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吉村 浩

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[材技研ニュース 1963 No.6](https://mdr.nims.go.jp/datasets/c05f0a77-14b8-4550-9a59-920c931fb872)

## Fulltext

材技研ニュース　1963　No.6i〇一．ゼEoo一一〇＝蜆⊂oo○コーooo－o〕匝あ○蜆oo．］o－Eo一垣oo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－ooω］o〕f←P▼一0．6…金属材糊揃研究所Swind㎝型マルチプルクリープ試験機　各種の広範囲にわたる耐熱材料の向上を能率よく促進するためには，これらのクリープ強度に関する資料を，できるだけ多く，かつ早く，Lかも長時問にわたって求める必要がおる。これがためにはクリープ試験機の台数を増し，同時に試験しうる試験片の本数を増すことを要する。Lかし，クリープ試験は非常に経費がかかる。通常の単式の試験幾を使用すると，試験片1本あたりの設備費，使用床面積，および運転経費等が著しく大となる。これらの経済性を考慮すると，必然的にマルチプル型のクリープ試験幾が要求されることになる。　本研究所においても，これらの点から耐熱材料の研究促進のため，また鉄鋼材料等の長時問クリープのデータシート作成等のため3，000時問から30，000時問，あるいは100，000時間以上のクリープ破断試験｝こ使用する目白勺で，Swinden　Lab．で開発され，Distingt㎝Eng．Co，Ltd．によって製造されたSwinden型マルチプルクリープ試験麟8台を設置Lた。　本試験麟は筒状縦型電気炉に，3本の試駿片をとりつけた弓1張軸を4本挿入するもので，ユ台につき・12本の試験片が同時に試験でぎる。　本機の最大負荷容量は3トンで，1対20の比率の二重テコによって負荷され，停電時等に生ずる引張軸の収縮にそなえて，負荷除去用安全装置がついている。　また，温度調節は図1に示すような制御特性の可飽和リアクター方式で，検出器には0・1mmφの白金抵抗測温体を使用しており，各試験温度（450℃～750．C）に設定Lたときの各試験片問の最大温度差は5℃程度である。　加熱される部分の引張軸にはESSHETE1250が，試験片チャックにはNIMONIC80が，それぞれ使用されていて，細かい所に行きとどいた材料的な考慮が払われている点に特色がある。　（材料強度研究部クリープ試験室）随Swinden型マルチプルクリープ試験機｛〕　5填留　4垣似　3！凸M－8l0　20　30　40　50　60　70　80　90　100　コントロール直流麺流1m＾一図1　可飽和リ了ククーの制御特性鉄　の　疲　労一二転位の電子顕微鏡による直接観察一一■　疲労変形をうけた金属中の転位は，引張変形の場合と異なった配列をしていることが，辻り帯の観察や，X線，蓄積エネルギーたどの測定結果から予想されている。実際FCC金属では，電子顕徴鏡の直接観察から，変形の様式によって転位配列に相違のあることが見出されている。すなわち，引張変形では，変形がすすむとともに，転位が密にからみ合ったセル壁が形成されるに対し，疲労変形の場合は，ジョッグの多い転位が，比較的一様に分布する。　一方B　C　C金属では，疲労変形の場合の観察結果がなく，引張変形との相違が明らかでない。　金属物理研究部第2研究室では，鉄の疲労破壊機構を明らかにするため，鉄の疲労に特有の現象を調べてきたが，電子顕微鏡での直接観察の結果によれぼ，疲労した鉄の転位配列はF　C　C金属のそれとかなり異なっている。　実験に用いた試料は純度99・98％の鉄の板で，これを右図に示す範囲の歪振巾で，曲げ疲労し，化学研摩で薄膜にした。　代表的な転位配列を写真（a），（b），（c）に示す。歪振巾と繰返数が図のAの範囲では，転位は写真（a）のように，直線状でジョッグを含まず，比較的一様に分布す乱疲労がすすみBの範囲になると，写真（b）にみられるような副粒界状の配列をとる。たおこの状態でも転位は引張変形の場●1・合のようにからみ合わず，直線状のままである。歪振巾が大きく，繰返数が破断寿命に近いCの範囲では，写真（C）に示すように転位は相互にからみ合い，引張変形と同様なセル壁ができる。　上述のように，疲労した鉄では，ジョッグの少ない転位が比較的単純に相互作用をしており，この点がFCC金属の場合と異なる。　一方転位密度は破断したものでも10o本／cm2程度で，F　C　C金属より1桁以上少ない。　疲労した鉄とFCC金属での，このような転位配列と転位密度との違いが，疲労破壌の機構にどのような相違を与えるかは今のところ明らかではないが，引張圧縮の加工硬化の測定からこの点を追及している。±1夏±6£岨士5咄±司㌧’’’．　　　　一㌻ぺ棚…・．ふ，．．（la）　　　　　　　　　　　（b）兇’葦、｝？l　o・，　　　　　l　o目　　　　　10古　　　　　1『繊　返　数1■」』（C）一機械構造用炭素鋼における不純金属としての一　　　　　　　　　Ni，Crの影響について　巌近普通鋼の分蝋こおいて含Ni，Cr鉄鉱石，あるいはScrapなどの製鉄製鋼原料より，必然的に劃紳に残留してその諸性質に影響をあたえる少競のNi，Crが間魑になっている。しかしながらこの間題に関連して系統的に調べた轍告はその数が少なく，鋼材の使周圏白勺によってNi，Crの含有許容鐙を明らかにする必婆がある。　二［：業化研究部コ：業化第一研究嚢では，まずその基礎白勺な資料を得る帥勺で譲械構造用炭索鋼第1種，6種，9種にM，Crをそれぞれ0～0．9％添カ鉋し，諸性質におよぽす影響を調べている。　現在までに得られた繕果によると，N…，Cr　0～0．9％の範囲では一般に顕微鏡組織自勺な要棄すなわちオーステナイト粒度，フエライト粒度，　Meanferrite　path等に対するM，Crの膨響はごくわずかである。しかしなカミら中炊素鋼では共析組成がNi，Crの添カロによって低←l　N1川oF制1S1OO HO廿 5500〕■⊥　■…■’’r［201N1血韻掴’・HTr呈Ol05冊脱蝿ト・→丁屯‘N1閉彫蛛1＾・”T5巨’O〃」甜瑠・†1『、1＾η皇o■ 沸創㌔＼一T1呈olor血形招1＾一一一τrElNlω屈裡〕一・」TrErOr切脂琶1皿5　　　　　　1－o O．蘂　　　　　　1．O下する結果，パーライト鐙は増加し特にCrの影饗が顕著である。従ってこれらから推測でぎるように，低炭素鋼ではフエライトヘのSOlutiOn　effect，中炭索鋼ではそれに加えてパーライトの形態，鐙が優先した要素になって諸性質に影響すると考えられる。　引張り姓質におよぽす膨響は，低炭素鋼では絞りに対してCrの影響がみられるが他の性質においてはM，Crともあまり顕著でない。Duc舳tyの上昇する原因は，CrによるC，Nの挙動，歪硬化性などえの影響が考えられる。中炭素鋼では，両尤棄共引張り強さをほぽ直線自勺に増カlllせしめ，又伸びはCrの添カロにより減少，絞りは迦こ増加する傾1句を示している。本鋼種では，Crの添カロによってブェライトの歪硬化性およびパーライトの澱，Spac三ngなどが大きく影響を5けているためである。　衡燦特性におよぽす影響については，図1に示すよう　　　　　　　　に，低炭素鋼ではNi，Crともに遷移’一一一　〇r．N1晃1劃1 衝糠特徽におよぼすNi，Crの膨擬O　　　　O．2　　　　0．埼　　　　O．6　　　　0．8　　　　→　Nl．Or｛％〕　　　　　　　　　醐21，O　　　　O O．2　　　　0－4　　　　0．O　1一｝　Nl，or　l％」疲労燃枚にお，ヒぽすNi，Crの影翻…o．宮　温度を低下せしめる。又中炭索鋼で　’枇；遜移温度におよぼすMの影欝は　炭素競とともに徐々に少なくなり，　Crはやや遷移混度を上昇せしめる藺　そしてCrの場禽は，パーライト鐙の　」1曽加が著しいため遷移温度域を拡げ，　TrEの上昇が著しくなる。　　小野式同転［鋼げで行なった疲労試験　　の結果（図2）低炭素鍋ではNiは耐　久隈，i鮒久比をわずか上昇せしめ，　Crは逆に減少せしめる。又1＝1］炭素鏑　　では，Niは低炭素鋼と同様な効果を　示すが，Crはi鮒久限を上昇せしめて　　も耐久比をわずか低下せしめる。　　以上のよ5一にNiは全般に諾牲質に　　　好緕果をもたらし，又Crは低炊○価　　索鏑では疲労特舳こ又・1・1炭素金1謁で　　　は衡燦縛性に懇影欝があることが04㌔○鯉ぺ　わかったわげであるが，轄にCr○蜘蔭　の膨響が低炊繁銚ではSo1lユtion038　effeCt，1辛1炭素鏑では紺織白勺なもの　　　　で凄）るとすれぼ幾然溶解法，脱酸　　　法の孝目遮，熱処理の閥魑箏でその　　　影饗が翼なった形であらわれてく　　　　ることが予惣される。従って命後1．o　　はこの鶴点からもNi，Crの膨欝　　　　をは携して，総禽舳こその含祢許　　　　容搬を求めていく予定である。3　・・＃搦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　舳　　　　　渡　米　雑　感　　　　　　　　　　　　　　特殊溶接概究室長　　　　　　　］r鱒　蓮井　淳　去秋3ヵ月閻の米国への舳腰。その帥勺は米国における溶接技術，特に，轄殊溶接技術についての研究状況，鯛発婆惰の調査，研究である。縦米日程の1罰：半はRen一一SSelaer二〔大溶接研究室で過ごし，’残った1糊閥に各地の大学，研究所，二1二場を訪1…＝；＝1することにした。　太平洋上空の雄大な1暁に目をみはった後，．．．」二も下も同じ紺碧の中空を飛ぶ頃になると，出発まで不安！であった飛行機にもなれてきて，じたぼたしてもどうなるものかという麦）きらめが生じ，その中に，大ぎなL動ぎに抑し流されている安心感さえ覚えるようになった。また，単調に運転し続けているジェットエソジソを晃詰めていると，堂々と大1自然に銚戦している機糠ヲ草’’一も．大したものだと一轡、ったりもする。初めての経験のこととて，複雑な内心である。　Rensse1aer二じ大（N・Y・州，TrOy）：かの地における溶接教’育麟関の最高のものの一・つではあるが，そこの研究設備は，誠に，古色」積然たるものである。高速引張装置を付備した“Gleeble”と■称する新設計の溶接熱サイクル再現装騰のみが，潮幡い爽験室の中で，光っている。これによって，目下，合金鋼の急熱急冷過程1辛1の’延性を研究1ヰ1。…一一プフ，伝統の抵枕溶接に関する基礎服究も，棚変わらず継統されている。生任のNippes■教授はDu　Pont竹へ一一年一契約の客員研究負として舳吉1いて留守。Savage教授が…・切の業務を糧当して多忙をきわめていた。　米1養1の秋は爽快だと聞いていたが，9月宋から1閉にかけて．TrOy1鵠＝在1ヰ1は，秋1…憎に煙る日が多かった。　レーザーの応用：これについては，Raytheon（Bost一・on，Mas昌．），Westinghouse中・央研究所（Pittsburgh，Pa，）RCA研究所（Princeton，Pa。）を訪問。いずれにおいても，紙1＝11故障とか調整不充分とかで装概が満足に作動しない。W社11では，レーザーで簿いMo板の突合せ溶接したものを児せてはくれたが，そっと将っていて1娩げてみようともLない。所内を案内してくれた物理巖はこれの笑用について希望榊こ誘すが，もう・・…・人の金鰯墜はそう1禽1伝されては，重だ，先遼り過ぎて迷惑といわぬぼかりで，遂には1」i論となる。この会誘の内容，早口で，しかも，・一一方は吃とぎているから，さっぱりわからない。現在は，むしろ，レーザー発生装概そのものの1粥発途．．．1二にま）って，材料力11二1」1へ安定Lて剣三同されるのは少し・先のことのように、棚、ったo　　　　　　（通巻54号）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　発繍淡兼発チ」r人吉村浩印　　刷　奥村印刷株式会杜　　　　　　　　　　東京榔千・代ロヨ区i…帥！1「日1の！0　　プラズマジェットの応用1訪i晋≡jした研究機関のほとん　どすべてがこの装擬を設備している。切断への利馴こつ　いては種々施］二法の層語・発が試みられ実燭されているげれ　ど，溶射に1菊しては，…般に布版されている童まの状態　で設備されていて，特に考案がなされていない。溶射へ　の応馴こついては検討の段階にあるようにうかがえた。　　ニュ←ヨークにて1空港からのリムジソバスから降ろ　された多勢の客が車遡こ1角って雑然と立っている。術i」服　を’着た黒人の吹く笛に集まるタクシーに，楓い、■鉄いに行先　を遜じては次々と遼り去る。初めの・1コは，彼等と同じよ　うに，競って運転手と交渉していたが，…ヂ手な英諮を少し　誘しかけたところで，OK，外の人が乗込んでしまう。順番　を待つには雑然とし遇ぎている竈しかも，こちらは日本　人で，こんな場含，彼等と同じようにしても岡じようにな　らないのは必定。一轡、い切って，鰯外に簑11て，トラ1■クを放　り出し，KENTに火をつけ，ピルの間の夜空を跳めてい　ると，例の黒人がやってぎて，どちらへ行くのかと1＝昔＝1う。　ここまで諦めると，かえって気になるらしい。ゆっくり　謡しても，これは鍛後童で1撮いて，率に’乗せてくれた。　　I11inOis　l1丁二大1亙udy氏の示した金鰯繊維，金鰯粉を　溶接闘先繭剛こはさみ，直接通電方式によって，繊維や　綿の爆・発的溶融の瞬問に，圧接する方法。従来の抵航溶　艦では難一1煮のあった材料の溶接に有利とのことで，5ま　い考案と、■螢、う。　　Ca雌omia大学：Berk1eyにHazz1ett・教授を訪1普1。　前機械改造の摩擦溶接麟を，「命まで・一，二の実験を行　なったげれど3COO只．P．］M＝．以」二の1亘1転は危なくて」など　と沓笑しながら言榊1される。軍事に関係しない研究は資　金一難だといっていた。欧戦τ自1後の日本に麓ち列んだよう　な木造の研究案を渕て，ふり返ると，大学裟の．1三1の上，　Lawrence教授記念原子研究所が悠然と雨．と二りの空の下　に拡がっていた。　　Genera1Atomic杜とそこへの適にて：G，A．付では発　膨ヨ老Bf0wer氏自身，MagnefOrmをf乍動して兇せてく　れる。本采の用途に対してはとも角として，衡蟻溶接へ　の禾岬はどうか。B則自身，その応榊こは気がつかなか　ったという。とっさに一要望した簡単な溶接炎験は失炊に　終ったけれど，コイルの形状，治奥などを二1二夫すれば，　溶接用エネルギー源として，この衡鍛力は有望と、瓢われ　た。San　Diegoへ米1奪1西吝鵬慢のフリーウェイを備1」隈　速度ぎりぎりに，M氏が慎重に率のハソドルを握ってい　る。その孜々よりもはるかな碕逮で遼い抜いて・走った何　台もの碓。ここでは，我が1垂！と違ったスケールでの交通　法逮反がチ予なわれている。1司じようなチテ動をとる人閥　が，どこにもいるものである。　　帰途　羽胴…ヨ」着の苅まで，約！跨間，稲妻のとびかう　、1・＝二を飛んだ。時逃900kmの飛f予というから，およそ本州　全一二をおおうほどの需雲で左。る。途方もなく巨きな自然　現象が人側れず起こっている。人間も人1粥だが，自然も　1魯魚ミだと、轡、う。仔所　科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　　　　策京者1｛目黒妄1茎二［｛コ…司男美2…］’’舅300謂奉土山　　　　　　　　　　　　　　i・置誘！…！黒（712）3181（代炎）