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[NRIMNews1970-01.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/70316584-c1d2-454d-a18f-41acbc7083f7/download)

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佐々木 武

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[金材技研ニュース 1970 No.1](https://mdr.nims.go.jp/datasets/f2e93d7d-6ff7-4fbb-a6b0-990a6e94fab8)

## Fulltext

i〇一．ゼEoo一一〇⊂蜆⊂o．oo］’ooo．o0＝あ○蜆oo．］o－Eo－ooo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］○工←．・■＝㍑一五∵」｛刃新年のごあいさつ　産業のすばらしい発展をとげた1960年代をおくり，さらに飛躍が予想される1970年代を迎えた。しかも，その飛躍はわれわれ日本人の手によって行われた研究の成果に基礎をおく技術，いわゆる白主開発技術に大きな期待がかけられている。科学技術の研究に従事するものはいよいよ頑張らねばならない。　まずはじめに本研究所の昨年の出来事をふりかえってみよう。44年度の予算で材料試験部の疲れ試験の業務が認められ，疲れ試験室が発足し研究の施設，設備の整備にとりかかった。今年の3月には建物の一部が完成し，仕事のスタートがきれる予定である。完成までにはあと2，3年かかるが材料試験に関する全体計画は着々と進んでいる。　次に，プロジェクト研究として新たに着手したものから二・三ひろってみると，特別研究として高融点金属・合金の研究がある。これはニオブ，タソタル，タソグステソ，モリブテソの様な高温で使われる材料の性能に関する研究である。また科学技術庁の特別研究促進調整費による研究にrロケット構造材料の軽量化に関する研究」とrカルコゲソクロマイトに関する研究」がある。前者はロケット用の高張力鋼の性能に関する研究で，後者は電磁気材料として有望である強磁性半導体である。　学会・産業界との連繋は次第に密になってきた。1ヨ本鉄鋼協会に連続製鋼研究委員会が昨春発足して当研究所の研究に対し温かいご支援を頂い　　　所長　理博ている。一方当研究所の特許「液体噴霧装置」の特許実施契約は二つの会杜と進められていて両杜ともすでに設備は完成し試験操業も順調に進んでいる。たお，この一年問に受託研究，受託試験は次河　田　和　美第に盛んになり，44年度には約2千万円の歳入が見込まれている。　さて眼を将来にむけてみよう。原子力・宇宙および海洋開発の研究はナショナルプロジェクトとして科学技術庁が強力に推進している。当研究所もこれに協力して動燃事業団とは高速炉・新型転換炉の材料の性能に関する研究に協力し，重た原研に対しては多目的炉の材料の開発に関する研究に協力しようとしている。　宇宙開発に関しては前記のロケット材料の研究のほか，さらに超強力鋼に関する研究に着手しようとしている。　産業の進歩は常に新しい材料，新しい材料加工技術を求めている。われわれは，これらの要望にそって目的基礎研究から応用研究へと広い視野をもって研究を進めなけれぽならない。　新しい年のはじめにあたり一段と張りきって研究に遮進する覚悟でいる。タンゲステンレニウム系合金の特性　市販のタソグステソ（W）は脆弱な金属であり，とくにその再結晶後の延脆遷移温度は300丁付近であって常撮ではまったく延性を示さない。このことは多くのW含金についても同様であるが，ただレニウム（Re）を含むW合金だけは著しい延性をもつ商融点材料として注薗されている。　そこで数種のW－Re合金を試作してそれら合金の物理的，機械的性質を検討した。試料はすべて紛未冶金法によりイソゴットを作製し，スェージソグおよび線引きによって直径0．5㎜m細線としたものである。その化学組成を表に示したが，この中には分敵強化材としてトリア（Th02）を！％添加したのも含めてある。そして加工試料を高混で加熱焼鈍後常瀞および高温の引張特性，常滞傲度，熱膨脹係数および電気抵抗の測定を行った。　図は純WおよびW－Re系合金を1000～2600℃の各濫度で20分闘焼鈍した後の常温引張強さを示したものである。純Wがその栴結晶温度の至500～1600丁以上の焼鈍により引張強さが急激に低…ドするのに対し，Reを添加したものはその再結規渦度である約μ00Tから2000Tまでの焼鈍によって引張強さの低下が非常に少なく5～20％の破断伸びを示している。しかしこれ以」二の混度で焼鈍すると再び引張強さが急激に低下するようになる。またW－Re合金にTh02を添加した場含には，10％以．1二の高Re合金で，引張強さを低下させる焼鈍漁度はRe単独添加の場含よりも数百度高混舳こ拡大されるが，！0％以下の低Re禽金の場舎はこの効果はむしろ逆にな札　重た顕徴鏡組織の観察から，Re添加はWの二次再結晶を抑欄し，さらにTh02の複合添加が棚乗効果となっていることが判明したが，約2100．C　表試＊斗の化学紙成W－3％ReW－3％Re－1％ThO里W－10％ReW一王0％Re－！％ThO呈W－26％ReW－26％Re－1％ThO里付近の焼鈍で再び引張強さの低下する現象は単に二次再結晶に起因するのみでたく，例えぱ異相の析出のような他の要困にもよるものと思われる。なお硬度は一次再結晶により急激に低下するが，引張強さに見られた2100．C付近の低下は認められなかった　高温引張強さは金属組織により大きく影響され，1550．Cまでは繍晶粒の成長の遅いW－26％Re－1％Th02含金がもつとも強いが，2000．Cの高温度になると純Wを含めていずれの倉金も大叢なくなる。　電気抵抗は，WにReを添加することによりRe％とともにほぽ直線的に増大し，W－26％Re合金で常漁の値が純Wの約5傍，1000．Cで約2借となる。またWの電気抵抗の綴度の温度による変化率は非常に大きいがReを添加することにより小さくなる。　以上のよ引こW－Re合金あるいはW－Re－Th02含金は常混で延性を有し，しかも高い常漁，高綴引張強さを有する商融点材料である。　　　　　　特殊材料研究部特殊材料第2研究案姜＼窯　O　l，OOO　　l，500　　2．000　　2，500　　　　　　　焼圭屯淋度　ビC〕図純WおよびW－Re系舎金の室温引張強さX　W250 o 3％R£一W画3畑卜W（1％TトO。〕、、 ムiO％RいW、、 ▲lO％R但…WO％n0里〕、、o26％Ro－W200、 ■26％RゼW｛］％ThO…〕、一一＼、、一、’へ’、150 、一 1ト、　　、　　、（＼　　　　、■由’へ、雫、、＼、loo、＼“へ、、㌧ 、＾500　　1．OOn 1．500 2．ooo 2．500冶金学的操業に対する工程解析について　金属の溶解であるとか製錬をしている生産現場における操業管理を行らとき，まず，つぎのようなことが閲魑となる。／王〕化学分析にl1絆司を要するため，時々刻々と変　化する，操業1ヰ1，最も知りたい化学組成を適確　に把纏すること。12）これらの操業には，種々の炉や装樽カミ使われ　るがそれらの内郷で行なわれている変化の状態　を安定に保つため，1時々刻々の状況を把撮する　ため各種の計測が実施されているがそれらの締　果の判定。　これらの変作は・理論的には・化学冶金学の立場より説明されているが生産現場における，［ヨ常の，時々刻々の換業管理は，欄々の炉，あるいは装灘による繊業に習熟した担当技術諸の，その郁度の判断に煩らなくてはならないことが多い。　そこで，これらのような操薬の管理方法の標準化を進めることができれぼ・，つづいて，これらの操薬の機械化，虐峨化にもつなげることができ，i■1■…1質の陶上，省力化を行うことも町能となる。　当研においては，手始めとして，鋳鉄溶一解に広く使われているキュポラ操業の管理プフ式を捌」1lすために］二程解析をくり返えし行った。これは溶解ぽかりでなく，ある程度の炉内反応も行われており，また普遜数1i排竈という機度であるが操業カミ連統しており，しかも1時々刻々活発な変化をつづけているものである。　最近のキュポラは，棚当に計装化されているがそれらによって操鞄司11の炉況を時々刻々と杷擁し，出湯する溶湯の化学組成を予想し，炉況を調椴するという操作を常に適確に実施しているとは青えない。　今まで，たとえぼ図のような，キュポラの燭辺に装備されている各計測機辮の指示とl1ll1湯する溶湯の化学組成とのそれぞれ雌相闘1杓闘係は矢rlられていたが，それだけでは予想できない楽態が起ることがあり，不十分であった。そこでキュポラの工穫解析の考え方として，キュポラの周辺に装㈱されている各計測機辮の指示の判断方法を捌Hそうとした。　爽験を始めた初期にわかったことは，炉内で炉況に変化があった時点をもととして，その影響がキュポラの周辺に装備された各計測機器のどれかの指示に現われる時刻と，その影響が呂11湯する溶湯の化学組成の変化が起る時刻とは，それぞれ個有の時差があることを見出した。そして，それらの時差は種々のキュポラの設置条件に応じた個有のものであることも知った。　これらの各計測機維の指示を総含して，時差の分だけ先に，すぐあとで変化するであろう溶湯の化学組成を予測する手段としては，重圓帰分析法を活用して解析するのが適していると思われる。この方法の使い方については，種々注意しなくてはならたいことも多いが，キュポラ操業のような場合の工継解析の手頗を作りあげることができたと考えている。　このように，1二1当湯する溶湯の品質として最も重要た化学組成の予測をしてゆくことができるならぼ，溶湯の化学組成がいちじるしく変化することを予測した場倉，送風に酸素ガス，LPGガスなどを添加するなど炉況を急速に変化できる操作方法を確立して，溶湯の品質傑持を今までより繊綱に実施してゆくことが可能となる。炉頂ガスCO，C02．H2，02温度‘キ送風量 ユ風　　圧 ポ熱風温度 ラスラグの塩基度溶湯の化学組成C，Si，Mn，P，S．出湯温度H2，02［菜1キュポラ周辺の亭1’淑■1機総および　試料採躯位灘特許紹介　銅フラックス併用裏あて片面アーク溶接における　裏波ビードの形成状態の探知方法　片面アーク溶接法の重大な欠点は，溶接1一ト1に裏波ビードが形成されていく状態を監視することが不可能なことである。　本発明は，溶接中随時裏波ピードカミ形成されていく状態をフラックスの電気抵抗一一滑度特性によって探知し，裏波ビードが不均一になったとき直ちに防止できる方法である。　第1図は，裏あての一例であり鍋裏あてのi榊詰に絶縁材をとりつけることにより，母材と鍋裏あてとを電気的に絶縁させ，さらに裏あてフラックスを挿入するための溝を形成せしめる。裏あてフラックスおよびこのフラックスが溶融してできたスラグの電気低抗一温度特性の一例を第2図に示す。常温附近のフラックスおよび凝固したスラッグの固有抵抗は，107Ω一cm程度のきわめて大きい値になるが，溶融状態では数Ω一C㎜機度になる。　アーク溶接中の溶融部近傍の状態の断而を第3図に示す。母材と銅裏あての舳こおいて，溶接が行なわれた螂分では凝固スラッグ，溶融金属の郁分では溶融スラグ，溶接が行なわれていない郷分では裏あてフラックスが存在する。この母材と鋼裏あてとの間の抵抗は常に他の郷分に比し，極めて小さい溶姦虫スラッグ郁分の抵抗倣を示す。この抵抗値の大小を記録計で測定することにより，溶公　　此　同召44年3月19日公告番号　沼44年一645王努特許第55225遂号☆短　　信☆　海外出張○原子炉材料研究郷圭任研究’1芽水田徳雄は，アメリカ含衆国カルフ才ルニア」l1科大学に「金属材料の加丁性に関する基礎的研究」のため44年12月1Hにヒ呂張した。　帰　　朝　　　　　　　三薗峯隻釘；133・≒ナ糊11集兼鮒＝ア人　倣1　々　木　　　武1三1／　　棚　奥村印刷秩武会杜　　　　　凍京郷千代川メ1ヨ州≡1｛ll1l一玉一4発接中随時母材裏爾の溶融状態を探知することができる。又，この抵拡値は裏あてフラックスの種類および厚さにより左右されるが，これに適当な添加物を混入し，止1二記溶融状態を検トLlするに適した電気抵航一漁度特性を得ることにより椥上憾度は極めてよくなる。　以、1二のように，本方法は溶接巾随時裏波ビードの形成状態を監視することができ，又，この検出出力を溶接電源の制御に用いることにより，溶接電流の変鋤や母材の開先条件の変動に対処して適正な溶接条件で片術溶接を行なうことができる。燈　　　■劃1宥紙孤窮糠あて繁I図溶融愈属漁　　度第2図漆着金梯　　■イ、、　微　材　　　　鍋塾あて・滝歪肺1スラ．フク’A　　　　　溶塙虫スラッグ　　　　第3図○製造冶金研究郁粉未冶金研究室野目ヨ竜彦技官は，ドイツ禺クラウスタール鉱山］二科大学にギ金属の集合組織に闘する研究」のため留学中のとこ　ろ44牢u月71三1に帰靱した。○製錬研究締乾式製錬研究室長黒沢利夫は，カナダブリヂィッシュコロソビア大学に「加圧下の製錬に関する研究」のため出張のところ44年12月9　1三1に一帰朝した。行所　科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　災戚郁11嚥1メll1llilヨ黒2丁目3播12努　　　　　　電■1■一　　（03）719－227ユ（代炎）　　　　　　郵　便　番　・紗　（153）