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[NRIMNews1988-06.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/72fb529d-3285-4e05-be82-d99092ea69d7/download)

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木村 良

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[金材技研ニュース 1988 No.6](https://mdr.nims.go.jp/datasets/25b0dfa0-d757-47d5-89af-469d37dd8bf8)

## Fulltext

金属技研ニュース　1988　No.6i①一．ゼEoo一一〇EωEo．oo］一〇〇〇一〇〇＝あ○蜆oo一］o－Eo－ooO］’oo’0E0f000眈o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．但≧聖三…ω…Z－ooω］0f←■■金属材料技術研究所局度な材粋晴報，金属材料強度データベース来年度，JlCSTよりオンラインサービス開始へ　材料の開発と応用技術が高度化・多様化するのに伴い，材料に関連する情報分野において材料データベースを要望する声が高いのは，時代の流れともいえる。しかしながら，我が国では誰もが利用可能な材料に関するファクトデータベース（文字情報だけでなく，工学的に有用な数値や図表などの情報も含めたデータベース）のオンラインサービスは，現在のところ行われていない。　当研究所では，計画的・体系的に試験・研究しているクリープおよび疲労に関するファクトデータを，データシートとして出版物の形で広く一般に公表してきた。これらのデータを中心に形作られている金材技研データベースを核として，当研究所は日本科学技術情報センター（JICST）と共同して，金属材料強度データベースを構築する作業を進めている。このファクトデータベースは，材料データベースに対する最近の二一ズに対応するようなシステムとし，情報の高度化に応えるオンラインサービスを行うのが目標である。　対象は国産の構造材料とし，当面は鉄鋼，特殊鋼，および耐熱合金などを取り上げ，クリープ・疲労に代表される強度特性データを中心として提供する。更に，検索したデータを標準的な方法により解析・評価する機能を，データ評価サブシステムとして組み込む予定である。日本科学技術情報センターによる一般へのサービス開始は，昭和64年度を目標にしている。　金属材料の強度特性に関する基本的・標準的なファクトデータを提供しようとする本データベースに対しては，海外からの期待も大きい。材料情報に関する国際的な情報交換をいっそう盛んにするためには，材料データベースも相互利用を可能にする必要がある。したがって，将来的には国際通信ネットワークで海外との相互アクセスが可能なものに発展させたいと考えている。このための基盤として，材料特性についての基本的なデータ項目の統一および材料データの交換フォーマットに関する国際的な研究を、VAMAS（新材料の試験・評価技術に関する国際共同研究）の中で進めて一　　帖揮憂町忌夢　　　　　　　　　　　　一　材料強度データベースのプロトタイプ1磁性流体熱機関の運転に成功駆動力は磁界と温度差　磁性材料の微粒子を水や油の中に分散させたものが磁性流体で，磁性のない液体と磁性を持った固体粒子とからなっているが，あたかも液体自身が磁性を持っているような奇妙な性質を示す。磁性流体は，回転軸の真空シールに実用されているほか，比重選別用の液体，磁気で作動するシャッタ，振動を吸収するダンパ，加速度計，偏光板などへの利用が考えられており，このほかにもいろいろな利用法が期待される新素材の一つである。　当研究所では，磁性流体の合成や物性の研究のほか，磁性流体の新しい応用も含めた幅広い研究を行っているが，このたび，写真に示したような磁性流体を使用した熱機関を言式作して，その運転に成功した。この熱機関は，磁性流体を作業物質として，熱エネルギーを運動エネルギーに直接変換するものである。　磁性材料を用いて熱エネルギーを別のエネルギー（電気エネルギー）に変えるというアイディアは，ちょうど100年前の1888年にトーマス・エジソンが特許を取得しているが，エネルギーの取り出しには成功しなかった。最近では，ローゼンスワイクが磁性流体の磁化がキュリー温度付近で急激に変化する現象を利用して，熱エネルギーを運動エネルギーに変換するというアイディアを1964年に提案している。今回初めて運転に成功した磁性流体熱機関も，この現象を利用したものである。　図によってこの磁性流体熱機関の動作原理を説明すると，閉じた流路①に磁性流体を充損し，流路の途中の②の部分を低温に，③の部分を高温に保持する。③の部分の温度は磁性流体のキュリー温度以上のほうがよいが，それ以下でも構わない。永久磁石④により②と③にまたがる磁界を，点線矢印で示したように与える。図の中に示したように、磁性流体の磁化は温度が高いほど小さくなるので，磁性流体が磁石に引き付けられる力は，②の低温部のほうが③の高温部よりも強い。その結果，②と③の間に圧力差が生じて磁性流体は低温部②から高温部③へと押し出され，流路全体に白矢印で示したような磁性流体の流れが生じて，⑤の羽根車に回転運動が与えられる。　②の部分を水道水で約12℃に冷却し，③の部分を電執線て約70℃に加裁し，ネオンム　鉄　ホウ素永久磁石④を用いて50㎜の磁極問に4kO・．の磁界を与えると，マンガンー亜鉛フェライト磁性流体の流れによつ羽根車⑤は毎分70回転した。今回の試作機では装置全体の重量に比較して得られるエネルギーが小さいために，これを動力源として利用するのは難しいが，磁性流体熱機関は本質的には機械部分を全く持たないものであるから騒音や故障もほとんどなく，しかも温度の低い熱源から運動エネルギーを取り出すことができるという特徴がある。したがって，磁性流体を熱媒体と考えると，太陽熱の回収や室内の熱の外部放出などの作用をする，駆動源不要のヒートポンプなどへの利用か期待される。試作Lた磁性流体、熱機関 磁性流体熱機関の原理図スポットニュース　　　　チタン合金の低温靱性，　　　　不純物を滅らすと向上　チタン含金は完全な非磁性で，オーステナイトステンレス鋼に比べて断熱性能が良く，電気抵抗も高い。したがって，超電導磁石の容器材料などに有望であるので，当研究所では，チタン含金の極低濫破壊を系統的に研究している。　チタン含金には，結晶構造が欄密六方のα合金，体心立方のβ含金、およびそれらが共存するα十β含金がある。これらのうち，①α含金は強度・靱性のバランスが良く，特に酸素含有量を通常値の数分の工程度に滅らすと，低温でも優れた靱性を示す，②β合金は強度は高いが，低瀞での靱性が足りない，③α十β含金は酸素含有量を減らし，更に鉄の添加による強化を行わなければ，低温でも優れた強度・靱性のバランスを示す，などがわかった。　以上の結果は，極低温で強度と靱性の両方が要求される用途には，不純物濃度を低く抑えたα含金のTi－5Al－2．5Sn含金あるいはα十β含金のTi－6Aト4V含金がよいことを示している。しかしながら，不純物や合金元素の影饗についてはまだ不明な点が多く，低温靱性の更に優れた含金を見いだす可能性が残されている。　　　ヘリウム照射に強いイッ　　　　トリア分散強化合金　商速増殖炉や核融合炉の構造材料は，高速中性子の照射により材料を構成する原子がはじき出され，照射欠陥を生じる。更に，ヘリウム（眺）などのガスが生成してスエりング（体穣膨張）や延性の低下（He脆性）を引き起こす。　申性予照射環境下で使用する材料として注目されているフェライト系イットリア分散強化含金（例えばMA956）は，高速増殖炉炉心での数年間の使用に稲当する照射を受けても，スエリングをほとんど生じないといわれている。当研究所では，この含金に小型加速器とサイクロトロンでHeイオンを高濃度に注入し、申性子照射環境を模擬して耐Re脆性の評価を行っている。　MA956に600℃でHeイオンを600ppmまで注入し，この椴度で延性を調べると伸びの低下はほとんど兇られない。特にHeの影響が現われやすいひずみ速度の遅い場含でも伸びの低下は小さく，従来使用されているSUS3玉6ステンレス鋼よリもはるかに優れている。現在は，Heの注入量を更に増やして変形後の組織観察を行い，分散強化含金における耐獺射損傷特性の機構の角琴明を行っている。焼鈍双晶，実は“再結晶”双晶　ニッケルやオーステナイト鋼などの面心立方の金属を冷閲加工してから焼鈍すると，双晶（2つの結晶粒が鏡像の関係で結含したもの，方位により4種類存在する）が生成する。この焼鈍双晶の生成機構としては，Fullmanらの学説が知られている。この説によれば，積層欠陥エネルギー（格予欠陥に関連する材料個有の定数）の低い材料ほど，双晶が多いことになる。　このことに疑間をもった当研究所では，ニッケルやクロムの含有量を調節して積層欠陥エネルギーを変えたオーステナイトステンレス鋼を作リ，双晶の生成状況を調べた。その結果，双晶の量は材料個有の定数には全く依存せず，加工度や焼鈍条件など，再結晶を支配する困子と同一のプロセス定数に依存していることが判明した。これは，当研究所が超高圧電子顕微鏡での連続観察により，ニッケルについて十数年前に明らかにした事実と完全に一致しておリ，焼鈍双晶は実は再結晶双晶であることを確認した。　現在は，4種類の双晶のうちのいずれか1つだけを選択的に大量に生成させて，鮒食性や破壊特性の優れた材料を作る研究をしている。〔出願公開発明の紹介〕　　　　　　　　　　　　　　特開昭62－11207金属磁性流体　　　　　　　　　　　　　　昭和62年1月20日　本発明は，強磁性の金属（鉄，ニッケル，コバルト等）の微粒子を分散媒中に，コハク酸ポりアミンまたはベンジルポリアミンの分散剤を用いてコロイド状に分散させたことを特徴とする金属磁性流体に闘するものである。　従来の金属磁性流体には主として分敵剤にはアクリルニトりルースチレン共璽含体が用いられていた。しかし，この分散剤は紫外線で重含しやすいため製造法が隈定されていた。本発明者らはこれまで硫酸エステル塩類を始めとする各種分散剤を提案してきたが，本発明によるコハク駿ポリアミン，ベンジルポりアミンを用いた金属磁性流体は安定性，耐久性を著しく陶」二することが可能である。　本発明によれば，飽和磁化300～400ガウスの強力で極めて安定かつ耐久性に優れた金属磁性流体を製造することが可能で，磁性流体の実用化に寄与するものとして大いに期待される。◆短信◆●叙　勲　勲二等瑞宝章　前所長　荒木　　透氏は，「永年にわたる金属材料の科学・技術の発展・振興に対する功織」によリ，昭和63年4月29臼，上記の勲章を授与された。●受　費　科学技術庁表彰（業績表彰）　第1研究グループ　井上　　廉　高磁界趨電導材料の物性的・材料学的検討を行い，バナジウムハフニウム基線材等を開発し，高磁界趨電導マグネットの実現に貢献した。　組織制御研究部　藤丼　忠行　第2研究グループ平岡裕　高融点金属巨大単結晶材料の創製技術及びその特性評価法を確立し，レーザ反射鏡，核鰍含炉材料等として期待される新しい趨耐熱金属材料の闘発に責献した。　環境性能研究部　九島　秀昭　耐熱鋼のクリープ損傷評価を行い，それに基づいたクリープに関する余寿命予測法を考案し，火力発電プラント等の安全性確保及び経済性向上に貢献した。○人事異動　昭和63年4月1日　　　　本田邦夫（管理郁材料試験薬務課長）　配置換　管理部材料試験業務課長　魚谷賢治　（筑波支所管葺里課長）　　　　筑波支所管理課長　石橋倫幸（日本原子　力研究所業務部薬務課長代理）　日召和63年4月30臼　　　　釈厚（管理部長）　昭和63年5月1日　採用　管理部長　奥耕幸債（海洋科学技術セン　ター総務部企画室長）●海外出張　古屋一夫　第2研究グループ主任研究官　「材料照射損傷の研究」のため，3月27日から4月9日まで西ドイツヘ出張　大橋　修　組織制御研究部主任研究官　「カナダにおける表弼処理研究の調盗」のため，4月2日から4月13日までカナダヘ出張　中川龍一　所長　「趨電導材料に関する脇議及び意屍交換等研究協力」のため，4月7日から4月21日までアメリカヘ出張　和田　仁　第1研究グループ第4サブグループ　　　　　　リーダー　「趨電導材料の試験評価技術に関する調査」のため，4月7日から4月21日までアメリカヘ出張　堀部　進　力学特性研究部主任研究官　「金属疲労の基本メカニズムに関する国際会議出席」等のため，4月10臼から4月23日までチェコスロヴァキア，オーストリア，西ドイツ，イギリスヘ出張　　　　　　遜巻第354号繍礫離発行人　　木村　良印　刷株式会社三興印刷　　　　　　東京都新宿区僑濃町王2　　　　　　　　　（03）359－38垂1（代表）発行妖科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　策京都園黒区中目黒2丁目3番12号　　　　　　榊。、、螂　（03）　7呈9－2271（千t身董）　　　　　　垂［舌　　f璽　　番　　号　　　153