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[NRIMNews1970-10.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/75241d07-7b4f-4d31-b34f-8b42fc9d3adb/download)

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佐々木 武

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[金材技研ニュース 1970 No.10](https://mdr.nims.go.jp/datasets/c98ba921-7623-4e1c-b05e-7adfa35c5b13)

## Fulltext

金材技研ニュース　1970　No.10七〇一．ゼEoo一一0EωE0．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←一0．10金属材料技術研究所予備還元原料を用いる新製銑技術に関する研究　原料炭事情の窮迫により，高炉製銑法におけるコークス比の低減は一段と重要な課題となってきた。予備還元原料を用いる新製銑技術に関する研究は，還元ペレットを原料として，現行の高炉製銑法と異なる経済的，能率的な製銑炉を開発することを目的として昭和42年度より継続して進めている。　還元ペレットの製造に関しては，還元剤内装法と外装法の二つの方法について検討している。遺元剤内装法よる還元ペレットは，特殊焼成炉を用いて，還元剤の影響，焼成条件，脱硫たどについて検討中である。還元剤外装法による還元ベレッま鼎1H隅●’’／一／■■ノノ／／60　　　　120　　　　ユ呂0　　　　240　　　　300　　　還元時問｛分〕　　　　還元時問｛分〕図　回転炉還元における添加物の影響　　　　　　　　　　　　　　表looo寓　H1富oo帥　蹄600つ400〕トは，豪州ハマースレイ鉱石を原料とし，種々の添加物を用いて生ペレットを製造L，乾燥したままでパッチ式回転炉により，還元ペレットを製造するための還元条件について検討している。図は回転炉還元における添加物の影響を示している。石灰混合ペレットは圧潰強度が低く，歩留りが少し悪いが，還元性はよい。なお還元剤から入る∫については，還元率が高くなると脱硫反応が進行することがわかった。　還元ペレットを原料とする製銑実験は内径200mmの小型炉を用いて行たっている。昭和44年度にシャフト部を800mm高くL，熱風温度を800℃から900℃に上昇可能とした。実験結果の一部を表に示す。No．ユ～No．2に示すように，熱風に酸素を富化しない場合は炉内温度が低く，還元ペレットの還元率が高くても銑鉄中のCが低く，またスラッグの塩基度も低く，脱硫が不十分であった。No．3～No．4は塩基度を高く，酸素富化操業を行なった場合であるが，Cは上昇しSもかなり低下させることができた。No．5は白溶性還元ペレットの還元率の高いものを原料とした例であるが，操業は，きわめて順調で，結果も良好であった。今後は還元剤内装法による還元ペレットを原料とする製銑実験も行なう計画である。製銑実験結果, ;~~7,;/ Il"~~i~ s! ~7'~i~~~ ~~~u~ No' ¥ ;~~7~~~: T. Fe Si02 CaO s C Si Mn P ~;~* (~~) 1 78. 7 81. 21 7. 08 O. 18 O. 016 3. 10 1. 40 o. 03 o. 082 o. 328 o. 62 o 2 91. 3 84. oo 7. 51 o. 033 o. 043 3. oo 2. 15 o. 02 o. 087 o. 320 O. 51 o 3 85. 7 82. 66 6. 52 o. 088 o. 027 4. 26 2. O1 o. 04 o. 067 o. 075 1. O 6 4 91. 7 85. 30 6. 29 o. 48 o. 034 4. 15 2, oo o. 04 o. 069 o, 057 1. 1 4 5 100. O 82. 77 5. 23 7. 69 o. 08 4. 41 2. 85 o. 07 o. 069 O. 017 1. 6 4 ＊　（CaO＋MgO）／（AI20田十SiO里）ねずみ鋳鉄のクレージング生成過程　鋼塊用鋳型の廃去11原因としては，種々あるが，クレージソグはそのなかでも大きなものである。その生成の要因として，鋳型内面が注湯ごとに繰返し高温にさらされることから，熱応力，酸化および成長が考えられるが，近時鋳型の熱応力の解析が進み，クレージソグ生成の主要因は熱応力の繰返しによる疲れであって，酸化および成長の要因は，二次的にそれを助長すると考えられるようになった。　製造冶金研究部鋳造研究室では，鋳型に生成するクレージソグの主要因は熱応力疲れであるとの見地から，鋳鉄材料のクレージソグに対する抵抗性を実験室的に知ることを目的とした試験装置を試作し，それにより鋳鉄の諸性質とクレージソグ特性との関連性について調べている。今回は，クレージソグの生成過程を観察し，鋳鉄の組織との関連について検討した。　試料は片状黒鉛鋳鉄で，素地がパーライトωおよびフェライト（B〕の2種類であつた。クレージソグ試験を行なった後，試片を切断し，検鏡した。　図は熱サイクル数（N）とクレージソグ量aとの関係で，両対数紙上でほぼ直線的な傾向があることから，α二Kv（Kおよびαは材料および試験条件による常数）の関係が考えられる。　加熱面に見られるクレージソグは，巨視的には2方向の応力が作用して，網状の亀裂ができるのであるが，徴視的には，加熱而に存在する片状黒鉛を連絡するようにして発達している。その起点　　1，o｝＼＾：、」へO．5O．2o．1　　　50　　　　　　　　100　　　　　　　200　　　　　　　　　　　500　　　　　　　熱サイクル数．回図　熱サイクル数とクレージソグ量との関係　　＾X日50　　　　　　　　100　　　　　　　200　　　　　　　　　　　500としては，熱サイクルにもとずく熱歪振幅が最も大きいこと，鋳鉄中の片状黒鉛は，先在的な亀裂と考えられることより，加熱面にある片状黒鉛と考えるのが妥当と思われる。　写真1は素地組織とクレージソグ伝播の関係を加熱面と垂直な断面について示したもので，クレージソグは巨視的には加熱而より垂直方向に進行するが，微視的には，黒鉛と黒鉛との問の素地部をジグザグして進行している。この場合，素地の粒界を通るものと通らないものとがあり，一定していない。これは観察面直下の，黒鉛の存在状態の影響が大きいためと思われる。そこで，片状黒鉛鋳鉄中の黒鉛形状を立体的に調べた。その一例を写真2に示す。これによると，黒鉛はかなりの連続性をもっていることから，亀裂の伝播には黒鉛の立体形状が大きな影響をおよぽしていると考えられる。また，写真に示すように，亀裂は黒鉛内部に生じている。したがってこの亀裂は，クレージソグの黒鉛部における経路と考えられる。　　　　　　　　加　熱　面（a）パーライト素地　　（b）フェライト素地　　写真1　索地組織とクレージソグ　　　　　　加　熱　面写真2　片状黒鉛の立体形状とクレージソグ高速増殖炉用燃料被覆管の内圧クリープ破断について　高速増殖炉用核燃料被覆管は，原子炉内での照射や高滑Na冷却材との接触という環境の中で，核分裂生成ガスによる内圧を受けるが，この状態で約一万時問で大きく変形することがないようたクリープ強さや破壊しないクリープ破断強さが必要とされ，被覆管の設計基準として，クリープデータを求めることが要望されている。　この問題は，金材技研と日本原子力研究所との共同研究のテーマとして取りあげられ，材料試験部クリープ第2試験室では，実験炉用として試作された国産のAISI3！6鋼被覆管素管（公称寸法は，外径6．3mm，肉厚0．35mm，長さ2m，最終加工率が約6％と約ユ8％の2種類）について，非照射下で空気中での内圧クリープ破断試験およびこれに関連した単軸引張クリープ破断試験を行500400300Eo　200只出lOO70工、・8約　v1呂％加工材△呂約5％加工材▽ 加圧媒体は＾rガス雰囲気は夫気　　　　1O，　　　　　　　　　　1O＝，　　　　　　破断時問“rr〕図1　内圧クリープ破断試験結果lo」＝40＾30モE只迫　2010△□O▽　約自％加工材　　　　　　　　　“　▲▲■■▼　約1畠％加工料　　　　　　　　　’　‡　」　　　　　　　　　芭　章　　　　　　　　凸　卓芭＾卓　　　　　　　’4＾　　　　　　　一■寺□グ日○ロノ暮ゴ‘磁加　　舳700’」C内経 平均径卓外径□一　10　　　　　　　　　20　　　　　　　　　　30　　　　　　　　　40　　　　　　等価応カ1㎏□rr□『図2　内圧クリープ破断と単車由引張クリー　　プ破断との相関なって，設計のための基礎データを求め，検討を行たった。　図1は，内圧クリープ破断試験結果である。本試験温度および破断時間の範囲では，約18％加工材の方が，約6％加工材よりも破断強さが大きいことがわかる。しかし，600℃～700℃では，試験温度が高くなるにしたがって，長時間側で約18％加工材は約6％加工材の値に近づく傾向を示し，700℃でその傾向が顕著である。これは，加工率のより大きい約18％加工材では，高温長時問側になると結晶粒界や粒内の析出物が多くなり，伸びが減少し，硬さが増加する傾向を示すもろい延性の少たい破壊になったためと思われる。なお550℃においても長時問側になると約ユ8％加工材は約6％加工材の値に近づく傾向を示していた。　写真は内圧クリープ破断後の試験片の一例で，短時問破断のものは比較的大きな開口の破壊であるが，長時問側ではあまり開口は大きくない。　内圧クリープ破断と単軸引張クリープ破断の関連を検討するために，内圧クリープ破断におげる各プロットの破断時問と同じ単軸引張クリープ破断における破断時問に対応する単軸引張の応力を求めた。そして，この単軸引張応力と外径，平均径および内径の等価応力式で計算される内圧の等価応力との関係を図2に求めた。低温高応力側では，いずれの等価応力による値でも相関が悪く，単軸引張の方が内圧よりも破断強さが大であった。しかL，高温低応力側では，等価応力と単軸引張応力とは比較的よい相関を示し，大まかに見て平均径の式がよい関連を示すものと思われる。馴8％物峨131アア概m2284附12824良％閉26ア30げ1　2588k眺m2；2353汽r≡写真　内圧クリープ破断後の試験片試験研究成果の秋季学・協会発表（口頭）郷名は脇称で、○1≡1］は発炎者を示す。　　発　　　表　　　纏　　　1ヨ日本鉄鋼協会◇遼元ベレットの拠造に1娼する研究一w◇遼元ペレットの螂鋤こ僕1する研究一VI◇C，Cr，Ni，V，Moを念む溶簡虫多成　分鉄禽金の繁繁溶解度◇塗萬虫CaO－SiO茗一A一里O島一MgO系の炎　1弼張力◇片側切欠引張型破壊靱1…；三試雛について　の2，3の考察（趨強力鍋の靱他三に1渕　するρ腕一至）◇18N1　マノレェージ垂鰯の破壌靱幽三に二およ　ぼすA1，Tiの影幾（勉強カ鍋の靱性　に閥する研究一1I）◇18Nlマルェージ鋼の破壊靱榊こおよ　ぼす微鐙のSi，Mn，S，P，Teの影　欝（趨強力鋼の靱桝三に閥する概究㌦皿）◇圧延焼入した淡素を念む18Cr－12N1　鋼のクリーブ破1綱自渡◇bcc　Fe－Ni－A］含金の析土」．1艇化におよ　ぽす徴細組織の影辮◇内郁窒イヒしたFe－Ti禽金の低混靱納三◇数櫛の強力鋼の避れ破壌特例三◇鋼の1酎久限への介在物の彫襟凌食◇クリープの形状効果（1．試験片採取位1　傲の影機）◇S45C材の疲れ淡度のバラツキにっい　て◇製造働鰹の異なるSUS32HTBのクリ　ーブ破1断殖ミさ◇2〃Cr－1Mo垂岡徽材のクリープ破■斬特　体と硬さおよび組織溶接学会◇蕎式作蛾竜系低倉金鏑の溶椥≡目SH－　CCT鰯に及ほすSi及びMnの最多辮　について◇アーク溶解時に1おける溶鉄1ヰ1への水繁　溶解撒こついて◇一芋イクロプラズマ溶接に閑する研究◇水中におけるブラズマ漆接◇電子ビーム溶接溶け込みに対する合金。蹴蹄雛繊跳鐙亭こつ　いて◇80キ艀商張カ鋼釧灘溶搬継乎の角変形　付TRC試蜘こついて担顯ぺi郁○刺俗　錫司　大場　　薙　郷司○辛1俗　大場　　蟻　郷司　調岡○須藤典一　1リ1石一考（特殊製鏑㈱）　　　　武弘　剰同○灘趨1　［榊干○鱗綴　・i撒憲司○河郁　金尾○臓○燃．蕊　荒木　　遜　　　　恵詞○浜野縫一　津谷　　　　撚　金耀　　　　透○角齪ヨ方衛　側1　郷　荒木　　透　欄太　　傑○八木　姥…　久傑　佐々木悦男○太11目　11召移α聰1一騰幾雄　㈱ll○新谷　紀雄　稲垣　遣夫○剤〃孝慶○大野　　悟　　　遼夫字圧！雅審○爾島　　盗（1ヨ刺欄欄＝）○幽1・　漆　猪又　初夫（旭磯子）　　　達哉○入江宏定　繍籔　遭夫○1附日　　幽　　　遊夫　巾村　治方　金沢　正午　武子　康平　…三波衡打○芋1・上　尚志製錬〃〃〃鉄鏑〃〃〃〃〃〃〃樹試〃〃〃〃〃〃〃｝新il1鉄　　」　　　　　通巻　第142号編集兼発行佐々木　　武印　　刷奥村印剛株式会杜　　　　　　　　東京都千代囲窪西芋1細1－1r4　　発　　　炎　　　徴　　　1ヨ　　　　　　漸　瑞　　郷◇溶射被月莫と索材q鏡界構造について　　　　　　淳　　　　　　　　　　　　　　　　　　○北原　　繁◇パラジウムによるろう付｛郁州妾1瀞抑…1O篠音1…　謙　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　功◇1洲撚禽例1に及ぼす1雛腔・1・の表睡i処○1T1渦欣司　退睦の効榮について　　　　　　　　　　　禰氷　逮絞◇異級金燭の止1三按例三について（常測11三接　　橋本　逮哉の甥禽）　　　　　　　　（）大携　修◇SUS27，32劇角ステソレス垂闘溶椴継　○大潟美率剤　箏のクリープ破1劃淋慨　　　　　　　　　1潤根　　功8本分析化学会◇燦子吸光法による金鰯材料の分栃。策　　須藤恵葵子　1轍。　　　　　　　　　　　　　　○堀内　　奨　　カドミウムの定撹◇原子吸光淡による金属材料の分析。第　　須藤慾葵子　　〃　2報。　　　　　　　　　　○郡　　スズの樹註　　　　　　　　大寄◇スパークイフ1’ソ源質±置分析緒による溶　　須肩秦葱葵子　　〃　液1試料の分析　　　　　　　　　　　O潟橘　　務◇EDTAマスキソグー共沈分離法によ　○大河1桝華乃　　〃　る微圭竈＝分析の研究。錐5報。　　　　　　須縢葱葵予　　く形波ポーラ咀グヲフ淡によるニッ　　ケル11］の徴鐙銅の冠澱◇2一（2一キノイルァゾ）一1一ナフトールと　　川漱　　晃　金工藪イオソとの」災沈；◇TACおよび滅似化禽物によるNiの　O藤原　　純　オ1咄　　　　　　　　　　　　　　　　jl1淑　　晃◇N一（2一ベソゾチァゾリル）一Nし（4一フェ　○松蟻　忠久　ニルスル水ソ酸）一C一フェニルホル㌣　　州瀬　　銘　ザソと金属イオンとの反応◇ヘテ両躍をもつホル叩ザソ化念物と金○涛」l1政幾　　〃　属との便応　　　　　　　　　　　　　　　川纐　　姥日本原子力学会◇腐滋水111・における月三力容盤材料の人二r1　近淡　クレビス腐食喬式駿　　　　　　　　　　　　　　　　　　（1＝1水原予力　　　　　　　　　　　　　　　　　　　珊究所）　腐食　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　科学　　　　　　　　　　　　　　　　　　　D鵬f醐　研究目本機械学会　　　　　　　　　　　　賃◇i商綴塑性疲れにおけるき裂の伝ぼ機動　○荒水　　透　　鉄窮覇　　　　　　　　　　　　　　　　　　　岩元　灘敏　材繊　　　　　　　　　　　　　　　　　　　上臼ヨ輝之◇鋳鉄、アルミニウムおよび焚銅の徽綴　○安縢　裕治　　〃　および商淑の燦耗現象について　　　　辻　　栄一◇徽撮～600℃与こおける各棚淡索鋼の燦　　泣　　　　　　〃　雑現象におよぽす溶製法，級織響の最多　榊こついて第g固NMR討論会◇N囲属金燭水素化物の1：蓬水素および水　　■十3村　一皿、冴　索の核磁気爽11蔦吸収第4固溶融塩化学詞論会◇漆融LiNO品一AgNOヨ系の1輸締　　　　　○河村　和拳◇溶扇虫アルカリ硝酸塩1／11のAg1＋の拡赦　　享可村　和孝　　〃　係数◇B里03－Pb0聖系の2，　3¢）物例…　　　　　　萩原　　尚努　　製錬　　　　　　　　　　　　　　　　　　○小11．jl］ヨ了三1三　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　矛峡　　　　　　　　　　　　　　　　　　柳橘　哲炎金材絞研二」．一スNo・9（遡維郷141・讐）の4頁「鰯儘」鰐」］π三　E．C．E（Econo㎜io　Commi鮒io皿for　EuroP艘）1誤　週．C．亙（週co口o耐io　Commi畠ion　for　Eu正oP肥）　発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　　疎＝方（矧三縢黒1Xヰ1目黒2］“目3番12号　　　　　　　　　　　毛琶蕎番　　貿貞嚢　（719）　2271　（代妻隻）