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[NRIMNews1971-02.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/7539c915-962e-4fb7-8397-2b7d6ea3c34e/download)

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佐々木 武

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[金材技研ニュース 1971 No.2](https://mdr.nims.go.jp/datasets/0e976755-0219-4ee4-9d58-4064881b5070)

## Fulltext

金材技研ニュース　1971　No.2i〇一．ゼEoo一一〇＝蜆⊂○箏○コーooo－o0＝あo㎝oo．］o－Eo－o呵o］一〇〇〕’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］o〕f←金属材料技術研究所連続製鋼技術に関する研究　金材技研式連続製鋼法は，既報〔本誌No．4（1970）〕のように実験装置が12屯チヤージの規模に改造され，いよいよ長時問操業への足固めをおこなう段階を迎えている。改造後現在までに5回の実験操業をおこなったが，1回約2時問におよぶ連続操業が可能になったので，連続製鋼反応の解析ならびに反応制御の基礎データの集積に必要な反応の定常状態が，製鋼炉各段にわたって得られている。またこの問に，反応の精度を厳密に押えるために酸素・造津剤供給系ならびに溶銑供給系の流量制御装置の充実がはかられ，連続製鋼装置として必要な最少限の基本的機能が整備された。この原料供給系の改良点を簡単に紹介すると下記の通りである。　混銑炉（溶銑供給系）　　流量制御：ロードセル直読ならびにタンディ　　　　　　　ッシュノズル使用によるヘッド制　　　　　　　御の併用，供給精度　±5％　酸素・造津剤供給系：　　酸素流量範囲　0～7Nmヨ／min／炉，全自動　　　　　　　　　制御，制御精度　±3％　　造津剤供給量制御　ロードセル直読による重　　　　　　　　　　　量減追跡，制御精度　　　　　　　　　　　±ユ0％　次に最近の操業結果を見ると，原料供給系の流量制御の精度が向上した結果，反応の安定性および再現性が一段と向上し，図に示すように低炭素　吹精において十分安定な組成変化が得られてい　る。また脱燐，脱硫の挙動は，本製鋼法の一つの　方向を示すものとして興味深い結果を示してい　る。なお，反応の定常状態における平均組成と反　応率を図中に示したが，本製鋼法の効率の良さを　裏付げる結果となっている。　　このようにして金材技研式連続製鋼法は，本年　度よりいよいよその本来の目標である自動制御に　必要な基礎データを集積する第2段階の実験に入　ったわげで，今後さらに周辺技術の開発を含めて　鋭意研究を進めてゆく予定である。…1；パ’⊥■■］…■’］十原料銑11ポ　　　　／一第1段炉　＾、o　　　　’一’’’’■’’■」’■’■■’■’前奉■’1§1ガ　　　　搬成〕」十第2段炉O　l，O　　　　　　　　　　　　ll・峨〕　　　　　　　　　　　　　　1呈、自％　　　　■■　　’’’　　　　　　■■m．口脇〕（　　o、呂渋　o．6　＝　　　　　　　　　　　　　　一ヒ　　o．4ω　口．2ま　　o，4￥　03　　　　　　　　　　　　　コ2．7％・…　　0，2　　　　　　　　　　　　　　1o．ヨヨ％〕’（　o・20　　　　　　　　　　　　　　／o．2側・訳　O．15とo■ロー’　　　　　　　；1．脇・　O．05　＝一　　　　　　　　　　　　　　ω．o脇〕’（　0，08　　　　　　　　　　　　　！昌．ヨ鬼ま　O．06’　　　　　　　　　　ll，1ヨ％j㌃　　o，o呂　．　　　　　　　　　　　　　　目ヨ．o％　口．口2　．　　　　　　　　　　　　　　（o．睨刎　　　　　　　　　　　　　　’鶉1段20　　40　　6口　　80　　100採業時問（min〕　図　第51回連続製鋼実験結果純鉄単結晶　結晶体の塑性変形様式は，払散による塑性変形を除くと，すべり変形，キソキソグ，変形双撤の三つに大別される。前の二二二つについては，転位の増殖とその運動あるいは傾角境界等にみられる転位の幾何学的配列として，かたりの部分が理解されている。しかし変形双晶に関しては次にあげる実験上の困難もあって未灸1］の梛分がきわめて多いといえる。i）変形双鼎の伝播速度は嗣体111・の音速の程度で，きわめて大きい，ii）双鰍変形開姶応力はパラツキが大きく，定量1杓議論が困難である。iii）変形双晶は大きた応力集1キ1を伴っている。｛V）変形双晶はi1i）とも関連して歪緩和のためすべり変形をともたうことが多く，転位構造カミきわめて複雑である等である。しかし変形双1縞はマルテソサイト変態，低滞脆性，高速変形等と密接に関連していることが矢1］られているので，変形双晶機構の解卿よ学閉的な観一歳のみならず，実用的観一点からも重要な閲魑といえる。　そこで，金属物理第3研究室では双総変形過程の　変　形　双　晶予め定めたmこ沿って薄片試料を機械的に切り1土1し，さらにこれを化学研磨，ジェット研磨，電解研癖したものを使用した。’写真（a）は双晶境界而（T1T1’，T2Tノによつてはさまれた頒域）に沿って存在する双晶転位を示ず。双晶転位は，薄く幾分ぽやけた線状コソトラストとして観察される。P，Q点では三本の双晶転位が単位となって消滅し，またR，1煮では三本の双繍転位が転位反応後一本のすべり転泣になっているのが観察される。また双舶転位のバーガースベクトルを爽験約に決めるためにg・b＝・0の判定条件を用いると，それは＜111〉に平行であることが分った。　写真（b）は双■箔帯に形成された‘切込み’（ACBとA∫CB’）とそれにともたう歪緩和の状態を示す。‘切込み’はたんらかの理由で双1搬帯の成長が極部的に1岨止された郡分であり，それにともなう大きな歪はキソク境界BCB’，BD，B’D1の形成によって緩和されていることが写真（b）より明らかである。これらの境界が楽実キソクであることは回折斑点の！亘1転およびこれらの境界がマトリックスあるいは双縞帯の共役すべり系のバーガースベクトルに璽腹であることより確かめられた。　以一ヒまとめると，双晶変形を担う最小の単位としての双■縞転肱の直接観察に成功したことと歪緩和にはキソキソグが璽要た役割を果していることがつきとめられたことの二点である。とくに一キソグによる歪緩和は双品変形と破壊との関係を論じる場含，重要な鍵となることが考えられる。写至迂（a）1　盃コソトラストに士ヒる双I舳萎位の透　j断匿顕像。紙爾はほぽ双■冒］狡界1！ヱ21　叶こ平手’’r，TlT1’，丁宮丁皇’は言式芽ヰ2這蟹藁と　双1儒1蟻堺との交線を示す。P，Q，R　－1気ではi転伽災応が綴察される。とそれにともたう歪緩和機構を解醜するために，変形双晶を禽む純鉄単結品の透過電顕観察を行なった。　試米斗としては純鉄単結燦1を液体窒素撤度で〈110〉方向にそって衝撃変形（数％）し，その後2〆写災（1〕）： ’リ」込み1と‘歪緩柵。紙繭は双1界1境界に垂政で，双！毘変伽こともなう蜘断プ納は水平1ツ了1許1である。BD，BCB’．B’Dl1士キンク槻界一　2一雰　囲　気　流動　ダイカスト法は多最生産方式の鋳造法として広く利用されている。しかし，この方法は溶金を高圧高遼で金型に圧入する関係．［ll，鋳巣を発生しやすく，気密性に問題を生ずるだけでたく，熱処理などを行なうことが困難である。そこで，鋳巣発生の防止対策を確立することはダイカスド［業の葱務とされている。　製造冶金研究部鋳造研究室では，まずダイカスト製品の鋳巣発生原困を解醐するための研究を行なった。その結果，鋳雌は溶金1キ1の含有ガス，離型剤の分解ガスおよびキャビティ内の空気などが原閑していることが明らかとなった。これらの因子のうち，離型剤ならびにキャビティ内のガス類が，ダイカストの鋳造方式から考えてとくに悪影響を及ぽしているようである。すたわち，キャビティ内に存在する空気およびガスは静止状態にあり，ここに溶金が高逮で圧入されるため，これらのガス類は逃逸することができず，溶金に巻き込童れて鋳巣となる。そこで，これらのガス類をあらかじめ一定方舳こ流動させておけぱ，その悪影響を防止することができるものと考えて研究をすすめた。　雰鵬気ガスをあらかじめ流動させる手段としては，減圧による方法と外郷からガスを流入させる方法とが考えられる。減圧法の場合には，金型のベソトホールを減圧槽に接続させ，キャビティ内の雰囲気ガスを流動させる方法を採用した。こ0．70．6　0．5匿o　O．4二…ぺτ」0，3崇響紫0．2O．1ム　　　　　　■　　　　　　r1舳ダイカス！汝10500　　　　　　　600　　　　　　　70｛〕　　　　　　　800　　　　減ダi≡度，㎜m　Hg　　1茎i1　曲戎臼三度1と録季貞包多董ξ1三：且犬苗己ダ イ　カ　ス　ト　法の際の減圧度は操業中の減圧槽の億で表示した。外郁からガスを流入させる場禽には，注湯r1から一定流量のガスを通気し，ベソトホールより逃がして雰鯛気ガスを流動させる方法を用いた。ガス流量はスリーブと分流子との間隙の単位断而積当りの傭で表現した。また，鋳巣発生状況はX線フィルムにあらわれた鋳巣を繭積で測定し比較検討した。この方法でアルミニウム・ダイカスト禽金！2種を用いて実験した結果を図工および図2に示した。図ユは減圧法により雰鰯気流動を行なった場合である。キャビティ内はわずかに減圧されており，減圧槽の減圧度を730mm水銀柱以下にして雰囲気流動させると，従来の普通ダイカスト法に比較して鋳巣発生の防止に役立つことが明らかとなった。図2は外榔からガスを流入して雰囲気流動を行なった場禽である。ガス流量が0．29〃miむ．ノmm2以下の場倉には鋳巣を防止することができる。この際のキャビティ内のガス∫］三は，減圧法の場合と異なり，大気圧よりも50～60㎜m水杖程度高くなっている。なお，減圧法とガス流入法とを併用して雰囲気流動を行なっても，鋳巣防止に対して上記と同様な効果を示している。これらの一総果からみて，ダイカストの場合には，キャビティ内のガス圧が減圧されても，多少カll1圧されても，雰鯛気ガスが一定方向に流動していれぼ，鋳巣発生を防止することができる。0．7O．60．5刷　0．4竃剖0．3窯O．21弐　O．王O　o／舳州アルゴンカー’ス　・1；を燃牢気O．至　　　　　　　0．2　　　　　　　0．3　　　　　　0．4ガ又舳11，1／mi・／mm21里12　ガス流j1呈＝と鎮弄巣発｛1三状況3一特許　紹　介　　　　　　　　マゲネシウム基合金の加工方法　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　公告昭和44年12月18日　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　公告番号　昭必一31694　　特許第571871号　この発明は，微量のセリウムを含有するマグネシウム合金材の加工方法を示すものである。　マグネシウムは六方晶系の結晶構造からなり，すべり系が少ないため変形し難いので，常温加工が非常に困難な金属である。したがって，マグネシウムのカ蕎工は一般に熱聞加工にょり行なわれていた。しかし熱聞加工によると，素材のみならず，ロール，ダイス，工具なども適当な澄度にまで加熱する必要があったため，装置が複雑になるとともに，これらの調整や操作に繁雑た作業をともない，またその加工材の表面性状が劣るなど種々の閲題がある。　本発卿こよると，マグネシウムの特性を損うことなく加工性を改善し，かつ，耐食性を向」二させ常温圧延などの一次加工と曲げや，絞りたどの二次加工が容易で，さらに・また，優れた機械的性質と微細な緒晶粒度をもったマグネシウム基合金が得られる特徴がある。　本発明方法では，童ず高純度マグネシウムを，適当た塩類融剤の保護下でるつぽ中において溶融し，セリウムを投入して精製後，融剤を分離して鋳造することによりセリウム0．1～0．3％を含むマグネシウム合金鋳造材を得る。ここで鋳造材は鋳造ひずろ，偏析および粗大粒子を包含するため常温カ實〕二が不可能であるので，この鋳造材を再緒晶温度以上の温度にあたる温度範囲蝸0℃附近で約8時間加熱し，つづいて，この加熱温度でこれを熱間加工することによって前記の鋳造材のもつ加工性を劣化する要因が除去される。熱聞加工を施した材料は，さらに溶体化処理を行なった後冷間加工により仕」二げる。　図は市販の純マグネシウムと本発明プテ法により得た0．2％のセリウムを含むマグネシウム合金とを引張り試験した結果を比較して示す応力一歪独線図で，本発明の方法により得たマグネシウム合金の伸びは薯しく増大し，純マグネシウムの約3倍にまで達している。　この加工方法によると，マグネシウム合金の展伸材が得られ，この展伸材は微細な結晶粒度をもつため変形が均一となるので，曲げや絞り加工が容易にかつ均一に行なわれ寸法精度が向上するとともに仕．ヒり面が美しくなる等の特徴を有する。　　　　　　　　　　ぺ　　25　　ノペ　　。。、へ彬　　　　廿　　　　　　、、抄“一。　、、〆　目　直　固10へ　5　　0　　　05101520　　　　　　　　　　　、丁ミ　．9乞；　　　　図　水発ゆヨによるカll．に材の機械的性質☆短信☆　　　　　人　事　異動柳原　正（金属化学研究部長）　　　　　退織　　　　　　　　　　　　　45．玉ユ．30付吉村　浩（原子炉材料研究部長）　　　　　金属化学研究都長に配置換渡辺　亮治（原子炉材料研究室長）　　　　　原子炉材料研究部長に昇任　　　　　　　　　　　　　以上45．12．1付剛崎　章二（国立防災科学技術セソター総務諜　　　　　長）管理部長に昇任禰卿　義夫（管理部長）科学技術庁長官官房付　　　　　に配置換および金属材料技術研究所　　　　　に併任　　　　　　　　　　　　　以上送5．12．16付編集兼発行人印　　　　刷　通巻　第王46号　佐　　カ　木　　　　武　奥村印棚株式会杜東京都千代田区西神帥一1－4発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　東京都目黒区申貿黒2丁目3番王2号　　　　　　電蕎舌　東京（03）719－2271（代表）　　　　　　郵便番号（153）