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[NRIMNews1963-05.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/76bf770b-8589-472a-9aae-d9557653e98e/download)

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吉村 浩

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[材技研ニュース 1963 No.5](https://mdr.nims.go.jp/datasets/a90e1cb5-68d8-41ca-9f9a-29042073bd0d)

## Fulltext

材技研ニュース　1963　No.5七〇一．ゼEoo．一0E蜆E0一垣o］1oo．o0＝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－o○餉］○工←雰囲気制御溶射研究装置　最近の各砥工業の進展と共に，耐熱，耐摩粍，耐食，電気絶縁など砥々の性質を材料表面に付与することが要望されている。これに伴ない，溶射加工についての関心が高まり始め，ブラズマジェット溶射は，特に，その対象となっている。衆知のごとく，プラズマジェット溶射法は多くの特色をもっているといわれるが，現状では，それによって得られた被膜は良好とはいいがたいものが多く，全般的には，まだ披術的に確立されていないというのが正当であろう。　．本研究所では，前に轍告したように（材披研ニュース1962，No．6），Plasnユadyne杜捜ブラズマジェット装置によって溶射に関する研究を続行しているが，今回，雰囲気制御溶射用容雛を試作し，これに付属せしめた・これは，従来よりも密度，強さおよび母材への密着性がさらに高い椥膜の形式を目懐として，雰囲気制御溶射披術を開発し，さらに，従来，一般に，行なわれている大気中での溶射現象などと対比して，溶射の原理および応川に1異1する多くの未解決の1州幽を解閉すべく設肚した’ものである。　本研究装置を写真に示してあるが，容器本体と排気系とよりなり、その仕様の大要は次のとおりである。　l1j容　　雛　　内容戯：角型　750×750x1000mm　　冷　却：全面二重水ジャケットにより水冷　　覗き窓：150m㎜φ3箇所，100mmφ1箇所．12」排．気系　　回転真空ポソブ：30001／minx2台　　油拡散エゼクターポソブ：　　　　　18001／sec（5×10I3Torr．にて）7~~? ~~~r ~ljl~i;i_]~~~;~ : 2 x 10-4Torr. ~- ~ ,P+ t ~_ ~' J': .1~; . ~'!i)･.,, tt -~r r ' f'~;is ;~ '~~ : ' *~=/~~"t~~. ~~,~ v'+~ , ~ ' ~1~l;~~;tl~? L,: _ ~::~~,~~ e 1* ~ ~ ~': ~;L ~~ r 'L~~ ,i~~~ 1　一以鵬気粥燗溶射研究蜘酎超電導マグネットのための材料　強磁場を狸1三することは物判…研究の阪々の分蜥でも．MHD発術などにおけるプラズマの制舳こも，また原子核の基礎火験にも必理で，科学披術の遊歩のための並映な談魎になっている。趨泥尊マグネット（超斑導線を捲いたソレノイド）は班力の消費がきわめて少ないし，細線にかなりの電流を流せるので捲数を多くしても小型ですむ利点をもっており、強磁場発生装風として今後大いに利用されるだろう。超電導マグネットの材料としては遷移温皮の由いこと、蜥亙導の破れる臨界磁場（H。）や臨則じ流（I，）の大きいこと，さらに細納こ川来ることが必要でおる直電磁部高純度金員研究窒ではducti工eなものでは最もよい牙舳1がえられるNb－Zr合金についてその溶解，加1r方法と熱処理による椥変化を研窄し，．カー工や金属紐織が超斑導牛抑1…にどのよ5な影響を与えるかを明らかにしたo　試料の1’l1成方法は次のごとくでおる。NbとZrの粉末をAr中でアーク溶解して均一な合金をf’l1った後高真空中で電子ピームで再溶解して繍製する。これを腐混で均質化すると中問焼鈍なしに冷間で5！100mrn厚の箔や0．25mmφの細翻こ加工することが出来た。30％Zrおよび57％Zrの試料について熱処酬こよる相変化をX線によって研究Lた緕果は次のごとくである。1200℃から急冷した状態ではb．c．c．のl1珂溶休一杣であるが、785℃で150hrカn熱するとNb・richとZr－richの二つのb．c－c。和：こ分離する。また，5鮒Cで300hr加熱するとNb－richのb．c．c。和およびh．c，p．和（α一Zr）に分離する。写真1にみられるようにニホ1］分離した状態の紐繊はかなり細かく、0．5．・程度の間隔で二つの桐ラメラがならんでいる。機械的な硬さは二柵分雛すると急冷後に比べて軟化する。　超冗導牛舳…の測定は次のようにして行なった。試料（長さ30mm）に‘1じ流および1じj一「端子をとりつけて液休ヘリウムのジュワーに入れ，電磁石を用いて直角方向から磁場をカnえる。XYレコーダーの杜11fi11｛に試料に流れる．電流，縦軸に試料からのτ亙1丁三降下（抵抗の立ち上がりをみる時ば直流増巾器を通す）をとり，磁場の大き’さをパラメーターにして臨界電流f直を測定した。洲定結果の例は図1および図2に示してある。この結果，I。は30Zrのプフが57Zrよりも少し大きいこと，I。は熱処理や加工に敏感で二棚分離後は4倍程庇に高まり，また加コニによっても著しく高められることがわかった。　以上の研究結果を基礎にして国産で1生能のすぐれた材料をf乍る研究を進めている。また．この方面の研究は38年度から金属物理研究部と共同で綜含研究としてとりあげられることになり，新しい材料の開発や電子構造，格子欠陥と超電導特性との関係などについても研究が遮められることになろ5。l　x　lo！1＾・・，一4．2K5－Zr刊ヨ X　l；0hrOZr珊xlヨOhrOZr5舌口． 耳　口hf皿止皿■　」5 o 2o写真1　（上）　30Zr－Nb785．x　　　　　図1　　　　　　150hr．カn熱　　　（下）　57Zr－Nb560．x300hr．加然H㈹｝→Nb－Zr合金の臨界電流　値に対する熱処理の　彫絆（Q：急冷）1亘1『o 一…1・ドi…・二プK6 ■■二1言コ。棚舳｛llコ f’i　！1llrl↑三　　　　■；　　！1。■■一盲ヨz1ヨ1R一’い二1oI　ll　l．L；1＿．　　1＿L’　卜一J苧’’’一　　　1　’1＾．…宣！o ■’21・1田’　　1岬㍗∵」…’’1’一！’Lヨ　　川　　噌］川＾、＾H岬ol→図2　Nb－Zr合金の臨界電流値に　　　対する冷間加工の影響　　　　（R：加］二度）　（ll）圧延方1拘　（⊥）直角方向真で竺出された溶接気泡欠陥がr強さに及ぽす影響について　X線透過によって椥・llされた溶接継干の諦久陥をどのように評仙iするかは，その湘榊肚物を使用する」二にπ吸な閉魍となる。溶推久陥が機械的強度に及ぽす膨響についても，数多くの実験研究がなされている。しかし，蔽々の困難さのために、いまだに不1リニjの点が多い。　材料弓壷廣研究部非破壊検査研究室では，この川迦の解I切のために，まず，余嫌を削除し焼言作処珊したSS41材突合せ溶接継干についてi町振引張圧縮疲れ試験を行ない、溶接によって継手に生ずる種々の欠陥のうち，溶接久陥としてもoとも多く現われ．かつ、耶純な形状を示す気泡久陥のリ」久係数を求めた。　図1は棚々の大きさ，分布を示す気泡久陥試片についてf了なった疲れ誠験の鮎果を，平柵材と0・5mmφおよび2mmφのドリル孔口」欠材のS－N川1線図に榊ぎ入れたもので，気泡久陥が内部に存在しているとき，しかも独立して存在しているとぎは，その気泡久陥の切欠係数は1．1以下と州1測されるが，欠陥が表而に露山しているとぎは著しく蜘変を低下させる。したがって、余盛等を削除するときには，その切削而に，内舳こ存在していた久陥が露Hlしセいるかどうかを充分に検査する必班がある。　表而に露川している気泡久陥のうち，破断にいたった疲れ亀裂の起点となった気泡久陥の大きさと，疲れ強さとの閻には，図2に示すよ5な関係のあることが判酬し．た。そしてこれらの冒」久係数はドリル孔のそれと類似す’るようである。　疲れ試験の途中でI肉眼で，またはX線透過写真を撮影して，欠陥の大きさや分布と、疲れ斑裂の伝播との様　呈5　・　　　　　　　5ホ“■：＾書1’∵・・1㌔・　～・■リ．　　　　　　　　　　　　　　　　　．一三㌧．一。㍉l　H．’　呈．，　　〕チ三　一　　■■　　　　■　　　　　■　　　　　　■‘　　　　　　　　o．5・・’ド■」比孔岨片（a〕秋片No．1一一1　　　　〔b）執片No．1一一4（c）一葦UトNo．3・・1　　　　（d〕■式」ヨ’No．5・一1　　　　　　　　（巴〕試片No．6－2　　　　　（f）試」ヨ’No．9－3　　　　　　　　　　　写其ユ　X線透過写真子を観察した。写臭1は試験後の気泡欠陥と犯裂のX線透過写真の数例であるが，久陥が応力方向に対し直角なおる一つの断而付近に分オliしているときは，それらは互に影響をもち，切久係数も大ぎいと考えられるが，応カカ向に対して前後に鮒れて分布しているとぎには，それぞれ独立した欠陥として取り扱ってよいと考えられる。すなわち，気泡久陥の数や大きさは，強度的には有効断而硫の滅少や，犯裂伝播を速める等の二次的意味しかなく，その継乎の疲れ強さを決定するものは，存在する多くの欠陥の中で，切久係数のもっとも大き・な久陥であると考えられる藺r2寺看　。。　H峻　　　一　　　．唖出贈15蝶臣　　　束＾Ol＝田O＾岬出Lτい甘帥片　　　〔一咀莇i＝｛一画白・皿山L’［いム’い…t片　■o　　肥号上州軸舳阯船示†・　o’　　　　　　　　　lo　　　　　　　　　　1蛆　　　　　　　　　　1　　　　　　　　搬退L回撒図1　ドリル孔切欠材のS－N1岨1線と気泡欠附洲｛・の疲れ誠験　　緒果1□’｛宝；莇コ閉帥、’L’I．帥．o　、　　　　　　　　　　　　　　‘’．。LL＿山　　　＿＿　　o，　　　　　　　　　lo’　　　　　　　　　　；oj　　　　　　　　　　」o　　　　’　　　　　　　　　葦昇卍匿L回苫吉．lN二図2応力20k医／mm竈における疲れ血裂起点欠陥の長さと繰返　　し固数との関係一米国カナダ出張報告一非鉄金属材料研究部長　　　　　二暎岩村　　郎　昨年（1962）10月29日から11月3臼童でにわたって，New．York市で舳搬されたNational　Meta1C㎝gressおよびWor！d　Meta1Showに招待をうけll1．1席した盾，米鰯およびカナダの各地を廼った。羽固を舵って羽口］に婦るまで45日間，訪閥した郁市はNew　York・BostonlWashington，Montreal，Ki㎎ston，Niagara，Buf｛a1o．Pittsburgh，Coiunlbus，Detroit，Chicago，Mi1waukee，Las　Vegas，Los　Ange王e5，San　Diago，San　FranciscoそれにHaWai三である。二に甥、大学，研究所，それに一，二の一般家庭の台所等を兇学して来た。その閉で特にカナグのKingstonにあるALCAN（A－uminiumCo．o土Canada）の二〔場，研究所およぴPittsburghの近郊New　KenshingtonにあるALCOA（A工uminilユm　Co・of　America）の研究所で得た兇閉を報皆する。　蜘玄小生はかねてから，・鐵．堺に一，二を誇るALCAN，ALCOAではAl1寺1の含祢ガスの分析をどう処理邊しているのかその突状がわかっていなかったので，特に留忠して見洲したいと．独、っていた。ところが意外にもALCAN，ALCOAとも舳こ変ったこともなく，一刷ユと界で遊んでいると、一恩っていた英麟のRanSleyカ式の分析総が採周司されていた。ただ現場ではこの分析縦でCむeckしたStra’ube－Pfe雌er法の改良型．すなわちDardeIが現場舳迅逃測定法とLて推称した装鮒を使湘し，含打ガスに閑するlM王｛i1湖1を一つ一つのChargeについて行なっているとの班であった。この蜘磧1の詳細は，D－J．Nei1とA．C．Bl∬r　（Physics　Div．Aユu皿，i］〕iu］羽LaboratorjesLtd．，Kingston，Ontario，Canada）がAFSTransac－tions，VoL69，王961とModern　Castings，June1961に発表している。火際のll＝ll1貿工億；到1は待Chargeごとに行ない，すべてo．5㏄／ユoog以下の含オ」’ガスに抑えているとの；’」τであった。　その后鉄恢の州工，氏が軽金胴漆按一支術会の機1異1誌に掲」l1喪した細介」父で側ったので当）るが，上1圭近ソピユットのニキフォロフと公う人が，アルミニウム1・抑こ水爽・の小気泡が舳現する条件は0．69cc／王0cg以」二の存在が必嘆であるという箏を理論白勺に導きH．1している。もちろん理論鮒とはいえ多少の仮定の下に算出したのであるが，これからしてもALCANて1榊・た0・5㏄／100g以■ドという1数字はきわめて意味のあることであって，今叉ながら捨てがたい収獲だったと旭、っているoなせ力・というに，わカー1，…1ではスラブメーキソグはもちろんのこと，普通鋳物，ダイカスト鋳物，又溶披舳舳こしろ，ピソホールの一推生防．d．二が棚変らず爽際酌披術上の1削鋤こされ，童だまだ研究対象になっている現状からして充分参考になる躯と、1邊、われる何　次に，此度の公舳出張帥勺で左）った急逃カ1’1工法の調査に闘して，New　York近郊のA㎜erican　Machine＆Foundry　Co．で児学したFriction　Weldi㎎MachineおよびSanDiagoのGenera王Dyn訊micCorp．Atomic二bivisionで㈱発されたMagne王ormingMachineを見学して，感じたことを付記させてもらう捌こする。機械そのものの性能機繊等の説幽は別の機会にゆずるが，これら二二つの麟械はいずれも，いわゆる’新しいアイディアから金れたものであり，その炎際1：灼利刷舳直はこれから発膿する将来恨1三のものとみたのである。このように将来性のある有望なものを孜々員本人に児せるぽかりでなく，日本のと1こかで貿工1更るところがあれぱ今にでも売ってもよいような米1類人の態度に接して，米［萎1人は決して日本人をただの異邦人と見なしていないのではないかと、留、われたのである。伽こも黎、芋いたように米鰯1勾をあちこちの旅行1・1・多くの米陛1人に披して受けた感じはほとんどこれを襲蓬蟹：きするようなものぱかりで，一度も不愉快な翻こ幽逃しなかった。日本だけの立場で，ものを児る兇カは少し、｝ユ…！被性I灼でこれではいけないと、1以い蚕ったというのは一寸大げさのようではあるが，確かにintema－t1onalな物の児カに少しく触れ得た玖も小生にとってはこの度の海外旅行で得た大き’な収獲の一つと、■8、っている。▽　　　　　　　　　▲　　　　　　　　　▼　　　　　　（遜巻翻！映氷矧』：人印　　　　　　　舳』1三f　　利’　　　　…俳奥村印刷株式会在11東哀郁千代川茎閥ヰ’i’吾．i］ヱのヱ0第53号）　　　　　　　推／j＝所　科学技術庁金属材料技術研究所束京舳11月，枢1／・llヨjj，！ガ川300・掃地　　犯漸長1、■．11！（712）318ユ（代爽）