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[NRIMNews1960-16.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/96224d50-87b1-4c43-956f-94bf12019a7a/download)

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吉村 浩

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[材技研ニュース 1960 No.16](https://mdr.nims.go.jp/datasets/0f1e3cb6-f3cf-49a3-9d4d-c511d4556ccc)

## Fulltext

材技研ニュース　1960　No.16七〇一．ゼEoo一一〇E眈Eo一垣O］’ooo．o0＝あ○蜆oo．］o－Eo一垣oo］’o01E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈ωEo．ゼ≧聖三…ω…Z－o○眈］0f←科学技術庁 金属材料技術研究所超音波振動鋳造装置　金属の凝固時に振動を与えてその性質を改善する試みはかなり古くから知られている。すなわち振動によって結品粒を微細化し，異種元素を均一に分布し，脱ガスを行わせ，機械的性質を向上させることができる。また収縮孔をなくすることによって成品歩留も向上する。最近では消耗電極のアーク溶解にも応用されて従来加工の容易でなかった合金の加工性の改善も考えられている・第7部軽合金研究室では軽合金の性能向上におよぽす振動の影響を調べるために写真に示すような装置を試作したo　中央左は1kw，20kcの真空管発振器で，電源（200v）スイッチ，入力切換スイッチ，発振回路，ファソよりなる。中央右はNiの磁歪振動子部である。この部分はコイルの巻かれた成層ニッヶル心（水冷）の上に波長の整数借の長さのエキスポネソシャルホーソがろう付され，その上に半波長の鋼棒（45φX116）がネジ止汐）されている。この棒の上には段付の鋼管がのせてあって溶湯の　，　　　　　　1…0．処理槽をつくってい㍍必要なときは台の上に予熱炉が置かれる。写真の左下部にあるのは振巾計でこの装置で処理するときの最大振巾は15μである。　別の炉で溶解された金属（200～300gr）は処理槽に注がれると同時に振動をかげる。鋼管の内側はテーパーをつげ離型剤を塗布してある。従って鋼管は自由に取はずしてイソゴットは鋸で切断する。注入された金属が振動子の頂部と完全になじむとぎ振動の効果は大きくなる。しかし予熱の温度が高くなると処理時間も長くなり鋼棒から溶湯への鉄の混入も多くな飢鋼棒の先端（処理槽の底部）が…度溶湯の金属でセメソテーショソされると以後の実験におけるなじみはよくなる。低周波振動（50C）では微細化しなかった高純度のA1もこの装置では充分に徴細化する。　（マク1ゴ写真左）収縮孔の減少は振動効果の一つの目安となる。密度の試験によれぼ52Sの金型試料の気孔率を40タ6以上改善することができる。ボロソの添加により一・・一一一コバルト基耐熱合金の高温強度著しく向上　周知のごとくガスタービソ，スチームタービソなど熱機関の効率は作動ガスの温度の上昇と共に向上するもので，ガスターピソでは出ロガスの温度が1000oCを越えるものも現れている。従って高温度で使用可能な金属材料の研究は現在各国で盛んに行われており，800．C以上で使用出来る鋳造C0基合金としてX40，S816，改良S816，L605，ML1700などの強力合金が知られている・　第ユ部耐熱合金研究室（旧鉄鋼研究室）では先に新Ni基耐熱合金について報告したが，Co基耐熱合金の研究としては，現用耐熱合金中最も強い耐熱強度をもつX40合金を基準として，この基合金の耐性熱に及ぽすCおよびNiの影響を時効硬度，高温硬度，曲げクリープ性などから検討してきた・その結果最良と思われる組成範囲を決定し　　　　表1　Co基耐熱合金の化学細成■　　■　　L　　■合　金燃球廠化　　学　組　　威　　［％〕S1 Cr Ni Co Mo　W　Cb Ti川 ■Fe モの他α60 27 3 62 R　＿　　＿ 1 L一io 20 lO 5「 1 「5　一 1 ■O．60 25 「o■55　i ■ 8　一 1 ■S816 03ε「、5 07 20 20 43 4．o 4．o4．o 3 ■祓軍x40＾ Q5lL讐55 1　1 8一 ■ B0脇F支艮〃0巳一 05 E■F． 　　＾■1o　■ 一　一　一1一　一　　I　　　　　　⊥　■ H岬o冊改良X40（§l11髪） （x120）x3／4表2　900oC一ユ0kg一！mm望におけるクリープ　　　ラプチャー試験結果　言可　　」〒　一」90ぴC■rOk斗今m1におけるラプチヤLヨ青間　x40　　　　　　32日寺間基鉛金パ81珪1　3441寺間・・微含　　r281寺閤「r　貝反S－a］6 「7日考　簡：：」さ！／㍑二榊／〕　＼＼只30　、＼図1。コ0700　己O0　　900　rOOO　　m　　　　　」1品　　　珪≡　（oC〕代表的C0基耐熱合金の！00時問ラプチャー強さ　　E10　　　　　　　　　　　　　　ラフチヤー　　50　　　　　　　　　　　　1　ξ40　ラ方ヤー　　　・4／・協1棚毒／／　㌧岬　　R柵□h　，／・・／l　　　ラマチヤ」　　　孫一　　　、。O、脇。　　「・0．。。ラブチヤー　　0　　　　50rOO「502002503003504㏄　　　　　　　　　時　問（hr〕　図2　B添加真空溶解釣造合金のクリープ曲線　　　（900．C－14kg／mm呈）たので昨年度より添加物による耐熱性向上を狙って研究を行っている。　まず子はじめとしてB，Ti，Zrのごとく強固な炭化物および金属問化合物を形成すると思われる合金元素の影響を調べた結果，B添加およびB，Ceの複合添加によりクリーブラブチャー強度が著Lく向上することがわかった。　本合金試料の作製1’こは25％Cr蓼10％Ni，8％W，残Coを基準合金としCを0・2，0・5，0・8％の3段階に変え，その各々に0・1～2％のBを添加し，大気中高周波溶解Lてシェル型に鋳込んだものと，真空溶解したものの2種類について，顕微銃組織，時効硬化性，90rCにおける高温硬度，高温引張り強さ，応力10kg／mm2および14kg／加m2でのクリープラプチャー時問などの結果から最適と思われるB添加量を求めた。　表1および図1は現用の代表的C0基合金の化学組成ならびに100時問のクリープラプチャー強度をASTM．STP　No－160より転載したもので，比較のため当研究室製B添加合金をブロットしてある。また表2は，当研究所のクリーブラブチャー試験機を使用して，市販のS8ユ6葦X40，B添カ1冷金について90びC，ユ0kg／柵m2でのクリーフ廿ラプチャー時閲を示したもので，これらの結果からB添加による耐熱強度の胸上がいかに著しいかがわかるo　数多くの試験結果から蝦適なB添舳議＝はC含有鐙に依存し0．5％C・O．5％B，0．8％C・1％Bの場創こ最もすぐれた高滉強度を示すことを如った。これはBが他の炭化物形成元素Cr，WなどよりもCとの結合力が強く，生じた・ポ淳ソカーパイトが非常に硬く，蔦漁度で安定なためであると思われる。また時効試験および組織検愉の結果，Bを添加すると時効析舳こよる硬度の上斜度は少くなる例倉1があり，BとCの比が約王1｝になるとほとんど1時効による析1／11がみられなくなり，さらにB添加撮が増して1％以、上になると共I雛］状にボライド（多くはCoのポライドと推察される）が現れて脆弱になることがわかった。写真はCC・5％，B　O・5％の合金の組織を示したもので樹枝状にポ1コソカーバイトが現われている。図2はB添加およびB，ce添加合金の900oc，ヱ炊g／m肌2でのクリープラブチャ直封線を示したものでCeの添舳こ二よりラブチャー時r削がさらに延長すると共に伸びが向上していることがわかる・童た市販のS－816含金はこの様な条件の下では術覆をかけると剛晦にラブチャーした。　本合金はBの添加により溶融一1無が艦下し（B1％の添加で約70oC降る。）溶解鋳遼共容易となるが常槻でやや脆く，また1機械加工性も好童しくない久一！煮があるのでさらにこの点の改良について研究を進♂）ているo35年度予算額きまる　35年度当所予算は別記のように，原予力闘係を含めると，705，293千1二『となり，これを前年度予算と対比すると，予算規襖において55，326千円（約王割弱）の増額となった。また人員は49名の増負が認められた。　つぎに35年度予算の内容についての特色を述べよう。ユ。機　　構　新たに微究榔王郁の増設が認められたので，従来の第！～6郁のほかに，第7締（非鉄金属闘係）を設糧することとなった。またこれに闘連して，研究室も男1j記のように綱成替えとなった。2。　設備闘係　7カ年計鰯の一・環として，本年度も基本設備の整備を通一煮的に爽施する。すなわち，超一精密多段冷間圧延機，エルー炉，連統焼鈍炉などの設衡が認められたので，溶解月三延闘係の充実が期待される。　また商速商混州劫装燧の設衡は，当所の研究には，新たな威力を加えることになるであろう。そのほか，熱処理，材料試駿，化学分析，物理湖定，溶接関係などの研究設備1が認められた。’3．　爽験庁舎関係　飾年度に引統き，新たに溶接粉末冶金（2，629m2），低温（約一80oC）実験場（1330搬2）の新設および溶解圧延場の増設（461皿2）が認められ，塾所の新たな特色となるであろう。4。　　原子プ］1事罰｛系　継続研究としての腐食防食，原予炉j羽Zr，Nbの真空溶接，異材継乎の溶接と熱脆化，　トリウムに闘する諮研究のほかに，新規研究としてBeの溶解カ11工およびRIを利j＝1＝1する触質向上についての2鮒究が認められたo人人1’苧　繊施　畝原　予念1．㌣1・昭和35年慶予算額（．1熱傲千円）と蔀年慶との対照表　　　　　　　35年座予算纐研　究止．』　備力　予災擦量籔望達徽算　　24886．96663．894341．790161．400654．05051．2435ユ，243705，29334年度二芦算額　　　ユ99　　62．568　　44．471　　309，遵50　　ユ72．505　　588．994　　60．973　　60．973　　649，967　　　　　　　　2．所　　長　　理樽　橋　科掌研究官　　　欠　所　　付　　　工縛　欝　理　部一r庶　　　戸部鰹次郎　；…企機本橋構字　　簗口　隆務　　　課画　　　繋　　　　　　．一鉄鋼研究窒第　1書ト1一鋳造研究室工簿三鰍太グ…熱処理研究窒　　　　　　一耐熱合金研究室　　　　　　一・放工研究窒第　2　喜ト．■物理冶金研究嚢醐汀柵和癸1■粉宋；台金研勇室　　　　　　一磁1陛材料研究嚢　　　　　　≡一分析化学研究室第・部一1化挙冶金舳室理1奪棚原正r表蔵化挙研究室　　　　　　r分　　　析　　　蜜　　　　　　一コ＝業化研究窒第　　　4　　妄トー材料弓董慶研究室理樽遠鵜］券治郎　I詐破壊検査研究室　　　　　　一工　　　作　　　室　　　　　　．一腐　食　研　究　蜜第　　5　　蕃ト…特殊；台金研究窒（併）理1専矯本字一　・…原子炉構造材料研究室　　　　　　一アイソ　トーブ室　　　　　　一融接材料研究慶第　　6　善ト＿圧接材料研究窒　鰍鈴木襟義＿溶接棒研究室　　　　　　「非鉄金属研究室㌃避簿1藩紳警一二簑㌫鴛　　　　　　一薔純度金属研究窒（災大教擾）　　　市川政雄　　　　　　　浩　　　上野　　学　　　牧口利貞　　　中　川　龍　一二≡＝縛　依田連平　　　河…1ヨ利美工樽　胴嗣忠美　　　坂　困　民雄（併）理樽　　河　田　禾11美＊　　　俣野宣久理樽　柳構哲夫瑠獅　　　、酪　弼　兇．朗（倣）理簿　　柳　原　　　正　　　田　中龍鍔　　　栽一元兼敏　　　木村勝美（傍）　岩元兼敏　　　伊　　鱗　　伍　　郎（併）コ111堰　伊藤伍郎　　　津谷利男　　　水村啓造二［：憾〕二樽二［樽工簿稲垣遭夫矯本逮哉鈴木替義＊足立正雄荒木　　喬木村啓造青　1壬1　　進＊（注）　共印は第34回鰯会（遜徽i…封会）において定黛法成立後，併償…角華験，補充される予定　　短　　信◇磯域における禽臆工夫功労老受賞　すぐれた創意工夫によって，各職域における技術のI改養向上に賛献し，’その実絞顕著な勤労者の表彰式が科学技術庁長官により4月20日行われた。　当所における受賞者は下記のとおりである。1．酸繋製鋼方式の確立，など　　　　第些部ヱ業化研究室　　　　1．．L咽喜久治繍集発行人吉村　浩・　発行所副　　刷　　奥村印刷株式会杜　　　　　東京都千代蘭区西榔田2．鏑被圧延機剛縢肉板の設計，など　　　　第’4部〕二業化研究室　　　谷治治鍔3．　バイトの材質・角度の改良　　　　　　　　　　　　　　　　　＝　　　　榊紅作室　　猪瀬利長1◇科学技術週間研究所公開たが，当所においても，4月23日10時～15跨，一般公≡開し，500名を越える多数の来観考があった。　　　　！科学技術庁金属材料技術研究所　　　東京都目黒区中目黒2丁目300番地　　　　電話目黒（712）3181（代表）科学技看、苛振興の一環と、て，研究所の公昌圓が行われj一4一