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[NRIMNews1981-01.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/a4881481-2a7e-46da-85d7-bd73f6470fb0/download)

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吉沢 慎介

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[金材技研ニュース 1981 No.1](https://mdr.nims.go.jp/datasets/8c489dea-91bd-4f7f-8191-4c87e5623066)

## Fulltext

金属技研ニュース　1981　No.1■i〇一．ゼEoo一一〇［蜆［oo○コーooo－o“あoωoo一］o－Eo－ooO］一〇〇’0E0f000蜆o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．由≧里三…ω…Z－ooω］0f←●　　●　　　●年頭のご　昭和56年の新しい年を迎え，謹んで御祝詞を申し上げます。　本研究所はここに，創立25年，四半世紀の年輸を刻むこととなりました。金属材料に関し，．国の研究機関として要詰される時代の重要課題に取り組み，今後の技術立国の達成に応分の役割つを果すよう努めて参りたく存じます。　新年度には，機構面におきまして新しい時代の二一ズに対応して研究を効率的に推進するため，エネルギ　機器材料研究クループ」，「極低温機器材料研究グループ」の両プロジェクトグループ制度，ならびに「機能材料研究部」が発足いたします。　これらは，1日3研究部を中心としたスクラップアンド・ビルドによる再編成によって実行されますもので，所全体に研究の活力と新風を吹き込むものとして期待されます。　新しいプロジェクト研究テーマといたしましては，「セラミック粒子分散強化型高性能複合材料の開発研究」他「ニオブなど特殊元素を含む溶鉄の製鎌技術」，「軽水炉施設の超音波探傷技術」，「核融合炉壁材料の損傷シミュレーション」，「高温過酷環境用材料」なとエネルキー，資源に関連した諸研究が発足し，前年度よりの「極低温・超固導材料の開発研究」，「高効率ガスターピン材料の開発研究」，「海洋開発強カ材料の研究」，「水素貯蔵合金の開発」などの研究と併行して実施し，総力を使命の達成に向けて参ります。あいさつ　　　　　所長工博　　荒　　木　　透　新しい材料あるいは製造・加工技術の開発を指向した研究は，筑波支所を含めた2グループ・4研究部による「材料開発部門」ならびに5研究部の「生産技術部門」において推進されますが，一方2研究部・2試験部より成る「材料信頼性部門」は，我が国で製造されます標準的金属材料の安全設計や技術基準に求められる「信頼性」に関連した研究ならびに試験データ作成業務を行います。原子炉，圧力容器，高速機器など重要機器の信頼性，安全性の確立と稼動率の向上のために，大切な任務を負うことになります。　以上，本研究所は新しい4半世紀をのぞんで，ますます国立研究機関としての使命を果すよう態勢を整え，全員一致協力して努力して参つたく存じますので，関係各位の一層の御理解と御指導御鞭捷をお願い申し上げる次第であつます。一1一純モリブデンと純鉄の冷聞圧延集合組織の相異　モリブデン（Mo）は，高温強度などの点において優れた性能を持っているので、核融合炉構造材料としての利周に強い関心が持たれているが，室温延性に乏しいというような欠点も併せて持っている。　非鉄金属材料研究部では，純Moを構造材料として利用するために，強さや延性の改善に深い関係を持つ集含組織の制御法を検討しているが，その研究過程において，純MOと純鉄の閥で冷閲圧延集含組織が本質的な面で異なっているという興昧ある結果を見出した。　図は，粉末冶金法で作った純Mo熱延板及び真空溶解した電解鉄（純鉄）を素材とした場合の，冷闘圧延集含組織の形成過程を圧延率の変化に対応させて調べたものである。この図から分かるように，純Moでは圧延初期・申期において10011成分の発達が著しく，これに対して純鉄では10011と並んでlm1成分の発達が著しいという特徴がある。純鉄について従来発表されている実験データを調べてみると，素材として電解鉄よつ一層高純度の鉄を用い，さらにゾーン精製処理などを行って得られた趨商純度鉄の冷聞圧延集合組織は，鮮鋭なl0011成分からなっていることが報告されており，また850℃で圧延した軟鋼でも10011成分の顕著な発達が克られている。　以上のような実験データを総合して判断すると，純Moと純鉄の聞の冷閥圧延集含組織の差は，およそ次のように説明出来る。純度が充分に良くない試料を用いた場含，ある種の不純物は粒界に偏折し，粒界を硬くする（塑性変形に対する抵抗を増大させる）というようカ形で粒界の性質を変化させていることが考えられ，そのことが原因になって上述の現象が弓1き起こされたものと推定される。　純鉄の場含も，C，N，Oなどの不純物を充分に除去すると，多結晶試料では塑性の挙動に変化が生ずることは既に知られている。　またCを含有したある種のMo合金では，合金の製造法によって，集含組織が変化し，場合によって超高純度型と純鉄型に類似した冷閲圧延，または再結晶集含組織が得られており，実用上の見地からも興味深い竈高純度体心立方金属の粒界の性質と不純物の関係については，現時点ではあまり明らかでない点も多く，今後の研究の進展にまちたい。寝灘8里鯉温饗6・0・純　Mo　　　　◇、◇　　　　I　　　　φへ含令1　結晶粒度◇一△一区3旦μm紅A・㎜881μm　　　　　　’　　　　　　　　　　　　　△ヅニ　　ノ㌦，＿」11豊夕園一一一一二一図一図’藺1’0　　　　　　　　30 　50　　　　70　　　　圧　　延　　率　　（％）図　純Mo及ぴ純鉄の冷閥圧延集合組織形成過程舳皿純　鉄8・ 余◇4一図30μm合一△一眺OOμ。6・4　　　　　　　　　オ㎜プ、山…一2、。。ヱ、ク炉ト奪、、、、、園／r園一團一0筍n　　　　　　7n　　　　　　OO50　　　　70　　　　90一2一新しい製鉄法について　現在の製鉄法で主流を占めている高炉一転炉法は巨額な設備投資が必要で，さらに原料炭の不燈などの先行き不安な要素がある。これに代る製鉄法」として直接製鉄法がとりあげられ，各方面で検討されつつあるが，高炉法に比べて生産性が低く，エネルギー原単位が高いことや鉄鉱石に含まれる駅石の処理が困難であるなどの閥題点があり，新しい時代に含う製鉄法の確立が望まれている。　工繁化研究部では直接遺元法を鋤とし、予熱予備遺元炉，違続溶解遼元炉，製鋼炉から構成される新しい総含的な連続溶解還元プロセスの開発を進めている。　直接製鉄法で生産される還元鉄ペレットは従来電気炉で溶解して鋼にしているが，その溶解挙動については明らかでない点が多い。このため，遺元鉄ペレットの溶鉄への溶解速度におよぽす溶鉄の温度，炭素量，ペレット中の未還元鉄および脈石，溶鉄上のスラグなどの諸因子の影響について基礎研究を進め，還元鉄ペレットの最途溶解条件ムでぷ12姜io曼08耕鐘只06鰻　　　．2．0　　3．O　　ヰ．0　　5．0　　6．0　　　7．O　　暑．O　　　　ペレット供給逮度｛㎏／min〕図1　ペレット供給遼度と電力原単位の関係1．8○螂圭ペレ・パ□般蝕～・パ1，6 o ム炊ト～■パ＾⊥ 1］一ルド〕＼＾凧Hレ・パtホ・バ〕マム…；さ1．o尊○口、▲x■一1蔑皿8 駈只鰺o．石回㌧二㌦　　　。＼o．4，n　｛n　’n　筍n　月n　　fn　貝∩　　　　　酸素の流入速度（㎏0／㎜n）図2　酸化鉄からの酸索の流入遼度と電力原単位の関係oo」1亡味ペレ・フト○概似ペレ・パ・ムダストペレット｛コールド〕＾ダフトヘレバ（Hパ）もム＼　oo　　　　一■“　　　　　　＾　　　口　　　＾　　　＼＼、＾Ol0　　　　00　　　　0．酸素の流入速度（㎏0／mi。 0　　　　0． Oを求めると共に，プロセスの構成，各炉の設計，操業条件などの決定に必要な鋼見を得た。これにもとづき，単相300kVA，溶湯滞留量60～180kgの小型連続溶解還元炉を試作し，操業実験により操業ノウハウの把握とスケールアップ困子の検討を行った。各実験のペレットと電カ原単位の関係は図1に示すが，単味ペレットなどの高還元率ペレットの最大溶解能カは6．5～7．0k夏／minで，電カ原単位はO．5kwh／kgペレットである。20％近い不純物を含むダストペレットはスラグの生成に電カが消費され，多量の発泡スラグによる炉況への影響も考えられたが，高還元率ペレットとほぽ同程度の効率で溶解が可能であることを示している。ペレットが持込む酸化鉄の酸素の流入速度と電力原単位の関係を図2に示すが，擬似およびダストペレットの場含は酸素の流入速度が増すと電力原単位の低下がゆるやかになる傾向にあり，この隈界はFe203とすると1．O～1．3㎏Fe203■minの範囲にある。電力効率と酸素の流入速度との関係をみると，図3のように酸素の流人速度が’増すと電力効率が良くなってくるが，このことは遠元反応（C　Oボイル）が盛んになって溶湯の掩絆が強化され，アークから溶湯への熱伝達が十分行われることによるものと考えられる。さらにホットチャージの場含には，酸化鉄の形でより多くの酸素を流入できることを示唆しており，金属化率のより低いペレットの使用，あるいはペレット供給量をより増した操業が可能であるといえる。これらの結果は1500kVA，溶湯滞留量約1．5tのスケrルアッププラントの操業条件の設定に重要な役割りを果しており，現在，定量的な実証試験操業を進め，データの蓄積に努めている。　　　　　駿素の流入逮度（㎏0／mm）図3　酸化鉄からの酸素の流入遼度と電力効率の関係o口団 ＾＾　　　口晃　o　ム　o　＾＾ ムo○日口　必○擬似ペレツト＾ダストペレット　（コールド）・ムダストペレ・ント　　｛ホ・ソト）▲口O　　　　　　　　O　O　　　　　　　｛〕、　0　　　　　　　0．30　　駿素の流入逮度（㎏0／min）一3一1980年外国人来訪者○来 訪　　者 来訪者含討100人團　　　名 人 月 日 氏 名 所 属 機 関中 購 47 4． 2 付君詔樽士 他8名 中国金属学金訪臼団4． 8 衰室林氏 上海鋼鉄研究所5． 8 任讐之教授 他1名 ハルピン科学技術大学5． 27 顔嶋裏敵授 他7名 中国金属学会代表団6． 27 張作梅樽士 他3名 中璽科学院空闘機械研究視察組8． 19 張文奇教授 他4名 中国金属腐食考察団9． 1 那宝魁民 他2名 中国冶金工業一都鋼鉄総院10． 13 窺1』 今民 他1名 中園申商鉱～台学院三1． 4 陳 愁教授 他9名 中国溶籏調査団11． 26 呉 、怒民 他3名 申團長域工叢公酬搬壊検査団韓 国 8 2． ユ9 機寧倍氏 他1名 韓獺機械金属試験所6． 2 季春籾樽一士 他1名 〃ii． 27 金 海吉氏 他3名 璽立工業言式験院ア　メ　り　力 7 5． 27 Dr． E． W．Collings Battlle　Columbus　Laboratory5． 30 Prof． J．C． W脳ams他ユ名 Came墓je－Me］ユon　Unjv．6． 3 Pτof． C，O． Smith Uuiv．of　Nebraska8． 8 Dr． Y．Iwasa Mass目chusetts　Institute　of　Techno1o馴l1． 5 A昌昌． Prof．Eager 〃ユ2． ヱユ Prof．J．W．Morrjs U口iv，of　Ca1ifomiaイ　ギリス 7 9． 2 Prof． R．D． Tomlinson Univ．of　Salford10． 13 Dr． E．D． Hondros National　Physical　Laboratory旦o． 17 Mr． D．温． Dawson Central　Electricity　Gener固ting　Board10． 21 Or．G．1≡：．Thompson Univ．of　Manchester　Institute　of　Science　and　？echno1ogy1O． 30 Prof、 J．F，Knott Cambridge　Univ．11． 5 Dr． S．R． Keown Sheffie1d　Univ．12． 2 Mr．Manttle BNF　Meta1s　Technorogy　Center西　ドイツ 6 9． 29 Dr． H．Walter In昌titute　of　Materials　Science1o． 27 Dr． Krauth Kernforschungszentrum　Karlsmhe11． 7 Prof． K． Dransfeld Max－P1anck　Institut11． 11 Prof． J． Osterwald Technische　Univ． Ber1in11． 27 Dr． Sch凹bert 他1名 KFA　Uh1ich翰 ．鱒 4 8． 21 揚敬源氏1 他3名 朝鮮’竜岳山技術商枇オーストラりア 杢 1呈． 1 Dr． A．Vetters Australi目n　Welding　Research　Associationl1． i7 A昌s． Prof．R．G． Robins UniV． of　New－South　Wales玉1． 11 Mr． S． Lattimore他1名 Au昌tra1ian　Science　Mission　to　Japanプラ　ジル 3 8． 7 Dr． 3．M． Gray他2名 Companhia　Brasiieira　de　MetaHurgia　e　MineraC套oI1． 6 Dr． Nascimento 〃スエーテ“ン 2 1． 31 Dr． O．Grinder Swedish　Institute　for　Metals　Research4． 4 Dr． P．O． Boman 　　　　　　　　oSvenskt　Stalカ　ナ　　ダー 2 6． 2 Prof． B．M． Patchett他ヱ名 Univ．of　Aヱbertaタ イ 2 1o． 4 MiSS P． Veerothai他1名 Chulalongkon　Univ．台 湾 2 1旦． 13■劉国雄教授 他1名 国立溝蕪大学ベネズェラポーランドフ　フ　ン　スオー又トー」アソ　　　　連南アフリカ1111ユ王1．享．5．5．9．1i．25298132920Dr－Dr．BolsaitisR－R．PecheyskiProf．G．BeckDr．G　R　GessingerDr．L．NPronin目Dr．R．L，PauIInstituto　Venezolano　de　Investigaciones　Cientificus互nstitute　of　FundanlentaユTechno－ogical　Research　Po”shAc目demy　of　ScienceNational　Polytechnique　de　LorraineBrown，3overi＆Co．，Ltd．So胴StatεInstjtute，Accademy　of　ScjenceNational　Institute　Vir　Metaliugie○言鵠　塙三Dr，Y．N．者㌻rehan，Assjst囲■t　Director，Nati⑪n届1Metallurg1cal　L目boratory、 Indj且　（55． 9．24＾56． 3．3ユの予定）禽短⑧漉外出張　劉辺貌彦信禽原予炉材料研究部主任研究官　耐熱材料の高温強度に及ほ’す組織変化の影響に関する研究のため，昭和55年10月28日から昭和56年10月27臼までの予定で西ドイツ国シュツットガルト大学材料試験研究所へ出張した。編集兼発行人印　　　　刷通巻　第265号　　　　　　　吉　沢　慎　介株式会杜三　興　印　刷東京都新宿区債濃町12電誘東京（03）359－3811（代表）発行所科学技術庁金属材料技術研究所東京都目黒区申目黒2丁目3番12号電話　東京（03）71ト2271（代表）郵便番号　153一4一