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[NRIMNews1965-08.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/a6920962-eee7-4274-b58c-cee07e9fcc5f/download)

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吉村 浩

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[材技研ニュース 1965 No.8](https://mdr.nims.go.jp/datasets/1a9c077f-22fd-4bfa-8e11-2a0224cc6e22)

## Fulltext

材技研ニュース　1965　No.8七〇一．ゼEoo．一0E蜆E0一垣o］1oo．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←高温ころがり　ころがり軸受が機械要素として多く使用されているがその周囲温度は常温程度で使用されているのが殆んどである。近年航空機エソジソ，ガスタービソ，ターポジェットェソジソまたは宇宙関係の分野で苛酷な状態で使用される高温用ころがり軸受の要求が多くその川途も珊加の傾向にある。従来高温用〕l1山受と高逃月11軸受は同一砥類の特徴をもっと考えられていたが高温でも低速回転で用いる場合もあることから木質的に異なった性質のものと考える方が妥当であろう。高湿用軸受に要求される新たな課脳として高温で充分な強さと硬さをもつ材料と高温で安定した潤滑作用をもつ潤滑剤が必要とされる。一般に使月＝1されるころがり軸受材は高炭素クロム鋼が用いられ，この材料の焼入焼戻し温度が150。～200oCであることから使用沮度も120oC以下に限定されるが，より高温，例えぱ300。～400．Cの使川温度で充分な高温硬さと強さをもつ材料としてM0系またはW系高速度鋼のころがり軸受が実用化されている。本試験機は高温，高速，高荷重の状態での鋼球のころがり疲れを調べるために螂乍された試験機で，高温用ころがり特性と鋼の組成，組繊，高温硬さ等との関係が求められ，また高温軸受の定格荷重，潤滑および寸法安定性に関する基礎資料を得ることができる。さらに高温用ころがり軸受材の開発，改良を行う試験にも利j’nされるo　本試験後の兆本榊造は試験鋼球外i1楡内におさめられた4個の回転自在の下部試験鋼球と上部の主軸に固定された1個の上部試験鋼球により形成され，」二下二段の鋼球1舳こ下梛より並錘レパー式により負荷を与える。また試験鋼球部は外崩より抵枕カl1熱により600oC以■ドの温度に加熱され試験鋼球に潤滑汕を滴下した状態で主軸を高速回転駆動疲れ試験機コ・’一！l、　　い　　，．一㌔＝二1ポ’…　　＾・させて疲れ試験を行なう枇造となっている。　本試験機の主な仕様は次の逝りである。試験鋼球　　　　　玉軸受鋼球〃（！2I7mm）　　　　　　　　　JIS　B－1501蕎式験鋼球形式　　　五球式，上部1個，下部4　　　　　　　　　　個試験鋼球外輪　　　ヨ…軸受保持器付，無の両　　　　　　　　　方使用可能鋼球接触角度　　　保持絆付40。，保持推無　　　　　　　　　44046’主軸固転速度　　　10，ooo回／分±2％　主軸固転精度　　　3μ以内鋼球接触圧力　　保持辮付67，500kg／cm2　（最大ヘルツ応力）保持器無65，500kg／㎝ユ2　試験鋼球にかかる　　　　　　　　　最大310kg　荷正　試鹸加熱温度　　　　扱高600oC　自動振動監視指示　振動加速度10～10，000ga1計周波教500～5000c．p．s．一　1　一析出硬化型低合金鋼について　析止I1順化による鋼の敵化は，必ずしも園新らしい班ではなく，またその商川鋼も碗遮度鋼，耐熱鋼，P　Hステソレス等多鍋砥にわたっているoこれら商禽金鋼にi陵べて，比校1灼合金｛一＝の低い鮒こついては依然として閉発は逸れているが，最近その有用性が認められるようになった。析舳：目としては災化物および金刷渕化禽物に大別されるo鉄鋼材料研究都特殊鍋研究室では，従来工業化，材椎｝強…度，ミ容｛爽の各研究翻…とともサこ，言容｛妾押毒造禰高張力鍋について共岡研究を行なって来たが，この研究の主体は低炭素商張力鋼にNbを添加したものであって，肥延ののち焼もどしすることによってNb炭化物を析且uさせ，洲蜂伏一点を得る析出硬化型低炭索高張力鋼の開発を目指したものである。　一方金胴間化合物の析1＝昌を利∫＝同したフェライト系の爽用鯛は，NiとAlを含むNi｛ra1loyN鋼，’熱閥工具鋼P21など数種に過ぎないが，その特異な性能の一端，例えぱ図1に示す時効の可逆性などが閉らかにされつつある。しかし硬化機構や成分、熱処理の膨響なども殆んど砂司らかにされてない。　そこで鉄鋼材料研究部特殊鋼研究室では開発に一必要な基礎資料を得るため，5Ni－2Ai鉄合金のようた蝋純な合金系から出発して，硬イヒ機縦や1崎・効特栓について研究を行なつているo図2はユ，000oCより水冷した上記合金の加熱蹄の熱膨張1噛線であるカミ，約400．CからNi　A〕1］の板け三と　50－o㍉5　30「　　　処　　上I11　　　955c，尭竈〕し　乍｛令　　　900℃1111冷　　　690C　2h1昌　　乍’令Hヨ25℃22iW昔　　箏冷25　x　Q＾H＾　H　A蘂＾　1｛A図1Nitr邊11oyの腿さに及ぼす熱　処理の効災（Se刮1〕rookによる）　0300500？09011n　　　漱　　疫　　いC〕図2　加熟時の熱膨張111i線　　　｛A〕1l㈱］洲1池雌入誠料ギ服1巫了；℃！1i■1……1 凹］「’’’’1一“ヨ一一1・一｝一皿　■　　　I　皿■…jol㌧≡1＝　I｝［。．…1皿．．　　11　　」’螂ミ…　　』……un　珊n　500　？0　9 01 n考えられる到又納がみられ，約600叩から析舳：固のw固溶と考えられる膨張を示しており，オーステナイトヘの変態は約900．Cで生じている。このように析1士1棚がフェライト巾にw蘭溶するならぱ、炭化物の調維のためにl1与効前に溶休化処理を兼ねて，焼・もどし処理を行なうことが可能である。図2は焼入れ後，それぞれの猟度で磁々の時閥保持して水冷した焼もどし概さと，その後これらの試料を520．Cで10hr時効した硬さを示している。約650．Cから変態、点までのフェライト領域でも蘭溶量は大きく，その後の時効でピッヵ一ス約190程度硬化しているoまた遜常の焼もどしにj＝1コいられる程度の時閥ならぽ、より低い視度で焼もどしても，時効後の硬さはあまり低下せず，焼もどし条件を広く変えうる。さらに一これまでのことから，時効の可逝現象も理解し得よう。図4は焼人，焼もどし後，各温度で10hr時効した破さと基質の格子定数を示したものであるが，雨者にほぽ直線関係が認められ，このことは析川：日が凝集し軟化する淑度範閉が狭く，かつ長1時閥を要することを示しているoなお0．2C程度のCは，これらの現象に本質的な膨響を及ぽさないことも閉らかにたつた。　　400　　㌔300蟹吋200巾～1oo．ヨ　　　　　　　　】o　　　　　lo0　　3冊　　　　　　　封…もどしi1寺i測O阯う　　　　閃3焼もどし条・f’トの；杉争平一〇〇「　　　　　　川　　I山｝……1……皿’杣竃300K枳勺200　、　　　l　lお主…、と’い1、芋　　　彗OO　　　　　　石石O　　　　　　？　　　　吋効泌順ギむ〕2，974　○く2，872｛2．ε？oo図4　殴さと雄質の彬二r悠数に1帖、㌃1釜す1時効楓艇の影粋2一ステンレス系永久磁石の改良　18－8ステンレスに強渡の冷閉加二［をほどこすと，堆安定なオーステナイトがマルテソサイトに変態し，磁性のあらわれることは一般によく如られており，更にこれを適当な槻度で焼贋すと，一且，生成したマルテソサイトの一梛がオーステナイトに腿り，微納な非磁例三棚と強1磁舳＝1．1の漉在した組繊となり，上ヒ較的大きな保磁力を示すことから，かつては，これを細線として磁気録背材料に使1T〕されたoしかし，18－8ステソレスはがんらい，耐触材料として1淵推されたものであり，これをそのまま磁石材料として利用するにはいろいろ閉幽があるo　Fe－N－Cr系禽金のγ≠α変態域は，状態劇1杓にみても棚当広い範1舳こわたって存在するものでそれぞれの含金紺織に応じて，また加工度に応じて，変態渦度，変態撤，変態生成物の形状分布などが変化し，これらと磁気特性との関連はかなり複雑で，また加工性，機械的例1質などの変化も大きい。　近年，磁石を使川する機滞の発脚こともない，その1’n途もますます拡大され，すく“れた磁性が要求されるばかりでなく，淋板リボソ状，駆細線という形態上の要求も強く，また板材より打抜加工するという生産」二の要求からも，加工緋に窟んだ磁石の必褒がw認識されつつある現状である。　麗磁部麗磁第2研究室においてはこのような見地から加二〔性の典い磁石禽金の研究の一環としてステンレス系合金の磁石特例…を検討巾であるが，ここにその概珊各を述べる。　図1はC0，7～1．！％を含むFe－Ni－Cr含金に　　　　　帥　　　　　　　　　　　　　20　　　　　　咽一昔，．・｝」｝Lλ　　　　　　　　　　　　　○卵　　　　　　　　　　　　　　　　　一　　拮o・欄一　　仙〇一．：’’一冊o’＝90ぐ　　　1－1拓　　　　　　　　　　　盲’1　三　　　　　　　　　　　10　　　　　　l0　　　　　　20　　　　　　30　　　　　　　　　　N1　％　鰯1強度の冷rl・司加丁およぴ熱処理したFe－Ni－Cr　　　含金の磁．気特七ヒ80～88％の冷1舳三延を加え，遮勤な撮度に焼庚Lた場禽の残留磁束密度と傑磁カを細棚こ対して示したもので，これによれぼ，祇Ni，妖Cr側ではフェライ1・オn（マルテソサイト才1．1）カミ多いため，磁束密度が高く，これに反し商Ni，Cr側はオーステナイト棚が多く，磁セ1…が低く，それらの・1＝欄域に一高い保磁力を示す倣域が細長く存花していることがよく解かるo関にも示したとおり，現在・磁気録背用細線として爽州されているものも，この柑状域に属しているoこの倣域はユ8－8ステソレスより低Cr．i苅Ni側に作在しているためカll工性は極めてよいoしかし棚当最のC含有と，強加工、により現われるマルテンサイト棚のため慨さは忽激に坤伽し，90％以、1二の加工度ではHv450に達する。これはカ1口二材としては硬い音11類に入るが，線引ぎ，その他の冷㈹加工は未だ不w能なものではない。　冷閑＝j加二〔によりγ→α変態を起した州は焼庚すことによりwびγ棚に腿るが，その閲、；涛しい磁】o　9破榊磁が崖呂I・4τ）2×10i“八八0　200　400　60　BO0　10　　　妃1≡の変化をloむ　　ともな㌧・，　　　その1例を80　1呆　図2に示す　磁　　この概禽60　力　金の焼庚し杣｛；い幽程におい　　　ては単なる20　　　　　鋼1然　枇　度　［C1雲12　冷1閉加コニしたNi18％，Cr5％，Fe残榔　よりなる金含の概災しによる磁仕の変化γ→α変態のみではなく，炭化物の析出とそれに伴うミク1］1杓な紬し成の不均一が発生し，これが磁性の異なる微泰1nな混禽棚として働くために，商い傑磁力が得られるものと考えられる。　Fe－Ni－Cr系合金は以」二概説したように，その組成，加工度，熱処酬こより概めて広範1舳こ特性を選ぶことができ，また耐食性もよいため，細線としても腐食による1断線琳赦が少なく，また延セ1三に常み引張り強さもオ1＝1当に大きいため，磁気記録材料とLて好適であろう。磁気記録材料とLては現在，プラスチックテープにγ一Fe203微粉末を塗才呵した㌧・オっ同）る録宵テーブカミ多プフ肌iにも≒らいられているが，このようなWire録背体は繍線であるため，リールに巻いた場倉に占積率がき素）め・て大きく冒同一録剖等閥ではテープに比鮫してリール径では王／3～1／7、容絞では1／30～i／50となり、き’わめて小型で長頸排竈の使用が可能となるo重た圧延により薄板，リポソ状とした場禽に1主特’殊小型壬一タ州材料としても使」llW姥と考えちれ苗十分検討のうえ，大いに測’1＝1すべぎものと考えるo3　一高真空デイラ　ト メーター　物質は温度が変化するに応じて長さも変化する。デイラトメーターはこのような変化を精密に洲定する装鮒であり，3つの舳分から成り立っている。川』ち試料の加熱一冷却を正帷に行う炉内の部分，炉内に憎1かれた試料の仲び締みなどを一忠爽に炉の外へ取り出す伝達郁分及び他かの長さの変化を読み取る音11分である。　変位を汕1腱する方法としてデイラメーターには始めてモアレ納を応用して白動化したものであるo　モナレ（meir6）納とは2枚の細かい縦納を僅に倣げて皿ね合わせたとき図の様に荒い杖納として現われる波紋である。ちょうど夏の窓辺に掛けたスダレが時たま2枚重なって風にゆれているとき表面にスグレの縞と直角方向の大きな縞棋様が走る事があるが，僅かのスダレのズレにもかかわらず納棋様は大きく移動するのが見られる。　この現象を利月＝1し絋めてスリット問隔の細い精密な匝1折格子を2枚用い，一方を固定，他方を炉内からの試料の長さの変仙1に鮎びつけモアレ納の移動数を数えれぼスリット問隔を乗ずる事により変位盈も求めることができるo縞の数はフオトトラソジスターを使って洲暗11囚ごとのパルスとして数え，計数機により4桁表示放電管によって自議』戸鰯劃1’動的に計数する。　汎度一パルス数をX－Yレコーダーに入れて普通の温度一仲び1且1線図を画くこともできる。　本装置はチタソ，ニオプ及びタソグステソなど活性な金属を高温で取扱う目的で真空度を高くすること及び白金炉を用いて1400oCまでの高温度範囲まで均一な温度分布で得られるように設計されている。　主な性能は下記のようである。　温度制御　指定の定遮度で上昇，降下，又は保　　　　　　持ができる。　真空系！0■6mmHgまで　洲定精度　〃〃／100oC＝10■7　本誌・逝一巻79号の訂正○第2頁図4の説閉文のうち「鋼中のギ相の帖机野像」は「鋼1＝1コのε相の1暗視野像」の誤。○第3頁の表題r蛍光線分析法によるNb－Zr－Ta合金の分析」はr蛍光X線分析法によるNb－Zr－Ta合金の分析」の誤○第3頁の上図の械軸の説1リヨ「zn／（Nb＋zn）」は「zr／（Nb＋zr）」の誤　以上お詑びして訂正する。　　　　◇　　　　　◇　　　　　◇　　　　　　　（通巻第80号）籾映兼究行人　吉　　村　　　浩印　　刷奥村印刷株式会杜　　　　　　東京郁千代田区西芋申田1の10発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　東京郁目黒区中目黒2丁目300番地　　　　　　　　　　　電話　目黒（712）3181（代表）一4一