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[金材技研ニュース 1974 No.4](https://mdr.nims.go.jp/datasets/7f035ecb-58f5-406c-9f8f-7b0fb9afbb16)

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金材技研ニュース　1974　No.4i〇一．ゼEoo一一〇〔ωooo○コーooo－o0＝あoωoo一］o－Eo－ooO］一〇〇’0E0f000眈o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．由≧里三…ω…Z－ooω］0f←m．4金属材料技術研究所複合粉末製造法ならびに焼結加工法の研究　粉末冶金技術は低公害と量産性による製品価格の低減が期待されることから，各方面で注目され実用化が積極的に進められた結果，現在，溶接，鋳造，鍛造などとともに金属加工技術の有力な1部門として急速に発展している。特に小型部品の製造に関しては独自の分野を開拓し，その生産量の増加は年に20％を越え，成長産業としての地位を固めてきた。このような高度成長をしてきた粉末冶金技術がさらに飛躍するためには，焼結部品の大型化，高密度化、高強度化が必要であつ，これによって，従来の精密鋳造法および精密鍛造法による製品と同等のあるいは焼結材特有の性質をもつ部品が比較的低廉に製造されることになろう。　現在，主として生産されている焼結部品は，40g程度のものが最も多く，500g以上の部品は生産量が非常にすくない。その理由は，大型高強度焼結部品を製造するために適した性状をもつ粉末ならぴに加工技術に多くの問題が残されているからである。そこで製造冶金研究部では大型焼結部品，高密度，高強度焼結部品の製造技術を確立することを目的として，それに適した性状をもつ粉末の製造技術から出発し，加工法に至るまで一貫した研究を昭和49年より3ケ年に亘って行うことになった。この研究の基礎となる粉末製造法は昭和47年より2年問行なってきたSn基の複合粉製造技術である。これは溶湯流に核となる粉末を連続的に供給して混合溶湯流をつくり，この溶湯混合流をガスあるいは水で噴霧し粉末化する方法である。写真にこの方法で製造したSn－Cu複合粉の組織を示す。このように複合粉は外殼を比較的圧縮性のよい合金基質の金属，核を添加金属またはそれと基質金属の合金とすることができるため，圧縮成形性がすぐれており，従未実用されている混合粉，合金粉のいろいろな問題点を解決できる。本研究ではA1基，Cu基，Fe基およびNi基の複合粉の製造条件を調ぺ，それに遭した加工条件を確立する。本複合粉を用いることにより，単一加圧焼結法ですくなくとも密度比で96％以上の焼結部品の製造が可能となろう。また，これと並行して高温鍛造用粉末として要求される性質を具備した粉末の製造技術を開発する。この研究は現在まで経常研究で行ってきたガスおよぴ液体噴霧法の技術を基盤とするもので，新しい観点から噴霧装置，噴霧方法を検討し，生産歩留90～100％に達する粉末の製造条件を明らかにする。そしてこの粉末に適応した高温加工技術をいろいろの観点から詳細に検討し，新しい加工法を確立する。写真　Sn－Cu複合粉の断面組織一1一α鉄中の固溶炭素のヱレクトロ。トランスボート　金属や含金に直流電場をかけたとき，中の不純物イオンはその電荷Zoeに応じたクーロンカのほか，伝導電予の衝突による力もうけて一方の電極側に移動する。この現象はエレクトロ・トランスポートと呼ばれ，これ迄金属の精製や，金属，含金中のイオンの電荷の測定に矛一」用されてきた。しかし，イオンの電荷の測定という面からみると，従来の研究では測定の精度が充分ではなく，また測定された電荷に伝導電子の衝突の寄与が入っていることの補正がなされていなかった。すなわち，これ迄行なわれてきた実験では，まず，イオンの移動速度が測定され，これよりイオンに働く力を求め，そして伝導電子の衝突の寄与も含んだ見かけの電荷数Z＊が計算されてきた。このような方法では，Z非を求めるのにイオンの拡赦係数Dを使うため，えられたZ＊の誤差が大きい。　α鉄申の炭素については鉄の機械的，電気的性質などに大きな影響を与えるため，その存在状態を明らかにしようとする喬武みが多くなされているが，真の電荷については固溶量が小さいため，これ迄測定された例がなかった。金属物理部では，以下に述べる定常法の採用とR　Iの利用にょって，α鉄申の炭素のエレクトロトランスポートの測定精度の向上をはかるとともに，伝導電予の衝突の寄与を考慮した解析を行なって，α鉄申の固溶炭素の真の電荷を精度よく求めることができた。ここでは，その測定方法と結果の概1略を報告する。　本研究で採用した定常法では円柱形の試料の両端面から炭素の出入りがないようにした実験条件下で試料を直流電流で均一温度に加熱する。電場による炭素の流れとそれによって生じた濃度勾配を平均化しようとする化学拡散による流れが丁度釣含った状態で炭素の分布は指数関数的になる。試料の縦断面における軸方向の炭素の分布を狽淀してその指数を求めると，これからDによらず底ちにZ＊が求まる。炭素の分布を精I度よく測定するため，14Cを使って実験を行ない，縦断面のオートラジオグラムをとって指数を求めた。　次に，えられたZ＊からZoを求めるには，伝導電子の寄与を差引く必要がある。この寄与は固溶炭素の不純物比祇抗と試験温度での試料の比紙抗の比に比例する形で与えられる。従って，伝導電子の格子振動による散乱に比し，炭素原子による散乱が無視できるような高温では，Z＊に対する伝導電予の衝突の寄与は無視できる。実際には，600℃～840℃の漁度範闘でZ＊を求め，温度無限大に外挿した。Z＊の測定結果を図1に示す。図にはγ鉄における洩1淀値も併せて示した。α一γ変態点でZ＃に大きな喰違いがあるほか，キューリー点（Tc）でも小さな不連続があるようにみえる。α域のデーターだけで，Z＃を各淋度での試料の比祇抗（ρ）の逆数に対しプロットすると図2のようになる。上に述べた理由から，Z＊のヱ／ρ＝0への外挿値が炭素の真の電荷数Zoを与える竈図示したように，Tc以下の測定点の外挿値（実線）とTc以上の狽1j定点も含せたものの外挿値（一点線）とでは若干zoの値が異なるが，いずれも殆んど0である。以上の結果から，α鉄申の固溶炭素はほぼ申性で殆んどイオン化されていない状態にあることがわかった。また，Z＊に及ぼす磁気変態の影響は伝導電子の衝突がTcを境に変わることを示していると考えられ，不純物散乱の繭から興味ある現象である。N掘：畢5一ヨe070080090010001100　　　，1式　　蟻亘　打ヨ壬　疲　　（由C）　図1　Z曲の淑度依存性1oN餐§5ミ十〇．42－O．35 」」To　　O．5　　　　　　　　　　1．O　　　　　　　　　　l，j’ヒ奴航の迦独ρu］ω一2（μΩ一㎝）一1）図2　麹の電荷数がを求めるためのZ鼎対ρ⊥1プロット一2一高分解能電手顕微鏡による炭素の構造の研究’71年にロンドンで行われた炭素繊維の国際会議で，炭素繊維の強度と弾性率との関係や強度に対する表面の乱れ，空孔など中問規模の構造上の乱れについていろいろと議論された。その時の大方の見解としては，上記のような構造上の乱れを含まないような繊維を作るのはかなり困難であるが，もしそのようなものの全くない繊維が作れたとすれば，炭素繊維の強度は，主としてフィブリル同士の相互結合の状態とフィブリルを構成している結晶子問の勢断強度で決まるであろうということであった。その後，各地で行われた研究の結果は大旨この結論の正しいことを示しており，炭素繊維の強度や弾性率を論ずるには，構造上の不均一性を考慮に入れることが不可決であることが広く認識されてきている。このような状況のため，炭素繊維の研究に、従来のX線回析と併せて超高分解能電子顕微鏡が急速に導入され，各方面で多大な成果を挙げている。　特殊材料研究部では，以前から内外の炭素繊維を使用して繊維強化金属の研究を行ってきたが，その際に遭遇した多くの問題点の解決のため，繊維の微細構造を詳細に知る必要が生じた。このたび機会を得て，英国のリーズ大学の繊維工業科と協力し，今までこの面での知見が乏しかった国産の一連の炭素繊維について高分解能電子顕微鏡による微細構造の研究を行い，その一部を今年2月に再びロンドンで行われた国際会議で報告した。　リグニンを原料とする炭素繊維およびピッチを原料とする炭素繊維のうちで，150ぴC程度の低温処理した延伸しない繊維には、PAN（ポリアクリルニトリル）を原料とする繊維の炭化初期に相当するようなかすかなフィブリル構造が認められるが，このフィブリルには配向性は認められない。これらを2000℃程度で熱処理するとフィブリル構造はかなり顕著に発達してくるが，同時に黒鉛化の著しく進んだ部分が所々に現われるようになり，この傾向はリグニン系のものでは特に著しい。これはリグニン系のものは不純物が多く，これが黒鉛化に対して触媒的な作用をするためと推定され，リグニン系の繊維の強度がピッチ系の繊維に比べて劣るのは，前者における上記のような不均一な構造が後者のそれに比べてはるかに多いことが一因と考えられる。延仲しながら3000℃まで熱処理したピッチ系の繊維の構造はPAN系の高弾性繊維に類似しているが，やはりPAN系に比ぺると構造が不均一で，これがピッチ系の繊維の特性がPAN系のそれに及びにくい原因となっているものと思われる。写真1および写真2は，れぞれ，ピッチ系およびリグニン系の炭素繊維を高分解能電顕によって観察した結果の一例である。　この研究ではこの他に国産のPAN系繊維や炭素繊維が金属や酸化剤の作用によって劣化すん現象も課題として取り挙げたが，これらについては近く学会誌上に報告する予定である。写真1　ピッシ系炭素繊維の高分解能電顕写真　　　　（X2，OOO，000）写真2　リグニン系炭素繊維の電顕写真　　　　（X260，000×％〕一3一金材技研滞在記　科学技術庁招聰研究員として7ケ月閲日本に滞在できたことを，大変うれしく思っています。この間，金材技研において「ろう接継手強度におよぽす継乎欠陥の影響」についての研究に従事し，ヨ本の研究活動の現状，研究の進め方等に随接触れることができたのは，私にとって大変貴重な経験でした。矯かい滞在期間での経験から臼本の研究状況を的確に批判することはできませんが，当研究所での研究活動を通じて気付いたことを参考までにいくつか述べさせていただきます。　私が舳）得た範闘では，研究テーマは工業上の実榊勺な間題と密接な関係があり，工業的価値が高いと思います。そのため，金材技研が多くの大学の研究機関と区別されていることは，高く評価されるべきでしょう。　また，研究室の設備はよく整えられ，補助部品や研究資材の在庫も充分です。しかし，研究するためのスペースは，企業やその付属研究所にくらべて小さく，大都分の研究室は改善を必要としています。　工作室にある機械は一部は非常に古く，高精度に言式験片を作製するための機械も充分とは言えません。たとえば，ならい施盤や、標準試駿片を大量に作製する薗動工作機もないようです。　図書室には良い雑誌が集録されており，膚由に使えて便利です。また，ドイッの文献が沢山集められていることは非常にうれしく，当研究所で私が研究を進める上で大変役立ちました。　複写装置（ゼロックス）はモダンで非常に能率的です。これを誰でも使用できるのは，BAMと比較して好ましいことです。できれぱ，写真を複写するための付属装置（例えばドイツのFabrikatAgfaのような）などがあれば更に便利です。　人員構成をみると，中・少年令層の人翼が不足しています。研究者が研究に関することを全て爵分でしなければならないために，貴重なエネルギツ　　　　ク　　　　／　　　一　　　■　　　’　　　■　　　’　　　一　　　　　　　　　ノ　　　　　　　　ノ　　　　　D．ナーゲル（Dieter　Nagel）　　　　Bund⑧sanstalt　fur　MaterialprOfnug一が消耗され，研究能率が悪くなっています。たとえば，写真，製図，工作等をする人がもっと必要であり，そのための集中管理設備（室）も整えるべきでしょう。正武な研究補助者が少なすぎるため、本来の圏的に含わない仕事を沢山やらざるを得ない結果になっているのは残念です。　研究者の負担を軽くするために，秘蕃をもっと増やし，仕事を分担する必要があります。そうすれぱ，報告や論文のタイプ，警類の整理，一般的な事務処理などに研究者が振りまわされることがなくなり，電話で重要な会議がしばしば申断されることも無くなるでしょう。　一般的な生活の面をみると，冒本人とドイッ人の生活態度には大きな相異があります。しかし，冒本人は常に友情が厚く，人助けが好きで，よく理解してくれるので，賢本の環境に慣れるのは困難ではありません。　言葉を理解することが困難なため，外国人は虜分の要求を満たすために多くの時閲を必要とします。共通の言葉（英語）を持つようにすることは，緊急に解決が追まられている闘題です。BAMでは，数年前から無料の会請コースが開かれています。この種の外国語を学ぶ■努力は，特に日本人にとっては大切でしょう。　生活のし方についてみれば，ドイッ人は8本人から内醐勺な静かさを習得し，生活のしがいのある要素に集中する方法を学ぷべきであり，日本人はドイッ人の横極健と活機さを昆習い，生活をダイナミックにする方法を学ぷべきでしょう。　日本滞在は，私と妻にとって非常に有益なものでした。皆様の友情あ一；・れる御配慮と絶え間のない御援幼によ1），この短い期閥が生涯のすばらしい期閥となったことを感謝しております。　私達は，一日本での体験を力のおよぷ隈つ全てドイッに伝えます。さらに蟹本との接触と友好をよI）親密にすることに寄与するつもりです。一4一研究成果の発表1．国際会議（○印は発表一者を示す）第2回炭素繊維国際会議　（昭和49年2月18日，イギリス・ロンドン）　発表論’文　至．The　Fine　Stmcture　of　Lignin　and　P1tch一もased　Carb㎝Fibre　　　　　　　　　OD．J．JOHN－SON　aH8　互．TOMIZUKA第4回結晶成長国際会議　（ヨ＝帥］49年3月26臼，東京・経団連会館）　論文発表　王．Growth　and　X－ray　Topography　of　Ferro㎜agne吉ic　CuCr2S釦Single　Crystals　　　　　　　　　　　K．MASUMOTO　and　oI．NAKATANI第5圓国際低温工学会議　（日召和49年5月7日一0日，京都・国際会館）　言命文発表　　ユI　Supercond邊ct…ng　Current　C島pacit…es　of　Compos量te－Processed　Laves　Pha昌e　V／H麦エZrヨーエ　　　　　　　　　　　Tapes　　　　　　　　　O　K．INOUE　anきK．TAC脳KAWA　　　　　　　　　2．Developments　of　V＝｛Ga　S邊perco泌ucting　Mater…als　（Inv…ted　ta1k）　　　　　　　　　○K．TACH夏KAWA国際鉄鋼会議　（紹和扉9年5月23日一舳ヨ，ドイツ・デニ・ツセルドルフ）　発表論文　1．Study　of　N鮒M　C㎝t1nu㎝s　Steelmaki㎎Pro㏄ss　　　　　　　　　O　R．NAKAGAWA，S．YOS胴MATSU，A．SATO，T．MITSUI．A，FUKUZAWA，F．OZAKI，　　　　　　　　　　　anき　T．UEDA電解採取および電解精製の槽設訓二関する会議　（昭和49一年7別5－17日，イギリス・サザンプトン大学）　発表論文　1．So㎜e　Aspects　o歪Ano曇ic　Oxidation　of　S鵬pensi㎝s麦or　Dir㏄t　E1㏄trow1㎜i㎎o圭Metals　　　　　　　　　　　H．KAMETANI　（代読　　D．S．FLETT）　　　　　　　　　2．Electrow…nn…ng　of　Zinc　with　a　Vib蝸言ing　Bed　CeH．　　　　　　　　　　　獄、KAMETANI　aHd　T．YAMAUCH互　（代藷売　D．S．FLETT）2．国内の春季学・協会発表（口頭）■掌・協会名 発饗期圓 発 畿優本非破壌検蚕協会 1，23－1．2垂 三．季琶乖燃誘導司灸査における欠陥パ2一斜角探角虫・予・の指1’1洲三の理論築4回字竃航聖材料シ 2．28 呈．分鰍強化型余金としてのAl一ムンポジウム1…I本　鉱　錐 会 3－25－3．27 1．懸濁ニッケル濃鍍の定電位溶j2．90℃における硫化二・yケルー13、硫化物の懸濁腹接｛…蟹解に1週す杢．蒙1鍍の懸濁脇極駿化応層 物 理学会 4．1一杢．4 1．A1エ五n1．皿よSb系3元化・｛糾勿半灘2．強磁徴＊導考水CdCr王S伽堆繍貞日 本　化　挙 会 4．1一垂．垂 1．ピス〔1一（2一チアりルアゾ）一2一ナの絡熱彬造費本機械学会 4．2一．4、垂 五．マクロ自勺に不均籔なi2Cr鍋文2．A5083－0，A7075－T6のP・ε3．H三延H澱鍋桁の■鞠げ疲れ強さ4、金属材料の組含せ徽璽疲れ特’目 本金綴　学 会 4．2－4．4 三．Fe茱B．‘挺糸苦■繋］の2ぴCから80ぴC2．NヨA証…製金属1留ヨ化含物における3，Nb■■1］転位の低激拳鋤のVTR擦杢一不禿全裕繍■黒1したヌeおよぴI5．i善毒張プコA1伶金に＝おける微小切二する豚究6，Zr－Nb－Ru合金熱処理オ＝オの3017．斑気泳襲カ法によるモリブデン8．棚々の脱酸斎一1を用いたWを念およぴ加二1二惟について魑　　　　圓三1琶磁，，秀導司灸査における欠陥ハタ・一・ン認識のための億’弩1処理≡方武呈分鰍強化型余金としてのAl－MgSi共≡縞含金1魑濁ニソケ几濃蚕皮の定I匡位浴角翠290℃における硫化二yケルーS0－I一懸、濁系電航一p馴望13硫化物の懸撒禽椥醐芋に1週する二・二三三の考察1A1。五n1皿。Sb系3元化｛糾勿半灘体の緒1寮］作製2強磁i蝪噂休CdCr王Se1剃繍iの光電導1ヒス〔1一（2一チアりルアノ）一2一ナフトラト〕コバルト（I－I）過塩素駿五マクロ自勺に不土勾籔なi2Cr鍋丸十楽の弓1張クlj一プ破壊時1渕　　　　　　　　　　　　　　　　　　S・N1蜥絡三4金属材料の組含ゼ徽璽澱れ縞凶三（鵜1幸侯）三Fe茱B零1縞■繋］の20℃から80ぴCまでの塑惟畿動2N，A証理』金属1留ヨ化含物におけるNi空召L熱平衡濃度3Nb■1］1駁イ）の低溢、t拳鋤のVTR解析杢不〕［一全1闘I■黒1したヌeおよひFe2％Ni眉拠材の強度と処性5■I　j張プコA1伶金に＝おける微小切欠からの疲れ発壬1三およびf云搬に1裟16Zr＿Nb－Ru合金歎処理オオの300℃ク■j一プ7iぽ気狐鋤法によるモリフテノのアルミ被覆8看1乖々の脱酸斎11を用いたWを念むニクロム系含金のi養看綴クり一一プ書旦当研究部本オ　　＊斗　　ヨ璽　　峻＝訓…鉄金鰯材料製　　　　　鎌季竃タて垂滋貸（才オ牟斗金　属　イヒ　学クリープ萎式．験普i董疲れ言式鱗部金　属　物　理垂炎　　釜岡　　非オ　　栄』尋1…欽金属材料特　微　材　料一一5一漬本金鰯寧会E1本鉄鋼協　会畠　本物鰹挙会魑　気　化　寧　協　会満　　接　　学　　会髄食防食協　会核融合特定総合研究合筒発表会目本塑牲加工掌会粉体粉案冶金協会金鰯嚢面技禰協会貝本材料掌会園　　本R．1　協　　会杢．2－4．唾4．2－4．44．3一些．64．5－4．8孝．互6－4－I85．9－5．125．王05．1垂一5．165．王4－5，175．22－5，245，236．17－6．199．炭素とニッケルの1董1桐1父応についてI一組織襯察10、　　　　　　　〃　　　　　　　II．鶏、鉛イヒ・過程について11．炭素繊翻童一アルミ含金襖合材について豆2．Nbヨ（Al，Ce）趨電導線材の研究（第2轍〕i3．VヨG刮様纏多芯鰯電導線材の臨界電流玉4．VヨGa複含加工線材の趨電導特性に対する添加元素の影饗玉5．L　aves禰複合■超電導線材の弼1：究王6．圧、延した（1豆1）旧2コ純Nb，Ta単結■黒ヨの再結総粒方位について玉7．AしInl．士Sl〕系3沈化鋼勿雌導休の締晶作製王8．商槻水蒸気中におけるジルカロイー2の酸化19．商淑低サイクル疲れ言式繊後における3i6ステンレス鋼の透・過｛；琶　顕観察1．マルエージ鋼の繰返し熱処理による前γ粒細粒化2．距延’直接焼入れによる400級マルエージ鋼の強靱性および1媛健　の改善3．唾OO級マルエージ鋼の組織と破壊靱一1然の関係4．Fe■M・狽蜂安定オーステナイト含金の動的塑炊応答5．ε一Cu端子を含む鉄の低瀞延性におよぽす予譲．の影饗6．鉄一炭’素含金のα頒域における硫’鼓の拡敏7．タービンブレード用12Cr鍋（SUS403B）σ）クり一ブ破断データ8．2％Cr－1Mo翁覇のクり一フ。拳重力と系撒瑞装9，304Hおよび31闘鍋における長時1呈≡≡1クー」一プ破鰍強さの劣化1．2次笈射消減効果を用いた竃子線獺射中の試料混度の損1淀2．FeAl一規貝11合金の瞥王1構造3．多藪すべりをする鋼単結≡黒のカロエ硬化4．Pr士Cel一正Ru！の趨伝導と磁例≡5．CuCr1Se4単結［察1の磁一1雀王．α一鉄の表爾拡敵におよぽす酸素ポテンシャルの影響王．カヨ1厘水中で形成される溶接金属の彩態2、水中プラズマ溶機部σ）冷郷虜鉋線3．拡散性水索の狽1淀に関する検討（第3報）玉．商激塩化物水溶液，＝ド｛こおけるステンレス鋼の孔食竃位2．新らしい寸足一進彌司’候試験について3．りン駿鉄コロイドおよび皮男藁の生成条件とその惟質王．核融含炉輿空1、捷材料互．チタンの厩猛一遊星圧延機による1妥延について（第4報）2．応プ］誘起変態を生ずる才オ’料の一一様仰びに及ぽす鰍水庄の影響1．践密度W－Cr含余焼結体の製造と酸化締性1．．塗装鋼の大気腐食に閥する研究（絨報）1．S4SC材の一55℃における搬れ挙鋤1Iβ線核種のマイクロラジオグラ7像について特　殊　材　料電気磁気材料腐　食　防　食疲れ試験部鉄　鋼　材　料疲れ試験菩琶金　属　物　理電気磁気材料金　属　化　学溶　　　　　接腐　食　防　食原子炉材’料製　造　冶　金材　料　強　度製　造　冶　金腐　食　防　食疲れ菩式験部原子炉材料喰短 信妙⑱人塾異動日召和49年3月3王日付　退駿薇理普聾廠務諜長　　璽枳栄一（日本澱予力船1縄　　　　　　　　　　　　　　　　発幕裟’liヨ］総務諜擾）蜆暮稿］垂9勾三4月1日右」’　塵樋換　鴛＝妻螂燃務書梁授　　因弗直，馴管理郡会計諜一長）　　　　　管翼1螂会計諜侵　　後藤祥勇（鷺理普覧材料試験　　　　　　　　　　　　　　　　薬’務蕎栄授）　僻　任　欝瑚螂オオ’料言式澱薬務看果侵　繍療澱二（管理部長）⑳海外出張　漉辺孫治　原予炉毒オ’料研究都長　核融合炉の披術に1製1する第1鰯全議および調査兇学のため昭榔9年4」『9日から昭榔9年4月27日までアメリカ合衆1葦劃へ出張した。⑳所内公闘　到召和49年度科学技術遡罰（昭和些9年4削5日1月ト4月21帥・・1〕）行薙として，4月18日㈱13：OO～17：OOに所内公開とスライドパネル展示による研究業務の紹介を行ないます。繍薬兼発行人1≡1］　　　　棚遭一巻細8泰号　　　　　　林　　　　　弘、株式会社ユニオンプリント東京都大困区巾焚8－3G－2　　　策京（03）753－6969（代表）発 行所科学技術庁金属材料技術研究所東京都層一黒区中目黒2丁目3番玉2号電話　東京（03）7王9－2271（代表）郵便番号（至53）一6一