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[NRIMNews1990-01.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/bffbd773-3a33-446a-a327-ca659a2bb7dc/download)

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漆原 英二

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[金材技研ニュース 1990 No.1](https://mdr.nims.go.jp/datasets/02a80215-5926-4152-9319-c14e6194e9d9)

## Fulltext

金属技研ニュース　1990　No.1i〇一．ゼE①o一一〇〔ω〔o．垣o］一〇〇〇一〇0＝あ○蜆oo一］o－Eo－ooO］’oo’0E0f000眈o〇一一〇〇一〇一眈○眈ωEo．但≧聖三…ω…Z－ooω］0f←：I蔵纈▼‘1謂 ’奄裏婁磁灘灘．蔚新年のごあい さつ所長新居和嘉　新しい年を迎えるにあたり，一言ごあいさつ申しあげます。昨年6月に中川前所長の後任として所長職を拝命して以未，当研究所が直面している重要問題，すなわち筑波移転の推進，第3次長期計画の定着化等の問題を，引続き検討してまいりました。これらは今後の当研究所，特に筑波移転後の研究所の枠組みを決定する，非常に重要な問題であります。　今年はこれらの点で，当研究所にとって特に重要な1年になるのではないか，と考えております。まず筑波移転について，今年は全体の基本計画を定め，それに基づく基本設言十，詳細設計を進めていく年であります。我々は，堺波移転を単なる移転とは思っておりません。新しい理念に基づく，新しい研究所の建設だと考えております。3，4年後には，今年定めた基本計画に従って新しい研究本館や新しい実験棟が，完成していくことになります。これらは，新しい金属材料技術研究所の新しい容れものとして，今後の当研究所の活動を相当長期問にわたり規定することになります。我我は，この中に第3次長期計画にうたわれた理念，すなわち材料科学技術におけるシーズ探索型の基礎的・先導的研究の推進，開かれた研究所として国内外の機関との交流の促進等を，できるだけ具体的な形で盛り込みたい，と考えております。特に，超電導材料研究マルチコアプロジェクトの中で整備される各種マグネットを中心とした共同研究施設の拡充には，力を入れていきたいと思っております。　一方，研究活性化の一つの方法として，平成2年度からの経常研究に，研究テーマの事前評価制度を導入しました。もちろん，これまでも研究評価は行われてきたわけですが，今回は所内レフェリー制度，評価結果の明確な伝達と異議申し立て制度等を導入することにより，評価の透明性をいっそう増そうとしております。　現在，当研究所は多くの点で転換期にあります。我々はそれらの変化に対応して常に自己変革を図り，研究所を活性化していくよう努力致します。　関係各位の相変わらぬご理解とご協力を，お願い申し上げる次第であります。1単結晶材料の拡散接含結晶方位関係の適切な選択が決め手　金属材料は，通常，不純物を禽んだ多緒錨体であるが，結晶と結晶の境界すなわち粒界は，不純物の濃繍などでトラブルの原因となることが多い。このため，材料の性能胸上の一つの方r自：として，材料を単結戯にして粒界を消滅させる試みがなされている。このような性能の優れた単結晶材料を実用化するためには，単結晶材料の性能を艦うことなく接含する披術を確立する必要がある。　単結縞材料の有望な接含法として考えられるものに、拡敵接含法がある。拡赦接含法とは，接含蘭を接触させて加熱・加圧し，接触獅閲での原予の拡敬によって接含する方法で，溶融や大きな塑性変形などを伴わないのが特徴である。多結晶材料に対しては以前から用いられているが、単結繊材料への遭用に関しては研究も少なく，まだまだ不明な一牧が多い。そこで，当棚二究所では，レーザミラーや核融含炉第一壁の材料として注目されている単結繊モりブデンをおもな対象として，拡散接含の可能性を検討している。　多数の結晶が勝乎な胸きで混ざり含っている多締晶材料の拡散接含とは異なって，全体が1個の縞縞である単結晶同士の拡救接含では，接合繭問の結熟方位の関係が接含強さに大きく影響する。図1は，単結晶モりブデンの角棒を印央部で切断し、切断繭を機械概磨と電解研磨で平滑にして突き含わせ、輿空印で力I1熱・加圧した後，力旺せずに加熱して拡散接含した継乎の，接含強さを示している。接含繭が単繍晶モりブデンの（工2正）繭の場含，約10度以下のねじりならば楊材の強さにほぼ匹敵する強さで接含され，再結晶も起こらない。ねじ音）角が約15度を趨えると全く接含されず試験片を作れなくなるが，約60度と90度ではかなりの強さで接含される。　この理由を説明したのが，図2である。体心立方構造のモリブデンの（121）繭では，モりブデン原子は短辺と長辺の比が1：約1．2の失匡1形状に並んでいる。ねじり角がゼロの場含は，当然、接含獅の各原子はそれぞれ完全に棚予の面の原子と対応して整含している。ねじり角が10度程度まではどうにか梱乎の繭の原子との対応がとれるが，それ以上ねじると金く対応できなくなる。しかし，63度までねじると一部の原子が棚乎の蘭の原予と洲芯し，拡散接含が可能になる。90度ねじると更に強く接含されるので，ベニヤ板のような積層材の作製も可能である。　この結果は，モリブデンの（工21）櫛以外の漸でも，またほかの金属の単結戯の場含でも，接含面閥の原子の対応がとれるように緒綴方位の闘係を適切に選択すれば，拡散接含が可能なことを示している。拡散接合はもともと融接などよ一）も処理漱度が低いが，材料の機能を損なわないためには，よりいっそうの低榊化が望まれている。このために，当研究所では材料表櫛の趨平滑化の研究も進めている。　　被余処理条件1000　後熱処理条件隻α燃倣簑5。。！づ幽　　　o　　oc怜i800℃，5M　Pa，15mヨ112000℃，5h　　　．ぐ“㎜　　　呈　　　　11　　　　　　　　　　　　◎　　　　　　　　　　　’一　　　　　　　　　　　Io　　　　　　　　　　　Io　　　　　　　　　　　150固m　　　　　　ねじり鈎　　　　　　　　　　　I　上　　　　　、昏　　　1　　　　　’　1　0　0102030405060708090　　　　　　　ねじ　り　灼（度〕図1　（工21）廊を接含した場合のねじり角の影襟丈’一’！芯〃1＝・二」二63＾図2　（12呈）繭で63度ねじった場合の原子の対応厚肉構造物の安全性確保に向けて大型試験片のクリープき裂成長挙動　高温で使用される夕一ビン，ボイラ，圧力容器などの構造材料は，使用中に微細なき裂が発生して成長し，次第にクリープ変形を起こして逐には破壊に至る。材料のクリープ破壊の時期，すなわち材料の寿命を予測して重大事故の発生を未然に防止するためには，クリープき裂の成長に関する正確な情報が必要である。　当研究所では，新材料と標準に関する国際共同研究VAMASの一環として，当研究所が保有する世界最大の50トン大型クリープ試験機を使用してクリープき裂成長試験法の標準化の研究を行い，その中でクリープき裂成長速度に及ぼす試験片寸法の影響を検討した。供試材は，VAMASで共通試験材としている1Cr－Mo－V鋼夕一ビンロータ材で，通常使用されている幅50．8㎜の小型試験片（厚さの異なるもの3種類）と，幅254㎜の大型試験片（厚さの異なるもの2種類）を使用した。　図は，クリープき裂成長速度の測定結果で，横軸のC＃（クリープ修正J積分ともいう）は，クリープき裂先端近傍の応力場とひずみ速度場を記述するパラメータである。△と▲に見られるように，試験片の厚さが同じ（12．7㎜）場含には試験片の一肛当研究所の世界最犬50トン夫型クリープき裂成長試験機幅を5倍（50，8皿m→254mm）にしても，クリープき裂成長速度はあまり変わらない。ところが，□＜△＜○＜●と試験片の厚さを大きくしていくと，厚いものほど，概してクリープき裂成長速度が大きくなる傾向が見られた。　一般に，力が加わった試験片は3次元的に変形するが，厚さが大きくなると厚さ方向の変形が抑えられる。試験片の幅よりも厚さのほうがクリープき裂成長速度に影響が大きいのは，厚さの増大によって変形の拘束が起こるためである。試験片がある厚さ以上になると，厚二さ方向の変形が全く起こらなくなり，いわゆる平面ひずみ状態に達して，クリープき裂成長速度は一定になる。しかし，この供試材の場合には，最も厚い63．5㎜のものでも厚さ方向に若干の変形が認められており，もっと厚い試験片では，クリープき裂成長速度がもう少し大きくなる可能性があることを示している。　このような肉厚の大きい大型試験片によるクリープ試験の実施は，大型試験機を必要とするために制約が多い。しかし，肉厚の大きい構造物の安全性を確保するためには不可欠のデータであるので，当研究所の大型クリープ試験機による系統的な試験が非常に重要になる。　10o’＼昌5　10■1挫壇哨督謙汕ト1002⊥ミ1O1ヨ1Cr－Mo－V鋼538℃ヘサイドグルーブなし●▲ρ△口ヱ試験片寸法（㎜）1幅254．O254．O50．850．850．850－8厚さ63．512．725．412．7．6．356．3510■l　　　1Oo　　　1O’　　　　　　　Cホ（kJ／m2h）　　　C　T試験片寸法の影響102トピヅクス　　　軌道に乗った日・アセアン　　　科学技術協力　我が国とアセアン6か国との科学技術協力は，国際協力事業団のプロジェクトとして，1987年にスタートした。材料科学分野の6つのプロジェクトのうち，当研究所はフィリピンの工業技術研究所（金属被覆材料の大気腐食）と、タイのタイ科学技術研究所（有機被覆材料の大気腐食）を梱予先とする2つのプロジェクトの，立案から実施までを担当している。　繭研究所には，当研究所が派遣した研究員も含む数名の日本人スタッフが常駐し，研究書十繭の立案と実行、供与機材の運転・指導，人的交流の機進等に当っている。一方，現地での指導を補うものとして，棚手先研究員の我が園における酬疹も並行して行われている。当研究所にも，昨年は両国から数名の研究員が交代で来所し，2か月からヱ年の滞在中に分析機器の利用技術の研修を受け，また当研究所の研究に参加して研究手法そのものも鴛得して帰国している。　この状態はプロジ。ニクトの終了まで続くが，対アセアン科学技術協力を通して，高温多湿な熱帯環境での腐食に関する情報が得られるなど，当研究所にとっても得るところが多い。◆特許逮報◆●出　願発　明　の　名　称 出願日 出綴番号 発　　酬　　者　　名趨電導装燧用クライオスタット（日立製作所 1．8．25 ○王一217463 芋1：上廉，木沓司，ほか3名との共臓出願）光励起繍製を用いる商純度薄膜の製造方法 1．9．1些 ○亘一237293 ’j，j■1享羊一，　』…琶山奇　太，　｛葦杉ミ史［貞月，　Oま力、3名≡（新日傘製鐵との共岡出鰯）菌変イヒ牙勿養窒頂匡；募イ本の万焚襲！≡プヲ浸…（ゴ泌石肖予一との；セ庫ヨ1．9．26 〇三一248206 戸1」十一正，熊愈1榊1，繭正弼弘，ほか3名出馴B1系酸化物趨電導体の製造方法 1．9．29 ○王一252086 脅木愛予，昌　義雄，太日ヨ1コ稔、ヰ寸松補言糸鐙子井声糟 1．9．29 ○王一252087 知京鐙裕，僑本仰絞，商1僑　総，小〔1儒行自己発熱低金属材料 1．10．9 〇三一262028 衡広雄，淡外一’怒行駿化物趨電導体（三菱藪一工二薬との共剛土ゴ綴） 1．10．27 ○王一278580 飾田　犯、，与・＝1：．．ヒ　雛，1馴艮　久，ほか1名●登　録発　明　の　名　称 登録日 登録番号’ 発　　1堺1　磐　　名Nb茗Sn趨’醒蝉体の製造法 1．10．30 i525367 太フ川恭1糸，芦口■ト1三，竹内孝夫被鮒1炎のf憂れた鋼およびその製造淡 1，1O，30 152537至 総木　透，山本璽努，中脇・宏・輿銅｛。基形状記憶含金の製逮方法 1，1O．30 1525418 笹野久典，鈴木敏之，ほか1名金脚輩ヨ化含物TiA一基含金の製遼淡 1．1O．30 三52542五 佐久隅1儒夫，背　広雄，三於逮郎，本11珂一広大越’1酬珪，榊予理，辻傘得蔵Ti添加Nb茗Sn機含趨電導線才オの製遺法 1．1O，30 三525434 太刀川恭治，鯛根　久，ほか至名金属粉末または含金粉末の製造方法 1．1O．30 1525440 原醐幸i明，衡　広雄◆短　信◆●海外出張氏　名江jl■1奇遺夫班塞手1・、憲イ予三チト達郎　所・　　燭材料設計研究部組織制御研究部組繊制御研究部期　　　　　閑11．　18～1　．　11．　2611．26－1．12，211，26～1．12，9行　　先イギリス　　　　湘　　　　　　　　務醸1際共同研究実施調硫■耐熱金燭単締1羅材料の現11犬に1幾する；1艦減会レアメタル含有複雑鉱の総含利舳こ関する乖箭究　　　　　　遡巻　第373努発行妖科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　＝F153メ迂京蕎［三目黒区ヰI目呉壬2－3－12　　　　　TEL（03）719－2271，FAX（G3）792－3337　　　　　　平成2年豆月発行繍集兼発行人　　漆原英二印　　　棚株式会社　三　輿　印　棚