# Fileset

[NRIMNews1964-05.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/c6ed0706-6567-475f-a5b0-7e5c9b6b3cf0/download)

## Creator

吉村 浩

## Rights

In Copyright[In Copyright](http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/)

## Other metadata

[材技研ニュース 1964 No.5](https://mdr.nims.go.jp/datasets/ca9804b1-5203-4644-a28f-f5ed1f428f33)

## Fulltext

材技研ニュース　1964　No.5七〇一．ゼEoo．一0E蜆E0一垣o］1oo．o0＝あ○蜆oo．］o－Eo一垣oo］10’0E0f000眈o〇一10－〇一眈○眈餉Eo．但≧里三…ω…Z－o○餉］○工←lll・ll1111111111．Il1表面あら　この装置は材料の表面のあらさやうねりを触針法により，電気的に測定するもので，S4B型万能測定器，VCW型記録計，大型測定台および触針を坂付ける歯車縞からなっているoあらさの測定範囲はO．1～25μ，1μ～250μ，縦方向の倍率は400～100，000である。　この装置の特徴は，うねりとあらさのプロフィルを別々に，もしくは一諸に記録できるのみならず，メーターの直読により，それぞれの国で規格として定められている各種の表示方法によるあらさが測定できることである。却ち，メーターの直読によりうねりW，平均最大高さ’あらさRt，うねりWと平均最大高さあらさRt，算術平均あらさCLA（BS規格）・AA（ASA規格）・Ra（ISO規格），自乗平均平方根あらさRMS，平滑深さG（DIN蜆格）がそれぞれ測定できる。そのほかにDIN規格で定められた接触比一あらさのプロフィルを表面からある深さの距離にある水平線で切ったとき，実体の部分の長さの総和と測定した基準の長さの比一を求めることができる。この場合，うねりを除いた接触比tp㎜icroと，うねりを含ませた接触比tp加acroが測定できる。装置の概概を写典1に示すo　図1は研削した鋼の表面のうねりとあらさを同時に記録したものと，あらさのみを記録した結果を示す。図1の試鹸片についてメーターの直読により汲11定した各砥の測定値を表1に示した。さ■三．仁一1　一・∴．・　　　　コ1言十　　（Perth－O－Meter）1，一11■岬■1jlI■■lIlI’■i’・’・叩甘’川」＝咄更w’’川I阯廿1パ’∵’τ’’’’w…I’’一」’…’’∵r　山’　　1山＾ヨぺ’’円’t’’閉、園　　　　　　　伽一“一　’　　　　　　　　　　　　　｝　　　　　　　■　　　　　　　　　　　　　　■　　　心ル＾　“　　　　’　　　　　　1．　　●．●●ω　　　　　　　　　　　　’J　　〃畔㌃二’1．．．　．二〆．一．．　　　　写　真　125250μ二．」’。’一・…iW＋R【＿．．＝（うねηヒあらさ）＿且1Rt（あらさ〕　　　　　　　　図1表1　図1をメーターの直読で汕一」定した結果。表示方法　！あらさまたは接触比W　＋　RC　L　AR　M　　S　　GtP　micro（深さ0．25μ）tP　micro（深さ1，25μ）tP　macr0（深さ0・25μ）測，」気…毘巨勘葦　　10ronユ2．0μO－5μU．6、・0．85μ10夕675％85％　　　　　　　耐熱合金の進歩（8）莇illlmlllllll」ll1；Moの新被覆法とその大気中クリープラプチャー試験舳1111111111111山　鉄よりも透かに高い溶融点をもつ耐火金属は高温度までその強度が維持できるが，酸化しやすい久点をもつために，そのままでは大気中高温高応力下で使用でぎない。そこで蔽々の保護被覆法が考えられているが，その被磁胴は余程強固なものができないかぎり安全でない。高温使用中微少な被破のll1l1れが生じても材料の破減は必然だからでおるo　Moは代表白勺な耐火金属であるが，その耐酸化性は完全に欠貞口している。Moが大気中高楓高応力下で長時間佼用できるためには虫11何たる被覆処理を施せぱよいか。この閉魍の解決のために耐熱合金研究室では新しい被覆法を試みてみた。そのカ法とは鋳包み法とクラッド法を併用したもので，市販純Mo丸棒（1～6m／mφ）を，熱間加工が可能でしかもすぐれたNi基耐熱合金でおるNjm㎝ic90で鋳包み，これを鍛圧加工する処殴であ私　　a．　鋳包み鋳造材　　　　b．　40％加工材写真9　Moの鋳包み鋳造材とその加工材のマクロ細織写稟9a～bはMo棒5m／mφを使用Lた場合の鋳包み材および加工材の繊断繭マクロ組織で，中心部のMoと周囲のNimonic　gO合金は完全に融着しており，これを加工しても割れの発生は少しもなく，鋳包み材にみられる粗大の柱状結晶は加工によって徴細化することが知られる。そこで中心部から外周部への硬度分布をみると図11に示す如く、MoとNimonic9つとの融着部は極めて硬度が高く，脆い化合物が形成されていることがわかる。そLてMo素地とNimonicgO合金素地の硬度は殆んど同じでおる。この脆い化合物棚はMoNiを主体とするが，この梱が完全にMoを包む厚さは2－5μ程度にすぎない。ところでMoに適用されている砥々の被覆処理のうちで最も耐酸化性のすぐれているものはCrとNiの多屑被覆，あるいはSi燕斎によるMoSi2被覆などでおる。しかしこれらの波覆処理をしたMoは加二〔すれば榊iiに一被覆が割れてしまうが，新被被処理ではこのような恐れは全くない。それは脆弱な化合物の外胴の厚いNimonicgo合金が加工に際して1断舳1刷こ役立つからである。そこで1～6m／mφのMo丸俸を鋳包んだ加工試料を平行都6m／mφ（Mo棒6m／mφのものでは平行部を7m／mφ）のクリーブ・ラプチャー試験片にして大気中1，000℃で応力5kg／mm空の試験を行なうと，図12のようにNimonicgo合金素材ではラプチャー・ライフは1時閥にすぎないが，Mo捧の径の大きいものを使用するに従がいラプチ寸一i灼個は蛸加し，5m／mφMoでは約gOO時間，6m！mφMoではユ，70011与間経過後試験機のチャックのプJカ峨1断し償500園K・侭山口へやト　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　9　　　’U　　　　Mo部中心よη外周への距離（略）　図ユユ　鋳包み鋳造材とその加工材徴断而の硬度分布て試験が中断したほどの性能を示した。M0径1～2m／mではNimonic90合金素材よりも却って破断時間が短いのは，NimOnicgO合金素地中へ少吊＝のMoを含ませても，それは一砥の粗大な異棚偏析都となり，この部分への局部的応力集中が破断を促巡するからである目しかしMo径が3m畑以上ではMoとその合金贈が負荷応力に耐えるようになり，その径の増加に比例して破断時間が向上して行く。　この新被覆法は幾つかの特徴を持っている。その第1は脆弱な合金層を割れの心配なくMoと共に加工できることである。第2はMoの再結品温度は1，150～1，200叱であるから，この温度以下で加〕二を行えぱMoを歪硬化によって強化できることである。第3はMoの加熱に雰囲気炉や真空炉は必要でなく大気中で自｛に熱処理加工ができることでおる。第4は鋳包み状態で仮え周部的に融着不完全な部分が存在しても，後の熱間加工処理で健全な状態にできることでおる。そして第5はMoを大気中高温高応力下で長時間保持でき・ることである。そこでこの被覆法を鋳包み加工被覆法と呼称することにした。　　　　鋳造材ri．一カロエ材500400300200100’　■　…† ⊥コo∵ 下中心 23456789　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、10．000■1i「！　破断ク＼！1．O00試験温度1．ooo℃応　力5kO・一m｛コ＾」f 試姦片平行部6W）蚕100（6㎜州oではフ㎜一〕！ ■按1■阜ト（■）1Oト！I 一）’へ1「！ノO、0　　1　　2　　3　　4　　5　　6　　　　　　Mo棒の直径（略〕剛2　鋳包んだMo林の可＾；径とク叩一　プ・ラブチャーl1与1甘1との閑係端誰冒撤含ボロン・才一ステナイト系耐熱鋼について誰誰竃撮　最近，熱機関の発達はめざましく，蒸気機関でも熱効率を高めより経済的な設術の建設が塾まれており，それにはすぐれた耐熱鋼の闘発が必要でその使用混度と許容応力を高めることが緊急必要な研究蔀碩である。現徒，熱効率と材料のコスト的な閉魍とのかねあいから主にフェライト系の材料が使ハコされているが，熱効率の向上すなわち蕪気撮度，圧力が高くなるとどうしてもフェライト系の材料では圓的を逮し得ず，オーステナイト系の材料を使アロしなけれぽならないoその為には，現在のステソレス系統の材料，すなわち王8－8，18－8Mo，王8－8Nb等では高淑強度の、煮から経済的に引き合わず，同程度のコストでより強力た耐熱鋼の閉発が望童しいo　工莱化研究都工薬化雛一研究塞では従来より18Cr－12Ni系オーステナイト・ステソレス鋼の高温枇質におよぼす沓駆元素蝋独添加の膨響を検討しており，この結果を基礎資料とし，合金元素を複禽的に添加してその膨響を系統舳こ検討し，強力な耐熱鋼の開発を進めている。　その際，基本的な添加元索としてBを取りあげている。Bはごく少撹で著るしくクリープ強さを商める有効な元素である。しかし，一方鍛造性，溶接性を悠くする元素でもあり，その主たる原囚は溶融、点の低い共品が粒豚にそって形成されることである。しかし，このBを0．1～O．2％添加した　14…な12轡轟10s黛蟻・陰納岬判1I員一帳s縦1R紳一2　　　添カ腕繋十　　Mo一■』一　Mo．呂一’一・一一一　Mo，8，Ti900　　　　　　　　　　　1000　　　　　　　　　　1．1　　　　　　試験温度（℃）ノO0　　1150漂11　各洲験澱度での変彩抵枕の瑚加．l1…二におよぽ　　す添加元索の桝幸耐熱鋼で確認された棚化物はCrA12型正方晶のFe2Bではなく，　斜方■胃＝1として報沓されているCr2Bと同じ芋I■1珪造を持つと，楓われる（Cf・Fe）2BでありFe－Fe2Bの共晶槻度が1180oCであるのに対し，Fe一（Cr・Fe）2Bの共晶瀞度は40～60oC三高温側にある。さらに，］3との親和力の強いTiを添加すると舳化物を一榊容融一1叙の高いTiB2に変1えることが出来る。又このTiは図1に示すように変形低抗を下げ，特にその頓殉はBと共存する際著るしい。このようにBの艘造冶金」二におよぽす悠膨響は柵当減らすことが川来る。さらに実」＝n性を蛸すためBの悪影響を除き’，又Bと他の共存元索との組合せによりBの効果を撮もよく引ぎ出せるように検討する必要があるoその実験緒果を図2に一示す。この緒果はCO，2％，Cr王8％，Ni12％をべ一スとし，Mo3％，BO．16％，Nb0．5％，TiO．4％を組合せて添加した16鋼砥から，7000C，1000時間のクリープ・ラプチャー強さを蔦沮縦質の特性値とし，喬元索の彫響を求めた値である。すなわち，BはMoと共存する時その効果が相乗的になり，又炭化物成元素としてはNbよりTiの方が好ましいことがわかった。この棚乗約な効果の原閃としてMoが粒内の強化に寄与するのに対し，Bは主に粒界の強化に寄与することが考えられ，破断した試料の観察とクリープ速度の測定から定性的に裏付けられるo叉，Tiはクリープ強さを高め，変形抵抗，焚形能を商める有利な添加元素である。又，時効硬さの観察から棚化物の1晦効吸化性はほとんど期待出来ず，むしろ時効硬化をおさえ組織を安定にすることこそ萬混強度を高めるのに有効であることがわかった。結局，ごく少鐙のBの添加でその効果を最大限に引針1‘すよう検討することより経済的で強力な1耐熱鋼の開発が期待出来る。　　　　　　　　　　　’＾lo凄亡・筥鰭引　6s1　一鉢馨ミ；よ§“鰯2　　　　　　　　　　　　■∴伽国11竹寸二11㍗㌫700．C，玉O001時11．司のクリープ・ラプチャー強さのユ榊脳＝におよぼす添カロ元素の影｛判≡一3　一総含研究　1）　走置伝導マグネッ　ト奉オ准｝に1関する弼干‘究　2）　金腿材料の爾遮加工に闘する研究　3）　官ケットおよびジェットエンジソ材料の性能殉」二　　　に関する研究　4）醐熱鋼の性能肉上に関する研究　5）垂1胴コ介在物に関する概究　6）　鍬・iコの不純金賦の含祢許容批に闘する研究　7）　碕張力鏑溶披榔の流化水素㈱れに関する研究　8）　クリ岬フ。のテ㌧タシートf乍成に関する研究　9）　特殊溶銑炉の撚業法の確立に関する研究ユO）熱疲労に1装1する翻芋究一般研究及び特別研・究1）2）3）1．23毒．5王23．4．5．6．金属物理研究部　金磁灘渡の格予久陥と磁性に関する研究　鉄および鉄含金の機械白勺姓質Iに関する研究　鋼の異方性組繊に関する概究　格子久陥の電子顕微鏡自勺概究　空気的計測総の金属物理分析への応用に関する　研究金鰯化学研究都　塩棄冶金に関する化学的基礎研究　金賦材料の商侃酸イヒ機構に関する研’究　高純皮金属申の微11辻元素の定鍬法に関する研究　金属中の非金鰯介在物に関する研究　金賦材料の放塊化分析法に関する研究　高浪度舳皮含金の分析締度向上に閥する研究製練研究都　ペレットの型造に関する研究　特殊製鉄法に関する研究　特殊製鋼法に関する研究　低五掃1f立アルミニウム鉱物の遼元によるシルミソ　の製造とその利月弓に闘する研究　加圧下の乾式製錬に関する研究　溶融塩を利踊するアルミニウムおよびそれに類　する金胴化含物の析1．1±に関する研究昭和・・年度研究計画1　稀号叶こ。印与ま糊、、研究　　　　　　　　　　　　　　　　　1装1する研究　　　　　　　　　　　　　　2・電子ピーム溶解Lたモリブデソのカ旺性に関す　　　　　　　　　　　　　　　　　る研究　　　　　　　　　　　　　　3　原子炉用セラミックに関する研究　　　　　　　　　　　　　　4一希土類金鰯の捜造に関する研究　　　　　　　　　　　　　　5－　R至利剛こよる鍛圧品の晶質向上に関する研究　　　　　　　　　　　　　7）　電気磁気材料研究部　　　　　　　　　　　　　　！。　笛気披触材料に関づ一る研究　　　　　　　　　　　　　　2　帷着磁惟止1淋膜に1娼する研究　　　　　　　　　　　　　　3一強磁把．ヒ微粉末の製造と矛1嬬に関する概究　　　　　　　　　　　　　　4．物理嚇蜘こよる碕純度金鰯の製造およびその性　　　　　　　　　　　　　　　　　質に関する研究　　　　　　　　　　　　　　5　金属問化含物半導体の製造と性質に関する研究　　　　　　　　　　　　　　6　遜移金繊酸化物に関する研・究　　　　　　　　　　　　　8）製遺冶金研究都　　　　　　　　　　　　　　ユ　’ダイカスト製品の性能向上に関する研究　　　　　　　　　　　　　　2　溶解雰囲気の調整による強靭鋳鉄の製造に関す　　　　　　　　　　　　　　　　　る研究　　　　　　　　　　　　　　3　鋼材の各魎熱処理変獲■山線に関する研一究　　　　　　　　　　　　　　4・金属粉末の製造並びに焼結棚〕二に関する研究4）5）6）7、1，2．　複郷硫化鉱塊錬残燦の副災利燭に灘する研究鉄鋼材料・概究都　趨高圧下の欽鋼材料の相平衡に関する研究　時効硬化1生窒化鍋に関する研究非鉄金鰯材料研究部　溶接欄アルミニウム含金に関する研究　析舳駆化型銅合金に関する研究　ニオブおよびタソタル禽金に関する研究　粒子分故独化型チタソ禽金に閥する研究　アルミニウム合金の初鰺脾効に1翼する研究　タソグステソ含金に関する研究　カn圧浸賜法に関する研究特須、金賦材料研究郁1・腺予炉月ヨベリリウムの成型加1工と機械む勺姓質に9）材椎輝度研究都　ユ．　腐食疲れに関する研究　2．高湿度における工翼鋼の機械白勺強さに関する研’　　　究　③微批不純物による鉄鋼の内部摩擦焚化に関する　　　研究4．5．ユC）　王．　2、　③　4．　5．ユ1）　1，　2，　3，　4．　5．6．7．8、12）　1．　2．　3．趨背波櫟傷絃果と傷．材質およぴ強度との関係に関する研究電磁誘導による試験緒果と概および材質の爽体との関連に関する研究腐食防食研究都原子炉用金属材料・の腐食防食に関する研究応プ〕腐創こ関する研究高張力鋼の利用度向上に関する研究アルミニウムとその禽金の化成処理に関する研究脇食計測に関する研究漆接概究都高張力鋼の自動溶接の改災に関する研究原子炉周異材継芋の溶接と熱脆化に関する研究アーク溶接冶金に闘する研究異砥金鰯の接含に関する研究原子煩材料の特殊な溶接方法の開発に関する研・究　　　　　　　　・特殊ろ5接に関する研1究特殊溶楼方法の閉発に闘する研究ブラズマジェットの材料加エヘの応用開発に関する研究工業化研究都延性鋳鉄に関する研究辿続蛾鋼，鋳逝披術に閑する研究舳熱アルミニウム合金の1淵発に関する研究　　　　　　　（通巻語65暑）細災兼先仔人　吉　　朴」’　　　沿印　　脳奥村印刷株式会杜　　　　　　　　束京榔千代湿区西寺i旧王の10発仔所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　　束京舳ヨ’、■、もi雲1中醐、ミ2丁目300添地　　　　　　　　　　　電語目蝶（7ユ2）3181（代表）