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[NRIMNews1968-08.pdf](https://mdr.nims.go.jp/filesets/fcec0d24-6ade-4054-8ff6-f993aeb7eb6d/download)

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佐々木 武

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[金材技研ニュース 1968 No.8](https://mdr.nims.go.jp/datasets/e62b3f51-c8a6-4577-880d-0194ddffb7f6)

## Fulltext

金材技研ニュース　1968　No.8i①一．ゼE①o一一〇〔ω⊂oo○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←＝■●■■1金属材料技術研究所クルップープラ・ジンァー式遊星圧延機　これまでわが国に設置されていた遊星圧延機としては，二三の鉄鋼会杜に設備されているセソジミア式のものと，大同製鋼の手で開発された榊山遊星圧延機とであったが，このほど当所にクルッブ杜製のものカミ設置され，工業化研究部工業化第2研究室で試運転を終了した　本機はクルップ杜の第3号機で，ドイツ国外に輸出されたのはこれが始めてである。　（写真1）この形式の特徴は，セソジミア式のものが上下2個のパックアッブロールが回転しつつ，それらの周囲をワークロール群がまわる形式，また大同式のものは，遊星ロールは下方の1個のみで，他は固定盤もしくはゆっくりと回転する径の大きな通常のロールを用いる単軸遊星式のものであるのに対し，上下2個のパックアッブロールは固定され，その周囲を2段（中間ロールとワークロール各1段）で1組となったワークロール群が回転する方式をとっている　　　　　　　　　　　　　忽　点である。固定パッザ31ゆ㍍㌫㌫’細塗には，ワrクロールげの公転軌道を修正す　　る板が装入されていて，その部分の作用によって圧延板の厚さの均一性を良くすることができるといわれている。写真2は3組のワークロールを取り外した遊星口rルを示したもの　　　写真！　クルリププラッッアー式遊星圧延機　　　　　　　　（ロールスタソド全体）で，床上前方にある中問ロールがワークロールと一体となって，固定されたパックアップロールの周囲を公転する。以上の機構により1バス当りの最大全圧下率は98％程度迄可能である。本機の主な諸元は次の通りである。〔遊星ロール〕〔被圧延材〕公転直径1亘1転数　　最大消費電カワrクローノレ虐1｛蚤　　　　　長さ　　　　　個数　838mm192r－P．m　300kW　　7qmm　355mm　　24本（遊星ロール1個当り）幅最大200m㎜厚さ　　　最大　　　　700mm長さ　　　最小　　約1，000mm一・高速炉用ステンレス鋼の研究（3）　　　　　　一r…一一一加工硬化性一一一・・一一・・一　前報（金材技研ニュース1968－No，5掲載）で　　　30遂鋼の場禽には上式のCの係数を王80にとれ述べたように高遼炉の燃料被覆管は極めて薄肉綱　　ぱよく，またいずれの鏑種も約0．3％C以上で炭管でかつ長大なために，溶体化処理の軟化状態で　　化物が存在する場合には上式で得られた値に10をは自重によって真直度カミ低下し，また取扱中にも　　加えればよい。表3は実測値と上式の計算値とを容易に一変形する恐れがある。そのため6～18％程　　示したもので，二，三の例外を除き硬度としての度の冷閥加工を与えて少し硬化させた状態で使用　　ぼらつきの範囲でよく一致している。そこで飾報することが考えられている。　　　　　　　　　　で述べたように肉厚4．5mmのチューブから肉厚　そこで1／50oCで溶体化処理したステソレス鍋　　0．35mmの綱管まで13二［二程の冷間引抜きを，もしを種々の板厚まで冷間圧延したときの加工硬化性　　1辛澗焼鈍なしに行なったとすると92％の加エ度にに対する炭素濃度の影響を求めた。その結果は図　　たるから，」二式を用いて計算すると表3中に示し5のごとくで圧延試料の硬さとカロエ度との関係は　　たようにその硬さはいずれもHv400以上とな放物線馴こ従がい，炭索濃度と共に加二に硬度は高　　り，高炭素含量のものはHv500を超え，1ll1澗焼童るが，0．3％C以上を含み族化物が存在してい　　鈍が必要であることが知られる。る試料ではその硬度が高くなる。　　　　　　　　　　ところで加二］二によってオーステナイトがマルテ　図5の3！6鍋のデータから冷閲加工度W（％）と　　ソサイトに変態する最高撤度をMd点とよび，オ炭素濃度C（％）とで得られるステソレス鋼薄板　　一ステナイトの安定度の高いものほどMd，1煮は低のビッカース腿さHvは次の実験式で示される。　　猟度側に移る。Ni！1．至5％，Cr19．78％，C0．03　　Hv（3！6）＝115＋32．27下／Wu＋王65C　　　　　　％を含む304系ステソレス鏑のMd、煮は45oCと　　　　　　　表3　オーステナイト・ステソレス鋼のカll二1二度（％）とビッカース硬さとの関係一……………　…　皿　■　　■　　………………　L■■…」⊥　　　皿……　…■　　一……O％ 10％ 20％　　　≡　　30％　　　≡　　40％ 50％ 60％ 92％種　類 記　・弩 C％ ■炎一測1⊥訂策 F■　　　　　　■u　　　　…h皿　LL　■　　」　　　　■一　　　　　　　　　　　　　　　　　0実測1副一算 脊快瀞，w二「議記工wヨ＝ 嘆孤τ湖！’値＿、．．．1．傾．． ．．健．、．．「、．健．．、． 値　1倣皿1L1皿1⊥」■11⊥■■■■■■■■■■■…一…■一」」1」」」」」111］1■L■1止1L■■■■■■■■■■■■■■■■…一一一■…■…川■皿1」1皿11■L■■■．療1挫1ボ姜1§1窮鯛錨塑葦諒勤灘285！27913221312i348！339136813632971297≡33013301363」35738338三334132713633601387138714C9伽3461345：376378139714051425！429 ■S－1 0．006 111 116 2ユ9 218 364 366 426S－2 0．06 118 126 233 228 376 376 436304系S－3 0．1互 ユ27 王35 242 237 384 385 4垂5S－4 0．2亙 147 153 255 255S－5 0．32 181 183 280 285S－6 0．42 20王 201 309 303．・・11・・≡…貨11箪鑑l　　1　　2601288 iS－7 0．006 互17≡116 216 2ユ8 260 293 萎1萎11嚢1 344 348S－8 O，C6 互241125 225 227 264 2691297■ 302 353 366…！…3751435316系S－9 O，11 互331133 238 235 283≡277 306 3ユ0 361。。。！。。。…。。。1。。。 3761491150383 443S　r王O 0，21 253 252 292 294 336 327　　　　　　　≡348　　353≡　3801　3801　409…　404…1・・1i…1…1・1・1…401 400 460S－11 0，31 172＝三76 272 278 320 320 425 416 486S－12 O．421931互94　　！ 302 296 338 338 437 444 504⊥L■■　　　　　　　　止　　■■■■　　　　　　　　…　■　　■一　　　1L■　■□　　　…蛎o　　　　　　　　　　　o　　10　　20　30　　舳　　50　60　　　　　　　　　　j剥．l1嵯1％）図5　漆体化処理したオーステナゴト・ステンレス鍋の　カnl］二硬イヒ性におよぽす炭索濃度の影饗l　　i二1撚一1－O．別毘Cト■O、ヨ脇C㌔一㌔O．〃鬼C｝≡i　．io ○　別　30　蜘　50　60　　　0　10　20　30　舳　50　60　　　　426　　　　拐ε40ユ■4031463　　　　　　　　　　　　　　　　　　…！・・；　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　篇葦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　塞9　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　504いわれており，Md点を求める実験式で計算すると本研究のステソレス鋼のMd点は304系のS－1が25．9oC，S－2が0．3oC，S－3が一26．7oC，S－6では一165．9oCとなる。また316系ではS－7が一25．6oC，　S－8が一43．2oC，　S－9が一66．3oC，S－12では一217oCとなるo萩実S－1とS－2の冷聞加工試料にはマルテソサイトが生成し，磁性測定の結榮から低族素試料ほど同一加工度でマルテソサイトが多くみられた。また加工度10％の増加により増大するマルテソサイト量は　　　　　　　　　　　（以下第4頁へつづく）ガス冷却原子炉燃料被覆材としての耐酸化性Fe－A1合金の研究　ガス冷却型原子炉の使用混度を上げて，熱効率を高めようとすると，高温で強くて耐酸化性のよい材料が必要になる。現用ガス冷却原子炉の燃料被覆材としてはマグノックスが用いられているが，400oC以上では使用できないので，これ以上の場合にはステソレス鋼とベリリウムが考えられている・しかし前者は熱中性子の吸収が大きく，後老は被覆管を作る加工が困難である。そこで中性子吸収が比較的小さくて，800oC位の渦度まで使用可能な耐酸化性合金として鉄一アルミニウム合金をとりあげた。乾食研究室では，鉄にアルミニウムを4～14％添加した2元Fe－A1合金から出発して，耐酸化性のよかったアルミニウム8～14％合金にクロムを添加した3元F1－A1－Cr合金を作成し，炭酸ガス中における耐酸化性と機械的性質をしらべた。アルミニウムを8～10％添加した鉄合金は600oCで内部酸化が生じ，クリープ試験結果では写真1に示したように，アルミニウム濃度が多いほど弱い。またクロムを添加した3元Fe－Al－Cr合金では，アルミニウム8％程度では，粒界にクロムの炭化物の生成が認められたが，アルミニウム10％になれぼ耐酸化性はよくたる。また高温強さは2元の場合と変らなかった。そこで耐酸化性の一点ではアルミニウム10％以上，Cr5％添加した合金に良好な結果が得られたので，高温強さと延性を改善するため，Fe－Al（10％）＿Cr（5％）合金を基にして，安定な炭化物生成元素として，Zr，NbおよびTiを単独または複合添加した合金について800oC，1hrの再結晶焼なましを行ない，室温の水に焼入れした試料を，金材技研ニュ　　　　　　　　ースNo．12（1966）で紹介し蔦婁1）萢籔妻蒐1髪髪棚垂幸と・撃饗銚掬迂慧養讐譲＃きた装置を用いて700oC，8kg／mm2の荷重下におけるクリープ試験を行なった結果を図1に示した。これによると，3元Fe－Al－Cr合金は約1時問で破断したのに対し，ジルコニウム1％添加した合金では約6時　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　搬忽鈴、一慧姜問・ジルコニウムが増すにつれ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ξ婁緑11置）　　て破断時問は増加することがわ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　かるoしかしジルコニウムを3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　％とすると耐酸化性を悪くす写真1700℃，1，2kg’舳2の荷重下におけるFe・A1合金のクリープラプチャー試験結果　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　る。つぎに，Zr（2％）一Ti（O．5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　％）およびZr（2％）＿Ti（0．5％）一Nb（O．5％）添加200　　　　　　　　　　　　700℃（8㎏／mm2）　　　　　一水焼き入れ材＿150　　■■■■炉　冷　材“㌔一　　　　　　　　Zr－Ti－Nbり　　　　　　　　〒o100　　　Fo－Al－jCr　　　　　　　　　　　　　　Zr’Ti－Nb工　　　　　　’Zrl％　Zr2％二　　　　　　　、jZr－Tヨ　　　　　　　　　Zr3％　　　　　　　Zr－Ti　50　，1，1　　％　10　20　30　40　50’一’6右　　　　　　　　　破困〒l1寺閥　（Hr）図1　700．C，8kg／mm里の荷重下におけるFe－AI－cr　基合金のクリーブ試験結果した合金は，ジルコニウム3％単独添加合金よりさらに高温強さが改善された。　この合金は炉冷によって硬化現象を示すので，同様な試験を行なった結果は点線で示したが，析出硬化によりかえって破断時問は短かくなる。つぎにこれら合金の加工性たどについてはさらに研究を行なう必要がある。多核用広幅核磁気共鳴吸収装置　核スピソカミ零でない核種で，反磁性の物質ならぼ一般に磁気共鳴の観測が可能であり，固体物理や構造化学等にとって興味ある情報を提供してくれる。磁場の中におかれた核スピソは主磁場の他に局所的た磁場や電場勾配の影響を受けてスペクトル巾やシフトあるいはスペクトルの分裂の原因となり，これらのスペクトルを解析することにより，金属や合金における伝導電子，格子欠陥や不純物の影響，あるいは結品構造や異方性の物質，固体，液体，ガス等の緩和時問の測定より分子の運動に関する知見が得られる。　測定方法としては，単一コイルを用いる発振法やブリッジ法あるいは交叉コイルを用いる誘導法があり，多核用広巾装置としては，高周波磁場の出力が可変でかつ，大きな出力が得られ，かつ周波数の可変（2～16MHz）た交叉コイル方式を用いている▽ar1an社のVF　16を設置した。写真にその全体を示す・磁石はpole径が12イソチでgap62mmで1．5kGが得られホール素子を用いて制御されている。高周波磁場は2～4MHzにおいて最大1．5G，4～8MHzで1G，8～16MHzで200mGが得られ固体用としては十分な　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ダ値であり，感度としては天然水中の重水素（1／500）が検出可能であり，TiBe2中のTiのシグナル（1／5000）が十分なS／N比で得られる。つぎに本装置の代表的性能を示す。1．2．3．4．5．6．サソプル・サィズ17mm，3cc変調周波数　20，40，80，200，400MHz．変調周波数巾　20MHzにおいてO．004～　　　　　　30gauss引　　　250mG～40kGまで時問30秒～100分磁場制御　設定磁場の5x！O』6あるいは　　　　　5mG以内（±10％の電圧変動　　　　　に対して）2頁からつづく低炭素試料ほど多く，60％加工したS－1試料のマルテソサイト量は約10～15％程度と推定された。そして316系のステソレス鋼は極低炭素含量のものでも安定度の高いオーステナイト組織をもつことが知られたo　　　　　　　鉄鋼材料研究部耐熱合金研究室　　　　　　　材料強度研究部高温強さ研究室◇◇◇◇　　　　（通巻　第116号）編集兼発行人佐々木　　武印　　刷奥村印刷株式会杜　　　　　　東京都千代田区西神田1－1－4発行所科学技術庁金属材料技術研究所　　　　　　　　　東京都目黒区中目黒2丁目3番12号　　　　　　　　　　電話　目黒（719）2271（代表）