連携講座（新日鐵）

Collaborative Divisions‫(ޓ‬Nippon Steel Corporation)

環境適合材料創製学分野

Process Engineering for Environmentally Adapted Materials

鉄鋼製造技術を通して、資源・エネルギー問題に貢献する

客員教授

客員教授

客員教授

佐藤 有一

国友 和也

長谷川泰士

Invited Professor

Invited Professor

Invited Professor

Yuichi Sato

Development of new steelmaking technology contributing to the sustainable society
Steel products are made using iron ore as the main raw material. After these products have been used, they are scrappedand once again returned to iron material. In this way, iron, which is a basic material for daily life, can be reused time and timeagain, varying its form; thus, it is kind to the environment. At the same time, steelmaking process needs a large amount ofenergy and resources and it exerts a large influence on the environment. Then, it is necessary to reduce the impact on theenvironment at all stages, from the purchase of raw materials and equipment, manufacturing, technological development,
transportation of products, to their use, recycling and disposal.
Based on such backgrounds, in our course teaching and research will be undertaken to develop new techniques related
to the synthesis of various environmentally adaptable materials, especially metallic materials. Our mission is to develop
novel material synthesis processes, which allow us to establish sustainable industries and social systems that utilize theenvironmentally adaptable-type materials.

Kazuya Kunitomo（α線トラックエッチング）

・鉄鋼業における公害防止技術など特殊な試験を通じて行・鉄鋼業における省エネ、廃棄物資源化技術

い、ボロンによって粗大化を抑制された粒界析出物によりミクロ組織が長時間安定化されることでクリープ
Fig. 4 Boron distribution
detected by ATE method

強度が改善される機構を解明しつつあります(Fig.4)。

その他にも以下の研究課題に取り組んできており、本講座
・焼結プロセスにおける粉コークス燃焼挙動に及ぼす粒子形連携講座（新日鐵）の紹介

Fig.1 Nippon Steel R&E Center located in
Futtsu, Chiba.

態の影響績

論文
・日本材料学会

高温強度部門委員会「9Cr耐熱鋼の高温クリープにおける組織変化」
・PRICM-7 Materials Australia 講演大会

掲載
メルボルン

Stress Dependence of Microstructure Evolution in
Heat Resistant Steels
発表および講演予稿集掲載
・日本材料学会

高温強度部門委員会す。このために、鉄鋼原料であ・コークス中に存在する欠陥の定量評価と制御技術「クリープ変形に伴うラスマルテンサイトの結晶学的組織本連携講座

る粉鉱石を塊成化する焼結機の・先進高Crフェライト系耐熱鋼の溶接熱影響部における粒界変化」（ 新 日 鐵 ） は、原料給鉱部における焼結原料の析出強化

2003年の環境偏析現象をシミュレートし最・鉄鉱石焼結過程における各種凝結材の反応挙動科学研究科の設適化することを目的として、離・鉄鉱石焼結反応の冷却過程における組織形成

立と同時に、環散 要 素 法（Discrete element

境適合材料創method, DEM）を用いた数値学協会発表実績（2010年1 〜 12月）
口頭発表
｢DEMによる焼結原料装入時の粒子挙動(阿部)」計算モデルの開発に取り組んでと研究を行うこいます（Fig.2）。厳密な計算モとを目的としデル作成のために、計算モデルて、千葉県にあ開発と並行して実験により原料粒度偏析挙動に関しても精密なる鉄鋼メーカー調査を行っています。

Fig.2. Snapshot of the flow of
the particles for sintering plantcalculated by DEM model.

「DEMにおける焼結配合原料の転がり摩擦係数の決定(阿部)」・日本保全学会「クリープに伴う9Crフェライト系耐熱鋼の組織自由エネルギー評価」
依頼講演②先進高Crフェライト系耐熱鋼の粒界析出強化機構

Fig. 5. Our student at the poster session of Liège Conference on
Materials for Advanced Power Engineering 2010.

・日本材料学会

高温強度部門委員会「次世代エネルギー用機器用鉄鋼材料の開発研究」(Fig.1)。この特徴を最大限に活かし、実用を意識した環境技術・火力発電プラント用ボプロセス技術の習得を主眼とした学生教育と、基礎研究の早期イラ材として使用される発表（依頼講演）

社会還元を使命として取り組んできています。また、大学と鉄9-12Crフェライト系耐熱鋼

ポスターセッション

鋼メーカーとの活発な人的交流・研究機器の共同利用を通じては様々な析出物によって強環境に適合した材料・プロセスに関するプロジェクト型共同研化が図られてきています。本2010年度も例年通り10月〜 11月にかけて、本連携講座（新究の提案を目指しています。

「プロセスエネルギー評価学」集中講義

研究では、その中でもM23C6日鐵）の特徴を活かして、連携講座教授陣に加え学外から専門

現在、本連携講座では、新日鐵に所属する研究者から３名型炭化物やLaves相など大角技術者を特別講師として招聘し集中講義を実施しました。このの教員をたて、これまで、修士学生9名、社会人博士8名を輩

粒界に析出する析出物に着講義では、産業の第一線で活躍されている技術者からの生の声

目しモデル鋼を作製し，クを学生に伝えることができるとともに、その内容は以下の示す

出し、平成22年度は博士課程前期6名、博士課程後期1名が在籍しています。

連携講座（新日鐵）の主な研究課題

掲載

・日本鉄鋼協会 第160回秋季講演大会

製学分野の教育門内に開設されるという他の講座にはない特徴を持っています

発表および高温強度部門委員会論文集

・日本鉄鋼協会 第159回講演大会の技術開発部

Fig. 3. Block boundary shielding
by precipitates of 9Cr-3W steel
ruptured after 1533h creep test.

・日本鉄鋼協会 第160回講演大会 ポスターセッション「鉄鉱石焼結反応の冷却過程における組織形成(加藤)」・日本鉄鋼協会 第160回講演大会 ポスターセッション「焼結層の通気性に及ぼす凝結材性状の影響(藤野)」・DEM5「DEM Analysis on Particle Behaviour in theCourse of Sinter Mixture Charging(阿部)」・9th Liège Conference on Materials for Advanced Powerリープ試験および組織観察

ように法令からリサイクルまで多岐にわたり、鉄鋼製造プロセを行っています(Fig.3)。そして，大角粒界の析出物による定スを主としたエネルギー・環境の現状と取り組みに関する実践

Engineering ポスターセッション

量的な強化量を抽出し、新たに粒界析出強化機構を提案してき的理解を深めることができたと自負しています。

「Boron eﬀects on creep rupture strength of W containingています。

・鉄鋼製造プロセスの概要と環境との関わり
・廃棄物と廃棄物リサイクル−法律･制度面からの解釈

本連携講座では、鉄鋼メーカーで長年培われた蓄積技術にadvanced ferritic creep resistant steels（水戸）」・9th Liège Conference on Materials for Advanced等の研究に取り組んでいます。

③先進高強度耐熱鋼のクリープ強度(変形機構)とＢの添加効果

・鉄鉱石資源とその活用の歴史

in W containing advanced creep resistant ferritic steels①DEMによる鉄鉱石焼結原料の偏析挙動れること知られていますがそのメカニズムは明らかになってい・製鉄プロセスを活用したリサイクル技術(柴田)」ません。本研究では従来困難とされたボロンの位置分析をATE

・高温材料とエネルギー問題

基づき、省エネ高効率プロセスやマテリアルの設計・評価技術

ボロンの極微量添加により耐熱鋼のクリープ強度が改善さ
鉄鋼製造エネルギーの効率化のためには、良質な原料を効

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業発表および高温強度部門委員会論文集④その他の研究課題
での研究成果は国内外の学会などの場で発信してきています。

率よく製造することが不可欠で

Yasushi Hasegawa

Coexistence Activity Report 2010

・鉄鋼業における環境関連分析技術

Power Engineering ポスターセッション

・金属系エコマテリアルと製造プロセス技術「Grain boundary precipitation strengthening mechanism

Coexistence Activity Report 2010061