■2004.7

財団法人 金属系材料研究開発センター

No.213

TODAY

日本発の独自技術の開発をが正しいとすると、現在はバブル崩壊調整期の終大阪大学大学院基礎工学研究科

教授

わりか、新しい時代に入りつつある時期だと見ら

小坂田 宏造れる。
高度成長期の日本は、欧米で開発された技術やバブル崩壊に端を発し、一時は日本沈没かと思

学術を導入改良し、欧米以上の品質や生産性で世われるほど低迷した日本経済も製造業を中心に活界一であると言っていた。筆者の関係する塑性加

発化している。鉄鋼はフル生産で鋼材価格も少し工でも、欧米で開発された冷間鍛造、圧延などをは回復しそうである。しかし、当面の景気から目導入し、20世紀前半の欧州で発展した塑性力学をを転じると、今後の日本の技術開発の方向性は不用いて最適化し、最先端になった。しかし、これら明瞭であり、技術者の力を結集できないことが問の技術の多くはアジア諸国に移転が進みつつある。

題として残ったままである。

今後の日本は、グローバル化のなかで自身の地

高度成長時代は、欧米で成功したことを手本に位を確立することが不可欠である。工業では高度して目標設定すればほぼ当たっていたが、欧米と機能製品を、簡単には真似のできない価格で提供

肩を並べた1980年代からこの手法が使えなくなり、することが目標となる。欧米追随の目標設定は止米国追随のバイオ、ITといった先端科学技術は、

め、自分の考えで目標を決める必要がある。また、莫大な政府支出に見合う成果を出していない。製技術開発チームを引っ張るリーダーの個性も重要造業が牽引する最近の景気回復から、日本は生産である。技術センスをもつ人材の掘り起こしが必技術立国しかない、との認識が拡がっている。筆要であるが、高度成長を支えた高齢技術者を活用

者も先端技術や設計技術と生産技術をうまく組みすることも考えられる。

合わせて初めて日本は力を出せると思っている。

革新技術の開発体制には、失敗確率が高いこと

日本産業の戦後の歴史的な流れを見てみよう。

を最初から計算に入れておかねばならない。大学

敗戦後約15年間の調整期を経て、1960年頃に高度が企業の資金的な支援のもとでリスキーな技術開

成長が始まった。量的な拡大が15年ほど続いた後、発を担当し、それを企業が実用化するといった日

1973年のオイルショックで転機を迎えた。粗鋼年

本型の産学協同体制の確立が一つの方法であろう。

間生産高は73、4年に1億2000万トンを記録して以これには日頃からの産学の接触が不可欠であり、来、1億トン前後を上下している。しかし、自動車、実験を担当する大学院生の給料、先生方の成功報

電機などの消費財は、1990年頃のバブル崩壊まで

酬といったモチベーションを促進させることも考さらに約15年間成長が続いた。15年という時定数慮する必要がある。

1

JRCM REPORT平成15年度
事業の概要
平成15年度は、14年度に続きJRCMに事 業 報 告（概要）おり、各種相談の受け付けやJRCM通信順の標準化」、新生地域コンソーシアムの配布等による公的施策や公的機関の情研究開発事業の「高融点生体用特殊合金

報提供サービスを行った。

の溶製と連続鋳造システム技術の開発」、

また、産学連携を人の側面から強化す「全焦点映像利用3次元長さ計測技術の確研究開発事業として、「水素安全利用ることを狙った「材料・機械加工関係の立とシステムの開発」の2プロジェクト、等基盤技術開発」、「省エネルギー型鋼構

大学等研究者データ」については、平成

以上合計の12プロジェクトについては研究

造接合技術の開発」、「省エネルギー型金

13年度から作成し、収録研究者数を160

計画に従って着実に研究開発を実施した。

属ダスト回生技術の実用化開発」の3プ

名、520名と拡充してきたが、15年度は（2）調査研究事業

ロジェクト、新生地域コンソーシアム研

880名と大幅に拡充することができた。

とって飛躍の年であった。

経済産業省、新エネルギー・産業技術究開発事業として「省エネ・環境調和型

さらに、インターンシップ関連では、

総合開発機構（NEDO技術開発機構）、

半導体接続技術（超微細コアボール）の

実態がわかりにくいとの批判がある、送（財）機械システム振興協会から「自動車開発」、「Zr-Ni系アモルファス膜利用メ

り出し大学や受入企業等の状況が一目でリサイクルに係る処理技術等の調査」を

タノール改質水素製造装置の開発」の2わかる『インターンシップ・データブック』をはじめ5件の調査を受託し、当センター

プロジェクト、中小企業戦略的基盤技術

前年度初めて作成したが、15年度は内容の総務企画部を中心に調査を行った。

力強化事業として「難加工マグネシウムを充実してとりまとめた。

（3）情報収集提供や普及啓蒙事業

合金大型板材の高効率量産金型技術に関

これらはともに、
JRCMのホームページ「大学等研究者データ」の刊行のほか、する研究開発」、「難成形材のプレス加工に掲載した。これらのデータ集の集積効

JRCMニュースやホームページによる情用のマイクロ金型に関する研究開発」の果から、JRCMのホームページへの外部報提供を行った。

2プロジェクト、合計7本の新規プロジェ

からのアクセス回数が増加することを期

クトを立ち上げることができた。

待している。

また、各省の政策関連情報を定期的に収集し、これを賛助会員等へ配布する

また、平成13年度から開始したインタ事業規模については国の研究開発制度「JRCM通信」については、平成15年度

ーンシップ関連事業については、「関東の改革の影響もあり、前年度対比では41

も月1回のペースで継続した。会員から地域インターンシップ推進協会」の事務

億7千万円が25億5千万円と16億円程度のの評価をベースにして今後の展開を検討

局を引き受けることとし、これに関連し大幅減額であったが、JRCMがかかわるする。

て、「産業技術人材育成インターンシッ

プロジェクト予算の実質的な事業規模は（4）その他

プ推進支援事業」、「産業技術人材育成イ

60億円程度であり、これまでの最高水準

ンターンシップ普及啓発事業」についてを達成している。

関東経済産業局から助成及び委託を受

産学連携による人材育成事業であるイ
ンターンシップ推進活動について、関東

平成15年度における業務概要は以下の経済産業局からの支援を得て、受入企業

け、国の施策への協力事業として発展さとおりである。

の開拓、マッチング会の開催、事前教育

せることができた。

（1）研究開発事業の実施、ホームページによる情報提供、

平成16年度の材料関連の研究開発関連施策についても、材料技術にかかわる公

前記の7プロジェクトの立ち上げを実

成果報告会の開催、普及啓発セミナーの開催等各種の事業を実施した。

施した。

益法人として、産学官の協力体制を構築

平成13年度に開始した「製鉄プロセス

しつつ、関係機関での検討に積極的に対利用水素製造技術の開発」、「ナノメタル

応した。これらの結果、16年度における技術開発」の2プロジェクト、14年度に材料関連施策の拡充に貢献できたものと開始した「低摩擦損失高効率駆動機器の評価している。

1 研究開発平成15年度に実施した研究開発テーマの概要を表−1（4〜6頁）に示す。

ための材料表面制御技術の開発（スマー

また、平成15年度に経済産業省関東経さらに、日本学術会議の「社会・産業

トスチール）」、「変圧器の電力損失削減

済産業局及び中部経済産業局から委託をと材料研究連絡委員会」の戦略検討をはのための革新的磁性材料の開発」、「自動受けた地域コンソーシアム研究開発事

じめとし、関係学協会の技術戦略等の検車軽量化アルミニウム合金高度加工・形業、中小企業総合事業団から委託を受け討作業に積極的に対応したほか、材料横成技術開発」、「精密部材成形用材料創た戦略的基盤技術力強化事業の概要を断的な検討の場の設定等、外部との連携

製・加工プロセス技術」、「環境調和型超表−1（6〜7頁）に示す。

活動を深め、技術を巡るネットワークづ

微細粒鋼創製基盤技術の開発」、「電炉技

これらのテーマのうち、地域コンソー

くりに力を入れた。

術を用いた鉄及びプラスチックの複合リ

シアム研究開発事業「高融点生体用特殊

一方、厳しい経済状況のなかにもかか

サイクル技術開発」、「アルミニウムの不合金の溶製と連続鋳造システム技術の開

わらず、JRCMを支援していただいてい純物無害化・マテリアルリサイクル技術

発」及び「全焦点映像利用3次元長さ計る賛助会員企業や関連の大学、団体に対開発」の7研究開発プロジェクト、基準

測技術の確立とシステムの開発」は、平しては積極的にサービスすることとして認証事業の「鉄鋼材料の破壊靱性評価手成15年度で研究を完了した。

JRCM NEWS No.213

2

研究開発や調査研究の進捗等、JRCM

2 調査研究の活動状況を幅広く紹介する広報誌

平成15年度に実施した調査研究テーマ「JRCM NEWS」を毎月発行し、賛助会

各プロジェクトにおいて、JRCMの研員会社をはじめ官公庁、大学や関係機関

究成果の発表や、関連する海外の研究開に配布し、インターネットのホームペー発の調査を実施した。

の概要を表−2（7頁）に示す。

3 情報の収集・提供（1）産学双方向情報収集・提供

ジで一般にも公開した。

5 国際交流6 連携と協調（2）ホームページの活用（社）日本塑性加工学会の材料加工戦略

JRCMインターネットホームページ

内外の関係機関である、
独立行政法人、会議への参画、関係14学会で構成されるは、各種データベース類の掲載によりア

大学、学協会等との交流を深め、情報交換、生産学術連合会議の事務局業務を引き受

クセス件数が急増し、現在毎月15,000件

共同研究等を推進し連携と協調を行った。

け、情報の収集や提供を行った。

前後のアクセスがある。

（社）日本鉄鋼協会、（社）日本金属学会、（3）LED照明等の普及（社）日本塑性加工学会等の学術団体及び各経済産業局から委託を受けた地域新生コンソーシアム事業や中小企業総合事

視認性に優れ、省エネ・長寿命である（社）日本鉄鋼連盟、（社）日本アルミニウム業団から委託を受けた戦略的基盤技術力

LED信号機の普及促進のため、環境省や協会等の業界団体等、金属関係の諸機関

強化事業の実施をとおして、中小企業を自治体にLED信号機をグリーン購入法のと緊密に連帯をとり、金属系材料の研究開含めた産・産間、産・学間の情報交流を「特定調達品目」に採用となるよう働き

発及び調査研究の円滑な進展を図った。

行った。

かけてきた結果、候補品目とされたが特インターンシップ推進活動を通じて、定品目とはならなかった。しかし、平成

7 その他

産・学間の情報収集や提供を実施した。

16年度NEDO技術開発機構の事業とし

前記以外の事業として未来ある学生と（2）公的施策等活用情報の収集・提供て、交通信号機のLED化工事への補助制

社会をつなぐことを目的に、大学教育の度（1/2補助）が実現した。

一環であるインターンシップを推進支援

金属系材料分野に関する公的施策や公募テーマ等国の動向や情報を収集し、グリーン調達制度において、LED照明する事業を関東経済産業局からの補助事「JRCM通信」として毎月発行し、会員が数年後の実用化を目指す調達物品とし業及び委託事業として実施した事業の概要を表−3（8頁）に示す。

企業等に情報を提供した。

て指定されたことにより、経済産業省の「大学等研究者データ」の収集・提供（3）

平成16年度新規事業である商品化・実用

一方、終了した研究開発プロジェクト

平成15年度は3回目のデータ収集とな化開発費用の助成制度（1/3補助）に応募の研究成果について、広く普及させるたが可能となる等、前進が図られた。

めにフォローアップに努めた。

るに際し、これまでのデータ集のユーザーである関係企業から、対象とする技術
分野を機械全般まで拡充してほしいとの要望に応え、材料分野のみならず機械分

収支計算書（総括）

野の先生方へアンケートを実施し、880（平成15年4月1日〜平成16年3月31日）

名の先生方の登録があった。この結果を冊子としてまとめるとともに、JRCMのホームページで公開する。
（4）データベースの提供
NEDO技術開発機構から調査委託を受け、「企業保有のナノテク製品・技術データベース」をJRCMのホームページに構築した。調査研究終了後もJRCMで独自に充実を図り現在149社384ナノテク
製品・技術となっている。
2004年版として更新する大学等研究者
データについて、登録する研究者が随時登録・訂正が可能なシステムに変更した。
また、インターンシップ関連データベ
ースについても、東日本から全国ベースとしたこと、派遣大学及び行政インターンシップの情報を掲載する等の充実を図った。

4 啓蒙・普及（１）広報誌「JRCM NEWS」の発行

科

目

合

計

（単位：円）

一般会計

特別会計

Ⅰ．収入の部
会費他収入
事 業 収 入
補助金収入
分担金収入
繰入金収入
当期収入合計前期繰越収支差額
収 入 合 計232,877,744
1,202,184,691
557,726,232
32,916,109
1,000,000
2,026,704,776
523,520,001
2,550,224,777

232,876,912
1,202,184,691
557,726,232
32,916,109
1,000,000
2,026,703,944
440,781,956
2,467,485,900

832
0
0
0
0
832
82,738,045
82,738,877

Ⅱ．支出の部
管理費支出
事 業 支 出繰入金支出
当期支出合計398,392,049
1,627,007,232
1,000,000
2,026,399,281

396,877,836
1,627,007,232
02,023,885,068

1,514,213
01,000,000
2,514,213

305,495

2,818,876−2,513,381

523,825,496

443,600,832

80,224,664

当期収支差額次期繰越収支差額

3

JRCM NEWS No.213

表−1 金属系材料の製造及び利用に関する研究開発課題名と期間［委託元］

開製鉄プロセスガス利用水素製造技
術の開発［経済産業省］
平成13〜17年度

水素安全利用等基盤技術開発［NEDO技術開発機構］
平成15〜19年度

ナノメタル技術開発（ナノメタル）鉄［NEDO技術開発機構］
平成13〜17年度
系

ア
ル
ミ
ニ
ウ
ム
系

銅

系

体
系
化
低摩擦損失高効率駆動機器のための材料表面制御技術の開発（スマートスチール）［NEDO技術開発機構］
平成14〜18年度

JRCM NEWS No.213

発

目

標

平 成 15 年 度 事 業 実 績

製鉄所が有するコークス炉から発生する副生ガスであるCOG（CokeOven Gas）
を改質し、水素に転換する技術を開発することにより、製鉄プロセスにおけるエネルギーの高度化を図るとともに、燃料電池用の水素を効率的に供給できるプロセスを構築する。

各要素技術の開発は概ね中間技術目標を達成し順調に進捗。開発のステップアップが事業化のためのビジネスモデルとしても優れており、引き続き研究を継続すべしとの評価を得た。
具体的には、
技術目標であるドライガ
ス化率98%以上にめどを得、またCH4分の水素転換改質触媒もNi-MgO系をベースに第3元素添加により目標を達成。酸素分離技術では最終 目 標
10cc/min・cm2を達成する材料シーズにめどを得ることができた。
平成16年度以降実施する予定のベンチプラントについても基本設計を完了した。

水素を安全に利用するための技術開発を行うとともに、安全性の確保を前提とした燃料電池にかかわる
包括的な規制の再点検に資する各
種材料の技術開発や特性データ取得を行い、民間事業者等が主体となって行う技術基準案や例示基準案の作成等につなげる。特に35MPa
級高圧水素での水素用機器に使用する材料の強度や疲労等の基礎物性データを優先的に取得し、燃料電池自動車搭載用容器、水素供給ス
タンド容器、配管、バルブ等個別の要素機器開発に提供する。

低ひずみ速度引張試験装置SSRTを有効に活用しつつ、世界でも稀少な
45MPa級高圧水素ガス中機械試験装置を設計・導入し、試験環境を整えた。
関連委員会（（財）日本自動車研究所主催の圧縮水素自動車燃料装置用容器（財）石油産業活性化センター主催の材料評価ワ
等例示基準案検討委員会、ーキング等）との密接な連携のもと、例示基準案策定につながる材料基礎
物性データ取得を開始した。実容器材料の評価試験を新たに試験項目に加えた。前プロジェクトWE-NETで培ったデータベースシステムを展開しシステム基盤を作り、この活動を国際学会で発表した。70MPa級高圧ガス環
境下試験の見通しを得た。極低温ガス環境下材料特性、疲労やトライボロ
ジー特性でも、新たな知見が得られた。

リサイクル性に優れるCu添加鋼を中心とし、鉄鋼材料におけるナノクラスター・ナノ析出挙動やナノ領域の微細な粒界・界面挙動を解明し、組 織 制 御の指 導 原 理 及び合金設計・プロセス技術の基盤を
確 立、ナノ制 御 新 世 代 複 相 鉄 鋼
材料の創製を目的とする。

マルテンサイト系0.19%C-1.5%Mn鋼と、同鋼に4%Cuを添加した鋼を450℃で1時間時効処理した材料の引張試験を実施した。Cu無添加鋼においてTS=1250MPa、El=9.2%、4%Cu添加鋼においてTS=1241MPa、El=13.9%の結果を得、Cuナノクラスター析出による強度・延性バランスの向上が確認された。
Fe-1.5%Cu合金のCuクラスター生成にかかわる連続冷却時効過程のシ
ミュレーションモデルを作成し、実験材のTEM観察結果に基づき改良を加えた。

実用的組成のアルミニウム合金 （1）組織制御
材料を対象として、強度、延性、耐相分解初期に形成されるナノクラスターの存在を実験的に明らかにし、食性等の機能特性の大幅な向上 それを活用する組織制御の有効性を初めて明らかにした。また、マイクロを目的に、ナノ領域における組織と アロイング元素の活用により、PFZ幅は制御が可能であることを明らかに
その生成機構を解明し、組織制御 した。
技術を確立する。
（2）
計算科学
併せて、計算科学を用いた材料
最近接2体間の相互作用パラメータを算出し、これまでに構築したシミュ
設計技術の開発を通じて、材料特 レーションモデルの拡張・高精度化を図った。また、空孔枯渇説に基づき、性データベース構築等により技術 粒界近傍の空孔濃度並びに析出したナノクラスターの分散状態を解析した。
の体系化を図る。
（1）
バルクグループ（1）バルクグループ
コルソン系合金において、中間目標を超える特性が得られた。Cu基7元
雰囲気熱処理、急速加熱熱処
理や溶湯超急速冷却等によるナノ 系のデータベース構築について、およそ90％以上の部分を達成した。Cu-Bクラスター及び粒径制御により、高 Ni合金において、高導電率と低熱膨張を兼ね備えた新合金を開発した。Cu強度、高導電率の銅系材料を得る Zr -Ta合金で、溶湯鍛造、熱処理により導電率が向上。フェーズフィールド法による結晶化を検討。
基盤技術を確立する。
（2）薄膜グループ（2）薄膜グループ
自己形成バリア材を実現するCu合金材が有望であることを見出し「スパ次世代の高集積デバイス用配線に用いられるナノ領域銅薄膜の結 ッタリング＋高圧リフロー法」による高品質のCu配線材料の実用化の方向
晶成長機構及びボイド形成機構等 を指向することにした。
を解明し、高導電性を有する材料
設計、プロセス設計指針を得る。
データの蓄積は「成果報告書」の中に整理された形で残るので、特別な研究成果を研究者間で共有化できるように体系化する。また、「知 データベースの構築は行わないことにし、本課題は中止。今後とも体系化
識の構造化プロジェクト」と連携し、 に協力していく。
技術横断的な体系化に協力する。
自動車の駆動系であるCVT、水各駆動機器の特性（ベルトCVT：摩擦係数、水圧機器：比摩耗量、ター
圧機器と発電機タービン軸受の3 ビン軸受：許容面圧)を改善する部材の表面皮膜・表面形態、潤滑媒体・添種の機器を具体的な対象とし、最適 加剤等について基礎調査を行い、実機適用の候補を検討した。改善策絞込
な摩擦摩耗状態を実現する材料表 みの検討に用いる実機摺動環境の模擬試験設備を設計製作した。摩擦摩耗
面制御技術を確立する。
これにより、 特性改善の指針を得るため、各機器システムの摺動部における境界潤滑膜
自動車CVTの燃費向上、水圧機器 の構造、特性及び生成機構の評価解析方法を検討し、データ採取に着手した。
の性能向上、発電タービンの効率向上、水圧機器の性能向上を図り
CO2削減に寄与する。

4

表−1

金属系材料の製造及び利用に関する研究開発（続き）
課題名と期間
［委託元］

変圧器の電力損失削減のための革新的磁性材料の開発（革新的磁性材料）［NEDO技術開発機構］
平成14〜16年度

自動車軽量化アルミニウム合金
高度加工・形成技術開発［NEDO技術開発機構］
平成14〜18年度

省エネルギー型鋼構造接合技術の開発［NEDO技術開発機構］
平成15〜17年度

精密部材成形用材料創製・加工
プロセス技術（精密部材）［NEDO技術開発機構］
平成14〜18年度

環境調和型超微細粒鋼創製基盤
技術の開発（超微細粒鋼）［NEDO技術開発機構］
平成14〜18年度

電炉技術を用いた鉄及びプラスチ
ックの複合リサイクル技術開発（電炉複合リサイクル）［NEDO技術開発機構］
平成14〜16年度

アルミニウムの不純物無害化・
マテリアルリサイクル技術開発（自動車アルミリサイクル）［NEDO技術開発機構］
平成14〜16年度

開

発

目

標

平 成 15 年 度 事 業 実 績

送配電経路で使用されている変圧器による電力損失の低減を目指
して、変換効率に直接かかわる磁性材料として、大幅に磁気的損失を改善した革新的電磁鋼板を開発する。これにより送配電変圧器の性能を格段に高め、高効率な送配電システムを構築する。

電磁鋼板表面へのTiN薄層皮膜の賦与が磁気的損失低減に最適であることを見いだし、CVD技術を反映させたパイロット規模成膜装置を製作・設置中である。高速・高効率CVD成膜技術の現状、関連する設備技術、計測技術の動向調査を行い、パイロット試験装置設計に反映させた。
また、CVDラボ試験装置で雰囲気ガス状態の適正条件の明確化とノズル成膜方式の優位性を検証し、パイロット試験装置の最適な操業条件を検討した。

軽量化効果による燃料削減を通じて大幅な炭酸ガス排出量の削減を可能とすることを目的に、高張力鋼板相当の成形性を具備した高成形アルミニウム合金板材の開発、
ア
ルミニウムと鋼との異種金属板材の接合技術の開発、
セル構造アル
ミニウム材料の創製、成形、加工技術の開発を行う。

高成形アルミニウム合金板材の開発では、温間圧延、異周速圧延とも、ｒ値が中間目標値に近いアルミニウム板の試作ができた。アルミニウム／
鋼ハイブリッド構造の開発では、スポット溶接、MIGにて中間目標の接合強度をクリアーすることができた。また、高信頼性ポーラスアルミニウムの開発でも中間目標のエネルギー吸収量を達成できた。現在これらの技術の自動車部材への適用イメージを検討している。

鋼構造物の接合技術にかかわって、従来よりも溶接変形が少ない溶接材料を開発し、その溶接材料を用いた溶接施工方法を開発することにより、溶接後の加熱矯正操作が不要な溶接技術を確立し、もって溶接精度の向上と溶接施工時におけるエネ
ルギー使用量の低減に寄与する。

基本化学組成に基づき変態温度（Ms点）の異なる溶接材料を試作し、溶接金属の材料物性を評価した。水平すみ肉溶接継手を作成し、溶接変形挙動及び変形低減傾向を確認した。新たに開発した溶接変形測定装置を用いて溶接施工中の動的変形挙動を測定し、構築中のシミュレーションモデル
の精度向上に反映させた。今後、本モデルを用いて最適Ms点把握のための詳細解析を行う。

材料が成形加工され部材・部品 （1）電解析出法で作製したNi-W合金めっき材料に関して試作を実施した。そとなった時点で、材料として有して の強度及び靱性、組成、結晶粒径について、任意の点で成形前においてビッいた機能を最大限発揮できるよう カース硬さ（Hv）
650、引張強度1300MPaの材料開発を達成し、180°
曲げ加工に、成形加工時の材料特性変化を でも破断しない材料特性を確認した。
見込んだ材料創製技術と、その材 （2）
直接炭化の適正化によりBET法換算粒子径で60nmの粉末を、また、粒料の最適な成形加工技術との一 径0.3μm級、硬さ2040HV（94.0 HRA相当）、抗折力4.7GPaの焼結合金を得体的研究開発を実施する。これに た。さらに金型高精密加工技術において、切削加工精度：0.1μm（隣接すより、わが国材料産業の国際力強 るＶ溝の中心間距離）、放電加工精度：0.3μm（丸穴の直径）を達成した。
化と、材料産業を部材産業に発展 （3）転写性予測技術を基に、テストプローブ、インクジェットノズルの穴直させることによる新規産業の創造 径、超多心光コネクタを成形試作し、中間目標値に到達した。
に資する。
リサイクル性に優れ、高強度な超 （1）100mm板幅材での微細粒化実証研究を遂行、単純組成鋼で1μmを達成
微細結晶粒鋼を創製する基盤技術 した。
の確立を目的とし、新しい大歪付与 （2）ロール・潤滑研究では、耐高面圧・高摩耗性ロールについての中間目標
加工技術、微細組織制御及び保持 を達成。耐焼付性、摩擦制御に優れる潤滑剤の開発のめどが得られた。
のための急速加熱・冷却技術、大 （3）低温拡散接合、FSW接合及びレーザ接合の研究では、3手法とも接合強歪加工を安定的に可能とするロー 度特性等の中間目標を達成。
ル・工具技術及び潤滑を合わせた （4）計算科学研究では、組織形成及びプロセスシミュレーションモデル研究
創製基盤技術の開発に取り組む。 及び基礎データの測定・蓄積を推進。中間目標をクリアーできた。
利用技術として超微細結晶粒鋼の新接合技術にも取り組む。
リサイクルが困難とされ、現在年 （1）シュレッダーダスト等減容固化物の製造技術開発に取り組み、シュレッ
間120万トン埋立て処分されている ダーダスト混装率15％を達成した。また、この固化物を用いた実電炉でのシュレッダーダストを中心に、廃棄物 燃焼試験を行い、着熱効果、加炭効果や排ガス組成の性状変化を調査した。
中の有機分を燃料及び還元剤とし （2）有機化合物除去装置を製作設置し、初期性能等の確認を行った。
て活用するとともに金属資源を回収 （3）クリンカーの微粉砕・比重選別装置、磁力選別装置を用いた鉄分分級試する技術を開発する。これにより、廃 験を実施し、金属鉄濃度60％までに高める分級条件が得られた。
棄物最終処分場余命の延長、自動車リサイクル法の円滑な施行、温暖効果ガス排出量の削減等に資する。
溶湯圧延法で作製した板に生じるリップルマークや中心線偏析等の欠陥
軽量化のために自動車へのアル （1）
ミニウムの採用が進行しているが、 を抑制する鋳造条件を把握。また、鉄量の増加によるベクハード性の低下
車からの展伸材スクラップを再び展 を抑制する組成として、ケイ素やマンガン量変更の有効性を確認した。
通常の廃車にアルミ板材・押出材・鋳物材を強制装入した後にシュレッ
伸材に戻し易い回収、解体等を提 （2）案する。スクラップからの混入が避 ド試験を行い、回収されるアルミ展伸材（板材、押出材）及び鋳物材の回けられない鉄分を無害化して、展伸 収率を評価した。
材に戻すことを容易にする技術を開 （3）（社）日本自動車工業会から素材別加工原単位データの提供を受け、主要発する。また、自動車のLCA調査か 部品のLCIデータ調査及び自動車部品の素材変更を評価するLCA評価モデル
らアルミニウム産業がなすべき課題 の開発を進めた。
等を明らかにする。

5

JRCM NEWS No.213

表−1 金属系材料の製造及び利用に関する研究開発（続き）
課題名と期間
［委託元］
エネルギー使用合理化技術実用化
開発（省エネルギー型金属ダスト回生技術の実用化開発）［NEDO技術開発機構］
平成15〜17年度

鉄鋼材料の破壊靭性評価手順の標準化［経済産業省］
平成14〜16年度

開

発

目

標

平 成 15 年 度 事 業 実 績鉄スクラップを溶解している製鋼 （1）パイロットプラント設備の基本仕様の決定と設備設計を実施した。
用電気炉に電気炉ダストを追加装 （2）
基本試験操業の操業条件の予測を行い、設備設計へ反映させた。
入し、発生する排ガスを直接処理し （3）実機プロセス評価のための解析システムの構築を行った。
て、鉄と亜鉛を金属として各々分離 （4）国内技術動向の把握を実施した。
回収する実用化レベルのプロセス （5）高温炭材フィルターに関する海外技術調査を行った。
技術を開発することを目的とする。
この技術の開発により、従来の電気炉ダストの処理工程を省略して大幅な省エネルギーが達成できる。
塑性拘束の概念を導入した「鋼構 （1）
実験手法及び数値解析手法を考慮したワイブルパラメータｍ決定手法の造の破壊安全性診断のための破壊 標準化案を検証した。
靭性評価手順」の標準化案の策定。 （2）ワイブル応力に基づく破壊性能評価の有効性を破壊実験及び有限要素法
破壊安全性評価への適用を考え 解析の両面より検証した。
たときの現行の破壊靱性試験で得 （3）基本部位（鋼構造要素）における塑性拘束緩和を反映する塑性拘束補正係
られる破壊靭性値の意味の明確化 数βを有限要素法解析を用いて算定するとともに、鋼構造要素の破壊試験と、破壊靭性試験片と実構造要素 データから予測の妥当性を検討した。
の間の塑性拘束の差異を補正する （4）国際規格案骨子検討及び国際標準化活動推進にかかわる本事業の認知拡
換算係数の導入によって破壊靭性 大活動を実施した。
試験で得られる靭性値の評価手順を標準化する。

表−1 金属系材料の製造及び利用に関する研究開発（平成15年度終了テーマ）
課題名と期間［委託元］
高融点生体用特殊合金の溶製と連続鋳造システム技術の開発［中部経済産業局］
平成14〜15年度

全焦点映像利用3次元長さ計測技術の確立とシステムの開発［関東経済産業局］
平成14〜15年度

開

発

目

標

平 成 15 年 度 成 果 概 要

融点・比重差が大きいものとの生体用特殊合金の小型溶解装置の開発（Ti合金溶解装置、浮揚溶解法高周
均一固溶化は通常の方法では難し 波電源装置）、鋳造・加圧装置（高融点合金精密鋳造技術、鋳造室及び加圧い。
これが可能な溶解合金化技術、 装置の設計・製作）を開発し、これらを一体化したプロトタイプ機を完成さ
さらに精密鋳造装置を付与した省 せた。また、鋳造用鋳型材を開発した。
エネ小型溶製・鋳造システムを開発 プロトタイプ機仕様
し、歯科修復市場へ生体親和性にるつぼ：水冷るつぼ
出湯方式：反転出湯
優れた合金鋳造物を提供する。
溶解容量：定格Ti50g
鋳造方式：加圧鋳造
溶解時間：約20秒
寸法：1100×1700×1750mm
溶解電力：50kW
重量：約800kg
独創的多分割プリズム技術シーズを活用した全焦点カラーCCDカメ
ラ2台で、遠中近6映像同時撮影してソフト的に処理した2つの鮮明映像から、三角測量の原理で被写体の任意の距離を0.1%の精度で計測する技術を確立し、「歯科医療用計測システム」を開発する。

筐体の専用設計、ステレオ・カメラヘッド、回路のデジタル化、新ソフ
トウェアアルゴリズムの開発等により、目標とした小型・軽量・低電力化
及び計測精度0.1％を達成することができた。
ソフトウェアのユーザーインタフェースを改良することで計測を容易に行うことができるようになった。

表−1 上記以外の事業
課題名と期間［委託元］
省エネ・環境調和型半導体接続技術（超微細コアボール）の開発［関東経済産業局］
平成15〜16年度

Zr-Ni系アモルファス膜利用メタノール改質水素製造装置の開発［関東経済産業局］
平成15〜16年度

JRCM NEWS No.213

開

発

目

標

平 成 15 年 度 事 業 実 績

半導体デバイスの超高密度実装 （1）
基幹技術である高温UDS法によるCuコアボール製造技術は、改良装置
において、従来の鉛はんだボール接 を設計・製作し製造実験を開始した。
続の場合には、隣接するボールが熱 （2）Cuコアボール表面へのバリアメタルと鉛フリーはんだのメッキ処理は変形で接触し、短絡する等の問題 基本技術の確立にめどを得た。
が発生している。これらの問題を解 （3）超微細コアボールの信頼性評価技術をほぼ確立した。
決するため、高融点・高熱伝導・低 （4）内外ユーザーの技術動向調査を実施し、本プロジェクトの方向性とユー
電気抵抗材料である銅（Cu）
コアボ ザーの指向の合致を確認した。
ールを均一液滴振動造粒法
（UDS）
で製造し、
その表面に鉛フリーはん
だをコーティングした新 接 続 材 料（超微細コアボール）を安価に供給できる一貫製造技術を開発する。
水素エネルギー時代を目前にして、材料、システム、シミュレーションを中心として研究開発を展開した。
低コストかつ省エネルギー型の高純 （1）
水素精製実現のためのキーマテリアルであるZr-Ni系アモルファス膜大面
度水素製造装置が求められている。 積製造装置を導入し、実証レベル実験に使用可能な水素透過膜サンプルを
Zr-Ni系アモルファス膜利用水素精 作成した。
製器と小型メタノール改質器とを一 （2）メタノール改質ユニット及び水素製造装置のシステムを導入し、改質ユ体化した省エネ型オンサイト水素製 ニットでは未反応メタノールなしの、所定水素量の生成を確認した。
造装置を開発し、時代の要請に応え （3）水素透過膜内の物質移動のシミュレーションを行い、必要な膜面積を推るとともに、新たな水素エネルギービ 定した。
ジネスによる地域活性化を図る。

6

表−1

上記以外の事業（続き）
課題名と期間
［委託元］

難加工マグネシウム合金大型板材の高効率量産金型技術に関する研
究開発［中小企業総合事業団］
平成15〜17年度

難成形材のプレス加工用のマイク
ロ金型に関する研究開発［中小企業総合事業団］
平成15〜17年度

表−2

開

発

目

標

平 成 15 年 度 事 業 実 績マグネシウム合金大型板材プレス加工の高効率量産技術を確立する。このため、金型の表面近傍及び大変形負荷領域のみを対象とする
局部急速加熱技術の開発並びに同技術を適用した金型設計技術を確立する。また量産化に向けて、金型への薄膜コーティング及びリコーテ
ィング技術を研究開発する。

カートリッジヒーター及びフィルムヒーターを併用した加熱・断熱・温度制御法を開発し、所期の温度特性が得られること、単純プレスで劣化がないことを確認した。また候補の薄膜コーティング材について、その適性を確認した。
A2サイズのアタッシュケースを模擬したプレス成形金型を設計・製作
し、プレス成形試験に成功した。

強度と耐摩耗性に優れた焼結ダイヤモンド（SD）と、高温下での強度と耐酸化性に優れた炭化ケイ素
セラミックス（SiC）を素材とするマイ
クロ金型を開発する。このため、
こ
れら素材とレーザ加工や放電加工との適性を研究し、素材開発並びにマイクロ加工法を確立する。また
マイクロ金型用に、従来よりも高精度かつ面粗度に優れた新コーティ
ング法を開発する。

当面必要な基礎特性や被加工特性を具備したSD及びSiC素材を確認した。
また、これら素材へのレーザ加工や放電加工適用時の基本的加工条件をほぼ確立した。
一方、新たにコーティング装置を設計製作し、基本的コーティング条件を確立した。
単純形状のマイクロ金型として、光通信用ファイバーアレイの成形用型を試作し、評価、実用テストを実施した。

金属系材料の製造及び利用に関する調査研究課題名と期間［委託元］

平成15年度環境問題対策調査等（自動車リサイクルに係る処理技術等の調査）［経済産業省］
平成15年度

企業保有のナノテク・シーズに関する調査研究［NEDO技術開発機構］
平成15年度

国際的な省エネルギーを目的としたLED照明の普及戦略策定調査［NEDO技術開発機構］
平成15年度

アルミニウム系リサイクルトー
タルシステムの導入に関する調査研究［（財）機械システム振興協会］
平成15年度環境・省エネ型LED照明機器シ
ステムの総合的普及戦略に関する調査研究［（財）機械システム振興協会］
平成15年度調査目標平 成 15 年 度 事 業 実 績

廃車ガラ中の銅分除去技術に関して、解体事業所の現地調査、廃車ガラ
使用済み自動車のリサイクルを （1）
促進するうえで、ASRのリサイクル の溶解試験等を行い、作業方法と銅残存率の関係等を取りまとめた。
電炉事業所へアンケート調査を行い、廃車ガラの要求品質について取り率向上が必須である。その一手段 （2）である全部利用（廃車ガラを鉄鋼 まとめた。
上記をふまえて、全部再資源化コンソーシアムの形成と実務イメージに原料として利用）に関して、課題で （3）ある廃車ガラ中の銅分除去技術等 ついて提言を行った。
を調査し、同スキームの円滑な実施を目指す。
産業界のもつナノテクノロジーのシーズと産業界や大学等研究機関のニーズとのマッチングを図るために、産業界が保有していて外部に供給可能なナノテクノロジーに関するシーズを調査しこれをデータベースとして公開することによって、ナノテクノロジーの技術開発の促進とナノテクノロジーの早期事業化に寄与する。

アンケート調査には131社より、343ナノテク製品・技術の回答があり、これらについて製品分野及び企業についての分析を行うとともにナノテク
ノロジーの研究開発及び製品化に有用なデータベースをJRCMホームペー
ジに構築した（調査研究終了後にNEDO技術開発機構の了解のもとJRCMで独自にデータベースの充実を図り、現在149社384ナノテク製品・技術となっている）。

わが国のみならず世界の照明・計画に沿った調査を行い、LEDの普及に向け次の戦略提案を行った。
表示部門における省エネルギー化 （1）LED照明の全国的なPR活動、愛知万博への出展を通じた固体照明のPR等を促進するとともに、わが国が世界 （2）
国益を考えた特許やクロスライセンス等の在り方や産業化に対するコン市場でLEDの先導的地位を維持し センサスの形成
続けるという観点から、21世紀のあ （3）国際標準化の主導的推進かりとして期待されるLED照明の普 （4）産学官連携による次世代照明システムの開発
及戦略についてまとめる。
（5）
LED照明を的に展開する協議会の設立を提言
アルミニウムの用途拡大に対応した効率的なリサイクルトータルシ
ステムを実用化するための課題を明らかにするために、前処理工程を主に調査・検討を行う。

今後大量発生が予測されるスクラップとして、自動車to自動車リサイク
ル及びサッシtoサッシリサイクルに必要な技術開発課題を抽出。またトー
タルシステムの実用化に向けては、スクラップ原料の動向把握、経済的な原料収集プロセスの検討、再生材の利用形態の明確化と用途開発が重要であることを把握した。

計画どおり調査を実施し以下を結論。
LED照明に関する新技術を社会
LEDの普及については、これから本格的に進む。
的に浸透させるという観点から公的 （1）
一般照明用として市場が大きく、また従来の光源とは違った用途も期待
規制、公共調達も含め日本発のオ （2）リジナル技術であるLED照明技術 される。
具体的な製品事例のPRや標準化、自主基準の作成等業界全体として行の知的財産権保護を図りつつ、内 （3）外へ普及させるための調査研究を 動していくことが求められる。
（4）
海外では普及や研究開発に向けた取り組みがすでに行われ始めており、行うことを目的とする。
日本発の技術としても早急な展開が求められる。

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JRCM NEWS No.213

表−3 その他の事業
課題名と期間
［委託元］
産業技術人材育成インターンシップ
推進支援事業［関東経済産業局］
平成15年度
産業技術人材育成インターンシップ
普及啓発事業［関東経済産業局］
平成15年度開発目標

特定非営利活動法人関東地域
インターンシップ推進協会とともにインターンシップの説明会、マッチン
グ会、事前教育、報告会等一連の活動を推進し、産業技術人材育成に努める。

平 成 15 年 度 事 業 実 績
説明会4回、マッチング会3回、事前教育5回を実施した。夏期のインターンシップを実施後、成果報告会を開催し、大学・学生・企業間で成果を共有化した。

セミナーや交流会の開催等を通 （1）シンポジウム等の開催
じて、中小企業や大学等関係者に①ものづくり系インターンシップシンポジウム
情報を提供し、その理解を深めるこ②支援団体インターンシップ交流会とにより、
インターンシップの広い普③インターンシップ学生大会
及と推進を図る。
（2）
直近のインターンシップ情報を「データブック」（冊子）として関係機関に配布するため調査・編集した。

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS／第213号

発 行 2004年 7 月 1 日
発行人 小島 彰
発行所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒105-0003 東京都港区西新橋一丁目5番11号 第11東洋海事ビル6階

内容に関するご意見、ご質問は JRCM 総務企画部までお寄せください。
本誌は地球環境保全を考慮し再生紙を使用しています。
本書の内容を無断で複写複製転載することを禁じます。

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T E L （03）3592-1282（代）／F A X（03）3592-1285
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