日本金属学会会報

昭和38年 6 月 6 日第 3 種郵便物認可・平成26年12月 1 日発行（ 毎月 1 回 1 日発行）

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53

http://jim.or.jp/

Vol.53 No.12 ISSN 1340-2625

第 23 回優秀ポスター賞受賞者紹介

小特集「自動車用の材料技術について」

瞬間発熱多層膜の創製とデバイス実装応用

講義ノート 材料の組織形成とその理論〜析出線近傍での核生成〜

MTERE2 53（12）581〜644（2014）2014

http://www.jim.or.jp/journal/m/（←まてりあ記事オンライン）

第５回

http://www.jim.or.jp/journal/m/

2014
Vol.53
No.12◎

会告原稿締切毎月 1 日

翌月号(1 日発行)掲載です．
支部行事shibu＠jim.or.jp
本会記事stevent＠jim.or.jp
掲 示 板materia＠jim.or.jp

第23回日本金属学会講演大会優秀ポスター賞受賞者 ………………………………………581

表彰

小特集「自動車用の材料技術について」
企画にあたって

須藤祐司

自動車用ハイテン材の現状

寺山

朗

廣澤渉一

本間智之 ……………………………………583

齋藤和也 ……………………………………………………………584

自動車用アルミニウム合金ダイカストの現状

西直美 …………………………………589

武田

秀 ……………………………………594

自動車エンジン用トライボロジー材料技術の動向

坂手宣夫 ……………………………599

自動車用マグネシウムダイカスト技術動向

FSW 技術と自動車への適用例 大石 郁 藤井英俊 …………………………………………603
自動車用焼結部品の現状 藤木 章 ………………………………………………………………608
自動車用 CFRP 技術の最新動向
最近の研究

影山裕史 ……………………………………………………612

0.1秒で1000°
C昇温できる瞬間発熱素材の創製と応用

生津資大 ………………………616

軽金属と偏移金属から成るナノ多層膜の瞬間発熱機能により，Si ウェハを瞬時にハンダ接合することに成功

講義ノート

材料の組織形成とその理論―第 5 回―～析出線近傍での核生成～宮崎

亨 ……………621

析出線近傍での核生成を，組成傾斜時効法を用いて観察し，多くの新知見を明らかにしている．

材料ニュース

ダイカスト金型専用溶接補修材 DHW

清水崇行

談話室

サバティカル研修制度による留学体験

松田光弘 ……………………………………………628

本会記事

会告 ………………………………………………629
支部行事 …………………………………………634

材料系学協会情報コーナー ……………………640

掲示板 ……………………………………………635

書評 ………………………………………………641

代議員選挙投票のご依頼と投票用紙 …………636

行事カレンダー …………………………………642

会誌・欧文誌12号目次 …………………………639

会報編集委員一覧 ………………………………644

次号予告 …………………………………………640

選挙投票用封筒 ………………………はさみ込み

梅森直樹

増田哲也

堀尾浩次 ……625

新入会員 …………………………………………641

年総目次 ……………………………………………………………………………………………ホームページ掲載
会誌・欧文誌の投稿規定・投稿の手引・執筆要領，入会申込書，刊行案内はホームページを参照下さい．
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表紙デザイン北野玲

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企画にあたって須 藤 祐 司 寺 山朗
 廣 澤 渉 一 本 間 智 之

自動車は，現代社会において必要不可欠なものであり，地球環境問題においても切っても切り離せないものである．それ故，自動車産業は現代の科学技術の最先端を反映する分野といっても過言ではなく，材料技術においても例外ではないであろう．本誌「まてりあ」でも，直近では 2004 年に自動車用材料技術について小特集を組んでいる．それから 10 年が経った今，自動車は益々進化を遂げている．特に，地球温暖化やエネルギー資源の枯渇など地球をとりまく環境問題は一層クローズアップされており，地球環境問題は人類社会を発展させ持続させるために必ず解決しなければならない重大な課題となってきている．自動車産業においては，走行に関する基本技術や安全性の向上は勿論のこと，近年では環境負荷の低減がより一層強く要求されている．特に CO2 の大幅な削減が求められており，自動車の走行燃費の向上は急務である．その手段として，真っ先に挙げられるのが車体の軽量化である．一般的に 100 Kg の軽量化は 1 Km / l 程度の走行
燃費向上に寄与すると言われており，車体の軽量化は大きな生産プロセスの変化を伴わない走行燃費向上手段の一つである．その為に，鋼材の高強度化(ハイテン化)やアルミニウム
合金，マグネシウム合金といった軽金属化が益々進められており，更には炭素繊維強化プラスチック(CFRP)の適用も現実的になっている．また，エンジン効率の改善も走行燃費の向上には必要不可欠な手段である．特に，自動車エンジンについては，摺動部における摩擦損失の低減が走行燃費向上のカギとなる．更に近年では，エネルギー源を化石燃料から電気へと転換するハイブリッド自動車，電池自動車，燃料電池
自動車の開発実用化が加速しており，それに伴い材料技術も飛躍的な発展を遂げている．
以上のような背景を鑑み，本小特集では自動車用材料技術の最新動向について，計 8 名の方々に 7 件の解説記事の執筆を依頼した．材料のみならず自動車産業に関連する製造技
術や，軽量素材である樹脂系材料の動向についてもご執筆いただいた．
齋藤和也氏(ホンダエンジニアリング株式会社)には，自動車用ハイテン材の現状について，その効果や課題，また実際の適用例を解説いただき，また，西 直美氏(日本ダイカス
ト協会)には，アルミニウム合金ダイカスト材について高品

質化・薄肉化・合金材料技術の最新動向を，武田 秀氏(株式会社アーレスティ)には，マグネシウム合金ダイカストについて最新の適用例ならびに今後の課題について解説いただ
いた．また，坂手宣夫氏(マツダ株式会社)には，エンジン用
トライボロジー材料に関して，各摺動部位における最近の技
術動向について解説いただいている．藤井俊英氏(大阪大学)
および大石 郁氏(広島県立総合技術研究所)には，摩擦撹拌
接合について概説していただくと共に自動車用アルミニウム
合金接合への適用等について解説いただき，また，藤木 章
氏(芝浦工業大学元日産自動車株式会社)には，自動車用焼結部品について実例を挙げながら現状について解説いただい
た．また最後に，影山裕史氏(金沢工業大学元トヨタ自動車株式会社)には，自動車用 CFRP 技術の最新動向について，その実用例や今後の期待および課題について解説いただ
いた．いずれも最新材料技術ならびに解決されるべき技術課
題などについて述べられた解説記事となっており，自動車用の材料技術を俯瞰することが出来ると思われる．ご執筆をいただいた方々には，深く感謝申し上げます．
本企画が，自動車産業を取り巻く最新のニーズや課題を知る場になると共に，読者の今後の材料研究の考えの一助となることを期待したい．
最後に本企画にあたりご協力いただきました第 5 分科グ
ループ 3 の皆様にこの場を借りて厚く御礼申し上げます．
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
須藤祐司
2001年 3 月 東北大学大学院工学研究科博士課程修了
2001年 4 月 日本学術振興会特別研究員 PD(東北大学)
2004年 4 月 東北大学先進医工学研究機構・助手
2007年 4 月 現職
専門分野材料組織学，相変態◎不揮発性メモリや太陽電池などの電子デバイス材料や硬質被膜に関する研究を中心に活動中．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

須藤祐司

寺山

朗

廣澤渉一

本間智之

東北大学准教授大学院工学研究科(〒9808579 仙台市青葉区荒巻字青葉6611)広島県立総合技術研究所西部工業技術センター副主任研究員
横浜国立大学教授大学院工学研究院
長岡技術科学大学准教授機械系
Preface to the Special Issue on Materials Technologies for Automobiles; Yuji Suto, Akira Terayama, Shoichi HirosawaandTomoyuki Honma(Tohoku University, Sendai. Hiroshima Prefectural Technology Research Institute, Kure. Yokohama
National University, Yokohama, and Nagaoka University of Technology, Nagaoka)
Keywords: high hensile strength steel, light metals, tribology, friction stir welding, sintering, carbonfiberreinforced plastic
2014年 9 月29日受理[doi:10.2320/materia.53.583]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan自動車用ハイテン材の現状
齋

藤

和

也

量と燃費の関係を示す．

.

は じ

め

に

図 1 より，変速機形式や駆動形式に拠らず，車体重量の増加と共に燃費が悪化していく状況が読取れる．このことか

近年，自動車業界では燃費性能の向上策の一つとして，ら，車体の軽量化が燃費向上の有効な手段であることが解る．

「車体の軽量化」が進められている．同時に衝突安全のニー.

ズも高まっており，骨格部品の高強度化が求められている．

自動車車体軽量化の考え方

この「車体の軽量化」と「高強度化」を両立させるために，
自動車車体構造への高張力鋼板(ハイテンションスチール

一般的に，車両重量の約 200 ～ 300 kg を占める車体重量

板，以後ハイテン材)が積極的に適用されてきた．本稿でにおいて， 100 kg の軽量化は 1 km / L の燃費向上に寄与すは，自動車用ハイテン材の適用状況について解説する．

ると言われている．このことから，車体の軽量化は，ハイブ
リッド車のような大幅な燃費向上には寄与し難いものの，図.

自動車車体軽量化の必要性

 骨格配置の進化や◯
 継ぎ手部◯
 断面の進に示すように，◯ 材料の進化による重量削減が期待できることか
化，或いは◯

近年の環境問題の高まりに対し， CO2 排出量の削減のたら，大きな投資や部品調達方法の変化を伴わない燃費向上のめ，世界各国で燃費基準が定められている．我が日本におい手法として，ニーズが高い．これらの手法において，ハイテても同様であり，自動車からの CO2 排出量は，我が国全体

 材料の進化中の高強度化に該ン材の適用は図 2 における◯の排出量の約 2 割を占めており，地球温暖化対策を推進す

当する．

るため，自動車からの CO2 排出量を削減することが重要な課題となっている．その対策の一つとして，自動車の燃費性能を改善させることは，極めて重要である(1)．図に車両重

図1

車両重量と燃費の関係(国土交通省ホームページ)．

図2

車体軽量化の考え方．

ホンダエンジニアリング株式会社生産技術部車体生産技術 BL6Gr技術主任(〒3213395 栃木県芳賀郡芳賀町芳賀台 61)
The Current Application Situation of Hightensile Strength Steel Sheet for Automotive Body; Kazuya Saito(Body Production Engineering
Block, Production Engineering Division, Honda Engineering Co., Ltd., HagaGun, Tochigi)
Keywords: high tensile strength steel, weight reduction for automotive body, tailor weld blank, hotstamping
2014年 7 月24日受理[doi:10.2320/materia.53.584]



小

特

集

図3

ハイテン材板厚と強度比の関係．

図4

高ハイテン化による重量削減効果．

.

図5

車体各部位の必要特性．

ハイテン材の適用効果

ハイテン材の適用による軽量化効果は主に等価強度の考え方による板厚減少に拠るところが大きい．図にハイテン板

図6

各種ハイテン材の引張強度と伸びの関係．

厚と同一形状に対する強度変化比の関係を示す．
図 3 において， 590 MPa 級ハイテン材と 1500 MPa 級ハ
イテン材の強度比を等価とすると考えた場合， 590 MPa 級にハイテン材でも，引張強度の向上と共に伸びが低下する特では 2.4 mm 必要であった板厚が， 1500 MPa 級に置換する性があるため，材料特性を考慮した適用検討が必要となる．

ことにより 1.6 mm で同じ強度を持たせることが出来ること

各種ハイテン材の引張強度と伸びの関係を図に示す．

を示している．言い換えれば，強度を約 2.5倍にすれば，約車体のフロント・リア側には伸びを活かした衝撃吸収性能

33の板厚＝重量が削減できるという事である．図に 590が求められるため， 780 MPa 以下のハイテン材の適用が主MPa 級ハイテン材を 100 とした場合の，高強度化による重に検討される．反対にキャビン側には変形耐性が高い高ハイ

量削減効果の例を示す．図からも明らかなように，材料の強テン材の適用が優先的に検討される．これらの考え方を最適

度が高くなるほど重量削減効果が大きくなる．この事象を逆化することが軽量化と衝突安全性の両立には重要である．

に考えれば，高ハイテン材を活用すれば，板厚を厚くしない.

(車体重量を増加させない)で，車体の高強度化，つまり衝突ハイテン材適用の課題

安全性の向上が図れるということである．これらの理由が，自動車車体へのハイテン材の適用増加の一因となっている．

上述してきた様に，ハイテン材適用を最適化することにより自動車車体の軽量化に貢献するものの，高強度化・伸びの.

自動車車体へのハイテン適用の考え方

低下に伴う成形性の課題が発生する．表に代表的な自動車用軟鋼板である 270 MPa 級材と中強度のハイテン材である

先述したように，高強度材を適用することで車体の軽量化は促進される部分はあるものの，車体の特性から鑑みると単純な高強度化は困難である．図に車体各部位の求められる特性を示す．

590 MPa 級の代表的な成形性指標の比較および発生する問題点を示す．


シワ・キレツ図 5 より，車体のフロントおよびリア側には衝突エネル

ハイテン化による，キレツ・シワの発生についてはシミュ

ギーを吸収するための安定した圧壊特性が求められる．これ

レーションを活用した成形予測による成形形状の最適化等のに対し，車体中央のキャビン部分には乗員を保護するため対応が図られている．また，材料の改良による成形性の向上に，高い変形耐性が求められる．これら車体の必要特性から(n 値， r 値の改善)も図られている．最近の事例では，これハイテン材の適用を考慮した場合，一般的な金属材料と同様までに採用してきた 980 MPa 級ハイテン材に対し，同等以

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan上の延性を有する 1180 MPa 級高成形性超ハイテン材が開料強度が高い程，スプリングバック量が大きくなるとされて発されている．この開発においては，材料組織を極限まで微いる(図)．

細化させる技術により，強度と延性を同時に向上させる事にスプリングバックの増大に対しては，金型見込みによる対成功した(2)．また，高ハイテン材に於いて問題となる遅れ破応が取られる事が多い．金型見込みとは，スプリングバック

壊特性についても向上が図られている(3)．

とは逆方向に形状変形を行い，プレス成形後に製品形状を出

すようにする金型調整法のことである．

金型寿命見込み量の設定は，過去のノウハウの蓄積により行われる金型の摩耗，カジリによる寿命低下に対しては，金型材質

事が多い． 270 MPa 級の軟鋼板の場合，各社とも過去の膨の高強度化や金型表面処理による高硬度化，低 m 化等の施大な実績があるため，類似形状から部位毎の見込み量を事前策を最適化し高寿命化が図られている．

予測することは比較的容易であり，通常はスプリングバック



量に対して，逆方向にスプリングバックと同じ量の見込み設

スプリングバック定を行う．しかし，ハイテン材の場合はノウハウの蓄積が十スプリングバックとは，金型によって決定される形状と実分ではなく，またスプリングバック量が大きいため，見込み際に加工された製品の形状との差の事であり，一般的には材量の事前予測が難しい．シミュレーションによるスプリングバックの事前予測も行われているが，高ハイテン材ほど現物

表1

ハイテン化による成形性の問題点．

と合致しない事が多い．このため，見込み量の改修を数度繰り返す事もあり，金型調整工数の増大が各メーカーの問題とJAC270F

JAC590R

主な問題点

n値

0.25

0.13

キレツ限界低下

いずれの成形性課題についても，高ハイテン化に従って問

r値

1.98

0.78

シワ限界低下

題事象が顕著化してきており，完全に解決されたとは言い難

引張強度

270 MPa

590 MPa

金型寿命低下スプリングバック増大

なっている．

い．各社とも精力的に課題解決に取り組みつつ，適用部品を拡大，推進しているのが実情である．

.


自動車車体へのハイテン適用事例

ハイテン材適用の変遷

弊社の基幹車種である ACCORD の車体におけるハイテン
材適用状況の変遷について，図に示す．
2003 年度モデルのハイテン化比率は約 40 程度であったのに対し， 2008 年度モデルでは 48 ， 2013 年度モデルでは
約 56 と年々ハイテン材の適用比率が増加してきている事が解る．一方，使用ハイテン材のグレードで見た場合，2003年度モデルでは 590 MPa 級の使用比率が13であったのに対し， 2008 年度モデルでは 42 にまで拡大している．
図7

引張強度とスプリングバック量の関係．

図8



さらに， 2013 年度モデルでは 590 MPa 級の使用比率が約

ACCORD におけるハイテン適用状況の変遷．

小

特

集

34 に低下，その代わりに 780 MPa 級や 980 MPa 級，まで補強する手法がとられているが，TWB で一体成形するこたホットスタンプ材( 1500 MPa 級)等が適用されてきていとにより，部品点数が削減でき， 4 kg の軽量化と合理化にる．これらの事から，年々車体の高ハイテン化が推進されてよる低コスト化が実現した．また，この SPO の適用においきたことが解る．この高ハイテン材の適用化により 2013 年ては，人目に触れる部品であることから外観要件が適用され度モデルでは，前モデル比 8 kg の車体の軽量化及び同等以る．そのため接合線の一部に特殊な平滑化処理を施し，見栄

上衝突安全性の確保を実現している．

え向上を図っている(7)．2013年に発売した「N WGN」では

更にこれらの技術を発展させ， SPO 前側のフロントピラ下テーラードブランクへのハイテン材の活用部から下側のサイドシル，リアのホイルアーチの一部にかけ

テーラードブランク( Tailor Welded Blank 以下 TWB )は，板厚や材質の異なる複数の鋼板をプレス成形前に溶接し，て 780 MPa 級ハイテン材を適用し，更なる軽量化と衝突安全性の向上に寄与した．

1 枚のブランクとしたものである．TWB の適用は，素材の.

最適配置を可能とし，車体の軽量化と高剛性化を両立できる

ホットスタンプ材の適用ため，国内においては 1990 年代以降そのニーズが高まり，
ドアインナ，サイドパネルインナ，サイドメンバなどの各種部品への適用が増加している(4)(6)．

ホットスタンプ製法とは，オーステナイト変態点(830°C)
以上に加熱した鋼板を金型にて成形と急冷却を同時に行うこ

最近の弊社としてのハイテン材と TWB の組合せ事例としとにより，成形と焼入れ処理を同時に行う成形技術のことでて，軽自動車である「N BOX」のサイドパネルアウタ(Sideある(図)．焼入れ処理を行った製品は 1500 MPa 級の引Panel Outer以下 SPO)への適用が挙げられる(図)．

張強度を有する．ホットスタンプ製法の長所と短所を表にSPO では，アウタ前側のフロントピラ下部と下側のサイ示す．表 2 に示すようにホットスタンプ製法は，高ハイテ

ドシルに繋がる範囲と，前側のフロントピラ上部からルーフンの成形性課題を解決する長所があり欧米では広く普及，様そして後ろのリアパネルにつながる範囲で，必要機能が分か々な部品に適用されてきた(図)．

れている．前者は衝突時の変形を抑制する必要があるエリア

しかし，日本ではあまり普及してこなかった．この要因とである一方，後者は耐デント性を満足する必要があるエリア

しては，衝突安全性能要求値の差により 1500 MPa 級ハイである．また， SPO は人目に触れる部品でもあるため，特テン材の適用までは求められてこなかったこと，また欧米にに後者は，意匠性が求められ成形性が必要となる．そこで板比して高い成形性を有するハイテン材の入手が容易であった

厚と材料強度および成形性の異なる TWB が求められた．従ことが挙げられる．しかし，最たる要因はホットスタンプ製

来の一般的な手法は， SPO 全体を薄板で成形し， SPO 前側のフロントピラ下部と下側のサイドシルに別部品のスチフナ

表2
長

図9

SPO への TWB ハイテン材適用事例．

図10

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

ホットスタンプ製法の長所と短所．
所

短所

成形と焼入れ熱処理を同時に行うため， 1500 MPa の高強度成形部材が得られる．

金型内での冷却には 10 秒程度の時間が必要であるため，冷間成形に対し生産性が低い．

高温成形のため冷間の高張力鋼
板に対し材料伸びが高く成形限界が高い．

焼入れ後の製品は高強度である
ため，金型による後加工では刃具の損耗が激しい．
→レーザによる後加工が必要となり，設備投資・ランニングコ
ストが高い．

成形中に導入される歪が高温により回復されるため，残留応力が小さく，スプリングバックがほとんど無い．
→成形精度が良い

大型連続加熱炉やレーザ設備の投資額が大きい．

ホットスタンプ製法概略．



(carbonfiberreinforced plastic, CFRP)の適用等様々なアプローチでの取組がなされてきたものの，軽量・高強度材料への置換の考え方自体に大きな変化は起こっていない．近年になって，駆動方式の電動化のように自動車としてのパラダ
イムシフトが起こっていても，車体の軽量化の重要性においての変化はなく，むしろ重要度を増していると言っても過言ではない．これからも，様々な開発や取組みが成果を上げ，更なる車体軽量化，安全性能の向上が図られていくことを期
待する．

文
図11

欧米でのホットスタンプ製法適用事例．

法の短所により製品コストが高いことにあった．筆者らはこのような生産技術課題を解決するため，高効率ホットスタン
プ技術を開発し，「N BOX」(図 9)に適用，2 kg の車体軽量化と衝突安全性の向上に貢献した．
開発項目としては従来のホットスタンプ製法に対し，
 加熱炉長短縮のための短時間加熱◯
 ハイサイクル成形技術◯
 レーザ加工レス金型技術◯の技術開発に取り組み，高効率化を実現した．開発技術の概略を図に示す．

( 1 ) 国土交通省ホームページ，自動車燃費目標基準について．
http://www.mlit.go.jp/jidosha/jidosha_fr10_000005.html( 2 ) 日産自動車株式会社ホームページ，1.2 GPa 級高成形性超ハイテン材．
http: // www.nissan global.com / JP / TECHNOLOGY / OVERVIEW/high_ten.html( 3 ) 株式会社神戸製鋼所ホームページ，自動車用冷延ハイテンの開発・採用について．
http://www.kobelco.co.jp/releases/2011/10/1186711 _12093.
html( 4 ) 夏見文章プレス技術，34(1996), 1825.
( 5 ) 桜井 寛212nd 塑性加工シンポジウム，(2002), 6168．千葉大学．
( 6 ) JFE 技報No. 16 (2007), 6263.
( 7 ) 横山 鎮塑性と加工，54(2013), 309313.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

.

お わ

り

に

自動車車体の軽量化は，自動車会社にとっては環境問題がクローズアップされる以前からの重要な課題である．材料側から見た軽量化手法としては，時代によりアルミニウム等の軽量材料への置換，本稿で解説してきた軟鋼板からハイテン
材への置換，また，最近では炭素繊維強化プラスチック

図12



献

齋藤和也
1992年 富山大学工学部金属工学科卒
昭和アルミニウム株式会社(現 昭和電工株式会社)においてアルミニ
ウム押出加工の生産技術開発業務に従事．
2002年 3 月現職
専門分野金属薄板の熱間成形加工技術◎アルミニウムの超塑性特性を活かした熱間ブロー成形技術の開発と応用に従事し，トランクリッドやフェンダーパネルの量産化に貢献してきた．
その後，鋼板のホットスタンプ成形加工技術開発を中心に活動，現在に至る．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

高効率ホットスタンプ技術概略．

小

特

集

自動車用アルミニウム合金
ダイカストの現状
西

表1

.

は じ

め

に

直

美

特殊ダイカスト法．

充填速度

名

称

スクイズダイカスト

ダイカストは，アルミニウム合金，亜鉛合金，マグネシウ
低速充填

ム合金，銅合金などの溶融金属を精密な金型の中に圧入し低速充填ダイカスト
セミソリッドダイカストて，高精度で鋳肌の優れた鋳物を短時間に大量生産する鋳造高真空ダイカスト方式である．優れた寸法精度，美麗で滑らかな鋳肌，高い生高速充填

産性などの長所がある．特にアルミニウム合金ダイカスト

PF ダイカスト

は，薄肉・軽量で機械的性質も良いことから，シリンダーブ
ロック，トランスミッションケース，ロッカーカバーなどのケース類・カバー類を中心とした自動車部品の用途がダイカ
スト生産量全体の約 95 を占める．一方，一般的に鋳造による欠陥が多く発生することや製品内のガス含有量が多く
T6 熱処理・溶接が難しい．そのために自動車の足回り部品

やボディ部品などの要求機能の高い部品への適用が難しい．
しかし，最近では層流ダイカストや高真空ダイカストなどの特殊ダイカスト法が開発され，難易度の高い製品への適用も進みつつある．
ここではアルミニウム合金ダイカストの用途を拡大しつつある高品質化技術，薄肉化技術，合金材料技術の現状について紹介する．

. 高 品 質 化 技 術
図1

通常のダイカスト法(以後，普通ダイカスト法と呼ぶ)でスクイズダイカスト法の原理図．

は，プランジャ速度が 1 ～ 3 m / s の高速(ゲート通過速度は30 ～ 90 m / s )で射出され， 0.1 s 以下の短時間に充填が完了する．また，ゲートの厚さは 1～ 3 mm 程度であり，非常に

低速充填によるダイカスト

短時間に閉塞し，鋳造圧力の伝達は早期に途絶える．その結スクイズダイカスト法は，図に示すように傾転した縦型

果，ガス欠陥であるブローホールやひけ巣が発生し，機械的の射出スリーブ内に溶湯を注湯した後に，スリーブを金型部性質や耐圧性の悪化や巻き込まれたガスのために T6 熱処に連結し，厚いゲートから溶湯を静かに金型キャビティ内に理・溶接が難しい．そこで，これまでに表に示すような特充填する方法である(1) ． 50 ～ 110 MPa の高圧力で加圧する

殊ダイカスト法が開発されてきた．以下，これらのダイカスことにより，ひけ巣が少なく微細な凝固組織を有するダイカ

ト法について簡単に紹介する．

ストを得ることができる．また，ガスの含有量も 1 mL/100

一般社団法人日本ダイカスト協会技術部技術部長(〒1050011 東京都港区芝公園 3
58)
Current Conditions of Aluminum Alloy Die Castings for Automotive; Naomi Nishi(Technology division, Japan Die Casting Association,
Tokyo)
Keywords: die casting, aluminum, squeeze die casting, vacuum die casting, semisolid die casting, porefree die casting, thin wall die casting, newdie casting alloy
2014年 7 月22日受理[doi:10.2320/materia.53.589]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japang Al 以下と少ないことから T6 熱処理や溶接が可能で，自動粒状に成長させて所定の固相率に到達した時点で成形する方車のホイールなどが生産されている．横型のダイカストマシ

法で，半凝固鋳造法とも呼ばれる．後者は，粒状組織を生成

ンを用いて，低速で溶湯を充填する方法も開発されていさせたスラリーを一旦凝固させてビレットを作製し，鋳造のる(2)．スクイズダイカスト法と同様にひけ巣，ブローホール

際に再度ビレットを加熱して固液共存状態にしてから成形すが大幅に低減され，高強度で延性，靭性の高いダイカストをる方法であり，半溶融鋳造法とも呼ばれる．

得ることができる．

東京理化工業所は，日本国内で初めてチクソキャスト法を

アーレスティでは図に示すようなエア加圧により直接に導入し，耐圧部品や重要保安部品などを生産した(4)．また，

金型キャビティ内へ溶湯を充填し，加圧子により加圧する

本田技術研究所では独自にチクソキャスト法を開発し，ボデNI 法(New Injection Die Casting Process)(3)を開発した．同

ィ部品を生産した．しかし，同方法は組織調整された特殊な方法は，ランナーやキャビティ表面に粉体離型剤を塗布してビレットを再溶融するためにコスト的な課題があり，現在で充填過程中での溶湯の冷却を防止し，また層流で金型キャビはほとんど生産されてない．

ティに溶湯を充填するため空気の巻き込みも少なく，図に日立金属ではレオキャスト法の開発に取り組み，電磁撹拌示すナックルアームのような機械的性質の優れたダイカスト

装置を取り付けたスクイズマシンの射出スリーブ内に溶湯をの生産を可能にしている．

供給し，スリーブ内で粒状の初晶を生成した後に射出・充填

セミソリッドダイカスト法は，初晶を粒状化することによする方法を開発し，図に示す足回り部品を生産していり固液共存状態で鋳造できる方法である．凝固収縮量が少なる(5)．ナノキャストでは，図に示すように電磁攪拌装置内

くひけ巣が発生しにくい，粘性流動のためガスの巻き込みがのステンレス製カップに溶湯を注湯し，急速に冷却すること少ない，潜熱量が少なく金型寿命が長い，などの特徴があ

で核生成数を多くして，極めて短時間に溶湯をセミソリッド

る．この方法には，レオキャスト法とチクソキャスト法があ状態にする方法を開発した(6)．これまでのセミソリッドダイ

る．前者は合金を液体状態から撹拌しながら冷却して初晶をカスト法(100 mm 以上)に比較して初晶 a 晶の粒径が小さく

図4

図2

NI 法(New Injection Die Casting Process)の原理
図(3)．

図3

NI 法で生産したナックルアーム(アーレスティ提
供)．



半凝固ダイカスト法で生産したアッパーアーム(日立金属提供)．

図5

ナノキャスト法の原理図(6)．

小

特

集

50 mm 程度となることを特徴とする．東京理化工業所は，や溶接が可能である．その後欧州で使用実績が拡大するととこの方法で二輪自動車のアームサスペンションなどを生産しもに，日本国内にも導入されている(8)(9)．日産自動車では，ている．

サブフレームや図に示すようなストラットハウジングなど

高速充填によるダイカストの重要保安部品のダイカスト化を行った．最近では，マツダが高真空ダイカストと次章で紹介する超高速ダイカストを組

従来，金型キャビティの空気を強制的に排気する真空(減み合わせて，一般肉厚 2.5 mm のシリンダーブロックを生産

圧)ダイカスト法が使用されていたが，真空度は 20～50 kPa

している(10) ．真空度は 10 kPa 以下，プランジャ速度は 6.6程度であり，製品内のガス量は 5 ～ 20 mL / 100 g Al 程度でm/s である．

T6 熱処理や溶接などが難しかった．それに対して，金型合また，本田技術研究所では，図に示すような高張力鋼のわせ面，押出ピンクリアランス，プランジャチップ等のシー

プレス部品(黒色の部分)の上に高真空ダイカストで製造した

ル方法や給湯方法を工夫して金型キャビティ内の真空度を部品(白色の部分)を乗せて摩擦攪拌により接合したサブフレ

10 kPa 以下にする高真空ダイカスト法が開発されている．

ームを開発した(11) ．ダイカスト品は， ADC3 相当合金を用最初に注目を集めたのは 1994 年に Audi A8 のオールアルミ

いて高真空・超高速ダイカストにより生産し，T5 処理を行ニウムスペースフレームのボディ部品やベンツのクロスメンっている．

バーなどをダイカスト化した Vacural 法(7)(図)であった．

キャビティ内を真空に引く代わりに，金型キャビティの空

この工法の特徴は，射出スリーブと保持炉の溶湯がサクショ

気 を 酸 素 で 置 換 す る PF ( Pore Free の 略 ) 法 が 開 発 さ れンパイプで連結されており，金型キャビティおよび射出スリ

た(12) ．図にその原理を示す．置換した酸素とアルミニウーブ内を真空にすることで射出スリーブ内に溶湯を吸い上げ

ム合金溶湯が反応し，固体の酸化物を形成して瞬間的に真空るため，長時間の真空吸引ができ 5 kP 以下の真空度が得ら状態となる．その結果，ブローホールなどのガス欠陥を大幅れる．製品内のガス量は 1 ～ 3 mL / 100 g Al で， T6 熱処理に減少させ， T6 熱処理や溶接を行うことができる．この方法で図に示すような自動車のハウジング(T6 処理品)など

図8
図6

図7

Vacural 法の原理図．

高真空ダイカスト法で生産したストラットハウ
ジング(日産自動車提供)．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

高真空ダイカストで製造した部品と高張力鋼のプレス品を摩擦撹拌により接合したサブフレー
ム(本田技術研究所提供)．

図9

PF(Pore Free の略)法の原理図．




表2

ダイカスト表面積と最小肉厚．
最小肉厚(mm)

ダイカストの表面積1(cm2)Zn 合金

Al, Mg 合金

25まで

0.6～1.0

0.8～1.2

25～1001.0～1.5

1.2～1.8

100～500

1.5～2.0

1.8～2.5500以上

2.0～2.5

2.5～3.01最小肉厚で形成される単一主平面の面積

図10

PF 法で生産したハウジング(アーレスティ提供)．

が生産されている．

. 薄 肉 化 技 術
これまでのアルミニウム合金ダイカストの平均肉厚は，対象製品によって異なるが自動車関連部品では 3 ～ 5 mm ，電気・通信関連の部品では 1～2 mm が一般的である．ダイカ
ストの肉厚については，ダイカスト表面積あるいはダイカス

図 11

超高速ダイカスト法で生産したオイルセパレー
タ(広島アルミニウム工業提供)(14)．

トの大きさの関係で表に示されるような目安が経験的に設定されている(13) ．しかし，最近では軽量化を目的に表 2 よもので歪み許容差が± 0.26 mm と厳しく，鋳放しで高精度

り更に薄肉なダイカストの要求が高まっている．
薄肉のキャビティに溶湯が完全に充たされるためには，充を確保している．先に述べたマツダのシリンダーブロックや填 過 程 中 で 凝 固 し 流 動 が 停 止 し て は な ら な い ． F. C.

本田技研のサブフレームなどもこの超高速ダイカストマシン

Bennett(14)は，単位体積中の熱量が肉厚の中央断面に集中しを用いて鋳造されている．

ていると考え，ダイカストの凝固時間を定常状態のフーリエの式を用いて求め，その 70 ( Bennett Factor )が充填時間

. 合 金 材 料 技 術(u)であるとして式( 1 )を提案している．

u＝0.7rx 2{qa＋c(Tm－Ts)}k ( T m－ T d )(1)

ダイカスト用アルミニウム合金には，金型とダイカストが反応する焼付や型侵食を防止するために Fe が 0.7 ～ 1.0 

ここで， k 溶湯の熱伝導率， qa 溶融潜熱， c 比熱，

( JIS 規格では 1.3 以下)添加されている．しかし， Fe はr 溶湯密度， Tm 溶湯温度， Ts 液相線温度， Td 金型

bAl Si Fe 金属間化合物を形成して延性や靱性を低下させ

温度，x肉厚の 1/2 とする．

る．したがって， ADC12 を例にとると鋳放しでの伸びは 1

肉 厚 が 1 mm の 製 品 を ADC12 ( 密 度  2.4 g / cm3 ， 比 熱～ 3 程度で，先に述べたような特殊ダイカスト法により0.963 kJ/(kg･K)，溶融潜熱 403 kJ/kg)で溶融温度 953 K，

T6 処理をしても大きな伸びの向上は期待できない．また，

金型温度 473 K に鋳込むとすると式( 1 )より 5 ms で充填を

ADC12では強度を高くするために Cu が1.5～3.5添加され完了しなければならない．鋳込み質量が 1 kg ，射出プランているが，耐食性を害する要因になっている．そこで，欧州

ジャ径を 12 cm とした場合，肉厚 1 mm の製品を鋳造する

では，サブフレームやストラットハウジングのような重要保ための射出速度は 7 m/s 程度が必要である．

安部品には， Fe の含有量を少なくし，焼付や型侵食を防止

この高速射出を実現するためには，加速・減速のレスポン

す る た め に Mn を 添 加 し た 材 料 が 開 発 ・ 実 用 化 さ れ て いスに優れた大容量バルブや射出コントロール機能を有する鋳る(17)．また，耐食性を良好にするために Cu の代わりに Mg

造機が必要である．最近では射出速度 5 m / s 以上の高速射を添加して強度を確保している．

出を可能にした超高速ダイカストマシンが普及しつつあ

図(a)に，Al10Si0.5Mg 系合金ダイカストのミクロ組

る(15)．図に広島アルミニウム工業が超高速ダイカストマ

織を示す．比較のため( b ) ADC12も示した． Fe の含有量はシンで生産した一般肉厚が 1.5 mm のオイルセパレータを示

0.15 以下， Mn は 0.5 ～ 0.8 添加されている． Al 10Si す(16)．同製品はトランスミッションケース内に装着される

0.5Mg 系合金ダイカストのミクロ組織は aAl 晶と微細な共



小

特

集

.

お

わ

り

に

ダイカストの技術開発は，鋳造による欠陥への対応，薄肉化への対応，機械的性質向上への対応などに取り組み，多くの自動車部品にダイカストが適用されてきた．そして，これらの技術を組み合わせることで更なる用途拡大が期待される．しかし，欧州に比べて日本国内ではダイカスト用合金を含めた材料技術の研究・開発は不十分であり，今後更にダイカストの用途を拡大し，国際競争力を高めていくには，これらの材料技術に対して産・学・官が連携して取り組み，レベルアップを図る必要があるであろう．

文

献を発生することがある．それを回避するため，Al5Mg2Si( 1 ) 安達 充鋳造工学，71(1999), 131139.
( 2 ) 竹久文隆，深谷紘一，横井光義鋳物，66(1994), 506511.
( 3 ) 青山俊三型技術，12(1997), 4, 3133.
( 4 ) 松野慎也，斉藤正央，菊池政男1996 年日本ダイカスト会議
論文集，(1996), 209
213.
( 5 ) 金内良夫，柴田良一，今村具哉鋳造工学， 74 ( 2002 ) , 595 
600.
( 6 ) 渡邉一彦，土屋金雄，小林英二，花田和直，板村正行，金宰民，洪 俊杓2004 日本ダイカスト会議論文集，JD0438(2004), 229234.
( 7 ) 早坂勝博型技術，18(2003), 4, 5559.
( 8 ) 田代政巳，神戸洋史，浅井宏一，工藤勝弘 2002 日本ダイカ
スト会議論文集，JD0237(2002), 235
239.
( 9 ) 金内良夫型技術，19(2004), 4, 4347.
( 10 ) 大塚 真，河野一郎，小国英明，菅谷 智，竹村幸司，佐々木大地マツダ技報，31(2013), 197201.
( 11 ) 宮原哲也，佐山 満，矢羽々隆憲，大浜彰介，畑 恒久，小林 努Honda R&D Technical Review, 25(2013), 1, 7177.
(12) 三木 功型技術，12(1997), 4, 4551.
( 13 ) 菅野友信，植原寅蔵ダイカスト技術入門，第 2 版，日刊工業新聞社，(1997), 10.
(14) F. C. Bennett: Trans. 4th National Die Casting Congress(SDCE), Paper No. 503 (1966).
(15) 辻 眞型技術，18(2003), 4, 1824.
株 会報ダイカスト，128(2008), 7
(16) 広島アルミニウム工業
11.
(17) 渡邉修一郎素形材，50(2009), 9, 2329.

系の非熱処理型の合金が開発されている．AlSiMg 系合金★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

と同様に Fe を減らして Mn を添加している．欧州では，ド1985 年

図12

ダイカストのミクロ組織．(a) Al10Si0.5Mg 系合金．(b) ADC12．

晶の Al Si で構成されており， ADC12 のそれとは大きく異なる．
欧州では，ストラッドタワーやハッチバックサポートフレームなどの自動車のボディ部品や，アーム類などに適用されている．国内でもサブフレームやストラッドハウジングなどにこれらと同様な合金が使用されている．
Al Si Mg 系合金は， T6 処理や T7 処理をして使用することが多いが，薄肉品の場合溶体化処理の過程で歪みや変形

東海大学工学研究科金属材料工学科専攻博
士課程修了
1985年 リョービ株式会社入社
2002 年 一 般 社 団 法 人 日 本 ダ イ カ ス ト 協 会 入 社
現職
専門分野材料工学，鋳造工学◎ダイカストの基礎的研究，ダイカスト用材料開発やプロセス開発に従事．

アのインナーフレームやサブフレームなどが生産されている．ただし，本合金系は，湯流れ性が悪くまた鋳造割れを発生しやすいなど鋳造性に問題を抱えており，使い方が難しい．

西

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan直美★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

自動車用マグネシウムダイカスト技術動向
武

.

は じ

め

田

秀

に

京都議定書締結以降， CO2 増加による地球温暖化の問題が大きくクローズアップされ，大幅な CO2 削減が求められている．特に輸送機器の CO2 排出量比率は全体の 20近くあり(1)，輸送機器の大半を占める自動車の燃費向上は急務となっている．自動車生産数は 2013 年度には全世界で年間8300万台(2)になり，中国・インドなど BRICS 諸国の発展とともに年々自動車の需要は増加しており，今後この傾向は続くと考えられる．したがって，地球温暖化防止のための燃費向上( CO2 排出量削減)は自動車メーカにとって待った無しの責務となっている．そのため，日・欧・米の CO2 削減の

図1

車両重量と CO2 ガス排出量の関係．

目標はこれまでになく厳しくなり， 2020 年の欧州の燃費( CO2 排出量)規制(3) では 21.5 km / l( 95 g / km )にもなっている．この規制をクリアするために各自動車メーカは燃費向上の施策を HEV (ハイブリッド車)， EV (電池自動車)， FCV(燃料電池自動車)などエネルギー源を化石燃料から電気化への転換，フリクションの低減，鉄部品からアルミニウム化あるいはマグネシウム化による軽量化，そして日本では車体の小型化(軽自動車化)などが進められてきている．また，電気自動車化はエネルギー効率を大幅に上昇させる反面，車体バッテリーの重量，電気部品の増大など逆に車体重量を増やすことになった．従ってエネルギー源の転換と同時に材料置換などによる重量軽減を進める必要も生じてきている．図に車両重量と燃費の関係(4)を示す．図から判るように単純に軽

図2

各種材料の比剛性・比強度の位置づけおよび比強度とコストとの関係(概念図)．

.

軽量化アイテムとしてのマグネシウム材料

量化を行うことで，車体重量低減と比例して CO2 排出量削減ができる．従って比強度，比剛性が高いアルミニウムやマ
グネシウム合金材料を用いることで車体重量が低減でき，ひいては大幅な CO2 削減ができるといえる．本稿では，燃費向上のため自動車会社が進めている部品のマグネシウム化のマグネシウム合金は実用金属としては最軽量で，密度は鉄状況を，部品群，材料種別ごとに整理し，当社でのマグネシの 1/4，アルミニウムの 2/3 であり，比強度・比剛性が他のウムダイカストの量産実績を加味し，自動車のマグネシウム

金属に較べ優れており耐食性や高温クリープ性で課題はある

部品の今後の動向を概説する．

ものの，自動車軽量化には今後も使われ続けるべき材料と考えられる．また，図に炭素鋼，超高張力鋼板，アルミニウ
ム・マグネシウム・プラスチック( ABS, PC )そして CFRP

株式会社アーレスティ テクニカルセンター技術部(〒4413114 豊橋市三弥町中原 1
2)
Technical Trends of Magnesium Diecasting for Automobile Parts; Suguru Takeda(Ahresty Corporation, Toyohashi)
Keywords: magnesium, HPDC, heat resistant alloy, automobile parts, technical trend, creep, bolt
2014年 7 月22日受理[doi:10.2320/materia.53.594]



小

特

集

や GFRP な ど の 材 料 の 比 強 度 ・ 比 剛 性 の 位 置 づ け を 示

化合物 Mg17Al12 との共晶合金である．一例として AM60B

す(5)．図を見てわかるように，軽合金が他の金属材料に比べの 組織 写真を 図 に示 す．こ の Al, Mg の基 本組 成に Zn,

コストは若干割高になるものの，比強度・比剛性が高く，現Mn が適量加えられている．これらの材料は Mg17Al12 の時時点においては，自動車部品の軽量化に寄与する最良の材料

効析出の増加に伴い強度・靱性が向上する．AZ 系の場合はと位置づけられるといえる．

Mg17Al12 以外に Mg17 ( Al, Zn )49 の時効析出効果による高強.

Fe を AlMnFe 系の金属間化合物として晶出沈降させ，マ度化もある． Mn 添加は Mg の耐食性を著しく悪化させる

ダイカスト工法とダイカスト用マグネシウム材料

グネシウム溶湯中の Fe を減らすために入れるものであり，
図にアルミニウム製品の用途別使用量と輸送関連部品の製法別の生産量占有率を示す．図からわかるようにアルミニ
ウムで作られている輸送関連部品の半分以上はダイカストで他のマグネシウム合金でも必須な添加元素となっている．


耐熱マグネシウム合金

生産されている(6)．マグネシウムに至っては構造材用に用い

さて，これら汎用合金中の合金の晶出物 Mg17Al12や Mg17

られる部品の70以上はダイカストである．ダイカストは他(Al, Zn)49 は熱的に高温で不安定となり，およそ 393 K 前後の鋳造方法と較べ，鋳肌，寸法精度，生産性などで勝っておから著しいクリープが見られるようになる．そのため，エンり，現在の自動車部品生産に必要不可欠な工法となっている．

ジンやトランスミッションケースなど温度が高くなるエンジ

マグネシウムが初めて車両に使われたのは ``Indy 500'' で，ン回りの部品には汎用マグネシウム材の適用は困難となって1921 年のエンジンピストンの部品として使われた(7) ．後述

いる．

するが， 1940 年代には VW (フォルクスワーゲン社)が AS

自動車部品の多くはボルトで各部品を締結するのが一般的

系(MgAlSi 系)の材料でトランスミッションケースを製造であり，特にパワートレイン部品では，この締結した部品のし，その後 FORD, GM が多くの部品にマグネシウムを採用

内部には通常エンジンオイルやミッションオイルなど潤滑油するようになった．一方日本では， 1960 年代には当時としが内包しており，締結部からの油の漏れはエンジンルーム内ては珍しいアルミニウムパワートレイン関連部品でマグネシからの火災発生を引き起こす要因にもなり，絶対にあってはウム部品をふんだんに使ったマツダ R360 クーペが登場しならない．ところが，クリープがあると，時間とともにボル

た．当時の記録(8)によると，とにかく軽量化したいとのこと

トとの熱膨張の違いも相まって，締結が緩み締結部品の間かで，コストは二の次のようであった．しかしその後継車のキら油が漏れる事態が生じてしまう．この軸力の低下を防ぐた

ャロルは空冷エンジンから水冷エンジンへ変わったこともあ

めに，既存の汎用合金あるいはマグネシウムに Si, RE(レアり，コスト高でマグネシウムの使用は途切れてしまった．

アース)，Ca, Sr，やその他各種遷移元素を添加し，耐高温ク

1980 年代にはトヨタ，ホンダがマグネシウムを各所に使いリープ性(以降耐熱性と呼ぶ)を上げた耐熱マグネシウム合金始めた．しかしながら，欧米と比べるとマグネシウムの利用がパワートレイン部品適用のために開発されてきた(図参は少ないままである．

照)．また，同時に通常用いられるスチールボルトの代わり

汎用マグネシウム合金

ダイカストで使われるマグネシウム汎用合金は主に，シリに，熱膨張がマグネシウムに近いアルミニウムボルトの採用などが行われている．各種材料の軸力低下特性を図に示す．
1940年代に VW は，AS 系(MgAlSi)の合金 AS41(Mg

ンダーヘッドカバー，キーロックハウジング，など比較的形

4  Al 1  Si )を使い高温でも安定な Mg2Si の晶出を利用し状が複雑な部品に用いられる構造用材料の AZ(Mg AlZn )て耐熱性を改善し，さらには Al 量を減らし b 相(Mg17Al12)系合金と，衝撃吸収性が求められ，靱性・延性が要求されるの析出を減らした AS21 ( Mg 2 Al 1  Si )を利用するよう

ステアリングハウジング，シートフレーム，インストラメンになった．エンジン周りの部品重量は重いため，これらの軽トパネルなど車体用材料として使われるAM(MgAlMn)系

量化効果は大きく，さらなる耐熱性の向上への要求は大き合金の二系統がある．これらの合金は基本的には MgAl のい．そして， 1990 年代になるとさらに高温特性の改善が強二元状態図で示されるように Mg リッチ側で，Mg と金属間く求められることになった．
欧州において ，ダイムラークライスラーでは 2002 年にAS41 を改良し耐熱性を向上させた， AS31HP ( Mg 3 Al 

図3

軽合金(アルミニウム)の用途別使用量比率および輸送関連部品の製法別占有率．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

図4

AM60B の一般的な SEM 像．



1  Si 系 の 合 金 ) が 使 わ れ る よ う に な っ た ． こ れ に 続 きンがホンダ製ハイブリッド車(初代インサイト)に採用され，BMW 社は，ノランダ社の開発したマグネシウム合金 AJ62

三井金属鉱業で製造された．さらにこの合金の鋳造性を改善(Mg6Al2Sr 合金)をマグネシウム製ブロックに採用しした AE62Ca(11)が開発され，当社が北米 Acura 向けのマニた．ただし高温になるエンジンライナー部には AlSi 過共晶ュアルトランスミッションおよびクラッチケースの生産を行

合金を溶射したアルミニウム合金を鋳包んでいる．

った．この合金は ACM522 と比較し Al 量の増加， Ca 量の

日本では 1990 年代に種々のダイカスト用耐熱マグネシウ

削減で，鋳造性は多少改善されてはいるものの， AZ91D や

ム 合 金 の 開 発 が な さ れ る よ う に な り (9 ) ， 実 量 産 で はAM60B などの汎用材に比べ，湯回り・鋳造割れなど鋳造性

ACM522(10)(Mg5 Al2Ca2.5RE)を用いたオイルパに劣る．これらの課題を解決するために，様々な生産技術対策(部分加圧，局部冷却，特殊な離型剤，金型温度管理)を欠
陥発生部位へ適用し(12) ，健全性を確保しなくてはならなかった．また，リサイクルにおいても RE や Ca など酸化しやすいため安価に再生リサイクルすることが困難であった．当社に限らず，国内外で開発されている大半の耐熱マグネシウ
ム合金には， RE や Ca が多量に入っており，耐熱性は大幅に向上し，高温下でもマグネシウムが自動車のパワートレイ
ン部品として使うことができるようになった．しかし上記で述べたような生産性や再生性の問題でコスト高となり日本ではその採用は限定的なものであった．そこで，当社ではこれ
らの開発経緯と製造実績から，多少耐熱性を犠牲にしても，生産性を加味したコストとその性能のバランスを考慮した合金系を検討し，リサイクルを含めた鋳造工程の改善を行って図5

きた． 2007 年には日産自動車の GTR のオイルパンに当社

耐熱マグネシウム合金の系譜．

製造のマグネシウムが搭載された．このとき用いた合金は，
Dead Sea Magnesium 社で開発された MRI153M である．

またこのコンセプトに近い合金としてノルスクハイドロ社の
AS31HP もある．これらの材料の高温クリープ特性が抜群によいとはいえないが，鋳造性がよく，トータルコストを加味すればバランスのとれた材料といえる．
既存汎用マグネシウム合金に Ca を加え，安価かつ適度な耐熱性を持つ合金の研究(13)も進められている．Ca の添加により( Mg, Al )2 Ca が粒界に網の目のように形成され良い耐熱特性が得られている(5)．耐熱マグネシウムへ添加する RE
図6

軸力計測方法と高温保持における締結ボルトの軸力変化(圧縮クリープ特性)．

表1
項

目

引張強さ
(MPa)

0.2耐力
(MPa)

伸 び
()

疲労強さ
(MPa)



の生産量のほとんどが中国であり，一国寡占状態が続いている．そのため，安定的に材料が入手できない懸念もあり，各種耐熱マグネシウムの機械的性質．

温度

AZ91D

MRI153M

MRI153D

ZACE05613

AJ62

AE44

AS41

ADC12

R.T.

240

240

230

215

218

210

197

280

100°
C

229

207

210

196

195

165

154

260

150°
C

166

180

200

166

154

140

153

240

R.T.

145

150

160

130

124

109

136

185

100°
C

123

126

150

120

110

93

115

175

C
150°

105

128

135

115

98

88

95

165

R.T.

5

4

2

2

6

8

3

0.5

100°
C

9

8

4

6

12

16

10

1

C
150°

14

13

8

9

15

23

17

2

R.T.

71

64

70

60

55

63

45

105

C
100°

42

46

44

41

41

43

38

75

150°
C

30

34

32

31

33

30

28

50

小

特

集

図7

各種耐熱材料の特性比較．

RE 使用量の少ないこれら材料は安定的に自動車メーカに供給ができる点で良いともいえる．
これら一連の耐熱マグネシウム合金の特性を表に，鋳造

図8

パワートレイン部品へのマグネシウム合金使用例．

性など量産性の評価を図のレーダーチャートに示す．尚，
図では 5 点を最良として各種量産性を定性的に評価した．

.

マグネシウム材料の自動車への適用

本節では国内外で実際に量産に使用されたマグネシウム自動車部品を部位別に紹介し，今後のトレンドを考える．


パワートレイン部品での実施事例

前述のように AZ91D は一般の構造部材として多く使われている．特に，温度がさほど高くならないロッカーカバー，
インテークマニホールドなどのパワートレイン系の部品への適用が多い(図( b ),( c) ,(d )参照)．また，一部トランスミッションケースなどにも使われていた(図 8 ( a ) , ( e )参照)．
しかし最近では，これらの部品の中で温度の上がらない部位の構造部品は樹脂製品となりつつある．また，前述のように

図9

内装部品へのマグネシウム合金使用例．

高温特性が要求されるトランスミッションケース，クラッチ
ハウジング，オイルパンなどのパワートレイン部品には耐高
温クリープ材料が使われている．これら耐熱材料を用いた実4Al4RE)は耐熱合金ではあるが，延性があるため，エ

施事例を図 8(f)～(j)に示す．

ンジンクレイドルにも適用されている(図参照)．



内装部品での実施事例



マグネシウム合金の使われ方と代替材料

内装部品の多くは衝突の際，搭乗者と接触することが考え ～ に実施事例を示してきたが，前述のように単純に軽

られ，その製品が割れたり，折れたりすることは搭乗者へのくするだけの部品の場合，マグネシウム材料を使用するメリ

安全確保の点で絶対に避けなければならない．そのため，内ットが少ないため，構造材として使われてきた AZ91D で使装部品の多くは延び・靱性のある AM 系のマグネシウム合用されている多くの部品では樹脂化がさらに進むと思われ

金が使われる．実際，図に示したように，ハンドル回り，る．しかしながら， AM 系材料は樹脂より延性・靱性が勝

エアバッグプレート，シートスタンションなど搭乗者と密なっているため車体系の部品になお多く使われる．そのため，位置にある部品には AM 系の材料が使われている．

十数年前までは鋳造用の汎用マグネシウム材料の主流は



車体・シャーシ部品への適用

AZ91D であったが，現在は AM 系材料が主流になりつつある．また，マグネシウム材料が耐熱性に問題があったとして

車体・シャーシ部品は内装部品と同じく，延性/靱性が要も，放熱性が樹脂より勝っていることなどもあり，樹脂への求される車体系の部品であり，AM60B/AM50B などのマグ転換の難しい場所では，さらなる軽量化のために耐熱マグネ

ネシウム合金が使用されている．比較的大物のドアインナ

シウム使用は拡大すると考えられる．

ー，バックドアインナーやクラスターパネルのような大物にも使われている．また，ノルスクで開発された AE44 ( Mg 

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japanに，日本国内において鉄部品の溶接技術，薄肉化技術が他国のそれを凌駕し，コスト的にも安価にできるため，鉄部品の代替が進まないなどの理由もある．一方，ヨーロッパ(特にドイツ)では生産者と顧客が同じ環境志向を持っており，自動車が軽くなることは地球環境に良いことであり，多少コスト高になっても顧客はそれを容認し，その自動車を購入する傾向にある．また，アメリカでは元々車体重量が重いこともあり，ペナルティを避けるために待ったなしの軽量化を行わざるを得ないということもある．これらの理由もあり，欧米でのマグネシウム化は大幅に進んでいる．

.
図10

車体・シャーシへのマグネシウム合金の適用事例．

お

わ

り

に

これまで述べてきたように，マグネシウムは実用金属の中で最も軽量であり，省エネルギーが叫ばれている中，熱放散性，比剛性，比強度などを考慮すると，自動車部品の軽量化

.


自動車部品マグネシウム化の課題と今後

自動車部品マグネシウム化の課題

では非常に重要な金属ではある．そのため以前からこの材料を用いた多くの自動車向け部品化が試みられてきた．しかし，自動車部品を実現するためには多くの付加技術，設備がマグネシウム合金には，“ガルバニック腐食，易燃性，難必要となり，決して安価にできるものではないのが実情であ塑性加工性，高温クリープ”という課題がある．これら課題

る．超高張力鋼板の薄肉化，炭素繊維強化プラスチックの多くは技術的に解決できないものではなく，解決するのに(CFRP)などこれに替わる材料が見え隠れする中，軽量化の現在の技術ではコストがかかりすぎることが問題である．例

競争がますます激化している．今後さらにマグネシウムを使えばマグネシウムが易燃性であるがために，空気と直接触れいこなすには，コストを押し上げている技術を含めた要素技

ないような炉構造や給湯装置が必要となり，設備費がかさ術の改善・開発が必要であろう．

む．ガルバニック腐食対策も同じで，異種金属間に絶縁物の文

挿入や，表面処理の実施で基本的に解決できる問題であり，

献

塑性加工についても加工温度を上げ熱間での塑性加工を行えばそれなりに対応できる．これらの処理は既存の材料に比べ大幅にコストがかかることになる．自動車へのマグネシウムの展開は，軽さを求めつつ，鉄鋼材料やアルミニウム材料，
プラスチック材料に対峙できるようなコストパフォーマンス
を求める開発が必要ということになる．


マグネシウムの自動車部品適用拡大の産学協同活動

コスト上の技術課題があり，現在日本マグネシウム協会では新たに研究委員会を設立し，主要な自動車会社，ダイカス
ターなど関連する企業が集まり，新たに共通したマグネシウ
ム合金の開発を始めようとしている．この動きは欧米のEUROCARBODY, USCARS などと同様，産学官一体となり材料や評価方法の共通化を図ろうとする狙いと同じであり，また軽金属学会でも自動車適用を増やすための研究部会が結成されるなど，自動車の軽量化の動きは加速されると考
えられる．



( 1 ) 国立環境研究所，日本の温室効果ガス排出量データ．
( 2 ) 日本自動車工業会世界生産・販売・保有・輸出，表 1世界
各国/地域の四輪車生産台数．
http://www.jama.or.jp/world/world/world_t2.html( 3 ) 国土交通省，自動車燃一覧(平成19年 3 月，第30版)．
( 4 ) 一般社団法人アルミニウム協会第 2 表 アルミ地金および同 1 次加工製品需要実績総括表2013年度(43 月期)．
( 5 ) 才川清二浜松産業創造センター講演会( 2010.02.09 開催)資料．
( 6 ) 一般社団法人マグネシウム協会国内マグネシウム2013 年需
要実績．
( 7 ) R. E. Brown: presentation at Materials Science & Technology
Conference, Pittsburgh, PA, USA, October(2008), 59.
( 8 ) 軽金属協会マグネシウム委員会マグネシウムニュース No.
7, 13 (1960).
( 9 ) I. A. Anyanwueta, et al.: Mater. Trans. 44(2003), 562570.
(10) 鎌田康仁郎鋳造工学，76(2004), 962966.
(11) 榊原勝弥素形材，9(2009), 4245.
(12) 石 田 武 敏 他  日 本 ダ イ カ ス ト 会 議 論 文 集  JD06 32,
(2006), 211
216.
( 13 ) 太田宗貴 他軽金属学会第 122 回大会講演概要，( 2012 ) ,263.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

今後の自動車部品としてのマグネシウムの動向

海外ではマグネシウム合金は自動車の種々の部品に使われているが，日本国内では使われ方が少ない．これは前述のコストに起因すると考えられる．そのため日本では高級車への適用が大半であり，安価な車両への適用は少なく，マグネシ
ウムの使用が限定されていることは否めない．特に対策コストのかかる腐食が懸念される部位への使用は少ない．さら



武田

秀

1978年 東北大学工学部金属材料工学科卒
2002 年 株式会社アーレスティ マグネシウム事業部長
2007年 アーレスティインディア 社長
2012年 アーレスティ技術部長
2014年 定年退職後，現職
専門分野軽合金(Al, Mg)ダイカスト工法および材料開発◎ダイカスト用特殊冷却法の開発や耐熱マグネシウム
材料開発・量産化に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

小

特

集

自動車エンジン用トライボロジー
材料技術の動向
坂

.

は じ

め

手

宣

夫

に

地球規模での環境破壊や資源枯渇問題に対応するために，
あらゆる分野において，環境負荷低減や省資源のための努力が続けられている．自動車産業界においても，軽量化やエンジン効率向上による燃費向上，エタノール等の非化石燃料対応や電動化による使用エネルギーの多様化等が進められている．この中のエンジン効率向上に着目すると，エンジンは非常に多くのしゅう動部を有するために，摩擦損失低減が重要な技術課題のひとつになっている．近年，この摩擦損失を低

図1

エンジン内部の主なしゅう動部．

図2

ガソリンエンジン各部の摩擦損失．

減する目的で，低摩擦表面処理を始めとする多くのトライボ
ロジー材料技術が開発され実用に供されている．また，エンジンの小型軽量化を図る上では，しゅう動部の耐摩耗性向上が課題になることが多く，この観点でも新たな表面処理の適用が進められている．本稿では，摩擦低減を目的とした表面処理を中心に自動車エンジン用トライボロジー材料技術の動向を概説する．

.

エンジンの摩擦損失および摩擦低減の考え方

エンジンは，燃料の燃焼エネルギーを動力に変換する際に，排気損失，冷却損失，摩擦損失等の損失を伴う．
Holmberg らは，乗用車が 60 km / h で走行する際に，燃料の持つ化学エネルギーの11.5が，エンジンの摩擦損失として消費されると試算している(1)．エンジン内部には，図に示すように，カムシャフト/フォロア，ピストンスカート・
ピストンリング/シリンダボア，クランクシャフト/軸受等の主なしゅう動部がある(2)．これらの部位において発生する摩擦損失は，エンジン全体の摩擦損失の大部分を占めている(図)(3)．
これらのしゅう動部は，損傷防止と摩擦低減の目的で，エトライベック線図と呼ばれ，潤滑状態は，境界潤滑，混合潤

ンジンオイルにより潤滑されている．一般に，オイル潤滑下

滑および流体潤滑領域に分類される(図)．エンジン各部のにおける摩擦係数は，オイル粘度，しゅう動速度および荷重

しゅう動条件は，大きく異なり，全潤滑領域にわたる．摩擦のしゅう動条件により整理される．この関係を示す図は，スを低減するための考え方は，各潤滑領域において異なる．

マツダ株式会社技術研究所主幹研究員(〒7308670 広島県安芸郡府中町新地31)
Trend of Tribology Material in Automotive Engines; Nobuo Sakate(Technical Research Center, Mazda Motor Corporation, Akigun,
Hiroshima)
Keywords: tribology, low friction, diamondlike carbon(DLC), automotive engine, friction loss, valve train, piston ring, cylinder bore
2014年 7 月22日受理[doi:10.2320/materia.53.599]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




図4
図3

水素フリー DLC の摩擦低減メカニズム．

ストライベック線図．
において， DLC コーティングに直径 10 から 200 mm 程度の流体潤滑領域では，両部材の接触は無く，油膜を介して相対している．この領域での摩擦低減は，エンジンオイルの粘円形のピットをレーザービームにより加工したマイクロテク
スチャリング技術が使用されている(7)．

度低減や摩擦面積の縮小が有効である．混合潤滑領域では，

.

部材表面の一部が接触した状態になる．摩擦面の平滑化や微細形状の工夫により，油膜を効果的に形成する方法が摩擦低減に有効である．境界潤滑領域では，さらに両部材の接触割合が大きくなる．潤滑性の高い表面処理の適用やエンジンオ
イルへの摩擦調整剤の添加が摩擦低減に有効である．



ピ ス ト ン 系

ピストンリング

乗用車エンジンのピストンには，通常，3 本のピストンリ
ングが装着されている．燃焼室を気密するためのトップリン
グ，セカンドリングと呼ばれるコンプレッションリングおよ

. 動

弁

系

びシリンダボアに付着した余分なオイルを掻き落とすためのオイルリングである．これらのピストンリングは，ピストン

吸気・排気バルブをカム機構により開閉する動弁系の種類の往復運動に伴い，シリンダボアとしゅう動する．ピストンには，バルブリフターを用いる直打式やてこの原理を応用しリングの表面処理は，高質クロムめっきや窒化が用いられるたロッカーアーム式等があり，エンジンの設計思想により選ことが多い．より高い耐摩耗性が求められるディーゼルエン

択されている．近年では，摩擦損失低減を目的として，カム

ジンでは， PVD による CrN コーティングが多用されていとの接触部にニードルベアリングを内蔵したローラーを配置る．また， CrN コーティングは，摩耗による張力低下が少したローラーロッカーアームの使用が増加している(4)．一方

なく，初期に低い張力設定が可能になり，摩擦低減効果が得

で，カムとのすべりを伴う直打式やロッカーアームは，コンられるので，近年，ガソリンエンジンでの採用が増えていパクト化や高回転化等の利点があり，現在も多用されている．

る(8)．最近では，バルブリフターに採用されていた水素フリ

すべりを伴うカム/バルブリフター，カム/ロッカーアーム

ー DLC がピストンリングにも適用されている．図は，ピ間の摩擦は境界潤滑から混合潤滑領域にあたり，摩擦面の平ストンリングの表面処理として，この DLC と従来の硬質ク

滑化が摩擦低減に有効である．摩擦をさらに減じる手法としロムめっきを適用した場合のピストン/シリンダボア間の摩て，潤滑性の高い表面処理の適用が行われている．この表面

擦損失をエンジン試験で比較評価した結果である．図 5 縦

処理には，高面圧に耐える優れた耐摩耗性も要求される．代軸の FMEP は，Friction Mean Effective Pressure(摩擦損失

表的なものとして，バルブリフターのカムとのしゅう動面に

平均有効圧力)の略であり，エンジンの摩擦損失の大きさをDLC ( diamond like carbon )コーティングを適用した事例が示す指標である． DLC 適用による 2000 rpm における摩擦挙げられる．油性剤吸着効果のある水素フリーの DLC が採

損失低減率は，コンプレッションンリングに適用した場合は用された事例では，無灰系摩擦調整剤を添加したエンジンオ

12，オイルリングに適用した場合は 6となっている(9)．

イルとの組み合わせにより， 40 の摩擦低減効果が得られている．水素フリー DLC の摩擦低減メカニズムを図に示

ピストンスカート

す(5)． F1 レース用エンジンにおいては，ロッカーアームとピストンスカート部には，シリンダボアとの摩擦低減や焼カム両部材のしゅう動面に DLC コーティングが施され，摩き付き防止の目的で，以前より，二硫化モリブデン等の固体擦低減と耐久性向上が図られている．両部材の DLC の組み潤滑剤の粒子を樹脂バインダーに配合し塗布するコーティン

合わせを摩擦低減と焼き付き限界向上の観点で検討を行い，グが用いられている．また，二硫化モリブデン粒子をショッ

カム側の DLC の硬度は，ロッカーアーム側の1.3倍としていトピーニングにより，表面に埋め込む方法も使用されている(6)．また，他のレース用エンジンのバルブリフターやカムる．最近では，二硫化モリブデンコーティングに円形のくぼ



小

特

集

図5

図6

DLC ピストンリングの摩擦低減効果．

図7

シリンダボアのディンプルテクスチャリング．

図8

ディンプルテクスチャリングの摩擦低減効果．

図9

アーク溶射後ホーニング加工した表面のSEM像．

ピストンスカートのパターンコーティング．

みを形成したパターンコーティングが開発され実用されている(図)．エンジン回転 1500 rpm におけるエンジンの摩擦
損失は，従来のコーティングに比べて 2，ショットピーニ
ングに比べて 1の低減が図られている(10)．


シリンダボア

乗用車用エンジンのシリンダブロックは，アルミニウム合金製で，シリンダボアに鋳鉄製ライナが挿入されているものが一般的である．ピストンリングとの摩擦を低減する目的
で，ボア表面の微細形状の工夫による潤滑オイル保持性の改善や油膜厚さの制御等の方法が検討されている．
ピストンは，クランク機構により往復運動するので，その速度は，上・下死点近傍では小さく，両死点中間部では大きくなる．速度の大きい領域では，ボア/ピストンリング間は
流体潤滑状態になる．図に示すディンプルテクスチャリン
グは，この領域での摩擦低減を狙い検討されたものである．
ボア表面に 50 の面積率で円形のくぼみを形成したシリン
ダライナとオイルリングとの摩擦を評価し， 30 の摩擦力低減効果が確認されている(図)(11) ．また，鋳鉄ライナを用いず，シリンダボアに溶射やめっき加工等の表面処理を施す方法も検討されている．これらの方法では，摩擦低減に加えシリンダブロックの軽量小型化メリットも得られる．これ

さを最適化した結果，鋳鉄ライナよりも低摩擦で高い耐焼きらの中で，鉄系材料のアーク溶射適用により摩擦低減を検討

付き性が確認されている(12)．

した事例を示す．溶射後にホーニング加工した表面には，ピットと加工傷が形成される(図)．ピットの面積率と表面粗

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japanグ加工等の摩擦低減に有効なトライボロジー材料技術が開発され，エンジン効率の向上が図られている．しかし，これらの技術は，コストアップを伴うため，未だ，一部の自動車に採用されるに留まっている．今後も，ハイブリッド自動車を
含めエンジンを搭載した自動車が主流であり続けると考えられる．従って，地球規模での省資源に対応するためには，より多くのエンジンの効率改善を進めて行く必要があるので，
図10

CrMo 合金めっき表面の写真．

摩擦低減技術には，処理コスト低減や生産性向上の観点における進化も求められる．トライボロジー材料技術のさらなる発展に期待したい．

. ク ラ ン ク 系
クランクシャフトの軸受には，メタルと呼ばれるすべり軸受が用いられている．メタルは，鋼製の裏金の上にアルミニ
ウムや銅製軸受合金がライニングされている．この軸受の摩擦低減には，軸の小径化やメタルの狭幅化が有効であるが，何れも負荷の上昇を伴うので，耐焼き付き性や耐摩耗性の向上が必要になる．また，近年，普及が拡大しているアイドル
ストップ機構やハイブリッド車では，エンジンの起動/停止
回数が大幅に増加するため，この場合もメタルへの負担が増大する．
これらの課題に対応するために，メタル最表面に施すオー
バレイと呼ばれる表面処理の改良が進められている．例えば，ポリアミドイミド樹脂に二硫化モリブデン粒子を分散したオーバレイが検討されている．アルミニウム合金製メタルにこのオーバレイを適用することにより，起動停止摩耗試験において， 24 の摩擦係数低減と 66 の摩耗量低減の効果が得られている(13)．

.

ロータリーエンジン

ロータリーエンジンの主な摩擦部位として，ロータハウジ
ング/アペックスシール間が挙げられる．これらの部材は，
レシプロエンジンにおけるシリンダボア/ピストンリングに相当する．アペックスシールは，鋳鉄製であり，しゅう動面
は，電子ビームによる再溶融加工がなされチル化されている．ロータハウジングしゅう動面は，クロムモリブデン合文献( 1 ) K. Holmberg, P. Andersson and A. Erdemir: Global energy
consumption due to friction in passenger cars, Tribology International, 47(2012), 221234.
( 2 ) 自動車技術会自動車技術ハンドブック基礎・理論編，(1990), 55.
( 3 ) 自動車技術会自動車技術ハンドブック基礎・理論編，(1990), 53.
( 4 ) 長谷川裕一らCX5 SKYACTIVG のエンジン技術，マツダ
技報，No. 30 (2012), 38.
( 5 ) 野原常靖ら CO2 削減に貢献するエンジンフリクション低減技術の紹介，日産技報，No. 68 (2011), 6568.
( 6 ) 伊藤直彰らカムシャフト，ロッカーアーム DLC コーティン
グの開発，Honda R&D Technical Review, F1 Special (2009),
250252.
( 7 ) 山本健二エンジン部品におけるマイクロテクスチャー DLCの適用，MECHANICAL SURFACE TECH, No. 6 (2014),
2425.
( 8 ) 原科謙市ピストンリングとシリンダライナのフリクション低減技術，トライボロジスト，57, No. 9 (2012), 5156.
( 9 ) 樋口毅らピストンリングへの水素フリー DLC 膜の適用開発，自動車技術会学術講演会前刷集，No. 154
11 (2011), 13
16.
( 10) 田岸龍太郎ら新型 FIT 用 SOHCiVTEC エンジンの開発，
Honda R&D Technical Review, 20, No. 1 (2008), 613.
( 11 ) 浦辺満らピストンリング・ボア間の摩擦力低減を狙ったシリンダボア用ディンプル状テクスチャ処理によるエンジンの燃 費 向 上 ， 自 動 車 技 術 会 学 術 講 演 会 前 刷 集 ， No. 157 13(2013), 9
12.
( 12 ) 堀田滋らアーク溶射シリンダボア材の摩擦摩耗解析，自動車技術会学術講演会前刷集，No. 15511 (2011), 1
3.
( 13 ) 壁谷泰典ら固体潤滑オーバレイ付きすべり軸受の耐摩耗性と低フリクション性能，自動車技術会学術講演会前刷集，No.
2911 (2011), 1720.
( 14 ) 谷田芳夫らエンジン摺動部材の低摩擦表面処理の開発，マツダ技報，No. 27 (2009), 148152.

金めっきが施されている．この部位の摩擦低減方法として，★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

めっきの改良が検討された事例を示す．めっき浴中に触媒と1986年 京都大学工学部冶金学科卒業
同年 マツダ株式会社に入社
ロータリーエンジンのハウジング，ガスシール部材およびレシプロエンジンの動弁系の材料/表面処理の研究開発に従事2011年 8 月現職．エンジン，トランスミッション，
ボディ，シャシの幅広い材料技術分野で活動中．
当会の他に自動車技術会に所属．

して有機スルフォン酸を添加することにより，めっきの結晶構造が変化し，摩擦摩耗特性が向上し，エンジン試験により約1.5の燃費改善が確認されている(図)(14)．

.

お わ

り

に
坂手宣夫

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

以上述べたように， DLC コーティングやテクスチャリン



小

特

集

FSW 技術と自動車への適用例
大

石

郁 藤

井

英

俊

る点が最大の特長であるが，鉄鋼材料では，それに留まらず，.

摩擦攪拌接合とその特徴

A1 点(変態温度)以下での接合が可能であることが明らかになってきた(10)(11)．この場合，変態を伴わないため，炭素量
摩擦攪拌接合(FSW: Friction Stir Welding)および摩擦攪に関係なく接合可能であることから，炭素を多く含み高強度

拌点接合(FSSW: Friction Stir Spot Welding)は，今からおな高炭素鋼の接合を可能にする技術として注目されている．

よそ 20 年ほど前にできた比較的新しい接合法であるが(1) ，FSW は固相で接合するため，以下のような種々の優れた

その優れた特性から，自動車だけでなく，鉄道車両，土木構特徴を有する．

造物，船舶等の様々な産業分野で幅広く実用化されてい

る(2)(9)．

接合部における結晶粒の粗大化が抑制され，強度低下が小さい．また，回転ツールによる攪拌効果のため，結晶本手法は，q10～20 mm 程度の円柱状の工具(回転ツール)

粒を微細化することも可能で，母材より強度が向上するを材料に押し当てることにより摩擦熱を発生させ，この回転ツールを界面に沿って移動させながら接合する方法である場合もある．
く，後述するように(図 4)，回転ツールを試料に押し当てた

変形が小さい．アーク溶接(ミグ)の数分の 1 以下である．

(図)．自動車産業では，重ね接合にこれを用いることが多のち，移動させずに接合を完了させる摩擦攪拌点接合を用いこれまで接合が困難であった 2000 系や 7000 系のアルミニウム合金，あるいは鋳造材や複合材料の接合も可能でることが多い．

ある．

本手法は，融点以下，すなわち固相の状態で接合可能であ

異種材料の接合に適している．



開先加工や接合時の前処理が不要である．




接合中にヒューム，スパッタ，紫外線等の発生がない．



気孔，割れなどが発生しにくい．



アルミニウム合金の接合の場合には，シールドガスが不要である．鉄鋼材料の場合は必須ではないが，接合表面の酸化を防ぐために，シールドガスの使用が望ましい．



原則，フィラーが不要である．



接合部から合金成分の蒸発がほとんどない．



熟練技術が不要である．ただし，実施工のためには，
FSW オペレータの認証を受ける必要がある．



鉄鋼材料では，高張力鋼など一部の材料を除いて HAZ
軟化が生じにくい．



鉄鋼材料の場合， A1 点以下での接合が可能であり，鋼材の炭素量に依存することなく接合できる．

一方，以下のような問題点がある．
図1

FSW(摩擦攪拌接合)．



剛性のある拘束治具が必要である．



ギャップの許容範囲が狭く，接合部の目違い，ギャップ

広島県立総合研究所副主任研究員(〒7370004 呉市阿賀南 2 丁目101)大阪大学接合科学研究所教授
Technical Topics and Automobile Applications of Friction Stir Welding; Kaoru Ohishiand Hidetoshi Fujii(Hiroshima Prefectural
Technology Research Institute, Kure. Joining and Welding Research Institute, Osaka University, Ibaraki)
Keywords: friction stir welding (FSW), friction stir spot welding (FSSW), solid phase welding, aluminum alloy, dissimilar metals
2014年 8 月 4 日受理[doi:10.2320/materia.53.603]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

の制御が必要である．

スポット溶接を実施している工場が多く見られる．しかし自

接合終端部に穴が残る．

動車の軽量化のためにアルミニウム合金を抵抗スポット溶接



裏面にキッシングボンドといわれる未接合部が生成しやするには大電流が必要であり，そのための設備の新設(増設)すい．

が必要となってしまう．またリベットなどの接合方法もある



すみ肉継手などの複雑形状の部材の接合が困難である．

が副資材が増えることによる管理負担やコストの問題，接合

高融点金属の材料に対しては，ツールの寿命等の課題が部の強度，施工能率などの面で一部の適用となっている．そ残る．

うした問題を解決するために前章で説明した摩擦攪拌接合にしかし，これらの問題点に関しても解決の方向にある．

FSW や摩擦攪拌点接合 FSSW (SFW, FSJ)が開発され，有関しては， FSW では約 1 mm 程度のギャップ裕度しかな力な接合技術として導入されてきている．以降に自動車に適く，ギャップが 2 mm 以上になると欠陥が発生するが，ギャ用された実用例を示す．

ップに粉末を充填しながら FSW を行うことにより， 3 mm程度まで裕度が広がると報告されている(12)．
 ， に関しては，ツールのプローブとショルダが別々に駆

マツダ株式会社における適用例RX8(アルミニウム合金同士の接合)

動する複動式ツールが有効である(13)． FSSW においても，開発された摩擦攪拌点接合は図に示す 2003 年販売のマ

ショルダ部の外側にバリの発生を防止する治具を備え，ショ

ツ ダ ・ RX 8 の ボ ン ネ ッ ト お よ び リ ア ド ア に て 採 用 さ れ

ルダ部から試料内に挿入することで，接合穴を残さない，フた(15)(16)．このボンネットやリアドアを製造する工場では図
ラットな接合部が得られる手法も開発されている．また，

に示す SFW ロボットシステムによる接合が実施されていに関しては，プローブのみを回転させて接合する方法が，する．これは回転する接合ツールがリアドアなどの接合箇所に

 に関しては，
み肉溶接には有効であるとされている(14) ．

動き，挿入して，接合時の圧力を制御して接合するプロセス

種々のツールの開発により鋼等の FSW も可能となってきた．

を採る．接合ツールがワークを把持する際，付加する加圧力

図に接合部の模式図を示すが，接合部中央には，攪拌部

はその姿勢による駆動部にかかる重力の影響により変化すると言われる微細な等軸晶からなる再結晶組織が存在する．攪

ため，姿勢変化に対する補正機能付加など制御するための工拌部の外側には，塑性変形により結晶粒が伸びた形状を持つ夫が施されている．

熱 加 工 影 響 部 ( Thermo Mechanically

Affected

Zone,

TMAZ)，その外側には，塑性変形は受けていないが，熱の影響を受けた熱影響部(Heat Affected Zone, HAZ)が存在す
る．
強加工後に，摩擦による昇温を伴うのが FSW, FSSW の特徴で，これにより，一般に数 100 nm ～数 mm の微細な等軸晶が得られる．このような微細な組織によって得られる機
械的特性は良好であるため，本プロセスは，接合のみならず，素材の改質にも使用可能である．

.

図3

FSSW(SFW)を採用した RX8 とリアドア．

図4

FSSW(SFW)接合の概略図とロボット写真．

自動車への適用例

近年，自動車業界では排出ガスに対する規制が厳しくなってきており，また市場の環境保全意識の高まりから CO2 排出削減，燃費向上が急務となっている．対策としてエンジン性能の向上，アイドリングストップ機能の付加など様々な技術が導入されている．さらに，これらの対策と並行して自動車車両の軽量化が注目を集めており，その軽量化の材料の一つとしてアルミニウム合金が用いられている．日本では抵抗

図2



断面組織の模式図．

小特集このように開発された FSSW は，抵抗スポット溶接のよび鋼板の新生面同士が直接接触することが可能となり，さらうなスパッタやヒュームなどが発生しないため工場内の作業に上下のツールで材料を把持することで，新生面同士の冶金環境が向上した．また付帯設備が少ないため，抵抗スポット

的な接合が進むことで高い接合強度を可能とした．

溶接機と比較して工場内の省スペース化を実現した．コスト

この接合技術は，図に示す 2005 年に発売を開始したロについては電力が約 1/80に抑えられており，また接合時間

ードスターのトランクリッドの部品(ヒンジレインフォース

への影響についても生産効率の低下に影響は与えていない状

メントと鋼板製ボルトリテーナーの接合)に採用してい況である．接合ツールも消耗が極めて少なく長寿命であるたる(18)(19)．

め，ツール交換の手間などを省くことができた．
株 だけではなくトヨタ自動車
株 のプリウス，
現在，マツダ

クラウン，SAI，レクサス(GS, IS, LS, HS, CT)などでも摩擦攪拌点接合が適用され，用途先が拡大しつつある(17)．


ロードスター(アルミニウム合金/鋼板の接合)

本田技研工業株式会社における適用例

ホンダでは， 2012 年 9 月米国発売のアコードのフロント
サブフレームに FSW 技術が採用された(図)．ただし，ガソリン車とハイブリッド車では求められる軽量化の度合いが現在，自動車の軽量化に対してアルミニウム合金だけで構異なるため，使用する材料構成が異なる．つまり HV 用バ成すると強度とコストを両立することが困難なことから，アッテリーやモーターなどがあるハイブリット車では，より軽ルミニウム合金と鋼などを組み合わせたマルチマテリアル化

いオールアルミニウム合金のフロントサブフレームであり，が進められている．しかしアルミニウム合金と鋼板の接合にガソリン車ではアルミニウム合金/ GA 鋼板のマルチマテリ

おいて，抵抗スポット溶接などの溶融溶接では，接合界面にアル構造を採る．今回はガソリン車について紹介す金属間化合物が形成され，接合強度に悪影響を及ぼす問題がる(20)(22)．



発生する．

アコードガソリン車(アルミニウム合金/GA 鋼板の接合)

一方，摩擦攪拌(点)接合は，接合時の入熱量が少ないこと

図に示すようにアルミニウム合金側から回転する接合ツから金属間化合物の形成がない(少ない)特徴がある．マツダールを挿入し，前進角を設けずに FSW ・異種金属接合すではアルミニウム合金板とめっき鋼板の FSSW 接合に取り組んだ．これは図に示すとおり接合ツールを特定の加圧力で材料表面に押し付け，接合ツールとアルミニウム合金板との撹拌時の摩擦抵抗による発熱で上板のアルミニウム合金板とめっきを軟化させる．そして接合ツールによって軟化した
アルミニウム合金板が塑性変形することにより接合界面の酸化皮膜が破壊され，同時に界面のめっきも除去される．この結果，めっきが無くなった範囲ではアルミニウム合金板およ図7

図5

アコードとフロントサブフレーム．

FSSW(SFW)接合/異種金属接合の概略図．

図6

ロードスターとトランクリッド．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

図8

ホンダ採用の FSW 概略図．



る．使用される GA 鋼板はカチオン電着塗装しており，またアルミニウム合金と GA 鋼板との間には，電食防止のために液型変性シリコン樹脂系シール材を挟んだ状態にある．
回転する接合ツールのプローブ先端が GA 鋼板の表面に挿入されることによって，スチール表面のメッキ層，塗装，シール材を除去し，スチール表面に新生面が現れ，アルミニウ
ム合金と反応して金属間化合物層が形成し接合している．形成する金属間化合物の厚さを 1 mm 以下に制御することで接合強度を高く保っている．


接合時の接合ツールの制御

FSW では安定した接合状態を管理するために，接合ツー

図9

品質管理の概略図．

ルの挿入位置が重要となる．すなわち接合ツールの挿入位置が浅いとメタルフロー領域が小さくなり，金属間化合物も形成されず接合強度も弱くなる．逆にプローブの挿入位置が深いとスチールのフック(巻き上げ)が大きくなり接合強度の低下，また接合ツールの寿命も短くなる問題が発生してくる．
使用する材料の板厚のバラツキや治具を含めた FSW 装置
自体のたわみなど，接合時には様々な要因が複雑に影響する
ため接合状態を精密に制御することが難しい．ホンダでは接合時に圧力を感知しながら接合ツールの挿入位置を制御する
ことよって接合状態を管理している．さらに接合ツールの材
質に Ni 系合金を用いることでツールの耐久性を向上させ，長時間安定した接合状態を保持している．


接合状態の品質管理手法

ホンダでは FSW 接合部の品質管理はアクティブサーモグ
ラフィの原理を採用している(図，)．これは接合箇所の表面に瞬間的にレーザを照射し，熱を加え，加えられた熱エネルギーが接合材の下部まで移動し，その後反射して表面ま

図10

接合箇所の合否判定の概略図．

で到達するまでの時間，到達時の温度や温度領域を測定す 金属間化合部が形成し，強固な接る．そして，接合状態(◯
 上下の異種金属が密着した状態，◯
 シール材・塗合状態，◯

ミニウム合金が中心であったが，近年鋼板や異種金属接合に装が残った状態)によって反射する時間や温度が異なるの

お い て も 実 用 化 さ れ て き て い る(26) ． さ ら に 2015 年 に はで，その位相差により接合状態を判断している．位相差と接FSW の基本特許が切れることから，ランニングコストが安

合強度の関係は事前に調査し，評価シートを用いて各溶接部

く，工程内の省スペース化，良好な作業環境などの特徴を活の品質を管理している．さらに検査時間は瞬間的であり，生かし，今後さらに実用化が増えていくものと期待される．

産工程を滞らせることがないため全数検査を可能としている．
以上の技術を導入することで，アルミニウム合金/ GA 鋼

文

献板のマルチマテリアル構造が採用でき，従来のスチール製サブフレームに対し 25 の軽量化を達成して燃費向上に寄与するとともに，接合製造時の電力消費量も約 50 削減でき
た．

. ま

と

め

株 シーマのサスペンシ
前述した自動車以外にも日産自動車

ョンアームではアルミニウム合金押出し材を FSW により接合している(23) ．このように摩擦攪拌接合技術の自動車業界
へ実用化は着実に進んでおり，また自動車業界だけでなく航空機や鉄道業界，造船，一般機械に至る様々な分野で拡大してきている(17)(24)(25) ．また使用する材料としては銅やアル

( 1 ) W. M. Thomas, E. D. Nicholas, J. C. Needhan, M. G. Murch,
P. TempleSmith and C. J. Dawes: International Patent
Application PCT/GB92/02203 and GB Patent Application
9125978.8, UK Patent Office, London, December 6, (1991).
( 2 ) R. Nandan, T. DebRoy and H. K. D. H. Bhadeshia: Prog.
Mater. Sci., 53(2008), 9801023.
( 3 ) R. S. Mishra and Z. Y. Ma: Mater. Sci. Eng. R, 50(2005), 1
78.
( 4 ) 摩擦攪拌接合― FSW のすべて―，溶接学会編，産報出版，(2006).
( 5 ) H. Okamura, K. Aota and M. Ezumi: J. Jpn. Inst. Light Met.,
50(2000), 166171.
( 6 ) G. Campbell and T. Stotler: Weld. J., 78(1999), 4547.
( 7 ) M. R. Johnsen: Weld. J., 78(1999), 3539.
( 8 ) K. E. Knipstron and B. Pekkari: Weld. J., 76(1997), 5557.
( 9 ) C. J. Dawes and W. M. Thomas: Weld. J., 75(1996), 4145.

小

特

集

(10) H. Fujii, L. Cui, N. Tsuji, M. Maeda, K. Nakata and K. Nogi:
Mater. Sci. Eng. A, 429(2006), 5057.
(11) L. Cui, H. Fujii, N. Tsuji and K. Nogi: Scripta Mater., 56(2007), 637640.
(12) K. Inada, H. Fujii, Y. S. Ji, Y. F. Sun and Y. Morisada: Sci.
Tech. Weld. Join., 15(2010), 131136.
(13) C. J. Dawes and W. M. Thomas: Proc. 1st Int. Symp. on FSW,
(1999) CDROM.
(14) J. Martin溶接技術，59(2011), 54.
( 15 ) 村上士嘉，山下浩二郎，妹尾安郎，橘 昭男マツダ技法，(2003), No. 13.
(16) 玄道俊行，西口勝也，麻川元康日本金属学会誌，70(2006),
870873.
( 17 ) 江角昌邦，桔梗千明，佐藤広明，平野 聡，佐藤 裕金属
83(2013), 231239.
(18) 川崎重工 Kawasaki News, 135(2004), 8.
( 19 ) 庄司庸平，高瀬健治，玄道俊行，垰 邦彦，森川賢一，野口竜弘マツダ技法，(2006), No. 18.
( 20 ) 宮原哲也，佐山 満，矢羽々隆憲，大浜彰介，畑 恒久，小林 勉ホンダ技術紹介，25(April 2013), 71.
( 21 ) 佐山 満，宮原哲也，矢羽々隆憲，大浜彰介，畑 恒久，小林 勉溶接学会全国大会講演概要，94(2014), S
20.
(22) 畑 恒久第304回塑性加工シンポジウム「異種材接合技術が拓く次世代自動車の軽量化と高性能化」/自動車における接合
技術2013/8/29.

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan(23) 篠田 剛軽金属，64(2014), 196
202.
(24) 奈良圭祐溶接学会誌，82(2013), 177180.
(25) 森 久史，野田雅史，富永誉也軽金属 57(2007), 506510.
(26) 藤井英俊溶接学会誌，77(2008), 731744.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
大石 郁
1998.4～2002.3 日之出水道機器株式会社
2002.4～2005.3 長崎大学大学院 生産科学研究科(博士課程）2005.4～ 現職
専門分野接合，鋳造◎接合や鋳造(アルミ合金，鋳鉄)に関する研究及び企業からの技術相談に従事．主に摩擦攪拌点接合・摩擦アンカー接合を中心に活動．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

大石

郁

藤井英俊




自動車用焼結部品の現状
藤

木

章

クランクシャフトベアリングキャップなどに粉末冶金製品が

.

は じ

め

に

使われている場合が日本より多いからである．(日本では鍛造品であったり，鋳造品であったりする)．

焼結部品は複数の金属粉を混合し，金属せっけん系(ステこれ以外で最近量が増えてきたものが，可変動弁といわれアリン酸亜鉛など)の潤滑剤を添加し，プレスで圧縮成形るシステムの部品である．これはエンジンの回転数によりバ

し，その後に高温で焼き固め(焼結し)製品とするもので，広ルブの開閉タイミングや開閉量を変えるもので，これは高速い意味での言い方としては“粉末冶金”と呼ばれる．希土類

回転になると，慣性で吸入空気が入ってくるため，低速と同磁石やフェライトなどもある意味で粉末冶金的な作り方で製じ条件でバルブを開閉すると，合理的でなく，低速回転と高造されるが，ここでは構造用の焼結部品を主体に解説する．

速回転でバルブの開閉時期および開閉量を変化させることに自動車用の焼結部品は鉄系が主体で，鉄粉に銅，黒鉛を添加

より，燃費向上，排気低減が図れるからである．

したものが主流で，他にニッケル，モリブデンなどの合金元素も利用される．成形圧は 700 MPa 程度で，焼結の温度は1393 K ( 1120 °C )程度であり非酸化性雰囲気中で行われる．



特殊製造法による製品例

この項目では 3 つの例をあげる．

近代の粉末冶金は高融点のタングステンを溶解しないで，線にすることから始まり(1)一般の機械部品へ応用が拡大し，自通常の鉄系粉末冶金では室温で成形が行われるが，これを温間成形＋高温焼結動車用としては GM のオイルポンプが世界初だといわれて403 K ( 130 °C )程度の温度で行うと高密度成形ができる．こいる(2)．現在国内の自動車には 9 Kg 程度の粉末冶金製品が

れは原料が純鉄であるため，高々 403 K でも圧縮降伏力が用いられ，欧州も同等であるが，米国は 2 倍程度多い．こ低下するためである．ただし潤滑剤等は特殊なものを用いの理由については後ほど説明する．

る．さらに焼結温度を通常の 1393 K ( 1120 °C )レベルから

なお開発品の説明で，社名は開発当時の名前であり，現在社名が変更されている場合もある．

1463 K ( 1190 °C )に上昇させることにより高強度材が得られる．もちろん高温焼結すると寸法収縮が大きくなったり，歪も出るので，製造ノウハウが必要となる．この製法で作られ.


自動車に搭載されている焼結部品について
一般的な工程によるもの

自動車に搭載されている焼結部品で前記のような通常の工たエンジンスプロケットは摩耗が厳しい直噴エンジンのサイ
レントチェーンスプロケットに適用されている(3)．図(日産―日立粉末―ジヤトコの共同開発)


焼結接合(拡散接合)による部品程で作られるものは，主として，エンジンやトランスミッシ

成形体同士を嵌めあわせ，焼結と共に拡散接合する技術

ョンに多く使われており，エンジンのプーリー，スプロケッ

で，事務機部品等では従来からあったが，精度，強度の要求

ト，マニアルトランスミッション(MT)のシンクロハブ，オが厳しい自動車部品への適用に日産―日立粉末が 1994 年にートマチックトランスミッション(AT)のトルクコンバータ

成功し(4)(図)，その後にさらにこれが改良され，表面は軟ーのタービンハブ等が有名である．これらを図，，に示

磁性系鉄系材料，芯部は構造系鉄系材料という焼結接合のモ

す．

ーターのローターの作成に本田―日立粉末が成功してい米国で量が多いのは AT のプラネタリーギアのキャリア

る(5)．ろう付け等によらない拡散接合(焼結接合)部品としてや，クランクシャフトとピストンをつなぐコネクティングロ

は最大級で，自動車用焼結部品全体から見ても，かなり重いッド(焼結鍛造による＝後述)，クランクシャフトをささえる部類に入る(図)．

芝浦工業大学教授システム理工学部機械制御システム学科(〒337
8570 さいたま市見沼区深作307)
Present Status of PM Automotive Parts; Akira Fujiki(Department of Machinery and Control Systems, College of System Engineering andScience, Shibaura Institute of Technology, Saitama)
Keywords: automotive, powder metallurgy, warm compaction, sinter joining, hybrid vehicles, soft magnet materials
2014年 6 月17日受理[doi:10.2320/materia.53.608]



小

特

集

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

図1

エンジン部品．

図2

MT 用部品．

図3

AT 用部品．



図4

温間成形＋高温焼結によるスプロケット．

図5

図6



図7

焼結鍛造コネクティングロッド．

図8

圧粉磁心によるモーターコア．

図9

圧粉磁心によるリアクトルコア．

焼結接合スプロケット．

焼結接合のモーターローター．

焼結鍛造による部品

焼結鍛造とは焼結後に再加熱して鍛造し，多孔質の焼結材を緻密化するものであるが，ロータリー型の炉を用いて焼結の途中で取り出して鍛造する場合もあり，これは厳密には粉末鍛造と呼ばれるが，一般には両者を含めて焼結鍛造と称し

チロックブレーキ)のタイヤの回転のセンサーローターとしている．焼結鍛造は工程からして通常の鍛造より重量ばらつて 1980年代の国内の自動車に採用され， 1990 年代には全車

きが小さいので，国内ではトヨタが V 型エンジンのコネク搭載に近くなり，かなり大量に採用されたが， 2000 年以降

ティングロッドに従来から使用しており，マツダもフォード

ABS の機構が変わったため，この部品は減少しつつある．

との共同開発エンジンを中心に使用していた経緯がある(図しかし新興国の寒冷地向けでは，機構が簡単な従来タイプも)．

まだ需要があると思われる．



特殊材料による製品例

特殊材の一つとしては，ステンレスの焼結材が ABS(アン

また特殊材料の例として良く挙げられるのはバルブシート(バルブシートインサート)でバルブが着座するシリンダーヘッドに圧入されて使われる．この材料は鋳造等では作れない

小

特

集

複合組織を，粉末冶金では作れる利点を最大限利用したもの

ド自動車(HV,HEV)，電気自動車(EV)，燃料電池自動車

であり，特に排気のバルブシートは鉄ベースに， Cr, Mo,(FCV)が増えてくると，機能性に重点を置いた焼結部品(粉W, Co 等のレアメタルを含む材料で鉄とレアメタルからな

末冶金製品)が増えていくと思われる．

る硬質粒子と CaF のような固体潤滑材を両方含むような材

文料が使用されている．

献

電気・電子部品は冒頭で今回の解説から除くと書いたが，構造系と機能系の両面から考える必要のある部品でここにおいて記述すべきものとして，軟磁性圧粉部品が挙げられる．
これは純鉄か Fe Si 系の粉末の表面を無機化合物，あるいは有機化合物，場合によってはこれらの混合体でコーティン
グし，絶縁した鉄粉(絶縁鉄粉)を圧粉成形し，焼結はしない
で成形体のままで絶縁鋼板の積層体の代わりに使うもので，形状が疑似 3 次元的でモーターのローターの芯材として使
うと線積率(断面あたりの導線の比率)が向上したり，トラン
スコアやリアクトルのコアとして用いると高周波での渦電流損失が少ないといった特徴を持つ．モーターのコア(6)(図)( 1 ) 若林章治，渡辺侊尚新版粉末冶金，技術書院，(1991), 2.
( 2 ) F. V. Lenel: Powder Metallurgy, J. Wulf, Ed., Cleaveland,(1942), 502
511.
( 3 ) 藤木 章，前川幸広，馬淵 豊，渡部貴也，菅谷好美，岩切誠，芝野 隆紛体および粉末冶金，49(2002), 438443.
社 紛体粉末冶金協会編紛体粉末冶金便覧，
株内( 4 ) 藤木 章，
田老鶴圃，(2010), 244.
( 5 ) 小松敏奏，浅香一夫紛体および粉末冶金， 50 ( 2003 ) , 584 
589.
株 ファインシンター，アイシン精機
株 紛体および粉末冶金，(6) 51(2004), 298.
株 ，大同特殊鋼
株 ，
株 豊田中央研究所紛体お( 7 ) トヨタ自動車
よび粉末冶金，57(2010), 258.

とリアクトルコア(7)(図)の例をそれぞれ示す．

.

ま と

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1983年 早稲田大学修士課程修了
1997年 博士(工学)早稲田大学株1983～2009年 6 月末日 日産自動車
2009年 7 月～ 現職
専門分野粉末冶金，環境材料，トライボロジー◎粉末冶金を中心に研究，最近では圧電素子や色素増感太陽電池，熱電素子等の機能性材料についても研究を行っている．

め以上，自動車用焼結部品について現状を書いてきたが，最後の方で述べた圧粉磁芯も増えてきている．このリアクトル
コアは，ハイブリッド自動車のものであり，今後ハイブリッ

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan藤木章★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

自動車用 CFRP 技術の最新動向
影

.



山

裕

史

自動車と環境エコカーへの取り組み

地球温暖化や資源枯渇等の地球環境問題への取り組みは自動車も例外ではなく，エコカー開発など，各社，開発を強化している．トヨタ自動車においてもプリウスをはじめとした
HV 車の販売台数が年々増加し，2013年末に累計が600万台を超えた． HV 車以外にも電気自動車( EV )や燃料電池車( FC)，代替燃料などのエコカーの開発を並行して実施中である．


軽量化による CO2 低減

図1

今後の軽量材料．

図2

CFRP の特徴．

エコカー開発において切っても切れないのが軽量化で，これによる低燃費化，それに伴う CO2 削減努力により地球温暖化に貢献しようとする試みも増え続けている．軽量化として，高張力鋼板の開発・導入が積極的に進められている．また，非鉄や樹脂といった軽量素材が増えてきている．特に樹脂は車全体の 1 割程度まで増えてきた．樹脂化のほとんど
は，内装材だが，それ以外にも，燃料タンクやエンジン吸気系のインテークマニホールドなど，耐腐食性や形状自由度といった樹脂ならではの特徴を活かした部品への展開も確実に増え続け， 30 近い部品軽量化に繋がっている．今後は，金属，無機，有機材料のそれぞれの研究が更に進む一方，それらを複合化(ハイブリッド化)することにより，それぞれの特徴を活かす新たな位置づけの材料開発が進んでいくものと考える．表題の CFRP(carbonfiber reinforced plastic)も，

い，強い，固い，寸法精度が良いなどの特徴(図)から航空無機の CF(炭素繊維)で R(強化)した P(プラスチック)で，宇宙素材として揺ぎ無い位置づけを保っている．その技術がこれまで航空宇宙や F1 ボデー材料であった CFRP の自動車

欧州を中心に自動車部品にも拡大されつつある．その中でもへの量産展開が，期待されている(図)．

プロペラシャフトは少量ながらも古くから採用されてきた部品である．最近では，燃料電池車に搭載される水素タンクの.


自動車と CFRP の現状

世の中の動向素材としても採用が進んできている．また，スーパースポー
ツ車のボデーにも F1 の CFRP モノコック技術が採用されてきている．CFRP に変えることで F1 での事故死亡率が激減

CFRP は，前述したように高性能繊維の炭素繊維によりしたという．また，スポーツ車の外板にも欧州を中心に採用強化された樹脂系複合材料であり，高価格ではあるが，軽が 目 立 っ て き てい る ． 更 に エ コ カ ーで は ， BMW が i3 で

株 (〒105金沢工業大学教授高信頼ものづくり専攻(元)トヨタ自動車
0002 東京都港区愛宕 134 愛宕東洋ビル12F)
Today's and Future's CFRP Materials for Automobile; Yuji Kageyama(Kanazawa Institute of Technology, Tokyo)
Keywords: CFRP(carbonfiber reinforced plastic), ecofriendly car, recycle, cost, LCA(life cycle assessment)
2014年 7 月22日受理[doi:10.2320/materia.53.612]



小

特

集

CFRP ボデー車を昨年量産化した．今後の市場動向が注目

炭素繊維をランダムに配向させ樹脂と複合化したコンパウン

される．また，CF メーカーと自動車メーカーのコラボも進ドをシート状にし，型にセットした後，高圧下で押しつぶし

んできている．東レとダイムラー(熱硬化 CFRP )，帝人と流動させ，加熱硬化させる工法である．そのため，複雑な形

GM，三菱レイヨンと BMW(CF 原料のプリカーサの供給)，状が得られるのが特徴で，大型ピラーなどの複雑形状の 2

Aksa と Dow などで，今後のコラボの動向が注目される．

次骨格部材として採用した． CFRP の材料，工法の開発に

切っても切れないのが接合で，特に接着剤の開発に時間を要

トヨタの現状した．最終的に 3 つの接着剤を採用した．一つ目は，ペー

そうした中，トヨタの CFRP の使用は，残念ながら F1 はスト状の高強度接着剤で，硬化部品同士を強く接着するのに中止になったが，モータースポーツでは古くから使用してお用いた． 2 つ目は，未硬化および硬化 CFRP の接着に用いり，今後も継続する予定である．一方，量産車への検討につたフィルム状である．3 つ目は，今回，専用に開発した異種

いては， 30 年くらい前に国家プロジェクトに参画．近年，材接合用のシート状接着剤である．主要な接合部には，ねじ燃料電池車用の水素タンクの開発を行い， CFRP ボデーの加工されたアルミインサートが必要で，これを包むように

レクサス LFA 開発という形で再チャレンジすることになっCFRP を配置させ，高温で硬化させるため，冷やす過程でた ( 図) ． 図 中 に LFA の メ イ ン ボ デ ー の 65  を 占 め る

必 ず ， CFRP と ア ル ミ が 剥 が れ る と い っ た 問 題 に 直 面 し

CFRP 部品とその材料・工法を示した．残りの部分は，ア

た．そのため，線膨張差を吸収できる柔軟性のある，厚み 1

ルミである． CFRP の部分は，要求性能に合わせて主としmm のシート状接着剤を開発することになった．ただし，こて，プリプレグ，RTM (Resin Transfer Molding), CSMCのままでは，やわらかく，ぐらつきが発生するため，シート(Carbon fiberSheet Molding Compound)の 3 種類の材料・状接着剤に，剛直な径 1 mm のガラスビーズを分散させた工法で使い分けた．プリプレグは，航空宇宙産業やスポーツ(図)．

産業で実績があり信頼性の高い材料で，予め樹脂を複合化し以上のような開発を通して，スーパーカーの中でもねじりたシート状の炭素繊維基材を何枚も重ね合わせるように型表剛性が極めて高く，走行安定性に優れた CFRP ボデーを開発

面の形状に合わせて積層し，フィルムで覆い減圧することにより，型形状になじませオートクレーブ(圧力釜)などで加圧する工法で，ボデーのサイドメンバーやダッシュといったメイン骨格に採用した．RTM は，量産性を考慮し，革新工法として採用した工法で，予め型形状に沿うようにセットした繊維基材に液状の樹脂を浸み込ませて，加熱硬化した．プリプレグに比べ樹脂が複合化されていない繊維基材を用いるた
め柔軟性があり，型の形状に沿いやすいことから，大面積のフロアなどの部品を一体成形できるのが特徴である． C 
SMC も 革 新 工 法 と し て 開 発 し た も の で ， プ リ プ レ グ や
RTM が連続繊維を主体とするのに対し， 1 インチの長さの図3

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

図4

シート状接着剤(異種材の接合)．

レクサス LFA．



することができた．その技術を受け継ぎ， 2013 年 6 月にマサイクル，信頼性の面でバランスのとれた材料・工法およびーク X の G's 特別仕様車のルーフにクリア塗装 CFRP を搭設計が必要になる．残念ながら，現在これに対応できる技術載した．今後も世の中のニーズと CFRP の特徴をよく理解はないが，これを打破しないと自動車での CFRP のポピュしながら継続，拡大に向け，チャレンジしていく予定である．

ラー化はありえない．

.


自動車と CFRP の今後

今後の CF 生産量



熱可塑 CFRP の期待と課題

樹脂には大別して，熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂がある．
これまでの CFRP の樹脂はほとんどが熱硬化である．原料エアバス A380 ，ボーイング 787 などの航空宇宙用途やスが粘度の低い液状の状態のものが多く，この状態で炭素繊維

ポーツ用途の更なる拡大が見込まれるが，自動車が含まれる

1 本 1 本の表面を覆い，炭素繊維間を満たした後，三次元架産業用途での大幅な拡大が予想されている．しかし，歴史は橋反応により加熱硬化される．一方，熱可塑は，成形時の原浅く，自動車を構成する材料としてのポピュラーな位置を獲料が固体のものが多く，金属のように加熱溶融させ炭素繊維得するには，期待と課題を整理しながら，様々な角度からのと複合化し，冷やして固める工法をとる．熱硬化のように反検討が必要になってくる．

応させないため，成形サイクルは短くできる．自動車の量産

図に，縦軸をいろいろな感動すなわち商品の狙いを，横サイクルを考えた場合，熱可塑 CFRP 化による成形サイク

軸に生産量をとり，トヨタ自動車の代表的な車両をプロット

ル短縮の期待は大きい．ただし，前述したコスト， LCA ，した．前述した LFA やレクサス系では，走りとかステータ

リサイクル，信頼性に対応するにはまだまだ課題は多い．そスなどの感動の造りこみと表現が重要．低重心化のみならず，の中でも特に，熱可塑性樹脂の特徴を考えると，溶融樹脂のCFRP ならではの意匠性を活かしながら大量生産車へ展開

粘度が高く，繊維との含浸性に大きな課題がありそうであを進めることが考えられる(図中 A )．一方，エコカーの領る．現在，熱可塑性樹脂の溶融状態を管理し，できるだけ扁

域は， CFRP ならではの軽量骨格で性能・燃費向上を押し平した炭素繊維束とし樹脂の流動距離を短くするような含浸進めることが考えられる(図中 B)．

方法が主流になってきているが，熱硬化性樹脂の低粘度液状

状態での含浸に比べるとかなり難しいものになっている．そCFRP の課題の他，熱可塑性樹脂をフィルムや粉末状とし，予め繊維間に

図中 A の CFRP な らでは の軽量意 匠性の量 産につ いて配置しておく方法も採られている．ただし，コストや生産性

は，最近，HPRTM(高圧―RTM)工法が出現し，ルーフなの面から自動車部品への展開を妨げるものとなっている．

どの大物成形でも 5 分以内の型内占有時間が可能になってLFA の CFRP ボデーは，ほとんどが熱硬化 CFRP である

きている．しかしながら，カーボン繊維と樹脂の線膨張率差が，唯一，熱可塑 CFRP を採用した部品がある．サイドメが極めて大きく，樹脂引けにより繊維パターンが表面に凹凸

ンバーに内包される側突衝撃吸収用のコルゲート(波板)であとなって現れる．金属のような単独材には見られないようなる．熱硬化 CFRP と衝撃吸収特性を比較したところ，熱可現象であり，平面化するのにコストがかかってしまうため，

塑 CFRP は極めて高い衝撃吸収能を示すことが分かった．

展開車両を選ばなくてはならず，現技術では全ての車両のニ

熱可塑 CFRP は成形サイクル以外にも衝撃吸収といった面

ーズには対応できないという課題がある．型内表面コート等で期待できることを確認した．ただし，コスト，信頼性といの技術開発が待たれる．図に 2013 年 6 月に発売したマーった面で，まだまだ改良の余地があることも分かった．

ク XGs の CFRP ルーフを示した．一方，図 5 の B の CFRP

そうした中，国内でも熱可塑 CFRP の研究は盛んで，東ならではの軽量骨格構造の量産については，型内占有時間の大を中心に実用性の高い熱可塑 CFRP 中間材料(熱可塑シー

大幅な短縮といった量産性のみならず，コスト， LCA ，リト)が開発されつつある．また，名大の NCC (National Composite Center)を中心に熱可塑 CFRP の実用的な革新工法の研究(LFTD: Long Fiber Thermoplastic Molding Process

図5



CFRP 開発の方向．

図6

CFRP ルーフ．

小特集

Direct 等)も行われ，量産性や大型部品化に向け，産官学連携のもと，着々と準備が整えられている．これらの研究には大型設備等が必要であり，一企業だけでの推進は難しく，官の力が重要になっている．また，先行している航空機産業などの知見や，大学における解析や理論武装が信頼性を得る意
味において極めて重要である．大学内に拠点を置いたのも，そういった理由があったものと考える．


CFRP ならではの加工技術への期待

図7

自動車用 CFRP 材料が進化すればするほど， CFRP なら

国内の CFRP 研究開発体制．

ではの設計や加工技術が重要になってくる．前述したが，CFRP と 切 っ て も 切 れ な い の が ， 接 着 剤 や 接 合 技 術 で あり，レクサス LFA では，接着剤を多用している．組み立て

ライン 5 工程の 4 工程が接着ラインである．

溶着等の技術が展開できることになり，接合の自由度も増すことに接合技術，接着技術への期待は大きいが，以下のいろいろな課題もある．

前述したが，CFRP の挑戦として熱可塑化がある．この場合，なると考えられる．ただし，流動がぶつかるようなポイントでは，熱硬化に対し高粘度であり，絡み合いにくいといった課題が発生す

将来のボデー材料として， CFRP をあげたが，この CFRP もる．また，溶着は，被着体が接することが前提になることが多い．

CF(炭素繊維)同士の接着によって成り立っている材料といえる．そ大型化すると CFRP の異方性も相重なって，容易に反ることが考えのため， CF 表面の状態は極めて重要で，プライマー相当の表面処られる．反りの解析技術やハード面からの対策が必要である．



CFRP のマトリクスは樹脂であり，いろいろな物を混合するの理剤が必要になる．これがサイジング剤と称されるもので，その処

理は繊維メーカーに委ねられているのが一般的である．今後，は得意である．異種材を接合する際の対策など，複合化技術と接着

CFRP が世の中に大量に出回った場合，リサイクルの必要性が出て技術の融合が重要になると考えられる．

くる．この場合， CF と樹脂の分離が求められることになるが，今

.

の技術ではこのサイジング剤も分離時に消失あるいはダメージを得

ま

と

め

ることになる．リサイクル時に，リサイクルした CF にサイジング剤，およびその処理をどこで行うかが，重要なポイントになると考えられる．

CFRP は将来の自動車用材料として期待されているが，自動車としては，まだまだ揺籃期といえる．また，接合技術

もう一つの課題は，CF あるいは CFRP の線膨張率が極めて小や接着剤は，CFRP 部品には欠かせないものであり，CFRP

さいことにある．金属などの部品と接着する際に線膨張率差が生の特徴や将来の方向を予測しながらの開発が期待されていじ，高温成形時あるいは使用時に剥がれやすくなる．いわゆる異種る．今後，産官学などによる基盤技術開発が重要になると考材接合の問題である．前述したが，LFA 開発時でも大きな問題になえられる．図に国内の CFRP 研究拠点を示した．前述しった．線膨張差を吸収できるだけの伸びや強度が接着剤に要求された経産省の東大， NCC (名大)のみならず，文科省の地域イることになる．

ノベーション活動により，地域の CFRP 研究も活発化して



CFRP で更に注意しなければならないのは，金属などの異種材きている．2014年 6 月に金沢工業大学内に ICC (Innovativeを接合する際に，水分などの介在下で電位差を生じてしまうことでComposite Center)が開所した．国内の研究拠点，地域間のある．いわゆる電食という現象である．相手材と CFRP を遮断する

連携を中心に，海外と協力しながら前述した課題を克服して

設計が重要になる．


もう一つは主要骨格に展開する場合の信頼性である．耐環境性

いけば，近いうちに自動車の主要部位で熱可塑 CFRP 部品が出現するものと考える．これまでの熱硬化 CFRP 技術のや疲労限界の有無などを議論する必要が出てくる．前述したが LFA

定着，更なる進化に並行して熱可塑 CFRP の研究が進ことでは，機械締結を接着材と併用した．

により，また，これらの接合技術を開発することにより，自今後は，顕在化しているこれらの課題に対し，一つずつ改善していく必要があるが，これと並行して， CFRP ならで動車構成材料として CFRP の位置づけが確保でき，よりポピュラーな材料になっていくものと考える．

はの接合技術，接着剤の積極的な議論，開発が重要になってくると考えられる．例を以下に記述する．
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★
1981 年 3 月

CFRP の特徴から今後，部品が大型化(一体成形)することが考えられる．前述したが， CFRP のマトリクス樹脂は接着剤でもある
ことから，比較的得意な開発になる． CF との接着力を増す方向と考えられる．問題は，CSMC のように流す成形において，流れがぶつかるポイントで繊維が絡み合わずに，強度が出しにくいといった問題がある．これもマトリクス樹脂の接着性を増すことが重要に

影山裕史

東京工業大学有機材料工学科修士課程修了
株 (当時トヨタ自動車工業
4 月 トヨタ自動車
株 )入社
2014年 8 月 現職
専門分野有機材料工学◎ものづくり強化の一環として， CFRP 材料の特徴を産学で理解しながらの新材料・工法の研究に従事．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

なると考えられる．CF 界面強度と樹脂の靱性向上である．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan0.1秒で1000°
C昇温できる
瞬間発熱素材の創製と応用
生

.

は じ

め

津

資

大

に

材料をナノサイズにするとバルクでは見られなかった新たな機能や現象を発現することが多くある．ナノ材料特有の現象は単に学術的に面白いだけでなく，新たな製品を創出する
きっかけとなり得るため大変興味深い．著者らはこれまでス
パッタリング成膜した軽金属と遷移金属のナノ多層膜が自己伝播発熱機能を示すことを見出し，その瞬間的な発熱特性を利用してシリコンウェハを 0.1秒未満に瞬間ハンダ接合する技術を開発してきた．この技術を使うと限られた領域のみを極短時間で接合できるため，例えば熱に弱い電子デバイスやMEMS ( Micro Electro Mechanical Systems ) デ バ イ ス の 封止実装に有用と期待できる．
ここでは，まず，マイクロデバイスの封止実装のためのハ

図1

自己伝播発熱多層膜と反応例．

ンダ接合応用を目指して開発してきた Al / Ni 自己伝播発熱
多層膜の成膜条件と発熱特性の関係を述べる．次に，これまで実施したハンダ接合応用研究の成果の一部と技術課題を紹
介する．

.

自己伝播発熱多層膜

軽金属と遷移金属をナノの厚みで積層堆積させた金属多層膜に外部から極微小エネルギーを与えると，2 つの金属が化合物を作るのと同時に橙色の閃光を発しながら発熱する(図)．局所的な化合物生成反応で生じた熱が次の反応を引き起こすエネルギーとして使われるため，この発熱反応は多層膜
内を 10 m/s 程度で高速自己伝播する特長を持つ(1)．図の
示差走査熱量計測結果より，バイレイヤー厚 20～100 nm，
総膜厚 20 mm の Al / Ni 多層膜はいずれも発熱反応を示して

図2

Al/Ni スパッタ多層膜の示差走査熱量計測結果例．

兵庫県立大学准教授工学研究科(〒671
2201 姫路市書写2167)
Fabrication and Application of Selfpropagating Exothermic Materials Generating Heat of 1000°
C within 0.1 sec; Takahiro Namazu(Department of Mechanical and Systems Engineering, University of Hyogo, Himeji)
Keywords: selfpropagating exothermic reaction, Al/Ni multilayer film, sputtering, packaging, solder bonding, MEMS
2014年 7 月 3 日受理[doi:10.2320/materia.53.616]



最近の研究

図3

Al/Ni スパッタ多層膜における単位質量あたりの反応熱量のバイレイヤー厚依存性．

いることがわかる．発熱ピークの位置と数はバイレイヤー厚図4で異なっていた．バイレイヤー厚 100 nm の Al/Ni 多層膜で瞬間ハンダ接合を用いた MEMS 封止パッケージの模式図．

は 3 つ の 発 熱 ピ ー ク が 見 ら れ ， 温 度 が 低 い 方 か ら 524 K,
590 K, 675 K でそれぞれ Ni2Al9, NiAl3, NiAl の金属間化合

トロニクスに一般的に用いられる樹脂封止等の実装技術をそ物が生成した．このグラフの横軸を時間に置き換え，発熱ピのまま適用できないことを意味し，MEMS デバイスをパッークの面積を算出すると単位質量当たりの反応熱量が得られケージと呼ばれる“箱”の中に収納する必要性が生じる．パる(図)．反応熱量は 2 種の金属の組み合わせ，バイレイヤ

ッケージは基板とキャップを何らかの方法で接合させたもの

ー厚，総膜厚等によって決定され，例えばスパッタ成膜したが一般的であり，その中にデバイス収納用の空間を有していバイレイヤー 100 nm ，総膜厚 40 mm の Al / Ni 多層膜(原子る．接合法には幾つかの方法があるが，比較的低温プロセス

比 1  1 )の場合，約 1200 J / g の熱量を発する．バイレイヤ

であるハンダ接合が用いられることが多い．ハンダ接合をーの縮小に伴って単位質量当たりの発熱量が減少する原因

MEMS 封止パッケージに用いる場合，ハンダを溶融させる

は，多層膜には Al 層と Ni 層の間にミキシング層と呼ばれために，図に示すようにデバイスを内部に収納した状態でる混合層の存在にある．ミキシング層の厚みは成膜装置と 2全体をオーブン加熱するか，ハンダ近傍にヒーター回路を設

種の金属の組み合わせによって概ね決まる．この層は発熱反

けてジュール熱で加熱する方法のいずれかが用いられる．ど応しないことから，バイレイヤー厚低下とともにミキシング

ちらの方法でもデバイスをパッケージ内部に収納した状態で層の割合が増えるため，図 3 のような傾向が得られる．ま比較的長時間加熱することとなり，異種材料の積層構造を多た， Al / Ni 多層膜(原子比 1  1 ，バイレイヤー 100 nm ，総く持つ MEMS に熱損傷が及ぶ可能性が高いことが懸念され

膜厚 40 mm )を短冊状のカプトンテープ上に成膜し，一端にる．

電気刺激を与えて反応を誘起させ，他端への反応伝播時の温このような課題に対し，自己伝播発熱多層膜を熱源とした度を赤外線放射温度計で計測すると， 0.1秒で 1000°
C近くま

ハンダ接合では，ハンダのみを局所的かつ瞬時に加熱できる

で瞬間発熱する．最高温度到達の 1～2 秒後には室温に戻る

ため，パッケージ内部に収納したデバイスに与える熱損傷をため，この発熱素材を用いると熱を与えたい箇所のみを瞬時大幅に低減できる．加えてリフロー不要でアウトガスゼロのに加熱できる．この発熱反応は酸化還元反応ではないために省エネ・低エミッションプロセスであり，実用化されれば環反応雰囲気を選ばず，真空中，不活性ガス中，水中でも大気境面への好影響も期待できる．

中と同様に反応する．加えてアウトガスがないゼロエミッシ
ョン材料でもある．

.

MEMS 封止実装応用の利点.

体積収縮とクラック

Al/Ni 多層膜を熱源としたハンダ接合 MEMS パッケージの作製を行うに際し，まず， 2 枚の Si チップの瞬間ハンダ
著者らは上述のような極めて特異な特長を持つ発熱多層膜接合を行った． Sn 3.5Ag ハンダを成膜した 2 枚の Si チッ

をハンダの溶融熱源として用い， MEMS デバイスの封止実

プの片方に Al/Ni 多層膜(原子比 11，バイレイヤー厚 100

装のための瞬間ハンダ接合法を開発してきた．近年の半導体

nm，膜厚 30 mm)を成膜し，重ねた状態で上方から加圧して加工技術やボトムアップ加工技術の飛躍的進歩の恩恵を受け

真空中で電気刺激を Al/Ni 多層膜に与えた(図)．その結果，て作られる MEMS は，機械的に動く“可動部”を持つこと

Si チップを瞬時にハンダ接合することに成功した．

がエレクトロニクスデバイスとの違いである．これはエレク

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

作製した接合チップを X 線透過観察した結果，図のように反応開始点から放射状にクラック形成していた(2)．Al/

し，この体積収縮がクラック発生の主要因と考えられる．

Ni 多層膜に外部刺激を与えると，化合物生成反応により結Al/Ni 多層膜の厚みの微妙な変化や膜内の欠陥，組成ムラ等晶構造が FCC から BCC に変化し，格子面間隔が約半分ににより，場所によって反応伝播速度が若干異なると考えられなる．これにより反応後の体積は反応前から約 12 減少

る．伝播速度が速い部分は体積収縮を伴いながら反応が優先的に進むため，結果として反応伝播が遅い部分にクラックができたものと推測できる．この考えに基づくと，複数点から同時に反応を誘起した場合，反応同士が衝突するところに大きなクラックが形成されると予想できる．自作のマルチプロ
ーブ反応誘起システムで複数点同時反応させた結果，図のようにほぼ予想通りの箇所にクラックを導入することができた(2)．また，マイクロデバイス用封止パッケージを視野に入れ，キャビティを持つ Si チップに対して複数点同時反応を起こした結果，キャビティを持つチップでも同様に反応が衝突するところに大きなクラックができた(3)．これは反応開始
位置と数を変えることでクラックの位置と向きを制御できる可能性があることを示唆しており，仮にダイシングライン上にのみ上手くクラックを導入できれば，ダイシング後のチッ
プ接合部はクラックフリー化するものと期待できる．なお，
クラックが生成されても瞬間的に溶融したハンダがその中に流れ込むため，接合部にはクラックに基づく空間が存在しないことを確認している．
しかし，半導体デバイスの接合では，クラックの存在自体が敬遠される．著者らは発熱反応後の NiAl 化合物内部のク
ラックフリー化を目指し，Al/Ni 多層膜の線幅，厚み，ハンダ膜厚を変化させて接合実験を行い，クラックの様子を観察

図5

図6



自己伝播発熱多層膜を用いた瞬間ハンダ接合の様子．

ハンダ接合した Si チップの透過観察写真例．

図7

クラック導入実験の一例．

最近の研究

図8

Al/Ni 上下のハンダ層の厚みと線幅を変えて接合した個所のクラック観察例．

した．Al/Ni 多層膜の膜厚はクラック形成と無関係であったが，図に例示するように，接合部線幅が細く，かつ，ハンダが厚いほど導入されたクラックの数は少ない傾向にあることがわかった．この理由は，線幅が細いほど約 12 の体積収縮で生じる変形量が小さくなり，ハンダが厚いほどその変形量をハンダ層が吸収しやすくなるために反応時の Al / Niの変形が容易になったためである．しかし，結果は省略する
が，ハンダ厚が 8 mm 以上では Al/Ni 層が体積収縮する際に面内方向だけでなく面外方向にも変形が容易になるため，接合後の NiAl 化合物層は面外方向に周期的に湾曲していた．
加えて NiAl 内部には反応時の変形のし易さによってもたらされたと思われるボイドが多数確認された．ハンダ層が厚くなるとクラックは抑制されるが NiAl の変形とボイドが見ら

図9

四点曲げ試験後の接合体の一例．

れるようになり，これらは接合部の機械信頼性を低下させることから避けなければならない．クラックやボイドができず，
NiAl が変形しない最適条件を見出すことが重要である．

.

接 合

強

度

.

ウェハレベルパッケージ

MEMS 封止パッケージに適用することを想定し，デバイ

ス収納部を想定したキャビティを複数含む 2 インチ Si ウェ
ハンダ接合を封止構造に使う場合，機械的強度と封止性のハの瞬間ハンダ接合を真空中で試みた．図に接合前後のウ確保は重要である．著者らは瞬間ハンダ接合した Si チップ

ェハ表面の写真を示す．この写真は格子状の光をウェハ表面の接合部をダイシングカットして中央に接合箇所を含む棒状に照射して撮影したものである．図より，接合前のウェハ表の試験片を準備し，様々な条件で四点曲げ試験を行って破壊面の格子状反射像は直線であり，ウェハ表面が平滑であるこ

起点の特定と最適接合条件を調べた．結果，Al/Ni 多層膜がとを示している．一方，接合後のウェハ表面の反射像は曲線

分厚く，ハンダと Si の間に Ni/Cr の下地膜を挟むと強度がであり，表面に凹凸があることを示唆している．つまり，減上昇する傾向にあった(4)(5)．このサンプルはハンダ内部の溶圧下で接合した封止パッケージを大気中で評価したため，キ融部と未溶融部の界面が破壊起点であった一方，下地膜がャビティ内外の圧力差でメンブレンにたわみが生じたことをNi のみのサンプルはハンダと Si との境界で破壊した．いず示している．これはキャビティ個々の封止が実現できている

れのサンプルも NiAl 化合物で壊れたものはなく(図)，反ことを表しており，近い将来，著者らが提案する MEMS 用

応後の NiAl 化合物は機械強度に優れることを確認した．

封止構造体作製技術の実用化が実現可能と期待できる．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




.

ま

と

め

スパッタ成膜した Al / Ni 発熱多層膜を用いてハンダを局
所的かつ瞬時に溶融させ， Si ウェハをハンダ接合する技術を構築した．接合部のクラックフリー化を実現するとともに接合強度ならびに封止性能が十分実用に耐えうることを実験的に確認した．近い将来，微小可動部を持つ MEMS デバイ
スの封止パッケージのためのハンダ接合法として実用化され，世界規模で省エネ・低エミッション化が進むことを期待
する．

文

献

( 1 ) T. Namazu, H. Takemoto, H. Fujita, Y. Nagai and S. Inoue:
Proceedings of IEEE MEMS 2006, Istanbul, (2006), 286289.
( 2 ) T. Namazu, K. Ohtani, K. Yoshiki and S. Inoue: Materials
Science Forum, 706709(2011), 19791983.
( 3 ) T. Namazu, K. Ohtani, K. Yoshiki and S. Inoue: Proceedings ofTransducers 2011, Beijing, (2011), 13681371.
( 4 ) K. Ohtani, Y. Yamano, T. Namazu and S. Inoue: Proceedingsof Transducers 2009, Denver, (2009), 172175.
( 5 ) T. Namazu and S. Inoue: Materials Science Forum, 638642(2010), 21422147.
★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

図 10

複数のダイヤフラム構造を含む 2 インチ Si ウェ
ハの瞬間ハンダ接合結果例．
生津資大

2002年 立命館大学大学院理工学研究科博士後期課程
総合理工学専攻 修了 博士(工学)2002年～2006年 兵庫県立大学大学院工学研究科機械系工学専攻機械知能工学部門 助手
2007年～現在 同上 准教授(現職)2010年～2013年 JST さきがけ研究者(兼任)2013 年～現在 京都大学学際融合教育研究推進セン
ター講師(兼任)
専門分野ナノメカニクス，ナノ実験力学，機能性材
料◎MEMS 技術を駆使したナノ材料の力学物性計測や薄膜材料の機械物性評価のための独自実験技術を開発している．最近では自己伝播発熱多層膜に関連する基礎材料研究と応用研究を進め，発熱機能を微粒子に付与する技術開発を行っている．

★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★



最近の研究

材料の組織形成とその理論―第 5 回―
～析出線近傍での核生成～
宮

崎

亨

軸にして，分析電子顕微鏡を用いて連続的に観察する新しい

.
･ ま

え

析出線極近傍の核生成と問題点がき実験方法である．この方法では，通常，相変態の境界線を跨ぐように，マクロな組成傾斜を導入することもできるので，相境界での構造・組織変化を，組成を緩やかに連続的に変化

今まで，組織形成に関連する様々な現象をとりあげてきた．

させながら，調査することができる．つまり，合金中のマク

しかしながら，なお研究がほとんど進展していない分野があロな濃度分布を変化させることなくミクロな局所的な原子拡る．それは純金属に近い希薄合金の析出挙動，合金・材料の散を生じさせ，核形成などの相変態を生じさせる方法であ析出線や相境界線の極近傍での組織変化，相境界での組織のる．この方法により，ミクロな相変態の様子を組成に対して移り変わりに関する詳細な研究が実験・理論共にほとんど行

連続的に観察することができ，組成軸に沿った実験を行うこ

われていないことである．このことは，単に実験がなされてとが可能となる．この MCG 法を用いて驚くほど多くの未知いない，と言うだけではなく，以下のような大切な事を見過の実験結果が得られている．その詳細は文献( 1 )( 2 )を参照

ごしている可能性がある．

されたい．ここでは，そのうちの析出核臨界サイズの合金組相変態は，内的，外的条件等により，系に含まれる各相の自由エネルギーのどれかが優勢になり，さまざまな相の出現

成依存性および核生成時間についての実験結果を示す．この手法を用いることにより，初めて得られた成果である．

を促すものであるが，相境界線近傍では，各相の自由エネル
ギーの優劣がほとんどない．そのため，現象が複雑になり，
予想外のことが生じる可能性がある．従来，複雑な現象内の典型的な現象に研究者が注目を払い，それを線形化して理解することは広く行われてきた．しかしながら，相変態，特に相境界近傍での現象は非線形部分を多く含んでいる可能性があるので，線形理論に基づいた従来の処理は，しばしば不十分な結果を与える可能性が考えられる．今まで，あまり研究されて来なかった相変態の臨界現象を理解するためにも，相境界近傍での現象の移り変わりに視点を当てた実験的，理論的取り扱いが必要である．
最近，相変態の新しい解析法として，巨視的組成勾配法(Macroscopic Composition Gradient Method, MCG 法)(1)が提案された．これは，合金中へ導入されたマクロな組成勾配の利用により，組成の異なる合金の構造変化を，組成変化を

図8.1

NiAl 組成傾斜合金(973 K, 10.8 ks 時効)の電子
顕微鏡100暗視野像．

名古屋工業大学名誉教授(〒4708555 名古屋市昭和区御器所町)
The Formation of Microstructure in Materials and Its Theoretical Basis () ～Nucleation Very Close to the Precipitation Line～; Toru
Miyazaki(Emeritus Professor, Nagoya Institute of Technology, Nagoya)
Keywords: macroscopic composition gradient method, nucleation near the precipitation line, theoretical difficulty in nucleation very close to thesolubility line, Gibbs-Thomson's relation
2014年 3 月27日受理[doi:10.2320/materia.53.621]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




図8.2

NiAl 組成傾斜合金(973 K, 86.4 ks 時効)の電顕
100暗視野像．

･ 組成傾斜合金の組織
図.は，NiAl 組成傾斜合金を，973 K で 10.8 ks 時効し

図 8.3

組成傾斜合金の組織から析出核の平衡溶質濃度
Ce を求める方法．

た時の内部微細組織で，透過電顕の100暗視野像である．白く光っている粒子が g′(Ni3Al)析出粒子である．写真中の灰色の丸印は EDS 組成分析の点で，その位置における局所平均組成は図 8.1 の挿入図に示されている．挿入図内の実線
は，測定データに基き誤差関数の最小二乗法を用いて決定し･ 析出線近傍における核安定性の評価
析出粒子の安定性は，粒子の周囲の溶質濃度 Ca と粒子界た濃度曲線である． Al 濃度は図の右から左にかけて数 mm

面における平衡溶質濃度 Ce の関係によって決まる事はよくに渡って連続的に減少している．高 Al 濃度側では細かな整知られており，析出核生成や粒子の安定性を考える上で，基合 g ′粒子が多数存在するが，濃度の低下に伴い粒子数は減本となる重要な数値である．図8.1および図8.2に示した組織

少し，ついには粒子は見られなくなる．つまり，写真上下のから，Ca および Ce を各粒子について実験的に直接求める事

2 個の矢印を結ぶ直線が 973 K, 10.8 ks 時効における整合析ができる．この手法を図.を用いて説明する．図は上段よ出限界濃度“析出フロント”であり，この組成は挿入図からりそれぞれ，組成傾斜領域の局所濃度 Ca ，組成傾斜試料内

12.0 at  Al と求められる．さらに時効すると，析出フロン とそれよりの相分解組織の模式図および析出フロント組成◯

トは Al 低濃度側へ移動する．図.は， 86.4 ks 時効した試

 における析出粒子の濃度プロファイルの模式図で高組成域◯

料の内部組織で，析出フロントは 11.7 at  Al である． 10.8

ある．析出粒子の体積分率 f は次式で与えられる．

ks 時効における析出フロント位置の組成( 12.0 at Al )は，

この図では写真上下の小さな矢印位置に対応する．これよf＝(Ca－Ce)/(Cp－Ce)(8.1)

Cp は析出相の溶質濃度，Ce は界面における平衡溶質濃度でり，析出フロントが時効の進行に伴い低 Al 濃度側へ移動しある．ここで，時効時間 t3 の組織について考えよう．高濃ていることは明らかである．したがって，図 8.2 の大矢印

度域で析出粒子が多数析出している場合には，プロファイル( 86.4 ks )と小矢印( 10.8 ks )の間に観察される析出粒子は のように，局所平均組成 Ca と析出粒子界面における平衡◯10.8 ks 以降の時効によって出現した粒子である．なお，析

溶質濃度 Ce は異なっている．しかしながら，析出フロント

出フロントの移動は試料全体のマクロ的な組成傾斜自体の移では，析出粒子の体積分率 f  0 であり，式( 8.1 )から Ca 

動によるものでなく，析出核生成のための潜伏期( Incuba-

Ce となる．Ca は図8.3の最上図に示す様に，実験的に測定すtion period)の組成依存性(濃度の低い合金ほど析出のためのることができ，また析出フロントにおける粒子サイズ r も写

化学的駆動力が少ない)に起因するものである．

真から測定可能なので，析出フロントの粒子にのみ着目すれここで注目しておかなければならないのは，析出フロント

ば，粒子サイズ r と Ce ( Ca )の関係を導くことができる．

の粒子が最も大きく，周辺にこれより小さい粒子が見られな

時効時間を変えることによりフロント粒子のサイズを変えいことである．したがって，フロントにある大きな粒子は，て，この操作を繰り返せば一連の粒子核サイズについてこの

小さな粒子が最初形成されそれが成長したものでは決してな関係を求めることができる．

く，そのサイズでいきなり，核形成されたものである．つま以上の考えに基づき，NiSi 合金における臨界析出核サイ

り，析出線の極く近傍では巨大な核が最初から形成されるとズの組成依存性を実験的に測定した結果が図.である．縦いうことである(1)．

軸は臨界サイズ r で，横軸は析出フロント位置における Si
濃度である．図中の多くの黒丸は，個々の時効時間における



講義ノート

図 8.4

析出核サイズ，核界面の平衡溶質濃度および核の生成時間の関係．

表 8.1

Cu Ti 合金中の Cu4Ti 析出核サイズ r ( nm )および核生成時間 t(sec)の溶質過飽和度 Dce(＝ce
2.12 at)の影響．(時効温度 T＝873 K)．

Dce(atTi)r (nm)t(sec)

0.755

3.00

3

0.615

4.55

5

図8.5

CuCo 合金における過飽和度 Dc と Co 核サイズrの関係．

的な滑らかな濃度変動を利用しているので，各場所の濃度を遥かに正確に決定できる．そのため，図中の黒丸は 0.01
at 付近まで測定されている．図中の実線は式( 8.2 )によっ

0.501

4.70

10

0.205

5.01

15

0.125

7.50

20

0.065

15.3

30

これは，組成傾斜時効法という新しい解析手法の開発によ

0.050

26.0

60

って，初めて可能になったもので，核生成研究やその他の臨て理論的に引かれた Dc と rの両対数プロットで，極低濃度まで式(8.2)が成立していることが明らかである．
r＝－2g/DF(8.2)

界現象を理解する上に，新しい道を開くものであろう．
･ 析出線近くの巨大核の形成と問題点
析出フロントに位置する粒子の半径である．実線は測定点の図8.4や表8.1に示したように，析出線の極く近傍では半径下限を結んだ線で，これが最小の析出核サイズと合金組成の50 nm に及ぶ巨大な核が形成される．この巨大核は，図 8.5関係を示したものである．この曲線より上側は析出粒子が熱に示すように，熱力学的に与えられる低濃度域における核サ

力学的に安定に存在できる領域であり，この曲線より下側はイズに一致している．しかし，この様な巨大核がどのように粒子の不安定領域である．図 8.4の黒丸印の粒子は，小さいして形成されるのかについては，説明が困難である．仮に，粒子が最初形成されその後成長粗大化したものでは決してな

半径 50 nm の核を形成するためのエネルギー障壁は，どのく，或る時効時間後に突如核生成する(1)．驚くべきことに，ような核生成理論(第 1 回 2 章参照)でも， 108 KJ / mol 程度

半径 100 nm に近いサイズの大きな析出核が溶解度線の極くであり，通常の核生成の活性化エネルギー約 102 KJ/mol に近い組成でいきなり出現することが多くの合金で実験的に捉比較して極端に大きい．核生成は熱揺動によって形成される

えられている．表.は CuTi 合金における溶質過飽和度，と考えられているが，この様な大きなエネルギー障壁を熱揺

Cu4Ti 粒子の臨界核サイズおよび核の形成時間を示してい動で越す確率は 0 である．核形成のためのエネルギー障壁

る．図8.4と同様な結果を示している．

の大きさは，核を構成する原子数に比例する(2 章の式(2.2)

図.は Cu Co 通常合金および Cu Co MCG 合金につい参照)ので，数 nm 以下の小さな核なら熱揺動によって生成ての過飽和度 Dc と Co 核サイズ rとの関係(3) を示していできるかもしれないが， 106 個以上の原子からなる半径 50

る．通常合金についてはハーゼンとワーグナー( Haarsen &nm もの巨大核を熱揺らぎでエネルギー障壁を越して安定化

Wagner )(4)(5) によって苦心の結果，実験的に求められた核することなど不可能である．現行のギブスーボルツマン

サイズであるが，その最低濃度の限度は Dc ＝ 0.3  Co であ(GibbsBoltzmann)の自由エネルギー式を用いる限り，スピった．この原因は，通常の合金では各試料の濃度を正確に決

ノーダル組成より外側の組成では核生成に対するエネルギー定できないからである．つまり，幾つかの低濃度合金を個別障壁が存在するので，核生成時にこの障壁を避けることはでに作成しても，各試料を0.01程度の精度で濃度決定ができきない．したがって，ギブスーボルツマンの自由エネルギーないからである．それに対して，黒丸の MCG 合金では連続式を用いる限り，いかなる核生成モデルを用いても，巨大核

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

の生成を説明することはできない．非線形拡散方程式を解くの評価ではこれでも良いが，熱力学の平衡関係には大問題がフェーズフィールド法においても，スピノーダル組成の少し生じる．変数が 1 つ多いため，例えば， GibbsDuhem の関

低濃度側( N G 領域)の計算では初期揺らぎの導入によって係が成立しない．したがって，現時点では熱力学における平可能であるが，さらに低濃度合金の計算は困難で，まして実衡関係が成り立たず，状態図も示す事が出来ない．勿論，熱験的に検証されている過飽和度が 0.1以下の合金での巨大力学に基盤をおいた拡散方程式も成立しない．

核の生成シミュレーションなど全く不可能である．
この NG 領域のエネルギー障壁は，自由エネルギー濃度
曲線が溶解度間隙(miscibility gap)の端で急勾配で下に凸にTsallis の 理論 は ，現 在， 盛 んに 議 論が 行 われ てお り ，Boltzmann Gibbs の統計熱力学との整合性が検討されている(7)(9)．将来，道が開かれる可能性がある．

なっていることに起因して発生する．つまり，自由エネルギ

我々が日頃何気なく用いている統計熱力学にも及ばない領ーのエントロピー項に起因して発生している．ボルツマンの域が身近に有ることを認識しておかなければならない．特エントロピーの濃度勾配(&G/&c)は端の組成で－∞であるかに，若い学生諸君に関心を持って欲しいと思います．(完)ら，相分離型固溶体の自由エネルギー曲線は端の組成で必ず文

下に凸な曲線になる．このため，エンタルピー曲線との連結

献部付近に変曲点が必ず存在する事になる．これが状態図にNG 領域を作っている原因である．

現行のギブスーボルツマンのエントロピーは，小領域の短範囲相互作用が系のどの場所でも成立することを認めるもの
で，系の中では温度が変化しない限り，何時でも何処でも均一不変である．つまり，エントロピーは“加法的( extensive )”で，不均一な揺らぎは考えられていない．このことが前述の困難の原因であろうと考えられる．もともと，ギブスーボルツマンの自由エネルギー式は極く低濃度域では適用できず，この領域は ``unknown'' 領域と呼ばれ，その原因がエントロピーの加法性にあるとされてきた(6)．しかしながら，最近，Tsallis(7)(8)によって，長範囲相互作用を考慮したエントロピーが提案された．その結果，エントロピー( 1 ) T. Miyazaki: Progress Mater. Sci., 57(2012), 10101060.
( 2 ) T. Miyazaki and S. Kobayashi: Philos. Mag., 90(2010), 305
316.
( 3 ) H. I. Aaronson and F. K. LeGoues: Metall. Trans. A, 23(1992), 19151945.
( 4 ) P. Haasen and R. Wagner: Metall. Trans. A, 23(1992), 1901
1914.
( 5 ) C. Wagner: Z. Electrochem., 65(1961), 581.
( 6 ) J. W. Cahn: private communication.
( 7 ) C. Tsallis: J. Stat. Phys., 52(1988), 479.
( 8 ) C. Tsallis: Nonextensive statistical mechanics and thermodynamics: historical background and present status, Nonextensive statistical mechanics and its application, ed. S. Abe andY. Okamoto, Springer, (2000).
( 9 ) 例えば E. M. F. Curado and C. Tsallis: J. Phys. A, 24(1991),
L69L72.

は非加法(nonextensive)となることが示され，その結果，考慮する領域の大きさによってエントロピーが異なることが示された．それ故，エントロピーは空間的不均一性を有し，且つ，低濃度固溶体ほどこの傾向が顕著になることが示された．このことは，溶解度線に近い低濃度合金においては，エ

参

考

書

( 1 ) C. Tsallis: Nonextensive statistical mechanics and thermodynamics: historical background and present status, Nonextensive statistical mechanics and its application, ed. S. Abe andY. Okamoto, Springer, (2000)‚

ントロピー項の寄与が少なくなり，自由エネルギーのエンタ★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

ルピー項がより支配的になることを示している．この場合は1960年名古屋工業大学卒業
1965年東北大学大学院工学研究科博士課程修了
東北大学金属材料研究所助手，名古屋工業大学助教授，
教授，副学長を経て名誉教授
専門分野相変態論，材料強度学◎スピノーダル分解，組織自由エネルギー論，組織分
岐理論，組織シミュレーション，組成傾斜時効法などの開発．

自由エネルギー曲線は，エンタルピー支配となり，上に凸な2 次曲線に近づき，エネルギー障壁が小さくなる可能性がある．すなわち，前述の NG 領域の難問を解決する可能性があるように思われる．
しかしながら， Tsallis のエントロピー式には原子集団の宮崎亨★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★★

大きさに関する変数 q が導入されている．エントロピーのみ



講義ノート

ダイカスト金型専用溶接補修材 DHW
清 水 崇 行
梅 森 直 樹増 田 哲 也 堀 尾 浩 次
1)
2)
1)

査を行ってきた．図に JIS SKD61 で作製し，焼入れ焼戻

.

は じ

め

に

しにより室温硬さを 38, 43, 48 HRC に調整したダイカスト
金型と，室温から 774 K までの平均熱伝導率が SKD61より

自動車のエンジンケースやミッションケースなどのアルミも高い，29, 31 W/(m･K)の鋼種で作製したダイカスト金型

鋳造品の大量生産には，ダイカスト法が用いられる．この方を用いて，10000ショット鋳造を行った後の金型外観写真(3)法は，溶解したアルミ合金を金型の隙間に流し込み凝固させを示す．硬さと熱伝導率の向上に伴い，図中矢印部などのヒて製造する．製品の計画生産数があらかじめ決められている

ートチェックが顕著に抑制されていることがわかる．ヒート

ため，これに使われるダイカスト金型は，この計画数まで継チェック発生ショット数は，( sB /( E × a × DT ))8 で整理で続して使用されることが多い．しかし，この計画数に至るまきると報告(4)されており，同様の考え方で DPs/sy によって

でに，割れ(ヒートチェック)や折損が発生するため，定期整理した結果(3)を図に示す．アルミ流速の影響も受けてい的，あるいは，突発的に生産を中止して，金型を何度も繰りるが，材料強度 sy(鋳造中の最高温度での0.2耐力)に対し返しメンテナンス＝補修しながら使用しているのが現状であて，発生する応力 DPs(金型表面で高温時の圧縮応力と低温る．

時の引張応力の差)が高いほどヒートチェックは早期に発生

ダイカスト金型の補修は，18Ni マルエージング鋼(主成分 18.5  Ni 4.8  Mo 9  Co )を肉盛溶接棒に用いてティグ( Tungsten inert gas)溶接され，生産停止時間を短縮するた
め溶接まま(後熱なし)で使用しているのが一般的である．
18 Ni マルエージング鋼は溶接ままでは 30～ 40 HRC と硬さが低く，数少ないティグ溶接棒の中では溶接割れしにくいと考えられる．しかし，ダイカスト金型の一般的な硬さ 43～48 HRC と比較すると低いため，熱応力疲労であるヒート
チェックが溶接部に早期に発生し，すぐに補修を繰り返さなければならないという問題がある．また， 2012 年 10 月に改正された特定化学物質障害予防規則など(1)(2) で，コバルト
1以上を含有する鋼材(18 Ni マルエージング鋼も含まれる)を切削や溶接に用いる場合は，粉じん対策などが必要となり，取扱い上制約をうける．そこで，ダイカスト金型用の肉盛溶接棒として，既存鋼よりもヒートチェックの発生が抑制され，コバルトを含まない溶接材料の開発が望まれていた．

.

ヒートチェックに影響する硬さと熱伝導率

大同特殊鋼では，ダイカスト金型に発生するヒートチェッ
クに影響する材料特性について，実際のダイカスト金型で調

図1

ダイカスト金型のヒートチェック発生に及ぼす硬さと熱伝導率の影響．

大同特殊鋼株式会社研究開発本部1)主任研究員 2)係員(〒457
8545 名古屋市南区大同町 230)
大同特殊鋼株式会社特殊鋼製品本部係員``DHW'' Welding Rod for Rebuilding of Die Casting Mold; Takayuki Shimizu, Naoki Umemori, Tetsuya Masudaand Hirotsugu
Horio(Daido Corporate Research & Development Center, Daido Steel Co., Ltd., Nagoya. Speciality Steel Business Center, Daido
Steel Co., Ltd., Tokyo)
Keywords: welding rod, rebuilding, die casting, mold, 18 Ni maraging steel, heat check resistance2014年 9 月18日受理[doi:10.2320/materia.53.625]

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




図2

ヒートチェックに及ぼす強度と応力の影響．
図4

図3

熱伝導率の比較．

溶接まま状態での硬さ比較．

することを示している．よって，ヒートチェック発生ショット数を向上させるためには，高強度と高熱伝導率により，syを向上，DPs を減少させることが重要と考えられる．

.

ダイカスト金型用専用肉盛溶接材
図5

開発された肉盛溶接材 DHW は，溶接ままの 18 Ni マル

耐ヒートチェック性評価の試験概要．

エージング鋼よりも高強度と高熱伝導率を狙って，ダイカス
ト金型に多く用いられる SKD61 (主成分 0.4  C 1  Si 5 Cr1.2 Mo)をベースに，コバルトを含まず(0.1 未満)，

ックが発生した．これは実際のダイカスト金型での評価と同炭素量(0.15～ 0.30)とシリコン量(0.2～1.0)の最適化を様に， 18 Ni マルエージング鋼の溶接部は早期にヒートチ行った．図にティグ溶接ままの硬さ分布，図に溶接部かェックが発生し，すぐに補修が必要になることを本試験でもら採取した試験片で測定した熱伝導率の結果を示す．DHW

確認できた．これに対し DHW は明らかにクラック数が少は 18 Ni マルエージング鋼より硬さも熱伝導率も高いことなく，25000サイクル時のヒートチェック発生状況と18Niがわかる．耐ヒートチェック性を評価(5)するため，図の模マルエージング鋼の 5000 サイクル時の状況がほぼ同程度と式図に示す方法，条件で試験を行った．加熱と冷却を 1 サ

見てとれる． DHW の硬さと熱伝導率が 18  Ni マルエージ

イクルとして5000, 15000, 25000サイクルのヒートチェック

ング鋼よりも高いことが，この結果につながったと考えられ発生状況を図に示す．いずれもサイクル数の増加に伴い，る(6)．

クラックの長さや本数が増えていき，特に 18 Ni マルエー
ジング鋼は試験片右側の非溶接部(母材)に比べて多数のクラ

材料ニュース

.

ま

と

め

ダイカスト金型のヒートチェック発生を抑制するためには，高強度，高熱伝導率が有効と考えられる．金型補修に一般的に用いられてきた 18 Ni マルエージング鋼よりも高強度で高熱伝導率となる溶接補修材 DHW が開発されたことで，ダイカスト金型のメンテナンスにかかる費用の削減，補修時間の短縮，あるいは，次のメンテナンスまでの期間延長などで製造コスト低減が図れると推測している．

文

図6

溶接まま状態での耐ヒートチェック性試験結果．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan献( 1 ) 厚生労働省・都道府県労働局・労働基準監督署特定化学物
質障害予防規則．
( 2 ) 厚生労働省・都道府県労働局・労働基準監督署労働安全衛生法施行令．
( 3 ) 河野正道電気製鋼，85(2014), 53
61.
( 4 ) 社団法人日本ダイカスト協会ダイカスト技能者ハンドブッ
ク，(2006), 169.
( 5 ) 梅森直樹，堀尾浩次，増田哲也電気製鋼，85(2014), 63
70.
( 6 ) 日刊工業新聞他 3 紙掲載 2014 年 2 月 5 日，溶接補修材 金型寿命を 5 倍に延長．



私は 2014 年 6 月から翌年 2 月まで，熊本大学サバティカ
ル研修制度にてオーストリアのウィーン大学( University of
Vienna)に長期滞在させて頂いております。本稿では若手教員からみたこの制度の意義や効果，そして滞在先となってい

図1

るウィーン大学等についてご紹介させて頂きます．

Electron Microscopy 研 究 室 に て  左 か ら Prof.
C. Rentenberger, Prof. T. Waitz，筆者．

大学教員にとってサバティカルとは，講義をはじめ教育や入試関係業務，その他大学の管理・運営に関する役割等を長

berger 先生にお世話になっています．ここでは金属間化合

期間免除される長期休暇のことであり，研究休暇や在外研究

物や形状記憶合金などの微細粒における相変態および格子欠などとも呼ばれています．本学においてもサバティカル研修

陥等について， X 線や透過電子顕微鏡による微細構造解析に関する規則第 3 条｢サバティカル研修に従事することがを実施しています．誰もが海外研究機関にて体感するようにできる者は，本学の教員として勤務を開始した日から起算し教員と学生との距離感が近く頻繁にディスカッションが行わて 5 年以上継続して勤務した者とする．(以下，省略)」をれており，研究スタイルとしては膨大な実験データを出すこ

満たし，自己申告した上で各部局の承認が得られればどの教となく，数少ない貴重なデータから多角的に考察を行う傾向

員も利用可能な制度となります．これまでに本学工学部ではにあります．また研究室には Master コースから配属され，数名の著名な先生方が活用されていますが，本制度設立の背Doctoral Students および Post Docs を中心に運営されてい景には若手教員のグローバル意識を高める制度でもあることます．

を拝聴し，海外の環境を体感でき，さらに自身の研究も見つ滞在して 5 ヶ月目になりますが，サバティカル制度を利め直す絶好の機会であると思い志願しました．滞在先にて知用して海外留学を行うことに良し悪しがあるように思えまりましたが，海外でのサバティカル制度では，時に教科書やす．日々の実験を重視する研究者にとっては，マニュアルや解説等の執筆にも充てるそうです．本制度の利点として滞在

独特な癖など熟知した自前の装置がある日本国内に留まった国(複数国も可)・期間・研修内容等すべて自身の裁量に委ね方が研究は格段に進みますが，留学によって客観的な視点でられているため，滞在先について恩師に相談したところ「著自身の研究スタイルや研究室運営を振り返ることができ，ま名な先生も良いかもしれないが，選択肢として若手の教授でた指導学生との接し方についても見直すことができると思い

精力的に活動され今後のパートナーとしてつきあっていける

ます．さらに海外の大学講義やセミナーに参加することで，研究グループはどうか」と御助言頂きました．このアドバ

学生と教員との双方向型講義も体感できます．研究内容によイスを念頭に最新鋭の設備が整っている研究室も検討しましっては帰国後も共同研究という形で実施でき，それを通じてたが，研修後も現有の装置による研究の持続性を優先し，か学生も含めた研究者間の交流など人的ネットワークも広がり

つ一緒に滞在する家族の安全面も考慮した上でウィーン大学ます．したがって，本制度を利用することで実験進度の遅れ

Electron Microscopy Group に行くことにしました．

を考慮してもそれを凌ぐ多くの貴重な経験と波及効果が得ら

オーストリアの首都であるウィーンは，オペラ座や楽友協れると思います．しかしながら，一方で本制度を利用するこ会など「音楽の都」として有名で，ヨーロッパ圏内をはじめとは，当事者に代わって他の方々に日常業務の負担を強いる

世界各地から多くの観光客が訪れます．また世界遺産に登録

ことにつながるため，組織全体の相互理解と特に若手教員がされているシュテファン寺院やシェーンブルン宮殿など市内申請できるような雰囲気づくりが必要不可欠であり，今後さ随所に歴史的建造物や文化遺産が並んでいます．その市内約らに本制度申請への敷居が低くなることを願う次第です．

20 ヶ所に存在するウィーン大学は 1365 年創立のドイツ語圏

末筆になりましたが，本制度の申請から後押し頂いた先生

内最古の総合大学で15学部，4 センター，約92,000人の学生方，お認め頂いたマテリアル工学科の先生方，革新ものづくが在籍しています．有名な物理学者ボルツマンやシュレーデ

り教育センター関係の皆様，そして滞在中今もなお公私に渡ィンガーをはじめ 11 名のノーベル受賞者を輩出しており，って大変お世話頂いている Thomas Waitz 先生と Christian

その他教鞭をとったドップラーなどの名前が大学構内のホー

Rentenberger 先生，そして研究室の皆様にこの場をお借り

ルやレクチャールームにも名づけられています．

して御礼申し上げます．

滞在先は Physics of Nanostructured Materials, Electron(2014年10月14日受理)[doi:10.2320/materia.53.628]

Microscopy Group, Thomas Waitz 先生と Christian Renten-(連絡先〒860
8555 熊本市中央区黒髪 2391)



談

話

室

本
会

告

会

記

事
事務局 渉 外 ・ 国 際 関 係secgnl＠jim.or.jp
会員サービス全般account＠jim.or.jp
会費・各種支払member＠jim.or.jp
刊 行 物 申 込 みordering＠jim.or.jp
セミナーシンポジウム参加申込みmeeting＠jim.or.jp
講 演 大 会annualm＠jim.or.jp
総 務 ・ 各 種 賞gaffair＠jim.or.jp
学術情報サービス全般secgnl＠jim.or.jp
分
科会stevent＠jim.or.jp
まてりあ・広告materia＠jim.or.jp
会 誌 ・ 欧 文 誌editjt＠jim.or.jp

2015年春期(第156回)講演大会講演募集 ……………………629
2015年春期(第156回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて …………………………………………………………630
2015年春期講演大会における企業説明会への学生参加者の募集 ……………………………………………………………630
論文賞(第63回)候補論文推薦(自薦)のお願い ………………631
まてりあ賞(第 5 回)推薦(自薦)のお願い ……………………631
学術貢献賞(第13回)候補者推薦依頼 …………………………631
功労賞(第13回)候補者推薦依頼 ………………………………632
奨励賞(第25回)候補者推薦依頼 ………………………………632
村上奨励賞(第12回)候補者推薦依頼 …………………………632
各種学術賞・奨励金等候補者推薦について …………………633
2015年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ提案募集 ……633
研究集会 …………………………………………………………633
監事選挙中止のお知らせ ………………………………………636
代議員選挙投票のご依頼 ………………………………………636
2015年度会費お払い込みのお願い ……………………………640
事務局年末・年始休業のお知らせ …………………………643

支部行事 …………………………634 材料系学協会情報コーナー ……640
掲示板 ……………………………635 新入会員 …………………………641
会誌・欧文誌12号目次 …………639 行事カレンダー …………………642
次号予告 …………………………640

公益社団法人日本金属学会
〒


 仙台市青葉区一番町


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 FAX 
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

TEL 
http://jim.or.jp/
会告原稿の締切は毎月 1 日で，翌月号掲載となります．

ご連絡先住所変更等の手続きは，本会ホームページ 会員マイページ からできます．

会

告(ホームページもご参照下さい)年春期(第回)講演大会講演募集◎2015年春期講演大会を下記の通り開催いたします．

会 期


年月日(水)～月日(金)会 場東京大学駒場地区キャンパス(〒1538902 東京都目黒区駒場 38
1)
ただ今，下記の通り講演を募集しております．ご確認の上，お申込下さい．
今回より，講演申込と大会参加登録(参加費支払い)が同時となりますのでご注意下さい．
http://www.jim.or.jp/convention/2015spring/

講演申込ホームページアドレス
講演申込および概要原稿提出期限(締切厳守)

講演申込と講演概要提出は同時に行う．(同時に行わない場合は，講演申込として受理されない)

11月10日(月)13時～12月 5 日(金)17時

公 募 シ ン ポ ジ ウ ム
一

般

講

演

11月25日(火)13時～12月15日(月)17時

共 同 セ ッ シ ョ ン
ポスターセッション

講演についてのお問合せ・郵送申込送付先公益社団法人日本金属学会

講演大会係

annualm＠jim.or.jp〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432
これから入会して講演申込をされる方へ□会員認定期限内に入会手続きを行い，年会費を納入下さい．
□年会費納入期日までに会費の払い込みがない場合は，プログラムに掲載されていても，講演不許可の措置をとる．
□インターネットで入会申込み下さい．入会申込確認後は ID(会員番号)とパスワードが即日メール返信される．
入会申込 URL
講

http://www.jim.or.jp.memberinfosys/member/
演種別公 募 シ ン ポ ジ ウ ム
一般講

入会申込期限演

共 同 セ ッ シ ョ ン

年会費納入期限12月 3 日(水)12月12日(金)2015年 1 月30日(金)ポスターセッション
会員パスワード・入会・会費のお問合せ会員サービス係

member＠jim.or.jp○詳細は，まてりあ53巻11号(561頁)並びにホームページをご覧下さい．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan年春期(第回)講演大会ご案内ならびに参加申込みについて
大会参加予約申込締切2015年 2 月20日(金)1700◎講演大会参加登録ならびに懇親会参加申込みも受け付けが始まっております．参加申し込みは，インターネット申込となります．詳細は，
下記申込要領をご覧下さい．
事前の大会参加申込みおよび懇親会参加の申込み〈登録期間〉11月10日(月)～2015年 2 月20日(金)1700終了
大会参加申込み URL

http://www.jim.or.jp/convention/2015spring/

予約申込締切後，予約申込者へ大会参加証，講演概要集 DVD を送付します．懇親会参加申込をされた方には，懇親会参加券もあわせてお送りします．なお，領収書は，申込画面にて各自印刷が可能です．2 月20日以降は当日申込みとなります．
当日申込をご希望の方は，会場受付にて直接お申込み下さい．

◆大会参加費(講演概要集 DVD 代含む)

※年会費とは異なります．

参加費・講演概要集 DVD・懇親会の消費税扱については，ホームページ(一覧表 PDF)をご参照下さい．
月日(金)(申込および入金期日)

予約申込締切日

予約申込(インターネット申込･事前支払い)

当日申込(懇親会会場受付)(大会会場受付･現金払いのみ)

正員・前維持員会社社員・鉄鋼協会会員

9,000円

10,000円

学生員

6,000円

6,500円

会員資格

非会員

一般

19,000円

20,000円

非会員

学生(大学院生含む)

14,000円

15,000円◆懇親会費(消費税込み)
月日(金)(申込および入金期日)

予約申込締切日

予約申込(インターネット申込･事前支払い)

当日申込(懇親会会場受付)(大会会場受付･現金払いのみ)

一般

5,000円

7,000円同伴者(ご夫人またはご主人)

3,000円

3,000円

お支払後の取消は，準備の都合上ご返金いたしかねますのでご了承下さい．

◆支払方法
クレジットカードおよびコンビニ振込決済をご利用頂けますが，コンビニ決済の場合は，手数料をご負担願います．また，入金後のご返金は致しかねます．2 月20日(金)の入金日をもって予約申込完了となります．

◆講演概要集 DVD のみ購入する場合(※講演発表・聴講するためには，上記大会参加申込みが必要です．）
 申込者氏名
件名を「年春期講演大会講演概要集 DVD 購入申込」とし，◯の上，Email: ordering＠jim.or.jp 宛にお申込み下さい．

 会員資格(会員番号も併記)
◯

 申込数
◯

 住所をご記入◯

月日の発行後，請求書を添えて送付いたします．
会員価本体3,810円＋税

定価本体10,000円＋税

送料360円

参加申込・問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会

 0222233685

FAX 0222236312(各ご連絡・お申込は，FAX でも可) Email: member＠jim.or.jp
%

◇

◇

◇

年春期講演大会における企業説明会への学生参加者の募集
2015年春期講演大会に合わせ，キャリアサポートの一環として本会主催による企業説明会を，大会前日に東京大学駒場地区キャンパスにて開催します．講演大会に参加する学生を対象に募集していますので，本会ホームページの講演大会参加申込み画面から申込み下さい．詳
細は，まてりあ11号会告(560頁)またはホームページを参照下さい．



本 会 記 事

各賞推薦(自薦)のお願い

記事の特徴を活かし，金属およびその周辺材料に係る啓発や第
回論文賞候補論文推薦(自薦)のお願い
本会では秋の講演大会で前年 1 カ年の会誌，欧文誌に掲載されまてりあ啓発・教育賞
2 編以内
日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した記事で，まてりあ
教育に顕著な貢献をした記事に対し授賞する．

授賞対象記事た論文の中から特に優秀な論文に対し，毎年論文賞を授賞しております．論文賞候補論文の推薦は会誌，欧文誌の「編集委員」または記事種別

まてりあ論文賞 解説，最近の研究，技術資料，



集録，新進気鋭，特集記事，物性・技術データ最前「論文査読者」あるいは「代議員」の方々にお願いしております．

線，プロジェクト報告

また，より広く推薦していただくため，「著者本人」からの自薦もまてりあ啓発・教育賞 講義ノート，入門講座，



認めております．つきましては，下記ご参照の上，奮ってご応募をプロムナード，実学講座，材料教育，材料科学のパ

お願いいたします．

イオニアたち＊論文賞推薦書(様式)にチェックリストを設け，推薦者に論文賞候
補論文の要件をチェックいただくことになりました．

2015年秋期講演大会(九州大学)にて．
推薦資格 ｢会報編集委員」または「著者ご本人」あるいは「正員授賞

3 名以上の連名」
 種別◯
 タイトル◯ 著者名◯
 掲載巻号頁◯
 推薦理由◯◎第回論文賞の対象論文
日本金属学会誌第78巻 1～12号(2014年)掲載分
Materials Transactions: Vol. 55 No. 1～12(2014年)掲載分

推薦方法

 推薦者名をオンラインで入力する．ホ(300～ 400字)◯

注次の要件をすべて満たした原著論文を対象といたします．


日本金属学会誌掲載論文は，「学術論文」又は「技術論文」のカテゴリーに属する論文であること．

Materials Transactions 掲 載 論 文 は ，「 Regular Article 」 又は「Express Regular Article」のカテゴリーに属する論文で
あること．



2012年～2014年掲載済記事(授賞済記事は除く授
賞済記事はホームページに掲載します．）

ームページまてりあ より入力して下さい．または，
郵送・FAX，E
mail で送信する．
年月日(金)推薦締切 

URL

http://data.jim.or.jp/jim/materiashou/ronbun.html

http://data.jim.or.jp/jim/materiashou/kyoiku.html
申込問合先 〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目14
32

Materials Transactions に英文発表後 1 年以内に日本金属学
会誌に投稿された論文若しくは日本金属学会誌に発表後 1(公社)日本金属学会

年以内に Materials Transactions に投稿された論文ではないEmail: materia＠jim.or.jp

 022
2233685

会報編集委員会係

FAX 0222236312
%

こと．



コピーライトが本会に帰属されていること(本会に著作権が第
回学術貢献賞候補者推薦のお願い

委譲されている論文)．

本会では地域振興の観点から各地域に根ざした技術の進歩発達に◎推薦書の記入要項

1.
4.
5.

2. 著者名 3. 掲載・巻・号・頁
対象部門(物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシン

貢献した個人あるいは組織を対象とした「学術貢献賞」を設けておグ，工業材料の中から選択)

月16日に行い，また会期中に受賞記念講演をお願いしております．

論文題名掲載された部門で選考されます

推薦理由(300～400字)多数の優秀な候補者を推薦いただくため，広く会員からの推薦を

6. 推薦者名(勤務先・連絡先 TEL・Email も記入下さい)年月日(金)推薦締切
送付・照会先ります．第 13 回の授賞式は， 2015 年秋期講演大会(九州大学)の 9

下記メール宛に「論文賞推薦」と明記の上，推薦書もとめております．下記要領により積極的にご推薦下さい．
＊推薦書(様式)に候補者の要件をチェックする項目欄を設け，推薦者に確認いただくことになりました．

(ダウンロードできます)をワード文書で作成し添付書類でお送り下さい．送付後 3 日過ぎても受理メ■推薦要領

ールが無い場合はお問い合わせ下さい．

候補者の対象

各地域において金属学または金属工業に関する学術〒980
8544 仙台市青葉区一番町 1 丁目1432(公社)日本金属学会
 0222233685

論文賞係

または技術の進歩発達に功労があった方．
受賞人数

FAX 0222236312%

受賞者の方には，秋期講演大会の折に受賞記念講演をおEmail: editjt＠jim.or.jp

願いしております．
推薦資格

第回まてりあ賞推薦(自薦)のお願い

各支部 1 名，但し関東支部と関西支部は 1～3 名程度

本会支部長，代議員または 3 名以上の正員連名による推薦

推薦書記入方法

 所定の推薦書様式に合わせてご推薦願います．
◯

会報編集委員会では毎年，会報「まてりあ」に論文または記事を

 最終学歴は卒業年次および学校名(学部名)を記◯掲載し，金属及びその周辺材料の学術及び科学技術の振興に顕著な入，また，大学院修了者は修了年次と大学名も貢献をしたと思われる方に授賞をする「まてりあ賞」を設けており併せて記入して下さい．
 業績の大要と推薦理由は 1,000 字程度で記入し◯ます．
会報「まてりあ」に掲載された記事(過去 3 ヵ年)の中から，授賞候補論文および記事を「会報編集委員」または「著者ご本人」あ

て下さい．
推薦手続き

るいは「一般会員(正員 3 名以上の連名)」から推薦してもらい選考の上，授賞いたします．下記推薦要領により，皆様からの積極的

下記メール宛に「第13回学術貢献賞推薦」と明記し，お送り下さい．送信後 2～ 3 日過ぎても受理メールの無い場合はお問合せ下さい．(所定様式はホームペー

なご推薦をお願いいたします．

ジからダウンロードして下さい．）
年月日(金)推薦締切 

■第回「まてりあ賞」推薦要領



2 編以内
日本金属学会会報「まてりあ」に掲載した論文で，学術また
まてりあ論文賞

は科学技術上優秀でかつ金属およびその周辺材料に係る分野

申込問合先〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会 各種賞係
 022
2233685

FAX 0222236312%

Email: gaffair＠jim.or.jpの進歩発展に顕著な貢献をした論文に対し授賞する．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




第
回功労賞候補者推薦のお願い

推薦書記入方法

 所定の推薦書様式に合わせてご推薦願います．
◯
 最終学歴は卒業年次および学校名(学部名)を記◯

本会では 45 歳以上の研究・技術分野に功績があった方を対象として，日本金属学会賞に次ぐ賞として「日本金属学会功労賞」を設入，また，大学院修了者は修了年次と大学名もけております．第 13 回の授賞式を 2015 年秋期講演大会(九州大学)

 研究部門は物性，組織，力学特性，材料化学，◯の折，9 月16日に行います．多数の優秀な候補者を推薦いただくた

材料プロセシング，工業材料，工業技術部門のめ，広く正員からの推薦(3 名以上連名)をもとめております．下記

7 部門となっております．どの部門に推薦されるか記入して下さい．(分野別に選考いたします)

併せて記入して下さい．

要領により積極的にご推薦下さい．

 業績の大要と推薦理由は 1,000 字程度で記入し◯＊推薦書(様式)に候補者の要件をチェックする項目欄を設け，推薦て下さい．工業技術部門は企業人としての実者に確認いただくことになりました．

績(特許・社内表彰等)も記入下さい．
 論文リストは特に主要な論文を「原著論文」
◯

■推薦要領

2015 年 5 月 31 日時点で 45 歳以上，各組織における定年までの方

「解説論文」「国際会議論文」に分別し，計 15

学術部門金属学または金属工業に関する学術の進歩発頁，共著者を記載の上， A4 版 1 ～ 2 頁で提出

候補者の対象
対象部門

編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号下さい．

展に功労があった方
技術部門金属学または金属工業に関する技術の進歩発

下記メール宛に「第 25 回奨励賞推薦」と明記し，お推薦手続き送り下さい．送信後 2～3 日過ぎても受理メールの無い場合はお問合せ下さい．(所定様式はホームページ

展に功労があった方受賞人数

学術部門 2 名

推薦資格

本会代議員または 3 名以上の正員連名による推薦

推薦書記入方法

技術部門 1 名からダウンロードして下さい．）

 所定の推薦書様式に合わせてご推薦願います．
◯

年月日(金)推薦締切 

 最終学歴は卒業年次および学校名(学部名)を記
◯

申込問合先

入，また，大学院修了者は修了年次と大学名も〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会 各種賞係

併せて記入して下さい．

 022
2233685

FAX 0222236312%

Email: gaffair＠jim.or.jp

 業績の大要と推薦理由は 1,000 字程度で記入し◯て下さい．
 論文リストは特に主要な論文を「原著論文」◯

第
回村上奨励賞候補者推薦のお願い「解説論文」「国際会議論文」に分別し，計 15

推薦手続き編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号

本会では財団法人村上記念会からのご寄付を基に金属工学の分野

頁，共著者を記載の上， A4 版 1 ～ 2 頁で提出で卓越した業績を挙げつつある若手研究者を奨励するため「日本金下さい．

属学会村上奨励賞」を設けており，第 12 回の授賞式を 2015 年の秋

下記メール宛に「第 13 回功労賞推薦」と明記し，お期講演大会(九州大学)の折，9 月16日に行います．多数の優秀な候送り下さい．送信後 2～ 3 日過ぎても受理メールの無補者を積極的にご推薦下さい．

い場合はお問合せ下さい．(所定様式はホームページ＊推薦書(様式)に候補者の要件をチェックする項目欄を設け，推薦からダウンロードして下さい．）
年月日(金)推薦締切 
申込問合先

〒980
8544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会 各種賞係
 022
2233685

者に確認いただくことになりました．
■推薦要領

FAX 0222236312%

候補者の対象推薦資格

Email: gaffair＠jim.or.jp

本会代議員，分科会委員または 3 名以上の正員連名に
よる推薦

受賞人数

第
回奨励賞候補者推薦のお願い

金属工学の分野で卓越した業績を挙げつつある，
歳以下の若手研究者．
年月
日時点で

若干名

推薦書記入方法

 推薦書様式に合わせてご推薦願います．
◯
 最終学歴は卒業年次および学校名(学部名)を記◯

本会では次世代を託する優れた若手研究者を顕彰するために入，また，大学院修了者は修了年次と大学名も1991 年から「日本金属学会奨励賞」を設けており，第 25 回の授賞式を2015年の秋期講演大会(九州大学)の折，9 月16日に行います．

併せて記入して下さい．
 推薦理由は1,000字程度で記入して下さい．
◯

歴史の転換期にある今日，若い世代の意識の高揚こそが何よりも 論文リストは特に主要な論文を「原著論文」◯

望まれ，金属・材料工学ならびに関連分野で活躍しつつある若手研「解説論文」「国際会議論文」に分別し，計 15

究者の中から将来性豊かな人材をご推薦下さいますようお願いいた編以内を選び，論文題目，発表誌名，巻号

します．

頁，共著者を記載の上， A4 版 1 ～ 2 頁で提出
下さい．

＊推薦書(様式)に候補者の要件をチェックする項目欄を設け，推薦者に確認いただくことになりました．

推薦手続き

所定の様式に必要事項を記入の上，下記メール宛に「第12回村上奨励賞推薦」と明記し，お送り下さい．
送信後 2～3 日過ぎても受理メールの無い場合はお問■推薦要領
候補者の対象 
年月日時点で歳以下の方，金属・材料工

対象部門
推薦資格

合せ下さい．(所定様式はホームページからダウンロ

学ならびに関連分野で卓越した業績を挙げつつあるードして下さい．）

研究者．工業技術部門は企業の研究者または技術者

日(金)推薦締切日 年月

を対象とします．

申込・問合先物性，組織，力学特性，材料化学，材料プロセシング，〒980
8544 仙台市青葉区一番町一丁目1432(公社)日本金属学会 各種賞係

工業材料，工業技術部門の 7 部門

 0222233685

本会代議員，分科会委員または 3 名以上の正員連名にEmail: gaffair＠jim.or.jp

FAX 0222236312
%

よる推薦



本 会 記 事 提案者所属・役職/氏名，◯
連分科複数記入可)，◯各種学術賞・奨励金等候補者推薦について.

山田科学振興財団研究援助(本会締切

通信先住所・TEL・FAX，Email1 月31日)＊第 1 分科エネルギー材料

3 月31日)本会では積極的に候補者の推薦にあたっております．会員各位に第 2 分科エコマテリアル

はこれら学術賞，奨励金等の候補者として適当と思われる方を本会

第 4 分科生体・福祉材料へ推薦または自薦して下さい．会員がこれらの賞および奨励金の候

第 5 分科社会基盤材料

.

報公賞(本会締切

第 3 分科電子・情報材料

自薦」と明記の上，資料を添えて本会事務局まで申し出て下さい．

提案書送付先第 0 分科材料と社会
下記宛て Email で送付して下さい．2, 3 日過ぎて.

テーマの選定分科会委員会で選定し，結果は提案者に通知します．

補者を推薦または自薦しようとするときは「○○賞に推薦，またはも受理返信通知のない場合はご連絡下さい．

.

山田科学振興財団研究援助

1 件あたり100～500万円，総額4000万円，援助総件数は10件程度
対 象自然科学の基礎的研究

採択テーマの告知と講演募集｢まてりあ」 5 号 2015年秋期講演大会講演募集会告ならびに本会ホームページで行う．

報公賞 賞金 500万円
工学の進歩に著しく貢献する成果を挙げた研究 1 件を対象とす

講演申込締切日

2015年 6 月 5 日(金)予定
テーマ責任者がプログラム編成し，分科会運営委

講演プログラムる(多年にわたる研究成果の総合であるよりむしろ独創性の発揮と進歩への貢献度の見地から顕著な業績と認められる研究．したがっ

員会へ提出する．
講演時間

応募講演15～25分(＋討論時間 5～10分＝合計20～35分)
基調講演30分(＋討論時間10分＝合計40分)て原則として他の著名な記念賞の受賞経験者でない新鋭中堅の研究者に重点を置く(60才未満の方)．

A4 判 1 ページ(応募講演，基調講演とも)[参考]2014年秋期講演大会における公募テーマ

講演概要原稿分量
従来本会へ推薦を依頼してきている主なもの
名称

昨年の締切期日山田科学振興財団研究援助

報公賞

3 月31日

4 月30日照会

先大阪市生野区巽西 1
8
1
山田科学振興財団
http://www.yamadazaidan.jp/
東京都中央区銀座 4
5
46(銀座 4 丁目ビル)服部報公会
http://www.hattori-hokokai.or.jp/

S1

ナノ構造情報のフロンティア開拓
材料科学の新展開

S2

励起反応場で創成した低次元ナノ材料とその機能(12)S3エレクトロニクス薄膜材料の科学と技術

S4

金属間化合物材料の新たな可能性

S5

バルクナノメタルS6

シンクロ型 LPSO 構造の形成メカニズム

S7

マテリアルズ・インフォマティクス

問合・照会先年秋期講演大会公募シンポジウムテーマ提案募集
提案期限

年月
日(火)Email: stevent＠jim.or.jp
 0222233685 %FAX 0222236312
日本金属学会 講演大会委員会宛

期日厳守

会員の研究活動一層の活性化を図ることを目的として，春秋講演
大会において会員からの提案テーマによるシンポジウム講演を実施
いたしており，活況を呈しております．明年の春期講演大会の公募

研究会 No. 70

第回プラストンに基づく変形現象研究会～双晶変形およびマルテンサイト変態～

シンポジウムテーマを募集いたします．次の要領をご参照の上，活発な討論が期待できる有益なテーマを積極的にご提案下さい．(提案様式はホームページよりダウンロードして下さい．）[共催]京都大学【募集対象の講演大会】

2015年秋期講演大会(九州大学伊都キャンパス)【実施要領】

構造材料元素戦略研究拠点

近年，転位の概念だけでは必ずしも理解しきれない変形現象が顕在化しつつある．回位( disclination )の運動によるナノ結晶材料に境界領域を取り込むもの，最新の情報を含むもの，適時なおける複数の結晶粒の協調的なせん断や回転，原子のシャフリング

討論展開ができるもの．一般会員，若手・中堅研究者の，を要する六方晶や金属間化合物における変形双晶，マルテンサイト

斬新なアイディアによる提案を期待する．また，これまで

変態，粒界すべりなどがこの範疇に属し，材料の変形現象を包括的の金属学会になかったテーマを歓迎する．一つのシンポジに理解する上位概念として変形子(プラストン)が提案されている．

ウムの講演件数は10件以上であることを目安とする．

本研究会は新規な挑戦的概念であるプラストンを題材に新たな視点採択したテーマは，公募シンポジウムとして，講演申込をから材料の変形と破壊についての基礎的議論を行うために企画され募集会告する．

た．今回は，双晶変形，マルテンサイト変態などに注目して，活発

テーマ責任者

採択された場合，提案者(企画責任者)はテーマ責任な意見交換を行いたい．

者として，積極的に講演募集を行い，また講演プログラムを編成する．金属学会としては，この種のシンポジウムの日時

企画に積極的な方々が将来，分科会などで主導的な活躍さ

場

所

工学部物理系校舎 2 階 214, 215セミナー室(〒606
8501 京都市左京区吉田本町)

れることを期待している．
 テーマ責任者は会員であることが望ましい．
◯

テーマ責任者名称企画責任者(シンポジウム chair)，
テーマ責任者(シンポジウム cochair)

2014年12月19日(金)1100～1630
京都大学吉田キャンパス本部構内

プログラム
11  00 ～ 12  00

 分科会委員が入っていること．
◯

NiTi, CuAlMn, NiCoMnIn 系形状記憶合金の極低温域におけるマルテンサイト変態挙動

 テーマ責任者は複数テーマを兼務しないこと．
◯

講演の種類
提案書の内容基調講演と応募講演
 テーマ，◯
 テーマ英語名，◯
 趣旨，◯
 基調講演の◯ 推定講演数，◯
 関連分科
予定題目と講演者，◯(関

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan

東北大工 貝沼亮介(休憩1200～1300)
1300～1400

熱弾性マルテンサイトの自己調整構造
九大総合理工 西田稔(休憩1400～1420)

14 20～ 15  20

支部行事

高 Mn 鋼における転位の可逆的集団運動を利用した耐疲労特性の改善

平成年度関西支部
鉄鋼プロセス研究会・材料化学研究会
第回合同研究会のご案内

物・材機構 澤口孝宏

(休憩1520～1530)
1530～1630




総合討論

企画責任者

乾

参

無料(参加人数確認のため可能な限り事前参加申し込

開催日

み下さい)

場

加

費

晴行(京都大工)2014年12月25日(木)京都大学吉田キャンパス本部構内

申込・問合先 月日(金)までに E mail または FAX にて氏

総合研究 11 号館，工学部 6 号館(〒606
8501 京都市左京区吉田本町)

名，所属電話番号を明記してお申し込み下さい．

キャンパスマップhttp://www.kyotou.ac.jp/ja/access/〒6068501 京都市左京区吉田本町
京都大学 構造材料元素戦略研究拠点

campus/yoshida/map6r_y/
特別講演総合研究11号館(地図中 No. 52)

大石毅一郎

学生ポスターセッション，懇親会工学部 6 号館(地図中 0757535573

所

FAX 0757535578%

Email: admin＠esism.kyotou.ac.jp

交通No. 56) 京阪電車「出町柳」駅下車，東へ徒歩15分

京都市バス「京大正門前」バス停下車，東へ徒歩 3

分
京都市バス「百万遍」バス停下車，徒歩 1 分



研究会 No. 71

プログラム

第回グリーンエネルギー材料のマルチスケール創製研究会(松江)開催のご案内

13  30 ～ 14  15

特別講演 1 「鋼材の強制冷却における冷媒の流動と熱輸送」
京大エネルギー科研 准教授 藤本

本研究会は，材料科学の立場から長期的短期的視野に立って新14  15 ～ 15  00

規グリーンエネルギー変換システム用材料の創製とともに，従来技術の高効率化を実現するための方策について研究を推進していくことを目的として設立されました．平成 20 年度24 年度に活動した

仁先生

特別講演 2 「超音波を用いたナノ材料の創製と応用」

東北大金研附属研究施設関西センター 特任准教授 水越克彰

先生

1515～1715

学生ポスターセッション「格子欠陥制御工学研究会」の実績を踏まえ，ナノからミクロレベ

1730～1900

懇親会(優秀ポスター発表の表彰)

ルにおける微細組織のキャラクタリゼーションとその制御，さらに(大学教員・企業からご参加の方には2,000円程度の参加費を頂戴す

ミリから実寸レベルにおける階層構造化技術や材料特性の評価なる予定です)ど，グリーンエネルギー材料に対するマルチスケール創製の設計原

参加申込方法理の確立に向けた議論を行いたいと思います．昨年に引き続き，下学生ポスターセッションにて発表をご希望の方

記の要領で第 2 回研究会を開催致しますので奮ってご参加下さ 発表者氏名，
 発表者所属・学年，
 連名者氏名・所属，
発

い．特に，博士課程の大学院生，ポスドク等の若手研究者の皆さん

 連絡先(メールアドレス)，
 懇親会参加の有無，を明
表題目，のご発表を奨励致します．多くの皆様のご参加を心よりお待ち申し

記の上，下記まで E
mail にてお申し込み下さい．
発表要旨集は作成致しませんので，原稿等は不要です．掲示用ポ上げます．

スターパネルの大きさは，縦1500 mm×横900 mmですので，各日時

2015年 1 月11日(日)～13日(火)※ 11 日は夕方からの基調講演と交流会，研究発表会は 12 日， 13
日です．13日は午前中にて閉会の予定です．
場所

松江しんじ湖温泉

夕景湖畔

すいてんかく〒690
0852 松江市千鳥町39
 0852214910

自ポスターをご準備下さい．
年
月日(月)

ポスター発表申込〆切参加(聴講)をご希望の方 氏名，
 所属，
 連絡先(メールアドレス)，
 懇親会参加の有無，を明記の上，下記まで Email にてお申し込み下さい．
参加(聴講)申込〆切年
月日(木)

参 加 費

URL: http://www.suitenkaku.co.jp/
無料(宿泊費，交流会費等は別途． 1 泊 2 食付， 11 日泊

定員

15,000円，12日泊11,000円(多少の変更あり)．）
40名

発

表

申込締切 
年
月日(金)申し込み・問合わせ先
鉄鋼プロセス研究会

幹事

長谷川将克(京大エネ科研准教授)

Email: hasegawa.masakatsu.7r＠kyotou.ac.jp
&%
FAX 0757535431

1 件につき30分発表15分質疑応答．
大 学 院 生 ・ ポ ス ド ク 等 若 手 研 究 者 の 方 々 は ， Distinguished Paper Award for Young Scientists の対象となり
ます．
参

加

申込締切 
年
月日(金)

申込先方法

ホームページにある申込みフォームに必要事項を記入の上，下記世話人宛に Email にてお申込下さい．

申 込 先(世話人)田中孝治

産業技術研究所ユビキタスエネルギ

◇

◇

◇

ー研究部門
 0727519761

FAX 0727219714%

Email: koji.tanaka＠aist.go.jp



本 会 記 事

以内であること．
平成 27 年 4 月 1 日から平成 28 年 3 月 31 日までのうち 3
か月～1 年間

受入期間〈公募類記事〉
無料掲載募集人員，締切日，問合先のみ掲載．
有料掲載1/4頁(700～800文字)程度．
「まてりあ」とホームページに掲載15,000円＋税ホームページのみ掲載
10,000円＋税〈その他の記事〉 原則として有料掲載．
原稿締切・掲載号毎月 1 日締切で翌月号 1 回掲載
原稿提出方法電子メールと FAX 両方(受け取りメールの確認をして下さい)原稿送信先%FAX 0222236312 Email : materia＠jim.or.jp◇東北大学金属材料研究所
強磁場超伝導材料研究センター 教授
公募人員

教授名

所

強磁場超伝導材料研究センター

属

専門分野

研究助成



奨励金




旅費

月額10万円を支給(ただし，大学院研究生を除く)

 大学院所在地
実習先間の往復交通費(最大 3 回)を支給◯
 研究成果を本人が学会発表する場合の旅費を支給◯


学会参加費(本人が発表するときに限る)

応募書類
原子力機構指定様式の平成 27 年度特別研究生審査・受入申込書，平成 27 年度特別研究生身上調書，平成 27 年度特別研




公募◇




究生審査書(様式は機構 HP よりダウンロードできます．）
学業成績証明書(学部以降のもの)

現在の在学又は在籍を証明する書類(在学証明書又は在籍証
明書)
主な既発表論文の写し及び論文リスト



専門分野は問わないが，定常強磁場施設を用いた強磁場

年月日(金)応募締切 

利用研究，強磁場関連技術の開発，施設の維持・管理な応募書類の提出先及び問合せ先

らびに施設を用いた共同利用研究の推進を担える方．

消印有効〒3191195 茨城県那珂郡東海村大字白方白根 2 番地 4

応募資格

博士の学位を有する方

独立行政法人日本原子力研究開発機構

着任時期

2016年 4 月
なし

原子力人材育成センター

任

期

提出書類




履歴書(写真貼付)


研究業績リスト(原著論文，国際会議の発表・プロ

 029
2826460，0292826507

シーディング，著書等)

FAX 0292826040%※封筒に特別研究生応募書類在中と朱書きのこと



主要論文別刷10編(コピー可)

これまでの研究概要(2,000字程度)



着任後の研究計画(2,000字程度)Email: nuhrdecdaigaku＠ml.jaea.go.jp

推薦書又は照会可能者 2 名の氏名と連絡先
推薦書以外の書類は電子版での提出を推奨．電子版の集

場合，PDF ファイルに変換して USB や DVD 等のメデ
年月日(木)応募締切 
書類送付先

会◇MANA International Symposium 2015◇

イアに入れ，OS 等の名称を書き添えて郵送する事．
主催

独立行政法人物質・材料研究機構

日時

WPI 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)
2015年 3 月11日(水)～3 月13日(金)

場

所

〒980
8577 仙台市青葉区片平 211
東北大学金属材料研究所

所長宛

封筒に
「強磁場センター教授応募書類在中」と朱書・
書留送付のこと．
問合せ先

原子力人材育成推進課

特別研究生募集担当

内

つくば国際会議場(http://www.epochal.or.jp/)
容 【基調講演】ノーベル賞受賞者予定(原則として提出書類は返却いたしません)【招待講演】国内外の著名研究者17件予定

 0222152015

Email: nojiri＠imr.tohoku.ac.jp
詳細は下記 URL をご参照下さい．

【一般講演】MANA PI，他，計13件予定【ポスター発表】MANA 研究者，他，一般公募有．
参 加 費 無料

http://www.imr.tohoku.ac.jp/ja/op_list.html

ポスター発表・参加申込方法

教授

野尻浩之

http://www.nims.go.jp/mana/2015/
をご覧ください．なお，参加のみは当日も受け付けます．

独 日本原子力研究開発機構◇平成
年度特別研究生募集◇
募集人数

特別研究生名程度

所

研究開発部門又は研究開発拠点他

属

研究分野

原子力全般 ※具体的なテーマについては，機構 HP( http: // www.jaea.go.jp / saiyou / internship / index.html )をポスター発表公募締切

月日(金)

事前参加申込締切

3 月 4 日(水)連絡先

独 物質・材料研究機構


WPI 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)
MANA シンポジウム2015事務局
 0298604709

FAX 0298604706%

Email: MANASymposium＠nims.go.jp

御参照下さい．
応募資格

平成27年 4 月以降，国内の大学院(博士前期課程，博士後期課程，一貫制博士課程又は修士課程)に在学又は在学が見込まれる方．ただし，受入期間中に博士後期課程の在学期間が5 年を超える方及び一貫制博士課程の在学期間が 7 年を超える方は除く．


博士後期課程修了又は修了に必要な単位を取得後退学し，継続して大学院の研究生として在籍している方．ただし，平成

27 年 4 月 1 日時点で博士後期課程修了又は取得退学後 2 年

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




集

会

募
レアメタル研究会

集
スプリング・サイエンスキャンプ 募集～高校生のための先進的科学技術体験合宿
プログラム～■主催

レアメタル研究会

協力(一財)生産技術研究奨励会(特別研究会 RC40)

第一線で活躍する研究者・技術者から本格的な講義・実験・実習を共催

東京大学マテリアル工学セミナー

受けることができるプログラム

レアメタルの環境調和型リサイクル技術の開発研究会

主東京大学生産技術研究所

開 催 日

An 棟 2F コンベンションホール(〒1538505東京都
目黒区駒場 461)

対象

2015年 3 月23日～3 月29日の期間中の 2 泊 3 日
高等学校生等会

場

大学，公的研究機関，民間企業等(最寄り駅駒場東大前，東北沢，代々木上原)

年月
日(火)
迄
応募締切 

主宰者東京大学生産技術研究所

■開催会場

教授

岡部

徹

詳

■参加登録・お問合わせ
東京大学

催

細

独立行政法人URLhttp://jst.go.jp/cpse/sciencecamp/camp/

生産技術研究所

岡部研究室

学術支援専門職員

宮嵜智子

FAX 0354526313 Email: tmiya＠iis.utokyo.ac.jp%
平成26年度
■

第64回

■

第65回

科学技術振興機構◇◇◇

レアメタル研究会のご案内(予定) 2014年10月27日現在

2015年 1 月 9 日(金)監事候補者選挙中止のお知らせ★貴金属シンポジウム(第 2 回)＋新年会★(合同開催)

2015年 3 月13日(金)(平成26年度

最終回)
この度，本会監事選挙立候補を求めましたが，立候補がおりませんでしたので，監事候補者選挙を中止いたします．本会定款第 23■第
回 
年月日(金)★貴金属シンポジウム(第 2 回)＋新年会★(合同開催)

特別合同シンポジウム貴金属の製錬・リサイクル技術の最前線

条に基づき， 2015 年 4 月開催予定の定時社員総会において選任いたします．

1000～
非鉄金属資源循環工学寄付研究部門(JX 金属寄付ユニット)とサス
テイナブル材料国際研究センターとの特別・合同シンポジウム

代議員選挙投票のご依頼
投票締切日 2014年12月31日(当日消印有効)テーマ貴金属製錬・リサイクル時間午前1000～★企業の活動や研究を中心にプログラムを組む予定★

正員各位★ポスター発表会も開催予定★
午後 630～

研究交流会・意見交換会(An 棟 1F カポペリカーノ)

代議員選挙立候補を求めたところ，下記の立候補がありましたので，関係する規程に基づき代議員の選挙を行います．本会ホームペ■第
回 
年月日(金) ～ An 棟 2F コンベンションホール
(平成26年度 最終回)
テーマ非鉄資源・非鉄金属の未来ージの「情報公開」の「主要規程」に公開してある「代議員選挙規程」を予めご承知願います．よろしくご投票下さいますようお願いいたします．

時間午後 300～
講演

公益社団法人レアメタル資源の現状と将来(仮)(60分)
独立行政法人会長

産業技術総合研究所

鉱物資源研究グループ

地圏資源環境部門

グループ長 高木哲一

講師

新家

光雄

投票に際しての注意事項
レアアースの資源・製錬の現状と将来展望(仮)(60分)

次の投票は無効になります．
全ての地区について投票していないものは全て無効．

～中国・内モンゴル地地区の鉱山・製錬所・廃棄物処分場

地区別の選挙定数に過不足がある投票は全て無効．
当該地区の立候補者以外の候補者を記載したものは全て無効．

などの視察報告～東京大学

2014年12月 1 日
日本金属学会

生産技術研究所

教授 岡部

徹

講師

貞雄

講師

所定の用紙を使用していないものは全て無効(コピーなど)

非鉄産業の過去・現在・未来(仮)(60分)
三井金属鉱業株式会社

代表取締役社長 仙田期日までに投票しなかったものは無効．


投票用紙の候補者名または番号を○で囲み，投票用封筒にて送付下さい．

午後 630～

研究交流会・意見交換会(An 棟 2F

ホワイエ)

＊研究会ホームページ＊

http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/japanese/rc40_j.html



投票は無記名です．投票用紙に記名しないで下さい．



投票用封筒は本紙に綴じ込んであるものを使用の上，封筒の裏面に氏名・住所をご記入下さい．
この封筒にこの選挙の投票用紙以外のものを同封しないで下

米国版レアメタル研究会(RMW)のご案内

さい．

Workshop on Reactive Metal Processing(Reactive Metal Workshop)■RMW10 March 20 (Fri)21 (Sat), 2015, Cambridge, MIT

◇

◇

◇

詳しくは Reactive Metal Workshop の HP 参照

http://www.okabe.iis.utokyo.ac.jp/coretocore/rmw/



本 会 記 事

公益社団法人

日本金属学会代議員選挙投票用紙

投票締切日

年月日(当日消印有効)
投票に際しての注意事項


次の投票は無効になります．
全ての地区について投票していないものは全て無効．
地区別の選挙定数に過不足がある投票は全て無効．
当該地区の立候補者以外の候補者を記載したものは全て無効．
所定の用紙を使用していないものは全て無効(コピーなど)．
期日までに投票しなかったものは無効．



投票用紙の候補者名または番号に◯を付け，投票用封筒にて送付下さい．



無記名投票です．投票用紙に記名しないで下さい．



投票用封筒は本紙に綴じ込んであるものを使用の上，封筒の裏面に氏名・住所をご記入下さい．
この封筒にこの選挙の投票用紙以外のものを同封しないで下さい．

会費支払い済の正員のみ投票できます(敬称略受付順)
キ＊全ての地区について，各地区の選挙定員数通りに，候補者名または番号を◯で囲んで下さい．

リ

北海道地区代議員候補者

ト

選挙定員

東海地区代議員候補者

名(名に◯をつける)

選挙定員

名(名に◯をつける)

リ

1

鵜 飼 重 治北海道大学大学院工学研究院教授

1

浅 野 秀 文名古屋大学大学院工学研究科教授

2

松 浦 清 隆北海道大学大学院工学研究院教授

2

伊 l 昌 伸豊橋技術科学大学大学院工学研究科教授

3

長 島 友 孝株 研究開発本部特殊鋼研究所所長
大同特殊鋼

4

松 本 章 宏産業技術総合研究所研究グループ長

5森

株 材料技術設計部長室
トヨタ自動車

東北地区代議員候補者
選挙定員

名(名に◯をつける)

元 秀

1

大 笹 憲 一秋田大学理工学部教授

2

今 野 豊 彦東北大学金属材料研究所教授

3

蔡

東北大学多元物質科学研究所教授

4

佐 藤 裕 之弘前大学理工学部教授

1

岸

5

杉 本

東北大学大学院工学研究科教授

2

松 田 健 二安 邦
論

北陸信越地区代議員候補者
選挙定員

名(名に◯をつける)

陽 一

関東地区代議員候補者

金沢工業大学高度材料科学研究開発センター教授
富山大学大学院理工学研究部教授

関西地区代議員候補者

選挙定員 
名(名に◯をつける)

選挙定員

名(名に◯をつける)

1

細 田 秀 樹東京工業大学精密工学研究所教授

1

飴 山

惠

立命館大学理工学部教授

2

相 浦

直

株 神戸製鋼所アルミ銅事業部門担当部長


2

梶 原

桂

株 神戸製鋼所技術開発本部材料研究所室長


3

浅 沼

博

千葉大学大学院工学研究科教授

3

鴨志田

真一

4

伊 藤 公 久

早稲田大学基幹理工学部教授

4白 井 泰 治京都大学大学院工学研究科教授

5

今 井

潔

株 東芝電力・社会システム技術開発センター技術主幹


5

春 名

関西大学化学生命工学部教授

6

梅 澤

修

横浜国立大学大学院工学研究院教授

6

藤 本 愼 司大阪大学大学院工学研究科教授

7

大 堀

學

早稲田大学創造理工学部非常勤講師

7森

大阪府立大学大学院工学研究科教授

8

尾 l 由紀子

株 スチール研究所部長
JFE スチール

9

木 村

東京大学大学院新領域創成科学研究科教授

薫

10 小 林 政 信
至11 神 保

千葉工業大学工学部教授
東海大学工学部教授

12 錦 織 貞 郎
雅13 藤 田

株 IHI 経営企画部主幹
株 本田技術研究所四輪開発センター主任研究員


14 丸 山 俊 夫
15 水 上 英 夫

東京工業大学大学院理工学研究科教授・理事・副学長

16 御手洗 容子
17 森 田 一 樹

物質・材料研究機構グループリーダー

18 吉 永 直 樹

株 技術開発本部部長
新日鐵住金

匠
茂 生

株 技術研究所主任研究員
日新製鋼

中国四国地区代議員候補者
選挙定員

名(名に◯をつける)

1

佐々木

元

2

岡 田 達 也

徳島大学大学院ソシオテクノサイエンス研究部教授

3

大 庭 卓 也

島根大学大学院総合理工学研究科教授

4

川 越 崇 史株 技術研究所主任研究員
日新製鋼

広島大学大学院工学研究院教授

株 プロセス研究所主幹研究員
新日鐵住金

九州地区代議員候補者

東京大学大学院工学系研究科教授

選挙定員

名(名に◯をつける)

1

高 島 和 希熊本大学大学院自然科学研究科教授

2

中 島 邦 彦九州大学大学院工学研究院教授

役職等は届出書に基づいて記載しています．

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia JapanMaterials Processing

日 本 金 属 学 会 誌 掲 載 論 文Vol. 78, No. 12（2014）
塩化物系電解採取浴からの電析 Ni の明度，表面性状に及ぼす電解条件の影響
橋

崚

佐藤佑樹

大上

悟

平郡伸一

中野博昭

Ti 5Al 2Fe 3Mo 合金の焼戻し組織に及ぼす予加工
竹元嘉利 和田惠太 朝倉健太 瀬沼武秀
の影響
國枝知徳

藤井秀樹

シリコン含有鋼板の溶融亜鉛めっき焼鈍前酸化における硫化鉄の酸化促進効果
飛山洋一

多田雅彦

藤田

栄

竹山雅夫

Zr Cu Ni Al 系金属ガラスの塑性変形能に及ぼす
山田昌弘 山崎 徹 藤田和孝
Au 添加の影響
横山嘉彦

Do Hyang Kim

Effects of Casting Design and Reduced Pressure
on Mold Filling of Molten Aluminum Alloy in Expendable Pattern Casting Process
Sadatoshi Koroyasu

Fabrication of Yttria Stabilized Zirconia-Silicon
Carbide Composites with High Strength and High
Toughness by Spark Plasma Sintering of MechaniNurul Nadiah Mahmud,
cally Milled Powders
Sanjay Kumar Vajpai and Kei Ameyama

Effect of Stress Field on Closure of Center Defects
in Symmetric Rolling and Asymmetric Rolling of
Tatsuro Katsumura, Takaaki Iguchi,
Round Billets
Hideto Kimura and Jun Yanagimoto

Parallel Implementation for Phase-Field Simulation of Flow Effect on Dendritic Growth with GPU
Changsheng Zhu, Jinfang Jia,
Acceleration
Hong Zhang, Rongzhen Xiao and Li Feng

Materials Transactions 掲載論文
Vol. 55, No. 12（2014）

Textural Through-Thickness Inhomogeneity of Interstitial-Free Steel and Its Influence on Plastic
Anmin Yin, Quan Yang,
Anisotropy Prediction
Fei He, Xiaochen Wang and Christ Glorieux―Regular Articles―
Microstructure of Materials

Interfacial Structure of Erbium Oxide Layer on
SUS316 Substrate Formed by MOCVD Method
Takayuki Shinkawa, Kenji Matsuda,
Yoshimitsu Hishinuma, Katsuhiko Nishimura,
Teruya Tanaka, Takeo Muroga and Takahiro Sato

Diffusion of Carbon in Niobium and Molybdenum
Jun-ichi Imai, Osamu Taguchi, Gyanendra Prasad Tiwari
and Yoshiaki Iijima
Mechanics of Materials

Effect of Oxygen Content in WC-FeAl Powders on
Microstructure and Mechanical Properties ofSintered Composites Fabricated by Pulse Current
Sintering Technique
Ryoichi Furushima, Kiyotaka Katou, Setsuo Nakao,
Zheng Ming Sun, Koji Shimojima, Hiroyuki Hosokawa
and Akihiro Matsumoto
Materials Chemistry

Fabricating Silver Nanoparticles on Thin Silicon
Nanowalls for Highly Sensitive Surface-Enhanced
Shu Ning Wen and Jiann Shieh
Raman Scattering
Quantitative Nondestructive Evaluation of Plastic
Deformation in Carbon Steel Based on ElecHong-En Chen, Shejuan Xie,
tromagnetic Methods
Zhenmao Chen, Toshiyuki Takagi, Tetsuya Uchimotoand Kensuke Yoshihara

Calculation of Thermodynamic Properties of CuCe Binary Alloy and Precipitation Behavior of
Cu6Ce Phase

Thermodynamic
Assessment
of
Fe-B-P-Cu
Nanocrystalline Soft Magnetic Alloys for Their
Crystallizations from Amorphous Phase
Akira Takeuchi and Akihiro Makino

Strategy for Electrodeposition of Highly Ductile
Bulk Nanocrystalline Metals with a Face-CenteredIsao Matsui, Yorinobu Takigawa,Cubic Structure
Daisaku Yokoe, Takeharu Kato, Tokuteru Uesugi
and Kenji Higashi

Synthesis of Lu2O3:Eu3＋ Luminescent Ceramic
Powder Embedded in SiO2 MatrixMaráƒa Luz Carrera Jota, Margarita Garcáƒa Hern áandez,
Antonieta Garcáƒa Murillo, Felipe de Jes áus Carrillo Romo,Ernesto Rivera Becerril, Angel de Jes áus Morales Ramáƒrez,Haggeo Desirena Enrriquez and Elder de la Rosa Cruz

―Express Regular Articles―
Influence of Oxygen Content on the Inclusion Formation and Pitting Corrosion Resistance of Hyper
Duplex Stainless Steels
Soon-Hyeok Jeon, Do Haeng Hur, Hye-Jin Kim
and Yong-Soo Park

Electronic and Magnetic Properties of Mn2Sb1－x
Takatoshi Kakimoto, Junya Goto,
Asx (x＝0, 0.5, 1)
Shinpei Fujii, Keiichi Koyama and Shoji Ishida

Separation of Tin, Silver and Copper from Waste
Pb-free Solder Using Hydrochloric Acid Leachingwith Hydrogen Peroxide
Sookyung Kim, Jae-chun Lee, Kwang-sek Lee,
Kyoungkeun Yoo and Richard Diaz Alorro

Haihong Li, Xueqin Sun and Shangzhou Zhang

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan(09)Sn Casting AlDamping Capacities of Mg
Joong-Hwan Jun
loys

Electrochemical Behavior of Type 316L StainlessSteel during Cyclic Deformation under Cell CulKotaro Doi, Sayaka Miyabe and Shinji Fujimoto
turing―Express Rapid Publication―
Compressive Properties of Aluminum Foams
Produced by Replication Route using Spheroidal
Calcium Chloride as Space Holder

Synthesis and Characterization of Mesoporous Silica from Anorthite-Clay Mineral: Role of MechaniJunhyun Choi, Yosep Han,
cal Activation
Donghyun Kim, Soyeon Park, Jayhyun Park, Jaikoo Parkand Hyunjung Kim

J. A. Liu, F. Gao, Y. Q. Rao, C. L. Wu and Y. Liu―Rapid Publications―
Facile Synthesis of Fe3O4 Nanoparticles with aHigh Specific Surface Area
Jianchao Ma, Lingling Wang, Yanli Wu, Xianshu Dong,
Qingliang Ma, Chen Qiao, Qingfang Zhang and Jilong Zhang〈年機関誌総目次掲載について〉★「まてりあ」「日本金属学会誌」「Materials Transactions」の本年の総目次は，各ジャーナルのホームページに掲載致します．

◇

◇

◇

まてりあ

第
巻

第号

［最近の研究］ナノ析出を利用した鉄鋼材料の高強度化と高延性
化 …………………紙川尚也，宮本吾郎，古原 忠［講義ノート］鉄鋼の相変態―初析フェライト成長における界面の平衡条件と a/g 界面エネルギー―……………………………………………榎本正人

予告［新技術・新製品］3 編―他―(編集の都合により変更になる場合がございます．
）“材料系学協会情報コーナー”
〈ふぇらむ
入門講座
躍
解

動
説

第巻

第号予定〉鋼の凝固入門 13 溶接欠陥の発生機構と防止技術―
形状と気候の制御―/清水弘之
高温熱物性に魅せられて/遠藤理恵
水素脆化研究の基盤構築の進展と今後の展望/高井健一

蒸気コーティング法によるマグネシウム合金上への耐食性皮膜の作製/神山直澄・石崎貴裕
―他―

〈溶射

第巻第号(年月)〉

研究論文

―他―

〈軽金属

第巻

第号予定〉解説 アルミニウムによる軽量化と静音化技術/杉本明男
LM レビュー 小型ダイカストシステムによる同期一貫ライン/
師岡将義
連載講座 異種原子注入/柴山環樹・渡辺精一
研究論文 Cu を含有する Mg 9  Al 合金の Zn 添加による耐食性改善/川畑博之・瀬口 剛
摩擦粉末焼結法によるオープンセル型ポーラスアルミニウムの作製/半谷禎彦・石原綾乃・桑水流理・吉川暢宏
鋳造後圧延した Al 10  Si 0.3  Mg 系合金鋳物の時
効硬化挙動/才川清二・森岡竜一・松田健二・寺山清
志・池野 進



速報論文

解

説

相互相関 PIV により得られる高速フレーム溶射とウォームスプレーの粒子群の速度と平均直径に関する考察/森田洋充，片野田 洋
超音波洗浄処理によるコールドスプレー皮膜評価の検討/濱田幸隆， Yangfan Li ，乙部勝則，西村信一，
Teiichi Ando
水素ガスを用いて高速フレーム溶射した鉄系金属ガラ
スの皮膜特性/坂田一則，大関和正，岡 大翼，新屋康弘/緒方道子，古賀義人，成田一人，宮原広郁
防食溶射シリーズ 2/亜鉛・アルミニウム(ZnAl15)合金溶射皮膜の内部腐食機構とその評価方法

本 会 記 事(2014年 9 月20日～2014年10月23日)

正

員

上西
昇
木村浩隆
蘇
益士
学

生

今井崇智
小磯尚大

株式会社アライドマテリアル
株式会社鈴木商館
京都大学

大長
優
船城裕二
丸岡智樹

株式会社 IHI

作田潤紀
末永圭一

大同大学

宮内重明

神鋼リサーチ株式会社

久井重志
和田侑己

近畿大学

Wang Han

東京大学

東洋製罐グループホールディングス株式会社
京都市産業技術研究所

員
岐阜大学
関西大学

茨城大学

近畿大学

外国学生会員
PAN Bo大阪大学

YOU YULIU

東京大学生産技術研究所

◇

◇

◇

《年度会費お払い込みのお願い》
2015年度(2015年 1 月～12月)の会費納入時期となりましたので，下記いずれかの方法にてお早目にお手続き下さいます様お願い致します．

◎自動払込制度(ご登録の口座から引き落とし(2014年12月12日予定))◎郵便振込◎クレジットカード決済又はコンビニ決済(会員マイページよりご利用下さい）

◇

◇

◇

船舶で躍進する新高張力綱―TMCP 鋼の実用展開―
北田博重
近年，海上物流の活発化にともない船舶の大型化が進む一方，高

福井

努 共著

セスや冶金的原理に焦点を当てた内容のものがほとんどであった．

燃費化ならびに今後の環境規制に対応するために省エネルギー船

本書は，造船用 TMCP 鋼の高強度化や大入熱溶接の登場により母(エコシップ)の開発が進められている．これら船舶の開発において材や溶接継手の破壊靭性値がどのような考え方に基づいて取り決め

船体構造用鋼の高強度化は不可欠であり，安全性や製造性との両立

られ，船級規則に取り入れられて来たか，具体的データを掲載してが求められている．船体構造用鋼の高強度化は，TMCP 技術のた

わかりやすく解説している．最近のトピックスである大型コンテナ

ゆまぬ発展およびこれに合わせた合金設計技術の進歩によって成し船の高アレスト鋼について，脆性亀裂伝播停止の概念，アレスト性遂げられてきた．TMCP は制御圧延技術と制御冷却技術を組み合能評価方法，アレスト設計までかなり詳しく解説されている．本書

わせ，優れた機械的特性を引き出す鋼材の製造技術である．これには，造船用 TMCP 鋼の学習に必要なエッセンスが全て盛り込まれより製造された TMCP 鋼は 1980 年代に日本が世界に先駆けて開ており，これから造船分野にかかわる若手から中堅技術者にお勧め

発・実用化し，日本の海事産業の成長・発展に大きく貢献した．まの書である．

た，最近ではコンテナ船の超大型化に対応するために TMCP 型極厚高強度鋼が新たに開発され実用化されている．

(JFE スチール株式会社[2014年 A5 判

鋼材研究部

長谷和邦)

308頁 4,600円＋税 成山堂書店]

TMCP に関する書物はこれまでも多く出版されているが，プロ

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




行
開催日
月
1

事

カ

名称・開催地・掲載号

Spring 8 / SACLA コンファレンス 2014 ～進化する光が拓く科学技術～(東京)

レ

ン

主催・担当

ダ

ー 太字本会主催(ホームページ掲載)
問合先

高輝度光科学研究 TEL 079158
0949
センター・辻
sp8conf2014＠spring8.or.jp
日本磁気学会TEL 0352810106
msj＠bj.wakwak.com
http://www.magnetics.jp/seminar/iwasaki/
03.html
超音波シンポジウ TEL 045
9245598
ム運営委員会・小 terry＠ip.titech.ac.jp
野寺(東工大)http://usejp.org
東海支部・松永tokai＠numse.nagoyau.ac.jp

締切

3～4

第 3 回岩崎コンファレンス「磁気理工学のエネルギ分野への革新的展開」(東京)

3～5

第 35 回超音波エレクトロニクスの基礎と応用に関するシンポジウム(明治大)

技術交流フォーラム『画像処理・パターン認識が発展させる生物科学と材料工学』(名工大)(号
頁)

4～5

電気加工学会全国大会(2014)(新潟大)4～52014 年 度 「 先 進 コ ー ス 」 ≪ 舶 用 燃 料 と そ の 燃
焼≫講習会(東京)

4～5

第 6 回つくば国際コーティングシンポジウム(つ
くば)

4～5

第22回新粉末冶金入門講座(京都産業大)4～5

第52回高温強度シンポジウム(函館)5

第 51 回 X 線材料強度に関する討論会テーマ「非破壊評価の最前線」」(名古屋)

日本材料学会

平成年度材料セミナー「材料における拡散基
礎および鉄鋼材料における拡散と関連現象」(大阪)(号
頁)

関西支部



平成年度支部総会・連合講演会(新潟工科大)
(
号
頁)

北陸信越支部・原 TEL 0252626763
亜(新潟大)
sharada＠eng.niigatau.ac.jp
http://hlab.eng.niigatau.ac.jp/
hpjin2014/8

ワイヤレスエネルギー伝送技術～磁気工学の役割とバイオ医療応用～(中央大)日本磁気学会

8 ～10

第41回炭素材料学会年会(福岡)

炭素材料学会

10

第 1 回初心者にもわかる信頼性工学入門セミ
ナー(大阪)

日本材料学会

第回日本金属学会東北支部研究発表大会(岩手
大)(
号

頁)

12.3

10

第 19 回 資 源 循 環 型 も の づ く り シ ン ポ ジ ウ ム
IMS2014(名古屋)

東 北 支 部 ・ 吉 澤 TEL 0196216354 FAX 0196292847(岩手大)
yoshizawa＠iwateu.ac.jp
第19回資源循環型 TEL 0527365680
ものづくりシンポ ims＠nipc.or.jp
ジウム実行委員会

11～12

第28回信頼性シンポジウム安心・安全を支える
信頼性工学の新展開
(大阪)

日本材料学会TEL 0757615321
RESYMPO2014＠jsms.jp
http://www.jsms.jp/

講演
9.12

11～13

走査型プローブ顕微鏡(28)ICSPM22(静岡)応用物理学会・小 TEL 035802
0863 oda＠jsap.or.jp
田
http://dora.bk.tsukuba.ac.jp/event/ICSPM22/

論文
1.15




研究集会「第回プラストンに基づく変形現象研究会～双晶変形およびマルテンサイト変態～」(京大)(本号
頁)

研 究 会 No. 70 ・ TEL 0757535573
大石(京大)
admin＠esism.kyotou.ac.jp

12.12

19

関西支部第 16 回塑性加工基礎講座「金属薄板の成形性試験(実習付き）」(京都工芸繊維大)2020

平成26年度高専女子フォーラム in 関西(神戸)




平成
年度関西支部鉄鋼プロセス研究会・材料化学研究会第回合同見学会(京大)(本号
頁)


年月
第53回セラミックス基礎科学討論会(京都)
8～9



定員
100名

電気加工学会・田 TEL 025
2627016
村(新潟大)
take＠eng.niigatau.ac.jp
http://www.jseme.or.jp/
日本マリンエンジ TEL 033539
5920
ニアリング学会
staff＠jime.jp http://www.jime.jp
産 総 研 ， 物 材 機 TEL 029
8592560
構・村上(物材機 murakami.hideyuki＠nims.go.jp
構)
粉体粉末冶金協会 TEL 075
7213650
inoue＠jspm.or.jp
日本材料学会TEL 0757615325
http://www.jsms.jp/

TEL 0757615321
x51touron＠jsms.jp
TEL 0664435326 FAX 0664435310
nkansai＠ostec.or.jp

TEL 0352810106
http://www.magnetics.jp/seminar/topical/
199.html
TEL 0353896359
tansodesk＠bunken.co.jp
http://www.tanso.org/contents/event/conf2014/

11.21
講演
9.8

定員
40名
講演
10.23

講演
8.25

http://sinrai.jsms.jp/

日本塑性加工学会 TEL 090
92800383
関西支部
kansai＠jstp.or.jp
2014年度計算力学技術者(CAE 技術者)「1・2 級」 日本機械学会・関 TEL 0353603506 caenintei＠jsme.or.jp
認定試験・講習会(東京)根
http://www.jsme.or.jp
平成26年度 高専女子フォーラム in 中国(広島)
国立高等専門学校 TEL 082373
8200
機構他・白井(呉 kikaku＠kurenct.ac.jp
高専)
http://www.kosenk.go.jp/kosengirl/jyoshiforum/

23

講演
8.4

12.4

国立高等専門学校 TEL 074355
6012
機構他・端無(奈 ssoumu＠jimu.narak.ac.jp
良高専)
http://www.kosenk.go.jp/kosengirl/jyoshiforum/
関西支部・長谷川 hasegawa.masakatsu.7r＠kyoto
u.ac.jp(京大)
TEL & FAX 0757535431

12.18

日本セラミックス TEL 077
5437466
協 会 基 礎 科 学 部 ifujii＠rins.ryukoku.ac.jp
会・藤井(龍谷大) http://www.chem.ryukoku.ac.jp/kiso53

本 会 記 事

開催日

名称・開催地・掲載号

主催・担当

問合先

9

第64回レアメタル研究会(第 2 回貴金属シンポジ
ウム)(東大)(11号574頁)

レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 tmiya＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研)10

第20回高専シンポジウム in 函館

高専シンポジウム協議会，函館工業
高等専門学校・神山(函館高専)～

研究集会 第回グリーンエネルギー材料のマル
チスケール創製研究会(松江)(本号頁)

研 究 会 No. 71 ・ TEL 






田中(産総研ユビ FAX キ タ ス エ ネ ル koji.tanaka＠aist.go.jp
ギー)

13～14

第200回研究会 磁性材料の作製と評価手法～大型実験施設を用いた材料評価～(茨城)日本磁気学会15

第55回海水環境構造物腐食防食研究会
電気化学ノイズ法を用いた現場腐食モニタリング
に関する勉強会(小田原)15

TEL 0353896372
crsjdesk＠bunken.co.jp
2014年度「先進コース」≪推進軸系≫講習会(神 日本マリンエンジ TEL 0335395920 staff＠jime.jp
戸)ニアリング学会
http://www.jime.jp
第 371 回 講 習 会 「 ウ ェ ア ラ ブ ル 技 術 の 最 前 線  精密工学会
TEL 0352265191「着る」機械の現在・過去・未来」(東京)
http://www.jspe.or.jp/

15～16
20

講習会「薄膜結晶の評価基礎と応用」(東京)

22～23

第43回ガスタービンセミナー(横浜)29

海事三学会合同『次世代エコシップシンポジウ
ム』地球環境負荷低減と海洋環境技術開発(東
京)


～


平成
年度日本鉄鋼協会・日本金属学会両北海道
支部合同講演大会開催(号
頁)

30～31

ゲートスタック研究会の物理―(三島)月
6―材料・プロセス・評価

第 10 回 SPring 8 金属材料評価研究会最近の注
目技術紹介
(東京)

6

第208回塑性加工技術セミナー「塑性加工のための高張力鋼板の基礎―材質造り込みから加工技術まで―」(大同大)

13

走査型プローブ顕微鏡の最新活用術(川崎)26～272014 年度「先進コース」≪機装設計≫講習会
(高松)

28

日本顕微鏡学会第 39 回関東支部講演会「革新のための基礎技術― Basic for Innovation―(工学院
大)」

月
5

6
13

第30回塗料・塗装研究発表会(東大)2015年度砥粒加工学会先進テクノフェア(ATF2015)(東京)
第65回レアメタル研究会(東大)(11号574頁)

TEL 0138596312
sohmucho＠hakodatect.ac.jp
http://www2.hakodatect.ac.jp/site1_
symp/

日本ガスタービン TEL 033365
0095
学会
gtsjoffice＠gtsj.org
日本航海学会他
TEL 0336303093
navigation＠nifty.com
https://www.rdcast.com/c/i/60
北海道支部・田中 TEL 0143472651 FAX 0143472760(新日鐡住金)tanaka.9qh.shigeo＠jp.nssmc.com
応用物理学会・三 yuuichiro.mitani＠toshiba.co.jp
谷(東芝)http://home.hiroshimau.ac.jp/oxide/

定員
60名

1.19

定員
200名

SPring 8 利 用 推 TEL 0791580924
進協議会 研究開 kinzoku＠spring8.or.jp
発委員会・橋本
http://www.spring8.or.jp/ext/ja/iuss/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

1.30
定員
70名

神奈川科学技術ア TEL 044
8192033 ed＠newkast.or.jp
カデミー
http://www.newkast.or.jp
日本マリンエンジ TEL 033539
5920 staff＠jime.jp
ニアリング学会
http://www.jime.jp
日本顕微鏡学会・ TEL 029
8604431
物材機構(三留)
MITOME.Masanori＠nims.go.jp

定員
20名

日本塗装技術協会 TEL 036228
1711
tosojimukyoku＠jcot.gr.jp
http://jcot.gr.jp
砥粒加工学会TEL 0333624195 staff＠jsat.or.jp
http://www.jsat.or.jp
レ ア メ タ ル 研 究 TEL 035452
6314
会・宮嵜(東大生 tmiya＠iis.u
tokyo.ac.jp
産研)

TEL 0222233685
gaffair＠jim.or.jp
annualm＠jim.or.jp(講演)TEL 0222233685 FAX 0222236312
member＠jim.or.jp(参加申込)


～


日本金属学会春期講演大会(東京大学駒場地区
キャンパス)(本号頁)

日本金属学会

第32回希土類討論会(鹿児島)日 本 希 土 類 学 会 TEL 066879
7352
(阪大内)
kidorui＠chem.eng.osakau.ac.jp
http://www.kidorui.org/
日本塑性加工学会 http://www.jstp.or.jp

平成27年度塑性加工春季講演会(横浜).

日本結晶学会年春期講演大会・企業説明会(東大)(号 日本金属学会
頁)

29～31
月
7 ～10

発表
10.31

TEL 0352810106
http://www.magnetics.jp/
塩 事 業 セ ン タ ー TEL 046547
3161 corrosion＠swsj.org
海水総合研究所・
中村




月
21～22

締切

定員
60名

1.13

定員
100名

11.10～
2.10
公募12.5
一般・ポス
ター・共同
12.15
参加
2.20
発表
1.23

The Fifth International Conference on the 粉体工学会・多々 iccci2015＠ml.ynu.ac.jp
Characterization and Control of Interfaces for 見(横国大)http://ceramics.ynu.ac.jp/iccci2015/
High Quality Advanced Materials (ICCCI2015)(富士吉田)

ま て り あ 第53巻 第12号(2014)
Materia Japan




開催日
月
16～20

月
6～11

名称・開催地・掲載号

月
5～8

問合先

The 13th World Conference on Titanium (Ti The
Minerals,
2015)チタン世界会議2015(サンディエゴ)
MetalsandMaterials Society( TMS ) , USA ・
新家(東北大金研)
XVIII International SolGel Conference (SolGel2015) (Kyoto)


～


主催・担当

日本金属学会秋期講演大会(九州大学伊都キャン
パス)

Asia Steel International Conference 2015(Asia
Steel 2015)(横浜)◇

締切

TEL 0222152574
niinomi＠imr.tohoku.ac.jp
http://www.tms.org/meetings/2015/
Ti2015/home.aspx#.VE85Emflrcs

アブストラクト
12.15

ISGS & J. Sol TEL 0757532925
solgel2015＠kuchem.kyotou.ac.jp
Gel Society
http://kuchem.kyotou.ac.jp/solgel2015/
日本金属学会
annualm＠jim.or.jp
TEL 0222233685 FAX 0222236312
日本鉄鋼協会

asiasteel2015＠issjp.com
http://www.asiasteel2015.com

事務局年末年始休業のお知らせ◇

2014年12月29日(月)～2015年 1 月 5 日(月)◇事務局より◇～ 本年は大変お世話になりました．来年もどうぞ宜しくお願い致します．～

2013, 2014年度会報編集委員会
委員
長
副 委 員 長
委
員

古原
忠
御手洗容子
赤瀬善太郎
石本卓也
太田道広
小澤俊平
好田
誠
篠田弘造
高橋
淳
寺山
朗
柳楽知也
廣本祥子
松八重一代
宮岡裕樹
山室佐益

阿部世嗣
礒部繁人
大津直史
川喜多 仁
小林正和
柴田曉伸
竹田
修
仲井正昭
南島
晋
藤原航三
三浦永理
村石信二
湯葢邦夫

池田賢一
井手拓哉
大塚
誠
菊池丈幸
小山佳一
清水崇行
田中真悟
中野正基
長谷崎和洋
古澤孝之
水内
潔
村上浩二

(五十音順，敬称略）

池田大亮
上杉徳照
大沼郁夫
菊地竜也
佐々木泰祐
杉浦夏子
田中秀明
仲道治郎
波多
聰
細川裕之
水口
隆
森戸茂一

石川和宏
上田恭介
大野宗一
北嶋具教
佐藤和久
須藤祐司
田中將己
中村貴宏
畠山賢彦
本間智之
光原昌寿
山崎倫昭

石丸
学
上田正人
奥村圭二
小泉雄一郎
佐藤
尚
高木秀有
垂水竜一
中田博士
廣澤渉一
松尾元彰
水本将之
山田高広

ま て り あ 第巻 第号（）
発行所



定価(本体,円＋税)〒120円
年間機関購読料金,円(税・送料込)
発行日 2014年12月 1 日
公益社団法人日本金属学会〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432 発 行 人 梶原義雅
印 刷 所 小宮山印刷工業株式会社
TEL 0222233685
発 売 所 丸善株式会社
FAX 0222236312
郵便振替口座 0221025592〒1050022 東京都港区海岸 1918

本 会 記 事《新刊案内》『バイオマテリアル研究の最前線』―2014年10月発行―◆

日本発の最新バイオマテリアル研究がこの一冊に濃縮◆

金属系バイオマテリアルを中心にセラミックス系，高分子系，細胞，
計算機シミュレーションまで広くカバー
◆

手元に是非置いておきたい渾身の一冊

成島尚之・中野貴由編
版型・頁

A4 判

約300頁

定価

(5,900円＋税)国内送料 700円

発行

公益社団法人日本金属学会

日進月歩のバイオマテリアル研究を行うには，学問分野や研究領域を越えた広く深い理解が必要である．そのため研究の最前線を理解することは必ずしも容易ではない．本書は2000年以降の日本発の最先端・最重要研究である116報の原著論文と 9 冊の書籍を取り上げ， 83名の新進気鋭の研究者の手で，それぞれのエッセンスを 2 ページに凝縮し，その後の進展も踏まえつつ解説することでバイオマテリアル研究のバイブルとした．
本書は，(第 1 章)総合書にみるバイオマテリアル研究の基礎と最前線，(第 2 章)チタン系バイオマテリアル研究の最前線，(第 3 章)コバルトクロム系バイオマテリアル研究の最前線，(第 4 章)その他の金属系バイオマテリアル研究の最前線，(第 5 章)セラミックス系・高分子系バイオマテリアル研究の最前線，(第 6 章)表面処理・形状制御研究の最前線，(第 7 章)
骨組織・骨組織再生研究の最前線，(第 8 章)細胞ならびに細胞外基質制御研究の最前線，(第 9 章)バイオマテリアルならびに生体組織への計算機シミュレーション研究の最前線，により構成されている．初心者から専門家まで教科書・参考書として幅広く活用できるおすすめの一冊となっている．

申込方法書名，部数，送本先，氏名を明記の上，Email または FAX にてお申し込み下さい．代金は送本時に請求させていただきます．
申込・問合せ先〒9808544 仙台市青葉区一番町一丁目1432
公益社団法人日本金属学会
TEL 0222233685

企画・会員サービスグループ

FAX 0222236312

Email: ordering＠jim.or.jp「バイオマテリアル研究の最前線」申込書
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平成26年12月 1 日発行「まてりあ」

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