The Japan Research and Development Center for Metals

財団法人

TODAY

ISSN0913‑0020．
16
72000.9 No
No．
167

金属系材料研究開発センター

JRCM REPORT・海外出張報告 欧州における超細粒鋼の研究動向の調査 ................... P 2
・「 電 磁 気 力 プ ロ ジ ェ ク ト 」 の研究開発進捗及び欧州出張報告 ............... P 4
・N E D O フェロー研究だより 計算科学による材料科学 ..................... P 7

モノ創り基盤の継承
会員数
人人人人人
(
)

日本鋳造工学会の会員年齢構成(平成 12 年現在)。正会員に対する学生会員の比率は 4.2%、日本トライボロジー学会でも 4.4% と低い。一方、応用物
理学会では 14%、日本機械学会で 14%、金属学会が 17%、日本化学会で 21%である。学生は間口の広い学会を選ぶ傾向があるだろうから、この数字そのものが若手不足の指標になるわけではないが、学会講演会等を見ると基盤分野で高齢化が進んでいるとの実感はある。

工業技術院名古屋工業技術研究所所長( 日本鋳造工学会資料に基づく)
５００
４５０
４００
３５０
３００
２５０
２００
１５０
１００
５０
０ ２０− ２５− ３０− ３５− ４０− ４５− ５０− ５５− ６０− ６５−
２４ ２９ ３４ ３９ ４４ ４９ ５４ ５９ ６４
年齢

榎 本 祐 嗣大学の工学部を訪ねるとき、一体どんな人がどんな研究をしているのかと、好奇心を引かれる学
科や研究室の看板にお目にかかることがある。先端性、学際性、あるいは融合性を謳い新分野の開拓を強く意識して、組織の名称変更が行われたことによる。科学技術の発展上、それは当然である。
その流れのなかで、モノ創りの基盤を担う地味な分野の研究室が漸次、姿を消している。代わってバイオやＩＴ、ナノ等、時流に乗るキーワードでモノクロマイズされつつある。海外流出による産業基盤の空洞化が起こって久しいが、それに続いて教育の空洞化も着実に進みつつあるように思える。
製図はミスだらけ、鋳造・鍛造の工程を知らない、旋盤等の機械加工は苦手、そして工場実習の経験もない．．．．．モノ創りを担うはずでありながら、そんな工学部生が増えているようなことを耳にする。
少子化の時代を迎えるなか、大学では独立行政法人化の大波を受けようとしている。自立性の高い研究・教育の場を目指す必要から、若年層の関心を引き、外部資金導入のチャンスの大きい先端的な分野への志向は、一層加速しそうだ。製造業がわが国ＧＤＰの1/4強を支えている現状を鑑みると、グローバル化の時代とはいえ、わが国の産業基盤教育の空洞化を放っておいてよいわけがない。
基盤技術は決して成熟しているわけでなく、ＩＴやナノ化を取り込み発展の余地がある。
若手のモノ創り離れは、筆者の身近な分野であるトライボロジーや鋳造工学といった基盤分野の学会構成員が高齢化するというかたちでも顕在化している。若手の関心を引こうとするイベントは組まれるが、なかなか実が上がっていないのが現状のようである。
もっと大所からの仕掛けが必要ではないかと考え、そのシナリオを愚考してみた。それは２つのシナリオからなる。一つは、県単位で分散する大学院、あるいは大学の地域連携センターが地域ブ
ロックごとに水平統合し大連合機構を構成する。
そこで産業の基盤から先端までの分野を扱うのだ
が、地域産業を反映したベストミックスの調整を行う。この機構にはＴＬＯ機能を内在させ、アイデアを具現化するため時限で企業研究所の機能も果たす。機構の教官と院生や社会人研究者がそこに張り付いて、実生の技術を目指すわけである。目
途がつけば、院生は学位を取得し成果とともに企業に転出する。フランフォーファー・インスティ
チュートの機能に類似したメカニズムである。

1

一方、先端分野でしのぎを削ろうとする大学教官に、基盤技術への回帰を期待するのはむずかしい。もう一つのシナリオが必要になる。そこで産業基盤を担う業界の支援団体（協会）の出番を期待したい。協会も変革を図る時期である。新たな業務展開として、協会が支援し大連合機構に出前講
座や研究室を設ける仕組みができないだろうか。
現場経験豊かな人たちが基盤技術の出前を担って、産業基盤をうまく循環・継承していただきたいものである。

JRCM REPORT
海外出張報告欧州における超細粒鋼の研究動向の調査
研究開発部長１．
はじめに
１．はじめに2000 年 6 月に、超細粒鋼の研究動向を調査するために、仏独の鉄鋼会社及び大学等を訪問した。出張期間は 6 月
3 日〜 11 日の 9 日間であった。
訪問先は、企業としては JRCM メンバーであるＵＳＩＮＯＲ社Ｒ&Ｄ、ＩＲＳＩＤ
研究所、Dillinger厚板工場の3か所、大学としてはパリ工科大学(Ecole desMines de Paris)材料研究センター及びアーヘン工科大学鉄冶金学科の 2 か所を訪問した。

２．
鉄鋼会社訪問結果
２．鉄鋼会社訪問結果①フランスＵＳＩＮＯＲ社Ｒ&Ｄ訪問

間渕秀里%）を開発したとのことであった。
②フランスＩＲＳＩＤ研究所訪問(Metz、6/7)
Dr.M.Babbitの案内でＵＳＩＮＯＲグ
ループの IRSID 研究所を訪問して、細粒鋼研究の進捗状況を調査した。冒頭、Dr.M.Babbitからスーパーメタルだ
けでなく超鉄鋼(ＳＴＸ)や新日本製鐵㈱の表層超細粒鋼(ＳＵＦ)の内容は熟知しているから説明不要なので、強磁場応用の試験結果と新しい粒界偏析機構についての講演を依頼された。先方の若手研究者 4 名から、超細粒鋼の研究進捗状況のプレゼンテーションが引き続いてあった。
先方の超細粒鋼の研究は加工γから(La Defence、6/6)
池田卓哉氏(IRSID 日本情報室)のアの相変態・二相域加工の影響・α域加工の影響等の基盤的な研究と HOT STRIP

レンジと通訳で、Dr. G. Sanz, Directorof Usinor R&D; Dr. F. Bugnard,を念頭にした薄板(ＤＰ‑ＨＴ、ＴＲＩＰ‑
ＨＴ、ＩＦ鋼)の細粒化研究及びシミュ

Director of French Laboratories;
Dr. M. Babbit, Head of Products

レーションモデルの開発に重点がおかれていた。文献調査からラボ試験まで

Metallurgy Center の 3 人と超細粒鋼について議論した。まず、当方からスの研究内容も充実していた。さらに、研究レベルも極めて高く、研究開発方ーパーメタル研究の概要紹介、先方から細粒鋼研究の現状紹介を互いに行っ針との整合性がよくとれていると判断された。また、先方からスーパーメタ

たあとに、さらに議論を深めた。
結論としてスーパーメタルは軽量化・

ルシンポジウムへの参加と発表の希望があった。ＪＲＣＭとして参加は歓迎す

寿命延長・リサイクルのすべての面で環境に優れており、環境によいことはるが、発表は前向きに検討すると回答した。

持続的な社会の発展のためにもやるべきだと基本的な共通の意見であった。

なお、超細粒鋼のEuropean Project
は英国のマンチェスター大学主導で進なお、同社は極めて優れたマーケット
戦略と研究開発方針を有しており、最められており、現在ＣＲＭ等が参加しているとのことである。

近5年間で40%の新製品(薄板では60

最後に、
Metz近郊にあるＳＯＬＬＡＣ

2のＬＥＤＥＰＰ(フラット材の製品研究所)
を Dr.M.Babbit の好意で見学する機会をもった。テーラードブランクやハ
イドロフォームの高速衝撃試験設備やシミュレーションモデル(Iso‑Punch、
Iso‑Stamp、 Hydro‑Punch)のデモ等を見学したが、極めてレベルの高い優れた研究所であった。
③ドイツDillinger厚板工場見学(Dillingen, 6/8)
Ｒ & Ｄコーディネーターの Dr. G.
Haralamb の案内で厚板工場を見学した。WRB 機能を装備した広幅粗圧延機(5.5m)、ＡＧＣ、ＢＵＲＢ、ＷＲＢを装備
して形状制御可能な仕上げ圧延機を保有。強力ホットレベラー(3,000ton)の前面にフロント・テールマスク及びサイドマスク付きのＴＭＣＰ装置(ＣＲＭ
開発によるＭＵＬＰＩＣ式)が設置されている。水冷ライン長さは 4.7m × 30m であり、５ユニット・各ユニット 6 ゾー
ンの上下ラミナーフローで構成され、各ゾーンごとの水量制御が可能である。
同社のＴＭＣＰにはＡＣＣ(Accelerated
Cooling)、ＤＱ(Direct Quenching)、
ＱＳＴ(Quenching and Self Tempering)、
ＩＣ(Interrupted Cooling)の4種類が存在する。
現状の細粒化レベルは TMCP により
ミニマム５μｍまで可能とのことであった。ラインパイプ用の不安定延性破壊防止用に表層超細粒鋼(ＳＵＦ)は大きな設備投資もなくできそうなので関心が大きいが、スーパーメタルのようなさらなる細粒化は、ドイツの現状マーケ

百万ユーロ( 3 8 % ) となっている。コントラ
クトの 82% は産業界からであり、内訳はエネルギー分野 37%、
航空宇宙分野 27%、
材料分野 18% 、自動車分野 9% である。
主な研究テーマは主な研究テーマは超細粒鋼の開発、
冷延・熱延新高張力鋼(ＴＲＩＰ、ＤＰ)の信頼性評価及び材料と溶接シミュレ
ーションモデルの開発、複合発泡金属(鉄と Al)による軽量化と耐火性評価、
レーザー溶接テーラードブランクの熱影響部及び差厚部の疲労寿命評価と成型シミュレーションモデルの開発であった。なお、超細粒鋼の研究は緒についたばかりで、来年から超細粒鋼の最新のインレンズ

European Project に参加予定なので、今回の講演は大変参考になったとのこ

ＳＥＭによる第二相解とで JRCM の研究が高く評価された。

析によるナノテク的
USINOR 社 R&D にて(左より、Dr.M.Babbit、Dr.F.Bugnard、著者、Dr.G.Sanz)

な評価、炭化物・酸

４．
まとめ
４．まとめ

ットニーズではコストエフェクティブ

化物を含む液相マトリクスのアブノーかどうか疑問であるとの意見が述べられた。

マル成長、Al等の発泡金属による軽量①欧州での超細粒鋼の研究は化と衝撃吸収特性の評価、ＴＲＩＰ鋼の加工及びSi単結晶の熱歪みシミュレー

極めて盛ん
・USINOR 社（薄板中心：DP, TRIP IF)

ションモデルの開発及び医療用ロボッ
トの3dセンシング技術の開発であった。

・European Project(マンチェスター
大学、アーヘン工科大学、ＣＲＭ)②ドイツ・アーヘン工科大学(Aachen、6/9)②自動車を初めとする産業のアクティビティーが極めて活発

Wustite で有名なブストやシェンクを輩出した名門アーヘン工科大学を訪・レーザー溶接テーラードブランク、
ハイドロフォームの実用化問した。Dr. P. Splinter, Academic
Directorの案内で鉄冶金学科を見学す

・新設備の建設（冷延、テーラドブラ
ンク加工、400mm 厚 CC）

３．
工科大学訪問結果
３．工科大学訪問結果

るとともに、先方の要望で JRCM の活動概要・スーパーメタルの研究概要・

・自動車用発泡金属の研究（パリ工科大学、アーヘン工科大学等）①フランス・パリ工科大学(Paris and Evry、6/5)

ナノテクノロジーとしての新しい粒界
偏析機構について講演した。

平衡移動の法則で有名なル･シャト
リエを輩出した名門パリ工科大学を訪

鉄冶金学科は鉱山・冶金・地質科学
学部の 1 学科で、プロセス冶金と材料

最後に、権威あるパリ工科大学、アーヘン工科大学で、前回の米国出張問した。Dr. Y. Bienvenu 教授の案内でルクセンブルク宮殿に隣接する大学

技術の２講座をもっている。予算は 6〜 7 百万 DM ／年で、コントラクトは欧（テキサス大学）に続いて多数の教授・学生に講演する経験に恵まれたことに本校及びパリ郊外Evryに立地する材料
研究センターを見学するとともに、先州共同体 30%、産業界 27%、ドイツ研究共同体 27%、財団 13%、政府 3% で、ついて、出張の機会をくださった藤原
理事長・鍵本前専務理事に深く感謝し方の要望で JRCM の活動概要・スーパ
ーメタルの研究概要・ナノテクノロジ

国家の関与が非常に少ない。

たい。

なお、厚鋼板を多く生産している同社の CC 比率は現状 88% であるが、来年の400mm厚CCの実用化で大幅に改善される予定である。また、厚鋼板の水素性内部欠陥防止対策として、加熱式脱水素炉 1 基・ピット式保温炉 3 基を保有しており、厚板製品に対する品質意
識・技術レベルは高い。

ーとしての新しい粒界偏析機構について講演した。
人材供給等の産業界のニーズに応えるために原理原則を理解させる基礎理論の教育とともに、IT時代を先取りしてコンピュータの製作やシミュレーションモデルの実習等の演習に力点をおいた教育カリキュラムとなっている。
1999年の材料研究センターの予算は7.6百万ユーロで、そのうち研究費は2.9

書籍紹介
今般、下記の書物を、著者やその知己の方のご配慮で入手しました。それぞれご研究他の成果が盛り込まれた貴重な文献ですので、ぜひご参照下さい。
著者
書名
発行①小林 勝 小林勝論文・解説選集
長岡技術科学大学
塑性加工の研究半世紀
小林勝教授退官記念会②渡辺力蔵 日本的創造性
近代文芸社‑ 創造性のマクロ理論
小林氏は、「スーパーメタル」プロジェクト等で JRCM をご指導いただいております。
渡辺氏は、現在（株）日立インテック常務取締役としてご活躍中です。

3

「電磁気力プロジェクト」の研究開発進捗及び欧州出張報告の研究開発進捗及び及び欧州出張報告
新製鋼技術研究推進室

１．
プロジェクト概要
１．プロジェクト概要

戸澤宏一

大同特殊鋼㈱、三菱製鋼㈱、三菱重工

は最終年度であり、総合技術研究の最業㈱及び海外からＵＳＩＮＯＲ（フラン

終段階を迎えている。各研究開発項目の成果を以下にまとめる。

鉄鋼業界は徹底した生産の効率化、ス）、ＡＢＢ Automation Systems ＡＢ

省エネルギー化を進める一方、粗鋼生（スウェーデン）の2社を含む計11社で産量の頭打ちといった状況により、そある。

１）電磁界鋳造による初期凝固制御に関する研究のエネルギー消費シェアは縮小傾向にあるが、今なお一次エネルギーベース
でわが国のエネルギー消費量の１割強を占める一大エネルギー消費産業である。近年とみに地球規模での環境問題

２．
研究開発進捗
２．研究開発進捗

電磁界鋳造法は連鋳鋳型背面にコイルを配し、湯面近傍の凝固殻あるいは研究開発項目を図−１に示す。
また、溶鋼に交流磁場を作用させることにより、①電磁力により凝固殻の鋳型への研究開発スケジュールを表−１に示す。
6 か年にわたる事業期間のうち本年度への対応が要請されるなか、今後も一溶鋼流速センサー

層の省エネルギー化を推進するためには、新しい発想に基づく革新的な技術

電磁界鋳造(初期凝固制御)

湯面レベルセンサーを確立することが望まれている。

・鋳片表面品質の改善
・直送圧廷の実現

浸漬ノズル

鋳型構造

現状の鋼の連続鋳造（以下、連鋳）工程では鋳片の表層部に欠陥が生じや

ﾓｰﾙﾄﾞﾊﾟｳﾀﾞｰ

すく、鋳造後の高温鋳片をいったん冷却して表層を除去（＝「手入れ」）した

溶鋼

あと、再度加熱して圧延工程に送るこ

溶鋼
吐出流

電磁コイル
(交流磁界)

加熱

電磁力とがある。表面に欠陥のない鋳片を確実につくれるようになれば、この再加制動力

熱に要するエネルギーや削除された鉄

電磁ブレーキを製造するために費やした無駄なエネ

溶鋼流動制御ルギーは不要になり、大幅な省エネル
ギーが期待できる。

図 ‑1

本プロジェクトの主目的は、連鋳の鋳型部分すなわち鋳片表面が形成され

表 ‑1る部分に電磁気力を作用させ欠陥のな

超伝導磁石(直流磁界)

・鋳片内部品質の改善
・倍速鋳造時の品質確保

電磁気力プロジェクトの研究開発技術の概略

研究開発スケジュール
年

度

1995

1996

1997

1998

1999

2000

い鋳片を鋳造することにより、高温の開発ステージ

鋳片を連続鋳造工程から熱間圧延工程

1. 電磁界鋳造①初期凝固制御・小規模溶鋼鋳造実験
・低融点合金鋳造実験
・水銀モデル実験
・数値解析

②鋳型構造

・新電磁鋳型試作
・鋳造実験
・数値解析

2. 超伝導電磁ブレーキ・流動制御用
超伝導磁石の製作
・水銀モデル実験・数値解析

3. センシング①電磁界鋳造時の湯面検知

・湯面検知システム開発

・実機実験(ビレット)・ベンチスケール実験(スラブ)②溶鋼流速計・流速計の試作
・原理確認
・外乱対策

・溶鋼使用実験(実機スラブ)に無手入れで直送する「直送圧延」を

価

4・ベンチスケール実験
(スラブ)

評

工業㈱、㈱神戸製鋼所、日新製鋼㈱、後製鐵㈱、NKK、川崎製鉄㈱、住友金属

・ベンチスケール実験
(スラブ)

価

は約25億円である。参加会社は新日本事

か年計画で実施されており、総事業費

評への補助事業として 1995 年 7 月から 6・実機実験(ビレット)

間本研究開発は通商産業省から JRCM

2001

総合技術研究中ある。

主 要 研 究 開 発 項 目可能にするプロセスを開発することで要素技術研究接触圧力を軽減したりモールドパウダ

ずに圧延した棒鋼の品質を調査した結鋳造実験を行い、磁場の浸透性を評価

ーの流路を拡大し、②ジュール熱によ果、表面手入れをして圧延された工程

し課題を明確にした。

り初期の凝固速度を低減させるもので品に比べて同等以上の品質が得られ、ある。これらの作用により鋳型／凝固「無手入れ直送圧延」の可能性が示さ

殻間の潤滑促進及び鋳片表面品質の改善を図るものである。図− 2 に電磁界鋳造の原理を示す。
従来の電磁界鋳造法では鋳片の品質改善効果が安定して得られないこと等

３）超伝導電磁ブレーキ
超伝導磁石を用い、約 1 Ｔ以上の強れた。
現在、スラブの電磁界鋳造の研究開

磁場を連鋳鋳型内の溶鋼に作用させ、発をベンチスケール実験設備により実溶鋼の流動を制御して高速鋳造下での施中である。

鋳片品質の改善を図るとともに、連鋳機の生産性を大幅に向上させることをの問題点が提示されていたため、本プ

この他、要素技術研究として電磁気

ロジェクトでは交流磁場の超高周波数

力を初期凝固殻に作用させたときの挙化並びに間欠化を採用した電磁界鋳造動を解明し、その成果を総合技術研究

スラブ連鋳機の1/2〜1/3の水銀モデ法について商用ビレット連鋳機で実証に活用するために、上下 2 段のコイル

ルにより流動制御実験を行い、10ton/

実験を実施した。実験は設備上の致命で磁場を間欠的に交互に作用させて高min（現状の約 2 倍）相当の注湯速度的な問題もなく順調に操業でき、モー

速鋳造時のブレークアウト抑制効果をにおいても、鋳型内の表面流速を従来

ルドパウダーの消費量が 2 〜３割増加

検討したり、コイルを鋳型と同期させの1/3程度に抑えることができることを振動させる方法により鋳型内潤滑改善示し、現在、スラブのベンチスケール

効果の検討を実施した。

実験装置を用いて溶鋼の鋳造実験を実し鋳型／鋳片間の摩擦抵抗の低減が確認された。また、鋳片表面のオシレー
ションマークは写真− 1 に示すように完全に消失し、表面欠陥も大幅に低減した。さらに電磁界鋳造により得られたビレットを、表面の手入れを一切行わ

パウダー

電磁力

加熱

通常鋳型

各種電磁界鋳造法をビレット連鋳機

４）センシング技術の開発

鋳型構造及び鋳型材質を検討した。超サーとして、磁場間欠印可方式に対しパウダー 高周波法電磁界鋳造に用いるビレットて磁界のオフタイミングに渦電流式レ用スリット鋳型を考案し、十分な磁場ベル計でサンプリングするパルス同期

浸透性を確保し鋳型の熱変形を抑えら

湯面レベル計と、超高周波方式に対す

型

図 ‑2

２）電磁界鋳造用鋳型に関する研究
電磁界鋳造時の湯面レベル測定セン

コイル

鋳型

施中である。

あるいはスラブ連鋳機に適用する際の鋳凝固殻

目的としている。

凝固殻

れることを確認した。また、大型鋳型におけるスリット数削減を目的に複合

電磁界鋳型素材を用いたスリットレス鋳型の試作・

鋼の電磁界鋳造の原理

る電源の抵抗成分の変化を測定する抵
抗方式湯面レベル計を開発した。いずれのレベル計も商用ビレット連鋳機での実験で使用され、安定鋳造に足る制御性能をもつことが実証された。
また、鋳型内の溶鋼表面流速を評価するために、磁場と流動の相互作用を利用して非接触で計測する流速センサ
ーを開発した。センサー／溶鋼間のギャップ変動、温度変動、湯面の傾き変動等の外乱に対する制御機構を組み込
み、10cm/s〜35cm/sの自由表面流速を
約 12% の誤差範囲で測定できることを確認し、実機スラブ連鋳機での溶鋼表
面流速の測定に成功した。

３．
欧州出張報告３．欧州出張報告
従来鋳造
写真 ‑1

鋳造ビレットの表面状態

電磁界鋳造(新日本製鐵㈱室蘭ビレット連鋳機)

今回(平成 12 年６月)の出張はプロ
ジェクトの日本主要メンバーが欧州メ

5

ンバーを訪問し、平成11年度の研究成連のパイロット

果を共有したうえで、工業化Feasibility

プラント及び熱

Study を含む今年度の研究開発方針の流動解析研究の確認・討議並びに新日本製鐵㈱君津のモデル装置やシスラブベンチ実験用設備の出荷前検査

ミュレーション

を目的としたものである。

のデモンストレそのため訪問団は、新日本製鐵㈱・ーションを見学田中 純氏(現ＪＲＣＭ)を団長として、した。君津で今川崎製鉄㈱・柴田浩光氏、住友金属工

秋予定されてい業㈱・田中 努氏、大同特殊鋼㈱・鈴木

る実験に立ち会

寿穂氏、三菱重工業㈱・川水 努氏及びうことに関する筆者の6名で構成し、加えてＡＢＢでの議 論 を 詰めた。

写真 ‑2

設備検査には新日本製鐵 ㈱の設備技術

Jean‑Yves Lamant 氏、Pascal Gardin

楽しみ、お腹を空かせた後ワインと担当として田中 誠氏が同行した。訪問氏、Jean‑Marie Galpin 氏の他に Marc

ともに当地の料理に舌鼓を打った。鳥先はフランス・グルノーブルのＥＰＭ/

Anderhuber 氏が出席した。

がさえずり、馬が草を食べ、朝靄と錯

ＭＡＤＹＬＡＭ及びメスのＵＳＩＮＯＲ/ＩＲＳＩＤ、スウェーデン・べステロースのＡＢＢ Automation Systems ＡＢである。

覚するような静かな光景のなか、日本
３）ＡＢＢ Automation Systems ＡＢ

受け、昼間の白熱した議論とは打って前半 2 日をプロジェクトの研究開発

変わって和やかに過ごすことができに関する議論に充て、後半2日を試験設（6 月 21、22 日）

備の出荷前検査に充てた。ＡＢＢ側から会議にはＭＡＤＹＬＡＭの Marcel

はHelmut Hackl氏、Anders Lehman氏、

Garnier氏以下、Jacqueline Etay女史、Nils Jacobson 氏、Claes Mattisson

Annie Gagnoud 女史、Yves Delannoy

氏、Erik Svensson氏、Jin Li氏、Bengt

氏、Frederique Augereau 女史が参加

Henriksson 氏、Conny Svahn 氏、し、
ＩＲＳＩＤからもJean‑Yves Lamant

Linda Nilsson 女史、Hongliang Yang

氏、Pascal Gardin 氏、Jean‑Marie氏(スウェーデン王立工科大学)が参

Galpin氏、池田卓哉氏が合流して開か

加し、ＡＢＢのプロジェクトメンバーれた。電磁界鋳造の溶鋼流動シミュレ

がほぼ総出で、白熱した議論となっーションの途中経過と今秋、新日本製

た。

鐵㈱君津ベンチ実験で予定されている

特に今後のＦＳについてはその分担条件に対応する水銀モデル実験結果のとスケジュールが確認できたことは意

最新の報告がなされ、ＦＳの進め方の議義が高い。また、新日本製鐵㈱君津の論へと発展した。

ベンチスケール実験装置に設置する設

21日は夏至にあたりフランス全国で備についてその最終確認と検査を実施

音楽祭が開催され、グルノーブルでもした。設備はさすがに電磁関係設備の街中の公園やレストランで各種の音楽

トップメーカーだけあり、製造上の技が披露されて、老若男女を問わず深夜術の蓄積や解析力には目を見張るもの

まで大勢が繰り出し、歌や踊りで夏の

があった。

であった。

あいにくスウェーデン滞在中の天気はくずれがちで夏にもかかわらず寒い
日が多かったが、11時近くまで明るい

２）ＵＳＩＮＯＲ/ＩＲＳＩＤ（6月23日）
ＩＲＳＩＤの概要説明につづき、製鋼関側メンバーの緊張をほぐす心遣いを(6 月 26 〜 29 日）

１）ＥＰＭ / ＭＡＤＹＬＡＭ

始まりを喜び楽しんでいたのが印象的

EPM/MADYLAM 玄関前にて(左より 2 人目が筆者)

白夜を利用して、近郊の農家でスウェーデン古来の斧投げの競技等を皆で

6

た。

４．
おわりに
４．おわりに本プロジェクトは最終年度に入り、現在スラブの電磁界鋳造並びに超電導磁石による電磁ブレーキのベンチスケール実験を精力的に進めるとともに、並行して総合技術研究のまとめとして実用化ＦＳの検討を推進中である。最も実用段階に近いプロジェクトの１つとして、その成果が工業的に生かされ、鉄鋼製品の品質向上のみならず省エネ
ルギー化、ひいては地球環境の改善に貢献できる成果を、日本及び今回訪問した欧州メンバーとも協力して確立していきたい。
また、末筆ながら今回の欧州出張においてＥＰＭ/ＭＡＤＹＬＡＭ、
ＵＳＩＮＯＲ/ＩＲＳＩＤ、ＡＢＢの方々に謝意を表するとともに、このプロジェクトを通じて異質な文化的・技術的背景をもつ者が同じ目的に向かって議論を重ね新しい技
術を作り上げる体験をできたことは、日本のみならず欧州メンバーにも貴重な財産となるであろう。

ＮＥＤＯフェロー研究だより術研究所に赴任しました。ここでは、
ＷＥ‑ＮＥＴのタスク10低温材料技術で、液化水素貯槽用構造材料である金属材

計算科学による材料科学
新エネルギー・産業技術総合開発機構産業技術研究員

文矛（W e n M a o ）矛（

このたび、平成12年度の新エネルギ

子力学を基礎とする手法等が個別に用ー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）の産業技術研究員として採用され、受いられてきました。
私は、1986年に大学院の学生だった

入機関として(財)金属系材料研究開発センターに出向し、研究機関として工業

ときにこの分野を始めました。このときは、金属間化合物である Ni3Al の変技術院中国工業技術研究所にて研究に従事することになりましたので、誌面形をシミュレーションするとともに、透過電子顕微鏡で観察して検証しましをお借りしてご挨拶させていただきます。私は、中国の上海交通大学で学位た。学位を取得後、広州の華南理工大学へ赴任しました。広州は「花の城」

を取得後、広東省広州の華南理工大学
で助教授として教育・研究に従事してと呼ばれるほど美しく、南方の植物が茂っており、このような美しい町は私おります。専門は計算科学で、特に材料科学分野を研究しております。

はいままで見たことがありません。この大学で、現在助教授と高温グループ

１．
計算科学と私１．計算科学と私の部門を率いております。
97年より中国工業技術研究所と協力

計算科学の分野は、近年計算機の発展と共に発達してきました。この中でシミュレーションという領域は計算実験とも呼ばれています。コンピュータ
はそれ自身バーチャルな実験室で数値による実験といえましょう。計算結果
は、実験と同様に予期したことでないものもあります。そのため、シミュ
レーションの結果は実験の解析と同様、統計的処理を必要とします。
実験というものは歴史的な背景があり、方法論もしっかりしていることに対して、計算シミュレーションは新し
いのでいささか怪しいところもありま
すが、方法論は次第に確立されてきて関係をもち、98 年には 1 か月ではありましたが招聘していただき、水素エネ
ルギーに用いられる材料の水素脆性について計算科学の応用を検討しました。
その後、私は香港大学の機械工学科の顔(Ａ . Ｈ . Ｗ . Ｎ gan)助教授に６か月招聘されて新しい Nudged elastic
band 法により bcc である鉄の転位のキンクの活性化エネルギーのシミュレ
ーションをスーパーコンピュータを用いて行い、報告されている実験値とよい一致を得ました。図−１にキンクモデルの計算による変形を示します。

２．
NEDO フェローとしての
２．NEDO
取り組みいます。モデル化の多様な手法は近年開発されました。ミクロ的なレベルで

今年の春、ＮＥＤＯの産業技術研究

は、分子動力学、モンテカルロ法、量員として採用され、４月に中国工業技

図−１

Nudged elastic band 法を用いた鉄のキンクモデルによる変形
図−２

中国工業技術研究所にて

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料の水素脆化のシミュレーションを行い、水素脆化の要因解析や脆化予測を行う計画です。
金属としての塑性変形挙動は転位１本の運動の取り扱いや、原子が集団になった個体としての取り扱いをするには原子数は大きくなり、最近では 100
万個が一つの目標になっています。これらの運動を取り扱うには、分子動力学が一つのアプローチとして提案されており、この原子間のポテンシャルを扱うものに半経験則として Embedded
Ａ tom 法(ＥＡＭ)が現在非常に精度が高いとも言えます。
鉄鋼材料の水素脆性を計算するには、
まずＦｅ‑ＨのＥＡＭが必要ですが、現在信頼できるものがなく、かねてこれを検討していましたが、着任してようやく信頼に足るものが提案できるようになってきました。これはぜひ秋の学会に発表したいと準備しています。原子数 100 万個の計算も共同研究者の力を得て、プログラムを大幅に改造する
ことで可能になってきております。すでに確立している Ni‑H 系のＥＡＭを加え、今後多元系の EAM を視野に入れて計算可能な形へ持って行きたいと考えています。
図−２は中国工業技術研究所でのひとこまです。計算機のＣＲＴに水素脆化の様子がシミュレートされています。
また、日本長期滞在する良い機会ですから、家族ともども日本文化をよく理解し、職場や住居での良き隣人になりたいと思っています。

「21 世紀のあかり」
が『21 世紀夢の技術展』に参加
世紀のあかり」が世紀夢の技術展』に参加『21 世紀夢の技術展』（7 月 21 日〜 8
月 6 日、日本経済新聞社主催）が、科務めた説明員はその対応に追われた。
子供たちには、工作教室コーナーで学・技術の有用性とそれが生み出す豊かな未来を提示し、主として次代を担のＬＥＤを使ったキーライトを組み立てることにより、新技術とのつながり

う子供たちに見聞・体験してもらうことを目的として開催された。ＪＲＣＭがを実感してもらい好評だった。
また、「21世紀のあかり」の背景、技推進している「21世紀のあかり」は、新エネルギー・産業技術総合開発機構

術の概略等を紹介した、コンピュータグ
ラフィックを取り入れたビデオを大型（ＮＥＤＯ）と協力してこの技術展に参加し、低消費電力・長寿命・省スペー

スクリーンで常時放映し、プロジェク
トの啓蒙を図った。

ス等を特長とする21世紀に向けたＬＥＤ
照明技術をわかりやすく紹介した。
「21世紀のあかり」ブースでは、プロ
ジェクト内で試作・開発中の光源や各種照明器具を展示し、おもしろそうに点滅させる子供たちや「へえ、こんなふ
うになるのか」という感想をもらす大人等、プロジェクト参加各社が交代で開催月日
平成 13 年１月29、30 日

編集後記

以前ベンチャーに転身した友人たちのことを書いたが､ 最近の消息を知る機会があった｡ 一人はハイテク製品の生産で年間数億円に売上を伸ばし､ 社
長として陣頭指揮する毎日。もう一人は、コンサルタント業で、特許をもとに補助金を得て、技術開発も行ってい

会議
・イベント
会議・
第３回
スーパーメタル
シンポジウム場
所
東京国立オリンピック記念青少年総合センター

る｡ 収入はまだ少ないが､ ストレスのないのが良いという。
大企業からスピンアウトした人たちが皆うまくいっているわけではないので、大変うれしいことだ｡こんな例が身近にあると、世の中が急激に変化していることを感じる。
（Ｏ）

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS/ 第 167 号

担
当
研究開発部
アルミニウムリサイクル技術推進部

備考(財)次世代金属・複合材料研究開発協会(ＲＩＭＣＯＦ)と共催

広 報 委 員 会 委 員 長 川崎敏夫
委

員 佐藤

明

佐野英夫
事 務 局 白井善久

発
行 2000 年9 月1 日
編 集 人 財団法人 金属 系材料研究開発センター広報委員会
発 行 人 小島 彰
発 行 所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒 105‑OO01 東京都港区虎ノ門一丁目 26 番 5 号

内容に関するご意見、ご質問は事務局までお寄せください。
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駿 / 小泉

岸野邦彦 / 大塚研一

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T E L( 0 3 ) 3 5 9 2 ‑ 1 2 8 2 ( 代) / F A X ( 0 3 ) 3 5 9 2 ‑ 1 2 8 5
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