■2005.4

財団法人 金属系材料研究開発センター

No.222

TODAY

新たな脅威への対応などが国をあげた資源戦略に取り組み、資源メジ
ャーと伍するように海外鉱山権益の買収にも積極

財団法人 金属系材料研究開発センター

副理事長

的に乗り出してきた。このグローバルな資源産業

大 木 和 雄の動きには、個々の企業が対応することはもちろ（日鉱金属㈱ 代表取締役社長）

ん、それを支える資源のないわが国の長期資源戦
昨年度は、鉄鋼、非鉄金属、石油などの素材企略の確立が強く望まれる。

業の業績が飛躍した。厳しい合理化を進めてきた

最近、素材生産現場での安全防災成績の悪化がところに、中国を中心とした需要の急速な増加に伝えられている。また今後数年間のうちに現場をより需給ギャップが開き、価格の大幅値上げが重支えてきた団塊の世代の大量引退が起こることかなった結果である。

ら技能、技術の伝承が課題となり、日本素材産業

われわれは、かねてより自動車、ITなど日本がの強みである現場の力がゆらぐのではないかとの比較的優位にある産業を支える材料及び素材企業

危惧がでてきている。最近の企業内のコミュニケの強さを失ってはならない、さらに「強いものをーション状況の変化、パート化の拡大など時代のより強く」と主張してきた。昨今のわが国の材料変化も背景にあると考えられ、従来有効であった

企業は、部品企業の陰に隠れることなく、それ自以心伝心の手法は維持できず、それに代わる、例体でグローバルに事業展開して強さを発揮しつつえばIT活用による徹底したマニュアル化など海外ある。これに素材企業が加わってきたことは喜ばでも適用できる手法に変えて対応する必要がある

しい限りである。

のではないだろうか。

しかしながらこの好調の陰で新たな脅威が顕在「強いものをより強く」を継続していくために化しつつある。外なる脅威は「資源獲得競争の激は、常に新たな脅威や新しい変化へ前向きに対応化」であり、内なる脅威は「生産現場の強さのゆし、挑戦し、変革していかねばならない。

らぎ」である。

一方、決して変えてはならないのは、技術開発

コークス、鉄鉱石、非鉄鉱石などは、近年、企力の優位性の維持、強化である。省資源、リサイ

業買収を通じて国際優良資源メジャーによる寡占クル促進、IT活用などの新たな視点を取り入れ、化が著しく進み、わが国素材産業に対して強い交材料開発及び生産プロセス開発を自信をもって今渉力を発揮するようになってきた。需要の伸びが後も進める必要があるし、さらに製造現場の強さ

急速にもかかわらず、優良な資源が少ないこともを支えるインフラの整備や意識改革にも力をそそあって大幅な原料の値上げが実現している。一方、がねばならない。これらの点で、JRCMの果たす

それに加えて今後の需要大国である中国、インド

役割に、今後ますます期待したい。

1

JRCM REPORT

平成17年度
事業の方針

事業計画及び収支予算（概要）適切に対応していくためには、従来の枠

ホームページへのアクセスも内容の拡組みにとらわれることなく、必要なサー充に対応して増大しているところから、

平成17年度は、「研究企画・管理法人」

ビス・役割を合理的なコストで提供でき引き続き充実を図り、賛助会員をはじめとしての機能に加え、産学連携の推進をるかという視点も含めて対応していくことする当センターの支援者へのサービス図るためのさまざまな活動に取り組み、とが求められる。

を向上させる。

新たな産学連携活動推進機関としての役

そのためには、研究開発プロジェクト

当センターでは、京都及び東京で開催

割を強化するとともに、材料関係の諸団の企画立案、フォーメーション、フォロ

された「産学官サミット」に参加し、各体との協力をベースにして材料研究開発

ーアップ等必要とされる役割について、種の技術政策情報を配布し評価を受けての強化が図れるような環境の醸成を図っ

関係の諸官庁、公的機関、企業、大学等

きたが、こうした努力を可能な限り継続ていく。

と十分な協議を図りつつ、適切な関与がしていく。
3．技術の普及段階への対応

材料はすべての産業活動のベースであ図れるよう、関係者とのネットワークをり、その技術レベルが需要産業の競争力

これまで以上に強化する。こうした点もにも大きな影響を与える。材料研究は他考慮して、17年度からの材料分野での新で対応した発光ダイオード
（LED）
につい

の分野に比べて、開発に時間がかかりリ規プロジェクトについて積極的に対応すては、省エネルギーに寄与するとして公スクも大きいところから、国の研究開発

るとともに、新たな施策の検討へも積極的な調達等の局面で積極的に採用しても政策として重点が置かれるべき分野であ的に参加していく。

らうべく、交通信号機のLED化促進のた

当センターが、技術開発プロジェクト

るが、材料研究の重要性が広く社会に浸

16年度は地域産学官連携による技術開めの政策措置やLED照明のグリーン購入

透しているとは言い難い。そのため、当発プロジェクトである地域コンソーシア

法の特定調達品目への検討やそれを加速センターは材料研究を存立基盤とする公ムを3件担当するほか、中小企業戦略的するための助成措置を働きかけてきた。

的機関として、材料研究の重要性につい基盤技術開発事業として金型プロジェク

これらがベースとなり、昨年6月に「LEDて広く情報発信を行っていく。

トも2件担当している。こうした新しい

照明推進協議会」が設立され、普及広報

研究開発制度の枠組みに本年度も対応し活動、技術標準化活動等に取り組んでいまで以上に産学連携に対する期待が強まていく。

る。同協議会は現時点で57社の参加をみると考えられるところから、研究開発の一2．企画・情報機能の充実

る等、順調に発展している。

新しい研究の企画立案についてはこれ

層の効率化、研究開発そのものの国際競争力の向上を達成するような産学連携によ当センターの企画・情報機能に対する14年度から開始した「鉄鋼材料の破壊
靱性の評価」については国際標準創生研

期待は大きい。

る研究開発のあり方を検討実施していく。

16年度は、国における科学技術基本計究が終了し、標準化作成検討フェーズにこうした環境のなかで、大学との連携、画の検討プロセスに、当センターとして移行している。当センターではこうしたベンチャー企業の創出、地域における産積極的に参加し、材料系技術開発予算の段階に至った案件についても関係企業や業技術力の向上等これまでにない新たな拡充のための活動を行うとともに日本学団体との協力を図ることにより、日本発産学官連携による技術開発への施策は増術会議の活動にも積極的に参画した。本

の国際標準の策定に向けての作業に取り大しているので、こうした新たな政策面

年度は第3期科学技術基本計画に検討が組むこととしている。

での動きに対応して、当センターとして最盛期を迎えることもあり、そうした環こうした視点から、新技術の開発で終わ貢献できる分野に取り組み、積極的に役境のなかで、当センターとして期待されることなく、
開発成果の社会への普及も必割を果たしていく。

ている役割を図り、材料系技術予算の拡要な活動として、諸官庁、関係企業とも協充に貢献する。

力して当センターが積極的に取り組む。

このため、当センターの有する能力を最大限に発揮できる体制、制度の構築を

技術情報では、公的助成制度、大学等図るとともに、外部関係機関との連携をの研究者情報、公的試験研究機関情報等

当センターでは、NPO法人関東地域

強化し、産学連携活動の中核機関との評

各種の技術情報の収集整理を行い、会員

インターンシップ推進協会の事務局を引価を得るべく、17年度の事業に取り組む。

企業をはじめとして広く情報発信を行っ

き受けることにより、「インターンシップ

1．新しい研究開発制度への積極的対応

ていく。

事業」
等、
人材対策面での政策協力を行っ

4．技術開発人材面での対応

最近の行政改革の動きのなかで、わがまた、諸官庁の政策情報を収集配布すてきているほか、インターンシップ関係

国における研究開発制度及び研究開発支る「JRCM通信」
事業を月1回のペースでの情報収集、データ整理等基本的な情報

援制度も大きく変わっていくことが予想

試験的に行っているが、これについても会活動に力を入れてきた。最近では、もちされる。こうしたなかで、当センターが員からの評価をベースに拡充を検討する。

ろん問題はあるものの、「インターンシ

JRCM NEWS No.222

2の推進、及びそれを基にした研究開発テ

極的に対応する。

ップ」という言葉が社会に定着してきてーマの提案を行う。また、金属系材料のいる。こうした側面でも当センターが一定の役割を果たしてきたと考えている。

知的基盤構築に向けた調査研究の推進、事業計画

今後、技術施策における人材の重要性が一層高まり、新たな政策の展開が期待

1

されるところから、
インターンシップにと及び産学官連携テーマ強化のための調査研究の推進を行う。

研究開発（1）提案公募型の調査研究への提案

どまらず、国で企画されている各種の人

継続プロジェクトの研究開発につい

国・独立行政法人及び公益法人の各機

材政策へ積極的に対応し、人材対策といて、16年度研究進捗概要、17年度研究計

関が実施している提案公募型の研究調査

う新たな活動領域の開拓に対応していく。

画を表−1に示す。

事業へ新規テーマの提案を行う。

17年度から新規に実施する主要な候補

5．賛助会員の拡充とサービス強化案件として、下記プログラムのプロジェ

厳しい経済環境を反映して、当センタ（2）調査研究の成果の展開等
16年度に実施した調査研究の成果を展

ーに対する賛助会員の評価は厳しさを高クトに参画していく予定である。

開させるために、国・独立行政法人及びめている。当センターは賛助会員や広く（1）革新的部材産業創出プログラム・

公益法人の各機関が実施している調査事

産学官全体に対するサービス・センター

省エネルギー技術開発プログラム

業に応募し、実用化等の展開を図る。

であるとの認識を再確認し、より少ない「高機能チタン合金創製プロセス技術開コストでより多くのサービスを提供する

発プロジェクト」

3

情報の収集及び提供（1）産・学双方向の情報収集や提供

ことを通じて、社会からの評価を得る。

チタンは従前の構造材料である鉄、ア

このため、
前述の各種情報提供やJRCM

ルミ等に比べて極めて高い耐食性、軽量下記（2）の活動をとおして、国の施策

ニュース、四次元サロンの開催等により性、高比強度を有する優れた金属材料でや情報を賛助会員等企業や大学等の研究

会員サービスに努めている。また、会員あるが製錬・加工コストが高く、これま者に提供し、産・学双方向情報の収集やからの相談件数も増大している。こうしでは高付加価値製品に限られた部材にし提供を行うことにより産・学・官連携をたニーズに対応できるよう技術情報に関か適用されなかった。現状の製錬法であ強化する。

するアンテナを高くするため職員一同がるクロール法に比べ、電力消費量等を大（2）公的施策等活用情報の収集・提供努力する。また、会員外であっても積極幅に削減するとともに、バッチ式製錬に金属系材料分野に関する公的施策や公的なサービスに努め、会員企業の拡充を代替する連続製錬プロセス技術開発と、募テーマ等、国の動向や情報を収集し、図る。

成形加工技術開発を一体的に行うことに「JRCM通信」等の形で会員企業等が活さらに狭義の材料分野に閉じこもるこ

より、国際競争力の維持・強化に資する。

用できる情報を提供する。また、JRCMとなく、材料のユーザー部門に相当する（平成17〜20年度）

ホームページを活用したデータベースを企業等とも連携を図りつつ、日本のモノさらに充実し提供していく。

作り産業の技術力向上、人材育成、国際

2

競争力の向上を支援していくことが材料

金属材料の製造・利用技術に関するニ

産業の発展に貢献するという視点から積ーズ・シーズのマッチング等の調査研究

調査研究（1）広報誌「JRCM NEWS」の発行
外調査及びシンポジウム等、JRCMの活（平成17年4月1日〜平成18年3月31日） （単位：千円）
合

啓蒙及び普及研究開発や調査研究等の研究進捗、海収支予算書（総括）区分・科目

4

動状況を幅広く紹介する広報誌「JRCMNEWS」を発行し、賛助会員会社をはじ

計

一般会計

特別会計

Ⅰ．収入の部
基本財産運用収入等
繰入金収入
事業収入

231,605
1,000
1,676,000

231,605
1,000
1,676,000000

当 期 収 入 合 計（A）
前 期 繰 越 収 支 差 額
収
入
合
計（B）

1,908,605
523,826
2,432,431

1,908,605
443,601
2,352,206

080,22580,225

Ⅱ．支出の部
管理費
繰入金支出
事業費

397,736
1,000
1,531,369

377,2360
1,531,369

20,5001,000
0用に携わる関係者によって、JRCMホー

当 期 支 出 合 計（C）

1,930,105

1,908,605

21,500

年度も引き続き積極的にホームページを当期繰越収支差額（A−C）−21,500

0−21,500

次期繰越収支差額（B−C）

502,326

443,601

58,7253

め官公庁、大学や関係機関に配布する。
また、JRCMホームページに掲載し広く提供する。
（2）インターネットホームページの活用
JRCMホームページは、各種データベースの掲載等の充実に従いアクセス件数が増加してきた。金属系材料の製造や利ムページによる情報の収集が盛んに行われている。このような現状をふまえ、17活用した活動を展開していく。
JRCMからのお知らせ、関連情報等掲

JRCM NEWS No.222

載内容については、常に最新の情報を掲6載するとともに、公益法人の情報公開のために、JRCMの業務及び財務等に関する資料を広く公開していく。

5

国際交流

JRCMの研究開発成果の発表や関連する海外の研究開発の調査を各プロジェク

連携と協調

7

その他

積極的に官公庁・独立行政法人・大より広い産学連携の推進支援と企業ニ

学・学協会及び内外の研究開発実施機関

ーズ、大学等シーズの発掘及びマッチン

等との交流を深め、情報交換、共同研究

グに役立てていくために産学連携の起点等を推進し連携と協調を行う。

であるインターンシップ推進活動を積極・各プロジェクトにおける各機関との連的に行う。
一方、終了したプロジェクトについて

携と協調

トにおいて実施する。また、海外の賛助

・金属関係諸機関との連携と協調

は、成果を広く普及させ実用化を図るた会員をはじめとする関係諸機関・企業等

・新素材関連団体連絡会における情報とめに、開発技術の実用化等のフォローア

表−1
プ
ロ
名グ
ラ
ム

金属系材料の製造及び利用に関する研究開発
課

題

名

概

製鉄プロセスガス
利用水素製造技術の開発
期間＝平成13
〜17年度

固
体
高
分
子
形
燃
料
電
池
／
水
素
エ
ネ
ル
ギ
ー
利
用

ップに努める。

意見交換との交流を図る。

水素安全利用等基盤技術開発期間＝平成15〜19年度

要

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

水 素を安 全に利 用するための技術開発を行うとともに、安全性の確保を目的とした燃料電池にかかわる
包括的な規制の再点検に資するため、各種材料の技
術 開 発や 特 性データを取得し、技 術 基 準 案や 例 示
基準案の作成につなげる。
高圧水素中での水素用機器に使用する材料の強度や疲労等の基礎物性デー
タを優先的に取得し、要素機器開発に提供する。

平成16年度研究進捗概要

平成17年度研究計画（担当部）

平成16〜17年度はプロジェクトの後半期間にあたり、
これまでの研究成果をふまえ、ベンチプラント試験を実施する。従って、16年度の主目標はベンチプラント試験装置の機器製作及び建設工事の実施、並びにベンチプ
ラント試験に組み込むための触媒や酸素分離管の量産・試作評価・準備、である。
ベンチプラント試験装置の設計・製作・工事は、当初計画どおりに進捗中。ベンチプラン
ト試験用の触媒や、酸素分離管及び試験条
件の検討等についても、予定どおり進捗中。
これまでの研究成果について、第149回鉄鋼協会春季講演大会（平成17年3月）
で9件を発表予定。

平成17年度は、ベンチプラント試験装置の残りの製作・工事と試運転及び実際の試験を行う計画である。具体的には、（1）
ドライガス化（COG中のタール、炭化水素
等の改質反応）及びメタンのコンバインド改質（メタンの水蒸気改質と酸素導入改質反応を連結した改質反応）のベンチプラント試験（2）酸素分離ベンチプラント（上記の種々の改質反応に必要な酸素の安価製造が狙い）
試験の2つを実施する。
また、
これらの試験結果の評価をふまえ、FSを行い、総合的な技術評価を行う計画である。
（環境・プロセス研究部）

予算＝474百万円

予算案＝553百万円

35MPa級高圧水素ガス中での疲労き裂伝播特性、低歪み速度引張特性、材料水素吸収特性等を、JARI、PEC、KHKの各委員会に報告。A6061-T6やSUS316Lが機械的特性劣化が少ないことを示し、例示基準別添9の安全率、第3条（材料特定）、第6条（加工熱処理方法）、第22条（設計確認試験）
等の技術的根拠とした。高圧水素ガス中材
料試験は技術的ハードルが高く、9月末までに規制当局や関係機関へのデータ提示は無理と思われたが、委託先やメーカーの努力で、アルミニウム合金、ステンレス鋼、炭素繊維、シール等の材料主要物性データを取得。

70MPa級高圧水素環境下での材料物性構築に向け、引き続き水素の金属材料への影響評価、水素脆化防止技術と高強度材料の開発、水素用材料共通基盤技術の構築、水素用材料のデータベース化等を行う。特に17年度は、35MPa級実使用影響因子を考慮したデータを補間するとともに、
70MPa超級高圧水素下材料試験機等を設計導入し、超高圧水素ガスを利用するうえでの安全確保、技術開発に資するデータ、基盤技術を提供する。
（環境・プロセス研究部）
予算案＝750百万円

予算＝638百万円（内JRCM分 229百万円）

ナ
ノ
テ
ク
ノ
ロ
ジ
ー

ナノメタル
技術開発
鉄
期間＝
平成13
〜17年度

JRCM NEWS No.222

系

リサイクル性に優れるCu
添加鋼を中心とし、鉄鋼材
料におけるナノクラスター・ナノ析 出 挙 動やナノ領 域の微 細な粒 界・界 面 挙 動を解明し、組織制御の指導
原理及び合金設計・プロセ
ス技術の基盤を確立、ナノ制御新世代複相鉄鋼材料の創製を目的とする。

予算＝127百万円

予算案＝121百万円

0.2%C-1.5%Mn-4%Cuマルテンサイト
鋼において、熱処理条件（熱間圧延→焼き入れ→時効析出処理）と機械的性質の関係を系統的に調査し、強度・延性バランスの指標であるTSxEl値で17000とプロジェクトの最終数値目標である従来材の1.4倍を超える優れた特性値を前倒しで達成した。
また、
熱延プロセスにおける連続冷却のような非等温過程で、析出の駆動力、拡散係数等を考慮したCu粒子析出シミュレーションプログ
ラムを作成し、処理条件に応じて粒子サイ
ズや数密度を予測できるめどが得られた。

平成16年度に引き続きCuナノ析出現象の活用、制御技術の確立を目指す。マルテ
ンサイト系材料を対象として、実用プロセスと想定される連続冷却実験、第3元素Xを考慮したFe-Cu-X系のCu析出現象を追求する。強度・延性特性に加えて種々の材料特性評価を行い、最終年度のまとめとして新材料提案へつなげる。計算科学については、連続冷却過程のシミュレーションモデ
ルを確立するとともに、Cu粒子と転位の相互作用の検討に基づくCu添加鋼の延性向上のメカニズム解明を行う。
（鉄鋼材料研究部）

4

表−１ （続き）
プ
ロ
名グ
ラ
ム

課

題

名

概

ア
ル
ミ
ニ
ウ
ム
系

ナ
ノ
テ
ク
ノ
ロ
ジ
ー

ナノメタル
技術開発
期間＝
平成13
〜17年度

実 用 的 組 成のアルミニ
ウム合 金 材 料を対 象として、強度、延性、耐食性等の機能特性の大幅な向上を目的に、ナノ領域における組 織とその 生 成 機 構を解明し、組織制御技術を確立する。
併せて、計算科学を用いた材料設計技術の開発を通じて、技術の体系化を図る。

（1）バルクグループ
雰囲気熱処理、急速加
熱熱処理や溶湯超急速冷
却 等によるナノクラスター
及び粒径制御により、高強度、高導電率の銅系材料
銅 を得る基 盤 技 術を確 立する。
（2）薄膜グループ系
次世代の高集積デバイ
ス用配線に用いられるナノ領域銅薄膜の結晶成長機
構及びボイド形成機構等を解明し、高導電性を有する
材料設計、
プロセス設計指
針を得る。

体
系
化

低摩擦損失高効率駆動機器のための材料表面制御技術の開発（スマートスチール）
期間＝平成14
〜18年度
地
球
温
暖
化
防
止
新
技
術
プ
ロ
グ
ラ
ム

要

平成16年度研究進捗概要

平成17年度研究計画（担当部）

報告されている実験結果との比較により、Al基合金のマイクロアロイング元素による「初期相分解挙動」、「無析出帯の形成過程」を再現するシミュレーションモデルによる挙動予測の妥当性を評価。
原子間相互作用エネルギーをマップ化することで各元素の挙動・効果を系統的に予測できるようになった。

マイクロアロイング元素による核生成挙
動予測モデルや無析出帯の形成過程を予測するモデルの高精度化を図る。
（非鉄材料研究部）（1）バルクグループ（1）バルクグループ
最終目標の引張強度1000MPa、導電
Cu-Ni-Si系合金で多段時効等のサーモ
率60%IACSを達成するために、Cu-Ni-Si
メカニカル処理により、Ni 2 Siのナノ析出量系合金ではナノ析出制御条件、成分系のを制御し、引張強度890MPa、電気導電率
最適化をさらに進めると同時に添加元素の48%IACSの特性が得られた。また、Cu-Cr効果を検討する。Cu-Cr-Zr系では微細組
Zr系合金では、析出物の微細化、均一分散織の最適化を実施する。
技術について検討し、高温と低温の二段時
効を施すことで均一、微細に分散することを （2）薄膜グループ
合金膜形成プロセスの最適化を図るとと確認した。
もに、Cu配線の密着性向上に有効な合金（2）薄膜グループ
元素の探索をするとともに、50nm級のCu
配線用CuTi合金の相分離効果を利用した極薄バリア層の自己組織形成に関して、 配線の埋込処理を検討し、配線性能評価、信頼性評価を行う。
Ti濃度でバリア層厚の制御が可能で、膜の（非鉄材料研究部）
熱処理温度により低抵抗化が可能であるとの結果が得られた。

研究成果を研究者間で共有化できるように体系化する。また、「知識の構造化
プロジェクト」と連携し、技術横断的な体系化に協力する。

「知識の構造化」連絡会や「nano tech2005」と同時開催のシンポジウム「身近になりつつあるナノ材料シミュレーション」に参加協力した。

「知識の構造化プロジェクト」と連携し、技術横断的な体系化に協力する。

自動車の駆動系である
C V T、水 圧 機 器と発 電 機
タービン軸受の3種の機器を具体的な対象とし、最適な摩擦摩耗状態を実現する材料表面制御技術を確立する。これにより、自動車
CVTの燃費向上、水圧機器の性能向上、発電タービ
ンの効 率 向 上を図りC O 2削減に寄与する。

実 機 摺 動 環 境の模 擬 試 験 方 法を確 立
し、実用化を視野に入れて部材の耐久性及び周辺部品への影響を評価した。特性面ではCVTは摩擦係数10%向上、水圧機器は
比摩耗量10 -8 mm 2 /kgf、軸受は許容面圧30%向上の中間目標を達成した。CVT、水圧機器、軸受システムの境界潤滑膜の特性評価と解析方法の改良を検討した。摩擦
条件と摩擦摩耗特性をつなぐ境界潤滑膜生成機構モデルの基礎案を提案した。

各駆動機器のシステムとしてのテストを実施し、CVTは摩擦係数20%向上、水圧
機器は比摩耗量10 -9 mm 2 /kgf、タービン軸
受は許容面圧50%向上の各種トライボロ
ジー特 性の最 終 目 標 及び機 器 性 能の達成度を把握するほか、実用化の前倒しの可能性を検討する。境界摩擦モデル構築を
各機器システム開発と連携して推進し、それに基づき摩擦面の設計指針案を提示するほか、他の機器への応用の可能性も検討する。
（非鉄材料研究部加工グループ）

予算＝492百万円（内JRCM分 82百万円）

予算案＝530百万円
自動車軽量化アル
ミニウム合金高度
加工・形成技術開発期間＝平成14〜18年度

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

高成形アルミニウム合金板材の開発では、高ｒ値を安定して製作する圧延条件、熱処理条件を確立した。
アルミニウム／鋼ハイブリッド構造の開発
では、スクラムリベット法を開発するとともに最適接合プロセス条件を確立した。さらにハ
イブリッドによる軽量化のメリットについても検討し、適正構造体の選定を行った。
高信頼性ポーラスアルミニウムの開発では、各種発泡凝固技術の確立を行うとともに、適用する部材の提案を行った。

高成形アルミニウム合金板材の開発では、高ｒ値を実現するとともに、モデル型を使用し実用部材の成形を試みる。
アルミニウム／鋼ハイブリッド構造の開発では、16年度の成果をベースに実部材を模擬した、ハイブリッド構造体の製造を行うとともに最適接合法の検討も行う。
高信頼性ポーラスアルミニウムの開発では、連続発泡凝固技術の確立を行うとともに、自動車の実部材への適応を想定した部材製造を試みる。
（非鉄材料研究部）

予算＝714百万円（内JRCM分 37百万円）
予算案＝600百万円

5

JRCM NEWS No.222

表−１ （続き）
プ
ロ
名グ
ラ
ム

地
球
温
暖
化
防
止
新
技
術
プ
ロ
グ
ラ
ム

革
新
的
部
材
産
業
創
出

課

題

名

省エネルギー型鋼
構造接合技術の開発期間＝平成15〜17年度

精密部材成形用材
料創製・加工プロ
セス技術（精密部材）
期間＝平成14〜18年度

環境調和型超微細粒鋼創製基盤技術の開発
期間＝平成14
〜18年度

3

Ｒ

電炉技術を用いた
鉄及びプラスチックの複合リサイクル技
術開発（電炉複合リサイク
ル）
期間＝平成14
〜17年度

概

要

溶接材料の化学組成を変 化させて制 御した溶 接金属の変態温度・変態膨張特性と継手要素の変形量の関係を明確にし、溶接変 形を低 減するための 溶
接材料の開発を行う。さらに、溶 接 金 属の変 態 特 性を考 慮した継 手 要 素の変形 挙 動を評 価するための有限要素法３次元熱弾塑
性シミュレーションソフトを完成させ、継手要素試作を行うとともに継 手としての性能評価を行い健全性を確認する。

平成16年度研究進捗概要

平成17年度研究計画（担当部）

溶接材料の詳細成分設計、試作を行い、溶接変形低減に寄与し、溶接金属においても欠陥がなく、かつ良好な機械特性を有す
る水平すみ肉溶接用フラックス入りワイヤを完成させた。また、溶接施工中の変形挙動
を非接触で連続的に計測可能な装置を開発するとともに、溶接変形挙動を定量的にシミュレートできる、溶接金属の変態挙動を考慮した有限要素法3次元溶接変形モデルを確立した。

水平すみ肉溶接用溶接材料の設計指針にのっとって全姿勢すみ肉溶接用及び突合
せ溶接用溶接材料を開発する。開発した溶接材料を用いて3次元溶接変形シミュレー
ション解析により溶接変形を抑制した施工
条件で平面パネルや立体構造体を作成し、溶接変形低減効果を実証するとともに、構造体の特性評価（強度試験、疲労試験）
を行い、従来溶接材を用いたものと同等以上の特性を確認する。
（鉄鋼材料研究部）

予算＝136百万円（内JRCM分 25百万円）
予算案＝145百万円

材料が成形加工され部 （1）Ni-W合金板厚均一化のため、極間距
離の検討、電解浴補給方法による液組成
材・部品となった時点で、材の管理を行い、Ni-W合金板厚分布±10%料として有していた機能を最 大 限 発 揮できるように、 を達成した。
成形加工時の材料特性変 （2）W中間生成物での粉砕分級を進めて低酸素量で80nmのWC粉末を安定的に化を見込んだ材料創製技
得、ハイブリッド焼結法にて2200Hv以上の術と、その材料の最適な成極めて高硬度の超硬合金を実現した。
形加工技術との一体的研究開発を実施する。これに （3）高精度金型を用いパンチプレス成形、樹脂成形のシミュレーションを行って最適なより、わが国材料産業の国
成形条件の検討を行った。
際力強化と、材料産業を部
材産業に発展させることに
予算＝420百万円（内JRCM分 315百万円）
よる新規産業の創造に資する。

インクジェットノズル、多チャンネルインターフェイスとしての光コネクタ等、高機能化、高集積化のニーズに対応した、サブマイクロ
メータの精度を有する出口製品の高精密部材の実用化に向けて、材料技術、金型材料
技術、金型加工技術、成形加工技術の密接な連携をもって研究事業を計画実施する。特に、超微粒超硬合金試作素材をもとに金型試作及び試作成形研究開発を加速して実施する。
（非鉄材料研究部加工グループ）

リサイクル性に優れ、高強度な超微細結晶粒鋼を創製する基盤技術の確立を目的とし、新しい大歪付与加工技術、微細組織制
御及び保持のための急速
加 熱・冷 却 技 術 、大 歪 加
工を安 定 的に可 能とする
ロール・工 具 技 術 及び 潤
滑を合わせた創 製 基 盤 技術 の 開 発に取り組む。利
用 技 術として超 微 細 結 晶
粒鋼の新接合技術にも取り組む。

（1）高度大歪加工研究において、最大300mm
幅材での結晶粒径1μmを実証するための設備増強を完成した。
（2）ロール・潤滑研究の各々2テーマから各1テーマへの選択を完了した。
（3）計算科学研究では、高精度化のための300（1/sec）の高歪速度付与試験機の設置を完了した。
（4）接合研究では、小型サンプルを用いて超微細粒鋼の接合方法としての妥当性を実証した。

（1）結晶粒径1μmの広幅鋼板の安定試作を可能とし、
その機械特性調査につなげる。
（2）選択したロール・潤滑剤技術につき、熱延型ロール潤滑評価試験機を用いて潤滑機構の解明と最適化を図る。
（3）高歪速度付与試験機を用いた超微細組織形成機構の解明を進め、モデルの高度化を進める。
（4）大型部材の接合研究を進め、2次加工
部材試作を行う。
（鉄鋼材料研究部）

予算＝745百万円（内JRCM分 195百万円）

予算案＝725百万円

リサイクルが困難とされ、現在年間120万t埋立て処
分されているシュレッダーダストを中心に、廃棄物中の有機分を燃料及び還元剤として活 用するとともに金属 資 源を回 収する技 術を開発する。これにより、廃棄物最終処分場余命の延長、自動車リサイクル法の円滑な施行、温暖効果ガス
排出量の削減等に資する。

電炉利用技術においては、電炉操業条件の改善等により、最終目標である廃プ
ラスチック等有機系廃棄物と廃鉄粉との混装固化物の電炉への投入量40kg/t-粗鋼、混装固化物燃焼熱の有効利用率30％を達成。また電炉ダスト処理工程においては、活性炭吹込み技術開発により、ウェルツキルン炉の排ガス中ダイオキシン
類濃度を、1ng-TEQ/m3N以下に低減する
吹込み条件が得られた。

予算案＝380百万円

環境負荷を増大させず、電炉での廃プラ
等リサイクルが可能となるよう、以下の技術開発を行う。
（1）電炉排ガス及びダスト中のダイオキシ
ン類を、低コストで単純化合物に分解する技 術（ 発 生 抑 制 ）を開発する（目標：分解効率80％以上）。
（2）電炉ダスト処理工程において、有機化合物除去装置系内での活性炭循環利用及びダイオキシン類酸化分解技術を開発する。
予算＝166百万円（内JRCM分 26百万円）（環境・プロセス研究部）
予算案＝145百万円

JRCM NEWS No.2226表−１ （続き）
プ
ロ
名グ
ラ
ム

課

題

名

エ
ネ
ル
ギ
ー
使
用
合
理
化
技
術
戦
略
的
開
発
事
業

省エネルギー型金属ダスト回 生 技 術の実用化開発

地
域
新
生
コ
ン
ソ
ー
シ
ア
ム
研
究
開
発
事
業

Xθ型 大 電 流 電 子
ビームによる高 密度・高速描画装置の開発

期間＝平成15〜17年度

要

鉄スクラップを溶解している製鋼用電気炉に電気炉ダストを追 加 装 入し、発生する排ガスを直接処理して 鉄と亜 鉛を金 属として各々分離回収する。この技術の開 発により従 来の電気炉ダストの処理工程を省
略して、大幅な省エネルギ
ーを達 成する技 術の実 用化開発を行うことを目的とする。

平成16年度研究進捗概要

平成17年度研究計画（担当部）

平成16年度はパイロットプラントの設計・製作・設置を進めた。パイロットプラントは愛知製鋼㈱知多工場に設置し、2月より試験運転に入った。プロセス評価、技術動向調査、海外技術調査を実施した。また、9月にスペインの国際会議、10月に中国東北大学にて海外への開発プロセスの紹介を行った。

平成17年度はパイロットプラントによる試験操業を主体に進める。年度前半には一部の設備追加を行い、試験操業を加速させる。
連 続 安 定 操 業 期 間 1 週 間を目 標としている。また、実機トータルシステムをコーディネ
イトし、実機化計画について検討する。国内
2〜3か所を検討候補とする。試験操業に成功した場合は、国内電気炉メーカーへのプ
ロセスの宣伝・紹介を本格化する予定である。
（環境・プロセス研究部）

予算＝129百万円（内JRCM分 9百万円）

予算案＝90百万円

期間＝平成16〜17年度

50-100GBクラスの光ディスクに必要となる高密度
連続曲線描画を、新たな付帯設備なしで短時間に行える、Xθ型大電流電子ビームによる高密度・高速描画装置の実現を目的とする。

大電流照射系の開発については大電流
高速ブランキング、低収差レンズの調査、仕様検討、設計、製作を行った。高速駆動系の開発に関しては、高速位置決め機構制御方式の調査、仕様検討、設計、製作を行った。高密度溝形状評価装置については評
価用ピックアップの調査、仕様検討、設計、製作を行った。
予算＝89百万円

Xθ型電子ビーム描画装置、高密度溝形状評価装置の立ち上げを行う。Xθ型電子
ビーム描画装置については大電流照射系、高速駆動系を実装し装置試験評価から、高密度高速描画装置を開発する。高密度溝
形状評価装置については、評価用ピックア
ップを既存AFMに実装し試作した原盤を用いた形状評価から、微細形状評価技術を確立する。
（産学官連携グループ）
予算案＝50百万円

難 加 工マグネシウ
ム合金大型板材の高効率量産プレス
成形金型に関する
研究開発

戦
略
的
基
盤
技
術
力
強
化
事
業

概

期間＝平成15〜17年度

マグネシウム合金大型板材の高能率量産プレス成形技術を確立するため、金型の表面近傍及び大変形領域のみを局部急速加熱するためのヒーターを適用した金型、並びに無潤滑あるいはミニマム潤滑加工を可能にする金型への薄膜
コーティング及びリコーティ
ング技術を研究開発する。

複雑形状中型、単純形状大型の具体的成形品を選定し、適用するヒーターシステム、薄膜コーティングを含めて、それぞれのプレス金型を開発設計・試作した。また該試作金型による温間プレス成形試験を実施し、これに成功した。並行して、合金組成及び熱処理について、最適化の観点から金属材料学
的に解析を進めた。
予算＝85百万円

複雑形状大型の具体的成形品を選定し、プレス成形用金型を設計・試作・プレス
成形実証試験を行う。該金型には、組み込
みヒーター形状の最適化や伝熱・熱膨張連成解析結果等、
これまでに得た知見及び新たに顕在化した課題対応策をも反映させたものとする。プレス成形実証試験は繰り返
し実施し、薄膜コーティングやリコーティング
効果を含めた耐久性能を検証する。
（非鉄材料研究部加工グループ）
予算案＝85百万円

難成形材のプレス
加工用のマイクロ
金型に関する研究開発
期間＝平成15〜17年度

SF6フリー高機能発フォ 現マグネシウム合金
ー 組織制御開発カ （地球温暖化防止
ス
21 新技術プログラム）
型
研 期間＝平成16
究
〜18年度
開
発
プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト

高硬度の焼結ダイヤモン
ド（SD）や炭化珪素（SiC）
セラミックスを素材とする、
マ
イクロ部品やレンズ成形用の高精度、長寿命金型を開発し、併せて、複雑形状精密マイクロ部品のプレス成形技術及びガラスレンズ等の高温下精密微細転写成形技術を開発する。

SF 6フリーでマグネシウム
を溶解・精製、及び結晶粒を微細化するSF 6フリー溶
解・凝固プロセス技術の開発を行う。これまで研 究 室
レベルでその有 効 性が確認されてきたCaを添加した
マグネシウム合金の溶解・
凝 固プロセスの実 用 化 技術の開発と、
さらにそのマグ
ネシウム合 金の機 械 的 性
質を現状から飛躍的に高める高 機 能 発 現プロセスの開発を行う。

①SD金型：プロトタイプの具体的成形対象品を設定し、創製放電加工法により金型を試作した。
②SiC金型：金型に必要な特性を具備した
SiC新素材を開発し、プロトタイプの具体的成形対象品（ガラス製）用の金型を試作・成形実証試験を実施して良好であった。該
金型には、新開発した方法により、表層へのSiC厚膜被覆及びDLC被覆を適用した。

実用タイプの具体的成形対象品を数種選定し、素材作製、加工、被覆の技術を確立させたうえで試作・成形実証試験を行う。
成形実証試験では、必要精度維持を前提にした寿命評価に重点をおく。また、金型ユーザーの協力を得て、開発した金型をユー
ザーに試供し、実使用に基づく評価を得てさらなる改良を目指す。
（非鉄材料研究部加工グループ）

予算＝85百万円

予算案＝85百万円

二輪車・鉄道車両への適合性評価を進めるうえで、Ca添加によるSF 6フリー溶解実験に着手した。Ca添加の及ぼす組成変形
能とCa量、Al、Zn、Mn量との関係の基礎的データを収集した。鋳造段階では、結晶粒の微細化、硬さ、電気伝導度等の向上がみら
れ、またCa添加による難燃効果は、発火温度が200℃程度上昇している。再溶解においても発火・燃焼等は全くみられず、効果を確認した。

鋳 造 段 階での結 晶 粒 微 細 化に着 手する。16年度に得られた、添加物及び量との塑性変形能とのデータをもとに、添加材の最適化を図っていく。
また、併せて機械的性質を高めるための押出し、引抜き、圧延、固化押出し等の最適条件の探査と、二輪車、鉄道車両への適合性評価を進める。
（非鉄材料研究部加工グループ）
予算案＝270百万円

予算＝270百万円

7

JRCM NEWS No.222

表−１ （続き）
プ
ロ
名グ
ラ
ム

課

題

名

フ 高効率UV発光素ォ 子用半導体開発ーカ （ナノテクノロジース
21 プログラム）型
研 期間＝平成16
究
〜18年度
開
発
プ
ロ
ジ
ェ
ク
ト

概

要

ナノテクノロジーにかかわるAlN系単結晶基板及びAlN系エピタキシャル成
長技術を開発し、小型・高効率・高精度・低価格かつ省エネである深紫外ハイパ
ワー・レーザダイオード等の新用途展開を可能とする。

平成16年度研究進捗概要

平成17年度研究計画（担当部）

下記の7テーマで分担して開発に着手した。本年度は主に基礎実験と設備導入・立ち上げを実施した。
①HVPE法、②溶液成長法、③昇華法、④フラックス法を比較検討しつつAlN単結晶育成技術を開発する。AlN用に⑤CMP研
磨と⑥プラズマCVM研磨技術を開発しAlN
バルク単結晶基板とする。⑦AlN基板を用いた発振波長250nmのレーザダイオードの実現を目指す。

本格的な試作実験と解析により、条件の最適化と設備改良を行い、目標達成の展望を得る。
①〜④の単結晶育成工法については、
選択と集中の検討を行う。
（21世紀のあかり推進部）
予算案＝330百万円

予算＝337百万円

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS／第222号

発 行 2005年 4 月 1 日
発行人 小島 彰
発行所 財団法人 金属系材料研究開発センター〒105-0003 東京都港区西新橋一丁目5番11号 第11東洋海事ビル6階

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

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T E L （03）3592-1282（代）／F A X（03）3592-1285
ホームページURL http://www.jrcm.or.jp/
E-mail jrcm@oak.ocn.ne.jp