The Japan Research and Development Center for Metals財団法人金属系材料研究開発センター主要記事•「耐腐食性材質及びシーリング技術開発」 ……. • JRCM創立10周年記念バーティー  ....... LOIDA Y EPMを知ってますか?名古屋大学工学部教授工学博士浅井液生した金属（中央自色部）ろうそくの炎（中央上部白色部）金属分野においては、古くから電気エネルギーを溶解・製錬・凝固の工程において用いてきた。驚くべきことに、高周波磁場による浮揚溶解（レビデーション・メルティング）はすでに1923年に提案されていた。また、数十キログラムの金属の非接触溶解を最近可能にしたと聞く話題のCold Crucibleも、基本原理はすでに1931年に提案されていたのである。きて、電気良導体である液体金属に通電すると発生する破場が元の通電した電流に作用して、フレミングの左手の法則として知られている電磁気力を誘発する。この電磁気力によって液体金属は流動するが、これは地磁気やオーロラの発生原因にも関連する電磁流体力学現象と呼ばれるものである。電気エネルギーにはこのほか、液体金属を浮かせたり、あるいは攪拌したり、その流れを止めたり、形状を変えたり、加熱したり、といった諸々の機能がある。このような機能は電場と磁場と液体金属の流れの複雑な相互作用によって生ずるものであり、この問題を取り扱う学問が1942年、Alfyén (1970年ノーベル賞受賞)によって体系化された電磁流体力学(Magnetohydrodynamics)である。金属製錬の分野に電磁流体力学を取り入れ、その知見を積極的に活用する試みは1970年代から始まったといってよかろう。1980年代に入ると、この潮流はフランスのグルノープル大学に設置されていたMADYLAM（国立の研究所）と日本鉄鋼協会内に組織された「材料電磁プロセッシング(Electromagnetic Processing of Materials= EPM）研究部会」に受け継がれた。その後、わが国でのEPMの活動は鉄鋼製造の実用面における圧倒的な量の優れた研究と技術成果を生み出し、その一部は昨年、日本鉄鋼協会主催で開催された「材料電磁プロセッシング国際シンポジウム」で世界に向けて開示され、先進各国の称賛を浴びるところとなった。また、本年度には当金属系材料研究開発センターのご尽力により「電磁気力利用によるエネルギー使用合理化金属製造プロセス開発」の国家プロジェクトが発足し、EPMの技術開発が国家規模で推進されようとしている。このような背景のもと、近年液体ヘリウムを必要としない超電導磁石の開発がなされ、強磁場が容易に入手できるようになってきた。磁化力とは磁石が鉄を引き付ける力としてなじみ深いものだが、この強磁場においては水やプラスチックやセラミックスといった非磁性物質も磁化力によって比較的大きな力を受ける可能性がある。例えば、化学的に活性なセラミックスを浮揚して溶解し、容器との反応を回避するとか、磁化力が結晶方位によって異なる性質を使って分散粒子の結晶方位を一方向に揃えた複合材料を作製するとか、EPMの夢は金属、非金属を問わずますます膨らむ。最近、MADYLAMはわが国で誕生した造語EPMを頭に付けEPM-MADYLAMと名乗っている。EPMも国際的に認知されるとともに、新局面を迎えようとしているが、そこでも皆様のお力添えを得て引き続きわが国の先進性を維持したいもののだ。
JRCM, REPORT

本研究は、石油公団殿の特別研究「高温・腐食環境下生産技術」の研究課題の１つである「耐腐食性材質及びシーリング技術開発」に関するもので、石油開発技術振興費交付金を受けて、昭和60年度より平成５年度まで、当センターが石油公団殿と共同で実施したものである。平成4年度までの研究結果の概要については本誌でも逐次報告してきたが、ここでは平成５年度の結果を含めて9か年の研究成果を総括する。
1.研究の目的
大深度の油・ガス田開発時に直面する問題、すなわち非常に高い地層温度と厳しい腐食環境に対応するための生産技術が調査・検討され、「高温・腐食環境下にある油・ガス田の反期に安定な生産共をつくる技術の確立」という開発目標が設定された。チュービングバイブ資材関連での具体的な開発内容は以下のとおりであった。 ①耐腐食性（基準Cl~ 20,000ppm、 H 2 S + CO 2 ≤ 40mol%)を有し、7,000m級の大深度坑井での使用が可能な低コスト（高Ni合金より安価）のチュービング用素材(常温降伏強さ56kgf/mm)の開発。 ②商温・腐食環境に十分対応可能な、チュービングコネクションにおけるシール技術の開発。
2.研究経緯
本研究開発は、昭和60年度から平成５年度の９年間にわたって、コーティング技術開発等による製品開発と評価試験による開発品評価が実施された。
2.1 製造技術の開発
製造技術は耐腐食性材質の開発とシーリング技術の開発とに分けられる。前者は、まず小試験片サンプルでコーティング技術のスクリーニングを、火いで６種類のコーティング製造方法を選択して短尺管の製造設備を開発し、サンブル試作による性能評価を行った。プラズマ内盛溶接达(PTH：Plasma Transferred arc Hard facing process)が忌適と判断され、長尺管設備を設置して研究を行い、実坑汁で試験ができるC276コーティング油井管を開発した。後者は、継手シール部のコーティングには複合表面処理法を採用し、耐食性とともに耐ゴーリング性等シーリング特性を有する被膜を開発した。また、チュービングのねじ部に経済的に被覆するためのパイプ管端シール技術も開劣しした。 2.2評価試験の開発評価試験は製造技術開発と表表一体の関係にある。機械的性能、耐食性能(ルーブテスター等)及び継手性能(熱サイクルテスター等）を調べるための設備を設計・開発・設置して、開発品の性能評価を実施した。開発製品の将来の実用化を意図して、海外での第三者機関による評価試歇と実坑汁における腐食試験を実施するとともに、实生産工程を想定して経済性評価も行った。図ー 1に研究開発ステップと設備設置状況をフローチャートで示した。
3.製造技術の開発
3.1  PTH法によるコーティッドチュービングの作製PTH法は、高温プラズマアークを熱源に、耐食性・耐摩耗性の優れた高合金等の粉末材料をプラズマアーク柱に投入し、その溶融物をバイブ内表面に洛着させてコーティングを行う方法である。開発要素は多々あったが、そのなかでもバイプ内で自由に操作できるプラズマトーチの開発がキーボイントてあった。ます、500mm長さのコーティング管が作製できる短尺管設備で、吸特性評価とともに長尺管設備の仕様検討を行った。当初の概念設計段階では、 5 mの長尺管を2.5m× 2式 (2.5mずつ両端からコーティング）で肉盛りする方法を検討したが、将来の実用化を考慮して、片側から５ｍまでコーティング可能な（10mコーティング長尺管の作製)方法を開発した。5.6mの長尺トーチを試作し、各種改良を重ねて製造能力アップを図ったツイントーチの開発も行った。腐材料は各種金属またはセラミックスとの複合等が検討されたが、ハステロイC276が忌適と判断された。サンプル作製において注意した点は、被膜のピンホール欠陥の助止、並びに熱による歪みや機械強度低下の防止であった。各種の対策を識ずることで初期の特性を満足するチュービングサンプルを作製することが可能となった。 3.2コーティング継手の作製高温・高圧サワーガス環境に耐える継手として、図ー２に示す装面処理方法が適していると判断された。すなわち、カップリングの内面ボア及びシール部は、PTH法によるC276膜と同軸マグネトロンスバッタリング法(CMSP : Cylindrical Magnetron Sputtering Process)によるC276+Cu膜を、ピンのシール部には、议処王プラズマ溶射法(LPPS：Low Pressure Plasma Spraying）によるC276膜及びプレーナーマグネトロンスパッタリング法(PMSP： Planar  Magnet- ron Sputtering Process)によるC276膜が適していることがわかった。またたじ部のC276膜は、場合によっては省略町能であることがわかった。チュービングねじ部への被覆は、パイプ管端シール要素技術の開発で、経済的に実施することが可能となった。
4.評価試験
図ー 1に示したように、各研究開発ステップに沿って評価設備を設置し、日標とする製品開発に向けた評価試験を行った。耐食性材質の開発では、耐食性を主体に機械的特性や密着性・序耗性等の評価試験を、シーリング技術の開発では耐食性とともにシール性、耐す--リング性並びに熱サイクルテスターによる継手性能等の評価試験を実施した。
5.第三者評価試験及び
実坑并試験
開発した製品に対して、本プロジェクト以外の第三者による客観的な評価を受け、試作品の性能を失坑井で検証するために試験を奨施した。第三者評価については,一次巡定した7試験研究機関からCLI Internation- alとSwRI （Southwest Research Institute)の2機関(いずれも米国)を選び、評価を依頼した。得られた結果は試作製品の性能を保証するもので、コーティング性能はよく、油井管として美用性があることが証明された。一例として、写真一１にCLIで実施した耐孔食性試験（(Critical Pitting Test）後のバイブ内面状況を示した。実坑井試験については、石油公団腹と原油二・三次回収技術研究組合殿が帝国石油桃殿の頸城鉱場で実施している共同研究「炭酸ガス攻法　頸城プロジェクト」の一環として行われたCO2 HUFF & PUFF実験ラインを利用して、英井戸CO,環境下でのフィールド試験を実施した。図ー３に地上フィー　＝用サンプルについて、写真一２に試験状況を示した。これらの試験により開発品が実腐食環境下でも問題がないことが証明された。 6.経済性評価コーティング油外管の実生産工程を想定して経済性評価を失施した。ングした31/2in油井管を月産50 tの規模て商業生産するとの前提で試算した結果、同一サイズのC276モノ・ウオール油井管よりも製造コストが20～30%低減できることが判明した。
7 .結論
具体的な目標にかなう開発製品が得られ、本プロジェクトの所期の目的を達成した。現在、この開発成果を実フィールドで実証し、併せて周辺機器に
NNOUNCEMENT
IRCMAJ / 10周年記念
創立10周年記念バーティーが、10月3日以17時から当センターにおいて、産官学の関係者200人を超える方々のご出席をいただいて、盛大に行われた。バーティーの冒頭、JRCMの神崎昌久理事長は「指様方のご支援により10周年を迎えることができました。金属材料に対しても省資源・省エネルギ—・地球環境といったグローバルな課週の解決と、独創的、革新的な技術開発が求められており、所期の目的達成のために頑張っております。国際化の時代に入り、変化も早く、従って研究開発の成果に対する評価も厳しくなってきています。10周年を一つの契機として、変化に挑戦する意欲をもって新たに頑張りますので、関係各位の一層のご支援、ご協力、ご指導をお願い中し上げます」と挨拶をした。来資の林康夫通商産業省基礎産業局長(写真左)からは「第2次石油危機後の厳しい経済環境下で発足し、困難な環境変化のなかでJRCMが着実な成果を上げてきたことに敬意を表する。表材産業の今後の発展に対しては、技術と人材の寄積が重要な課題であるので、JRCMに対して、建設・土木・産業機械・環境技術等の幅広い複合的な技術開発への対応と、さらに、リサイクル技術の確立のための高度なスクラッブ再生利用技術の開発等、大きな期待を答せている」との祝辞をいただいた。また、当センターの初代副理事長を務められた来賓の永野健三菱マテリアル秋取締役相談役は「ホーキング博士の宇宙に関する本を読んだが、離解で理解できなかった。しかし読んだあと、わからないなりに非常に気持ちがよい本であった。JRCMで研究に取り組んでいる人たちが、ホーキング博士の本を読んだあとのようなさわやかさをもったソサエティになればいい姿だと思う」と今後の広範囲な活動への期待を述べられた。その後、中島邦雄通商庫業省大臣官房審議官の音頭により乾杯、歓談に移り、佐藤史郎副理事長の中締めのあと、19時過ぎ盛況のうちに散会した。なお、アリシウム社のご厚意によるアルミ・リチウム合金に「JRCM創立10周年記念」と刻んだキーホルダーの記念品が、この10年の成果の一つとして出席者に配られた。
〔人事異動〕
平成7年10月１日付
須山和英
(新住友金属工業機住友金属ビジネス企画機出向企画管理本部担当部長(II)総務部火反対総務課長増田試一(新)総務部次長兼総務課長兼新製鋼技術研究推進室主任研究員(旧住友金属工業株就領技術部参事山名 寿(新製鋼技術研究推進客主任研究員(旧)(機神戸製鋼所鉄鋼事業本部神戸製鉄所製鋼部製鋼技術室主任部具平橋英行(初期神戸製鋼所鉄鋼事業本部神戸製鉄所製鉄製鋼部製鋼技術室主任部員(旧)新製鋼技術研究推進室主任研究員
〔新人紹介〕
①出生地②西暦生年月日③最終学歴①職歴①仕事に対する期待①趣味、特技、資格等増田　誠一①兵庫県芦屋市②1950年12月9日①大阪大学工学部大学院修士(冶金) ④1975年住友金属工業機入社。12年間中央技術研究所で製鋼精錬分野の研究、特に転炉精錬に関する新技術研究開発を担当。 ⑤いままでは技術中心で仕事をしてきましたが、今回、総務を担当するということで周囲の方々にご迷惑をかけることが多いと思いますが、しっかり勉強していきたいと思います。 ⑥スキー、パソコン、テニスを少々。山名 寿①兵庫県姫路市②1956年12月10日③京都大学工学部大学院修士(冶金) (01981年)仲戸製鋼所入社。加古川製鉄所、鉄鋼技術研究所、神戸製鉄所と生産現場、研究部門をひと通り経験する。主として製鋼精錬分野の開発を担当。 ⑤これまでとは異なった環境のもと、広い視野で考え、勉強できるよい機会に恵まれたと考えています。「人」との出会い、お付き合いも勉強し、任期中、若さで頑張りたいと思います。 @Bの上がらないゴルフ、囲碁、美術節めぐり。
JRCMでは、従来から「アルミニウム表面のミリオーゲー硬化技術の調査研究」(WG主査：大阪大学溶接工学研究所・松田福久教授）を実施していますが、今般、「アルミニウム合金の表面厚膜硬化技術」を目刊工業新聞社娘のご協力により、発刊するはこびとなりました。同書（予価6,400円、約300頁）は12月12日以以全国の書店にて発売されますが、この機会に、JRCM10年の活動成果の一端としてご紹介いたしたく、記念講演会と懇親バーティーを右記の日程で開催します。席に限りがございますので、出席ご希望の方はお早めにJRCM研究開発部　鈴木、宮坂(TEL：03-3592-1283  FAX：03-3592-1285)までご連絡ください。開催日・場所第1回　平成７年12月20日以JRCM（東京都港区・虎ノ門 17森ビル6階）第２回　平成８年１月26日函愛知県技術開発交流センター（刈谷市）第３回　平成８年３月１日倫富山県工業技術センター（高岡市）時間（各会場共通）講演会　10:30～16:40パーティー17:00～19:00
活動報告
圖第109回広報委員会日時10月17日(火) 16:00~18:00議題  109号検討他国調査委員会◎第11回新アルミミリオーダー表面改質WG日時10月12日(村13:30〜17:00議題 出版計画進捗状況及び出版記念行事他●第２回膏色・紫外発光デバイス材料部会日時10月24日(火) 13:30〜17:00議題1講演「MBEによるZnSnのホモエピ成長住友電気工業務基盤技術研究所主任研究員　西根士郎氏2最近の青色発光材料のトピックス●第３回金属の微生物腐食の検出・
防止技術調査研究部会
日時10月12日(税13:30~17:00議題1評價出光興産物中央研究所生化学研究所佐藤幹夫氏2マニュアル内容の検討他●第3回金属素材産業におけるLCA手法に関する調査研究委員会日時10月23日(月) 13:30〜17:00議題1講演「自動車LCAにおける金属材料リサイクル」トヨタ自動車険第１材料技術部金属材料室主杢近田敏広氏2調査進捗状況報告國第27回スーパーヒーター用材料技術委員会日時10月17日(火) 13:30〜17:00議題1平成7年度研究進捗状況報告2 NEDO技術開発委員会報告他■第7回恩高速プラズマジェット加工
委員会
日時10月13日(金) 14:00~17:00議題1追加データ解析紹介及び議論2新年際案他圖第6回電磁プロジェクト企画技術委員会日時10月4日例10:00~13:00議題1研究分科会報告及び審議2研究委託打ち合わせ報告他国「スーパーメタルの先導研究」第２回大型豪材WG（鉄系）WG日時10月2日() 13:30~17:30議題1調査結果説明と研究課題討議2フォーラムへの対応等■新製鋼プロセス・フォーラム●第23回企画部会日時10月23日(月) 15:00~17:00議題1 SSE研究の進め方2第12回新製鋼プロセス・フォーラムについて他本誌の編集に携わってから、いつのまにか、最も古手になってしまった。 3代の広報委員長の下、自らは、ただ月日を経てきた感じがするが、人が代わっても、編集委員の最大の関心事は、どうしたら多くの皆さんに本誌を読んでいただけるかであったと思う。技術的・専門的な記事が多いなかで、いかに読みやすく、親しみをもっていただくかは、これからの課題でもある。普段の猛集会議で、読者の皆さんの反応が紹介されたりすると、「案外、読まれているんだな」と、委員すべての顔が微笑むのである。 (S)広報委員会　委員長　小林邦彦
The Japan Research and Development Center for Metals JRCM NEWS／第109号本誌は地球環境保全を考慮し再生紙を使用。本書の内容を無断で建写複製転載することを読じます。発　行　1995年11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鍵本深発行人財団法人金属系材料研究開発センター発行所〒105東京都港区虎ノ門一丁目26番5号虎ノ門17森ビル6階T E L (03)3592-1282(代)／ＦＡＸ(03)3592-1285