2020.12.04 13:07

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　第11回　高機能素材Week　が幕張メッセで12月2日（水）~4日（金）に開催されている。二日目の3日（木）は、金属展に出展した、日本チタン協会、特殊鋼倶楽部、日本伸銅協会及びマグネシウム協会を訪問した。

 

 

 

 

金属展では、高機能合金、アルミニウム、特殊鋼、マグネシウム、銅、チタン　及び、金属加工機械、外観検査装置、受託加工、表面処理などが展示されていた。

 

 

一般社団法人　日本チタン協会

 

 

　日本チタン協会のブースでは、コンサルタントの伊藤さま（写真　右端）にお話を伺った。

 

　ブースには、姫路の明珍敬三さまから贈呈された、純チタン製の“おりん”が展示されていた。このおりんは、すばらしい音色であり、しかも、共鳴のように音が鳴りやまない特長がある。チタンの硬さ、おりんの形状、軽さなど、このおりんの不思議を解明したいと思って いると説明し、話が弾んだ。

 

　チタンはその、軽さ、高耐食性のみが話題になりがちであるが、

　・チタンは、金属アレルギーなどを起こしにくい、人体に優しい安全な金属である（応用例：人工骨、ボルト

　・意匠性、酸化膜厚さによる着色、装飾品にもなる等、

 

　身近に多くの応用例があるとの説明があった。

 

　現在のチタンは、玉鋼に匹敵する高級品であるので、将来、チタン製の刀も夢ではないかも？と、今度明珍さまに聞いてみようと、思いながらお話を伺った。

                                                                                                                             

　・一般社団法人　特殊鋼倶楽部

　　特殊鋼倶楽部は、1952年5月16日設立。業務内容を下記に示す。

　・特殊鋼商品知識の普及及び啓発

　・特殊鋼に関する諸統計の収集及び提供

　・特殊鋼の生産、消費等の調査研究

 

　特殊鋼倶楽部のブースで、初めて専務理事　小澤さまと対面でお話させていただいた。

 

　これまではコロナ禍のため、Zoomでしか、お逢いしたことがなかった。

 

　若手の教育に熱心であり、特殊鋼誌（1952年創刊、単価1,252円）を配布されていた。

 

　EVとなっても、自動車用歯車は無くなることがないとのことで、自動車用歯車の最新動向を特集している、2019年3月号、若手社員の夢の特集号である夢見る鉄特集号2020年1月号、金属系バイオマテリアルのやさしい解説特集の2019年9月号をいただいた。

 

 

 

 

　特殊鋼倶楽部のブースでは、ブースでは、秋山製鋼、ヤマト特殊鋼が出展されたいた。

 

　秋山製鋼（株）販売部　特別販売グループの上平係長にお話を伺った。

 

　秋山製鋼のオリジナルの鋼種名は、ASK-XXXである。Akiyama SeiKoのASKですか？とお聞きしたところ、秋山製鋼の創立時に貢献された3名の方のイニシャルという説が有力とのこと。秋山製鋼を調べてみると、1927年（昭和2年）秋山実商店創業、1929年（昭和4年）に日本で初めて鉄の玩具用歯車を製造開始したとある。1935年には、わが国初の快削鋼線材を輸入、生産販売開始。1938年（昭和13年）には、国産快削鋼の再圧加工を実施、線材を製造したという、歴史ある会社であった。現在の社長は、秋山繁氏

 

　事業内容としては、大同特殊鋼殿から原材料である線材を調達し、専用の製造設備で棒鋼を加工販売しているとのこと。ブースでは、9月に販売した鉛フリー低炭素超快削鋼ASK-2600R［鉛を含まず、RoHs指令・REACH規制に完全対応：Biの添加により従来のASK-2600と同等以上の重切削加工を実現］や、ASK-3900［SUS440C（高炭素マルテンサイト系ステンレス）並みの強度とSUS630（析出硬化系ステンレス）並みの耐食性を持つ。15.5Cr-1.8Mo-0.17N）、オーステナイト系高強度鋼　ASK-8000等を紹介していた。　ASK-3900は、大同特殊鋼のDSR40Nのことだと思う。DSR40Nの技術資料によると、高窒素マルテンサイト系ステンレス鋼DSR40Nは、マルテンサイト系において炭素を窒素で代替し、硬さを維持しつつ耐食性を高めたものであった。

 

　秋山製鋼では、独自に、生体適合性評価を取得するために、生物学的安全衛生試験を実施し、細胞毒性/皮膚感作性/皮膚反応試験にて、陰性を確認済。

 

　国内で製造されているすべてのボールペンのチップは、秋山製鋼と、もう一つのメーカーでシェアを２分しているとのことであった。素材は、すべて、大同特殊鋼製であるという。

 

・（一社）日本伸銅協会　（一社）日本銅センター

上記ブース　左端の神戸製鋼グループ

 

 

　神戸製鋼グループ；神鋼メタルプロダクツ株式会社では、異種金属接合材について、ご説明いただきました。

 

　神鋼メタルプロダクツ㈱は1917年神戸製鋼所門司工場として誕生。

 

　戦前は銅・銅合金の工場として、戦後は連続鋳造用モールド・各種熱交換器・複合製品・表面処理の加工分野に事業を拡大した。

 

　1988年神戸製鋼所から分離独立し、神鋼メタルプロダクツ㈱として新たにスタート。

 

製造Key技術：熱間静水圧押出し技術☆異材接合と高精度成型

　神鋼メタルプロダクツは圧力媒体を介して押出す「熱間静水圧プレス」を有していて、金属表面同士を相互に電子レベル程度の距離まで接近させ、熱圧力を加えることで金属結合が形成される。その特徴を致した異材接合により二種類の金属性能を持つ材料を開発している。

 

 

日本伸銅株式会社

　快削黄銅棒は、鉛含有率（質量分率）が、2～3 ％であるため,鉛（Pb）レス黄銅棒も開発されている。鉛の代わりにビスマス（Bi）が用いられている。

 

ヒーローブロンズ

　HB-71：（α＋β）黄銅の母地結晶組織に、金属間化合物と微細な鉛粒子を分散析出させ、耐摩耗性を向上させた合金。適度な強度とともに切削、かしめ、鍛造、絞りなどの、加工性に優れる特徴を持つ。

 

スーパーヒーローブロンズ　HBS

・鉛レス・カドミレス材：RoHS指令、ELV指令に完全対応

　Mn-Siの金属間化合物に加え、Cr-Siの金属間化合物を微細分散させることによって、HB-71より耐摩耗性及び強度を向上させている。

 

・日本マグネシウム協会

　設立　1991年6月11日

 

・日本におけるマグネシウム産業の発展を目的として、技術開発・市場調査・技術情報の普及・人材育成・研究活動の活性化・国際交流を実施する団体

　展示企業：㈱戸畑製作所、日本製鋼所、日本金属㈱、ハシバモールド、不二ライトメタル㈱

 

 

基礎知識

 

 

　マグネシウムの国内需要量は1950年代から着実に増加し、2007年に約47000トンとなった。2008年以降は不況などの影響を大きく受け需要が減少し、40000トン前後で推移。2018年からは、添加・還元材向け（特にアルミニウム合金添加向け）の需要が減少し、約35000トンとなっている。

 

　現在、マグネシウム地金の大部分は中国から輸入している。世界のマグネシウム地金生産量の80 ％以上を中国が生産している、

 

　主な生産方法には、ドロマイト等の鉱石からマグネシウムを製錬する「熱還元（ピジョン法）」、海水等から精錬する「電解法」がある。中国では主に熱還元法でマグネシウム製錬を行っている。

 

　マグネシウムの用途は、軽い、比強度が高い、放熱性が良い、リサイクル性に優れている等の特性を持っており、様々な分野で使用されている。特にマグネシウムの軽さは実用金属の中で一番という特性であることから、燃費向上のための軽量化が開発競争のテーマとなっている自動車をはじめとする輸送分野や、小型化・軽量化が進む携帯用の電子機器の分野で注目され、適用が広まっている。

 

　他にも、化学的な特性から、アルミニウム合金の添加剤、鉄鋼の脱硫剤、チタン製錬時の還元剤としても使用されている。

 

　ここで、金属間の材料特性を比較してみよう。マグネシウムのもつ特性を向上させるため、目的に応じた性能を持つ、合金が開発されている。

 

 

表1－材料特性の比較

 

 

　現在、自動車のエンジン部品をはじめ、よく使われているマグネシウム合金は、鋳造性がよく、強度が比較的安定したAZ91［アルミ（Al）約9％、亜鉛（Zn）約1％］などのAZ系合金である。

 

　日本金属㈱では、二次電池用マグネシウム合金（Mg-Cu系）を開発した。

 

　マグネシウム二次電池の特徴は、下記である。

　　－高電流密度まで安定した酸化還元電位が保たれる。

　　－安定した繰り返し充放電特性

　　－高い安定性（デンドライト抑制）→高電流密度200サイクルまで安定充放電

 

 

（IRUNIVERSE　tetsukoFY）

 

 

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