新製品・新技術情報

材料：　鉄　　ステンレス　　ニッケル　　チタン　　銅　　アルミ　　その他

形状：　鋼板　　鋼管　　線材　　棒鋼

用途：　自動車　　建設

環境：　リサイクル　　鉛フリー　　カドミフリー　　処理機械　　アスベスト

製品・技術：　ボルト　　溶接・接合　　めっき　　加工　　超電導　　磁石　　表面改質　　防食　　金属粉末　　熱処理　　電池

2007年 > 新製品・新技術情報バックナンバー
9/25　 住電ハードメタル、難削材向けに新刃先チップ　長寿命・高能率化
9/21　 ＪＦＥ鋼板、防虫機能付き表面処理鋼板を開発
9/19　 ダイハツ、白金使わない燃料電池を開発／代替にコバルトなど
9/14　 ヤマハ発動機、マグネ・ダイカスト薄肉大物部品の量産に成功
9/14　 ＪＦＥスチール、自動車用防錆鋼板の耐食性予測で新技術
9/14　 ＪＦＥＳ、高強度冷延ハイテンを量産化／超高張力熱延鋼板を開発
9/12　 住友金属、高強度造船厚板を開発　疲労寿命２倍以上
9/11　 サーブ社、高張力鋼板３種開発　世界最高級の引張強度
9/10　 山陽特殊製鋼、ニッケル・モリブフリー高強度鋼を開発
9/7　 室温でも水素発生、新アルミ合金を開発　東北大ほか
9/5　 ビスマス系超電導モーター　最大365kWを達成　ＩＨＩ、住友電工など
9/4　 フジクラ、長尺・高性能のイットリウム系超電導線材を開発

---

住電ハードメタル、難削材向けに新刃先チップ　長寿命・高能率化 　住友電気工業の超硬工具製造子会社、住友電工ハードメタルは19日、難削材の切削加工に適する新材種の刃先交換式チップ「ＡＣ５１０Ｕ／ＡＣ５２０Ｕ」を本年12月から販売開始すると発表した。新開発のコーティングを採用し、従来材種に比べて２倍以上の長寿命化、１・５倍以上の高能率加工を可能にした。

　航空機産業や石油機器産業では耐熱合金、チタン合金など耐食性に優れる高合金鋼が多く使われる。これらは切削加工をしづらい「難削材」に位置付けられる。加工によって被削材の表面が硬化し工具刃先が局所的に磨耗したり、加工個所に非常に高い切削熱が生じて工具寿命を短くする。

　「ＡＣ５１０Ｕ／ＡＣ５２０Ｕ」には住友電工ハードメタルが昨年開発したＰＶＤ（物理蒸着）コーティング「スーパーＺＸコート」を施した。窒化チタンアルミと窒化アルミクロムの超薄膜を１層当たり数ナノメートルの厚さで交互に約１０００層積層させた超多層膜で、従来の窒化アルミ膜に比べて硬度を40％、耐熱性をセ氏２００度向上した。

ＪＦＥ鋼板、防虫機能付き表面処理鋼板を開発 　ＪＦＥ鋼板は20日、防虫鋼板「サニータ」を開発したと発表した。アース製薬、石原薬品と共同開発した製品で、防虫機能を持つ表面処理鋼板の開発はＪＦＥ鋼板が初めてという。ＪＦＥ鋼板は家電や厨房、食品工場やレストランなどの内装用途に販売し、販売数量は月間１００トン、月間売上高は８４０万―９４０万円をめざす。

　「サニータ」はクロメートフリーの溶融亜鉛めっき鋼板など表面処理鋼板の表面に防虫剤や防錆剤などを混合した特殊忌避皮膜を形成させた製品で、主にゴキブリを寄せ付けない目的で開発した。

　昆虫が鋼板に接触すると触角、脚、口器などから微量の防虫剤に触れて異常行動を起こし、数回接触すると鋼板に近寄らなくなるという。防虫剤に接触しないと効果がないため、ハエなど飛ぶ虫には無効だが、アース製薬の実験ではゴキブリがほとんど近寄らず、効果を証明できたとしている。

　使用する鋼板は通常のクロメートフリー表面処理鋼板と同等の性能を持つ。昆虫が鋼板に接触しないと防虫効果がなく塗装鋼板では防虫効果が発揮できないため、内装用途のめっき鋼板に限定しているが、外装用の防虫塗装鋼板も開発中。ＪＦＥ鋼板は「サニータ」を千葉製造所（千葉市中央区）で製造する。

　防虫剤は除虫菊の成分に近いピレスロイド系の化合物を使用している。沸点が高く、水への溶解性が低いことから大気への飛散や土壌汚染の心配がなく、人体への毒性もほとんどない。また、10年程度の防虫性能を促進試験で確認済み。揮発しないことから無臭で、不快感もない。

ダイハツ、白金使わない燃料電池を開発／代替にコバルトなど 　ダイハツ工業はこのほど、産業技術総合研究所と協力して、従来の燃料電池車で電極触媒材料として欠かせなかった白金を全く使用せず、また、燃料には水加ヒドラジンを安全な状態にして使用することによってＣＯ２を全く排出しない燃料電池の新たな基礎技術を開発したと発表した。「省資源、低コスト」のほか、「高出力」「燃料の安全かつ容易な取り扱い」が可能になるとしている。

　同社によると、現在の燃料電池車には電極触媒材料として白金が１台当たり１００グラム以上が使用されている。このためコスト面において燃料電池車普及の課題となっている。

　従来の強酸性とは正反対のアルカリ性電解質膜を採用することにより、電極触媒に白金以外のコバルト、ニッケルなど白金より安価な金属を使用できるため、大幅なコスト削減が可能となる。

ヤマハ発動機、マグネ・ダイカスト薄肉大物部品の量産に成功 　ヤマハ発動機はこのほど、薄肉大物の高品質マグネシウムダイカスト部品の量産を可能にする「ＣＦマグネシウムダイキャスト技術」を開発し、量産二輪車部品の実用化に世界で初めて成功したと発表した。新技術は欧州で10月から販売を開始する「ＹＺＦ―Ｒ６」のリアフレーム部品に採用され、アルミ製の同型部品と比較して約20％の軽量化を実現した。

　マグネシウムは、溶湯にした際に冷めやすく固まりやすいことや、素材中の不純物（鉄、ニッケル等）が規定量を超えると耐食性が低下する特性があるため、技術的に高品質な鋳造部品を量産することが困難であった。

　そのため新技術では金型内の真空度・温度、溶湯射出速度の最適化や、不純物の混入を防止するため溶湯管理を徹底している。さらに鋳造後に高耐食下地処理を施すことで、アルミと同等以上の強度・耐食性を達成。最薄２ミリ、最長１―２メートルまでのダイカスト成形を可能とした。

ＪＦＥスチール、自動車用防錆鋼板の耐食性予測で新技術 　ＪＦＥスチールは13日、自動車用防錆鋼板の実車における耐食性を腐食促進試験法から予測する新技術を開発したと発表した。この技術によると開発した防錆鋼板の穴あき耐食性を正しく評価することが可能となり、自動車における防錆鋼板の開発・選定の最適化を図ることができる。

　スポット溶接などにより接合された鋼板合わせ部における穴あき腐食は、外見からは見つけにくく補修も出来ないため、生産段階での防錆設計、とりわけ防錆鋼板の性能が重要になっている。

　防錆鋼板の開発や選定にはさまざまな腐食促進試験法が用いられるが、従来、実際に使用される環境下での耐食性を予測することは極めて困難だった。

　ＪＦＥは実車による腐食解析を実施し、北米の実車における穴あき腐食指標を設定、これを基準に各種腐食促進試験法の腐食との相関を評価。複数の試験から得られる耐食性の傾向を用いて穴あき耐食性を正確に予測できることを見いだした。

ＪＦＥＳ、高強度冷延ハイテンを量産化／超高張力熱延鋼板を開発 　ＪＦＥスチールは13日、昨年開発した高加工性１１８０ＭPa（メガパスカル）級高強度冷延ハイテンがマツダのコンパクトカー・デミオのリアドアインパクトビーム用に初めて採用され、量産を開始した、と発表した。また１１８０ＭPa級超高張力熱延鋼板（ＮＡＮＯハイテン）の開発に世界で初めて成功したことも明らかにした。自動車戦略の技術拠点であるＣＳＬ（カスタマーズ・ソリューション・ラボ）を活用したＥＶＩ活動の成果となるもので、自動車戦略を加速する。

　一般に１１８０ＭPa級ハイテンはバンパーや補強部品などに使われるが、構造骨格部品への適用は高度なプレス加工成形が必要となるため絞り成形性の向上が課題で、加工後熱処理を行うか、ホットプレス法などで製造されるケースが多かった。そこで同社では独自のＣＡＬプロセスであるウォーター・クエンチ方式を活用した金属組織制御により、一般の９８０ＭPa級と同等の延性を持ち、良好なプレス成形性を実現した１１８０ＭPa級冷延ハイテンを開発、昨年から実用化への取り組みを進めていた。

　今回、デミオに採用されたリアドアインパクトビームは、高い延性を生かした深絞り形状とすることで、プレス成形時の加工ひずみによる加工硬化と、塗装焼付けによる強度上昇によって冷間プレスながらホットプレスと同等の衝撃吸収性能を実現。さらにプレス加工の生産性、耐遅れ破壊特性、溶接性にも優れているとされる。プレス加工成形によるフランジ一体型のドアインパクトビームに１１８０ＭPa級冷延ハイテン材を適用したのは世界初で、実用化に当たってはマツダと部品メーカーのヒロテックと共同で行った。

　一方、世界で初めて試作に成功した１１８０ＭPa級超高張力熱延鋼板は、自動車および部品メーカーの要望に応え、オンリーワン商品である７８０ＭPa級ＮＡＮＯハイテンに使ったナノメートルサイズの析出物を鋼板中に微細分させる技術を発展・応用して開発した。

　炭化物を形成する合金元素バランスの最適化と高精度熱間圧延プロセスを組み合わせ、フェライト中の析出物を超高度分散し、従来７８０ＭPa級までしか実用化されていなかった熱延ハイテンの引張強度を１１８０ＭPa級に、降伏強度を１０００ＭPaにまで高めると同時に、ハイテン化に伴い劣化する伸び特性を１１８０ＭPa級の冷延ハイテンに比べ15％以上向上させている。

住友金属、高強度造船厚板を開発　疲労寿命２倍以上 　住友金属工業は、耐疲労特性を向上させる独自のＦＣＡ鋼製造技術を応用した降伏応力（ＹＰ）47キロ級の高強度造船用厚鋼板を開発した。高い靭性と溶接性を確保しながら、疲労寿命を２倍以上に延長できる。コンテナ船の大型化が進む中で高強度鋼板のニーズが一層高まる傾向にあることから、同社としては疲労特性により優れた高強度鋼板として拡販を進めていく方針だ。

　コンテナ船の大型化によって使用される鋼板の厚手化が進んでいるが、鋼板は厚手化すると靭性（ねばり）が低下する傾向がある。このため安全性を高めるための高靭性・高溶接性、軽量化のための高強度・薄手化などの特性を持つ鋼板に対する要求が高まっている。

　開発したＹＰ47キロ級のＦＣＡ鋼板は最大板厚が65ミリ。

　独自技術であるＦＣＡ鋼は、軟相のフェライトと硬相のベイナイトを適切に混合することにより、疲労亀裂が発生した場合に経路を屈曲、または進展を一時的に停留させて進行を抑える。疲労寿命は従来鋼に比べて２倍以上。ＹＰ36キロ級からＹＰ40キロ級のＦＣＡ鋼板については板厚80ミリまでの製造が可能で、すでに数十隻に採用され、また日本造船学会賞、日本金属学会・技術開発賞を受賞するなど高い評価を得ている。

サーブ社、高張力鋼板３種開発　世界最高級の引張強度 　スウェーデンの鉄鋼メーカー、サーブはこのほど、最小板厚０・28ミリで最大降伏応力７００ＭPa（メガパスカル）級の薄手高張力鋼板や世界最高レベルとなる引っ張り強度１５００―１７００ＭPa級の超高張力鋼板など３種類の高張力鋼板を開発したと発表した。

　同社は、降伏応力４５０―７００Ｍｐａで板厚が０・28―１・０ミリの薄手鋼板について「最大50％の軽量化と同25％のコスト削減が達成可能で、大型家電製品や電灯類、家具の棚などにふさわしい材料」としている。

　引っ張り強度１５００―１７００ＭPa級の超高張力鋼板は板厚０・42―１・92ミリの鋼板の製造が可能という。

　また同社は降伏応力８５０―１０００ＭPaで板厚が１・５―４・０ミリの鋼板も開発しており、建設材、シートベルトホルダーなどへの採用を期待している。

山陽特殊製鋼、ニッケル・モリブフリー高強度鋼を開発 　山陽特殊製鋼はこのほど、ニッケル、モリブデンフリーの高強度合金鋼「エコマックス（ＥＣＯＭＡＸ）鋼」を開発した。環境負荷低減に向けた自動車駆動系部品の小型・軽量化ニーズに対応するもので、合金節約によるコスト低減のみならず、従来型の高強度鋼と同等以上の強度特性と高い冷間加工性を有する。現在、複数需要家へサンプル出荷を行っており、２年後をめどに月産１０００トンの量産体制確立をめざす。

　従来、一般的な高強度鋼はＪＩＳＳＣＲ４２０ＨやＳＣＭ４２０Ｈを浸炭熱処理して使用されており、これらは高強度化のためにニッケルまたはモリブデン、あるいはそれらの組み合わせでの添加・増量が行われている。代表的な高強度型の規格鋼としてはＳＮＣＭ４２０Ｈがあるほか、各高炉・特殊鋼メーカーからそれらの改良開発鋼も市場投入されている。

　一方で、省エネ、省資源は材料開発の重要な要素で、足元の資源価格高騰だけでなく、資源枯渇リスクも視野に入れた中長期的な視点が必要とされており、同社では単なる合金節約でなく、高い性能とトータルコストとのバランスなどを踏まえ、新しい高強度鋼を開発した。

　新開発鋼は同社独自技術で鋼中の非金属介在物を低減し、鋼本来の性能を引き出せる高清浄度鋼をベースに、シリコン、マンガン、クロム量などをうまく成分設計。これを浸炭熱処理と組み合わせることで、鋼の性能と部品機能を最大限に発揮できるとしている。ターゲット部品は、デファレンシャルギア、トランスミッションギア、各種ギアシャフト、等速ジョイント部品など。

室温でも水素発生、新アルミ合金を開発　東北大ほか 　東北大学の石田清仁・工学部教授、科学技術振興機構（ＪＳＴ）の高久佳和研究員ら研究グループは６日、室温で水に浸すだけで水素を発生させるアルミニウム合金を開発したと発表した。特定の元素の添加と組織制御で水との反応を高めた。従来のガリウム添加のアルミ合金に比べて約10分の１安価に製造でき、携帯用の電池や自動車用水素電池などの用途が期待できるという。

　パーデュ大の水素発生アルミ合金は高価なガリウムを添加しているが、石田教授らは安価な元素を添加し、加工熱処理で内部組織を微細化するなどプロセス上の工夫を施した。合金の表面を覆っている酸化被膜を薄くしクラックを生じさせて弱め、水と反応しやすくした。水の入ったビーカーに試片を入れた瞬間に反応を始め、徐々に水素の気泡が活発になり、アルミ合金１グラムで水素１リットルを発生する＝写真。反応後は水酸化アルミニウムが残るが、再利用できる。

　ガリウム添加のアルミ合金の製造コストは１グラム約２０００円だが、東北大の合金は同３００円程度。通常のアルミ合金の製造工程で造ることができる。水道水を含めどんな種類の水でも室温で反応するため、「いつでもどこでも水素を得ることができる」（石田教授）。ＪＳＴで特許を出願しており、民間企業と共同研究を進めて実用化を図る考え。

ビスマス系超電導モーター　最大365kWを達成　ＩＨＩ、住友電工など 　ＩＨＩをはじめとする７社１大学の産学グループは３日、液体窒素冷却方式のビスマス系超電導モーターで世界最大出力の３６５キロワットを達成したと発表した。モーター容量を大型化するため、個々の超電導コイルに電流が均一に流れるよう電流調整器を開発。また、モーターの軸部分に冷却剤を流さない構造にし、モーターのタンデム連結を可能にした。２００８年中に舶用機器市場向けに４００キロワットクラス超電導モーターの市場投入をめざす。２５００キロワットへの大型化開発も継続する。

　グループに参画する富士電機システムズの川崎工場で、このほど３６５キロワットモーターの負荷試験を終えた。住友電工のビスマス系超電導線「ＤＩ―ＢＳＣＣＯ」を計約３０００メートルを使い、電機子コイル（交流コイル）６極、界磁コイル（直流）コイル８極として組み込んだ。

　現在はこの３６５キロワット超電導モーターと、昨年試験的に開発した50キロワット超電導モーターの２台をタンデムにつなげ、二重反転プロペラを直接駆動する推進装置を組み立てている。タンデム連結でモーター容量の一層の大型化が可能になる。

フジクラ、長尺・高性能のイットリウム系超電導線材を開発 　フジクラは３日、長尺かつ高性能のイットリウム系超電導線材の開発に成功したと発表した。長さ３６８メートル、臨界電流３０４・８アンペアを達成し、線材の性能を表す１ｃＬ値（長さと臨界電流の積）が世界記録の11万２１６６アンペア・メートルとなった。実用の目安は一般に５００メートル長、臨界電流３００アンペアとされる。

　フジクラは新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）からの委託で、イットリウム系超電導線の開発を進めている。齊藤隆・同社材料技術研究所技師長によると、プロジェクト終了の08年３月末までには５００メートル長を実現できる見込み。

　イットリウム系超電導線材は、基板となるハステロイ（ニッケル基の耐熱合金）テープ上に、ガドリウム・ジルコニウム酸化物の中間層、イットリウム・ビスマス・銅酸化物の超電導層を形成した構造を持つ。

　フジクラは独自の結晶制御技術、イオンビームアシスト蒸着法（ＩＢＡＤ法）で中間層を、レーザー蒸着法（ＰＬＤ法）で超電導層を作製する。今回はＩＢＡＤ中間層の結晶欠陥を極力抑え、超電導層の作製時にはターゲット駆動方法の変更や基材過熱制御方法の見直しで、長時間の線材作製に伴う品質変動を小さくした。