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耐久性が従来の2倍以上高い耐摩耗鋼材料が開発される

2019-09-08 | 科学・技術
 東北大学金属材料研究所の山中謙太准教授、大学院生の張宸氏、卞華康助教、千葉晶彦教授らの研究グループは、「射出成形機の部材向けに耐食性を高めた耐摩耗鋼を開発した」と発表した(8月28日)。イギリス科学誌「Nature」の姉妹誌「npj Materials Degradation」のオンライン版に論文が掲載。
 鋼材成分として銅を微量に添加し、従来の耐摩耗鋼の課題だった耐食性を克服した。従来部材比で2倍以上の耐久性を実証済みで、今後は東北大がライセンスを供与し、金属溶解を手掛けるエイワ(本社・岩手県釜石市)が量産する見通し。
 開発合金は「鉄―16%クロム―3%タングステン―1%炭素―2%銅」が基本組成。自動車向けに需要が高まる高機能プラスチックを製造する射出成形機は腐食環境にさらされるため、その部材にも耐食性が求められる。ただ従来の工具鋼である炭化物強化マルテンサイト鋼は硬度と耐磨耗性に優れる一方、耐食性が乏しい課題があった。
 研究グループは炭化物強化マルテンサイト鋼の成分設計を見直し、微量の銅を添加すると耐食性が著しく向上することを発見。これまで難しかった耐摩耗性と耐食性を高レベルで両立した新しい鋼材開発に成功した。粉末冶金ではなく通常の溶解炉で量産可能な材料設計とし、製造コストを抑えた。小ロット対応の溶解炉を持つエイワ、岩手大と共同で実証実験を実施し、射出成形機のスクリューを試作して2倍以上の耐久性を確かめた。試作品は直径14ミリ、長さ31センチメートル。研究グループは開発鋼を、化学プラント用装置部品や、地下や海底の資源開発用掘削機器にも応用できるとみており、さらなる研究を進める考え。

 今日も良い天気。昨日より雲が多くなったかな。最高気温は31℃程、真夏日で暑い。
 梅田川と交差する鉄道の土手に”キクイモ”の花が咲きだした。
 ”キクイモ”は、イモができる品種とできない品種(イヌキクイモ:犬菊芋と言う)があり、両者に外見にほとんど差異がない。両者は開花期が少し異なり、犬菊芋(いぬきくいも)は7月~8月頃の開花、菊芋(きくいも)は9月~10月頃開花。なので、この花は、イモができる”キクイモ”(・・と思う、自信なし)。10月末頃に地中に塊茎を作り、収穫できる。繁殖力はとても強く、掘り残した小さな芋でも翌年には大きく成長する。
 名(キクイモ:菊芋)の由来は、文字通り、黄色い菊の様な花が咲き、生姜に似た芋(いも・根茎)ができるから。
 因みに、戦時中・終戦直後の食料難の時、イモを煮たり・漬物、味噌漬けにして食べた、と言う。最近では健康志向により、健康食品として見直されている。・・菊芋に含まれるイヌリン(生には15%前後)が「天然のインシュリン」と言われる。
 キクイモ(菊芋)
 別名:唐薯(からいも)、八升芋(はっしょういも)
 学名:Helianthus tuberosus(菊芋)
    Helianthus strumosus(犬菊芋)
 キク科ヒマワリ属
 落葉性多年草(高さ2m前後と大型)
 原産地は北米大陸、ヨーロッパを経由し江戸末期に日本に伝来
   帰化植物、繁殖力が強く痩せた土地でも良く育つ
 開花時期は9月~10月
 茎頂に黄色の舌状花(10~15枚)、中央に黄色の筒状花
 10月末頃に茎葉が枯れ、根塊を収穫できる