2018年度に終了した研究会成果報告

No.74「チタン製造プロセスと材料機能研究会」
成果報告書
活動期間:2014年3月~2019年2月(5年間)
研究会世話人:成島尚之(東北大学)
1. 研究会活動目的
 チタンの生産量は世界的に着実に増加しているものの,展伸材出荷量は年間10~15万トン程度に留まっている.この原因はKroll法に基礎をおく還元およびその後の溶解・塑性加工など各プロセスの難しさに起因したチタンとその合金の高価格にある.近年,新製錬法,精錬機能を備えた溶解法,低廉原料を利用した展伸材の製造,積層造形法を含めた粉末冶金法などにおいて新しいプロセスが提案されている.本研究会では,これらのチタン新規製造プロセスと材料機能の関係を明らかにし,低コスト・高機能なチタンおよびチタン合金の創製を目指す.
2. 研究会活動概要(実施状況・研究会成果等)
 毎年テーマを決め,その分野の状況を3名の講師にレビューしていただくと共に,最新の研究に関して発表していただく講演会を関西大学にて開催した.各回とも,40名以上の出席があり,活発な議論が行われた.なお,同日午後に同会場にて,日本鉄鋼協会チタンフォーラムを開催した.本フォーラムは主に産側からの講演であり,学側がメインの本研究会との相乗効果が得られた.以下に,各回のテーマと講師および講演タイトルを示す.
 第1回(2015.1/30) 「チタン合金における元素機能とプロセス」
 1.東北大学 仲井正昭「固溶酸素を利用した生体用b型Ti-Cr合金の機能改善」
 2.物材機構 佐原亮二「b型Ti-X合金の電子状態と相安定性の理論解析」
 3.関西大学 池田勝彦「Ti-Mn系低コスト合金の開発」
 第2回(2016.1/29) 「チタン製精錬プロセス研究の現状と課題」
 1.関西大学 竹中俊英「超高温溶融塩を用いたTiの電解製造」
 2.京都大学 宇田哲也「溶融合金を介したチタンの連続製錬法の提案」
 3.東北大学 竹田修「金属熱還元法に基づくチタンの製造プロセス」
 第3回(2017.1/13) 「チタンの計算材料科学の現状と展望」
 1.名古屋大学 塚田祐貴「Ti-Nb-O系合金における組織形成と力学応答のシミュレーション」
 2.大阪府立大学 上杉徳照「Ti合金の相安定性,弾性率,格子変形ひずみにおける合金元素の影響の第一原理計算」
 3.東北大学 小泉雄一郎「Ti合金の変形と組織形成の計算機シミュレーション」
 第4回(2018.1/26) 「チタンの高温プロセスと特性」
 1.香川大学 松本洋明「航空機チタン合金の熱間加工プロセス(高温変形過程)における組織変化とFEM解析」
 2.物材機構 御手洗容子「near-aTi合金の組織変化と特性」
 3.東北大学 成島尚之「Tiの高温酸化に及ぼすSiの影響に関する実験的・計算材料学的研究」
 第5回(2019.1/25) 「新しいチタンの製造プロセス」
 1.大阪大学 石本卓也「Additivemanufacturingによるチタン基合金の結晶配向制御と機能化」
 2.東北大学 成島尚之「水素プラズマを利用したチタン融体からの酸素除去の可能性」
 3.北海道大学 鈴木亮輔「硫化物を用いたチタン精錬」
 チタンの製錬から加工熱処理による組織制御,計算材料科学を用いた組織予測まで,チタン製造プロセスの全てを網羅することができた.
 3. 成果の公表先 MaterialsTransactionsに投稿予定
4. 研究会世話人
 成島尚之(東北大)(代表),新家光雄(東北大),池田勝彦(関西大),塙 隆夫(東京医科歯科大),中野貴由(大阪大),古原 忠(東北大),小林千悟(愛媛大),稲邑朋也(東工大)