特殊技術

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[表紙解説]

 

「Mgハロー」について

(株)Ｉ２Ｃ技研　糸藤春喜

【黒鉛球状化理論】

球状黒鉛鋳鉄は，今や，産業界を支える欠くことの出来ない材料として，不動の地位を獲得しています．しかし，発明されて半世紀近くも経過していたにも拘らず，「なぜ，Mg添加により黒鉛が球状化するか」は，謎のままとなっていました．国内外の学者が諸説を提唱し実証を試みたものの，決定的な証明が示されず，現場のものづくりとも掛離れていたためです．

【高精度なEPMAの登場】

この混沌とした時代は，マッピング分析装置付きのEPMA(電子線マイクロ分析器;Electron Probe Micro Analyzer)の出現によって動き始めました．当初のEPMAは，微量域の検出精度が望めず，定量データの表示が困難でした．しかし，マッピング分析装置の誕生で，残留Mgの様な微量域でも，定量データの表示が示が可能になったのです．

【Mgハローの検出】

球状黒鉛鋳鉄の残留Mgは，金属Mgと介在物Mgの形態で存在します．これらの分布をマッピング分析装置付きEPMAにより分析し，データ化したのが表紙の資料です．Mg濃度が高い箇所ほど明るい色付けがしてあります．金属Mgは，殆ど全ての球状黒鉛粒の周囲にリング状(黄色)に分布しています．この状態が太陽の金環日食(halo)に酷似していることから， Mgハローと命名しました．Mg介在物は，主に，凝固の終盤に形成される領域 (黒鉛粒間)に分布しています．一方，Mg介在物は，いくつかの球状黒鉛粒の中にも存在しています．しかし，それらの黒鉛粒にも，Mgハローが存在しています．

【必然の結果】

1989年当時，この発見は，世界初です．しかし，偶然ではありません．黒鉛球状化理論「サイト説」の観点から，「Mgが、どの様な形態で，何処に，どの位の量が存在しているか」予測していた最中，その証明を可能ならしめるマッピング分析装置付きEPMAが登場し，必然の結果を生みだしたのです．手前味噌とならぬ様に，標準倍率(100倍)としたことにも意義があります．

【理論に基づくものづくり】

サイト説では，球状化処理時に気化したMgが気泡となり，その中に黒鉛が晶出した結果，球状黒鉛が形成されるとしています．Mgハローは，そのMg気泡の痕跡と捉えています．溶湯処理，フェーディング，凝固に絡む現場現象を， 金属MgやMg気泡をイメージしながら，整理して見ては如何でしょうか．