研究開発された技術紹介

自動車業界では、環境問題への対応は最重要課題であり車両の燃費向上のため、軽量化を実現するための素材や製造工法に関する技術開発が進められている｡軽量化のために素材を薄肉化するため添加剤としてレアアースが使用されている。世界的にレアアースの需給が逼迫し国際価格が高騰しており、レアアース使用量の低減、代替化が進められている。そこで本研究では、レアアースレスとした薄肉球状黒鉛鋳鉄の鋳造技術の開発を目指す

自動車用部品に用いられる薄肉球状黒鉛鋳鉄鋳物のレアアースレス化を実現する
(新技術)
・球状化処理方法の変更による球状黒鉛鋳鉄製造技術を開発する
・レアアースレス球状黒鉛鋳鉄の薄肉化技術を開発する
・内部欠陥制御技術を開発する
(新技術の特徴)
レアアースレスとした際でも従来の製品同等の強度をもった自動車部品用薄肉球状黒鉛鋳鉄の製造が可能となる

・球状化処理方法変更による球状黒鉛鋳鉄製造技術を開発
‐レアアースを含有した球状化剤とレアアースレスの球状化剤を使用して製造した薄肉供試材によって各種試験を実施した結果、各組織に大きな差は無く、機械的性質は良好であった
・レアアースレス球状黒鉛鋳鉄の薄肉化技術を開発
‐レアアース含有量は0.3%まで低減可能であることがわかった等

・レアアースレス化した薄肉球状黒鉛鋳鉄鋳物
・レアアースレス球状黒鉛鋳鉄の薄肉化サービス

レアアース含有量0.3%の実験結果は、今後のレアアース低減の目安の一つになることが期待され、今後の事業化に向けた一つの基準になることが確認された

・レアアース使用量を低減した球状黒鉛鋳鉄の薄肉化技術により、部材の調達コスト削減に寄与
‐レアアース含有量を調整した球状化材を使用して疲労試験を行った結果、レアアース含有量は0.3%でも十分な疲労強度が確保され、低減可能であることがわかった
‐レアアース含有量を低減した球状化剤での球状黒鉛鋳鉄製造が可能となり、部材の調達コストが削減可能になる
‐将来的な技術開発によってはレアアースレスも可能となる
・レアアースレス球状黒鉛鋳鉄により、自動車変速機の軽量化が実現し、部品の売上拡大に寄与
‐レアアースレスの球状黒鉛鋳鉄は薄肉化の際のチル化を抑え、自動車変速機の軽量化が実現し、自動車の燃費向上が達成される
‐他社製品との差別化ができ、売上拡大が可能になる

・レアアースの含有量の限界値(0～0.5%で検討)を求めて、現在室蘭工業大学において追試験を行っている
・更なる薄肉需要に対応すべく、2mm以下での薄肉材料の製造および品質保持についての補完研究を進めており、進捗により実製品での鋳込み試験等も予定している
・事業化時期としてはおおよそ2年後を目処としている