http://techon.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20130709/291512/
2013년 5월 1일에 단행본『아시아로부터 철을 바꾸는 새로운 철의 기초 이론』(동양 서점)가 발행되었다.동서는, 일본의 만들기를 지지하는 기반 재료인 철(정확하게는 강철)의 가까운 미래상을 대담하게 말하는“계몽서”여, 철이용의“기술 해설서”이기도 한(그림 1)*.
저자는, 문부 과학성계의 공적 연구기관인 물질・재료 연구 기구(NIMS, 이바라키현 츠쿠바시)의 나노 재료 과학 환경 거점(NIMS-GREEN)의 나가이수거 점매니저와 히라츠카 금속공업(카나가와현 히라츠카시)의 모리야 히데아키 품질 보증 부장의 2명이다.나가이 거점 매니저는 일본의 신재료의 연구 개발의 키맨의 1명.모리야 부장은, 이전에 물질・재료 연구 기구에 연구자로서 근무한 경력의 소유자이다.
이 단행본의「제 1 부 입문편」에서는, 일본의 앞으로의 만들기, 즉 제조업의 가까운 미래상에 대해서, 철의 미래 예측등을 기본으로 추측하고 있다.
나가이 거점 매니저는, 통계 데이터에 근거해, 「일본의 공업 재료의 생산량은 1년간에 약 2억 t에 이르러, 이 질량비의 약 50％을 철이 차지하고 있는」와 설명 .즉「일본의 제철업은 철을 최대로 약 1억 t생산해, 그리고 철의 약 70％을 내수로서 소비해 온」라고 하는 일본의 현상을 말한다.기반 재료로서 철이 일본 의 사회 인프라스트럭쳐(infrastructure)의 구조체나 제조업의 각 제품을 지지해 온 경위를 담담하게 해설한다.
선진국인 미국과 EU(유럽) 각국의 철의 내수 동향에서 일본의 가까운 미래를 추측하면,「일본에서도 향후는 내수와 동등의 양의 철스크랩이 발생하는」와 예측 .이 철스크랩을 귀중한 철자원으로서 활용하는“새로운 철”에 의한 가까운 미래상을 설명한다.철스크랩과는 다소 뉘앙스가 다를 지도 모르지만, 철도 종의“도시 광산”로부터 자원 재료를 공급할 수 있으면「해외로부터의 철광석의 수입 등에 의지하지 않고 끝날 가능성이 부상하는」라고 지적한다.이것이“새로운 철”의 가능성 이다.
실은, 이 기반기술이 되는“새로운 철”의 연구 개발은, 물질・재료 연구 기구(당시는 금속재료 기술 연구소)가 1997년도(헤세이 9년도)부터「『초철강재 료』연구 개발 프로젝트」로서 10년간 실시하고 있다.이 연구 개발 프로젝트를 인솔했던 것이, 나가이 거점 매니저이다.
이러한 경위아래에, “새로운 철”를 제창하는 나가이 거점 매니저에게, 나라를 지탱하는 기반 재료인 철의 장래상등을 (들)물었다.
해외제의 싼 철과 경합 하는 일본의 제철업
Tech-On！(은)는, 2013년 4월 30일, 「환경성과 도쿄 제철(주), 국내에서 처음으로 전로로 자동차 구조용 강판을 시작」라고 하는 기사를 게재했다.환경성의 사업 위탁을 받은 도쿄 제철(주)가, 철스크랩을 원료로 하는 전로법에 의해서, 현재의 용광로・전로제와 동등의 품질을 가지는 구조용 고장력 강판을 시작했다고 하는 내용의 것이다.
동기사에서는, 1번 마지막 단락으로「물질・재료 연구 기구등의 연구 성과인 미세 결정립의 조직 창제 기술을 응용한」라고 전하고 있다.이 미세 결정립의 조직 창제 기술은, 나가이 거점 매니저가 1997년도부터 약 9년간, 연구 개발 한「초철강 재료」연구 개발 프로젝트의 주요한 연구 개발 성과의 하나이다.
이 기사가 가지는 임펙트는,제철 기술 중(안)에서도 고도의 기술이 필요하게 되는 구조용 고장력 강판(하이텐)을 전로법에 따라 생산하는 길이 개척해져서 있다고 하는 사실이다.
일본의 제철업은, 제2차 대전 후는 해외로부터 철광석과 석탄등의 원료를 수입해, 용광로 정련・전로 제강을 조합한 방법에 따라 고품질인 철을 생산하고, 흙 나무・건축용의 H강철이나 후판, 봉강이나, 자동차나 가전제품 전용의 얇은 판자나 봉재 등에 가공해 국내의 만들기계 기업에 철제품으로서 공급해 왔다.
그런데 ,최근 10년간은 철광석등의 원료를 공급하는 해외의 자원 메이저 기업이 원료 공급면에서 지배력을 강하게 해 철광석이나 석탄등의 원료의 가격 인상을 계속한 결과, 이 가격이 비싸게 머물고 있다.
게다가 티탄이나 니켈, 크롬, 몰리브덴등의 철의 주된 첨가 원소류도, 최근 몇년간의 레어 메탈 쟁탈전의 영향으로, 가격이 심하게 변동해, 수입국인 일본 (은)는 필요량의 확보에 고심하고 있다.극히 최근에는, 이러한 레어 메탈계 첨가 원소류의 가격이 내리고 있지만, 언제 어떠한 이유로 가격이 흔들릴까는 예측할 수 있는거야 있어 상황이 계속 된다고 생각되고 있다.
신일본 제철주금, JFE 스틸, 코베 제강소라고 하는 일본을 대표하는 철강 메이커는, 고로법을 주력으로 하고 있는 것으로부터 용광로 메이커라고도 불리지만, 최근, 안 나라나 한국등의 철강 메이커와의 글로벌 경쟁에 고뇌하고 있다.2012년까지의 엔고 기조 중(안)에서, 중국의 철강 메이커 각사는 철의 생산량을 떨어뜨리지 않고, 범용품 클래스의 강재를 해외에 계속 수출하고 있다.일본 기업 중(안)에서도, 이 중국제의 범용품 클래스의 싼 강재를 수입해, 궁리하고 제품에 사용하고 있는 기업이 있다고 소문되어 있다.
이 결과, 고로법을 주력으로 하는 일본의 철강 메이커는 사업 수지를 확보하는 것에 고심하고 있다.예를 들면, 신일본 제철주금은 2013년 3월에, 헤세이 25～27년도 (2013～2015년도)의 중기 경영계획 개요를 발표해, 그 중에「치바현 키미츠시의 키미츠 제철소의 용광로 1기를 헤세이 28 연도말까지 휴지하는」라고 발표했다. 들에게, 카시마나 와카야마, 나고야, 키미츠의 각 제철소에서, 압연 관련등의 강의 하류의 가공 라인을 휴지할 계획을 세워 생산 설비의 삭감등을 생각하고 있는 모양이다.또, 신 문제강소는 2013년 5월에, 코베시의 코베 제철소의 용광로 1기를 휴지해, 그 철거지에 화력 발전소를 세운다고 발표했다.이상과 같이, 각 용광로 메이커는 생산 설비 의 삭감을 진행시켜 사업체질의 개선을 도모하고 있다.
일본의 용광로를 주력으로 하는 철강 메이커는 근년, 기술력은 세계 제일이라고 자부하면서, 사업면에서는 고난의 길을 걷고 있다.그 철의 유저 기업인 일본의 자동차 메이커는, 자동차의 차체(보디)나 새시등의 구조 부재 등에, 고성능인 고장력 강판이나 강재를 구사하는 것으로, 대폭적인 경량화를 달성하고 있다.일본의 철 강철 메이커 각사가 사업면에서 고뇌해, 연구 개발력에 그 영향이 미치면, 20～30년 후의 일본의 자동차 메이커는 고성능인 강판을 입수할 때에 곤경에 처하는 가능 능성이 높아진다.이 점으로, 일본의 철강 메이커 각사가 향후의 제철 사업을 어떻게 진행시켜 나갈까는, 일본의 제조업의 가까운 미래에 영향을 미칠 가능성이 높다고 추정되어 .
장래는 내수로 돌고 있는 약 7000만 t/해의 철이 스크랩에
이러한 철원료의 수입국인 일본의 제철업의 현상을 타파하기 위해서, 나가이 거점 매니저는, 일본은 가까운 미래에 국내에서 발생하는 철스크랩을 주된“철원료”로서“새로운 철”를 생산하는 제철법의 도입을 제창한다.
구체적으로는,설비 투자비가 거액의 고로법이 아니고, 비교적 설비 코스트가 싼 전로법을 적용하고, 작은 회전이 듣는 제철법을 가미하는 것을 제창한다.개인적인 의견으로서「일본의 철강 메이커가 아시아에 전로를 만드는 선택사항도 검토하는 것이(현상을 타파할 수 있을) 가능성이 높아지는」라고 한다.
나가이 거점 매니저는, 전술의 단행본의「제 1 부 입문편」 중(안)에서, 일본내에 있는 철스크랩을 자원으로서 재이용하는 가까운 미래가 찾아온다고 예측한다.동매니저는, 이러한 새로운 철의 이용을“치산지소”라고 표현한다.
미국이나 EU(유럽)등의 선진국에서는, 국내에서의 철의 생산량과 철스크랩의 발생량이 거의 같게 되어 있다.선진국에서는, 성숙한 사회 인후라스트크 챠의 도로나 구조물(예를 들면 철교), 건축물 등에 사용한 강재를 갱신할 때에, 또 사용이 끝난 자동차의 차체등에서, 철스크랩이 발생한다.구미에서는, 최 근은 생산한 철의 양과 거의 동량의 철스크랩이 발생하고 있다.
일본에서는 현재, 사회 인후라스트크챠의 갱신이 본격화하기 시작한 단계이며, 아직 생산하는 철이 많다.그러나, 장래는 현재의 생산량인 약 1억 t/해안의 내수분에 상당하는 약 7000만 t/해의 철이, 스크랩으로서 배출된다고 예상할 수 있다.
일본도 사회 인후라스트크챠의 성숙화가 진행되어, 예를 들면, 고속도로망의 철교등의 구조물이나 빌딩의 재건축 등에 의하고, 향후는 철스크랩의 발생량이 급속히 증가해 간다고 추측할 수 있다.
사명감으로부터“새로운 철”의 기반기술을 연구 개발
“새로운 철”의 기반기술을 개발한 초철강 재료 연구 개발 프로젝트에는, 공적인 재료의 연구 개발의 본연의 자세에 대한 논의가 반영되었다고 추정할 수 있다.
당시 , 문부 과학성계의 국립의 재료 연구기관이었던 금속재료 기술 연구소는, 곧 근처에 있던 무기 재질 연구소(이바라키현 츠쿠바시)와 함께 되고, 재료・물질을 연구 개발 하는 독립 행정법 인물질・재료 연구 기구에 조직 바꾸게 한다고 하는 검토가, 문부 과학성등에서 시작되어 있었기 때문이다.
당시의 금속재료 기술 연구소에서는, 금속재료의 주역인 철의 미래상을 나타내는 연구 개발 프로젝트가, 장래의 일본의 기반기술로서 중요하게 된다고 판단하고 있었다. 거기에 기초를 두어, 나가이 거점 매니저들은, 철강 메이커의 연구 기획이나 연구 개발에 종사하는 연구자나 기술자, 대학등의 교원, 행정의 담당자등이라고 몇번이나 논의 (을)를 거듭하고 있었다.
그러한 논의를 근거로 해「 신세기 구조재료」로서의“새로운 철”를 연구 개발 한다고 하는 목표 아래로, 헤세이 9년도(1997년도)에 개시했던 것이 초철강 연구 개발 프로젝트이다.당초는 5년간의 연구 개발 프로젝트였다.그 후, 헤세이 14년도(2002년도)부터 초철강 연구 개발 프로젝트의 제2기가 시 , 합계 약 9년간에 걸쳐서 실시했다(당초 계획보다 1년간 앞당겨 종료했다).
여기서 주목 해야 할 것은, 금속재료 기술 연구소가 연구 개발 전용의 자기 운영 자금중에서 연구 개발 자금을 염출 해 동프로젝트를 시작한 점이다.당시는 문부 과학성인
가 제공하는, 대형의 연구 개발 프로젝트 전용의“경쟁적 자금”제도가 아직 없었지만, 일본의 장래에 필요하게 되는「 신세기 구조재료」를 연구 개발 하는 것이 돈
속재료 기술 연구소의 사명과의 의식으로부터 실행을 결정했다.
「힘 2배, 수명 2배」라고 하는 도전적인 연구테마를 기획
초철강 연구 개발 프로젝트는 제1기가 1997년도부터 5년간, 실시되었다.그 연구 개발을 담당하는 조직으로서 시작할 수 있었던 것이「초철강 연구 센 타」이다.동센터장에는 나가이씨가 취임했다.이 초철강 연구 센터는, “센터”라고 하는 명칭이 붙은 시한적인 담당 기관의 선구였다.
초철강 연구 센터는, 초철강 연구 개발 프로젝트의 제1기에 있고, 몇개의 테마를 내걸고 연구 개발을 진행시켰다.그 중으로,비교적 빨리 연구 개발 성과를 위 나막신의 것이, 철스크랩을 원료로 상정한 리사이클철의 힘을 2배로 끌어올린다고 하는 테마다.항장력 1500 MPa라고 하는 초고강도강철을 노리는 도전적 연구 개발 테마이며, 용도로서 볼트나 나사등의 기계요소 부품 전용을 상정한 것이었다.
장래 배출되는 철스크랩을 원료로 한다고 하는 전제로부터,철 이외의 구성 원소는 탄소, 망간, 규소등의 극히 보통 원소만으로, 초고강도를 실현하는 와 (을)를 목표로 했다.즉, 크롬이나 몰리브덴, 바나듐등의 원소는 사용하지 않고 , 초고강도를 실현한다고 하는 연구 개발 테마였다.
초고강도를 실현하기 위해서, 당시의 나가이 센터장을 시작으로 하는 연구 그룹은, 철을 구성하는 결정립의 크기를 nm사이즈까지 미세화하는“가공 열처리 ” 기술을 개발했다.철의 전문가로부터 보면, 지연 파괴나 피로등의 문제를 어떻게 해결할지가 큰 과제가 된다.고도의 가공 열처리법을 실용화하는 것으로, 철의 결정 알갱이의 크기를 nm사이즈로 해, 항장력으로 1500 MPa의 목표를 붙였다.
그 후, 이 연구 개발 성과는, 여러가지 궁리를 더하고, 우여곡절(야 곡절)을 거치면서, 최근, 휴대 전화기 전용의 미세한 나사에 적용되었다고 한다.
초철강 센터는,당시 꽤 도전적이라고 볼 수 있던 철후판의 강도 2배에도 도전했다.현행에서도, 토목이나 건설등의 구조체에서는 강도 400 MPa급의 철후판이 사원 라고 있다.이것에 대해서, 초철강 센터는 800 MPa급의 후판 재료를 연구 개발 한다고 하는 테마를 내걸었다.이 연구 개발 테마로의 최대의 과제는, 800 MPa급과 약 2배의 고강도면서, 400 MPa급 같은 수준의 용접 품질을 실현하는 것이었다.토목이나 건설등의 시공 현장에서는, 후판을 용접에 의해서 구 제재에 조립하는 것이 많기 때문에이다.
이 연구 개발의 강재의 조성도, 철과 탄소에 극히 보통 첨가 원소의 망간과 규소 밖에 넣지 않는 구성이었다.장래의 철리사이클을 전제로 한 필요 조건이었다.
동테마에서도, 철의 결정립지름을 미세화하는 수법이 적용되었다.다만, 입경은 nm사이즈가 아니고, 1μm이하다.철의 상식에 도전하는 연구 개발 테마였던 만큼, 종래의 철의 상식을 찢는 새로운 과학적인 지견이 몇도 발견되어 철의 기초 물성의 해명에도 크게 공헌했다.
나가이 거점 매니저는「도전적인 철의 미답 영역에 발을 디딘 연구 개발 테마로부터, 철의 기본 물성에 강요하는 새로운 과학적인 지식(지견)이 몇도 발견된」와 철의 기반 연구를 실시한 의의를 말한다.
10년 이상처를 실현 목표로 선행 연구
초철강 연구 개발 프로젝트를 추진하고 있던 초철강 연구 센터는,대형 화력 발전소의 보일러등의 고온으로 사용되는 내열강의 장기 수명화나, 해양구조물 전용의 스텐레스계내식 강철의 장기 수명화에도 전망을 보였다.이러한 연구 개발 테마도 도전적이고, 종래의 철의 상식을 찢는 새로운 과학적 지견을 찾아냈다.
게다가 철의“기가 피로”로 불리는 피로 현상이나 크리프 현상의 해명을 진행시키거나 철의 용접법으로서 레이저 용접법을 실용화하는 기반 연구나, 철의 나노 구조등을 관측하는 장치까지, 당시로서는 도전적인 연구 개발 테마를 생각해 계속 도전했다.
초철강 연구 센터는,당시의 일본등의 철강 메이커의 연구소에서는 대응할 수 없는, 10년 이상처를 실현 목표로 한 선행 연구의 장소라고 하는 위치설정으로, 초철강 연구 개발 프로젝트를 추진했다.
이 때문에, 「산업계에서 장래, 이용되는 것이 중요와 생각」, 종래의 철의 상식을 찢는 새로운 과학적 지견을 관련 학회에서 발표.그 위에,「초철강 워크손 프」라고 하는 성과 발표회를 매년 개최해, 산학관의 전문가나 관계자와 논의를 거듭해 초철강 연구 개발 프로젝트의 연구 개발 성과의 기술 이전을 유의했다.당시의 맞아 말 잎은「“사용되어야만 재료”여, 철을 사용하는 최종 사용자 기업의 제품 설계 사이드와의 제휴까지 모색한」라고 한다.
같이 초철강 연구 센터는 철의 연구 개발을 담당하는 젊은이의 인재육성에도 힘을 썼다.당시의 철강 메이커의 신진 연구자를 공동 연구자로서 받아 들여 장래, 철강 메이커가 실용화 개발을 실시하는 기반을 쌓아 올렸다.
게다가 당시의 대학・대학원등에서 재료를 전공하고 있는 학생에 대해서도, 초철강 연구 센터의 연구 개발 성과의 본질 부분을 알기 쉽게 전하는 소책자『가까운 미래
의 철강 재료를 아는』를 매년 발행해, 계몽 활동에도 힘을 썼다(그림 2).이번 발행한 단행본『아시아로부터 철을 바꾼다
새로운 철의 기초 이론』도, 현역 학생이나 젊은이 사회인용으로“새로운 철”를 계몽 하는 활동의 일환이 되어 있다.
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정직, 자신용의 비망록적 스레 세워라고 하는 인상은 부정할 수 없어서(^^;
누군가 혼자라도 흥미를 가져 주시면 이것 다행히.
http://techon.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20130709/291512/
2013年5月1日に単行本『アジアから鉄を変える 新しい鉄の基礎理論』（東洋書店）が発行された。同書は、日本のものづくりを支える基盤材料である鉄（正確には鋼）の近未来像を大胆に語る“啓蒙書”であり、鉄利用の“技術解説書”でもある（図1）＊。
著者は、文部科学省系の公的研究機関である物質・材料研究機構（NIMS、茨城県つくば市）のナノ材料科学環境拠点（NIMS-GREEN）の長井寿拠 点マネージャーと平塚金属工業（神奈川県平塚市）の守谷英明品質保証部長の2人だ。長井拠点マネージャーは日本の新材料の研究開発のキーマンの1人。守谷 部長は、以前に物質・材料研究機構に研究者として勤務した経歴の持ち主である。
この単行本の「第一部 入門編」では、日本のこれからのものづくり、すなわち製造業の近未来像について、鉄の未来予測などを基に推測している。
長井拠点マネージャーは、統計データに基づき、「日本の工業材料の生産量は1年間に約2億tに達し、この質量比の約50％を鉄が占めている」と説明す る。つまり「日本の製鉄業は鉄を最大で約1億t生産し、そして鉄の約70％を内需として消費してきた」という日本の現状を語る。基盤材料として、鉄が日本 の社会インフラストラクチャーの構造体や製造業の各製品を支えてきた経緯を淡々と解説する。
先進国である米国とEU（欧州）各国の鉄の内需動向から日本の近未来を推測すると、「日本でも今後は内需と同等の量の鉄スクラップが発生する」と予測す る。この鉄スクラップを貴重な鉄資源として活用する“新しい鉄”による近未来像を説明する。鉄スクラップとは多少ニュアンスが違うかもしれないが、鉄もあ る種の“都市鉱山”から資源材料を供給できれば「海外からの鉄鉱石の輸入などに頼らないで済む可能性が浮上する」と指摘する。これが“新しい鉄”の可能性 である。
実は、この基盤技術となる“新しい鉄”の研究開発は、物質・材料研究機構（当時は金属材料技術研究所）が1997年度（平成9年度）から「『超鉄鋼材 料』研究開発プロジェクト」として10年間実施している。この研究開発プロジェクトを率いたのが、長井拠点マネージャーである。
こうした経緯の下に、“新しい鉄”を提唱する長井拠点マネージャーに、国を支える基盤材料である鉄の将来像などを聞いた。
海外製の安い鉄と競合する日本の製鉄業
Tech-On！は、2013年4月30日、「環境省と東京製鐵、国内で初めて電炉で自動車構造用鋼板を試作」という記事を掲載した。環境省の事業委託を受けた東京製鐵が、鉄スクラップを原料とする電炉法によって、現在の高炉・転炉製と同等の品質を持つ構造用高張力鋼板を試作したという内容のものである。
同記事では、1番最後の段落で「物質・材料研究機構などの研究成果である微細結晶粒の組織創製技術を応用した」と伝えている。この微細結晶粒の組織創製 技術は、長井拠点マネジャーが1997年度から約9年間、研究開発した「超鉄鋼材料」研究開発プロジェクトの主要な研究開発成果の1つである。
この記事の持つインパクトは、製鉄技術の中でも高度な技術が必要になる構造用高張力鋼板（ハイテン）を電炉法によって造り出す道が拓かれつつあるという事実だ。
日本の製鉄業は、第2次大戦後は海外から鉄鉱石と石炭などの原料を輸入し、高炉精錬・転炉製鋼を組み合わせた方法によって高品質な鉄を造り出して、土 木・建築用のH鋼や厚板、棒鋼や、自動車や家電製品向けの薄板や棒材などに加工して国内のものづくり系企業に鉄製品として供給してきた。
ところが、ここ10年間は鉄鉱石などの原料を供給する海外の資源メジャー企業が原料供給面で支配力を強め、鉄鉱石や石炭などの原料の値上げを続けた結果、この価格が高止まりしている。
さらに、チタンやニッケル、クロム、モリブデンなどの鉄の主な添加元素類も、ここ数年間のレアメタル争奪戦の影響で、価格が乱高下し、輸入国である日本 は必要量の確保に苦心している。ごく最近は、こうしたレアメタル系添加元素類の価格が下がっているが、いつどのような理由で価格が揺れ動くかは予測できな い状況が続くと考えられている。
新日鉄住金、JFEスチール、神戸製鋼所といった日本を代表する鉄鋼メーカーは、高炉法を主力としていることから高炉メーカーとも呼ばれるが、最近、中 国や韓国などの鉄鋼メーカーとのグローバル競争に苦悩している。2012年までの円高基調の中で、中国の鉄鋼メーカー各社は鉄の生産量を落とさず、汎用品 クラスの鋼材を海外に輸出し続けている。日本企業の中でも、この中国製の汎用品クラスの安い鋼材を輸入し、工夫して製品に使っている企業があると噂されて いる。
この結果、高炉法を主力とする日本の鉄鋼メーカーは事業収支を確保することに苦心している。例えば、新日鉄住金は2013年3月に、平成25～27年度 （2013～2015年度）の中期経営計画概要を発表し、その中で「千葉県君津市の君津製鉄所の高炉1基を平成28年度末までに休止する」と発表した。さ らに、鹿島や和歌山、名古屋、君津の各製鉄所で、圧延関連などの川下の加工ラインを休止する計画を立て、生産設備の削減などを考えている模様だ。また、神 戸製鋼所は2013年5月に、神戸市の神戸製鉄所の高炉1基を休止し、その跡地に火力発電所を建てると発表した。以上のように、各高炉メーカーは生産設備 の削減を進めて事業体質の改善を図っている。
日本の高炉を主力とする鉄鋼メーカーは近年、技術力は世界一と自負しながら、事業面では苦難の道を歩んでいる。その鉄のユーザー企業である日本の自動車 メーカーは、自動車の車体（ボディ）やシャシーなどの構造部材などに、高性能な高張力鋼板や鋼材を駆使することで、大幅な軽量化を達成している。日本の鉄 鋼メーカー各社が事業面で苦悩し、研究開発力にその影響が及ぶと、20～30年後の日本の自動車メーカーは高性能な鋼板を入手する際に苦境に立たされる可 能性が高くなる。この点で、日本の鉄鋼メーカー各社が今後の製鉄事業をどう進めていくかは、日本の製造業の近未来に影響を及ぼす可能性が高いと推定され る。
将来は内需に回っている約7000万t/年の鉄がスクラップに
こうした鉄原料の輸入国である日本の製鉄業の現状を打破するために、長井拠点マネージャーは、日本は近未来に国内で発生する鉄スクラップを主な“鉄原料”として、“新しい鉄”を造り出す製鉄法の導入を提唱する。
具体的には、設備投資費が巨額の高炉法ではなく、比較的設備コストが安い電炉法を適用して、小回りの利く製鉄法を加味することを提唱する。個人的な意見として「日本の鉄鋼メーカーがアジアに電炉を造る選択肢も検討した方が（現状を打破できる）可能性が高まる」という。
長井拠点マネージャーは、前述の単行本の「第一部 入門編」の中で、日本国内にある鉄スクラップを資源として再利用する近未来が訪れると予測する。同マネージャーは、こうした新しい鉄の利用を“地産地消”と表現する。
米国やEU（欧州）などの先進国では、国内での鉄の生産量と鉄スクラップの発生量がほぼ同じになっている。先進国では、成熟した社会インフラストク チャーの道路や構造物（例えば鉄橋）、建築物などに使った鋼材を更新する際に、また使用済み自動車の車体などから、鉄スクラップが発生する。欧米では、最 近は生産した鉄の量とほぼ同量の鉄スクラップが発生している。
日本では現在、社会インフラストクチャーの更新が本格化し始めた段階であり、まだ生産する鉄の方が多い。しかし、将来は現在の生産量である約1億t/年の中の内需分に相当する約7000万t/年の鉄が、スクラップとして排出されると予想できる。
日本も社会インフラストクチャーの成熟化が進み、例えば、高速道路網の鉄橋などの構造物やビルの建て替えなどによって、今後は鉄スクラップの発生量が急速に増えていくと推測できる。
使命感から“新しい鉄”の基盤技術を研究開発
“新しい鉄”の基盤技術を開発した超鉄鋼材料研究開発プロジェクトには、公的な材料の研究開発のあり方についての議論が反映されたと推定できる。
当時、文部科学省系の国立の材料研究機関だった金属材料技術研究所は、すぐ近くにあった無機材質研究所（茨城県つくば市）と一緒になって、材料・物質を研究開発する独立行政法人物質・材料研究機構に組織替えさせるという検討が、文科省などで始まっていたからだ。
当時の金属材料技術研究所では、金属材料の主役である鉄の未来像を示す研究開発プロジェクトが、将来の日本の基盤技術として重要になると判断していた。 それに基づき、長井拠点マネージャーたちは、鉄鋼メーカーの研究企画や研究開発に携わる研究者や技術者、大学などの教員、行政の担当者などと、何回も議論 を重ねていた。
そうした議論を踏まえ、「新世紀構造材料」としての“新しい鉄”を研究開発するという目標の下で、平成9年度（1997年度）に開始したのが超鉄鋼研究 開発プロジェクトである。当初は5年間の研究開発プロジェクトだった。その後、平成14年度（2002年度）から超鉄鋼研究開発プロジェクトの第2期が始 まり、合計約9年間にわたって実施した（当初計画より1年間早めて終了した）。
ここで注目すべきは、金属材料技術研究所が研究開発向けの自己運営資金の中から研究開発資金を捻出して同プロジェクトを始めた点である。当時は文科省な
どが提供する、大型の研究開発プロジェクト向けの“競争的資金”制度がまだなかったが、日本の将来に必要になる「新世紀構造材料」を研究開発することが金
属材料技術研究所の使命との意識から実行を決めた。
「強さ2倍、寿命2倍」という挑戦的な研究テーマを企画
超鉄鋼研究開発プロジェクトは第1期が1997年度から5年間、実施された。その研究開発を担当する組織として立ち上げられたのが「超鉄鋼研究セン ター」である。同センター長には長井氏が就任した。この超鉄鋼研究センターは、“センター”という名称がついた時限的な担当機関の先駆けだった。
超鉄鋼研究センターは、超鉄鋼研究開発プロジェクトの第1期において、幾つかのテーマを掲げて研究開発を進めた。その中で、比較的早く研究開発成果を上 げたのが、鉄スクラップを原料に想定したリサイクル鉄の強さを2倍に引き上げるというテーマだ。引っ張り強さ1500MPaという超高強度鋼を狙う挑戦的 な研究開発テーマであり、用途としてボルトやネジなどの機械要素部品向けを想定したものだった。
将来排出される鉄スクラップを原料にするという前提から、鉄以外の構成元素は炭素、マンガン、ケイ素などのごく普通の元素だけで、超高強度を実現するこ とを目指した。つまり、クロムやモリブデン、バナジウムなどの元素は使わずに、超高強度を実現するという研究開発テーマだった。
超高強度を実現するために、当時の長井センター長をはじめとする研究グループは、鉄を構成する結晶粒の大きさをnmサイズまで微細化する“加工熱処理” 技術を開発した。鉄の専門家から見れば、遅れ破壊や疲労などの問題をどう解決するかが大きな課題になる。高度な加工熱処理法を実用化することで、鉄の結晶 粒の大きさをnmサイズとし、引っ張り強さで1500MPaのメドを付けた。
その後、この研究開発成果は、いろいろな工夫を加えて、紆余曲折（うよきょくせつ）を経ながら、最近、携帯電話機向けの微細なネジに適用されたという。
超鉄鋼センターは、当時かなり挑戦的と見られた鉄厚板の強度2倍にも挑戦した。現行でも、土木や建設などの構造体では強度400MPa級の鉄厚板が使わ れている。これに対して、超鉄鋼センターは800MPa級の厚板材料を研究開発するというテーマを掲げた。この研究開発テーマでの最大の課題は、 800MPa級と約2倍の高強度でありながら、400MPa級並みの溶接品質を実現することだった。土木や建設などの施工現場では、厚板を溶接によって構 造材に組み立てることが多いからである。
この研究開発の鋼材の組成も、鉄と炭素にごく普通の添加元素のマンガンとケイ素しか入れない構成だった。将来の鉄リサイクルを前提にした必要条件だった。
同テーマでも、鉄の結晶粒径を微細化する手法が適用された。ただし、粒径はnmサイズではなく、1μm以下だ。鉄の常識に挑戦する研究開発テーマだっただけに、従来の鉄の常識を破る新しい科学的な知見が幾つも発見され、鉄の基礎物性の解明にも大きく貢献した。
長井拠点マネージャーは「挑戦的な鉄の未踏領域に踏み込んだ研究開発テーマから、鉄の基本物性に迫る新しい科学的な知識（知見）が幾つも発見された」と、鉄の基盤研究を実施した意義を語る。
10年以上先を実現目標に先行研究
超鉄鋼研究開発プロジェクトを推進していた超鉄鋼研究センターは、大型火力発電所のボイラーなどの高温で使われる耐熱鋼の長寿命化や、海洋構造物向けの ステンレス系耐食鋼の長寿命化にもメドをつけた。これらの研究開発テーマも挑戦的であり、従来の鉄の常識を破る新しい科学的知見を見いだした。
さらに、鉄の“ギガ疲労”と呼ばれる疲労現象やクリープ現象の解明を進めたり、鉄の溶接法として、レーザ溶接法を実用化する基盤研究や、鉄のナノ構造などを観測する装置まで、当時としては挑戦的な研究開発テーマを考え、挑戦し続けた。
超鉄鋼研究センターは、当時の日本などの鉄鋼メーカーの研究所では対応できない、10年以上先を実現目標とした先行研究の場という位置づけで、超鉄鋼研究開発プロジェクトを推進した。
このため、「産業界で将来、利用されることが重要と考え」、従来の鉄の常識を破る新しい科学的知見を関連学会で発表。その上で、「超鉄鋼ワークショッ プ」という成果発表会を毎年開催し、産学官の専門家や関係者と議論を重ね、超鉄鋼研究開発プロジェクトの研究開発成果の技術移転を心掛けた。当時の合い言 葉は「“使われてこそ材料”であり、鉄を使うエンドユーザー企業の製品設計サイドとの連携まで模索した」という。
同様に、超鉄鋼研究センターは鉄の研究開発を担当する若手の人材育成にも力を入れた。当時の鉄鋼メーカーの若手研究者を共同研究者として受け入れ、将来、鉄鋼メーカーが実用化開発を行う基盤を築いた。
さらに、当時の大学・大学院などで材料を専攻している学生に対しても、超鉄鋼研究センターの研究開発成果の本質部分を分かりやすく伝える小冊子『近未来
の鉄鋼材料を知る』を毎年発行し、啓蒙活動にも力を入れた（図2）。今回発行した単行本『アジアから鉄を変える
新しい鉄の基礎理論』も、現役学生や若手社会人向けに“新しい鉄”を啓蒙する活動の一環になっている。
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正直、自分用の備忘録的スレ立てという印象は否めなくて（^^;
誰か一人でも興味を持って頂けたらこれ幸い。
