Fe-15Mn-4Si-10Cr-8Ni(FMS)合金の基本特性と応用
長周期・長時間地震動、巨大地震、複数回の大型余震対策に対応した耐疲労特性に優れた従来概念を超える鋼材ダンパーが必要と考え、耐疲労特性を一般の鋼材に比べて約10倍に高めたFMS合金※を開発しました(2017年特許登録)。
※FMS合金:組成Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si(質量%)のオーステナイト鋼。鉄系形状記憶合金の相変態(応力誘起マルテンサイト変態とその逆変態)を利用して繰り返し変形に対する耐久性を高めた。(国研)物質・材料研究機構、(株)竹中工務店、淡路マテリア(株)の共同開発。
優れた疲労耐久性を有する
・低サイクル疲労寿命は低降伏点鋼(LY225)の約10倍


1)I. Nikulin, T. Sawaguchi, A. Kushibe, Y. Inoue, H. Otsuka, K. Tsuzaki, Effect of strain amplitude on the low-cycle fatigue behavior of a new Fe-15Mn-10Cr-8Ni-4Si seismic damping alloy, Int. J. Fatigue 88(2016)132-141.
2)L. Yang, Y. Gao, G. Shi, X. Wang, Y. Bai, Low cycle fatigue property and fracture behavior of low yield point steels, Const. Build. Mater. 165(2018)688-696
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その他の特筆すべき特性
・シャルピー吸収エネルギーは、-196~100℃において高く、250J以上
応用Applications
・本合金を心材に使用したせん断パネル型制振ダンパーがJPタワー名古屋に、ブレース型制振ダンパーが愛知県国際展示場(Aichi Sky Expo)に適用されています。
JPタワー名古屋に適用されたせん断パネル型制振ダンパー



参考資料
●2014年5月13日せん断パネル型制振ダンパーがJPタワー名古屋に採用されました
世界最高峰 の疲労耐久性を有する新合金を用いたビル用制振ダンパーを開発

新しい疲労緩和 メカニズムの発見と製造技術のブレークスルー
●2016年4月18日 日本建築学会賞(技術)受賞 (参考動画)

愛知県国際展示場に適用されたブレース型制振ダンパー

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外部リンク:耐久性を10倍高めた制振ダンパーを開発、「Aichi Sky Expo」に16本を初適用
参考資料
●2019年8月30日 プレス発表 ブレース型制振ダンパーが愛知県国際展示場に採用されました
従来鋼材の約10 倍の疲労耐久性を有する制振ダンパーにブレース型が登場

補足資料:連続鋳造法によるFe-Mn-Si系耐疲労合金大型厚板の製造
●製造サイズ(下記サイズ以外はご相談ください)
・厚さ8~34mm×幅1300~1500mm×長さ10m以内
●2022年3月4日 「ふぇらむ」Vol.27(2022)No.3 実用化が進む鉄系形状記憶合金」掲載
「ふぇらむ」の巻頭記事Vol.27(2022)No.3 P116~117 (日本鉄鋼協会会報)で、実用化が進むFe-Mn-Si系合金のクレーンレール用継目板と優れた疲労耐久性を持つ制振ダンパーが紹介されました。(日本鉄鋼協会の転載許可済)
●国土交通大臣認定取得(2022年11月16日)
疲労耐久性10倍のFe-Mn-Si系鋼材について、建築基準法第37条第二号に適合する材料として国土交通大臣認定を2022年11月16日に取得し、国交省ホームページに掲載されました(認定番号:MSTL-0584)。
●日本金属学会技術開発賞受賞(2024年秋)
日本金属学会まてりあ第63巻第1号(2024)に掲載された「低サイクル疲労特性に優れたFe-Mn-Si系合金の製造技術開発と建築用制振ダンパーへの応用」が第47回技術開発賞を受賞いたしました。
また、英訳版が日本金属学会の英文誌”Materials Transactions”の”Technical Article”に掲載されました。
●FMS合金ダンパー適用情報
十字断面FMS合金ブレース制振ダンパーが中日ビルに適用されました。
(仮称)日本橋本町一丁目3番計画で、国内最大・最高層の木造賃貸オフィスビルにCLT補剛FMS合金制振壁が使用される計画が公開されました。
ザ・ランドマーク名古屋栄に十字断面ブレース制振ダンパーが適用されました。
長瀬産業東京本社ビルにH形断面FMS合金ブレース制振ダンパーが適用されました。
FMS合金レンズダンパーが電設工業健康保険組合新会館に適用されました。
2025年12月までに公開されたFMS合金制振ダンパーの適用先をまとめました。
論文リスト
制振ダンパー関連論文
解説(制振ダンパー)
国内学会等発表(制振ダンパー)