JP2001011561A - Oxidation resistant tungsten alloy and its manufacture - Google Patents

Oxidation resistant tungsten alloy and its manufacture

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JP2001011561A
JP2001011561A JP11176838A JP17683899A JP2001011561A JP 2001011561 A JP2001011561 A JP 2001011561A JP 11176838 A JP11176838 A JP 11176838A JP 17683899 A JP17683899 A JP 17683899A JP 2001011561 A JP2001011561 A JP 2001011561A
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JP
Japan
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weight
oxidation
tungsten alloy
less
resistant tungsten
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JP11176838A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinori Kobayashi
晄徳 小林
Takashi Hatakeyama
隆志 畠山
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an alloy having superior oxidation resistance, heat resistance, and arc resistance and excellent in mass productivity and workability by providing a composition containing Cr in a specific weight percentage, at least one kind among iron group metals in a specific range of weight percentage, and W in a specific weight percentage or above and also regulating the density to a specific percentage of theoretical density. SOLUTION: The oxidation resistant tungsten alloy has a composition containing, by weight, 30-60% Cr, 0.5-3% of at least one kind among iron group metals, and >=37% W and has a density of >=85% of theoretical density. Preferred amount of iron group metals is 0.5-<1%, and it is also preferable to incorporate <=3% Ni and/or <=2% Fe among the iron group metals or to incorporate 0.1-2% Co among the iron group metals. Moreover, it is also preferable to incorporate >40-50% Cr. Further, it is also preferable to incorporate <=5% Mo and is also desirable to incorporate <=5% of either or both of Si and Al.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は耐酸化性、耐熱性、
耐弧性即ちアークによる消耗に対する耐性が良好で、特
に溶接用等の各種電極に有用な耐酸化性タングステン合
金およびその製造方法に関するものである。
The present invention relates to oxidation resistance, heat resistance,
The present invention relates to an oxidation-resistant tungsten alloy having excellent arc resistance, that is, resistance to wear caused by an arc, and particularly useful for various electrodes for welding and the like, and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にタングステン合金は耐熱性及び耐
弧性に優れているので、溶接用等の各種電極に用いられ
てきている。しかし耐酸化性の点では不充分であり、従
来、よりそれを改善する方法が探られてきた。例えば、
(1)「粉体および粉末冶金」第16巻第3号145〜
149頁及び「同」第17巻第1号13〜18頁には、
WとCrの粉末に焼結促進剤としてPdを混合し、型押
し後に真空焼結または加圧焼結により耐酸化性に優れた
タングステン合金を得る方法が開示されている。
2. Description of the Related Art Generally, tungsten alloys have been used for various electrodes for welding and the like because of their excellent heat resistance and arc resistance. However, the oxidation resistance is insufficient, and a method for further improving the oxidation resistance has been sought. For example,
(1) "Powder and Powder Metallurgy" Vol. 16, No. 3, No. 145
On page 149 and in the same book, Vol. 17, No. 1, pages 13-18,
A method is disclosed in which Pd is mixed with W and Cr powders as a sintering accelerator, and after stamping, a tungsten alloy having excellent oxidation resistance is obtained by vacuum sintering or pressure sintering.

【0003】また、(2)特公昭53−41087号公
報には、15重量%以下のCrを含み、Ni、Fe、M
oとその他の添加物を含む高温用タングステン合金が開
示されている。
[0003] (2) Japanese Patent Publication No. 53-41087 discloses that Ni, Fe, M
High temperature tungsten alloys containing o and other additives are disclosed.

【0004】また、(3)特公昭54−33212号公
報、特開昭51−136521号公報、特公昭55−4
0653号公報には、26重量%以下のWと30重量%
未満のCrを含む耐酸化性耐熱合金が開示されている。
Further, (3) JP-B-54-33212, JP-A-51-136521, and JP-B-55-44-1.
No. 0653 discloses that W is not more than 26% by weight and 30% by weight.
An oxidation resistant heat resistant alloy containing less than Cr is disclosed.

【0005】また、(4)特開昭61−26748号公
報には、Cr15〜40重量%、残部をWとするタング
ステン合金よりなる電極材料が開示されている。
Also, (4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-26748 discloses an electrode material made of a tungsten alloy containing 15 to 40% by weight of Cr and the balance being W.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
(1)に記載されたタングステン−クロム合金は、かな
り優れた耐酸化性を有しているが、液相出現温度より低
温において固相焼結されるため、焼結密度が低く、組織
的な欠陥が生じ易い。しかもこの合金は延性に乏しく、
切削加工が困難な為、用途が限定されていた。
However, the tungsten-chromium alloy described in the above (1) has considerably excellent oxidation resistance, but is not solid phase sintered at a temperature lower than the liquid phase appearance temperature. Therefore, the sintering density is low and organizational defects are likely to occur. Moreover, this alloy has poor ductility,
Due to the difficulty of cutting, its use has been limited.

【0007】また、上記(2)に記載されたタングステ
ン合金は、Crの含有量が少ないため、酸化性雰囲気中
での加熱による酸化増量が大きく、耐酸化性の点ではか
なり不充分であった。例えば、場合によっては1000
℃を超える高温で使用されるような溶接用電極材料とし
ては、このような組成のタングステン合金では、実用に
耐えられなかった。
Further, the tungsten alloy described in the above (2) has a small Cr content, so that the amount of increase in oxidation by heating in an oxidizing atmosphere is large, and the oxidation resistance is considerably insufficient. . For example, in some cases 1000
As a welding electrode material used at a high temperature exceeding ℃, a tungsten alloy having such a composition cannot be put to practical use.

【0008】また、上記(3)に記載された耐酸化性耐
熱合金では、W量が少ないため、溶融温度が1900℃
を下回り、耐熱性が不充分であった。また、Cr量も3
0重量%未満と少ないために、耐酸化性も不充分であ
り、上記のような高温で使用される溶接用電極材料とし
ては使えなかった。
Further, in the oxidation-resistant heat-resistant alloy described in the above (3), since the amount of W is small, the melting temperature is 1900 ° C.
, And the heat resistance was insufficient. Also, the amount of Cr is 3
Since it was less than 0% by weight, the oxidation resistance was insufficient, and it could not be used as a welding electrode material used at high temperatures as described above.

【0009】また、上記(4)に記載された電極材料で
は、800〜1200℃における耐酸化性の向上が著し
いことが開示されているが、焼結温度が1300〜14
00℃と低いことにより、焼結密度が理論密度の50%
乃至80%と低い。このため、組織的な欠陥が多く、合
金内部にまで酸化が進行し易いという欠点があった。そ
の結果、上記のような高温で使用される溶接用電極材料
としては、やはり耐酸化性に問題があった。
The electrode material described in (4) discloses that the oxidation resistance at 800 to 1200 ° C. is remarkably improved, but the sintering temperature is 1300 to 14
Sintering density of 50% of theoretical density
Or as low as 80%. For this reason, there are many systematic defects, and there is a drawback that oxidation easily proceeds to the inside of the alloy. As a result, the electrode material for welding used at a high temperature as described above still has a problem in oxidation resistance.

【0010】本発明は、かかる事情を背景としてなされ
たものであり、その目的は、これら従来技術の欠点を克
服し、かつ量産性や加工性に優れた合金を提供すること
にある。
[0010] The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an alloy which overcomes the drawbacks of the prior art and is excellent in mass productivity and workability.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明者らは、タングステン合金の組成および焼
結条件を種々検討してきた。その結果、発明に至った。
In order to achieve the above object, the present inventors have studied various compositions and sintering conditions of a tungsten alloy. As a result, they have reached the invention.

【0012】すなわち、本発明は、Crを30重量%以
上60重量%以下、鉄族金属の少なくとも1種を0.5
重量%以上3重量%以下、およびWを37重量%以上含
有し、密度が理論密度の85%以上であることを特徴と
する耐酸化性タングステン合金を提供するものである。
但し、本発明の合金中には、以上の成分に加え、原料お
よびその製造工程から混入する不可避不純物は含まれて
も良い。
That is, according to the present invention, Cr is contained in an amount of 30% by weight or more and 60% by weight or less, and
The present invention provides an oxidation-resistant tungsten alloy characterized by containing not less than 3% by weight and not more than 3% by weight, and not less than 37% by weight of W, and having a density of not less than 85% of a theoretical density.
However, the alloy of the present invention may contain, in addition to the above components, unavoidable impurities that are mixed in from the raw materials and the production process thereof.

【0013】本発明には以上の基本組成に、さらに、M
oを5重量%以下含有しているものが含まれ、また、S
i、Alの少なくとも1種を5重量%以下を含有してい
るものも含まれる。
In the present invention, the basic composition described above,
o in an amount of 5% by weight or less.
Also included are those containing at least one of i and Al at 5% by weight or less.

【0014】また、本発明には以上に加え、炭素含有量
が1重量%以下、特に0.1重量%以下のものも含まれ
る。
The present invention also includes those having a carbon content of 1% by weight or less, especially 0.1% by weight or less.

【0015】また、本発明には、上記耐酸化性タングス
テン合金を用いた溶接用等の電極部材も含まれる。
The present invention also includes an electrode member for welding or the like using the above oxidation-resistant tungsten alloy.

【0016】本発明の耐酸化性タングステン合金の製造
方法は、Cr粉末を30重量%以上60重量%以下、鉄
族金属の少なくとも1種の粉末を0.5重量%以上3重
量%以下、およびW粉末を37重量%以上含む混合粉末
を準備し、1600℃以上2700℃以下の非酸化性雰
囲気中で焼結することを特徴とする。
The method for producing an oxidation-resistant tungsten alloy according to the present invention is characterized in that the Cr powder contains 30% by weight or more and 60% by weight or less, and at least one iron group metal powder contains 0.5% by weight or more and 3% by weight or less; A mixed powder containing 37 wt% or more of W powder is prepared and sintered in a non-oxidizing atmosphere at 1600 ° C. to 2700 ° C.

【0017】また、上記製造方法には、Moを5重量%
以下混合して焼結する方法、さらには、Si、Alの少
なくとも1種の粉末を5重量%以下混合して焼結する方
法も本発明に含まれる。
Further, in the above-mentioned production method, 5% by weight of Mo is used.
The present invention also includes a method of mixing and sintering, and a method of mixing and sintering at least one powder of Si and Al at 5% by weight or less.

【0018】さらに、この焼結が、一酸化炭素分圧15
0パスカル以下、特に15パスカル以下の非酸化性雰囲
気中で行われる方法も含む。
Further, this sintering is carried out at a carbon monoxide partial pressure of 15%.
The method includes a method performed in a non-oxidizing atmosphere of 0 Pa or less, particularly 15 Pa or less.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明によれば、耐熱性を得るた
めに、Wを主成分とするとともに、その含有量は、37
重量%以上とする。このWの一部は少量であれば、高融
点で、極めてWと特性が近い同族のMoに置き換えるこ
とが可能である。但し、Moの含有量が合金全体の5重
量%を超えると溶融温度の低下により、耐熱性が低下す
ることもあるので、Moはこの量以下とするのが望まし
い。
According to the present invention, in order to obtain heat resistance, W is the main component and its content is 37%.
% By weight or more. If a part of this W is small, it can be replaced by Mo having a high melting point and having a similar characteristic to W. However, if the Mo content exceeds 5% by weight of the whole alloy, the heat resistance may decrease due to a decrease in the melting temperature. Therefore, it is desirable that the Mo content is not more than this amount.

【0020】次に、耐酸化性を向上させるために、高
温、特に1000℃以上の酸化性雰囲気での酸化増量を
小さくするために、本発明のタングステン合金では、C
rの含有量は30重量%以上、より好ましくは、40重
量%を超えるものとする。一方、Crの上限は60重量
%とする。Crが60重量%を超えるとWとの組み合わ
せにおいて、溶融温度が低下して耐熱性が低下するとと
もに、硬度が上昇し、脆化し易くなり、合金自体の加工
性が低下するので好ましくない。望ましくは50重量%
以下である。
Next, in order to improve the oxidation resistance, and to reduce the amount of oxidation increase in an oxidizing atmosphere at a high temperature, particularly at an oxidizing atmosphere of 1000 ° C. or more, the tungsten alloy of the present invention contains
The content of r is 30% by weight or more, and more preferably, exceeds 40% by weight. On the other hand, the upper limit of Cr is set to 60% by weight. If Cr exceeds 60% by weight, in combination with W, the melting temperature is lowered and the heat resistance is lowered, and the hardness is increased, brittleness is liable to occur, and the workability of the alloy itself is lowered, which is not preferable. Preferably 50% by weight
It is as follows.

【0021】さらに、本発明では、Wよりも低融点のN
i(融点:1,460℃)及び/又はFe(融点:1,
535℃)を添加することにより、比較的低温でWとの
液相を形成させ、それによる液相焼結を行う。このよう
にすると、これらの成分の液相を粒子間に隈無く行きわ
たらせられるため、焼結による緻密化が著しく促進され
る。また、これによって冷却固化時に合金化したWを析
出させ、且つWとCr間の固溶も促進される。以上の効
果により耐酸化性の良質な合金が得られ、その密度は理
論密度に対し85%以上となる。
Further, in the present invention, N having a lower melting point than W is used.
i (melting point: 1,460 ° C.) and / or Fe (melting point: 1,
535 ° C.) to form a liquid phase with W at a relatively low temperature, thereby performing liquid phase sintering. In this way, the liquid phase of these components can be spread evenly between the particles, so that the densification by sintering is remarkably promoted. This also precipitates alloyed W during cooling and solidification, and promotes solid solution between W and Cr. By the above effects, a high-quality alloy having excellent oxidation resistance is obtained, and its density is 85% or more of the theoretical density.

【0022】また、本発明のタングステン合金は、上記
の耐酸化性に加え、耐弧性(アークに対する消耗に対す
る耐性)を有している。
Further, the tungsten alloy of the present invention has arc resistance (resistance to wear to an arc) in addition to the above-mentioned oxidation resistance.

【0023】さらに、Co(融点:1,495℃)を2
重量%以下加えると一層耐酸化性が向上する。但し、2
重量%を超えると無添加組成よりもかえって耐酸化性が
低下することがある。Ni、Fe及びCoはWに固溶し
易いのでこれらの成分は合計で0.5重量%以上あれば
容易に焼結性を高めることが出来る。しかし3重量%を
超えると、切削による加工性に顕著な改善は見られない
にも拘わらず、耐酸化性、耐熱性が低下することがあ
る。耐酸化性、耐熱性を保つためには1重量%未満がよ
り好ましい。
Further, Co (melting point: 1,495 ° C.)
Addition of less than 10% by weight further improves oxidation resistance. However, 2
If the content exceeds 10% by weight, the oxidation resistance may be reduced rather than the composition without the additive. Since Ni, Fe and Co are easily dissolved in W, the sinterability can be easily increased if the total amount of these components is 0.5% by weight or more. However, if the content exceeds 3% by weight, oxidation resistance and heat resistance may be reduced, though no remarkable improvement in workability by cutting is observed. In order to maintain oxidation resistance and heat resistance, the content is more preferably less than 1% by weight.

【0024】また、上記の基本組成物にSi、Alの少
なくとも1種を5重量%まで添加することにより、高温
でも安定で、密着性の良好な酸化被膜が形成され、耐酸
化性が向上する。但し、5重量%を超えると合金が脆化
し易く、切削時の加工性が低下し易くなる。
By adding at least one of Si and Al up to 5% by weight to the above basic composition, an oxide film which is stable even at high temperatures and has good adhesion is formed, and the oxidation resistance is improved. . However, when the content exceeds 5% by weight, the alloy is easily embrittled, and the workability at the time of cutting tends to be reduced.

【0025】本発明の合金は以上のように、高温下での
耐酸化性および耐弧性が優れているため、使用温度が例
えば1000℃を超えるような高温用溶接電極として充
分に使用可能である。
As described above, since the alloy of the present invention has excellent oxidation resistance and arc resistance at high temperatures, it can be sufficiently used as a high-temperature welding electrode whose use temperature exceeds, for example, 1000 ° C. is there.

【0026】本発明の合金を焼結するには、非酸化性雰
囲気中、例えば真空中か、又は水素のようなガスを含む
雰囲気中で、1600℃以上2700℃以下の温度で焼
結する。1600℃以上とするのは、焼結を促進するた
めに充分な液相を出現させるためである。また2700
℃以下とするのは、本発明のタングステン合金は焼結中
の雰囲気の影響を受けやすい為、合金特性を低下させる
酸化や浸炭を防止するためである。
To sinter the alloy of the present invention, the alloy is sintered at a temperature of 1600 ° C. to 2700 ° C. in a non-oxidizing atmosphere, for example, in a vacuum or in an atmosphere containing a gas such as hydrogen. The reason why the temperature is set to 1600 ° C. or higher is to make a sufficient liquid phase appear to promote sintering. Also 2700
The reason why the temperature is set to not more than ° C. is to prevent oxidation and carburization, which deteriorate the alloy properties, because the tungsten alloy of the present invention is easily affected by the atmosphere during sintering.

【0027】水素雰囲気中で焼結する場合は、昇温途中
でCr粉末の酸化を防止するため、用いる水素の露点は
−22℃以下であることが望ましい。
When sintering in a hydrogen atmosphere, the dew point of the hydrogen used is desirably -22 ° C. or less in order to prevent oxidation of the Cr powder during the heating.

【0028】また、本発明のタングステン合金は焼結中
に浸炭し易い材料であるので、焼結中に、一酸化炭素ガ
スが発生する場合には、その分圧を150パスカル以下
とするのが望ましく、さらに、15パスカル以下とする
のがより好ましい。150パスカル以上では浸炭が進み
易く、含有炭素量が1重量%を超えることがあり、炭化
物を形成し易くなる。炭化物が形成されると、合金は硬
化し、脆化することもあり得るからである。例えば浸炭
により、タングステン合金中の炭素量が、0.1重量%
を超えると次第に硬くなり始め、さらに1重量%を超え
るとロックウェルCスケール硬さで65を超えることも
ある。そのような場合には、十分な延性が得られなくな
るため、例え加工速度が大きい立方晶窒化硼素製の工具
を用いても、切削加工が難しくなることがある。また、
脆化するため電極形状等への加工時のみならず、焼結後
の取り扱い時にもクラックや折損が生じ易くなる。雰囲
気中の一酸化炭素分圧が15パスカル以下なら、含有炭
素量も0.1重量%以下であり製造上、何の問題もな
い。
Further, since the tungsten alloy of the present invention is a material which is easily carburized during sintering, when a carbon monoxide gas is generated during sintering, the partial pressure of the gas should be 150 Pascal or less. Desirably, it is more preferably 15 Pascal or less. Above 150 Pascal, carburization proceeds easily, the carbon content may exceed 1% by weight, and carbides are easily formed. When carbides are formed, the alloy hardens and may become brittle. For example, the amount of carbon in the tungsten alloy is reduced to 0.1% by weight by carburization.
When the content exceeds 1, the hardness may gradually increase, and when it exceeds 1% by weight, the Rockwell C scale hardness may exceed 65 in some cases. In such a case, since sufficient ductility cannot be obtained, cutting may be difficult even if a tool made of cubic boron nitride having a high processing speed is used. Also,
Because of embrittlement, cracks and breakage are liable to occur not only during processing into an electrode shape or the like, but also during handling after sintering. If the carbon monoxide partial pressure in the atmosphere is 15 Pascal or less, the carbon content is 0.1% by weight or less, and there is no problem in production.

【0029】本発明の製造方法においては、予め焼結に
よる収縮率を考慮したプレスによるネットシェイプ成形
を行い、その後に焼結して部材を得ることも可能であ
る。この場合には、焼結後の切削加工や研削加工といっ
た後加工が不必要となり、バレルやブラストといった簡
便な処理で仕上げることもできる。
In the manufacturing method of the present invention, it is also possible to obtain a member by performing a net shape forming by a press in advance in consideration of a shrinkage ratio due to sintering, and thereafter sintering. In this case, post-processing such as cutting or grinding after sintering is not required, and the processing can be completed by simple processing such as barrel or blast.

【0030】以下に、本発明の実施例について記す。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.

【実施例】平均粒径がそれぞれ3.1μmのW粉末、
2.8μmのMo粉末、2.5μmのCr粉末、3.6
μmのNi粉末、5.5μmのFe粉末、1.4μmの
Co粉末、4.1μmのSi粉末、22μmのAl粉末
を用いて、所定量配合し、アトライタを用いてアセトン
を溶媒とし8時間の湿式混合を行い、325メッシュで
湿式篩後乾燥した。これにプレス用バインダーとして、
1.5重量%のカンファーを添加・混合し、150メッ
シュで乾式篩を行って原料粉末を得た。この原料粉末を
プレス成形し、表1乃至表3の焼結条件にて各2時間保
持し、合金を作製した。なお、表1乃至表3に示した密
度比とは、得られた合金の実測密度をその組成の理論密
度で除して百分率で表したものである。また、大気中で
の酸化試験は、試験片を高純度アルミナボートにいれ、
抵抗加熱式マッフル炉で加熱して行った。寸法は巾が3
mm、長さが7mm、厚さが3mmの試験片とした。各
試験片は、焼結して得た合金を切削加工し、作製した。
大気中1000℃まで昇温し、1000℃で5時間保持
し、酸化によって増えた重量を確認し、これを試験片の
全表面積で除して、酸化増量を算定した。耐酸化性の目
安としての酸化増量を表1乃至表3に示した。
EXAMPLE W powder having an average particle size of 3.1 μm each,
2.8 μm Mo powder, 2.5 μm Cr powder, 3.6
A predetermined amount of Ni powder of 5.5 μm, Fe powder of 5.5 μm, Co powder of 1.4 μm, Si powder of 4.1 μm, and Al powder of 22 μm was mixed, and acetone was used as a solvent with an attritor for 8 hours. After wet mixing, the mixture was wet-sieved at 325 mesh and dried. As a binder for press,
1.5 wt% camphor was added and mixed, and the mixture was sieved with a 150-mesh dry sieve to obtain a raw material powder. This raw material powder was press-molded and held for 2 hours under each of the sintering conditions shown in Tables 1 to 3 to produce an alloy. The density ratios shown in Tables 1 to 3 are expressed in percentage by dividing the measured density of the obtained alloy by the theoretical density of the composition. In the oxidation test in the atmosphere, the test piece was placed in a high-purity alumina boat,
The heating was performed in a resistance heating type muffle furnace. Dimension is width 3
mm, a length of 7 mm, and a thickness of 3 mm. Each test piece was produced by cutting an alloy obtained by sintering.
The temperature was raised to 1000 ° C. in the atmosphere, and the temperature was kept at 1000 ° C. for 5 hours. The weight increased by the oxidation was confirmed, and this was divided by the total surface area of the test piece to calculate the oxidation weight increase. Tables 1 to 3 show the increase in oxidation as a measure of oxidation resistance.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】試料番号1,12,13,18,30,3
2は比較例で、その他は実施例である。なお、表中、合
金組成のW中には原料およびその製造工程から混入する
不可避不純物も含まれている。
Sample Nos. 1, 12, 13, 18, 30, 3
2 is a comparative example and the others are examples. In the table, W in the alloy composition also contains unavoidable impurities mixed in from the raw materials and the manufacturing process.

【0035】表1〜表3のデータから判るように本発明
のタングステン合金は優れた耐酸化性を示し、1000
℃5時間での酸化増量が3.0mg/cm2以下なら
ば、十分に高温で使用する溶接用電極として使用できる
ことが判った。
As can be seen from the data in Tables 1 to 3, the tungsten alloy of the present invention has excellent oxidation resistance,
It was found that if the oxidation weight gain at 5 ° C. for 5 hours was 3.0 mg / cm 2 or less, it could be used as a welding electrode used at a sufficiently high temperature.

【0036】また、本発明のタングステン合金を用い
て、溶接用電極として高周波TIG溶接テストとアーク
スタート試験を行った。その結果、純W製の電極材に比
べ、耐アーク安定性、耐アークによる消耗性(耐弧性)
の点で良好な性能を示した。
A high-frequency TIG welding test and an arc start test were performed using the tungsten alloy of the present invention as a welding electrode. As a result, arc stability and wear resistance due to arc resistance (arc resistance) compared to pure W electrode material
In this respect, good performance was exhibited.

【0037】以上、本発明の耐酸化性タングステン合金
について各実施形態について説明したが、本発明は上記
のような各実施形態に限定されるものではない。また、
製造方法についても例示したような具体的な混合方法、
混合条件に限らず、それ以外の任意の方法により製造す
ることが可能である。
Although the embodiments of the oxidation-resistant tungsten alloy of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments. Also,
Specific mixing method as exemplified for the production method,
Not limited to the mixing conditions, it can be manufactured by any other method.

【0038】[0038]

【発明の効果】この発明によれば、本発明の合金は、耐
酸化性、耐熱性および耐弧性が良好であり、特に溶接用
等の各種電極に安定して使用することができる。
According to the present invention, the alloy of the present invention has good oxidation resistance, heat resistance and arc resistance, and can be used stably for various electrodes, particularly for welding.

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 Crを30重量%以上60重量%以下、
鉄族金属の少なくとも1種を0.5重量%以上3重量%
以下、およびWを37重量%以上含有し、理論密度の8
5%以上であることを特徴とする耐酸化性タングステン
合金。
(1) Cr is contained in an amount of 30% by weight or more and 60% by weight or less,
0.5% by weight or more and 3% by weight of at least one iron group metal
Or less, and containing 37% by weight or more of W and having a theoretical density of 8
An oxidation-resistant tungsten alloy characterized by being at least 5%.
【請求項2】 鉄族金属の量が0.5重量%以上1重量
%未満であることを特徴とする請求項1に記載の耐酸化
性タングステン合金。
2. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, wherein the amount of the iron group metal is 0.5% by weight or more and less than 1% by weight.
【請求項3】 鉄族金属のうち、Niを3重量%以下及
び/またはFeを2重量%以下、含有する請求項1また
は2に記載の耐酸化性タングステン合金。
3. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, wherein the iron-containing metal contains 3% by weight or less of Ni and / or 2% by weight or less of Fe.
【請求項4】 鉄族金属のうち、Coを0.1重量%以
上2重量%以下含有することを特徴とする請求項1乃至
3のいずれかに記載の耐酸化性タングステン合金。
4. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, wherein the iron-containing metal contains 0.1% by weight or more and 2% by weight or less of Co.
【請求項5】 Crを40重量%を超え50重量%以下
含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに
記載の耐酸化性タングステン合金。
5. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, which contains more than 40% by weight and not more than 50% by weight of Cr.
【請求項6】 Moを5重量%以下含有することを特徴
とする請求項1乃至5のいずれかに記載の耐酸化性タン
グステン合金。
6. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, which contains 5% by weight or less of Mo.
【請求項7】 Si、Alの少なくとも1種を5重量%
以下含有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれ
かに記載の耐酸化性タングステン合金
7. At least one of Si and Al is 5% by weight.
The oxidation-resistant tungsten alloy according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
【請求項8】 炭素含有量が1重量%以下であることを
特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の耐酸化性
タングステン合金。
8. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, wherein the carbon content is 1% by weight or less.
【請求項9】 炭素含有量が0.1重量%以下であるこ
とを特徴とする請求項8に記載の耐酸化性タングステン
合金。
9. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 8, wherein the carbon content is 0.1% by weight or less.
【請求項10】 硬さがロックウェルCスケール硬さで
65以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいず
れかに記載の耐酸化性タングステン合金。
10. The oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1, wherein the hardness is 65 or less in Rockwell C scale hardness.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれかに記載の
耐酸化性タングステン合金を用いることを特徴とする電
極部材。
11. An electrode member comprising the oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 1.
【請求項12】 Cr粉末を30重量%以上60重量%
以下、鉄族金属の少なくとも1種の粉末を0.5重量%
以上3重量%以下、およびW粉末を37重量%以上含む
混合粉末を準備し、1600℃以上2700℃以下の非
酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする耐酸化性タ
ングステン合金の製造方法。
12. Cr powder in an amount of 30% by weight to 60% by weight.
Hereinafter, at least one powder of the iron group metal is added in an amount of 0.5% by weight.
A method for preparing an oxidation-resistant tungsten alloy, comprising preparing a mixed powder containing at least 3 wt% and not more than 37 wt% of W powder and sintering in a non-oxidizing atmosphere at 1600 ° C. to 2700 ° C. .
【請求項13】 Mo粉末を5重量%以下混合すること
を特徴とする請求項12に記載の耐酸化性タングステン
合金の製造方法。
13. The method for producing an oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 12, wherein 5% by weight or less of Mo powder is mixed.
【請求項14】 Si、Alの少なくとも1種の粉末を
5重量%以下混合することを特徴とする請求項12に記
載の耐酸化性タングステン合金の製造方法。
14. The method for producing an oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 12, wherein 5% by weight or less of at least one powder of Si and Al is mixed.
【請求項15】 一酸化炭素分圧が150パスカル以下
の非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする請求項
12乃至14のいずれかに記載の耐酸化性タングステン
合金の製造方法。
15. The method for producing an oxidation-resistant tungsten alloy according to claim 12, wherein the sintering is performed in a non-oxidizing atmosphere having a carbon monoxide partial pressure of 150 Pascal or less.
【請求項16】 一酸化炭素分圧が15パスカル以下の
非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とする請求項1
5に記載の耐酸化性タングステン合金の製造方法。
16. Sintering is performed in a non-oxidizing atmosphere having a carbon monoxide partial pressure of 15 Pascal or less.
6. The method for producing an oxidation-resistant tungsten alloy according to 5.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016180179A (en) * 2015-03-23 2016-10-13 三菱マテリアル株式会社 Polycrystalline tungsten, tungsten alloy sintered compact, and method for producing same

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