JP2001152208A - 酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその製造方法 - Google Patents
酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその経
済的な製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、
Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％以
下、Ｆｅ：０．５％以下、残部Ｎｉからなる合金のγマ
トリックス中に、メカニカルアロイング法によって０．
１〜２％の微細な高融点金属酸化物を分散してなる酸化
物分散強化型Ｎｉ基合金の粉末を、熱間押出し加工した
後、所定の温度および加工率で熱間圧延加工、仕上げ圧
延加工を施して所要寸法の合金線材とし、燒鈍して該合
金線材の金属組織を二次再結晶組織とする。
済的な製造方法を提供する。 【解決手段】 質量％で、Ｃ：０．０１〜０．１０％、
Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％以
下、Ｆｅ：０．５％以下、残部Ｎｉからなる合金のγマ
トリックス中に、メカニカルアロイング法によって０．
１〜２％の微細な高融点金属酸化物を分散してなる酸化
物分散強化型Ｎｉ基合金の粉末を、熱間押出し加工した
後、所定の温度および加工率で熱間圧延加工、仕上げ圧
延加工を施して所要寸法の合金線材とし、燒鈍して該合
金線材の金属組織を二次再結晶組織とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に１０００℃以
上での使用に適する耐熱性に優れた合金線およびその製
造方法に関する。
上での使用に適する耐熱性に優れた合金線およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、各種の熱処理装置に用いるメッシ
ュベルト、高温用ばね、高温用ボルト・リベット等は、
耐熱鋼やＮｉ基耐熱合金を線材に加工したものを用いて
製造されていた。しかし、１０００℃を超える高温の用
途に対しては、一般に金属材料では高温強度、特にクリ
ープ強度の低下が著しく、実用に耐えるものは得られな
かった。１０００℃以上の温度での使用が可能な材料と
しては、Ｃ／Ｃコンポシットやセラミックスが知られて
いるが、これらは加工性が悪く、線材に成形することが
困難であり、コストが高いという問題がある。
ュベルト、高温用ばね、高温用ボルト・リベット等は、
耐熱鋼やＮｉ基耐熱合金を線材に加工したものを用いて
製造されていた。しかし、１０００℃を超える高温の用
途に対しては、一般に金属材料では高温強度、特にクリ
ープ強度の低下が著しく、実用に耐えるものは得られな
かった。１０００℃以上の温度での使用が可能な材料と
しては、Ｃ／Ｃコンポシットやセラミックスが知られて
いるが、これらは加工性が悪く、線材に成形することが
困難であり、コストが高いという問題がある。
【０００３】高温用材料として、近年、酸化物分散強化
型合金が注目されるようになった。この酸化物分散強化
型合金は、金属(合金)マトリックス中に高温で安定な酸
化物微粒子を分散させることによって高温強度を向上さ
せた材料であり、１０００℃以上の温度での使用に耐え
ることができる。上記の酸化物分散強化型合金を用いた
製品は、通常、次のようにして製造されている。まず、
メカニカルアロイング法により前記金属(合金)の粉末と
酸化物の粉末とを高運動エネルギーボールミルで粉砕、
混合し、上記各成分が均一に混合された酸化物分散強化
型合金粉末を作製する。次に、前記酸化物分散強化型合
金粉末を、例えば熱間押出し加工や高温静水圧プレス加
工などによって固化した後、適宜、機械加工することに
より、所定の製品形状に成形する。
型合金が注目されるようになった。この酸化物分散強化
型合金は、金属(合金)マトリックス中に高温で安定な酸
化物微粒子を分散させることによって高温強度を向上さ
せた材料であり、１０００℃以上の温度での使用に耐え
ることができる。上記の酸化物分散強化型合金を用いた
製品は、通常、次のようにして製造されている。まず、
メカニカルアロイング法により前記金属(合金)の粉末と
酸化物の粉末とを高運動エネルギーボールミルで粉砕、
混合し、上記各成分が均一に混合された酸化物分散強化
型合金粉末を作製する。次に、前記酸化物分散強化型合
金粉末を、例えば熱間押出し加工や高温静水圧プレス加
工などによって固化した後、適宜、機械加工することに
より、所定の製品形状に成形する。
【０００４】しかしながら、酸化物分散強化型合金を製
品形状に加工する場合、上述の熱間押出し加工や高温静
水圧プレス加工はできるが、これらに比べて加工度が大
きい圧延加工を行うことが困難であった。酸化物分散強
化型合金では、酸化物微粒子が、高温における転移の移
動に対する障害となって高温強度を維持するのである
が、このことが合金の加工時においては合金の変形を困
難とし、圧延温度を高くしても転移の回復が生じ難いの
で、圧延時に割れを生じることが多かった。
品形状に加工する場合、上述の熱間押出し加工や高温静
水圧プレス加工はできるが、これらに比べて加工度が大
きい圧延加工を行うことが困難であった。酸化物分散強
化型合金では、酸化物微粒子が、高温における転移の移
動に対する障害となって高温強度を維持するのである
が、このことが合金の加工時においては合金の変形を困
難とし、圧延温度を高くしても転移の回復が生じ難いの
で、圧延時に割れを生じることが多かった。
【０００５】このようなことから、酸化物分散強化型合
金を用いた製品としては、単純なブロック状あるいは切
削加工によって形成可能な形状のものに限られ、長尺の
棒・線状の製品を得ることは極めて困難であった。
金を用いた製品としては、単純なブロック状あるいは切
削加工によって形成可能な形状のものに限られ、長尺の
棒・線状の製品を得ることは極めて困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の現状
に鑑みてなされたもので、高温強度や耐酸化性が高くて
耐熱性に優れた酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびそ
の経済的な製造方法を提供することを目的とする。
に鑑みてなされたもので、高温強度や耐酸化性が高くて
耐熱性に優れた酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびそ
の経済的な製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法
は、（１）質量％で、Ｃ ：０．０１〜０．１０％、Ｃ
ｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％以下、
Ｆｅ：０．５％以下を含有し、残部が実質的にＮｉから
なる合金のγマトリックス中に、０．１〜２％の微細な
高融点金属酸化物を分散してなる酸化物分散強化型Ｎｉ
基合金の粉末を熱間押出し加工してビレットとし、ビレ
ットに１１５０〜１２５０℃の温度で加工減面率５０％
以上の熱間圧延加工を施して線材中間体とし、線材中間
体に１１５０〜１３００℃の温度で加工減面率２０％以
上の仕上げ圧延加工を施して所要寸法の合金線材とし、
合金線材を燒鈍して該合金線材の金属組織を二次再結晶
組織とすることを特徴とする。
に、本発明の酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法
は、（１）質量％で、Ｃ ：０．０１〜０．１０％、Ｃ
ｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％以下、
Ｆｅ：０．５％以下を含有し、残部が実質的にＮｉから
なる合金のγマトリックス中に、０．１〜２％の微細な
高融点金属酸化物を分散してなる酸化物分散強化型Ｎｉ
基合金の粉末を熱間押出し加工してビレットとし、ビレ
ットに１１５０〜１２５０℃の温度で加工減面率５０％
以上の熱間圧延加工を施して線材中間体とし、線材中間
体に１１５０〜１３００℃の温度で加工減面率２０％以
上の仕上げ圧延加工を施して所要寸法の合金線材とし、
合金線材を燒鈍して該合金線材の金属組織を二次再結晶
組織とすることを特徴とする。
【０００８】（２）（１）において高融点金属酸化物
は、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ
2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3のいずれか１種または２
種以上であることを特徴とする。
は、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ
2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3のいずれか１種または２
種以上であることを特徴とする。
【０００９】また、本発明の酸化物分散強化型Ｎｉ基合
金線は、（３）質量％で、Ｃ ：０．０１〜０．１０
％、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％
以下、Ｆｅ：０．５％以下を含有し、残部が実質的にＮ
ｉからなる合金のγマトリックス中に、０．１〜２％の
微細な高融点金属酸化物を分散して含有する合金であっ
て、（１）記載の方法によって製造したことを特徴とす
る。
金線は、（３）質量％で、Ｃ ：０．０１〜０．１０
％、Ｃｒ：１０〜４０％、Ａｌ：２％以下、Ｔｉ：２％
以下、Ｆｅ：０．５％以下を含有し、残部が実質的にＮ
ｉからなる合金のγマトリックス中に、０．１〜２％の
微細な高融点金属酸化物を分散して含有する合金であっ
て、（１）記載の方法によって製造したことを特徴とす
る。
【００１０】（４）（３）において、前記高融点金属酸
化物は、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2
Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3のいずれか１種または２
種以上であることを特徴とする。
化物は、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2
Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3のいずれか１種または２
種以上であることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の酸化物分散強化型Ｎｉ基
合金線は、優れた高温強度、耐酸化性などの耐熱性を備
ええるとともに、熱間圧延によって線状の長尺品に加工
できるように化学組成を規定した酸化物分散強化型合金
で構成されている。以下に本発明の酸化物分散強化型Ｎ
ｉ基合金線の化学組成を規定した理由について説明す
る。
合金線は、優れた高温強度、耐酸化性などの耐熱性を備
ええるとともに、熱間圧延によって線状の長尺品に加工
できるように化学組成を規定した酸化物分散強化型合金
で構成されている。以下に本発明の酸化物分散強化型Ｎ
ｉ基合金線の化学組成を規定した理由について説明す
る。
【００１２】Ｃ：０．０１〜０．１０質量％ Ｃは、Ｃｒ、Ｔｉなどと結合して合金の結晶粒界を強化
する。その効果を発揮するためにはＣ含有率が０．０１
質量％である必要がある。しかし、過剰にＣを含有する
と、粗大な炭化物を形成し、合金の靭延性の低下を招
く。それゆえ、Ｃ含有率の上限は０．１０質量％とす
る。
する。その効果を発揮するためにはＣ含有率が０．０１
質量％である必要がある。しかし、過剰にＣを含有する
と、粗大な炭化物を形成し、合金の靭延性の低下を招
く。それゆえ、Ｃ含有率の上限は０．１０質量％とす
る。
【００１３】Ｃｒ：１０〜４０質量％ Ｃｒは、酸素と結合して、合金の表面に、安定で緻密な
皮膜を形成し、合金の耐酸化性を向上するために添加す
る。また、Ｃｒは、Ｃと結合して合金の結晶粒界を強化
し高温強度を高める。これらの効果を発揮するためには
１０質量％以上のＣｒを含有する必要がある。しかし過
剰に含有すると合金中にσ相を形成し、合金の脆化を招
くのでＣｒ含有率の上限は４０質量％とする。
皮膜を形成し、合金の耐酸化性を向上するために添加す
る。また、Ｃｒは、Ｃと結合して合金の結晶粒界を強化
し高温強度を高める。これらの効果を発揮するためには
１０質量％以上のＣｒを含有する必要がある。しかし過
剰に含有すると合金中にσ相を形成し、合金の脆化を招
くのでＣｒ含有率の上限は４０質量％とする。
【００１４】Ａｌ：２質量％以下 Ａｌは、合金の結晶粒界を強化し、高温強度を高めるた
めに添加する。しかし過剰に添加すると合金内部におけ
るＡｌ酸化物の量が増し、合金の清浄度を損って合金の
靭延性を低下する。そのためＡｌの含有率は２質量％を
上限とする。
めに添加する。しかし過剰に添加すると合金内部におけ
るＡｌ酸化物の量が増し、合金の清浄度を損って合金の
靭延性を低下する。そのためＡｌの含有率は２質量％を
上限とする。
【００１５】Ｔｉ：２質量％以下 Ｔｉは、Ａｌと同様に、合金の結晶粒界を強化し高温強
度を高めるために添加する。しかし過剰に添加すると合
金内部に多くのＴｉの酸化物を形成し、その大きさも肥
大し、合金の清浄度を損い、靭延性の低下を招く。その
ためＴｉ含有率の上限は２質量％とする。
度を高めるために添加する。しかし過剰に添加すると合
金内部に多くのＴｉの酸化物を形成し、その大きさも肥
大し、合金の清浄度を損い、靭延性の低下を招く。その
ためＴｉ含有率の上限は２質量％とする。
【００１６】Ｆｅ：０．５質量％以下 Ｆｅは、合金の製造過程、特にメカニカルアロイング工
程で混入する不可避的不純物元素である。Ｎｉ基合金の
高温強度を損うので、その含有率は低いことが望ましい
が、Feの混入を低減するには著しいコスト上昇を伴うの
で、高温強度低減に対する影響が少ない範囲として、Ｆ
ｅ含有率は０．５質量％以下とする。
程で混入する不可避的不純物元素である。Ｎｉ基合金の
高温強度を損うので、その含有率は低いことが望ましい
が、Feの混入を低減するには著しいコスト上昇を伴うの
で、高温強度低減に対する影響が少ない範囲として、Ｆ
ｅ含有率は０．５質量％以下とする。
【００１７】高融点金属酸化物：０．１〜２質量％ 高融点金属酸化物は、合金マトリックス中に微細（例え
ば直径数１０ｎｍ）粒子として均一微細に分散し、分散
強化機構によって合金の結晶内における転位の移動を阻
止し、合金を強化する。また、合金表面に形成される保
護酸化スケールの楔止め効果を有し、合金の耐酸化性の
向上に寄与する。これらの効果を発揮するためには０．
１質量％以上の高融点酸化物を含有する必要がある。し
かしその効果は含有率２質量％でほぼ飽和するばかりで
なく、過剰に含有すると合金の靭延性の低下を招くので
含有率の上限は２質量％とする。高融点金属酸化物とし
ては、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ
3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3の群から選ばれるいずれか
１種または２種以上であることが好ましい。
ば直径数１０ｎｍ）粒子として均一微細に分散し、分散
強化機構によって合金の結晶内における転位の移動を阻
止し、合金を強化する。また、合金表面に形成される保
護酸化スケールの楔止め効果を有し、合金の耐酸化性の
向上に寄与する。これらの効果を発揮するためには０．
１質量％以上の高融点酸化物を含有する必要がある。し
かしその効果は含有率２質量％でほぼ飽和するばかりで
なく、過剰に含有すると合金の靭延性の低下を招くので
含有率の上限は２質量％とする。高融点金属酸化物とし
ては、Ｙ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ
3、Ｓｃ2Ｏ3およびＥｕ2Ｏ3の群から選ばれるいずれか
１種または２種以上であることが好ましい。
【００１８】上記の成分組成とすることにより、この合
金は高温におけるクリープ強度や耐酸化性などの耐熱性
に優れ、かつ熱間圧延による加工が可能な延性を有する
ものとすることができる。
金は高温におけるクリープ強度や耐酸化性などの耐熱性
に優れ、かつ熱間圧延による加工が可能な延性を有する
ものとすることができる。
【００１９】次に、本発明の酸化物分散強化型Ｎｉ基合
金線の製造方法について説明する。本発明の酸化物分散
強化型Ｎｉ基合金線は、前記の化学組成を有する酸化物
分散強化型Ｎｉ基合金の粉末を熱間押出し加工によって
ビレットとし、該ビレットを熱間圧延によって所定の温
度と加工率で加工して線材中間体とし、さらに該線材中
間体に所定の温度と加工率で仕上げ圧延加工を施して所
要定寸法の合金線材とし、次いで前記合金線材を燒鈍す
ることによって該合金線材の金属組織を二次再結晶組織
とすることによって得られる。
金線の製造方法について説明する。本発明の酸化物分散
強化型Ｎｉ基合金線は、前記の化学組成を有する酸化物
分散強化型Ｎｉ基合金の粉末を熱間押出し加工によって
ビレットとし、該ビレットを熱間圧延によって所定の温
度と加工率で加工して線材中間体とし、さらに該線材中
間体に所定の温度と加工率で仕上げ圧延加工を施して所
要定寸法の合金線材とし、次いで前記合金線材を燒鈍す
ることによって該合金線材の金属組織を二次再結晶組織
とすることによって得られる。
【００２０】前記合金粉末は、酸化物分散強化型合金を
製造する公知の方法によって製造したものとする。例え
ば、上述の各成分の粉末を高運動エネルギーボールミル
で処理し、粉砕・鍛接して合金化して均一な合金粉末を
製造するメカニカルアロイング法によって製造したもの
は、本発明の実施に際して用いる合金粉末として好適で
ある。
製造する公知の方法によって製造したものとする。例え
ば、上述の各成分の粉末を高運動エネルギーボールミル
で処理し、粉砕・鍛接して合金化して均一な合金粉末を
製造するメカニカルアロイング法によって製造したもの
は、本発明の実施に際して用いる合金粉末として好適で
ある。
【００２１】前記合金粉末を熱間押出し加工によって圧
縮固化成形してビレットとする。熱間押出し加工は、一
般に金属・合金粉末を固化するときに行われる公知の方
法によって行うことができる。すなわち、合金粉末を金
属製のカプセルに充填し、脱気・封止して粉末充填体と
し、該粉末充填体を熱間押出し加工する。本発明の酸化
物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法においては、熱間
押出し加工は、加工温度１０００〜１１５０℃で、加工
減面率６０％以上として行うのが好ましい。
縮固化成形してビレットとする。熱間押出し加工は、一
般に金属・合金粉末を固化するときに行われる公知の方
法によって行うことができる。すなわち、合金粉末を金
属製のカプセルに充填し、脱気・封止して粉末充填体と
し、該粉末充填体を熱間押出し加工する。本発明の酸化
物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法においては、熱間
押出し加工は、加工温度１０００〜１１５０℃で、加工
減面率６０％以上として行うのが好ましい。
【００２２】この熱間押出し加工によって、合金粉末は
圧縮力を受けて高密度かつ微細な組織となり、後述する
熱間圧延の際の固化成形されるとともに合金粉末の金属
組織は分断微細化され、形成されるビレットの熱間加工
性が向上する。なお、合金粉末を熱間押出し加工に供す
る以前に、予めＣＩＰ（冷間静水圧プレス）加工等によ
って粉末成形体としておいてもよい。
圧縮力を受けて高密度かつ微細な組織となり、後述する
熱間圧延の際の固化成形されるとともに合金粉末の金属
組織は分断微細化され、形成されるビレットの熱間加工
性が向上する。なお、合金粉末を熱間押出し加工に供す
る以前に、予めＣＩＰ（冷間静水圧プレス）加工等によ
って粉末成形体としておいてもよい。
【００２３】前記ビレットの熱間圧延加工は１１５０〜
１２５０℃の温度で行う。圧延温度が１１５０℃未満の
場合には、金属組織の回復が起こらず、加工性が低下し
て線材に成形することが困難となる。圧延温度が１２５
０℃を超えると、結晶粒が粗大化して合金の延性が低下
し、あるいは合金組織に局部溶融を生じるなどして圧延
加工が困難となる。
１２５０℃の温度で行う。圧延温度が１１５０℃未満の
場合には、金属組織の回復が起こらず、加工性が低下し
て線材に成形することが困難となる。圧延温度が１２５
０℃を超えると、結晶粒が粗大化して合金の延性が低下
し、あるいは合金組織に局部溶融を生じるなどして圧延
加工が困難となる。
【００２４】ビレットの熱間圧延加工は、上記の温度
で、加工減面率５０％以上行う必要がある。加工減面率
が５０％未満であると、次工程の仕上げ圧延加工での加
工量を大きくすることが必要になり、仕上げ圧延加工が
困難となるので好ましくない。なお、加工減面率（Ｒ）
は、圧延加工前の材料の断面積をＳ0、圧延加工後の材
料の断面積をＳ1として、Ｒ＝（１−Ｓ1/Ｓ0）×１００
（％）で表すものとする。
で、加工減面率５０％以上行う必要がある。加工減面率
が５０％未満であると、次工程の仕上げ圧延加工での加
工量を大きくすることが必要になり、仕上げ圧延加工が
困難となるので好ましくない。なお、加工減面率（Ｒ）
は、圧延加工前の材料の断面積をＳ0、圧延加工後の材
料の断面積をＳ1として、Ｒ＝（１−Ｓ1/Ｓ0）×１００
（％）で表すものとする。
【００２５】所要の形状寸法の合金線材を得るために線
材中間体を仕上げ圧延加工する。仕上げ圧延加工は、温
度１１５０〜１３００℃で行う必要がある。圧延温度が
１１５０℃未満では金属組織に回復が起こらず、線材に
割れを生じる。圧延温度が１３００℃を超えると合金組
織に局部溶融を生じ、あるいは結晶粒が粗大化して延性
が低下し、仕上げ圧延加工が困難となる。
材中間体を仕上げ圧延加工する。仕上げ圧延加工は、温
度１１５０〜１３００℃で行う必要がある。圧延温度が
１１５０℃未満では金属組織に回復が起こらず、線材に
割れを生じる。圧延温度が１３００℃を超えると合金組
織に局部溶融を生じ、あるいは結晶粒が粗大化して延性
が低下し、仕上げ圧延加工が困難となる。
【００２６】仕上げ圧延加工は、加工減面率２０％以上
として行う必要がある。加工減面率が２０％未満では後
述の燒鈍工程において大きな結晶粒を有する二次再結晶
組織とすることができず、従って高い耐熱性を有する合
金線を得ることができない。
として行う必要がある。加工減面率が２０％未満では後
述の燒鈍工程において大きな結晶粒を有する二次再結晶
組織とすることができず、従って高い耐熱性を有する合
金線を得ることができない。
【００２７】仕上げ圧延加工した合金線材を燒鈍して金
属組織を二次再結晶組織とする。この燒鈍により合金線
材の結晶粒は大きくなり、合金線材のクリープ特性が向
上する。燒鈍温度が１２５０℃未満では結晶粒が十分に
大きく成長しないか、あるいは十分に大きい結晶粒を得
るのに長時間の加熱を要する。また、燒鈍温度が１３５
０度を超える高温であると合金に局部的溶融が生じて強
度・靭性の低下を招くおそれがある。それゆえ、燒鈍温
度は１２５０〜１３５０℃とすることが好ましい。燒鈍
時間は０．５〜２時間に設定すればよい。
属組織を二次再結晶組織とする。この燒鈍により合金線
材の結晶粒は大きくなり、合金線材のクリープ特性が向
上する。燒鈍温度が１２５０℃未満では結晶粒が十分に
大きく成長しないか、あるいは十分に大きい結晶粒を得
るのに長時間の加熱を要する。また、燒鈍温度が１３５
０度を超える高温であると合金に局部的溶融が生じて強
度・靭性の低下を招くおそれがある。それゆえ、燒鈍温
度は１２５０〜１３５０℃とすることが好ましい。燒鈍
時間は０．５〜２時間に設定すればよい。
【００２８】
【実施例】メカニカルアロイング法により表１に合金１
〜合金８として示す化学組成を有する合金粉末を製造し
た。該合金粉末を内径２７５ｍｍ、肉厚５ｍｍの軟鋼製
カプセルに充填し、脱気・封止した後、温度１０７０℃
で熱間押出し加工して１１５ｍｍ粗角のビレットとし
た。
〜合金８として示す化学組成を有する合金粉末を製造し
た。該合金粉末を内径２７５ｍｍ、肉厚５ｍｍの軟鋼製
カプセルに充填し、脱気・封止した後、温度１０７０℃
で熱間押出し加工して１１５ｍｍ粗角のビレットとし
た。
【００２９】
【表１】
【００３０】前記ビレットを温度１２００℃で熱間圧延
加工して直径１２ｍｍの健全な線材中間体を得た。この
間の加工減面率は９９．１％であった。さらに該線材中
間体を温度１２００℃で熱間圧延加工して直径２ｍｍの
健全な合金線材を得た。この間の加工減面率は９７．２
％であった。前記合金線材に温度１３５０℃で1時間の
燒鈍を行い、各合金線の供試材（実施例１〜８）を得
た。
加工して直径１２ｍｍの健全な線材中間体を得た。この
間の加工減面率は９９．１％であった。さらに該線材中
間体を温度１２００℃で熱間圧延加工して直径２ｍｍの
健全な合金線材を得た。この間の加工減面率は９７．２
％であった。前記合金線材に温度１３５０℃で1時間の
燒鈍を行い、各合金線の供試材（実施例１〜８）を得
た。
【００３１】また、仕上げ圧延加工以外は実施例と同様
とし、仕上げ圧延加工における加工減面率を１６％（直
径１１ｍｍ）として作成した合金１からなる合金線（比
較例１）、従来メッシュベルトとして用いられているＡ
ＩＳＩ３１４（合金９）からなる直径２ｍｍの線および
Ｉｎｃｏｎｅｌ６０１（合金１０）からなる直径２ｍｍ
の線を作成して供試材とした。
とし、仕上げ圧延加工における加工減面率を１６％（直
径１１ｍｍ）として作成した合金１からなる合金線（比
較例１）、従来メッシュベルトとして用いられているＡ
ＩＳＩ３１４（合金９）からなる直径２ｍｍの線および
Ｉｎｃｏｎｅｌ６０１（合金１０）からなる直径２ｍｍ
の線を作成して供試材とした。
【００３２】前記の各供試材についてクリープ破断試験
（試験温度：１１００℃、引張り応力：５０ＭＰａ）を
行って破断に至るまでの時間を測定した。その結果を表
２に示す。なお、比較例１の供試材については、直径１
１ｍｍの線から切削加工によって直径２ｍｍとして試験
に供した。
（試験温度：１１００℃、引張り応力：５０ＭＰａ）を
行って破断に至るまでの時間を測定した。その結果を表
２に示す。なお、比較例１の供試材については、直径１
１ｍｍの線から切削加工によって直径２ｍｍとして試験
に供した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２から明らかなように、本発明の実施例
は、従来材を用いた線材（比較例２、３）に比べて破断
に至るまでの時間が長く、優れたクリープ特性を示すこ
とが判る。仕上げ圧延加工以外は実施例と同様である
が、仕上げ圧延加工における加工減面率が実施例に比べ
て小さい比較例１は、実施例における結晶粒の大きさ
（１００μｍ〜数ｍｍ）に比べて結晶粒が１μｍ以下と
小さく、クリープ破断試験における破断に至るまでの時
間も短く、十分なクリープ特性が得られていない。
は、従来材を用いた線材（比較例２、３）に比べて破断
に至るまでの時間が長く、優れたクリープ特性を示すこ
とが判る。仕上げ圧延加工以外は実施例と同様である
が、仕上げ圧延加工における加工減面率が実施例に比べ
て小さい比較例１は、実施例における結晶粒の大きさ
（１００μｍ〜数ｍｍ）に比べて結晶粒が１μｍ以下と
小さく、クリープ破断試験における破断に至るまでの時
間も短く、十分なクリープ特性が得られていない。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
係る酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法によれ
ば、熱間圧延という高能率な方法によって、従来線材化
が困難であった酸化物分散強化型Ｎｉ基合金を長尺の線
材とすることが可能である。また本発明によれば、高温
強度や耐酸化性が高くて耐熱性に優れ、かつ経済的な酸
化物分散強化型Ｎｉ基合金の長尺線を提供することがで
きる。
係る酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線の製造方法によれ
ば、熱間圧延という高能率な方法によって、従来線材化
が困難であった酸化物分散強化型Ｎｉ基合金を長尺の線
材とすることが可能である。また本発明によれば、高温
強度や耐酸化性が高くて耐熱性に優れ、かつ経済的な酸
化物分散強化型Ｎｉ基合金の長尺線を提供することがで
きる。
Claims (4)
- 【請求項１】 質量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．１０％、 Ｃｒ：１０〜４０％、 Ａｌ：２％以下、 Ｔｉ：２％以下、 Ｆｅ：０．５％以下 を含有し、残部が実質的にＮｉからなる合金のγマトリ
ックス中に、０．１〜２％の微細な高融点金属酸化物を
分散してなる酸化物分散強化型Ｎｉ基合金の粉末を、 熱間押出し加工してビレットとし、 前記ビレットに１１５０〜１２５０℃の温度で加工減面
率５０％以上の熱間圧延加工を施して線材中間体とし、 前記線材中間体に１１５０〜１３００℃の温度で加工減
面率２０％以上の仕上げ圧延加工を施して所要寸法の合
金線材とし、 前記合金線材を燒鈍して該合金線材の金属組織を二次再
結晶組織とすることを特徴とする酸化物分散強化型Ｎｉ
基合金線の製造方法。 - 【請求項２】 前記高融点金属酸化物は、Ｙ2Ｏ3、Ｚｒ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3および
Ｅｕ2Ｏ3のいずれか１種または２種以上であることを特
徴とする請求項１記載の酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線
材の製造方法。 - 【請求項３】 質量％で、 Ｃ ：０．０１〜０．１０％、 Ｃｒ：１０〜４０％、 Ａｌ：２％以下、 Ｔｉ：２％以下、 Ｆｅ：０．５％以下 を含有し、残部が実質的にＮｉからなる合金のγマトリ
ックス中に、０．１〜２％の微細な高融点金属酸化物を
分散して含有する合金であって、請求項１記載の方法に
よって製造したことを特徴とする酸化物分散強化型Ｎｉ
基合金線。 - 【請求項４】 前記高融点金属酸化物は、Ｙ2Ｏ3、Ｚｒ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｃｅ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ3および
Ｅｕ2Ｏ3のいずれか１種または２種以上であることを特
徴とする請求項３記載の酸化物分散強化型Ｎｉ基合金
線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33129899A JP2001152208A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33129899A JP2001152208A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152208A true JP2001152208A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18242132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33129899A Pending JP2001152208A (ja) | 1999-11-22 | 1999-11-22 | 酸化物分散強化型Ｎｉ基合金線およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152208A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008146771A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Aisin Kako Kabushiki Kaisha | Emulsion paint type damping coatings |
| WO2010021314A1 (ja) * | 2008-08-20 | 2010-02-25 | 国立大学法人 北海道大学 | 酸化物分散強化型合金 |
| JP2013001997A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-07 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | Ｎｉ基焼結合金およびその製造方法 |
| CN108559863A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-09-21 | 三祥新材股份有限公司 | 使用寿命长的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法 |
| CN112593161A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-02 | 中国科学院金属研究所 | 高强度Sc复合纳米氧化物弥散强化Fe基合金及其制备方法 |
-
1999
- 1999-11-22 JP JP33129899A patent/JP2001152208A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008146771A1 (en) * | 2007-05-23 | 2008-12-04 | Aisin Kako Kabushiki Kaisha | Emulsion paint type damping coatings |
| WO2010021314A1 (ja) * | 2008-08-20 | 2010-02-25 | 国立大学法人 北海道大学 | 酸化物分散強化型合金 |
| JP2013001997A (ja) * | 2011-06-22 | 2013-01-07 | Hitachi Powdered Metals Co Ltd | Ｎｉ基焼結合金およびその製造方法 |
| CN108559863A (zh) * | 2016-08-19 | 2018-09-21 | 三祥新材股份有限公司 | 使用寿命长的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法 |
| CN108559863B (zh) * | 2016-08-19 | 2020-03-10 | 三祥新材股份有限公司 | 使用寿命长的锆化物掺杂高温耐腐蚀镍基合金的制备方法 |
| CN112593161A (zh) * | 2020-11-19 | 2021-04-02 | 中国科学院金属研究所 | 高强度Sc复合纳米氧化物弥散强化Fe基合金及其制备方法 |
| CN112593161B (zh) * | 2020-11-19 | 2022-08-09 | 中国科学院金属研究所 | 高强度Sc复合纳米氧化物弥散强化Fe基合金及其制备方法 |
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