JP2593370B2 - 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 - Google Patents
高靱性強磁性型フェライト系制振合金Info
- Publication number
- JP2593370B2 JP2593370B2 JP3167432A JP16743291A JP2593370B2 JP 2593370 B2 JP2593370 B2 JP 2593370B2 JP 3167432 A JP3167432 A JP 3167432A JP 16743291 A JP16743291 A JP 16743291A JP 2593370 B2 JP2593370 B2 JP 2593370B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- present
- toughness
- alloy
- damping alloy
- high toughness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、大型客船や産業機械用
構造材料としての強度と靱性を満足し、同時に、高い制
振性を有する高Ｃｒ系フェライト合金に係わるものであ
る。
構造材料としての強度と靱性を満足し、同時に、高い制
振性を有する高Ｃｒ系フェライト合金に係わるものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、高級超大型客船や産業機械用の構
造材料に対し、強度と靱性に加えて居住性と制振性とい
う付加価値が同時に要求されてきている。すなわち、海
上操行中に波浪やエンジン稼働に起因した振動を極力低
減させ、快適な航行を行える高級客船の構造材料や、産
業機械の大型高出力化にともなう大振動を可能な限り制
御できる構造材料のニーズが強い。
造材料に対し、強度と靱性に加えて居住性と制振性とい
う付加価値が同時に要求されてきている。すなわち、海
上操行中に波浪やエンジン稼働に起因した振動を極力低
減させ、快適な航行を行える高級客船の構造材料や、産
業機械の大型高出力化にともなう大振動を可能な限り制
御できる構造材料のニーズが強い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来、制振性を目的と
した部材に供される材料としては、特開昭５２−６３２
６号公報や特開昭５２−１０８２０号公報記載の強磁性
型高Ｃｒ系制振合金などがある。しかしながら、これら
の合金は制振性については十分であるが、構造材料とし
て前提となる強度と靱性が不足しているため、基本的に
構造材料として使用することはできない。なお、制振性
は一般に、振幅の減衰度合いを表す物理量である損失係
数η＝（１／π）・１ｎ（Ａ ｎ ／Ａ ｎ＋１ ）で算出す
る。ただし、ここで、Ａ ｎ は振動が発生してからｎ番目
の振動の振幅、Ａ ｎ＋１ は振動が発生してから（ｎ＋
１）番目の振動の振幅、πは円周率である。
した部材に供される材料としては、特開昭５２−６３２
６号公報や特開昭５２−１０８２０号公報記載の強磁性
型高Ｃｒ系制振合金などがある。しかしながら、これら
の合金は制振性については十分であるが、構造材料とし
て前提となる強度と靱性が不足しているため、基本的に
構造材料として使用することはできない。なお、制振性
は一般に、振幅の減衰度合いを表す物理量である損失係
数η＝（１／π）・１ｎ（Ａ ｎ ／Ａ ｎ＋１ ）で算出す
る。ただし、ここで、Ａ ｎ は振動が発生してからｎ番目
の振動の振幅、Ａ ｎ＋１ は振動が発生してから（ｎ＋
１）番目の振動の振幅、πは円周率である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、重量比
で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５〜０．１％、
Ｍｎ：０．０５〜０．１％、Ｍｏ：１〜３％、Ｗ：２〜
６％を含有し、且つ、ＣｒとＬａをＣｒ：９〜１５％、
Ｌａ：０．０１〜０．０４％の制限下で０≧０．００１
×Ｃｒ−Ｌａとなるバランスで含み、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなる高靱性強磁性型フェライト系制振合
金である。これにより、損失係数が０．０２以上、引張
強度が５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 以上、且つ０℃のシャルピー
衝撃吸収エネルギーが３０ｋｇｆ・ｍ以上の特性を有す
る高靱性強磁性型フェライト系制振合金が得られる。
で、Ｃ：０．０５％以下、Ｓｉ：０．０５〜０．１％、
Ｍｎ：０．０５〜０．１％、Ｍｏ：１〜３％、Ｗ：２〜
６％を含有し、且つ、ＣｒとＬａをＣｒ：９〜１５％、
Ｌａ：０．０１〜０．０４％の制限下で０≧０．００１
×Ｃｒ−Ｌａとなるバランスで含み、残部Ｆｅ及び不可
避的不純物からなる高靱性強磁性型フェライト系制振合
金である。これにより、損失係数が０．０２以上、引張
強度が５０ｋｇｆ／ｍｍ ２ 以上、且つ０℃のシャルピー
衝撃吸収エネルギーが３０ｋｇｆ・ｍ以上の特性を有す
る高靱性強磁性型フェライト系制振合金が得られる。
【０００５】
【作用】本発明は、強磁性型の高Ｃｒ系フェライト合金
に固溶強化元素であるＭｏ、Ｗを添加し、且つ靱性の劣
化因子であるＣｒ系などの粗大介在物をＬａの添加によ
り微細介在物に制御し、優れた制振性に加えて高い強度
と靱性を同時に具備した合金を得ることに成功した。
に固溶強化元素であるＭｏ、Ｗを添加し、且つ靱性の劣
化因子であるＣｒ系などの粗大介在物をＬａの添加によ
り微細介在物に制御し、優れた制振性に加えて高い強度
と靱性を同時に具備した合金を得ることに成功した。
【０００６】本発明は、振動による交番応力作用下での
磁壁移動の非可逆運動によるヒステリシスに起因した高
い制振特性を得るために高Ｃｒ系フェライト合金を基本
成分系とし、固溶強化機構によってフェライト相の強度
向上を最も有効に達成できる元素としてＭｏとＷを添加
し、且つ、靱性の劣化因子であるＣｒ系などの粗大介在
物をＬａの添加により微細介在物に制御して靱性を向上
させる。
磁壁移動の非可逆運動によるヒステリシスに起因した高
い制振特性を得るために高Ｃｒ系フェライト合金を基本
成分系とし、固溶強化機構によってフェライト相の強度
向上を最も有効に達成できる元素としてＭｏとＷを添加
し、且つ、靱性の劣化因子であるＣｒ系などの粗大介在
物をＬａの添加により微細介在物に制御して靱性を向上
させる。
【０００７】本発明合金は、マトリックスの磁性向上の
ため高Ｃｒをベースとするが、過剰の添加は金属間化合
物の析出をまねき、磁壁移動を妨げ、制振性を大きく損
なうため上限がある。一方、ＭｏとＷは強度向上の目的
から添加されるが、過剰添加は析出物の微細分散をまね
き、磁区移動を阻害する。
ため高Ｃｒをベースとするが、過剰の添加は金属間化合
物の析出をまねき、磁壁移動を妨げ、制振性を大きく損
なうため上限がある。一方、ＭｏとＷは強度向上の目的
から添加されるが、過剰添加は析出物の微細分散をまね
き、磁区移動を阻害する。
【０００８】次に、本発明の限定理由を説明する。
【０００９】まずＣは、固溶状態でもまたＭｏ及びＷと
化合して微細炭化物として析出しても磁壁移動の障害と
して作用して制振性を低下させるため、上限を０．０５
％とする。
化合して微細炭化物として析出しても磁壁移動の障害と
して作用して制振性を低下させるため、上限を０．０５
％とする。
【００１０】Ｓｉは脱酸材として重要であるため最低
０．０５％が必要であるが、０．１％を超えて添加する
と磁壁移動の障害効果が著しくなるため、上限を０．１
％とする。
０．０５％が必要であるが、０．１％を超えて添加する
と磁壁移動の障害効果が著しくなるため、上限を０．１
％とする。
【００１１】Ｍｎは脱酸のため最低０．０５％を確保す
る必要があるが、０．１％超の添加では制振性の低下が
起こる。このためＭｎ量は０．０５〜０．１％とする。
る必要があるが、０．１％超の添加では制振性の低下が
起こる。このためＭｎ量は０．０５〜０．１％とする。
【００１２】Ｍｏ及びＷは固溶強化元素として重要であ
る。それぞれ最低１％及び２％を必要とするが、それぞ
れ３％及び６％を超えて添加すると析出物の微細分散を
まねき、著しく制振特性を損なう。
る。それぞれ最低１％及び２％を必要とするが、それぞ
れ３％及び６％を超えて添加すると析出物の微細分散を
まねき、著しく制振特性を損なう。
【００１３】Ｃｒは本発明の重要な元素である。Ｃｒは
強磁性フェライトを得る元素としてマトリックスの基本
的な磁性向上及びフェライト・フォーマーとして重要で
ある。そのため最低９％必要であるが、１５％を超える
と磁壁移動に有害なσ相を析出させるため制振性を低下
させるうえ、粗大介在物を形成して靱性も低下させる。
したがって、Ｃｒ量は９〜１５％とする。
強磁性フェライトを得る元素としてマトリックスの基本
的な磁性向上及びフェライト・フォーマーとして重要で
ある。そのため最低９％必要であるが、１５％を超える
と磁壁移動に有害なσ相を析出させるため制振性を低下
させるうえ、粗大介在物を形成して靱性も低下させる。
したがって、Ｃｒ量は９〜１５％とする。
【００１４】次に、本発明で最も重要な元素であるＬａ
は、ＳとＯの複合化合物を形成してＣｒＳなどの介在物
の形成を抑制するはたらきがあり、これにより靱性が著
しく向上する。そのため最低０．０１％の添加を必要と
する。しかし、過剰の添加は逆に介在物の粗大化をまね
くため、０．０４％の添加が上限である。さらに、Ｌａ
はＣｒの靱性低下効果を相殺するため、Ｃｒ添加量との
バランスで添加されねばならない。そこで、ＣｒとＬａ
の添加バランスを検討したところ、０≧０．００１×Ｃ
ｒ−Ｌａを満足すれば良好な靱性が得られることがわか
った。したがって、Ｌａは０．０１〜０．０４％の添加
範囲及び０≧０．００１×Ｃｒ−Ｌａの関係を同時に満
足するように添加されねばならない。
は、ＳとＯの複合化合物を形成してＣｒＳなどの介在物
の形成を抑制するはたらきがあり、これにより靱性が著
しく向上する。そのため最低０．０１％の添加を必要と
する。しかし、過剰の添加は逆に介在物の粗大化をまね
くため、０．０４％の添加が上限である。さらに、Ｌａ
はＣｒの靱性低下効果を相殺するため、Ｃｒ添加量との
バランスで添加されねばならない。そこで、ＣｒとＬａ
の添加バランスを検討したところ、０≧０．００１×Ｃ
ｒ−Ｌａを満足すれば良好な靱性が得られることがわか
った。したがって、Ｌａは０．０１〜０．０４％の添加
範囲及び０≧０．００１×Ｃｒ−Ｌａの関係を同時に満
足するように添加されねばならない。
【００１５】
【実施例】まず表１に示す成分範囲の供試合金を作製
し、これより２０ｍｍ厚×４０ｍｍ幅×２００ｍｍ長さ
の板状試験片を加工し、機械インピーダンス法による制
振性測定を行った。さらに、室温での引張試験及びシャ
ルピー衝撃試験も併せて行った。
し、これより２０ｍｍ厚×４０ｍｍ幅×２００ｍｍ長さ
の板状試験片を加工し、機械インピーダンス法による制
振性測定を行った。さらに、室温での引張試験及びシャ
ルピー衝撃試験も併せて行った。
【００１６】表１に示す合金のうちＮｏ．１〜Ｎｏ．４
は本発明の成分範囲の合金であり、Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１
９は本発明の成分範囲外の比較例合金である。
は本発明の成分範囲の合金であり、Ｎｏ．５〜Ｎｏ．１
９は本発明の成分範囲外の比較例合金である。
【００１７】比較例合金Ｎｏ．５、Ｎｏ．６及びＮｏ．
７はそれぞれＣ、Ｓｉ及びＭｎが本発明の上限を超えて
いる
７はそれぞれＣ、Ｓｉ及びＭｎが本発明の上限を超えて
いる
【００１８】比較例合金Ｎｏ．８はＭｏが本発明の下限
未満、Ｎｏ．９は本発明の上限を超えている。
未満、Ｎｏ．９は本発明の上限を超えている。
【００１９】比較例合金Ｎｏ．１０はＷが本発明の下限
未満、Ｎｏ．１１は本発明の上限を超えている。
未満、Ｎｏ．１１は本発明の上限を超えている。
【００２０】比較例合金Ｎｏ．１２はＣｒが本発明の下
限未満、Ｎｏ．１３は本発明の上限を超えている。
限未満、Ｎｏ．１３は本発明の上限を超えている。
【００２１】比較例合金Ｎｏ．１４及びＮｏ．１５はＬ
ａが本発明の下限未満、Ｎｏ．１６及びＮｏ．１７は本
発明の上限を超えている。
ａが本発明の下限未満、Ｎｏ．１６及びＮｏ．１７は本
発明の上限を超えている。
【００２２】比較例合金Ｎｏ．１８及びＮｏ．１９はＬ
ａが単独では本発明範囲内であるが、Ｃｒとのバランス
が本発明の範囲外である。
ａが単独では本発明範囲内であるが、Ｃｒとのバランス
が本発明の範囲外である。
【００２３】比較例合金Ｎｏ．５、Ｎｏ．６及びＮｏ．
７は、それぞれＣ、Ｓｉ及びＭｎの過剰添加による磁壁
移動の阻害効果によって制振性が低い。
７は、それぞれＣ、Ｓｉ及びＭｎの過剰添加による磁壁
移動の阻害効果によって制振性が低い。
【００２４】比較例合金Ｎｏ．８及びＮｏ．１０は、そ
れぞれＭｏとＷが本発明の下限を下まわるため強度が低
い。
れぞれＭｏとＷが本発明の下限を下まわるため強度が低
い。
【００２５】比較例合金Ｎｏ．９及びＮｏ．１１は、そ
れぞれＭｏとＷが本発明の上限を超えているため強度は
十分であるが制振性が低い。
れぞれＭｏとＷが本発明の上限を超えているため強度は
十分であるが制振性が低い。
【００２６】比較例合金Ｎｏ．１２はＣｒが本発明の下
限を下まわるため制振性が低く、逆にＮｏ．１３はＣｒ
過剰によるσ相析出のため制振性と靱性が低い。
限を下まわるため制振性が低く、逆にＮｏ．１３はＣｒ
過剰によるσ相析出のため制振性と靱性が低い。
【００２７】比較例合金のＮｏ．１４及びＮｏ．１５は
Ｌａが本発明の下限を下まわり、且つＣｒとの添加バラ
ンスも満足していないため靱性が低く、逆にＮｏ．１６
及びＮｏ．１７はＬａが本発明の上限を超えるため介在
物の粗大化をまねき、靱性が低い。
Ｌａが本発明の下限を下まわり、且つＣｒとの添加バラ
ンスも満足していないため靱性が低く、逆にＮｏ．１６
及びＮｏ．１７はＬａが本発明の上限を超えるため介在
物の粗大化をまねき、靱性が低い。
【００２８】比較例合金Ｎｏ．１８及びＮｏ．１９はＣ
ｒとＬａの添加バランスが不適切なため靱性が低い。
ｒとＬａの添加バランスが不適切なため靱性が低い。
【００２９】これらに対し、本発明例合金Ｎｏ．１〜Ｎ
ｏ．４は制振性、強度とも十分な特性を示す。
ｏ．４は制振性、強度とも十分な特性を示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明により、強度、靱性、制振性が同
時に要求される船舶、産業機械用構造物材料の供給が可
能となり、工業界に与える効果は極めて大きい。
時に要求される船舶、産業機械用構造物材料の供給が可
能となり、工業界に与える効果は極めて大きい。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量比で、 Ｃ ：０．０５％以下、 Ｓｉ：０．０５〜０．１％、 Ｍｎ：０．０５〜０．１％、 Ｍｏ：１〜３％、 Ｗ ：２〜６％ を含有し、且つ、ＣｒとＬａを Ｃｒ：９〜１５％、 Ｌａ：０．０１〜０．０４％ の制限下で ０≧０．００１×Ｃｒ−Ｌａ となるバランスで含み、残部Ｆｅ及び不可避的不純物か
らなる高靱性強磁性型フェライト系制振合金。 - 【請求項２】 損失係数が０．０２以上、引張強度が５
０ｋｇｆ／ｍｍ２以上、且つ０℃のシャルピー衝撃吸収
エネルギーが３０ｋｇｆ・ｍ以上の特性を有することを
特徴とする請求項１記載の高靱性強磁性型フェライト系
制振合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167432A JP2593370B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167432A JP2593370B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365839A JPH04365839A (ja) | 1992-12-17 |
| JP2593370B2 true JP2593370B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=15849601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3167432A Expired - Lifetime JP2593370B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593370B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0625378B2 (ja) * | 1987-07-20 | 1994-04-06 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 高速炉炉心用フェライト系構造部材の製造法 |
| JPH0621323B2 (ja) * | 1989-03-06 | 1994-03-23 | 住友金属工業株式会社 | 耐食、耐酸化性に優れた高強度高クロム鋼 |
| JPH0825055B2 (ja) * | 1989-04-18 | 1996-03-13 | 住友金属工業株式会社 | 高Ｃｒフェライト鋼用溶接材料 |
| JPH0639659B2 (ja) * | 1989-09-11 | 1994-05-25 | 住友金属工業株式会社 | 耐酸化性と溶接性に優れた高強度高クロム鋼 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3167432A patent/JP2593370B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04365839A (ja) | 1992-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6632295B2 (en) | High tensile strength hot-rolled steel sheet and method for manufacturing the same | |
| JP3246733B2 (ja) | 高強度ばね用鋼 | |
| JP2536255B2 (ja) | 制振合金 | |
| JP2593370B2 (ja) | 高靱性強磁性型フェライト系制振合金 | |
| JP3492026B2 (ja) | 高強度高靱性制振合金及びその製造方法 | |
| JP2536256B2 (ja) | 高強度制振合金 | |
| JP2617015B2 (ja) | 振動減衰特性に優れた溶接構造用鋼 | |
| JPH05239590A (ja) | 耐摩耗性に優れた鋼 | |
| JPH07109550A (ja) | 極低温特性に優れた超電導材コンジット用ステンレス鋼 | |
| JPH08158012A (ja) | 高強度高耐食性制振合金 | |
| JPH08209292A (ja) | 高強度高靱性制振合金 | |
| JPH05302148A (ja) | 高耐食性強磁性型制振合金 | |
| JP2683960B2 (ja) | 高強度ばね用鋼 | |
| JP3464566B2 (ja) | 溶接熱影響部靱性の優れた低温用鋼材 | |
| EP0077079A2 (en) | Use of a non-magnetic alloy having high hardness for electromagnetic stirrer rolls | |
| JP2587520B2 (ja) | 局部変形能に優れたガス遮断器用高Ｍｎ非磁性鋼 | |
| JPH06220583A (ja) | 強度、靱性及び耐食性に優れた強磁性型制振合金 | |
| JPH0723521B2 (ja) | 振動減衰特性に優れた溶接構造用鋼 | |
| JPH09227997A (ja) | 制振合金及びその製造方法 | |
| JPH0578785A (ja) | 高強度ばね用鋼 | |
| JP2617000B2 (ja) | 振動減衰特性に優れた溶接構造用鋼板 | |
| JPH06256910A (ja) | 強度及び靱性に優れた鉄基制振合金 | |
| KR940004034B1 (ko) | 진동감쇠특성이 우수한 용접구조용강 | |
| JPH09104950A (ja) | 制振合金及びその製造方法 | |
| JPH09143624A (ja) | 制振合金及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19961008 |