JP2609212B2 - 高融点金属からなる耐クリープ性合金及びその製法 - Google Patents
高融点金属からなる耐クリープ性合金及びその製法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、高融点金属であるMo、Ｗ、Nb、Ta、Ｖ、Cr
の一種又は数種からなり、高温で優れたクリープ強さと
共に顕著な耐熱性を示す積層構造を有する焼結合金、並
びにその製法に関する。
の一種又は数種からなり、高温で優れたクリープ強さと
共に顕著な耐熱性を示す積層構造を有する焼結合金、並
びにその製法に関する。
高融点金属はその高い融点及び高い耐熱性の故にしば
しば高温に耐える必要のある成形部材に対して使用され
る。
しば高温に耐える必要のある成形部材に対して使用され
る。
良好な耐熱性並びに高いクリープ強さ、すなわち長期
間におよぶ高温での良好な機械的強さが問題とされる使
用分野では、純粋な形の高融点金属は多くの場合もはや
使用することができない。
間におよぶ高温での良好な機械的強さが問題とされる使
用分野では、純粋な形の高融点金属は多くの場合もはや
使用することができない。
高温での高融点金属の耐熱性及びクリープ強さを上昇
させるため、過去において二種の重要な高融点金属合金
が開発されている。
させるため、過去において二種の重要な高融点金属合金
が開発されている。
高融点金属合金のその一種では、高融点金属からなる
基礎物質に、組織中の微細分散成分として完成合金内に
存在しかつこれにより純粋な高融点金属に比べて高温で
の耐熱性及びクリープ強さが高められる特定の元素が加
えられている。この種の合金にとって重要なことは、製
造過程で特殊な機械的変形なしに改良された特性が得ら
れることである。
基礎物質に、組織中の微細分散成分として完成合金内に
存在しかつこれにより純粋な高融点金属に比べて高温で
の耐熱性及びクリープ強さが高められる特定の元素が加
えられている。この種の合金にとって重要なことは、製
造過程で特殊な機械的変形なしに改良された特性が得ら
れることである。
この合金型の最もよく知られている代表的なものはい
わゆるTZM、すなわちチタン約0.5重量％、ジルコニウム
0.08重量％及び炭素0.05重量％を含むモリブデン合金で
ある。
わゆるTZM、すなわちチタン約0.5重量％、ジルコニウム
0.08重量％及び炭素0.05重量％を含むモリブデン合金で
ある。
米国特許第3982970号明細書には、同様に基礎物質が
特殊な雰囲気中での熱処理によって分散硬化されている
この種の高融点合金が記載されている。更に適当な雰囲
気として粒径＜１μｍの酸化トリウム又は酸化アルミニ
ウム粒子を含む雰囲気が挙げられている。
特殊な雰囲気中での熱処理によって分散硬化されている
この種の高融点合金が記載されている。更に適当な雰囲
気として粒径＜１μｍの酸化トリウム又は酸化アルミニ
ウム粒子を含む雰囲気が挙げられている。
モリブデンをベースとするこの種の高融点金属からな
る他の合金はドイツ連邦共和国特許出願公開第3441851
号明細書に記載されている。この合金は分散成分として
３価又は４価の金属の酸化物を0.2〜１重量％含む。
る他の合金はドイツ連邦共和国特許出願公開第3441851
号明細書に記載されている。この合金は分散成分として
３価又は４価の金属の酸化物を0.2〜１重量％含む。
特殊な機械的変形なしに製造された高融点金属であっ
て、分散粒子により純粋な高融点金属に比べて高温にお
ける耐熱性及びクリープ強さを高めた高融点金属からな
る公知のすべての合金の場合、その剛度が十分に維持さ
れる温度は多くの使用分野にとってなお十分ではない。
て、分散粒子により純粋な高融点金属に比べて高温にお
ける耐熱性及びクリープ強さを高めた高融点金属からな
る公知のすべての合金の場合、その剛度が十分に維持さ
れる温度は多くの使用分野にとってなお十分ではない。
十分な耐熱特性及びクリープ強さ特性を有する高融点
金属の使用温度を著しく高めるため、高融点金属の第２
の種類の合金が開発された。粉末冶金法でのみ得ること
のできる高融点金属のこの種の合金では、高融点金属か
らなる基礎物質を特定の元素でドーピングし、製造処理
過程で最高の機械的変形を少なくとも85％の変形度で実
施する。こうして高融点金属からなる合金の完全に特定
された組織、いわゆる積層組織が得られ、これはその長
さ対幅の比が少なくとも2:1である長延の組織体によっ
て特徴づけられる。
金属の使用温度を著しく高めるため、高融点金属の第２
の種類の合金が開発された。粉末冶金法でのみ得ること
のできる高融点金属のこの種の合金では、高融点金属か
らなる基礎物質を特定の元素でドーピングし、製造処理
過程で最高の機械的変形を少なくとも85％の変形度で実
施する。こうして高融点金属からなる合金の完全に特定
された組織、いわゆる積層組織が得られ、これはその長
さ対幅の比が少なくとも2:1である長延の組織体によっ
て特徴づけられる。
この種の高融点金属からなる公知方法は、例えば通常
アルミニウム及び／又はケイ素カリウムの僅少量でドー
ピングされているタングステン及びモリブデン合金であ
る。高融点金属からなるこの合金にとって重要なこと
は、積層条件組織を形成させるには合金中に常に少なく
ともカリウムが存在していなければならないことであ
る。アルミニウム及び／又はケイ素のような付加的なド
ーピング元素は、カリウムが焼結処理時に材料から完全
には拡散されないように作用するが、これらの元素それ
自体は焼結時に実際に完全に消散する。ドーピング元素
であるアルミニウム、ケイ素及びカリウムは基本的には
液状であるが、その液体の形でまた乾燥状態で固体粉末
の形でも使用することができる。しかしこの両使用法は
高融点金属からなるこの合金を大工業的規模で製造する
場合問題がある。固体粉末の形でドーピング元素を乾燥
使用する場合、カリウムの使用はケイ酸カリウムの形で
のみ有意義に解決し得るにすぎない。しかしケイ酸カリ
ウムは、これが吸湿性であり、従って粉末混合物状で均
一に配分することが極めて困難であるという欠点を有す
る。またドーピング元素を溶液の形で湿式使用する方法
は再現可能な製造の点で欠点を有する。それというのも
この溶液の易揮発性が、特にカリウムの場合、次の機械
的変形処理にとって極めて有利であると考えられる高焼
結密度での焼結を困難にするからである。全く特殊な粒
径を有するドーピング元素の使用は過去において本質的
な意義を有していなかった。
アルミニウム及び／又はケイ素カリウムの僅少量でドー
ピングされているタングステン及びモリブデン合金であ
る。高融点金属からなるこの合金にとって重要なこと
は、積層条件組織を形成させるには合金中に常に少なく
ともカリウムが存在していなければならないことであ
る。アルミニウム及び／又はケイ素のような付加的なド
ーピング元素は、カリウムが焼結処理時に材料から完全
には拡散されないように作用するが、これらの元素それ
自体は焼結時に実際に完全に消散する。ドーピング元素
であるアルミニウム、ケイ素及びカリウムは基本的には
液状であるが、その液体の形でまた乾燥状態で固体粉末
の形でも使用することができる。しかしこの両使用法は
高融点金属からなるこの合金を大工業的規模で製造する
場合問題がある。固体粉末の形でドーピング元素を乾燥
使用する場合、カリウムの使用はケイ酸カリウムの形で
のみ有意義に解決し得るにすぎない。しかしケイ酸カリ
ウムは、これが吸湿性であり、従って粉末混合物状で均
一に配分することが極めて困難であるという欠点を有す
る。またドーピング元素を溶液の形で湿式使用する方法
は再現可能な製造の点で欠点を有する。それというのも
この溶液の易揮発性が、特にカリウムの場合、次の機械
的変形処理にとって極めて有利であると考えられる高焼
結密度での焼結を困難にするからである。全く特殊な粒
径を有するドーピング元素の使用は過去において本質的
な意義を有していなかった。
高融点金属からなるこの合金は、ショット（W.Schot
t）著「粉末冶金、焼結及び複合材料（Pulvermetallurg
ie,Sinter und Verbundwerkstoffe）」第１版、VEB Deu
tscher Verlag fr Grundstoffindustrie,Leipzig在、
第400〜425頁から公知である。
t）著「粉末冶金、焼結及び複合材料（Pulvermetallurg
ie,Sinter und Verbundwerkstoffe）」第１版、VEB Deu
tscher Verlag fr Grundstoffindustrie,Leipzig在、
第400〜425頁から公知である。
欧州特許出願公開第119438号明細書には、モリブデン
がアルミニウム及び／又はケイ素及びカリウム元素約0.
005〜0.75重量％でドーピングされているこの種の別の
モリブデン合金が記載されている。この公報は更に、こ
の合金を元素La、Ce、Dy、Ｙ、Th、Ti、Zr、Nb、Ta、H
f、Ｖ、Cr、Mo、Ｗ及びMgの酸化物、炭化物、ホウ化物
及び窒化物の群から選択される化合物の少なくとも一種
0.3〜３重量％で付加的にドーピングすることによっ
て、この合金の高温特性を更に一層改良し得ることが記
載されている。この公報にもこの種の合金の製造に際し
てのドーピング元素の特に有利な粒径についてはまった
く述べられていない。
がアルミニウム及び／又はケイ素及びカリウム元素約0.
005〜0.75重量％でドーピングされているこの種の別の
モリブデン合金が記載されている。この公報は更に、こ
の合金を元素La、Ce、Dy、Ｙ、Th、Ti、Zr、Nb、Ta、H
f、Ｖ、Cr、Mo、Ｗ及びMgの酸化物、炭化物、ホウ化物
及び窒化物の群から選択される化合物の少なくとも一種
0.3〜３重量％で付加的にドーピングすることによっ
て、この合金の高温特性を更に一層改良し得ることが記
載されている。この公報にもこの種の合金の製造に際し
てのドーピング元素の特に有利な粒径についてはまった
く述べられていない。
本発明の課題は、ドーピング元素としてのカリウムを
使用せず、これにより合金の良好な再現可能の製造及び
特に焼結処理で高い密度が達成される。一種又は数種の
高融点金属からなる積層組織を有する合金を提供するこ
とにある。この場合該合金は、積層組織構造を有する高
融点の金属からなる公知合金に比べて改良された室温、
熱及びクリープ強さ特性を有するべきである。
使用せず、これにより合金の良好な再現可能の製造及び
特に焼結処理で高い密度が達成される。一種又は数種の
高融点金属からなる積層組織を有する合金を提供するこ
とにある。この場合該合金は、積層組織構造を有する高
融点の金属からなる公知合金に比べて改良された室温、
熱及びクリープ強さ特性を有するべきである。
この課題は本発明によれば、合金が粒径1.5μｍの酸
化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又はアルミ
ン酸塩の群から選択される一種又は数種の化合物及び／
又はこれらの化合物の一種又は数種の混合物相を0.005
〜10重量％有し、その際これらの添加物が融点1500℃以
上の化合物及び／又は混合物相に限定されることによっ
て解決される。
化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又はアルミ
ン酸塩の群から選択される一種又は数種の化合物及び／
又はこれらの化合物の一種又は数種の混合物相を0.005
〜10重量％有し、その際これらの添加物が融点1500℃以
上の化合物及び／又は混合物相に限定されることによっ
て解決される。
公知技術によれば積層組織構造を有する高融点金属か
らなる合金を製造するためにはドーピング元素としてカ
リウムを使用することが絶対に必要であり、従ってカリ
ウムを使用することによる製造中の困難な問題を甘受し
なければならなかった。
らなる合金を製造するためにはドーピング元素としてカ
リウムを使用することが絶対に必要であり、従ってカリ
ウムを使用することによる製造中の困難な問題を甘受し
なければならなかった。
本発明は、積層組織構造を有する高融点金属からなる
剛度が高くまた耐クリープ性である焼結合金を製造する
ため、ドーピング材料としてまったく特定の化合物を使
用した場合にはカリウム元素を使用しなくても良いとい
う、従来の技術からはまったく予測し得なかった認識に
基づくものである。
剛度が高くまた耐クリープ性である焼結合金を製造する
ため、ドーピング材料としてまったく特定の化合物を使
用した場合にはカリウム元素を使用しなくても良いとい
う、従来の技術からはまったく予測し得なかった認識に
基づくものである。
これらのドーピング材料が適用される重要な前提は、
これが微細状で合金内に浸入し得ることである。この付
加的な処置によって初めて満足すべき積層組織構造を形
成することができる。
これが微細状で合金内に浸入し得ることである。この付
加的な処置によって初めて満足すべき積層組織構造を形
成することができる。
高融点金属からなる本発明による合金は、積層組織構
造を有する高融点金属からなる公知合金のそれを上回る
高温での耐熱性及びクリープ強さを有する。室温での剛
度もドーピング材料の添加量に応じて少なくとも高融点
金属からなる公知合金のそれに近似するが、これはまた
部分的に凌駕することもできる。
造を有する高融点金属からなる公知合金のそれを上回る
高温での耐熱性及びクリープ強さを有する。室温での剛
度もドーピング材料の添加量に応じて少なくとも高融点
金属からなる公知合金のそれに近似するが、これはまた
部分的に凌駕することもできる。
本発明に相応する積層組織構造の高融点金属からなる
特に有利な合金はLa、Ce、Ｙ、Th、Mg、Ca、Sr、Hf、Z
r、Er、Ba、Pr、Crの群から選択される一種又は数種の
元素の酸化物及び／又は混合酸化物（粒径≦0.5μｍ）
を１〜５重量％含む。
特に有利な合金はLa、Ce、Ｙ、Th、Mg、Ca、Sr、Hf、Z
r、Er、Ba、Pr、Crの群から選択される一種又は数種の
元素の酸化物及び／又は混合酸化物（粒径≦0.5μｍ）
を１〜５重量％含む。
本発明による積層組織構造の高融点金属からなる別の
特に有利な合金は、Hfのホウ化物及び／又は窒化物（そ
れぞれ粒径≦0.5μｍ）少なくとも一種を１〜５重量％
含む。
特に有利な合金は、Hfのホウ化物及び／又は窒化物（そ
れぞれ粒径≦0.5μｍ）少なくとも一種を１〜５重量％
含む。
特に酸化物La2O3、CeO2、Y2O3、ThO2、MgO、CaO、混
合酸化物Sr（Hf、Zr）O3、ZrO2、Er2O3、SrZrO3、Sr4Zr
3O10、BaZrO3並びにLa0.84Sr0.16CrO3及びホウ化物Hf
B、HfB2並びにHfNは、１〜５重量％の合金成分以内で特
に好ましいドーピング材料である。少なくとも１重量％
のドーピング材料を加えることにより、特定の化合物特
にイットリウムの場合、より少量の合金量に対し引張り
強さ及びクリープ強さに関して更に著しい改良を得るこ
とができる。これに対し５重量％を越える合金量は多く
の場合上記の各特性を更に高めることはなく、従って一
般にドーピング材料は極めて高価であることから好適な
範囲は最高５重量％に限定することができる。
合酸化物Sr（Hf、Zr）O3、ZrO2、Er2O3、SrZrO3、Sr4Zr
3O10、BaZrO3並びにLa0.84Sr0.16CrO3及びホウ化物Hf
B、HfB2並びにHfNは、１〜５重量％の合金成分以内で特
に好ましいドーピング材料である。少なくとも１重量％
のドーピング材料を加えることにより、特定の化合物特
にイットリウムの場合、より少量の合金量に対し引張り
強さ及びクリープ強さに関して更に著しい改良を得るこ
とができる。これに対し５重量％を越える合金量は多く
の場合上記の各特性を更に高めることはなく、従って一
般にドーピング材料は極めて高価であることから好適な
範囲は最高５重量％に限定することができる。
高融点金属としては特にモリブデン、タングステン、
クロム及びそれらの合金が本発明による合金を製造する
ために適している。
クロム及びそれらの合金が本発明による合金を製造する
ために適している。
高融点金属からなる本発明による合金はもっぱら粉末
冶金法で製造することができる。
冶金法で製造することができる。
高融点金属からなる本発明による合金は特に有利な方
法で、一種又は数種の粉末状の高融点金属に粒径≦1.5
μｍ及び融点1500℃以上の水酸化物、酸化物、窒化物、
炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又はアルミン酸塩の群から
選択される化合物一種又は数種及び／又はこれらの化合
物の混合物相一種又は数種0.005〜10重量％を粉末状で
配合し、粉末混合物を公知方法でプレスし、焼結し、得
られた焼結体を少なくとも85％の変形度で必要な熱処理
をしながら機械的に変形させ、最後に再結晶焼入れ処理
に付すことにより製造することができる。
法で、一種又は数種の粉末状の高融点金属に粒径≦1.5
μｍ及び融点1500℃以上の水酸化物、酸化物、窒化物、
炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又はアルミン酸塩の群から
選択される化合物一種又は数種及び／又はこれらの化合
物の混合物相一種又は数種0.005〜10重量％を粉末状で
配合し、粉末混合物を公知方法でプレスし、焼結し、得
られた焼結体を少なくとも85％の変形度で必要な熱処理
をしながら機械的に変形させ、最後に再結晶焼入れ処理
に付すことにより製造することができる。
大きな利点は、本発明によるドーピング材料が無水の
固い粉末状で高融点金属粉末に挿入可能なことである。
重要なのはドーピング材料が適当な細かい粒径で、分離
している（すなわち塊状化されていずまた凝集されてい
ない）粉末として挿入されることだけである。このよう
な粉末は例えば微細な沈殿化合物を噴霧乾燥することに
よって得ることができる。できる限り均一な分布は強制
混合によって達成される。
固い粉末状で高融点金属粉末に挿入可能なことである。
重要なのはドーピング材料が適当な細かい粒径で、分離
している（すなわち塊状化されていずまた凝集されてい
ない）粉末として挿入されることだけである。このよう
な粉末は例えば微細な沈殿化合物を噴霧乾燥することに
よって得ることができる。できる限り均一な分布は強制
混合によって達成される。
完成合金中にドーピング材料の必要な微粒子性を得る
他の方法は、ドーピング材料を低温で分解可能の化合物
の形で、例えばランタンの場合水酸化ランタン（La（O
H）３）、炭酸ランタン（La2（CO3）３・8H2O）、ラン
タン七水化物（LaCl3・7H2O）又はモリブデン酸ランタ
ン（La2MoO4）３として挿入することである。高融点金
属出発粉末にこの容易に粉砕可能の化合物を粉砕導入す
ることによって、これらの化合物は更に細かく破砕さ
れ、焼結に際して低温で分解し、高融点金属からなる最
終的に焼結された合金内に酸化ランタンとして所望の微
粒子度で存在する。
他の方法は、ドーピング材料を低温で分解可能の化合物
の形で、例えばランタンの場合水酸化ランタン（La（O
H）３）、炭酸ランタン（La2（CO3）３・8H2O）、ラン
タン七水化物（LaCl3・7H2O）又はモリブデン酸ランタ
ン（La2MoO4）３として挿入することである。高融点金
属出発粉末にこの容易に粉砕可能の化合物を粉砕導入す
ることによって、これらの化合物は更に細かく破砕さ
れ、焼結に際して低温で分解し、高融点金属からなる最
終的に焼結された合金内に酸化ランタンとして所望の微
粒子度で存在する。
本発明によるドーピング材料を含む高融点金属の出発
物質を、例えばスパッタ法によって蒸発させることによ
っても、必要な微粒子度で挿入することができる。
物質を、例えばスパッタ法によって蒸発させることによ
っても、必要な微粒子度で挿入することができる。
ドーピング材料が1500℃をはるかに越える融点を有す
る場合には、粉末混合物中に挿入されたドーピング材料
の量は、最終的に焼結された合金内にほぼ完全に含まれ
ている。
る場合には、粉末混合物中に挿入されたドーピング材料
の量は、最終的に焼結された合金内にほぼ完全に含まれ
ている。
これに対しドーピング材料が1500℃の下限値付近の融
点を有する場合、粉末混合物に挿入されたドーピング材
料の一部は高い蒸気圧により焼結中にガスの形で消散
し、その際合金が不可避的に含む不純物も伴なわれ、従
って十分な洗浄効果が得られる。
点を有する場合、粉末混合物に挿入されたドーピング材
料の一部は高い蒸気圧により焼結中にガスの形で消散
し、その際合金が不可避的に含む不純物も伴なわれ、従
って十分な洗浄効果が得られる。
粉体の圧縮処理はマトリックスプレス法でか又はアイ
ソスタティックプレス法で行うことができる。プレス加
工物の焼結は一般に標準圧のH2雰囲気下に行う。焼結温
度は合金組成との関連において選択されるが、一般には
最も低い溶融成分の融点以下で少なくとも200℃でなけ
ればならない。本発明による合金の達成可能な焼結密度
は理論密度の95％以上である。焼結後合金の機械的変形
は、例えば圧延又は引き抜き処理により少なくとも85％
行うことができる。この場合機械的変形は別々の工程で
行い、各変形工程に有利には約10％の変形を行う。個々
の変形処理間にそれぞれ熱処理工程を入れる。この場合
変形温度並びに熱処理温度はそれぞれ再結晶温度以下で
あることが重要である。
ソスタティックプレス法で行うことができる。プレス加
工物の焼結は一般に標準圧のH2雰囲気下に行う。焼結温
度は合金組成との関連において選択されるが、一般には
最も低い溶融成分の融点以下で少なくとも200℃でなけ
ればならない。本発明による合金の達成可能な焼結密度
は理論密度の95％以上である。焼結後合金の機械的変形
は、例えば圧延又は引き抜き処理により少なくとも85％
行うことができる。この場合機械的変形は別々の工程で
行い、各変形工程に有利には約10％の変形を行う。個々
の変形処理間にそれぞれ熱処理工程を入れる。この場合
変形温度並びに熱処理温度はそれぞれ再結晶温度以下で
あることが重要である。
高い焼結密度が得られることによってその機械的変形
はほとんど困難なく行うことができ、またきず物も僅か
である。例えば圧延による変形の場合薄板の縁部ひび割
れは明らかに減少している。
はほとんど困難なく行うことができ、またきず物も僅か
である。例えば圧延による変形の場合薄板の縁部ひび割
れは明らかに減少している。
変形処理に続いて材料を再結晶焼入れに付すが、これ
により積層組織構造が形成される。
により積層組織構造が形成される。
第１表はモリブデンの例で、公知技術による高融点金
属からなる公知合金と本発明による高融点金属合金との
各クリープ強さを対照して示すものである。
属からなる公知合金と本発明による高融点金属合金との
各クリープ強さを対照して示すものである。
第２表はモリブデン、タンタル、ニオブ及びクロムの
例で、高融点金属からなる本発明による合金の改良され
た剛度及び硬度値を、公知技術による高融点金属からな
る合金及び合金化されていない高融点金属との比較にお
いて示すものである。すべての値は純粋なクロム及び合
金33の値以外は室温で測定した。純粋なクロム及び合金
33は室温で脆性であることから、これらの値は300℃で
測定した。
例で、高融点金属からなる本発明による合金の改良され
た剛度及び硬度値を、公知技術による高融点金属からな
る合金及び合金化されていない高融点金属との比較にお
いて示すものである。すべての値は純粋なクロム及び合
金33の値以外は室温で測定した。純粋なクロム及び合金
33は室温で脆性であることから、これらの値は300℃で
測定した。
本発明による高融点金属からなる合金の製造方法を以
下の実施例において詳述する。この場合これらの実施例
は第１表及び第２表に部分的に記載されている個々の合
金に相当する。
下の実施例において詳述する。この場合これらの実施例
は第１表及び第２表に部分的に記載されている個々の合
金に相当する。
例 １ 合金３を次のようにして製造した。
粒径５μｍのモリブデン金属粉末99重量％を粒径0.4
μｍのLa（OH）３粉末１重量％と混合し、コールドアイ
ソスタティック法により3MNで断面積2.5c2の正方形状の
棒にプレス加工した。その後この棒状体をH2保護ガス下
に2000℃で５時間焼結処理した。得られた焼結密度は理
論密度の96％であった。焼結棒を、約1400℃の変形温度
で開始しそれぞれ変形度10％の段階で約3mmの直径を有
する棒に槌を用いて丸く処理した。これらの棒を約800
℃の温度で開始して数工程で直径0.5mmの細線に引き延
ばした。得られた細線は次いで約1900℃で再結晶焼入れ
処理後積層組織構造を有していた。
μｍのLa（OH）３粉末１重量％と混合し、コールドアイ
ソスタティック法により3MNで断面積2.5c2の正方形状の
棒にプレス加工した。その後この棒状体をH2保護ガス下
に2000℃で５時間焼結処理した。得られた焼結密度は理
論密度の96％であった。焼結棒を、約1400℃の変形温度
で開始しそれぞれ変形度10％の段階で約3mmの直径を有
する棒に槌を用いて丸く処理した。これらの棒を約800
℃の温度で開始して数工程で直径0.5mmの細線に引き延
ばした。得られた細線は次いで約1900℃で再結晶焼入れ
処理後積層組織構造を有していた。
例 ２ 合金４を例１におけるのと同様にして製造した。La
（OH）３の代わりに粒径0.45μｍのMgO 1重量％を配合
し、直径0.5mmの細線を製造した。
（OH）３の代わりに粒径0.45μｍのMgO 1重量％を配合
し、直径0.5mmの細線を製造した。
例 ３ 合金５を例１におけるのと同様にして製造した。La
（OH）３の代わりに粒径1.2μｍのAl2O3 1重量％を配合
し、直径0.5mmの細線を製造した。
（OH）３の代わりに粒径1.2μｍのAl2O3 1重量％を配合
し、直径0.5mmの細線を製造した。
例 ４ 本発明による他の合金を次のようにして製造した。
粒径５μｍのモリブデン金属粉末を粒径0.4μｍのLa
（OH）３粉末２重量％と混合し、マトリックスプレス法
で3MNで寸法17cm×40cm×5cmのプレートにプレスした。
その後このプレートを、約1400℃の変形温度で開始して
それぞれ約10％の段階で最終薄板の厚さ約1mmの薄板に
圧延処理した。この薄板は約1900℃で引続き再結晶焼入
れ処理後、積層組織構造を有していた。
（OH）３粉末２重量％と混合し、マトリックスプレス法
で3MNで寸法17cm×40cm×5cmのプレートにプレスした。
その後このプレートを、約1400℃の変形温度で開始して
それぞれ約10％の段階で最終薄板の厚さ約1mmの薄板に
圧延処理した。この薄板は約1900℃で引続き再結晶焼入
れ処理後、積層組織構造を有していた。
例 ５ 本発明によるタングステン合金を次のようにして製造
した。
した。
粒径４μｍのタングステン金属粉末99重量％を粒径0.
4μｍのLa（OH）３粉末１重量％と混合し、コールドア
イソスタティック法により3MNで断面積2.5cm2の正方形
状の棒にプレス加工した。その後この棒状体をH2保護ガ
ス下に2100℃で12時間焼結処理した。焼結棒を1600℃の
変形温度で開始しそれぞれ変形度約10％の段階で約3mm
の直径を有する棒に槌を用いて丸く処理した。これらの
棒は約2300℃で再結晶焼入れ処理後、直径約3mmですで
に積層組織構造を有していた。
4μｍのLa（OH）３粉末１重量％と混合し、コールドア
イソスタティック法により3MNで断面積2.5cm2の正方形
状の棒にプレス加工した。その後この棒状体をH2保護ガ
ス下に2100℃で12時間焼結処理した。焼結棒を1600℃の
変形温度で開始しそれぞれ変形度約10％の段階で約3mm
の直径を有する棒に槌を用いて丸く処理した。これらの
棒は約2300℃で再結晶焼入れ処理後、直径約3mmですで
に積層組織構造を有していた。
例 ６ CeO2 1.0重量％を有する他のタングステン合金を例５
におけるのと同じ方法で製造した。ただ焼結処理を2400
℃の温度で６時間実施した点で異なっていた。直径約3m
mの棒への以後の加工処理は例５と同様にして行った。
におけるのと同じ方法で製造した。ただ焼結処理を2400
℃の温度で６時間実施した点で異なっていた。直径約3m
mの棒への以後の加工処理は例５と同様にして行った。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−150071（ＪＰ，Ａ) 英国特許1064056（ＧＢ，Ａ) 英国特許1129462（ＧＢ，Ａ) 英国特許1298944（ＧＢ，Ａ)
Claims (7)
- 【請求項１】高融点金属であるMo、Ｗ、Nb、Ta、Ｖ、Cr
の一種又は数種からなる積層組織構造を有する焼結処理
した耐クリープ性合金において、この合金が粒径≦1.5
μｍの酸化物、窒化物、炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又
はアルミン酸塩の群から選択される一種又は数種の化合
物及び／又はこれらの化合物の一種又は数種の混合物相
を0.005〜10重量％有し、その際これらの添加物が融点1
500℃以上の化合物及び／又は混合物相に限定されるこ
とを特徴とする焼結処理した耐クリープ性合金。 - 【請求項２】この合金がLa、Ce、Ｙ、Th、Mg、Ca、Sr、
Hf、Zr、Er、Ba、Pr、Crの群から選択される元素一種又
は数種のそれぞれ粒径が≦0.5μｍである酸化物及び／
又は混合酸化物１〜５重量％を含むことを特徴とする請
求項１記載の高融点金属であるMo、Ｗ、Nb、Ta、Ｖ、Cr
の一種又は数種からなる積層組織構造を有する焼結処理
した耐クリープ性合金。 - 【請求項３】この合金が、それぞれ粒径が≦0.5μｍで
あるハフニウムのホウ化物及び／又は窒化物１〜５重量
％を含むことを特徴とする請求項１記載の高融点金属で
あるMo、Ｗ、Nb、Ta、Ｖ、Crの一種又は数種からなる積
層組織構造を有する焼結処理した耐クリープ性合金。 - 【請求項４】一種又は数種の高融点金属がモリブデン又
はモリブデン合金であることを特徴とする請求項１ない
し３のいずれか１項に記載の高融点金属であるMo、Ｗ、
Nb、Ta、Ｖ、Crの一種又は数種からなる積層組織構造を
有する焼結処理した耐クリープ性合金。 - 【請求項５】一種又は数種の高融点金属がタングステン
又はタングステン合金であることを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか１項に記載の高融点金属であるMo、
Ｗ、Nb、Ta、Ｖ、Crの一種又は数種からなる積層組織構
造を有する焼結処理した耐クリープ性合金。 - 【請求項６】一種又は数種の高融点金属がクロム又はク
ロム合金であることを特徴とする請求項１ないし３のい
ずれか１項に記載の高融点金属であるNo、Ｗ、Nb、Ta、
Ｖ、Crの一種又は数種からなる積層組織構造を有する焼
結処理した耐クリープ性合金。 - 【請求項７】一種又は数種の粉末状の高融点金属に粒径
≦1.5μｍ及び融点1500℃以上の水酸化物、酸化物、窒
化物、炭化物、ホウ化物、ケイ酸塩又はアルミン酸塩の
群から選択される化合物一種又は数種及び／又はこれら
の化合物の混合物層一種又は数種0.005〜10重量％を粉
末状で配合し、粉末混合物を公知方法でプレスし、焼結
し、得られた焼結体を少なくとも85％の変形度で必要な
熱処理をしながら機械的に変形させ、最後に再結晶焼入
れ処理に付すことを特徴とする請求項１、４、５、又は
６のいずれか１項に記載の高融点金属であるMo、Ｗ、N
b、Ta、Ｖ、Crの一種又は数種からなる積層組織構造を
有する焼結処理した耐クリープ性合金の製法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT158/87 | 1987-01-28 | ||
| AT0015887A AT386612B (de) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Kriechfeste legierung aus hochschmelzendem metall und verfahren zu ihrer herstellung |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01502680A JPH01502680A (ja) | 1989-09-14 |
| JP2609212B2 true JP2609212B2 (ja) | 1997-05-14 |
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ID=3483080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63501265A Expired - Lifetime JP2609212B2 (ja) | 1987-01-28 | 1988-01-26 | 高融点金属からなる耐クリープ性合金及びその製法 |
Country Status (6)
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|---|---|
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| EP (1) | EP0299027B1 (ja) |
| JP (1) | JP2609212B2 (ja) |
| AT (1) | AT386612B (ja) |
| DE (1) | DE3865259D1 (ja) |
| WO (1) | WO1988005830A1 (ja) |
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| DE3835328C1 (ja) * | 1988-10-17 | 1989-12-14 | Gesellschaft Fuer Wolfram-Industrie Mbh, 8220 Traunstein, De | |
| ES2020131A6 (es) * | 1989-06-26 | 1991-07-16 | Cabot Corp | Procedimiento para la produccion de polvos de tantalo, niobio y sus aleaciones. |
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