JP2788069B2 - アルミニウム基合金 - Google Patents
アルミニウム基合金Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、高硬度を有し、且つ成形性に優れたアルミ
ニウム基合金に関する。
ニウム基合金に関する。
［従来の技術］ 溶融金属を超高速で且つ瞬間的に冷却することによ
り、アモルファス金属（非結晶金属）が得られることが
知られている。前記アモルファス金属は、強度や耐食性
等の種々の特性に優れるため、多目的材料として広範に
使用されており、また、今後、新しい機能の開発が期待
される有望な材料でもある。
り、アモルファス金属（非結晶金属）が得られることが
知られている。前記アモルファス金属は、強度や耐食性
等の種々の特性に優れるため、多目的材料として広範に
使用されており、また、今後、新しい機能の開発が期待
される有望な材料でもある。
従来、この種のアモルファス金属として、軽量化を主
目的としたアルミニウム基合金、例えば、Al−Si系、Al
−Fe系合金が種々の機械部品等に用いられている。
目的としたアルミニウム基合金、例えば、Al−Si系、Al
−Fe系合金が種々の機械部品等に用いられている。
［発明が解決しようとする課題］ 然しながら、前記従来のアルミニウム基合金では、実
際上機械部品として用いようとすると、強度や剛性等の
特性が充分に満足するものではない場合が多い。そこ
で、添加元素量を増加させて強度の向上を図ることが考
えられるが、これによって軽量化という目的が達成され
ないという不都合が露呈する。
際上機械部品として用いようとすると、強度や剛性等の
特性が充分に満足するものではない場合が多い。そこ
で、添加元素量を増加させて強度の向上を図ることが考
えられるが、これによって軽量化という目的が達成され
ないという不都合が露呈する。
さらに、従来のアルミニウム基合金では、強度と剛性
との関係から押出加工や鍛造加工等の成形性が悪いとい
う欠点が指摘されている。
との関係から押出加工や鍛造加工等の成形性が悪いとい
う欠点が指摘されている。
本発明は前記の課題を解決するためになされたもので
あって、軽量性という優れた利点を維持しつつ高強度を
確保するとともに、高靭性で且つ成形性に優れたアルミ
ニウム基合金を提供することを目的とする。
あって、軽量性という優れた利点を維持しつつ高強度を
確保するとともに、高靭性で且つ成形性に優れたアルミ
ニウム基合金を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 前記の課題を解決するために、本発明に係るアルミニ
ウム基合金は、化学式AlaMbRcXd （但し、ＭはNi、Coから選ばれる少なくとも一種の金
属元素、 Ｒは希土類元素から選ばれる少なくとも一種の金属元
素、 ＸはＢ、Ｃから選ばれる少なくとも一種の元素であ
り、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 1≦ｂ≦20 1≦ｃ≦20 0＜ｄ≦10） で表されるとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
ウム基合金は、化学式AlaMbRcXd （但し、ＭはNi、Coから選ばれる少なくとも一種の金
属元素、 Ｒは希土類元素から選ばれる少なくとも一種の金属元
素、 ＸはＢ、Ｃから選ばれる少なくとも一種の元素であ
り、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 1≦ｂ≦20 1≦ｃ≦20 0＜ｄ≦10） で表されるとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
また、本発明に係るアルミニウム基合金は、化学式Al
aNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃ、およびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12） ０＜ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
aNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃ、およびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12） ０＜ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
さらに、本発明に係るアルミニウム基合金は、化学式
AlaNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） ３≦ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
AlaNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） ３≦ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特
徴とする。
［作用］ 本発明に係るアルミニウム基合金では、ａを50％から
98％の範囲で限定されたアルミニウム金属にＭとＲの金
属元素の他、Ｘ、すなわち、Ｂ、Ｃから選ばれる少なく
とも一種の元素が添加されている。このため、金属元素
だけを含むものに較べ、アルミニウム基合金の強度が向
上し、且つ剛性の低下を惹起することがない。また、ア
ルミニウム金属が50％以上存在することにより、軽量化
は十分に確保されている。
98％の範囲で限定されたアルミニウム金属にＭとＲの金
属元素の他、Ｘ、すなわち、Ｂ、Ｃから選ばれる少なく
とも一種の元素が添加されている。このため、金属元素
だけを含むものに較べ、アルミニウム基合金の強度が向
上し、且つ剛性の低下を惹起することがない。また、ア
ルミニウム金属が50％以上存在することにより、軽量化
は十分に確保されている。
さらに、本発明に係るアルミニウム基合金では、化学
式AlaNibYcBdで表され、ｂとｃが関係式 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12、ｂ≦ｃ） を満たす範囲にあれば、アルミニウム基合金にガラス転
移が発生する。このため、当該アルミニウム基合金をガ
ラス転移温度に昇温させることにより、このアルミニウ
ム基合金が急激に軟化し、成形性が一挙に向上する。特
に、Ｂを含まないアルミニウム基合金に較べ、ｂとｃと
の選択範囲が拡大するに至る。
式AlaNibYcBdで表され、ｂとｃが関係式 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12、ｂ≦ｃ） を満たす範囲にあれば、アルミニウム基合金にガラス転
移が発生する。このため、当該アルミニウム基合金をガ
ラス転移温度に昇温させることにより、このアルミニウ
ム基合金が急激に軟化し、成形性が一挙に向上する。特
に、Ｂを含まないアルミニウム基合金に較べ、ｂとｃと
の選択範囲が拡大するに至る。
さらにまた、本発明に係るアルミニウム基合金では、
Ｂを３％から10％の範囲で添加させることにより、従来
技術に係るＢを含まないアルミニウム基合金がガラス転
移を惹起しないｂとｃとの範囲、すなわち、 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） においてもガラス転移が起こり、当該アルミニウム基合
金が軟化することになる。
Ｂを３％から10％の範囲で添加させることにより、従来
技術に係るＢを含まないアルミニウム基合金がガラス転
移を惹起しないｂとｃとの範囲、すなわち、 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） においてもガラス転移が起こり、当該アルミニウム基合
金が軟化することになる。
［実施例］ 本発明に係るアルミニウム基合金について実施例を挙
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
先ず、当該アルミニウム基合金は、化学式AlaMbRcXd
で表される。ここで、ＭとしてNiとCoとが選択的に用い
られるとともに、Ｒとしては希土類元素の中、ＹとCeと
Laとが採用される。また、ＸとしてＢとＣとが選択的に
添加される。
で表される。ここで、ＭとしてNiとCoとが選択的に用い
られるとともに、Ｒとしては希土類元素の中、ＹとCeと
Laとが採用される。また、ＸとしてＢとＣとが選択的に
添加される。
そこで、高周波溶解により所定の成分組成を有する溶
融合金を生成し、この溶融金属を急冷凝固させて帯状の
合金を得る。この種の冷却方法としては、高速回転する
金属製ロールに溶融金属を吹き付ける回転ロール法、液
中に溶融金属を噴出させる液中紡糸法およびガラス管中
の溶融金属をこのガラス管とともに引張するテーラー法
等が知られており、当該実施例では回転ロール法が採用
される。
融合金を生成し、この溶融金属を急冷凝固させて帯状の
合金を得る。この種の冷却方法としては、高速回転する
金属製ロールに溶融金属を吹き付ける回転ロール法、液
中に溶融金属を噴出させる液中紡糸法およびガラス管中
の溶融金属をこのガラス管とともに引張するテーラー法
等が知られており、当該実施例では回転ロール法が採用
される。
このようにして得られた各種帯状アルミニウム基合金
について、硬度試験（HV）並びに密着曲げ試験が行わ
れ、表１に示されるような結果が得られた。硬度は、実
質的にマイクロビッカース硬度計を用いて測定した。ま
た、密着曲げ試験では、所定長の帯状アルミニウム基合
金を折り曲げてその両端部が密着した状態で前記帯状ア
ルミニウム基合金が破断しなければ、密着曲げ可能であ
るとする。この場合には、表１において曲げ可能である
時、「○」で表され、一方、亀裂等が発生したときには
「△」、さらに破断したときは「×」で表される。
について、硬度試験（HV）並びに密着曲げ試験が行わ
れ、表１に示されるような結果が得られた。硬度は、実
質的にマイクロビッカース硬度計を用いて測定した。ま
た、密着曲げ試験では、所定長の帯状アルミニウム基合
金を折り曲げてその両端部が密着した状態で前記帯状ア
ルミニウム基合金が破断しなければ、密着曲げ可能であ
るとする。この場合には、表１において曲げ可能である
時、「○」で表され、一方、亀裂等が発生したときには
「△」、さらに破断したときは「×」で表される。
表１中、No.1乃至No.12に示すように、NiとＹの原子
パーセントを一定にしてＢおよびＣを夫々所定の原子パ
ーセント添加すると、前記ＢおよびＣを含まないアルミ
ニウム基合金（No.1）に較べ、硬度が大きくなっている
ことが諒解されよう。
パーセントを一定にしてＢおよびＣを夫々所定の原子パ
ーセント添加すると、前記ＢおよびＣを含まないアルミ
ニウム基合金（No.1）に較べ、硬度が大きくなっている
ことが諒解されよう。
同様に、No.13、No.18、No.21、No.29、No.33、No.35
およびNo.39と同一のＭおよびＲ元素を同一の原子パー
セントずつ含む各アルミニウム基合金にＢまたはＣを添
加させることにより、硬度の向上が図られることにな
る。
およびNo.39と同一のＭおよびＲ元素を同一の原子パー
セントずつ含む各アルミニウム基合金にＢまたはＣを添
加させることにより、硬度の向上が図られることにな
る。
その際、No.2、No.22およびNo.40に示すように、Ｂを
１原子パーセントだけ添加したものでは、硬度において
十分でない場合も考えられ従って、Ｂを実質的に２原子
パーセント以上含ませるものが好ましい。
１原子パーセントだけ添加したものでは、硬度において
十分でない場合も考えられ従って、Ｂを実質的に２原子
パーセント以上含ませるものが好ましい。
また、No.8では、硬度の向上が著しい一方、密着曲げ
試験が不良、すなわち、剛性が劣るものとなっている。
このため、Ｂを実質的に10原子パーセント以下、より好
適には、８原子パーセント以下に限定すれば、高硬度且
つ高剛性を有するアルミニウム基合金が得られることに
なる。
試験が不良、すなわち、剛性が劣るものとなっている。
このため、Ｂを実質的に10原子パーセント以下、より好
適には、８原子パーセント以下に限定すれば、高硬度且
つ高剛性を有するアルミニウム基合金が得られることに
なる。
次いで、Al−Ni−Ｙ系合金、すなわち、AlaNibYc合金
の組成図を第１図に示す。ここで、図中、SgはAlaNibYc
合金がある温度で急激に軟化する、所謂、ガラス転移が
生起される組成範囲である。従って、この範囲内で夫々
の原子パーセントを選択されたNiおよびＹを含むアルミ
ニウム基合金を一旦そのガラス転移温度まで加温させれ
ば、前記アルミニウム基合金が急激に軟化して所定の部
品形状に対応して容易に成形することが出来、成形性が
一挙に向上して成形作業の効率化並びに高精度化が達成
される。なお、前記成形作業終了後に常温に温度降下さ
せれば、所望の硬度を有する成形品が得られるに至る。
の組成図を第１図に示す。ここで、図中、SgはAlaNibYc
合金がある温度で急激に軟化する、所謂、ガラス転移が
生起される組成範囲である。従って、この範囲内で夫々
の原子パーセントを選択されたNiおよびＹを含むアルミ
ニウム基合金を一旦そのガラス転移温度まで加温させれ
ば、前記アルミニウム基合金が急激に軟化して所定の部
品形状に対応して容易に成形することが出来、成形性が
一挙に向上して成形作業の効率化並びに高精度化が達成
される。なお、前記成形作業終了後に常温に温度降下さ
せれば、所望の硬度を有する成形品が得られるに至る。
ところで、当該実施例では、AlaNibYc合金にＢまたは
Ｃを所定の原子パーセントだけ添加させることにより、
実質的にSg範囲（ガラス転移範囲）が拡大するという効
果が得られる。
Ｃを所定の原子パーセントだけ添加させることにより、
実質的にSg範囲（ガラス転移範囲）が拡大するという効
果が得られる。
すなわち、第１図中、実線に示すSd範囲（延性範囲）
に属するAl84Ni10Y5B1（以下、「第１合金」という）と
Al80Ni10Y5B5（以下、「第２合金」という）とからなる
試験用帯状合金を用いて熱分析を行った。これを第２図
および第３図に示す。
に属するAl84Ni10Y5B1（以下、「第１合金」という）と
Al80Ni10Y5B5（以下、「第２合金」という）とからなる
試験用帯状合金を用いて熱分析を行った。これを第２図
および第３図に示す。
第１合金では、第２図に示すように、３個所に発熱の
ピークが存在しており、これは前記第１合金の結晶化お
よび相変換に起因する発熱反応である。一方、第２合金
では、第３図において、第１の発熱ピークの直前に吸熱
反応が発生している。これは前記第２合金が結晶化する
前に急激に軟化するためであり、この時の温度（258.7
℃）がガラス転移温度に相当する。
ピークが存在しており、これは前記第１合金の結晶化お
よび相変換に起因する発熱反応である。一方、第２合金
では、第３図において、第１の発熱ピークの直前に吸熱
反応が発生している。これは前記第２合金が結晶化する
前に急激に軟化するためであり、この時の温度（258.7
℃）がガラス転移温度に相当する。
従って、Ｂを５原子パーセント添加させることによ
り、Sd範囲（延性範囲）にまで実質的にSg範囲（ガラス
転移範囲）が拡大するに至る。ここで、Sd範囲とは、第
１図中、実線に示すように、 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12） であり、特に、 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） は一般的なAl−Ni−Ｙ系合金ではガラス転移が発生しな
い範囲を示す。
り、Sd範囲（延性範囲）にまで実質的にSg範囲（ガラス
転移範囲）が拡大するに至る。ここで、Sd範囲とは、第
１図中、実線に示すように、 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12） であり、特に、 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） は一般的なAl−Ni−Ｙ系合金ではガラス転移が発生しな
い範囲を示す。
これによって、比較的広範囲にわたり成形性に優れた
アルミニウム基合金を選択的に得ることが出来るという
効果が得られる。特に、常温時に相当に高硬度なアルミ
ニウム基合金であっても、ガラス転移温度に加温させる
だけで成形性が一挙に向上し、高硬度と高成形性とを兼
ね備えたアルミニウム基合金を提供することが可能とな
る。
アルミニウム基合金を選択的に得ることが出来るという
効果が得られる。特に、常温時に相当に高硬度なアルミ
ニウム基合金であっても、ガラス転移温度に加温させる
だけで成形性が一挙に向上し、高硬度と高成形性とを兼
ね備えたアルミニウム基合金を提供することが可能とな
る。
［発明の効果］ 本発明に係るアルミニウム基合金は、以上のように構
成されるために次のような効果を奏する。
成されるために次のような効果を奏する。
化学式AlaMbRcで表される合金にＢまたはＣを添加さ
せることにより、合金自体の硬度が向上し、当該合金の
用途が一層拡大することになる。これによって、添加元
素を増加させる必要がなく、従って、軽量で且つ高強度
なアルミニウム基合金を得ることが出来る。
せることにより、合金自体の硬度が向上し、当該合金の
用途が一層拡大することになる。これによって、添加元
素を増加させる必要がなく、従って、軽量で且つ高強度
なアルミニウム基合金を得ることが出来る。
また、本発明に係るアルミニウム基合金では、Al−Ni
−Ｙ系合金にＢの所定の原子パーセント添加させること
により、一般的なAl−Ni−Ｙ系合金に較べガラス転移が
発生する組成範囲が実質的に拡大するに至る。このた
め、高強度を有しながら極めて成形性に優れたアルミニ
ウム基合金を得ることが可能となる。
−Ｙ系合金にＢの所定の原子パーセント添加させること
により、一般的なAl−Ni−Ｙ系合金に較べガラス転移が
発生する組成範囲が実質的に拡大するに至る。このた
め、高強度を有しながら極めて成形性に優れたアルミニ
ウム基合金を得ることが可能となる。
さらに、一般的なAl−Ni−Ｙ系合金ではガラス転移が
発生しない組成範囲においても、Ｂを添加させることに
よってガラス転移を惹起させ、成形性の向上を達成する
ことが出来る。
発生しない組成範囲においても、Ｂを添加させることに
よってガラス転移を惹起させ、成形性の向上を達成する
ことが出来る。
第１図は本発明に係るアルミニウム基合金の一実施例を
構成するAlaNibYc合金の組織図、 第２図はＢを１原子パーセント添加したAl−Ni−Ｙ系合
金の熱分析の説明図、 第３図はＢを５原子パーセント添加したAl−Ni−Ｙ系合
金の熱分析の説明図である。
構成するAlaNibYc合金の組織図、 第２図はＢを１原子パーセント添加したAl−Ni−Ｙ系合
金の熱分析の説明図、 第３図はＢを５原子パーセント添加したAl−Ni−Ｙ系合
金の熱分析の説明図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 規明 埼玉県和光市中央１―４―１ 株式会社 本田技術研究所内 (72)発明者 小池 精一 埼玉県和光市中央１―４―１ 株式会社 本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 平１−255653（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 38/00 - 45/10
Claims (4)
- 【請求項１】化学式AlaMbRcXd （但し、ＭはNi、Coから選ばれる少なくとも一種の金属
元素、 Ｒは希土類元素から選ばれる少なくとも一種の金属元
素、 ＸはＢ、Ｃから選ばれる少なくとも一種の元素であり、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 １≦ｂ≦20 １≦ｃ≦20 ０＜ｄ≦10） で表されるとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特徴
とするアルミニウム基合金。 - 【請求項２】請求項１記載のアルミニウム基合金におい
て、 ａ、ｂ、ｃ、およびｄは原子パーセントで、 64≦ａ≦90 ２≦ｂ≦12 ２≦ｃ≦16 ２≦ｄ≦８ を満たすことを特徴とするアルミニウム基合金。 - 【請求項３】化学式AlaNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃ、およびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、０＜ｂ≦16、２≦ｃ≦12） ０＜ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特徴
とするアルミニウム基合金。 - 【請求項４】化学式AlaNibYcBdで表され、 ａ、ｂ、ｃおよびｄは原子パーセントで、 50≦ａ≦98 45≦4b＋5c≦100 （但し、ｂ≧ｃ、ｂ≦16、２≦ｃ） ３≦ｄ≦10 を満たすとともに、 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含むことを特徴
とするアルミニウム基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210978A JP2788069B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | アルミニウム基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1210978A JP2788069B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | アルミニウム基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375345A JPH0375345A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2788069B2 true JP2788069B2 (ja) | 1998-08-20 |
Family
ID=16598281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1210978A Expired - Fee Related JP2788069B2 (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | アルミニウム基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2788069B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2798840B2 (ja) * | 1992-02-28 | 1998-09-17 | ワイケイケイ株式会社 | 高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
| WO2006115257A1 (ja) | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Nabtesco Corporation | 産業用ロボットの旋回部構造 |
| CN102632232B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-04-16 | 济南大学 | 一种铝基非晶复合粉末及其制备方法和应用 |
| CN104388843A (zh) * | 2014-12-23 | 2015-03-04 | 内蒙古科技大学 | 一种Al-MR-TM-TE铝基非晶合金及其制备方法 |
| RU2721970C1 (ru) | 2016-09-27 | 2020-05-25 | Новелис Инк. | Нагревание с магнитным подвешиванием металла с контролем качества поверхности |
| CN110495248B (zh) | 2016-09-27 | 2022-08-12 | 诺维尔里斯公司 | 加热系统和加热金属的方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01255653A (ja) * | 1988-04-05 | 1989-10-12 | Kasei Naoetsu:Kk | 防振性アルミニウム合金部材の製造方法 |
-
1989
- 1989-08-15 JP JP1210978A patent/JP2788069B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0375345A (ja) | 1991-03-29 |
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