JP2911672B2 - 高耐食アモルファスアルミニウム合金 - Google Patents
高耐食アモルファスアルミニウム合金Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C45/08—Amorphous alloys with aluminium as the major constituent
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、超高耐食性、高耐高温
腐食性などの優れた特性を備え、化学プラントをはじめ
産業および民生上の種々の分野に利用可能な新らしいア
モルファスアルミニウム合金に関するものである。
腐食性などの優れた特性を備え、化学プラントをはじめ
産業および民生上の種々の分野に利用可能な新らしいア
モルファスアルミニウム合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、結晶質合金では実現し得
ない高耐食性を備えた各種アモルファス合金を見いだし
てきた。これらのアモルファス合金は、金属−半金属合
金および金属−金属合金に大別される。金属−半金属合
金はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの鉄族元素とアモルファス化
に必要な１０〜２５原子％程度のＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉなど
の半金属元素からなり、高耐食性は、Ｃｒを添加するこ
とによって実現されている。これに対し、金属−金属系
合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌなどの元素とＴ
ａ，Ｎｂ，Ｚｒ，ＴｉなどIVａ族およびＶａ族のバルブ
メタルとからなるものである。この場合、耐食性はアモ
ルファス合金を構成するバルブメタルによるものであっ
て、なかでも、Ｖａ族のＴａあるいはＮｂを含む合金の
耐食性がきわめて高い。
ない高耐食性を備えた各種アモルファス合金を見いだし
てきた。これらのアモルファス合金は、金属−半金属合
金および金属−金属合金に大別される。金属−半金属合
金はＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉなどの鉄族元素とアモルファス化
に必要な１０〜２５原子％程度のＰ，Ｃ，Ｂ，Ｓｉなど
の半金属元素からなり、高耐食性は、Ｃｒを添加するこ
とによって実現されている。これに対し、金属−金属系
合金は、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｌなどの元素とＴ
ａ，Ｎｂ，Ｚｒ，ＴｉなどIVａ族およびＶａ族のバルブ
メタルとからなるものである。この場合、耐食性はアモ
ルファス合金を構成するバルブメタルによるものであっ
て、なかでも、Ｖａ族のＴａあるいはＮｂを含む合金の
耐食性がきわめて高い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、高耐食
性に有効な量のＣｒを含むアモルファス合金は、アモル
ファス化に半金属元素を必要とし、また、アモルファス
金属−金属合金は、周期律表で比較的離れた族に属する
元素からなるものしか実現していなかった。一方、Ａｌ
は、酸にもアルカリにも侵され、中性環境でも塩素イオ
ンが存在すると容易に孔食が発生する。比較的耐食性が
低いＡｌに耐食性を担うＣｒやその他の耐食元素を添加
して単相合金が得られれば、高耐食アルミニウム合金と
なることが期待される。
性に有効な量のＣｒを含むアモルファス合金は、アモル
ファス化に半金属元素を必要とし、また、アモルファス
金属−金属合金は、周期律表で比較的離れた族に属する
元素からなるものしか実現していなかった。一方、Ａｌ
は、酸にもアルカリにも侵され、中性環境でも塩素イオ
ンが存在すると容易に孔食が発生する。比較的耐食性が
低いＡｌに耐食性を担うＣｒやその他の耐食元素を添加
して単相合金が得られれば、高耐食アルミニウム合金と
なることが期待される。
【０００４】本発明は鉄族元素を主体とするアモルファ
ス合金の高耐食性に欠かせないＣｒとそれと置換し得る
ＭｏおよびＷと、耐食金属−金属系アモルファス合金の
実現に有効なＴａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉおよびＣｕをＡｌに添加して得られる高耐食アモルフ
ァスアルミニウム合金を提供するものである。
ス合金の高耐食性に欠かせないＣｒとそれと置換し得る
ＭｏおよびＷと、耐食金属−金属系アモルファス合金の
実現に有効なＴａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｍｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉおよびＣｕをＡｌに添加して得られる高耐食アモルフ
ァスアルミニウム合金を提供するものである。
【０００５】
【問題点を解決するための手段】通常、合金は固体状態
では結晶化しているが合金組成を限定して溶融状態から
超急冷凝固させたり、所定のターゲットを用いてスパッ
ターデポジットさせるなど、固体形成の過程で原子配列
に長周期的規則性を形成させない方法を適用すると、結
晶構造を持たず、液体に類似したアモルファス構造が得
られ、このような合金をアモルファス合金という。アモ
ルファス合金は、過飽和固溶体の均一な単相合金であっ
て、従来の実用金属に比べて著しく高い強度を保有し、
かつ組成に応じて異常に高い耐食性をはじめ種々の特性
を示す。
では結晶化しているが合金組成を限定して溶融状態から
超急冷凝固させたり、所定のターゲットを用いてスパッ
ターデポジットさせるなど、固体形成の過程で原子配列
に長周期的規則性を形成させない方法を適用すると、結
晶構造を持たず、液体に類似したアモルファス構造が得
られ、このような合金をアモルファス合金という。アモ
ルファス合金は、過飽和固溶体の均一な単相合金であっ
て、従来の実用金属に比べて著しく高い強度を保有し、
かつ組成に応じて異常に高い耐食性をはじめ種々の特性
を示す。
【０００６】本発明者らは、新しいアモルファス合金を
創製し、その性質に関する研究を広く行った結果、合金
生成過程で溶融を必要としないスパッター法を用いるこ
とによって、低融点金属と高融点金属とのアモルファス
合金を作製し得ることを見いだし、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，ＷなどのIVａ族、Ｖａ族およびVIａ族元素とＣ
ｕ，ＡｌなどのＩｂ族およびIIIｂ族元素とからなるア
モルファス合金を作製することに成功した。これらの１
部は、特願昭６２−１０３２９６号、特願昭６３−５１
５６７号、特願昭６３−５１５６８号および特願昭６３
−２６００２０号として出願した。これらの研究をさら
に継続し、周期律表における近接族間の元素からなる高
耐食金属−金属系アモルファス合金の作製を試みた結
果、IVａ族元素のＴｉ，ＺｒとVIａ族元素のＣｒとから
なるアモルファス合金およびＶａ族元素のＴａ，Ｎｂと
VIａ族元素のＣｒとからなるアモルファス合金の作製に
成功し、さきに特願平３−１３８５７５号および特願平
３−２６７５４２号として、それぞれ出願した。
創製し、その性質に関する研究を広く行った結果、合金
生成過程で溶融を必要としないスパッター法を用いるこ
とによって、低融点金属と高融点金属とのアモルファス
合金を作製し得ることを見いだし、Ｔｉ，Ｎｂ，Ｔａ，
Ｍｏ，ＷなどのIVａ族、Ｖａ族およびVIａ族元素とＣ
ｕ，ＡｌなどのＩｂ族およびIIIｂ族元素とからなるア
モルファス合金を作製することに成功した。これらの１
部は、特願昭６２−１０３２９６号、特願昭６３−５１
５６７号、特願昭６３−５１５６８号および特願昭６３
−２６００２０号として出願した。これらの研究をさら
に継続し、周期律表における近接族間の元素からなる高
耐食金属−金属系アモルファス合金の作製を試みた結
果、IVａ族元素のＴｉ，ＺｒとVIａ族元素のＣｒとから
なるアモルファス合金およびＶａ族元素のＴａ，Ｎｂと
VIａ族元素のＣｒとからなるアモルファス合金の作製に
成功し、さきに特願平３−１３８５７５号および特願平
３−２６７５４２号として、それぞれ出願した。
【０００７】本発明者らは、さらにこれらの研究を継続
し、合金生成条件などを検討した結果、さらに低融点軽
元素であるＡｌとＣｒからなる高耐食アモルファスアル
ミニウム合金およびこれにさらに耐食性を向上させる種
々の元素を含むアモルファスアルミニウム合金の作製に
成功し、本発明を達成した。
し、合金生成条件などを検討した結果、さらに低融点軽
元素であるＡｌとＣｒからなる高耐食アモルファスアル
ミニウム合金およびこれにさらに耐食性を向上させる種
々の元素を含むアモルファスアルミニウム合金の作製に
成功し、本発明を達成した。
【０００８】本発明は、ＭｏおよびＷから選ばれる少な
くとも１種の元素２原子％以上とＣｒ３原子％以上との
合計で７原子％を越える量と、Ｔａ，ＮｂおよびＴｉ群
から選ばれる少なくとも１種の元素５原子％以上とＭ
ｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，ＮｉおよびＣｕの群から選ばれる少な
くとも１種の元素９原子％以上との合計で２１原子％以
上５４原子％未満含み残部は実質的にＡｌからなる高耐
食アモルファスアルミニウム合金である。
くとも１種の元素２原子％以上とＣｒ３原子％以上との
合計で７原子％を越える量と、Ｔａ，ＮｂおよびＴｉ群
から選ばれる少なくとも１種の元素５原子％以上とＭ
ｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，ＮｉおよびＣｕの群から選ばれる少な
くとも１種の元素９原子％以上との合計で２１原子％以
上５４原子％未満含み残部は実質的にＡｌからなる高耐
食アモルファスアルミニウム合金である。
【０００９】スパッター法はアモルファス合金を作る一
つの方法であって、作製しようとするアモルファス合金
と平均組成が等しいが単相ではない複数の結晶相からな
るターゲットを焼結や溶融によって作製して用いたり、
作製しようとするアモルファス合金の主成分からなる金
属板に合金化しようとする元素を載せたり埋め込んだり
したものを用いたりしてアモルファス合金は作られる。
つの方法であって、作製しようとするアモルファス合金
と平均組成が等しいが単相ではない複数の結晶相からな
るターゲットを焼結や溶融によって作製して用いたり、
作製しようとするアモルファス合金の主成分からなる金
属板に合金化しようとする元素を載せたり埋め込んだり
したものを用いたりしてアモルファス合金は作られる。
【００１０】本発明は、この方法を活用ならびに改良し
たものであって以下の通りである。Ｃｒ−Ａｌ合金ター
ゲットを溶融法などで作製することはさほど容易ではな
いが、Ａｌ板にＣｒ塊を載せたり埋め込んだりしたター
ゲットを用いるスパッター法によって、高耐食性を備え
たアモルファスＡｌ−Ｃｒ合金を得ることができる。こ
の場合、生成するアモルファス合金に場所による不均一
性の発生を避けるために、例えば図１に示すように、ス
パッター装置チャンバー６内で複数のサブストレイト２
をチャンバーの中心軸１の回りに回転させる公転と共に
サブストレイト自体も自転させることが望ましい。更
に、生成するアモルファス合金の組成を広い範囲で変化
させるために、例えば図２に示すように、一つのターゲ
ット４はＣｒ板とし、他の一つのターゲット５はＡｌ板
として、これら２つのターゲットを互いに傾斜させて２
つのターゲットの垂線の交わる付近にサブストレイト２
を置くように設置し、これら２つのターゲットを２つの
電源で出力を互いに制御しながら同時に作動させる。こ
の方法によって、生成するアモルファス合金中の合金元
素の濃度を自由に変えたり、更にこのバリエーションと
してＡｌ板にＴａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，ＭｏおよびＷを埋め込んだターゲットを用いるなど
いろいろなターゲットと方法を組合せることによって、
Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ
−Ｔｉ−Ｆｅ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｃｕ，
Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔａ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔａ−
Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｃｏ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｔａ−Ｆｅ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｎｂ−Ｎｉ，Ａｌ−
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔｉ−Ｃｏ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｎｂ
−Ｍｇ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｉ−Ｃｕ，
Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｆｅ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ
−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕなど
の高耐食アモルファス合金が得られる。２つのターゲッ
トを用いる方法においては、均一なアモルファス合金を
作成するために特にサブストレイトの公転と自転が必要
である。
たものであって以下の通りである。Ｃｒ−Ａｌ合金ター
ゲットを溶融法などで作製することはさほど容易ではな
いが、Ａｌ板にＣｒ塊を載せたり埋め込んだりしたター
ゲットを用いるスパッター法によって、高耐食性を備え
たアモルファスＡｌ−Ｃｒ合金を得ることができる。こ
の場合、生成するアモルファス合金に場所による不均一
性の発生を避けるために、例えば図１に示すように、ス
パッター装置チャンバー６内で複数のサブストレイト２
をチャンバーの中心軸１の回りに回転させる公転と共に
サブストレイト自体も自転させることが望ましい。更
に、生成するアモルファス合金の組成を広い範囲で変化
させるために、例えば図２に示すように、一つのターゲ
ット４はＣｒ板とし、他の一つのターゲット５はＡｌ板
として、これら２つのターゲットを互いに傾斜させて２
つのターゲットの垂線の交わる付近にサブストレイト２
を置くように設置し、これら２つのターゲットを２つの
電源で出力を互いに制御しながら同時に作動させる。こ
の方法によって、生成するアモルファス合金中の合金元
素の濃度を自由に変えたり、更にこのバリエーションと
してＡｌ板にＴａ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃ
ｕ，ＭｏおよびＷを埋め込んだターゲットを用いるなど
いろいろなターゲットと方法を組合せることによって、
Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｃｏ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ
−Ｔｉ−Ｆｅ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｎｂ−Ｃｕ，
Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔａ−Ｍｇ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔａ−
Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｃｏ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍ
ｏ−Ｔａ−Ｆｅ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｎｂ−Ｎｉ，Ａｌ−
Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔｉ−Ｃｏ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｎｂ
−Ｍｇ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ−Ｔａ−Ｎｉ−Ｃｕ，
Ａｌ−Ｃｒ−Ｗ−Ｔｉ−Ｍｇ−Ｆｅ，Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ
−Ｗ−Ｔａ−Ｎｂ−Ｔｉ−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｕなど
の高耐食アモルファス合金が得られる。２つのターゲッ
トを用いる方法においては、均一なアモルファス合金を
作成するために特にサブストレイトの公転と自転が必要
である。
【００１１】スパッター法で作製した本発明の組成の合
金は、前記各元素が均一に固溶した単相のアモルファス
合金である。均一固溶体である本発明のアモルファス合
金には、きわめて均一で高耐食性を保証する保護皮膜が
形成される。酸化力が乏しく激しい腐食性環境である塩
酸などの溶液中で金属材料は容易に溶解するため、この
ような環境で金属材料を使用するためには、安全な保護
皮膜を形成する能力を金属材料に付与する必要がある。
これは、有効元素を必要量含む合金を作ることによって
実現される。しかし結晶質金属の場合、多種多量の合金
元素を添加すると、しばしば化学的性質の異なる多相構
造となり、高耐食性を保証する保護皮膜が均一には生成
せず、所定の耐食性が実現し得ないことがある。また、
化学的不均一性の発生はむしろ耐食性に有害である。
金は、前記各元素が均一に固溶した単相のアモルファス
合金である。均一固溶体である本発明のアモルファス合
金には、きわめて均一で高耐食性を保証する保護皮膜が
形成される。酸化力が乏しく激しい腐食性環境である塩
酸などの溶液中で金属材料は容易に溶解するため、この
ような環境で金属材料を使用するためには、安全な保護
皮膜を形成する能力を金属材料に付与する必要がある。
これは、有効元素を必要量含む合金を作ることによって
実現される。しかし結晶質金属の場合、多種多量の合金
元素を添加すると、しばしば化学的性質の異なる多相構
造となり、高耐食性を保証する保護皮膜が均一には生成
せず、所定の耐食性が実現し得ないことがある。また、
化学的不均一性の発生はむしろ耐食性に有害である。
【００１２】これに対し、本発明のアモルファス合金は
均一固溶体であり、安定な保護皮膜を形成させ得る所要
量の有効元素を均一に含むものであるため、このような
アモルファス合金には、均一な保護皮膜が生じ、十分に
高い耐食性を発揮する。すなわち、激しい腐食性環境に
耐える金属材料が備えるべき条件は、非酸化性環境でも
安定な保護皮膜が材料に均一に生じる高い保護皮膜形成
能力を持つことである。これは、本発明の合金組成で実
現され、また合金がアモルファス構造を有することは、
複雑な組成の合金を単相固溶体として作成することを可
能にし、均一な保護皮膜形成を保証するものである。
均一固溶体であり、安定な保護皮膜を形成させ得る所要
量の有効元素を均一に含むものであるため、このような
アモルファス合金には、均一な保護皮膜が生じ、十分に
高い耐食性を発揮する。すなわち、激しい腐食性環境に
耐える金属材料が備えるべき条件は、非酸化性環境でも
安定な保護皮膜が材料に均一に生じる高い保護皮膜形成
能力を持つことである。これは、本発明の合金組成で実
現され、また合金がアモルファス構造を有することは、
複雑な組成の合金を単相固溶体として作成することを可
能にし、均一な保護皮膜形成を保証するものである。
【００１３】次に、本発明における各成分組成を限定す
る理由を述べる。
る理由を述べる。
【００１４】ＣｒはＡｌと共存するとアモルファス構造
を形成する元素であって、ＭｏおよびＷはＣｒと同じVI
ａ族の元素であるため、Ｃｒと置換することができ、し
かも酸中における合金の耐食性を改善するため有効であ
るが、アモルファス構造を形成するためには、Ｍｏおよ
びＷの少なくとも１種とＣｒとの合計は、７原子％を越
える量が必要である。
を形成する元素であって、ＭｏおよびＷはＣｒと同じVI
ａ族の元素であるため、Ｃｒと置換することができ、し
かも酸中における合金の耐食性を改善するため有効であ
るが、アモルファス構造を形成するためには、Ｍｏおよ
びＷの少なくとも１種とＣｒとの合計は、７原子％を越
える量が必要である。
【００１５】ＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少なくと
も１種の元素をＴａ，ＮｂおよびＴｉのいずれか１種お
よび２種以上さらにはＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，ＮｉおよびＣ
ｕで置換すると、さらに耐食性が向上し有効である。Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｔｉ、およびＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ
を含む場合であっても、アモルファス構造を得るために
は、本発明におけるＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少
なくとも１種の元素は、７原子％を越える量とする必要
がある。また、ＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少なく
とも１種の元素を７原子％を越える量を含む場合、Ｔ
ａ，Ｎｂ，ＴｉおよびＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕの
１種以上とＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少なくとも
１種の元素との合計を２１原子％以上５４原子％未満と
する。
も１種の元素をＴａ，ＮｂおよびＴｉのいずれか１種お
よび２種以上さらにはＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，ＮｉおよびＣ
ｕで置換すると、さらに耐食性が向上し有効である。Ｔ
ａ，Ｎｂ，Ｔｉ、およびＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ
を含む場合であっても、アモルファス構造を得るために
は、本発明におけるＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少
なくとも１種の元素は、７原子％を越える量とする必要
がある。また、ＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少なく
とも１種の元素を７原子％を越える量を含む場合、Ｔ
ａ，Ｎｂ，ＴｉおよびＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕの
１種以上とＣｒとＭｏおよびＷから選ばれる少なくとも
１種の元素との合計を２１原子％以上５４原子％未満と
する。
【００１６】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。
【００１７】実施例１ 直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｌ円板上の中心から半
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめＭｏ，Ｎｂ，Ｃｏ，Ｎｉの金属および合金
円板を載せたものをターゲットとし、図１に示した装置
を用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しながら２×
１０~4Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転してい
るアルミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッ
ターデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合
金はアモルファスであることが確認され、またＸ線マイ
クロアナライザーを用いた分析によって求められた組成
は、Ａｌ−１５Ｃｒ−３Ｍｏ−１８Ｎｂ−６Ｃｏ−３Ｎ
ｉ合金であることが明らかになった。この合金はＣｌ~
イオンを含む３０℃の中性溶液中で自己不働態化してお
り、１ヶ月間浸漬しても腐食による損失は、マイクロバ
ランスでも検出できなかった。
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめＭｏ，Ｎｂ，Ｃｏ，Ｎｉの金属および合金
円板を載せたものをターゲットとし、図１に示した装置
を用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しながら２×
１０~4Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転してい
るアルミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッ
ターデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合
金はアモルファスであることが確認され、またＸ線マイ
クロアナライザーを用いた分析によって求められた組成
は、Ａｌ−１５Ｃｒ−３Ｍｏ−１８Ｎｂ−６Ｃｏ−３Ｎ
ｉ合金であることが明らかになった。この合金はＣｌ~
イオンを含む３０℃の中性溶液中で自己不働態化してお
り、１ヶ月間浸漬しても腐食による損失は、マイクロバ
ランスでも検出できなかった。
【００１８】実施例２ 直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｌ円板上の中心から半
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめＷ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉの金属および合金円
板を載せたものをターゲットとし、図１に示した装置を
用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しながら２×１
０-4Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転している
アルミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッタ
ーデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合金
はアモルファスであることが確認され、またＸ線マイク
ロアナライザーを用いた分析によって求められた組成
は、Ａｌ−２１Ｃｒ−２Ｗ−２０Ｔｉ−５Ｆｅ−４Ｎｉ
合金であることが判明した。この合金はＣｌ-イオンを
含む３０℃の中性溶液中で自己不働態化しており、１ヶ
月間浸漬しても腐食による損失は、マイクロバランスで
も検出できなかった。 実施例３ 直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｌ円板上の中心から半
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめ種々の金属および合金円板を載せたものを
ターゲットとし、図１に示した装置を用い、Ａｒを５ｍ
ｌ／ｍｉｎの速度で流しながら５×１０-3〜１×１０-4
Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転しているアル
ミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッターデ
ポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合金はア
モルファスであることが確認され、またＸ線マイクロア
ナライザーを用いた分析によって求められた組成は、表
１の通りである。これらの合金は、０．５Ｎ ＮａＣｌ
を含む３０℃、ｐＨ８．４の緩衝溶液中で腐食実験をし
た結果、いずれもＣｌ-イオンを含む３０℃の中性溶液
中で自己不働態化しており、高耐食合金であることが明
らかになった。
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめＷ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｎｉの金属および合金円
板を載せたものをターゲットとし、図１に示した装置を
用い、Ａｒを５ｍｌ／ｍｉｎの速度で流しながら２×１
０-4Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転している
アルミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッタ
ーデポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合金
はアモルファスであることが確認され、またＸ線マイク
ロアナライザーを用いた分析によって求められた組成
は、Ａｌ−２１Ｃｒ−２Ｗ−２０Ｔｉ−５Ｆｅ−４Ｎｉ
合金であることが判明した。この合金はＣｌ-イオンを
含む３０℃の中性溶液中で自己不働態化しており、１ヶ
月間浸漬しても腐食による損失は、マイクロバランスで
も検出できなかった。 実施例３ 直径１００ｍｍ、厚さ６ｍｍのＡｌ円板上の中心から半
径２９ｍｍの円周上に、直径２０ｍｍ厚さ１ｍｍのＣｒ
円板をはじめ種々の金属および合金円板を載せたものを
ターゲットとし、図１に示した装置を用い、Ａｒを５ｍ
ｌ／ｍｉｎの速度で流しながら５×１０-3〜１×１０-4
Ｔｏｒｒの真空に保ち、自転ならびに公転しているアル
ミニウムおよびガラスのサブストレイトにスパッターデ
ポジションを行った。Ｘ線回折の結果、生じた合金はア
モルファスであることが確認され、またＸ線マイクロア
ナライザーを用いた分析によって求められた組成は、表
１の通りである。これらの合金は、０．５Ｎ ＮａＣｌ
を含む３０℃、ｐＨ８．４の緩衝溶液中で腐食実験をし
た結果、いずれもＣｌ-イオンを含む３０℃の中性溶液
中で自己不働態化しており、高耐食合金であることが明
らかになった。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したとうり、本発明のアモルフ
ァス合金は、スパッター法で容易に作製されるＡｌおよ
びＣｒを必須元素として含むアモルファス合金であっ
て、Ａｌには苛酷な腐食性環境である塩素イオンを含む
溶液中においても安定な保護皮膜を形成して自己不働態
化する耐食合金である。
ァス合金は、スパッター法で容易に作製されるＡｌおよ
びＣｒを必須元素として含むアモルファス合金であっ
て、Ａｌには苛酷な腐食性環境である塩素イオンを含む
溶液中においても安定な保護皮膜を形成して自己不働態
化する耐食合金である。
【図１】本発明アモルファス合金を作製するスパッター
装置の一例を示す概略図である。
装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明アモルファス合金を作製するスパッター
装置の他の例を示す概略図である。
装置の他の例を示す概略図である。
１ サブストレイトの公転軸、 ２ 自転するサブストレイト、 ３，４および５ ターゲット、 ６ スパッターチャンバー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 幅崎 浩樹 宮城県仙台市青葉区国見２丁目13−26 (72)発明者 川嶋 朝日 宮城県仙台市太白区ひより台37−17 (72)発明者 浅見 勝彦 宮城県仙台市太白区太白２丁目５−３ (56)参考文献 特開 平２−4902（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−267355（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−20442（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−105995（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−222495（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 45/08
Claims (1)
- 【請求項１】 ２原子％以上のＭｏおよびＷから選ばれ
る少なくとも１種の元素、３原子％以上のＣｒ、５原子
％以上のＴａ，ＮｂおよびＴｉの群から選ばれる少なく
とも１種の元素、９原子％以上のＭｇ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎ
ｉおよびＣｕの群から選ばれる少なくとも１種の元素お
よび残部は実質的にＡｌからなる高耐食アモルファスア
ルミニウム合金であって、ＭｏおよびＷから選ばれる少
なくとも１種の元素とＣｒとの合計が７原子％を越える
量であるとともに、これらとＴａ，ＮｂおよびＴｉの群
から選ばれる少なくとも１種の元素とＭｇ，Ｆｅ，Ｃ
ｏ，ＮｉおよびＣｕの群から選ばれる少なくとも１種の
元素との合計が２１原子％以上５４原子％未満の量であ
ることを特徴とする高耐食性アモルファスアルミニウム
合金。
Priority Applications (3)
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|---|---|---|---|
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| DE1993604947 DE69304947T2 (de) | 1992-02-17 | 1993-02-17 | Hochkorrosionsbeständige amorphe Alumimiumlegierung |
| EP19930102487 EP0556808B1 (en) | 1992-02-17 | 1993-02-17 | Highly corrosion-resistant amorphous aluminum alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029365A JP2911672B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高耐食アモルファスアルミニウム合金 |
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|---|---|
| JPH05222496A JPH05222496A (ja) | 1993-08-31 |
| JP2911672B2 true JP2911672B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12274149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029365A Expired - Fee Related JP2911672B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高耐食アモルファスアルミニウム合金 |
Country Status (3)
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|---|---|
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| JP (1) | JP2911672B2 (ja) |
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- 1992-02-17 JP JP4029365A patent/JP2911672B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-02-17 EP EP19930102487 patent/EP0556808B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-02-17 DE DE1993604947 patent/DE69304947T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69304947T2 (de) | 1997-03-27 |
| EP0556808A1 (en) | 1993-08-25 |
| EP0556808B1 (en) | 1996-09-25 |
| JPH05222496A (ja) | 1993-08-31 |
| DE69304947D1 (de) | 1996-10-31 |
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