JP3203564B2 - アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 - Google Patents
アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法Info
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- JP3203564B2 JP3203564B2 JP24752491A JP24752491A JP3203564B2 JP 3203564 B2 JP3203564 B2 JP 3203564B2 JP 24752491 A JP24752491 A JP 24752491A JP 24752491 A JP24752491 A JP 24752491A JP 3203564 B2 JP3203564 B2 JP 3203564B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度で、しかも実用
の加工に耐えうる伸びを有するアルミニウム基合金集成
固化材並びにその製造方法に関する。
の加工に耐えうる伸びを有するアルミニウム基合金集成
固化材並びにその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高強度、高耐熱性を有するアルミ
ニウム基合金が液体急冷法等によって製造されている。
特に、特開平１−２７５７３２号公報に開示されてい
る、液体急冷法によって得られるアルミニウム合金は非
晶質又は微細結晶質であり、高強度、高耐熱性、高耐食
性を有する優れた合金である。
ニウム基合金が液体急冷法等によって製造されている。
特に、特開平１−２７５７３２号公報に開示されてい
る、液体急冷法によって得られるアルミニウム合金は非
晶質又は微細結晶質であり、高強度、高耐熱性、高耐食
性を有する優れた合金である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアルミニウ
ム基合金は、高強度、高耐熱性、高耐食性を示す優れた
合金であり、これを液体急冷法によって粉末又は薄片と
して得、これらを原料として種々加工して最終製品を得
る場合、すなわち一次加工のみで製品とする場合につい
ては加工性においても優れているが、該粉末又は薄片を
原料として固化材を形成し、さらにこれを加工する場
合、すなわち二次加工する場合には、その加工性および
加工後の材料の優れた特性の維持の点において改善の余
地を残している。
ム基合金は、高強度、高耐熱性、高耐食性を示す優れた
合金であり、これを液体急冷法によって粉末又は薄片と
して得、これらを原料として種々加工して最終製品を得
る場合、すなわち一次加工のみで製品とする場合につい
ては加工性においても優れているが、該粉末又は薄片を
原料として固化材を形成し、さらにこれを加工する場
合、すなわち二次加工する場合には、その加工性および
加工後の材料の優れた特性の維持の点において改善の余
地を残している。
【０００４】そこで、本発明は、二次加工（押出、鍛
造、切削等）を施すに際し、その加工が容易に行え、か
つ加工後においても原料が有している優れた特性を維持
できる特定の組成によりなるアルミニウム基合金集成固
化材を提供することを目的とするものである。
造、切削等）を施すに際し、その加工が容易に行え、か
つ加工後においても原料が有している優れた特性を維持
できる特定の組成によりなるアルミニウム基合金集成固
化材を提供することを目的とするものである。
【０００５】また、本出願人は、特願平3-181065号（平
成3年7月22日出願）で、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ（Ｘ：Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｍｍ）合金集成固化材についての出願を行なってい
る。この出願においては、二次加工を施すに際し、最低
限必要な伸びを有し、かつ市販の高強度Ａｌ合金よりも
高い強度を有する固化材の提供を目的としている。
成3年7月22日出願）で、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ（Ｘ：Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｍｍ）合金集成固化材についての出願を行なってい
る。この出願においては、二次加工を施すに際し、最低
限必要な伸びを有し、かつ市販の高強度Ａｌ合金よりも
高い強度を有する固化材の提供を目的としている。
【０００６】そこで、本願はさらに上記合金系の固化材
をもとに、二次加工の際の加工性及び加工後の特性の維
持の改善をはかったものである。
をもとに、二次加工の際の加工性及び加工後の特性の維
持の改善をはかったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式：Ａｌ
aＮｉbＸcＭd｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種又は２種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原
子パーセントで84.5≦ａ≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5｝で示される組成の急冷凝固材を集成
固化してなることを特徴とするアルミニウム基合金集成
固化材である。本発明の第２発明は、一般式：Ａｌa'Ｎ
ｉbＸcＭdＱe｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ（ミッシュメタル）、
Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種もしくは２種の元素、
Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは
２種以上の元素であり、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パ
ーセントで82.5≦ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5、0.2≦ｅ≦2｝で示される組成の急冷
凝固材を集成固化してなることを特徴とするアルミニウ
ム基合金集成固化材である。又、上記固化材は、平均結
晶粒径40〜1000nmのアルミニウム又はアルミニウムの過
飽和固溶体のマトリックスであり、かつマトリックス元
素とその他の合金元素とが生成する種々の金属間化合物
及び／又はその他の合金元素同士が生成する種々の金属
間化合物の安定相又は準安定相からなる粒子が前記マト
リックス中に均一に分布し、その金属間化合物の平均粒
子の大きさが10〜800nmである。
aＮｉbＸcＭd｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種又は２種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原
子パーセントで84.5≦ａ≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5｝で示される組成の急冷凝固材を集成
固化してなることを特徴とするアルミニウム基合金集成
固化材である。本発明の第２発明は、一般式：Ａｌa'Ｎ
ｉbＸcＭdＱe｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ（ミッシュメタル）、
Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種もしくは２種の元素、
Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは
２種以上の元素であり、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パ
ーセントで82.5≦ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5、0.2≦ｅ≦2｝で示される組成の急冷
凝固材を集成固化してなることを特徴とするアルミニウ
ム基合金集成固化材である。又、上記固化材は、平均結
晶粒径40〜1000nmのアルミニウム又はアルミニウムの過
飽和固溶体のマトリックスであり、かつマトリックス元
素とその他の合金元素とが生成する種々の金属間化合物
及び／又はその他の合金元素同士が生成する種々の金属
間化合物の安定相又は準安定相からなる粒子が前記マト
リックス中に均一に分布し、その金属間化合物の平均粒
子の大きさが10〜800nmである。
【０００８】本発明は、又、前記一般式で示される組成
の材料を溶融して急冷凝固させ、得られた粉末又は薄片
を集成して通常の塑性加工手段により加圧成形固化する
ことを特徴とする方法である。この場合、原材料となる
粉末又は薄片は、非晶質、過飽和固溶体又は上記に示す
ような平均結晶粒径１０００ｎｍ以下で金属間化合物の
平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍの微細結晶質又は
これらの混相であることが必要である。非晶質材の場合
は集成時に５０℃〜４００℃に加熱することによって上
記条件の微細結晶質又は混相とすることができる。
の材料を溶融して急冷凝固させ、得られた粉末又は薄片
を集成して通常の塑性加工手段により加圧成形固化する
ことを特徴とする方法である。この場合、原材料となる
粉末又は薄片は、非晶質、過飽和固溶体又は上記に示す
ような平均結晶粒径１０００ｎｍ以下で金属間化合物の
平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍの微細結晶質又は
これらの混相であることが必要である。非晶質材の場合
は集成時に５０℃〜４００℃に加熱することによって上
記条件の微細結晶質又は混相とすることができる。
【０００９】上記塑性加工技術とは広義のもので、加圧
成形や粉末冶金技術も包含する。
成形や粉末冶金技術も包含する。
【００１０】前記第１、第２発明の一般式において、原
子パーセントでａを84.5〜94.4％、ａ’を82.5〜94.2
％、ｂを 5〜10％、ｃを0.5〜3％、ｄを0.1〜2.5％の範
囲にそれぞれ限定したのは、その範囲以内であると従来
（市販）の高強度アルミニウム合金より室温強度が高い
とともに実用の加工に耐え得るだけの延性（伸び）を備
えているためである。又、特願平3-181065号に示される
ように、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金が200℃までの強度が高い
ことを考慮すると、上記範囲内において、室温から200
℃までの強度が高いものである。さらに上記の範囲内に
おいては、400℃以下での熱間および温間加工はもちろ
ん冷間加工が容易に行える。
子パーセントでａを84.5〜94.4％、ａ’を82.5〜94.2
％、ｂを 5〜10％、ｃを0.5〜3％、ｄを0.1〜2.5％の範
囲にそれぞれ限定したのは、その範囲以内であると従来
（市販）の高強度アルミニウム合金より室温強度が高い
とともに実用の加工に耐え得るだけの延性（伸び）を備
えているためである。又、特願平3-181065号に示される
ように、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金が200℃までの強度が高い
ことを考慮すると、上記範囲内において、室温から200
℃までの強度が高いものである。さらに上記の範囲内に
おいては、400℃以下での熱間および温間加工はもちろ
ん冷間加工が容易に行える。
【００１１】本発明の合金固化材において、Ｎｉ元素は
Ａｌマトリックス中の拡散能が比較的小さい元素であ
り、Ｘ元素と共存して、種々の安定または準安定な微細
な金属間化合物を形成し、Ａｌマトリックス中に微細に
分散することにより、マトリックスを強化するとともに
結晶粒の異常な粗大化を抑制する効果を併せ持つ。すな
わち合金の硬度と強度を著しく向上させ、常温はもとよ
り高温における微細結晶質相を安定化させ、耐熱性を付
与する。
Ａｌマトリックス中の拡散能が比較的小さい元素であ
り、Ｘ元素と共存して、種々の安定または準安定な微細
な金属間化合物を形成し、Ａｌマトリックス中に微細に
分散することにより、マトリックスを強化するとともに
結晶粒の異常な粗大化を抑制する効果を併せ持つ。すな
わち合金の硬度と強度を著しく向上させ、常温はもとよ
り高温における微細結晶質相を安定化させ、耐熱性を付
与する。
【００１２】また、Ｘ元素はＬａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素またはＭｍであり、Ａｌマトリッ
クス中の拡散能が小さい元素であり、Ｎｉ元素と共存し
て、安定な金属間化合物を形成し、微細結晶質の安定化
に貢献する。さらに、上記元素の組み合わせにより既存
の加工の際に必要な延性を付与することができる。な
お、Ｍｍとは主要元素がＬａ、Ｃｅであり、そのほかに
上記Ｌａ、Ｃｅを除く希土類（ランタノイド系列）元素
および不可避的不純物（Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌなど）
を含有する複合体の通称であり、ＭｍはＬａ、Ｃｅとほ
ぼ１対１（原子％）の割合で置き換えることができると
ともに、安価であり経済的効果が大きい。
種もしくは２種の元素またはＭｍであり、Ａｌマトリッ
クス中の拡散能が小さい元素であり、Ｎｉ元素と共存し
て、安定な金属間化合物を形成し、微細結晶質の安定化
に貢献する。さらに、上記元素の組み合わせにより既存
の加工の際に必要な延性を付与することができる。な
お、Ｍｍとは主要元素がＬａ、Ｃｅであり、そのほかに
上記Ｌａ、Ｃｅを除く希土類（ランタノイド系列）元素
および不可避的不純物（Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌなど）
を含有する複合体の通称であり、ＭｍはＬａ、Ｃｅとほ
ぼ１対１（原子％）の割合で置き換えることができると
ともに、安価であり経済的効果が大きい。
【００１３】Ｍ元素は、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種も
しくは２種の元素であり、Ｚｒ、ＴｉはＡｌと金属間化
合物を作り、Ａｌマトリックス中に均一微細に分散し、
Ａｌマトリックスの組織の微細化をはかり延性向上に寄
与するとともに、マトリックスを強化する。
しくは２種の元素であり、Ｚｒ、ＴｉはＡｌと金属間化
合物を作り、Ａｌマトリックス中に均一微細に分散し、
Ａｌマトリックスの組織の微細化をはかり延性向上に寄
与するとともに、マトリックスを強化する。
【００１４】ＡｌＮｉＭｍ合金のＡｌの置換として、Ｚ
ｒ又は／及びＴｉを添加することにより高強度の固化材
を得ることができる。また、ＡｌＮｉＭｍ合金のＭｍの
置換として、Ｚｒ又は／及びＴｉを添加することによ
り、延性を向上できる。
ｒ又は／及びＴｉを添加することにより高強度の固化材
を得ることができる。また、ＡｌＮｉＭｍ合金のＭｍの
置換として、Ｚｒ又は／及びＴｉを添加することによ
り、延性を向上できる。
【００１５】Ｑ元素は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選
ばれる１種もしくは２種以上の元素であり、Ｍｇ、Ｓ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ元素はＡｌと金属間化合物を作り、また
はこれらの元素同士で金属間化合物を作り、Ａｌマトリ
ックスを強化するとともに、耐熱性を向上させる。ま
た、比強度、比弾性を向上させる。
ばれる１種もしくは２種以上の元素であり、Ｍｇ、Ｓ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ元素はＡｌと金属間化合物を作り、また
はこれらの元素同士で金属間化合物を作り、Ａｌマトリ
ックスを強化するとともに、耐熱性を向上させる。ま
た、比強度、比弾性を向上させる。
【００１６】本発明のアルミニウム基合金固化材におい
て、平均結晶粒径を40〜1000nmの範囲に限定したのは、
40nm未満の場合強度は強いが延性の点で不十分であり、
既存の加工に必要な延性を得るためには、40nm以上が必
要であり、また、1000nmを越える場合強度が急激に低下
し、高強度のものが得られなくなるためであり、高強度
の固化材を得るためには1000nm以下が必要であるためで
ある。また、金属間化合物の平均粒子の大きさを10〜80
0nm の範囲に限定したのは、Ａｌマトリックスの強化要
素として働かないためである。すなわち、10nm未満の場
合、Ａｌマトリックス強化に寄与せず、必要以上にマト
リックス中に固溶させると脆化の危険を生じる。また、
800nmを越えた場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強
度の維持ができなくなるとともに強化要素として働かな
くなる。したがって、上記範囲にすることによりヤング
率、高温強度、疲労強度を向上することができるためで
ある。
て、平均結晶粒径を40〜1000nmの範囲に限定したのは、
40nm未満の場合強度は強いが延性の点で不十分であり、
既存の加工に必要な延性を得るためには、40nm以上が必
要であり、また、1000nmを越える場合強度が急激に低下
し、高強度のものが得られなくなるためであり、高強度
の固化材を得るためには1000nm以下が必要であるためで
ある。また、金属間化合物の平均粒子の大きさを10〜80
0nm の範囲に限定したのは、Ａｌマトリックスの強化要
素として働かないためである。すなわち、10nm未満の場
合、Ａｌマトリックス強化に寄与せず、必要以上にマト
リックス中に固溶させると脆化の危険を生じる。また、
800nmを越えた場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強
度の維持ができなくなるとともに強化要素として働かな
くなる。したがって、上記範囲にすることによりヤング
率、高温強度、疲労強度を向上することができるためで
ある。
【００１７】本発明のアルミニウム基合金固化材は、適
当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径および金
属間化合物の平均粒子径を制御できるが、強度を重視す
る場合、平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子径
を小さく制御し、延性を重視する場合、平均結晶粒径お
よび金属間化合物の平均粒子径を大きくすることによっ
て、種々の目的にあったものを得ることができる。
当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径および金
属間化合物の平均粒子径を制御できるが、強度を重視す
る場合、平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子径
を小さく制御し、延性を重視する場合、平均結晶粒径お
よび金属間化合物の平均粒子径を大きくすることによっ
て、種々の目的にあったものを得ることができる。
【００１８】また、平均結晶粒径を40〜1000nmの範囲に
制御することにより、優れた超塑性加工材としての性質
も付与できる。
制御することにより、優れた超塑性加工材としての性質
も付与できる。
【００１９】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。
明する。
【００２０】実施例１ ガスアトマイズ装置により所定の成分組成を有するアル
ミニウム基合金粉末（Ａｌ92-X Ｎｉ8Ｍｍ2ＺｒX）を
作製する。作製されたアルミニウム基合金粉末を金属カ
プセルに充填後、脱ガスを行いながら押出用のビレット
を作製する。このビレットを押出機にて200〜550℃の温
度で押出を行った。 上記の製造条件により得られた押
出材（固化材）の室温における機械的性質（引張強度、
伸び）を図１に示す。
ミニウム基合金粉末（Ａｌ92-X Ｎｉ8Ｍｍ2ＺｒX）を
作製する。作製されたアルミニウム基合金粉末を金属カ
プセルに充填後、脱ガスを行いながら押出用のビレット
を作製する。このビレットを押出機にて200〜550℃の温
度で押出を行った。 上記の製造条件により得られた押
出材（固化材）の室温における機械的性質（引張強度、
伸び）を図１に示す。
【００２１】図１に示すように、室温における固化材の
引張強度は、Ｚｒの量が2.5at％以下で急激に増加して
いることが分かる。又、伸びは、Ｚｒの量が約2.5at％
以下で急激に増加していることが分かる。なお、一般的
な加工に最低限必要な伸び（2％）はＺｒの量が1.5at％
で得られていることが分かる。したがって、冷間加工に
おいて（室温に近い温度の加工において）高強度の成形
材を加工する場合、Ｚｒの量が1.5at％以下で可能であ
ることが分かる。なお、比較のため従来の高強度アルミ
ニウム基合金固化材（ジェラルミンの押出材）につい
て、室温における引張強度を測定した。その結果、約65
0MPaであった。これからも、上記本発明の固化材はＺｒ
の量が2.5at％で強度的に優れたものであることが分か
る。
引張強度は、Ｚｒの量が2.5at％以下で急激に増加して
いることが分かる。又、伸びは、Ｚｒの量が約2.5at％
以下で急激に増加していることが分かる。なお、一般的
な加工に最低限必要な伸び（2％）はＺｒの量が1.5at％
で得られていることが分かる。したがって、冷間加工に
おいて（室温に近い温度の加工において）高強度の成形
材を加工する場合、Ｚｒの量が1.5at％以下で可能であ
ることが分かる。なお、比較のため従来の高強度アルミ
ニウム基合金固化材（ジェラルミンの押出材）につい
て、室温における引張強度を測定した。その結果、約65
0MPaであった。これからも、上記本発明の固化材はＺｒ
の量が2.5at％で強度的に優れたものであることが分か
る。
【００２２】また、上記の製造条件により得られた固化
材のヤング率について調べた。本発明の固化材は従来の
高強度Ａｌ合金（ジュラルミン）が約7000kgf/mm2であ
るのに対し、8000〜12000kgf/mm2と高く、このことよ
り、同一荷重がかかるとたわみ量および変形量が小さく
て済むといった効果を奏する。
材のヤング率について調べた。本発明の固化材は従来の
高強度Ａｌ合金（ジュラルミン）が約7000kgf/mm2であ
るのに対し、8000〜12000kgf/mm2と高く、このことよ
り、同一荷重がかかるとたわみ量および変形量が小さく
て済むといった効果を奏する。
【００２３】実施例２ 上記実施例１と同様にＡｌ90.5Ｎｉ7Ｍｍ2.5-XＺｒX粉
末を作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出材
（固化材）を得た。この押出材の室温における機械的性
質（引張強度、伸び）を図２に示す。図２に示すよう
に、室温における固化材の引張強度は、Ｚｒの量が2.5a
t％以下から除々に上昇し、0.1at％未満で急激に減少し
ていることが分かる。また伸びは、2.5at％以下から除
々に上昇し、0.3at％未満で急激に減少していることが
分かる。なお、一般的な加工に最低限必要な伸び（2
％）はＺｒの量が0〜2.5at％の範囲で得られていること
が分かる。また、引張強度を従来の高強度アルミニウム
基合金固化材（ジュラルミン）と比較した場合、0〜2.5
at％のすべての範囲で優れているということが分かる。
末を作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出材
（固化材）を得た。この押出材の室温における機械的性
質（引張強度、伸び）を図２に示す。図２に示すよう
に、室温における固化材の引張強度は、Ｚｒの量が2.5a
t％以下から除々に上昇し、0.1at％未満で急激に減少し
ていることが分かる。また伸びは、2.5at％以下から除
々に上昇し、0.3at％未満で急激に減少していることが
分かる。なお、一般的な加工に最低限必要な伸び（2
％）はＺｒの量が0〜2.5at％の範囲で得られていること
が分かる。また、引張強度を従来の高強度アルミニウム
基合金固化材（ジュラルミン）と比較した場合、0〜2.5
at％のすべての範囲で優れているということが分かる。
【００２４】実施例３ 上記実施例１と同様にＡｌ92.3-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍ
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX粉末をそ
れぞれ作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出
材（固化材）を得た。これらの押出材の室温における機
械的性質（引張強度、伸び）を図３に示す。また、比較
のため本出願人が特願平3-181065号にて出願したＡｌ
92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを同様に図３に示した。図３におい
て、細い実線は、Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2ＭｍX、太い
実線はＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX、破線は
Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを示している。図３に示すよう
に、本発明の固化材（Ａｌ92.3-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍ
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX）は比較
例の固化材（Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍX）に比べ、引張強
度および伸びにおいて優れた特性を有することが分か
る。また、本発明の固化材Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍｍ
XとＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍXとで、第５
元素としてＣｕを添加することにより伸びが若干減少す
るものの、引張強度を向上させることができるというこ
とが分かる。
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX粉末をそ
れぞれ作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出
材（固化材）を得た。これらの押出材の室温における機
械的性質（引張強度、伸び）を図３に示す。また、比較
のため本出願人が特願平3-181065号にて出願したＡｌ
92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを同様に図３に示した。図３におい
て、細い実線は、Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2ＭｍX、太い
実線はＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX、破線は
Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを示している。図３に示すよう
に、本発明の固化材（Ａｌ92.3-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍ
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX）は比較
例の固化材（Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍX）に比べ、引張強
度および伸びにおいて優れた特性を有することが分か
る。また、本発明の固化材Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍｍ
XとＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍXとで、第５
元素としてＣｕを添加することにより伸びが若干減少す
るものの、引張強度を向上させることができるというこ
とが分かる。
【００２５】実施例４ 上記実施例１と同様にして表１に示す各種成分を有する
押出材（固化材）を作成し、これについて室温における
機械的性質（引張強度、伸び）を調べた。この結果を表
１に合せて示す。ただし、表中に示される固化材の伸び
は全て一般的な加工に最低限必要な（2％）は得られて
いた。表１より本発明の固化材は引張強度、伸びにおい
て優れた特性を有することが分かる。
押出材（固化材）を作成し、これについて室温における
機械的性質（引張強度、伸び）を調べた。この結果を表
１に合せて示す。ただし、表中に示される固化材の伸び
は全て一般的な加工に最低限必要な（2％）は得られて
いた。表１より本発明の固化材は引張強度、伸びにおい
て優れた特性を有することが分かる。
【００２６】
【表１】
【００２７】また、上記実施例１〜４により得られた固
化材について、ＴＥＭ観察を行なった結果、上記の固化
材は、平均結晶粒径40〜1000nmのアルミニウムまたはア
ルミニウムの過飽和固溶体のマトリックスであり、かつ
マトリックス元素とその他の合金元素とが生成する種々
の金属間化合物及び／又はその他の合金元素同士が生成
する種々の金属間化合物の安定相又は準安定相からなる
粒子が前記マトリックス中に均一に分布し、その金属間
化合物の平均粒子の大きさが10〜800nmであった。
化材について、ＴＥＭ観察を行なった結果、上記の固化
材は、平均結晶粒径40〜1000nmのアルミニウムまたはア
ルミニウムの過飽和固溶体のマトリックスであり、かつ
マトリックス元素とその他の合金元素とが生成する種々
の金属間化合物及び／又はその他の合金元素同士が生成
する種々の金属間化合物の安定相又は準安定相からなる
粒子が前記マトリックス中に均一に分布し、その金属間
化合物の平均粒子の大きさが10〜800nmであった。
【００２８】なお、上記実施例１〜４においては、室温
についての機械的特性について述べたが、これらのもと
になるＡｌ−Ｎｉ−Ｍｍ固化材が特開平3-181065号に示
されるように、高温下での強度に優れることから、本発
明の固化材においても、高温度下での機械的特性（引張
強度、伸び）に優れ、温間及び熱間加工において（室温
から約400℃までの温度において）高強度の成形材を効
果的に加工できる。
についての機械的特性について述べたが、これらのもと
になるＡｌ−Ｎｉ−Ｍｍ固化材が特開平3-181065号に示
されるように、高温下での強度に優れることから、本発
明の固化材においても、高温度下での機械的特性（引張
強度、伸び）に優れ、温間及び熱間加工において（室温
から約400℃までの温度において）高強度の成形材を効
果的に加工できる。
【００２９】
【発明の効果】本発明のアルミニウム基合金固化材は、
二次加工を施す場合に加工に耐えうる伸び（靭性）の優
れたものであって、その二次加工が容易に行えるととも
に、原材料のもつ優れた特性をそのまま維持できるもの
である。又、かかる固化材は急冷凝固によって得た粉末
又は薄片を集成して塑性加工するだけの簡単な手段によ
って得ることができる。
二次加工を施す場合に加工に耐えうる伸び（靭性）の優
れたものであって、その二次加工が容易に行えるととも
に、原材料のもつ優れた特性をそのまま維持できるもの
である。又、かかる固化材は急冷凝固によって得た粉末
又は薄片を集成して塑性加工するだけの簡単な手段によ
って得ることができる。
【図１】実施例の固化材の室温における引張強度と伸び
の変化を示すグラフである。
の変化を示すグラフである。
【図２】他の実施例の固化材の室温における引張強度と
伸びの変化を示すグラフである。
伸びの変化を示すグラフである。
【図３】他の実施例の固化材の室温における引張強度と
伸びの変化を示すグラフである。
伸びの変化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−37335（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−275732（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−47449（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−47831（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−319643（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−1346（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−257133（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 21/00 - 21/18
Claims (6)
- 【請求項１】 一般式：ＡｌaＮｉbＸcＭd｛ただし、
Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元素又
はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれ
る１種又は２種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パ
ーセントで84.5≦ａ≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、
0.1≦ｄ≦2.5｝で示される組成の急冷凝固材を集成固化
してなることを特徴とするアルミニウム基合金集成固化
材。 - 【請求項２】 一般式：Ａｌa'ＮｉbＸcＭdＱe｛ただ
し、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元
素又はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種もしくは２種の元素、Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは２種以上の元素であ
り、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パーセントで82.5≦
ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、0.1≦ｄ≦2.5、
0.2≦ｅ≦2｝で示される組成の急冷凝固材を集成固化し
てなることを特徴とするアルミニウム基合金集成固化
材。 - 【請求項３】 平均結晶粒径40〜1000nmのアルミニウム
又はアルミニウムの過飽和固溶体のマトリックスであ
り、かつマトリックス元素とその他の合金元素とが生成
する種々の金属間化合物及び／又はその他の合金元素同
士が生成する種々の金属間化合物の安定相又は準安定相
からなる粒子が前記マトリックス中に均一に分布し、そ
の金属間化合物の平均粒子の大きさが10〜800nm である
請求項１又は請求項２記載のアルミニウム基合金集成固
化材。 - 【請求項４】 一般式：ＡｌａＮｉｂＸｃＭｄ｛ただ
し、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元
素又はＭｍ、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種又は２種
の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで８
４．５≦ａ≦９４．４、５≦ｂ≦１０、０．５≦ｃ≦
３、０．１≦ｄ≦２．５｝で示される組成の材料を溶融
して急冷凝固させ、得られた粉末又は薄片を集成して塑
性加工手段により加圧成形固化することを特徴とするア
ルミニウム基合金集成固化材の製造方法。 - 【請求項５】 一般式：Ａｌａ’ＮｉｂＸｃＭｄＱｅ
｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２
種の元素又はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉ
から選ばれる１種もしくは２種の元素、Ｑ：Ｍｇ、Ｓ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは２種以上の元
素であり、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パーセントで８
２．５≦ａ’≦９４．２、５≦ｂ≦１０、０．５≦ｃ≦
３、０．１≦ｄ≦２．５、０．２≦ｅ≦２｝で示される
組成の材料を溶融して急冷凝固させ、得られた粉末又は
薄片を集成して塑性加工手段により加圧成形固化するこ
とを特徴とするアルミニウム基合金集成固化材の製造方
法。 - 【請求項６】 固化材は平均結晶粒径40〜1000nmのアル
ミニウム又はアルミニウムの過飽和固溶体のマトリック
スであり、かつマトリックス元素とその他の合金元素と
が生成する種々の金属間化合物及び／又はその他の合金
元素同士が生成する種々の金属間化合物の安定相又は準
安定相からなる粒子が前記マトリックス中に均一に分布
し、その金属間化合物の平均粒子の大きさが10〜800nm
である請求項４又は５記載のアルミニウム基合金集成固
化材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24752491A JP3203564B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24752491A JP3203564B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302138A JPH05302138A (ja) | 1993-11-16 |
| JP3203564B2 true JP3203564B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=17164778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24752491A Expired - Fee Related JP3203564B2 (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203564B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2790935B2 (ja) * | 1991-09-27 | 1998-08-27 | ワイケイケイ株式会社 | アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
| CN101838779A (zh) * | 2010-06-10 | 2010-09-22 | 中南大学 | 一种Al-Ni-Ce-Zr系铝基非晶态合金及其制备方法 |
| CN102719769B (zh) * | 2012-06-20 | 2014-06-18 | 北京科技大学 | 一种高强度铝基大块非晶复合材料 |
| CN106811634A (zh) * | 2016-12-12 | 2017-06-09 | 佛山市尚好门窗有限责任公司 | 一种含Ce铝合金及其制备方法 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24752491A patent/JP3203564B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05302138A (ja) | 1993-11-16 |
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