JP5243045B2 - ガラス安定性、ガラス形成能力およびミクロ組織微細化の向上 - Google Patents
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Description
本発明と整合した2種類の金属合金を、これらの2種類の異なる合金、すなわち合金1および合金2に対して0.01〜6原子%のNbを添加することによって調製した。これらのNb改質合金の一部にはCおよびNiも含めた。これらの合金の組成を下表1に示す。
プラズマトランスファアーク溶接(PTAW)試験用の供給材料粉末を生成するため、インターガス噴霧システムを使用して、アルゴン中で合金1、Nb2Ni4改質合金1およびNb2改質合金1を噴霧した。噴霧した粉末をふるいにかけ、粉末の流動性に応じて、+50μmから-150μm、または+75μmから-150μmの分級物を得た。ガス噴霧にかけたそれぞれの合金に対して示差熱分析を実行し、図1〜3に示すそれらの合金のメルトスピニングの結果と比較した。
一体型のサイドビームトラベルキャリッジを備えたモデル600トーチを有するステライトコーティングスターウェルド(Stellite Coatings Starweld)PTAWシステムを使用して、プラズマトランスファアーク溶接(PTAW)試験を実施した。当業者は、プラズマトランスファアーク溶接を、極高温までガスを加熱し、そのガスをイオン化して、ガスが電気伝導性となるようにする溶接と認知していよう。このプラズマは被溶接金属に電気アークを伝え、これを融解する。
合金2へのニオブの添加による溶接/インゴット試料の硬さの向上を検証するための調査を実施した。Nb6改質合金2として表1に識別された合金12ポンド量を、商用純度の供給材料を使用して製造した。次いで、アルゴンを噴霧ガスとして使用する緊密に結合された不活性ガス噴霧システムによってこの合金を噴霧して粉末とした。次いで、得られた粉末をふるいにかけ、公称サイズ+53から-150μmのPTA溶接が可能な生成物を得た。PTA工程を模倣するため、粉末のインゴット15グラムをアーク溶接して、インゴットとした。次いでこのインゴットの硬さを、荷重300グラムのビッカースを使用して測定した。表13に示すように、アーク溶接された試料インゴットの硬さは、1179kg/mm2(11.56GPa)と非常に大きかった。この硬さレベルは、ロックウェルCスケール(すなわちRc>68)よりも大きな硬さに対応することに留意されたい。さらに、この硬さは、表7で達成され図8に示されたものよりも大きいことに留意されたい。したがって、これらの結果は、冷却速度がメルトスピニングよりもずっと低いアーク溶接に関して、ニオブ添加が実際に、硬さの大きな向上をもたらすことを示している。
Claims (3)
- a)40〜65原子%の鉄と、
b)1〜5原子%のマンガン、15〜25原子%のクロム、1〜10原子%のモリブデン、1〜5原子%のタングステン、10〜20原子%のホウ素、0.1〜10原子%の炭素、及び1〜5原子%の珪素と、
c)0.01〜20原子%のニオブと、
を含み、
前記鉄、マンガン、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、炭素、珪素及びニオブの合計が100%である鉄合金組成物。 - 鉄合金組成物の硬さを増大させる方法であって、
a)ある硬さを有する鉄基ガラス合金を供給する段階であって、前記鉄基ガラス合金が、40〜65原子%の鉄、1〜5原子%のマンガン、15〜25原子%のクロム、1〜10原子%のモリブデン、1〜5原子%のタングステン、10〜20原子%のホウ素、0.1〜10原子%の炭素、及び1〜5原子%の珪素を含む段階と、
b)前記鉄基ガラス合金に0.01〜20原子%のニオブを添加する段階と、
c)前記鉄基ガラス合金に前記ニオブを添加することによって前記硬さを増大させる段階と、
を含み、
前記鉄、マンガン、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、炭素、珪素及びニオブの合計が100%である方法。 - 鉄基合金組成物のガラス安定化を増大させる方法であって、
a)675℃未満の結晶化温度を有する鉄基ガラス合金を供給する段階であって、前記鉄基ガラス合金が、40〜65原子%の鉄、1〜5原子%のマンガン、15〜25原子%のクロム、1〜10原子%のモリブデン、1〜5原子%のタングステン、10〜20原子%のホウ素、0.1〜10原子%の炭素、及び1〜5原子%の珪素を含む段階と、
b)前記鉄基ガラス合金に0.01〜20原子%のニオブを添加する段階と、
c)前記鉄基ガラス合金に前記ニオブを添加することによって、前記結晶化温度を675℃よりも上昇させる段階と、
を含み、
前記鉄、マンガン、クロム、モリブデン、タングステン、ホウ素、炭素、珪素及びニオブの合計が100%である方法。
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