JP5610259B2 - Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component - Google Patents

Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component Download PDF

Info

Publication number
JP5610259B2
JP5610259B2 JP2009216212A JP2009216212A JP5610259B2 JP 5610259 B2 JP5610259 B2 JP 5610259B2 JP 2009216212 A JP2009216212 A JP 2009216212A JP 2009216212 A JP2009216212 A JP 2009216212A JP 5610259 B2 JP5610259 B2 JP 5610259B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amorphous alloy
amorphous
optical component
alloy
glass transition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009216212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011063858A (en
Inventor
井上 明久
明久 井上
木村 久道
久道 木村
慶一 石塚
慶一 石塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Tohoku Techno Arch Co Ltd
Original Assignee
Canon Inc
Tohoku Techno Arch Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc, Tohoku Techno Arch Co Ltd filed Critical Canon Inc
Priority to JP2009216212A priority Critical patent/JP5610259B2/en
Publication of JP2011063858A publication Critical patent/JP2011063858A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5610259B2 publication Critical patent/JP5610259B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

本発明はFeを主成分とする非晶質合金、それを用いた光学部品および光学部品の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an amorphous alloy containing Fe as a main component, an optical component using the same, and a method for manufacturing the optical component.

従来から、Fe基非晶質合金が検討されている。特開11−074110(特許文献1)には、電子部品のバルク磁心用として、Fe基非晶質合金の過冷却温度間隔の広げるための組成が示されている。具体的には、Fe、Co、Niのうちの1種または2種以上の元素を主成分とし、Zr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上の元素とBを含むFe基非晶質合金が記載されている。また、組成式として(Fe1−a−bCoaNib)100−x−yMxBy(但し、0.042≦a≦0.29、0.042≦b≦0.43、5原子%≦x≦20原子%、10原子%≦y≦22原子%であり、MはZr、Nb、Ta、Hf、Mo、Ti、Vのうちの1種または2種以上からなる元素)が示されている。   Conventionally, Fe-based amorphous alloys have been studied. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-074110 (Patent Document 1) discloses a composition for widening the supercooling temperature interval of an Fe-based amorphous alloy for a bulk magnetic core of an electronic component. Specifically, one or more elements of Fe, Co, and Ni are the main components, and one or more elements of Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V are used. And Fe-based amorphous alloys containing B are described. In addition, (Fe1-a-bCoaNib) 100-xyMxBy (where 0.042 ≦ a ≦ 0.29, 0.042 ≦ b ≦ 0.43, 5 atomic% ≦ x ≦ 20 atomic%, 10 atomic% ≦ y ≦ 22 atomic%, and M is an element composed of one or more of Zr, Nb, Ta, Hf, Mo, Ti, and V).

特開11−074110JP 11-074110

上記の従来のFeを主成分とする非晶質合金は、過冷却域を有し、高強度、高ヤング率、軟磁性の特性を向上することを目的とした材料であった。特に、多くのメーカーでは磁性特性の利用に注目し、より大きな軟磁性特性を有するバルク非晶質合金の探索が続けられてきた。しかしながら、従来のFeを主成分とする非晶質合金は、金属元素のみの組み合わせで作製されている。そのため、高特性の磁性材料を得ることはできるが、耐酸化性に優れた準安定なバルク非晶質合金を得ることは困難であった。   The above-mentioned conventional amorphous alloy containing Fe as a main component has a supercooling region, and has been a material aimed at improving the properties of high strength, high Young's modulus, and soft magnetism. In particular, many manufacturers have focused on the use of magnetic properties and have continued to search for bulk amorphous alloys having larger soft magnetic properties. However, conventional amorphous alloys containing Fe as a main component are produced by a combination of only metal elements. Therefore, although a magnetic material having high characteristics can be obtained, it has been difficult to obtain a metastable bulk amorphous alloy excellent in oxidation resistance.

そこで、上述の特許文献1では、混合エンタルピーの大きなB等のメタロイドを混合し、アモルファスの安定化を図っている。この場合、元素の選択として、磁性特性を最大限考慮し、Fe以外に多量のCoやNi元素を組み合わせ、且つアモルファス安定性を低減しない程度にB等のメタロイドの添加範囲を設定していた。その際、B等のメタロイドの添加範囲は22at%以下であり、22at%より多い量のメタロイドを添加すると材料のアモルファス安定化を阻害し脆化するとされていた。また、耐酸化性を向上する目的でCr、Coが20%以上添加される報告はあるものの、微量添加あるいは置換による効能にふれたものはこれまで無かった。   Therefore, in Patent Document 1 described above, a metalloid such as B having a large mixing enthalpy is mixed to stabilize amorphous. In this case, the selection of elements has been made with the maximum consideration of magnetic properties, a large amount of Co and Ni elements other than Fe are combined, and the addition range of metalloids such as B is set to such an extent that amorphous stability is not reduced. At that time, the addition range of the metalloid such as B is 22 at% or less, and adding a metalloid in an amount larger than 22 at% inhibits the amorphous stabilization of the material and causes embrittlement. Moreover, although there is a report that Cr or Co is added in an amount of 20% or more for the purpose of improving the oxidation resistance, there has been no report on the effect by addition of a trace amount or substitution.

本発明は、この様な背景技術に鑑みてなされたものであり、耐酸化性、鋳造性、成形性、アモルファス安定性に優れた非晶質合金を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の非晶質合金を用いた光学部品およびその製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a background art, and an object thereof is to provide an amorphous alloy excellent in oxidation resistance, castability, formability, and amorphous stability.
Another object of the present invention is to provide an optical component using the above amorphous alloy and a method for producing the same.

上記の課題を解決する非晶質合金は、組成式Fe−B−Zr−Ni−Co(a、b、c、d、eは原子組成百分率(at%)を示し、60.0≦a≦69.4、22.3≦b≦29.3、3.6≦c≦7.8、3.0≦d≦7.0、0.5≦e≦2.0の関係を満足し、且つ、a+b+c+d+eの合計は99.8以上である。)からなることを特徴とする。 The amorphous alloy that solves the above-described problem is a composition formula Fe a -B b -Zr c -Ni d -Co e (a, b, c, d, e indicate atomic composition percentages (at%), 60 0.0 ≦ a ≦ 69.4, 22.3 ≦ b ≦ 29.3, 3.6 ≦ c ≦ 7.8, 3.0 ≦ d ≦ 7.0, 0.5 ≦ e ≦ 2.0 And the sum of a + b + c + d + e is 99.8 or more).

上記の課題を解決する光学部品は、上記の非晶質合金からなり、前記非晶質合金の非晶質相の体積率が少なくとも60%以上であることを特徴とする。
上記の課題を解決する光学部品の製造方法は、上記の非晶質合金を、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)の温度範囲に加熱し、型成形により加圧して成形した後、圧力を保持した状態で少なくともガラス転移点Tg以下まで冷却する工程を有することを特徴とする。
An optical component that solves the above-mentioned problems is made of the above amorphous alloy, and the volume fraction of the amorphous phase of the amorphous alloy is at least 60% or more.
A method of manufacturing an optical component that solves the above-described problem is that the amorphous alloy is heated to a temperature range of a supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg) and added by molding. It is characterized by having a step of cooling to at least the glass transition point Tg or less in a state where the pressure is maintained after being pressed.

本発明によれば、耐酸化性、鋳造性、成形性、アモルファス安定性に優れた非晶質合金を提供することができる。
また、上記の非晶質合金を用いた光学部品およびその製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an amorphous alloy having excellent oxidation resistance, castability, formability, and amorphous stability.
Moreover, the optical component using said amorphous alloy and its manufacturing method can be provided.

実施例1のCo置換量と過冷却液体温度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of Co substitution amount of Example 1 and a supercooled liquid temperature. 実施例1におけるCo置換量α=0の時の熱重量分析の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis when Co substitution amount α = 0 in Example 1. FIG. 実施例1におけるCo置換量α=1の時の熱重量分析の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis when Co substitution amount α = 1 in Example 1. FIG. 実施例1におけるCo置換量α=3の時の熱重量分析の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis when Co substitution amount α = 3 in Example 1. FIG. 実施例1におけるCo置換量α=5の時の熱重量分析の結果を示すグラフである。4 is a graph showing the results of thermogravimetric analysis when Co substitution amount α = 5 in Example 1. FIG. 実施例1の屈曲点温度と酸化重量増加率を示したグラフである。2 is a graph showing a bending point temperature and an oxidation weight increase rate of Example 1. 実施例1のB添加量と過冷却液体温度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of B addition amount and supercooled liquid temperature of Example 1. 実施例1のNi添加量と過冷却液体温度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of Ni addition amount of Example 1, and a supercooled liquid temperature. 実施例1のZr添加量と過冷却液体温度の相関関係を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of Zr addition amount and supercooled liquid temperature of Example 1. 本発明の光学部品の製造方法の一実施例を示す工程図である。It is process drawing which shows one Example of the manufacturing method of the optical component of this invention. 本発明の非晶質合金の相転移を示す概略図である。It is the schematic which shows the phase transition of the amorphous alloy of this invention.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係る非晶質合金は、組成式Fe−B−Zr−Ni−Co(a、b、c、d、eは原子組成百分率(at%)を示し、60.0≦a≦69.4、22.3≦b≦29.3、3.6≦c≦7.8、3.0≦d≦7.0、0.5≦e≦2.0の関係を満足し、且つ、a+b+c+d+eの合計は99.8以上である。)からなることを特徴とする。なお、原子組成百分率(at%)とは、合金を構成する各元素の割合を表す。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The amorphous alloy according to the present invention has a composition formula Fe a -B b -Zr c -Ni d -Co e (a, b, c, d, e indicate atomic composition percentages (at%), 60.0 ≦ a ≦ 69.4, 22.3 ≦ b ≦ 29.3, 3.6 ≦ c ≦ 7.8, 3.0 ≦ d ≦ 7.0, 0.5 ≦ e ≦ 2.0 And the sum of a + b + c + d + e is 99.8 or more). In addition, atomic composition percentage (at%) represents the ratio of each element which comprises an alloy.

また、本発明に係る非晶質合金のCoは、Niを置換して形成されていることを特徴とする。また、本発明に係る非晶質合金は、前記組成式Fe−B−Zr−Ni−Coからなり、且つ前記非晶質合金の結晶化温度をTx、ガラス転移点をTgとすると、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)の温度範囲が50K以上であることを特徴とする。
本発明のFeを主成分とする非晶質合金は、優れた耐酸化性、鋳造性、アモルファス安定性と成形性、更には広い過冷却液体温度域と低コスト、省資源に貢献する組成である。
Further, Co of the amorphous alloy according to the present invention is formed by replacing Ni. Further, the amorphous alloy according to the present invention includes the composition formula Fe a -B b -Zr c -Ni d -Co e, and the crystallization temperature Tx of the amorphous alloy, the glass transition temperature Tg Then, the temperature range of the supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg) is 50K or more.
The amorphous alloy mainly composed of Fe of the present invention has excellent oxidation resistance, castability, amorphous stability and formability, and has a wide supercooling liquid temperature range, low cost, and a composition that contributes to resource saving. is there.

本発明の非晶質合金は、更にはFeB、Zr、NiおよびCo以外の元素からなる不可避不純物が、全体に対して0.2at%未満であれば含有されていても良い。不可避不純物として考えられるのは、もともとの原材料に含まれているものや、下記の製造工程において混入してしまう元素である。不可避不純物として、Ti、V、Cr、Y、Nb、Ta、Mo、W、Cu、La、Hf、Al、Sn、Ca、Mg、Ge、C、Si、P等が含まれる可能性がある。 The amorphous alloy of the present invention may further contain inevitable impurities composed of elements other than Fe 2 , B, Zr, Ni and Co as long as they are less than 0.2 at% based on the whole. What is considered as an inevitable impurity is an element contained in the original raw material or an element mixed in the following manufacturing process. Inevitable impurities may include Ti, V, Cr, Y, Nb, Ta, Mo, W, Cu, La, Hf, Al, Sn, Ca, Mg, Ge, C, Si, P, and the like.

本発明の非晶質合金は、組成式Fe−B−Zr−Ni−Coにおいて、高い耐酸化性、アモルファス安定性と鋳造性を有している。
Fe元素の含有量は、60.0≦Fe≦69.4、好ましくは60≦Fe≦68が望ましい。Fe元素は本発明の非晶質合金の主成分であり、60at%より小さい場合は、過冷却液体温度域を有する非晶質合金とならない。また、上限値は、後述する他の元素の含有量から定めることができる。
Amorphous alloys of the present invention, in the composition formula Fe a -B b -Zr c -Ni d -Co e, has a high oxidation resistance, amorphous stability and castability.
The content of Fe element is desirably 60.0 ≦ Fe a ≦ 69.4, and preferably 60 ≦ Fe a ≦ 68. Fe element is the main component of the amorphous alloy of the present invention, and when it is less than 60 at%, it does not become an amorphous alloy having a supercooled liquid temperature range. Moreover, an upper limit can be defined from content of the other element mentioned later.

B元素の含有量は、22.3≦B≦29.3at%、好ましくは23.0≦B≦25.5が望ましい。従来、B等のメタロイドの含有量は、前述したように22at%より多いとアモルファス安定化を阻害し脆化するとされていた。しかしながら本発明の場合、22.3at%より小さい場合、アモルファス安定性が低下し、脆化し易くなることがわかった。ただし、29.3at%より大きい場合は、材料の金属特性が小さくなり、極端な脆化が生じる。 The B element content is 22.3 ≦ B b ≦ 29.3 at%, preferably 23.0 ≦ B b ≦ 25.5. Conventionally, when the content of the metalloid such as B is more than 22 at% as described above, it is considered that the amorphous stabilization is inhibited and embrittlement occurs. However, in the case of the present invention, it has been found that when the content is smaller than 22.3 at%, the amorphous stability is lowered and brittleness is likely to occur. However, if it is greater than 29.3 at%, the metal properties of the material will be reduced and extreme embrittlement will occur.

Zr元素の含有量は、3.6≦Zr≦7.8、好ましくは4.6≦Zr≦6.8が望ましい。3.6at%以上7.8at%以下のZr元素を含有することにより、過冷却液体温度域の広い非晶質合金を得ることが可能となる。Zr元素が3.6at%より小さい場合、過冷却液体温度域が狭まり、その後の二次成形に悪影響を及ぼす。また、7.8at%より多い場合は、溶湯の粘度が急激に増し、鋳造性が悪化すると共に、原材料コストはより高くなる。 The Zr element content is 3.6 ≦ Zr c ≦ 7.8, preferably 4.6 ≦ Zr c ≦ 6.8. By containing a Zr element of 3.6 at% or more and 7.8 at% or less, an amorphous alloy having a wide supercooled liquid temperature range can be obtained. When the Zr element is smaller than 3.6 at%, the supercooled liquid temperature range is narrowed, which adversely affects the subsequent secondary forming. Moreover, when more than 7.8 at%, the viscosity of a molten metal increases rapidly, castability deteriorates, and raw material cost becomes higher.

Ni元素の含有量は、3.0≦Ni≦7.0、好ましくは4.0≦Ni≦6.0が望ましい。Ni元素が3at%より少ない場合は、メタリックな特徴が減じ、脆化し、7at%より多い場合は、過冷却液体温度域が狭まり、その後の二次成形に悪影響を及ぼす。 The content of Ni element is 3.0 ≦ Ni d ≦ 7.0, preferably 4.0 ≦ Ni d ≦ 6.0. When the Ni element is less than 3 at%, the metallic characteristics are reduced and embrittled. When the Ni element is more than 7 at%, the supercooled liquid temperature range is narrowed and adversely affects the subsequent secondary forming.

Co元素の含有量は、0.5≦Co≦2.0、好ましくは0.7≦Co≦1.5が望ましい。Co元素の含有量が0.5at%より少ない量の場合、鋳造時や二次成形時の酸化が増し、溶湯の粘度の上昇や、製品表面への腐食の為、鋳造欠陥や、製品表面粗さが悪化する。すなわち耐酸化性の低減により成形性が低下してしまう。同時に、酸化防止の為に高精度な雰囲気制御装置によるコストが増す。一方、Co元素の含有量が2.0at%より多い場合は、アモルファス安定性が低下し、過冷却液体温度域が狭まり、二次成形における高い形状精度が出ない等の悪影響を及ぼすことになる。なお、Co元素は、Ni元素の一部を置換して製造することにより、生産性の面で有利な非晶質合金を得ることができるのでより好適である。 The content of Co element is 0.5 ≦ Co e ≦ 2.0, preferably 0.7 ≦ Co e ≦ 1.5. When the content of Co element is less than 0.5 at%, oxidation during casting and secondary molding increases, resulting in an increase in the viscosity of the melt and corrosion on the product surface. Gets worse. That is, the moldability deteriorates due to the reduction in oxidation resistance. At the same time, the cost of a highly accurate atmosphere control device for preventing oxidation increases. On the other hand, when the content of Co element is more than 2.0 at%, the amorphous stability is lowered, the supercooled liquid temperature range is narrowed, and there is an adverse effect such that high shape accuracy is not obtained in secondary molding. . Note that the Co element is more preferable because an amorphous alloy advantageous in terms of productivity can be obtained by substituting a part of the Ni element.

図8は、本発明の非晶質合金の相転移を示す概略図である。図に示す様に、非晶質合金は加熱により、非晶質相(固体)−過冷却液体−結晶層(固体)−液相の相変化をする。Tgはガラス転移点、Txは結晶化温度を示し、ΔTxは過冷却液体域であり、ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tgの範囲を示す。Tmは融点を示す。   FIG. 8 is a schematic view showing the phase transition of the amorphous alloy of the present invention. As shown in the figure, an amorphous alloy undergoes a phase change of amorphous phase (solid) -supercooled liquid-crystal layer (solid) -liquid phase by heating. Tg represents a glass transition point, Tx represents a crystallization temperature, ΔTx represents a supercooled liquid region, and ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg. Tm represents a melting point.

本発明の非晶質合金は、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)が、50K以上となっている。また、好ましい実施例では60K以上を実現している。過冷却液体域が広くなることは、非平衡状態である非晶質相が温度に対してより安定的になることを意味する。つまり、鋳造により大きな体積をもつ非晶質塊(バルク)を製造し易くなる。更には、過冷却液体域での型成形の条件を広く得ることが可能となり、生産性に大きく寄与する。   The amorphous alloy of the present invention has a supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg) of 50K or more. In a preferred embodiment, 60K or more is realized. Widening the supercooled liquid region means that the non-equilibrium amorphous phase becomes more stable with respect to temperature. That is, it becomes easy to produce an amorphous mass (bulk) having a large volume by casting. Furthermore, it is possible to obtain a wide range of molding conditions in the supercooled liquid region, which greatly contributes to productivity.

本発明の非晶質金属の製造方法は、原材料を溶解・混合させ合金化する工程と、該合金インゴットを石英製ノズル内で溶融温度Tm(融点)+約280Kに溶解・加熱し、単ロール法(4000rpm)でリボンを作製する工程からなる。   The method for producing an amorphous metal according to the present invention comprises a step of melting and mixing raw materials and alloying, and melting and heating the alloy ingot to a melting temperature Tm (melting point) + about 280 K in a quartz nozzle. It consists of the process of producing a ribbon by the method (4000 rpm).

また、プロセスと、示差走査熱量分析プロセス(+40K/minの加熱速度)により、合金のガラス転移点Tg、結晶化温度Tx、過冷却液体温度ΔTxを確認する。
また、原材料を溶解・混合させ合金化するプロセスと、該合金インゴットを再溶融・圧縮するプロセスと、X線回折分析プロセスにより、合金板の鋳造性および該板の結晶相を確認する。
Further, the glass transition point Tg, the crystallization temperature Tx, and the supercooled liquid temperature ΔTx of the alloy are confirmed by the process and the differential scanning calorimetry process (heating rate of +40 K / min).
Further, the castability of the alloy plate and the crystal phase of the plate are confirmed by a process of melting and mixing raw materials to form an alloy, a process of remelting and compressing the alloy ingot, and an X-ray diffraction analysis process.

この表面からの鋳造性確認以外の手段として、高周波電源により石英館内で粉砕したインゴットを加熱・溶解し、不活性ガスにて溶融坩堝(石英、出口穴径φ0.8mm)より、銅製鋳型(φ0.5mm、長さ75mm)へ射出鋳造を行い、充填量と鋳肌、X線回折を確認し、粘度と欠陥、アモルファス安定性を確認する。   As a means other than the confirmation of castability from the surface, an ingot crushed in a quartz building is heated and melted by a high frequency power source, and a copper mold (φ0) is melted with an inert gas from a melting crucible (quartz, outlet hole diameter φ0.8 mm). (5 mm, length 75 mm), and the filling amount, casting surface, and X-ray diffraction are confirmed, and the viscosity, defect, and amorphous stability are confirmed.

最後に光学部品を得る二次成形として、該板を金型圧縮成形プロセスにより光学部品形状にした後、形状精度(型形状からのずれ)を確認する。
上述の板製造のプロセスと二次成形プロセスの手段は一例であり、他の手段によって得られた製品も含まれる。
Finally, as secondary molding for obtaining an optical component, the plate is formed into an optical component shape by a mold compression molding process, and then the shape accuracy (deviation from the mold shape) is confirmed.
The above plate manufacturing process and secondary forming process means are examples, and products obtained by other means are also included.

また、最終製品とは、主に光学用途用部品、すなわち高精度な型や種々の反射ミラー、反射防止面等の製品が対象であるが、高耐食特性から鑑みて微細部品や微細デバイス等の小型製品にも利用可能である。また、最終光学部品は、バルク材から得るだけでなく、膜や箔の二次成形による光学部品も対象となる。   The final product is mainly for optical parts, that is, products such as high-precision molds, various reflecting mirrors, anti-reflection surfaces, etc. It can also be used for small products. Further, the final optical component is not only obtained from a bulk material, but also an optical component obtained by secondary molding of a film or foil.

本発明の光学部品は、上記の非晶質合金からなり、前記非晶質合金の非晶質相の体積率が少なくとも60%以上であることを特徴とする。これは前記非晶質合金を熱間で加工した光学部品の結晶相を記述したものであり、非晶質合金を熱間中で加工した部品の非晶質相が、該部品の少なくとも60%以上(体積率)であることにより、高い非晶質体積率を維持できることから、十分な形状転写性を発揮することが可能であり、高い形状精度の光学製品が得られる。   The optical component of the present invention is made of the above amorphous alloy, and the volume fraction of the amorphous phase of the amorphous alloy is at least 60% or more. This describes the crystalline phase of an optical component processed from the amorphous alloy hot, and the amorphous phase of the component processed from the amorphous alloy heated is at least 60% of the component. With the above (volume ratio), since a high amorphous volume ratio can be maintained, sufficient shape transferability can be exhibited, and an optical product with high shape accuracy can be obtained.

本発明の光学部品の製造方法は、上記の非晶質合金を、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)の温度範囲に加熱し、型成形により加圧して成形した後、圧力を保持した状態で少なくともガラス転移点Tg以下まで冷却する工程を有することを特徴とする。   In the method for producing an optical component according to the present invention, the amorphous alloy is heated to a temperature range of a supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg), and is pressed by molding to form. Then, it is characterized by having a step of cooling to at least the glass transition point Tg or less while maintaining the pressure.

以下、実施例を示して本発明を具体的に説明する。
アーク放電加熱にて高純度(純度98%以上)のFe、B、Zr、Ni、Co素材を混合・溶解してボタン状インゴットを作製し、高周波加熱により再溶融後、Arガスで石英製ノズルから溶湯を押出し、銅製ロールで急冷凝固させ、リボンを作成した。合金成分は、Fe65.6−B23.7−Zr5.7−Ni5−α−Coα(ただし、α=0.5、1.0、2.0at%)で構成されている。なお、作成した非晶質合金は、アーク放電による溶解時に、不純物である酸素や低融点金属等は除去され、99.8%以上に精製されている。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.
A high-purity (purity 98% or more) Fe, B, Zr, Ni, Co material is mixed and melted by arc discharge heating to produce a button-shaped ingot, which is re-melted by high-frequency heating, and then a quartz nozzle with Ar gas Then, the molten metal was extruded and rapidly solidified with a copper roll to form a ribbon. The alloy component is composed of Fe 65.6 -B 23.7 -Zr 5.7 -Ni 5-α -Co α (where α = 0.5, 1.0, 2.0 at%). The produced amorphous alloy is refined to 99.8% or more by removing impurities such as oxygen and low-melting point metals during melting by arc discharge.

図1は、組成式Fe65.6−B23.7−Zr5.7−Ni5−α−Coα(ただし、α=0、0.5、1.0、2.0、3.0、5.0at%)と過冷却液体温度(ΔTx)の相関関係を示すグラフである。 FIG. 1 shows a composition formula Fe 65.6 -B 23.7 -Zr 5.7 -Ni 5-α -Co α (where α = 0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 , 5.0 at%) and the supercooled liquid temperature (ΔTx).

図2(a)から(d)は、組成式Fe65.6−B23.7−Zr5.7−Ni5−α−Coαの、非晶質合金のリボンの大気酸化によるTGA(熱重量分析)の結果を示したグラフである。図2(a)は、図1におけるα=0、図2(b)は、図1におけるα=1.0、図2(c)は、図1におけるα=3、図2(d)は、図1におけるα=5の時の、示差熱熱量同時測定における、酸化による重量増加率のプロットを示した。
図3は、図2(a)から(d)での各Co元素置換量に対するTGAプロットの屈曲点の温度とそのときの酸化重量増加率を示した。
2 (a) to (d) show the TGA (thermal properties) of an amorphous alloy ribbon of the composition formula Fe 65.6 -B 23.7 -Zr 5.7 -Ni 5 -α -Co α due to atmospheric oxidation. It is the graph which showed the result of gravimetric analysis. 2A is α = 0 in FIG. 1, FIG. 2B is α = 1.0 in FIG. 1, FIG. 2C is α = 3 in FIG. 1, and FIG. FIG. 1 shows a plot of the rate of increase in weight due to oxidation in simultaneous differential thermal calorimetry when α = 5 in FIG.
FIG. 3 shows the temperature at the inflection point of the TGA plot and the rate of increase in oxidized weight at that time for each Co element substitution amount in FIGS. 2 (a) to 2 (d).

表1に、該リボンを用いて示差走査熱量分析より吸熱発熱反応データより得られたガラス転移点(Tg)、結晶化温度(Tx)、過冷却液体温度(ΔTx)、鋳造性の実験結果を示す。α=0の場合は比較実験例1、α=0.5の場合は実験例1、α=1の場合は実験例2、α=2の場合は実験例3、α=3の場合は比較実験例2、α=5の場合は比較実験例3としている。   Table 1 shows experimental results of glass transition point (Tg), crystallization temperature (Tx), supercooled liquid temperature (ΔTx), and castability obtained from endothermic exothermic reaction data by differential scanning calorimetry using the ribbon. Show. Comparative Example 1 when α = 0, Experimental Example 1 when α = 0.5, Experimental Example 2 when α = 1, Experimental Example 3 when α = 2, and Comparative Example when α = 3 In Experimental Example 2, α = 5 is set as Comparative Experimental Example 3.

(測定方法)
(1)ガラス転移点Tg
図2(a)〜(d)に示したグラフの吸熱屈曲点により求めた。
(2)結晶化温度Tx
図2(a)〜(d)に示したグラフの発熱屈曲点により求めた。
(3)Tg点重量増加率
示差走査熱量分析(+40K/minの加熱速度)により、合金の過冷却液体温度を確認する。また、示差熱熱量同時測定工程により、空気フロー雰囲気中で+10K/minの加熱速度でガラス転移点Tgにおける酸化による重量変化を確認する。(1)で求めたガラス転移点Tgの時の図2(a)〜(d)に示したグラフの右軸のTg%の目盛から、Tg点重量増加率を算出した。
(Measuring method)
(1) Glass transition point Tg
It calculated | required from the endothermic bending point of the graph shown to Fig.2 (a)-(d).
(2) Crystallization temperature Tx
It calculated | required from the exothermic bending point of the graph shown to Fig.2 (a)-(d).
(3) Tg point weight increase rate The temperature of the supercooled liquid of the alloy is confirmed by differential scanning calorimetry (heating rate of +40 K / min). Further, by the differential thermal calorific value simultaneous measurement step, a change in weight due to oxidation at the glass transition point Tg is confirmed at a heating rate of +10 K / min in an air flow atmosphere. From the scale of Tg% on the right axis of the graph shown in FIGS. 2A to 2D at the glass transition point Tg obtained in (1), the Tg point weight increase rate was calculated.

(4)Tx点重量増加率
示差走査熱量分析(+40K/minの加熱速度)により、合金の過冷却液体温度を確認する。また、示差熱熱量同時測定工程により、空気フロー雰囲気中で+10K/minの加熱速度で結晶化温度Txにおける酸化による重量変化を確認する。(2)で求めた結晶化温度Txの時の図2(a)〜(d)に示したグラフの右軸のTg%の目盛から、Tx点重量増加率を算出した。
(5)鋳造性
合金溶解作製時、および金型φ0.5×70mmへの射出鋳造により求めた。
(6)成形面粗さ(Ra)
超硬合金の金型をRa1.0nmまで平滑にし、圧縮二次成形後に成形品表面の粗さを非接触三次元表面形状測定装置により求めた。なお、成形面は耐酸化性に劣化にともない粗くなる。
(4) Tx point weight increase rate The temperature of the supercooled liquid of the alloy is confirmed by differential scanning calorimetry (heating rate of +40 K / min). In addition, by the differential thermal calorific value simultaneous measurement step, the weight change due to oxidation at the crystallization temperature Tx is confirmed at a heating rate of +10 K / min in an air flow atmosphere. From the scale of Tg% on the right axis of the graph shown in FIGS. 2A to 2D at the crystallization temperature Tx obtained in (2), the Tx point weight increase rate was calculated.
(5) Castability It was determined at the time of alloy dissolution preparation and by injection casting into a mold φ0.5 × 70 mm.
(6) Roughness of molding surface (Ra)
The mold of the cemented carbide was smoothed to Ra 1.0 nm, and the surface roughness of the molded product was determined by a non-contact three-dimensional surface shape measuring device after the secondary compression molding. The molding surface becomes rough as the oxidation resistance deteriorates.

図3より、Co元素をNi元素に対し置換量を増していく毎に、酸化による重量増加率が減少すると共に、酸化の始まる屈曲点温度が上昇していることが、認められた。つまり、Co元素を置換していない合金と比較して、Co元素を微量置換することにより、耐酸化性は大きく改善する効果があることが確認できた。   From FIG. 3, it was recognized that as the amount of substitution of Co element with respect to Ni element was increased, the rate of weight increase due to oxidation decreased and the inflection point temperature at which oxidation began increased. That is, it was confirmed that the oxidation resistance was greatly improved by substituting a small amount of Co element as compared with an alloy in which Co element was not substituted.

Figure 0005610259
Figure 0005610259

表1の実施例と比較例を比べると、Co元素の置換による鋳造性、アモルファス安定性(ΔTx≧50K)、耐酸化性を示す二次成形後の表面粗さRaが良好である範囲は0.5≦Co置換量(at%)≦2.0であることが認められた。 Comparing the examples and comparative examples of Table 1, castability by substitution of Co element, amorphous stability (Delta] Tx ≧ 50K), the surface roughness Ra after the secondary molding showing the oxidation resistance is good range 0 It was found that .5 ≦ Co substitution amount (at%) ≦ 2.0.

Co元素の無添加の場合、鋳造性やアモルファス安定性はあるものの耐酸化性に劣り、二次成形時等の製造時に十分な不活性雰囲気を作り出す必要があった。従って、高価な装置が必要となりコストアップにつながった。次に、Co元素を3および5at%添加の場合、耐酸化性は大幅に改善するものの、ΔTxが減少し鋳造品に結晶を生じた。   In the case where no Co element was added, although there was castability and amorphous stability, the oxidation resistance was inferior, and it was necessary to create a sufficient inert atmosphere during production such as secondary molding. Therefore, an expensive device is required, leading to an increase in cost. Next, when the Co element was added at 3 and 5 at%, the oxidation resistance was greatly improved, but ΔTx was decreased and crystals were formed in the cast product.

アーク放電加熱にて高純度(純度98%以上)のFe、B、Zr、Ni、Co素材を混合・溶解しボタン状インゴットを作製し、高周波加熱により再溶融後、Arガスで石英製ノズルから溶湯を押出し、銅製ロールで急冷凝固させ、リボンを作成した。合金成分は、Fe89.1−a−B−Zr5.7−Ni−Co(ただしa=22.3、25、29.7at%)で構成されている。なお、作成した非晶質合金は、アーク放電による溶解時に、不純物である酸素や低融点金属等は除去され、99.8%以上に精製されている。 High purity (98% or more purity) Fe, B, Zr, Ni, and Co materials are mixed and dissolved by arc discharge heating to produce a button-shaped ingot. After melting again by high frequency heating, Ar gas is used to make a quartz nozzle. The molten metal was extruded and rapidly solidified with a copper roll to form a ribbon. The alloy component is composed of Fe 89.1-a -B a -Zr 5.7 -Ni 4 -Co 1 (where a = 22.3, 25, 29.7 at%). The produced amorphous alloy is refined to 99.8% or more by removing impurities such as oxygen and low-melting point metals during melting by arc discharge.

図4は、組成式Fe89.1−a−B−Zr5.7−Ni−Co(ただしa=15、20、22.3、25、29.3、30at%)と過冷却液体温度(ΔTx)の相関関係を示すグラフである。 FIG. 4 shows a composition formula Fe 89.1-a -B a -Zr 5.7 -Ni 4 -Co 1 (where a = 15, 20, 22.3, 25, 29.3, 30 at%) and supercooling. It is a graph which shows the correlation of liquid temperature ((DELTA) Tx).

表2に、該リボンを用いて示差走査熱量分析より吸熱発熱反応データより得られたガラス転移点(Tg)、結晶化温度(Tx)、過冷却液体温度(ΔTx)、鋳造性の実験結果を示す。a=15の場合は比較実験例4、a=20の場合は比較実験例5、a=22.3の場合は実験例4、a=25の場合は実験例5、a=29.3の場合は実験例6、a=30の場合は比較実験例6としている。   Table 2 shows the glass transition point (Tg), crystallization temperature (Tx), supercooled liquid temperature (ΔTx), and castability experimental results obtained from the endothermic exothermic reaction data by differential scanning calorimetry using the ribbon. Show. Comparative experiment example 4 when a = 15, comparative experiment example 5 when a = 20, experimental example 4 when a = 22.3, experimental example 5 when a = 25, and a = 29.3 The case is Experimental Example 6, and the case of a = 30 is Comparative Experimental Example 6.

Figure 0005610259
Figure 0005610259

表2の実施例と比較例を比べると、B元素の微量添加による鋳造性、アモルファス安定性(ΔTx≧30K)、耐酸化性を示す二次成形後の表面粗さRaが良好である範囲は22.3≦B添加量(at%)≦29.3であることが認められた。   Comparing the examples in Table 2 and the comparative example, the range in which the surface roughness Ra after secondary molding showing good castability, amorphous stability (ΔTx ≧ 30K) and oxidation resistance by adding a small amount of element B is good It was confirmed that 22.3 ≦ B addition amount (at%) ≦ 29.3.

B元素を15、20at%添加の場合、湯温は下がり、湯流れも良好だが、ΔTxが小さく非晶質のバルクを得ることは出来なかった。細い鋳型を流動するだけの粘度が得られず、鋳造欠陥も見られ、鋳造性に劣ることが確認できた。また、湯温も高く経済的にも問題があった。次に、B元素を30at%添加の場合、そもそも非晶質のリボン連続的に得ることは出来なかった。また、湯温も高く、リボン上に気孔も多数見られ、経済的にも生産的にも問題があった。このため、鋳型への鋳造実験は行わなかった。   When the element B was added at 15 or 20 at%, the hot water temperature dropped and the hot water flow was good, but ΔTx was small and an amorphous bulk could not be obtained. Viscosity sufficient to flow through a thin mold was not obtained, casting defects were also observed, and it was confirmed that the castability was poor. Also, the hot water temperature was high and there was a problem economically. Next, in the case where B element was added at 30 at%, an amorphous ribbon could not be obtained continuously. Also, the hot water temperature was high, and many pores were found on the ribbon, which caused problems both economically and productively. For this reason, the casting experiment to the mold was not performed.

高周波加熱にて高純度フェロボロン(純度98at%)、高純度(純度98%以上)のFe、B、Zr、Ni、Co素材を混合・溶解し棒状インゴットを作製し、高周波加熱により再溶融後、Arガスで石英製ノズルから溶湯を押出し、銅製ロールで急冷凝固させ、リボンを作成した。合金成分は、(Fe0.69−B0.25−Zr0.0699.0−X−Ni−Co(ただしx=2、4、6at%)で構成されている。なお、作成した非晶質合金は、アーク放電による溶解時に、不純物である酸素や低融点金属等は除去され、99.8%以上に精製されている。 A high-purity ferroboron (purity 98 at%) and high-purity (purity 98% or more) Fe, B, Zr, Ni, Co materials are mixed and dissolved by high-frequency heating to produce a rod-shaped ingot. After re-melting by high-frequency heating, The molten metal was extruded from a quartz nozzle with Ar gas and rapidly solidified with a copper roll to form a ribbon. The alloy component is composed of (Fe 0.69 -B 0.25 -Zr 0.06 ) 99.0-X -Ni X -Co 1 (where x = 2, 4, 6 at%). The produced amorphous alloy is refined to 99.8% or more by removing impurities such as oxygen and low-melting point metals during melting by arc discharge.

図5は、組成式(Fe0.69−B0.25−Zr0.0699.0−X−Ni−Co(ただしx=0、2、4、6、9at%)と過冷却液体温度(ΔTx)の相関関係を示すグラフである。 FIG. 5 shows the composition formula (Fe 0.69 -B 0.25 -Zr 0.06 ) 99.0-X -Ni X -Co 1 (where x = 0, 2, 4, 6, 9 at%) and the excess. It is a graph which shows the correlation of cooling liquid temperature ((DELTA) Tx).

表3に、該リボンを用いて示差走査熱量分析より吸熱発熱反応データより得られたガラス転移点(Tg)、結晶化温度(Tx)、過冷却液体温度(ΔTx)、鋳造性の実験結果を示す。x=9の場合は比較実験例7、x=6の場合は実験例7、x=4の場合は実験例8、x=2の場合は実験例9、x=0の場合は比較実験例8としている。   Table 3 shows experimental results of glass transition point (Tg), crystallization temperature (Tx), supercooled liquid temperature (ΔTx), and castability obtained from endothermic exothermic reaction data by differential scanning calorimetry using the ribbon. Show. Comparative experiment example 7 when x = 9, experimental example 7 when x = 6, experimental example 8 when x = 4, experimental example 9 when x = 2, comparative experimental example when x = 0 Eight.

Figure 0005610259
Figure 0005610259

表3の実施例と比較例を比べてみると、Ni元素の添加量による鋳造性、アモルファス安定性、耐酸化性を示す二次成形後の表面粗さRaが良好である範囲は3≦Ni添加量(at%)≦7であることが認められた。   Comparing the examples in Table 3 with the comparative examples, the range in which the surface roughness Ra after the secondary forming showing the castability, amorphous stability and oxidation resistance depending on the amount of addition of Ni element is 3 ≦ Ni It was observed that the amount added (at%) ≦ 7.

Ni元素を無添加の場合、アモルファス安定性が低いため、十分な非晶質が得られなかった。また、湯温も高く、リボン上に気孔も多数見られ、経済的にも生産的にも問題があった。次に、Ni元素を10at%添加の場合、アモルファス安定性が低い為、結晶化且つ鋳造未充填となった。   When Ni element was not added, the amorphous stability was low, so that a sufficient amorphous state could not be obtained. Also, the hot water temperature was high, and many pores were found on the ribbon, which caused problems both economically and productively. Next, when Ni element was added at 10 at%, since the amorphous stability was low, crystallization and casting were not filled.

高周波加熱にて高純度フェロボロン(純度98at%)、高純度(純度98%以上)のFe、Zr、Ni、Si素材を混合・溶解し棒状インゴットを作製し、高周波加熱により再溶融後、Arガスで石英製ノズルから溶湯を押出し、銅製ロールで急冷凝固させ、リボンを作成した。合金成分は、Fe71.3−b−B23.7−Zr−Ni−Co(ただしb=3.6、5.7、7.8at%)で構成されている。なお、作成した非晶質合金は、アーク放電による溶解時に、不純物である酸素や低融点金属等は除去され、99.8%以上に精製されている。 High-purity ferroboron (purity 98 at%) and high-purity (purity 98% or more) Fe, Zr, Ni, Si materials are mixed and dissolved by high-frequency heating to produce a rod-shaped ingot. After melting again by high-frequency heating, Ar gas Then, the molten metal was extruded from a quartz nozzle and rapidly solidified with a copper roll to form a ribbon. The alloy component is composed of Fe 71.3-b -B 23.7 -Zr b -Ni 4 -Co 1 (where b = 3.6, 5.7, 7.8 at%). The produced amorphous alloy is refined to 99.8% or more by removing impurities such as oxygen and low-melting point metals during melting by arc discharge.

図6は、組成式Fe71.3−b−B23.7−Zr−Ni−Co(ただしb=1.9、3.6、5.7、7.8at%)と過冷却液体温度(ΔTx)の相関関係を示すグラフである。 FIG. 6 shows a composition formula Fe 71.3-b -B 23.7 -Zr b -Ni 4 -Co 1 (where b = 1.9, 3.6, 5.7, 7.8 at%) and supercooling. It is a graph which shows the correlation of liquid temperature ((DELTA) Tx).

表4に、該リボンを用いて示差走査熱量分析より吸熱発熱反応データより得られたガラス転移点(Tg)、結晶化温度(Tx)、過冷却液体温度(ΔTx)、鋳造性の実験結果を示す。b=1.9の場合は比較実験例9、b=3.6の場合は実験例10、b=5.7の場合は実験例11、b=7.8の場合は実験例12、b=9.5の場合は比較実験例10としている。   Table 4 shows experimental results of glass transition point (Tg), crystallization temperature (Tx), supercooled liquid temperature (ΔTx), and castability obtained from endothermic exothermic reaction data by differential scanning calorimetry using the ribbon. Show. Comparative experiment example 9 when b = 1.9, experimental example 10 when b = 3.6, experimental example 11 when b = 5.7, experimental example 12 when b = 7.8, b = 9.5 is set as Comparative Experiment Example 10.

Figure 0005610259
Figure 0005610259

表4の実施例と比較例を比べてみると、Zr元素の添加量による鋳造性、アモルファス安定性、耐酸化性を示す二次成形後の表面粗さRaが良好である範囲は3.6≦Zr添加量(at%)≦7.8であることが認められた。   Comparing the examples in Table 4 with the comparative examples, the range in which the surface roughness Ra after the secondary forming showing the castability, amorphous stability, and oxidation resistance depending on the amount of Zr element added is 3.6. It was observed that ≦ Zr addition amount (at%) ≦ 7.8.

Zr元素を1.9、9.5at%添加の場合、そもそも非晶質のリボンを得ることは出来なかった。また、1.9at%添加では湯流れは非常に良好で、リボン作成は出来たものの、全て結晶化していた。また9.5at%の場合、湯流れが悪く、リボンは連続的に作製することが出来なかった。このため、両比較例ともに鋳型への鋳造実験は行わなかった。   When Zr element was added at 1.9 and 9.5 at%, an amorphous ribbon could not be obtained in the first place. When 1.9 at% was added, the hot water flow was very good, and although ribbon formation was possible, all was crystallized. Moreover, in the case of 9.5 at%, the hot water flow was bad, and the ribbon could not be produced continuously. For this reason, casting experiments on molds were not performed in both comparative examples.

図7は、本発明の光学部品の製造方法の一実施例を示す工程図である。図7では、金属鋳型への遠心鋳造により得られた実施例1の合金板5×3×0.7mmtから金型成形により反射光学素子を作成した例を示す。なお、合金の種類は、実施例1に限定されない。また、鋳造方法は急冷可能であれば手段を問わない。また被成形物の合金板は、板全体が非晶質からなる合金板や外周部のみ非晶質からなる合金膜で構成されていることも含まれる。   FIG. 7 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing an optical component of the present invention. FIG. 7 shows an example in which a reflective optical element is formed by molding from an alloy plate 5 × 3 × 0.7 mmt of Example 1 obtained by centrifugal casting into a metal mold. The type of alloy is not limited to Example 1. The casting method is not limited as long as it can be rapidly cooled. Further, the alloy plate of the molding includes that the entire plate is made of an amorphous alloy plate or an alloy film made of an amorphous material only at the outer periphery.

まず、図7(a)において、チャンバー2の内部において、下金型8に被成形物である非晶質合金板7をセットした。上金型6、下金型8は、超硬合金、SiCや石英等のセラミックスやステンレス鋼、各種超合金、工具鋼、および高ガラス転移点を有する非晶質合金を用いることも可能である。金型表面には、窒化膜や炭化膜、貴金属膜等の金型耐久性を向上させるための膜をコートしてもよい。加熱源はセラミックスヒーター5やカートリッジヒーター12等を図示したが、加熱方法はそれらに限らない。上金型6および下金型8の周囲には、ハロゲンヒーター3とリフレクター10が配置されている。4はチャンバー2内の雰囲気を置換する際に使用する真空排気口である。   First, in FIG. 7A, an amorphous alloy plate 7 as a molding object was set in the lower mold 8 inside the chamber 2. The upper mold 6 and the lower mold 8 can use cemented carbide, ceramics such as SiC and quartz, stainless steel, various superalloys, tool steel, and amorphous alloys having a high glass transition point. . The mold surface may be coated with a film for improving mold durability such as a nitride film, a carbonized film, or a noble metal film. Although the ceramic heater 5 and the cartridge heater 12 are illustrated as the heating source, the heating method is not limited thereto. A halogen heater 3 and a reflector 10 are disposed around the upper mold 6 and the lower mold 8. Reference numeral 4 denotes a vacuum exhaust port used when replacing the atmosphere in the chamber 2.

図7(b)では、成形近傍を非酸化雰囲気とし、ガラス転移点Tg以上結晶化温度Tx以下の範囲に加熱後、プレス軸を軸方向に移動させることで、合金板7は圧縮成形される。9は成形中の非晶質合金板である。圧縮成形後、Tg以下まで加圧・徐冷し、その後、圧力を開放し、光学製品13を取り出す。図7(c)はその光学製品13を示す図である。   In FIG. 7B, the alloy plate 7 is compression-molded by moving the press shaft in the axial direction after heating in the range of the glass transition point Tg or more and the crystallization temperature Tx or less in the non-oxidizing atmosphere near the forming. . Reference numeral 9 denotes an amorphous alloy plate being formed. After compression molding, pressurization and slow cooling to Tg or less, then release the pressure and take out the optical product 13. FIG. 7C shows the optical product 13.

反射光学素子の構造強度を増す為に、光学製品にはリブを外周と内部に設けることができる。また、板厚やサイズによっては、リブは外周のみでも、また無くてもよい。側面には取付基準面を熱間成形時に同時に作り出すことも可能である。本実施例では矩形の板上に球面の光学面を有した製品例を示したが、合金板の形状や厚さ、光学面となる形状は特に限定されない。
作成した光学製品の光学有効面の形状精度は、高精度に仕上げた上金型6の精度と比べて最大0.5μmのずれであり、高精度に転写していることが確認できた。
In order to increase the structural strength of the reflective optical element, the optical product can be provided with ribs on the outer periphery and inside. Further, depending on the plate thickness and size, the ribs may be only on the outer periphery or not. A mounting reference surface can be formed on the side surface at the same time as hot forming. In the present embodiment, an example of a product having a spherical optical surface on a rectangular plate is shown, but the shape and thickness of the alloy plate and the shape to be the optical surface are not particularly limited.
The shape accuracy of the optically effective surface of the produced optical product was shifted by a maximum of 0.5 μm compared to the accuracy of the upper mold 6 finished with high accuracy, and it was confirmed that the transfer was performed with high accuracy.

本発明は、鋳造性、成形性に優れたFeを主成分とする非晶質合金を提供することができるので、前記非晶質合金を用いた光学部品に利用することができる。   The present invention can provide an amorphous alloy mainly composed of Fe, which is excellent in castability and formability, and can be used for an optical component using the amorphous alloy.

1 プレス軸
2 チャンバー
3 ハロゲンヒーター
4 真空排気口
5 セラミックスヒーター
6 上金型
7 非晶質合金板
8 下金型
9 成形中の金属板
10 リフレクター
11 胴型
12 カートリッジヒーター
13 光学製品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Press shaft 2 Chamber 3 Halogen heater 4 Vacuum exhaust port 5 Ceramic heater 6 Upper metal mold 7 Amorphous alloy plate 8 Lower metal mold 9 Metal plate in process of molding 10 Reflector 11 Body 12 Cartridge heater 13 Optical product

Claims (5)

組成式Fe−B−Zr−Ni−Co(a、b、c、d、eは原子組成百分率(at%)を示し、60.0≦a≦69.4、22.3≦b≦29.3、3.6≦c≦7.8、3.0≦d≦7.0、0.5≦e≦2.0の関係を満足し、且つ、a+b+c+d+eの合計は99.8以上である。)からなることを特徴とする非晶質合金。 Composition formula Fe a -B b -Zr c -Ni d -Co e (a, b, c, d, e represents an atomic composition percent (at%), 60.0 ≦ a ≦ 69.4,22.3 ≦ b ≦ 29.3, 3.6 ≦ c ≦ 7.8, 3.0 ≦ d ≦ 7.0, 0.5 ≦ e ≦ 2.0, and the sum of a + b + c + d + e is 99. It is an amorphous alloy characterized by comprising 8 or more). 前記CoはNiを置換して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の非晶質合金。   The amorphous alloy according to claim 1, wherein the Co is formed by substituting Ni. 前記非晶質合金の結晶化温度をTx、ガラス転移点をTgとすると、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)の温度範囲が50K以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の非晶質合金。   When the crystallization temperature of the amorphous alloy is Tx and the glass transition point is Tg, the temperature range of the supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg) is 50K or more. The amorphous alloy according to claim 1 or 2. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の非晶質合金からなり、光学部品の非晶質相の体積率が少なくとも60%以上であることを特徴とする光学部品。 An optical component comprising the amorphous alloy according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume fraction of the amorphous phase of the optical component is at least 60% or more. 請求項1に記載の非晶質合金を、過冷却液体域ΔTx(ΔTx=結晶化温度Tx−ガラス転移点Tg)の温度範囲に加熱し、型成形により加圧して成形した後、圧力を保持した状態で少なくともガラス転移点Tg以下まで冷却する工程を有することを特徴とする光学部品の製造方法。   The amorphous alloy according to claim 1 is heated to a temperature range of a supercooled liquid region ΔTx (ΔTx = crystallization temperature Tx−glass transition point Tg) and pressed by molding to maintain the pressure. And a process for cooling to at least the glass transition point Tg or less in the finished state.
JP2009216212A 2009-09-17 2009-09-17 Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component Active JP5610259B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216212A JP5610259B2 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009216212A JP5610259B2 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011063858A JP2011063858A (en) 2011-03-31
JP5610259B2 true JP5610259B2 (en) 2014-10-22

Family

ID=43950395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009216212A Active JP5610259B2 (en) 2009-09-17 2009-09-17 Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5610259B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110142321B (en) * 2019-05-21 2020-09-18 东北大学 Device and method for continuous punch forming of amorphous thin-wall structural part

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1171602A (en) * 1997-08-29 1999-03-16 Alps Electric Co Ltd Manufacture of parts having fine rugged part
JP3877893B2 (en) * 1999-01-08 2007-02-07 アルプス電気株式会社 High permeability metal glass alloy for high frequency
JP2004009105A (en) * 2002-06-07 2004-01-15 Canon Inc Method and apparatus for forming curved plate shape reflecting optical element
JP4484105B2 (en) * 2004-10-26 2010-06-16 国立大学法人東北大学 Molded product comprising metal glass laminate and method for producing the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011063858A (en) 2011-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5122514B2 (en) Sputtering target and manufacturing method thereof
JP4750353B2 (en) Tantalum amorphous alloy
JP3805601B2 (en) High corrosion resistance and high strength Fe-Cr based bulk amorphous alloy
JP4653388B2 (en) Yttrium modified amorphous alloy
JP2001303219A (en) Nickel base amorphous alloy composition
WO2006054822A1 (en) Fe-based bulk amorphous alloy compositions containing more than 5 elements and composites containing the amorphous phase
JP2007247037A (en) SUPERHIGH-STRENGTH Ni-BASED METAL GLASS ALLOY
JP2015504483A (en) Zr-based amorphous alloy
JP6997860B2 (en) Copper-based alloys for the production of bulk metallic glasses
JP2007063634A (en) Cu-(Hf, Zr)-Ag METAL GLASS ALLOY
Park et al. Bulk Glass Formation in Mg-Cu-Ag-Y-Gd Alloy
JP4515596B2 (en) Bulk amorphous alloy, method for producing bulk amorphous alloy, and high strength member
Park et al. Mg-rich Mg–Ni–Gd ternary bulk metallic glasses with high compressive specific strength and ductility
JP5610259B2 (en) Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component
JP3737056B2 (en) High strength Zr-based metallic glass
JP5688615B2 (en) Amorphous alloy, optical component, and method of manufacturing optical component
JP4742268B2 (en) High-strength Co-based metallic glass alloy with excellent workability
CN103911562B (en) Without phosphorus palladio block metal glass with wide supercooling liquid phase region and preparation method thereof
JP4320278B2 (en) Ti-based metallic glass
JP2008231519A (en) Quasi-crystal-particle-dispersed aluminum alloy and production method therefor
JP2000345309A (en) HIGH STRENGTH AND HIGH CORROSION RESISTANCE Ni BASE AMORPHOUS ALLOY
JP4557368B2 (en) Bulk amorphous alloy and high strength member using the same
JP4618569B2 (en) Cu-based metallic glass alloy
JPH08253830A (en) Production of single-crystal ni-base alloy casting having high single-crystallization ratio
JP2020139231A (en) Molded article made of molybdenum-aluminum-titanium alloy

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120907

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20120914

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20120907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140324

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140724

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140821

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5610259

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250