JPH02500754A - 迅速凝固経路により製造されるリチウム含有アルミニウム合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｒ４に　制゛告される１　ラム　アルミニウムミニラムを主成分とし、リチウム を含有する合金に係る。

アルミニウム合金にリチウムを配合して合金の密度を減少させ、弾性率を増加で きることは周知である。この分野では、ＲＳＲ経路及びより一般的な加工インゴ ット（ｗｒｏｕｇｈｔｉｎｇｏｔ）経路により製造された材料に対して多くの加 工が行われている。アルミニウムーリチウムをベースとする高弾性率低密度合金 の製造にＲＳＲ経路を用いると、主に次のような３つの利点がある。

（Ｉ）インゴットから得られ、亀裂開始及び腐食の部位となり得る粗粒金属第２ 相が除去され、より均質で且つ微細なミクロ構造が得られる。

（ＩＩ）インゴット経路を介して配合される相よりもスリップの均質化に有効な 分散質相を配合するので、延性及び靭性を改良することができる。

（■）（偏析の制限を避けることにより）加工インゴット経路よりも高い含有量 のリチウムを配合することができるので、密度の著しい減少及び弾性率と強度の 増加を期待することができる。

本発明は特に、ＲＳＲ経路のアルミニウムーリチウム技術の分散質相の面に係る 。従来、分散質を形成するために数種類の添加方法が研究されている。従来技術 の研究の１つは０．２〜０．６重量％のマンガン、クロム、鉄、コバルト、チタ ン及びジルコニウムを添加することによりアルミニウム−３重量％リチウム合金 に及ぼす効果に向けられている。（種々の文献中で）従来研究されていることが 知られている別の添加例を挙げる（全割合は重量％である）と、１〜７ケイ素、 ０．２チタン、０．４クロム、０．２〜３マンガン、０．５鉄、０．２〜１コバ ルト、０．０４イツトリウム、及び０．２〜１ジルコニウムである。

問題は、特に航空宇宙構造用に望ましい特性の均衡が良好なＲＳＲ経路アルミニ ウムーリチウム合金を開発することであり、このような望ましい特性には、低密 度と共に、強度、高弾性率、延性及び破壊靭性が挙げられ、本発明は、溶体化処 理、人工時効又は使用中に加えられ得るレベルの高い温度でアルミニウムーベー スマトリックス中の粗粒化（ｅｏａ−ｒｓｅｎｉｎｇ）を阻止する、このような 合金の新規添加剤を提供することによりこの問題に対処するものである。

本発明は迅速凝固速度法により形成される合金に係り、該合金はアルミニウムを ベースとし且つリチウム及びＸを含有しており、ここでＸはニオブ、モリブデン 、ハフニウム、タンタル及びタングステンから構成される耐熱金属元素群から選 択される元素の１種以上である。

以下の文中で記載する全組成は重量割合で表す。

Ｘは好ましくは該元素の２種以上よりもむしろ１種であり、Ｘは好ましくは副作 用又は密度の過度の増加を生じることなく十分な効果が得られるように０．２〜 ５．０％の範囲の割合で合金中に配合される。

リチウムは好ましくは１〜５％の範囲の割合で合金中に配合される。リチウムの 配合量が多すぎると合金は非常に脆くなる傾向がある。

このような耐熱金属元素をアルミニウムーリチウムベース合金に配合すると、合 金の強度（ＲＳＲスプラットの微小硬度として決定）が改良され、熱安定性（溶 体化処理温度及び人工時効温度を表す温度の露呈に伴う微小硬度の変化により決 定）が改良されることが判明した。これらの特性の改良はある程度は、耐熱金属 元素によりアルミニウムマトリックス内に形成される分散質によるものであると 考えられる。

この利点は、補強の目的等でアルミニウムーリチウム合金に従来加えられている リチウム以外の成分がベース合金中に存在していても、さほど減少しないものと 予想される。

アルミニウムー耐熱金属元素化合物の分散系は、粒子成長を阻止する役割を果た し、こうしてＲＳＲ合金に固有の微細な粒子寸法を維持するように助長する。こ の１Ｒ細な粒子寸法は高い強度及び延性を得るために重要である０合金の溶体化 熱処理、クエンチング及び及び時効の結果、分散質を含まないアルミニウムーリ チウム合金と同様にアルミニウムーリチウムベース化合物が沈澱する。溶体化処 理した合金中の沈澱硬化を助長する銅、亜鉛及びマグネシウムのような他の成分 がアルミニウムーリチウム合金中に存在していても、アルミニウムー耐熱金属元 素分散質の粒子成長阻止特性に目立った影響があるとは思われない。

本発明の実施にあたっては、従来技術で確立されている種々のＲＳＲ法が適当で ある。　ＲＳＲ法の共通点は、液体からの合金を高い冷却速度で冷却することで ある。　ＨＪｏｎｅｓ著Ｒａｐｉｄ　５ｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍ ｅｔａｆｓ　ａｎｄ　Ａ１１ａｙｓ（Ｔｈｅ　Ｉｎ５ｔｉ−ｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ 　Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｓｔｓ刊論文集第８号）及び他の争論文集第８号、溶射 、チル法及び溶接法のようなＲＳＲ法がある程度詳しく記載されている０種々の ＲＳ経路は冷却速度の調節に関する能力が相互に異なる０分散質の微細度及び固 溶解度の拡大は溶融物からの冷却速度に依存する。

本発明に関する実験室の作業の多くは、ＨＪｏｎｅｓの上記文献の１１及び１２ 頁に記載されているような２本ピストンスブラットクエンチング法を使用して実 施された。この方法は工業規模に拡大することはできない、このような大規模使 用の場合は、ガス噴霧又はプレーナフローキャスティング（ｐｌａｎａｒ　ｆｌ ｏｗ　ｃａｓｔｉｎｇ）のような別の確立されたＲＳＲ法が適当である。

合金はアルミニウムーリチウム合金に共通の成分であるアルミニウム、リチウム 、及びＸ以外に、例えば銅、マグネシウム又は亜鉛のような１又は複数の成分を 含有してもよい。

合金の例は、第１．２及び３表に示すような具体的な組成を有するものであり、 これらの表は２本ピストン法によりアルゴン雰囲気中でＲＳＲスプラットとして 製造される場合の合金に関する。製造されたスプラットは典型的には厚さ約５０ ｍｍであり、ＲＳＲ法により実現される冷却速度は１０５〜ｂ に示した組成は、ソースインゴットの組成の測定値を表す。

これはリチウム含有量を除き、報告される試験で常にスプラットの組成に密接に 対応する。スプラットの大部分のリチウム含有量の測定値は該当する微小硬度記 載欄の近傍の括弧内に示す。

下記第１表は、５４０℃（溶体化処理範囲を表す温度）の露呈時間の関数として 微小硬度の測定値（Ａ９７ａｍ２として表す）を示す、標本は露呈前にアルゴン を充填した石英囲障内に封入した。露呈時間が終了したら標本を封入から取り出 し、室温まで水中急冷した。タンタルを含有する合金については数値を報告して いないが、同等の特性を有することが予想される。

＾１−２．９Ｌｉ−１．６Ｎｂ　６４±３　６０±６　６６±６　６１±６　２ ８土６（２，９）　（２，８）　（２，７）　（２，３）　（Ｌ、Ｓ）＾１−３ ．６Ｌｉ−３，３Ｎｂ　７８±２１４±４８８±１７７７±１６　１９．１±１ （３，６）　（３，４）　（３，３）　（２，７）　（１，９）＾１−３．６Ｌ ｉ−５，３Ｎｂ　１０４±１１２７土１１１８±１０８５±６　３６±５（３， ６）　（３，１）　（２，４）　（１，７）　（０，７）＾１−５１ｉ−１．７ Ｎｂ　１２３±５１４３±６１２４±４１１９±６　４８±８＾１−３Ｌｉ−０ ，６Ｍｏ　１０５土３１１３±５１０６±１１８９±６　３４±６Δｌ−３，９ Ｌｉ−０，５Ｍｏ　１０２±９１１７±６１１６±７１１２±８　７０±１（３ ，９）　＜３．６）　（３，０）　（３，２）　（１，４）＾１−４．９Ｌｉ− ０−５Ｍｏ　１０４±８１４０±２５　１２０±８１２０±５　６８±５（４， １）　（４，０）　（３，４）　（３，３）　（１，９）＾１−５Ｌｉ−０．６ Ｍｏ　１０８±１１２４±７１１４±５　９１±９　４２±１３＾１−２．８Ｌ ｉ−５Ｈｆ　１０９±７１４６±７１１８±６　８８±６　３７±７（２，８） ＾１−３．５Ｌｉ−４．２８ｆ　１２９±８１４８±８１２４±５１０４±５　 ３８±７（３，５） ＾１−２．５Ｌｉ−１．１Ｗ　１０３±５１２２±７　７６±９　５２±３　２ ５±７（２，５）　（２，６）　（２，５）　（１，９）　（１，２）＾１−２ ．９Ｌｉ−１．８１４　７６±２１０２±３　７８±９　６７±５　２５±４（ ２，９）　（２，８）　（１，２）　（０，８＞　（１，５）＾ｌ−３Ｌｉ−２ ．８１４　１１８±６１２９±５１６２±１２８８±３　４４±３（３，０）　 （３，０＞　（２，９）　（２，３＞　（０，６）＾１−３Ｌｉ（、ＳＺｒ京　 ６０±４　８８±３　６７±６　４２±７　２６±５（２，７）　（２，６）　 （２，５）　（２，０）　（１，１）へｌ−２．６Ｌｉ本　５７±１　６２±４ 　５３±６　４３±４　２２±４（２，６）　（２，４）　（２，５）　（１， ６）　（１，０）車は比較の目的で試験した従来技術の合金を示す。

第２表は、１６０℃（人工時効条件を表す温度）の温度で実施した以外は、第１ 表と同様の試験の微小硬度及びリチウム含有量の変化を示す、標本のいくつカベ 指定したもの）は５４０℃で１時間溶体化処理を加えた後、時効前に室温まで水 中急冷した。残りの標本は「スプラット形成時の」条件から時効処理した。

＾１−３．６Ｌｉ−３，３Ｎｂ　８０±５１０５±１０１１７±８１２５±５　 −＾１−３．６Ｌｉ−５，３Ｎｂ　１０３±１１４６±４１５３±４１７２土８ １２７±１１（３，６）　（２，８）　（２，９）　（２，８）　（２，７）＾ １−５．０Ｌｉ−１．７Ｎｂ　１２３±５１５４±２１６９±８１７９±４１３ ０±９＾ｌ−３Ｌｉ−０，６Ｍｏ　１０５±３１５０±３１５８±４１６５±４ １０３±８ＡＩ−３，９Ｌｉ−０，５Ｍｏ　１０２±９１１２±１０１３３±６ １３４±７　−（３，９）　（３，５）　（３，２＞　（２，３）＾１−３．９ １ｉ−０．５Ｍｏ　１０２±９１３３±５１２９立１２　１３４±７　−（３， ９）　（３，２＞　＜２．９）　（２，６）ＡＩ−４，ｌＬｉ−０，５Ｎｏ　１ ０４±８１３０±１２　１４８±１５　１９０±２２（４，１）　（３，６）　 （３，１）　（２，５）＾１−４．ｌＬｉ−０．５Ｍｏ　１０４±９１２５±１ １　１４０±１５　１５６±１１（３，９）　（３，４）　（３，０）　（２， ３）＾１−５Ｌｉ−０．６Ｍｏ　１０９±１０　１５９±８　１６２±５　１７ １±６　１１４±２＾１−２．８Ｌｉ−５，ＯＨｆ　１０８±７１４８±４１５ ９±６１６４±５１２９±１０＾１−３．５Ｌｉ−４，２Ｒｆ　１２９±８１５ ３±１０　１７８±７１８５±７１３３±１０＾１−２．９Ｌｉ−１，８Ｗ　７ ２±４１１６±６１１９±９１２０±８　−＜２．９） ＾１−３Ｌｉ−２．８Ｗ　１１７±６１４４±９１６３±２１６５±３１３１± ７＜２．８）　（２，８）　（２，８）　（２，５）　（２，１３）＾１−３Ｌ ｉ４．５Ｚｒ　６２±５　９０±５　９９±６１０４±５　−へｌ−２．６Ｌｉ 本　６０±３　９４±３　１０８±８　１１６±７　−（２；６）　（２，５） 　（２，５）　（２，５＞へｌ−２．６Ｌｉ本　６０±３　８６±１１　１０５ ±９　１０７出１２（２，６）　（２，１）　（２，３）　（２，１）合金へｌ −３，９Ｌｉ　−０，５Ｎｏ、八ｌ−４，ｌＬｉ−０，５Ｍｏ及び八ｌ−２，６ Ｌｉの２番目の数値は１時間の予備溶体化処理を加えた標本を表す。

章は比較の目的で試験した従来技術の合金を示す。

上記実験結果は、本発明の合金の特性をスプラット標本の微小硬度測定値につい てのみ報告していることが理解されよう、これらの数字は、適当なＲＳＲ条件下 で工業規模で製造した場合、相当程度まで本発明の合金の強度及び安定性の有効 な指標となることが予想される。

第３表は参考合金に対する本発明の合金の比較試験を示す、不活性ガス噴霧によ りＲＳＲ粉末としてアルミニウムー４リチウム−０，６モリブデン合金を製造し た。粉末を円筒に入れた後、２５：１の縮小比で円形の棒状に押出成形した（通 常の中間脱ガス処理は行わなかった）、押出成形した棒を５４０℃で１時間溶体 化処理し、水中急冷した後、１６０℃で１時間時効させた。比較データは比較用 の従来技術の合金に係り、数値は公開文献、即ちＴｈｅ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　 ｏｆ　Ｍｅｔａｌｓ刊＾Ｉｕｍｉｎｉｕｍ−Ｌｉｔｈｉｕｍｌｌ）　（ｔｈｅ　 ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｈ１ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ ｌ　Ａｌｕｍｉｎｉｕ＋＊−Ｌｉｔｈｉｕｍ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）の８５頁 以下に所収のＰ　Ｊ　Ｍｅｓｃｈｔｅｒ他の論文から引用した。このデータは、 ＲＳＲ粉末から押出成形し、５８８℃で溶体化処理した後、１６０℃で１時間時 効させたアルミニウムー４リチウム−〇、２ジルコニウムの合金のデータである 。

＾１−４Ｌｉ−０．６Ｍｏ　４７２ＭＰａ　５１９ＭＰａ　１％＾１−４Ｌｉ− ０．２Ｚｒ　３９０ＨＰａ　４７５ＭＰａ　１０％これらの数値はＲＳＲ粉末製 造に関して最適化された方法でなく、重要な脱ガス段階を含まない方法のデータ であるので、本発明の上記合金が本発明の真の利点を表しているとはいえない、 しかしながら、この条件下でも本発明の合金は参考合金よりも強度において有効 な増加を示している。

この比較は報告した材料の等偏性に関して妥当ではないが、従来技術の最良の材 料について示したものでもなければ、本発明の最良の材料を示したものでもない ことに留意すべきである。

上述のように、３元合金を通して保証され得る性能の良好な組み合わせを有する 材料を生成するために、アルミニウムベースにリチウム及びＸ以外の成分を配合 することが可能であるので、本発明の合金はアルミニウムーリチウム−Ｘ系に限 定されない０合金は銅、亜鉛、マンガン及びマグネシウムから成る群から選択さ れる１種以上の成分を５％まで又は約５％含有し得ると仮定される。

補正口の写しく翻訳文）提出口（特許法第１８４条の８）特許庁長官　古　１） 文　毅　殿 １、特上出願の表示　ＰＣＴ／ＧＢ　８７１００７３４２、発明の名称　迅速凝 固経路により製造されるリチウム含有アルミニウム合金 ３、特許出願人 住　所　イギリス国、ロンドン・ニス・ダブリュ・　トエイ・　２・エイチ・ビ イ、ホワイトボール（番地なし）名　称　イギリス国 ４、代　理　人　東京都新宿区新宿１丁目１番１４号　山田ピル５、補正口の提 出年月日　１９８８年１０月６日６、添附書類の目録 （１）補正口の翻訳文　１通 本発明は特に、ＲＳＲ経路のアルミニウムーリチウム技術の分散質相の面に係る 。従来、分散質を形成するために数種類の添加方法が研究されている。従来技術 の研究の１つは０．２〜０．６重量％のマンガン、クロム、鉄、コバルト、チタ ン及びジルコニウムを添加することによりアルミニウム−３重量％リチウム合金 に及ぼす効果に向けられている。（種々の文献中で）従来研究されていることが 知られている別の添加例を挙げる（全割合は重量％である）と、１〜７ケイ素、 ０．２チタン、０．４クロム、０．２〜３マンガン、０．５鉄、０．２〜１コバ ルト、０．０４イツトリウム、及び０．２〜１ジルコニウムである。

問題は、特に航空宇宙構造用に望ましい特性の均衡が良好なＲＳＲ経路アルミニ ウムーリチウム合金を開発することであり、このような望ましい特性には、低密 度と共に、強度、高弾性率、延性及び破壊靭性が挙げられ、本発明は、溶体化処 理、人工時効又は使用中に加えられ得るレベルの高い温度でアルミニウムーベー スマトリックス中の粗粒化（ｅＯｌｌ−ｒｓｅｏｉｎｇ）を阻止する、このよう な合金の新規添加剤を提供することによりこの問題に対処するものである。

本発明は迅速凝固法により形成される合金に係り、該合金は、 １〜５重量％のＬｉと、 夫々が下記の割合で配合され、且つ組み合わせて使用する場合は合計の割合が５ 重量％を越えないように配合される次の耐熱元素： Ｎｂ　Ｏ，２〜５．３重量％、 Ｍｏ　０．２〜５．０重量％、 Ｈｆ　Ｏ，２〜５．０ｊｌ！、１％、 Ｔａ　０．２〜５．０重量％、 Ｗ　Ｏ，３〜５．０重量％以上 の１種以上と、残部＾１を含有しており、更に場合によっては不可避不純物及び 夫々が下記の割合で配合され、且つ合計で５重量％の次の従来の補強成分： Ｃｕ　０〜５重量％ Ｍ、　０〜５重量％ Ｚｎ　０〜５重量％ の１種以上を含有している。

リチウムの配合量が多すぎると合金は非常に脆くなる傾向がある。

このような耐熱金属元素をアルミニウムーリチウムベース合金に配合すると、合 金の強度（ＲＳＲスプラットの微小硬度として決定）が改良され、熱安定性（溶 体化処理温度及び人工時効温度を表す温度の露呈に伴う微小硬度の変化により決 定）が改良されることが判明した。これらの特性の改良はある程度は、耐熱金属 元素によりアルミニウムマトリックス内に形成される分散質によるものであると 考えられる。

この利点は、補強の目的等でアルミニウムーリチウム合金に従来加えられている リチウム以外の成分がベース合金中に存在していても、さほど減少しないものと 予想される。

アルミニウムー耐熱金属元素化合物の分散系は、粒子成長を阻止する役割を果た し、こうしてＲＳＲ合金に固有の微細な粒子寸法を維持するように助長する。こ の微細な粒子寸法は高い強度及び延性を得るために重要である０合金の溶体化熱 処理、クエンチング及び及び時効の結果、分散質を含まないアルミニウムーリチ ウム合金と同様にアルミニウムーリチウムベース化合物が沈澱する。溶体化処理 した合金中の沈澱硬化を助長する銅、亜鉛及びマグネシウムのような他の成分が アルミニウムーリチウム合金中に存在していても、アルミニウムー耐熱金属元素 分散質の粒子成長阻止特性に目立った影響があるとは思われない。

本発明の実施にあたっては、従来技術で確立されている種々のＲＳＲ法が適当で ある。　ＲＳＲ法の共通点は、液体がちの合金を高い冷却速度で冷却することで ある。　ＨＪｏｎｅｓ著Ｒａｐｉｄ　５ｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍ ｅｔａｌｓ　ａｎｄ＾１ｌｏｙｓ（Ｔｈｅ　Ｉｎ５ｔｉ−ｔｕｔｉｏｎ　ｏｆ　 Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｓｔｓ刊論文集第８号）及び他の多くの文献には、溶射、 チル法及び溶接法のようなＲＳＲ法がある程度詳しく記載されている０種々のＲ Ｓ経路は冷却速度の調節に関する能力が相互に異なる０分散質の微細度及び固溶 解度の拡大は溶融物からの冷却速度に依存する。

本発明に関する実験室の作業の多くは、ＨＪｏｎｅｓの上記文献の１１及び１２ 頁に記載されているような２本ピストンスプラットクエンチング法を使用して実 施された。この方法は工業規模に拡大することはできない、このような大規模使 用の場合は、ガス噴霧又はプレーナフローキャスティング（ｐｌａｎａｒ　ｆｌ ｏｗ　ｃａｓｔｉＢ）のような別の確立されたＲＳＲ法が適当である。

合金はアルミニウムーリチウム合金に共通の成分であるアルミニウム、リチウム 、及び％以外に、例えば銅、マグネシウム又は亜鉛のような１又は複数の成分を 含有してもよい。

合金の例は、第１．２及び３表に示すような具体的な組成を有するものであり、 これらの表は２本ピストン法によりアルゴン雰囲気中でＲ５Ｒスプラットとして 製造される場合の合金に関する。製造されたスプラットは典型的には厚さ約５０ ｍｍであり、ＲＳＲ法により実現される冷却速度は１０’〜１０６℃／秒のオー ダーである。第１表及び第２表の第１列に示した組成は、ソースインゴットの組 成の測定値を表す。

これはリチウム含有量を除き、報告される試験で常にスプラットの組成に密接に 対応する。スプラットの大部分のリチウム含有量の測定値は該当する微小硬度記 載欄の近傍の括弧内に示す。

下記第１表は、５４０℃（溶体化処理範囲を表す温度）の露呈時開の関数として 微小硬度の測定値（ｋｇ／１ａ−２として表す）を示す、標本は露呈前にアルゴ ンを充填した石英囲障内に封入した。Ｈ呈時間が終了したら標本を封入から取り 出し、室温まで水中急冷した。タンタルを含有する合金については数値を報告し ていないが、同等の特性を有することが予想される。

箪よ轟 ＾１−２．９Ｌｉ−１．６Ｎｂ　６４±３　６０土６　６６±６　６１±６　２ ８±６（２，９）　（２，８）　（２，７）　（２，３）　（１，６）＾１−３ ．６Ｌｉ−３，３Ｎｂ　７８±２　１４±４　８８±１７７７±１６　１９．１ ±１（３，６）　（３，４）　（３，３）　（２，７）　（１，９）＾１−３． ６Ｌｉ−５，３Ｎｂ　１０４＋１　１２７＋１　１１８＋１０　ｓｓ＋６３６＋ ５（３，６）　（３，１＞　（２，４）　（１，７）　（０，７）＾１−５Ｌｉ −１．７Ｎｂ　１２３±５１４３±６１２４±４１１９±６　４８±８＾！−３ Ｌｉ−０，６Ｍｏ　１０５±３１１３±５１０６±１１８９±６　３４±６＾１ −３．９Ｌｉ−０，５Ｍｏ　１０２±９１１７±６１１６±７１１２±８　７０ ±１（３，９）　（３，６）　（３，０）　（３，２）　（１，４）＾１−４． ９Ｌｉ−０−５Ｍｏ　１０４±８１４０±２５　１２０±８１２０±５　６８± ５（４，１）　（４，０）　（３，４）　（３，３）　（１，９）＾１−５Ｌｉ −０．６Ｍｏ　１０８±１１２４±７１１４±５　９１±９　４２±１３＾１− ２．８Ｌｉ−５Ｈｆ　１０９±７１４６±７１１８土６　８８±６　３７±７（ ２，８＞ ＾１−３．５Ｌｉ−４．２１１ｆ　１２９±８１４８±８１２４±５１０４±５ 　３８±７（３，５＞ ＾１−２．５Ｌｉ−１．１Ｗ　１０３±５１２２±７　７６±９　５２±３　２ ５±７（２，５）　＜２．６＞　＜２．５）　＜１．９）　（１２）ＡＩ−２， ９Ｌｉ−１，８Ｗ　７６＋２　１０２＋３　７８＋９　６７土５　２５＋４＜２ ．９）　（２，８）　＜１．２）　（０，８）　（１，５）ＡＩ−３Ｌｉ−２， ８１４１１８＋６　１２９±５　１６２＋１２　８８＋３　４４＋３（３，０） 　（３，０）　（２，９）　（２，３）　（０，６）＾１−３Ｌｉ−１．５２ｒ ＊　６０±４　８８±３　６７±６　４２±７　２６±５（２，７）　（２，６ ）　（２，５）　（２，０）　（１，１）＾Ｉ−２．６Ｌｉ富　５７±１　６２ ±４　５３±６　４３±４　２２±４（２，６）　（２，４）　（２，５）　（ １，６）　（１，０）本は比較の目的で試験した従来技術の合金を示す。

第２表は、１６０℃（人工時効条件を表す温度）の温度で実施した以外は、第１ 表と同様の試験の微小硬度及びリチウム含有量の変化を示す、標本のいくつが（ 指定したもの）は５４０℃で１時開溶体化処理を加えた後、時効前に室温まで水 中急冷した。残りの標本は「スプラット形成時の」条件がら時効処理した。

！λ表 Ａｌ−３，６Ｌｉ−３，３Ｎｂ　８０±５　１０５＋１０　１１７＋８　１２５ ＋５＾１−３．６Ｌｉ−５，３Ｎｂ　１０３±１１４６±４１５３±４１７２± ８１２７±１１（３，６＞　（２，８＞　（２，９）　＜２．８）　（２，７） ＡＩ−５，０Ｌｉ−１，７８ｂ　１２３＋５　１５４＋２　１６９＋８　１７９ ＋４　１３０ｆ９＾１−３Ｌｉ−０，６Ｍｏ　１０５＋３　１５０＋３　１５８ ＋４　１６５＋４　１０３＋８＾１−３．９Ｌｉ−０，５Ｍｏ　１０２±９１１ ２±１０　１３３±６１３４±７（３，９）　（３，５＞　（３，２）　（２， ３）＾１−３．９Ｌｉ−０．５Ｍｏ　１０２±９１３３±５１２９±１２　１３ ４±７（３，９）　（３，２）　（２，９）　（２，６）ＡＩ−４，ｌＬｉ−０ ，５Ｍｏ　１０４＋８　１３０＋１２　１４８＋１５　１９０＋２２（４，１） 　（３゜ｅ）　（３，１）　（２，５）＾１−４．ｌＬｉ−０．５Ｍｏ　１０４ ±９１２５±１１　１４０±１５　１５６±１１（３，９＞　（３，４）　（３ ，０）　（２，３）＾１−５Ｌｉ−０．６Ｍｏ　１０９土１０　１５９±８１６ ２±５１７１±６１１４±２＾１−２．８Ｌｉ−５，ＯＨｆ　１０８±７１４８ ±４１５９±６１６４±５１２９±１０＾１−３．５Ｌｉ−４，２Ｈｆ　１２９ ±８　１５３＋１０　１７８ｆ７　１８５＋７　１３３＋１０＾１−２．９Ｌｉ −１，聞　７２±４１１６±６１１９±９１２０±８（２，９） ＡＩ−３Ｌｉ−２，！Ｊ　１１７±６　１４４立９　１６３±２　１６５責３　 １３１±７（２，８）　（２，８）　（２，８）　（２，５）　＜２．８）＾１ −３Ｌｉ−１．５２ｒ　６２±５　９０±５　９９±６１０４±５＾１−２．６ Ｌｉ＊　６０±３　９４±３１０８±８１１６±７（２，６）　（２，５）　（ ２，５）　（２，５）Δｌ−２．６Ｌｉ本　６０貴３　８６±１１　１０５±９ 　１０７±１２（２，６）　（２，１）　（２，３）　（２，１）合金Ａｌ−３ ，９Ｌｉ−０，５Ｍｏ、Ａｌ−４，ｌＬｉ−０，５Ｍｏ及び＾Ｉ−２．６Ｌｉの ２番目の数値は１時間の予備溶体化処理を加えた標本を表す。

隼は比較の目的で試験した従来技術の合金を示す。

上記実験結果は、本発明の合金の特性をスプラット標本の微小硬度測定値につい てのみ報告していることが理解されよう。これらの数字は、適当なＲＳＲ条件下 で工業規模で製造した場合、相当程度まで本発明の合金の強度及び安定性の有効 な指標となることが予想される。

第３表は参考合金に対する本発明の合金の比較試験を示す。不活性ガス噴霧によ りＲＳＲ粉末としてアルミニウムー４リチウム−０，６モリブデン合金を製造し た。粉末を円筒に入れた後、２５：１の縮小比で円形の棒状に押出成形した（通 常の中間脱ガス処理は行わなかった）。押出成形した棒を５４０℃で１時間溶体 化処理し、水中急冷した後、１６０℃で１時間時効させた。比較データは比較用 の従来技術の合金に係り、数値は公開文献、即ちＴｈｅ　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　 ｏｆ　Ｍｅｔａｌｓ刊＾１ｕｍｉｎｉｕｍ−ＬｉｔｈｉｕｍＩ［Ｉ　（ｔｈｅ　 ｐｒｏｅｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｔｈ１ｒｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ ｌ　＾ｌｕｍｉｎｉｕＩ＋−Ｌｉｔｈｉｕｍ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）の８５頁 以下に所収のＰ　Ｊ　Ｍｅｓｃｈｔｅｒ他の論文から引用した。このデータは、 ＲＳＲ粉末から押出成形し、５８８℃で溶体化処理した後、１６０℃で１時間時 効させたアルミニウムー４リチウム−０，２ジルコニウムの合金のデータである 。

＾１−４Ｌｉ−０．６Ｍｏ　４７２ＭＰａ　５１９ＭＰａ　１％＾１−４Ｌｉ− ０．２Ｚｒ　３９０ＨＰａ　４７５ＭＰａ　１０％これらの数値はＲＳＲ粉末製 造に関して最適化された方法でなく、重要な脱ガス段階を含まない方法のデータ であるので、本発明の上記合金が本発明の真の利点を表しているとはいえない。

しかしながら、この条件下でも本発明の合金は参考合金よりも強度において有効 な増加を示している。

この比較は報告した材料の等偏性に関して妥当ではないが、従来技術の最良の材 料について示したものでもなければ、本発明の最良の材料と示したものでもない ことに留意すべきである。

上述のように、３元合金を通して保証され得る性能の良好な組み合わせを有する 材料を生成するために、アルミニウムベースにリチウム及びＸ以外の成分を配合 することが可能であるので、本発明の合金はアルミニウムーリチウム−Ｘ系に限 定されない０合金は銅、亜鉛、マンガン及びマグネシウムから成る群から選択さ れる１種以上の成分を５％まで又は約５％含有し得ると仮定される。

謹】ト１釆」【 １．迅速凝固法により形成される合金であって、１〜５重量％のＬｉと、 夫々が下記の割合で配合され、且つ組み合わせて使用する場合は合計の割合が５ 重量％を越えないように配合される次の耐熱元素： Ｎｂ　Ｏ，２〜５．３重量％、 Ｎｏ　Ｏ，：’−５，０重量％、 ）Ｉｆ　０．２〜５．０重量％、 Ｔａ　０．２〜５．０重量％、 Ｎ　Ｏ１３〜５．０重量％以上 の１種以上と、残部＾１を含有しており、更に場合によっては不可避不純物及び 夫々が下記の割合で配合され、且つ合Ｃｕ　０〜５重量％ Ｍｇ０〜５重量％ Ｚｎ　０〜５重量％ の１種以上を含有している前記合金。

２．１〜５重量％のリチウム及び１〜５重量％のニオブを含有していることを特 徴とする請求項１に記載の合金。

３．１〜５重量％のリチウム及び０．５〜１．５重１％のモリブデンを含有して いることを特徴とする請求項１に記載の合金。

４．１〜５重量％のリチウム及び３〜５重１％のハフニウムを含有していること を特徴とする請求項１に記載の合金。

５．１〜５重量％のリチウム及び１〜３重量％のタングステンを含有しているこ とを特徴とする請求項１に記載の合金。

国際調査報告 １ＩＩｌ−−１−１ｌｊ−＾帥１−＝−１１４ＩＩＮｏｐｃτ／ＧＢ８７１００ ７３４国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．迅速凝固速度法により形成される合金であって、アルミニウムをベースとし ており、リチウム及びＸを含有しており、Ｘはニオブ、モリブデン、ハフニウム 、タンタル及びタングステンから成る耐熱金属元素の群から選択される１種以上 の元素である前記合金。
2. ２．Ｘが該群の１種の元素であり、Ｘが０．２〜５．０重量％の範囲の割合で合 金中に配合されることを特徴とする請求項１に記載の合金。
3. ３．１．０〜５．０重量％の割合でリチウムを合金中に配合することを特徴とす る請求項１又は２に記載の合金。
4. ４．１〜５重量％のリチウム及び１〜５重量％のニオブを含有していることを特 徴とする請求項１に記載の合金。
5. ５．１〜５重量％のリチウム及び０．５〜１．５重量％のモリブデンを合有して いることを特徴とする請求項１に記載の合金。
6. ６．工〜５重量％のリチウム及び３〜５重量％のハフニウムを含有していること を特徴とする請求項１に記載の合金。
7. ７．１〜５重量％のリチウム及び１〜３重量％のタングステンを含有しているこ とを特徴とする請求項１に記載の合金。
8. ８．銅、マグネシウム及び亜鉛から成る群から選択された１種以上の元素を（合 計で）５重量％まで含有していることを特徴とする請求項１から７のいずれかに 記載の合金。