JPH03174395A - クロムの巨大粒又は単結晶及びその製造法 - Google Patents
クロムの巨大粒又は単結晶及びその製造法Info
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- JPH03174395A JPH03174395A JP1294803A JP29480389A JPH03174395A JP H03174395 A JPH03174395 A JP H03174395A JP 1294803 A JP1294803 A JP 1294803A JP 29480389 A JP29480389 A JP 29480389A JP H03174395 A JPH03174395 A JP H03174395A
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- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
- C30B1/00—Single-crystal growth directly from the solid state
- C30B1/02—Single-crystal growth directly from the solid state by thermal treatment, e.g. strain annealing
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- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
- C22C1/045—Alloys based on refractory metals
-
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- C22C27/06—Alloys based on chromium
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- C30—CRYSTAL GROWTH
- C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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- C30B29/02—Elements
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はクロムの巨大粒または単結晶及びその製造方法
に関するものである。
に関するものである。
【従来の技術]
クロムは優れた耐蝕性、耐熱性を備えているにもかかわ
らず、その用途は主に合金の添加材として用いられてい
るにすぎず、クロム単体ではスパッタリング用のターゲ
ツト材以外の用途にはほとんど実用化されていないのが
現状である。
らず、その用途は主に合金の添加材として用いられてい
るにすぎず、クロム単体ではスパッタリング用のターゲ
ツト材以外の用途にはほとんど実用化されていないのが
現状である。
その主な原因は、クロムの粒界の脆弱さに起因するクロ
ム自体の脆性にあり、従ってこのものの塑性加工は非常
に困難であったためである。
ム自体の脆性にあり、従ってこのものの塑性加工は非常
に困難であったためである。
そのため実用的なりロムの成形体を得るためには、放電
加工やワイヤーカット等の歩留まりの悪い加工法に頼ら
ざるを得ず、複雑な形状のクロムの成形体を得ることは
実質的に不可能であった。
加工やワイヤーカット等の歩留まりの悪い加工法に頼ら
ざるを得ず、複雑な形状のクロムの成形体を得ることは
実質的に不可能であった。
クロム等の金属の粒界脆性を根本的に解決するためには
、粒界の存在しない111結晶とすることである。
、粒界の存在しない111結晶とすることである。
金属、例えばモリブデンの単結晶化の方法として二次再
結晶法が捉案されている(特開昭59−141498号
公報参照)。この方法は、単結晶化の必須要件として、
いわゆるピンニングエレメントを単結晶成分に添加する
方法で、その添加剤(CaO。
結晶法が捉案されている(特開昭59−141498号
公報参照)。この方法は、単結晶化の必須要件として、
いわゆるピンニングエレメントを単結晶成分に添加する
方法で、その添加剤(CaO。
MgO)の量的制御が厳密に要求される。
現在、クロムの単結晶はフローティングゾーン法で得る
のが一般的であるが、この方法は時間当りの生産量が限
られること、製品の形状が比較的小さい径の棒状に駆足
されること、装置が極めて複雑化すること等の問題点が
あり、この方法で大形または複雑形状のクロム単結晶を
得ることは極めて困難であった。
のが一般的であるが、この方法は時間当りの生産量が限
られること、製品の形状が比較的小さい径の棒状に駆足
されること、装置が極めて複雑化すること等の問題点が
あり、この方法で大形または複雑形状のクロム単結晶を
得ることは極めて困難であった。
自由形状のクロムの大形単結晶を容易に得ることができ
るならば、従来の加工方法のように加工の際の歩留まり
の問題もなく、比較的複雑形状の成形体が必要な電子部
材への応用も考えられ、クロムの用途の著しい拡大が期
待できることになる。
るならば、従来の加工方法のように加工の際の歩留まり
の問題もなく、比較的複雑形状の成形体が必要な電子部
材への応用も考えられ、クロムの用途の著しい拡大が期
待できることになる。
[問題を解決するための手段]
本発明者らは、クロムの単結晶の製造法につき鋭意検討
し、二次再結晶法によるクロムの単結晶化に際し、クロ
ム成分中に存在する不純物、例えば、Ti、Al、Si
、Ca等の挙動に注目し検討を重ねた結果、このような
不純物がクロムの単結晶化に良好な影響を及ぼすことに
着目し、ある範囲の量の、TI、 AI、Cas Si
の内から選ばれた1種以上の元素を添加したクロム又は
、これらを添加し且つCoを含有したクロムをまず焼結
し、その焼結体を比較的温和な熱処理、即ち二次再結晶
化することによってクロムの単結晶化が可能であるとの
知見を得て本発明を完成した。
し、二次再結晶法によるクロムの単結晶化に際し、クロ
ム成分中に存在する不純物、例えば、Ti、Al、Si
、Ca等の挙動に注目し検討を重ねた結果、このような
不純物がクロムの単結晶化に良好な影響を及ぼすことに
着目し、ある範囲の量の、TI、 AI、Cas Si
の内から選ばれた1種以上の元素を添加したクロム又は
、これらを添加し且つCoを含有したクロムをまず焼結
し、その焼結体を比較的温和な熱処理、即ち二次再結晶
化することによってクロムの単結晶化が可能であるとの
知見を得て本発明を完成した。
即ち、本発明は、TI、 AI、Ca、 Siからなる
群から選ばれたI FJi以上の元素を添加した又は、
Coを含有しTi、 AI、Ca、 Siからなる群か
ら選ばれた1種以上の元素を添加した、且つ、焼結によ
り歪を施したクロム成形体を熱処理することを熱処理す
るクロムの巨大粒または単結晶の製造法、及び、TI、
A1、Ca、 91からなる群から選ばれたI Pm以
上の元素をこれらの酸化物換算で0.0002wt%と
なる量を添加量の下限とし、同0.1wt%となる量を
上限として添加したクロム、又はCoを0.0i〜3w
t%含有しTl5AISCa、 Stからなる群から選
ばれたI Pli以上の元素をこれらの酸化物換算で0
.0O02wt%となる量を添加量の下限とし、同0.
lwt%となる量を上限として添加したクロムの巨大粒
または単結晶に関するものである。
群から選ばれたI FJi以上の元素を添加した又は、
Coを含有しTi、 AI、Ca、 Siからなる群か
ら選ばれた1種以上の元素を添加した、且つ、焼結によ
り歪を施したクロム成形体を熱処理することを熱処理す
るクロムの巨大粒または単結晶の製造法、及び、TI、
A1、Ca、 91からなる群から選ばれたI Pm以
上の元素をこれらの酸化物換算で0.0002wt%と
なる量を添加量の下限とし、同0.1wt%となる量を
上限として添加したクロム、又はCoを0.0i〜3w
t%含有しTl5AISCa、 Stからなる群から選
ばれたI Pli以上の元素をこれらの酸化物換算で0
.0O02wt%となる量を添加量の下限とし、同0.
lwt%となる量を上限として添加したクロムの巨大粒
または単結晶に関するものである。
本発明者等は、更に検討を重ねた結果、上記のようなり
ロムを焼結後更にこの焼結体を塑性加工しその成形体を
用いることにより、後の熱処理をより温和な条件で行う
ことが可能なことを見出した。本発明で言う巨大粒とは
、比較的大きな単結晶が集合したものと実質的に変わら
ない。
ロムを焼結後更にこの焼結体を塑性加工しその成形体を
用いることにより、後の熱処理をより温和な条件で行う
ことが可能なことを見出した。本発明で言う巨大粒とは
、比較的大きな単結晶が集合したものと実質的に変わら
ない。
金属クロムの製錬は、還元法、電解法等の方法で実施さ
れているが、これらの方法において原料として使用する
クロム鉱石にはクロム以外にFe5A1.5iSN1%
Cu等の成分が存在し、工業的に最も高純度のクロム
を得る方法とされている電解法で得られたクロム中にも
、得られたままの状態では、例えば、Fe; 20〜1
1000pp 、 Al; l 〜20p1)s 、8
1; 30〜600ppm、 Tl;1〜20ppm
s Ca; l 〜1100pp等の不純物
が含まれている。本発明に於いては、得られる製品の純
度の而からは電解法で得たクロムを用いることが好まし
いが、しかし、クロム及びその他の成分を酸化物の状態
で所定量混合し、それを金属化する、通常の還元法で得
たクロムを用いることも好適である。
れているが、これらの方法において原料として使用する
クロム鉱石にはクロム以外にFe5A1.5iSN1%
Cu等の成分が存在し、工業的に最も高純度のクロム
を得る方法とされている電解法で得られたクロム中にも
、得られたままの状態では、例えば、Fe; 20〜1
1000pp 、 Al; l 〜20p1)s 、8
1; 30〜600ppm、 Tl;1〜20ppm
s Ca; l 〜1100pp等の不純物
が含まれている。本発明に於いては、得られる製品の純
度の而からは電解法で得たクロムを用いることが好まし
いが、しかし、クロム及びその他の成分を酸化物の状態
で所定量混合し、それを金属化する、通常の還元法で得
たクロムを用いることも好適である。
本発明で、クロム成分に必要量の添加成分を添加する方
法の一つとして、クロムを得るためのクロム成分例えば
酸化クロムに添加成分をあらかじめ添加する方法がある
。
法の一つとして、クロムを得るためのクロム成分例えば
酸化クロムに添加成分をあらかじめ添加する方法がある
。
本発明においてもこの方法が好ましい。しかしこの添加
の方法は、成分に他の不純物の混入が防止でき、また均
一な組成の成分が得られる方法であればいかなる方法で
も良い。クロム成分に対する添加成分の添加量は、添加
成分の酸化物として0.0002wt%を下限(この量
は添加物の添加量を示す)とし、上限はクロム中に酸化
物としてO,1wt%となる量である。前記量が0.0
002νt%よりも少ないと添加物の添加の効果は乏し
く、また同量が0゜twt%を越えるとクロム粒界のピ
ンニング効果が過剰に現れ単結晶の生成が困難となる。
の方法は、成分に他の不純物の混入が防止でき、また均
一な組成の成分が得られる方法であればいかなる方法で
も良い。クロム成分に対する添加成分の添加量は、添加
成分の酸化物として0.0002wt%を下限(この量
は添加物の添加量を示す)とし、上限はクロム中に酸化
物としてO,1wt%となる量である。前記量が0.0
002νt%よりも少ないと添加物の添加の効果は乏し
く、また同量が0゜twt%を越えるとクロム粒界のピ
ンニング効果が過剰に現れ単結晶の生成が困難となる。
前記添加成分の量が0.0002νt%から0.1wt
%(いずれも酸化物として)の範囲内でも添加物がクロ
ム中で偏析する場合があるので、0.03wt%以下の
量が望ましい。
%(いずれも酸化物として)の範囲内でも添加物がクロ
ム中で偏析する場合があるので、0.03wt%以下の
量が望ましい。
又、クロム成分にCo成分を含有させる方法は、特に制
限されず、クロムそのものへのCoの添加、クロムの金
属化の過程での添加等いずれの段階でも良く、後のクロ
ムの焼結の時点で所定量のCoを含んでいれば良い。
限されず、クロムそのものへのCoの添加、クロムの金
属化の過程での添加等いずれの段階でも良く、後のクロ
ムの焼結の時点で所定量のCoを含んでいれば良い。
Coの含有量は、0.01〜3wt%である。Coの量
が0゜01wt%より小ではCoの添加の効果に乏しく
、又、3wt%より大では逆にクロムの単結晶化に悪影
響を及ぼす。更にGoと併用する他の成分ユは前記した
と同様である。
が0゜01wt%より小ではCoの添加の効果に乏しく
、又、3wt%より大では逆にクロムの単結晶化に悪影
響を及ぼす。更にGoと併用する他の成分ユは前記した
と同様である。
本発明で、Coの存在によりその後の熱処理の条件をよ
り温和なものとすることができるが、これは、クロムの
再結晶の際にCoが触媒効果を及ぼすためと考えられる
。
り温和なものとすることができるが、これは、クロムの
再結晶の際にCoが触媒効果を及ぼすためと考えられる
。
本発明の方法で原料として用いるクロムは前記したよう
なりロムであるが、これを通常の粉末状とし焼結を施す
。ここで用いる焼結法は一般的に行われている焼成法、
熱間静水圧プレス法(HIP)等の方法が用いられるが
、何れにしても、焼結体が、熱により歪みを受ける状態
となる方法である。
なりロムであるが、これを通常の粉末状とし焼結を施す
。ここで用いる焼結法は一般的に行われている焼成法、
熱間静水圧プレス法(HIP)等の方法が用いられるが
、何れにしても、焼結体が、熱により歪みを受ける状態
となる方法である。
この際の焼結温度は、通常1200℃以上でクロムの融
点以下であり、また焼結時間は特に限定されないが10
分以上、更に圧力は11000at以上であることが好
ましい。焼結体の形状は、焼結の際の型容器を適宜選択
して用い、又、熱処理前の予備成形により、比較的複雑
な形状の焼結体(成形体)とすることが可能である。
点以下であり、また焼結時間は特に限定されないが10
分以上、更に圧力は11000at以上であることが好
ましい。焼結体の形状は、焼結の際の型容器を適宜選択
して用い、又、熱処理前の予備成形により、比較的複雑
な形状の焼結体(成形体)とすることが可能である。
本発明の方法では、前記したように焼結により得た成形
体を更に塑性加工することにより、後の熱処理を温和な
条件で行うこなうことができる。
体を更に塑性加工することにより、後の熱処理を温和な
条件で行うこなうことができる。
この際の塑性加工は特に制限されるものでないが、通常
行なわれている圧延、鍛造、押出し加工などで良く、例
えば、圧延の場合は、約700℃以下で、30〜90%
の圧延率で行うことができる。
行なわれている圧延、鍛造、押出し加工などで良く、例
えば、圧延の場合は、約700℃以下で、30〜90%
の圧延率で行うことができる。
上記した方法で得たクロムの成形体は熱処理(二次再結
晶)に供するが、この熱処理は、クロムの焼結の後の塑
性加工の有無、クロムへの添加物の種類によっても異る
が、1800℃からクロムの融点(1860℃)未満の
温度で、好ましくは、30分以上、水素雰囲気などの還
元雰囲気で行なう。
晶)に供するが、この熱処理は、クロムの焼結の後の塑
性加工の有無、クロムへの添加物の種類によっても異る
が、1800℃からクロムの融点(1860℃)未満の
温度で、好ましくは、30分以上、水素雰囲気などの還
元雰囲気で行なう。
上記に於てCoを含有したクロムを用いた場合は、比較
的低い温度(1300℃〉で熱処理を行うことができる
。この熱処理温度が1300℃より低いとクロムの単結
晶化が不十分である。
的低い温度(1300℃〉で熱処理を行うことができる
。この熱処理温度が1300℃より低いとクロムの単結
晶化が不十分である。
上記熱処理により得られたクロムは、単結晶であり、こ
のことはX線背面ラウェ法により確認することができる
。
のことはX線背面ラウェ法により確認することができる
。
[発明の効果]
本発明の方法により任意形状のクロムの巨大粒または単
結晶を能率よく製造することができ、得られたクロムの
巨大粒または単結晶は複雑形状の成形体が製造可能であ
る。又、クロム焼結体を塑性加工することにより、比較
的温和な条件で二次再結晶が可能である。
結晶を能率よく製造することができ、得られたクロムの
巨大粒または単結晶は複雑形状の成形体が製造可能であ
る。又、クロム焼結体を塑性加工することにより、比較
的温和な条件で二次再結晶が可能である。
[実施例]
以下、実施例に基づき説明するが本発明を何等限定する
ものではない。
ものではない。
実施例1
添加すべき酸化物を湿式法により表に示した0゜2wt
%までの夫々の全添加した酸化クロムを1550℃、水
素中でIO時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧
プレス法にて焼結しインゴットとした。焼結条件は温度
1200〜1300℃、圧力1200〜2000atm
。
%までの夫々の全添加した酸化クロムを1550℃、水
素中でIO時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧
プレス法にて焼結しインゴットとした。焼結条件は温度
1200〜1300℃、圧力1200〜2000atm
。
1時間である。この焼結体を500℃、30〜90%の
範囲で夫々温間圧延し、得られた圧延体を200mmX
50maX 10mm+の大きさに切り−出し水素雰
囲気にて1500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単
結晶を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶で
あることを確認した。クロム中の添加物含有量(表−1
)、焼結の温度圧力(表−2)及び焼結体の圧延率(表
−3)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。尚、比較
のため1000℃で焼結したものをそのまま熱処理を行
なったが、結晶状態は細粒であった。同様の手順で酸化
物添加のクロムの圧延体を得り。コノ圧延体を200m
5 X 501m X 10anの大きさに切り出し水
素雰囲気において1200〜1800℃、3時間の熱処
理を行なった。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−4
に示した。
範囲で夫々温間圧延し、得られた圧延体を200mmX
50maX 10mm+の大きさに切り−出し水素雰
囲気にて1500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単
結晶を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶で
あることを確認した。クロム中の添加物含有量(表−1
)、焼結の温度圧力(表−2)及び焼結体の圧延率(表
−3)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。尚、比較
のため1000℃で焼結したものをそのまま熱処理を行
なったが、結晶状態は細粒であった。同様の手順で酸化
物添加のクロムの圧延体を得り。コノ圧延体を200m
5 X 501m X 10anの大きさに切り出し水
素雰囲気において1200〜1800℃、3時間の熱処
理を行なった。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−4
に示した。
表−1
添加量(ppm)
TI AI Ca
00
10 0 0
0 20 0
0 50 0
0 0 30
0 0 0
0 0 20
10 0 0
0 10 0
10 0 30
10 0 10
10 10 30
10 10 10
100 100 100
50 50 300
0400
結晶状態
細粒
一部巨大粒
一部巨大粒
巨大粒
一部巨大粒
一部巨大粒
単結晶
単結晶
単結晶
単結晶
単結晶
単結晶
巨大粒
巨大粒
一部巨大粒
細粒
表−2
温度
1000℃
1200℃
1300℃
1300℃
1300℃
圧力
1800ati
1800ats
1800atw
1200aLm
1600at膳
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
単結晶
結晶状態
巨大粒
単結晶
単結晶
単結晶
巨大粒
添加物の組成はTl:AI:Ca:5l=lO:10:
30:150(ppm) 表−4 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ 1500℃ 結晶状態 細粒 細粒 一部巨大粒 単結晶 実施例2 Tl:AI:Ca:51=10:10:30:150と
なるように、各酸化物を湿式法により酸化クロムに添加
し、さらに同様に酸化コバルトを0.lvL%〜5.O
wt%添加した酸化クロムを1550℃、水素中で10
時間還元し、金属クロムとした後、熱間静水圧プレス法
にて焼結しインゴットとした。条件は温度1200〜1
300℃、圧力1200〜2000atm S1時間で
ある。このインゴットを200mmX 50gnX 5
Gm−の大きさに切り出し水素雰囲気にて1500℃、
3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚このも
のはX線背面ラウェ法で単結晶であることを確認した。
30:150(ppm) 表−4 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ 1500℃ 結晶状態 細粒 細粒 一部巨大粒 単結晶 実施例2 Tl:AI:Ca:51=10:10:30:150と
なるように、各酸化物を湿式法により酸化クロムに添加
し、さらに同様に酸化コバルトを0.lvL%〜5.O
wt%添加した酸化クロムを1550℃、水素中で10
時間還元し、金属クロムとした後、熱間静水圧プレス法
にて焼結しインゴットとした。条件は温度1200〜1
300℃、圧力1200〜2000atm S1時間で
ある。このインゴットを200mmX 50gnX 5
Gm−の大きさに切り出し水素雰囲気にて1500℃、
3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚このも
のはX線背面ラウェ法で単結晶であることを確認した。
クロム中のco含有量(表−5)、焼結の温度圧力(表
−6)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
−6)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
実施例3
実施例2と同様の手順で得た焼結体を200iIIX5
0a+m X 50mmの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった
。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−7に示した。
0a+m X 50mmの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった
。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−7に示した。
表−3
CO含有量 結晶状態
0.001wt% 単結晶
0.01 wt% 単結晶
0.1 wt% 単結晶
l wt% 単結晶
3 wt% 一部巨大粒
表−6
温度
1000℃
1200℃
1300℃
1300℃
1300℃
1300℃
圧力
1800ats
1800atm
1800atm
1200ats
16QOat+*
2000atm
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
単結晶
単結晶
表−7
熱処理温度
1200℃
1300℃
1400℃
1500℃
1600℃
結晶状態
細粒
一部巨大粒
巨大粒
単結晶
単結晶
実施例4
実施例1と同様の方法(焼結温度はttoo〜l:(0
0℃)で得たインゴットを200mmX 50謬煩X
500111の大きさに切り出し水素雰囲気にて160
0℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚
このものはX線背面ラウェ法でfit結晶であることを
確認した。クロム中の添加物含有量(表−8)、焼結の
温度、圧力(表−9)等とクロムの結晶状態を夫々示し
た。
0℃)で得たインゴットを200mmX 50謬煩X
500111の大きさに切り出し水素雰囲気にて160
0℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚
このものはX線背面ラウェ法でfit結晶であることを
確認した。クロム中の添加物含有量(表−8)、焼結の
温度、圧力(表−9)等とクロムの結晶状態を夫々示し
た。
表−9
添加f:L(ppll) 結晶状態T!
^I Ca SIO000 to o o 。
^I Ca SIO000 to o o 。
0 20 0 0
0 50 0 G
0 0 30 0
Q Q OIQ
o 0 20 30
10 0 0 30
0 10 0 30
10 0 30 0
細粒
一部巨大粒
一部巨大粒
巨大粒
一部巨大粒
一部巨大粒
単結晶
単結晶
単結晶
単結晶
10 0 10 20 単結晶10 1
0 30 150 単結晶to io
to to 巨大粒100 100 10
G too 巨大粒50 50 30G
50G 一部巨大粒0 0 400 800
細粒300 300 300 300 細
粒実施例5 実施例4と同様の手順で得た焼結体を200開×50m
5 X 50■−の大きさに切り出し水素雰囲気にて1
200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった。熱処
理温度と結晶粒成長の関係を表−lOに示した。
0 30 150 単結晶to io
to to 巨大粒100 100 10
G too 巨大粒50 50 30G
50G 一部巨大粒0 0 400 800
細粒300 300 300 300 細
粒実施例5 実施例4と同様の手順で得た焼結体を200開×50m
5 X 50■−の大きさに切り出し水素雰囲気にて1
200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった。熱処
理温度と結晶粒成長の関係を表−lOに示した。
表−9
温度 圧力
1100@C1800atm
1200℃ 1800ati
1300℃ 1IloOats
1300℃ 1200ats
結晶状態
巨大粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
1300℃
1300℃
1600ati
2000atm
単結晶
単結晶
表−IO
熱処理温度 結晶状態
1200℃ 細粒
1300℃ 細粒
1400℃ 細粒
1500℃ 一部巨大粒
(600℃ 小結晶
実施例G
実施例5と同様の方法で得た焼結体を500℃で30〜
90%の圧延率で圧延したものを200a+mX 50
maX 10a+mの大きさに切り出し水素雰囲気にて
1500℃、3II、17間の熱処理を行いクロムの単
結晶を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶で
あることを確認した。
90%の圧延率で圧延したものを200a+mX 50
maX 10a+mの大きさに切り出し水素雰囲気にて
1500℃、3II、17間の熱処理を行いクロムの単
結晶を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶で
あることを確認した。
クロム中のCo含有量(表−1l)、添加物含有量(表
−12)、焼結の温度圧力(表−15)、圧延率(表−
14)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
−12)、焼結の温度圧力(表−15)、圧延率(表−
14)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
実施例7
実施例Bと同様の手順で得た圧延体を200間X5hm
X 10mmの大きさに切り出し水素雰囲気にて120
0〜1800℃、3時間の熱処理を行なった。熱処理温
度と結晶粒成長の関係を表−15に示した。
X 10mmの大きさに切り出し水素雰囲気にて120
0〜1800℃、3時間の熱処理を行なった。熱処理温
度と結晶粒成長の関係を表−15に示した。
表−1l
Co含有量 結晶状態
0.0QLwt% 細粒
0.01 wt% 一部巨大粒
0.1 wt% 単結晶
t wt% 単結晶
3 wt% 一部巨大粒
5 wt% 細粒
(添加物の組成はTl:AI:Ca:8l−1o:10
:30:150(ppm)、焼結温度1250℃、 焼結圧力1500atm ) 表−12 添加量(ppm) 結晶状態 AI Ca 細粒 一部巨大粒 一部巨大粒 巨大粒 巨大粒 一部巨大粒 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 巨大粒 巨大粒 巨大粒 細粒 (Co含Q0.Lwt%、焼結温度1250℃焼結圧力
1500atm ) 表−13 温度 圧力 結晶状態 1000℃ 1800ati 細粒1200℃
1800ats 巨大粒1300℃ 18QQ
atl 単結晶1300℃ 1200ats
一部巨大粒1300℃ 1600ats 単結
晶1300℃ 2000at* 単結晶(添加物
の組成はTI:^I:Ca:31−10:to+30:
150(pps)、CO含量0.1wt%) 表−14 圧延率 結晶状態 0 % 細粒 10% 細粒 30% 単結晶 50% 単結晶 60% 単結晶 70% 巨大粒 80% 巨大粒 90% 一部巨大粒 (添加物の組成はT1:AI:Ca:5l−10:10
:30:150(ppm)、Co含QO,lwt%、焼
結温度1250”C1焼結圧力1500atm ) 表−15 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ l500℃ 18(10℃ 結晶状態 細粒 一部巨大粒 巨大粒 単結晶 単結晶 実施例8 TlO2を湿式法により表16に示した0、2νt%ま
での夫々の量添加した酸化クロムを1550’C1水素
中で10時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧プ
レス法にて焼結しインゴットとした。焼結条件は温度1
200〜1800℃、圧力1200〜2000at11
.1時間である。この焼結体を500℃、30〜90%
の範囲で夫々温間圧延し、得られた圧延体を20hmX
50amX 105mの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶
を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶である
ことを確認した。クロム中のT10□含有量(表−16
)、焼結の温度圧力(表−17)及び焼結体の圧延率(
表−13)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。尚、
比較のため1000℃で焼結したものをそのまま熱処理
を行なったが、結晶状態は細粒であった。同様の手順で
TI添加のクロムの圧延体を得た。この圧延体を200
mmX50mmX1G−一の大きさに切り出し水素雰囲
気において1200〜1eoo℃、3時間の熱処理を行
なった。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−19に示
した。
:30:150(ppm)、焼結温度1250℃、 焼結圧力1500atm ) 表−12 添加量(ppm) 結晶状態 AI Ca 細粒 一部巨大粒 一部巨大粒 巨大粒 巨大粒 一部巨大粒 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 単結晶 巨大粒 巨大粒 巨大粒 細粒 (Co含Q0.Lwt%、焼結温度1250℃焼結圧力
1500atm ) 表−13 温度 圧力 結晶状態 1000℃ 1800ati 細粒1200℃
1800ats 巨大粒1300℃ 18QQ
atl 単結晶1300℃ 1200ats
一部巨大粒1300℃ 1600ats 単結
晶1300℃ 2000at* 単結晶(添加物
の組成はTI:^I:Ca:31−10:to+30:
150(pps)、CO含量0.1wt%) 表−14 圧延率 結晶状態 0 % 細粒 10% 細粒 30% 単結晶 50% 単結晶 60% 単結晶 70% 巨大粒 80% 巨大粒 90% 一部巨大粒 (添加物の組成はT1:AI:Ca:5l−10:10
:30:150(ppm)、Co含QO,lwt%、焼
結温度1250”C1焼結圧力1500atm ) 表−15 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ l500℃ 18(10℃ 結晶状態 細粒 一部巨大粒 巨大粒 単結晶 単結晶 実施例8 TlO2を湿式法により表16に示した0、2νt%ま
での夫々の量添加した酸化クロムを1550’C1水素
中で10時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧プ
レス法にて焼結しインゴットとした。焼結条件は温度1
200〜1800℃、圧力1200〜2000at11
.1時間である。この焼結体を500℃、30〜90%
の範囲で夫々温間圧延し、得られた圧延体を20hmX
50amX 105mの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶
を得た。尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶である
ことを確認した。クロム中のT10□含有量(表−16
)、焼結の温度圧力(表−17)及び焼結体の圧延率(
表−13)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。尚、
比較のため1000℃で焼結したものをそのまま熱処理
を行なったが、結晶状態は細粒であった。同様の手順で
TI添加のクロムの圧延体を得た。この圧延体を200
mmX50mmX1G−一の大きさに切り出し水素雰囲
気において1200〜1eoo℃、3時間の熱処理を行
なった。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−19に示
した。
表−16
添加量
ppm
2ppm+
0ppm
50ppm+
00ppm
1000ppm
2000+)pH
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
単結晶
一部巨大粒
一部巨大粒
細粒
表−17
温度
1000℃
1200℃
1300℃
1300℃
1300℃
圧力
laoOatm
laoOatm
1800at11
1200ata
1800at−
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
単結晶
表−18
圧延率 結晶状態
30% 巨大粒
5o% 単結晶
80瓢 単結晶
70% 単結晶
90% 巨大粒
表−19
熱処理温度 結晶状態
1200℃ 細粒
1300℃ 細粒
1400℃ 一部巨大粒
1500”c 単結晶
1600℃ 単結晶
実施例9
酸化クロムの還元後、還元物中1: TlO2として1
0pp−となるようにTlO2を混式法:;より酸fヒ
フロムに添加し、同様に酸化コノ<ルートをO,lwt
%〜5゜0wt%添加した酸化クロムを1550℃、水
素中で10時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧
プレス法にて焼結しインゴットとした。条件は温度12
00〜1300℃、圧力1200〜2000atm、1
時間である。
0pp−となるようにTlO2を混式法:;より酸fヒ
フロムに添加し、同様に酸化コノ<ルートをO,lwt
%〜5゜0wt%添加した酸化クロムを1550℃、水
素中で10時間還元し、金属クロムとした後熱間静水圧
プレス法にて焼結しインゴットとした。条件は温度12
00〜1300℃、圧力1200〜2000atm、1
時間である。
このインゴットを20hIIX 5hm X 50an
の大きさに切り出し水素雰囲気にて1500℃、3時間
の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚このものはX
線背面ラウェ法で単結晶であることを確認した。クロム
中のCo含有量(表−2O)、TIO□含有量(表−2
l)、焼結の温度圧力(表−22)等と、クロムの結晶
状態を夫々示した。
の大きさに切り出し水素雰囲気にて1500℃、3時間
の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚このものはX
線背面ラウェ法で単結晶であることを確認した。クロム
中のCo含有量(表−2O)、TIO□含有量(表−2
l)、焼結の温度圧力(表−22)等と、クロムの結晶
状態を夫々示した。
実施例IO
実施例9と同様の手順で得た焼結体を200m585h
m X 505mの大きさに切り出し水素雰囲気にて1
200〜1800℃、3時間の熱処理を行なった。熱処
理温度と結晶粒成長の関係を表−23に示した。
m X 505mの大きさに切り出し水素雰囲気にて1
200〜1800℃、3時間の熱処理を行なった。熱処
理温度と結晶粒成長の関係を表−23に示した。
表−2O
Co含有量
0.001wt%
0.01 wt%
0.1 vL%
1.0 wt%
3、Owt%
5、Owt%
結晶状態
単結晶
単結晶
単結晶
単結晶
一部巨大粒
細粒
表−21
添加量
opp■
pp−
0ppm
0ppm
100pp飄
1000pp厘
2000ppm
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
単結晶
一部巨大粒
一部巨大粒
細粒
表−22
温度
1000℃
1200℃
1300℃
1300℃
1300℃
1300℃
圧力
1800atm
1800ats
1800atm
1200ats
1600atm
2000at會
結晶状態
細粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
単結晶
単結晶
表−23
熱処理温度
1200℃
1300℃
1400℃
1500℃
1600℃
結晶状態
細粒
一部巨大粒
巨大粒
単結晶
単結晶
実施例11
実施例8と同様の方法(焼結温度はttoo〜1300
℃)で得たインゴットを200mm X 50s+s
X 50m−の大きさに切り出し水素雰囲気にて160
0℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚
このものはX線背面ラウェ法で単結晶であることを確認
した。クロム中のTlO2lO2含有−24〉、焼結の
温度、圧力(表−25〉等とクロムの結晶状態を夫々示
した。
℃)で得たインゴットを200mm X 50s+s
X 50m−の大きさに切り出し水素雰囲気にて160
0℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た。尚
このものはX線背面ラウェ法で単結晶であることを確認
した。クロム中のTlO2lO2含有−24〉、焼結の
温度、圧力(表−25〉等とクロムの結晶状態を夫々示
した。
実施例12
実施例11と同様の手順で得た焼結体を20hmX 5
0+u X 50■麿の大きさに切り出し水素雰囲気に
て1200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった。
0+u X 50■麿の大きさに切り出し水素雰囲気に
て1200〜1600℃、3時間の熱処理を行なった。
熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−26に示した。
表−24
添加量 結晶状態
0pps 細粒
2ppl 巨大粒
10ppm 単結晶
50pp−単結晶
1100pp 一部巨大粒
11000pp 一部巨大粒
2000ppm
細粒
表−25
温度
1100℃
1200℃
1300℃
1300℃
1300℃
1300℃
圧力
180Qatm
1800atm
1800aLm
1200atm
1600atm
2000aLm
結晶状態
巨大粒
巨大粒
単結晶
一部巨大粒
単結晶
単結晶
表−26
熱処理温度
1200℃
1300℃
1400℃
1500℃
1600℃
結晶状態
細粒
細粒
細粒
一部巨大粒
単結晶
実施例13
実施例12と同様の方法で得た焼結体を500℃で30
〜90%の圧延率で圧延したものを200an X 5
0mwXIQwmの大きさに切り出し水素雰囲気にて1
500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た
。
〜90%の圧延率で圧延したものを200an X 5
0mwXIQwmの大きさに切り出し水素雰囲気にて1
500℃、3時間の熱処理を行いクロムの単結晶を得た
。
尚このものはX線背面ラウェ法で単結晶であることを確
認した。
認した。
クロム中のCo含有量(表−27)、TlO2lO2含
有−28〉、焼結の温度圧力(表−29)、圧延率(表
−50)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
有−28〉、焼結の温度圧力(表−29)、圧延率(表
−50)等と、クロムの結晶状態を夫々示した。
実施例L4
実施例13と同様の手順で得た圧延体を200+11X
50si+X11g+mの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1200〜11300℃、3時間の熱処理を行なっ
た。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−31に示した
。
50si+X11g+mの大きさに切り出し水素雰囲気
にて1200〜11300℃、3時間の熱処理を行なっ
た。熱処理温度と結晶粒成長の関係を表−31に示した
。
表−27
Co含有量 結晶状態
0.001wt% 細粒
0.01 wt% 一部巨大粒
0.1 wt% 単結晶
1.0 wt% 単結晶
3、Owt% 一部巨大粒
5、OwL% 細粒
(TI含量10ppm 、焼結温度1250℃焼結圧力
1500ats ) 表−28 添加量 結晶状態 0ppi 細粒 2pp■ 巨大粒 10ppm 単結晶 50pp−単結晶 1100pp 一部巨大拉 11000pp 一部巨大粒 200Opp■ 細粒 (Co含flO,1wt1%、焼結温度1250℃焼結
圧力1500at* ) 表−29 温度 1000℃ 1200℃ 1300℃ 1300℃ 1300℃ 圧力 18(lQatm IgOOats 1800aLs 1200ats 1600ats+ 結晶状態 細粒 巨大粒 単結晶 一部巨大粒 単結晶 表−30 圧延率 S 10% 30% 50% 80% 70% 80% 90% 結晶状態 組粒 細粒 単結晶 単結晶 単結晶 巨大粒 巨大粒 一部巨大粒 (T1含1110ppIISCo含QO,lwt%焼結
温度1250℃、焼結圧力1500atm )表−31 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ 1500℃ 1600℃ 結晶状態 細粒 一部巨大粒 巨大粒 単結晶 単結晶
1500ats ) 表−28 添加量 結晶状態 0ppi 細粒 2pp■ 巨大粒 10ppm 単結晶 50pp−単結晶 1100pp 一部巨大拉 11000pp 一部巨大粒 200Opp■ 細粒 (Co含flO,1wt1%、焼結温度1250℃焼結
圧力1500at* ) 表−29 温度 1000℃ 1200℃ 1300℃ 1300℃ 1300℃ 圧力 18(lQatm IgOOats 1800aLs 1200ats 1600ats+ 結晶状態 細粒 巨大粒 単結晶 一部巨大粒 単結晶 表−30 圧延率 S 10% 30% 50% 80% 70% 80% 90% 結晶状態 組粒 細粒 単結晶 単結晶 単結晶 巨大粒 巨大粒 一部巨大粒 (T1含1110ppIISCo含QO,lwt%焼結
温度1250℃、焼結圧力1500atm )表−31 熱処理温度 1200℃ 1300℃ 1400℃ 1500℃ 1600℃ 結晶状態 細粒 一部巨大粒 巨大粒 単結晶 単結晶
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)Ti、Al、Ca、Siからなる群から選ばれた1
種以上の元素を添加した又はCoを含有しTi、Al、
Ca、Siからなる群から選ばれた1種以上の元素を添
加した、且つ、焼結により歪を施したクロム成形体を熱
処理することを特徴とするクロムの巨大粒または単結晶
の製造法。 2)焼結し次いで塑性加工により成形したクロム成形体
を熱処理する特許請求の範囲1項記載の製造法。 3)加圧法にて焼結し成形した成形体を熱処理する特許
請求の範囲1又は2項記載の製造法。 4)Ti、Al、Ca、Siからなる群から選ばれた1
種以上の元素を、これらの酸化物換算で0.0002w
t%となる量を添加量の下限とし、同0.1wt%とな
る量を上限として添加したクロムを用いた特許請求の範
囲1〜3項いずれか記載の製造法。 5)Coを0.01〜3wt%含有したクロムを用いた
特許請求の範囲1〜4項いずれか記載の製造法。 6)Ti、Al、Ca、Siからなる群から選ばれた1
種以上の元素をこれらの酸化物換算で0.0002wt
%となる量を添加量の下限とし、同0.1wt%となる
量を上限として添加したクロム、又はCoを0.01〜
3wt%含有しTi、Al、Ca、Siからなる群から
選ばれた1種以上の元素をこれらの酸化物換算で0.0
002wt%となる量を添加量の下限とし、同0.1w
t%となる量を上限として添加したクロムの巨大粒また
は単結晶。
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