JPH04235258A - 非晶質合金成形材の製造方法 - Google Patents
非晶質合金成形材の製造方法Info
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- JPH04235258A JPH04235258A JP3018207A JP1820791A JPH04235258A JP H04235258 A JPH04235258 A JP H04235258A JP 3018207 A JP3018207 A JP 3018207A JP 1820791 A JP1820791 A JP 1820791A JP H04235258 A JPH04235258 A JP H04235258A
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- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非晶質合金の長時間の
熱履歴を受ける高温に於ける加工に際して、非晶質合金
特有の脆化を改善する製造法に関する。
熱履歴を受ける高温に於ける加工に際して、非晶質合金
特有の脆化を改善する製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】発明者の一部は、軽量高強度非晶質合金
として、Ａｌ−ＴＭ−Ｌｎ系合金、Ｍｇ−ＴＭ−Ｌｎ系
合金を発明し、それぞれ特開平１−２７５７３２等、特
願昭６３−２２０４２７等として特許を出願した。また
高強度であり、且つ加工性に優れた合金として、Ａｌ−
ＴＭ−Ｌｎ系合金、Ｚｒ−ＴＭ−Ａｌ系合金を発明し、
それぞれ特願平１−１７１２９８等、特願平１−２９７
４９４等として特許を出願した。これらの合金は高強度
、高耐食性を有すると共に、ガラス遷移挙動を示し、過
冷却液体領域を持つために、その領域または近傍の温度
下において良好な加工性を示し、粉末または薄帯として
得られるこれらの合金を、容易に固化成形することが出
来ると共に、これらの合金は鋳造によっても非晶質バル
ク材が得られ、同バルク材は、やはり、過冷却液体領域
またはその近傍の温度下で良好な加工性を示す優れた合
金である。
として、Ａｌ−ＴＭ−Ｌｎ系合金、Ｍｇ−ＴＭ−Ｌｎ系
合金を発明し、それぞれ特開平１−２７５７３２等、特
願昭６３−２２０４２７等として特許を出願した。また
高強度であり、且つ加工性に優れた合金として、Ａｌ−
ＴＭ−Ｌｎ系合金、Ｚｒ−ＴＭ−Ａｌ系合金を発明し、
それぞれ特願平１−１７１２９８等、特願平１−２９７
４９４等として特許を出願した。これらの合金は高強度
、高耐食性を有すると共に、ガラス遷移挙動を示し、過
冷却液体領域を持つために、その領域または近傍の温度
下において良好な加工性を示し、粉末または薄帯として
得られるこれらの合金を、容易に固化成形することが出
来ると共に、これらの合金は鋳造によっても非晶質バル
ク材が得られ、同バルク材は、やはり、過冷却液体領域
またはその近傍の温度下で良好な加工性を示す優れた合
金である。
【０００３】しかしながら、上記過冷却液体領域に長時
間保持すると結晶に分解を始め、固化成形、加工成形等
の加工時間に制約がある。これを回避する手段として、
ガラス遷移温度以下で固化成形、加工成形する方法があ
るが、一般の非晶質合金と同様にガラス遷移温度直下の
高温域に加熱すると、これらの非晶質合金特有の展延性
を急激に失い、脆化する性質を持っている。従って高温
下で固化成形、あるいは再加工成形した非晶質合金は、
本来の特性を十分に発揮できない為、その改善が持たれ
ていた。
間保持すると結晶に分解を始め、固化成形、加工成形等
の加工時間に制約がある。これを回避する手段として、
ガラス遷移温度以下で固化成形、加工成形する方法があ
るが、一般の非晶質合金と同様にガラス遷移温度直下の
高温域に加熱すると、これらの非晶質合金特有の展延性
を急激に失い、脆化する性質を持っている。従って高温
下で固化成形、あるいは再加工成形した非晶質合金は、
本来の特性を十分に発揮できない為、その改善が持たれ
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一般に、非晶質合金は
ガラス遷移温度直下の高温まで加熱すると、その温度が
結晶化温度より低い温度であっても脆化することが知ら
れている。この現象は非晶質でありながらより安定な原
子配置へ構造変化するために現れるもので一般に構造緩
和と関連している。この構造緩和は可逆または不可逆反
応が混じりあった状態であるが、そのうち可逆反応部分
はより高温度に急速に加熱することによって解消される
が、この現象は非常に短時間で生じ、続いて新しい温度
に於ける構造緩和をおこし、単なる再加熱によっては合
金の構造緩和を防ぐことができず、このために回避する
のが困難である。
ガラス遷移温度直下の高温まで加熱すると、その温度が
結晶化温度より低い温度であっても脆化することが知ら
れている。この現象は非晶質でありながらより安定な原
子配置へ構造変化するために現れるもので一般に構造緩
和と関連している。この構造緩和は可逆または不可逆反
応が混じりあった状態であるが、そのうち可逆反応部分
はより高温度に急速に加熱することによって解消される
が、この現象は非常に短時間で生じ、続いて新しい温度
に於ける構造緩和をおこし、単なる再加熱によっては合
金の構造緩和を防ぐことができず、このために回避する
のが困難である。
【０００５】本発明の目的は、上記構造暖和による脆化
を解消し、種々の形状の粉体または薄体として得られる
非晶質合金または鋳造によって得られる非晶質バルク材
などの非晶質合金材を展延性を含めた合金本来の特性を
失わずに固化成形または加工成形する製造法を提供する
ものである。
を解消し、種々の形状の粉体または薄体として得られる
非晶質合金または鋳造によって得られる非晶質バルク材
などの非晶質合金材を展延性を含めた合金本来の特性を
失わずに固化成形または加工成形する製造法を提供する
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記に鑑み、第
一段の熱処理または高温加工などの熱履歴によって生じ
た構造緩和による脆化をその合金の過冷却液体領域の温
度範囲に再加熱する第二段の処理によって解消するもの
である。
一段の熱処理または高温加工などの熱履歴によって生じ
た構造緩和による脆化をその合金の過冷却液体領域の温
度範囲に再加熱する第二段の処理によって解消するもの
である。
【０００７】即ち、本発明は過冷却液体領域を有する非
晶質合金材をガラス遷移温度以下の温度領域に保持する
第一段の処理を施し、次にこれを過冷却液体領域の温度
範囲（ガラス遷移温度から結晶化温度までの温度範囲）
に所定時間保持する第二段の処理を施し、その後急冷す
ることにより少なくとも体積率で５０％以上の非晶質相
を有する成形材を製造することを特徴とする非晶質合金
成形材の製造方法である。
晶質合金材をガラス遷移温度以下の温度領域に保持する
第一段の処理を施し、次にこれを過冷却液体領域の温度
範囲（ガラス遷移温度から結晶化温度までの温度範囲）
に所定時間保持する第二段の処理を施し、その後急冷す
ることにより少なくとも体積率で５０％以上の非晶質相
を有する成形材を製造することを特徴とする非晶質合金
成形材の製造方法である。
【０００８】本発明は、従来の良く知られた急冷凝固法
例えば、メルトスピニング法、液中紡糸法、ガスアトマ
イズ法及びその他類似の方法によって得られる非晶質合
金であって、過冷却液体領域を示す合金例えば、特開平
１−２７５７３２で示されるＡｌ−ＴＭ−Ｌｎ系合金、
特願昭６３−２２０４２７で示されるＭｇ−ＴＭ−Ｌｎ
系合金、特願平１−１７１２９８で示されるＡｌ−ＴＭ
−Ｌｎ系合金、特願平１−２９７４９４で示されるＺｒ
−ＴＭ−Ａｌ系合金には特に有効であり、その他の過冷
却液体領域を示す非晶質合金に適用できる。
例えば、メルトスピニング法、液中紡糸法、ガスアトマ
イズ法及びその他類似の方法によって得られる非晶質合
金であって、過冷却液体領域を示す合金例えば、特開平
１−２７５７３２で示されるＡｌ−ＴＭ−Ｌｎ系合金、
特願昭６３−２２０４２７で示されるＭｇ−ＴＭ−Ｌｎ
系合金、特願平１−１７１２９８で示されるＡｌ−ＴＭ
−Ｌｎ系合金、特願平１−２９７４９４で示されるＺｒ
−ＴＭ−Ａｌ系合金には特に有効であり、その他の過冷
却液体領域を示す非晶質合金に適用できる。
【０００９】上記方法によって得られた非晶質合金は加
熱することによって結晶に分解する。ここでガラス遷移
温度（Ｔｇ）とは毎分４０℃で加熱した走査示差熱曲線
に於いて結晶化に先立って現れる吸熱ピ―クの開始点を
言い、結晶化温度（Ｔｘ）とは走査示差熱曲線の最初の
発熱ピ―クの開始点を言う。過冷却液体領域とはガラス
遷移温度から結晶化温度までの範囲を言う。これらの非
晶質合金は合金種あるいは組成によって異なったガラス
遷移温度、結晶化温度を示す。
熱することによって結晶に分解する。ここでガラス遷移
温度（Ｔｇ）とは毎分４０℃で加熱した走査示差熱曲線
に於いて結晶化に先立って現れる吸熱ピ―クの開始点を
言い、結晶化温度（Ｔｘ）とは走査示差熱曲線の最初の
発熱ピ―クの開始点を言う。過冷却液体領域とはガラス
遷移温度から結晶化温度までの範囲を言う。これらの非
晶質合金は合金種あるいは組成によって異なったガラス
遷移温度、結晶化温度を示す。
【００１０】一般に、非晶質合金はガラス遷移温度以下
の加熱に於いては依然として非晶質ではあるが、より安
定な原子配置へと構造変化を示し、いわゆる構造緩和が
生じることが知られている。これは非晶質作製時に導入
された自由体積の一部を加熱によって放出し、密度の微
少な増加を伴なった現象として説明される。この構造緩
和は可逆反応であり、更に高温に加熱することによって
解消されることを示唆する報告もあるが、比較的低温に
於ける構造緩和に対してのみ有効であること、保持時間
が短く、熱処理条件の精密な制御を必要とするなどの制
約がある。この構造緩和に伴い非晶質合金特有の展延性
を失い、脆化を生じ、一旦、この熱脆化した非晶質合金
は実用に当たってはその本来の特性を十分に発揮できな
い。
の加熱に於いては依然として非晶質ではあるが、より安
定な原子配置へと構造変化を示し、いわゆる構造緩和が
生じることが知られている。これは非晶質作製時に導入
された自由体積の一部を加熱によって放出し、密度の微
少な増加を伴なった現象として説明される。この構造緩
和は可逆反応であり、更に高温に加熱することによって
解消されることを示唆する報告もあるが、比較的低温に
於ける構造緩和に対してのみ有効であること、保持時間
が短く、熱処理条件の精密な制御を必要とするなどの制
約がある。この構造緩和に伴い非晶質合金特有の展延性
を失い、脆化を生じ、一旦、この熱脆化した非晶質合金
は実用に当たってはその本来の特性を十分に発揮できな
い。
【００１１】一方、過冷却液体領域は、合金の構成元素
の拡散速度が極めて早く、液体の様相を呈することから
、材料は小さい応力で大きな変形を示し、合金粉末など
の固化成形や塑性加工に利用される。しかしながら、こ
の領域で結晶化を未然に防ぐためには時間的制約が大き
く、あわせて温度など厳密な制御が必要で実際的な製造
方法としては最適な方法とは言えない。
の拡散速度が極めて早く、液体の様相を呈することから
、材料は小さい応力で大きな変形を示し、合金粉末など
の固化成形や塑性加工に利用される。しかしながら、こ
の領域で結晶化を未然に防ぐためには時間的制約が大き
く、あわせて温度など厳密な制御が必要で実際的な製造
方法としては最適な方法とは言えない。
【００１２】従って、ガラス遷移温度以下で製造するこ
とが提案されるが、この場合結晶化に対しては製造条件
の制約は緩やかになるが前述の構造緩和の為に実用に不
適当な脆化が生じる。
とが提案されるが、この場合結晶化に対しては製造条件
の制約は緩やかになるが前述の構造緩和の為に実用に不
適当な脆化が生じる。
【００１３】本発明はガラス遷移温度以下の挙動と過冷
却液体領域の性質を組み合わせて利用することによって
達成される。即ち、過冷却液体領域を有する非晶質合金
をガラス遷移温度以下で保持及びまたは固化成形または
その他の加工することを第一段の処理とする。この段階
で非晶質合金は構造緩和による脆化を示す。次にその合
金を過冷却液体領域の温度まで加熱し、所定時間保持す
る第二段の処理を施す。この段階で第一段処理で生じた
構造緩和は過冷却液体にすることで消失する。次に過冷
却液体領域から水冷など適当な手段によって常温まで急
冷する。この段階で過冷却液体構造はそのまま常温まで
固定され、展延性を回復する。
却液体領域の性質を組み合わせて利用することによって
達成される。即ち、過冷却液体領域を有する非晶質合金
をガラス遷移温度以下で保持及びまたは固化成形または
その他の加工することを第一段の処理とする。この段階
で非晶質合金は構造緩和による脆化を示す。次にその合
金を過冷却液体領域の温度まで加熱し、所定時間保持す
る第二段の処理を施す。この段階で第一段処理で生じた
構造緩和は過冷却液体にすることで消失する。次に過冷
却液体領域から水冷など適当な手段によって常温まで急
冷する。この段階で過冷却液体構造はそのまま常温まで
固定され、展延性を回復する。
【００１４】この際、第一段と第二段の工程は連続でも
不連続でも良いが、最終の急冷は第二段に続いて速やか
に行なわなければならない。第一段の処理温度はガラス
遷移温度以下であれば良いが、何等かの加工が伴なう場
合はできるだけ高温が有利である。（その際、材料の変
形による加工発熱を考慮することが必要である。）一般
に第一段の処理条件は、（Ｔｇ−１００Ｋ）〜Ｔｇの温
度範囲、３０００ｓｅｃ以内の処理時間が好ましい。第
一段の処理は、電気炉またはその他の加熱炉またはオイ
ルバスまたはソルトバス、また加工を伴なう場合はホッ
トプレス、鍛造装置、押し出し装置等の加工装置または
類似の装置によって実施できる。
不連続でも良いが、最終の急冷は第二段に続いて速やか
に行なわなければならない。第一段の処理温度はガラス
遷移温度以下であれば良いが、何等かの加工が伴なう場
合はできるだけ高温が有利である。（その際、材料の変
形による加工発熱を考慮することが必要である。）一般
に第一段の処理条件は、（Ｔｇ−１００Ｋ）〜Ｔｇの温
度範囲、３０００ｓｅｃ以内の処理時間が好ましい。第
一段の処理は、電気炉またはその他の加熱炉またはオイ
ルバスまたはソルトバス、また加工を伴なう場合はホッ
トプレス、鍛造装置、押し出し装置等の加工装置または
類似の装置によって実施できる。
【００１５】第二段の処理温度は過冷却液体領域であれ
ば良いが、この領域でも必要以上の高温、長時間の処理
は結晶化の危険を伴なう。この過冷却液体領域の温度範
囲は合金によって異なる。一般に第二段の処理条件は、
Ｔｇを越える温度〜結晶化温度までの温度範囲、４〜１
００ｓｅｃの時間が好ましい。第二段への昇温速度は大
きな制約は無いが、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌｎ系合金のように比
較的過冷却液体領域が狭い場合（５〜１０Ｋ）は昇温速
度は大きい方が望ましい。急激な加熱によって結晶化温
度が上昇し、過冷却液体領域が拡大する効果が利用でき
るからである。第二段の処理は第一段に用いられた装置
によって実施できるが、急激な加熱には被加工物への直
接通電等の方法が特に効果的である。
ば良いが、この領域でも必要以上の高温、長時間の処理
は結晶化の危険を伴なう。この過冷却液体領域の温度範
囲は合金によって異なる。一般に第二段の処理条件は、
Ｔｇを越える温度〜結晶化温度までの温度範囲、４〜１
００ｓｅｃの時間が好ましい。第二段への昇温速度は大
きな制約は無いが、Ａｌ−Ｎｉ−Ｌｎ系合金のように比
較的過冷却液体領域が狭い場合（５〜１０Ｋ）は昇温速
度は大きい方が望ましい。急激な加熱によって結晶化温
度が上昇し、過冷却液体領域が拡大する効果が利用でき
るからである。第二段の処理は第一段に用いられた装置
によって実施できるが、急激な加熱には被加工物への直
接通電等の方法が特に効果的である。
【００１６】また、第二段の処理に於いて、構造緩和の
消滅段階に連結させてまたは同時に、更なる加圧または
加工成形を加えるなど、過冷却液体領域の容易な塑性流
動性を利用した加工は健全な非晶質材料を得るに有効で
ある。
消滅段階に連結させてまたは同時に、更なる加圧または
加工成形を加えるなど、過冷却液体領域の容易な塑性流
動性を利用した加工は健全な非晶質材料を得るに有効で
ある。
【００１７】第二段からの急冷は水冷によって十分であ
るが、他の同等の冷却速度が得られる方法も可能である
。
るが、他の同等の冷却速度が得られる方法も可能である
。
【００１８】本発明の方法は、上記した合金以外に過冷
却液体領域を有する他の非晶質合金にも適用できる。
却液体領域を有する他の非晶質合金にも適用できる。
【００１９】
【実施例】Ｌａ５５Ａｌ２５Ｎｉ２０（添え字は各元素
の原子パ―セントを表す）の合金を用い、液体急冷法（
メルトスピニング）によって厚さ０．０５ｍｍ、幅１．
５ｍｍのリボンを作製し、供試材とした。この供試材を
Ｘ線回析装置によって分析した結果、非晶質相特有のブ
ロ―ドな回析パタ―ンを示し、非晶質であることが分か
った。 また昇温速度毎分４０℃の走査示差熱分析によって、測
定した結果、ガラス遷移温度は４７６Ｋ、結晶化温度は
５４５Ｋであった。
の原子パ―セントを表す）の合金を用い、液体急冷法（
メルトスピニング）によって厚さ０．０５ｍｍ、幅１．
５ｍｍのリボンを作製し、供試材とした。この供試材を
Ｘ線回析装置によって分析した結果、非晶質相特有のブ
ロ―ドな回析パタ―ンを示し、非晶質であることが分か
った。 また昇温速度毎分４０℃の走査示差熱分析によって、測
定した結果、ガラス遷移温度は４７６Ｋ、結晶化温度は
５４５Ｋであった。
【００２０】この供試材を３６０〜４９０Ｋの温度で１
８００ｓｅｃ間の第一段の熱処理を施し、展延性（脆性
）を測定した。展延性は厚さ方向に湾曲させ、平行な平
板で挟み、折れ曲がったリボンが密着するまで平板を徐
々に近づけ、どの時点で破壊するかで評価した。リボン
の破壊する時点の曲げ歪みを Ｅｆ ＝ｔ／（Ｌ−ｔ） Ｅｆ ：曲げ歪み ｔ ：リボンの厚さ Ｌ ：平板の距離 で表し、その結果を熱処理温度を関数として図１に示す
。１８０度まで密着曲げしても破壊しない場合はＥｆ
＝１であり、展延性であることを示し、１より小さい場
合は脆化していることを示す。図に示すようにＥｆ は
４１６Ｋで急激な減少を示し、４３４Ｋ以上ではＥｆ
は０．０３でほぼ一定となり、このように４１６Ｋで有
害な脆化を生じていることが分かる。
８００ｓｅｃ間の第一段の熱処理を施し、展延性（脆性
）を測定した。展延性は厚さ方向に湾曲させ、平行な平
板で挟み、折れ曲がったリボンが密着するまで平板を徐
々に近づけ、どの時点で破壊するかで評価した。リボン
の破壊する時点の曲げ歪みを Ｅｆ ＝ｔ／（Ｌ−ｔ） Ｅｆ ：曲げ歪み ｔ ：リボンの厚さ Ｌ ：平板の距離 で表し、その結果を熱処理温度を関数として図１に示す
。１８０度まで密着曲げしても破壊しない場合はＥｆ
＝１であり、展延性であることを示し、１より小さい場
合は脆化していることを示す。図に示すようにＥｆ は
４１６Ｋで急激な減少を示し、４３４Ｋ以上ではＥｆ
は０．０３でほぼ一定となり、このように４１６Ｋで有
害な脆化を生じていることが分かる。
【００２１】熱処理を施さないリボンと３９０〜４５０
Ｋ、１８００ｓｅｃの熱処理を施したリボンの熱分析曲
線を図２に示す。図中、Ｃｐ．ｑ は無処理のリボンで
あり、室温に於ける比熱は２２．５Ｊ／ｍｏｌ．Ｋであ
るリボンが、３５０Ｋから徐々に構造緩和に伴なう減少
を示し、４３４Ｋで極小値に達し、４６０Ｋまでは徐々
に上昇した後、４７０〜５００Ｋの間でガラス遷移に伴
なう急激な増大を示し、５１５Ｋで過冷却液体領域の３
７．０Ｊ／ｍｏｌ．Ｋに達した後、５４５Ｋで結晶化に
よる急激な減少を示す。図１に於いて第一段の熱処理後
も展延性を示した３９０Ｋ、４００Ｋ、４１０Ｋ（いず
れもＴｇ以下）で熱処理したリボンはその後の再加熱中
に構造緩和を起こす未緩和な構造状態を残した非晶質相
となっていることが分かる。この残存する未緩和な非晶
質相が再加熱後の展延性を維持している要因である。４
４０Ｋと４５０Ｋで熱処理したリボンは再加熱中にも全
く構造緩和を示さず、４６０〜５００Ｋの範囲で時効中
に発生した緩和構造の再加熱による分解消滅による比熱
の増大を示す吸熱ピ―クが存在し、構造緩和がほぼ完全
に進んでいることが分かり、図１の脆性を示すことと対
応している。
Ｋ、１８００ｓｅｃの熱処理を施したリボンの熱分析曲
線を図２に示す。図中、Ｃｐ．ｑ は無処理のリボンで
あり、室温に於ける比熱は２２．５Ｊ／ｍｏｌ．Ｋであ
るリボンが、３５０Ｋから徐々に構造緩和に伴なう減少
を示し、４３４Ｋで極小値に達し、４６０Ｋまでは徐々
に上昇した後、４７０〜５００Ｋの間でガラス遷移に伴
なう急激な増大を示し、５１５Ｋで過冷却液体領域の３
７．０Ｊ／ｍｏｌ．Ｋに達した後、５４５Ｋで結晶化に
よる急激な減少を示す。図１に於いて第一段の熱処理後
も展延性を示した３９０Ｋ、４００Ｋ、４１０Ｋ（いず
れもＴｇ以下）で熱処理したリボンはその後の再加熱中
に構造緩和を起こす未緩和な構造状態を残した非晶質相
となっていることが分かる。この残存する未緩和な非晶
質相が再加熱後の展延性を維持している要因である。４
４０Ｋと４５０Ｋで熱処理したリボンは再加熱中にも全
く構造緩和を示さず、４６０〜５００Ｋの範囲で時効中
に発生した緩和構造の再加熱による分解消滅による比熱
の増大を示す吸熱ピ―クが存在し、構造緩和がほぼ完全
に進んでいることが分かり、図１の脆性を示すことと対
応している。
【００２２】更に、４５０Ｋで熱処理したリボンを４６
５〜５４０Ｋの温度で３０ｓｅｃ間第二段の処理を施し
、水焼き入れしたリボンのＥｆ の評価を行なった結果
を図３に示す。図に示すように過冷却液体領域の４８０
〜５４０Ｋで熱処理したリボンはＥｆ の値は１に回復
し、第二段の処理によって第一段の処理で失った展延性
を回復したことが分かる。
５〜５４０Ｋの温度で３０ｓｅｃ間第二段の処理を施し
、水焼き入れしたリボンのＥｆ の評価を行なった結果
を図３に示す。図に示すように過冷却液体領域の４８０
〜５４０Ｋで熱処理したリボンはＥｆ の値は１に回復
し、第二段の処理によって第一段の処理で失った展延性
を回復したことが分かる。
【００２３】図４に第一段の処理（４５０Ｋ，１８００
ｓｅｃ）を施した後、第二段の処理（５１０Ｋ，３０ｓ
ｅｃ）を施し、水焼き入れしたリボンの引張り破断面の
走査型電子顕微鏡による観察写真を示す。図４は無処理
のリボンで延性破壊特有の脈状パタ―ンを示し、図５は
第一段の処理のもので脆性破壊特有の貝殻状パタ―ンを
示し、図６は第二段の処理後のもので再び延性破壊パタ
―ンを示している。図７には第一段の処理（４５０Ｋ，
１８００ｓｅｃ）を施した後、過冷却液体領域の温度で
３０ｓｅｃ第二段の処理を施したリボンの熱分析曲線を
示す。いずれも構造緩和の発達を示す比熱の吸熱ピ―ク
は観察されず、第二段の処理により、未緩和な非晶質構
造が凍結されたことを示している。
ｓｅｃ）を施した後、第二段の処理（５１０Ｋ，３０ｓ
ｅｃ）を施し、水焼き入れしたリボンの引張り破断面の
走査型電子顕微鏡による観察写真を示す。図４は無処理
のリボンで延性破壊特有の脈状パタ―ンを示し、図５は
第一段の処理のもので脆性破壊特有の貝殻状パタ―ンを
示し、図６は第二段の処理後のもので再び延性破壊パタ
―ンを示している。図７には第一段の処理（４５０Ｋ，
１８００ｓｅｃ）を施した後、過冷却液体領域の温度で
３０ｓｅｃ第二段の処理を施したリボンの熱分析曲線を
示す。いずれも構造緩和の発達を示す比熱の吸熱ピ―ク
は観察されず、第二段の処理により、未緩和な非晶質構
造が凍結されたことを示している。
【００２４】以上の実施例が示すように、第一段の処理
により生じた構造緩和に伴なう脆化は第二段の処理を施
し、水焼き入れすることによって解消され、展延性を回
復することが確認された。これらの効果はＡｌ−ＴＭ−
Ｌｎ系非晶質合金、Ｍｇ−ＴＭ−Ｌｎ系非晶質合金、Ｚ
ｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金に於いても同様である。
により生じた構造緩和に伴なう脆化は第二段の処理を施
し、水焼き入れすることによって解消され、展延性を回
復することが確認された。これらの効果はＡｌ−ＴＭ−
Ｌｎ系非晶質合金、Ｍｇ−ＴＭ−Ｌｎ系非晶質合金、Ｚ
ｒ−ＴＭ−Ａｌ系非晶質合金に於いても同様である。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、種々の粉末または薄帯
によって得られる非晶質合金の高温に於ける、固化成形
またはその他の塑性加工に際して、その熱履歴によって
生じる構造緩和に伴なう展延性の消失を回復することが
出来、高強度、展延性、熱間塑性加工性に優れた非晶質
合金を提供することができる。
によって得られる非晶質合金の高温に於ける、固化成形
またはその他の塑性加工に際して、その熱履歴によって
生じる構造緩和に伴なう展延性の消失を回復することが
出来、高強度、展延性、熱間塑性加工性に優れた非晶質
合金を提供することができる。
【図１】本発明実施例の供試材の展延性の試験結果を示
すグラフである。
すグラフである。
【図２】同じくリボンの熱分析曲線を示すグラフである
。
。
【図３】第二段の処理後の展延性の試験結果を示すグラ
フである。
フである。
【図４】熱処理しないリボンの金属組織を示す顕微鏡写
真を示す。
真を示す。
【図５】第一段の処理を施したリボンの金属組織を示す
顕微鏡写真を示す。
顕微鏡写真を示す。
【図６】第二段の処理を施したリボンの金属組織を示す
顕微鏡写真を示す。
顕微鏡写真を示す。
【図７】第二段の処理を施したリボンの熱分析曲線を示
すグラフである。
すグラフである。
Claims (6)
- 【請求項１】 過冷却液体領域を有する非晶質合金材
をガラス遷移温度以下の温度領域に保持する第一段の処
理を施し、次にこれを過冷却液体領域の温度範囲（ガラ
ス遷移温度から結晶化温度までの温度範囲）に所定時間
保持する第二段の処理を施し、その後急冷することによ
り少なくとも体積率で５０％以上の非晶質相を有する成
形材を製造することを特徴とする非晶質合金成形材の製
造方法。 - 【請求項２】 非晶質合金材が球状、鱗片状などの定
形状粉末あるいは不定形状粉末であって、第一段の処理
にて焼結、圧粉などの固化成形を行なう請求項１記載の
非晶質合金成形材の製造方法。 - 【請求項３】 非晶質合金材が薄帯又は固化材であっ
て、第一段の処理にて圧接などの固化成形又は押出し、
鍛造、プレスその他の類似の方法で塑性加工を加えて所
定形状にする請求項１記載の非晶質合金成形材の製造方
法。 - 【請求項４】 第二段の処理にて、加圧、加工などの
最終固化成形又は最終加工成形を行なう請求項２又は３
記載の非晶質合金成形材の製造方法。 - 【請求項５】 第一段の処理をガラス遷移温度（Ｋ）
−１００（Ｋ）からガラス遷移温度（Ｋ）までの温度範
囲で、３０００ｓｅｃ以内の処理時間で行なうとともに
、第二段の処理をガラス遷移温度を越える温度から結晶
化温度までの温度範囲で４〜１００ｓｅｃの処理時間で
行なう請求項１記載の非晶質合金成形材の製造方法。 - 【請求項６】 非晶質合金材がＡｌ−ＴＭ−Ｌｎ系合
金（ＴＭ：遷移金属元素、Ｌｎ：希土類金属元素）、Ｍ
ｇ−ＴＭ−Ｌｎ系合金、Ｚｒ−ＴＭ−Ａｌ系合金又はＨ
ｆ−ＴＭ−Ｌｎ系合金である請求項１記載の非晶質合金
成形材の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018207A JP2578529B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 非晶質合金成形材の製造方法 |
| US07/816,709 US5209791A (en) | 1991-01-10 | 1991-12-30 | Process for producing amorphous alloy forming material |
| DE199292100355T DE494688T1 (de) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Verfahren zur herstellung von einem verformbaren werkstoff aus einer amorphen legierung. |
| DE69204688T DE69204688T2 (de) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Verfahren zur Herstellung von einem verformbaren Werkstoff aus einer amorphen Legierung. |
| EP92100355A EP0494688B1 (en) | 1991-01-10 | 1992-01-10 | Process for producing amorphous alloy forming material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3018207A JP2578529B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 非晶質合金成形材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04235258A true JPH04235258A (ja) | 1992-08-24 |
| JP2578529B2 JP2578529B2 (ja) | 1997-02-05 |
Family
ID=11965205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3018207A Expired - Fee Related JP2578529B2 (ja) | 1991-01-10 | 1991-01-10 | 非晶質合金成形材の製造方法 |
Country Status (4)
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|---|---|
| US (1) | US5209791A (ja) |
| EP (1) | EP0494688B1 (ja) |
| JP (1) | JP2578529B2 (ja) |
| DE (2) | DE69204688T2 (ja) |
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| JP3302031B2 (ja) * | 1991-09-06 | 2002-07-15 | 健 増本 | 高靭性高強度非晶質合金材料の製造方法 |
| JP3308284B2 (ja) * | 1991-09-13 | 2002-07-29 | 健 増本 | 非晶質合金材料の製造方法 |
| DE69527739T2 (de) * | 1994-04-25 | 2003-05-15 | Dentsply Int Inc | Verfahren zur Herstellung einer orthodontischen Vorrichtung |
| JPH07289567A (ja) * | 1994-04-25 | 1995-11-07 | Takeshi Masumoto | 歯列矯正器具 |
| US5827378A (en) * | 1996-06-24 | 1998-10-27 | Acds Technologies, Ltd. | Method of treatment of metallic workpieces |
| US5896642A (en) * | 1996-07-17 | 1999-04-27 | Amorphous Technologies International | Die-formed amorphous metallic articles and their fabrication |
| WO1999000523A1 (en) | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Nanocrystal dispersed amorphous alloys and method of preparation thereof |
| EP1461469A4 (en) * | 2001-09-07 | 2005-09-14 | Liquidmetal Technologies Inc | PROCESS FOR FORMING MOLDED ARTICLES IN AMORPHOUS ALLOYS HAVING HIGH ELASTIC LIMIT |
| WO2003064076A1 (en) * | 2002-02-01 | 2003-08-07 | Liquidmetal Technologies | Thermoplastic casting of amorphous alloys |
| WO2004030848A1 (en) | 2002-09-30 | 2004-04-15 | Liquidmetal Technologies | Investment casting of bulk-solidifying amorphous alloys |
| JP4661735B2 (ja) | 2005-09-21 | 2011-03-30 | 日本ビクター株式会社 | 面光源装置 |
| US7794553B2 (en) * | 2006-12-07 | 2010-09-14 | California Institute Of Technology | Thermoplastically processable amorphous metals and methods for processing same |
| US7798698B2 (en) | 2007-03-23 | 2010-09-21 | Victor Company Of Japan, Limited | Lighting device and display device |
| US7883592B2 (en) * | 2007-04-06 | 2011-02-08 | California Institute Of Technology | Semi-solid processing of bulk metallic glass matrix composites |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6274032A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-04 | Riken Corp | 非晶質合金成形体の製造方法 |
| JPS6396252A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Tokin Corp | トロイダル型非晶質磁芯の熱処理方法 |
| JPH01275732A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Takeshi Masumoto | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55161057A (en) * | 1979-06-04 | 1980-12-15 | Sony Corp | Manufacture of high permeability amorphous alloy |
| JPS6447831A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-22 | Takeshi Masumoto | High strength and heat resistant aluminum-based alloy and its production |
| DE3741290C2 (de) * | 1987-12-05 | 1993-09-30 | Geesthacht Gkss Forschung | Anwendung eines Verfahrens zur Behandlung von glasartigen Legierungen |
| JPH07122119B2 (ja) * | 1989-07-04 | 1995-12-25 | 健 増本 | 機械的強度、耐食性、加工性に優れた非晶質合金 |
-
1991
- 1991-01-10 JP JP3018207A patent/JP2578529B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-12-30 US US07/816,709 patent/US5209791A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-01-10 DE DE69204688T patent/DE69204688T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-01-10 DE DE199292100355T patent/DE494688T1/de active Pending
- 1992-01-10 EP EP92100355A patent/EP0494688B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6274032A (ja) * | 1985-09-25 | 1987-04-04 | Riken Corp | 非晶質合金成形体の製造方法 |
| JPS6396252A (ja) * | 1986-10-09 | 1988-04-27 | Tokin Corp | トロイダル型非晶質磁芯の熱処理方法 |
| JPH01275732A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-06 | Takeshi Masumoto | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US5209791A (en) | 1993-05-11 |
| DE494688T1 (de) | 1993-01-14 |
| EP0494688B1 (en) | 1995-09-13 |
| EP0494688A1 (en) | 1992-07-15 |
| DE69204688T2 (de) | 1996-11-28 |
| DE69204688D1 (de) | 1995-10-19 |
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