JPH0542491B2 - - Google Patents
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- JPH0542491B2 JPH0542491B2 JP11154786A JP11154786A JPH0542491B2 JP H0542491 B2 JPH0542491 B2 JP H0542491B2 JP 11154786 A JP11154786 A JP 11154786A JP 11154786 A JP11154786 A JP 11154786A JP H0542491 B2 JPH0542491 B2 JP H0542491B2
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は耐食性にすぐれかつ接合強度に優れた
チタンまたはチタン合金外皮材用ニツケル基合金
に関するものである。 ［従来の技術］ 例えば、めがねフレーム用金属材料としては古
くはステンレス鋼や銅合金が広く用いられていた
が、軽量化という観点から近年チタンおよびチタ
ン合金が使用されるようになつた。しかし、チタ
ンおよびチタン合金のみでは成形加工やろう付加
工にに難があるので異種金属を外皮材として用い
た複合材が多く使用されている。この外皮材とし
ては各種貴金属、銅合金およびニツケルなどが用
いられている。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記したこれらの異種金属を外皮材
とする複合材では耐食性および接合強度の問題が
生じている。たとえばめがねフレームの場合、外
表面に金メツキなどが施されることが多いが、め
つき不十分な部分やめつき層が剥離した部分など
の素材の耐食性が十分でないと、発錆したり、ま
た、芯材と外皮材との電位差によつて境界面が侵
食を受けるという問題があつた。 まためがねフレームの組立にはろう付加工が必
須の工程となつているが、外皮材用の種類とろう
付条件によつてはろう付加熱によつて芯材と外皮
材用界面に金属間化合物を形成し、その為に接合
強度が低下するという問題もあつた。上記はめが
ね用途の場合を中心に述べるものであつたが、チ
タン又はチタン合金が適用される分野のいずれに
おいても共通する問題点である。 そこで本発明においては耐食性および接合強度
に優れたチタンまたはチタン合金外皮材用ニツケ
ル基合金の提供を目的としている。 ［問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明合金
とはCo：0.1〜10％（重量％の意味、以下同じ） Mn：0.1〜３％ を必須合金元素としＶ，Mo，Feから選択される
１種以上を各々が0.1〜２％、合計で３％以下と
なる様に含み、残部がNiおよび不可避不純物か
らなることを第１の構成要旨とし、さらに耐食性
の一層の向上のためにCrを構成要件として付加
したNi基合金である。 ［作用］ まず本発明に係るニツケル基合金に添加される
各成分の役割について概略を述べると、Coの添
加は耐食性の改善、Mnは接合強度の強化、Ｖ，
Mo，Feの添加は接合強度の強化（基材と外皮材
との界面に金属間化合物が形成されるのを防ぐ）
にあり、さらにCrの添加により耐食性をより改
善できる。 つぎにこれら各成分の限定理由について詳述す
る。 Co：0.1〜10％ Coを添加する理由は耐食性の改善にある。ニ
ツケルは一般に耐食性に優れてはいるものの、
汗、その他の苛酷な条件に曝されると純Niでは
なお十分でなく、耐食性をさらに改善する方が望
ましい。Coの添加はこのような苛酷な環境にい
ける耐食性の改善に有効であるが0.1％未満では
その効果は顕著ではない。また10％を超えて添加
してもその割には耐食性が向上しないばかりか熱
間加工性が低下するという弊害も現われる。従つ
てCoの含有量は0.1〜10％に規制した。 Mn：0.1〜３％ Mnを添加する理由は１つは溶製時における脱
酸作用であるが、それ以上に重要なのはチタンと
の複合材において、その界面の接合強度を高める
のに有効なことである。芯材のチタンと外皮材の
Ni合金は金属原子がお互いに拡散しあつた状態
で接合しているが、焼鈍工程やろう付作業などで
熱を加えると接合界面において金属間化合物を形
成し、接合強度が低下することがある。しかし
Mnを添加しておけばこの金属間化合物の生成を
抑制する効果があるので接合強度の低下が防止さ
れる。しかし添加量が0.1未満ではその効果はほ
とんど認められず、３％を超えて添加すると伸線
加工性が劣るようになるため、その含有量を0.1
〜３％に規制した。 Ｖ，Mo，Fe： Ｖ，Mo，Fe等の元素を添加する目的はろう付
の際の加熱によつて芯材のチタン又はチタン合金
と外皮材用との界面に金属間化合物を形成するの
を防ぐことにある。これらの元素を少量含むNi
基合金は、含まない合金に比べてチタンとの界面
に金属間化合物を形成する温度がはるかに高くな
る。すなわち現実には金属間化合物を形成しない
範囲でろう付を行なう必要があるが、Ｖ，Mo，
Fe等の元素を含む合金を使用すると許容作業条
件の幅が拡がるという利点がある。しかも、それ
らの含有量が0.1％未満では効果が十分でないこ
とと、それぞれ２％を超えて添加してもその割に
は効果が増加しないばかりか合計で３％を超えて
添加すると加工性が劣るようになるため、それぞ
れ単独では0.1〜２％合計で３％以下に規制した。 上記したこれらの成分を含むNi基合金で本発
明の目的を十分達成できるが、さらに耐食性を向
上させるためにCrを添加する。Cr添加限定理由
について次に述べる。 Cr：0.1〜3.5％ Crを添加する理由は耐食性をさらに改善する
ことにある。Coの添加のみでは耐食性がなお十
分でないほど苛酷な条件においてはCrの添加は
極めて有効である。特に複合線材の切断面の露出
する部分においては芯材のチタンと外皮材との接
合界面に沿つて深く侵食を受ける場合があるが、
この種の腐食に対してはCrの添加は顕著な抑制
効果を有する。しかし添加量が0.1％未満ではそ
の効果は十分ではなく、また3.5％を超えて添加
すると熱間および冷間加工性が劣化するのでその
添加量を0.1〜3.5％に規制した。 ［実施例］ 次に本発明で規制するNi基合金に係るものを
実施例、規制外のものを比較例として本発明の効
果を明らかにする。 第１表に示す組成の合金を真空溶解炉によつて
溶製し、鋳塊を得たのち、その一部を熱間および
冷間圧延によつて厚さ１mmの板を製作した。また
他の一部は熱間静水圧押圧プレスによつて工業用
純チタンを芯材とする複合線を製作し、冷間抽伸
によつて直径１mmの複合線材にしたのちそれぞれ
次に述べる適性試験を行なつた。 (1) CASS試験：耐食性評価のため前述した１mmt
板より1.0t×40w×100（mm）の板材を作製し
供試材として10日間のCASS試験を行なつた。
結果を第１表に示す。 (2) 界面侵食深さ：１mmφの複合線材を650℃×
30分で焼鈍したのち芯材のチタンと外皮材用の
界面の挙動を調査した。界面の侵食に対する抵
抗性を評価するため外表面に金めつきを施した
のち線材端面について72時間のCASS試験を行
なつたのち縦断面の顕微鏡観察によつて侵食深
さを測定した。結果を第１表に示す。 (3) 金属間化合物の生成：芯材と外皮材の界面の
挙動調査のため熱処理条件と金属間化合物の生
成状況との関係を求めた。すなわち、複合線材
１mmφを650℃×30分の熱処理後ろう付工程を
想定して800℃×60秒および900℃×10秒の熱処
理を行なつた。これら短時間加熱には、塩浴炉
を用いた。金属間化合物の生成状況は断面の
EPMA分析によつて調査した。結果を第１表
に示す。
チタンまたはチタン合金外皮材用ニツケル基合金
に関するものである。 ［従来の技術］ 例えば、めがねフレーム用金属材料としては古
くはステンレス鋼や銅合金が広く用いられていた
が、軽量化という観点から近年チタンおよびチタ
ン合金が使用されるようになつた。しかし、チタ
ンおよびチタン合金のみでは成形加工やろう付加
工にに難があるので異種金属を外皮材として用い
た複合材が多く使用されている。この外皮材とし
ては各種貴金属、銅合金およびニツケルなどが用
いられている。 ［発明が解決しようとする問題点］ ところが、上記したこれらの異種金属を外皮材
とする複合材では耐食性および接合強度の問題が
生じている。たとえばめがねフレームの場合、外
表面に金メツキなどが施されることが多いが、め
つき不十分な部分やめつき層が剥離した部分など
の素材の耐食性が十分でないと、発錆したり、ま
た、芯材と外皮材との電位差によつて境界面が侵
食を受けるという問題があつた。 まためがねフレームの組立にはろう付加工が必
須の工程となつているが、外皮材用の種類とろう
付条件によつてはろう付加熱によつて芯材と外皮
材用界面に金属間化合物を形成し、その為に接合
強度が低下するという問題もあつた。上記はめが
ね用途の場合を中心に述べるものであつたが、チ
タン又はチタン合金が適用される分野のいずれに
おいても共通する問題点である。 そこで本発明においては耐食性および接合強度
に優れたチタンまたはチタン合金外皮材用ニツケ
ル基合金の提供を目的としている。 ［問題点を解決する為の手段］ 上記問題点を解決することのできた本発明合金
とはCo：0.1〜10％（重量％の意味、以下同じ） Mn：0.1〜３％ を必須合金元素としＶ，Mo，Feから選択される
１種以上を各々が0.1〜２％、合計で３％以下と
なる様に含み、残部がNiおよび不可避不純物か
らなることを第１の構成要旨とし、さらに耐食性
の一層の向上のためにCrを構成要件として付加
したNi基合金である。 ［作用］ まず本発明に係るニツケル基合金に添加される
各成分の役割について概略を述べると、Coの添
加は耐食性の改善、Mnは接合強度の強化、Ｖ，
Mo，Feの添加は接合強度の強化（基材と外皮材
との界面に金属間化合物が形成されるのを防ぐ）
にあり、さらにCrの添加により耐食性をより改
善できる。 つぎにこれら各成分の限定理由について詳述す
る。 Co：0.1〜10％ Coを添加する理由は耐食性の改善にある。ニ
ツケルは一般に耐食性に優れてはいるものの、
汗、その他の苛酷な条件に曝されると純Niでは
なお十分でなく、耐食性をさらに改善する方が望
ましい。Coの添加はこのような苛酷な環境にい
ける耐食性の改善に有効であるが0.1％未満では
その効果は顕著ではない。また10％を超えて添加
してもその割には耐食性が向上しないばかりか熱
間加工性が低下するという弊害も現われる。従つ
てCoの含有量は0.1〜10％に規制した。 Mn：0.1〜３％ Mnを添加する理由は１つは溶製時における脱
酸作用であるが、それ以上に重要なのはチタンと
の複合材において、その界面の接合強度を高める
のに有効なことである。芯材のチタンと外皮材の
Ni合金は金属原子がお互いに拡散しあつた状態
で接合しているが、焼鈍工程やろう付作業などで
熱を加えると接合界面において金属間化合物を形
成し、接合強度が低下することがある。しかし
Mnを添加しておけばこの金属間化合物の生成を
抑制する効果があるので接合強度の低下が防止さ
れる。しかし添加量が0.1未満ではその効果はほ
とんど認められず、３％を超えて添加すると伸線
加工性が劣るようになるため、その含有量を0.1
〜３％に規制した。 Ｖ，Mo，Fe： Ｖ，Mo，Fe等の元素を添加する目的はろう付
の際の加熱によつて芯材のチタン又はチタン合金
と外皮材用との界面に金属間化合物を形成するの
を防ぐことにある。これらの元素を少量含むNi
基合金は、含まない合金に比べてチタンとの界面
に金属間化合物を形成する温度がはるかに高くな
る。すなわち現実には金属間化合物を形成しない
範囲でろう付を行なう必要があるが、Ｖ，Mo，
Fe等の元素を含む合金を使用すると許容作業条
件の幅が拡がるという利点がある。しかも、それ
らの含有量が0.1％未満では効果が十分でないこ
とと、それぞれ２％を超えて添加してもその割に
は効果が増加しないばかりか合計で３％を超えて
添加すると加工性が劣るようになるため、それぞ
れ単独では0.1〜２％合計で３％以下に規制した。 上記したこれらの成分を含むNi基合金で本発
明の目的を十分達成できるが、さらに耐食性を向
上させるためにCrを添加する。Cr添加限定理由
について次に述べる。 Cr：0.1〜3.5％ Crを添加する理由は耐食性をさらに改善する
ことにある。Coの添加のみでは耐食性がなお十
分でないほど苛酷な条件においてはCrの添加は
極めて有効である。特に複合線材の切断面の露出
する部分においては芯材のチタンと外皮材との接
合界面に沿つて深く侵食を受ける場合があるが、
この種の腐食に対してはCrの添加は顕著な抑制
効果を有する。しかし添加量が0.1％未満ではそ
の効果は十分ではなく、また3.5％を超えて添加
すると熱間および冷間加工性が劣化するのでその
添加量を0.1〜3.5％に規制した。 ［実施例］ 次に本発明で規制するNi基合金に係るものを
実施例、規制外のものを比較例として本発明の効
果を明らかにする。 第１表に示す組成の合金を真空溶解炉によつて
溶製し、鋳塊を得たのち、その一部を熱間および
冷間圧延によつて厚さ１mmの板を製作した。また
他の一部は熱間静水圧押圧プレスによつて工業用
純チタンを芯材とする複合線を製作し、冷間抽伸
によつて直径１mmの複合線材にしたのちそれぞれ
次に述べる適性試験を行なつた。 (1) CASS試験：耐食性評価のため前述した１mmt
板より1.0t×40w×100（mm）の板材を作製し
供試材として10日間のCASS試験を行なつた。
結果を第１表に示す。 (2) 界面侵食深さ：１mmφの複合線材を650℃×
30分で焼鈍したのち芯材のチタンと外皮材用の
界面の挙動を調査した。界面の侵食に対する抵
抗性を評価するため外表面に金めつきを施した
のち線材端面について72時間のCASS試験を行
なつたのち縦断面の顕微鏡観察によつて侵食深
さを測定した。結果を第１表に示す。 (3) 金属間化合物の生成：芯材と外皮材の界面の
挙動調査のため熱処理条件と金属間化合物の生
成状況との関係を求めた。すなわち、複合線材
１mmφを650℃×30分の熱処理後ろう付工程を
想定して800℃×60秒および900℃×10秒の熱処
理を行なつた。これら短時間加熱には、塩浴炉
を用いた。金属間化合物の生成状況は断面の
EPMA分析によつて調査した。結果を第１表
に示す。
【表】
(注) 金属間化合物の生成；○印：生成なし、△印：
僅かに生成、×印：生成あり。
［結果］ 第１表で明らかなようにCoの添加によりNi基
合金の耐食性が、またMnの添加により界面侵食
深さがそれぞれ改善され、更にＶ，Mo，Feの添
加により金属間化合物の生成が減少している。ま
たCrの添加により耐食性および界面侵食性が一
層改善されている。 ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば耐食性および接合
強度にすぐれたチタン合金外皮材用ニツケル基合
金を得ることができる。
僅かに生成、×印：生成あり。
［結果］ 第１表で明らかなようにCoの添加によりNi基
合金の耐食性が、またMnの添加により界面侵食
深さがそれぞれ改善され、更にＶ，Mo，Feの添
加により金属間化合物の生成が減少している。ま
たCrの添加により耐食性および界面侵食性が一
層改善されている。 ［発明の効果］ 以上のように本発明によれば耐食性および接合
強度にすぐれたチタン合金外皮材用ニツケル基合
金を得ることができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Co：0.1〜10％（重量％の意味、以下同じ） Mn：0.1〜３％ を必須合金元素としＶ，Mo，Feから選択される
１種以上を各々が0.1〜２％、合計で３％以下と
なる様に含み、残部がNiおよび不可避不純物か
らなることを特徴とするチタンまたはチタン合金
の外皮材用ニツケル基合金。 ２ Co：0.1〜10％ Mn：0.1〜３％ Cr：0.1〜3.5％ を必須合金元素とし、Ｖ，Mo，Feから選択され
る１種以上を各々が0.1〜２％、合計で３％以下
となる様に含み、残部がNiおよび不可避不純物
からなることを特徴とするチタンまたはチタン合
金の外皮材用ニツケル基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154786A JPS62267439A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | チタンまたはチタン合金の外皮材用ニツケル基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11154786A JPS62267439A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | チタンまたはチタン合金の外皮材用ニツケル基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62267439A JPS62267439A (ja) | 1987-11-20 |
| JPH0542491B2 true JPH0542491B2 (ja) | 1993-06-28 |
Family
ID=14564146
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11154786A Granted JPS62267439A (ja) | 1986-05-14 | 1986-05-14 | チタンまたはチタン合金の外皮材用ニツケル基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62267439A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103695718B (zh) * | 2013-11-25 | 2015-11-25 | 李露青 | 一种锆、铬增强的高强度镍铌合金材料 |
| CN103695720B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-11-25 | 朱育盼 | 一种铬、钽增强的高强度镍铌合金材料 |
| CN103695716B (zh) * | 2013-12-09 | 2015-11-25 | 朱育盼 | 一种锆、钽增强的高强度镍铌合金材料 |
-
1986
- 1986-05-14 JP JP11154786A patent/JPS62267439A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62267439A (ja) | 1987-11-20 |
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