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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