JPH0611900B2 - 恒弾性合金 - Google Patents
恒弾性合金Info
- Publication number
- JPH0611900B2 JPH0611900B2 JP58056001A JP5600183A JPH0611900B2 JP H0611900 B2 JPH0611900 B2 JP H0611900B2 JP 58056001 A JP58056001 A JP 58056001A JP 5600183 A JP5600183 A JP 5600183A JP H0611900 B2 JPH0611900 B2 JP H0611900B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- constant
- strength
- constant elasticity
- homoelastic
- Prior art date
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- Springs (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は精密機器を中心に応用される弾性率の温度依存
性が極めて少ない恒弾性合金に関する。
性が極めて少ない恒弾性合金に関する。
一般に、恒弾性合金はトルク指示計、時計計測用ぜんま
い等の精密部品、精密ベロー、絶対圧力計、流量計、工
業用圧力計、ブルドン管等の精密構造部品、或いは音叉
音片、発振機等の振動体材料など温度変化による弾性率
の変化をきらう機器の材料として広く利用されている。
い等の精密部品、精密ベロー、絶対圧力計、流量計、工
業用圧力計、ブルドン管等の精密構造部品、或いは音叉
音片、発振機等の振動体材料など温度変化による弾性率
の変化をきらう機器の材料として広く利用されている。
従来、上述して恒弾性合金としてはＦｅ−Ｎｉ系のエリ
ンバー合金が著名であるが、この材料は冷間加工状態で
使わなければならず、しかも冷間加工条件が恒弾性特性
や機械的特性に大きく影響するという欠点があった。
ンバー合金が著名であるが、この材料は冷間加工状態で
使わなければならず、しかも冷間加工条件が恒弾性特性
や機械的特性に大きく影響するという欠点があった。
このようなことから、近年はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｔｉ−
Ａｌ系の析出形の恒弾性合金が多く利用されるようにな
ってきた。この析出形の恒弾性合金は、冷間加工と熱処
理条件を選定することにより恒弾性特性を評価する一つ
の指標である熱弾性係数（TEC）を比較的容易に零にす
ることが可能であると共に、強度的にも優れた特性を示
すものである。しかしながら、この析出形恒弾性合金で
は更に高強度の材料を得ようとすれば、熱処理条件をよ
り析出硬化が進展する条件で行なう必要があるが、この
ような熱処理を施すと、恒弾性特性が劣化し高強度の合
金を得るには大きな限界があった。
Ａｌ系の析出形の恒弾性合金が多く利用されるようにな
ってきた。この析出形の恒弾性合金は、冷間加工と熱処
理条件を選定することにより恒弾性特性を評価する一つ
の指標である熱弾性係数（TEC）を比較的容易に零にす
ることが可能であると共に、強度的にも優れた特性を示
すものである。しかしながら、この析出形恒弾性合金で
は更に高強度の材料を得ようとすれば、熱処理条件をよ
り析出硬化が進展する条件で行なう必要があるが、この
ような熱処理を施すと、恒弾性特性が劣化し高強度の合
金を得るには大きな限界があった。
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、恒弾性特性を
劣化させることなく、強度を大巾に向上させた恒弾性合
金を提供しようとするものである。
劣化させることなく、強度を大巾に向上させた恒弾性合
金を提供しようとするものである。
本発明は、重量％でニッケル（Ｎｉ）40.0〜47.5％、ク
ロム（Ｃｒ）4.0〜6.5％、チタン（Ｔｉ）3.0〜5.0％、
アルミニウム（Ａｌ）0.1〜1.0％、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）0.2〜2.0％、残部鉄（Ｆｅ）と附随的不純物よりな
ることを第１の発明とし、さらにモリブデン（Ｍｏ）、
ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびタングステン
（Ｗ）のから選ばれる１種または２種以上の金属を2.0
〜5.5％添加することを第２発明とするものである。た
だし、前記金属が２種以上からなる場合には、前記添加
量はそれらの合計量である。
ロム（Ｃｒ）4.0〜6.5％、チタン（Ｔｉ）3.0〜5.0％、
アルミニウム（Ａｌ）0.1〜1.0％、ジルコニウム（Ｚ
ｒ）0.2〜2.0％、残部鉄（Ｆｅ）と附随的不純物よりな
ることを第１の発明とし、さらにモリブデン（Ｍｏ）、
ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）およびタングステン
（Ｗ）のから選ばれる１種または２種以上の金属を2.0
〜5.5％添加することを第２発明とするものである。た
だし、前記金属が２種以上からなる場合には、前記添加
量はそれらの合計量である。
次に、本発明の恒弾性合金を構成する合成分の作用及び
その添加量の限定理由について説明する。
その添加量の限定理由について説明する。
ニッケル（Ｎｉ）は恒弾性特性を維持するために最も効
果的な元素であり、その添加量が40.0％未満及び４７．
５％を越えると、有効な恒弾性特性が得られない。
果的な元素であり、その添加量が40.0％未満及び４７．
５％を越えると、有効な恒弾性特性が得られない。
クロム（Ｃｒ）はニッケルと同様に恒弾性特性を維持す
るために有効な元素で、その添加量が４．０％未満及び
６．５％を越えると、充分な恒弾性特性が得られない。
またクロムの添加は合金の耐食性の向上の点からも有効
である。
るために有効な元素で、その添加量が４．０％未満及び
６．５％を越えると、充分な恒弾性特性が得られない。
またクロムの添加は合金の耐食性の向上の点からも有効
である。
チタン（Ｔｉ）は時効処理により析出して合金強度を向
上させるのに有効な元素であり、その添加量が３．０％
未満では高強度化を達成できず、かといって５．０％を
越えると、恒弾性特性の劣化を招く。
上させるのに有効な元素であり、その添加量が３．０％
未満では高強度化を達成できず、かといって５．０％を
越えると、恒弾性特性の劣化を招く。
アルミニウム（Ａｌ）はチタンと同様に合金強度を向上
させるのに有効な元素であり、その添加量が０．１％未
満では充分な強度向上を達成できず、かといって１．０
％を越えると、恒弾性特性の劣化を招く。
させるのに有効な元素であり、その添加量が０．１％未
満では充分な強度向上を達成できず、かといって１．０
％を越えると、恒弾性特性の劣化を招く。
ジルコニウム（Ｚｒ）はチタン及びアルミニウムとの複
合添加により強度向上に寄与する。こうしたジルコニウ
ムの添加量が０．２％未満では充分な強度向上を達成で
きず、かといて２．０％を越えると、恒弾性特性の劣化
を招く。
合添加により強度向上に寄与する。こうしたジルコニウ
ムの添加量が０．２％未満では充分な強度向上を達成で
きず、かといて２．０％を越えると、恒弾性特性の劣化
を招く。
更に、モリブデン（Ｍｏ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル
（Ｔａ）及びタングステン（Ｗ）から選ばれる１種また
は２種以上の金属を2.0〜5.5％の範囲に規定することに
よって、単独または２種以上用いても恒弾性特性を劣化
させることなく、合金の機械的特性、具体的には引っ張
り強度、曲げ強度の向上を図ることができる。
（Ｔａ）及びタングステン（Ｗ）から選ばれる１種また
は２種以上の金属を2.0〜5.5％の範囲に規定することに
よって、単独または２種以上用いても恒弾性特性を劣化
させることなく、合金の機械的特性、具体的には引っ張
り強度、曲げ強度の向上を図ることができる。
次に、本発明合金の製造方法について簡単に説明する。
まず、真空又は不活性ガス雰囲気中で誘導溶解法等によ
り所定の合金組成に溶製し、熱間加工により所定形状に
まで加工する。更に、冷間加工を行なって所定の形状に
した後、時効処理を施して恒弾性合金を製造する。この
場合、冷間加工は加工率１０〜９０％の範囲で施され時
効処理条件としては、例えば２００〜７５０℃で０．１
〜１００時間の加熱を行なう。
り所定の合金組成に溶製し、熱間加工により所定形状に
まで加工する。更に、冷間加工を行なって所定の形状に
した後、時効処理を施して恒弾性合金を製造する。この
場合、冷間加工は加工率１０〜９０％の範囲で施され時
効処理条件としては、例えば２００〜７５０℃で０．１
〜１００時間の加熱を行なう。
次に、本発明の実施例を説明する。
実施例１〜９ 下記表に示す成分組成の合金を、高周波真空溶解法によ
り製造し、得られた各インゴットを熱間加工して厚さ２
mmの板材とした。次いで、これら板材を１０００℃×１
時、加熱保持した後、水焼入れを行ない、更に５０％の
冷間圧延を行なって厚さ１mmとした。
り製造し、得られた各インゴットを熱間加工して厚さ２
mmの板材とした。次いで、これら板材を１０００℃×１
時、加熱保持した後、水焼入れを行ない、更に５０％の
冷間圧延を行なって厚さ１mmとした。
得られた各板材を試験素材として時効処理後の恒弾性特
性温度範囲と引張強度を調べた。その結果を同表に併記
した。恒弾性特性温度範囲は常温（２０℃）から熱弾性
係数が±20×10-6〔１／℃〕の範囲に入る上限温度を示
す。熱弾性係数は１×１０×１００mmに切り出した試験
片の固有振動数（横振動法）の周波数の温度依存性とし
て求められ、弾性率の温度変化依存性（変化率）をｅ、
熱膨脹係数の温度依存性（変化率）をαとして、ｅ＋α
で表される係数である。なお、表中には本発明合金の成
分組成からはずれる合金を比較例１，２として併記し、
更に従来合金については従来例として併記した。
性温度範囲と引張強度を調べた。その結果を同表に併記
した。恒弾性特性温度範囲は常温（２０℃）から熱弾性
係数が±20×10-6〔１／℃〕の範囲に入る上限温度を示
す。熱弾性係数は１×１０×１００mmに切り出した試験
片の固有振動数（横振動法）の周波数の温度依存性とし
て求められ、弾性率の温度変化依存性（変化率）をｅ、
熱膨脹係数の温度依存性（変化率）をαとして、ｅ＋α
で表される係数である。なお、表中には本発明合金の成
分組成からはずれる合金を比較例１，２として併記し、
更に従来合金については従来例として併記した。
上表より明らかな如く、従来の析出形恒弾性合金は引張
強度が１１０kg／mm2であるのに対し、本発明の合金
は１５０kg／mm2以上と著しく高い強度を有すると共
に、従来合金と同等の恒弾性特性を有することがわか
る。また、モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステ
ンを添加することにより更に引張強度が向上することが
わかる。なお、本発明合金の成分であるジルコニウムを
含まない比較例の合金は引張強度の充分な向上を望めな
い。
強度が１１０kg／mm2であるのに対し、本発明の合金
は１５０kg／mm2以上と著しく高い強度を有すると共
に、従来合金と同等の恒弾性特性を有することがわか
る。また、モリブデン、ニオブ、タンタル、タングステ
ンを添加することにより更に引張強度が向上することが
わかる。なお、本発明合金の成分であるジルコニウムを
含まない比較例の合金は引張強度の充分な向上を望めな
い。
以上詳述した如く、本発明によれば恒弾性特性の劣化を
招くことなく、強度を大巾に向上させた応用範囲の広い
恒弾性合金を提供できる。
招くことなく、強度を大巾に向上させた応用範囲の広い
恒弾性合金を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−149441（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−29684（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭44−12265（ＪＰ，Ｂ１)
Claims (2)
- 【請求項１】重量％でニッケル（Ｎｉ）40.0〜47.5％、
クロム（Ｃｒ）4.0〜6.5％、チタン（Ｔｉ）3.0〜5.0
％、アルミニウム（Ａｌ）0.1〜1.0％、ジルコニウム
（Ｚｒ）0.2〜2.0％、残部鉄（Ｆｅ）と附随的不純物よ
りなる恒弾性合金。 - 【請求項２】重量％でニッケル（Ｎｉ）40.0〜47.5％、
クロム（Ｃｒ）4.0〜6.5％、チタン（Ｔｉ）3.0〜5.0
％、アルミニウム（Ａｌ）0.1〜1.0％、ジルコニウム
（Ｚｒ）0.2〜2.0％、さらにモリブデン（Ｍｏ）、ニオ
ブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）及びタングステン（Ｗ）
のうち１種又は２種以上の金属2.0〜5.5％、残部鉄（Ｆ
ｅ）と附随的不純物よりなる恒弾性合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056001A JPH0611900B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 恒弾性合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58056001A JPH0611900B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 恒弾性合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59179764A JPS59179764A (ja) | 1984-10-12 |
| JPH0611900B2 true JPH0611900B2 (ja) | 1994-02-16 |
Family
ID=13014832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58056001A Expired - Lifetime JPH0611900B2 (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 恒弾性合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0611900B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460547C (zh) * | 2006-12-08 | 2009-02-11 | 重庆仪表材料研究所 | 耐高温FeNiCo恒弹性合金及其制备方法以及用该合金制备元件的方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS517155B2 (ja) * | 1971-08-23 | 1976-03-05 | ||
| JPS57149441A (en) * | 1981-03-12 | 1982-09-16 | Res Inst Electric Magnetic Alloys | Elinver type alloy for high temperature and preparation thereof |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP58056001A patent/JPH0611900B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460547C (zh) * | 2006-12-08 | 2009-02-11 | 重庆仪表材料研究所 | 耐高温FeNiCo恒弹性合金及其制备方法以及用该合金制备元件的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59179764A (ja) | 1984-10-12 |
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