JPH06220586A - 製造性の良好な高膨張合金 - Google Patents
製造性の良好な高膨張合金Info
- Publication number
- JPH06220586A JPH06220586A JP1676393A JP1676393A JPH06220586A JP H06220586 A JPH06220586 A JP H06220586A JP 1676393 A JP1676393 A JP 1676393A JP 1676393 A JP1676393 A JP 1676393A JP H06220586 A JPH06220586 A JP H06220586A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- content
- high expansion
- thermal expansion
- expansion alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Contacts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｍｎ含有量を低減することにより、製造性が
良好な高膨張合金材料を得る。 【構成】 この高膨張合金は、Ｎｉ：１９．５〜３０．
４重量％，Ｍｎ：１．Ｏ〜５．Ｏ重量％及び残部Ｆｅの
組成をもち、室温でオーステナイト単相組織を呈し、３
０〜３００℃の熱膨張係数が２０．０×１０-6／℃以
上、室温での電気抵抗が０．７μΩ・ｍ以上である。
良好な高膨張合金材料を得る。 【構成】 この高膨張合金は、Ｎｉ：１９．５〜３０．
４重量％，Ｍｎ：１．Ｏ〜５．Ｏ重量％及び残部Ｆｅの
組成をもち、室温でオーステナイト単相組織を呈し、３
０〜３００℃の熱膨張係数が２０．０×１０-6／℃以
上、室温での電気抵抗が０．７μΩ・ｍ以上である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度センサーや温度補
償部品として電気製品等に使用される安価な高膨張合金
に関する。
償部品として電気製品等に使用される安価な高膨張合金
に関する。
【０００２】
【従来の技術】高膨張合金は、機械的圧接又は溶接接合
等によってＦｅ−Ｎｉ系のいわゆるアンバ一型低膨張合
金や普通鋼、ステンレス鋼等と張り合せた複合部材とし
て使用されている。たとえば、複合部材のバイメタル機
能を利用し、温度センサーや温度補償部品として電気製
品等に組み込まれている。この種の高膨張合金として
は、たとえばＪＩＳ Ｃ２５３０に記載されているよう
にＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金が代表的な材料であ
る。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金は、Ｆｅ−３６％Ｎ
ｉ等の低膨張合金と組み合せることにより、高感度バイ
メタルとなる。
等によってＦｅ−Ｎｉ系のいわゆるアンバ一型低膨張合
金や普通鋼、ステンレス鋼等と張り合せた複合部材とし
て使用されている。たとえば、複合部材のバイメタル機
能を利用し、温度センサーや温度補償部品として電気製
品等に組み込まれている。この種の高膨張合金として
は、たとえばＪＩＳ Ｃ２５３０に記載されているよう
にＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金が代表的な材料であ
る。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金は、Ｆｅ−３６％Ｎ
ｉ等の低膨張合金と組み合せることにより、高感度バイ
メタルとなる。
【０００３】従来から使用されているＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ
系高膨張合金は、一般的には２０〜２２重量％のＮｉを
含有するＦｅ−Ｎｉ系合金にＭｎを添加した合金が主体
であり、たとえばＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ系合金が
バイメタル用高膨張側素材として使用されている。バイ
メタル用素材として要求される主な特性は、３０〜３０
０℃の熱膨張係数と室温での電気抵抗率である。たとえ
ば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金には、３０〜３００
℃の熱膨張係数は２０．０〜２２．０×１０-6／℃、室
温での電気抵抗率は０．７０〜０．８２μΩ・ｍの特性
を有する素材が要求される。
系高膨張合金は、一般的には２０〜２２重量％のＮｉを
含有するＦｅ−Ｎｉ系合金にＭｎを添加した合金が主体
であり、たとえばＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ系合金が
バイメタル用高膨張側素材として使用されている。バイ
メタル用素材として要求される主な特性は、３０〜３０
０℃の熱膨張係数と室温での電気抵抗率である。たとえ
ば、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金には、３０〜３００
℃の熱膨張係数は２０．０〜２２．０×１０-6／℃、室
温での電気抵抗率は０．７０〜０．８２μΩ・ｍの特性
を有する素材が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の高膨張合金とし
て使用されているＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金は、Ｍｎ含有
量が６％と多い。そのため、溶製時に耐火物の溶損やＭ
ｎヒュームの発生等の製造上の問題点がある。この製造
困難性は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金のコストアップの原
因となり、経済面から使用形態に制約を受ける。そこ
で、Ｆｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金と同等の熱膨張特
性を有し、Ｍｎ含有量を低減することにより製造性を改
善し、しかもＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵す
る優れた熱膨張特性及び電気抵抗率を有する安価なバイ
メタル用高膨張合金が強く要望されている。本発明は、
このような要求に応えるべく開発されたものであり、Ｎ
ｉ及びＭｎをバランスさせることにより、製造を容易に
するためＭｎ含有量を低減したものであっても、十分に
大きな熱膨張係数及び電気抵抗率を示す合金を提供する
ことを目的とする。
て使用されているＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金は、Ｍｎ含有
量が６％と多い。そのため、溶製時に耐火物の溶損やＭ
ｎヒュームの発生等の製造上の問題点がある。この製造
困難性は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金のコストアップの原
因となり、経済面から使用形態に制約を受ける。そこ
で、Ｆｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金と同等の熱膨張特
性を有し、Ｍｎ含有量を低減することにより製造性を改
善し、しかもＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵す
る優れた熱膨張特性及び電気抵抗率を有する安価なバイ
メタル用高膨張合金が強く要望されている。本発明は、
このような要求に応えるべく開発されたものであり、Ｎ
ｉ及びＭｎをバランスさせることにより、製造を容易に
するためＭｎ含有量を低減したものであっても、十分に
大きな熱膨張係数及び電気抵抗率を示す合金を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の高膨張合金は、
その目的を達成するため、Ｎｉ：１９．５〜３０．４重
量％，Ｍｎ：１．Ｏ〜５．Ｏ重量％及び残部Ｆｅの組成
をもち、室温でオーステナイト単相組織を呈し、３０〜
３００℃の熱膨張係数を２０．０×１０-6／℃以上、室
温での電気抵抗を０．７μΩ・ｍ以上としている。
その目的を達成するため、Ｎｉ：１９．５〜３０．４重
量％，Ｍｎ：１．Ｏ〜５．Ｏ重量％及び残部Ｆｅの組成
をもち、室温でオーステナイト単相組織を呈し、３０〜
３００℃の熱膨張係数を２０．０×１０-6／℃以上、室
温での電気抵抗を０．７μΩ・ｍ以上としている。
【０００６】
【作用】本発明者等は、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金の熱膨
張特性と電気抵抗率を詳細に調査した。その結果、Ｎｉ
含有量とＭｎ含有量とを適正にバランスさせるとき、Ｍ
ｎ含有量が従来よりも低い場合であっても、実用に供せ
られるに充分に大きい熱膨張係数及び電気抵杭率を有す
る合金を見い出し本発明に至った。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ三
元合金の常温組織と熱膨張係数及び電気抵抗率の関係を
示す図１から明らかなように、高膨張特性を得るために
は常温でオーステナイト単相組織にすることが必要であ
る。なかでも、オーステナイト＋マルテンサイト二相領
域に近いオーステナイト単相領域で、高膨張特性が示さ
れている。このことから、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量が
規制される。
張特性と電気抵抗率を詳細に調査した。その結果、Ｎｉ
含有量とＭｎ含有量とを適正にバランスさせるとき、Ｍ
ｎ含有量が従来よりも低い場合であっても、実用に供せ
られるに充分に大きい熱膨張係数及び電気抵杭率を有す
る合金を見い出し本発明に至った。Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ三
元合金の常温組織と熱膨張係数及び電気抵抗率の関係を
示す図１から明らかなように、高膨張特性を得るために
は常温でオーステナイト単相組織にすることが必要であ
る。なかでも、オーステナイト＋マルテンサイト二相領
域に近いオーステナイト単相領域で、高膨張特性が示さ
れている。このことから、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量が
規制される。
【０００７】以下本発明における合金組成の限定理由に
ついて述べる。 Ｍｎ：室温で、オーステナイト単相組織を得るためには
１．０％以上必要であるが、５．０重量％を超える過剰
の添加は、溶製時の耐火物の劣化等の原因となり、合金
の製造を困難にする。そのため、本発明にあっては、Ｍ
ｎ含有量を１．０〜５．０重量％の範囲に設定した。 Ｎｉ：Ｎｉ含有量が低すぎるとオーステナイト単相組織
が得られず高膨張特性を示さない。高膨張特性を確保す
るには，１９．５％以上必要である。また、Ｎｉ含有量
が３０．４重量％を超えると磁気変態点が室温以上とな
り、インバ一特性を示し熱膨張係数が低下する。そのた
め、本発明にあっては、Ｎｉ含有量を１９．５〜３０．
４重量％の範囲に設定した。
ついて述べる。 Ｍｎ：室温で、オーステナイト単相組織を得るためには
１．０％以上必要であるが、５．０重量％を超える過剰
の添加は、溶製時の耐火物の劣化等の原因となり、合金
の製造を困難にする。そのため、本発明にあっては、Ｍ
ｎ含有量を１．０〜５．０重量％の範囲に設定した。 Ｎｉ：Ｎｉ含有量が低すぎるとオーステナイト単相組織
が得られず高膨張特性を示さない。高膨張特性を確保す
るには，１９．５％以上必要である。また、Ｎｉ含有量
が３０．４重量％を超えると磁気変態点が室温以上とな
り、インバ一特性を示し熱膨張係数が低下する。そのた
め、本発明にあっては、Ｎｉ含有量を１９．５〜３０．
４重量％の範囲に設定した。
【０００８】本発明の合金を溶製するとき、Ｆｅ，Ｎ
ｉ，Ｍｎ等の原料からＣ，Ｎ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｏ等が混
入することがある。また、脱酸剤等からＳｉ，Ａｌが混
入することもある。これらの不純物元素は、オーステナ
イト単相組織の形成，高膨張特性及び高電気抵抗率等に
悪影響を与えない限り、少量含有しても差し支えない。
ｉ，Ｍｎ等の原料からＣ，Ｎ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｃｏ等が混
入することがある。また、脱酸剤等からＳｉ，Ａｌが混
入することもある。これらの不純物元素は、オーステナ
イト単相組織の形成，高膨張特性及び高電気抵抗率等に
悪影響を与えない限り、少量含有しても差し支えない。
【０００９】熱膨張係数は、従来のバイメタル用Ｆｅ−
Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金と同等以上の熱膨張特性を得る
ために、２０．０×１０-6／℃以上が必要である。ま
た、一般にバイメタル用高膨張合金として要求される電
気低効率が満足されるように、電気抵抗率の下限を０．
７μΩ・ｍに設定した。
Ｎｉ−Ｍｎ系高膨張合金と同等以上の熱膨張特性を得る
ために、２０．０×１０-6／℃以上が必要である。ま
た、一般にバイメタル用高膨張合金として要求される電
気低効率が満足されるように、電気抵抗率の下限を０．
７μΩ・ｍに設定した。
【００１０】
【実施例】表１に示す組成をもつ合金を真空誘導溶解炉
にて溶製し、１２ｋｇの鋼塊を得た。なお、表１におい
て、Ａ−１は従来合金（Ｆｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合
金）、Ｂ１〜Ｂ７は本発明合金、Ｃ１〜Ｃ５は比較合金
である。従来合金Ａ−１は、Ｍｎ含有量が６．４重量％
と高いために、製造時に過剰なＭｎ含有量に起因した耐
火物の損傷が激しく、しかも有害なＭｎヒュームが多量
に発生する問題があった。また、製造時における成分変
動が大きいことから、目標組成に対する成分的中率は低
いものであった。他方、Ｂグループの本発明合金及びＣ
グループの比較合金は、何れもＭｎ含有量が５．０重量
％以下であるため、製造困難性を伴うことなく、高い成
分的中率で目標組成にすることができた。
にて溶製し、１２ｋｇの鋼塊を得た。なお、表１におい
て、Ａ−１は従来合金（Ｆｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合
金）、Ｂ１〜Ｂ７は本発明合金、Ｃ１〜Ｃ５は比較合金
である。従来合金Ａ−１は、Ｍｎ含有量が６．４重量％
と高いために、製造時に過剰なＭｎ含有量に起因した耐
火物の損傷が激しく、しかも有害なＭｎヒュームが多量
に発生する問題があった。また、製造時における成分変
動が大きいことから、目標組成に対する成分的中率は低
いものであった。他方、Ｂグループの本発明合金及びＣ
グループの比較合金は、何れもＭｎ含有量が５．０重量
％以下であるため、製造困難性を伴うことなく、高い成
分的中率で目標組成にすることができた。
【表１】
【００１１】得られた鋼塊を鍛造し、熱延，焼鈍，冷延
及び焼鈍の工程を経て板厚１．５ｍｍの焼鈍済み冷延板
を得た。冷延板から、幅５ｍｍ及び長さ５０ｍｍの熱膨
張測定用試料と幅３ｍｍ及び長さ２００ｍｍの電気抵抗
測定用試料を切り出した。また、組織観察用試料とし
て、幅３０ｍｍ及び長さ３０ｍｍの試験片を切り出し
た。熱膨張係数は、３０〜３００℃の温度範囲で測定し
た。電気抵抗率は、２５℃の室温で測定した。それぞれ
の測定結果を、表２に示す。
及び焼鈍の工程を経て板厚１．５ｍｍの焼鈍済み冷延板
を得た。冷延板から、幅５ｍｍ及び長さ５０ｍｍの熱膨
張測定用試料と幅３ｍｍ及び長さ２００ｍｍの電気抵抗
測定用試料を切り出した。また、組織観察用試料とし
て、幅３０ｍｍ及び長さ３０ｍｍの試験片を切り出し
た。熱膨張係数は、３０〜３００℃の温度範囲で測定し
た。電気抵抗率は、２５℃の室温で測定した。それぞれ
の測定結果を、表２に示す。
【表２】
【００１２】従来合金Ａ−１は、常温でオーステナイト
単相組織を有し、熱膨張係数αが２１．０×１０-6／
℃、電気抵抗ρが０．７９μΩ・ｍであった。また、本
発明合金Ｂ−１〜Ｂ−７は、常温でオーステナイト単相
組織を有し、熱膨張係数αが２０．０×１０-6／℃以
上、電気抵抗ρが０．７０μΩ・ｍ以上であり、Ｍｎ含
有量が高い高価な従来合金Ａ−１と同等の値を示した。
これに対し、比較合金Ｃ−１及びＣ−２は、常温でオー
ステナイトとマルテンサイトの二相組織となり、熱膨張
係数αが２０．０×１０-6／℃未満、電気抵抗ρが０．
７０μΩ・ｍ未満と従来合金Ａ−１に比較して著しく低
い値を示した。また、比較合金Ｃ−３〜Ｃ−５は、Ｎｉ
含有量が多すぎることから、オーステナイト単相組織を
呈するものの、インバー効果が現れ、熱膨張係数αが２
０．０×１０-6／℃未満、電気抵抗ρが０．７０μΩ・
ｍ未満と著しく低い値を示した。この対比から明らかな
ように、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量を本発明に従って規
定した合金にあっては、Ｍｎ含有量が低いにも拘らず、
従来のＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵する高膨
張合金として使用されることが判る。
単相組織を有し、熱膨張係数αが２１．０×１０-6／
℃、電気抵抗ρが０．７９μΩ・ｍであった。また、本
発明合金Ｂ−１〜Ｂ−７は、常温でオーステナイト単相
組織を有し、熱膨張係数αが２０．０×１０-6／℃以
上、電気抵抗ρが０．７０μΩ・ｍ以上であり、Ｍｎ含
有量が高い高価な従来合金Ａ−１と同等の値を示した。
これに対し、比較合金Ｃ−１及びＣ−２は、常温でオー
ステナイトとマルテンサイトの二相組織となり、熱膨張
係数αが２０．０×１０-6／℃未満、電気抵抗ρが０．
７０μΩ・ｍ未満と従来合金Ａ−１に比較して著しく低
い値を示した。また、比較合金Ｃ−３〜Ｃ−５は、Ｎｉ
含有量が多すぎることから、オーステナイト単相組織を
呈するものの、インバー効果が現れ、熱膨張係数αが２
０．０×１０-6／℃未満、電気抵抗ρが０．７０μΩ・
ｍ未満と著しく低い値を示した。この対比から明らかな
ように、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量を本発明に従って規
定した合金にあっては、Ｍｎ含有量が低いにも拘らず、
従来のＦｅ−２０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵する高膨
張合金として使用されることが判る。
【００１３】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明において
は、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量の調節によって、従来か
ら高膨張合金として使用されているＦｅ−２０％Ｎｉ−
６％Ｍｎ合金に比較してＭｎ含有量が少なく、Ｆｅ−２
０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵する性能をもつ高膨張合
金が得られる。この高膨張合金は、Ｍｎ含有量が少ない
ことから製造が容易であり、安価な製造コストで広範な
分野に使用される材料が供給される。
は、Ｎｉ含有量及びＭｎ含有量の調節によって、従来か
ら高膨張合金として使用されているＦｅ−２０％Ｎｉ−
６％Ｍｎ合金に比較してＭｎ含有量が少なく、Ｆｅ−２
０％Ｎｉ−６％Ｍｎ合金に匹敵する性能をもつ高膨張合
金が得られる。この高膨張合金は、Ｍｎ含有量が少ない
ことから製造が容易であり、安価な製造コストで広範な
分野に使用される材料が供給される。
【図１】 熱膨張係数及び電気抵抗率を整理して示した
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金の常温組織図
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金の常温組織図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 孝二 山口県新南陽市野村南町4976番地 日新製 鋼株式会社鉄鋼研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎｉ：１９．５〜３０．４重量％，Ｍ
ｎ：１．Ｏ〜５．Ｏ重量％及び残部Ｆｅの組成をもち、
室温でオーステナイト単相組織を呈し、３０〜３００℃
の熱膨張係数が２０．０×１０-6／℃以上、室温での電
気抵抗が０．７μΩ・ｍ以上である製造性の良好な高膨
張合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1676393A JPH06220586A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 製造性の良好な高膨張合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1676393A JPH06220586A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 製造性の良好な高膨張合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220586A true JPH06220586A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11925269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1676393A Withdrawn JPH06220586A (ja) | 1993-01-06 | 1993-01-06 | 製造性の良好な高膨張合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06220586A (ja) |
-
1993
- 1993-01-06 JP JP1676393A patent/JPH06220586A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| IL128067A (en) | Iron-cobalt alloy | |
| JPH0885849A (ja) | 高Ｃｒフェライト系耐熱鋼 | |
| US4207381A (en) | Bimetal and method for manufacturing the same | |
| JPH06264193A (ja) | 固体電解質型燃料電池用金属材料 | |
| CZ20031263A3 (cs) | Magneticky měkké slitiny Co-Mn-Fe | |
| JPH08209306A (ja) | 熱膨張係数の小さい鉄−ニッケル合金 | |
| US6364962B1 (en) | Electromagnetic steel sheet having excellent high-frequency magnetic properties and method | |
| EP1281784B1 (en) | Electric resistance material | |
| JP4173609B2 (ja) | 成形性および熱間加工性に優れたプレス成形用オーステナイト系ステンレス鋼および鋼板 | |
| JP3332400B2 (ja) | バイメタル用高膨張合金 | |
| JPH06220586A (ja) | 製造性の良好な高膨張合金 | |
| US4131457A (en) | High-strength, high-expansion manganese alloy | |
| JPH06220585A (ja) | 高い電気抵抗をもつ高膨張合金 | |
| JP3316024B2 (ja) | 高膨張特性を呈するＦｅ−Ｎｉ−Ｍｎ系合金 | |
| JP3112199B2 (ja) | 高強度高熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ合金及びその製造方法 | |
| JPS5924172B2 (ja) | 耐熱バイメタル | |
| JPH06322486A (ja) | シャドウマスク支持部材およびその製造方法 | |
| JP3364322B2 (ja) | 製造性、加工性および高温長時間時効後の高温強度に優れた自動車排気マニホールド用ステンレス鋼 | |
| JP3221462B2 (ja) | 並接バイメタル用高強度高膨張合金およびその製造方法ならびに高強度並接バイメタル | |
| JPS6134497B2 (ja) | ||
| KR0129826B1 (ko) | 샤도우 마스크 지지체 부재 및 이의 제조방법 | |
| JP3587949B2 (ja) | 高強度高膨張合金および素材 | |
| JP3354480B2 (ja) | 高強度高膨張合金金属板およびその製造方法 | |
| US4196261A (en) | Stable bimetal strip | |
| JP3030065B2 (ja) | 高膨張合金 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000307 |