JPH0637695B2 - 耐食性アルミニウム基合金 - Google Patents
耐食性アルミニウム基合金Info
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- JPH0637695B2 JPH0637695B2 JP63061877A JP6187788A JPH0637695B2 JP H0637695 B2 JPH0637695 B2 JP H0637695B2 JP 63061877 A JP63061877 A JP 63061877A JP 6187788 A JP6187788 A JP 6187788A JP H0637695 B2 JPH0637695 B2 JP H0637695B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/08—Amorphous alloys with aluminium as the major constituent
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- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、高耐食、高硬度、高耐摩耗性を有し、かつ、
高耐熱性に優れたアルミニウム基合金に関する。
高耐熱性に優れたアルミニウム基合金に関する。
[従来の技術] 従来のアルミニウム基合金には、Al−Cu系、Al−
Si系、Al−Mg系、Al−Cu−Si系、Al−C
u−Mg系、Al−Zn−Mg系等の成分系の合金が知
られており、その材料特性に応じて、例えば、航空機、
車輌、船舶等の部材として、また、建築用外装材、サッ
シ、屋根材等として、あるいは海水機器用部材、原子炉
用部材等として広範囲の用途に供されている。
Si系、Al−Mg系、Al−Cu−Si系、Al−C
u−Mg系、Al−Zn−Mg系等の成分系の合金が知
られており、その材料特性に応じて、例えば、航空機、
車輌、船舶等の部材として、また、建築用外装材、サッ
シ、屋根材等として、あるいは海水機器用部材、原子炉
用部材等として広範囲の用途に供されている。
[発明が解決しようとする課題] 従来のアルミニウム基合金は、耐食性を付与する為に合
金部材の表面に陽極酸化処理、塗装及び電着等による有
機物質のコーティング処理等を施しているのが通例であ
るが、部材の製造工程が複雑になり製造原価の増大を来
し、あるいは複雑な形状の部材やパイプ等のように形状
によってはコーティング膜が生成出来ないかまたは困難
であり、十分な耐食性を付与できないのが現状である。
金部材の表面に陽極酸化処理、塗装及び電着等による有
機物質のコーティング処理等を施しているのが通例であ
るが、部材の製造工程が複雑になり製造原価の増大を来
し、あるいは複雑な形状の部材やパイプ等のように形状
によってはコーティング膜が生成出来ないかまたは困難
であり、十分な耐食性を付与できないのが現状である。
また、従来のアルミニウム基合金は、一般に硬度が低
く、また耐熱性も低い。また、近時はアルミニウム基合
金を急冷凝固させることにより、組織を微細化して強度
等の機械的性質や耐食性等の化学的性質を改善する試み
もなされているが、現在までに知られている急冷凝固ア
ルミニウム基合金においても強度、耐熱性等の特性が充
分ではない。
く、また耐熱性も低い。また、近時はアルミニウム基合
金を急冷凝固させることにより、組織を微細化して強度
等の機械的性質や耐食性等の化学的性質を改善する試み
もなされているが、現在までに知られている急冷凝固ア
ルミニウム基合金においても強度、耐熱性等の特性が充
分ではない。
本発明は上記に鑑み、耐食性を付与する為の陽極酸化処
理、有機物質、無機物質のコーティングの処理などを必
要としない高耐食性を合金材料自身が示し、しかも高硬
度および耐摩耗性を有し、かつ押出し加工やプレス加工
等が可能であり、また大きな曲げ加工にも耐える耐食
性、高強度、耐熱性に優れた新規なアルミニウム基合金
を比較的安価に提供するものである。
理、有機物質、無機物質のコーティングの処理などを必
要としない高耐食性を合金材料自身が示し、しかも高硬
度および耐摩耗性を有し、かつ押出し加工やプレス加工
等が可能であり、また大きな曲げ加工にも耐える耐食
性、高強度、耐熱性に優れた新規なアルミニウム基合金
を比較的安価に提供するものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は一般式:AlXMY [ただし、M:Y、La、Ce、Nd、Smから選ばれ
る一種の金属元素またはミッシュメタル(Mm)、x、
yは原子パーセントで 75≦x≦98 2≦y≦25] で示される組成を有し、少なくとも体積率で50%の非晶
質相を含む耐食性、高力、耐熱性アルミニウム基合金で
ある。
る一種の金属元素またはミッシュメタル(Mm)、x、
yは原子パーセントで 75≦x≦98 2≦y≦25] で示される組成を有し、少なくとも体積率で50%の非晶
質相を含む耐食性、高力、耐熱性アルミニウム基合金で
ある。
本発明のアルミニウム基合金は、上記組成を有する合金
の溶湯を液体急冷法で急冷凝固することにより得ること
ができる。この液体急冷法とは、溶融した合金を急速に
冷却させる方法をいい、冷えば単ロール法、双ロール
法、回転液中紡糸法などが特に有効であり、これらの方
法では104〜106K/sec程度の冷却速度がが得られる。
この単ロール法、双ロール法等により薄帯材料を製造す
るには、ノズル孔を通して約 300〜10000rpmの範囲の一
定速度で回転している直径30〜300mm の例えば銅あるい
は鋼製のロールに溶湯を噴出する。これにより幅が約 1
〜300mmで厚さが約 5〜500 μmの各種薄帯材料を容易
に得ることができる。また、回転液中紡糸法により細洗
材料を製造するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背
圧にて、約50〜500rpmで回転するドラム内に遠心力によ
り保持された深さ約 1〜10cmの溶液冷媒層中に溶湯を噴
出して、細線材料を容易に得ることができる。この際の
ノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度は、約60〜
90度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度比は約 0.7〜0.
9 であることが好ましい。
の溶湯を液体急冷法で急冷凝固することにより得ること
ができる。この液体急冷法とは、溶融した合金を急速に
冷却させる方法をいい、冷えば単ロール法、双ロール
法、回転液中紡糸法などが特に有効であり、これらの方
法では104〜106K/sec程度の冷却速度がが得られる。
この単ロール法、双ロール法等により薄帯材料を製造す
るには、ノズル孔を通して約 300〜10000rpmの範囲の一
定速度で回転している直径30〜300mm の例えば銅あるい
は鋼製のロールに溶湯を噴出する。これにより幅が約 1
〜300mmで厚さが約 5〜500 μmの各種薄帯材料を容易
に得ることができる。また、回転液中紡糸法により細洗
材料を製造するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背
圧にて、約50〜500rpmで回転するドラム内に遠心力によ
り保持された深さ約 1〜10cmの溶液冷媒層中に溶湯を噴
出して、細線材料を容易に得ることができる。この際の
ノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度は、約60〜
90度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度比は約 0.7〜0.
9 であることが好ましい。
なお、上記方法によらずスパッタリング法によって薄膜
を、また高圧ガス噴霧法などの各種アトマイズ法やスプ
レー法により急冷粉末を得ることができる。
を、また高圧ガス噴霧法などの各種アトマイズ法やスプ
レー法により急冷粉末を得ることができる。
得られた急冷アルミニウム基合金が非晶質であるかどう
かは通常のX洗回折法によって非晶質組織特有のハロー
パターンが存在するか否かによって知ることができる。
更に、この非晶質組織を加熱すると特定の温度以上で結
晶に分解する。(この温度を結晶化温度と呼ぶ) 上記一般式で示される本発明のアルミニウム基合金にお
いて、原子%でxを75〜98%の範囲に、また、yを 2〜
25%の範囲にそれぞれ限定したのは、その範囲から外れ
ると非晶質化しにくくなり、前記液体急冷等を利用した
工業的な急冷手段では、少なくとも50%(体積率)の非
晶質を有する合金を得ることができなくなるからであ
る。M元素はY、La、Ce、Nd、Smより選ばれた
ものであり、非晶質形成能を向上させる効果を持ち、
又、耐食性を著しく向上させると共に硬度と強度を向上
させ、併せて結晶化温度を上昇させて耐熱性を付与す
る。
かは通常のX洗回折法によって非晶質組織特有のハロー
パターンが存在するか否かによって知ることができる。
更に、この非晶質組織を加熱すると特定の温度以上で結
晶に分解する。(この温度を結晶化温度と呼ぶ) 上記一般式で示される本発明のアルミニウム基合金にお
いて、原子%でxを75〜98%の範囲に、また、yを 2〜
25%の範囲にそれぞれ限定したのは、その範囲から外れ
ると非晶質化しにくくなり、前記液体急冷等を利用した
工業的な急冷手段では、少なくとも50%(体積率)の非
晶質を有する合金を得ることができなくなるからであ
る。M元素はY、La、Ce、Nd、Smより選ばれた
ものであり、非晶質形成能を向上させる効果を持ち、
又、耐食性を著しく向上させると共に硬度と強度を向上
させ、併せて結晶化温度を上昇させて耐熱性を付与す
る。
また、このM元素は、Y、La、Ce、Nd、Smに替
えて、ミッシュメタル(Mm)を使用しても同様の効果
がある。なお、ミッシュメタル(Mm)とは主要元素が
La、Ceであり、そのほかに上記La、Ceを除く希
土類(ランタニド系列)元素及び不可避的不純物(S
i、Fe、Mg、Al…など)を含有する複合体の通称
である。
えて、ミッシュメタル(Mm)を使用しても同様の効果
がある。なお、ミッシュメタル(Mm)とは主要元素が
La、Ceであり、そのほかに上記La、Ceを除く希
土類(ランタニド系列)元素及び不可避的不純物(S
i、Fe、Mg、Al…など)を含有する複合体の通称
である。
本発明のアルミニウム基合金は、結晶化温度近傍(結晶
化温度± 100℃)において、超塑性現象を示すので、容
易に押出し加工やプレス加工、熱間鍛造等の加工を行う
ことができる。したがって、薄帯、線、板状あるいは粉
末の形態で得られた本発明のアルミニウム基合金を結晶
化温度± 100℃の温度範囲内で押出し加工、プレス加
工、熱間鍛造等に付することによりバルク材を製造する
ことができる。さらに、本発明のアルミニウム基合金は
高度の粘さを有し、180゜密着曲げ可能なものもある。
化温度± 100℃)において、超塑性現象を示すので、容
易に押出し加工やプレス加工、熱間鍛造等の加工を行う
ことができる。したがって、薄帯、線、板状あるいは粉
末の形態で得られた本発明のアルミニウム基合金を結晶
化温度± 100℃の温度範囲内で押出し加工、プレス加
工、熱間鍛造等に付することによりバルク材を製造する
ことができる。さらに、本発明のアルミニウム基合金は
高度の粘さを有し、180゜密着曲げ可能なものもある。
[実施例] つぎに実施例によって本発明を説明する。
実施例1 高周波溶解炉により所定の成分組成を有する溶融合金 3
をつくり、これを第1図に示す先端に小孔 5(孔径:0.
5mm)を有する石英管 1に装入し、加熱溶解した後、そ
の石英管 1を銅製ロール 2の直上に設置し、回転数5000
rpm の高速回転下、石英管 1内の溶融合金 3をアルゴン
ガスの加圧下(0.7kg/cm2)により石英管 1の小孔 5か
ら噴射し、ロール 2の表面と接触させることにより急冷
凝固させて合金薄帯 4を得る。
をつくり、これを第1図に示す先端に小孔 5(孔径:0.
5mm)を有する石英管 1に装入し、加熱溶解した後、そ
の石英管 1を銅製ロール 2の直上に設置し、回転数5000
rpm の高速回転下、石英管 1内の溶融合金 3をアルゴン
ガスの加圧下(0.7kg/cm2)により石英管 1の小孔 5か
ら噴射し、ロール 2の表面と接触させることにより急冷
凝固させて合金薄帯 4を得る。
上記製造条件により、本発明のAl−Y系、Al−La
系、Al−Ce系、Al−Nd系、Al−Sm系の二元
系アルミニウム基合金薄帯をそれぞれ第2図〜第6図に
示す組成範囲で作成した。第2図はAl−Y系、第3図
はAl−La系、第4図はAl−Ce系、第5図はAl
−Nd系、第6図はAl−Sm系合金を示す。そのそれ
ぞれの供試薄帯をX線回折に付した結果、いずれも非晶
質特有のハローパターンが確認された。この供試薄帯の
結晶化温度TX(K)と硬度HV(DPN)の組成依存性につい
て第2図〜第6図に示す。結晶化温度TXは、40K/min
の昇温速度で加熱した操作示差曲線における最初の発熱
ピーク開始温度(K) である。硬度HVは、25g 加重の微
小ビッカース硬度計による測定値(DPN) である。
系、Al−Ce系、Al−Nd系、Al−Sm系の二元
系アルミニウム基合金薄帯をそれぞれ第2図〜第6図に
示す組成範囲で作成した。第2図はAl−Y系、第3図
はAl−La系、第4図はAl−Ce系、第5図はAl
−Nd系、第6図はAl−Sm系合金を示す。そのそれ
ぞれの供試薄帯をX線回折に付した結果、いずれも非晶
質特有のハローパターンが確認された。この供試薄帯の
結晶化温度TX(K)と硬度HV(DPN)の組成依存性につい
て第2図〜第6図に示す。結晶化温度TXは、40K/min
の昇温速度で加熱した操作示差曲線における最初の発熱
ピーク開始温度(K) である。硬度HVは、25g 加重の微
小ビッカース硬度計による測定値(DPN) である。
図に示すように、本発明によるアルミニウム基合金はい
ずれの合金系において結晶化温度TXは、 420〜510 K
と非常に高く、また硬度においてはHV 120〜220 DP
Nと高い値を示し、従来のアルミニウム基合金に見られ
ない高い耐熱性、硬度を持った材料であることが分か
る。
ずれの合金系において結晶化温度TXは、 420〜510 K
と非常に高く、また硬度においてはHV 120〜220 DP
Nと高い値を示し、従来のアルミニウム基合金に見られ
ない高い耐熱性、硬度を持った材料であることが分か
る。
実施例2 実施例1と同様の方法で作成した、本発明のAl−La
系、Al−Ce系のアルミニウム基合金の薄帯を一定の
長さに切り取り、50℃1規定塩酸溶液中に浸漬し、塩酸
に対する耐食性試験を行った結果を表1に示す。耐食性
の評価は、溶解消失に要した時間で表し、評価の基準と
して市販のアルミニウム箔を用いた。表1に示すよう
に、ほとんどの薄帯が市販のアルミニウム箔に対して20
〜30倍の溶解消失時間を要し、本発明のアルミニウム基
合金が従来のアルミニウム基合金に比し塩酸溶液に対し
優れた耐食性を示すことが分かる。
系、Al−Ce系のアルミニウム基合金の薄帯を一定の
長さに切り取り、50℃1規定塩酸溶液中に浸漬し、塩酸
に対する耐食性試験を行った結果を表1に示す。耐食性
の評価は、溶解消失に要した時間で表し、評価の基準と
して市販のアルミニウム箔を用いた。表1に示すよう
に、ほとんどの薄帯が市販のアルミニウム箔に対して20
〜30倍の溶解消失時間を要し、本発明のアルミニウム基
合金が従来のアルミニウム基合金に比し塩酸溶液に対し
優れた耐食性を示すことが分かる。
[発明の効果] 本発明のアルミニウム基合金は、高耐食性材料、高硬度
材料、高強度材料として有用である。さらに結晶温度近
傍で超塑性現象を示し、押出し加工やプレス加工等の加
工ができ、高耐食性、高硬度および高引張強度を持つた
め耐食性、高力、耐熱材料として広範囲の用途に供する
ことができる。また、スパッタリング法などにより種々
の部材の耐食性コーティング膜材料として使用すること
ができる。
材料、高強度材料として有用である。さらに結晶温度近
傍で超塑性現象を示し、押出し加工やプレス加工等の加
工ができ、高耐食性、高硬度および高引張強度を持つた
め耐食性、高力、耐熱材料として広範囲の用途に供する
ことができる。また、スパッタリング法などにより種々
の部材の耐食性コーティング膜材料として使用すること
ができる。
第1図は本発明合金を急冷凝固して薄帯を作る時に使用
した単ロール装置の説明図である。 1……石英管、2 ……銅ロール、 3……溶融合金、 4…
…急冷薄帯、 5……小孔、 第2〜6図は本発明合金薄帯の結晶化温度と硬度の組成
依存性を示すグラフである。
した単ロール装置の説明図である。 1……石英管、2 ……銅ロール、 3……溶融合金、 4…
…急冷薄帯、 5……小孔、 第2〜6図は本発明合金薄帯の結晶化温度と硬度の組成
依存性を示すグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】一般式AlxMy [ただし、M:Y、La、Ce、Nd、Smから選ばれ
る一種の金属元素またはミッシュメタル(Mm)、x、
yは原子パーセントで 75≦x≦98 2≦y≦25] で示される組成を有し、少なくとも体積率で50%の非晶
質相を含む耐食性アルミニウム基合金。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061877A JPH0637695B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 耐食性アルミニウム基合金 |
CA000593752A CA1336652C (en) | 1988-03-17 | 1989-03-15 | Corrosion-resistant aluminum-based alloys |
NO891147A NO174817B (no) | 1988-03-17 | 1989-03-16 | Korrosjonbestandige aluminiumsbaserte legeringer |
KR1019890003292A KR910009971B1 (ko) | 1988-03-17 | 1989-03-16 | 내부식성 알루미늄-기재 합금 |
US07/324,467 US4911767A (en) | 1988-03-17 | 1989-03-16 | Corrosion-resistant aluminum-based alloys |
EP89104818A EP0333217B1 (en) | 1988-03-17 | 1989-03-17 | Corrosion-resistant aluminum-based alloys |
DE198989104818T DE333217T1 (de) | 1988-03-17 | 1989-03-17 | Korrosionsbestaendige legierungen auf aluminiumbasis. |
DE89104818T DE68908443T2 (de) | 1988-03-17 | 1989-03-17 | Korrosionsbeständige Legierungen auf Aluminiumbasis. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63061877A JPH0637695B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 耐食性アルミニウム基合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01240632A JPH01240632A (ja) | 1989-09-26 |
JPH0637695B2 true JPH0637695B2 (ja) | 1994-05-18 |
Family
ID=13183802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63061877A Expired - Lifetime JPH0637695B2 (ja) | 1988-03-17 | 1988-03-17 | 耐食性アルミニウム基合金 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4911767A (ja) |
EP (1) | EP0333217B1 (ja) |
JP (1) | JPH0637695B2 (ja) |
KR (1) | KR910009971B1 (ja) |
CA (1) | CA1336652C (ja) |
DE (2) | DE333217T1 (ja) |
NO (1) | NO174817B (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
JP2639455B2 (ja) * | 1990-03-09 | 1997-08-13 | 健 増本 | 高強度非晶質合金 |
JPH0610086A (ja) * | 1991-03-14 | 1994-01-18 | Takeshi Masumoto | 耐摩耗性アルミニウム合金及びその加工方法 |
EP0534470B1 (en) * | 1991-09-26 | 1997-06-04 | Tsuyoshi Masumoto | Superplastic aluminum-based alloy material and production process thereof |
EP0570910A1 (en) * | 1992-05-19 | 1993-11-24 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High strength and high toughness aluminum alloy structural member, and process for producing the same |
WO1999000523A1 (en) | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Nanocrystal dispersed amorphous alloys and method of preparation thereof |
WO2008101222A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Scoperta Inc. | Low cost coating of substrates |
JP2008231519A (ja) * | 2007-03-22 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 準結晶粒子分散アルミニウム合金およびその製造方法 |
JP2008248343A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Honda Motor Co Ltd | アルミニウム基合金 |
JP2011021275A (ja) * | 2009-06-15 | 2011-02-03 | Kobe Steel Ltd | Al合金反射膜、反射膜積層体、及び、自動車用灯具、照明具、ならびに、Al合金スパッタリングターゲット |
CN102632232B (zh) * | 2012-03-30 | 2014-04-16 | 济南大学 | 一种铝基非晶复合粉末及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4379719A (en) * | 1981-11-20 | 1983-04-12 | Aluminum Company Of America | Aluminum powder alloy product for high temperature application |
FR2529909B1 (fr) * | 1982-07-06 | 1986-12-12 | Centre Nat Rech Scient | Alliages amorphes ou microcristallins a base d'aluminium |
-
1988
- 1988-03-17 JP JP63061877A patent/JPH0637695B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-15 CA CA000593752A patent/CA1336652C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-03-16 US US07/324,467 patent/US4911767A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-16 NO NO891147A patent/NO174817B/no not_active IP Right Cessation
- 1989-03-16 KR KR1019890003292A patent/KR910009971B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-03-17 DE DE198989104818T patent/DE333217T1/de active Pending
- 1989-03-17 EP EP89104818A patent/EP0333217B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-03-17 DE DE89104818T patent/DE68908443T2/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE333217T1 (de) | 1990-03-01 |
KR910009971B1 (ko) | 1991-12-07 |
CA1336652C (en) | 1995-08-15 |
DE68908443D1 (de) | 1993-09-23 |
NO891147L (no) | 1989-09-18 |
NO174817B (no) | 1994-04-05 |
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