JPH07278765A - 低熱膨張率、高強度および高靱性を有するアルミニウム基合金およびその製造法 - Google Patents
低熱膨張率、高強度および高靱性を有するアルミニウム基合金およびその製造法Info
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- JPH07278765A JPH07278765A JP6845094A JP6845094A JPH07278765A JP H07278765 A JPH07278765 A JP H07278765A JP 6845094 A JP6845094 A JP 6845094A JP 6845094 A JP6845094 A JP 6845094A JP H07278765 A JPH07278765 A JP H07278765A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含
み、低熱膨張率、高強度および高靱性を保有させたアル
ミニウム基合金を提供する。 【構成】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比にて
Ｍ元素（Ｍは Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族
元素，Va 族元素およびVIa 族の各元素）の一種または
二種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部が
実質的にＡｌを主成分とし、副成分としてIIb 族元素，
IIIb 族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素のそれ
ぞれ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそ
れぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVIb 族
元素のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種または二
種以上の合計 0.001〜５％と不可避の不純物とからな
り、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低熱
膨張率、高強度および高靱性を有することを特徴とする
アルミニウム基合金。
み、低熱膨張率、高強度および高靱性を保有させたアル
ミニウム基合金を提供する。 【構成】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比にて
Ｍ元素（Ｍは Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族
元素，Va 族元素およびVIa 族の各元素）の一種または
二種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部が
実質的にＡｌを主成分とし、副成分としてIIb 族元素，
IIIb 族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素のそれ
ぞれ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそ
れぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVIb 族
元素のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種または二
種以上の合計 0.001〜５％と不可避の不純物とからな
り、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低熱
膨張率、高強度および高靱性を有することを特徴とする
アルミニウム基合金。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ−Ｍ（ＭはＦｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，Va族元素，VIa
族元素）−Ｓｉ基合金、およびこれを主成分とし、副成
分としてIIb 族元素，IIIb 族元素，IVb 族元素，Ｙお
よび希土類元素のそれぞれ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，Ｒｅ
およびＰｔ族元素のそれぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb
族元素およびVIb 族元素のそれぞれ１％以下のうち少な
くとも一種または二種以上の合計 0.001〜５％と不可避
の不純物とからなり、溶融合金を104 〜106 Ｋ／ｓｅｃ
の速度で超急冷することにより、少なくとも体積率で50
％以上の非晶質を含み、低熱膨張率、高強度および高靱
性を保有させたアルミニウム基合金に関する。
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，Va族元素，VIa
族元素）−Ｓｉ基合金、およびこれを主成分とし、副成
分としてIIb 族元素，IIIb 族元素，IVb 族元素，Ｙお
よび希土類元素のそれぞれ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，Ｒｅ
およびＰｔ族元素のそれぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb
族元素およびVIb 族元素のそれぞれ１％以下のうち少な
くとも一種または二種以上の合計 0.001〜５％と不可避
の不純物とからなり、溶融合金を104 〜106 Ｋ／ｓｅｃ
の速度で超急冷することにより、少なくとも体積率で50
％以上の非晶質を含み、低熱膨張率、高強度および高靱
性を保有させたアルミニウム基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、低熱膨張アルミニウム合金として
は、特開昭51−24513 号あるいは特開昭62−56551 号な
どに記載されたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ基合金あるいは
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金などが知られており、いずれも13
〜17×10-6程度の低熱膨張特性を示し、アルミニウムの
もつ23×10-6を大幅に改善している。その低熱膨張特性
を得るための第２、第３元素の添加量としては、例えば
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ基合金の場合、Ｓｉが27〜40％および
Ｍｇが1.5 〜10wt％などとなっており、溶解後鋳造まま
の状態で各種構造部材として使用されている。
は、特開昭51−24513 号あるいは特開昭62−56551 号な
どに記載されたＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ−Ｍｇ基合金あるいは
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ合金などが知られており、いずれも13
〜17×10-6程度の低熱膨張特性を示し、アルミニウムの
もつ23×10-6を大幅に改善している。その低熱膨張特性
を得るための第２、第３元素の添加量としては、例えば
Ａｌ−Ｓｉ−Ｍｇ基合金の場合、Ｓｉが27〜40％および
Ｍｇが1.5 〜10wt％などとなっており、溶解後鋳造まま
の状態で各種構造部材として使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の各種アルミニウ
ム合金においては、低熱膨張特性はある程度満足できる
ものの固溶しない元素を多量に含んでいるため、製法と
しては溶解後、鍛造、圧延などの熱間加工や冷間加工が
適用できず、成形は鋳造法または焼結法に限定され、鋳
物あるいはこれを研削して成形した製品しか得られなか
った。そのため、引張、圧縮などの機械的強度の低下を
来し応用上の制約となっていた。
ム合金においては、低熱膨張特性はある程度満足できる
ものの固溶しない元素を多量に含んでいるため、製法と
しては溶解後、鍛造、圧延などの熱間加工や冷間加工が
適用できず、成形は鋳造法または焼結法に限定され、鋳
物あるいはこれを研削して成形した製品しか得られなか
った。そのため、引張、圧縮などの機械的強度の低下を
来し応用上の制約となっていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
上記課題の解決を図ることを目的として種々実験と研究
を重ねた結果、アルミニウム合金を溶融状態から高速急
冷して少なくとも体積率で50％の非晶質を含む合金とし
た場合に、低熱膨張性と高強度性および高靱性をも保有
することを見出だすに至り、この発明を完成したもので
ある。
上記課題の解決を図ることを目的として種々実験と研究
を重ねた結果、アルミニウム合金を溶融状態から高速急
冷して少なくとも体積率で50％の非晶質を含む合金とし
た場合に、低熱膨張性と高強度性および高靱性をも保有
することを見出だすに至り、この発明を完成したもので
ある。
【０００５】本発明は組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、
原子比にてＭ元素（（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍ
ｎ，IVa 族元素，Va 族元素およびVIa 族元素）の一種
または二種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および
残部が実質的にＡｌと不可避の不純物とからなる合金お
よびこれを主成分とし、副成分としてIIb 族元素，IIIb
族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素のそれぞれ
５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそれぞ
れ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVIb 族元素
のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種または二種以
上の合計0.001 〜５％と不可避の不純物とからなる溶融
合金を104 〜106 Ｋ／ｓｅｃの速度で超急冷することに
より、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低
熱膨張率、高強度および高靱性であることを特徴とする
アルミニウム基合金であることを要旨とする。
原子比にてＭ元素（（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍ
ｎ，IVa 族元素，Va 族元素およびVIa 族元素）の一種
または二種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および
残部が実質的にＡｌと不可避の不純物とからなる合金お
よびこれを主成分とし、副成分としてIIb 族元素，IIIb
族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素のそれぞれ
５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそれぞ
れ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVIb 族元素
のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種または二種以
上の合計0.001 〜５％と不可避の不純物とからなる溶融
合金を104 〜106 Ｋ／ｓｅｃの速度で超急冷することに
より、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低
熱膨張率、高強度および高靱性であることを特徴とする
アルミニウム基合金であることを要旨とする。
【０００６】本発明のアルミニウム基合金は、上記組成
を有する合金溶湯を液体急冷法によって急速に凝固する
ことにより得られる。これには、単ロール法、双ロール
法、回転液中紡糸法などが有効に用いられ、104 〜106
Ｋ／ｓｅｃ程度の冷却速度で冷却した薄帯において、少
なくとも体積率で50％の非晶質化が可能である。
を有する合金溶湯を液体急冷法によって急速に凝固する
ことにより得られる。これには、単ロール法、双ロール
法、回転液中紡糸法などが有効に用いられ、104 〜106
Ｋ／ｓｅｃ程度の冷却速度で冷却した薄帯において、少
なくとも体積率で50％の非晶質化が可能である。
【０００７】上記方法により薄帯材料を製造するには、
例えば図１に示す単ロール法で説明すると、石英製ノズ
ル管２のノズル孔３を通して、約200 〜8000ｒｐｍの範
囲の速度で回転している鋼あるいは銅製のロール１に高
周波炉５で溶解した溶湯４を噴出させる。これにより、
幅0.5 〜500 mm、厚さ10〜500 μｍの薄帯材料６を得る
ことができる。
例えば図１に示す単ロール法で説明すると、石英製ノズ
ル管２のノズル孔３を通して、約200 〜8000ｒｐｍの範
囲の速度で回転している鋼あるいは銅製のロール１に高
周波炉５で溶解した溶湯４を噴出させる。これにより、
幅0.5 〜500 mm、厚さ10〜500 μｍの薄帯材料６を得る
ことができる。
【０００８】また、上記方法によらず、スパッタリング
法で薄膜を、高圧ガス噴霧法などの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。急冷アルミ
ニウム基合金の非晶質状態は、Ｘ線回折像におけるハロ
ーパターンの認識、あるいは示差走査熱量計において結
晶化温度を示す急激な発熱ピークの確認などにより決定
される。なお、180 ゜曲げ試験も効果的に用いられる。
法で薄膜を、高圧ガス噴霧法などの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。急冷アルミ
ニウム基合金の非晶質状態は、Ｘ線回折像におけるハロ
ーパターンの認識、あるいは示差走査熱量計において結
晶化温度を示す急激な発熱ピークの確認などにより決定
される。なお、180 ゜曲げ試験も効果的に用いられる。
【０００９】
【作用】本発明アルミニウム基合金は、過飽和な固溶体
であるにも拘わらず、通常バルク合金に用いられる鋳
造、鍛造、圧延などの加工工程を全て省略し、溶湯から
直接長尺の薄帯が製造できるため、製品の精度が高く製
造法の低コスト化も図れる特徴を有する。
であるにも拘わらず、通常バルク合金に用いられる鋳
造、鍛造、圧延などの加工工程を全て省略し、溶湯から
直接長尺の薄帯が製造できるため、製品の精度が高く製
造法の低コスト化も図れる特徴を有する。
【００１０】本発明のアルミニウム基合金において、Ｍ
元素すなわちＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎおよび IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族元素の一種または二
種以上の合計を５〜40％の範囲に、Ｓｉ 10 〜45の範囲
に限定したのは、この範囲内では前記液体急冷法によ
り、非晶質または少なくとも体積率で50％の非晶質とナ
ノオーダーの微細結晶粒を含む構造とすれば、低熱膨張
で高強度および高靱性の合金が得られるが、いずれもそ
の範囲から外れると結晶化温度が低下するか上昇するた
め非晶質化しにくくなり、前記液体急冷法を利用した工
業的な急冷手段では、少なくとも体積率で50％の非晶質
を有する合金を得ることができなく、かつ高強度性が失
われるからである。また、特にＭ元素すなわち、Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，Va 族元素，VI
a 族元素およびＳｉにおいては、アルミニウム基合金の
実用値とされる12〜15×10-6の低熱膨張特性が得られな
くなるからである。
元素すなわちＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎおよび IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族元素の一種または二
種以上の合計を５〜40％の範囲に、Ｓｉ 10 〜45の範囲
に限定したのは、この範囲内では前記液体急冷法によ
り、非晶質または少なくとも体積率で50％の非晶質とナ
ノオーダーの微細結晶粒を含む構造とすれば、低熱膨張
で高強度および高靱性の合金が得られるが、いずれもそ
の範囲から外れると結晶化温度が低下するか上昇するた
め非晶質化しにくくなり、前記液体急冷法を利用した工
業的な急冷手段では、少なくとも体積率で50％の非晶質
を有する合金を得ることができなく、かつ高強度性が失
われるからである。また、特にＭ元素すなわち、Ｆｅ，
Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，Va 族元素，VI
a 族元素およびＳｉにおいては、アルミニウム基合金の
実用値とされる12〜15×10-6の低熱膨張特性が得られな
くなるからである。
【００１１】また、IIb 族元素，IIIb 族元素，IVb 族
元素、Ｙおよび希土類元素のそれぞれ５％以下、Ａｕ，
Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそれぞれ４％以下、IIa
族元素，Vb 族元素およびVIb 族元素のそれぞれ１％以
下のうち少なくとも一種または二種以上の合計0.001 〜
５％の範囲に限定したのは、その範囲を外れると、上述
の理由に加えて、それぞれ強度の低下、耐食性の低下お
よび成形加工性の低下を来すからである。また、本発明
のアルミニウム基合金は細片化あるいは粉末化が容易に
行えるので、プレスや押出しによって、板状、線状ある
いは棒状のバルク材とすることもできる。
元素、Ｙおよび希土類元素のそれぞれ５％以下、Ａｕ，
Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそれぞれ４％以下、IIa
族元素，Vb 族元素およびVIb 族元素のそれぞれ１％以
下のうち少なくとも一種または二種以上の合計0.001 〜
５％の範囲に限定したのは、その範囲を外れると、上述
の理由に加えて、それぞれ強度の低下、耐食性の低下お
よび成形加工性の低下を来すからである。また、本発明
のアルミニウム基合金は細片化あるいは粉末化が容易に
行えるので、プレスや押出しによって、板状、線状ある
いは棒状のバルク材とすることもできる。
【００１２】以下、実施例によりさらに詳しく本発明を
説明する。
説明する。
実施例１ 表１に示す合金番号８の成分組成を有する原料を予めア
ーク溶解して１つの合金となし、細かく砕いて小片とし
たものを図１に示すノズル径0.5 mmを有する石英管に装
入し、高周波溶解した後、その石英管を4000ｒｐｍで回
転する直径200mmの銅製ロール直上に設置し、溶湯をア
ルゴンガスによって加圧し、ノズル孔から噴出させてロ
ール表面と５×104 Ｋ／ｓｅｃの速度で接触急冷させ、
幅２mm、厚さ20μｍの薄帯を得た。この薄帯はＸ線回折
によって明瞭なハローパターンを示し、非晶質であるこ
とが確認され、また示差走査熱量計により結晶化温度Ｔ
xも確かめ、表２に示した。
ーク溶解して１つの合金となし、細かく砕いて小片とし
たものを図１に示すノズル径0.5 mmを有する石英管に装
入し、高周波溶解した後、その石英管を4000ｒｐｍで回
転する直径200mmの銅製ロール直上に設置し、溶湯をア
ルゴンガスによって加圧し、ノズル孔から噴出させてロ
ール表面と５×104 Ｋ／ｓｅｃの速度で接触急冷させ、
幅２mm、厚さ20μｍの薄帯を得た。この薄帯はＸ線回折
によって明瞭なハローパターンを示し、非晶質であるこ
とが確認され、また示差走査熱量計により結晶化温度Ｔ
xも確かめ、表２に示した。
【００１３】実施例２ 実施例１と同様にして得られた表１の各供試薄帯につ
き、熱膨張係数αを縦型熱機械試験機により、硬さＨｖ
をビッカース微小硬度計により、抗張力σt をインスト
ロン型引張試験機により、結晶化温度を示差走査熱量計
により測定し、結果を表２に示した。表２に示すように
本発明合金の熱膨張係数は極めて低く、他方硬さは大き
いが靱性にも優れている。これを既存の合金No. 31およ
びNo. 32と比較すると熱膨張係数は約２分の１の値を示
し、硬さでは約６倍もの高い値を示しており、本発明合
金は低熱膨張特性と高強度性を同時に満足する極めて有
用な合金であることが分かる。
き、熱膨張係数αを縦型熱機械試験機により、硬さＨｖ
をビッカース微小硬度計により、抗張力σt をインスト
ロン型引張試験機により、結晶化温度を示差走査熱量計
により測定し、結果を表２に示した。表２に示すように
本発明合金の熱膨張係数は極めて低く、他方硬さは大き
いが靱性にも優れている。これを既存の合金No. 31およ
びNo. 32と比較すると熱膨張係数は約２分の１の値を示
し、硬さでは約６倍もの高い値を示しており、本発明合
金は低熱膨張特性と高強度性を同時に満足する極めて有
用な合金であることが分かる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】実施例３ 実施例１と同様にして得られた供試薄帯について、Ｓｉ
を20，25および30原子％と固定し、Ｃｏを変化させた場
合の熱膨張係数α（×10-6）とＣｏ量との関係を図２に
示す。図２において、白ヌキの印は非晶質を、黒印は体
積率で少なくとも50％の非晶質を含む合金であることを
示し、熱膨張係数αは273 〜313 Ｋの範囲で算出したも
のである。曲線はＳｉ量によって複雑に変わるが、いず
れの場合でも15×10-6以下の係数を示し、特に25および
30原子％Ｓｉの場合はそれぞれ20および16原子％Ｃｏで
鋭い極小を示し、極小値はＡｌ55Ｃｏ20Ｓｉ25の組成で
６×10-6というインバー合金に匹敵する優れた特性が得
られた。
を20，25および30原子％と固定し、Ｃｏを変化させた場
合の熱膨張係数α（×10-6）とＣｏ量との関係を図２に
示す。図２において、白ヌキの印は非晶質を、黒印は体
積率で少なくとも50％の非晶質を含む合金であることを
示し、熱膨張係数αは273 〜313 Ｋの範囲で算出したも
のである。曲線はＳｉ量によって複雑に変わるが、いず
れの場合でも15×10-6以下の係数を示し、特に25および
30原子％Ｓｉの場合はそれぞれ20および16原子％Ｃｏで
鋭い極小を示し、極小値はＡｌ55Ｃｏ20Ｓｉ25の組成で
６×10-6というインバー合金に匹敵する優れた特性が得
られた。
【００１７】実施例４ 実施例１と同様にして得られた供試薄帯について、Ｓｉ
を30原子％と固定し、Ｍ元素を変化させた場合の熱膨張
係数α（×10-6）および抗張力σt （ＭＰａ）とＭ量と
の関係を図３および図４に示す。曲線はＭ量によって一
定の傾向を示す。すなわち、熱膨張係数αはＦｅおよび
Ｃｏの場合極小を形成するが、他の元素に対しては漸減
する。また、抗張力はＭ量とともに増加する。
を30原子％と固定し、Ｍ元素を変化させた場合の熱膨張
係数α（×10-6）および抗張力σt （ＭＰａ）とＭ量と
の関係を図３および図４に示す。曲線はＭ量によって一
定の傾向を示す。すなわち、熱膨張係数αはＦｅおよび
Ｃｏの場合極小を形成するが、他の元素に対しては漸減
する。また、抗張力はＭ量とともに増加する。
【００１８】実施例５ 実施例１と同様にして得られた供試薄帯について、Ａｌ
50-aＣｏ20Ｓｉ30Ｘa、Ａｌ62-aＣｏ18Ｓｉ20Ｘa およ
びＡｌ58-aＣｏ17Ｓｉ25Ｘa のようにＣｏとＳｉを固定
し、各種の添加元素Ｘを変化させた場合の熱膨張係数α
（×10-6）および抗張力σt （ＭＰａ）と添加元素量と
の関係を図５〜図７に示す。図からわかるように、熱膨
張係数α（×10-6）は添加元素によってさらに減少する
傾向を示し、抗張力σt （ＭＰａ）は増加している。従
ってこの範囲内では、低熱膨張特性および高強度性を併
せ持つ優れた合金であることがわかる。なお、本発明を
構成する元素中 IIa 族元素は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒおよびＢａから選択され、 IVa 族元素はＴｉ，Ｚｒ
およびＨｆから選択され、Va族元素はＶ，ＮｂおよびＴ
ａ選択され、VIa 族元素はＣｒ，ＭｏおよびＷから選択
され、IIb 族元素はＺｎおよびＣｄから選択され、IIIb
族元素はＢ，Ｇａ，ＩｎおよびＴｌから選択され、IV
b 族元素はＣ，Ｇｅ，ＳｎおよびＰｂから選択され、Vb
族元素はＰ，Ａｓ，ＳｂおよびＢｉから選択され、VI
b 族元素はＳ，ＳｅおよびＴｅから選択され、Ｐｔ族元
素はＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔから選択
され、希土類元素はＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓ
ｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｍ
およびＬｕから選択されるものであるが、いずれの元素
も同効成分と見なし得る。
50-aＣｏ20Ｓｉ30Ｘa、Ａｌ62-aＣｏ18Ｓｉ20Ｘa およ
びＡｌ58-aＣｏ17Ｓｉ25Ｘa のようにＣｏとＳｉを固定
し、各種の添加元素Ｘを変化させた場合の熱膨張係数α
（×10-6）および抗張力σt （ＭＰａ）と添加元素量と
の関係を図５〜図７に示す。図からわかるように、熱膨
張係数α（×10-6）は添加元素によってさらに減少する
傾向を示し、抗張力σt （ＭＰａ）は増加している。従
ってこの範囲内では、低熱膨張特性および高強度性を併
せ持つ優れた合金であることがわかる。なお、本発明を
構成する元素中 IIa 族元素は、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓ
ｒおよびＢａから選択され、 IVa 族元素はＴｉ，Ｚｒ
およびＨｆから選択され、Va族元素はＶ，ＮｂおよびＴ
ａ選択され、VIa 族元素はＣｒ，ＭｏおよびＷから選択
され、IIb 族元素はＺｎおよびＣｄから選択され、IIIb
族元素はＢ，Ｇａ，ＩｎおよびＴｌから選択され、IV
b 族元素はＣ，Ｇｅ，ＳｎおよびＰｂから選択され、Vb
族元素はＰ，Ａｓ，ＳｂおよびＢｉから選択され、VI
b 族元素はＳ，ＳｅおよびＴｅから選択され、Ｐｔ族元
素はＲｕ，Ｒｈ，Ｐｄ，Ｏｓ，ＩｒおよびＰｔから選択
され、希土類元素はＬａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓ
ｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｍ
およびＬｕから選択されるものであるが、いずれの元素
も同効成分と見なし得る。
【００１９】
【発明の効果】本発明のアルミニウム基合金は、Ａｌ，
Ｍ（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，
Va 族元素およびVIa 族元素の一種または二種以上）お
よびＳｉを所定の範囲で任意に組み合わせることによっ
て、高い強度および高い靱性を保持しつつ低熱膨張化を
図ったもので、これらの特性を同時に保有する新規な合
金が提供される。したがって、耐熱性を要求される分野
に使用される高力構造用材料として本発明合金は極めて
有益である。なお、本発明合金は、溶湯から瞬時に製品
とされるため、製造コストが低いという利点もある。
Ｍ（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｓｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa 族元素，
Va 族元素およびVIa 族元素の一種または二種以上）お
よびＳｉを所定の範囲で任意に組み合わせることによっ
て、高い強度および高い靱性を保持しつつ低熱膨張化を
図ったもので、これらの特性を同時に保有する新規な合
金が提供される。したがって、耐熱性を要求される分野
に使用される高力構造用材料として本発明合金は極めて
有益である。なお、本発明合金は、溶湯から瞬時に製品
とされるため、製造コストが低いという利点もある。
【図１】図１は液体急冷装置の概略図である。
【図２】図２は熱膨張係数αとＣｏ量との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図３】図３は熱膨張係数αおよび抗張力σt とＭ元素
量との関係を示す特性図である。
量との関係を示す特性図である。
【図４】図４は熱膨張係数αおよび抗張力σt とＭ元素
量との関係を示す特性図である。
量との関係を示す特性図である。
【図５】図５は熱膨張係数αおよび抗張力σt と添加元
素量との関係を示す特性図である。
素量との関係を示す特性図である。
【図６】図６は熱膨張係数αおよび抗張力σt と添加元
素量との関係を示す特性図である。
素量との関係を示す特性図である。
【図７】図７は熱膨張係数αおよび抗張力σt と添加元
素量との関係を示す特性図である。
素量との関係を示す特性図である。
１ 冷却ロール ２ 石英管 ３ ノズル孔 ４ 溶融合金 ５ 高周波加熱コイル ６ 急冷薄帯
Claims (4)
- 【請求項１】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比
にてＭ元素（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族元素）の一種または二
種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部が実
質的にＡｌと不可避の不純物とからなり、少なくとも体
積率で50％以上の非晶質を含み、低熱膨張率、高強度お
よび高靱性を有することを特徴とするアルミニウム基合
金。 - 【請求項２】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比
にてＭ元素（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族の各元素）の一種また
は二種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部
が実質的にＡｌを主成分とし、副成分としてIIb 族元
素，IIIb 族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素の
それぞれ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素
のそれぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVI
b 族元素のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種また
は二種以上の合計 0.001〜５％と不可避の不純物とから
なり、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低
熱膨張率、高強度および高靱性を有することを特徴とす
るアルミニウム基合金。 - 【請求項３】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比
にてＭ元素（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族元素）の一種または二
種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部が実
質的にＡｌと不可避の不純物とからなる溶融合金を104
〜106 Ｋ／ｓｅｃの速度で超急冷することにより、少な
くとも体積率で50％以上の非晶質を含み、低熱膨張率、
高強度および高靱性を有することを特徴とするアルミニ
ウム基合金の製造法。 - 【請求項４】 組成式Ａｌ−Ｍ−Ｓｉにおいて、原子比
にてＭ元素（ＭはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｍｎ，IVa
族元素，Va 族元素およびVIa 族元素）の一種または二
種以上の合計５〜40％、Ｓｉ 10 〜45％および残部が実
質的にＡｌを主成分とし、副成分としてIIb 族元素，II
Ib 族元素，IVb 族元素，Ｙおよび希土類元素のそれぞ
れ５％以下、Ａｕ，Ａｇ，ＲｅおよびＰｔ族元素のそれ
ぞれ４％以下、IIa 族元素，Vb 族元素およびVIb 族元
素のそれぞれ１％以下のうち少なくとも一種または二種
以上の合計 0.001〜５％と不可避の不純物とからなる溶
融合金を104 〜106 Ｋ／ｓｅｃの速度で超急冷すること
により、少なくとも体積率で50％以上の非晶質を含み、
低熱膨張率、高強度および高靱性を有することを特徴と
するアルミニウム基合金の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6845094A JPH07278765A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 低熱膨張率、高強度および高靱性を有するアルミニウム基合金およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6845094A JPH07278765A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 低熱膨張率、高強度および高靱性を有するアルミニウム基合金およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07278765A true JPH07278765A (ja) | 1995-10-24 |
Family
ID=13374060
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6845094A Pending JPH07278765A (ja) | 1994-04-06 | 1994-04-06 | 低熱膨張率、高強度および高靱性を有するアルミニウム基合金およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07278765A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN110218914A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-10 | 广东工程职业技术学院 | 一种高强耐磨的铸造铝硅合金及其铸造方法 |
-
1994
- 1994-04-06 JP JP6845094A patent/JPH07278765A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| CN110218914A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-09-10 | 广东工程职业技术学院 | 一种高强耐磨的铸造铝硅合金及其铸造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050301 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20050628 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |