JPH0874010A - ジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法及び金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金 - Google Patents
ジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法及び金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金Info
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- JPH0874010A JPH0874010A JP6216170A JP21617094A JPH0874010A JP H0874010 A JPH0874010 A JP H0874010A JP 6216170 A JP6216170 A JP 6216170A JP 21617094 A JP21617094 A JP 21617094A JP H0874010 A JPH0874010 A JP H0874010A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ジルコニウム非晶質合金棒材を連続生産し、
非晶質形成能を高めかつ塑性加工性を良好にする。 【構成】 一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc （但
し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１種又
は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕより選
択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素からな
り、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５≦ａ≦
２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３０≦ａ
＋ｃ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ１００
Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化温度
（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するジルコニ
ウム合金を、上面が開放された棒状成型キャビティ３を
有する強制冷却鋳型１に配置し、高周波誘導加熱、アー
ク放電、電子ビーム、レーザー又は赤外線照射により溶
解した溶解領域５を形成し、また加熱源２及び強制冷却
鋳型１を棒の方向に相対的に移動させる。
非晶質形成能を高めかつ塑性加工性を良好にする。 【構成】 一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc （但
し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１種又
は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕより選
択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素からな
り、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５≦ａ≦
２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３０≦ａ
＋ｃ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ１００
Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化温度
（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するジルコニ
ウム合金を、上面が開放された棒状成型キャビティ３を
有する強制冷却鋳型１に配置し、高周波誘導加熱、アー
ク放電、電子ビーム、レーザー又は赤外線照射により溶
解した溶解領域５を形成し、また加熱源２及び強制冷却
鋳型１を棒の方向に相対的に移動させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ジルコニウム非晶質合
金棒材の製造方法に関するものであり、さらに詳しく述
べるならば、断面積が大きくかつ長さが長いジルコニウ
ム非晶質合金棒材を製造することによりジルコニウム材
料を各種工業部品に適用できるようにしたものである。
さらに、本発明は、金型成型に適した組成をもつジルコ
ニウム非晶質合金に関するものである。
金棒材の製造方法に関するものであり、さらに詳しく述
べるならば、断面積が大きくかつ長さが長いジルコニウ
ム非晶質合金棒材を製造することによりジルコニウム材
料を各種工業部品に適用できるようにしたものである。
さらに、本発明は、金型成型に適した組成をもつジルコ
ニウム非晶質合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ジルコニウム合金はその高耐食性、高耐
熱性、高強度から人工繊維紡糸用ダイスや電灯フィラメ
ントなどに用いられている。また、特に中性子吸収断面
が小さいことから原子炉の燃料被覆管材や制御棒案内管
などの棒材の需要が増加しており、ジルカロイ２（Zr−
1.5Sn −0.12Fe−0.10Cr−0.05Ni）やジルカロイ４（Zr
−1.5Sn −0.2Fe −0.10Cr）などが用いられている。
熱性、高強度から人工繊維紡糸用ダイスや電灯フィラメ
ントなどに用いられている。また、特に中性子吸収断面
が小さいことから原子炉の燃料被覆管材や制御棒案内管
などの棒材の需要が増加しており、ジルカロイ２（Zr−
1.5Sn −0.12Fe−0.10Cr−0.05Ni）やジルカロイ４（Zr
−1.5Sn −0.2Fe −0.10Cr）などが用いられている。
【０００３】本出願人の内２名は特開平３−１５８４４
６号公報において、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎの少
なくとも１種以上とＡｌを所定量添加したＺｒ系合金
は、液体急冷法、スパッタ法、アトマイズ法などで非晶
質化が可能であり、また硬度、強度、曲げ性、耐熱性、
耐食性などの性質が優れていることを開示した。また、
この組成では過冷却液体状態の温度域が５０Ｋ以上あ
り、このために塑性加工性が良好になることも開示し
た。
６号公報において、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｎの少
なくとも１種以上とＡｌを所定量添加したＺｒ系合金
は、液体急冷法、スパッタ法、アトマイズ法などで非晶
質化が可能であり、また硬度、強度、曲げ性、耐熱性、
耐食性などの性質が優れていることを開示した。また、
この組成では過冷却液体状態の温度域が５０Ｋ以上あ
り、このために塑性加工性が良好になることも開示し
た。
【０００４】上述のように過冷却液体状態では非晶質Ｚ
ｒ合金の粘性が急激に低下するために、該温度領域で閉
塞鍛造などの適切な加工方法により容易に非晶質合金成
形体を作製することができる。本出願人の１名は他の研
究者ととともに第４４回塑性加工連合講演会概要、項４
４５において厚みが数１０μｍのＺｒ65Ａｌ7.5 Ｃｕ2
7.5をマイクロマシン用歯車に作製する方法を発表し
た。
ｒ合金の粘性が急激に低下するために、該温度領域で閉
塞鍛造などの適切な加工方法により容易に非晶質合金成
形体を作製することができる。本出願人の１名は他の研
究者ととともに第４４回塑性加工連合講演会概要、項４
４５において厚みが数１０μｍのＺｒ65Ａｌ7.5 Ｃｕ2
7.5をマイクロマシン用歯車に作製する方法を発表し
た。
【０００５】さらに、ろう付け用ジルコニウム箔帯の添
加元素としてＰｄ，Ｒｈ，Ａｇ，Ａｕなどの各種元素を
添加することが知られている（特開昭５９−１１６３５
０号公報、特開昭５９−１２６７３９号公報）。
加元素としてＰｄ，Ｒｈ，Ａｇ，Ａｕなどの各種元素を
添加することが知られている（特開昭５９−１１６３５
０号公報、特開昭５９−１２６７３９号公報）。
【０００６】従来より公知の片ロール法、双ロール法、
ガスアトマイズ法などの方法により作製できる非晶質合
金は箔帯、薄片状、粉末状に限られているので、工業的
に見てジルコニウム非晶質合金の用途がかなり制限され
ている。
ガスアトマイズ法などの方法により作製できる非晶質合
金は箔帯、薄片状、粉末状に限られているので、工業的
に見てジルコニウム非晶質合金の用途がかなり制限され
ている。
【０００７】一方、近年塊状のジルコニウム非晶質合金
を作製する試みもなされている（第113 回日本金属学会
講演概要1993、項579 参照）。この方法は、アーク炉で
溶解した母合金（組成の記載はない）を石英ノズルから
銅製金型に鋳造する方法であり、直径５mmのＺｒ丸棒を
得たものである。
を作製する試みもなされている（第113 回日本金属学会
講演概要1993、項579 参照）。この方法は、アーク炉で
溶解した母合金（組成の記載はない）を石英ノズルから
銅製金型に鋳造する方法であり、直径５mmのＺｒ丸棒を
得たものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記日
本金属学会講演概要で発表された棒状ジルコニウム合金
の作製法は不連続バッチ方式であり、この方法で得られ
た棒材は大型部材作製用原料棒材として十分な大きさを
有していない。ジルコニウム非晶質合金を連続的に断面
寸法が数ｍｍ単位以上の棒状に作製出来れば、工業的生
産性が高くなり、又その用途は大きく拡大することが期
待される。すなわち、結晶質ジルコニウム合金は高強
度、高硬度、高温活性などの点から機械加工が困難であ
るのに対し、ジルコニウム非晶質合金は塑性加工性が比
較的良好であるので、棒状材料を鍛造、押出、プレスな
どの塑性加工により部品形状もしくは略部品形状に変形
することができ、実用部品の工業生産が可能になる。
本金属学会講演概要で発表された棒状ジルコニウム合金
の作製法は不連続バッチ方式であり、この方法で得られ
た棒材は大型部材作製用原料棒材として十分な大きさを
有していない。ジルコニウム非晶質合金を連続的に断面
寸法が数ｍｍ単位以上の棒状に作製出来れば、工業的生
産性が高くなり、又その用途は大きく拡大することが期
待される。すなわち、結晶質ジルコニウム合金は高強
度、高硬度、高温活性などの点から機械加工が困難であ
るのに対し、ジルコニウム非晶質合金は塑性加工性が比
較的良好であるので、棒状材料を鍛造、押出、プレスな
どの塑性加工により部品形状もしくは略部品形状に変形
することができ、実用部品の工業生産が可能になる。
【０００９】また、ジルコニウム非晶質合金の組成につ
いて言うと、従来は、箔、薄帯等の薄い材料の特性を改
善するために組成を工夫する試みは多数為されているも
のの、金型鋳造でジルコニウム合金を非晶質化するには
どのような組成が適しているかの観点からの研究は為さ
れていなかった。すなわち、（ａ）金型鋳造は鋳型の底
面及び両側面から冷却され、回転ロール冷却法はロール
面からの一方向冷却である；（ｂ）金型冷却法は溶湯と
鋳型との接触時間が長いが回転冷却法はロールとの接触
時間が短い；（ｃ）金型冷却法では凝固過程が残存酸素
などに影響され易いなどの点に本発明者は着目したとこ
ろ、従来の合金組成はこれらの点を考慮しておらず好適
なものではないことが分かった。
いて言うと、従来は、箔、薄帯等の薄い材料の特性を改
善するために組成を工夫する試みは多数為されているも
のの、金型鋳造でジルコニウム合金を非晶質化するには
どのような組成が適しているかの観点からの研究は為さ
れていなかった。すなわち、（ａ）金型鋳造は鋳型の底
面及び両側面から冷却され、回転ロール冷却法はロール
面からの一方向冷却である；（ｂ）金型冷却法は溶湯と
鋳型との接触時間が長いが回転冷却法はロールとの接触
時間が短い；（ｃ）金型冷却法では凝固過程が残存酸素
などに影響され易いなどの点に本発明者は着目したとこ
ろ、従来の合金組成はこれらの点を考慮しておらず好適
なものではないことが分かった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは上述
の課題を解決するために鋭意研究した結果、従来の液体
急冷法とは本質的に異なる溶解、凝固手段を採用したジ
ルコニウム非晶質合金棒材を連続的に製造する製造法、
及び金型成型に適した合金成分を見出し、本発明を完成
させた。
の課題を解決するために鋭意研究した結果、従来の液体
急冷法とは本質的に異なる溶解、凝固手段を採用したジ
ルコニウム非晶質合金棒材を連続的に製造する製造法、
及び金型成型に適した合金成分を見出し、本発明を完成
させた。
【００１１】即ち、本発明は、非晶質化元素を含有する
ジルコニウム合金を、上面が開放された棒状成型キャビ
ティを有する強制冷却鋳型に配置し、高周波誘導加熱、
アーク放電、電子ビーム、レーザー又は赤外線照射によ
りジルコニウム合金を成型キャビティ内の上面から鋳型
キャビティ下面に及ぶ断面で溶解した溶解領域を形成
し、また加熱熱源及び強制冷却鋳型の少なくとも一方を
前記棒の方向に相対的に移動させることにより、前記溶
解領域を強制冷却鋳型の長さ方向に移動させることを特
徴とするジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法に関す
る。
ジルコニウム合金を、上面が開放された棒状成型キャビ
ティを有する強制冷却鋳型に配置し、高周波誘導加熱、
アーク放電、電子ビーム、レーザー又は赤外線照射によ
りジルコニウム合金を成型キャビティ内の上面から鋳型
キャビティ下面に及ぶ断面で溶解した溶解領域を形成
し、また加熱熱源及び強制冷却鋳型の少なくとも一方を
前記棒の方向に相対的に移動させることにより、前記溶
解領域を強制冷却鋳型の長さ方向に移動させることを特
徴とするジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法に関す
る。
【００１２】また金型鋳造に特に適したジルコニウム合
金は、組成が、一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc
（但し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１
種又は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕよ
り選択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素
からなり、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５
≦ａ≦２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３
０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ
１００Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化
温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するもの
である。以下、本発明の構成及び好ましい実施態様を説
明する。
金は、組成が、一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc
（但し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１
種又は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕよ
り選択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素
からなり、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５
≦ａ≦２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３
０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ
１００Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化
温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するもの
である。以下、本発明の構成及び好ましい実施態様を説
明する。
【００１３】本発明においては、棒状形状をもつ大断面
ジルコニウム非晶質合金を鋳造するために、上面が開放
された棒状鋳型キャビティを有する鋳型を使用する。さ
らに、溶湯の凝固方法は、固体材料を鋳型内で溶解さ
せ、その場所で急冷凝固させる構成とした。この溶解の
ための加熱には、急速加熱ができ、エネルギ密度が高く
かつエネルギを局部的に集中させることができる、高周
波誘導加熱、アーク放電、電子ビーム、レーザー又は赤
外線照射による加熱を行うことが必要である。加熱熱源
としては、レーザーが好ましい。
ジルコニウム非晶質合金を鋳造するために、上面が開放
された棒状鋳型キャビティを有する鋳型を使用する。さ
らに、溶湯の凝固方法は、固体材料を鋳型内で溶解さ
せ、その場所で急冷凝固させる構成とした。この溶解の
ための加熱には、急速加熱ができ、エネルギ密度が高く
かつエネルギを局部的に集中させることができる、高周
波誘導加熱、アーク放電、電子ビーム、レーザー又は赤
外線照射による加熱を行うことが必要である。加熱熱源
としては、レーザーが好ましい。
【００１４】さらに溶解においては、成型キャビティ内
のジルコニウム合金を上面から底面まで溶解させること
により強制冷却鋳型の冷却効果が底面及び両側面から溶
湯に直接及ぶようにすることが必要である。その後、加
熱熱源及び強制冷却鋳型のいずれか又は両方を移動させ
ると、次の隣接領域で溶解が起こりまた加熱源からの熱
が投入されなくなった溶湯が直ちに急冷される。この移
動を棒状材料の長さ方向に行うことにより所望の長い材
料を製造することができる。なお、上記方法により非晶
質化するためにはジルコニウムに非晶質化元素を含有さ
せることが必要である。
のジルコニウム合金を上面から底面まで溶解させること
により強制冷却鋳型の冷却効果が底面及び両側面から溶
湯に直接及ぶようにすることが必要である。その後、加
熱熱源及び強制冷却鋳型のいずれか又は両方を移動させ
ると、次の隣接領域で溶解が起こりまた加熱源からの熱
が投入されなくなった溶湯が直ちに急冷される。この移
動を棒状材料の長さ方向に行うことにより所望の長い材
料を製造することができる。なお、上記方法により非晶
質化するためにはジルコニウムに非晶質化元素を含有さ
せることが必要である。
【００１５】上記方法によれば、ジルコニウム非晶質合
金棒材は、断面積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さが５
０ｍｍ以上のものを容易に製造することができる。さら
に、断面積が１００ｍｍ2 以上、長さが１５０ｍｍ以上
のものも製造することができる。
金棒材は、断面積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さが５
０ｍｍ以上のものを容易に製造することができる。さら
に、断面積が１００ｍｍ2 以上、長さが１５０ｍｍ以上
のものも製造することができる。
【００１６】上記方法においては、強制冷却鋳型の冷却
材としては水、ガス（液化ガス）などを好ましく使用す
ることができる。
材としては水、ガス（液化ガス）などを好ましく使用す
ることができる。
【００１７】非晶質化元素は，特に種類が限定されるこ
とはないが、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｈ
ｆ，Ａｕ，Ａｇ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｇａから選択された１種
又は２種以上を好ましく使用することができる。非晶質
化元素の添加量は、棒材の直径や材料特性を考慮して５
０原子％以下で適宜定められる。
とはないが、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｈ
ｆ，Ａｕ，Ａｇ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｇａから選択された１種
又は２種以上を好ましく使用することができる。非晶質
化元素の添加量は、棒材の直径や材料特性を考慮して５
０原子％以下で適宜定められる。
【００１８】本発明の方法によると、非晶質相の体積率
が５０〜１００％のジルコニウム非晶質合金棒材を製造
することができる。棒材中の非晶質相の体積率が５０％
以上であれば過冷却液体領域での粘性が十分低下し、こ
のことと関連して棒材は良好な塑性加工性を示す。さら
に、非晶質マトリックス中の結晶相の粒径が１００μｍ
以下であれば塑性加工時の結晶相の変形に起因する割れ
等が防止でき、健全な最終製品部材が成形できる。ただ
し、原料合金組成によっては非晶質形成能が十分でない
こともあるので、凝固時に水冷金型から不均一な結晶核
が生成・成長し非晶質中に結晶質が混在する。このよう
な難点を避けるためには上記したＺｒ100-a-b-c Ａa Ｂ
b Ｃc 合金を使用することが好ましい。
が５０〜１００％のジルコニウム非晶質合金棒材を製造
することができる。棒材中の非晶質相の体積率が５０％
以上であれば過冷却液体領域での粘性が十分低下し、こ
のことと関連して棒材は良好な塑性加工性を示す。さら
に、非晶質マトリックス中の結晶相の粒径が１００μｍ
以下であれば塑性加工時の結晶相の変形に起因する割れ
等が防止でき、健全な最終製品部材が成形できる。ただ
し、原料合金組成によっては非晶質形成能が十分でない
こともあるので、凝固時に水冷金型から不均一な結晶核
が生成・成長し非晶質中に結晶質が混在する。このよう
な難点を避けるためには上記したＺｒ100-a-b-c Ａa Ｂ
b Ｃc 合金を使用することが好ましい。
【００１９】以下金型鋳造に適したジルコニウム合金組
成の特徴を説明する。Ａ元素は上記合金の非晶質形成能
を下げることなく、冷却液体領域の温度幅［ΔＴ＝結晶
化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ）］を広げる効
果のある元素である。Ａ元素は添加量が５原子パーセン
ト未満または２０原子パーセント超になると、過冷却液
体領域が１００Ｋより小さくなり、塑性加工性が劣化す
るので５〜２０原子パーセントの範囲とした。好ましく
は１０〜１５原子パーセントの範囲であり、またＡ元素
としてはＡｌ，Ｇａが好ましい。
成の特徴を説明する。Ａ元素は上記合金の非晶質形成能
を下げることなく、冷却液体領域の温度幅［ΔＴ＝結晶
化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ）］を広げる効
果のある元素である。Ａ元素は添加量が５原子パーセン
ト未満または２０原子パーセント超になると、過冷却液
体領域が１００Ｋより小さくなり、塑性加工性が劣化す
るので５〜２０原子パーセントの範囲とした。好ましく
は１０〜１５原子パーセントの範囲であり、またＡ元素
としてはＡｌ，Ｇａが好ましい。
【００２０】Ｂ元素は、非晶質を形成させる元素であ
り、その添加量が２０原子パーセント未満または４０原
子パーセント超になると非晶質形成能が低下するので２
０〜４０原子パーセントの範囲とした。好ましくは２５
〜３５原子パーセントの範囲であり、またＢ元素として
はＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏが好ましい。
り、その添加量が２０原子パーセント未満または４０原
子パーセント超になると非晶質形成能が低下するので２
０〜４０原子パーセントの範囲とした。好ましくは２５
〜３５原子パーセントの範囲であり、またＢ元素として
はＣｕ，Ｎｉ，Ｃｏが好ましい。
【００２１】Ｃ元素は非晶質形成能および過冷却液体領
域の拡大を損なうことなく、非晶質中に生成・成長する
結晶核を抑制する元素である。さらに、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇは一般に化学的安定性がきわめて高いために、
他の添加元素が残存する酸素と反応して酸化物になるこ
とを防止する効果がある。従って酸化物が核となる不均
一な結晶核が抑制され、合金はより非晶質化し易くな
る。しかも、これらの元素は熱伝導性に優れており、合
金溶湯の熱放散が大きくなり冷却速度が増大するため
に、本発明鋳造法における非晶質形成能を高め、かつ塑
性加工に好適な広い過冷却液体領域を形成することが可
能になったと考えられる。Ｃ元素の添加量が０原子パー
セントでは非晶質棒材中に結晶核が多量に生成・成長す
るためその後の塑性加工時に結晶相に起因する割れが発
生する。また１０原子パーセント超では非晶質形成能が
低下するので０超え、１０原子パーセント以下とした。
好ましくは５〜１０原子パーセントの範囲であり、また
Ｃ元素としてはＰｄ，Ｐｔが好ましい。
域の拡大を損なうことなく、非晶質中に生成・成長する
結晶核を抑制する元素である。さらに、Ｐｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇは一般に化学的安定性がきわめて高いために、
他の添加元素が残存する酸素と反応して酸化物になるこ
とを防止する効果がある。従って酸化物が核となる不均
一な結晶核が抑制され、合金はより非晶質化し易くな
る。しかも、これらの元素は熱伝導性に優れており、合
金溶湯の熱放散が大きくなり冷却速度が増大するため
に、本発明鋳造法における非晶質形成能を高め、かつ塑
性加工に好適な広い過冷却液体領域を形成することが可
能になったと考えられる。Ｃ元素の添加量が０原子パー
セントでは非晶質棒材中に結晶核が多量に生成・成長す
るためその後の塑性加工時に結晶相に起因する割れが発
生する。また１０原子パーセント超では非晶質形成能が
低下するので０超え、１０原子パーセント以下とした。
好ましくは５〜１０原子パーセントの範囲であり、また
Ｃ元素としてはＰｄ，Ｐｔが好ましい。
【００２２】さらに、添加元素の合計量は原子パーセン
トで３０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０を満足することが必要であ
る。合計量が３０原子パーセント未満および７０原子パ
ーセントを超えると非晶質相を形成しなくなるので３０
≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０とした。また合計量は３５≦ａ＋ｂ
＋ｃ≦６５の範囲が好ましい。
トで３０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０を満足することが必要であ
る。合計量が３０原子パーセント未満および７０原子パ
ーセントを超えると非晶質相を形成しなくなるので３０
≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０とした。また合計量は３５≦ａ＋ｂ
＋ｃ≦６５の範囲が好ましい。
【００２３】さらに、過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝
結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））が１０
０Ｋ以上であると、過冷却液体領域での塑性加工性に優
れた非晶質合金棒材を得ることができる。
結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））が１０
０Ｋ以上であると、過冷却液体領域での塑性加工性に優
れた非晶質合金棒材を得ることができる。
【００２４】図１はジルコニウム非晶質合金棒材を得る
ための水冷金型１および加熱熱源２を示している。水冷
金型１は熱容量が大きく熱伝導の良好な純銅製を用いる
ことが望ましく、その内部に冷却水などを流す空洞部を
形成する。水冷金型１の上部には棒材成型のために上面
が開放されたキャビティ３が画成されている。また原料
が加熱により溶解した部分５である溶解領域を移動でき
るように水冷金型１もしくは加熱熱源２は左右に任意に
移動できる構造となっている。
ための水冷金型１および加熱熱源２を示している。水冷
金型１は熱容量が大きく熱伝導の良好な純銅製を用いる
ことが望ましく、その内部に冷却水などを流す空洞部を
形成する。水冷金型１の上部には棒材成型のために上面
が開放されたキャビティ３が画成されている。また原料
が加熱により溶解した部分５である溶解領域を移動でき
るように水冷金型１もしくは加熱熱源２は左右に任意に
移動できる構造となっている。
【００２５】かかる装置を用いて本発明の合金棒材を製
造する方法の一例について説明する。製造作業に当って
は、あらかじめキャビティ３に所定の組成に調整し、棒
状、ペレット状、粉末などの任意の形態を付与した原料
合金４を配置し、原料合金の一端より適切な加熱熱源２
を用いて原料合金４の一部を溶解する。その後、水冷金
型１もしくは加熱熱源２を移動させることにより、溶解
部を原料合金の他端方向に移動させ順次連続的に溶解す
る。原料合金の溶解部５は移動することに伴い熱投入を
受けない溶湯は熱を失い、水冷金型１にて冷却され非晶
質化する。以下、実施例により本発明を説明する。
造する方法の一例について説明する。製造作業に当って
は、あらかじめキャビティ３に所定の組成に調整し、棒
状、ペレット状、粉末などの任意の形態を付与した原料
合金４を配置し、原料合金の一端より適切な加熱熱源２
を用いて原料合金４の一部を溶解する。その後、水冷金
型１もしくは加熱熱源２を移動させることにより、溶解
部を原料合金の他端方向に移動させ順次連続的に溶解す
る。原料合金の溶解部５は移動することに伴い熱投入を
受けない溶湯は熱を失い、水冷金型１にて冷却され非晶
質化する。以下、実施例により本発明を説明する。
【００２６】
【実施例】表１に示す合金組成からなる材料（実施例１
〜１０、比較例１〜５）を図１に示し、加熱熱源をアー
ク放電とした溶解成型装置を用いて断面積１２０mm2 、
長さ２８０mmの棒状試料を作製した。比較のために、同
じ合金組成の材料から、アーク溶解法により直径５mm、
高さ５mmのボタン状インゴット試料を作製し、又片ロー
ル法により厚さ２０μｍ、幅１mmのリボン状試料を作製
した。各試料の非晶質相の確認をＸ線回折法により、ま
たリボン状試料での過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ）を
示差走査熱量計により測定した。本発明の合金棒材の塑
性加工性は、リボン状試料で得られた過冷却液体遷移温
度に加熱した棒材に圧力を加え変形させ、変形後の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。
〜１０、比較例１〜５）を図１に示し、加熱熱源をアー
ク放電とした溶解成型装置を用いて断面積１２０mm2 、
長さ２８０mmの棒状試料を作製した。比較のために、同
じ合金組成の材料から、アーク溶解法により直径５mm、
高さ５mmのボタン状インゴット試料を作製し、又片ロー
ル法により厚さ２０μｍ、幅１mmのリボン状試料を作製
した。各試料の非晶質相の確認をＸ線回折法により、ま
たリボン状試料での過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ）を
示差走査熱量計により測定した。本発明の合金棒材の塑
性加工性は、リボン状試料で得られた過冷却液体遷移温
度に加熱した棒材に圧力を加え変形させ、変形後の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】 試 料 形 状 ΔTx 変形時 試料No 合 金 組 成 連続 ボタン リボン（Ｋ） の割れ （原子％） 棒状 状 状 の有無 実施例 1 Zr55Al5Cu32Ni5Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 118 無 実施例 2 Zr60Al10Cu25Fe2Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 110 無 実施例 3 Zr60Al10Cu25Pt4Au1 非晶質 非晶質 非晶質 112 無 実施例 4 Zr55Al10Ti5Cu25Pt5 非晶質 非晶質 非晶質 108 無 実施例 5 Zr62Al10Ni10Cu15Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 105 無 実施例 6 Zr62Al10Ni7Cu15Co3Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 120 無 実施例 7 Zr60Al5Cu22Pd3 非晶質 非晶質 非晶質 114 無 実施例 8 Zr60Al10Ni10Cu17Pd2Ag1 非晶質 非晶質 非晶質 115 無 実施例 9 Zr60Al10Ni10Cu15Pd5 非晶質 非晶質 非晶質 119 無実施例 10 Zr50Al15Ni10Cu15Co5Pd5 非晶質 非晶質 非晶質 121 無 比較例 1 Zr80Al5Cu10Pd5 結晶質 結晶質 結晶質 − 有 比較例 2 Zr65Al3Cu27Pt5 結晶質 結晶質 非晶質 68 有 比較例 3 Zr50Al25Cu20Pd5 結晶質 結晶質 非晶質 87 有 比較例 4 Zr60Al10Cu30− 結晶質 非晶質 非晶質 61 有 比較例 5 Zr50Al10Cu25Pt15 結晶質 非晶質 非晶質 50 有 表中の非晶質は体積率が５０％以上であることを示す。
【００２８】表１に示すように実施例１〜１０の合金組
成を有する棒状試料はいずれも５０％以上非晶質であっ
たが比較例１〜５では非晶質形成能が低く５０％以上結
晶質となった。また、過冷却液体領域での変形試験の結
果、本発明の実施例１〜１０では変形時の割れはみられ
ず、健全な変形製品が得られた。比較例１〜５では棒状
試料中の結晶相が体積率で５０％以上含まれるため、結
晶相の変形に起因する割れが一部みられ健全な変形製品
が得られなかった。
成を有する棒状試料はいずれも５０％以上非晶質であっ
たが比較例１〜５では非晶質形成能が低く５０％以上結
晶質となった。また、過冷却液体領域での変形試験の結
果、本発明の実施例１〜１０では変形時の割れはみられ
ず、健全な変形製品が得られた。比較例１〜５では棒状
試料中の結晶相が体積率で５０％以上含まれるため、結
晶相の変形に起因する割れが一部みられ健全な変形製品
が得られなかった。
【００２９】上記比較例１〜５の組成を棒材断面積を１
０ｍｍ2 として上記と同一方法により連続棒状試料とし
たところ５０％以上非晶質材料が得られた。
０ｍｍ2 として上記と同一方法により連続棒状試料とし
たところ５０％以上非晶質材料が得られた。
【００３０】
【発明の作用及び効果】以上説明したように本発明の請
求項１〜４に係る方法は、鋳型構造、加熱熱源、溶解過
程を組み合わせることにより棒状ジルコニウム非晶質合
金が連続的に作製されるようにしたものであり、係る方
法で得られた大断面棒状材料は、ジルコニウム非晶質合
金が本来もっている優れた強度、耐熱性、耐食性などを
利用して実用部品、例えば原子炉の燃料被覆管の素材に
付与することができる。さらに、請求項５〜８に係る本
発明合金は非晶質形成能が極めて良好であり、かつ広い
過冷却液体領域をもつために、塑性加工により各種実用
部品の素材を作ることができる。また請求項８の大断面
積棒状材料を塑性加工することにより部品の生産コスト
を著しく低減できる。
求項１〜４に係る方法は、鋳型構造、加熱熱源、溶解過
程を組み合わせることにより棒状ジルコニウム非晶質合
金が連続的に作製されるようにしたものであり、係る方
法で得られた大断面棒状材料は、ジルコニウム非晶質合
金が本来もっている優れた強度、耐熱性、耐食性などを
利用して実用部品、例えば原子炉の燃料被覆管の素材に
付与することができる。さらに、請求項５〜８に係る本
発明合金は非晶質形成能が極めて良好であり、かつ広い
過冷却液体領域をもつために、塑性加工により各種実用
部品の素材を作ることができる。また請求項８の大断面
積棒状材料を塑性加工することにより部品の生産コスト
を著しく低減できる。
【図１】ジルコニウム非晶質合金棒材を製造する装置の
一部断面正面図である。
一部断面正面図である。
１ 水冷金型 ２ 加熱熱源 ３ キャビティ ４ 原料合金 ５ 溶解部（領域）
【手続補正書】
【提出日】平成７年６月２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００４】上述のように過冷却液体状態では非晶質Ｚ
ｒ合金の粘性が急激に低下するために、該温度領域で閉
塞鍛造などの適切な加工方法により容易に非晶質合金成
形体を作製することができる。本出願人の１名は他の研
究者ととともに第４４回塑性加工連合講演会概要、項４
４５において厚みが数１０μｍのＺｒ65Ａｌ7.5 Ｃｕ
27.5をマイクロマシン用歯車に作製する方法を発表し
た。
ｒ合金の粘性が急激に低下するために、該温度領域で閉
塞鍛造などの適切な加工方法により容易に非晶質合金成
形体を作製することができる。本出願人の１名は他の研
究者ととともに第４４回塑性加工連合講演会概要、項４
４５において厚みが数１０μｍのＺｒ65Ａｌ7.5 Ｃｕ
27.5をマイクロマシン用歯車に作製する方法を発表し
た。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】また金型鋳造に特に適したジルコニウム合
金は、組成が、一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc
（但し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１
種又は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕよ
り選択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素
からなり、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５
≦ａ≦２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３
０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ
１００Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化
温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するもの
である。以下、本発明の構成及び好ましい実施態様を説
明する。
金は、組成が、一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc
（但し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１
種又は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕよ
り選択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素
からなり、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５
≦ａ≦２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３
０≦ａ＋ｂ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ
１００Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化
温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有するもの
である。以下、本発明の構成及び好ましい実施態様を説
明する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】上記方法によれば、ジルコニウム非晶質合
金棒材は、断面積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さが５
０ｍｍ以上のものを容易に製造することができる。さら
に、断面積が１００ｍｍ2 以上、長さが１５０ｍｍ以上
のものも製造することができる。
金棒材は、断面積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さが５
０ｍｍ以上のものを容易に製造することができる。さら
に、断面積が１００ｍｍ2 以上、長さが１５０ｍｍ以上
のものも製造することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】本発明の方法によると、非晶質相の体積率
が５０〜１００％のジルコニウム非晶質合金棒材を製造
することができる。棒材中の非晶質相の体積率が５０％
以上であれば過冷却液体領域での粘性が十分低下し、こ
のことと関連して棒材は良好な塑性加工性を示す。さら
に、非晶質マトリックス中の結晶相の粒径が１００μｍ
以下であれば塑性加工時の結晶相の変形に起因する割れ
等が防止でき、健全な最終製品部材が成形できる。ただ
し、原料合金組成によっては非晶質形成能が十分でない
こともあるので、凝固時に水冷金型から不均一な結晶核
が生成・成長し非晶質中に結晶質が混在する。このよう
な難点を避けるためには上記したＺｒ100-a-b-c Ａa Ｂ
b Ｃc 合金を使用することが好ましい。
が５０〜１００％のジルコニウム非晶質合金棒材を製造
することができる。棒材中の非晶質相の体積率が５０％
以上であれば過冷却液体領域での粘性が十分低下し、こ
のことと関連して棒材は良好な塑性加工性を示す。さら
に、非晶質マトリックス中の結晶相の粒径が１００μｍ
以下であれば塑性加工時の結晶相の変形に起因する割れ
等が防止でき、健全な最終製品部材が成形できる。ただ
し、原料合金組成によっては非晶質形成能が十分でない
こともあるので、凝固時に水冷金型から不均一な結晶核
が生成・成長し非晶質中に結晶質が混在する。このよう
な難点を避けるためには上記したＺｒ100-a-b-c Ａa Ｂ
b Ｃc 合金を使用することが好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】以下金型鋳造に適したジルコニウム合金組
成の特徴を説明する。Ａ元素は上記合金の非晶質形成能
を下げることなく、冷却液体領域の温度幅［ΔＴ＝結晶
化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ）］を広げる効
果のある元素である。Ａ元素は添加量が５原子パーセン
ト未満または２０原子パーセント超になると、過冷却液
体領域が１００Ｋより小さくなり、塑性加工性が劣化す
るので５〜２０原子パーセントの範囲とした。好ましく
は１０〜１５原子パーセントの範囲であり、またＡ元素
としてはＡｌ，Ｇａが好ましい。
成の特徴を説明する。Ａ元素は上記合金の非晶質形成能
を下げることなく、冷却液体領域の温度幅［ΔＴ＝結晶
化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ）］を広げる効
果のある元素である。Ａ元素は添加量が５原子パーセン
ト未満または２０原子パーセント超になると、過冷却液
体領域が１００Ｋより小さくなり、塑性加工性が劣化す
るので５〜２０原子パーセントの範囲とした。好ましく
は１０〜１５原子パーセントの範囲であり、またＡ元素
としてはＡｌ，Ｇａが好ましい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】さらに、過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝
結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））が１０
０Ｋ以上であると、過冷却液体領域での塑性加工性に優
れた非晶質合金棒材を得ることができる。
結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））が１０
０Ｋ以上であると、過冷却液体領域での塑性加工性に優
れた非晶質合金棒材を得ることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２６】
【実施例】表１に示す合金組成からなる材料（実施例１
〜１０、比較例１〜５）を図１に示し、加熱熱源をアー
ク放電とした溶解成型装置を用いて断面積１２０mm2 、
長さ２８０mmの棒状試料を作製した。比較のために、同
じ合金組成の材料から、アーク溶解法により直径５mm、
高さ５mmのボタン状インゴット試料を作製し、又片ロー
ル法により厚さ２０μｍ、幅１mmのリボン状試料を作製
した。各試料の非晶質相の確認をＸ線回折法により、ま
たリボン状試料での過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ）を
示差走査熱量計により測定した。本発明の合金棒材の塑
性加工性は、リボン状試料で得られた過冷却液体遷移温
度に加熱した棒材に圧力を加え変形させ、変形後の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。
〜１０、比較例１〜５）を図１に示し、加熱熱源をアー
ク放電とした溶解成型装置を用いて断面積１２０mm2 、
長さ２８０mmの棒状試料を作製した。比較のために、同
じ合金組成の材料から、アーク溶解法により直径５mm、
高さ５mmのボタン状インゴット試料を作製し、又片ロー
ル法により厚さ２０μｍ、幅１mmのリボン状試料を作製
した。各試料の非晶質相の確認をＸ線回折法により、ま
たリボン状試料での過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ）を
示差走査熱量計により測定した。本発明の合金棒材の塑
性加工性は、リボン状試料で得られた過冷却液体遷移温
度に加熱した棒材に圧力を加え変形させ、変形後の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２７】
【表１】 試 料 形 状 ΔTx 変形時 試料No 合 金 組 成 連続 ボタン リボン（Ｋ） の割れ （原子％） 棒状 状 状 の有無 実施例 1 Zr55Al5Cu32Ni5Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 118 無 実施例 2 Zr60Al10Cu25Fe2Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 110 無 実施例 3 Zr60Al10Cu25Pt4Au1 非晶質 非晶質 非晶質 112 無 実施例 4 Zr55Al10Ti5Cu25Pt5 非晶質 非晶質 非晶質 108 無 実施例 5 Zr62Al10Ni10Cu15Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 105 無 実施例 6 Zr62Al10Ni7Cu15Co3Pt3 非晶質 非晶質 非晶質 120 無 実施例 7 Zr60Al5Cu22Pd3 非晶質 非晶質 非晶質 114 無 実施例 8 Zr60Al10Ni10Cu17Pd2Ag1 非晶質 非晶質 非晶質 115 無 実施例 9 Zr60Al10Ni10Cu15Pd5 非晶質 非晶質 非晶質 119 無実施例 10 Zr50Al15Ni10Cu15Co5Pd5 非晶質 非晶質 非晶質 121 無 比較例 1 Zr80Al5Cu10Pd5 結晶質 結晶質 結晶質 − 有 比較例 2 Zr65Al3Cu27Pt5 結晶質 結晶質 非晶質 68 有 比較例 3 Zr50Al25Cu20Pd5 結晶質 結晶質 非晶質 87 有 比較例 4 Zr60Al10Cu30− 結晶質 非晶質 非晶質 61 有 比較例 5 Zr50Al10Cu25Pt15 結晶質 非晶質 非晶質 50 有 表中の非晶質は体積率が５０％以上であることを示す。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２９】上記比較例１〜５の組成を棒材断面積を１
０ｍｍ2 として上記と同一方法により連続棒状試料とし
たところ５０％以上非晶質材料が得られた。
０ｍｍ2 として上記と同一方法により連続棒状試料とし
たところ５０％以上非晶質材料が得られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２２Ｄ 27/04 Ａ (72)発明者 井上 明久 宮城県仙台市青葉区川内無番地 川内住宅 11−806 (72)発明者 横山 嘉彦 宮城県仙台市太白区鈎取１−９−11 (72)発明者 篠原 吉幸 東京都中央区八重洲１丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内 (72)発明者 西山 信行 東京都中央区八重洲１丁目９番９号 帝国 ピストンリング株式会社内
Claims (8)
- 【請求項１】 非晶質化元素を含有するジルコニウム合
金を、上面が開放された棒状成型キャビティを有する強
制冷却鋳型に配置し、高周波誘導加熱、アーク放電、電
子ビーム、レーザー又は赤外線照射により前記ジルコニ
ウム合金を前記成型キャビティ内の上面から鋳型キャビ
ティ下面に及ぶ断面で溶解した溶解領域を形成し、また
加熱熱源及び前記強制冷却鋳型の少なくとも一方を前記
棒の方向に相対的に移動させることにより、前記溶解領
域を前記強制冷却鋳型の長さ方向に移動させることを特
徴とするジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法。 - 【請求項２】 前記ジルコニウム非晶質合金棒材の断面
積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さが５０ｍｍ以上であ
ることを特徴とする請求項１記載のジルコニウム非晶質
合金棒材の製造方法。 - 【請求項３】 前記強制冷却鋳型が水冷鋳型又はガス冷
却鋳型であることを特徴とする請求項１又は２記載のジ
ルコニウム非晶質合金棒材の製造方法。 - 【請求項４】 前記非晶質化元素が，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｈｆ，Ａｕ，Ａｇ，Ｔｉ，Ａ
ｌ，Ｇａから選択された１種又は２種以上であることを
特徴とする請求項１から３までの何れか１項記載のジル
コニウム非晶質合金棒材の製造方法。 - 【請求項５】 前記非晶質化元素を含有するジルコニウ
ム合金が、一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc （但
し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１種又
は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕより選
択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐｔ，Ａ
ｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素からな
り、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５≦ａ≦
２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３０≦ａ
＋ｃ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ１００
Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化温度
（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有することを特
徴とする請求項１から３までの何れか１項記載のジルコ
ニウム非晶質合金棒材の製造方法。 - 【請求項６】 一般式：Ｚｒ100-a-b-c Ａa Ｂb Ｃc
（但し、ＡはＴｉ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇａより選択される１
種又は２種以上の元素、ＢはＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕよ
り選択される１種又は２種以上の元素、ＣはＰｄ，Ｐ
ｔ，Ａｕ，Ａｇより選択される１種又は２種以上の元素
からなり、式中のａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞれ５
≦ａ≦２０，２０≦ｂ≦４０，０＜ｃ≦１０，および３
０≦ａ＋ｃ＋ｃ≦７０）を満足させる組成を有し、かつ
１００Ｋ以上の過冷却液体領域の温度幅（ΔＴ＝結晶化
温度（Ｔx ）−ガラス遷移温度（Ｔg ））を有すること
を特徴とする金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質
合金。 - 【請求項７】 非晶質相を体積率で５０％以上〜１００
％含み、残部の結晶相が１００μｍ以下の粒径をもつこ
とを特徴とする請求項６記載の金型で鋳造成型されたジ
ルコニウム非晶質合金。 - 【請求項８】 断面積が１０ｍｍ2 以上でありかつ長さ
が５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項６又は７
記載の金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金。
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|---|---|---|---|
| JP21617094A JP3359750B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法及び金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金 |
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|---|---|---|---|
| JP21617094A JP3359750B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法及び金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金 |
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| JP3359750B2 JP3359750B2 (ja) | 2002-12-24 |
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ID=16684388
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|---|---|---|---|
| JP21617094A Expired - Fee Related JP3359750B2 (ja) | 1994-09-09 | 1994-09-09 | ジルコニウム非晶質合金棒材の製造方法及び金型で鋳造成型されたジルコニウム非晶質合金 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3359750B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1994
- 1994-09-09 JP JP21617094A patent/JP3359750B2/ja not_active Expired - Fee Related
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