JPH09195017A - 塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴金属基非 晶質合金及びその加工方法 - Google Patents
塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴金属基非 晶質合金及びその加工方法Info
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- JPH09195017A JPH09195017A JP8021546A JP2154696A JPH09195017A JP H09195017 A JPH09195017 A JP H09195017A JP 8021546 A JP8021546 A JP 8021546A JP 2154696 A JP2154696 A JP 2154696A JP H09195017 A JPH09195017 A JP H09195017A
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴
金属基非晶質合金を提供する。 【構成】 一般式ＮＭ100-a-b-c Ｎｉa Ｃｕb Ｐc （但
し、ＮＭはＰｄ及びＰｔより選択される１種もしくは２
種の貴金属元素であり、式中ａ、ｂ、ｃは原子比率で、
それぞれ３０≦ａ＋ｂ≦４５，３≦ｂ／ａ≦７，１８≦
ｃ≦２５を満足する）で示される組成を有し、過冷却液
体領域の温度幅が［ΔＴ＝結晶化温度（ＴX ）−ガラス
遷移温度（Ｔg ）］が７０Ｋ以上である貴金属基非晶質
合金。
金属基非晶質合金を提供する。 【構成】 一般式ＮＭ100-a-b-c Ｎｉa Ｃｕb Ｐc （但
し、ＮＭはＰｄ及びＰｔより選択される１種もしくは２
種の貴金属元素であり、式中ａ、ｂ、ｃは原子比率で、
それぞれ３０≦ａ＋ｂ≦４５，３≦ｂ／ａ≦７，１８≦
ｃ≦２５を満足する）で示される組成を有し、過冷却液
体領域の温度幅が［ΔＴ＝結晶化温度（ＴX ）−ガラス
遷移温度（Ｔg ）］が７０Ｋ以上である貴金属基非晶質
合金。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、貴金属基非晶質合
金に関するものであり、さらに詳しく述べるならば、貴
金属がもっている高い耐食性、化学活性と同時に非晶質
合金がもっている優れた耐食性、機械的強度、塑性加工
性なども兼備した新規な合金を提供するものである。
金に関するものであり、さらに詳しく述べるならば、貴
金属がもっている高い耐食性、化学活性と同時に非晶質
合金がもっている優れた耐食性、機械的強度、塑性加工
性なども兼備した新規な合金を提供するものである。
【０００２】貴金属合金は、その高い耐食性や化学活性
から触媒、化学工業用電極に使用され、また生体適合性
から歯科用合金などに用いられている。一方、主として
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ系などの非晶質合金は高強度、
高硬度、高耐食性などの優れた性質をもっている。しか
しながら、公知の非晶質合金は、箔帯、薄片状、粉末
状、針金状に限られており、工業的にみて用途がかなり
制約されている。さらに、非晶質合金は作製後の機械加
工が難しく、このために最終コストが高くなる問題点が
あった。
から触媒、化学工業用電極に使用され、また生体適合性
から歯科用合金などに用いられている。一方、主として
Ｆｅ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ａｌ系などの非晶質合金は高強度、
高硬度、高耐食性などの優れた性質をもっている。しか
しながら、公知の非晶質合金は、箔帯、薄片状、粉末
状、針金状に限られており、工業的にみて用途がかなり
制約されている。さらに、非晶質合金は作製後の機械加
工が難しく、このために最終コストが高くなる問題点が
あった。
【０００３】特公昭５９−３５４１７号公報によると、
遷移金属−半金属系非晶質合金の例としてＰｄ77.5Ｃｕ
6 Ｓｉ16.5を直径０．２０ｍｍ以下の針金とすることが
開示されている。しかし、この組成は非晶質形成能が小
さいために貴金属を主成分とする合金を大型部品として
提供することができない。
遷移金属−半金属系非晶質合金の例としてＰｄ77.5Ｃｕ
6 Ｓｉ16.5を直径０．２０ｍｍ以下の針金とすることが
開示されている。しかし、この組成は非晶質形成能が小
さいために貴金属を主成分とする合金を大型部品として
提供することができない。
【０００４】従来、貴金属基合金は通常の結晶質材料と
して使用することが一般的であって、非晶質化して非晶
質合金の特徴を利用しようとする研究はほとんど行われ
ていなかった。まして、貴金属基非晶質合金に優れた塑
性加工性を付与し各種形状・寸法に成形する試みはなか
った。
して使用することが一般的であって、非晶質化して非晶
質合金の特徴を利用しようとする研究はほとんど行われ
ていなかった。まして、貴金属基非晶質合金に優れた塑
性加工性を付与し各種形状・寸法に成形する試みはなか
った。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特公昭５９−３５４１
７号の範囲に入るＰｄ40Ｎｉ40Ｐ20は、金型鋳造で径５
ｍｍ程度の非晶質合金を作製できることが知られてい
る。しかし、これを超えて飛躍的に貴金属基合金の非晶
質形成能を高める方法は知られていなかったので、各種
工業材料、生体用材料などとして実用可能な大きさの貴
金属系非晶質合金は提供されていなかった。すなわち、
従来より、片ロール法、双ロール法、ガスアトマイズ法
などの公知の非晶質合金作製法により作製できる非晶質
合金は、一般に箔帯、薄片状、粉末状、針金状に限られ
ていたので、工業的用途もかなり制限されていたことに
鑑み、塊状非晶質合金を製作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２２
９参照）が、この試みは貴金属基合金までには及んでい
ない。
７号の範囲に入るＰｄ40Ｎｉ40Ｐ20は、金型鋳造で径５
ｍｍ程度の非晶質合金を作製できることが知られてい
る。しかし、これを超えて飛躍的に貴金属基合金の非晶
質形成能を高める方法は知られていなかったので、各種
工業材料、生体用材料などとして実用可能な大きさの貴
金属系非晶質合金は提供されていなかった。すなわち、
従来より、片ロール法、双ロール法、ガスアトマイズ法
などの公知の非晶質合金作製法により作製できる非晶質
合金は、一般に箔帯、薄片状、粉末状、針金状に限られ
ていたので、工業的用途もかなり制限されていたことに
鑑み、塊状非晶質合金を製作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２２
９参照）が、この試みは貴金属基合金までには及んでい
ない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記した問
題点を解決すべく、貴金属基合金の非晶質形成能を増大
する方策につき研究し本発明を完成した。即ち、本発明
は、一般式ＮＭ100-a-b-c Ｎｉa Ｃｕb Ｐc （但し、Ｎ
ＭはＰｄ及びＰｔより選択される１種もしくは２種の貴
金属元素であり、式中ａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞ
れ３０≦ａ＋ｂ≦４５，３≦ｂ／ａ≦７，１８＜ｃ≦２
５を満足する）で示される組成を有し、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７０Ｋ以上であることを特徴とする、塑性
加工性に優れ且つ大型部材に適用可能な貴金属基非晶質
合金である。
題点を解決すべく、貴金属基合金の非晶質形成能を増大
する方策につき研究し本発明を完成した。即ち、本発明
は、一般式ＮＭ100-a-b-c Ｎｉa Ｃｕb Ｐc （但し、Ｎ
ＭはＰｄ及びＰｔより選択される１種もしくは２種の貴
金属元素であり、式中ａ，ｂ，ｃは原子比率で、それぞ
れ３０≦ａ＋ｂ≦４５，３≦ｂ／ａ≦７，１８＜ｃ≦２
５を満足する）で示される組成を有し、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７０Ｋ以上であることを特徴とする、塑性
加工性に優れ且つ大型部材に適用可能な貴金属基非晶質
合金である。
【０００７】以下本発明の構成を説明する。Ｎｉ及びＣ
ｕは貴金属の非晶質形成能を高める元素である。Ｎｉ及
びＣｕは単独では、非晶質を形成できたとしても塑性加
工性が劣るために、両者を共存させることが必要であ
る。またそれぞれ３０原子％未満及び４５原子％を超過
となると非晶質形成能が低下する他に、４５原子％を超
える組成で生成する結晶質合金は主相が金属間化合物と
なり、貴金属特有の優れた延性が失われるばかりでなく
強度も低下する。したがってＮｉとＣｕの合計量は３０
〜４５原子％の範囲とした。
ｕは貴金属の非晶質形成能を高める元素である。Ｎｉ及
びＣｕは単独では、非晶質を形成できたとしても塑性加
工性が劣るために、両者を共存させることが必要であ
る。またそれぞれ３０原子％未満及び４５原子％を超過
となると非晶質形成能が低下する他に、４５原子％を超
える組成で生成する結晶質合金は主相が金属間化合物と
なり、貴金属特有の優れた延性が失われるばかりでなく
強度も低下する。したがってＮｉとＣｕの合計量は３０
〜４５原子％の範囲とした。
【０００８】本発明の組成において、Ｎｉ量に対するＣ
ｕ量の割合（ｂ／ａ）が１未満では貴金属基合金の融点
が十分に下がらないので、非晶質形成能が向上しない。
また、この割合が１以上３未満または７超過では、結晶
化相が比較的単純な構造になり結晶化に対する抵抗力が
ないために過冷却液体領域が狭くなる。このために非晶
質合金を作製した後の塑性加工性を悪化させる原因とな
る。したがって、Ｎｉに対するＣｕの割合を３〜７と限
定した。
ｕ量の割合（ｂ／ａ）が１未満では貴金属基合金の融点
が十分に下がらないので、非晶質形成能が向上しない。
また、この割合が１以上３未満または７超過では、結晶
化相が比較的単純な構造になり結晶化に対する抵抗力が
ないために過冷却液体領域が狭くなる。このために非晶
質合金を作製した後の塑性加工性を悪化させる原因とな
る。したがって、Ｎｉに対するＣｕの割合を３〜７と限
定した。
【０００９】Ｐの添加量が１８原子％未満または２５原
子％超過になると、非晶質相が生成しなくなるので１８
〜２５原子％の範囲とした。
子％超過になると、非晶質相が生成しなくなるので１８
〜２５原子％の範囲とした。
【００１０】本発明においては、上記した組成限定に加
えて、さらに、ΔＴ＝結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移
温度（Ｔg ）が７０Ｋ以上になるように組成を調節する
ことが必要である。ここで、結晶化温度（Ｔx ）は完全
非晶質化合金を徐加熱して組織の一部が結晶化を開始す
る温度であり、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐなどの元素は結晶化温度
（Ｔx ）を高くする性質をもっている。ガラス遷移温度
（Ｔg ）はある昇温速度で徐加熱した際に結晶化の前駆
段階で原子が再配列しようとするために非晶質合金の粘
性が急激に下がり始める温度である。上記したΔＴが７
０Ｋ以上であることが、塑性加工性が良好にするために
必要であるので、本発明ではΔＴ≧７０Ｋに限定した。
えて、さらに、ΔＴ＝結晶化温度（Ｔx ）−ガラス遷移
温度（Ｔg ）が７０Ｋ以上になるように組成を調節する
ことが必要である。ここで、結晶化温度（Ｔx ）は完全
非晶質化合金を徐加熱して組織の一部が結晶化を開始す
る温度であり、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｐなどの元素は結晶化温度
（Ｔx ）を高くする性質をもっている。ガラス遷移温度
（Ｔg ）はある昇温速度で徐加熱した際に結晶化の前駆
段階で原子が再配列しようとするために非晶質合金の粘
性が急激に下がり始める温度である。上記したΔＴが７
０Ｋ以上であることが、塑性加工性が良好にするために
必要であるので、本発明ではΔＴ≧７０Ｋに限定した。
【００１１】上記した優れた特性の貴金属基非晶質合金
の特に有利なる形態は、断面積が２０ｍｍ2 以上、長さ
が５０ｍｍ以上の寸法を有し、非晶質相を体積率で９０
％以上含むものであって、かかるバルク材は従来の針金
状貴金属基非晶質合金に比べると、大型部材へも適用す
ることができる。また、粘性流動を利用した塑性加工が
可能なため、そのままあるいは塑性加工により複雑形状
部材を提供することができる。
の特に有利なる形態は、断面積が２０ｍｍ2 以上、長さ
が５０ｍｍ以上の寸法を有し、非晶質相を体積率で９０
％以上含むものであって、かかるバルク材は従来の針金
状貴金属基非晶質合金に比べると、大型部材へも適用す
ることができる。また、粘性流動を利用した塑性加工が
可能なため、そのままあるいは塑性加工により複雑形状
部材を提供することができる。
【００１２】本発明に係る貴金属基非晶質合金の有利な
加工方法は、過冷却液体の粘性流動を利用して塑性加工
を行うことである。ある昇温速度で非晶質合金を加熱し
てゆくと、特定組成の非晶質合金は結晶化温度以下の温
度領域で過冷却液体状態に遷移することが知られている
（特開平３−１５８４４６号公報）。このような過冷却
液体状態では非晶質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
容易に任意の形状の非晶質合金部材を作製することがで
きる。なおＺｒ基非晶質合金からなるマイクロマシン用
歯車などが作製・報告されている（第４４回塑性加工連
合講演会概要、項４４５参照）。本発明に係る貴金属基
非晶質合金は５Ｋ／ｍｉｎの昇温速度で結晶化温度から
結晶化温度−４０Ｋに加熱すると過冷却液体状態になる
ことが見出された。したがって、この温度範囲において
粘性流動を利用して、非晶質バルク材のは塑性加工ある
いは非晶質粉末の圧縮による固化を行うことができる。
加工方法は、過冷却液体の粘性流動を利用して塑性加工
を行うことである。ある昇温速度で非晶質合金を加熱し
てゆくと、特定組成の非晶質合金は結晶化温度以下の温
度領域で過冷却液体状態に遷移することが知られている
（特開平３−１５８４４６号公報）。このような過冷却
液体状態では非晶質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
容易に任意の形状の非晶質合金部材を作製することがで
きる。なおＺｒ基非晶質合金からなるマイクロマシン用
歯車などが作製・報告されている（第４４回塑性加工連
合講演会概要、項４４５参照）。本発明に係る貴金属基
非晶質合金は５Ｋ／ｍｉｎの昇温速度で結晶化温度から
結晶化温度−４０Ｋに加熱すると過冷却液体状態になる
ことが見出された。したがって、この温度範囲において
粘性流動を利用して、非晶質バルク材のは塑性加工ある
いは非晶質粉末の圧縮による固化を行うことができる。
【００１３】次に、本発明の貴金属基非晶質合金の好ま
しい製造方法について説明する。図１に示す器具を使用
して棒状の貴金属基非晶質合金を製造することができ
る。予め所望の内径を有する石英管１中に所定組成に調
製した原料合金２を装填し、石英管１の開放端より真空
ポンプ３を用いて石英管内を真空脱気する。その後、石
英管の開放端をバーナー等の熱源で閉じカプセル状に真
空封入する。このカプセルを加熱炉４中で所定の温度ま
で昇温し、原料合金２を完全に溶解させる。この原料合
金２溶湯を、例えば製品形状のキャビティを有する金型
中に鋳込む、または石英管ごと水中に焼き入れる等の適
切な冷却媒体５を用いた冷却方法により凝固させる。本
発明合金の非晶質形成能は、従来の非晶質合金組成に比
べ大幅に改善されているため小さな冷却速度で非晶質相
が生成する。言い換えれば、従来と同等の冷却速度でも
大型化が可能である。
しい製造方法について説明する。図１に示す器具を使用
して棒状の貴金属基非晶質合金を製造することができ
る。予め所望の内径を有する石英管１中に所定組成に調
製した原料合金２を装填し、石英管１の開放端より真空
ポンプ３を用いて石英管内を真空脱気する。その後、石
英管の開放端をバーナー等の熱源で閉じカプセル状に真
空封入する。このカプセルを加熱炉４中で所定の温度ま
で昇温し、原料合金２を完全に溶解させる。この原料合
金２溶湯を、例えば製品形状のキャビティを有する金型
中に鋳込む、または石英管ごと水中に焼き入れる等の適
切な冷却媒体５を用いた冷却方法により凝固させる。本
発明合金の非晶質形成能は、従来の非晶質合金組成に比
べ大幅に改善されているため小さな冷却速度で非晶質相
が生成する。言い換えれば、従来と同等の冷却速度でも
大型化が可能である。
【００１４】
【作用】従来の非晶質構造を得るための基本的考え方は
非晶質化元素あるいは半金属元素をＦｅなどの基本成分
に添加することにより液体構造を残したまま出来るだけ
速い冷却速度で凝縮されることにあった。しかしながら
大型の貴金属基非晶質合金を作るためには、この考え方
だけでは対応できないので、本発明においては、合金の
低融点化により液体の原子構造を安定化させるという考
え方を採用し、この考えをＣｕ／Ｎｉ比率（ｂ／ａ）と
して具体化することによって、非晶質形成能を飛躍的に
高めることができた。さらに、Ｃｕ／Ｎｉ比率（ｂ／
ａ）が３〜７であるときには、非晶質合金が結晶化する
際に析出する析出相は複雑な構造をもつために、この比
率範囲は結晶化に対する抵抗力を高める意味をもってい
ること、及びこの比率範囲ではガラス遷移温度（Ｔg ）
はほぼ変化しないことも見出された。すなわち、結晶化
に要する熱エネルギが大きくなり、結晶化温度（Ｔx ）
が上昇するがガラス遷移温度（Ｔg ）はほぼ変化しない
ためにΔＴ≧７０Ｋとなり易く、かつ大幅に過冷却液体
温度幅が増大する。よって、過冷却液体状態は安定し、
非晶質合金作製後の塑性加工が極めて容易になる。
非晶質化元素あるいは半金属元素をＦｅなどの基本成分
に添加することにより液体構造を残したまま出来るだけ
速い冷却速度で凝縮されることにあった。しかしながら
大型の貴金属基非晶質合金を作るためには、この考え方
だけでは対応できないので、本発明においては、合金の
低融点化により液体の原子構造を安定化させるという考
え方を採用し、この考えをＣｕ／Ｎｉ比率（ｂ／ａ）と
して具体化することによって、非晶質形成能を飛躍的に
高めることができた。さらに、Ｃｕ／Ｎｉ比率（ｂ／
ａ）が３〜７であるときには、非晶質合金が結晶化する
際に析出する析出相は複雑な構造をもつために、この比
率範囲は結晶化に対する抵抗力を高める意味をもってい
ること、及びこの比率範囲ではガラス遷移温度（Ｔg ）
はほぼ変化しないことも見出された。すなわち、結晶化
に要する熱エネルギが大きくなり、結晶化温度（Ｔx ）
が上昇するがガラス遷移温度（Ｔg ）はほぼ変化しない
ためにΔＴ≧７０Ｋとなり易く、かつ大幅に過冷却液体
温度幅が増大する。よって、過冷却液体状態は安定し、
非晶質合金作製後の塑性加工が極めて容易になる。
【００１５】
【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１〜１０）を図１に示す器具を用いて断
面積２０mm2 、長さ１００mmの棒状試料に鋳造した。試
料の非晶質相の確認をＸ線回折法および光学顕微鏡によ
り行った。過冷却液体領域の温度幅（△Ｔ）は、一般に
非晶質合金の熱分析に用いられる示差走査熱量計により
２０K ／min の昇温速度で測定した。本発明の合金の塑
性加工性は、オイルバス中で過冷却液体温度領域に加熱
した棒材に応力を加え９０°曲げを行い、変形部の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。 （以下余白） ────────────────────────────────── 過冷却液体領域 表１ Cu／Ni 生成相 ΔTx(K) での曲げ試験 実施例１ Pd40Ni5Cu35P20 7 非晶質 72 健全 実施例２ Pd40Ni10Cu30P20 3 非晶質 91 健全 実施例３ Pd38Ni11Cu33P18 3 非晶質 82 健全 実施例４ Pd35Ni5Cu35P25 7 非晶質 73 健全 実施例５ Pd45Ni5Cu30P20 6 非晶質 79 健全 実施例６ Pt40Ni5Cu35P20 7 非晶質 82 健全 実施例７ Pt40Ni10Cu30P20 3 非晶質 84 健全 実施例８ Pd30Pt10Ni8Cu32P20 4 非晶質 78 健全 実施例９ Pd22Pt20Ni6Cu30P22 5 非晶質 75 健全 実施例10 Pd10Pt30Ni10Cu30P20 3 非晶質 76 健全 比較例１ Pd40Ni40P20 ∞ 非晶質 61 微小クラック有 比較例２ Pd40Cu40P20 0 結晶質 - 変形できず 比較例３ Pd40Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例４ Pd30Ni5Cu45P20 9 結晶質 - 変形できず 比較例５ Pd25Ni10Cu30P35 3 結晶質 - 変形できず 比較例６ Pt40Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例７ Pt30Ni8Cu32P30 4 結晶質 - 変形できず 比較例８ Pd20Pt10Ni5Cu45P20 9 結晶質 - 変形できず 比較例９ Pd10Pt30Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例10 Pd30Pt10Ni10Cu30P20 3 非晶質 62 微小クラック有 ──────────────────────────────────
〜１０、比較例１〜１０）を図１に示す器具を用いて断
面積２０mm2 、長さ１００mmの棒状試料に鋳造した。試
料の非晶質相の確認をＸ線回折法および光学顕微鏡によ
り行った。過冷却液体領域の温度幅（△Ｔ）は、一般に
非晶質合金の熱分析に用いられる示差走査熱量計により
２０K ／min の昇温速度で測定した。本発明の合金の塑
性加工性は、オイルバス中で過冷却液体温度領域に加熱
した棒材に応力を加え９０°曲げを行い、変形部の割れ
により評価した。これらの結果を表１に示す。 （以下余白） ────────────────────────────────── 過冷却液体領域 表１ Cu／Ni 生成相 ΔTx(K) での曲げ試験 実施例１ Pd40Ni5Cu35P20 7 非晶質 72 健全 実施例２ Pd40Ni10Cu30P20 3 非晶質 91 健全 実施例３ Pd38Ni11Cu33P18 3 非晶質 82 健全 実施例４ Pd35Ni5Cu35P25 7 非晶質 73 健全 実施例５ Pd45Ni5Cu30P20 6 非晶質 79 健全 実施例６ Pt40Ni5Cu35P20 7 非晶質 82 健全 実施例７ Pt40Ni10Cu30P20 3 非晶質 84 健全 実施例８ Pd30Pt10Ni8Cu32P20 4 非晶質 78 健全 実施例９ Pd22Pt20Ni6Cu30P22 5 非晶質 75 健全 実施例10 Pd10Pt30Ni10Cu30P20 3 非晶質 76 健全 比較例１ Pd40Ni40P20 ∞ 非晶質 61 微小クラック有 比較例２ Pd40Cu40P20 0 結晶質 - 変形できず 比較例３ Pd40Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例４ Pd30Ni5Cu45P20 9 結晶質 - 変形できず 比較例５ Pd25Ni10Cu30P35 3 結晶質 - 変形できず 比較例６ Pt40Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例７ Pt30Ni8Cu32P30 4 結晶質 - 変形できず 比較例８ Pd20Pt10Ni5Cu45P20 9 結晶質 - 変形できず 比較例９ Pd10Pt30Ni20Cu20P20 1 結晶質 - 変形できず 比較例10 Pd30Pt10Ni10Cu30P20 3 非晶質 62 微小クラック有 ──────────────────────────────────
【００１６】表１に示すように実施例１〜１０の合金組
成を有する本発明の棒状試料及び比較例１、１０はいず
れも非晶質相を９０％以上含んでいたが、比較例２〜９
では非晶質形成能が低く非晶質相が９０％未満の組織と
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では変形部の割れ等はみられず、
健全な変形製品が得られた。比較例１及び１０では△Ｔ
x が７０Ｋ未満で熱的に不安定であるため昇温中に結晶
化が進行し、変形部で結晶相を起点とするクラックがみ
られ健全な変形製品が得られなかった。
成を有する本発明の棒状試料及び比較例１、１０はいず
れも非晶質相を９０％以上含んでいたが、比較例２〜９
では非晶質形成能が低く非晶質相が９０％未満の組織と
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では変形部の割れ等はみられず、
健全な変形製品が得られた。比較例１及び１０では△Ｔ
x が７０Ｋ未満で熱的に不安定であるため昇温中に結晶
化が進行し、変形部で結晶相を起点とするクラックがみ
られ健全な変形製品が得られなかった。
【００１７】一例として、本発明合金の代表例である実
施例２の非晶質合金棒材断面のＸ線回折試験結果を図２
に、示差走査熱量計により測定したＤＳＣ曲線を図３に
示す。図２での回折図形はハローパターンのみを示し、
非晶質単相であることが明らかである。また、示差走査
熱量計によるＤＳＣ曲線から本非晶質合金棒材のガラス
遷移温度Ｔg 、結晶化温度Ｔx 、過冷却液体領域の温度
幅△Ｔx はそれぞれ、５７４Ｋ、６６５Ｋ、９１Ｋであ
った。
施例２の非晶質合金棒材断面のＸ線回折試験結果を図２
に、示差走査熱量計により測定したＤＳＣ曲線を図３に
示す。図２での回折図形はハローパターンのみを示し、
非晶質単相であることが明らかである。また、示差走査
熱量計によるＤＳＣ曲線から本非晶質合金棒材のガラス
遷移温度Ｔg 、結晶化温度Ｔx 、過冷却液体領域の温度
幅△Ｔx はそれぞれ、５７４Ｋ、６６５Ｋ、９１Ｋであ
った。
【００１８】表１中の生成相において「非晶質」は９０
％以上非晶質が存在することを表し、「結晶質」は非晶
質の存在が９０％以下であることを示す。表中の過冷却
液体領域の温度幅は、示差走査熱量計により昇温速度２
０K ／min で測定したものであり、「−」は結晶質が混
在しているため正確な値を示さないもの、あるいは過冷
却液体領域の存在しないものを表す。
％以上非晶質が存在することを表し、「結晶質」は非晶
質の存在が９０％以下であることを示す。表中の過冷却
液体領域の温度幅は、示差走査熱量計により昇温速度２
０K ／min で測定したものであり、「−」は結晶質が混
在しているため正確な値を示さないもの、あるいは過冷
却液体領域の存在しないものを表す。
【００１９】
【発明の効果】以上示したように、本発明合金は非晶質
形成能が極めて良好なために、大型の貴金属基非晶質合
金が容易に作製可能となり、広い過冷却液体領域を利用
することによる塑性加工で複雑形状の貴金属基非晶質合
金部材を提供することができる。
形成能が極めて良好なために、大型の貴金属基非晶質合
金が容易に作製可能となり、広い過冷却液体領域を利用
することによる塑性加工で複雑形状の貴金属基非晶質合
金部材を提供することができる。
【図１】貴金属基非晶質合金棒材を製造する器具の一部
断面正面図である。
断面正面図である。
【図２】実施例２の非晶質合金棒材断面のＸ線回折試験
結果を示す回折図形である。
結果を示す回折図形である。
【図３】実施例２の非晶質合金を示差走査熱量計により
測定したＤＳＣ曲線である。
測定したＤＳＣ曲線である。
１−石英管 ２−原料合金 ３−真空ポンプ ４−加熱炉 ５−冷却媒体
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年４月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 塑性加工性に優れ、大型部材に適用
可能な貴金属基非晶質合金及びその加工方法
可能な貴金属基非晶質合金及びその加工方法
フロントページの続き (71)出願人 390014535 新技術事業団 埼玉県川口市本町４丁目１番８号 (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 (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 増本 健 宮城県仙台市青葉区上杉３丁目８番22号
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式ＮＭ100-a-b-c Ｎｉa Ｃｕb Ｐc
（但し、ＮＭはＰｄ及びＰｔより選択される１種もしく
は２種の貴金属元素であり、式中ａ，ｂ，ｃは原子比率
で、それぞれ３０≦ａ＋ｂ≦４５，３≦ｂ／ａ≦７，１
８≦ｃ≦２５を満足する）で示される組成を有し、過冷
却液体領域の温度幅が［ΔＴ＝結晶化温度（Ｔx ）−ガ
ラス遷移温度（Ｔg ）］が７０Ｋ以上であることを特徴
とする塑性加工性に優れ且つ大型部材に適用可能な貴金
属基非晶質合金。 - 【請求項２】 断面積が２０ｍｍ2 以上、長さが５０ｍ
ｍ以上の寸法を有し、非晶質相を体積率で９０％以上含
むことを特徴とする請求項１記載の貴金属基非晶質合
金。 - 【請求項３】 請求項１記載の貴金属基非晶質合金のバ
ルク材を過冷却液体領域において塑性加工することを特
徴とする貴金属基非晶質合金の加工方法。 - 【請求項４】 請求項１記載の貴金属基非晶質合金の粉
末を過冷却液体領域において圧縮成形することを特徴と
する貴金属基非晶質合金の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02154696A JP3738076B2 (ja) | 1995-11-15 | 1996-02-07 | 塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴金属基非 晶質合金及びその加工方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29706595 | 1995-11-15 | ||
| JP7-297065 | 1995-11-15 | ||
| JP02154696A JP3738076B2 (ja) | 1995-11-15 | 1996-02-07 | 塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴金属基非 晶質合金及びその加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09195017A true JPH09195017A (ja) | 1997-07-29 |
| JP3738076B2 JP3738076B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=26358627
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02154696A Expired - Fee Related JP3738076B2 (ja) | 1995-11-15 | 1996-02-07 | 塑性加工性に優れ、大型部材に適用可能な貴金属基非 晶質合金及びその加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3738076B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131952A (ja) * | 2004-03-25 | 2007-05-31 | Akihisa Inoue | 金属ガラス積層体 |
| US7906219B2 (en) | 2004-03-25 | 2011-03-15 | Topy Kogyo Kabushiki Kaisha | Metallic glass laminates, production methods and applications thereof |
| WO2012083044A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | California Institute Of Technology | Ni and cu free pd-based metallic glasses |
-
1996
- 1996-02-07 JP JP02154696A patent/JP3738076B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131952A (ja) * | 2004-03-25 | 2007-05-31 | Akihisa Inoue | 金属ガラス積層体 |
| JP4644653B2 (ja) * | 2004-03-25 | 2011-03-02 | 国立大学法人東北大学 | 金属ガラス積層体 |
| US7906219B2 (en) | 2004-03-25 | 2011-03-15 | Topy Kogyo Kabushiki Kaisha | Metallic glass laminates, production methods and applications thereof |
| WO2012083044A1 (en) * | 2010-12-15 | 2012-06-21 | California Institute Of Technology | Ni and cu free pd-based metallic glasses |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3738076B2 (ja) | 2006-01-25 |
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