JPH11269620A - Al基非晶質合金フィラメント - Google Patents

Al基非晶質合金フィラメント

Info

Publication number
JPH11269620A
JPH11269620A JP7739798A JP7739798A JPH11269620A JP H11269620 A JPH11269620 A JP H11269620A JP 7739798 A JP7739798 A JP 7739798A JP 7739798 A JP7739798 A JP 7739798A JP H11269620 A JPH11269620 A JP H11269620A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filament
amorphous alloy
alloy filament
amorphous
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.)
Pending
Application number
JP7739798A
Other languages
English (en)
Inventor
Akihiro Katsuya
晃弘 勝矢
Akihisa Inoue
明久 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NHK Spring Co Ltd
Original Assignee
NHK Spring Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NHK Spring Co Ltd filed Critical NHK Spring Co Ltd
Priority to JP7739798A priority Critical patent/JPH11269620A/ja
Publication of JPH11269620A publication Critical patent/JPH11269620A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 優れた加工性と延性とを有し、かつ高強度な
断面円形のAl基非晶質合金フィラメントを提供する。 【解決手段】 実質的に円形断面のAl基非晶質合金フ
ィラメントであり、一般式:Al100-a-bab で示
される組成(式中の元素群XはTi,V,Cr,Mn,
Fe,Co,Ni,CuおよびZrから選択される1種
または2種以上の元素であり、元素群YはY(イットリ
ウム),La,Ce,Sm,NdおよびMm(ミッシュ
メタル)から選択される1種または2種以上の元素であ
り、aとbは原子%で4≦a≦12、b≦8、6≦a+
b≦14の範囲にある)を有し、非晶質相と非晶質相中
に分散する微細結晶質相とにより構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は断面が円形のAl基
非晶質合金フィラメントに関し、特に非晶質相中に微細
結晶質が分散した高強度のAl基非晶質合金フィラメン
トに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、溶融状態の合金を急冷するこ
とにより、薄帯状、フィラメント状、粉粒体状など種々
の形状を有する非晶質または非晶質と微細結晶質の複合
体が得られることはよく知られている。
【0003】急冷合金薄帯は単ロール法、双ロール法な
どの方法によって容易に製造でき、これまでにもFe
系、Ni系、Co系、Ti系、Al系などの合金系にお
いて数多くの非晶質または非晶質と微細結晶質の複合体
の薄帯が作製されている。中でも、特開平3−2600
37号公報や特開平6−316738号公報に開示され
たAl系非晶質または微細結晶質の合金は、軽量かつ高
比強度の合金として種々の分野への応用が期待されてい
る。
【0004】しかしながら、単ロール法、双ロール法に
よって作製可能な材料形状は、薄帯形状のみに限られる
ことから、工業的にはその用途が非常に限定されたもの
になっていた。これに対し、フィラメント形状のもの
は、折り曲げ力に対して強い反発力を有するとともに、
ねじり力が加わったときに大きなトルクを発生させるこ
とができ、しかも金網状に編んだり、織布にすることが
できるなどの利点を有するため、薄帯に比べてより有用
とされており、中でも円形断面を有するフィラメントは
工業的に価値の高いものと考えられている。
【0005】このような円形断面を有するフィラメント
を連続的に製造する場合には、薄帯を製造する場合に比
べて極めて高度な技術を必要としている。この円形断面
を有するフィラメントは、例えば特開昭56−1650
16号公報および特開昭57−79052号公報に開示
された回転液中紡糸法によって作製されており、これま
でに80〜250μm程度の線径を有する種々の非晶質
合金フィラメントが得られている。また、特開平1−4
7831号公報および特開平3−87340号公報に
は、前記公報に記載された技術を応用して製造した線径
80〜250μmの円形断面を有するAl系非晶質合金
フィラメントが開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た特開平1−47831号公報および特開平3−873
40号公報に開示された線径80〜250μmの円形断
面を有するAl系非晶質合金フィラメントは、細孔ノズ
ルから活性なAl合金の溶湯が冷媒中に噴出することに
よって作製されるため、線径の分布(長手方向の線径の
変動)が大きいという問題があった。また、その線径変
動のため、断線を生じさせずに室温付近においてダイス
による伸線加工を行うことが困難であり、フィラメント
自体の強度も大幅に変動するという問題もあった。さら
に、線径80μm以下のフィラメントの作製は、細孔ノ
ズルの閉塞が頻繁に発生するために実質的にフィラメン
トを作製し続けることが不可能であった。
【0007】本発明は上記の課題を解決するためになさ
れ、その目的は、従来のAl基非晶質合金フィラメント
の欠点を解消し、室温において十分な伸線加工や撚り線
加工などが可能な優れた加工性と延性とを有し、かつ高
強度な、断面が実質的に円形のAl基非晶質合金フィラ
メントを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決するために鋭意研究した結果、実質的に円形断面を
有するAl基非晶質合金フィラメントを特定の組成範囲
で形成することにより優れた加工性と延性とともに高強
度が実現されるという事実を見出だした。
【0009】すなわちこの発明は、実質的に円形断面を
有するAl基非晶質合金フィラメントであって、一般
式:Al100-a-bab で示される組成(式中の元素
群XはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu
およびZrから選択される1種または2種以上の元素で
あり、元素群Yは、Y(イットリウム),La,Ce,
Sm,NdおよびMmから選択される1種または2種以
上の元素であり、aとbは原子%で4≦a≦12、b≦
8、6≦a+b≦14の範囲にある)を有し、非晶質相
と非晶質相中に分散する微細結晶質相とにより構成され
ることを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の非晶質合金フィラメント
は、Ti,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cuお
よびZrから選択される1種または2種以上の元素を含
有することが必要であり、その含有量としては、4原子
%以上12原子%以下であることが必要である。Ti,
V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,CuおよびZrか
ら選択される1種または2種以上の元素の含有量が4原
子%未満であったり、12原子%を越える場合には、フ
ィラメントが脆化したり、たとえ延性があっても高強度
なフィラメントを得ることができない。
【0011】また、Y,La,Ce,Sm,Ndおよび
Mm(ミッシュメタル)から選択される1種または2種
以上の元素を含有することが必要であり、その含有量と
しては6原子%以下であることが必要である。
【0012】Y,La,Ce,Sm,NdおよびMmか
ら選択される1種または2種以上の元素の含有量が6原
子%を越える場合には、フィラメントが脆化したり、た
とえ延性があっても高強度なフィラメントを得ることが
できない。
【0013】また、元素群Xの原子%(a)と、元素群
Yの原子%(b)の和(a+b)の値は、6以上14以
下であることが必要である。(a+b)の値が6未満で
あるか、あるいは14を越えると、フィラメントが脆化
したり、たとえ延性があっても高強度なフィラメントを
得ることができない。
【0014】本発明のAl基非晶質合金フィラメントは
断面が実質的に円形である。このことを真円度で規定す
ると80%以上を意味する。さらに、真円度は90%以
上であることがより好ましい。また、線径斑(断面積変
動)は30%以下であることが好ましく、さらに25%
以下であることがより好ましい。これらの範囲をはずれ
ると、得られるフィラメントの加工性が低下し、伸線加
工の際に破断する頻度が高くなる。
【0015】本発明のAl基非晶質合金フィラメントの
線径は、25μm以上80μm以下であることが好まし
い。線径が80μmを越えると、結晶質相の析出が過多
となり、フィラメントが脆化して加工性が乏しくなり、
実用に供すことができなくなる。また、線径が25μm
未満になると、結晶質相の析出が過少となり、高強度な
フィラメントを得ることができない。
【0016】本発明のAl基非晶質合金フィラメントを
製造するにあたっては、上記組成の合金を溶融し、その
溶湯を高速運動している固体冷媒に接触させると同時
に、または接触させた後に、溶融合金の表面張力を利用
して円形断面を形成させる液体急冷法などを利用するこ
とができる。
【0017】液体急冷法として、例えば J.Vac.Sci.Tec
hnol.,Vol.11,No,6(1974)1067-1071に記載されている方
法が挙げられる。この方法は、ルツボ中で合金を溶融
し、その溶融合金に、回転している先端の鋭利なロール
を接触させることにより、微少量の合金をロールの回転
方向に連続して接触させ、かつ合金の表面張力により円
形断面を有するフィラメントを製造する方法である。
【0018】また、特開昭48−4340号公報や特開
昭52−22897号公報などに記載されている公知の
方法を利用することもできる。例えば特開昭48−43
40号公報に記載の方法においては、真空中あるいはア
ルゴンなどの不活性ガス雰囲気中において、合金をセラ
ミックス製のルツボ中で溶融したのちに、この溶融合金
を、1000〜8000rpmで回転しているCu、F
e、Mo、Wなどの金属またはこれらの合金からなる直
径10〜100cmの先端の鋭利なロールと接触させ、
ロール回転方向にフィラメントを連続して紡糸すること
により、本発明に係るAl基非晶質合金フィラメントを
得ることができる。以下に実施例および比較例を示し、
本発明について更に具体的に説明する。 [実施例1〜9および比較例1〜5]
【0019】
【表1】
【0020】表1に示す各種組成からなる合金をセラミ
ックスルツボ中で溶融させ、アルゴン雰囲気中におい
て、この溶融合金を、2000rpmで回転している直
径20cmの先端の鋭利なロールと接触させ、ロール回
転方向に溶融合金を連続して紡糸することによりフィラ
メントを作製した。作製されたフィラメントについて、
その組織、強度、延性(密着曲げ)、真円度、平均線径
および加工性を測定した。その結果を表1に示す。
【0021】組織については、X線回折および示差熱分
析により判定した。X線回折法により非晶質相特有のハ
ローパターンが得られた場合は非晶質と判定し、X線回
折法により結晶質相からの回折線が観察された場合で、
示差熱分析法により非晶質相からの発熱反応が観察され
た場合は非晶質と結晶質の混相と判定し、発熱反応が観
察されなかった場合は結晶質と判定した。
【0022】強度については、インストロン引張試験機
を用い、長さ20mmのフィラメント10本を4.2×
10-4のひずみ速度で引張試験を行い、平均破断強度を
求めた。延性については、密着曲げの可否により判定し
た。また真円度は、1mの長さのフィラメントの断面を
光学顕微鏡によって任意の10点で観察し、それぞれの
断面の長径(R)と短径(r)との比、(r/R)×1
00(%)の平均値で求めた。本発明において、断面が
実質的に円形であるということは、この真円度が80%
以上であることを意味する。
【0023】平均線径については、上記の10点におけ
る断面の長径(R)の平均値を求めて平均線径とした。
さらにフィラメントの加工性については、1回の減面率
が約10%となるようなダイヤモンドダイスを複数枚用
い、1mの長さのフィラメントを室温で伸線加工し、合
計の減面率が75%以上となるまで伸線加工を行った際
に発生する破断回数で判断した。なお、伸線時の破断回
数が50回を越えた場合には、伸線加工性がないと判定
して伸線を中止した。
【0024】表1から明らかなように、実施例1〜9に
示した本発明のAl基非晶質合金フィラメントは、引張
強度が1000MPa以上の高強度を有し、密着曲げが
可能な延性に富んだフィラメントであり、減面率が75
%以上の冷間での伸線加工に際してもほとんど破断を生
じない優れた加工性を有していた。
【0025】一方、比較例1に示す現在一般に使用され
ている8086Al系合金は、引張強度が260MPa
であり、この発明のAl基非晶質合金と比較してその強
度は非常に低かった。また、比較例2,3に示したフィ
ラメントについては、その組成が本発明の組成範囲を逸
脱しており、比較例2は非晶質単相であり、実施例1〜
9と比較して引張強度の低いフィラメントであった。
【0026】また比較例3は結晶相単相で脆く、実用に
供することができないフィラメントとなった。また比較
例4に示したフィラメントについては、平均線径が10
0μmと大きく、結晶相単相で脆く、実用に供すること
ができないフィラメントとなった。また、比較例5に示
したフィラメントについては、平均線径が20μmと小
さく、非晶質単相であり、実施例1〜9と比較して引張
強度の低いフィラメントであった。
【0027】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、優
れた比強度と加工性および延性をあわせもつ断面円形の
Al基非晶質合金フィラメントを提供できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質的に円形断面を有するAl基非晶質合
    金フィラメントであって、 一般式:Al100-a-bab で示される組成(式中の
    XはTi,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cuお
    よびZrから選択される1種または2種以上の元素であ
    り、YはY(イットリウム),La,Ce,Sm,Nd
    およびMm(ミッシュメタル)から選択される1種また
    は2種以上の元素であり、aとbは原子%で4≦a≦1
    2、b≦8、6≦a+b≦14の範囲にある)を有し、 非晶質相と非晶質相中に分散する微細結晶質相とにより
    構成されることを特徴とするAl基非晶質合金フィラメ
    ント。
  2. 【請求項2】線径が25μm以上80μm以下である請
    求項1記載のAl基非晶質合金フィラメント。
JP7739798A 1998-03-25 1998-03-25 Al基非晶質合金フィラメント Pending JPH11269620A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7739798A JPH11269620A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 Al基非晶質合金フィラメント

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7739798A JPH11269620A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 Al基非晶質合金フィラメント

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11269620A true JPH11269620A (ja) 1999-10-05

Family

ID=13632772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7739798A Pending JPH11269620A (ja) 1998-03-25 1998-03-25 Al基非晶質合金フィラメント

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11269620A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100767719B1 (ko) 2006-08-29 2007-10-17 한국과학기술연구원 Ti 비정질 나노 분말과 그 제조방법
US7803238B2 (en) 2005-02-15 2010-09-28 Kobe Steel, Ltd. Al—Ni-rare earth element alloy sputtering target
CN108588587A (zh) * 2018-04-28 2018-09-28 内蒙古科技大学 一种Al-Ce-ETM系铝基非晶合金及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7803238B2 (en) 2005-02-15 2010-09-28 Kobe Steel, Ltd. Al—Ni-rare earth element alloy sputtering target
US8172961B2 (en) 2005-02-15 2012-05-08 Kobe Steel, Ltd. Al-Ni-rare earth element alloy sputtering target
KR100767719B1 (ko) 2006-08-29 2007-10-17 한국과학기술연구원 Ti 비정질 나노 분말과 그 제조방법
CN108588587A (zh) * 2018-04-28 2018-09-28 内蒙古科技大学 一种Al-Ce-ETM系铝基非晶合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4144058A (en) Amorphous metal alloys composed of iron, nickel, phosphorus, boron and, optionally carbon
USRE32925E (en) Novel amorphous metals and amorphous metal articles
Hagiwara et al. Production of amorphous Co Si B and Co M Si B (M≡ Group IV–VIII transition metals) wires by a method employing melt spinning into rotating water and some properties of the wires
EP0018096B1 (en) Boron containing transistion metal alloys comprising a dispersion of an ultrafine crystalline metallic phase and method for making said alloys, method of making an article from a metallic glass body
US3856513A (en) Novel amorphous metals and amorphous metal articles
JP5837824B2 (ja) 材料を切断する方法および製品
EP0066356B1 (en) Process for the production of fine amorphous metallic wires
AU2009313602B2 (en) Exploitation of deformation mechanisms for industrial usage in thin product forms
JP5224514B2 (ja) ナノサイズ金属ガラス構造体
Inoue et al. Production of Fe-PC amorphous wires by in-rotating-water spinning method and mechanical properties of the wires
JPH08269647A (ja) Ni基非晶質金属フィラメント
JPH1171660A (ja) 高強度非晶質合金およびその製造方法
JPH08253847A (ja) Ti−Zr系非晶質金属フィラメント
CA1231559A (en) Iron-base alloy materials having excellent workability
JPH07238336A (ja) 高強度アルミニウム基合金
JP2016052690A (ja) ガラス状金属組成物の処理における二酸化炭素及び/又は一酸化炭素の気体の利用
Inoue et al. Production of Al-based amorphous alloy wires with high tensile strength by a melt extraction method
JPH07316755A (ja) Al基非晶質金属フィラメント
JPH11269620A (ja) Al基非晶質合金フィラメント
JPH0387338A (ja) 希土類金属基合金箔又は希土類金属基合金細線及びその製造方法
JPH09143642A (ja) Ni基非晶質金属フィラメント
JP2708410B2 (ja) 非晶質金属細線
JPS6411704B2 (ja)
JPH07252561A (ja) Ti−Zr系合金
Inoue et al. High-strength bulk nanocrystalline alloys in a Zr-based system containing compound and glassy phases

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Effective date: 20040224

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050621

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070424

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070925

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080219