JPS5811767A - 高強度低熱膨張合金 - Google Patents

高強度低熱膨張合金

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JPS5811767A
JPS5811767A JP10976181A JP10976181A JPS5811767A JP S5811767 A JPS5811767 A JP S5811767A JP 10976181 A JP10976181 A JP 10976181A JP 10976181 A JP10976181 A JP 10976181A JP S5811767 A JPS5811767 A JP S5811767A
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JP
Japan
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thermal expansion
alloy
low
strength
coefft
Prior art date
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Pending
Application number
JP10976181A
Other languages
English (en)
Inventor
Michio Miyauchi
宮内 理夫
Toshio Saito
斎藤 寿雄
Takaro Futami
二見 高郎
Tetsu Kojima
小島 撤
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPS5811767A publication Critical patent/JPS5811767A/ja
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はF・−Ni系低熱膨張合金の改良に関するもの
て、骨に熱JII脹率を増大せしめることなく強度を著
しく向上せしめたものである。
一般に金属及び合金は温度上昇に応じて体積が膨張する
・との熱**率の大きいものは温度変化にともなう寸法
変化が大きいことになる・従って計測機器や精密機械等
の部品KFi温変上昇にともなう寸法変化の小さい低熱
膨張合金が使用されている。従来低熱**合金として#
fFIn−36鳴Nl糸のインバーが知られており、最
奄代表的なインバーはNi3g%、CoQ、1%、Mn
0.2%、5iQ−3%、残11F@からなる合金で、
鈍し材で引張強さ46に4/−1室温〜3GG℃間の平
均熱膨張率4.9 X 10−67℃、硬材で引張強さ
654/j、室温〜300℃関の平均熱膨張率LAX1
 G”’/l:である・ しかるに用途によっては強f
が不十分な几めその改eが望まれている・例えば銅芯ア
ルtl[(AC8R)の送電容量を増大する目的で、送
電時Omf上昇による送電線の弛度を減少させる方法が
検討されており、その一つの方法として銅芯に低熱1l
lI!合金を用いて弛fO減少を図る試みがなされてい
る。しかしながら前記インバーでは強fが劣るため実現
されていない。
バー                  ・因みに銅
芯アルtm*の銅芯に#i引張強さ1204/−以上0
強&が要求されている。
本発明社これに鑑み種々検討の結果、低弛度送電111
0′Fpm+精密機器の部品として使用できる室温〜3
00℃間の平均熱膨張率が5 X 10−’/C以下で
、引張強さが120々/−以上の低熱1111N合金を
開発した4h(Dである。
即ち本発明の一つは、Ni:(8〜46%、Moo、s
〜3.0鳴、Cr6.1〜2.0%、C0,05〜0−
5%、1E11Q、l〜1.5%を含み、更にMnQ、
l 〜1.Q%又/l1TiO,2%以下を含む、残部
F@からなる高強度低熱膨張合金である・ また本発明の他の一つは、N1とCoの合計が38〜4
6%、但しC・8%以下、Me□−5〜3.0%、CF
o、1〜10%、CG−05〜G−5%、81G、1〜
1.51iを含み、更KM監0.1−LO暢又#′1T
10.2%以下を含む、残部F・からなる高強度低熱膨
張合金である・本発明において、Nl含有量を38〜4
6sと限定した理由は、F・−Ni系低熱1#談合金と
同様、この組成範囲内でも熟膨績率−bXNi含有量と
ともに変化し、平均WIhII#鰻率を5 X l O
−@/C以下とするためには少なくともNi38%以上
が必要となり、これよりNiが多(なるにつれて熱l#
鰻率は低下し、更に多くなると再び増加し、Ni含有蓋
が4646を越えると平均熱ms率が5 X 101/
℃以上となるためであ親また本発明において、Ni含有
蓋の一部をCoK置き換えてもその合計量が38〜46
%であればN1単独の場合と同様の熱膨張特性を得るこ
とができる。
しかしCO含有量を8%以下と限定したのは、8%を越
えると熱膨張率は高くなり、平均熱膨張率を5×10−
’/’C以下に抑えることができなくなるためであるO Mo、 Cr、 S 1及びC#i、、合金の熱I#脹
張車あtり増大せしめることなく合金を強化する元素で
、411KCFi有効に作用する。しかしてMo含有量
t−(LO5〜3.0%、Cr含有量″ft0.1〜2
.G%、S1含有量VtO,1〜1.5優と限定した理
由は、何れも下限未満では効果があtngめられす、上
限を越えると平均熱膨張率がs x 10−’/ll:
以上となるためである・またC1kW量を0.05〜0
.5%と限定した理由は、0.05%未満では合金の引
張強さを120Kf/−以上とすることが    ′(
で皐ず、o、isを越えると延性が低下して加工が困難
となるばかりか、平均熱膨張率を5 X 10−’/l
?、以下に抑えることができなくなる友めである・Mn
又はTiは合金の熱間加工性を改善する元素で、Mn含
有當を0.1−to 4 又u T i 含4rtt−
0,2囁以下とL7た理由$1.MnO,1%未満又は
Tiを添加しない場合は熱間加工が困難となる。またM
nが1.0′ht−越えると平均熱#張車が5 x 1
0−’/’C以上となり、Tiが0−2%を越えると金
属間化合物TiCを生成し延性を低下させるばかり力・
、固溶Cat−低下させて合金の強縦低下を招くためで
ある。
取木発明を実施例について説明する。
実施例α) 第1表に示す組成の合金を真空中で溶解鋳造し、得られ
た一mを約1100℃の温度で熱間鍛造し、直径60v
amの丸棒とした。これを約1100℃の温度で熱間圧
延し、直径10−の荒引線とした稜、900℃の温度に
2時間加熱して水焼入し、更に伸線加工を1111表か
ら明らかなように本発明合金w&1〜8は何れも引張強
さが1201に#/−以上、室温から300℃までの平
均熱膨張率が5 X 1 G−@/l:以下を満足して
お)、従来会金胤18と比較し+1111fが著しく改
善されていることが判る。
これに対し本発明合金の組成範囲から外れる比較合金中
、Mn又kiTiを添加しない比較合金Mailでは熱
闘鍛造割れを起し製品を得ることができなかった。また
C含有量の少ない比較合金嵐15では充分な*駅が得ら
れず、NI含有量が38〜46%の範囲より外れた夕、
Or、0%S1.Mn等の何れか上@を越える比較合金
ては何れも平均熱膨張率を5 X 10−’/℃以下と
することかで龜ないことが判る。
実施例体) 第3表に示す組成の合金を実施例α)と同!Kl、て直
径10m1D荒引纏とした後、950℃の温11に2時
間加熱して水焼入し、更に伸線加工を行なって直径3L
 1 w+ () JI K仕上Ff タm コt)!
!IK つイ”C実1194α)と一様に引張強さ及び
熱**率を調定した。その結果を菖2表に併記し几・ 嬉2表から明らかなようKNi含有量の1部をCoで置
換し、NlとCoの合計が38〜46%、但しC・8%
以下とした本発明合金醜19〜29は何れも引張強さ1
20m11/−以上、平均熱Jllll事5 X 10
−”7℃以下を満足し、しかもCot−添加することに
より熱膨張率が低くなることが判る・ これに対しCo@加量が8%未満で−N1とCo□合針
が46%を越えた比較合金1130%NiとCoの合計
量が38%未満の比較合金N132及びNiとC・の合
計量が38〜46%の範囲内でもCo含有量−IIX8
%を越える比較合金1125で鉱何れも熱膨張率が5X
1G−/l:以上となることが判る。
こOように本発明によれば、熱***t−あまり増加さ
せることなく強度を向上し得tもので、低熱膨張と強度
を必要とする稽**器の部品や低弛度送電線の芯線に遥
しs *に送電線の芯II#IC使用することにより送
電時の@度上昇による弛度を低くシ、寝過容量を増大し
得る顕著な効果を奏するものである。
手続浦上着(0殆) ■、事件の表示 @相56年特許−4109761号 2、暢明の名称 14−j It低S−優合遊 3、−正vfる1 φ件との関係   ′#肝出出1 人 所   Mit京都千代田メメLの円2Y目6査1
号名 停   (529)5/”34.+!工業休体会
社4、代理人 住 所   !#L凧都十代田メ神山比来妨町16薔4
fill    兼  ピ  ル  3  層&  d
iEの円谷 明    禰     畜 11発明の名吟  高強度低熱膨張合波2、特許請求の
範囲 tlJNi38〜46%、MOo、5〜3.0%、Cr
O,1〜2.0%、C0,05〜(15%、8t o、
1−s、s%を含み、 史(:1.−no、t 〜1.
0%又はTjg、2%y1Fを含む、残部にeからなる
高強度低II&膨張舎盆。
+23Niとeoの合計が38〜46%、但しe08%
以ド。
MOo、5〜3.0%、Crα1〜2.0%、CO,0
5〜0.5%、sso、x〜1.5%を含み、垣にMn
091〜1.0%又は゛i’1o、z%以Fを含む、残
g!eからなる高5!Aぽ低悪膨張合掟。
3−、  発明の詳細な説明 本発明はに?e−Ni系低S影彊合艙の改良に関するも
ので、待に1Ilb膨張率を増大せしめることなく漠I
ft著しく同上せしめたものである。
−at二艙属及び合金はm度上昇1ニジじて体積が膨張
Tる。このS膨張率の大さいものは一度変化にともなう
寸法置化が大さいことになる。従って、ttmaiaや
梼密aII礪尋の部品には一度上昇にともなう寸法変化
の小さい低、11%膨張合彼が使用されている。従来低
熱膨張合艙としてはi”e−36%Nt系のインバーが
知られており、最も代表的なインバー)tN136%、
eoo、1%、Mlmo、2%、sio、3%、残部に
eからなる合金で、sし材で引@瀘さ45y/m。
室m〜300℃1…の平均熱膨張率4.9 X l O
−’/−C,硬材で引張強さ65KP/J室m〜300
℃間の平均熱膨張率2.7 X 10”−’/℃である
。しかるに用達によっては強度が不十分なためその改番
が望まれている。
例えば一芯アルミ撚@(AcsR)の送鴫容]tを増大
する目的で、送峨時のIIf上昇l二よる送4#iAの
彊Ifを減少させる方法が検討されており、その一つの
方法として一芯に低Il&膨張合鍵を用いて遣イの減少
を図る試みがなされている。しかしながら前記インバー
では強度が劣るため実現されていない。
因みζ:1IIll芯アルミ撚−の−芯には引*強さ1
2陣−以上の強度が要求されている。
本発明はこれにイみ禰々槓−1の4iI来、低彊度送4
I/sの芯−や精密m器の部品として使用できる迩1〜
3000闇の平均M膨張率が5X10−’/’C以Fで
引張Aさが120す/−以上の低M膨張合位を開蹟した
ものである。
縛も1本発明の一つは、 Ni3g〜46%、Mo0.
5〜3.0%、Cr0.1〜2.0%、C0,05〜α
5%、 810.1〜1.5%ヲ言み、p t:MnO
,1〜1.0%父ti ’l’ 10.2% zaドv
aむ、残gk’eからなる高強度低熱膨張合波である。
また本発明の他の一つは、N1とCOD合酊−38〜4
6%、但しco6%以ド、 MoO,5〜3.0%、 
Cr O,1〜zn%。
CQ、05〜0.5%、8凰0.1〜1.5%を含み、
史にmn OJ〜li)%又はr:o、z%以Fk含む
、残部士1Cからなる為強イ低島膨張合艙である。
本発明において、Nl含有瀘に38〜46%と限定した
理由は、全’e−Nt系低輻膨張合金と同様、このml
成範囲円でもS膨張率かへ1含有瀘とともに藏化し、平
均熱膨張率を5X107C以Fとするためには少なくと
もNlaa%以上が必要となり、これよりNiが多くな
る口J”:)nて熱膨張率は低ドし、更に多くなると再
び4Iし%Δ凰含胃鐵が46%を越えると平均S−彊◆
が5 X 10−’ /−C以上となるためである・ また本発明において、INlを荷置の一部をCOI:i
tき換えてもその合計虚が38〜46%であれ#1p4
i41独の場合と同様の、@#張時特性得ることができ
る。しかし、COC含有量8%以ドと限定したのは。
8%を越えるとMg張率は尚くなり、平均熱膨張率を5
 X l O−’/℃以Fに抑えることができなくなる
ためである。
ido、 Or、 8i及びCは、合波の鵬膨張4!を
あまり増大せしめることなく合せを強化する元素で、特
にCは倚効に作用する。しかしてMO含有装t−o、o
s〜3.0%、Or含有1it−tl、1〜2.0%、
Si含[盪vo、i〜1.5%と限定し定理出は、何れ
もト限木満では効果があまり認めつれず、上限を魂える
と平均熱膨張率が5X10””’/℃以上となるためで
ある。fたC含有量を0,05〜0.5%と限定した理
由は、(105%未満では合金の引張強さを120y/
−以上とすることができず、0.5%を越えると延性が
低ドして」エカ梱虐となるばかりか、平均、@l!張率
を5XIO−V’C以Fに抑えることができなくなるた
めである。
Mn又はTiは合せのs+1atn工性を改暑する元本
で。
Mrl含[11)io、1−1.0%又はTi含有量&
0.2%以Fとしだ理由は、    M(10,1%未
満又はIll tを添加しない場合は部間加工が困4と
なる。またMuが1.0%t−越えると平均#a膨張亭
が5 X 10−1/℃以上となり、 Tkが0゜2%
を越えると盆II4閾化合物TiCを生成し延性な低ド
させるばかりか、固溶CaW低ドさせて合金の強度低F
′に招くためである。
以上1本発明を実施Hについて説明する・実施例… 41表に7iST、gi成の合汐t^空中で溶解祷遣し
優られた一塊をFJlloo”Cの一度で熱f−−造し
d[i60■の丸棒とした。これを$tll100℃の
諷イで鵬−圧延し、直径lO纏の荒引様とした後、90
00のall二2時間I熱して水焼入し、史に伸#am
工を行なってi径3.11m11の−に仕上げた。この
確l二ついて引511強さ及び鵬膨侭率を測定した。
その結果km1表に併記した。
sinから明らかなように本発明舎盆41〜8は何れも
引張強さが120す/−以上、蚕1から300℃までの
平均lI&膨張率が5X10’″@/−C以上な満足し
ており、従来台7418と比較し強度が着しく改善され
ていることが判る。
これに対し本発明合餐の繊成diA−から外れる比較合
俊中1Mn父は1゛重を添加しない比較合金412では
鵬l′Ia−遣割れを起し製品を得ることができなかっ
た。1またC含有量の少ない比較合115では充分な強
度が得られず、Ni含膏處が38〜46%の4@−より
外れたり、 Cr、 C,8i、 Mn 4の何れか上
−1に4える比較合金Cは何れも平均熱膨張率2sx1
0−’/’C以Fとすることかできないことが判る。
実施例(21 第3表に示す繊成の合波t−実施例fllと同様にして
繊径lO厘の荒引−とした鏡、950℃の一度に2時間
加熱して水焼入し、更に伸−加工を行なってtL邊3.
1−の−に仕上げた。この−f二ついて実Jt1例;1
)と+E4様に引張強さ及び黙膨張率を測定した。
七の結果を第2表に併記した。
112表から明らかなようl二Δ鳳含有鑞の1部をCG
’l’mmL、NiトCOノ合tfbs38〜46 %
、 fflしCo8%以ドとした本発明合金419〜2
9は何れも引張強さ12ONP/−以上、平均鵬膨張亭
5X10−“/℃以Fを満足し、しかもCoを繍lする
ことC二より鵬巌111A率が低くなることが判る。
これl:対しCO添加装が81禾縞でも%iとGoの合
計が46%を纏えた比較舎&430.NiとCGの合針
壷が38%未膚の比較合波ム32及びNiとC。
の合計量が38〜46%の41d囲円でもCO含有緻が
8%を越える比較合金125では何れも鵬膨侭率が5 
X 10”−’/℃以上となることが判る。
このようS二本発明によれば、sg侭率をあまり413
1させることなく強lf&同上し慢たもので、低熱膨張
と遣Ifを必要とTる4部1機器の部品や低一度送41
1iIの芯−4二鳩し、特に送鴫繍の8纏に使用了るこ
とにより送峨時のm度上昇による弛度な低くシ、寝過6
置を増大し潜る禰Iな効果を奏Tるものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 α)Nila〜4−%、Mho−5〜3LO%、Crg
    、1〜LO囁、810.1〜LM%ttみ、IEi(M
    llG、1〜1.0%又は’ri□、2%以下を含む、
    残部F・からなる高強度低熱**合金。 体)NlとCoの合計が38〜46%、但しCo8%以
    下、M@0.1−&01、Cr0.1〜,2.01、c
    o、os〜0.58%810.1〜14%ヲ含ミ、更K
     Mn O,1〜1.0鳴又は’ri@4%以下を含む
    、残部F@からなる高強度低熱膨張合金・
JP10976181A 1981-07-14 1981-07-14 高強度低熱膨張合金 Pending JPS5811767A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020016188A (ko) * 2000-08-24 2002-03-04 이재현 정밀공작기계용 저열팽창 인바합금 제조방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20020016188A (ko) * 2000-08-24 2002-03-04 이재현 정밀공작기계용 저열팽창 인바합금 제조방법

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