JPS5893856A - 鉄・クロム・アルミニウム系合金 - Google Patents
鉄・クロム・アルミニウム系合金Info
- Publication number
- JPS5893856A JPS5893856A JP19102681A JP19102681A JPS5893856A JP S5893856 A JPS5893856 A JP S5893856A JP 19102681 A JP19102681 A JP 19102681A JP 19102681 A JP19102681 A JP 19102681A JP S5893856 A JPS5893856 A JP S5893856A
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- Japan
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- alloy
- atomic
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は冷間加工性の改善されたFe−Cr−Aj系
合金に係る。
合金に係る。
Fe −Cr−AJ系合金は耐熱性右よび耐食性に優れ
ていると共に、高電気抵抗を示し、耐熱材料、耐食材料
或いは電気抵抗材料として実用に供されている。
ていると共に、高電気抵抗を示し、耐熱材料、耐食材料
或いは電気抵抗材料として実用に供されている。
しかしながらFe−Cr −AJ 系合金に詔いてはC
rまたはAjの含有量を増加すると上記の有用な性質が
一層助長されることは知られているが、反面冷間加工性
が低下するという問題点があり、これがこの種材料の利
用を制限する大きな要因の一つとなっている。
rまたはAjの含有量を増加すると上記の有用な性質が
一層助長されることは知られているが、反面冷間加工性
が低下するという問題点があり、これがこの種材料の利
用を制限する大きな要因の一つとなっている。
本発明は冷間加工性の改善されたFe −Cr −An
系合金を提供することを目的とし、融体から凝固したま
まの未加工状態で平均粒径15μm(零明45原子%C
r、4s〜75原子%Feより成る冷間加工性に優れた
re −Cr −An 系合金をよび上記のFe−Cr
−Aj 系合金VCmいてV、Nb。
系合金を提供することを目的とし、融体から凝固したま
まの未加工状態で平均粒径15μm(零明45原子%C
r、4s〜75原子%Feより成る冷間加工性に優れた
re −Cr −An 系合金をよび上記のFe−Cr
−Aj 系合金VCmいてV、Nb。
Mo%Ti 、ZrおよびHfの一つまたは二つ以上を
合計で2原子%(ただしTi 、ZrおよびHf Kつ
いてはいずれも0.5原子%以下)によってFeの一部
を置換した冷間加工性に優れたFe−Cr−An系合金
に係る。な詔本明細書では原子%をat%、重量%をw
t%で示すこととする。
合計で2原子%(ただしTi 、ZrおよびHf Kつ
いてはいずれも0.5原子%以下)によってFeの一部
を置換した冷間加工性に優れたFe−Cr−An系合金
に係る。な詔本明細書では原子%をat%、重量%をw
t%で示すこととする。
本発明者はF e −Cr−人1 系合金について種々
研究の結果溶融状態から急冷凝固させることによって冷
間加工性が改善され、従来は不可能とされていたCr、
人1の高い含有量の範囲まで冷間加工が可能になること
を見出した。
研究の結果溶融状態から急冷凝固させることによって冷
間加工性が改善され、従来は不可能とされていたCr、
人1の高い含有量の範囲まで冷間加工が可能になること
を見出した。
本発明は上記の研究結果に基づいて開発されたFe−C
r−人1 系合金であって機械的性質、耐食性に優れ、
高い電気抵抗を有し、而も冷間加工が可能であることが
特徴である。
r−人1 系合金であって機械的性質、耐食性に優れ、
高い電気抵抗を有し、而も冷間加工が可能であることが
特徴である。
本発明のFe−Cr −AJ 系合金において人jおよ
びCrは耐食性、耐熱性tよび電気抵抗を高めるために
必要な元素であって、その含有量がいずれも5at%以
下ではその効果が不充分である。
びCrは耐食性、耐熱性tよび電気抵抗を高めるために
必要な元素であって、その含有量がいずれも5at%以
下ではその効果が不充分である。
従って人1またはCrの含有量はそれぞれ5atう以上
を必要とし、かつAnとCrの含有量の合計を25 a
t%以上とする。
を必要とし、かつAnとCrの含有量の合計を25 a
t%以上とする。
一方A1とCrの含有量が多過ぎると材料が脆弱となり
冷間加工性が損なわれるが、後述する180°密着曲げ
試験結果から判るように本発明のFe−Cr−人1 系
合金ではAJとCrの含有量の合計が52 at%以下
の範囲で25 it %までのAn i6よび45 a
t%までのCrを冷間加工性を損なうことなしに含有さ
せることができる。
冷間加工性が損なわれるが、後述する180°密着曲げ
試験結果から判るように本発明のFe−Cr−人1 系
合金ではAJとCrの含有量の合計が52 at%以下
の範囲で25 it %までのAn i6よび45 a
t%までのCrを冷間加工性を損なうことなしに含有さ
せることができる。
上記の範囲の化学組成を有する本発明に係るFe −C
r −An 系合金はその組織を平均粒径15ミクロン
以下の微細なフェライト組織とすると優れた冷間加工性
を示すことが判ったが、このような微細な金属組織は融
体から急速に凝固させることによって得ることができる
。
r −An 系合金はその組織を平均粒径15ミクロン
以下の微細なフェライト組織とすると優れた冷間加工性
を示すことが判ったが、このような微細な金属組織は融
体から急速に凝固させることによって得ることができる
。
上記ノFe−Cr −Aj 系合金0FeO一部をv
lNb、TaSMo、Ti %Zr 詔よびHfo一つ
または二つ以上の微量の添加によって置換することによ
り、機械的性質や電気抵抗を一層高めることができる。
lNb、TaSMo、Ti %Zr 詔よびHfo一つ
または二つ以上の微量の添加によって置換することによ
り、機械的性質や電気抵抗を一層高めることができる。
しかしながらこれら特殊添加元素の含有量が合計で2a
t%を越えると、これらの添いてはこれら特殊添加元素
の含有量を合計で2at%以下とし、好ましくは15a
t %以下とすることが望ましい。ただしTI 、 Z
r 詔よびHf については脆化作用が他の元素に比べ
て大であるから、これらの元素を添加する場合にはこれ
ら王者の含有量はその一つまたは二つ以上を合計で0.
5at%以下に押えることが必要である。
t%を越えると、これらの添いてはこれら特殊添加元素
の含有量を合計で2at%以下とし、好ましくは15a
t %以下とすることが望ましい。ただしTI 、 Z
r 詔よびHf については脆化作用が他の元素に比べ
て大であるから、これらの元素を添加する場合にはこれ
ら王者の含有量はその一つまたは二つ以上を合計で0.
5at%以下に押えることが必要である。
以下実験例について説明する。
50mm%以下OCr 146 at%以下の人1を含
有するF@−Cr−人j 系合金を高周波誘導電気デに
よってアルゴンガス雰囲気中で溶解し、内径約3wmの
石英管のノズルを通して、1000r、plm、で回転
している直11i200閣の鋼製ロールの表TMK供給
して急速に凝固させ、幅約2閣、厚さ約0.07mmの
リボン状試料を得た。
有するF@−Cr−人j 系合金を高周波誘導電気デに
よってアルゴンガス雰囲気中で溶解し、内径約3wmの
石英管のノズルを通して、1000r、plm、で回転
している直11i200閣の鋼製ロールの表TMK供給
して急速に凝固させ、幅約2閣、厚さ約0.07mmの
リボン状試料を得た。
この試料についてX11回折により結晶構造を調べた結
果を第1図和水す。第1図の三元状態図において破線で
区分される各領域のうち領域■はA1とCrを過飽和に
固溶したフェライト組織、領域■は同じく過飽和フェラ
イトとCr2Aj とから成る組織、領域■はFe−
Cr−人10体心立方規則格子から成る組織、領域Wは
同じ(Fe−Cr−Aj 体心立方規則格子とCrzA
Jとから成る組織、領域Vはオーステカイトとマルテン
サイトとから成る組織の範囲である。なお、上記T、I
、■及びWの各領域の四重点として示されている点の近
傍には、前記各相が混合した組織よりなる領域(図示せ
ず)が僅かながら認められた。各試料の組織は平均粒径
15ミクロン以下の微細な結晶組織をしていた。
果を第1図和水す。第1図の三元状態図において破線で
区分される各領域のうち領域■はA1とCrを過飽和に
固溶したフェライト組織、領域■は同じく過飽和フェラ
イトとCr2Aj とから成る組織、領域■はFe−
Cr−人10体心立方規則格子から成る組織、領域Wは
同じ(Fe−Cr−Aj 体心立方規則格子とCrzA
Jとから成る組織、領域Vはオーステカイトとマルテン
サイトとから成る組織の範囲である。なお、上記T、I
、■及びWの各領域の四重点として示されている点の近
傍には、前記各相が混合した組織よりなる領域(図示せ
ず)が僅かながら認められた。各試料の組織は平均粒径
15ミクロン以下の微細な結晶組織をしていた。
その−例を示すと第3図はFe H6Cr 36 A
j 26(各元素に付記した数字はその元素の原子%数
であ4以下同じ)の試料の組織を示す光学顕微鏡写真で
ある。比較のため従来の鋳造法によって得た同一化学組
成の合金の同様な写真を第4図に示す。
j 26(各元素に付記した数字はその元素の原子%数
であ4以下同じ)の試料の組織を示す光学顕微鏡写真で
ある。比較のため従来の鋳造法によって得た同一化学組
成の合金の同様な写真を第4図に示す。
第5図は第3図に示す微細組織の試料の透過電子顕微鏡
写真であり、図中結晶粒の地は過飽和フェライト、結゛
晶粒中の粒状析出物は金属間化合物Cr4ムj である
。
写真であり、図中結晶粒の地は過飽和フェライト、結゛
晶粒中の粒状析出物は金属間化合物Cr4ムj である
。
第3図〜第5図から判るように本発明に係るre−Cr
−人り系合金0*mは従来方法によって得られた同一化
学組成の合金の組織に比べ、緒晶粒が極めて微細で、か
つ析出物の金属間化合物Cr2Ajの粒径も極めて微細
である。
−人り系合金0*mは従来方法によって得られた同一化
学組成の合金の組織に比べ、緒晶粒が極めて微細で、か
つ析出物の金属間化合物Cr2Ajの粒径も極めて微細
である。
上記のリボン状試料について180°密着曲げ試験を行
ない、亀裂の発生の有無を調べた結果を第1図に併記し
である。図中白抜きの丸印は亀裂の発生のないものを示
し、黒丸印は亀裂が発生したものを表示している。図か
ら明らかなようVcFeが4f3at %以上であれば
Aj251t%までの組成を有する合金が冷間加工が可
能である。
ない、亀裂の発生の有無を調べた結果を第1図に併記し
である。図中白抜きの丸印は亀裂の発生のないものを示
し、黒丸印は亀裂が発生したものを表示している。図か
ら明らかなようVcFeが4f3at %以上であれば
Aj251t%までの組成を有する合金が冷間加工が可
能である。
なお、第1図Kmいて斜線を付した六角形で囲まれた範
囲が本発明合金の組成範囲である。第2図は第1WAC
)at−に代えてwt%で表示した状態図であり、第1
IElの六角形に対応する各頂点の組成をW【%で付記
しである。
囲が本発明合金の組成範囲である。第2図は第1WAC
)at−に代えてwt%で表示した状態図であり、第1
IElの六角形に対応する各頂点の組成をW【%で付記
しである。
またこれらリボン状試料について微小硬度計による硬さ
試験、インストロン型引張試験機による引張り試験、四
端子法による電気抵抗測定を行な°つた結果を第ill
に示す。
試験、インストロン型引張試験機による引張り試験、四
端子法による電気抵抗測定を行な°つた結果を第ill
に示す。
第1表
試料1〜4は本発明に係る合金でCr 、 Aj含有量
が充分に高いので、電気抵抗値が高く、結晶が少な(、
Feが多くなっているため硬さ、強さおよび電気抵抗値
が低い値を示していることが判る。本発明に係る試料1
〜4のリボン状試料は0.02■厚さまで中間焼鈍を施
すことなく冷間圧延が可能であった。
が充分に高いので、電気抵抗値が高く、結晶が少な(、
Feが多くなっているため硬さ、強さおよび電気抵抗値
が低い値を示していることが判る。本発明に係る試料1
〜4のリボン状試料は0.02■厚さまで中間焼鈍を施
すことなく冷間圧延が可能であった。
crおよび人1含有量が電気抵抗および電気抵抗温度係
数に及ぼす影響を調査するため同様な方法で厚さ0.0
7■のリボン状試料を作製して試験に供した。その試験
結果を第2表に示す。
数に及ぼす影響を調査するため同様な方法で厚さ0.0
7■のリボン状試料を作製して試験に供した。その試験
結果を第2表に示す。
表から判るようにいずれも高い電気抵抗値を示し、18
0°密着曲げも可能で冷間加工性の良いことが推察され
る。また常温から500 ’C才での温度範囲での電気
抵抗温度係数測定結果に見られるようKCrおよびAn
O添加量を調整することによって試料6#よび9は1
50μΩ−α近くの高い電気抵抗値で温度係数がほぼゼ
ロとなり、高電気抵抗の標準電気抵抗材として好適であ
ることが判る。
0°密着曲げも可能で冷間加工性の良いことが推察され
る。また常温から500 ’C才での温度範囲での電気
抵抗温度係数測定結果に見られるようKCrおよびAn
O添加量を調整することによって試料6#よび9は1
50μΩ−α近くの高い電気抵抗値で温度係数がほぼゼ
ロとなり、高電気抵抗の標準電気抵抗材として好適であ
ることが判る。
次KFe −Cr −Aj 合金に対する特殊添加元素
の影響を調査した結果の一例について述べる。
の影響を調査した結果の一例について述べる。
FC6BCr26人41 gの化学組成の合金のFeの
一部を添加元素Mで置換し、その量をxat %とした
Fe2B−1Cr26Aj15Mz 合金においてMと
してNbまたはTJIを0.5〜3.0mt%に変えて
硬さ、電気抵抗、180°密着曲げ試験を行なった結果
を第3表に示す。
一部を添加元素Mで置換し、その量をxat %とした
Fe2B−1Cr26Aj15Mz 合金においてMと
してNbまたはTJIを0.5〜3.0mt%に変えて
硬さ、電気抵抗、180°密着曲げ試験を行なった結果
を第3表に示す。
第3表から判るよう1cNbあるいはTaの含有量を多
くして行くと硬さおよび電気抵抗が増加する。しかしな
がら試料14および18ではNbあるいはTaの添加量
を3.Oit %と多くしたため脆Xなり、180°曲
げ加工は割れを生じた。従って本発明に却いてはNbあ
るいはTaO添加量を2at%以下に押えることが好ま
しく、特、に1.5at%以下とすることが良好な冷間
加工性を確保する点で望すしい。なおTaとNbはほぼ
同様な効果が得られることが確認されているので、両光
−素を同時に添加する場合にはその合計量が上記の制限
を満たすようにすればよい。
くして行くと硬さおよび電気抵抗が増加する。しかしな
がら試料14および18ではNbあるいはTaの添加量
を3.Oit %と多くしたため脆Xなり、180°曲
げ加工は割れを生じた。従って本発明に却いてはNbあ
るいはTaO添加量を2at%以下に押えることが好ま
しく、特、に1.5at%以下とすることが良好な冷間
加工性を確保する点で望すしい。なおTaとNbはほぼ
同様な効果が得られることが確認されているので、両光
−素を同時に添加する場合にはその合計量が上記の制限
を満たすようにすればよい。
第3表
添加元素としてTa%Nb以外にV、MO。
TI 、Zr或いはHfも同様く有効、であるが、TI
%ZrjyよびHf ICついてはそのll化作用が他
の添加元素に比べて大きいので、これらの元素を添加す
る場合にはいずれも04at%を上限とすることが必要
である。
%ZrjyよびHf ICついてはそのll化作用が他
の添加元素に比べて大きいので、これらの元素を添加す
る場合にはいずれも04at%を上限とすることが必要
である。
以上述べたように本発明のFe−Cr −Aj 系合金
ではAj勿よびCrによる冷間加工性の低下を結晶粒を
微細化することによって緩和し、加工性を改善してFe
−Cr−Aj系合金の有用な諸性質の広範な1來的利用
を可能にするものであり、その童東上の効果はきわめて
大きい。
ではAj勿よびCrによる冷間加工性の低下を結晶粒を
微細化することによって緩和し、加工性を改善してFe
−Cr−Aj系合金の有用な諸性質の広範な1來的利用
を可能にするものであり、その童東上の効果はきわめて
大きい。
第1図はFe−Cr−人1系三元合金の組織領域ならび
に本発明に係る合金の化学組成範囲(組成はat%で示
しである)を示す状態図であって、180°密着曲げ試
験による亀裂発生の有無が併記してあり、第2図は第1
図の状態図をwt%で示したものである。第3図は本発
明に係る合金の一例の光学顕微鏡組織を示す写真、第4
図は従来の鋳造法による合金の同様門写真、第5図は本
発明の合金の一例の透過電子顕微鏡写真である。 出願人代理人 弁理士 鴨志1)次 男第/C!I Fe 11s2[!1 第3C!1 jl14[2]
に本発明に係る合金の化学組成範囲(組成はat%で示
しである)を示す状態図であって、180°密着曲げ試
験による亀裂発生の有無が併記してあり、第2図は第1
図の状態図をwt%で示したものである。第3図は本発
明に係る合金の一例の光学顕微鏡組織を示す写真、第4
図は従来の鋳造法による合金の同様門写真、第5図は本
発明の合金の一例の透過電子顕微鏡写真である。 出願人代理人 弁理士 鴨志1)次 男第/C!I Fe 11s2[!1 第3C!1 jl14[2]
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、融体から凝固したままの未加工状態で平均粒!!1
5ミクロン以下の微細なフェライト組織を有する5〜2
5X子%Aj、5〜4545厘子r 。 48〜75原子%reより成る冷間加工性に優れたFe
−Cr −Aj 系合金0 2 融体から凝固したままの未加工状態で平均粒径15
ミクロン以下の微細なフェライト組織を有する5〜25
原子%人1.5〜45原子%cr 。 46〜75原子%(但し、75厘子%は含まず)Fe並
びKV、Nb %Ta 、Mo 1Ti 、Zr及びH
fの一つまたは二つ以上を合計で2原子%以下(ただし
Ti 、 Zr%Hfについてはその一つまたは二つ以
上合計でα5原子%以下)より成る冷間加工性に優れた
re−Cr −Aj 系合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19102681A JPS5893856A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 鉄・クロム・アルミニウム系合金 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19102681A JPS5893856A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 鉄・クロム・アルミニウム系合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5893856A true JPS5893856A (ja) | 1983-06-03 |
Family
ID=16267651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19102681A Pending JPS5893856A (ja) | 1981-11-28 | 1981-11-28 | 鉄・クロム・アルミニウム系合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5893856A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4844865A (en) * | 1986-12-02 | 1989-07-04 | Nippon Steel Corporation | Seawater-corrosion-resistant non-magnetic steel materials |
US5085829A (en) * | 1989-12-25 | 1992-02-04 | Kawasaki Steel Corporation | Oxidation resistant fe-cr-al steel |
KR100380629B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-04-18 | 한국전기연구원 | 전열선용 철-크롬-알루미늄계 합금 |
WO2011089998A1 (ja) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | 国立大学法人東北大学 | 高温用フェライト系ステンレス鋼 |
CN107723617A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-23 | 大连理工大学 | 一种具有1200°C/1h短时高温组织稳定的Fe‑Cr‑Al基铁素体不锈钢 |
-
1981
- 1981-11-28 JP JP19102681A patent/JPS5893856A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4844865A (en) * | 1986-12-02 | 1989-07-04 | Nippon Steel Corporation | Seawater-corrosion-resistant non-magnetic steel materials |
US5085829A (en) * | 1989-12-25 | 1992-02-04 | Kawasaki Steel Corporation | Oxidation resistant fe-cr-al steel |
KR100380629B1 (ko) * | 2000-12-28 | 2003-04-18 | 한국전기연구원 | 전열선용 철-크롬-알루미늄계 합금 |
WO2011089998A1 (ja) * | 2010-01-20 | 2011-07-28 | 国立大学法人東北大学 | 高温用フェライト系ステンレス鋼 |
CN107723617A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-23 | 大连理工大学 | 一种具有1200°C/1h短时高温组织稳定的Fe‑Cr‑Al基铁素体不锈钢 |
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