JPS59150071A - モリブデン材の製造方法 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は高温強度に優れ罠ドープモリブデン材の製造
方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

一般に炉用ヒータや蒸着用ボートなど高温下で使用さｎ
るモリブデン板部品には再結温度が画く、再結晶後の強
度が高いドープモリブデン材料が使用されている。この
材料は、モリブデンにＡ／！、Ｓｉ、にの一種又は二種
以上が添加された材料である。

このドープモリブデン材料からなるモリブデン板の製造
方法および製品としての二次瓜彫加工は、従来第１図に
示した方法、すなわち、焼結インゴットに熱間加工ヶ施
こすことによってモリブデン板を得る。その後加工のま
まの板あるいは再結晶温度以下、通常は８００℃〜１２
００°０での歪取シ焼鈍τ施こした板に二次成形加工葡
施こして炉用ヒータや蒸着用ボートとし、使用に供して
いる。

しかし、上記従来の方法で得られた炉用ヒータや蒸着用
ボートは、その使用温度が再結晶温度前後からそれ以上
の高温度で、〃・っ加熱、冷却全件なって使用される。

このため、使用中に再結晶の成長を起すとともに、熱疲
労やクリープ視象による大きな変形あるいは割れを生じ
、この変形あるいは割れが使用時間の経過とともに大き
くなり、炉用ヒータの異常接触が生じ短終して溶断した
り、加熱炉の温度分布が異常となり局部的に温度が上ル
過ぎたシ、断線したりし、正常な加熱炉としての用ｔな
さなくなってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、高温下の
使用でも変形おるいは割れの少ない高温強度に優れたド
ーグモリブデン材の製造方法會提供することｔ目的とす
る。

〔発明の概要〕

本発明に係るモリブデン板の製造方法はＭ。

Ｓｉ、にの一種又は二種以上が重量％で０．００５〜０
．１５％およびＬａ　、Ｃｅ、Ｙ、Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ
　、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ　、Ｖ。

Ｍｏ、Ｗの酸化物、炭化物、硼化物あるいは窒化物の一
種又は二種以上が重量％で０．３〜３％全含むドープモ
リブテン焼結体をトータル加工率で８５％以上の鍛造又
は圧延加工した後、再結晶温度よりも１００°Ｃ高い温
度から２２００℃までの温度範囲にて加熱処理して再結
晶粒勿細長く太きく成長させたこと、さらにＬａ　、Ｃ
ｅ　。

Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ　、
Ｖ、Ｃｒ、ｆＶｌｏ　、Ｗ、Ｍｇの酸化物、炭化物、硼
化物あるいは窒化物をモリブデン材料中に均一に分散さ
せることによってモリブデン材料を分散強化効果によっ
て強化させたこと２特徴としている。

本発明に係るモリブデン板の製造方法荀第２図に従って
説明する。

本発明に係るドープモリブデン材料からなるモリブデン
板の製造方法はＡ／、Ｓｉ、にの一種又は二種以上が重
量％で０．００５〜０．１５％、望ましくは合計量が０
．０１〜ＯＪ％で、かつ二種以上の場合にはそれぞれが
合金量の１７２あるいは１７３量、およびＬａ、Ｃｅ、
Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎｂ。

Ｔａ　、Ｈｆ　、Ｖ、Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ｗ、Ｍｇの酸化
物、炭化物、破；化物あるいは窒化物の一種又は二種以
上が重量％で０３〜３％含まれたドープモリブデン焼結
体を鍛造、圧延などの熱間加工によシ加工率８５％以上
、望ましくは加工率９５％以上までの加工音節こし、所
定の板厚のモリブデン板とする。

その後、限定した温度範囲で加熱処理を行ない、モリブ
デン板の再結晶粒？細長く大きく成長させたこと、さら
にＬａ、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ。

Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｈｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ　、
Ｗ、Ｍｇ　ｏ酸化物、炭化物、硼化物あるいは窒化物ｔ
モリブデン材料中に均一に分散させる 分売を紡耘匁分散強化効果によって強化させたことによ
り％、高温下の使用でも変形あるいは割れの少ないモリ
ブデン板が得られることを究明してなされ罠ものである
。

ここで、本発明に係るモリブデン板の構成材料であるド
ープモリブデン材料の組成範囲について説明すると、Ａ
＃、Ｓｉ、には加工後の加熱処理により整列した微小ド
ープ孔葡生成させ、この微小ドープ孔の効果によって再
結晶粒を細長く大きく成長させるに必要な組成範囲であ
る。この量が少なすぎると、その効果が小さく、加工後
の加熱処理によっても再結晶粒が亀甲状の等軸結晶粒と
なり、一方、この量が多すぎると、上述の微小ドープ孔
會必来以上に大きく、かつ多量に生成させるため、局部
的に再結晶粒が亀甲状の等軸結晶粒となることや、ドー
プ孔の集合および異常成長の起ることによる欠陥穴の生
成することとなるため、高温下で便用する炉用ヒータや
蒸着用ボートとして使用した場合、粒界すベシに伴なう
異常変形や粒界割れおよび欠陥穴を起点とする粒内割れ
を容易にさせる。したがって、この組成範囲にするのが
好ましい。

また、Ｌａ、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、ｒ（ｆ　、Ｖ。

Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ｗ、Ｍｇの酸化物、炭化物、硼化物あ
るいは窒化物は、これらの微小な、たとえは平均粒径で
１喝以下の上記化合物？モリブデン中に均一に分散させ
ることが好ましい。これにより分散強化が向上し、その
分散強化効果によってドープモリブデン材料から成るモ
リブデン板の高温強度を高めること、さらに加工後の加
熱処理によυ加工によって加工方向に整列した前記微小
化合物によって、前述の微小ドープ孔の効果による再結
晶粒子細長く大きく成長させる性質ｔより大きくさせる
に必要な組成範囲となる。この量が少なすぎると、その
効果が小さく、−力量が多すぎると、化合物の集合が起
り易く、微小化合物τ均一に分散させることが困難とな
９、加工後の加熱処理によっても再結晶粒が亀甲状の等
軸結晶粒となることや、化合物の集会による粗大化合物
の生成が、モリブデン板内部の欠陥物となるため、高温
下で使用する炉用ヒータや蒸着用ボートとして使用した
場合、粒界すベシに伴なう異常変形や粒界割れおよび欠
陥物？起点とする粒内割れ紫谷易にでせる。

したがってこの組成範囲にすると良い。

次に、本発明に係るモリブデン材の限定した加工率につ
いて説明すると、８５％以上の加工率は加工後の加熱処
理によって再結晶粒子細長く太きく成長させるに必要な
加工率範囲である。加工率が少なすぎると、充分に加工
繊維組織の発達會行なわせることができず、加工後の限
定した温度範囲での加熱処理によっても再結晶粒が亀甲
状の等軸結晶粒となるため、高温下で使用する炉用ヒー
タや蒸着用ボートとして使用した場合、粒界すべりに伴
なう異常変形や粒界割れて容易にきせる。したがってこ
の範囲が好ましく、加工率が９鴇以上であると、更に好
ましい。

ただし、加工率１００％の場合はあシ得ないので加工率
１００％は含まない。

さらに、加工後の加熱処理温度範囲について説明すると
、加工後の加熱処理は、８５％以上の加工率まで熱間加
工を施こし、充分に加工繊維組織奮発達させたモリブデ
ン板の再結晶粒を細長く、大きくジグザグに結合した状
態にするための加熱処理温度で、高温下で優れた熱疲労
強度やクリープ強度を兼備させるに必要な温度範囲であ
る。この加熱処理温度が低すぎると、再結晶粒の成長を
充分に行なわせることができないため、高温下で使用中
に不安定な結晶粒成長が起り、熱疲労強度やクリープ強
度のバラツキ？生じさせ、一方、温度が高すぎると、細
長く、大きくジグザグに成長した再結晶粒が過大に成長
し、等軸結晶粒と同様になるとともに前述の微小ドープ
孔の異常成長や集合が起り、大きな欠陥穴となることや
、酸化物、炭化物、硼化物および窒化物が分解し、微小
化合物の均一な分散による分散強化効果が無くなること
などによって、高温下で使用する炉用ヒータや蒸着用ボ
ートとして使用した場合、粒界すベシや高温強度の低下
に伴なう異常変形、粒界割れｔ容易にさせたり、粗大な
欠陥穴の生成による局部的な電気抵抗の上昇による炉用
ヒータの溶断勿発生させる。したがって、この温度範囲
が打着しい。

ここで、加工率で８５％以上の減面加工し、再結晶温度
より１００°Ｃ高い温度から２２００’０までの温度範
囲にて加熱処理する工程（以下、第２の工゛程と称す）
の前に、加工率で４５％以上の減面加工し、再結晶温度
よＪ　２００　”０〜８００℃高い温度で加熱処理する
工程（以下、第１の工程と称す）を設けた理由について
説明する。

第２の工程の目的は長大結晶を形成させることである。

それに対して、第１の工程の目的は、再結晶粒を均一に
生成させることである。

つまり、第２の工程の８５％以上の減面加工は、部分ご
とに、被加工材に異なる歪を与え、その馬具なる大きさ
の長大結晶を形成させやすく、高温強度にバラツキの有
るモリブデン材が製造される場合があった。

そこで、第２の工程の前に第１のよりｗ設けることによ
り、長大再結晶粒〒比較的均一に生成させやすく、バラ
ツキが少ないドープモリブデン材ケ提供する。第１の工
程の加熱温度について、温度が低すぎると、効果が少な
く、一方、温度が高すぎると、再結晶粒が粗大になって
しまうので、再結晶温度より２００°Ｃ〜８００°Ｃの
温度範囲が好ましい。したがって第２の工程の前に、第
１の工程全般けることによシ、本発明の目的音、より一
層有効に達成できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば炉用ヒータや蒸着用
ボート等として使用されるモリブテン材に限定した加工
率での熱間加工を施こした後、限定した熱処理温度範囲
での加熱処理を施こすことにより、熱疲労強度およびク
リープ強度ヶ高めることが出来る。

このため高温下で使用される炉用ヒータや蒸着用ボート
等の破壊寿命２大幅に伸ばし、〃＼つ長時間安定状態で
使用でき、電気炉や蒸着装置などの運転効率と信頼性？
太幅に向上できる効果がある。

さらに、本発明Ｖこ係るモリブデン板？使用することに
よって、希少金属ケ有効に活用できることとなり、工業
上類る有用である。

〔発明の実施例Ｊ 本発明のモリブデン板の製造方法はｋｌ　２０３゜５ｉ
ｎ２．　Ｋ２Ｏ紫それぞれＭ量％で０．０１５％　、Ｌ
ａ２’ｓヲ１．０％添加した平均粒径４Ｐのドープモリ
ブデン粉床＝２２　ｔｏ’ｒＶｃＩＩの圧力でプレス成
形した後、水素炉中で１８３０℃ｘ９Ｈｒの条件で焼結
し、焼結インゴットとしｌζ。

この焼結インゴット’ｒ１１００°Ｃ〜１４００°Ｃの
温度範囲で熱間鍛造と、その後３００°Ｃ〜１１００°
Ｃの温度範囲で熱間圧延によシ、加工率が８２％、８６
％、９８％になるように加工率荀調整して板厚が２期の
板？得た。

次に、上記加工率の板厚２ｕのモリブデン板から試験素
材を各々４枚切り出し、それぞれに対して本試験素材の
再結晶温度である１６５０℃、再結晶温度より充分低い
ひずみ取り焼鈍に相当する１０００°Ｃ１再結′晶温度
よシ３５０°Ｃ高い２０００°Ｃおよび２４００℃の４
種の温度で２時間加熱処理葡施こした。

この加熱処理？行なった試験素材から巾１０ｕ１長さ１
００ｕの試験片を切り出し、この試験片全第３図に示す
方法で水平支持し、１８００°ＣのＨ２気流中に１０Ｈ
ｒ投入と室温ＩＨｒ放置との加熱、冷却サイクルを２０
回繰返し、試験片（１）先端の自重によるたわみ量（Ｌ
）　’を測定した。この結果ヶ第１表に示す。

第１表よｐ明らかなように本発明に係るドープモリブデ
ン材料からなるモリブデン板の製造方法によって得られ
た本発明例１，２のモリブデン板は比較例１〜１０に示
した従来の製造方法によるモリブデン板や加熱処理を本
発明の加熱処理温度範囲外で行なって得られたモリブデ
ン板に比較して、たわみ量（Ｌ）が１７６からそれ以下
と大巾に少なく、優れた耐熱疲労性および耐クリープ性
勿持つことが確認できた。

これらの結果は、本発明によるモリブデン板の製造方法
において、加工率で８５％以上の鍛造又は圧延加工した
後、再結晶温度よりも１００°０高い温度から２２００
℃までの温度範囲にて加熱処理したことにより再結晶粒
が細長く大きくジグザグに結合した状態になったためで
あり、さらに、再結晶温度よりも充分高い温度での加熱
処理で行なうことによシ、本発明のモリブデン板の高温
下での使用中の金属組織の安定度が増したためとである
。

第　　　　１　　　　表

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のモリブデン板の製造方法ｒ説明する加工
工程図、 第２図は本発明のモリブデン板の製造方法を説明する加
工工程図、 第３図は実施例の試験方法缶水す概略図である。 代理人弁理士　則　近　慧　佑（ほか１名）第り図　　
　　　　　　　第２図 第３図 手続補正よ（自発） 昭不［］　　５ｊ５．　ｉ　、り）５　［４特許庁長官
　殿 １、事ｆ１の表示 特願昭５８−１９７８０号 ２、発明の名称 モリブデン材の’Ｎ造方法 ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 （３０７）　　東京芝浦電気株式会社 ４、代理人 ■１００ 東京都千代田区内幸町１−１−（３ 東京芝浦電気株式会社東京事務所内 明ＩＩＩ書全文 ３、補正の内容 別紙のとおり 明　　　　細　　　　書 １、発明の名称 モリブデン材の製造方法 ２、特許請求の範囲 １、ＡＩ、Ｓｉ、にの一種又は二種以上が重量％で０，
００５〜０．７５％およびｌａ、Ｃｅ。 Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ。 Ｈｆ　、Ｖ、Ｃｒ　、Ｍｏ　、Ｗ、Ｍ（］の酸化物。 炭化物２ｗＡ化物あるいは窒化物の一種又は二種以上が
重量％で０．３〜３％を含むドープモリブデン焼結体を
１ヘータル加工率で８５％以上の減面加工した後、再結
晶温度より　１００℃高い温度から２２００℃までの温
度範囲にて加熱処理して、再結晶粒を細長く大きく成長
させたことを特徴とするモリブデン材の製造方法。 ２、加工率は、９５％以上である特許請求の範囲第１項
に記載のモリブデン材の製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項乃至第２項に記載の減面加工
工程の前に、加工率で４５％以上の減面加工を行ない再
結晶温度より２００℃〜８００°Ｃ高い温度で加熱処理
をし、再結晶粒を均一に生成させる工程を有する特許請
求の範囲第１項乃至第２項に記載のモリブデン材の製造
方法。 ４、加工率は９５％以上である特ｅ’ｌ’　ｆｆ求の範
囲第３項に記載のモリブデン材の製造方法。 ３、発明の詳細な説明 ［発明の技術分野１ この発明は高温強疫に優れたドープモリブデン材の製造
方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点コ 一般に炉用ヒータや蒸着用ボートなど高温下で使用され
る一Ｅリブデン板部品には再結湿度が高く、再結晶後の
強度が高いドープモリブデン拐判が使用されている。こ
の材おＩは。 モリブデンに△ｌ、Ｓｉ、にの一種又は二種以上が添加
された材料である。 このトープモリブデン材料り日うなるモリブデン板の製
造方法ｄ５よび製品としての二次成形加工は、従来第１
図に示した方法、すなわち、焼結インゴットに熱間加工
を施こすことによってモリブデン板を得る。その後加工
のままの板あるいは再結晶温度以下１通常は８００℃〜
１２００℃での歪取り焼鈍を施こした板に二次成形加工
を施こして炉用ヒータや蒸着用ボートとし、使用に供し
ている。 しかし、上記従来の方法で得られた炉用ヒータや蒸着用
ボートは、その使用温度が再結晶温度前後からそれ以上
の高温度で、かつ加熱、冷却を伴なって使用される。こ
のため。 使用中に再結晶の成長を起すとともに、熱疲労やクリー
プ現象による大きな変形あるいは割れを生じ、この変形
あるいは割れが使用時間の経過とともに大きくなり、炉
用ヒータの異常接触が生じ短絡して溶断したり、加熱炉
の温度分布が異常となり局部的に温度が上り過ぎＩＣす
、断線したりし、正常な加熱炉としての用をなさなくな
ってしまう。 ［発明の目的］ 本発明は以上の点を考慮してなされたちので、高温−ト
の使用でも変形あるいは割れの少ない高温強度に優れた
ドープモリブデン材の製造方法を提供することを目的と
する。 ［発明の概要１ 本発明に係るモリブデン板のＩｌＡ造方法は△ｌ　、　
Ｓｉ　、　Ｋの一種又は二種以上が重量％ｒ　０．００
５〜０．７５％およ（Ｊ’ｌａ　、Ｃｅ　、　Ｙ。 Ｔｈ、Ｔｉ　、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、１−１ｒ　、Ｖ。 Ｍｏ、Ｗの酸化物、炭化物、１ＩＩｌｌ化物あるいは窒
化物の一種又は二種以上が重量％で０，３〜３％を含む
ドープモリブデン焼結体をトータル加工率で８５％以上
の鍛造又は圧延加工した後、再結晶温度ｊこりも１００
℃高い温度から２２００℃までの温度範囲にて加熱処理
して再結晶粒を細長く大きく（再結晶粒の幅に対する長
さの比は５以上、好ましくは１５以、上、更に好ましく
は２５以上である）成長させたこと、さらにｌａ、Ｃｅ
、Ｄｙ、Ｙ、Ｔｈ。 Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、ｌ」ｆ’、Ｖ、Ｏｒ。 Ｍｏ　、Ｗ、Ｍ（］の酸化物、炭化物、ｉｌｌ化物ある
いは窒化物をエリブデ′ン材制中に均一に分散させるこ
とによってモリブデン材料を分散強化効果によって強化
させたことを特徴としている。 本発明に係るモリブデン板の製造方法を第２図に従って
説明する。 本発明に係るドープモリブデンｔＪ　ｉ’ｌからなるモ
リブデン板の製造方法（ユ△１．ｓｉ、にの一種又は二
種Ｊス上が重量％で０，００５〜０．７５％、望まシく
ハ合計ａカ０．０ｉ　〜０．Ｇ％で、かつ二種以上の場
合にはそれぞれが合計量の１／２あるいは１／、！量、
およびｌａ。 Ｃｅ、　Ｄｙ、Ｙ、ＴＩ＋、Ｔｉ、７ｒ、Ｎｂ。 Ｔａ、１−１ｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｇの酸化物、
炭化物、硼化物あるいは窒化物の一汗又は二種以上が重
量％で　０．３〜３％含まれたドープモリブデン焼結体
を鍛造、圧延などの熱間加工により加工″＄８５％以上
、望ましくは加工率９５％以上までの加工を施こし、所
定の板厚のモリブデン板とする。 その後、限定した）晶度範囲で加熱処理を行ない、モリ
ブデン板の再結晶粒を細長く大きく成長さμｍたこと、
さらにＬａ　、　Ｃｅ　、　Ｄｙ　。 Ｙ１丁り、Ｔｉ　、’　Ｚｒ、Ｎｂ、　Ｔａ、　Ｈｆ。 Ｖ、Ｃｒ　、ＭＯ、Ｗ、ＭＱの酸化物、炭化物。 硼化物あるいは窒化物をモリブデン材料中に均一に分散
させる分散強化効果によって強化させたことにより、高
温下の使用でも変形あるいは割れの少ないモリブデン板
が得られることを究明してなされたものである。 ここで１本発明に係るモリブデン板の構成材料であるド
ープモリブデン月別の組成範囲について説明づ゛ると、
△ｌ　、　３ｉ　、　Ｋは加工後の加熱処理により整列
した微小ドープ孔を生成させ、この微小ドープ孔の効果
によって再結晶粒を細長く大さく成長させるに必要な組
成範囲である。この量が少なすぎると、その効果が小さ
く、加工後の加熱処理によっても再結晶粒が亀甲状の等
軸結晶粒となり、一方、この量が多すぎると、上述の微
小ドープ孔を必要以上に大きく、かつ多聞に生成さ「る
ため２局部的に再結晶粒が亀甲状の等軸結晶粒どなるこ
とや、ドープ孔の集合および異常成長の起ることによる
欠陥穴の生成することとなるため、高温下で使用する炉
用ヒータや蒸着用ボートとして使用した場合２粒界づべ
りに伴なう異常変形や粒界割れおよび欠陥穴を起点とす
る粒内割れを容易にさせる。したがって、この組成範囲
にするのが好ましい。 また、Ｌ”＋’Ｃ”＋　Ｄｙ、ｙ、Ｔｈ、Ｔ−ｉ　。 Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、１−１ｆ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ。 Ｗ、Ｍ（］の酸化物、炭化物、硼化物あるいは窒化物は
、これらの微小な、たとえば平均粒径で１μｍ以下の上
記化合物をモリブデン中に均一に分散させることが好ま
しい。これにより分散強化が向上し、その分散強化効果
によってドープモリブデンＵ　？、−１から成るモリブ
デン板の高温強度を高めること、さらに加工後の加熱処
理により加工によって加工方向に整列した前記微小化合
物によって、前述の微小ドープ孔の効果による再結晶粒
を細長く大きく成長させる性質をより大きくさせるに必
要な組成範囲となる。この量が少なすぎると。 その効果が小さく、一方向が多ずぎると、化合物の集合
が起り易く９微小化合物を均一に分散させることが困梵
となり、加工後の加熱処理によっても再結晶粒が亀甲状
の等軸結晶粒となることや、化合物の集合による粗大化
合物の生成が、モリブデン板内部ゐ欠陥物となるため、
高温Ｆで使用する炉用ヒータや蒸着用ホードとして使用
した場合１粒界すべりに伴なう異常変形や粒界割れおよ
び欠陥物を起点とする粒内割れを容易にさせる。したが
ってこの組成範囲にすると良い。 次に４本発明に係るモリブデン材の限定した加工率につ
いて説明すると、８５％以上の加工率は加工後の加熱処
理によって再結晶粒を細長く大きく成長させるに必要な
加工率範囲である。加工率が少なすぎると、充分に加工
繊維組織の発達を行なわせることができず。 加工後の限定した温鳴範囲での加熱処理によっても再結
晶粒が亀甲状の等軸結晶粒となるため、高温下て使用す
る炉用ヒータや蒸着用ボートとして使用した場合１粒界
ずへりに伴なう異常変形や粒界割れを容易にさせる。し
たがってこの範囲が好ましく、加」：率が９５％以上で
あると、更に好ましい、ま ただし２加工率１００％の場合はあり１旨ないので加工
率１００％は含まない。 ざらに、加工後の加熱処理温度範囲について説明すると
、加工後の加熱処理は、８５％以上の加工率まで熱間加
工を施こし、充分に加工繊維組織を発達させたモリブデ
ン板の再結晶粒を細長く、大きくジグザグに結合した状
態にするための加熱処理温度で、高鍋ｊ下で優れた熱疲
労強度やクリープ強度を兼備させるに必要な湿度範囲で
ある。この加熱処理湿度が低すぎると、再結晶粒の成長
を充分に行なわせることができないため、高温下で使用
中に不安定な結晶粒成長が起り、熱疲労強度やクリープ
強度のバラツキを生じさせ、一方。 温度が高すぎると、細長く、大きくジグザグに成長した
再結晶粒が過大に成長し９等軸結晶粒と同様になるとど
もに前）ホの微小ドープ孔の異常成長や集合が起り９人
込な欠陥穴となることヤ）、酸化物、炭化物、□１化物
および窒化物が分解し、微小化合物の均一な分散による
分散強化効果が無へなることなどによって、高温下で使
用する炉用ヒータや蒸着用ボー１〜として使用した場合
２粒界すへりや高温強度の低−トに伴なう異常変形９粒
界割れを容易にさせたり、粗大な欠陥穴の生成による局
部的な電気抵抗の十貯による炉用ヒータの溶断を発生さ
せる。したがって、このン昌度範囲が好ましい。 ここで７加工率で８５％以上の減面加工し。 再結晶温度より　１００℃高い温度から２２００°Ｃま
での湿度範囲にて加熱処理づる工程（以下。 第２の工程と称ず）の前に、加工率で４ｊ）％以上の減
面加工し、再結晶温度Ｊ二り２００°Ｃ〜８００℃高い
湿度で加熱処理する工程（以下。 第１の工程と称す）を設（づた理由について説明する。 第２の工程の目的は長大結晶を形成させることである。 それに対して、第１の工程の目的は、再結晶粒を均一に
生成させることである。 つまり、第２の工程の８５％」メ土の減面加工は１部分
ごとに、被加工材に異なる歪を与え。 その馬具なる大きさの長大結晶を形成させやす（、高温
強度にバラツキの有るモリブデン材が製造される場合が
あった。 そこで、第２の工程の前に第１の工程を設けることによ
り、長大再結晶粒を比較的均一に生成させやすく、バラ
ツキが少ないドープモリブデン材を提供する。第１の工
程の加熱温度について、温度が低すぎると、効果が少な
く、一方、温度が高すぎると、再結晶粒が粗大になって
しまうので、再結晶温Ｉ哀より２００℃〜８００℃の湿
度範囲が好ましい。したかって第２の工程の前に、第１
の工程を設（］ることにより２本発明の目的を、より一
層有効に達成できる。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば炉用ヒータや蒸着用
ボート等として使用されるモリブデン材に限定した加工
率での熱間加工を施こした後、限定した熱処理縮度範囲
での加熱処理を施こすことにより、熱疲労強度およびク
リープ強度を高めることが出来る。 このため高温−トで使用される炉用ヒータや蒸着用ボー
１へ等の破壊寿命を大幅に伸ばし。 かつ長時間安定状態で使用でき、電気炉や蒸着装置など
の運転効率と信頼性を大幅に向上できる効果がある。 ざらに１本発明に係るモリブデン板を使用することによ
って、−８少金属を有効に活用できることとなり、工業
上類る有用である。 ［発明の実施例］ 本発明のモリブデン板の製造方法は。 Ａｌ　２０３　、　Ｓｉ　０２　、　Ｋ２０をそれぞれ
重量％で０，０１５％、’１−ａ２ｏ３をｉ、ｏ％添加
した平均粒径４μのドープモリブデン粉末を２ｔｏｎ／
Ｃｍ２の圧力でプレス成形した後。 水素炉中で１８３０℃Ｘ９Ｈｒの条（ｑで焼結し。 焼結インゴットとしＩｃ０ この焼結インゴットを１１００℃〜１４００’Ｃの温度
範囲で熱間鍛造と、その後３００°Ｃ〜１１００°Ｃの
温度範囲で熱間圧延により、加工率が８２％。 ８６％、９８％になるように加工率を調整して板厚が２
…ｎ１の板を得た。 次に、上記加工率の板厚２ｍｍのモリブデン板から試験
素材を各々４枚切り出し、それぞれに対して本試験素材
の再結晶湿瓜である１６５０℃、再結晶温度より充分低
いひずみ取り焼鈍に相当で−る１０００℃、＋り結晶湿
度より３５０℃高イ２０００６Ｃオヨヒ２４ｏＯ℃の４
種）’ａ＋　Ｋ　Ｆ　２時間加熱処理を施こした。 この加熱処理を行なった試＠素材から中１０ｍｍ　、長
さ　１００ｎ＋＋＋＋の試験片を切り出し、この試験片
を第３図に示す方法で水平支持し、　１８００°Ｃの１
−１２気流中に１．０ｌ−１ｒ投入と’Ｉ　ｔｊｈ　Ｉ
　Ｈｒ放　　　　−置との加熱、冷却゛リイクルを２０
回繰返し、試験片（１）先端の自重によるたわみａ　（
Ｌ）を測定した。この結果を第１表に示？ｉ。 第１表より明らかなように本発明に係るドープモリブデ
ン材料からなる゛しリブデン板の製造方法によって得ら
れた本発明ＩＴＡ１，２のモ　　　　　−リブデン板は
比較例１−１０に示した従来の製造方法によるモリブデ
ン板や加熱処理を本発明の加熱処］！Ｉ！温度範囲外で
行なって得られたモリブデン板に比較して　たわみｆｆ
ｉ　（Ｌ）か１、／６からそね以下と大巾に少なく、優
れた耐熱疲労性および耐クリープ性を持つことが何ｒに
？で　きｌご　。 次に前２の実施例で示した焼結インボッ１〜を１１００
°Ｃ〜１４００℃の温度範囲でＩＪ［」工率が７０％ま
て熱間鍛造した後、再結品温瓜より　３５０℃高い２０
００°ＣＸ１時間の再結晶粒均一化′処理を行なった。 （第１の工程） 続いて　、再結晶Ｆｌ均一化処理をほどこしたモリブデ
ン合金素材を１１００℃〜１４００°Ｃの温度範囲で鍛
造と、その後３００　’Ｃ・〜１１００℃の７１ｍ反範
囲で圧延により、加工率が９８％の板厚２．０ｍｍのモ
リブデン合金板を１ｑた。 上記モリブデン合金板からｆｌ］　１０１１１　Ｉｌｌ
　、艮ざ１００　＋＋＋＋＋＋の試験片を切りだした。 この試験片に２０００’ＣＸ　２時間の加熱処理を施こ
した後、第３図に示Ｊ方法で水平支持し。 １８００’ＣのＨ２気流中に１０１−Ｉｒ投入ど室温用
」Ｉ゛放置の加熱冷却１ノイクルを２０回繰返し、試験
片（１）先端のたわみ量（［−）を１ｊｌｌｌ定した。 この結果は、第１表′に示した加工率が９８％で２００
０℃の加熱処理を施こした本発明例２の測定結果に対比
してみると試験片のたわみ量が１．Ｏｍｍ（本発明例３
）と、たわみ量をより小さくでき９本発明の効果がモリ
ブデン合金板の加工工程中に第１の工程を設けることに
より２本発明の目的を、より一層有効に達成できること
か確認でさた。 これらの結果は２本発明にＪ：るモリブデン板の製造方
法にａ３い−Ｃ１加工率で８５％以上の鍛造又（よ圧延
加工した後、再結晶温度よりも１００℃高い湿度から２
２００°Ｃまでの溜（度範囲にて加熱処理したことによ
り再結晶粒が細長く大きくジク→ノグに結合した状態に
なったためであり、さらに、再結晶温１３λよりも充分
高い温度での加熱処理を行なうことにより１本発明のモ
リブデン板の高温下での使用中の金属組織の安定度が増
したためとである。 なお、加工率が８６％および９８％で１０００°ＣＸ１
時間ａ５よび１６５０°ＣＸ１時間の加熱処理を施こし
た比較例５，６，８．９のたわみ岸で判るように１本発
明は加工率が最も重要な事項であり２本発明の製造方法
により８０％以上の加工を施こされ、その後の加熱処理
温度が本発明の加熱処理温度範囲より低いが、その後の
使用湿度が二次再結晶温度より１００℃以上高い場合に
は、実質的に本発明のモリブデン材のＩ！ＩＪ造方法に
よって製造されたモリブデン材と同様の特性を保持でき
る。 このため９本発明の製造方法によって製造されたモリブ
デン材が二次再結晶７？Ａ度より　１００℃以上高い温
度で使用される場合には９本発明の一部である加熱処理
温度範囲より低い温度で加熱処理を施こしたくたとえば
、ひり”み取り焼鈍）モリブデン材をも本発明に含むも
のである。 さらに９本発明の製造方法は、高融点酸化物を添加した
モリブデン材に対して限定しているが１本発明の製造方
法を他の高融点化合物を添加したモリブデン材およびモ
リブデン基合金に対して適用できることは容易に類（ｆ
ｆできるものである。 以　　下　　余　　白 第１表 以下余白 ４、図面の簡単な説明 第１図は従来のモリブデン板の製造方法を説明する加工
工程図。 第２図は本発明のモリブデン板の製造７ＸＩ法を説明す
る加工工程図。 第３図は実施例の試験方法を示す概略図である。 代理人弁理士　則近憲佑（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　Ａ／、Ｓｉ、にの一種又は二種以下が重量％で
   ０．００５〜０．１５％、およびＬａ、Ｃｅ、Ｄｙ、Ｙ
   、Ｔｈ、Ｔｉ　。 Ｚｒ　、Ｎｂ　、Ｔａ　、Ｈｆ　、Ｖ、Ｃｒ　、Ｍｏ　
   、Ｗ、Ｍｇの酸化物、炭化物、硼化物あるいは雪化物の
   一種又は二種以上が重量％で０．３〜３％を含むドープ
   モリブデン焼結体をトータル加工率で８５％以上の減却
   加工した後、再結晶温度よシ１００°Ｃ高い温度から２
   ２００°Ｃまでの温度範囲にて加熱処理して、再結晶粒
   を細長く犬きぐ成長させたことな特徴とする高温強度に
   優れたモリブデン秒の製造方法。 ２、　加工率は、９５％以上である特許請求の範囲第１
   項に記載のモリブデン材の製造方法。 ３、特許請求の範囲第１項乃至第２項に記載の減面加工
   工程の前に、加工率で４５％以上の減面加工を行ない再
   結晶温度より２００℃〜８００°Ｃ高い温度で加熱処理
   ’ｌＬＬ、Ｍ結晶粒子均一に生成させる工程を有する特
   許請求の範囲第１項乃至第２項に記載のモリブデン材の
   製造方法。 ４、　加工率は９５％以上である特許請求の範囲第３項
   に記載のモリブデン材の製造方法。