JPS59208066A - 内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法 - Google Patents
内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法Info
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- JPS59208066A JPS59208066A JP8255183A JP8255183A JPS59208066A JP S59208066 A JPS59208066 A JP S59208066A JP 8255183 A JP8255183 A JP 8255183A JP 8255183 A JP8255183 A JP 8255183A JP S59208066 A JPS59208066 A JP S59208066A
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- C23C8/06—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals using gases
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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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、Mo合金、特にM o −Z r合金に関す
る。
る。
MoはWに次ぐ、高融点物質で電灯及び電子管用材料、
耐熱用構造材料、発熱体用材料として多用されている。
耐熱用構造材料、発熱体用材料として多用されている。
しかしMoの鍋温における強度特性は、要望される程度
良好ではない。そこで、高温強度を改善したべ40合金
として、第1表に示すようなT Z M、 T Z O
等の合金が開発された。この種の合金は従来のMOより
かなり高温強度が改善されているが、一方2次加工性の
点であまり良好ではなかった。
良好ではない。そこで、高温強度を改善したべ40合金
として、第1表に示すようなT Z M、 T Z O
等の合金が開発された。この種の合金は従来のMOより
かなり高温強度が改善されているが、一方2次加工性の
点であまり良好ではなかった。
〔第1表〕
つまり、この種のMo合金は、鋳塊から板、棒なと簡単
な形状への加工はできるが、種々の用途にあった形状へ
の加工がむずかしく。
な形状への加工はできるが、種々の用途にあった形状へ
の加工がむずかしく。
2次加工性に優れた合金とけ云えなかった。
そこで高温強度と加工性双方が良好なMo合金が望まれ
ていた。
ていた。
〔発明の目的]
本発明の目的は、
1)高温強度を有し、かつ
2)加工性に優れた
Δ4o合金の加工法を提供することにある。
本発明は、モリブデン−0,01〜10重量%ジルコニ
ウム合金を成形し、その後このモリブデン−ジルコニウ
ム合金を内部窒化することにより、上記の目的を達成す
ることができる。
ウム合金を成形し、その後このモリブデン−ジルコニウ
ム合金を内部窒化することにより、上記の目的を達成す
ることができる。
本発明で用いる内部留出は従来の表面紫化とは異なり、
引張り強度を著しく向上させる。
引張り強度を著しく向上させる。
その為、窒化前にこの合金に成形を行なうことにより、
上記目的を達成できる。
上記目的を達成できる。
本願発明者らは、この考えに基づいて、実験研究の結果
、Zr含有量が0.01〜10重量%の範囲で、加工性
及び高温強度の双方か優れている事を見い出した。
、Zr含有量が0.01〜10重量%の範囲で、加工性
及び高温強度の双方か優れている事を見い出した。
加工性について説明すると、本発明での加工は、窒化前
に実施され、通常700〜1000℃程度の温度で行わ
れる。この際Zrの添加量が少ないほど、比較的小さい
応力で加工ができやすく、割れも又生じにくく所望の形
状が得られますい。
に実施され、通常700〜1000℃程度の温度で行わ
れる。この際Zrの添加量が少ないほど、比較的小さい
応力で加工ができやすく、割れも又生じにくく所望の形
状が得られますい。
次に高温強度について説明すると、本発明での高温強度
は、内部窒化によって得られる。
は、内部窒化によって得られる。
この際Zrの添加量が多いはと、高温強度(例えば引張
り強度、硬度)は高くなる。ここでいう高温とけ通常】
000℃〜1800°C程度を示す。
り強度、硬度)は高くなる。ここでいう高温とけ通常】
000℃〜1800°C程度を示す。
第1図は、内部窒rヒモリブデンージルコニウム合金に
関して、Zr含有量さ高温引張り強度との関係を表わし
た図である。横軸がZr含有量であり、縦軸が1773
−にでの引張り強度である。この図から、わかるように
、Z rの含有量の増加とともに引張り強度が増加する
。特に、0.15%までは、増加率が大きく、添加量に
対して引張り強度増加の効果が大きい。
関して、Zr含有量さ高温引張り強度との関係を表わし
た図である。横軸がZr含有量であり、縦軸が1773
−にでの引張り強度である。この図から、わかるように
、Z rの含有量の増加とともに引張り強度が増加する
。特に、0.15%までは、増加率が大きく、添加量に
対して引張り強度増加の効果が大きい。
以上述べてきたように、本発明のM o −Zr合金は
、Zr含有量が多すぎると、加工性が低下し、一方、含
有量が少なすぎると、窒化した際、高温強度がでない。
、Zr含有量が多すぎると、加工性が低下し、一方、含
有量が少なすぎると、窒化した際、高温強度がでない。
したかってZr含有量は0.01%〜10%が好ましく
、更に0.05%〜0.3%が好ましく、01〜0.1
5%が更に好丈しい。
、更に0.05%〜0.3%が好ましく、01〜0.1
5%が更に好丈しい。
一方高温強度は、窒化温度によっても変化する。
例えば、窒fヒを1623°に以下の温度で行なうと、
比較的高硬度のM o −Z r合金が得られ、耐摩耗
性材料として適している。この合金の硬度は、整合歪を
伴う微細な板状ZrN粒子(10nm径以下)が特に表
面付近に析出する為に得られる。そして、窒化温度が高
すぎると、この組織が得られにりく、−力紙すぎると、
窒化速度が遅く、工業的に有効でない。
比較的高硬度のM o −Z r合金が得られ、耐摩耗
性材料として適している。この合金の硬度は、整合歪を
伴う微細な板状ZrN粒子(10nm径以下)が特に表
面付近に析出する為に得られる。そして、窒化温度が高
すぎると、この組織が得られにりく、−力紙すぎると、
窒化速度が遅く、工業的に有効でない。
したがって、窒化温度1d1273°に〜1623’に
、更には1323°に〜1573”K更にはJ373°
に〜1523°Kが好ましい。
、更には1323°に〜1573”K更にはJ373°
に〜1523°Kが好ましい。
又、窒イヒを1623°に以上の高温で行なうと、靭性
及び引張り強度の良好なへ4oZr合金が得られ、この
合金は構造用材料に適している。この合金の靭性及び引
張り強度は、部分整合なZ r N板状粒子(数百nm
径)が析出する為に得られる。そして、窒イし温度が高
すぎると、結晶粒が粗大化し、低すぎるとこの組織が形
成しにくい。したがって、窒化温度は1623’に〜2
073°K、更には、1643°に一1973°K、更
には、1663°lぐ〜】873°Kが好ましい。
及び引張り強度の良好なへ4oZr合金が得られ、この
合金は構造用材料に適している。この合金の靭性及び引
張り強度は、部分整合なZ r N板状粒子(数百nm
径)が析出する為に得られる。そして、窒イし温度が高
すぎると、結晶粒が粗大化し、低すぎるとこの組織が形
成しにくい。したがって、窒化温度は1623’に〜2
073°K、更には、1643°に一1973°K、更
には、1663°lぐ〜】873°Kが好ましい。
又、窒化前に減面加工を施すことによっても引張り強度
及び延性は向上できる3、この減面加工で加工率が太き
ければ、大きいほど、効果があり、具体的には、30%
以上、更に好ましくは、85%以上か効果がある。
及び延性は向上できる3、この減面加工で加工率が太き
ければ、大きいほど、効果があり、具体的には、30%
以上、更に好ましくは、85%以上か効果がある。
本発明者らは、M o −T i合金に関しても研究し
た結果、M o−0,5重量%1゛1合金、M o −
1重量%Ti合金を1773°にて窒化したときもほぼ
同じ強さが得られることを発見した。しかし、M o−
Z r合金の方がM 。
た結果、M o−0,5重量%1゛1合金、M o −
1重量%Ti合金を1773°にて窒化したときもほぼ
同じ強さが得られることを発見した。しかし、M o−
Z r合金の方がM 。
−T1合金(こ比べて、一定深さを窒化するに要する時
間か1/3で済み工業的には有利である。
間か1/3で済み工業的には有利である。
実施例1 本実施例の試料として第2表に示す成分の鋳
塊を得、それを板状に成形した。
塊を得、それを板状に成形した。
この板材の加工性を調べる為に引張り試験を行った。そ
の結果を第2図に示す。横軸が試験温度、縦軸が伸びを
表わす。曲線4け、M o −0,3%Z r合金の伸
びであり、曲線8け比較の為にT Z M合金を測定し
た値である。
の結果を第2図に示す。横軸が試験温度、縦軸が伸びを
表わす。曲線4け、M o −0,3%Z r合金の伸
びであり、曲線8け比較の為にT Z M合金を測定し
た値である。
第2図から明らかなようにM o−0,3Z r合金の
方がTZMより、伸びが大きく、加工性が優れているこ
とがわかる。更にZr含有量の低い合金は、一層加工性
が優れていた。
方がTZMより、伸びが大きく、加工性が優れているこ
とがわかる。更にZr含有量の低い合金は、一層加工性
が優れていた。
なお、引張試験け、Wメンユ・ヒータヲ内蔵する超高温
引張試験機により10 ’PaのX空中、293〜17
73°にの温度、1.]XlO’/Sの歪速度で行なわ
れた。
引張試験機により10 ’PaのX空中、293〜17
73°にの温度、1.]XlO’/Sの歪速度で行なわ
れた。
実施例2.実施例1で得た試料を1673゛に及び14
73°Kにおいて純化したN2中(01MPa)で試料
中心才で完全に内部窒化するに十分な時間、9X10’
5(25h)で窒化したのち炉冷した。そしてこれらの
試料の高温強度を調べるため、引張試験と硬度試験を行
なった。その結果を第3図、第4図、第5図に示す。第
4図は1473°にで窒化処理した試料を用いており、
第3図、第5図は1673’にで窒化した試料を用いて
いる。第3図において、横軸が試験温度、縦軸か引張強
度を表わしている。又第4図、第5図において、横軸が
試料表面からの距離、縦軸がマイクロピッカス硬度を表
わす。
73°Kにおいて純化したN2中(01MPa)で試料
中心才で完全に内部窒化するに十分な時間、9X10’
5(25h)で窒化したのち炉冷した。そしてこれらの
試料の高温強度を調べるため、引張試験と硬度試験を行
なった。その結果を第3図、第4図、第5図に示す。第
4図は1473°にで窒化処理した試料を用いており、
第3図、第5図は1673’にで窒化した試料を用いて
いる。第3図において、横軸が試験温度、縦軸か引張強
度を表わしている。又第4図、第5図において、横軸が
試料表面からの距離、縦軸がマイクロピッカス硬度を表
わす。
第3図から明らかなように、試料1,2゜3け、試料8
に比べ同程度かそれに近い強度を有していることがわか
る。
に比べ同程度かそれに近い強度を有していることがわか
る。
1 又、図には示さないが、1673’にで窒fヒ
: 処理した試料の方が、1473’にで窒化処理゛
した試料より延性を示した。
: 処理した試料の方が、1473’にで窒化処理゛
した試料より延性を示した。
第4図、第5図から明らかなように、試料1.2,3.
4,5.6.7けi”ZMの鋳塊試料8に比べ高い硬度
を有していることがわかる。又、1473’にで窒化処
理した試料(例えば、第4図の4)は1673°にで窒
化処理した試料(第5図の4)より硬度が高い値を有す
る。
4,5.6.7けi”ZMの鋳塊試料8に比べ高い硬度
を有していることがわかる。又、1473’にで窒化処
理した試料(例えば、第4図の4)は1673°にで窒
化処理した試料(第5図の4)より硬度が高い値を有す
る。
実施例:3 実施例1で得た試料を973°に〜117
3’にの温度範囲で95%の圧gを行なった。その後1
673°Kにおいて純化したN2中(0,1MPa)で
試料中心まで完全に窒化するに十分な時間、9X10’
5(25h)で窒化したのち炉冷した。そして、これら
の加工、状態で窒化された試料と再結晶状態で窒化され
た試料との引張強度と延性を比べる為に、引張試験を行
なった。その結果を第6図、第7図ζこ示す。第6図、
第7図の横軸は、試験温度であり、第6図の縦軸は、引
張強度であり第7図の縦軸は伸びである。
3’にの温度範囲で95%の圧gを行なった。その後1
673°Kにおいて純化したN2中(0,1MPa)で
試料中心まで完全に窒化するに十分な時間、9X10’
5(25h)で窒化したのち炉冷した。そして、これら
の加工、状態で窒化された試料と再結晶状態で窒化され
た試料との引張強度と延性を比べる為に、引張試験を行
なった。その結果を第6図、第7図ζこ示す。第6図、
第7図の横軸は、試験温度であり、第6図の縦軸は、引
張強度であり第7図の縦軸は伸びである。
第6図から明らかなように、加工状態で窒化した試料1
.3は加工を加えないで窒化した試料11.13より引
張り強度が太きい。
.3は加工を加えないで窒化した試料11.13より引
張り強度が太きい。
又、第7図かられかるように加工状態で窒化した試料2
は加工を加えないで窒[ヒした試料2より、室温での延
性が改善されている。
は加工を加えないで窒[ヒした試料2より、室温での延
性が改善されている。
この種の試料では、’Aイヒ後でも室温で2次加工を行
なえる。その為、窒化後の再成形加工を行ないたい場合
、2次加工は加熱工程を必要としないで実施でき、エネ
ルギー的に有効である。
なえる。その為、窒化後の再成形加工を行ないたい場合
、2次加工は加熱工程を必要としないで実施でき、エネ
ルギー的に有効である。
以上述べたように本発明に、モリブテン−005〜0,
3重量%ジルコニウム合金を成形加工し、その後このモ
リブデン−ジルコニウム合金を内部窒化することにより
、従来の’I’ Z MやTZO等の同層の高温強度を
有するとともに更に優れた加工性を有するへ10合金を
提供できる。
3重量%ジルコニウム合金を成形加工し、その後このモ
リブデン−ジルコニウム合金を内部窒化することにより
、従来の’I’ Z MやTZO等の同層の高温強度を
有するとともに更に優れた加工性を有するへ10合金を
提供できる。
第1図は引張強度の溶質濃度依存性を表わす図であり、
第2図は試験温度に対する伸びを表わす図であり、第3
図は試験温度に対する引張強度を表わす図であり、第4
図乃至第5図は表面からの距離に対する硬度を表わす図
であり、第6図は試験温度に対する引張強度を表わす図
であり、第7図は試験温度に対する伸びを表わす図であ
る。 代理人弁理士 則 近 憲 佑(はか1名)第 1
図 0 0.2 0.4 0.6
0.a 1.O1r含消量 (生量悴) 第2図 富ベーf&堤塵(K) 第3図 試百ρ温度(K) 第4図 表言狛り・らのy巨頗創 (to−’m)第5 図 漕イil 3+らの距& (10−’?、I)第61 話vl#う五層(K)
第2図は試験温度に対する伸びを表わす図であり、第3
図は試験温度に対する引張強度を表わす図であり、第4
図乃至第5図は表面からの距離に対する硬度を表わす図
であり、第6図は試験温度に対する引張強度を表わす図
であり、第7図は試験温度に対する伸びを表わす図であ
る。 代理人弁理士 則 近 憲 佑(はか1名)第 1
図 0 0.2 0.4 0.6
0.a 1.O1r含消量 (生量悴) 第2図 富ベーf&堤塵(K) 第3図 試百ρ温度(K) 第4図 表言狛り・らのy巨頗創 (to−’m)第5 図 漕イil 3+らの距& (10−’?、I)第61 話vl#う五層(K)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 モリブデン−0,01−1,0重量%ジルコニウム
合金を成形する第一の工程と、その後このモリブテン−
ジルコニウム合金を内部窒化する第二の工程とを具備し
てなる内部窒fヒモリフデンージルコニウム合金の加工
法。 2、 窒化温度が1623°に以下である特許請求の範
囲第1項に記載の内部窒化モリブデン−ジルコニウム合
金の加工法。 3 窒化温度が1623°に以上である特許請求の範囲
第1項に記載の内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金
の加工法。 4 第二の工程の前に、モリブデン−ジルコニウム合金
に減面加工を施こす特許請求の範囲第1項乃至第3g4
に記載の内部窒化モリブデンージルコニウム合金の加工
法。 5、 減面加工は、加工率が85%以上である特許請求
の範囲第4項に記載の内部窒化モリフテンージルコニウ
ム合金の加工法。 6 第二の工程後に、更に加工する第三の工程を具備し
てなる特許請求の範囲第1項乃至第5項に記載の内部窒
化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8255183A JPS59208066A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8255183A JPS59208066A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59208066A true JPS59208066A (ja) | 1984-11-26 |
JPH0445578B2 JPH0445578B2 (ja) | 1992-07-27 |
Family
ID=13777631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8255183A Granted JPS59208066A (ja) | 1983-05-13 | 1983-05-13 | 内部窒化モリブデン−ジルコニウム合金の加工法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59208066A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001288556A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-19 | Allied Material Corp | 耐酸化層を有する高融点金属材料及びその製造方法 |
JP2001295023A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-26 | Allied Material Corp | 表面硬化層を有する高融点金属材料およびその製造方法 |
EP1219722A1 (en) * | 1999-09-06 | 2002-07-03 | Japan Science and Technology Corporation | High melting point metal based alloy material having high toughness and strength |
WO2003083157A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Japan Science And Technology Agency | Alliage de mo nitrure ouvre |
WO2003083158A1 (fr) * | 2002-03-29 | 2003-10-09 | Japan Science And Technology Agency | Alliage de mo ouvre a grande resistance mecanique et forte tenacite, et son procede de production |
CN117684033A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法 |
-
1983
- 1983-05-13 JP JP8255183A patent/JPS59208066A/ja active Granted
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4684383B2 (ja) * | 2000-04-03 | 2011-05-18 | 株式会社アライドマテリアル | 耐酸化層を有する高融点金属材料及びその製造方法 |
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EP1491651A1 (en) * | 2002-03-29 | 2004-12-29 | Japan Science and Technology Agency | NITRIDED Mo ALLOY WORKED MATERIAL HAVING HIGH CORROSION RESISTANCE, HIGH STRENGTH AND HIGH TOUGHNESS AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF |
EP1491651A4 (en) * | 2002-03-29 | 2008-08-27 | Japan Science & Tech Agency | OPEN MO NITRIDE ALLOY |
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CN117684033A (zh) * | 2024-02-04 | 2024-03-12 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法 |
CN117684033B (zh) * | 2024-02-04 | 2024-05-31 | 有研工程技术研究院有限公司 | 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH0445578B2 (ja) | 1992-07-27 |
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