JPS5947352A - 第2相粒子分散型超急冷合金 - Google Patents
第2相粒子分散型超急冷合金Info
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- JPS5947352A JPS5947352A JP57155143A JP15514382A JPS5947352A JP S5947352 A JPS5947352 A JP S5947352A JP 57155143 A JP57155143 A JP 57155143A JP 15514382 A JP15514382 A JP 15514382A JP S5947352 A JPS5947352 A JP S5947352A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超急冷合金マトリックス中に、第2相粒子を
分散させ超急冷合金と第2相粒子それぞれの機能特性を
相補した新規′frW合相刺であるゐ′)2相粒子分散
型超急冷合金に関する。
分散させ超急冷合金と第2相粒子それぞれの機能特性を
相補した新規′frW合相刺であるゐ′)2相粒子分散
型超急冷合金に関する。
近年、金属拐料に要求される機能、性11ヒはより厳格
で多岐にわたるようになってきている。この要求に応え
る方法の1つとして拐料の複合化が検討されている。
で多岐にわたるようになってきている。この要求に応え
る方法の1つとして拐料の複合化が検討されている。
複合拐料として現在さかんに検討されているものに、第
2411粒子と金属合金相の組合せによる粒子分散杓合
材料がある。たとえば摺動材料としCのCu−C、F6
−B N7:(ど、超硬合金としてのWC−Co 、
WC−Tic−Goなとてあろうこれらはいずれも粉末
冶金法により(’r成されているため、材料自体多孔質
になりやすく、桐料形伏にも大きな制約がある。粉末冶
金法によれば第2(11粒子の3次元的均一分散が得ら
れるが、その複合材料中に孔が存在しがちであるという
欠点がある。又このような孔がけとんど存在しない溶製
法においては、逆に第2相粒子が溶融金属中に均一に分
散せず多くの場合表向に浮上し分離し一〇、2層に分か
れた材料ができ、機械的1++’、、力に弱くなってし
まう。
2411粒子と金属合金相の組合せによる粒子分散杓合
材料がある。たとえば摺動材料としCのCu−C、F6
−B N7:(ど、超硬合金としてのWC−Co 、
WC−Tic−Goなとてあろうこれらはいずれも粉末
冶金法により(’r成されているため、材料自体多孔質
になりやすく、桐料形伏にも大きな制約がある。粉末冶
金法によれば第2(11粒子の3次元的均一分散が得ら
れるが、その複合材料中に孔が存在しがちであるという
欠点がある。又このような孔がけとんど存在しない溶製
法においては、逆に第2相粒子が溶融金属中に均一に分
散せず多くの場合表向に浮上し分離し一〇、2層に分か
れた材料ができ、機械的1++’、、力に弱くなってし
まう。
この欠点を解決するため各種の方法などが検討されてい
るが、十分ではなかった。従って従来の製法によって得
られた複合材料は機械的1’iL、力に対してもろい欠
点を有していた。
るが、十分ではなかった。従って従来の製法によって得
られた複合材料は機械的1’iL、力に対してもろい欠
点を有していた。
本発明の目的は、従来の欠点を解消し1強靭で高強度な
特性を兼ね憚えた複合材料を提供するにある。
特性を兼ね憚えた複合材料を提供するにある。
本発明者らは従来より超急冷合金の製111f法として
一般的に知られている液体急冷法を用いて第2相粒子分
散型超急冷合金を作成引ること9(−、+&功し、さら
にそれら新材料がそれらの構成物質(超急冷合金と第2
本11粒−f)θ−)特性を相補したt>::’ fi
ヒをイー1Jることを見い出した。即ち、本弁明の特色
は非晶質、結晶質、又はこれ「〕の混イ)相からなるt
<(Qt冷冷合金マトリックス中く−1その合金と+(
I溶性のない化合物、金属又は合金、又はそれらの複合
物からなる第2相粒子を少なくども1柚3次元的に均一
分散させることにより、優れた機械的性′Hなどの良好
な機能を有J4)第2相粒子分散型超急冷合金を得るこ
とができた。
一般的に知られている液体急冷法を用いて第2相粒子分
散型超急冷合金を作成引ること9(−、+&功し、さら
にそれら新材料がそれらの構成物質(超急冷合金と第2
本11粒−f)θ−)特性を相補したt>::’ fi
ヒをイー1Jることを見い出した。即ち、本弁明の特色
は非晶質、結晶質、又はこれ「〕の混イ)相からなるt
<(Qt冷冷合金マトリックス中く−1その合金と+(
I溶性のない化合物、金属又は合金、又はそれらの複合
物からなる第2相粒子を少なくども1柚3次元的に均一
分散させることにより、優れた機械的性′Hなどの良好
な機能を有J4)第2相粒子分散型超急冷合金を得るこ
とができた。
本発明において、第2■I粒子として例えは炭化物、窒
化物、酸化物、ホウ化物、シリケイト及びツレらの複合
物が使用されるが、これらは金属+A料と比較して概し
て高融点、高ケii (’3−1高1[c気抵抗である
か機械的応力に対してもろく、又、炭素材料は・機械的
摺動に対して1ぐれた4it滑性をイ]する。
化物、酸化物、ホウ化物、シリケイト及びツレらの複合
物が使用されるが、これらは金属+A料と比較して概し
て高融点、高ケii (’3−1高1[c気抵抗である
か機械的応力に対してもろく、又、炭素材料は・機械的
摺動に対して1ぐれた4it滑性をイ]する。
従ってこれら粒子と超急冷合金の複合相では2っの構成
材料の選択により種々の特性を有するものが得られ、多
くの場合共通して観察されたのは弾劾で高強度であると
いう優れた機械的特性である。
材料の選択により種々の特性を有するものが得られ、多
くの場合共通して観察されたのは弾劾で高強度であると
いう優れた機械的特性である。
すなわち第211J粒子の高強度と非晶質合金、準安定
相合金の高靭性を兼ね備えた理想的な特性を持つ複合材
料の第2相粒子分散型超急冷合金が数多くの構成材料の
組合せで得られた。またこれら高強度、高靭性を示す複
合材料は、ヤング率も従来の超急冷合金より高い。イ(
≠られた第2相粒子分散型超急冷合金において引張試験
による破断面を観察したところ、2つの破断面上、対応
する位置に第2相粒子の破断した部分が見られたことか
ら第2相粒子とMl急冷合金界m■の強度は非常に高い
と考えられる。
相合金の高靭性を兼ね備えた理想的な特性を持つ複合材
料の第2相粒子分散型超急冷合金が数多くの構成材料の
組合せで得られた。またこれら高強度、高靭性を示す複
合材料は、ヤング率も従来の超急冷合金より高い。イ(
≠られた第2相粒子分散型超急冷合金において引張試験
による破断面を観察したところ、2つの破断面上、対応
する位置に第2相粒子の破断した部分が見られたことか
ら第2相粒子とMl急冷合金界m■の強度は非常に高い
と考えられる。
本発明においてイqられた複合物4層4判である第2相
粒子分散型超脚冷合金は、走査電子顕微鏡などによる観
察から第2相粒子が超急冷合金マ) IJラックス中3
次元的に均一分散されており無孔であるため、得られた
第に相粒子分散型超急冷合金は強靭で高強度な優れた機
械的特性を有していると判断される。
粒子分散型超脚冷合金は、走査電子顕微鏡などによる観
察から第2相粒子が超急冷合金マ) IJラックス中3
次元的に均一分散されており無孔であるため、得られた
第に相粒子分散型超急冷合金は強靭で高強度な優れた機
械的特性を有していると判断される。
ここで液体急冷法に1)いて説明り−()。現在、超急
冷合金を作成するために主として月1いら71ている方
法としては、リボン状の合金を作成するだめの単ロール
法、双ロール法、遠心法がありまたワイヤーを作成する
ための水流中紡糸法2回転液中紡糸法、ガラス被覆紡糸
法がある。こ第1らの液体急冷法は合金組成の選択ある
いは急冷油1Ωを制御することにより非晶質相、非平衡
結晶質相7:cどの平衡状態図にない準安定物117を
創出でき、あるいは平衡結晶質相も作成できる。
冷合金を作成するために主として月1いら71ている方
法としては、リボン状の合金を作成するだめの単ロール
法、双ロール法、遠心法がありまたワイヤーを作成する
ための水流中紡糸法2回転液中紡糸法、ガラス被覆紡糸
法がある。こ第1らの液体急冷法は合金組成の選択ある
いは急冷油1Ωを制御することにより非晶質相、非平衡
結晶質相7:cどの平衡状態図にない準安定物117を
創出でき、あるいは平衡結晶質相も作成できる。
液体急冷法で作成された非晶層1合金は、一般的に高靭
性であり、金属材料として(:l高強度であイ′)。
性であり、金属材料として(:l高強度であイ′)。
また良好な軟磁気特性、優れた耐食性を不ずものもあり
広い分野での応用が検削さJ−L %そのいくつかはす
でに実用化されでいろ。液体急冷法により作成された非
平衡結晶質合金も非晶質合金と同様に金九材料としては
高強度である。液体急冷法(4従来゛知られている合金
の薄板化を達成する手法として利用も可能であり、リボ
ン伏センダストやすボン伏F c −S I合金などが
検討されている。
広い分野での応用が検削さJ−L %そのいくつかはす
でに実用化されでいろ。液体急冷法により作成された非
平衡結晶質合金も非晶質合金と同様に金九材料としては
高強度である。液体急冷法(4従来゛知られている合金
の薄板化を達成する手法として利用も可能であり、リボ
ン伏センダストやすボン伏F c −S I合金などが
検討されている。
ところで本発明に月1いらtする第2相(z”l”fに
i、l:3急冷合金であるJ1晶賃金金、結鮎η合金又
はこれらの混合相とt[]俗性のない化合物、金属又は
合金又は千i’t、 l−)の複合物であれはよく、例
えけC2WC、TiC、Nb Cなどの炭素又はその化
合物、NbN 、 TaN7:(どの窒化物、Tl+0
2− Δ4 ”s *k C203、Zn O、S l
02 7:(どの酸化物、11 N f、(とのホウ
化物、S + (−など力シリケイ1などの化合物。
i、l:3急冷合金であるJ1晶賃金金、結鮎η合金又
はこれらの混合相とt[]俗性のない化合物、金属又は
合金又は千i’t、 l−)の複合物であれはよく、例
えけC2WC、TiC、Nb Cなどの炭素又はその化
合物、NbN 、 TaN7:(どの窒化物、Tl+0
2− Δ4 ”s *k C203、Zn O、S l
02 7:(どの酸化物、11 N f、(とのホウ
化物、S + (−など力シリケイ1などの化合物。
T i 、 F6 、M□ 、Wなどの金属又は合金、
又4iこれらの複合物か適用される。
又4iこれらの複合物か適用される。
以下、実四例に従って本発明を1虎明1く)。
実施例1
(N ’、8si、o馬2 )at (WC) s(
N178S i、。Bty ) 92 (WC) B(
N17g ” ’+o nat)st (W
e)+sffる第2相粒子分散型超急冷合金をQ? ロ
ール法により作成した。なおWC粒子の平均粒径は1μ
mであった。ここで上記の組成式中左0中に超急冷合金
組成な示し、その元素右下の数字は原子チを示す。右0
中に第2相粒子構我物を示1゜両0の右下の数字はそれ
ぞれの体積率(チ)を示す。他の実施例もこれと同じ表
示方法を用いる。
N178S i、。Bty ) 92 (WC) B(
N17g ” ’+o nat)st (W
e)+sffる第2相粒子分散型超急冷合金をQ? ロ
ール法により作成した。なおWC粒子の平均粒径は1μ
mであった。ここで上記の組成式中左0中に超急冷合金
組成な示し、その元素右下の数字は原子チを示す。右0
中に第2相粒子構我物を示1゜両0の右下の数字はそれ
ぞれの体積率(チ)を示す。他の実施例もこれと同じ表
示方法を用いる。
具体的作成手順を次に示す。まず、所望の超急冷合金の
組成を得るべく構tjj9金InふNi 、Si 、R
をNiが4595’、Siが281i’、Bが139
となるように秤量し、真空高周波溶解法にJ、り合金イ
ンゴットを作製する。次にこのインゴットの一部とWC
粉末をそれぞれ前記の体積率とfj7.)よう秤h↓し
、鋼製ロール直上に保持された石英ガラス製ノズル内で
アルゴンガス雰囲気にて高周波溶解した。
組成を得るべく構tjj9金InふNi 、Si 、R
をNiが4595’、Siが281i’、Bが139
となるように秤量し、真空高周波溶解法にJ、り合金イ
ンゴットを作製する。次にこのインゴットの一部とWC
粉末をそれぞれ前記の体積率とfj7.)よう秤h↓し
、鋼製ロール直上に保持された石英ガラス製ノズル内で
アルゴンガス雰囲気にて高周波溶解した。
この工程中、合金酸分のみ溶解し粒子iコ溶1イしない
ように保持rlA度を股5、i!する必要かある。11
J記組成の場合、1150℃である。WC粒子を含むイ
r金融体にアルゴンガス11・6カを印加し石英ガラス
先端のスリットより2000 rpmで1[11転して
いるロール上にこれを吹き付けた。以]−の手順は粉体
な石英ノズル中に投入する点を除いて、一般によく知ら
れ゛た超急冷合金の作成法と全く同様7゛ある。作成ぎ
わだ第2相粒子分散型財イ急冷合金は幅4−9J9Jさ
30μm1長さ5mのリボン伏であった。
ように保持rlA度を股5、i!する必要かある。11
J記組成の場合、1150℃である。WC粒子を含むイ
r金融体にアルゴンガス11・6カを印加し石英ガラス
先端のスリットより2000 rpmで1[11転して
いるロール上にこれを吹き付けた。以]−の手順は粉体
な石英ノズル中に投入する点を除いて、一般によく知ら
れ゛た超急冷合金の作成法と全く同様7゛ある。作成ぎ
わだ第2相粒子分散型財イ急冷合金は幅4−9J9Jさ
30μm1長さ5mのリボン伏であった。
第1図は、(N1ts Si+o Btt ) 92
(WC) 8 の組成Sj+o nat )82 (
W(−’) +8の組成を有する第2川粒子この第1図
およυ・第2図から明らか乙「ように、w c 4<7
子(写真で白い191−分)が合金マトリックス中KG
jぼ均一に分散しており、孔が全く存在していない。さ
らにこれら第2相粒子分散型メイイ急冷合金の冷却ロー
ルに接した面、および長手方向に垂irj f、を断面
の伏態も鎖1図、第2図と同様で、孔の存在は閲められ
なかった1、このことからW C粒子は超急冷合金マト
リックス中に3次元的に均一に分散していることが@詔
できた。
(WC) 8 の組成Sj+o nat )82 (
W(−’) +8の組成を有する第2川粒子この第1図
およυ・第2図から明らか乙「ように、w c 4<7
子(写真で白い191−分)が合金マトリックス中KG
jぼ均一に分散しており、孔が全く存在していない。さ
らにこれら第2相粒子分散型メイイ急冷合金の冷却ロー
ルに接した面、および長手方向に垂irj f、を断面
の伏態も鎖1図、第2図と同様で、孔の存在は閲められ
なかった1、このことからW C粒子は超急冷合金マト
リックス中に3次元的に均一に分散していることが@詔
できた。
なお、(Ni7M 5too 1112 ) 97 (
〜’/C)3の斜1吃を有する第2川粒子分1枚型超急
冷合金も同様に、孔が全<rJ<、WClt”l子が合
金マトリックス中に3次元的に均一に分散していること
が確認されている。
〜’/C)3の斜1吃を有する第2川粒子分1枚型超急
冷合金も同様に、孔が全<rJ<、WClt”l子が合
金マトリックス中に3次元的に均一に分散していること
が確認されている。
又、上述の構成テ1に民を利゛用した1号、L゛&す高
周波溶解により合金インゴットを1′1.製−!I’
ZIl祭Q(、WC粉末を加えてWC粉末を含むインゴ
ットを・作ンソし、その後に上述と同様1jダ体急冷法
を適1+i;: L、でも、同様7:C+M合材料が<
st rンれ7こ。
周波溶解により合金インゴットを1′1.製−!I’
ZIl祭Q(、WC粉末を加えてWC粉末を含むインゴ
ットを・作ンソし、その後に上述と同様1jダ体急冷法
を適1+i;: L、でも、同様7:C+M合材料が<
st rンれ7こ。
また前述の11急冷合ひマトリックスは、X g J+
rJ析により非晶質相であZ)ことな1lfi、 4.
9した。この新しい複合材料である第2相粒子−分ii
’k !−1l(! M’i急冷合金は、次に示す優れ
た機械的t−t−’E:iを有づ−る。ず7:cわち、
WC体体重率増すに゛つれでlk、h伏1+a\力、ヤ
ング率はI¥l犬した。この2つの機械的1′1:γ7
i;i i紀(1)式。
rJ析により非晶質相であZ)ことな1lfi、 4.
9した。この新しい複合材料である第2相粒子−分ii
’k !−1l(! M’i急冷合金は、次に示す優れ
た機械的t−t−’E:iを有づ−る。ず7:cわち、
WC体体重率増すに゛つれでlk、h伏1+a\力、ヤ
ング率はI¥l犬した。この2つの機械的1′1:γ7
i;i i紀(1)式。
(2)式に示すよった単純な餌合則にσPつた。
E−Em(1−■t ) ”’p ” ・・・・−−−
−−(1)σ−ffYm (1+vr (”p / ”
ut ) −1)’・・(2)(11、L21式中F2
Em 、 Ep !、i +、゛41ぞれ酸合相料。
−−(1)σ−ffYm (1+vr (”p / ”
ut ) −1)’・・(2)(11、L21式中F2
Em 、 Ep !、i +、゛41ぞれ酸合相料。
超急冷合金マトリックス、 q4 Z ill程子のヤ
ング率、σY、σYmはそれぞれ接合材料、d’if窓
冷合−ぐ1λマ) IJラックス降伏応力、Vlは相2
tlj fi、st子の体積率である。
ング率、σY、σYmはそれぞれ接合材料、d’if窓
冷合−ぐ1λマ) IJラックス降伏応力、Vlは相2
tlj fi、st子の体積率である。
tA3図は、WC体積率(Vr)か八゛−ずにつれて(
1)弐に径って複合材のヤング率(Fi)が増すことを
示した特性図であ4)。この11%′F性図はEp(第
2相粒子のヤング率)が68.000/cg/iの場合
のWC体積率(Vr)の変化に対する複合材料のヤング
率(E)とE / E n、の変化を示してぃ2)。ま
た引張試験により本実施例合金の破…[した面を観察す
ると、2つの破断面上に各々が対1)i’+、する位置
にWC粒子の破壊した部分が見られたことがら、非晶質
メ(イ急冷合金マトリックスとW Ct:J子界曲にお
いて、クラックの発生、伝播が生じるのでIt f−c
<、マトリックスか破断した後にWC粒子が最終荷重
支持域になっていることが確gtできた。このことは非
晶質超急冷合金マトリックスとwe粒イ界而面強度が非
常に大きいことを油してぃ4)0さらに好ましいことは
、本実施例合金は強度とアワせて高い靭性を兼ね備えて
いイ)ことである。
1)弐に径って複合材のヤング率(Fi)が増すことを
示した特性図であ4)。この11%′F性図はEp(第
2相粒子のヤング率)が68.000/cg/iの場合
のWC体積率(Vr)の変化に対する複合材料のヤング
率(E)とE / E n、の変化を示してぃ2)。ま
た引張試験により本実施例合金の破…[した面を観察す
ると、2つの破断面上に各々が対1)i’+、する位置
にWC粒子の破壊した部分が見られたことがら、非晶質
メ(イ急冷合金マトリックスとW Ct:J子界曲にお
いて、クラックの発生、伝播が生じるのでIt f−c
<、マトリックスか破断した後にWC粒子が最終荷重
支持域になっていることが確gtできた。このことは非
晶質超急冷合金マトリックスとwe粒イ界而面強度が非
常に大きいことを油してぃ4)0さらに好ましいことは
、本実施例合金は強度とアワせて高い靭性を兼ね備えて
いイ)ことである。
すなわち本実施例合金におい゛]J、、WC体積率が約
20チまで完全密着面げがriJ能であった。
20チまで完全密着面げがriJ能であった。
上述の如く、第2柑粒子分散仰超急冷合金は、高強度と
高靭性を理想的に兼ね備えた新しい高強度材料といえる
。このW・れたl+i械的PI: ’%4は超急冷合金
マトリックス中に3次元的vc ;o 2相粒子である
WC粒子が均一分散しており、孔もないことによりもた
らされると判…1され4つ 実施例2 (Ni)s S ’so Bu ) oo
(Th02 ) 1a(N4丁g S l+o
Bu)so (Th02)20なる第2相粒子分
散型超急冷合金を実施例1とほぼ同様の方法で作成した
。T h O7粒子の平均粒径は2μmであった。作成
された第2相粒子分数型超急冷合金は幅4間、厚さ30
μm1長さ5mであった。走査型電子顕績鋭&III!
察に:より、The、、粒子が超勤冷合金マトリックス
中[3次元的に均一分散し、孔もすく、又紹ψ冷合金マ
トリックスはX線回析により非晶質相であることを確認
した。
高靭性を理想的に兼ね備えた新しい高強度材料といえる
。このW・れたl+i械的PI: ’%4は超急冷合金
マトリックス中に3次元的vc ;o 2相粒子である
WC粒子が均一分散しており、孔もないことによりもた
らされると判…1され4つ 実施例2 (Ni)s S ’so Bu ) oo
(Th02 ) 1a(N4丁g S l+o
Bu)so (Th02)20なる第2相粒子分
散型超急冷合金を実施例1とほぼ同様の方法で作成した
。T h O7粒子の平均粒径は2μmであった。作成
された第2相粒子分数型超急冷合金は幅4間、厚さ30
μm1長さ5mであった。走査型電子顕績鋭&III!
察に:より、The、、粒子が超勤冷合金マトリックス
中[3次元的に均一分散し、孔もすく、又紹ψ冷合金マ
トリックスはX線回析により非晶質相であることを確認
した。
本実施例合金においても実施例1と同様に非晶負超急冷
合金マトリックスと第2相粒子のそれぞれの特性が有機
的に複合され、すなわちそれぞれの機械′的性質が相補
さt11高強度、高靭性を兼ね備えた複合4g *−1
が得られた。中た木実咋例合金においても実証例1に示
したのと同様に降伏1+t、−力、ヤング率はIJ′!
純な咳合則に従うことが確ILitされた。
合金マトリックスと第2相粒子のそれぞれの特性が有機
的に複合され、すなわちそれぞれの機械′的性質が相補
さt11高強度、高靭性を兼ね備えた複合4g *−1
が得られた。中た木実咋例合金においても実証例1に示
したのと同様に降伏1+t、−力、ヤング率はIJ′!
純な咳合則に従うことが確ILitされた。
実施例3
(”ey++ S’ioB1v)g5 (TIc )!
(FeteSf+t+ B111)00 (TiC)+
。
(FeteSf+t+ B111)00 (TiC)+
。
なる第2相粒子分散凋超急冷合金を周知の回転液中紡糸
法によりワイヤー伏に作成した。冷媒液としては水を使
用し、回転ドラムの回転速度は11000rp、アルゴ
ンガス噴出速度は回転ドラムの回転速度の約06〜0.
9倍であった。Tic粒子の平均粒径は1μmであった
っ走査型電子顕微鏡綾、察により、Tic粒子が超急冷
合金マトリックス中に3次元的に均一分散し、孔もなく
、超急冷合金マトリックスはX線回折により非晶質相で
あることを1+IIIMした。本実施例合金の形状はワ
イヤー伏であり直径150μm1長さ4mであった。本
実施例合金においても実姉例1.2と同様に良好な機械
的性質が?Uられ、特に降伏強度が大きく現冶最高強度
のピアノ線をはるかにしのぐ500 kg/ran”が
得られた。また降伏応力、ヤング率は実姉例1に示した
単純fi複合1川に従つ1こ。
法によりワイヤー伏に作成した。冷媒液としては水を使
用し、回転ドラムの回転速度は11000rp、アルゴ
ンガス噴出速度は回転ドラムの回転速度の約06〜0.
9倍であった。Tic粒子の平均粒径は1μmであった
っ走査型電子顕微鏡綾、察により、Tic粒子が超急冷
合金マトリックス中に3次元的に均一分散し、孔もなく
、超急冷合金マトリックスはX線回折により非晶質相で
あることを1+IIIMした。本実施例合金の形状はワ
イヤー伏であり直径150μm1長さ4mであった。本
実施例合金においても実姉例1.2と同様に良好な機械
的性質が?Uられ、特に降伏強度が大きく現冶最高強度
のピアノ線をはるかにしのぐ500 kg/ran”が
得られた。また降伏応力、ヤング率は実姉例1に示した
単純fi複合1川に従つ1こ。
実施例4
(NrtB 5Iro B+2 )l (BN )+。
(”iya S’+o B+2)go (l3N)2n
なる第2相粒子分散型詔急冷合金を実施例1と全く同様
の方法で作成1した。RN粒子の平均粒径Gt1μmで
あった。作成された第2相$:1子分散型八′1急冷合
金は幅約4繭、厚さ約30μmzJ+さ3mであった。
なる第2相粒子分散型詔急冷合金を実施例1と全く同様
の方法で作成1した。RN粒子の平均粒径Gt1μmで
あった。作成された第2相$:1子分散型八′1急冷合
金は幅約4繭、厚さ約30μmzJ+さ3mであった。
走査型電子顕微鏡観察により、l3N粒子が超急冷合金
マトリックス中に3次元的に均−分赦し、孔もなく、又
超急冷合く〉マトリックスはX線回析により非晶質相で
あることを<MN dlした。
マトリックス中に3次元的に均−分赦し、孔もなく、又
超急冷合く〉マトリックスはX線回析により非晶質相で
あることを<MN dlした。
本実施例合金においても実施例1と同様に非晶質超急冷
合金マトリックスと第2相粒子のそれぞれの特性が有機
的に複合され、すt〔わちそれぞれの機械的性質が相補
され高強度、高靭性を兼ね備えた複合徊料が7Mられた
。また本実施例合金においても実施例IK示したのと同
様に降伏応力、ヤング率は単純な複合剤に従うことが錦
詔された。
合金マトリックスと第2相粒子のそれぞれの特性が有機
的に複合され、すt〔わちそれぞれの機械的性質が相補
され高強度、高靭性を兼ね備えた複合徊料が7Mられた
。また本実施例合金においても実施例IK示したのと同
様に降伏応力、ヤング率は単純な複合剤に従うことが錦
詔された。
実施例5
(CuIIo ”’40 )oo (8iC)+。
(Cueo Zr40)To (SIC)g。
なる第2相粒子分散型超急冷合金を実施例1と全く同様
の方法で作成した。なお8iC粒子の平均粒径は3μ7
nであった。作成された第2相t1”を子分散型超急冷
合金51、幅4繭、厚さ30tzms長さ3mのリボン
伏であった。本実施例においてもン1平査型電子顕微鏡
観察により8iC粒子が均−K 3次元的に超急冷合金
マ) IJラックス中分散し7、孔もなく、又、超急冷
合金マトリックスはX線(1]1析により非晶質相であ
ることを確認した。本実施例合金の超痺冷合金マトリッ
クスは実施例1〜3の場合と異なり、半金属を含まない
いわゆる金属−金属系非晶質合金であり、この棟のマト
リックスと粒子との第2相粒子分散型超急冷合金も作成
できることがわかる。本実施例合金においても実施例1
と同様に従来のCu、oZr、。非晶質合金よりも、降
伏1ノシ、力、引張強さが向上した。
の方法で作成した。なお8iC粒子の平均粒径は3μ7
nであった。作成された第2相t1”を子分散型超急冷
合金51、幅4繭、厚さ30tzms長さ3mのリボン
伏であった。本実施例においてもン1平査型電子顕微鏡
観察により8iC粒子が均−K 3次元的に超急冷合金
マ) IJラックス中分散し7、孔もなく、又、超急冷
合金マトリックスはX線(1]1析により非晶質相であ
ることを確認した。本実施例合金の超痺冷合金マトリッ
クスは実施例1〜3の場合と異なり、半金属を含まない
いわゆる金属−金属系非晶質合金であり、この棟のマト
リックスと粒子との第2相粒子分散型超急冷合金も作成
できることがわかる。本実施例合金においても実施例1
と同様に従来のCu、oZr、。非晶質合金よりも、降
伏1ノシ、力、引張強さが向上した。
実施例6
<Femx B+5)op (Fe )t(Fea2B
aa )oa (Fe )2なる第2相粒子分散型超
急冷合金を実施例1と全く同様の方法にて作成した。F
e粒子の平均粒径は5μmであった0本実總例KIDい
ても走査型電子顕微鏡観察によりFe粒子に均一に3次
元的に分散していることを確認した、又、d5′(急冷
合金マトリックスは、インバー合金である。Fe−BQ
非晶質合金としては高い飽和磁束密度をもちトランス用
の材料としての応用が期待されている。トランス拐とし
て安水される磁LA特性はqつ高い飽和磁束密度、■低
い鉄損、■高い透磁率、(4)低い磁歪、■少ない磁気
劣化/、〔どであく)。現在非晶質トランスN料が珪素
鋼板より有利でA;、る点は、上記特性のうち■及び■
をf#tえ−Cい/、からである、他の点については今
後の問題として残されている。
aa )oa (Fe )2なる第2相粒子分散型超
急冷合金を実施例1と全く同様の方法にて作成した。F
e粒子の平均粒径は5μmであった0本実總例KIDい
ても走査型電子顕微鏡観察によりFe粒子に均一に3次
元的に分散していることを確認した、又、d5′(急冷
合金マトリックスは、インバー合金である。Fe−BQ
非晶質合金としては高い飽和磁束密度をもちトランス用
の材料としての応用が期待されている。トランス拐とし
て安水される磁LA特性はqつ高い飽和磁束密度、■低
い鉄損、■高い透磁率、(4)低い磁歪、■少ない磁気
劣化/、〔どであく)。現在非晶質トランスN料が珪素
鋼板より有利でA;、る点は、上記特性のうち■及び■
をf#tえ−Cい/、からである、他の点については今
後の問題として残されている。
本実施例ではFe粒子な体積倫有率で1チあたり複合す
ることにより、マトリックス非晶11台金よりも3チ高
い飽和磁束密度カ育AIられた9〕実旌゛例7 (Z’4!l Nb40 S ’1+ ) go (
Nb N ) 2Qなる第2を目粒子分散型紹急冷合金
を作成した。
ることにより、マトリックス非晶11台金よりも3チ高
い飽和磁束密度カ育AIられた9〕実旌゛例7 (Z’4!l Nb40 S ’1+ ) go (
Nb N ) 2Qなる第2を目粒子分散型紹急冷合金
を作成した。
NbN粉末の平均粒径は3μmであった。本実施例合金
は次の手順で作製した。先にアーク溶解にて作られたZ
r 41 Nb40 S i+a 合金インコツトド
)NbN粒子をさらに1650 ’CKでアーク溶解シ
てZr41 Nb、oS i□金合金NbN粒子の混合
物を作製した。このときNbN粒子は溶融していない。
は次の手順で作製した。先にアーク溶解にて作られたZ
r 41 Nb40 S i+a 合金インコツトド
)NbN粒子をさらに1650 ’CKでアーク溶解シ
てZr41 Nb、oS i□金合金NbN粒子の混合
物を作製した。このときNbN粒子は溶融していない。
この高融点をもつ混合物をアルゴン雰囲気で高周波浮遊
溶解させ、片ロール法により液体急冷を行って本実施例
合金を作製した。
溶解させ、片ロール法により液体急冷を行って本実施例
合金を作製した。
本実施例合金の走査型電子顕微鏡にょる組成像観察から
、NbN粒子が超急冷合金マ) IJソックス中3次元
的に均一に分散し・孔もなく、超急冷合金マトリックス
はX@回折により非晶質相であることを確認した。
、NbN粒子が超急冷合金マ) IJソックス中3次元
的に均一に分散し・孔もなく、超急冷合金マトリックス
はX@回折により非晶質相であることを確認した。
本実施例合金からlチ7ツ酸水浴液にてマトリックス合
金のみ溶がし、NbN粒子のみ抽出する。
金のみ溶がし、NbN粒子のみ抽出する。
このNbN151子についてデバイシェーラ法によるX
線回折を行ない構菫を固定したところNaCt型の面心
立方構造であった。室温で安定に存在するNbN粒子は
六方晶構造であり、一般に1275℃以上で安定に存在
する面心立方構造は血常の急冷速度では室温にもちきた
すことができないとさJlている。すなわち本実施例合
金は、血常室濡で存在し得ない面心立方構造のNbN粒
子を超急冷合金マトリックス中に含んでいる。NbNは
NacL型相であるとき高い臨界温度をもつ超電導体で
あり、また本複合材料のマトリックスは臨界濡lθ−が
約3にである超電導体である。従って本複合伺料は良好
な超電導体であることが予想されるが、実際に本複合材
料の臨界温度を測定したところ、約12にであり・Z
145 N b<6 S I I5非晶質合金の臨界温
度より9に高いという結果が得られた。
線回折を行ない構菫を固定したところNaCt型の面心
立方構造であった。室温で安定に存在するNbN粒子は
六方晶構造であり、一般に1275℃以上で安定に存在
する面心立方構造は血常の急冷速度では室温にもちきた
すことができないとさJlている。すなわち本実施例合
金は、血常室濡で存在し得ない面心立方構造のNbN粒
子を超急冷合金マトリックス中に含んでいる。NbNは
NacL型相であるとき高い臨界温度をもつ超電導体で
あり、また本複合材料のマトリックスは臨界濡lθ−が
約3にである超電導体である。従って本複合伺料は良好
な超電導体であることが予想されるが、実際に本複合材
料の臨界温度を測定したところ、約12にであり・Z
145 N b<6 S I I5非晶質合金の臨界温
度より9に高いという結果が得られた。
本実施例においては第2相粒子は固体状態で超急冷され
ているので、粒子自体室温で準安定な相のまま存在する
ことが可能となっている。即ち本実施例の場合マトリッ
クスが超急冷合金である点、そして第2相粒子が急冷前
高温時での固相状態のまま゛即ち室温で準安定な相のま
ま複合されている点は従来の複合材料にないユニーク7
:r点であると言える。
ているので、粒子自体室温で準安定な相のまま存在する
ことが可能となっている。即ち本実施例の場合マトリッ
クスが超急冷合金である点、そして第2相粒子が急冷前
高温時での固相状態のまま゛即ち室温で準安定な相のま
ま複合されている点は従来の複合材料にないユニーク7
:r点であると言える。
以上実施例1〜7において液体急冷法により種々の非晶
質合金と種々の第2相粒子との第2相粒子分散型超急冷
合金が作成でき、さらに得られた複合材料はそれぞれ優
れた特性、例えは高強度、高靭性、超電導体などを有す
ることを示した。
質合金と種々の第2相粒子との第2相粒子分散型超急冷
合金が作成でき、さらに得られた複合材料はそれぞれ優
れた特性、例えは高強度、高靭性、超電導体などを有す
ることを示した。
次に結晶質超急冷合金と第2相粒子とからなる第2相粒
子分散型超急冷合金の例をあげる。
子分散型超急冷合金の例をあげる。
実施例8
非平衡オーステナイト相であるFe89.4 Mog
C,、。
C,、。
にWC粒子を分散させた第2相粒子分散型超急冷合金を
作成1した。すなわち (F e39,4 Mo、c+、a ) os (W
c)2(F’ea11.4 MOOCL6 ) 9!1
(W C) 5(pe3L4 Mos Ct、6)、
o (WC)t。
作成1した。すなわち (F e39,4 Mo、c+、a ) os (W
c)2(F’ea11.4 MOOCL6 ) 9!1
(W C) 5(pe3L4 Mos Ct、6)、
o (WC)t。
なる合金である。得られた合金の走査型顕微鏡による組
成像観察からWC粒子は超急冷合金マトリックス中に3
次元的に均一分散しており、孔もなく、また餡急冷合金
マトリックスは超微細結晶粒の組織をもつ非平衡γ−オ
ーステナイト単相であることが確認さitた。このF、
2 腸、冷合金マトリックスを構改している非平衡γ−
副−ステナイト相(11結晶質合金であるため、非晶質
合金よりも熱的安定性が高く、結晶質合金としては高強
度、高靭性であるが非晶質合金より劣り、その強度は1
00〜150kg/m2程度で非晶質合金σ)約半分で
ある。本実施例合金においてはW C体積率を5チ、あ
るいは10%とした場合強度は200〜300に9 /
rran2と高く鉄基非晶質合金に匹敵する。さらに
マトリックスとしてγ−刈一ステナイトをもつので非晶
質金属より高い熱安定性を有していた。
成像観察からWC粒子は超急冷合金マトリックス中に3
次元的に均一分散しており、孔もなく、また餡急冷合金
マトリックスは超微細結晶粒の組織をもつ非平衡γ−オ
ーステナイト単相であることが確認さitた。このF、
2 腸、冷合金マトリックスを構改している非平衡γ−
副−ステナイト相(11結晶質合金であるため、非晶質
合金よりも熱的安定性が高く、結晶質合金としては高強
度、高靭性であるが非晶質合金より劣り、その強度は1
00〜150kg/m2程度で非晶質合金σ)約半分で
ある。本実施例合金においてはW C体積率を5チ、あ
るいは10%とした場合強度は200〜300に9 /
rran2と高く鉄基非晶質合金に匹敵する。さらに
マトリックスとしてγ−刈一ステナイトをもつので非晶
質金属より高い熱安定性を有していた。
本発明は11J述のようf−r fi〜¥成にyH(つ
ており、諸種の性質において極めて優れた第2相粒子分
散型超急冷合金を提供することができ4)。
ており、諸種の性質において極めて優れた第2相粒子分
散型超急冷合金を提供することができ4)。
3図は本発明の実鴫例に係る第2相粒子分散型Xイ<急
冷合金のWC添加率に対する6合桐料のヤング率の変化
を示す特性図である。 第1図 第 3 1ン1 0 2 4 6 8 10 i214 1
618 ン11v1 %□
冷合金のWC添加率に対する6合桐料のヤング率の変化
を示す特性図である。 第1図 第 3 1ン1 0 2 4 6 8 10 i214 1
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Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (]) 非晶γ(、結↓j、Ir’j、又はこれらの
混合相からなる超急冷合金マトリックス中(テ、その合
金と相溶性のない第2相FJ子を少なくとも1柚3次元
的に均一、分散させてなることを特徴とする第2相粒子
分散型超急冷合金。 (2) 前記第2相粒子が炭化物であることを特徴と
する特楢錆求の範囲第(1)項紀Hの第2相粒子−分散
型超急冷合金。 (8) 前記第2相粒子が窒化物であることを1′へ
徴とする特訂山゛I求の範囲第(1)項記1F2の第1
2相4:一ン子分散型超急冷合金。 +41 Fail記第2相粒子か酸化物であることを
特徴とする特d゛[請求の範囲第(1)項記載の第2相
ネ・″を子分散型超急冷合:CI> 。 (5) 前記第2相粒子がホウ化物であることを特徴
とする↑:r R1制求の範囲第(n Jri記載の第
2相粒子分散型超急冷合金。 (6) 前記第2相粒子がシリケイトであることを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の第2柑粒子分
散型超急冷合金。 (7〕 前記第2相粒子が室温でits安定な固相法
l:重にあることを特徴とする特許請求の範囲?11(
II狽記載の餉2相粒子分散型紹急冷合金。 (8) fiij記第2相粒子が金属、又it金合金
あることを特徴とする特許請求の範ul′1第(1+項
記載の第2(11粒子分散型超急冷合金。
Priority Applications (3)
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---|---|---|---|
JP57155143A JPS5947352A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 第2相粒子分散型超急冷合金 |
DE19833330232 DE3330232A1 (de) | 1982-09-08 | 1983-08-22 | Eine zusammengesetzte, schnell gehaertete legierung |
US06/530,229 US4704169A (en) | 1982-09-08 | 1983-09-08 | Rapidly quenched alloys containing second phase particles dispersed therein |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57155143A JPS5947352A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 第2相粒子分散型超急冷合金 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5947352A true JPS5947352A (ja) | 1984-03-17 |
Family
ID=15599477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57155143A Pending JPS5947352A (ja) | 1982-09-08 | 1982-09-08 | 第2相粒子分散型超急冷合金 |
Country Status (3)
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JP (1) | JPS5947352A (ja) |
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Also Published As
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DE3330232A1 (de) | 1983-12-29 |
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