JPS61210148A - 主にNi及び/又はFe及びSiを含有するAlベースモルフアス合金及びその製造方法 - Google Patents
主にNi及び/又はFe及びSiを含有するAlベースモルフアス合金及びその製造方法Info
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- JPS61210148A JPS61210148A JP61038958A JP3895886A JPS61210148A JP S61210148 A JPS61210148 A JP S61210148A JP 61038958 A JP61038958 A JP 61038958A JP 3895886 A JP3895886 A JP 3895886A JP S61210148 A JPS61210148 A JP S61210148A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/08—Amorphous alloys with aluminium as the major constituent
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- Silicon Compounds (AREA)
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
本発明は、比較的迅速な凝固により本質的にアモルファ
ス状態で製造され、主合金成分として主にNi及び/又
はFe及びSiを主に含有するAl!ベース合金に係る
。尚、本質的にアモルファスという語は結晶部分が25
容量%以下の合金を指す。
ス状態で製造され、主合金成分として主にNi及び/又
はFe及びSiを主に含有するAl!ベース合金に係る
。尚、本質的にアモルファスという語は結晶部分が25
容量%以下の合金を指す。
Alペースアモルファス合金は既に一般に知られている
(仏国特許第2529909号参照)が、本質的にアモ
ルファスな構造を形成するためには非常に厳密な製造パ
ラメータを満足しなければならないので、実用的及び工
業的レベルで前記合金を製造することは非常に困難であ
る。
(仏国特許第2529909号参照)が、本質的にアモ
ルファスな構造を形成するためには非常に厳密な製造パ
ラメータを満足しなければならないので、実用的及び工
業的レベルで前記合金を製造することは非常に困難であ
る。
このようなパラメータとして、第一に液体状態からの「
急冷」温度範囲及び最小凝固速度が挙げられる。
急冷」温度範囲及び最小凝固速度が挙げられる。
従って、このような合金の工業的開発は、十分広い急冷
範囲(液体合金の温度と該合金の液相線との差が約10
0℃)と速過ぎない凝固速度(104に/secのオー
ダ)とを有する合金の選択により左右される。
範囲(液体合金の温度と該合金の液相線との差が約10
0℃)と速過ぎない凝固速度(104に/secのオー
ダ)とを有する合金の選択により左右される。
これらの目的を満足するのは、本発明の少数の合金に限
られる。このような合金は、5から30原子%のSiと
、11から22原子%のNi(但しFe+N i +3
i≦42原子%であり、Niの一部はFe(1G原子
%まで)又は■もしくは8(5原子%まで)により置換
され得、又はNiの全部はMn(22原子%まで)によ
り置換され得、残余はAl及び通常製造不純物により形
成される)とを含有している。
られる。このような合金は、5から30原子%のSiと
、11から22原子%のNi(但しFe+N i +3
i≦42原子%であり、Niの一部はFe(1G原子
%まで)又は■もしくは8(5原子%まで)により置換
され得、又はNiの全部はMn(22原子%まで)によ
り置換され得、残余はAl及び通常製造不純物により形
成される)とを含有している。
該合金は好ましくは、9から25原子%のSiと、11
から19原子%のNi(但し21≦Fe+N i +S
t≦38原子%であり、マンガンは5原子%に限定され
る)とを含有している。
から19原子%のNi(但し21≦Fe+N i +S
t≦38原子%であり、マンガンは5原子%に限定され
る)とを含有している。
上記条件下で、工業用アモルファス合金を再現可能に製
造することが可能である。
造することが可能である。
これらの合金は、アモルファス又は本質的にアモルファ
ス状態、及びアモルファス又は本質的にアモルファス状
態の焼鈍により得られる微結晶状態で顕著な諸費性を有
する。これらの特性は、偏析即ち107Jより大きい寸
法の脆弱な金属開祖の形成に関して有害な影響なしに実
質的量の合金成分を導入することにより得られる。こう
して得られる組成及び構造の固有の組合せにより、高レ
ベルの硬度、長時間焼鈍処理に対するすぐれた熱安定性
及び顕著な摩擦特性を有する上記合金が形成される。
ス状態、及びアモルファス又は本質的にアモルファス状
態の焼鈍により得られる微結晶状態で顕著な諸費性を有
する。これらの特性は、偏析即ち107Jより大きい寸
法の脆弱な金属開祖の形成に関して有害な影響なしに実
質的量の合金成分を導入することにより得られる。こう
して得られる組成及び構造の固有の組合せにより、高レ
ベルの硬度、長時間焼鈍処理に対するすぐれた熱安定性
及び顕著な摩擦特性を有する上記合金が形成される。
104に/Secのオーダの凝固速度で本質的にアモル
ファスな構造を製造できれば、各種の方法を使用してこ
のような合金を製造することが可能になる。即ち、ホイ
ール式迅速りエンチング法又は気体噴霧法政外に、金属
基板(又はグラフフィトのような熱導体)上に予め合金
化された粉末をプラズマ堆積するか、又は好ましくは1
0から25%の81を含有するAl合金CAS型)の化
学的もしくは電気化学的表面ニッケルめっき後、レーザ
、プラズマトーチ、高周波加熱、TIGトーチ等のよう
な集中局部熱源によりニッケル堆積物及び基板の一部を
融解させる方法を使用することができる。
ファスな構造を製造できれば、各種の方法を使用してこ
のような合金を製造することが可能になる。即ち、ホイ
ール式迅速りエンチング法又は気体噴霧法政外に、金属
基板(又はグラフフィトのような熱導体)上に予め合金
化された粉末をプラズマ堆積するか、又は好ましくは1
0から25%の81を含有するAl合金CAS型)の化
学的もしくは電気化学的表面ニッケルめっき後、レーザ
、プラズマトーチ、高周波加熱、TIGトーチ等のよう
な集中局部熱源によりニッケル堆積物及び基板の一部を
融解させる方法を使用することができる。
成る固化(consolidation)方法は、ホイ
ールへの流し込みにより製造されたストリップを粉砕し
、100741未満に篩分し、350から400℃で熱
圧縮し、約400から450℃で熱押出することから成
る。こうして固体製品を製造することができる。
ールへの流し込みにより製造されたストリップを粉砕し
、100741未満に篩分し、350から400℃で熱
圧縮し、約400から450℃で熱押出することから成
る。こうして固体製品を製造することができる。
本発明は以下に記載の実施例及び添付図面から更によく
理解されよう。
理解されよう。
文JLL−ユ
第1表は、本発明の範囲内で決定され、ストリップの突
出L/ (ejection)直線速度ヲ60m5−’
トL/ テCuホイール上で急冷することにより厚さ
20JI11のストリップ状に製造されたアモルファス
合金の組成例を示している。エンタルピー微分解析、X
線、透過型電子顕微鏡及び微小硬度値の測定によりこれ
らの合金の結晶化を検討した。第1表は各組成の第1の
結晶ピークの温度を示している。即ち合3元合金(Al
Ni、Ai)の前記温度は、a)Al含有量が一定の場
合、N1の配合率の増加、 b) 合金成分(N i +S i )の配合率の増加
、に伴つて増加する。
出L/ (ejection)直線速度ヲ60m5−’
トL/ テCuホイール上で急冷することにより厚さ
20JI11のストリップ状に製造されたアモルファス
合金の組成例を示している。エンタルピー微分解析、X
線、透過型電子顕微鏡及び微小硬度値の測定によりこれ
らの合金の結晶化を検討した。第1表は各組成の第1の
結晶ピークの温度を示している。即ち合3元合金(Al
Ni、Ai)の前記温度は、a)Al含有量が一定の場
合、N1の配合率の増加、 b) 合金成分(N i +S i )の配合率の増加
、に伴つて増加する。
第5図は、異なる温度で1時間等温度焼鈍処理後、20
℃で測定した10gの荷重下のストリップのピッカー微
小硬度の変化を示している。一般に、結晶化は硬度の実
質的な増加を伴う。高レベルの微小硬度(300HVか
ら560HV)に達することが認められよう。200℃
で1時間焼鈍後、合金Al7ON ’ 138 ’ 1
□はl’の結晶化の開始と共に、六方晶構造(a −0
,664nm及びc −0,377nm)の新しい準安
定金属開祖の多量な結晶化を示した。300℃で1時間
後、合金はAl及びSiの微粒子と斜方方晶系平衡相A
l3Niとから構成されていた。
℃で測定した10gの荷重下のストリップのピッカー微
小硬度の変化を示している。一般に、結晶化は硬度の実
質的な増加を伴う。高レベルの微小硬度(300HVか
ら560HV)に達することが認められよう。200℃
で1時間焼鈍後、合金Al7ON ’ 138 ’ 1
□はl’の結晶化の開始と共に、六方晶構造(a −0
,664nm及びc −0,377nm)の新しい準安
定金属開祖の多量な結晶化を示した。300℃で1時間
後、合金はAl及びSiの微粒子と斜方方晶系平衡相A
l3Niとから構成されていた。
透過型光学及び電子顕微鏡で調べた処、400℃に1時
間維持された後の合金の平均粒径はO,O5,cs+か
ら0.5IIRの範囲であった。この非常に微細な微結
晶構造は、アモルファス合金を焼鈍した場合に限って該
当合金で得られ、合金の機械的強度及び延性を向上させ
る。
間維持された後の合金の平均粒径はO,O5,cs+か
ら0.5IIRの範囲であった。この非常に微細な微結
晶構造は、アモルファス合金を焼鈍した場合に限って該
当合金で得られ、合金の機械的強度及び延性を向上させ
る。
第2表は、合金A17oSi15Ni15の初期アモル
ファス標本(a = 0.6611n−及びc −0,
3780ns+)を約200℃に急冷後に得られる六方
晶相の格子間距離及びX線回折角度θ(CUのにα輻射
)を示している。
ファス標本(a = 0.6611n−及びc −0,
3780ns+)を約200℃に急冷後に得られる六方
晶相の格子間距離及びX線回折角度θ(CUのにα輻射
)を示している。
友1」L−2
ホイール上で急冷することによりA17ON ’ 15
Sf15のストリップを20KW製造した。ストリップ
を微細に粉砕し、得られた粉末を熱圧縮した。熱圧縮ビ
レットを450”Cで16=1の押出比で押出した。
Sf15のストリップを20KW製造した。ストリップ
を微細に粉砕し、得られた粉末を熱圧縮した。熱圧縮ビ
レットを450”Cで16=1の押出比で押出した。
押出されたバーの20℃、350℃、450℃及ヒ50
0℃における引張特性を測定した。熱引張試験は全て、
合金を350℃に1011ifll持した後に実施した
。
0℃における引張特性を測定した。熱引張試験は全て、
合金を350℃に1011ifll持した後に実施した
。
第3表はその結果を示している。350℃までは材料は
著しく脆弱であり、構造欠陥に早期の破壊が観察された
。一方、350℃の破壊応力レベルは非常に高い。45
0℃及び500℃では材料の品質(bahavior)
は完全に変化し、延び率が高く、延性品質が高いことを
示している。
著しく脆弱であり、構造欠陥に早期の破壊が観察された
。一方、350℃の破壊応力レベルは非常に高い。45
0℃及び500℃では材料の品質(bahavior)
は完全に変化し、延び率が高く、延性品質が高いことを
示している。
実施例 3
ホイール上で急冷することにより合金A117゜N I
158 i 1sを製造し、粉砕した。得られた粉末
をA−35tlS合金基板上に大気プラズマを噴射し、
凝固速度を104 K/sec付近とした。形成された
堆積物は、半定量的X線試験によると75%アモルファ
スであった(第6図)。堆積物の微小硬度は50Gピツ
カーであった。前記堆積物の摩耗時の品質をTABER
アブレジメータ(abrasi*eter)で測定し、
摩耗抵抗性を有するとして知られている被覆なしのA−
81704G合金と比較検討した。尚、研削トイシはC
517型を使用し、荷重は1250gとし、30G、s
oo 、 10001200G及び4000回転後に重
量損失を測定した。
158 i 1sを製造し、粉砕した。得られた粉末
をA−35tlS合金基板上に大気プラズマを噴射し、
凝固速度を104 K/sec付近とした。形成された
堆積物は、半定量的X線試験によると75%アモルファ
スであった(第6図)。堆積物の微小硬度は50Gピツ
カーであった。前記堆積物の摩耗時の品質をTABER
アブレジメータ(abrasi*eter)で測定し、
摩耗抵抗性を有するとして知られている被覆なしのA−
81704G合金と比較検討した。尚、研削トイシはC
517型を使用し、荷重は1250gとし、30G、s
oo 、 10001200G及び4000回転後に重
量損失を測定した。
得られた結果を第4表及び第7図のグラフに示す。
この結果、本発明の本質的にアモルファスの合金は、摩
擦及び摩耗に関して非常に好レベルの品質を有している
ことが認められた。
擦及び摩耗に関して非常に好レベルの品質を有している
ことが認められた。
第1の結晶化
3元合金 結晶率(駕)ピーク温度(”C)
”75”12.5”12.5 0 159
At75Ni15St1o0 199A1758
+17Si80 219Al70旧13Si1T
O157 ^1.、X115Si15 G
19G^’70旧usjt30 226At65
Ni15Si、、oO217 A165旧17.5”17.5 0 26
0AlyoHnt3Siu <254元合金 Al70旧1oFe3Si170 159At7
oNi3Fe1oSi1. 0 248^l、
oXi15Si12Hn30 295A170旧1
5Si12B30 216Al、oXi15Si
12Fe3 <25^’7G旧15”12
V3〈25 AlNi Si V <2580 8.5
8.5 3 At8oNi8.5 Si、5 Fe3 <25
第 2 表 第 3 表 450℃で押出した^170”15”’15合金引張試
験(長手方向) 試験温度 Rp O,2Rm A(’C)
(HPa) (HPa) (X)20
227 〜0320 〜0 240 〜0 350” 286 〜0246
〜0 1試験標本は350℃で10時間焼鈍後、約1時間の間
に試験温度に導いた。
At75Ni15St1o0 199A1758
+17Si80 219Al70旧13Si1T
O157 ^1.、X115Si15 G
19G^’70旧usjt30 226At65
Ni15Si、、oO217 A165旧17.5”17.5 0 26
0AlyoHnt3Siu <254元合金 Al70旧1oFe3Si170 159At7
oNi3Fe1oSi1. 0 248^l、
oXi15Si12Hn30 295A170旧1
5Si12B30 216Al、oXi15Si
12Fe3 <25^’7G旧15”12
V3〈25 AlNi Si V <2580 8.5
8.5 3 At8oNi8.5 Si、5 Fe3 <25
第 2 表 第 3 表 450℃で押出した^170”15”’15合金引張試
験(長手方向) 試験温度 Rp O,2Rm A(’C)
(HPa) (HPa) (X)20
227 〜0320 〜0 240 〜0 350” 286 〜0246
〜0 1試験標本は350℃で10時間焼鈍後、約1時間の間
に試験温度に導いた。
第 4 表
合 金 回転数(N) 重量損失(A P)(
g) (本発明) 500 8.7・10−3
1000 1.3 ・10−2 2000 1 、9 ・10−24000
3、9 ・10−2 被覆なし 300 7.4 ・1O−3
A−317U4G 500 9.7−1
041000 1.1 ・1O−2 (対 照) 2000 1.5・10−24
000 2 ・10−2
g) (本発明) 500 8.7・10−3
1000 1.3 ・10−2 2000 1 、9 ・10−24000
3、9 ・10−2 被覆なし 300 7.4 ・1O−3
A−317U4G 500 9.7−1
041000 1.1 ・1O−2 (対 照) 2000 1.5・10−24
000 2 ・10−2
第1図から第3図は、アモルファス合金、本質的にアモ
ルファス合金(結晶状態的20x)及び微結晶合金のX
線回折図、第4図は本発明のAl−Xi−3i合金の組
成限界図、第5図は各温度で1時間維持した後の2種類
の初期アモルファス合金Al17.旧1ss+12Hn
9及びAl 7oHi15Si1sのピッカー微小硬度
値の変化を示すグラフ、第6図は大気プラズマにより堆
積された八lγ。NIB、ys115合金のCuKα輻
射による回折図、及び第7図は、TABERアブレジメ
ータの回転数(N)に応じて観察された” 7G旧15
”15のコーティングの重量損失(ΔP)を、摩擦抵抗
性があると認められているA−81704G合金との比
較において示したグラフである。 J!Si!1人 々シ亭
ルファス合金(結晶状態的20x)及び微結晶合金のX
線回折図、第4図は本発明のAl−Xi−3i合金の組
成限界図、第5図は各温度で1時間維持した後の2種類
の初期アモルファス合金Al17.旧1ss+12Hn
9及びAl 7oHi15Si1sのピッカー微小硬度
値の変化を示すグラフ、第6図は大気プラズマにより堆
積された八lγ。NIB、ys115合金のCuKα輻
射による回折図、及び第7図は、TABERアブレジメ
ータの回転数(N)に応じて観察された” 7G旧15
”15のコーティングの重量損失(ΔP)を、摩擦抵抗
性があると認められているA−81704G合金との比
較において示したグラフである。 J!Si!1人 々シ亭
Claims (9)
- (1)該当合金の液相線より約100℃高い鋳造温度か
ら迅速凝固(10^4K/secのオーダ)により本質
的にアモルファス状態で製造されるAlベース合金であ
つて、5から30原子%のSiと11から22原子%の
Ni(但しFe+Ni+Si≦42原子%であり、Ni
の一部はFeにより10原子%まで又はVもしくはBに
よりそれぞれ5原子%まで置換され得、又はNiの全部
はMnにより22原子%まで置換され得、残余はAl及
び通常製造不純物である)とを含有していることを特徴
とする合金。 - (2)9から25原子%のSiと、11から19原子%
のNi(但し21≦Ni+Fe+Si≦38原子%であ
り、マンガンは5原子%に限定される)とを含有してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の合金
。 - (3)a=0.661nm及びc=0.378nmに近
似する結晶パラメータを有する準安定六方晶相を、第1
の結晶化ピークの近傍に結晶状態で含んでいることを特
徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の合金
。 - (4)焼鈍状態で粒径0.05から0.5μmであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載
の合金。 - (5)特許請求の範囲第1項又は第2項に記載のアモル
ファス合金又は本質的にアモルファスな合金の製造方法
であつて、好ましくは10から25原子%のSiを含有
するAl・Si部分にニッケルを被覆させ、集中熱源に
より堆積物及び隣接基板を局部融解処理し、前記被覆部
分を自然冷却することを特徴とする方法。 - (6)金属基板(又は熱導体)上に予め合金化された粉
末をプラズマ噴射することを特徴とする特許請求の範囲
第1項又は第2項に記載のアモルファス合金又は本質的
にアモルファスな合金の製造方法。 - (7)特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の合金の
使用法であつて、該合金を粒径100μm未満に粉砕し
、350から400℃で熱圧縮し、約400から450
℃で熱押出することを特徴とする使用法。 - (8)特許請求の範囲第5項、第6項又は第7項に記載
の方法により製造された特許請求の範囲第1項から第4
項のいずれかに記載の合金の摩擦及び摩耗抵抗分野にお
ける使用法。 - (9)特許請求の範囲第5項、第6項又は第7項に記載
の方法により製造された特許請求の範囲第1項から第4
項のいずれかに記載の合金を、約400℃までの熱に抵
抗性の合金として使用する使用法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8503318 | 1985-02-27 | ||
FR8503318A FR2577941B1 (fr) | 1985-02-27 | 1985-02-27 | Alliages amorphes a base d'al contenant essentiellement du ni et/ou du fe et du si et procede d'obtention |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61210148A true JPS61210148A (ja) | 1986-09-18 |
Family
ID=9316939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61038958A Pending JPS61210148A (ja) | 1985-02-27 | 1986-02-24 | 主にNi及び/又はFe及びSiを含有するAlベースモルフアス合金及びその製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4731133A (ja) |
EP (1) | EP0196984B1 (ja) |
JP (1) | JPS61210148A (ja) |
AT (1) | ATE35155T1 (ja) |
DE (1) | DE3660312D1 (ja) |
DK (1) | DK164289C (ja) |
FR (1) | FR2577941B1 (ja) |
NO (1) | NO167592C (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6227541A (ja) * | 1985-07-29 | 1987-02-05 | Alum Funmatsu Yakin Gijutsu Kenkyu Kumiai | 耐熱耐摩耗性アルミニウム合金 |
JPS6237335A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-18 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 高耐食高強度アルミニウム合金 |
JPS63153237A (ja) * | 1986-08-27 | 1988-06-25 | Masumoto Takeshi | アルミニウム基非晶質合金 |
JPS6487785A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Showa Aluminum Corp | Production of aluminum alloy material having excellent surface hardness and wear resistance |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2538692B2 (ja) * | 1990-03-06 | 1996-09-25 | ワイケイケイ株式会社 | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
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