JPS6237335A - 高耐食高強度アルミニウム合金 - Google Patents
高耐食高強度アルミニウム合金Info
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- JPS6237335A JPS6237335A JP60174091A JP17409185A JPS6237335A JP S6237335 A JPS6237335 A JP S6237335A JP 60174091 A JP60174091 A JP 60174091A JP 17409185 A JP17409185 A JP 17409185A JP S6237335 A JPS6237335 A JP S6237335A
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明は、超急冷凝固によって作製される高耐食高強度
アルミニウム合金に関するものである。
アルミニウム合金に関するものである。
[従来の技術]
アルミニウムは加工性に優れ軽量かつ安価であることか
ら、通常の方法で作られた単体および合金が広(用いら
れ、重要な金属材料である。
ら、通常の方法で作られた単体および合金が広(用いら
れ、重要な金属材料である。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながらアルミニウムおよびその合金は日の丸弁当
に穴があくという周知の事実から窺えるように、塩化ナ
トリウムを含む環境では孔食が容易に発生し、耐食性が
きわめて低い。したがってアルミニウム合金は、軽量合
金更には組成によっては軽量高強度合金として使用され
ているが、高耐食性が求められる環境では使用しがたい
。耐食性が低い理由は不純物元素が介在物あるいは第2
相を形成し、腐食を加速しやすいためであり、また耐食
性を向上させる合金元素の添加も一般に固溶範囲が狭い
ため困難である。
に穴があくという周知の事実から窺えるように、塩化ナ
トリウムを含む環境では孔食が容易に発生し、耐食性が
きわめて低い。したがってアルミニウム合金は、軽量合
金更には組成によっては軽量高強度合金として使用され
ているが、高耐食性が求められる環境では使用しがたい
。耐食性が低い理由は不純物元素が介在物あるいは第2
相を形成し、腐食を加速しやすいためであり、また耐食
性を向上させる合金元素の添加も一般に固溶範囲が狭い
ため困難である。
[問題点を解決するための手段]
一方、本発明者らは、溶融状態の合金を急冷凝固させる
と、固溶限が拡大するため、通常の方法で作製する合金
より多種多量の合金元素を含む理想の固溶体であるアモ
ルファス合金がしばしば得られ、均一性の向上と耐食合
金元素の添加の両効果によって著しく耐食性を改善しう
ることを見出した。本発明者らはこれらの成果に基づき
更に研究を行なった結果、アルミニウム合金はアモルフ
ァス構造にはなりがたいが適切、適量の元素を添加し、
溶融状態から超急冷凝固させることによって、きわめて
微細な組織でかつ過飽和固溶体に特徴的な高硬度を持ち
、従来のアルミニウム合金と比べて著しく孔食電位が高
い高耐食高強度合金が得られることを見出し、先に特願
昭60−46497@として出願した。
と、固溶限が拡大するため、通常の方法で作製する合金
より多種多量の合金元素を含む理想の固溶体であるアモ
ルファス合金がしばしば得られ、均一性の向上と耐食合
金元素の添加の両効果によって著しく耐食性を改善しう
ることを見出した。本発明者らはこれらの成果に基づき
更に研究を行なった結果、アルミニウム合金はアモルフ
ァス構造にはなりがたいが適切、適量の元素を添加し、
溶融状態から超急冷凝固させることによって、きわめて
微細な組織でかつ過飽和固溶体に特徴的な高硬度を持ち
、従来のアルミニウム合金と比べて著しく孔食電位が高
い高耐食高強度合金が得られることを見出し、先に特願
昭60−46497@として出願した。
前記特願昭60−46497号として出願した高耐食高
強度アルミニウム合金は以下のとおりである。
強度アルミニウム合金は以下のとおりである。
3i、Ti5ZrおよびNbの1種または2種以上の合
計で0.2原子%以上15原子%以下を含み残部実質的
にA1からなり超急冷凝固によって作製される高耐食高
強度アルミニウム合金。
計で0.2原子%以上15原子%以下を含み残部実質的
にA1からなり超急冷凝固によって作製される高耐食高
強度アルミニウム合金。
本発明者らは、更に超急冷凝固アルミニウム合金につい
て研究を行なった結果、前記特願昭60−46497号
に出願した以外の組成であっても高耐食高強度アルミラ
ム合金が存在することを見出し、本発明を達成した。
て研究を行なった結果、前記特願昭60−46497号
に出願した以外の組成であっても高耐食高強度アルミラ
ム合金が存在することを見出し、本発明を達成した。
すなわち、本発明は、Ni、CuおよびMnの群から選
ばれるいずれか1種または2種以上の元素を0.2原子
%以上15原子%以下含み残部は実質的にAlからなり
超急冷凝固によって作製される高耐食高強度アルミニウ
ム合金、並びに、Ni、QuおよびMnの群から選ばれ
るいずれか1種または2種以上の元素と3i 、 Ti
。
ばれるいずれか1種または2種以上の元素を0.2原子
%以上15原子%以下含み残部は実質的にAlからなり
超急冷凝固によって作製される高耐食高強度アルミニウ
ム合金、並びに、Ni、QuおよびMnの群から選ばれ
るいずれか1種または2種以上の元素と3i 、 Ti
。
ZrおよびNbからなる群から選ばれるいずれか1種ま
たは2種以上の元素の合計が0.2原子%以上15原子
%以下含み残部は実質的にA1からなり超急冷凝固によ
って作製される高耐食高強度アルミニウム合金である。
たは2種以上の元素の合計が0.2原子%以上15原子
%以下含み残部は実質的にA1からなり超急冷凝固によ
って作製される高耐食高強度アルミニウム合金である。
本発明合金作製のための溶融状態からの超急冷凝固は、
近年アモルファス金属の作製に用いられている種々の超
急冷法のいずれを用いても良く、例えば回転している円
筒の外壁あるいは内壁に溶融金属を吹き付ける単ロール
法および遠心急冷法、溶湯を圧延急冷する双ロール法、
超急冷凝固薄片を作るガス法、ピストンアンビル法、超
急冷金属粉を作製する回転液中噴出法、スプレー法、キ
ャビテーション法など、溶融状態からほぼ103″に7
秒以上の速度で急冷できる方法であればどのような方法
も適用できる。
近年アモルファス金属の作製に用いられている種々の超
急冷法のいずれを用いても良く、例えば回転している円
筒の外壁あるいは内壁に溶融金属を吹き付ける単ロール
法および遠心急冷法、溶湯を圧延急冷する双ロール法、
超急冷凝固薄片を作るガス法、ピストンアンビル法、超
急冷金属粉を作製する回転液中噴出法、スプレー法、キ
ャビテーション法など、溶融状態からほぼ103″に7
秒以上の速度で急冷できる方法であればどのような方法
も適用できる。
本発明の超急冷凝固によって作製したアルミニウム合金
は通常の方法で作製された実用アルミニウム合金に比べ
て著しく高い孔食電位を持ち高耐食性を備え、かつ過飽
和固溶に基づく高強度を備え−Cいる。
は通常の方法で作製された実用アルミニウム合金に比べ
て著しく高い孔食電位を持ち高耐食性を備え、かつ過飽
和固溶に基づく高強度を備え−Cいる。
次に本発明における成分組成を限定する理由を述べる。
Ni1CuおよびMnはAlと共に溶融して超急冷凝固
することによって生ずる合金を構成する相の中で最も耐
食性が低く、軟かいα−A1相に過飽和に固溶すること
によって高耐食性、高強度を保証する元素である。
することによって生ずる合金を構成する相の中で最も耐
食性が低く、軟かいα−A1相に過飽和に固溶すること
によって高耐食性、高強度を保証する元素である。
Ni、CUおよびMnのいずれか1種または2種以上の
合計が0.2原子%未満であると超急冷凝固によって作
製したアルミニウム合金の耐食性は超急冷凝固金属アル
ミニウム単体と大差なく、耐食性が十分に高くない。
合計が0.2原子%未満であると超急冷凝固によって作
製したアルミニウム合金の耐食性は超急冷凝固金属アル
ミニウム単体と大差なく、耐食性が十分に高くない。
一方、Ni、CuおよびMnの1種または2種以上の合
計が15原子%を越えると、Mnのみを添加する場合を
除いて超急冷凝固しても脆くて使用が困難でなる。
計が15原子%を越えると、Mnのみを添加する場合を
除いて超急冷凝固しても脆くて使用が困難でなる。
したがって、本発明の第1の発明において、Ni、Cu
およびMnのいずれかの1種また2種以上の合計は0.
2原子%以上15原子%以下とする。
およびMnのいずれかの1種また2種以上の合計は0.
2原子%以上15原子%以下とする。
3i 、 Ti 、ZrおよびNbのいずれか1種また
は2種以上は、Ni、CuおよびMnと置換して、耐食
性と強度を向上させる元素であるが、過剰に添加すると
合金を脆化する。したがって、本発明の第2の発明にお
いては、Ni1CuおよびMnの群から選ばれるいずれ
か1種または2種以上の元素と、Si 、Ti 、Zr
およびNbの群から選ばれるいずれか1種または2種以
上の元素との合計を0.2原子%以上15原子%以下と
する必要がある。
は2種以上は、Ni、CuおよびMnと置換して、耐食
性と強度を向上させる元素であるが、過剰に添加すると
合金を脆化する。したがって、本発明の第2の発明にお
いては、Ni1CuおよびMnの群から選ばれるいずれ
か1種または2種以上の元素と、Si 、Ti 、Zr
およびNbの群から選ばれるいずれか1種または2種以
上の元素との合計を0.2原子%以上15原子%以下と
する必要がある。
またこれらの超急冷凝固アルミニウム合金がMO、V、
Cr 、Fe 、Co 、Znなどを4原子%以下含ん
でも本発明の目的を達成することができる。
Cr 、Fe 、Co 、Znなどを4原子%以下含ん
でも本発明の目的を達成することができる。
尚これら超急冷凝固によって作られる合金中の添加元素
は超急冷の除土ずる微細な結晶粒の粒界にも細かく分散
して分布しているため、熱処理しても結晶粒が成長しに
くい。したがって、本発明の超急冷凝固アルミニウム合
金を押し出し、圧縮、加圧成型あるいは焼結などによっ
て所定の形状に変えることも、条件を適切に選定すれば
本発明の目的を損うものではない。
は超急冷の除土ずる微細な結晶粒の粒界にも細かく分散
して分布しているため、熱処理しても結晶粒が成長しに
くい。したがって、本発明の超急冷凝固アルミニウム合
金を押し出し、圧縮、加圧成型あるいは焼結などによっ
て所定の形状に変えることも、条件を適切に選定すれば
本発明の目的を損うものではない。
[作 用コ
本発明において上記組成の溶融合金を超急冷凝固して得
られる合金では、母相であるα−A1相に過飽和に合金
元素が固溶し、母相の耐食性と強度が著しく向上し、他
に生ずる相はいずれも高耐食高強度の相であるため、生
成する合金はきわめて高い耐食性と強度を示す。
られる合金では、母相であるα−A1相に過飽和に合金
元素が固溶し、母相の耐食性と強度が著しく向上し、他
に生ずる相はいずれも高耐食高強度の相であるため、生
成する合金はきわめて高い耐食性と強度を示す。
一方通常の方法で溶融アルミニウム合金を凝固させると
母相であるα−△1相にはほと/Vど合金元素が固溶せ
ず、種々の不純物元素が異相を生ずるため高い耐食性が
得がたい。しかし複雑な組成のアルミニウム合金であろ
うと溶融状態では均一に固溶している。したがって、本
発明組成の溶融金属を超急冷凝固覆ると、アルミニウム
合金を構成する相の中で最も侵されやすいα−A1相に
不働態を補強する種々の元素が過飽和に固溶したまま凝
固するので、不働態皮膜が破壊されにくく、高耐食性高
強度合金が得られる。
母相であるα−△1相にはほと/Vど合金元素が固溶せ
ず、種々の不純物元素が異相を生ずるため高い耐食性が
得がたい。しかし複雑な組成のアルミニウム合金であろ
うと溶融状態では均一に固溶している。したがって、本
発明組成の溶融金属を超急冷凝固覆ると、アルミニウム
合金を構成する相の中で最も侵されやすいα−A1相に
不働態を補強する種々の元素が過飽和に固溶したまま凝
固するので、不働態皮膜が破壊されにくく、高耐食性高
強度合金が得られる。
[実施例]
第1表に示す組成になるように原料金属を混合し、アル
ゴンアーク溶解法により原料合金を作製した。これらの
合金をアルゴン雰囲気中で再溶融し、単ロール法を用い
て超急冷凝固させることにより、厚さ0.01〜0.0
5mm 、幅1〜3IIIm、長さ3〜20n+の超急
冷凝固合金薄板を得た。これらの合金試料を構成する相
をX線回折で調べたところ、通常の方法で作られた同一
組成の合金に比べて共晶を形成する3iおよび化合物相
の回折強度が弱く、α−A1相に添加合金元素が大量に
固溶していることが判明した。
ゴンアーク溶解法により原料合金を作製した。これらの
合金をアルゴン雰囲気中で再溶融し、単ロール法を用い
て超急冷凝固させることにより、厚さ0.01〜0.0
5mm 、幅1〜3IIIm、長さ3〜20n+の超急
冷凝固合金薄板を得た。これらの合金試料を構成する相
をX線回折で調べたところ、通常の方法で作られた同一
組成の合金に比べて共晶を形成する3iおよび化合物相
の回折強度が弱く、α−A1相に添加合金元素が大量に
固溶していることが判明した。
また、合金組織を光学顕微鏡および走査電子顕微鏡で観
察したところ、0.5μI以下の微細な組織からなって
いることが判明した。
察したところ、0.5μI以下の微細な組織からなって
いることが判明した。
これら合金試料をシリコンカーバイド紙1500番まで
湿式研磨したのち、30℃の脱気した0、5MNa C
l溶液中で孔食電位を測定した。
湿式研磨したのち、30℃の脱気した0、5MNa C
l溶液中で孔食電位を測定した。
測定された孔食電位と合金のとッカース硬さを第2表に
示す。
示す。
このように超急冷凝固によって作製した本発明のアルミ
ニウム合金は比較例の99,999%A1より孔食電位
が80m V〜300mV高く、かつ、きわめて硬度が
高い為耐食高強度アルミニウム合金であることが判明し
た。
ニウム合金は比較例の99,999%A1より孔食電位
が80m V〜300mV高く、かつ、きわめて硬度が
高い為耐食高強度アルミニウム合金であることが判明し
た。
第1表 合金の組成(原子%)
第1表 合金の組成(原子%)つづき
第2表 0.5MNa C1中における孔食電位と硬さ
第2表 0.5MNa Cl中における孔食電位と硬さ
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の超急冷凝固によって作製し
たアルミニウム合金は、α−A1相中に耐食性と強度を
向上させる各種元素を過飽和に含み、かつその他の相は
すべて高耐食高強度相であるため、従来実現しえなかっ
た高耐食性と高強度を備えた合金である。
第2表 0.5MNa Cl中における孔食電位と硬さ
[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明の超急冷凝固によって作製し
たアルミニウム合金は、α−A1相中に耐食性と強度を
向上させる各種元素を過飽和に含み、かつその他の相は
すべて高耐食高強度相であるため、従来実現しえなかっ
た高耐食性と高強度を備えた合金である。
また本発明の合金の作製には既に広く用いられている液
体超急冷技術のいずれをも適用できるため、特殊な装置
を改めて必要とせず、本発明合金は実用性に優れている
。
体超急冷技術のいずれをも適用できるため、特殊な装置
を改めて必要とせず、本発明合金は実用性に優れている
。
Claims (2)
- (1)Ni、CuおよびMnの群から選ばれるいずれか
1種または2種以上の元素を0.2原子%以上15原子
%以下含み残部は実質的にAlからなり超急冷凝固によ
つて作製される高耐食高強度アルミニウム合金。 - (2)Ni、CuおよびMnの群から選ばれるいずれか
1種または2種以上の元素とSi、 Ti、ZrおよびNbからなる群から選ばれるいずれか
1種または2種以上の元素の合計が0.2原子%以上1
5原子%以下含み残部は実質的にAlからなり超急冷凝
固によつて作製される高耐食高強度アルミニウム合金。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60174091A JPS6237335A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 高耐食高強度アルミニウム合金 |
AU54360/86A AU582834B2 (en) | 1985-03-11 | 1986-03-06 | Highly corrosion-resistant and high strength aluminum alloys |
KR1019860001684A KR900006612B1 (ko) | 1985-03-11 | 1986-03-10 | 고 내식 및 고력 알루미늄합금 |
EP86103164A EP0195341A1 (en) | 1985-03-11 | 1986-03-10 | Highly corrosion-resistant and high strength aluminum alloys |
BR8601251A BR8601251A (pt) | 1985-03-11 | 1986-03-11 | Ligas fortes de aluminio dotadas de alta resistencia a corrosao |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60174091A JPS6237335A (ja) | 1985-08-09 | 1985-08-09 | 高耐食高強度アルミニウム合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6237335A true JPS6237335A (ja) | 1987-02-18 |
JPS6338416B2 JPS6338416B2 (ja) | 1988-07-29 |
Family
ID=15972493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60174091A Granted JPS6237335A (ja) | 1985-03-11 | 1985-08-09 | 高耐食高強度アルミニウム合金 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6237335A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62112747A (ja) * | 1985-11-12 | 1987-05-23 | Nippon Light Metal Co Ltd | 高温強度に優れたアルミニウム合金材の製造法 |
JPS6447831A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-22 | Takeshi Masumoto | High strength and heat resistant aluminum-based alloy and its production |
JPS6487785A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Showa Aluminum Corp | Production of aluminum alloy material having excellent surface hardness and wear resistance |
JPH03257133A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
JPH0693394A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-04-05 | Takeshi Masumoto | 高強度耐食性アルミニウム基合金 |
JPH06256877A (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-13 | Takeshi Masumoto | 高強度高耐食性アルミニウム基合金 |
JPH06256875A (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-13 | Takeshi Masumoto | 高強度高剛性アルミニウム基合金 |
US6017403A (en) * | 1993-03-02 | 2000-01-25 | Yamaha Corporation | High strength and high rigidity aluminum-based alloy |
JP2006274311A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Honda Motor Co Ltd | アルミニウム基合金 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03267355A (ja) * | 1990-03-15 | 1991-11-28 | Sumitomo Electric Ind Ltd | アルミニウム―クロミウム系合金およびその製法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5920442A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-02-02 | ル・サントル・ナシオナル・ドウ・ラ・ルシエルシユ・シアンテイフイツク゛セ−・エヌ・エ−ル・エス゛ | アモルフアス又は微晶質のアルミニウム基合金 |
JPS5943802A (ja) * | 1982-08-30 | 1984-03-12 | マ−コ・マテリアルズ・インコ−ポレ−テツド | 急速凝固粉末を用いて作られたアルミニウム−遷移金属合金とその製造方法 |
JPS61210148A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-18 | ペシネ | 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 |
-
1985
- 1985-08-09 JP JP60174091A patent/JPS6237335A/ja active Granted
Patent Citations (3)
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JPS5920442A (ja) * | 1982-07-06 | 1984-02-02 | ル・サントル・ナシオナル・ドウ・ラ・ルシエルシユ・シアンテイフイツク゛セ−・エヌ・エ−ル・エス゛ | アモルフアス又は微晶質のアルミニウム基合金 |
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JPS61210148A (ja) * | 1985-02-27 | 1986-09-18 | ペシネ | 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 |
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---|---|---|---|---|
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JPH0320459B2 (ja) * | 1985-11-12 | 1991-03-19 | Nippon Light Metal Co | |
JPS6447831A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-22 | Takeshi Masumoto | High strength and heat resistant aluminum-based alloy and its production |
JPH0579750B2 (ja) * | 1987-08-12 | 1993-11-04 | Takeshi Masumoto | |
JPS6487785A (en) * | 1987-09-29 | 1989-03-31 | Showa Aluminum Corp | Production of aluminum alloy material having excellent surface hardness and wear resistance |
JPH03257133A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-15 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
JPH0693394A (ja) * | 1992-08-05 | 1994-04-05 | Takeshi Masumoto | 高強度耐食性アルミニウム基合金 |
JPH06256877A (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-13 | Takeshi Masumoto | 高強度高耐食性アルミニウム基合金 |
JPH06256875A (ja) * | 1993-03-02 | 1994-09-13 | Takeshi Masumoto | 高強度高剛性アルミニウム基合金 |
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JP2006274311A (ja) * | 2005-03-28 | 2006-10-12 | Honda Motor Co Ltd | アルミニウム基合金 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6338416B2 (ja) | 1988-07-29 |
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