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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| JPS6447831A (en) * | 1987-08-12 | 1989-02-22 | Takeshi Masumoto | High strength and heat resistant aluminum-based alloy and its production |
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| 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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6338416B2 (ja) | 1988-07-29 |
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