JPS6238423B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、高温で異常に大きな伸びを示し、低
流動応力で変形可能であり、しかも、常温で高強
度を有する超塑性金属材料に関するものである。 銅30〜70重量％、残部が鉄からなる溶湯を急冷
すると数μ以下の結晶粒を有する微細組織の材料
が得られる。この材料は高温においても組織的に
安定であり、800℃で100％以上の伸びを示し、超
塑性現象を示すことが知られている（特開昭50―
103413参照）。この材料は優れた熱間成形性を有
しているが室温での強度が低いため、高応力のか
かる機構部品に用いるには難点があつた。 本発明は上記した欠点をなくした室温強度に優
れた超塑性金属材料を提供するものである。 前記目的を達成には鉄、銅双方に固溶硬化、あ
るいは析出硬化する元素を第３元素として添加す
ることが考えられる。これにより従来の鉄―銅合
金の欠点をなくし、高温で良好な成形性を示し、
かつ常温で高強を示す超塑性金属材料が得られる
はずである。 本発明では、この第３元素としてチタニウムを
添加し、銅49重量％、鉄49重量％及びチタニウム
２重量％よりなる合金の溶湯を急冷して微細粉末
を作成し、これを成形、焼結、熱間鍛造して真密
度に近い材料を作成した。この組成の合金は高温
で超塑性現象を示し、熱間成形性に優れ、時効処
理により室温強度の高い材料が得られた。 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。
水噴霧法により溶湯より鉄―銅―チタニウムの合
金粉末を作製し、この合金粉を870℃で１時間分
解アンモニアガス中で焼鈍、還元処理した後成形
し、分解アンモニアガス中1120℃で60分間焼結し
た。 この焼結体を800℃の分解アンモニアガス中20
分間、加熱保持後、熱間鍛造し密度比99.2％と真
密度に近づけた。このようにして得た重量比で49
％鉄―49％銅―２％チタニウムの組成をもつた材
料から試験片を作製した。この試験片を1000℃×
1hr真空中で焼鈍後800℃で歪速度6.25×10^-3／mm
で引張試験したところ応力の歪速度感受性指数は
0.43、10％流動応力0.84Kg／mm²全伸びは200％を
示し、十分超塑性現象を示すことが分つた。 この試験片の室温での引張試験で引張り強さは
50〜65Kg／mm²と高く、さらに500℃60分間、時効
処理後の引張り強さは90〜110Kg／mm²となる。こ
れら機械的性質を表に従来の50重量％鉄―50重量
％銅と比較して示した。

【表】 以上述べたように本発明材は引張り強さにおい
て従来材の2.5倍と向上し、機構部品材料として
優れていることがわかる。 本発明の材料は熱間成形性に優れているので複
雑な形状の部品で、従来鍛造成形が困難と考えら
れていた部品の成形が容易にでき、しかも常温強
度が高いので、従来、鍛造成形品では強度不足で
切削加工によらざるを得なかつた部品の鍛造が可
能になり、部品製作の工数低減ができ、部品の原
価低減が可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銅49重量％、鉄49重量％及びチタニウム２重
   量％からなることを特徴とする超塑性金属材料。