KR0121321B1

KR0121321B1 - 제진 합금

Info

Publication number: KR0121321B1
Application number: KR1019930702517A
Authority: KR
Inventors: 사토시 와타나베; 겐조 미우라; 도시노부 오카쿠; 히토시 오카모토; 요이치 스기야마
Original assignee: 호시노 지로; 미쯔이 죠센 가부시키가이샤
Priority date: 1991-12-26
Filing date: 1991-12-26
Publication date: 1997-12-04
Also published as: EP0574582A4; DE69129157T2; EP0574582B1; KR930703475A; US5380483A; DE69129157D1; EP0574582A1; WO1993013234A1

Abstract

탁월한 제진 특성, 고강도, 가동성 및 용접성을 갖는 제진 합금은 금속, 니켈 및 망간의 비율을 도시하는 삼각형 선도내에서 점 A(금속중량 89%, 니켈중량 0.2%, 망간중량 10.8)%, 점 B(금속중량 75%, 니켈중량 15%, 망간중량 10%), 및 점 C(금속중량 75%, 니켈중량 0.2%, 망간중량 24.8%)를 연결하여 형성되는 삼각형에 의해 정의되는 합성을 구비한다. 금속(M)은 철과 실리콘, 철과 인, 철과 알루미늄, 철, 니오브 및 탄소, 철과 구리, 철, 몰리브덴 및 탄소 또는 철, 티타늄 및 탄소로 구성된다.

Description

제진 합금

제1도는 M, Ni 및 Mn의 조성을 나타내는 삼성분계 도표이다.

본 발명은 제진 합금에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 쌍정 이동과 적층 결함(stacking fault)의 가탄성거동(pseudo-elastic behavior)에 의존하고, 강도, 가공성 및 용접성이 우수하며 저렴하고 다양한 구조적 용도에 적합한 제진 합금과 관련된다

기술의 배경

외부 진동원으로부터 진동을 흡수하고, 그 흡수된 진동을 신속히 감소시키는 제진 합금은, 예컨대 진동의 전달에 의해 발생되는 소음의 방지를 목적으로 다양한 산업 분야에서 실용화하기 위한 연구가 행해져왔다.

상기 제진 합금은 이들의 제진 메커니즘에 기초하여 아래에 열거하는 네 가지 유형으로 분류된다.

(1) 연성 강자성 합금

(2) 열탄성적 마르텐사이트 합금

(3) 알루미늄-아연 합금

(4) 가타성 거동(擧動)에 의존하는 합금

상기 (1)에 기재된 합금은 내부 응력이 존재시에는 진동을 제거할 수 없으므로, 그 응용 범위에 제약이있다. 상기 (2)에 기재된 합금 역시 작업성이 너무 낮고 실제 사용시 비용이 고가이다. 상기 (3)에 기재된 합금은 강도가 너무 낮기 때문에 구조 재료로서 충분한 내구성이 없다. 상기 (4)에 기재된 합금은 상기 결점들이 없는 재료로서, 개발되어 있다. 적층 결함의 가탄성 거동에 의존하는 제진 합금은 일본 특허 공개공보 제162746/1989호에 제안되어 있다. 상기 발명은 니켈 함량이 10 내지 30%인 오스테나이트 구조를 갖는 Fe-Ni-Mn 또는 Fe-Ni-Cr 합금을 제진 합금의 예로서 기재하고 있다. 그러나, 이들 합금의 강도는 단지 SUS 304 스테인레스강의 강도 정도 밖에 높지 않으므로, 이들 합금의 제진 특성을 저하시키는 일이없이 이들의 강도를 개선시키는 일이 요망되고 있다.

본 발명에서 의도하는 제진 합금은, 상기 합금에 이것의 고용(固溶) 강화를 돕는 Si 및 P와, 석출 경화를 돕는 Cu, Al, Ti, Nb, Be, N 및 B와 같은 원소들 중에서 선발되는 1종 이상의 소량의 원소를 상기 합금에 첨가함으로써, 제진 특성을 저하시키는 일이 없이 상기 합금들 중의 하나의 합금의 강도를 개선하기 위한 합금이다. 본 발명의 목적은 쌍정 이동과 적층 결함의 가탄성 거동에 의존하며, 강도와 가공성 및 용접성이 우수하고 저렴하며 다양한 구조 부재 또는 재료를 제조하는데 적합한 고강도의 제진 합금을 제공하기위 한 것이다.

발명의 개시

본 발명의 제진 합금은 M, Ni의 Mn의 조성을 도시하는 삼성분계(三成分系) 도표내의 접 A(M 80중량%, Ni 0.2중량%, Mn 10.8중량%), 점 B(M 75중량%, Ni 15중량%, Mn 10중량%) 및 점 C(M 75중량% Ni 0.2중량%, Mn 24.8중량%)를 연결할때 생기는 삼각형에 의해 설정되는 조성을 갖는 M-Ni-Mn의 합금이다.

본 발명의 제1실시예에 따른 합금은 M 성분이 Fe 및 Si일때 얻게 되는 Fe, Ni, Mn 및 Si으로 이루어지는 사원계 합금이다.

제2실시예에 따른 합금은, 진술한 M-Ni-Mn 합금에 있어서 M 성분이 Fe 및 P일때 얻게 되는 Fe, Ni, Mn 및 P로 이루어진 사원계 합금이다.

본 발명의 제3실시예에 따른 합금은, 전술한 M-Ni-Mn 합금에 있어서, M성분이 Fe 및 Al일때 얻게되는 Fe, Ni, Mn 및 Al로 이루어진 사원계 합금이다.

본 발명의 제4실시예에 따른 합금은, 전술한 M-Ni-Mn 합금에 있어서 M 성분이 Fe, Nb 및 C일때 얻게 되는 Fe, Ni, Mn, Nb 및 C로 이루어진 오원계 합금이다.

본 발명의 제5실시예에 따른 합금은, 전술한 M-Ni-Mn 합금에 있어서 M 성분이 Fe 및 Cu일때 얻게되는 Fe, Ni, Mn 및 Cu로 이루어진 사원계 합금이다.

본 발명의 제6실시예에 따른 합금은, 전술한 M-Ni-Mn 합금에 있어서 M 성분이 Fe, Mo 및 C일때 얻게 되는 Fe, Ni, Mn, Mo 및 C로 이루어진 오원계 합금이다.

본 발명의 제7실시예에 따른 합금은, 상기 M-Ni-Mn 합금에 있어서 M 성분이 Fe, Ti 및 C일때 얻게되는 Fe, Ni, Mn, Ti 및 C로 이루어진 오원계 합금이다.

본 발명의 제진 합금은, 아래의 표에 나타낸 바와 같이, M, Ni 및 Mn의 비율을 정하는 점 A∼C에 의해 형성되고 빗금 부분으로 표시된, 제1도의 삼성분계 도표 중의 빗금 구역 내의 범위에 드는 조성으로 이루어진다.

[표 1]

본 발명의 제1실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe 및 Si을 함유하고, 제2실시예에 따른 합금은 M성분으로서 Fe 및 P을 함유하며, 제3실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe 및 AL을 함유하며, 제4실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe, Nb 및 C를 함유하며, 제5실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe 및 Cu를 함유하며, 제6실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe, Mo 및 C를 제7실시예에 따른 합금은 M 성분으로서 Fe, Ti 및 C를 함유한다.

따라서, 본 발명의 제l∼제7실시예에 따른 각 제진 합금은 Si, P, Al, Nb, C, Cu, Mo 및 Ti(이하 첨가원소라고 부른다.)으로부터 선발되는 합금의 석출 경화용 원소들의 소량을 Fe-Ni-Mn 합금에 첨가함으로써 제진 특성을 지하시키는 일이 없이 그의 내산화성과 강도를 향상시킬 수 있게 된 것이다.

본 발명에 따른 제진 합금은 그 제진 기능이 그 구조 내에서 일어나는 쌍정이동 및 적층 결함의 가탄성거동에 의존한다. 이러한 유형의 제진 합금에 있어서, 만약 적층 결함의 에너지 수준이 매우 낮은 경우, 그 결함은 그 결정체 내에서 크게 전개되고, 가탄성 거동을 나타내는 진동 응력 수준은 높아지게 되므로, 합금은 그 응력에 용이하게 대응하지 못한다. 적층 결함의 에너지 수준이 너무 높을 경우에는, 적층 결함은 만족스런 제진 작용을 할 수 있을 만큼 전게되지 못한다. 에너지도 역시 쌍정 이동에 의해 흡수된다.

제1도중의 점 A, B 및 C에 의해 형성되는 삼각형에 의해 구획되는 조성으로 되는 M-Ni-Mn 합금은 적절한 에너지 수준과 쌍정 이동을 갖는 적층 결함이 가탄성 거동 덕택에 만족스런 제진 작용을 나타내게 된다.

아래에 나타낸 표 2는 본 발명의 제1∼제7실시예에 따른 각각의 합금 내에서 M으로 표시되는 첨가 원소의 적당한 비율을 보여주고 있다. 첨가 원소의 비율이 표 2에 나타낸 범위 보다 낮을때에는 합금은 만족스런 강도와 내산화성을 갖지 못하게 된다. 또한, 상기 범위 보다 높을때에는 합금은 제진 특성이 낮아지게된다.

[표 2]

발명의 바람직한 실시예

이하의 실시예에 따라 본 발명을 보다 상세히 설명하겠다.

표 3에 나타낸 조성의 M-Ni-Mn 합금의 제진 특성에 대한 검사를 수행하였다. 그 결과는 표 3에 나타내었다.

표 3으로부터, 본 발명에 따른 제진 합금은 탁월한 제진 특성을 나타낸다는 것을 분명히 알 수 있다.

표 3에 도시된 조성의 M-Ni-Mn 합금들은 인장 강도가 60㎏/mm²이상이고, 연신율이 35% 이상이라는 것이 판명되었다.

[ 표 3]

산업상 이용성

본 발명은 적층 결함의 가탄성 거동에 의존하여 높은 제진 특성을 나타내며, 강도, 가공성, 용접성이 우수하며 저렴하고, 따라서 다양한 종류의 구조 부재 또는 재료를 제조하기에 적합한 고성능의 M(Fe 및 특정의 첨가 원소들)-Ni-Mn계 제진 합금을 제공한다.

본 발명의 제진 합금은 사용 형식에 제한이 없고, 광범위한 구조 부재 또는 재료를 제조하는데 사용 가능하고, 주물을 주조하는 데에도 역시 사용될 수 있다. 이 합금은 내부 응력의 작용하에서도 양호한 제진결과를 나타낼 수 있다. 따라서, 상기 제진 합금은 산업상 이용성이 매우 높다.

Claims

제진 특성을 저하시키는 일이 없이 강도를 향상시키기 위한 합금으로, 주성분이 Ni 0.2∼1.5중량%, Mn 10∼24.8중량%, Nb 0.01∼5.0중량%, C 0.01∼2.0중량% 및 Fe 잔부인 조성으로 된 것을 특징으로 하는오원계 제진 합금.
제1항에 있어서, C : Nb의 중량비는 1 : 10인 것을 특징으로 하는 오원계 제진 합금.
제진 특성을 저하시키는 일이 없이 강도를 향상시키기 위한 합금으로, 구성분이 Ni 0.2∼1.5중량%, Mn 10∼24.8중량%, Ti 0.01∼5.0중량%, C 0.01∼2.0중량% 및 Fe 잔부인 조성으로 된 것을 특징으로 하는 오원계 제진 합금.
제3항에 있어서, C : Ti의 중량비는 1 : 10인 것을 특징으로 하는 오원계 제진 합금.