KR101997183B1

KR101997183B1 - 고인성을 갖는 벌크 니켈 기반 크롬 및 인 함유 금속 유리들

Info

Publication number: KR101997183B1
Application number: KR1020157014401A
Authority: KR
Inventors: 종 현 나; 마이클 플로이드; 마리오스 디. 데메트리오우; 윌리엄 엘. 존슨; 글렌 가렛; 맥시밀리엔 로네
Original assignee: 글라시메탈 테크놀로지, 인크.
Priority date: 2012-10-30
Filing date: 2013-10-30
Publication date: 2019-07-08
Also published as: JP6302477B2; WO2014070898A1; US20140116579A1; JP2016502597A; DE112013005202T5; CN104822852B; KR20150081327A; CN104822852A; US20140345755A9; US9863024B2

Abstract

Ni 기반 벌크 금속 유리 성형 합금이 제공된다. 합금은 Ni_(100- _a-b-c-d ₎Cr _a Nb _b P _c B _d 를 포함하고, 여기서 크롬(Cr)의 원자% a는 3 내지 13의 범위이고, 니오븀(Nb)의 원자% b는 x-y*a에 의해 결정되고(x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위임), 인(P)의 원자% c는 16.25 내지 17의 범위이고, 붕소(B)의 원자% d는 2.75 내지 3.5의 범위이고, 잔여량은 니켈(Ni)이며, 상기 합금은 적어도 6mm의 측면 치수를 갖는 금속 유리 오브젝트를 성형할 수 있고, 상기 금속 유리는 1 내지 2mm의 길이와 0.1 내지 0.15mm의 루트 반경을 갖는 노치를 포함하는 3mm 직경의 로드에 대해 측정될 때의 크랙 개시에서의 응력 세기 인자를 가지며, 상기 응력 세기 인자는 적어도 70 MPa m^1/2이다.

Description

고인성을 갖는 벌크 니켈 기반 크롬 및 인 함유 금속 유리들{BULK NICKEL-BASED CHROMIUM AND PHOSPHORUS BEARING METALLIC GLASSES WITH HIGH TOUGHNESS}

관련 출원들에 대한 상호 참조

본 출원은 2012년 10월 30일자로 출원된 발명의 명칭이 "고인성을 갖는 벌크 니켈 기반 크롬 및 인 함유 금속 유리들(Bulk Nickel-Based Chromium and Phosphorus Metallic Glasses with High Toughness)"인 미국 특허 가출원 제61/720,015호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 출원은 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다.

본 개시는 3m보다 더 큰 그리고 11mm 이상만큼 큰 직경을 갖는 벌크 금속 유리 로드(bulk metallic glass rod)들을 성형할 수 있는 Ni-Cr-Nb-P-B 유리들을 대상으로 한다.

3mm 이상의 직경들을 갖는 벌크 금속 유리 로드들을 성형할 수 있는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은, 2012년 8월 22일자로 출원된 발명의 명칭이 "벌크 니켈 기반 크롬 및 인 함유 금속 유리들(Bulk Nickel-Based Chromium and Phosphorus Bearing Metallic Glasses)"인 미국 특허 출원 제13/592,095호에서 개시되어 있으며, 상기 출원의 개시는 그 전체가 참조에 의해 본원에 통합된다. 그 출원에서, 유리 성형 능력의 피크는, 8.5 내지 9 원자% 범위의 크롬(Cr) 함량, 약 3 원자%의 니오븀(Nb) 함량, 3 내지 3.5 원자% 범위의 붕소(B) 함량, 및 약 16.5 원자%의 인(P) 함량에서 식별된다. 11mm만큼 큰 직경들을 갖는 벌크 금속 유리 로드들이 성형될 수 있다. 그러나, 합금은, 합금의 유리 성형성(formability)의 피크에서 상대적으로 낮은 인성(toughness)을 갖는 금속 유리를 성형한다.

높은 강도, 인성, 굽힘 연성(bending ductility), 및 내부식성과 같은, Ni 기반 P 및 B 함유 벌크 유리들의 매력적인 공학적 속성들 때문에, 높은 유리 성형 능력을 유지하면서, 더 나은 공학적 성능을 탐구하기 위해, 구체적으로는 더 높은 인성의 가능성을 탐구하기 위해, 전이 금속(transition metal)들의 다양한 조합들을 갖는 합금들을 개발하기 위한 요구가 남아 있다.

본 개시는 적어도 직경이 6mm인 금속 유리 로드들을 성형할 수 있는 유리 성형 능력(glass-forming ability; GFA)의 리지(ridge)를 따른 조성 범위들을 갖는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들 및 금속 유리들을 제공한다. 이 조성 리지를 따라서, Ni, Cr, 및 Nb의 농도들은, 준금속(metalloid) 조성을 일정하게 유지하면서, 동시에 변경되어, 기계적 성능 및 유리 성형 능력의 놀라운 조합들을 산출하게 된다. 실시형태들에서, 본 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은, 이전에 개시된 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들과 유사한 유리 성형 능력을 가지지만, 이들 이전에 개시된 합금들에 의해 성형되는 금속 유리들보다 훨씬 더 높은 인성을 갖는 금속 유리들을 성형한다. 본 합금들의 유리 성형 능력에서의 피크는 높은 금속 유리 노치 인성에 관련되는데, 이전에 개시된 합금들의 유리 성형 능력에서의 피크와 관련되는 상대적으로 낮은 노치 인성과는 대조적이다.

일 실시형태에서, 본 개시는 하기의 조성식(아래첨자들은 원자%를 나타냄)에 의해 표현되는 합금으로부터 성형되는 합금 또는 금속 유리를 제공한다:

Ni_(100- _a-b-c-d ₎Cr _a Nb _b P _c B _d 식 (1)

여기서:

a는 3 내지 13의 범위이고

b는 x - y*a에 의해 결정되고, 여기서 x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위이고

c는 16.25 내지 17의 범위이고

d는 2.75 내지 3.5의 범위이며

금속 유리 로드 직경은 적어도 6mm이다.

몇몇 실시형태들에서, a는 3.5 내지 12.5의 범위이고, b는 x - y·a에 의해 결정되며, 여기서 x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위이고, c는 16.25 내지 17의 범위이며, d는 2.75 내지 3.5의 범위이다.

다른 실시형태에서, 합금은 하기의 조성식(아래첨자들은 원자%를 나타냄)에 의해 표현된다:

Ni_{77.4375-0.875a}Cr_aNb_{4.0625-0.125a}P_16.5B₃ 식 (2)

여기서 Cr의 원자% a는 3 내지 13의 범위이다.

몇몇 실시형태들에서, Cr의 원자% a는 4 내지 13의 범위이다.

또 다른 실시형태에서, Cr의 원자%는 4 내지 9의 범위이며, 금속 유리 로드 직경은 적어도 9mm이다.

또 다른 실시형태에서, 1 원자%까지의 P는 Si에 의해 대체된다.

또 다른 실시형태에서, 2 원자%까지의 Cr은 Fe, Co, Mn, W, Mo, Ru, Re, Cu, Pd, Pt, 또는 이들의 조합들에 의해 대체된다.

또 다른 실시형태에서, 2 원자%까지의 Ni는 Fe, Co, Mn, W, Mo, Ru, Re, Cu, Pd, Pt, 또는 이들의 조합들에 의해 대체된다.

또 다른 실시형태에서, 1.5 원자%까지의 Nb는 Ta, V, 또는 이들의 조합들에 의해 대체된다.

또 다른 실시형태에서, 본 개시의 합금들은, 용융 상태에서 급격히 냉각되면, 적어도 11mm의 직경의 금속 유리 로드들을 성형할 수 있다.

또 다른 실시형태에서, 합금의 용융물은 급속 냉각 이전에 환원제로 용제처리된다(fluxed).

또 다른 실시형태에서, 냉각 이전의 용융물의 온도는 합금의 액화 온도보다 적어도 100도 높다.

또 다른 실시형태에서, 냉각 이전의 용융물의 온도는 적어도 1100℃이다.

또 다른 실시형태에서, 길이가 1 내지 2mm의 범위이고 루트 반경(root radius)이 0.1 내지 0.15mm의 범위인 노치를 포함하는 3mm 직경의 로드에 대해 측정했을 때 크랙 개시시의 응력 세기 인자로서 정의되는 노치 인성은 적어도 70 MPa m^1/2이다.

또한 본 개시는,

Ni₇₃ _. ₃₇₅Cr₃ _. ₅Nb₃ _.625P_16. ₅B₃, Ni₇₂ _. ₅Cr₄ _. ₅Nb₃ _.5P_16. ₅B₃, Ni₇₁ _. ₅Cr₅ _. ₆₄Nb₃ _.36P_16. ₅B₃, Ni_71.4Cr_5.64Nb_3.46P_16.5B₃, Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03, Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₁₇B₃ _. ₀₃Si₀ _.5, Ni_70.5Cr_6.78Nb_3.22P_16.5B_3,Ni_68.5Cr₉Nb₃P_16.5B₃, Ni_67.25Cr_10.5Nb_2.75P_16.5B_3,및 Ni_65.5Cr_12.5Nb_2.5P_16.5B₃으로 구성되는 군으로부터 선택되는 조성들을 갖는 합금 또는 금속 유리를 대상으로 한다.

특정 실시형태에서, 합금은 조성 Ni_67.25Cr_5.5Nb_3.4P_16.5B₃을 포함하고, 적어도 11mm의 측면 치수(lateral dimension)를 갖는 비정질의 벌크 오브젝트를 성형할 수 있다.

추가적인 실시형태에서, 금속 유리를 성형하기 위한 방법이 제공된다. 그 방법은 합금을 용융 상태로 융융시키는 것을 포함하고, 합금은 조성식 Ni_{(100-a-b-c-d)}Cr_aNb_bP_cB_d을 갖는 적어도 Ni, Cr, Nb, P, 및 B를 포함하고, 크롬(Cr)의 원자% a는 3.5 내지 12.5의 범위이고, 니오븀(Nb)의 원자% b는 x-y*a에 의해 결정되고, 여기서 x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위이며, 인(P)의 원자% c는 16.25 내지 17의 범위이고, 붕소(B)의 원자% d는 2.75 내지 3.5의 범위이며, 잔여량(balance)은 니켈(Ni)이다. 또한, 그 방법은 합금의 결정화를 방지하기에 충분히 빠른 냉각 속도로 용융된 합금을 냉각시키는 것을 포함한다.

추가적인 실시형태들 및 피쳐들은 후속하는 설명에서 부분적으로 설명되며, 명세서의 고찰을 통해 부분적으로는 당업자들에게 명백할 것이거나 또는 본 발명의 실시에 의해 학습될 수도 있을 것이다. 본 발명의 본질과 이점들의 추가적인 이해는, 본 개시의 일부를 형성하는 도면들 및 명세서의 나머지 부분들을 참조하여 실현될 수도 있다.

설명은 하기의 도면들 및 데이터 그래프들을 참조하면 더 잘 이해될 것이며, 그 도면들 및 데이터 그래프들은 본 개시의 다양한 실시형태들로서 나타내어지며 본 개시의 범위의 완전한 범위열거(recitation)로서 간주되어선 안된다.
도 1은 Ni₇₇ _.5- _xCr _x Nb ₃ P₁₆ _. ₅B₃ 합금들(3 ≤ x ≤ 15)의 유리 성형 능력에 대한 Cr 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(이 도면은 앞서 개시된 미국 특허 출원 제13/592,095호의 도 3이다).
도 2는 금속 유리들 Ni₇₇ _.5- _xCr _x Nb ₃ P₁₆ _. ₅B₃ (4 ≤ x ≤ 13)의 노치(notch) 인성에 대한 Cr 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(이 도면은 앞서 개시된 미국 특허 출원 제13/592,095호의 도 19이다).
도 3은 Ni₆₉Cr ₁₁ _.5- _x Nb _x P₁₆ _. ₅B₃ 합금들 (1.5 ≤ x ≤ 5)의 유리 성형 능력에 대한 Nb 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(이 도면은 앞서 개시된 미국 특허 출원 제13/592,095호의 도 2이다).
도 4는 금속 유리들 Ni₆₉Cr ₁₁ _.5- _x Nb _x P₁₆ _. ₅B₃ (2 ≤ x ≤ 4)의 노치 인성에 대한 Nb 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(이 도면은 앞서 개시된 미국 특허 출원 제13/592,095호의 도 29이다).
도 5는 본 개시의 실시형태들에 따른, Ni₇₇ _.4375- _0.875 _x Cr _x Nb₄ _.0625- _0.125 _x P₁₆ _. ₅B₃ 합금들의 유리 성형 능력에 대한 Cr 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다.
도 6은 본 개시의 실시형태들에 따른, 가변 Cr 원자%를 갖는 Ni₇₇ _.4375-0.875 _x Cr _x Nb_4.0625-0.125 _x P_16.5B₃ 시리즈의 샘플 금속 유리들에 대한 열량측정법 주사(calorimetry scan)들을 예시한다.
도 7은 본 개시의 실시형태들에 따른, 금속 유리들 Ni₇₇ _.4375- _0.875 _x Cr _x Nb₄ _.0625-0.125 _x P_16.5B₃의 노치 인성에 대한 Cr 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다.
도 8은 본 개시의 실시형태들에 따른, Cr 및 Nb 함량들에 대해 플롯된 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들 및 금속 유리들의 유리 성형 능력과 노치 인성의 윤곽 플롯(contour plot)을 제공한다.
도 9는 본 개시의 실시형태들에 따른, 샘플 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 10mm 로드의 비정질 구조를 검증하는 X선 회절도를 제공한다.
도 10은 조성 Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03을 갖는 샘플 금속 유리에 대한 압축 응력-변형도(compressive stress-strain diagram)를 제공한다.
도 11은 조성 Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03을 갖는 샘플 금속 유리에 대한 인장 응력-변형도(tensile stress-strain diagram)를 제공한다.
도 12는 조성 Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03을 갖는 인장 파괴된(failed) 샘플 금속 유리의 도그 본 시료(dog bone specimen)의 파단면(fracture surface)의 이미지를 제공한다.
도 13은 조성 Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03을 갖는 3mm 금속 유리 로드의 6M HCI 용액에서의 부식 깊이 대 시간을 도시하는 플롯을 제공한다.

본 개시는, 하기에 설명되는 바와 같은 도면들과 연계하여 취해진 하기의 상세한 설명을 참조하는 것에 의해 이해될 수도 있다. 예시적 명확성을 위해, 다양한 도면들에서의 소정의 엘리먼트들은 실척으로 도시되지 않을 수도 있음을 유의한다.

합금 조성들 및 금속 유리 조성들의 설명

제공되는 개시 및 도면들에 따르면, 금속 유리를 성형하기 위해 아주 낮은 냉각 속도들을 요구하는 잘 정의된 조성 리지를 따라 놓여 있는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들이 제공되어, 적어도 6mm보다 더 큰 직경들을 갖는 금속 유리 로드들이 성형될 수 있도록 하는 벌크 금속 유리 성형을 허용하게 된다. 특정 실시형태들에서, Ni, Cr, 및 Nb의 상대적 농도들을 제어하고, 또한 약 16.5 원자%의 P 및 약 3 원자%의 B의 소수 추가물(minority addition)들을 혼합하는 것에 의해, 이들 합금들은 6mm보다 더 큰 직경들을 갖는 금속 유리 로드들을 성형할 수 있다. 본 조성 리지는, 합금들로부터 성형되는 금속 유리들에 대해 상대적으로 높은 인성 및 양호한 유리 성형성 둘 다의 조합을 갖는 합금을 제공한다.

본 개시에서, 각각의 합금의 유리 성형 능력은 "임계 로드 직경(critical rod diameter)"에 의해 정량화되며, 임계 로드 직경은, 용융 합금을 포함하는 석영 튜브를 수중 냉각(water quenching)의 방법에 의해 처리될 때 비정질의 페이즈가 성형될 수 있는 최대 로드 직경으로서 정의된다.

크랙 개시시의 응력 세기 인자(K _q )로서 정의되는 노치 인성은, 노치의 존재시 파단에 저항하는 재료의 능력의 측정치이다. 노치 인성은 노치로부터 시작된 크랙을 전파시키는 데 필요한 일의 측정치이다. 높은 K _q 는, 결함들의 존재에서 재료가 튼튼할 것임을 보장한다.

몇몇 실시형태들에서, 적어도 6mm의 임계 로드 직경을 갖는 본 개시의 조성 리지를 따라 가게 되는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은 다음의 조성식(아래첨자들은 원자%를 나타냄)에 의해 표현될 수 있다:

Ni_(100- _a-b-c-d ₎Cr _a Nb _b P _c B _d 식 (1)

여기서, a는 3 내지 13의 범위이고, b는 x - y·a에 의해 결정되며, 여기서 x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위이고, c는 16.25 내지 17의 범위이며, d는 2.75 내지 3.5의 범위이다.

몇몇 실시형태들에서, 적어도 6mm의 임계 로드 직경을 갖는 본 개시의 조성 리지를 따라 가게 되는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은 식 (1)에 의해 표현될 수 있고, 여기서, a는 3.5 내지 12.5의 범위이고, b는 x - y·a에 의해 결정되며, 여기서 x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위이고, c는 16.25 내지 17의 범위이며, d는 2.75 내지 3.5의 범위이다.

몇몇 실시형태들에서, 본 개시의 조성 리지를 따라 가게 되는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은 다음의 식(아래첨자는 원자%를 나타냄)에 의해 표현될 수 있다:

Ni_{77.4375-0.875a}Cr_aNb_{4.0625-0.125a}P_16.5B₃ 식 (2)

여기서 Cr의 원자% a는 3 내지 13의 범위이다.

몇몇 실시형태들에서, 본 개시의 조성 리지를 따라 가게 되는 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은 식 (2)에 의해 표현될 수 있고, 여기서 Cr의 원자% a는 4 내지 13의 범위이다.

상기 식들에 따른 본 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들의 실시형태들은 11mm만큼 큰 또는 더 큰 임계 로드 직경들을 가지며, 이전의 미국 특허 출원 제13/592,095호에서 개시된 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들보다 상당히 더 높은 노치 인성을 갖는다.

개시된 조성식인 식 (1)을 만족하는 조성을 갖는 합금들로부터 성형된 금속 유리들의 특정 실시형태들은 표 1에 나타내어진다. 내지 , 및 내지 0은, 식 (1)에 의해 주어진 범위의 대략 중간에 걸쳐 놓여 있는 식 (2)에 의해 주어지는 좁은 범위를 만족한다.

샘플 합금들의 임계 로드 직경들은, 대응하는 금속 유리들의 노치 인성과 함께, 표 1에 또한 열거되어 있다. 모든 샘플들(샘플 1 내지 샘플 10)은 3.5 내지 12.5의 범위인 원자%의 Cr, 및 6mm 이상의 임계 로드 직경들을 갖는다. 또한, 4 내지 9의 범위의 원자%의 Cr을 갖는 샘플 2 내지 샘플 8은,9mm 내지 11mm의 범위의 임계 로드 직경들을 갖는다. 특히, 약 5.5 원자%의 Cr 함량, 약 3.4 원자%의 Nb 함량, 약 3 원자%의 B 함량, 및 약 16.5 원자%의 P 함량을 갖는 샘플 5가, 11mm의 임계 로드 직경을 나타내는, 유리 성형 능력에서의 피크를 나타낸다. 이전의 미국 특허 출원 제13/592,095호에서 개시된 바와 같은 8.5 원자%의 Cr, 3 원자%의 Nb, 16.5 원자%의 P, 및 3 원자%의 B를 갖는 은, 유리 성형 능력에서의 피크에 가장 가까운 합금이며, 10mm의 임계 로드 직경을 나타낸다.

금속 유리들의 내지 및 는 적어도 70 MPa m^1/2 이상의 노치 인성을 나타내며, 이것은 금속 유리 샘플 8에 의해 나타내어지는 34 MPa m^1/2의 약 2배만큼 높은 값인데, 샘플 8이 모든 샘플들 중에서 가장 낮은 노치 인성을 갖는다. 금속 유리 샘플 10은 샘플 1 내지 샘플 7 및 샘플 9보다 더 낮은 노치 인성을 갖는다.

샘플 3에 대해 미세한(minor) 조성 조정이 다음과 같이 수행되었다: 니오븀 농도가 니켈을 희생 삼아 0.1 원자%만큼 증가되었다. 결과는 샘플 4이며, 유리 성형 능력에서는 변화가 없지만 인성에서는 약간 향상되어 약 75 MPa m^1/2의 노치 인성을 나타낸다.

적은 조성적 미세 튜닝이 에 대해 다음과 같이 또한 수행되었다: 전체 준금속 함량(즉, 인과 붕소 농도들의 합)이 0.2 원자%만큼 증가되고, 전체 전이 금속 함량(즉, 크롬 및 니오븀 농도들의 합)이 0.2 원자%만큼 감소되지만, 니켈 농도는 변하지 않고 유지된다. 결과는 이며, 유리 성형 능력은 약간 향상되어 11mm의 임계 로드 직경을 나타내지만, 인성은 약간 떨어져서, 약 75 MPa m^1/2의 노치 인성을 나타낸다.

0.5 원자%의 P를 Si로 대체하는 것에 의해 에 대해 추가적인 교정(refinement)이 수행된다. 결과는 이다. 은 10mm의 임계 로드 직경 및 약 82 MPa m^1/2의 노치 인성을 나타낸다.

[표 1]

도 1은 Ni₇₇ _.5- _xCr _x Nb ₃ P₁₆ _. ₅B₃ 합금들(여기서, 3 ≤ x ≤ 15)의 유리 성형 능력에 대한 Cr 원자%(x)의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(미국 특허 출원 제13/592,095호에서 이전에 개시됨). 도시된 바와 같이, 합금은 8.5 내지 9 원자%의 Cr에서 GFA에서의 피크를 갖는다.

도 2는 금속 유리들 Ni_77.5-xCr _x Nb ₃ P_16.5B₃(여기서, 4 ≤ x ≤ 13)의 노치 인성에 대한 Cr 원자%(x)의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(미국 특허 출원 제13/592,095호에서 이전에 개시됨). 도시된 바와 같이, 9 원자%의 Cr을 갖는 GFA의 피크에서의 합금은, 도 1에 도시된 바와 같이, 약 30 MPa m^1/2의 낮은 노치 인성을 갖는다.

도 3은 Ni₆₉Cr _11.5-x Nb _x P_16.5B₃ 합금들(여기서, 1.5 ≤ x ≤ 5)의 유리 성형 능력에 대한 Nb 원자%(x)의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(미국 특허 출원 제13/592,095호에서 이전에 개시됨). 도시된 바와 같이, 합금들은 3 원자%의 Nb에서 GFA에서의 피크를 갖는다.

도 4는 조성 Ni₆₉Cr_11.5 _-x Nb _x P_16.5B₃(여기서, 2 ≤ x ≤ 4)을 갖는 금속 유리들의 노치 인성에 대한 Nb 원자%(x)의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다(미국 특허 출원 제13/592,095호에서 이전에 개시됨). 도시된 바와 같이, 3 원자%의 Nb를 갖는 GFA의 피크에서의 합금은, 도 1에 도시된 바와 같이, 약 35 MPa m^1/2의 낮은 노치 인성을 갖는다.

도 5는 본 개시의 실시형태들에 따른, Cr의 원자%에 대한 Ni_{77.4375-0.875} _x Cr _x Nb_4.0625-0.125 _x P_16.5B₃ 합금들(표 1에 열거된 내지 , 및 내지 0)의 임계 로드 직경의 데이터 플롯을 제공한다. 샘플 합금 조성들은 식 (2)를 만족한다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, Cr 함량이 3 내지 13 원자%이고 Nb 함량이 식 (2)에 의해 결정되면, 임계 로드 직경은 6mm보다 더 크고 10mm만큼 크다. 또한, 높은 유리 성형 능력으로의 전이가 3 내지 3.5 원자%에서 아주 급격히 발생하고, 약 5.5%에서 피크를 이루고, 그 다음 12.5 내지 13 원자% 사이에서 급격히 감소되는 것이 명백하다. 유리 성형 능력에 대한 변수 x의 영향(즉, 식 (2)에 따라 Ni를 희생 삼아 Cr 및 Nb 함량들을 동시에 변경시키는 것)은 이전의 미국 특허 출원 제13/592,095호에서는 고려되지 않았다.

도 6은 본 개시의 실시형태들에 따른, 가변 Cr 원자%를 갖는 Ni_{77.4375-0.875} _x Cr _x Nb_4.0625-0.125 _x P_16.5B₃ 시리즈의 샘플 금속 유리들에 대한 열량측정법 주사들을 예시한다. 도 6에서, 왼쪽에서 오른쪽으로의 화살표들은, 각각, 유리 전이, 결정화, 고체상(solidus) 및 액체상(liquidus) 온도들을 표시한다.

금속 유리들 Ni_{77.4375-0.875} _x Cr _x Nb_4.0625-0.125 _x P_16.5B₃의 시차 열량측정법 주사(differential calorimetry scan)들은, Cr의 원자%가 4.5 내지 6의 범위일 때 고체상 및 액체상 온도들이 얕은 극소점(shallow minimum)을 통과한다는 것을 나타내며, 유리 성형 능력에서의 피크는 도 5에서 도시된 바와 같이 관측된다.

도 7은 본 개시의 실시형태들에 따른, 금속 유리들 Ni_{77.4375-0.875} _x Cr _x Nb_4.0625-0.125 _x P_16.5B₃의 노치 인성에 대한 Cr 원자%의 영향을 도시하는 데이터 플롯을 제공한다. 식 (2)를 만족하는 금속 유리들의 실시형태들의 노치 인성은 도 7에 플롯된다. 그 플롯에서 알 수 있는 바와 같이, 노치 인성은 x=4.5 원자%(여기에서, 유리 성형 능력은 본 개시에서 주어지는 피크 근처에 또한 있다)에서 피크에 도달하고, x=9 원자%(여기에서, 최소값의 33.5 MPa m^1/2이, 미국 특허 출원 제13/592,095호에서 제시되는 바와 같은 이전에 개시된 합금들의 유리 성형 능력에서의 피크와 관련됨) 근처에서 깊은 최소값을 통과한다. 따라서, 본 개시의 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들은 동등한 또는 더 나은 유리 성형 능력을 가지지만, 그 합금들로부터 성형되는 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들은, 이전에 개시된 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들보다 훨씬 더 높은 노치 인성을 갖는다.

도 8은 본 개시의 실시형태들에 따른, Cr 및 Nb 함량들에 대해 플롯된 Ni-Cr-Nb-P-B 합금들의 유리 성형 능력과 그 합금들로부터 성형된 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들의 노치 인성의 윤곽 플롯을 제공한다. Cr 함량은 수평축 상에 있고 Nb 함량은 수직축 상에 있다. 3개의 윤곽들이 존재한다: 각각, 8mm, 5mm, 및 3mm의 GFA에 대한, 402, 404, 및 406. Cr 및 Nb의 조성 리지는 식 (1) 또는 식 (2)에 의해 정의된다. 리지를 따라, 유리 성형 능력은 적어도 6mm 이상이다. 리지는, 식 (1) 또는 식 (2)를 만족하는 합금들을 정의하지만, 그 리지의 양쪽 상에 떨어지는, 예컨대 리지를 넘지만 영역들(404 및 406) 내에 떨어지는 합금들은 더 낮은 유리 성형 능력을 갖는다. 본 개시에서 제공되는 유리 성형 능력에서의 피크는 노치 인성이 높은 영역에 위치되는 것으로 또한 도시되는데, 배경기술에서 논의된 바와 같이, 미국 특허 출원 제13/592,095호에서 개시된 합금들의 유리 성형 능력에서의 피크에 대한 더 낮은 노치 인성과는 대조적이다.

조성 리지에서, 원자% B는 약 3이고, 원자% P는 약 16.5이며, Nb 및 Cr의 원자%는 식 (1) 또는 식 (2)를 만족하도록 얽히고, 그 결과 원자% Nb는 약 3 내지 약 3.5의 범위이고 Cr의 함량은 약 3.5 내지 약 9 원자%의 범위가 된다. 이들 조성 범위들을 사용하면, 9 내지 11mm 범위의 또는 더 큰 직경들을 갖는 벌크 금속 유리 로드들이 성형될 수 있다. 조성 리지 내의 금속 유리들에 대한 노치 인성은 적어도 70 MPa m^1/2이다.

조성 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03을 갖는 샘플 합금5는, 본원에서 설명되는 바와 같이, 0.5mm 두께의 벽들을 갖는 석영 튜브들에서 처리되면 11mm의 임계 로드 직경을 갖는다. 또한, 이 합금은 (본원에서 설명되는 방법에서와 같이 0.5mm 두께의 벽들 대신) 1mm 두께의 벽을 갖는 석영 튜브에서 처리되었고, 완전히 비정질의 10mm 로드들을 성형할 수 있다고 확인되었다. 도 9는 본 개시의 실시형태들에 따른, 샘플 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 10mm 로드의 비정질 구조를 검증하는 X선 회절도를 예시한다.

샘플 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03은 약 75 MPa m^1/2의 노치 인성을 가지며, 이것은 이전의 특허 출원 제13/592,095호에서 개시되는 최대 임계 로드 직경을 갖는 유리 성형 합금의 것의 약 2배이다. 예를 들면, 이전의 특허 출원은, 약 10mm의 임계 로드 직경을 갖는 합금 Ni_68.5Cr₉Nb₃P_16.5B₃의 노치 인성이 약 30 MPa m^1/2인 것을 개시한다.

금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 다양한 열물리적, 기계적, 및 화학적 속성들이 조사되었다. 측정되는 열물리적 속성들은 유리 전이, 결정화, 고체상 및 액체상 온도들, 밀도, 전단 탄성률(shear modulus), 체적 탄성률(bulk modulus), 영률(Young's modulus), 및 푸아송비(Poisson's ratio)를 포함한다. 측정되는 기계적 속성들은, 노치 인성 외에, 압축 항복강도(compressive yield strength), 인장 항복강도(tensile yield strength), 및 경도를 포함한다. 측정되는 화학적 속성들은 6M HCl에서의 내부식성을 포함한다. 이들 속성들은 표 2에 열거된다.

압축뿐만 아니라 인장시 측정될 수 있는 항복강도(σ _y )는 비탄성적으로 휘는 것에 저항하는 재료의 능력의 측정치이다. 항복강도는 재료가 가소적으로(plastically) 항복하는 응력이다. 높은 σ _y 는 재료가 강할 것임을 보장한다. 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03에 대한 압축 및 인장 응력-변형도는 도 10과 도 11에 각각 나타내어진다. 압축 및 인장 항복강도들은, 각각 2375MPa 및 2250MPa인 것으로 추정되고, 표 2에 열거된다. 응력-변형도에서 입증되는 바와 같이, 재료가 압축에서 상당한 거시적 가소 변형을 나타내는 것을 주목하는 것은 흥미롭다. 인장에서는 어떠한 거시적 변형도 입증되지 않지만(이것은 금속 유리들에서는 기대되지 않는다), 도 12의 파단면에 의해 입증되는 바와 같이, 재료의 파괴는 전단 밴드(shear band)를 따른 전단에 의해 트리거되고, 이것은 연성의 금속 유리들의 특성이다.

경도는 가소성 압입(plastic indentation)에 저항하는 재료의 능력의 측정치이다. 높은 경도는, 재료가 압입 및 긁힘에 저항할 것임을 보장할 것이다. 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 비커스(Vickers) 경도는 720.7±9.1 ㎏f/㎟인 것으로 측정된다. 현재의 개시에 따른 모든 금속 유리 조성들의 경도는 700 ㎏f/㎟을 넘을 것으로 예상된다.

K _q ²/πσ _y ²(여기서, σ _y 는 인장 항복강도임)로서 정의되는 소성 영역 반경(plastic zone radius)(r _p )은, 치명적 파단이 촉진되는 임계 결함 사이즈의 측정치이다. 소성 영역 반경은 결함들에 대한 재료의 민감도를 결정한다; 높은 r _p 는 결함들에 대한 재료의 낮은 민감도를 표시한다. 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 소성 영역 반경은 0.35mm인 것으로 추정된다.

마지막으로, 본 Ni-Cr-Nb-P-B 금속 유리들은 예외적인 내부식성을 또한 나타낸다. 예시적인 금속 유리 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03의 내부식성은 6M HCl에서의 침지 테스트에 의해 평가된다. 금속 유리 로드의 밀도는 아르키메데스법을 사용하여 7.89g/cc인 것으로 측정되었다. 부식 깊이 대 시간의 플롯은 도 13에 나타내어진다. 대략 934시간에서의 부식 깊이는 약 8.2마이크로미터인 것으로 측정된다. 부식률은 0.073mm/년인 것으로 추정된다. 현재의 개시에 따른 모든 금속 유리 조성들의 부식률은 1mm/년 미만인 것으로 예상된다.

[표 2]

샘플 합금들 프로세싱 방법들의 설명

합금들을 제조하는 방법은, 불활성 대기 하에서 석영 튜브 안에 적절한 양들의 원소 성분들의 유도 용융을 포함한다. 성분 원소들의 순도 레벨들은 다음과 같았다: Ni 99.995%, Cr 99.996%, Nb 99.95%, P 99.9999%, Si 99.9999%, 및 B 99.5%. 용융 도가니는, 대안적으로, 알루미나 또는 지르코니아, 그라파이트, 소결된 결정질(crystalline) 실리카, 또는 구리 또는 은으로 만들어진 수냉식 허스(water-cooled hearth)와 같은 세라믹일 수도 있다.

합금 잉곳들로부터 금속 유리 로드들을 제조하기 위한 특정 방법은, 고순도의 아르곤 하의 1100℃ 또는 그 이상의, 몇몇 실시형태들에서는, 1150℃ 내지 1400℃ 범위의 노(furnace) 내에서 0.5mm 두께의 벽들을 갖는 석영 튜브 내의 합금 잉곳들을 재용융하고 실온의 수조(water bath)에서 급격히 냉각시키는 것을 포함한다. 대안적으로, 배쓰(bath)는 얼음물 또는 오일일 수 있다. 다르게는, 금속 유리 물품들은 용융된 합금을 금속 몰드에 주입하거나 붓는 것에 의해 성형될 수 있다. 몰드는, 다른 재료들 중에서도, 구리, 황동, 또는 스틸로 이루어질 수 있다.

용융 실리카(fused silica)는 일반적으로 불량한 열 도체이다. 튜브 벽의 두께를 증가시키는 것은, 용융물 냉각 프로세스 동안 열 제거율을 떨어뜨려, 주어진 조성에 의한 비정질 페이즈를 가지고 성형될 수 있는 로드의 직경을 제한하게 된다. 예를 들면, 합금 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03은, 0.5mm의 벽 두께를 갖는 용융 실리카 튜브 내의 고온의 용융물을 수중 냉각하는 것에 의해 처리되면 11mm 직경의 로드(표 1의 샘플 5)를 성형할 수 있다. 1.0mm의 두께를 갖는 용융 실리카 튜브 내에서 동일한 방법으로 처리되면, 합금 Ni₇₁ _. ₄Cr₅ _. ₅₂Nb₃ _.38P_16. ₆₇B₃ _.03은 직경이 10mm인 금속 유리 로드들을 성형할 수 있다.

옵션적으로, 비정질 물품을 제조하기 이전에, 불활성 대기 하에서 석영 튜브 내의 잉곳들을 재용융하고, 합금 용융물을 용융된 환원제와 접촉하게 하고, 불활성 대기 하에서 그리고 후속적으로 수중 냉각 하에서, 2개의 용융물들이 약 1200℃ 또는 그보다 높은 온도에서 약 1000초 동안 상호작용하는 것을 허용하는 것에 의해, 합금된 잉곳들은 환원제로 용제처리될 수도 있다.

유리 성형 능력을 평가하기 위한 테스트 방법론

각각의 합금의 유리 성형 능력은, 위에서 설명된 방법에 의해 처리될 때 합금의 비정질 페이즈(즉, 금속 유리 페이즈)가 성형될 수 있는 최대 로드 직경을 결정하는 것에 의해 평가되었다. 합금들의 비정질 구조를 검증하기 위해 Cu-Kα 방사선에 의한 X선 회절이 수행되었다.

시차 주사 열량측정법을 위한 테스트 방법론

샘플 금속 유리들의 유리 전이, 결정화, 고체상, 및 액체상 온도들을 결정하기 위해, 샘플 금속 유리들에 대해, 20 K/분의 주사 속도로 시차 주사 열량측정법이 수행되었다.

노치 인성을 측정하기 위한 테스트 방법론

샘플 금속 유리들의 노치 인성이 3mm 직경의 로드들에 대해 수행되었다. 로드들은, 0.10 내지 0.13mm의 범위의 루트 반경을 갖는 와이어 쏘(wire saw)를 사용하여 로드 직경의 거의 절반의 깊이로 노치되었다. 노치된 시료들에 대해, 노칭된 면을 조심스럽게 정렬하고 중심 부하점의 반대면과 마주하도록 한 상태에서, 12.7mm의 스팬을 갖는 3점 빔 구성의 테스트가 수행되었다. 임계 파단 부하는, 나사 구동되는 테스팅 프레임을 사용하여 0.001mm/초의 일정한 크로스헤드 속도에서 단조롭게 증가하는 부하를 인가하는 것에 의해 측정되었다. 적어도 3번의 테스트가 수행되었고, 테스트들간 편차는 노치 인성 플롯들에 포함된다. 본원에서 활용되는 기하학적 구성에 대한 응력 세기 인자는 무라카미(Y. Murakami, Stress Intensity Factors Handbook, Vol. 2, Oxford: Pergamon Press, p. 666 (1987))에 의한 분석법을 사용하여 평가되었다.

압축 항복강도를 측정하기 위한 테스트 방법론

샘플 금속 유리들의 압축 테스팅은 직경이 3mm이고 길이가 6mm인 원통형 시료에 대해 수행되었다. 단조롭게 증가하는 부하는 나사 구동되는 테스팅 프레임을 사용하여 0.001mm/초의 일정한 크로스헤드 속도에서 인가되었다. 변형은 선형 가변 차동 변압기(linear variable differential transformer)를 사용하여 측정되었다. 압축 항복강도는 0.2% 내력(proof stress) 기준을 사용하여 추정되었다.

인장 항복강도를 측정하기 위한 테스트 방법론

ASTM E8 (Standard Test Methods for Tension Testing of Metallic Materials; 금속 재료들의 인장 테스팅용 표준 테스트 방법들)에 따라 단축 인장 테스팅이 수행되었다. 감소된 14mm 길이의 게이지 길이와 2mm 직경의 원형 게이지 단면을 갖는 인장 도그본 샘플이 준비되었다. 나사 구동되는 테스팅 프레임 상에서 1 mm/초의 크로스헤드 속도에서 샘플을 당겼다. 감소된 게이지 섹션 내에 위치된 신장계(extensometer)에 의해 변형이 측정되었다.

경도 측정을 위한 테스트 방법론

비커스 미소경도 테스트기를 사용하여 샘플 금속 유리들의 비커스 경도(HV0.5)가 측정되었다. 500g의 부하와 10초의 결투 시간(duel time)을 사용하여 3mm의 편평하고 연마된 단면 상에 마이크로 압입이 삽입되는 테스트들이 7번 수행되었다.

밀도 및 계수들(moduli)을 측정하기 위한 테스트 방법론

25 ㎒의 압전변환기(piezoelectric transducer)들에 의한 펄스 에코 오버랩 셋업(pulse-echo overlap set-up)을 사용하여 직경이 3mm이고 길이가 약 3mm인 원통형 금속 유리 시료에 대해, 전단 및 길이방향 파속들이 초음파적으로 측정되었다. 밀도는, "American Society for Testing and Materials standard(미국 재료시험협회) C693-93"에서 주어지는 바와 같이, 아르키메데스법에 의해 측정되었다. 밀도 및 탄성 상수값들을 사용하여, 전단 탄성률, 체적 탄성률, 영률 및 푸아송비가 추정되었다.

내부식성을 측정하기 위한 테스트 방법론

샘플 금속 유리들의 내부식성은 염산(HCl) 침지 테스트들에 의해 평가되었다. 최초 2.90mm의 직경, 및 19.41mm의 길이를 갖는 금속 유리 샘플의 로드가 실온의 6M HCl의 배쓰 내에 침지되었다. 금속 유리 로드의 밀도는 아르키메데스법을 사용하여 측정되었다. 침지 동안 다양한 스테이지들에서의 부식 깊이는 ±0.01 mg의 정확도로 질량 변화를 측정하는 것에 의해 추정되었다. 부식률은 선형 동역학(linear kinetics)을 가정하여 추정되었다.

조성 리지를 따른 제어된 범위들을 갖는 개시되는 Ni-Cr-Nb-P-B 또는 Ni-Cr-Nb-P-B-Si 합금들은 양호한 유리 성형 능력을 나타낸다. 개시되는 합금들은, 본원에서 설명되는 특정 방법에 의해 처리될 때, 적어도 6mm의 그리고 약 11mm 이상까지의 직경들의 금속 유리 로드들을 성형할 수 있다. 또한, 아주 양호한 유리 성형 능력을 갖는 소정의 합금들은, 70 MPa m^1/2을 초과하는 상대적으로 높은 인성을 갖는다. 우수한 기계적 및 부식 성능과 함께 높은 유리 성형 능력의 조합은, 현재의 Ni 기반 금속 유리들을, 다양한 공학적 애플리케이션에 대한 우수한 후보들로 만든다. 많은 다른 애플리케이션들 중에서, 개시되는 합금들은 소비자 전자장치, 치과적 그리고 의료적 임플란트들 및 의료기기들, 명품, 및 스포츠 제품 애플리케이션들에서 사용될 수도 있다.

수 개의 실시형태들이 설명되었지만, 다양한 변형, 선택적인 제조, 및 균등물이 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않고 이용될 수 있다는 것이 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 인식될 것이다. 또한, 다수의 잘 알려진 프로세스들 및 요소들은 본 발명을 불가피하게 애매하게 하는 것을 회피하도록 설명되지 않았다. 따라서, 상술된 설명은 발명의 범위를 제한하는 것으로 인정되지 않아야 한다.

본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 현재 개시된 실시형태들이 예를 통해 교시하고 제한되지 않는다는 것을 인식할 것이다. 따라서, 상기 설명에 포함되거나 첨부 도면에 도시된 주제는 제한적인 측면에서가 아니라 일례로서 해석되어야 한다. 이하의 특허청구범위는 본 명세서에 설명된 포괄적인 특징과 특정한 특징뿐만 아니라 언어의 문제로서 그 사이에 속할 수 있는 본 발명의 방법 및 시스템의 범위의 모든 명세서를 포함하도록 해석된다.

Claims

하기의 조성식
Ni_(100- _a-b-c-d ₎Cr _a Nb _b P _c B _d 에 의해 표현되는 조성을 갖는 합금으로서,
크롬(Cr)의 원자% a는 3 내지 13의 범위이고,
니오븀(Nb)의 원자% b는 x-y*a에 의해 결정되고 - x는 3.8 내지 4.2의 범위이고 y는 0.11 내지 0.14의 범위임 -,
인(P)의 원자% c는 16.25 내지 17의 범위이고,
붕소(B)의 원자% d는 2.75 내지 3.5의 범위이고,
잔여량(balance)은 니켈(Ni)이며,
상기 합금은 금속 유리(metallic glass)를 성형할 수 있고 적어도 6mm의 임계 로드(rod) 직경을 가지고,
금속 유리는 1 내지 2mm의 길이와 0.1 내지 0.15mm의 루트 반경(root radius)을 갖는 노치(notch)를 포함하는 3mm 직경의 로드에 대해 측정될 때의 크랙 개시에서의 응력 세기 인자를 가지며, 상기 응력 세기 인자는 적어도 70 MPa m^1/2인, 합금.
◈청구항 2은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서, 크롬(Cr)의 원자% a는 3.5 내지 12.5의 범위인, 합금.
삭제
삭제
◈청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서, 상기 Cr의 원자%는 4 내지 9의 범위이고, 상기 합금의 상기 임계 로드 직경은 적어도 9mm인, 합금.
제1항에 있어서, 1 원자%까지의 P는 실리콘(Si)에 의해 대체되는, 합금.
제1항에 있어서, 2 원자%까지의 Cr은 Fe, Co, Mn, W, Mo, Ru, Re, Cu, Pd, Pt, 또는 이들의 조합들에 의해 대체되는, 합금.
제1항에 있어서, 2 원자%까지의 Ni는 Fe, Co, Mn, W, Mo, Ru, Re, Cu, Pd, Pt, 또는 이들의 조합들에 의해 대체되는, 합금.
제1항에 있어서, 1.5 원자%까지의 Nb는 Ta, V, 또는 이들의 조합들에 의해 대체되는, 합금.
◈청구항 10은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서, 상기 합금은 적어도 10mm의 임계 로드 직경을 가지고 조성 Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03을 포함하는, 합금.
◈청구항 11은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항에 있어서, Ni_73.375Cr_3.5Nb_3.625P_16.5B₃, Ni_72.5Cr_4.5Nb_3.5P_16.5B₃, Ni_71.5Cr_5.64Nb_3.36P_16.5B₃, Ni_71.4Cr_5.64Nb_3.46P_16.5B₃, Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.67B_3.03, Ni_71.4Cr_5.52Nb_3.38P_16.17B_3.03Si_0.5, Ni_70.5Cr_6.78Nb_3.22P_16.5B_3,Ni_68.5Cr₉Nb₃P_16.5B₃, Ni_67.25Cr_10.5Nb_2.75P_16.5B_3,및 Ni_65.5Cr_12.5Nb_2.5P_16.5B₃으로부터 선택되는 조성식을 갖는, 합금.
◈청구항 12은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제1항, 제2항 및 제5항 내지 제11항 중 어느 한 항의 상기 합금을 포함하는 금속 유리.
◈청구항 13은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

금속 유리를 성형하기 위한 합금 처리 방법으로서, 상기 방법은,
제1항의 합금을 용융 상태로 용융시키는 단계; 및
상기 합금의 결정화를 방지하기에 충분히 급격한 냉각 속도로 상기 용융된 합금을 냉각(quenching)시켜 상기 금속 유리를 성형하는 단계를 포함하는, 합금 처리 방법.
◈청구항 14은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제13항에 있어서, 냉각 이전에 환원제를 사용하여 상기 용융된 합금을 용제처리하는(fluxing) 단계를 더 포함하는, 합금 처리 방법.
◈청구항 15은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 합금을 용융시키는 단계는, 상기 합금의 액체상 온도보다 적어도 100℃ 높은 온도에서 상기 합금을 용융시키는 단계를 포함하는, 합금 처리 방법.
◈청구항 16은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.◈

제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 합금을 용융시키는 단계는, 적어도 1100℃의 온도에서 상기 합금을 용융시키는 단계를 포함하는, 합금 처리 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제