SE431101B - AMORF METAL ALLOY - Google Patents
AMORF METAL ALLOYInfo
- Publication number
- SE431101B SE431101B SE7606842A SE7606842A SE431101B SE 431101 B SE431101 B SE 431101B SE 7606842 A SE7606842 A SE 7606842A SE 7606842 A SE7606842 A SE 7606842A SE 431101 B SE431101 B SE 431101B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- alloys
- amorphous
- composition
- metal alloy
- amorphous metal
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/14—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/147—Alloys characterised by their composition
- H01F1/153—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals
- H01F1/15308—Amorphous metallic alloys, e.g. glassy metals based on Fe/Ni
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/008—Amorphous alloys with Fe, Co or Ni as the major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
7606842-s 2 Vid tidpunkten då dessa amorfa legeringar upptäcktes, uppvisa- de de mekaniska egenskaper, som var överlägsna egenskaperna hos de då kända polykristallina legeringarna. De överlägsna mekaniska egenskaperna inbegrep dragbrotthållfastheter av upp till 24,6 kp/mmz, hårdhetsvärden av ca 600-750 DPH samt god duktilitet. Icke desto mindre har nya tillämpningar, som kräver förbättrade magnetiska, fysikaliska och mekaniska egenskaper samt högre termisk stabilitet, nödvändiggjort försök att utveckla ytterligare specifika samman- sättningar. I I enlighet med föreliggande uppfinning har amorfa järngrupp- -borlegeringar förbättrad dragbrottgräns och hårdhet och blir ej spröda när de värmebehandlas vid temperaturer, som utnyttjas i- efterföljande behandlingssteg. Dessa amorfa metallegeringar har också önskvärda,magnetiska egenskaper. De amorfa legeringarna har i huvudsak sammansättningen MaM' bcrchwdße där M är ett element, som väljes bland järn, kobolt och nickel, M' är ett eller två element, som väljes bland järn, kobolt, och nickel och som skiljer sig från M, M" är minst av elementen vanadin, mangan, molybden, volfram, niob och tantal, "a" varierar från ca 40 till 85 atom%, "b" varierar från O till ca 45 atom%, "c" och "d" vardera varierar från 0 till ca 20 atom% och "e" varierar från ca 15 till 25 atom%. I ' Företrädesvis finns krom i en mängd av ca 4-16 atom%, räknat på den totala legeringssammansättningen, för att uppnå förbättrade mekaniska egenskaper, förbättrad termisk stabilitet, samt korrosions- och oxidationshärdighet. Föredragna kompositioner inbegriper också sammansättningar där M" är~molybden, som förefinnes i en mängd av ca 0,4 till 8 atom%, räknat på den totala legeringssammansättningen, för att uppnå ökad hårdhet. För föredragna kompositioner med önsk- värda magnetiska egenskaper är "c" och "d" båda noll. 7606842-s 2 At the time these amorphous alloys were discovered, they exhibited superior mechanical properties to the then known polycrystalline alloys. The superior mechanical properties included tensile strengths of up to 24.6 kp / mmz, hardness values of about 600-750 DPH and good ductility. Nevertheless, new applications, which require improved magnetic, physical and mechanical properties as well as higher thermal stability, have necessitated attempts to develop further specific compositions. In accordance with the present invention, amorphous iron group boron alloys have improved tensile strength and hardness and do not become brittle when heat treated at temperatures used in subsequent treatment steps. These amorphous metal alloys also have desirable magnetic properties. The amorphous alloys have essentially the composition MaM 'bcrchwdße where M is an element selected from iron, cobalt and nickel, M' is one or two elements selected from iron, cobalt, and nickel and which differs from M, M "is the least of the elements vanadium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium and tantalum," a "varies from about 40 to 85 atomic%," b "varies from 0 to about 45 atomic%," c "and" d "each vary from 0 to about 20 atomic% and "e" ranges from about 15 to 25 atomic%. Preferably, chromium is present in an amount of about 4-16 atomic%, based on the total alloy composition, to achieve improved mechanical properties, improved Preferred compositions also include compositions in which M "is molybdenum, present in an amount of about 0.4 to 8 atomic%, based on the total alloy composition, to achieve increased hardness. For preferred compositions with desirable magnetic properties, "c" and "d" are both zero.
Legeringarna enligt uppfinningen är amorfa till minst 50% och amorfa till företrädesvis minst 80%, och är allra helst ca 100% amorfa, såsom bestämmes genom röntgendiffraktion.The alloys of the invention are at least 50% amorphous and at least 80% amorphous, and are most preferably about 100% amorphous, as determined by X-ray diffraction.
De amorfa legeringarna enligt uppfinningen framställes genom ett förfarande, som innefattar formning av en smälta med den önska- de sammansättningen och snabbkylning med en hastighet av ca 105-l06°C/s genom gjutning av den smälta legeringen på ett avkyl- ningshjul eller i ett släckningsfluidum. Förbättrade fysikaliska É och mekaniska egenskaper, tillsammans med högre grad av amorfhet, 3 7606842-8 uppnås genom att gjuta den smälta legeringen på ett avkylningshjul i ett partiellt vakuum med ett absolut tryck av mindre än ca I 5,5 cm Hg. ' Det finns många tillämpningar, som erfordrar att en legering har bl a hög dragbrottgräns, hög termisk stabilitet samt är lätt att framställa. Så t ex undergår metallband, som används vid rak- blad, vanligen en värmebehandling vid ca 370°C under ca 30 min för att binda ett påfört överdrag av polytetrafluoretylen till metallen. Likaledes undergår metallsträngar, som används som däckskord, en värmebehandling vid ca 160-l70°C under ca l h för att binda däcksgummit till metallen.The amorphous alloys of the invention are prepared by a process which comprises forming a melt of the desired composition and quenching at a rate of about 105-106 ° C / s by casting the molten alloy on a cooling wheel or in a extinguishing fluid. Improved physical and mechanical properties, together with a higher degree of amorphousness, are achieved by casting the molten alloy on a cooling wheel in a partial vacuum with an absolute pressure of less than about 5.5 cm Hg. 'There are many applications, which require that an alloy has, among other things, a high tensile strength, high thermal stability and is easy to manufacture. For example, metal strips used in razor blades usually undergo a heat treatment at about 370 ° C for about 30 minutes to bond an applied coating of polytetrafluoroethylene to the metal. Similarly, metal strands used as a tire cord undergo a heat treatment at about 160-170 ° C for about 1 hour to bond the tire rubber to the metal.
När kristallina legeringar används kan fasförändringar inträffa under värmebehandlingen, vilka tenderar att försämra de fysikaliska och mekaniska egenskaperna. När amorfa legeringar utnyttjas kan likaledes en fullständig eller partiell omvandling från det glas- artade tillståndet till ett kristallint jämviktstillstånd eller metastabilt tillstånd inträffa under värmebehandlingen. Liksom vid oorganiska oxidglas försämrar en sådan omvandling fysikaliska och mekaniska egenskaper, såsom duktilitet, draghållfasthet, osv.When crystalline alloys are used, phase changes can occur during the heat treatment, which tend to impair the physical and mechanical properties. When amorphous alloys are used, a complete or partial conversion from the glassy state to a crystalline equilibrium state or metastable state can likewise occur during the heat treatment. As with inorganic oxide glasses, such a conversion impairs physical and mechanical properties, such as ductility, tensile strength, etc.
Den termiska stabiliteten hos en amorf metallegering är en viktig egenskap vid vissa tillämpningar. Den termiska stabiliteten karaktäriseras genom tid-temperaturomvandlingsuppträdandet hos en legering, och kan delvis bestämmas genom DTA (differentiell termisk analys). I föreliggande sammanhang anses relativ termisk stabili- tet också indikeras genom bibehållande av duktilitet vid böjning efter värmebehandling. Legeringar, som har motsvarande kristallisa- tionsuppträdande, såsom iakttages genom DTA, kan uppvisa olika för- sprödningsuppträdanden när de utsättes för samma värmebehandlings- cykel. Genom DTA-mätning kan kristallisationstemperaturer, TC, nog- Grant bestämmas genom att långsamt upphetta en amorf legering (med ca 20-50°C/min) och notera huruvida överskott av värme ut- vecklas inom ett begränsat temperaturområde (kristallisationstem- peratur) eller huruvida överskott av värme absorberas inom ett sär- skilt temperaturområde (glastransformationstemperatur). I allmänhet ligger glastransformationstemperaturen Tg nära den lägsta eller första kristallisationstemperaturen Tel, och är enligt konvention den temperatur, vid vilken viskositeten varierar från ca 1013 till 1014 pois.The thermal stability of an amorphous metal alloy is an important property in some applications. The thermal stability is characterized by the time-temperature conversion behavior of an alloy, and can be determined in part by DTA (differential thermal analysis). In the present context, relative thermal stability is also considered to be indicated by maintaining ductility in bending after heat treatment. Alloys that have a similar crystallization behavior, as observed by DTA, can exhibit different embrittlement behaviors when exposed to the same heat treatment cycle. By DTA measurement, crystallization temperatures, TC, can be accurately determined by slowly heating an amorphous alloy (at about 20-50 ° C / min) and noting whether excess heat develops within a limited temperature range (crystallization temperature) or whether excess heat is absorbed within a specific temperature range (glass transformation temperature). In general, the glass transformation temperature Tg is close to the lowest or first crystallization temperature Tel, and is by convention the temperature at which the viscosity varies from about 1013 to 1014 pois.
De flesta amorfa metallegeringar, som innehåller järn, nickel, kobolt och krom och som inbegriper fosfor, bland andra metalloider, uppvisar dragbrottgränser av ca 185-245 kp/mm2 och kristallisations- t¿7ß@aæe2-s e 4 temperaturer.av ca 400-460°C. Så-t ex_har en amorf legering, vilken har sammansättningen Fe76Pl6C4Si2Al2 (indexen avser atom%) en drag- brottgräns av ca 220 kp/mm2 och en kristallisationstemperatur av , ca 460°C, en amorf legering, vilken har sammansättningen Ee30Ni3oCo¿0Pl3B5Si2 har en dragbrottgräns av ca 185 kp/mmz och _ en kristallisationstemperatur av ca 4l5°C, och en amorf legering, vilken har sammansättningen Fe Cr P C B , har en dra - brottgräns av ca 245 kp/mmz ocš4eå kêiâtåílâsâtgéâstemperatur :V 446°C{ Den termiska stabiliteten hos dessa kompositioner i tempera-1 turområdet ca 200-350°C är låg, såsom framgår av en tendens att försprödas efter värmebehandling, t ex vid 250°C under l h eller' 3óo°c under ao min eller 33o°c under 5 min. nyiike värmebehend- lingar krävs vid vissa särskilda tillämpningar, såsom vid härdning av ett överdrag av polytetrafluoretylen på rakbladskanter eller .bindning av däcksgummi till metalltrådsträngar.Most amorphous metal alloys, which contain iron, nickel, cobalt and chromium and which include phosphorus, among other metalloids, have tensile strength limits of about 185-245 kp / mm2 and crystallization t¿7ß @ aæe2-s e 4 temperatures.of about 400 -460 ° C. Thus, for example, an amorphous alloy having the composition Fe76P16C4Si2Al2 (the index refers to atomic%) has a tensile strength of about 220 kp / mm2 and a crystallization temperature of, about 460 ° C, an amorphous alloy having the composition Ee30Ni3oCo3O2 tensile strength of about 185 kp / mmz and a crystallization temperature of about 41 ° C, and an amorphous alloy having the composition Fe Cr PCB has a tensile strength of about 245 kp / mm 2 and a temperature of about 445 kp / mm 2: V 446 ° C {The thermal the stability of these compositions in the temperature range about 200-350 ° C is low, as evidenced by a tendency to embrittle after heat treatment, for example at 250 ° C for 1 hour or 30 ° C for ao min or 33 ° C for 5 my. New heat treatments are required in certain special applications, such as in curing a coating of polytetrafluoroethylene on razor blade edges or bonding tire rubber to metal wire strands.
I enlighet med uppfinningen har amorfa jârngrupp-borlegeringar förbättrad dragbrottgräns och hårdhet och försprödas inte vid värme- behandling vid temperaturer, som typiskt används vid efterföljande behandlingssteg. Dessa amorfa metallegeringar har i huvudsak samman~ sättningen ' MaM'bCrcM"dBe där M är ett element ur järngruppen (järn, kobolt eller nickel), M' är minst ett av de återstående två elementen ur järngruppen, M" är minst ett av elementen vanadin, mangan, molybden, volfram, niob och tantal, "a" varierar från ca 40 till 85 atom%, "b" varierar från 0 till ca 45 atom%, "c" och "d" vardera varierar från 0 till ca 20 atom%, och "e" varierar från ca 15 till 25 atom%. Exempel på I amorfa 1egerinqssammansättningar i enlighet med uppfinningen inbe-. griper Fe50Ni5Co7CrloMoloBl8, Fe40Ni2oColoCrl0B20, ' I Ni46Fel3Col3Cr9Mo3Bl6, Co50Fel8Nil5Bl7, Fe65Vl5B2O och Ni58Mn20B22.In accordance with the invention, amorphous iron group boron alloys have improved tensile strength and hardness and do not embrittle in heat treatment at temperatures typically used in subsequent treatment steps. These amorphous metal alloys have essentially the composition 'MaM'bCrcM "dBe where M is an element of the iron group (iron, cobalt or nickel), M' is at least one of the remaining two elements of the iron group, M" is at least one of the elements vanadium, manganese, molybdenum, tungsten, niobium and tantalum, "a" varies from about 40 to 85 atomic%, "b" varies from 0 to about 45 atomic%, "c" and "d" each range from 0 to about 20%. atom%, and "e" varies from about 15 to 25 atom%. Examples of amorphous alloy compositions according to the invention include. grips Fe50Ni5Co7CrloMoloBl8, Fe40Ni2oColoCr10B20, 'I Ni46Fel3Col3Cr9Mo3Bl6, Co50Fel8Nil5Bl7, Fe65Vl5B2O and Ni58Mn20B22.
Renheten hos alla kompositionerna är den som àterfinnes vid normal kommersiell praxis.The purity of all the compositions is that found in normal commercial practice.
De amorfa metallegeringarna i enlighet med uppfinningen upp- visar typiskt dragbrottgränser, som varierar från ca 260 till 365 kp mmz, hårdhetsvärden, som varierar från ca 925 till ll90 DPH, ; samt kristallisationstemperaturer, som.varierar från ca 370 tíll_ i s1o°c. e _ - e Å _Optimal beständighet mot korrosion-och oxidation erhålles genom : att införliva ca 4-16 atom% krom i legeringssammansättningen. Till- sats av dylika mängder krom förhöjer i allmänhet också kristallisa- 5 76068E2'8 tionstemperaturen, draghållfastheten och den termiska stabiliteten hos de amorfa metallegeringarna. Under ca 4 atom% iakttages otill- räckligt korrosionsinhiberande uppträdande, medan mer än ca 16 atom% krom tenderar att minska motståndskraften mot försprödning vid värmebehandling vid förhöjda temperaturer av de amorfa metallege- ringarna. I En ökning i hårdhet och kristallisationstemperatur uppnås då M" är molybden. Företrädesvis inbegripes ca 0,4-8 atom% molybden i legeringssammansättningen. Under ca 0,4 atom% erhålles inte någon betydande ökning i hårdhet. över ca 8 atom% reduceras den termiska stabiliteten, fastän ökade hårdhetsvärden erhålles, vilket nödvän- diggör en balansering av önskade egenskaper. För många kompositio- ner uppnås förbättrade mekaniska egenskaper och ökade kristallisa- tionstemperaturer på_viss bekostnad av termisk stabilitet, genom att införliva ca 4-8 atom% molybden i hela legeringssammansättningen.The amorphous metal alloys in accordance with the invention typically exhibit tensile yield strengths ranging from about 260 to 365 kp mm 2, hardness values ranging from about 925 to 1190 DPH; and crystallization temperatures, which range from about 370 to 10 ° C. e _ - e Å _Optimal resistance to corrosion and oxidation is obtained by: incorporating about 4-16 atomic% chromium into the alloy composition. Addition of such amounts of chromium generally also increases the crystallization temperature, the tensile strength and the thermal stability of the amorphous metal alloys. Below about 4 atomic%, insufficient corrosion-inhibiting behavior is observed, while more than about 16 atomic% chromium tends to reduce the resistance to embrittlement during heat treatment at elevated temperatures of the amorphous metal alloys. An increase in hardness and crystallization temperature is achieved when M "is molybdenum. Preferably about 0.4-8 atom% molybdenum is included in the alloy composition. Below about 0.4 atom% no significant increase in hardness is obtained. Above about 8 atom% it is reduced thermal stability, although increased hardness values are obtained, necessitating a balancing of desired properties.For many compositions, improved mechanical properties and increased crystallization temperatures are achieved at the expense of thermal stability, by incorporating about 4-8 atomic% molybdenum throughout the alloy composition.
Så t ex har en amorf metallegering med sammansättningen Fe67Ni5Co3Cr7Bl8 en kristallisationstemperatur av 488°C, en hårdhet av 1003 DPH och en dragbrottgräns av 293 kp/mmz, medan en amorf metallegering med sammansättningen Fe63Ni5Co3Cr7Mo4Bl8 har en kristallisationstemperatur av 528°C, en hårdhet av 1048 DPH och en dragbrottgräns av 351 kp/mmz. För vissa kompositioner uppnås förbättrad termisk stabilitet och förbättrad hårdhet oväntat genom att införliva ca 0,4-0,8 atom% molybden i legeringssammansättningen.For example, an amorphous metal alloy having the composition Fe67Ni5Co3Cr7B18 has a crystallization temperature of 488 ° C, a hardness of 1003 DPH and a tensile strength of 293 kp / mm 2, while an amorphous metal alloy having the composition Fe63Ni5Co3Cr7Mo4B8 DPH and a tensile strength limit of 351 kp / mmz. For some compositions, improved thermal stability and improved hardness are achieved unexpectedly by incorporating about 0.4-0.8 atomic% molybdenum into the alloy composition.
Som jämförelse har en amorf metallegering med sammansättningen Fe66Ni5Co4Cr8Bl7 har en hårdhet av 1038 DPH och förblir duktil efter värmebehandling vid 360°C under 30 min, men försprödas efter värme- behandling vid 370°C under 30 min; en amorf metallegering med sam- mansättningen Fe66Ni5Co3'2Cr8Moo'8Bl7 har en hårdhet av 1108 DPH och förblir auktil efter värmebenanaiing via a1o°c under so min.For comparison, an amorphous metal alloy having the composition Fe66Ni5Co4Cr8B17 has a hardness of 1038 DPH and remains ductile after heat treatment at 360 ° C for 30 minutes, but embrittles after heat treatment at 370 ° C for 30 minutes; an amorphous metal alloy with the composition Fe66Ni5Co3'2Cr8Moo'8Bl7 has a hardness of 1108 DPH and remains auctile after thermal bone analysis via a1o ° c for so min.
Många föredragna sammansättningsområden inom sammansättnings- området enligt uppfinningen kan anges, beroende på de särskilda förbättrade egenskaper som önskas.Many preferred composition ranges within the composition range of the invention may be indicated, depending on the particular improved properties desired.
För amorfa järnmetallegeringar erhålles hög styrka och hög hårdhet hos legeringar med sammansättningar i området Faso-70(Ni'°°)5-iscrs-16M°o-sB1s~22' Exempel på sådana sammansättningar inbegriper Fe54Ni6Co5Crl6Mo2Bl7f Fe60Ni7Co7Cr8Bl8 och Fe63Ni5Co3Cr7Mo4Bl8. Dragbrottgränsen hos dy- lika kompositioner varierar typiskt i omrâdet ca 290-350 kp/mmz, hårdhetsvärdena varierar inom området ca 1025-1120 DPH, och kristal- vßoesëz-8 6 lisationstemperaturen varierar i området ca 480-555°C. Legeringar inom detta sammansättningsområde har befunnits särskilt lämpliga för framställning av däckskordfilament. _ Hög termisk stabilitet erhålles hos legeringar med sammansätt- ning i området p Peso-67Ni3-7°°3-7°”7-1oM°o,4-o,sB17' 1 N . . . .For amorphous ferrous metal alloys, high strength and high hardness are obtained of alloys with compositions in the range Faso-70 (Ni '°°) 5-iscrs-16M ° o-sB1s ~ 22' Examples of such compositions include Fe54Ni6Co5Crl6Mo2Bl7f Fe60Ni7Bo4C43 Fe3Ni8Mo8Co3C. The tensile strength of such compositions typically varies in the range of about 290-350 kp / mm 2, the hardness values vary in the range of about 1025-1120 DPH, and the crystallization temperature varies in the range of about 480-555 ° C. Alloys within this composition range have been found to be particularly suitable for the production of tire cord filaments. High thermal stability is obtained in alloys with composition in the range of Peso-67Ni3-7 °° 3-7 ° ”7-1oM ° o, 4-o, sB17 '1 N. . . .
Exempe harpa inbegriper Fe66Ni5Co3'6Cr8Mo0'4Bl7 och Fe66Ni5Co3,2Cr8Mo0'8Bl7. Dylika kompositioner förblir i allmänhet. duktila för böjning efter värmebehandling vid 360-370°C under 0,5 h.Examples of harps include Fe66Ni5Co3'6Cr8Mo0'4Bl7 and Fe66Ni5Co3,2Cr8Mo0'8Bl7. Such compositions generally remain. ductile for bending after heat treatment at 360-370 ° C for 0.5 h.
Legeringar inom detta sammansättningsområde har befunnits särskilt lämpliga för framställning av rakbladsband.Alloys within this composition range have been found to be particularly suitable for the production of razor blade strips.
För amorfa nickelmetallegeringar uppnås hög hårdhet, måttligt hög styrka, hög termisk stabilitet och korrosionshärdighet för legeringar med en sammansättning i området g N14o-5øFe4-1sC°s-zscrs-12“°o-9315-22' Exempel härpå inbegriper Ni40Fe5Co2oCrl0Mo9B16, Ni45Fe5Co20Crl0Mo4Bl6 och Ni5OFe5Col7Cr9Mo3Bl6. Dragbrottgränsen hos dylika kompositionerl är typiskt ca 280-290 kp/mmz; hårdhetsvärdena varierar typiskt i området ca 980-1055 DPH.For amorphous nickel metal alloys, high hardness, moderately high strength, high thermal stability and corrosion resistance are obtained for alloys with a composition in the range g N14o-5øFe4-1sC ° s-zscrs-12 “° o-9315-22 'Examples include Ni40Fe5Co2oBlB6C4C4O44C420, Ni5OFe5Col7Cr9Mo3Bl6. The tensile strength of such compositions is typically about 280-290 kp / mm 2; the hardness values typically vary in the range of about 980-1055 DPH.
För amorfa koboltmetallegeringar uppnâs_hög styrka, hög ter- misk stabilitet och hög hårdhet hos legeringar med en sammansätt- ning i området °°4o-soFes-2oNio-2o°r4-15M°o-9315-23' Exempel härpå inbegriper Co45Fel7Nil3Cr5Mo3Bl7, Co50Fe15Crl5Mo4Bl6, Co46Fel8Nil5Mo4Bl7 och Co50Fel0Nil0Crl0B20. Hârdhetsvärdena för dylika kompositioner är typiskt ca 1100 DPH.For amorphous cobalt metal alloys, high strength, high thermal stability and high hardness of alloys with a composition in the range °° 4o-soFes-2oNio-2o ° r4-15M ° o-9315-23 'are achieved. Examples of this include Co45Fel7Nil3Cr5Mo5Bo5MoFB Co46Fel8Nil5Mo4Bl7 and Co50Fel0Nil0Crl0B20. The hardness values for such compositions are typically about 1100 DPH.
Föredragna amorfa metallegeringar med önskvärda magnetiska egen- skaper beror på den särskilda önskade tillämpningen. För dylika kom- positioner är både "c" och "d" noll. För höga värden på mättnads- magnetiseringen, t ex ca 13-17 kGauss, är det önskvärt att en relativt hög halt av kobolt och/eller järn förefinnes. Exempel in- begriper Fe81Co3NilBl5 och Fe80Co5Bl5. För låga koercitivkrafter av mindre än ca 0,5 Oe är det önskvärt att en relativt hög mängd nickel och/eller järn förefinnes. Exempel härpå inbegriper Ni50Fe32Bl8 och Fe5oNi20Col5Bl5. Lämpliga magnetiska amorfa metall- legeringar har en sammansättning i området 7 7606842-8 Fe4o-so°°s-45315-25 ç°4o-soFes-45315-25 Fe4o-soNis-45315-25 Ni4o-soFes-45315-25 °°4o-aoNis-45315-25 Ni4o-es°°2o-45515-zs F84o-7oNi4-2sC°5-30315-25 N14o-7oFe5-2s°°s-25315-25 i C°4o-7oFes-2sN 5-25315-25' Exempel härpâ inbegriper FeöoCozoßzo, ComFeloßzo, Co40Fe40B2o, Ni7oFe12B1s' Fes2Ni3oB1a' Fee2Ni2oB18' °°72Ni1oB1s' C°62Ni2oB1s' F°7oNi7,s°°7,sB1s' F°soNi5°°2sB17' F°5oNi2o°°1sB15' Fe6oNi7C°12Bz1' Fe7oNi4°°sB21' NisoFe1s°°1sB17' °°soF°1sNi1sB17 och C60Fel3Nil0Bl7.Preferred amorphous metal alloys with desirable magnetic properties depend on the particular desired application. For such compositions, both "c" and "d" are zero. For high values of the saturation magnetization, eg about 13-17 kGauss, it is desirable that a relatively high content of cobalt and / or iron is present. Examples include Fe81Co3NilBl5 and Fe80Co5Bl5. For low coercive forces of less than about 0.5 Oe, it is desirable that a relatively high amount of nickel and / or iron be present. Examples include Ni50Fe32B18 and Fe50Ni20Col5B15. Suitable magnetic amorphous metal alloys have a composition in the range 7 7606842-8 Fe4o-so °° s-45315-25 ç ° 4o-soFes-45315-25 Fe4o-soNis-45315-25 Ni4o-soFes-45315-25 °° 4o-aoNis-45315-25 Ni4o-es °° 2o-45515-zs F84o-7oNi4-2sC ° 5-30315-25 N14o-7oFe5-2s °° s-25315-25 i C ° 4o-7oFes-2sN 5- 25315-25 'Examples of these include FeooCozoßzo, ComFeloßzo, Co40Fe40B2o, Ni7oFe12B1s' Fes2Ni3oB1a 'Fee2Ni2oB18' °° 72Ni1oB1s 'C ° 62Ni2oB1s' F ° 5N1 ° F7 '2 ° 1sB15 'Fe6oNi7C ° 12Bz1' Fe7oNi4 °° sB21 'NisoFe1s °° 1sB17' °° soF ° 1sNi1sB17 and C60Fel3Nil0Bl7.
Andra lämpliga legeringar i enlighet med uppfinningen är Feasßiv' Feaoßzo' Fevaßzz' Fevvßzs' Fe7eB24' Fevsßzs °°h C°soB2o' De amorfa legeringarna formas genom att kyla en smälta med en hastighet av ca 105-lO5°C/s. En mängd olika förfaranden är till- gängliga, såsom är välkänt inom tekniken, för tillverkning av stänkkylda folier ocñ snabbkylda kontinuerliga band, tråd, plåt, osv. Typiskt utväljes en särskild komposition, pulver av de erfor- derliga elementen (eller material, som sönderdelas för att bilda elementen, såsom ferrobor, ferrokrom, osv) i de önskade proportio- nerna smältes och homogeniseras, och den smälta legeringen kyles snabbt antingen på en avkylningsyta, såsom en roterande, kyld cylinder, eller i ett lämpligt fluidum, såsom en kyld saltlösning.Other suitable alloys according to the invention are Feasßiv 'Feaoßzo' Fevaßzz 'Fevvßzs' Fe7eB24 'Fevsßzs °° h C ° soB2o' The amorphous alloys are formed by cooling a melt at a rate of about 105-105 ° C / s. A variety of methods are available, as is well known in the art, for the manufacture of splash-cooled films and quick-cooled continuous tapes, wire, sheet, etc. Typically, a particular composition is selected, powders of the required elements (or materials which decompose to form the elements, such as ferroboron, ferrochrome, etc.) in the desired proportions are melted and homogenized, and the molten alloy is rapidly cooled either on a cooling surface, such as a rotating, cooled cylinder, or in a suitable fluid, such as a cooled brine.
De amorfa legeringarna kan formas i luft. överlägsna mekaniska egenskaper uppnås emellertid genom att forma de amorfa legeringarna i ett partiellt vakuum med ett absolut tryck av mindre än ca 5,5 cm Hg, och företrädesvis ca 100 um till l cm Hg, såsom beskrivs i den amerikanska patentansökan nr 552 673, inlämnad den 24 februari 1975.The amorphous alloys can be formed in air. however, superior mechanical properties are achieved by forming the amorphous alloys in a partial vacuum with an absolute pressure of less than about 5.5 cm Hg, and preferably about 100 μm to 1 cm Hg, as described in U.S. Patent Application No. 552,673, filed on February 24, 1975.
De amorfa metallegeringarna är amorfa till åtminstone 50%, och företrädesvis minst 80%, bestämt genom röntgendiffraktion. En vecßsaz-s 8 betydande grad av amorfhet, som närmar sig 100%, uppnås emellertid genom att forma_de amorfa metallegeringarna i ett partiellt vakuum.The amorphous metal alloys are at least 50% amorphous, and preferably at least 80%, as determined by X-ray diffraction. However, a significant degree of amorphity approaching 100% is achieved by forming the amorphous metal alloys in a partial vacuum.
Duktiliteten förbättras härigenom och dylika legeringar, som äger en betydande grad av amorfhet, föredrages följaktligen.The ductility is thereby improved and such alloys, which possess a significant degree of amorphousness, are consequently preferred.
De amorfa metallegeringarna enligt föreliggande uppfinning uppvisar överlägsna framställningsegenskaper jämfört med tidigare kända kompositioner. Förutom deras förbättrade beständighet mot försprödning efter värmebehandling, tenderar dessa kompositioner att vara mera beständiga mot oxidation och korrosion än tidigare a kända kompositioner. _ Kompositionerna förblir amorfa vid värmebehandlingsbetingelser, under vilka fosforinnehållande amorfa legeringar tenderar att för- sprödas. Band av legeringarna är användbara vid-tillämpningar, som kräver relativt hög termisk stabilitet och ökad mekanisk styrka.The amorphous metal alloys of the present invention exhibit superior manufacturing properties over prior art compositions. In addition to their improved resistance to embrittlement after heat treatment, these compositions tend to be more resistant to oxidation and corrosion than previously known compositions. The compositions remain amorphous under heat treatment conditions under which phosphorus-containing amorphous alloys tend to diffuse. Strips of the alloys are useful in applications which require relatively high thermal stability and increased mechanical strength.
Exempel 7 Snabbsmältning och framställning av amorfa remsor eller band med enhetlig bredd och tjocklek från högsmältande (ca 1100-l600°C), reaktiva legeringar utfördes under vakuum. Användningen av vakuum minimerade oxidation och förorening av legeringen under smältning eller sprutning och eliminerade också ytskador (blåsor, bubblor, etc), som vanligen observeras hos band, som behandlats i luft eller inert gas vid l atm. En kopparcylinder monterades vertikalt på axeln till en vakuumrotationsgenomgång och placerades i en vakuumkammare av rostfritt stål. Vakuumkammaren utgjordes av en I cylinder, som var flänsad vid tvâ ändar med två sidoöppningar och var ansluten till ett diffusionspumpningssystem. Kopparcylindern rote- rades medelst en elektrisk motor med variabel hastighet via rota- 7 tionsgenomgången. En degel, som omgavs av ett induktionsspolaggre- gat, var belägen ovanför den roterande cylindern inuti kammaren.Example 7 Rapid melting and production of amorphous strips or bands of uniform width and thickness from high melting (about 1100-1600 ° C), reactive alloys were performed under vacuum. The use of vacuum minimized oxidation and contamination of the alloy during melting or spraying and also eliminated surface damage (blisters, bubbles, etc.) commonly observed in tapes treated in air or inert gas at 1 atm. A copper cylinder was mounted vertically on the shaft for a vacuum rotation pass and placed in a stainless steel vacuum chamber. The vacuum chamber consisted of an I cylinder, which was flanged at two ends with two side openings and was connected to a diffusion pumping system. The copper cylinder was rotated by means of an electric motor with variable speed via the rotation passage. A crucible, surrounded by an induction coil assembly, was located above the rotating cylinder inside the chamber.
En induktionskraftkälla användes för att smälta legeringar, som _ fanns i deglar av smält kvarts, bornitrid, aluminiumoxid, zirko- niumoxid eller berylliumoxid. De amorfa banden framställdes genom att smälta legeringen i en lämplig oreaktiv degel och utspruta smältan genom övertryck av argon genom en öppning i botten på degeln pä ytan till den roterande cylindern (ca 1500-2000 r/min). Smält- ningen och utsprutningen utfördes i ett partiellt vakuum av ca l0"4 um med användning av en inert gas, såsom argon, för att justera vakuumtrycket.An induction power source was used to melt alloys present in crucibles of molten quartz, boron nitride, alumina, zirconia or beryllium oxide. The amorphous bands were prepared by melting the alloy in a suitable non-reactive crucible and spraying the melt by overpressuring argon through an opening in the bottom of the crucible on the surface of the rotating cylinder (about 1500-2000 rpm). The melting and spraying was carried out in a partial vacuum of about 10 "4 μm using an inert gas, such as argon, to adjust the vacuum pressure.
'Med användning av den ovan beskrivna vakuumsmältnings-gjut- apparaten göts och snabbkyldes ett antal olika glasbildande järn- m ?6068#2-8 -grupp-borlegeringar som kontinuerliga band med väsentligen enhetlig tjocklek och bredd. Tjockleken varierade typiskt från 0,025 till 0,076 mm och bredden varierade från 1,3 till 3,0 mm. Banden kontrol- lerades med avseende på amorfhet genom röntgendiffraktion och DTA.Using the vacuum melt casting apparatus described above, a number of different glass-forming iron m-6068 # 2-8 group boron alloys were cast and quenched as continuous strips of substantially uniform thickness and width. The thickness typically ranged from 0.025 to 0.076 mm and the width ranged from 1.3 to 3.0 mm. The bands were checked for amorphism by X-ray diffraction and DTA.
Hårdheten (i DPH) mättes medelst diamantpyramidtekniken med använd- ning av en spets av Vickers-typ, vilken bestod av en diamant med formen av en pyramid med kvadratisk bas och med en vinkel av l36° mellan motbelägna ytor. Dragprovningar för bestämning av dragbrott- gränsen (i kp/mmz) utgördes med användning av en Instron-maskin.The hardness (in DPH) was measured by the diamond pyramid technique using a Vickers-type tip, which consisted of a diamond in the shape of a square-base pyramid and at an angle of 136 ° between opposite surfaces. Tensile tests to determine the tensile strength (in kp / mm2) were made using an Instron machine.
Det mekaniska uppträdandet hos amorfa metallegeringar med en sammansättning i enlighet med uppfinningen, bestämdes som en funktion av värmebehandling. Alla legeringar tillverkades enligt den ovan angivna processen. De amorfa banden av legeringarna var alla duktila i sitt kylda tillstånd. Banden böjdes ände mot ände för att bilda en slinga. Slingans diameter reducerades gradvis mellan käftarna på en mikrometer. Banden ansågs duktila om de kunde böjas till en krökningsradie av mindre än ca 0,13 mm utan brott. Om ett band brast ansågs det vara sprött.The mechanical behavior of amorphous metal alloys with a composition in accordance with the invention was determined as a function of heat treatment. All alloys were manufactured according to the above process. The amorphous bands of the alloys were all ductile in their cooled state. The straps were bent end to end to form a loop. The diameter of the loop was gradually reduced between the jaws by one micrometer. The straps were considered ductile if they could be bent to a radius of curvature of less than about 0.13 mm without breaking. If a band broke, it was considered brittle.
Ešempel l ' Legeringar, som är lämpliga för däckskordstillämpningar Legeringar, som skulle vara lämpade för däckskordstillämpningar, såsom för metallband i radialdäck, måste ha förmåga att motstå ca 160-l70°C under ca l h, vilket är den temperatur, som vanligen an- vänds vid härdning av ett gummidäck. Legeringarna måste också vara beständiga mot korrosion av svavel och uppvisa hög mekanisk styrka.Example 1 'Alloys suitable for tire cord applications Alloys which would be suitable for tire cord applications, such as for metal strips in radial tires, must be able to withstand about 160-170 ° C for about 1 hour, which is the temperature commonly used. when curing a rubber tire. The alloys must also be resistant to sulfur corrosion and exhibit high mechanical strength.
Exempel på legeringskompositioner, som är lämpliga för däckskords- tillämpningar och deras kristallisationstemperatur i °C, anges i tabell 1. Dessa legeringar beskrivs genom kompositionen Feso-vo (NLCW s-1sCrs-16M°o-sB1e-22 ° Legeringarna framställdes under de ovan beskrivna betingelserna.Examples of alloy compositions suitable for tire cord applications and their crystallization temperature in ° C are given in Table 1. These alloys are described by the composition Feso-vo (NLCW s-1sCrs-16M ° o-sB1e-22 °. The alloys were prepared under the above described conditions.
Alla legeringar förblev duktila och fullständigt amorfa efter värme- behandling vid 200°C under l h. Efter den föregående värmebehand- lingen bibehöll dessa legeringar värdena på hårdhet och mekanisk styrka, som noterats för de kylda legeringarna. 0 'Éóflšéßlä-Z-ß 10 Tabell 1 Termiska och mekaniska egenskaper för några amorfa järngrupp-bor- kompositioner, som är lämpade för däckskordstillämpningar Legeringssammansättning Hårdhet Krístallisations~ Dragbrottgräns §atomZ) (DPH) temperatur (°C) (kp/mmz) Fe67Ní5Co3Cr7B18 1083 488 293 reæniscoscrfao 41318 1043 szs i i I 350 Fe6èNí7Co7Cr8Bl8 1025 481 U 343 Fesgm 5c°3cr7u°8n1l8 1120 _ 533, 624 290 Fe55Ni10Co5Cr10B20 1048 487 335 Fe55Ní8Co5Crl5Bl7 ' _ 1085 _ 496 320 res 4Ni6c°5crl 63102317 ' 1097 519 p f 336 Fe Ni Co Cr Mo B 1033 508 312 S3, 6 5 16 3 17 Legeringar, som är lämpade för rakbladstillämpningar Legeringar, som skall vara lämpade för rakbladstillämpningar, måste ha förmåga att motstå ca 370°C under ca 30 min, vilka är de behandlingsbetingelser, som erfordras för att påföra ett överdrag av polytetrafluoretylen på skärkanten. Dylika legeringar bör ha förmåga att förbli duktila och fullständigt amorfa och bibehålla hög hårdhet och korrosionshärdighet efter den föregående värmebe- handlingen. I tabell 2 upptages några typiska kompositioner, som är lämpade för användning som rakblad. Dessa legeringar innefattas i den allmänna sammansättningen Feö0¿67Ni3_7Co3_7Cr7_lOMo0,4_O'8Bl7.All alloys remained ductile and completely amorphous after heat treatment at 200 ° C for 1 hour. After the previous heat treatment, these alloys maintained the values of hardness and mechanical strength noted for the cooled alloys. 0 'Éó fl šéßlä-Z-ß 10 Table 1 Thermal and mechanical properties of some amorphous iron group boron compositions suitable for tire cord applications Alloy composition Hardness Crystallization ~ Tensile strength §atomZ) (DPH) temperature (° C) (kp / mm2) Fe3N7 1083 488 293 reæniscoscrfao 41318 1043 szs ii I 350 Fe6èNí7Co7Cr8Bl8 1025 481 U 343 Fesgm 5c ° 3cr7u ° 8n1l8 1120 _ 533, 624 290 Fe55Ni10Co5Cr10B20 1048 487 335 Fe55Ní6B 106 55 '56 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Co Cr Mo B 1033 508 312 S3, 6 5 16 3 17 Alloys suitable for razor blade applications Alloys which must be suitable for razor blade applications must be able to withstand about 370 ° C for about 30 minutes, which are the treatment conditions which required to apply a coating of polytetrafluoroethylene to the cutting edge. Such alloys should be able to remain ductile and completely amorphous and maintain high hardness and corrosion resistance after the previous heat treatment. Table 2 lists some typical compositions which are suitable for use as razor blades. These alloys are included in the general composition Feö0¿67Ni3_7Co3_7Cr7_lOMo0,4_O'8Bl7.
Alla legeringarna förblev duktila och fullständigt amorfa_efter värmebehandling vid 370°C under 30 min. Efter den föregående värme- behandlingen bibehöll dessa legeringar hårdheten och korrosions- härdigheten, som iakttogs hos de kylda legeringarna. u "zfsoeaaz-s Tabell 2 Termiska och mekaniska egenskaper för några amorfa järngrupp-bor- kompositioner, som är lämpade för rakbladstillämpningar Sammansättning Hårdhet Kristallísatíons- (atomZ) (DPH) temperatur (°C) _ Fe66Ní5Co3,6Cr8Mo0,4B17 1108 487 Ni Co Cr Mo 1101 ' 494 Feea- s 3,4 s o,sB17 Fe66Ni5Co3*2Cr8Mo0,8B17 1105 498 Exempel 3 Legeringar, som har höga värden på styrka och hårdhet Andra legeringar, som har hög hårdhet och hög kristallisations- temperatur, anges i tabell 3. Dessa legeringar innefattas i den all- männa sammansättningen M40_85M'0_45Cr0_20MoO_2oBl5_25. Dylika lege- ringar är exempelvis användbara vid strukturella tillämpningar.All alloys remained ductile and completely amorphous after heat treatment at 370 ° C for 30 minutes. After the previous heat treatment, these alloys retained the hardness and corrosion resistance observed in the cooled alloys. u "zfsoeaaz-s Table 2 Thermal and mechanical properties of some amorphous iron group boron compositions suitable for razor blade applications Composition Hardness Crystallisation (atomZ) (DPH) temperature (° C) _ Fe66Ní5Co3,6Cr8Mo0,4B17 1108 487 Ni Co Cr Mo 1101 '494 Feea- s 3,4 so, sB17 Fe66Ni5Co3 * 2Cr8Mo0,8B17 1105 498 Example 3 Alloys having high values of strength and hardness Other alloys having high hardness and high crystallization temperature are given in Table 3. These alloys are included in the general composition M40_85M'0_45Cr0_20MoO_2oBl5_25.Such alloys are useful, for example, in structural applications.
Tabell 3 Termiska och mekaniska egenskaper för några amorfa järngrupp-bor- legeringar Legeringssammansättning Hârdhet Krístallísatíons- (atomñ) (DPH) temperatur (°C) Fe2Ní4Co3Cr5B16 1086 . 440, 492 Fe66Ní5Co4Cr8B17 1088 486 Fe65Ni5Co3Crl0Bl7 1096 478 Fe65Ni2Co2Cr¿Mol0B17 1130 _ * 547 Feesvlsßzo 485 re63c°10cr7m°2ßl8 ' 1130 512 Fe62Ní5Co3Cr7Mo5B18 1115 530 Feöomiscolocrsßzo loss 0 475 Fe60Ni5Co3Cr5Mol0Bl7 1120 518 Fe60Col0Cr10B20 1099 495 Fe58Mn22B20 483 Fe55Ní5Co3Gr7Mo12B18 1136 581 ~ws cr\ c:> QS; eo .sf s»> I 12 Tabell 3 (forts) Termiska och mekaniska egenskaper för några amorfa järngrupp-bor- legeringar Legeringssammansättníng (atomZ) Fe Ni CO Cr so 10 10 ioßzo Fe Co Cr -Mb B 50 15 15 4 16 Fe -Ni Co Cr B 4; 15 1o 10 zo ' Fe4oNí2o°°1o°”1oB20 Fe4oNí8Co5Crl0Mb20Bl7 NïasV1sB2o NíssM“zoB2z Ni Cr Mo °°4sF°11 13 s 3317' Exemgel 4 Amorfa nickelmetallegeringar Hårdhet (DPH) i 1020 1128 1017 990 1187 1108 Krístallísatíons- temgeratur (°C) 483 sz9,.ssa asa 481 sov, 671 sos 511 540, 628 I tabell 4 anges sammansättningen, hârdheten och kristallisa- tionstemperaturen för några amorfa nickellegeringar, som innehåller bor. Dessa legeringar har också befunnits äga hög mekanisk styrka.Table 3 Thermal and mechanical properties of some amorphous iron group boron alloys Alloy composition Hardness Crystallisation (atomñ) (DPH) temperature (° C) Fe2Ní4Co3Cr5B16 1086. 440, 492 Fe66Ní5Co4Cr8B17 Fe65Ni5Co3Crl0Bl7 1088 486 1096 478 1130 Fe65Ni2Co2Cr¿Mol0B17 _ * 547 485 Feesvlsßzo re63c ° 10cr7m ° 2ßl8 '1130 512 1115 530 Fe62Ní5Co3Cr7Mo5B18 Feöomiscolocrsßzo loose Fe60Ni5Co3Cr5Mol0Bl7 0475 1120 518 1099 495 Fe60Col0Cr10B20 Fe58Mn22B20 Fe55Ní5Co3Gr7Mo12B18 483 1136 581 ~ ws cr \ c: > QS; eo .sf s »> I 12 Table 3 (continued) Thermal and mechanical properties of some amorphous iron group boron alloys Alloy composition (atomZ) Fe Ni CO Cr so 10 10 ioßzo Fe Co Cr -Mb B 50 15 15 4 16 Fe - Ni Co Cr B 4; 15 1o 10 zo 'Fe4oNí2o °° 1o ° ”1oB20 Fe4oNí8Co5Crl0Mb20Bl7 NïasV1sB2o NíssM“ zoB2z Ni Cr Mo °° 4sF ° 11 13 s 3317' Exemgel 4 Amorphous nickel metal alloys Hardness (DPatur 10 C8 ° 10) C ) 483 sz9, .ssa asa 481 sov, 671 sos 511 540, 628 Table 4 shows the composition, hardness and crystallization temperature of some amorphous nickel alloys containing boron. These alloys have also been found to have high mechanical strength.
Legeringarna innefattas i sammansättningen Co Fe Ni40-so 4-15 5-zscra-12M°o-9315-23' 13 _ 'rßusaaz-a Tabell 4 Termiska och mekaniska egenskaper för några amorfa nickellegeringar med bor I Legeringssammansättníng Hårdhet Dragbrottgräns Kristíllasations- (awmz) (m) (ip/MZ) temperatur (°c) Ni50Fe5Co17Cr9Mo3Bl6 977 432 Ni47Fe4Co23Cr9Mo1Bl6 982 - 400, 473, 575 Ni46Fe4Co23Cr9Mo2B16 _ 981 420, 500 Ni¿6Fel0Co2OCr8B16 980 400, 470, 580 Ní46Fe13Col3Cr9Mo3B16 995 439, 542 Ni45Fe5Co20Cr10Mo¿B16 - 1033 278 _ 463, 560 Ni4¿Fe2oCo5Crl0Mo¿Bl7 1024 422, 608 Ni44Fe5Co24Crl0B17 1001 425, 463, 615 Näorwecozocrunoóßló 1033 278 ' 478, 641 NiaoFesCozoCrlolíogßla 1043 290 466, 570, 673 Exempel 5 gagnetiska leíeringar De termiska egenskaperna hos kompositioner, som befunnits an- vändbara vid magnetiska tillämpningar, ges i tabell 5. För nâgra legeringar anges mättnadsmagnetiseringen (Ms) vid rumstemperatur 1 kGauss eller koeroitivkraften (Hc) i Oe för ett band under likströms- betingelser.The alloys are included in the composition Co Fe Ni40-so 4-15 5-zscra-12M ° o-9315-23 '13 _' rßusaaz-a Table 4 Thermal and mechanical properties of some amorphous nickel alloys with boron I Alloy composition Hardness Tensile strength Crystallization (awmz ) (m) (ip / MZ) temperature (° C) 977 432 Ni50Fe5Co17Cr9Mo3Bl6 Ni47Fe4Co23Cr9Mo1Bl6 982-400, 473, 575 Ni46Fe4Co23Cr9Mo2B16 _ 981,420, 500 Ni¿6Fel0Co2OCr8B16 980,400, 470, 580 Ní46Fe13Col3Cr9Mo3B16 995,439, 542 Ni45Fe5Co20Cr10Mo¿B16 - 1033 278 _ 463, 560 Ni4¿Fe2oCo5Crl0Mo¿Bl7 1024 422, 608 Ni44Fe5Co24Crl0B17 1001 425, 463, 615 Näorwecozocrunoóßló 1033 278 '478, 641 NiaoFesCozoCrloliska properties6, 29 reversible in magnetic applications, is given in Table 5. For some alloys, the saturation magnetization (Ms) at room temperature is given as 1 kGauss or the coercive force (Hc) in Oe for a band under direct current conditions.
Exempel 6 Korrosionshärdiga legerinqar - Ett antal amorfa järngrupp-bormetallegeringar hölls nedsänkta i en lösning av 10 vikt% NaCl i vatten vid rumstemperatur under 450 h och inspekterades därefter visuellt med avseende på korrosion eller oxidation. Resultaten anges i tabell 6. De amorfa legeringarna, som innehöll krom, uppvisade utmärkt beständighet mot korrosion eller oxidation. 4 ?êD6842-8 Tabell 5 Termiska egenskaper för några magnetiska legeringar Legeríngssamansättníng (atomZ) Feao-ao°°s-45315-25* Feso°°sB1s F°7o°1oBzo Ca Faso 3oB2o 4 Fe4o°°4oB2o °°4o~soFes-45315-25* °°eoF°2oBzo Nino-soFes-45315-25* Ní7oFe1zB1s 4NíßoF°22B1s NísoF°s2B1s F°4o-7oNí4-2s°°s-30315-25* Fe7oNí4Co5B2l F°7oNí7,s°°7,s“1s Fe65Ní7Co7B2l FesoNí7°°12Bz1 FesoNizo°°1sB1s FesoNísC°zaB17 Fe4o“í1s°°2sB2o Níao-7oFes-2s°°5-25315-25* Ní60Fel3Co10B17 Níso?e1s°°1sB17 Ní4øFezo°°23B17 °°4o-7oFesåzsnís-25315-25* °°ssFe7,sNí7,sB17 °°eoF°13Ní1oB17 Mättnadsmagnetíseríng (Ms) eller koercítívkraft (Hc) MS=l5,6 kGauss Hc=0,059 Oe _ H =o,o29 og C Ms=1s;1 kcauss Ms=13,45 kGauss uc=o,o3s oe' Krístallísatíons- temperatur (°C) 465 493 492 483 435 444 456 455 435, 504 465 472 422, 458 450, 492 473 373 405 423 432 _ 442 15 ?6068ë2~8 Tabell 5 (forts) Termiska egenskaper för några maqnetiska legeringar Legeringssammansättníng (atomß) °4ø~7oF°s-2sNís-25315-25* °°soF°1sNí1sB17 C°4oFe2oNi17B23 Annan: Fe81Co3Ní1B15 Mättnadamagnetiseríng (Ms) eller koercitívkraft (Mc) Krístallísations- temperatur (°ç) 437, 450 462 Ms=l5,l kGauss - Tabell 6 Resultat av korrosionstest för några amorfa järn-, nickel- och kobolt- legeringar med bor Fe66Ní5Co3,6Cr8Mo0,4B17 Fe65Ni5Co3CrloBl7 Fe63Ni5Co3Cr7Mo¿B18 Fe55Ni8Co5Crl5Bl7 Fe5¿Ní6Co5Crl5Mo2B18 FesoNí1o°°1oC”1oBzo Co Fe4oNí1s 25320 Ní44Fe20Co5Crl0Mo4B17 Ní¿oFe5CoZ0Cr1OMo9B16 °°soF°1sNí1sB17 Exemgel 7 Termisk åldring hos legeringar Ett antal amorfa järngrupp-bormetallegeringar âldrades termiskt vid en temperatur av 250-375°C i luft under 0,5-l h och utvärderades ingen korrosion, oxidation eller miss- färgning korroderad och matt ingen korrosion, oxidation eller miss- färgning korroderad och matt med avseende på försprödning. De värmebehandlade remsorna höjdes för .7606842-8' i 16 att bilda en slinga. Slingans diameter reducerades gradvis mellan käftarna hos en mikrometer tills brott inträffade. Den genomsnitt- liga brottdiametern hos den amorfa legeringsremsan, som erhölls från mikrometeravläsningarna, anger duktiliteten. Ett lågt värde anger god duktilitet. Så t ex innebär värdet noll att det amorfa bandet är fullständigt düktilt. Resultaten anges i tabell 7 och 8.Example 6 Corrosion Resistant Alloys - A number of amorphous ferrous boron metal alloys were immersed in a solution of 10% by weight NaCl in water at room temperature for 450 hours and then visually inspected for corrosion or oxidation. The results are given in Table 6. The amorphous alloys, which contained chromium, showed excellent resistance to corrosion or oxidation. 4? ÊD6842-8 Table 5 Thermal properties of some magnetic alloys Alloy composition (atomZ) Feao-ao °° s-45315-25 * Feso °° sB1s F ° 7o ° 1oBzo Ca Faso 3oB2o 4 Fe4o °° 4oB2o °° 4o ~ soFes -45315-25 * °° eoF ° 2oBzo Nino-soFes-45315-25 * Ní7oFe1zB1s 4NíßoF ° 22B1s NísoF ° s2B1s F ° 4o-7oNí4-2s °° s-30315-25 * Fe7oNí4Co5B2l, F ° 7oN s “1s Fe65Ní7Co7B2l FesoNí7 °° 12Bz1 FesoNizo °° 1sB1s FesoNísC ° zaB17 Fe4o“ í1s °° 2sB2o Níao-7oFes-2s °° 5-25315-25 * Ní60Fel3Co10B17 °4? Ns? -25315-25 * °° ssFe7, sNí7, sB17 °° eoF ° 13Ní1oB17 Saturation magnetization (Ms) or coercive force (Hc) MS = l5.6 kGauss Hc = 0.059 Oe _ H = o, o29 and C Ms = 1s; 1 kcauss Ms = 13.45 kGauss uc = o, o3s oe 'Crystallization temperature (° C) 465 493 492 483 435 444 456 455 435, 504 465 472 422, 458 450, 492 473 373 405 423 432 _ 442 15? 6068ë2 ~ 8 Table 5 (continued) Thermal properties of some magnetic alloys Alloy composition (atomß) ° 4ø ~ 7oF ° s-2sNís-25315-25 * °° soF ° 1sNí1sB17 C ° 4oFe2oNi17B23 Other: Fe81Co3Ní1B15 Measures tnadamagnetization (Ms) or coercive force (Mc) Crystallization temperature (° ç) 437, 450 462 Ms = l5, l kGauss - Table 6 Results of corrosion tests for some amorphous iron, nickel and cobalt alloys with boron Fe66Ní5Co3,6Cr8Mo0, 4B17 Fe65Ni5Co3CrloBl7 Fe63Ni5Co3Cr7Mo¿B18 Fe55Ni8Co5Crl5Bl7 Fe5¿Ní6Co5Crl5Mo2B18 FesoNí1o °° 1oC "1oBzo Co. Fe4oNí1s 25320 Ní44Fe20Co5Crl0Mo4B17 Ní¿oFe5CoZ0Cr1OMo9B16 °° SOF ° 1sNí1sB17 Exemgel 7 Thermal aging of alloys a number of amorphous iron group-bormetallegeringar was aged thermally at a temperature of 250-375 ° C in air below 0.5-lh and evaluated no corrosion, oxidation or discoloration corroded and matt no corrosion, oxidation or discoloration corroded and matt with respect to embrittlement. The heat treated strips were raised to .7606842-8 'in 16 to form a loop. The diameter of the loop was gradually reduced between the jaws of a micrometer until breakage occurred. The average fracture diameter of the amorphous alloy strip obtained from the micrometer readings indicates the ductility. A low value indicates good ductility. For example, the value zero means that the amorphous band is completely ductile. The results are given in Tables 7 and 8.
Tabell 8 Resultat av försprödningsstudier på amorfa nickel-bormetallegeringar Medelbrottdiameter (um) Legeringssammansättning _ Tjocklek 325°C 340°C 355°C 360°C 375°C (atømñ) (um) >1/2 h >1/2 h >1/2 h >1/2 h >1/2 h N145re5c°20cr10m°4B16 38,1 o U o l o o I o Ni44Fe5c°2¿crl0Bl7 34,3 o o o _ o 381 Ni50Fe5c°l7cr9m°3B16 30,5 o o o sos Ni46Fe4c°23cr9M°2ßl6 35,6 o l o 0 635 Ni46Fe1UCo20Cr8Bl6 30,5 _ 0 0 381 ui46re13c°13cr9M°3Bl6 35,6 Q l 254 Ni40Fe6c°2ocrl2M°6ßl6 35,6 o 381 Ni40Fe5Co2OCrl0Mo9Bl6 35,6 0 635 7506842-8 17 won man www noe nä.. wow ßwe www www .www wße wwQ owQ æmq ßæw wme Auov Hnumumflmuu . IWEOMUNWHH AMUMMHM QQQ _ Q ~.QQ QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ NQN Q Q Q.Qm QQQ~QzQQ~QmQQQQzQQ~Q NQQ Q Q Q.QQ .Q~QQQQQQzQ~»Q QQQ Q Q Q.Qm QNQNQQQQZQQQQ QQQ Q Q Q.QQ QQQQQQQQQQQNQQNQQQQQQ QQQQ QQQ QQQ Q Q m.QQ QQQQQQQQQQQQZQQQQ QQQQ Q Q Q Q.QQ Q~QQQQQQQQQQQzmQQQ QQQ Q Q Q Q.QQ QNQQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQH QQQQ Q Q Q Q.Qm QQQQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQ Q Q Q Q Q Q.Qm QQQQQQQQQNQzQQQQ QQQ Q Q Q Q Q Q ~.QQ QQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQ Q Q Q Q .Q Q ~.mQ QQQNQQQQQQQZQQQQ QQQ Q Q Q Q Q Q m.QQ QQQQQQQ°QQQzQQ«Q QQN Q Q Q Q Q Q Q.mQ ~QQ~.QQzQ»QQ.QQQmQzQQ@Q Q Q Q Q Q Q Q Q.QQ ~QQQ.QQQQQQQ.QQQQQzQQQQ Q Q Q Q Q Q Q Q.QQ >QQQ.QQ:QQQ~.QQQmQzQQ@Q Q ~\Q^ Q ~\Q^ Q ~\Q^ Q Q Q Q Q Q Q Q QQQQ ANQQQQQ QQQNQ QQQQQ QQQQQ QQQNQ QQQQQ QQQQQ . QQQQN QQQQQQQQ QQQQ Hw»waQQQQQoQnQwQws ß HHmQßB mmflnuum wømšnwwmwsflnwwwqTable 8 Results of embrittlement studies on amorphous nickel-boron metal alloys Mean breaking diameter (μm) Alloy composition _ Thickness 325 ° C 340 ° C 355 ° C 360 ° C 375 ° C (atømñ) (μm)> 1/2 h> 1/2 h> 1 / 2 h> 1/2 h> 1/2 h N145re5c ° 20cr10m ° 4B16 38,1 o U oloo I o Ni44Fe5c ° 2¿crl0Bl7 34,3 ooo _ o 381 Ni50Fe5c ° l7cr9m ° 3B16 30,5 ooo sos Ni46Fe4c ° 23cr9M ° 2ßl6 35,6 olo 0 635 Ni46Fe1UCo20Cr8Bl6 30,5 _ 0 0 381 ui46re13c ° 13cr9M ° 3Bl6 35,6 Q l 254 Ni40Fe6c ° 2ocrl2M ° 6ßl6 35,6 o 381 Ni40Fe5Co2Bl6MM 35 www noe nä .. wow ßwe www www .www wße wwQ owQ æmq ßæw wme Auov Hnumum fl muu. IWEOMUNWHH AMUMMHM QQQ _ Q ~ .QQ QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ NQN QQ Q.Qm QQQ QzQQ ~ ~ ~ Q QmQQQQzQQ NQQ QQ Q.QQ QQQQQQzQ .q ~ ~ »Q QQ QQQ Q.Qm QNQNQQQQZQQQQ QQQ QQ Q.QQ QQQQQQQQQQQNQQNQQQQQQ QQQQ QQQ QQQ QQ m .QQ QQQQQQQQQQQQZQQQQ QQQQ Q ~ QQQ Q.QQ QQQQQQQQQQQzmQQQ QQQ QQQ Q.QQ QNQQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQH QQQQ QQQ Q.Qm QQQQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQ QQQQQ Q.Qm QQQQQQQQQNQzQQQQ QQQ qqqqqq ~ .QQ QQQQQQQQQQQQQQQQQ QQQ QQQQ .QQ ~ .mQ QQQNQQQQQQQZQQQQ QQQ qqqqqq m.QQ QQQQQQQ ° QQQzQQ «Q QQN QQQQQQ Q.mQ ~ QQ ~ .QQzQ» QQ.QQQmQzQQ@QQQQQQQQQ QQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQQ \ Q ^ Q ~ \ Q ^ QQQQQQQQ QQQQ ANQQQQQ QQQNQ QQQQQ QQQQQ QQQNQ QQQQQ QQQQQQ. QQQQN QQQQQQQQQQQQQ Hw »waQQQQQoQnQwQws ß HHmQßB mm fl nuum wømšnwwmws fl nwwwq
Claims (12)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/590,532 US4067732A (en) | 1975-06-26 | 1975-06-26 | Amorphous alloys which include iron group elements and boron |
US05/636,323 US4036638A (en) | 1975-11-13 | 1975-11-28 | Binary amorphous alloys of iron or cobalt and boron |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7606842L SE7606842L (en) | 1976-12-27 |
SE431101B true SE431101B (en) | 1984-01-16 |
Family
ID=27080866
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7606842A SE431101B (en) | 1975-06-26 | 1976-06-16 | AMORF METAL ALLOY |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS525620A (en) |
DE (1) | DE2628362C2 (en) |
FR (1) | FR2317370A1 (en) |
GB (1) | GB1547461A (en) |
SE (1) | SE431101B (en) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4038073A (en) * | 1976-03-01 | 1977-07-26 | Allied Chemical Corporation | Near-zero magnetostrictive glassy metal alloys with high saturation induction |
US4152144A (en) * | 1976-12-29 | 1979-05-01 | Allied Chemical Corporation | Metallic glasses having a combination of high permeability, low magnetostriction, low ac core loss and high thermal stability |
US4152146A (en) * | 1976-12-29 | 1979-05-01 | Allied Chemical Corporation | Glass-forming alloys with improved filament strength |
NL176090C (en) | 1977-02-26 | 1985-02-18 | Vacuumschmelze Gmbh | METHOD FOR REDUCING THE MAGNETICIZATION LOSSES IN THIN-WEEK-MAGNETIC AMORPHIC METAL ALLOYS. |
US4134779A (en) * | 1977-06-21 | 1979-01-16 | Allied Chemical Corporation | Iron-boron solid solution alloys having high saturation magnetization |
US4150981A (en) * | 1977-08-15 | 1979-04-24 | Allied Chemical Corporation | Glassy alloys containing cobalt, nickel and iron having near-zero magnetostriction and high saturation induction |
US4225339A (en) * | 1977-12-28 | 1980-09-30 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Amorphous alloy of high magnetic permeability |
EP0002923B1 (en) * | 1978-01-03 | 1981-11-11 | Allied Corporation | Iron group transition metal-refractory metal-boron glassy alloys |
US4140525A (en) * | 1978-01-03 | 1979-02-20 | Allied Chemical Corporation | Ultra-high strength glassy alloys |
US4268325A (en) * | 1979-01-22 | 1981-05-19 | Allied Chemical Corporation | Magnetic glassy metal alloy sheets with improved soft magnetic properties |
US4365994A (en) * | 1979-03-23 | 1982-12-28 | Allied Corporation | Complex boride particle containing alloys |
CA1183613A (en) * | 1980-12-27 | 1985-03-05 | Koichiro Inomata | Neutron absorber, neutron absorber assembly utilizing the same, and other uses thereof |
US4462826A (en) * | 1981-09-11 | 1984-07-31 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Low-loss amorphous alloy |
JPS59150414A (en) * | 1982-12-23 | 1984-08-28 | Toshiba Corp | Reactor for semiconductor circuit |
US5015993A (en) * | 1989-06-29 | 1991-05-14 | Pitney Bowes Inc. | Ferromagnetic alloys with high nickel content and high permeability |
EP1473377B1 (en) * | 2002-01-16 | 2009-04-22 | Nakagawa Special Steel Co., Ltd. | Magnetic base material, laminate from magnetic base material and method for production thereof |
JP7288294B2 (en) * | 2018-09-25 | 2023-06-07 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Powder for magnetic parts |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3871836A (en) * | 1972-12-20 | 1975-03-18 | Allied Chem | Cutting blades made of or coated with an amorphous metal |
US3856513A (en) * | 1972-12-26 | 1974-12-24 | Allied Chem | Novel amorphous metals and amorphous metal articles |
JPS5827338B2 (en) * | 1974-01-12 | 1983-06-08 | 東北大学金属材料研究所長 | Fe-Cr amorphous alloy |
GB1505841A (en) * | 1974-01-12 | 1978-03-30 | Watanabe H | Iron-chromium amorphous alloys |
-
1976
- 1976-06-16 SE SE7606842A patent/SE431101B/en unknown
- 1976-06-21 GB GB2566676A patent/GB1547461A/en not_active Expired
- 1976-06-24 DE DE19762628362 patent/DE2628362C2/en not_active Expired
- 1976-06-25 JP JP7455476A patent/JPS525620A/en active Pending
- 1976-06-25 FR FR7619503A patent/FR2317370A1/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2628362A1 (en) | 1977-01-13 |
FR2317370A1 (en) | 1977-02-04 |
JPS525620A (en) | 1977-01-17 |
GB1547461A (en) | 1979-06-20 |
SE7606842L (en) | 1976-12-27 |
FR2317370B1 (en) | 1981-07-31 |
DE2628362C2 (en) | 1984-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE431101B (en) | AMORF METAL ALLOY | |
US4067732A (en) | Amorphous alloys which include iron group elements and boron | |
US4052201A (en) | Amorphous alloys with improved resistance to embrittlement upon heat treatment | |
US4221592A (en) | Glassy alloys which include iron group elements and boron | |
CA1048304A (en) | Binary amorphous alloy of iron or cobalt and boron | |
US9315884B2 (en) | Watch-making or clock-making component comprising an amorphous metal alloy | |
WO1980002160A1 (en) | Amorphous metal containing iron family element and zirconium,and articles obtained therefrom | |
Waseda et al. | Formation and mechanical properties of Fe-and Co-base amorphous alloy wires produced by in-rotating-water spinning method | |
CN103228805B (en) | amorphous metal alloy | |
CA1093864A (en) | Ultra-high strength glassy alloys | |
JPS6020882B2 (en) | Manufacturing method of magnetic head using high magnetic permeability amorphous alloy | |
US4133682A (en) | Cobalt-refractory metal-boron glassy alloys | |
US4255189A (en) | Low metalloid containing amorphous metal alloys | |
US4210443A (en) | Iron group transition metal-refractory metal-boron glassy alloys | |
EP0002923B1 (en) | Iron group transition metal-refractory metal-boron glassy alloys | |
US4133681A (en) | Nickel-refractory metal-boron glassy alloys | |
Zhang et al. | Bulk glassy alloys with low liquidus temperature in Pt-Cu-P system | |
EP0055403B1 (en) | Amorphous alloys of nickel, aluminum and boron | |
EP0004546B1 (en) | Beryllium-containing iron-boron glassy magnetic alloys | |
JPS60224731A (en) | Heat resistant co-base alloy | |
EP0018507A1 (en) | Beryllium-containing iron-boron glassy magnetic alloys and devices utilizing same | |
JPS6128736B2 (en) | ||
JPS6253585B2 (en) | ||
US4338131A (en) | Nickel-boron binary amorphous alloys | |
JPS6033332A (en) | Heat resistant co-base alloy for glass fiber molding spinner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAL | Patent in force |
Ref document number: 7606842-8 Format of ref document f/p: F |