JPH0633206A - Ｎｉ基合金の熱処理方法 - Google Patents
Ｎｉ基合金の熱処理方法Info
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- JPH0633206A JPH0633206A JP18701292A JP18701292A JPH0633206A JP H0633206 A JPH0633206 A JP H0633206A JP 18701292 A JP18701292 A JP 18701292A JP 18701292 A JP18701292 A JP 18701292A JP H0633206 A JPH0633206 A JP H0633206A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来のものと同様の特性が得られ、かつ時効
処理に要する時間を著しく短縮化したＮｉ基合金の熱処
理方法を提供する。 【構成】 重量比で、Ｎｉ：４９〜５８％、Ｃｒ：１５
〜２２％、Ｎｂおよび／またはＴａ：４．５〜５．６
％、Ｍｏ：２．５〜３．５％、Ａｌ：０．１〜１．５
％、Ｔｉ：０．５〜２．７５％、および残部がＦｅから
なるＮｉ基合金の熱処理方法であって、前記Ｎｉ基合金
を９５０〜１１００℃で固溶化熱処理を施した後、７２
０〜７５０℃×３〜８時間の時効処理を施す。
処理に要する時間を著しく短縮化したＮｉ基合金の熱処
理方法を提供する。 【構成】 重量比で、Ｎｉ：４９〜５８％、Ｃｒ：１５
〜２２％、Ｎｂおよび／またはＴａ：４．５〜５．６
％、Ｍｏ：２．５〜３．５％、Ａｌ：０．１〜１．５
％、Ｔｉ：０．５〜２．７５％、および残部がＦｅから
なるＮｉ基合金の熱処理方法であって、前記Ｎｉ基合金
を９５０〜１１００℃で固溶化熱処理を施した後、７２
０〜７５０℃×３〜８時間の時効処理を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｎｉ基合金の熱処理方
法に関し、特に短時間の時効処理によって、所望の特性
を得ることができるＮｉ基合金の時効処理方法に関す
る。
法に関し、特に短時間の時効処理によって、所望の特性
を得ることができるＮｉ基合金の時効処理方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｉ基合金であるインコネル718 （イン
コアロイス社の商品名）は、耐熱性、高強度の合金材料
として知られているが、所定の特性を得るためには、従
来、その時効処理は、ＡＭＳ（Aerospace Material Spe
crfication）等で知られているように、長時間の処理を
行わなければならなかった。たとえば、７２０℃×８Ｈ
→炉冷→６２０℃×８Ｈ→空冷、の処理を要し、時効処
理に丸一日を費す必要があった。
コアロイス社の商品名）は、耐熱性、高強度の合金材料
として知られているが、所定の特性を得るためには、従
来、その時効処理は、ＡＭＳ（Aerospace Material Spe
crfication）等で知られているように、長時間の処理を
行わなければならなかった。たとえば、７２０℃×８Ｈ
→炉冷→６２０℃×８Ｈ→空冷、の処理を要し、時効処
理に丸一日を費す必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように長
時間の熱処理を施すことによって、特性が向上する点で
はよいが、製造コストの点からは、著しく不具合であ
る。
時間の熱処理を施すことによって、特性が向上する点で
はよいが、製造コストの点からは、著しく不具合であ
る。
【０００４】従って、本発明は上記従来技術の問題点を
解決して、従来のものと同様の特性が得られ、かつ時効
処理に要する時間を著しく短縮化したＮｉ基合金の熱処
理方法を提供することを目的とする。
解決して、従来のものと同様の特性が得られ、かつ時効
処理に要する時間を著しく短縮化したＮｉ基合金の熱処
理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のＮｉ基合金の熱処理方法は、重量比で、
Ｎｉ：４９〜５８％、Ｃｒ：１５〜２２％、Ｎｂおよび
／またはＴａ：４．５〜５．６％、Ｍｏ：２．５〜３．
５％、Ａｌ：０．１〜１．５％、Ｔｉ：０．５〜２．７
５％、および残部がＦｅからなるＮｉ基合金の熱処理方
法であって、前記Ｎｉ基合金を９５０〜１１００℃で固
溶化熱処理を施した後、７２０〜７５０℃で３〜８時間
の時効処理を施すことを特徴としている。
めに、本発明のＮｉ基合金の熱処理方法は、重量比で、
Ｎｉ：４９〜５８％、Ｃｒ：１５〜２２％、Ｎｂおよび
／またはＴａ：４．５〜５．６％、Ｍｏ：２．５〜３．
５％、Ａｌ：０．１〜１．５％、Ｔｉ：０．５〜２．７
５％、および残部がＦｅからなるＮｉ基合金の熱処理方
法であって、前記Ｎｉ基合金を９５０〜１１００℃で固
溶化熱処理を施した後、７２０〜７５０℃で３〜８時間
の時効処理を施すことを特徴としている。
【０００６】発明の具体的説明 本発明において用いるＮｉ基合金は、析出硬化型合金で
あり、その組成範囲を上記のように限定する理由は次の
通りである。以下、％は重量比を意味する。
あり、その組成範囲を上記のように限定する理由は次の
通りである。以下、％は重量比を意味する。
【０００７】Ｔｉ、Ｎｂおよび／またはＴａ、およびＡ
ｌは、析出硬化に必要な成分であり、高温における高強
度を得るために、Ｔｉ：０．５〜２．７５％、好ましく
は０．６５〜１．１５％、Ｎｂおよび／またはＴａ：
４．５〜５．６％、好ましくは４．７５〜５．５％、Ａ
ｌ：０．１〜１．５％、好ましくは０．２〜０．８％が
必要である。各成分とも含有量が少なすぎると、析出硬
化による十分な強度を得ることができず、一方、各成分
とも含有量が多すぎると、加工時の変形抵抗が大きくな
り過ぎて、加工性が悪くなる。
ｌは、析出硬化に必要な成分であり、高温における高強
度を得るために、Ｔｉ：０．５〜２．７５％、好ましく
は０．６５〜１．１５％、Ｎｂおよび／またはＴａ：
４．５〜５．６％、好ましくは４．７５〜５．５％、Ａ
ｌ：０．１〜１．５％、好ましくは０．２〜０．８％が
必要である。各成分とも含有量が少なすぎると、析出硬
化による十分な強度を得ることができず、一方、各成分
とも含有量が多すぎると、加工時の変形抵抗が大きくな
り過ぎて、加工性が悪くなる。
【０００８】Ｃｒは、高温における耐酸化性を向上させ
るために添加する元素であり、１５〜２２％、好ましく
は１７〜２１％の含有量が必要である。含有量が１５％
未満では、耐酸化性が悪く高温での使用時に材料の損失
を招く。一方、含有量が２２％を越えると、加工性が悪
くなる。
るために添加する元素であり、１５〜２２％、好ましく
は１７〜２１％の含有量が必要である。含有量が１５％
未満では、耐酸化性が悪く高温での使用時に材料の損失
を招く。一方、含有量が２２％を越えると、加工性が悪
くなる。
【０００９】Ｍｏは、耐酸化性を向上させるために添加
する元素であり、その含有量は２．５〜３．５％、好ま
しくは２．８〜３．３％とする。その含有量が２．５％
未満では耐熱性を向上させる効果が小さく、一方、３．
５％を越えて添加すると、加工性、特に熱間加工性が悪
くなる。Ｎｉは本発明におけるＮｉ基合金の主成分をな
すが、その含有量は４９〜５８％、好ましくは５０〜５
５％とする。その含有量が４９％未満では、耐酸化性が
悪くなり、５８％を越えると延性が悪くなる。
する元素であり、その含有量は２．５〜３．５％、好ま
しくは２．８〜３．３％とする。その含有量が２．５％
未満では耐熱性を向上させる効果が小さく、一方、３．
５％を越えて添加すると、加工性、特に熱間加工性が悪
くなる。Ｎｉは本発明におけるＮｉ基合金の主成分をな
すが、その含有量は４９〜５８％、好ましくは５０〜５
５％とする。その含有量が４９％未満では、耐酸化性が
悪くなり、５８％を越えると延性が悪くなる。
【００１０】上記組成範囲のＮｉ基合金の固溶化熱処理
温度は、９５０〜１１００℃の範囲とする。処理温度が
９５０℃未満では、固溶が不十分であり、次いで行う時
効処理によって所定の特性（引張強度、硬さなど）が得
られない。一方、１１００℃を越えると、結晶粒度が粗
大化し、粒界の脆弱化を招く。このため固溶化熱処理温
度は上記の範囲とする。
温度は、９５０〜１１００℃の範囲とする。処理温度が
９５０℃未満では、固溶が不十分であり、次いで行う時
効処理によって所定の特性（引張強度、硬さなど）が得
られない。一方、１１００℃を越えると、結晶粒度が粗
大化し、粒界の脆弱化を招く。このため固溶化熱処理温
度は上記の範囲とする。
【００１１】時効処理温度は、７２０〜７５０℃の範囲
とする。７２０℃未満および７５０℃を越える処理温度
では、いずれも特性の向上が得られない。また、この温
度範囲での時効処理時間は、３〜８時間、好ましくは４
〜８時間の範囲とする。処理時間が３時間未満では、特
性の向上が得られず、一方、８時間を越えても特性は向
上していかない。
とする。７２０℃未満および７５０℃を越える処理温度
では、いずれも特性の向上が得られない。また、この温
度範囲での時効処理時間は、３〜８時間、好ましくは４
〜８時間の範囲とする。処理時間が３時間未満では、特
性の向上が得られず、一方、８時間を越えても特性は向
上していかない。
【００１２】このようにして製造したＮｉ基合金材は、
高強度耐熱性材料として各種の用途、例えば、耐熱性バ
ネ材料、として好適に用いることができる。
高強度耐熱性材料として各種の用途、例えば、耐熱性バ
ネ材料、として好適に用いることができる。
【００１３】
【実施例】表１に示す化学組成からなる合金材料を真空
誘導溶解により製造し、熱間加工なられた冷間加工を行
って、厚さ０．２ｍｍの板材とした。
誘導溶解により製造し、熱間加工なられた冷間加工を行
って、厚さ０．２ｍｍの板材とした。
【００１４】 上記により製造した板材を１０００℃の温度で固溶化熱
処理を施し、次いで、表２に示す条件で時効処理を行っ
た。
処理を施し、次いで、表２に示す条件で時効処理を行っ
た。
【００１５】表２に示す条件で時効処理を行った試料に
ついて、引張試験、硬さ試験を行った結果を併せて表
２、さらに図１および図２に示す。表２には、各時効処
理条件における引張強さ（測定回数２回）、伸び（測定
回数２回）、硬さ（測定点６箇所）のデータを示した
が、伸びは、標点外破断のデータがほとんどであり信頼
性に欠けるため参考値とする。図１は、硬さに及ぼす時
効処理温度と時効処理時間の影響を示すグラフであり、
図２は、引張強さに及ぼす時効処理温度と時効処理時間
の影響を示すグラフである。
ついて、引張試験、硬さ試験を行った結果を併せて表
２、さらに図１および図２に示す。表２には、各時効処
理条件における引張強さ（測定回数２回）、伸び（測定
回数２回）、硬さ（測定点６箇所）のデータを示した
が、伸びは、標点外破断のデータがほとんどであり信頼
性に欠けるため参考値とする。図１は、硬さに及ぼす時
効処理温度と時効処理時間の影響を示すグラフであり、
図２は、引張強さに及ぼす時効処理温度と時効処理時間
の影響を示すグラフである。
【００１６】 表２ 引張試験、硬さ試験の結果 時効処理条件 引張強さ 伸び 硬さ (N/mm 2 ) (%) (Hv) 焼鈍上がり 837 (85.4) 29.4 216 217 216 839 (85.6) 28.1 215 214 215 ６００℃×４Ｈ 831 (84.7) 10.3 258 265 263 861 (87.8) 9.1 251 249 260 ６００℃×８Ｈ 828 (84.4) 8.6 291 285 284 940 (95.9) 14.6 266 264 264 ６５０℃×４Ｈ 927 (94.5) 12.4 331 342 314 951 (97.0) 11.1 301 327 299 ６５０℃×８Ｈ 1047 (106.8) 9.2 360 363 359 1004 (102.4) 8.4 347 356 358 ７００℃×４Ｈ 1034 (106.4) 7.1 404 395 406 1018 (103.8) 4.7 376 377 386 ７００℃×８Ｈ 1281 (130.6) 11.0 402 404 415 1178 (120.1) 5.3 392 401 398 ７２０℃×２Ｈ 1189 (121.2) 15.5 390 385 360 1168 (119.1) 16.7 379 368 350 ７２０℃×３Ｈ 1221 (124.5) 16.8 405 393 386 1229 (125.3) 23.3 399 417 394 ７２０℃×４Ｈ 1326 (135.2) 19.7 426 423 435 1303 (132.9) 20.3 428 427 427 ７２０℃×８Ｈ 1273 (129.8) 13.0 452 443 427 1285 (131.0) 20.2 463 446 450 ７５０℃×２Ｈ 1224 (124.8) 8.5 413 410 416 1239 (126.3) 17.0 417 418 406 ７５０℃×３Ｈ 1284 (130.9) 15.8 413 408 406 1300 (132.6) 14.6 418 418 433 ７５０℃×４Ｈ 1262 (138.5) 10.6 439 433 424 1297 (137.7) 12.1 429 436 433 ７５０℃×８Ｈ 1333 (137.1) 8.2 444 445 432 1304 (136.6) 9.6 424 427 420 ７７０℃×４Ｈ 1199 (122.3) 10.6 394 397 414 1249 (127.4) 12.2 394 403 399 ８００℃×４Ｈ 1126 (114.8) 6.3 348 337 345 1131 (115.3) 5.8 354 351 348 ８００℃×８Ｈ 1120 (114.2) 9.1 367 346 353 1118 (114.0) 9.6 339 353 357 注１） 引張強さの( ) 内の数値はkgf/mm2 単位であ
る。
る。
【００１７】表２、図１および図２から明らかなよう
に、時効処理条件を７２０〜７５０℃×３〜８Ｈとする
ことによって、高引張強さおよび高硬度を有する材料が
得られ、特性の良好なものが得られることが分かる。
に、時効処理条件を７２０〜７５０℃×３〜８Ｈとする
ことによって、高引張強さおよび高硬度を有する材料が
得られ、特性の良好なものが得られることが分かる。
【００１８】
【発明の効果】本発明の熱処理方法によれば、従来材と
同様の特性を有しつつ、時効処理時間の大幅な短縮化を
図ることができるので、製造コストの大幅な削減が可能
となり、その工業的価値は大きい。
同様の特性を有しつつ、時効処理時間の大幅な短縮化を
図ることができるので、製造コストの大幅な削減が可能
となり、その工業的価値は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】硬さに及ぼす時効処理温度と時効処理時間の影
響を示すグラフ。
響を示すグラフ。
【図２】引張強さに及ぼす時効処理温度と時効処理時間
の影響を示すグラフ。
の影響を示すグラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】重量比で、Ｎｉ：４９〜５８％、Ｃｒ：１
５〜２２％、Ｎｂおよび／またはＴａ：４．５〜５．６
％、Ｍｏ：２．５〜３．５％、Ａｌ：０．１〜１．５
％、Ｔｉ：０．５〜２．７５％、および残部がＦｅから
なるＮｉ基合金の熱処理方法であって、前記Ｎｉ基合金
を９５０〜１１００℃で固溶化熱処理を施した後、７２
０〜７５０℃において３〜８時間の時効処理を施すこと
を特徴とするＮｉ基合金の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701292A JPH0633206A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Ｎｉ基合金の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18701292A JPH0633206A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Ｎｉ基合金の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633206A true JPH0633206A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16198661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18701292A Pending JPH0633206A (ja) | 1992-07-14 | 1992-07-14 | Ｎｉ基合金の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0633206A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331368A (ja) * | 1994-06-09 | 1995-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 強度と耐食性に優れた時効硬化型ニッケル基合金材およびその製造方法 |
| JP2000192179A (ja) * | 1998-12-23 | 2000-07-11 | United Technol Corp <Utc> | ダイキャスト部材 |
| JP2018076571A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 大同特殊鋼株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ基合金及びその製造方法 |
| CN108385045A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种控制IN718合金均匀析出δ相的热处理方法 |
-
1992
- 1992-07-14 JP JP18701292A patent/JPH0633206A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07331368A (ja) * | 1994-06-09 | 1995-12-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 強度と耐食性に優れた時効硬化型ニッケル基合金材およびその製造方法 |
| JP2000192179A (ja) * | 1998-12-23 | 2000-07-11 | United Technol Corp <Utc> | ダイキャスト部材 |
| JP2018076571A (ja) * | 2016-11-11 | 2018-05-17 | 大同特殊鋼株式会社 | Ｆｅ−Ｎｉ基合金及びその製造方法 |
| CN108385045A (zh) * | 2018-02-08 | 2018-08-10 | 中国科学院金属研究所 | 一种控制IN718合金均匀析出δ相的热处理方法 |
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