JPS5855548A - Mn基合金 - Google Patents
Mn基合金Info
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- JPS5855548A JPS5855548A JP15406481A JP15406481A JPS5855548A JP S5855548 A JPS5855548 A JP S5855548A JP 15406481 A JP15406481 A JP 15406481A JP 15406481 A JP15406481 A JP 15406481A JP S5855548 A JPS5855548 A JP S5855548A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C22/00—Alloys based on manganese
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、引張ル強度に優れ、高延性を有する非平衡オ
ーステナイト相からなるMn基合金に関するものである
。
ーステナイト相からなるMn基合金に関するものである
。
従来よく知られているように、lム基合金は、常温では
、単位胞中に58個の原子を含むA−12型α−Mn構
造をとるため、きわめて脆く9通常の加工成層ができず
、実用材として安価なMn −Al1合金粉末が磁石材
として使用されている程度である。即ち現在ある程度の
強度ならびに伸びを有し。
、単位胞中に58個の原子を含むA−12型α−Mn構
造をとるため、きわめて脆く9通常の加工成層ができず
、実用材として安価なMn −Al1合金粉末が磁石材
として使用されている程度である。即ち現在ある程度の
強度ならびに伸びを有し。
高延性のあるMn基合金は存在していない、しかも周基
合金はFe基合金とflK同じ価格で、非磁性合金なる
ため、ある程度の優れ九機械的性質を有し。
合金はFe基合金とflK同じ価格で、非磁性合金なる
ため、ある程度の優れ九機械的性質を有し。
かつ高延性域社加工性に富んだ合金を得ることができる
ならば、将来非磁性の電磁気部品、複合材等のあらゆる
分野に於て使用される可能性がある。
ならば、将来非磁性の電磁気部品、複合材等のあらゆる
分野に於て使用される可能性がある。
そこで本発明者らは、このMn基合金の常温での脆さを
解決するため、鋭意研究した結果、特定の組成からなる
Mn基合金を急冷固化すると、高温でのみ安定なオース
テナイト相を常温Ktでもたらすことに成功し、常温に
おいて非平衡オーステナイト相からなるMn基合金は、
非常に高延性、高加工性に富み、冷開加工が可能壜合金
であることを見い出し1本発明を完成した。
解決するため、鋭意研究した結果、特定の組成からなる
Mn基合金を急冷固化すると、高温でのみ安定なオース
テナイト相を常温Ktでもたらすことに成功し、常温に
おいて非平衡オーステナイト相からなるMn基合金は、
非常に高延性、高加工性に富み、冷開加工が可能壜合金
であることを見い出し1本発明を完成した。
すなわち9本発明はAl 、 NiおよびOrからなる
群よル選ばれた1種又は2種以上の元素4〜30厘子%
で、C!1〜15原子%で、 Co 、 Mo 、 W
。
群よル選ばれた1種又は2種以上の元素4〜30厘子%
で、C!1〜15原子%で、 Co 、 Mo 、 W
。
Ta * Nb I V a T1およびZrからなる
瀞から選ばれたIll又は2種以上の元素30原子%以
下であ夛。
瀞から選ばれたIll又は2種以上の元素30原子%以
下であ夛。
残部が実質的にMnよシなり、かつ非平衡オーステナイ
ト相からなるMn基合金である。
ト相からなるMn基合金である。
本発明のMn基合金について説明すると、 AI、 N
iおよびcrからなる群より選ばれた1種又は2種以上
の元素4〜30原千2とするが、これはi基合金を溶湯
状態から急冷固化した時に、高温でのみ安定なオーステ
ナイト相が室温まで過冷却され。
iおよびcrからなる群より選ばれた1種又は2種以上
の元素4〜30原千2とするが、これはi基合金を溶湯
状態から急冷固化した時に、高温でのみ安定なオーステ
ナイト相が室温まで過冷却され。
ねばいMn基合金を得るに必要な金属元素および添加量
である。しか4.添加量が4原子z未満では。
である。しか4.添加量が4原子z未満では。
その効果が期待できず、α−Mn相の析出の為、著しく
脆くなり、また一定形状を有する連続したリボンおよび
細線合金は得られない。また、含有量を30原子%より
多くすると、 MnX (Xe Hl、A1゜Or)の
金属間化合物が析出するために硬く、脆くなり実用社料
としての利点がなくなる。又ねばさを有している範囲内
での伸びは、 An 、 NiおよびOrの含有量の増
加と共に減少し、引張シ強度に関しては、Aj含有量に
よる影響は少なく、N1およびOrによってや−高くな
る傾向がある0次KOの添加量を1〜15厘子%にする
が、これは前記Ni。
脆くなり、また一定形状を有する連続したリボンおよび
細線合金は得られない。また、含有量を30原子%より
多くすると、 MnX (Xe Hl、A1゜Or)の
金属間化合物が析出するために硬く、脆くなり実用社料
としての利点がなくなる。又ねばさを有している範囲内
での伸びは、 An 、 NiおよびOrの含有量の増
加と共に減少し、引張シ強度に関しては、Aj含有量に
よる影響は少なく、N1およびOrによってや−高くな
る傾向がある0次KOの添加量を1〜15厘子%にする
が、これは前記Ni。
AIおよびOr元素と同様にMn基合金な溶湯状態から
急冷固化した時に、室温においてもオーステナイト相を
もたらすために必要な元素および量である。
急冷固化した時に、室温においてもオーステナイト相を
もたらすために必要な元素および量である。
その添加量をtH子%未満にすると、急冷がききにくく
なるが故に、室温にて非平衡オーステナイト相を生成し
なくなυ、著しく脆くなる。また。
なるが故に、室温にて非平衡オーステナイト相を生成し
なくなυ、著しく脆くなる。また。
15原子%よ如多くすると、 Mng3c6の炭化物が
析出するため脆くなる。更に、 Co 、 Mo 、
W 、 Ta。
析出するため脆くなる。更に、 Co 、 Mo 、
W 、 Ta。
Nb 、 V 、 TiおよびZrからなる群から選ば
れた1種又は2種以上の元素30%以下にすると、高温
でのみ安定なオーステナイト相のMnが急冷によって、
常温においても安定な非平衡オーステナイト相となるこ
とを妨げずく引張り強度醇の機械的性質などが向上する
。しかし添加量が多すぎると。
れた1種又は2種以上の元素30%以下にすると、高温
でのみ安定なオーステナイト相のMnが急冷によって、
常温においても安定な非平衡オーステナイト相となるこ
とを妨げずく引張り強度醇の機械的性質などが向上する
。しかし添加量が多すぎると。
MnY (Y=Co 、 Mo 、 W 、 Ta 、
Nb 、 V 、 Tiおよびk)系の化合物が析出
するため一ム基合金は脆くなり。
Nb 、 V 、 Tiおよびk)系の化合物が析出
するため一ム基合金は脆くなり。
使用に適さなくなる。特に前記の合金のうちで。
Aj7〜25原子%−t’、 CM 〜10原子2で、
N1゜Co 、 Or 、 Mo 、 W 、 Ta
、 N’b 、 V 、 TiおよびZrからなる群よ
)選ばれた1種又は2種以上の元素30原子%以下であ
)、残部が実質的にMnよりなる合金(ただし°、 N
i 、 CoおよびOrはそれぞれ30原子%以下、
MoおよびWはそれぞれ20原子襲以下、 Ta 、
Nb 、 V 、 TiThよびZrはそれぞれ10原
子%以下)が溶湯状態から急冷固化することKよシ、非
常にねばいオーステナイト相とな如、均一なリボン或は
円形断面を有する細線等を製造することができるので好
ましい。しかも、これらの合金は冷間圧延又は冷開線引
きが可能で、・特に細線の場合、断面減少率で90%以
上の冷開線引きが可能で、断面減少率の増加に伴ない、
著しく引張り破断強度が増大する利点を有してお〕、[
を径5μm程度の非鉄合金で、しかも非磁性高債力金属
繊維を経済的に製造するに非常に適したものである。
N1゜Co 、 Or 、 Mo 、 W 、 Ta
、 N’b 、 V 、 TiおよびZrからなる群よ
)選ばれた1種又は2種以上の元素30原子%以下であ
)、残部が実質的にMnよりなる合金(ただし°、 N
i 、 CoおよびOrはそれぞれ30原子%以下、
MoおよびWはそれぞれ20原子襲以下、 Ta 、
Nb 、 V 、 TiThよびZrはそれぞれ10原
子%以下)が溶湯状態から急冷固化することKよシ、非
常にねばいオーステナイト相とな如、均一なリボン或は
円形断面を有する細線等を製造することができるので好
ましい。しかも、これらの合金は冷間圧延又は冷開線引
きが可能で、・特に細線の場合、断面減少率で90%以
上の冷開線引きが可能で、断面減少率の増加に伴ない、
著しく引張り破断強度が増大する利点を有してお〕、[
を径5μm程度の非鉄合金で、しかも非磁性高債力金属
繊維を経済的に製造するに非常に適したものである。
又本発明外の元素Si 、 B 、 P 、 Ge 、
Cu 、 Hf。
Cu 、 Hf。
等を添加した合金であっても本発明の目的、効果を低下
させ々い範囲内において採用することができる。
させ々い範囲内において採用することができる。
本発明の合金では9合金組成及び冷却速度によって、非
平衡オーステナイト相の微細結晶粒径は異なるが、オー
ステナイト相さえできておれば結晶粒径の大小は問題に
々らたい。
平衡オーステナイト相の微細結晶粒径は異なるが、オー
ステナイト相さえできておれば結晶粒径の大小は問題に
々らたい。
本発明の合金を製造するには、前記合金組成を用い、こ
れを急冷させればよい、その急冷方法としては1種々あ
るが、たとえば液体急冷法である片ロール法、双ロール
法ならびに回転液中紡糸法が特に有効である。又、板状
合金はビスFンーアンビ!法、スプツットクエンチンダ
法等で製造することもできる。前記の液体急冷法(片ロ
ーμ法。
れを急冷させればよい、その急冷方法としては1種々あ
るが、たとえば液体急冷法である片ロール法、双ロール
法ならびに回転液中紡糸法が特に有効である。又、板状
合金はビスFンーアンビ!法、スプツットクエンチンダ
法等で製造することもできる。前記の液体急冷法(片ロ
ーμ法。
双ロール法1回転液中紡糸法)は、約104〜105η
4Cの冷却速度を有してお如、又、ビスシンアンビル法
、スプラットクエンチンダ法では約10〜10 15I
tの冷却速度を有しているので、この急冷法を適用する
ことによって、効率良く急冷さすことができる。
4Cの冷却速度を有してお如、又、ビスシンアンビル法
、スプラットクエンチンダ法では約10〜10 15I
tの冷却速度を有しているので、この急冷法を適用する
ことによって、効率良く急冷さすことができる。
前記回転液中紡糸法とは、特開昭55−64948号公
報に記載されているように1回転ドラムの中に水を入れ
、遠心力でドラム内壁に水膜を形成させ、この水膜中に
溶融した合金を紡糸ノズ!よシ噴出し1円形断面を有す
る細線を得る方法を云う。
報に記載されているように1回転ドラムの中に水を入れ
、遠心力でドラム内壁に水膜を形成させ、この水膜中に
溶融した合金を紡糸ノズ!よシ噴出し1円形断面を有す
る細線を得る方法を云う。
特に均一な連続細線を得るには9回転ドラムの周速度を
紡糸ノズルよシ噴出される溶融金属流の速度と同速にす
るか又はそれ以上にすることが好ましく、特に回転ドラ
ムの周速度を紡糸ノズμよ〕噴出される溶融金属流の速
度よシも5〜30%速くすることが好ましい、また、紡
糸ノズルよシ噴出される溶融金属流とドラム内a!に形
成され九水膜との角度は20°以上が好ましい。
紡糸ノズルよシ噴出される溶融金属流の速度と同速にす
るか又はそれ以上にすることが好ましく、特に回転ドラ
ムの周速度を紡糸ノズμよ〕噴出される溶融金属流の速
度よシも5〜30%速くすることが好ましい、また、紡
糸ノズルよシ噴出される溶融金属流とドラム内a!に形
成され九水膜との角度は20°以上が好ましい。
本発明のMn基合金はFe基合金に比べ、高温での平衡
オーステナイト相城が広込為、広い組成範囲で、常温に
お込て非平衡オーステナイト相が得られると同時に、オ
ーステナイト相のマpテンサイド化がなく安定であ)、
特KFe −X−C(X=Cr 。
オーステナイト相城が広込為、広い組成範囲で、常温に
お込て非平衡オーステナイト相が得られると同時に、オ
ーステナイト相のマpテンサイド化がなく安定であ)、
特KFe −X−C(X=Cr 。
Mo 、 W 、 Aj )合金と比較し、厚い、太い
オーステナイト相からなる合金が得られ、工業的に非常
に大きな意義をもつ、又、特1ccrを含有する合金は
、耐食性も良好な為、非磁性耐食材料として利用される
可能性がある。
オーステナイト相からなる合金が得られ、工業的に非常
に大きな意義をもつ、又、特1ccrを含有する合金は
、耐食性も良好な為、非磁性耐食材料として利用される
可能性がある。
更に9本発明の1基合金は、冷開加工を連続して行なう
むとができる6例えば、細線状材料において社、冷間線
引きによって、よル高い引張ル強度を有する線径1〜2
00声mの線材を経済的に製造することができ、しかも
引張)強度は8150皺を以上もの非鉄材料中最高の強
さに向上させることができる。
むとができる6例えば、細線状材料において社、冷間線
引きによって、よル高い引張ル強度を有する線径1〜2
00声mの線材を経済的に製造することができ、しかも
引張)強度は8150皺を以上もの非鉄材料中最高の強
さに向上させることができる。
本発明のi基合金は、上記の性能及び構造を有するので
、非磁性高抵抗材、非磁性バネ材、非磁性スイプチリレ
ー材、ぺμトヨタイヤ等のゴム補強材、デヲスナック、
コンクリート醇の複合材。
、非磁性高抵抗材、非磁性バネ材、非磁性スイプチリレ
ー材、ぺμトヨタイヤ等のゴム補強材、デヲスナック、
コンクリート醇の複合材。
ファイメツシェフイルター等の編物および織物製品のあ
らゆる分野に於て使用される可能性がある。
らゆる分野に於て使用される可能性がある。
次に本発明を実施例によシ具体的に説明する。
実施例−1
Mn85原子%、AJ10原子%、aS原子2からなる
合金を、溶湯状態から孔径α1〜1′ち紡糸ノズルよシ
、アルゴンガス圧2.5瞭−で、直径20101000
〜5000r、P、、で回転している鋼製ロール表面に
噴出し、冷却固化して、厚さ10〜500μmのリボン
を作成した。
合金を、溶湯状態から孔径α1〜1′ち紡糸ノズルよシ
、アルゴンガス圧2.5瞭−で、直径20101000
〜5000r、P、、で回転している鋼製ロール表面に
噴出し、冷却固化して、厚さ10〜500μmのリボン
を作成した。
得られたリボンのねげさは、その厚さが増大するに従っ
て、徐々に低下する傾向が認められたが。
て、徐々に低下する傾向が認められたが。
500μm程度の厚さまでは、 180”W着曲げが可
能であシ、光学顕微鏡、X線回折、透過電子顯徽鏡によ
如組織を観察し九とζろ9面心立方格子(faO)構造
からなる非平衡オーステナイト相の微細結晶粒からなっ
ておシ、結晶粒の大きさは、約1〜5μmであり、リボ
ンの厚さが厚いほど、結晶粒径は大きくなる傾向を示し
た。
能であシ、光学顕微鏡、X線回折、透過電子顯徽鏡によ
如組織を観察し九とζろ9面心立方格子(faO)構造
からなる非平衡オーステナイト相の微細結晶粒からなっ
ておシ、結晶粒の大きさは、約1〜5μmであり、リボ
ンの厚さが厚いほど、結晶粒径は大きくなる傾向を示し
た。
このねげい非平衡オーステナイト相からなる厚さ200
μmのリボンをインストロン型引張試験器を用イテ、
試長2. Oex 、ひずみ速度4,1 y x 10
”lx テ引張り強度を測定すると、引張夛強度35−
1降伏強度151.伸び22%の非常にねげb材料であ
った。
μmのリボンをインストロン型引張試験器を用イテ、
試長2. Oex 、ひずみ速度4,1 y x 10
”lx テ引張り強度を測定すると、引張夛強度35−
1降伏強度151.伸び22%の非常にねげb材料であ
った。
実施例−2
Mn75原子%、AJ18原子%、07原子弊からなる
合金を溶解し、孔径150μmの紡糸ノズルよLアルゴ
ン噴出圧3.0榛−で、直径5o信の回転円筒体内に、
遠心力(回転数550r−P、m )で形成された深さ
2.5113の冷却水液体層に噴出し2回転冷却液体中
で冷却固化すると同時に9回転円筒内壁に連続的に1円
形IiFrwを有する細線な捲取−た(その時の回転円
筒体内の冷却水の速度Vvと紡糸ノズルよ)噴出される
溶湯金属流の速度vJとの比VW/vJ冨1.15に調
整した)。
合金を溶解し、孔径150μmの紡糸ノズルよLアルゴ
ン噴出圧3.0榛−で、直径5o信の回転円筒体内に、
遠心力(回転数550r−P、m )で形成された深さ
2.5113の冷却水液体層に噴出し2回転冷却液体中
で冷却固化すると同時に9回転円筒内壁に連続的に1円
形IiFrwを有する細線な捲取−た(その時の回転円
筒体内の冷却水の速度Vvと紡糸ノズルよ)噴出される
溶湯金属流の速度vJとの比VW/vJ冨1.15に調
整した)。
得られた細線は、真円度が高く、は!真円で。
直径150μmの均一な連続細線であった。
この細線を実施例−1と同様にして組織観察をすると、
foe構造を有する非平衡オーステナイト相からなり、
結晶粒径は、約3μmであった。
foe構造を有する非平衡オーステナイト相からなり、
結晶粒径は、約3μmであった。
この細線の引張如強度は、 4011+d、降伏強度2
5−1伸び4%の非常にねばい細線であった。
5−1伸び4%の非常にねばい細線であった。
コo mjl ヲ市販のダイヤモンドダイスを用い。
中間焼鈍を施すことなく断面減少率79%まで冷間線引
きを行ったが、冷間線引きによる切断専の問題は全くな
く、非常に均一な引張抄値度160#/−。
きを行ったが、冷間線引きによる切断専の問題は全くな
く、非常に均一な引張抄値度160#/−。
降伏強度135#/m、伸び1.1%という8強度に優
れた細線が得られた。
れた細線が得られた。
実施例−3
Mn62原子%、Aj18原子%、Cr8原子%、C7
原子%、Ta5原子%なる合金を用い、実施例−2と同
一条件で直径130μmの円形断面を有した非常にねば
い連続細線を得た。
原子%、Ta5原子%なる合金を用い、実施例−2と同
一条件で直径130μmの円形断面を有した非常にねば
い連続細線を得た。
この細線の組織を同様に、X線回折、透過電子顕倣鏡に
よ)観察すると、結晶粒径が2〜3μmからなる非平衡
オーステナイト相からなっていた。
よ)観察すると、結晶粒径が2〜3μmからなる非平衡
オーステナイト相からなっていた。
この細線の引張力強度は50kl/ad 、降伏強度は
30榛−1伸び68%であった。この様にOr 、 T
aを添加することKよ)、高靭性を有して引張り強度は
向上した。
30榛−1伸び68%であった。この様にOr 、 T
aを添加することKよ)、高靭性を有して引張り強度は
向上した。
しかも、この細線を引続き室温にて市販のダイヤモンド
ダイスを用いて、中間焼鈍を施さずに。
ダイスを用いて、中間焼鈍を施さずに。
断面減少率79%に冷間線引きを行ない、同様の条件下
において、引張夛強度を測定すると、引張シ強度190
切層、降伏強度140#/aj、伸び08%の扁強力細
線であった。
において、引張夛強度を測定すると、引張シ強度190
切層、降伏強度140#/aj、伸び08%の扁強力細
線であった。
代理人児 玉 雄 三
Claims (1)
- (1)Alt、NiおよびCrからなる群よシ選ばれた
1種又は2種以上の元素4〜30原子%で、C1〜15
原子%で、 co 、 Mo 、 W 、 Ta 、
Nb 。 V、’!’iおよびZrからなる群よル選ばれた111
又は2種以上の元素50原子%以下であシ。 残部が実質的゛にhよシなり、かつ非平衡オーステナイ
ト相からなる1基合金。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15406481A JPS5855548A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Mn基合金 |
| CA000412373A CA1198610A (en) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | Mn-based alloy of nonequilibrium austenite phase |
| EP19820305101 EP0077611B1 (en) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | Mn based alloy of nonequilibrium austenite phase |
| DE8282305101T DE3270276D1 (en) | 1981-09-29 | 1982-09-28 | Mn based alloy of nonequilibrium austenite phase |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15406481A JPS5855548A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Mn基合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5855548A true JPS5855548A (ja) | 1983-04-01 |
| JPH0124854B2 JPH0124854B2 (ja) | 1989-05-15 |
Family
ID=15576103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15406481A Granted JPS5855548A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | Mn基合金 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0077611B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5855548A (ja) |
| CA (1) | CA1198610A (ja) |
| DE (1) | DE3270276D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825924A (en) * | 1993-05-07 | 1998-10-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for image processing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4023991A (en) * | 1973-08-02 | 1977-05-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Anisotropic permanent magnet of Mn-Al-C alloy |
| US4116682A (en) * | 1976-12-27 | 1978-09-26 | Polk Donald E | Amorphous metal alloys and products thereof |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP15406481A patent/JPS5855548A/ja active Granted
-
1982
- 1982-09-28 CA CA000412373A patent/CA1198610A/en not_active Expired
- 1982-09-28 EP EP19820305101 patent/EP0077611B1/en not_active Expired
- 1982-09-28 DE DE8282305101T patent/DE3270276D1/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5825924A (en) * | 1993-05-07 | 1998-10-20 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Method and apparatus for image processing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3270276D1 (en) | 1986-05-07 |
| CA1198610A (en) | 1985-12-31 |
| EP0077611A2 (en) | 1983-04-27 |
| JPH0124854B2 (ja) | 1989-05-15 |
| EP0077611A3 (en) | 1983-05-25 |
| EP0077611B1 (en) | 1986-04-02 |
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