JPS5855548A - Mn基合金 - Google Patents

Mn基合金

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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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unequilibratory
atomic
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Takeshi Masumoto
健 増本
Akihisa Inoue
明久 井上
Hiroyuki Tomioka
弘之 冨岡
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Unitika Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C22/00Alloys based on manganese

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  • 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。

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
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。
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。
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。
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。
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
 。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
又本発明外の元素Si 、 B 、 P 、 Ge 、
 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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 。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)。
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。
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。
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#/−。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
代理人児 玉 雄 三

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
JP15406481A 1981-09-29 1981-09-29 Mn基合金 Granted JPS5855548A (ja)

Priority Applications (4)

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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

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JPS5855548A true JPS5855548A (ja) 1983-04-01
JPH0124854B2 JPH0124854B2 (ja) 1989-05-15

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CA (1) CA1198610A (ja)
DE (1) DE3270276D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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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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