JPS638178B2 - - Google Patents
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- JPS638178B2 JPS638178B2 JP60144416A JP14441685A JPS638178B2 JP S638178 B2 JPS638178 B2 JP S638178B2 JP 60144416 A JP60144416 A JP 60144416A JP 14441685 A JP14441685 A JP 14441685A JP S638178 B2 JPS638178 B2 JP S638178B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/02—Alloys based on vanadium, niobium, or tantalum
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Silicon Compounds (AREA)
Description
本発明は適切な性質の組合わせを有することを
特徴とするタンタル基合金、さらに詳しくはニオ
ブ、モリブデン、タングステンおよび残部タンタ
ルを含む合金に関する。 従来技術 従来技術では、多くのニオブおよびタンタル合
金が知られている。表は米国特許に開示された
一群のそのような合金の組成範囲を示す。 米国特許第3186837号明細書はニオブ―タンタ
ル基合金に関する。合金はそれぞれ耐食性および
二相合金構造に対して有効なニツケルおよびチタ
ンを含有することが必要なニオブ基合金として開
示されている。米国特許第3188205号明細書には
有効な範囲のチタン、ジルコニウム、タングステ
ンおよびモリブデンと最大35％のタンタルを含む
ニオブ基合金が開示されている。米国特許第
3188206号明細書は最高40％のタンタルを含有す
る（タングステンとモリブデンは含まない）ある
程度同様な合金について開示した関連特許であ
る。 米国特許第3592639号明細書は３元系のTa―Ｗ
―Mo合金に関する。モリブデンは最大0.5％に限
定して合金の結晶粒の大きさをより細かくする。 米国特許第3346379号明細書は、タングステン、
モリブデン、鉄、クロムおよびジルコニウムの群
から必要とするものを含んだニオブ主体（55％以
上）の合金に関する。タンタルは不純物としてわ
ずかに５％しか許容されない。 米国特許第1588518号明細書にはニツケルおよ
びコバルト基超合金および高融点金属の実際的に
全範囲、22〜99％のTa＋Nb，１〜75％のNi＋
Co，５〜30％のCr＋Ｗ＋Moが記載されている。
明細書の代表例としての合金は75％のニツケル、
25％のタンタルおよび５〜30％のクロムを含む。 従来技術の合金 表に記載した特許は、種々の用途に対して必
要に応じてある特定の特性を向上させるように特
別に設計したタンタルおよびニオブの合金につい
て開示するものである。 商業的に入手し得る高融点金属合金は制限され
る。一つはいくつかの用途において純粋なタンタ
ルを置き換えるよう設計したニオブ40％およびタ
ンタル60％の２元合金である。もう一つの市販の
合金は約2.5％のタングステンと残部タンタルを
含む。一方さらに他の同様な市販の２元合金には
10％のタングステンが含まれる。 これらの合金は技術上、受け入れるには制約が
ある。一般にこれらの合金は純タンタルで置き換
えてもよい。多くの用途においてこれらの合金は
純タンタルの仕様にほとんど同じであり、より高
度の工学的性質を持つた新規な物質と考えるほど
の十分改良された特性を持つとは言えない。 本発明の目的 傑出した組み合わせの工学的性質を有する新規
な合金を提供することが本発明の主要な目的であ
る。 低コストで超合金を提供することが本発明のも
う一つの目的である。 本発明の要約 表２は本発明の合金の組成範囲を示す。合金は
主要元素としてタンタルとニオブを、少量元素と
してタングステンとモリブデンを含む本質的に４
元合金である。合金はタンタルを主要成分（最低
56％）として基本的なタンタルの特性を保持し、
タングステンとモリブデンを追加することにより
改良したものである。合金の残りの成分はニオブ
およびこの等級の合金に見られる通常の不純物で
ある。不純物は大半が合金元素からあるいは加工
工程から偶然に入つてくる残留物である。不純物
のあるものは役に立つこともあり、無害なことも
あり、あるものは高融点金属の技術上公知のよう
に害がある場合もある。 実験結果 上記の目的を達する手段として３種の合金組成
物を選んで調べた。 合金は粉末状で製造してからプレスし電子線溶
解用の供給原料棒とした。棒を次に３重電子線で
精製し、加温（500〓未満）ハンマー鍛造してス
ラブとし、焼鈍し、さらに圧延して板としてから
焼鈍し、次に0.030″厚の薄板に圧延し、最後に
1250℃２時間焼鈍した。合金の重量パーセント表
示の分析値は本質的に以下の通りであつた。 合金41 58Ta 37.5Nb 2.5W 2.0Mo 合金Ｂ 58Ta 40 Nb 0W 2.0Mo 合金Ｃ 60Ta 37.5Nb 2.5W 0Mo 表３は機械的試験の結果を表わす。試験は室温
で行つた。各合金は100％再結晶化しており
ASTM8.5〜9.0の平均結晶粒径を有した。 これらのデータからモリブデンとタングステン
は交換できるものではないことがわかる。両元素
は表２に開示した範囲内で存在せねばならない。
本発明の利益を最も確実にするにはモリブデンと
タングステンはほぼ等しい量存在すべきである
が、Mo：Ｗ比が0.5対２以内であつてもよい。 もう一方の一連の試験において、表４に掲げた
合金は上記と同じ方法によつて製造した。さらに
機械的試験を行つた結果は表５に表わした。これ
らのデータが明らかに示しているように本発明の
合金（合金41）は、商業的に純タンタル＋10％タ
ングステンである合金10以外のすべての他の実験
合金より優れている。合金40は現在技術上使用さ
れている多分最高の公知の合金である。合金41は
降伏強度で合金40より明らかに優れている。 表６は化学的試験、つまり耐食性および水素吸
収データの結果を含む。表６には腐食媒体と試験
温度も記載してある。実施例はすべて媒体中に96
時間入れたものである。耐食性は１年当たりのミ
ル（Mpy）を単位とする腐食速度で表わした。 腐食試験から本発明の合金が純タンタルおよび
合金40と本質的に同じ腐食速度を有することが明
瞭に示される。 腐食試験の後水素吸収試験を行つた。試験の結
果は水素吸収量を百万分の１の単位（PPM）で
表わした。これらのデータは本発明の合金が本質
的に純タンタルと同じであることを示すが、合金
41は市販の合金40よりはるかに優れている。これ
が技術上の主要な改良である。
特徴とするタンタル基合金、さらに詳しくはニオ
ブ、モリブデン、タングステンおよび残部タンタ
ルを含む合金に関する。 従来技術 従来技術では、多くのニオブおよびタンタル合
金が知られている。表は米国特許に開示された
一群のそのような合金の組成範囲を示す。 米国特許第3186837号明細書はニオブ―タンタ
ル基合金に関する。合金はそれぞれ耐食性および
二相合金構造に対して有効なニツケルおよびチタ
ンを含有することが必要なニオブ基合金として開
示されている。米国特許第3188205号明細書には
有効な範囲のチタン、ジルコニウム、タングステ
ンおよびモリブデンと最大35％のタンタルを含む
ニオブ基合金が開示されている。米国特許第
3188206号明細書は最高40％のタンタルを含有す
る（タングステンとモリブデンは含まない）ある
程度同様な合金について開示した関連特許であ
る。 米国特許第3592639号明細書は３元系のTa―Ｗ
―Mo合金に関する。モリブデンは最大0.5％に限
定して合金の結晶粒の大きさをより細かくする。 米国特許第3346379号明細書は、タングステン、
モリブデン、鉄、クロムおよびジルコニウムの群
から必要とするものを含んだニオブ主体（55％以
上）の合金に関する。タンタルは不純物としてわ
ずかに５％しか許容されない。 米国特許第1588518号明細書にはニツケルおよ
びコバルト基超合金および高融点金属の実際的に
全範囲、22〜99％のTa＋Nb，１〜75％のNi＋
Co，５〜30％のCr＋Ｗ＋Moが記載されている。
明細書の代表例としての合金は75％のニツケル、
25％のタンタルおよび５〜30％のクロムを含む。 従来技術の合金 表に記載した特許は、種々の用途に対して必
要に応じてある特定の特性を向上させるように特
別に設計したタンタルおよびニオブの合金につい
て開示するものである。 商業的に入手し得る高融点金属合金は制限され
る。一つはいくつかの用途において純粋なタンタ
ルを置き換えるよう設計したニオブ40％およびタ
ンタル60％の２元合金である。もう一つの市販の
合金は約2.5％のタングステンと残部タンタルを
含む。一方さらに他の同様な市販の２元合金には
10％のタングステンが含まれる。 これらの合金は技術上、受け入れるには制約が
ある。一般にこれらの合金は純タンタルで置き換
えてもよい。多くの用途においてこれらの合金は
純タンタルの仕様にほとんど同じであり、より高
度の工学的性質を持つた新規な物質と考えるほど
の十分改良された特性を持つとは言えない。 本発明の目的 傑出した組み合わせの工学的性質を有する新規
な合金を提供することが本発明の主要な目的であ
る。 低コストで超合金を提供することが本発明のも
う一つの目的である。 本発明の要約 表２は本発明の合金の組成範囲を示す。合金は
主要元素としてタンタルとニオブを、少量元素と
してタングステンとモリブデンを含む本質的に４
元合金である。合金はタンタルを主要成分（最低
56％）として基本的なタンタルの特性を保持し、
タングステンとモリブデンを追加することにより
改良したものである。合金の残りの成分はニオブ
およびこの等級の合金に見られる通常の不純物で
ある。不純物は大半が合金元素からあるいは加工
工程から偶然に入つてくる残留物である。不純物
のあるものは役に立つこともあり、無害なことも
あり、あるものは高融点金属の技術上公知のよう
に害がある場合もある。 実験結果 上記の目的を達する手段として３種の合金組成
物を選んで調べた。 合金は粉末状で製造してからプレスし電子線溶
解用の供給原料棒とした。棒を次に３重電子線で
精製し、加温（500〓未満）ハンマー鍛造してス
ラブとし、焼鈍し、さらに圧延して板としてから
焼鈍し、次に0.030″厚の薄板に圧延し、最後に
1250℃２時間焼鈍した。合金の重量パーセント表
示の分析値は本質的に以下の通りであつた。 合金41 58Ta 37.5Nb 2.5W 2.0Mo 合金Ｂ 58Ta 40 Nb 0W 2.0Mo 合金Ｃ 60Ta 37.5Nb 2.5W 0Mo 表３は機械的試験の結果を表わす。試験は室温
で行つた。各合金は100％再結晶化しており
ASTM8.5〜9.0の平均結晶粒径を有した。 これらのデータからモリブデンとタングステン
は交換できるものではないことがわかる。両元素
は表２に開示した範囲内で存在せねばならない。
本発明の利益を最も確実にするにはモリブデンと
タングステンはほぼ等しい量存在すべきである
が、Mo：Ｗ比が0.5対２以内であつてもよい。 もう一方の一連の試験において、表４に掲げた
合金は上記と同じ方法によつて製造した。さらに
機械的試験を行つた結果は表５に表わした。これ
らのデータが明らかに示しているように本発明の
合金（合金41）は、商業的に純タンタル＋10％タ
ングステンである合金10以外のすべての他の実験
合金より優れている。合金40は現在技術上使用さ
れている多分最高の公知の合金である。合金41は
降伏強度で合金40より明らかに優れている。 表６は化学的試験、つまり耐食性および水素吸
収データの結果を含む。表６には腐食媒体と試験
温度も記載してある。実施例はすべて媒体中に96
時間入れたものである。耐食性は１年当たりのミ
ル（Mpy）を単位とする腐食速度で表わした。 腐食試験から本発明の合金が純タンタルおよび
合金40と本質的に同じ腐食速度を有することが明
瞭に示される。 腐食試験の後水素吸収試験を行つた。試験の結
果は水素吸収量を百万分の１の単位（PPM）で
表わした。これらのデータは本発明の合金が本質
的に純タンタルと同じであることを示すが、合金
41は市販の合金40よりはるかに優れている。これ
が技術上の主要な改良である。
【表】
【表】
＊ ニオブと不純物の合計
【表】
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 本質的にタンタル56〜68重量％、モリブデン
1.5〜5.0重量％、タングステン2.0〜5.0重量％、
残部がニオブおよび通常の不純物から成る高融点
合金。 ２ タンタルが56〜66重量％、モリブデンが1.5
〜3.0重量％、タングステンが2.0〜3.0重量％であ
る、特許請求の範囲第１項記載の合金。 ３ タンタルが約58重量％、モリブデンが約2.0
重量％、タングステンが約2.5重量％、ニオブが
約37.5重量％である、特許請求の範囲第１項記載
の合金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/627,155 US4526749A (en) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | Tantalum-columbium-molybdenum-tungsten alloy |
| US627155 | 1984-07-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130645A JPS6130645A (ja) | 1986-02-12 |
| JPS638178B2 true JPS638178B2 (ja) | 1988-02-22 |
Family
ID=24513428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14441685A Granted JPS6130645A (ja) | 1984-07-02 | 1985-07-01 | タンタル‐ニオブ‐モリブデン‐タングステン合金 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4526749A (ja) |
| JP (1) | JPS6130645A (ja) |
| BE (1) | BE902782A (ja) |
| CH (1) | CH663800A5 (ja) |
| DE (1) | DE3522633A1 (ja) |
| FR (1) | FR2566804A1 (ja) |
| GB (1) | GB2161181B (ja) |
| IL (1) | IL75602A0 (ja) |
| IT (1) | IT1206479B (ja) |
| NL (1) | NL8501900A (ja) |
Families Citing this family (7)
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|---|---|---|---|---|
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| US20080038146A1 (en) * | 2003-02-10 | 2008-02-14 | Jurgen Wachter | Metal alloy for medical devices and implants |
| US20070276488A1 (en) * | 2003-02-10 | 2007-11-29 | Jurgen Wachter | Medical implant or device |
| US7727273B2 (en) * | 2005-01-13 | 2010-06-01 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Medical devices and methods of making the same |
| MX2009011368A (es) | 2007-04-27 | 2009-11-09 | Starck H C Inc | Aleacion a base de tantalio resistente a corrosion acuosa. |
| EP2431489A1 (en) * | 2010-09-20 | 2012-03-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Nickel-base superalloy |
| US9470462B2 (en) | 2012-12-14 | 2016-10-18 | TITAN Metal Fabricators | Heat exchanger for heating hydrochloric acid pickling solution, a system and method for pickling, and a method of manufacturing steel products |
Family Cites Families (6)
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|---|---|---|---|---|
| US1588518A (en) * | 1919-04-18 | 1926-06-15 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Alloy of tantalum |
| DE1123836B (de) * | 1958-06-20 | 1962-02-15 | Plansee Metallwerk | Verwendung einer Tantal- bzw. Nioblegierung |
| GB933712A (en) * | 1958-08-14 | 1963-08-14 | Fansteel Metallurgical Corp | Alloys of columbium and tantalum |
| US3186837A (en) * | 1961-02-28 | 1965-06-01 | California Research Corp | Columbium-tantalum base alloy |
| US3161503A (en) * | 1961-09-27 | 1964-12-15 | Titanium Metals Corp | Corrosion resistant alloy |
| GB1054049A (ja) * | 1962-12-17 | 1967-01-04 |
-
1984
- 1984-07-02 US US06/627,155 patent/US4526749A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-06-23 IL IL75602A patent/IL75602A0/xx unknown
- 1985-06-25 DE DE19853522633 patent/DE3522633A1/de not_active Withdrawn
- 1985-06-28 GB GB08516377A patent/GB2161181B/en not_active Expired
- 1985-06-28 FR FR8509952A patent/FR2566804A1/fr not_active Withdrawn
- 1985-06-28 BE BE0/215281A patent/BE902782A/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-07-01 JP JP14441685A patent/JPS6130645A/ja active Granted
- 1985-07-01 IT IT8521369A patent/IT1206479B/it active
- 1985-07-01 CH CH2814/85A patent/CH663800A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-07-02 NL NL8501900A patent/NL8501900A/nl not_active Application Discontinuation
Also Published As
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|---|---|
| DE3522633A1 (de) | 1986-01-09 |
| NL8501900A (nl) | 1986-02-03 |
| JPS6130645A (ja) | 1986-02-12 |
| BE902782A (fr) | 1985-10-16 |
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| GB8516377D0 (en) | 1985-07-31 |
| FR2566804A1 (fr) | 1986-01-03 |
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| IT8521369A0 (it) | 1985-07-01 |
| GB2161181B (en) | 1987-10-21 |
| US4526749A (en) | 1985-07-02 |
| CH663800A5 (fr) | 1988-01-15 |
| IL75602A0 (en) | 1985-10-31 |
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