DE4107532A1

DE4107532A1 - Hochfeste amorphe legierung

Info

Publication number: DE4107532A1
Application number: DE4107532A
Authority: DE
Inventors: Tsuyoshi Masumoto; Akihisa Inoue; Kazuhiko Kita; Hitoshi Yamaguchi; Hiroyuki Horimura; Noriaki Matsumoto
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Yoshida Kogyo KK
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1990-03-09
Filing date: 1991-03-08
Publication date: 1991-09-12
Anticipated expiration: 2011-03-09
Also published as: AU7275191A; CA2037818A1; CA2037818C; NO910906D0; GB9104956D0; FR2659355B1; NO180205C; GB2243617A; JPH03260037A; GB2243617B; DE4107532C2; NO180205B; NO910906L; AU634866B2; FR2659355A1; JP2639455B2

Description

Die Erfindung betrifft hochfeste amorphe Legierungen und insbesondere Verbesserungen hochfester amorpher Legierungen mit einer amorphen Phase, die ein vorherrschendes Metallele ment, ein erstes additives Element, das aus wenigstens einem seltenen Erdelement besteht, und ein zweites additi ves Element, das aus wenigstens einem von den seltenen Erdelementen verschiedenen Element besteht, enthält.

Es sind verschiedene herkömmliche amorphe Al-Legierungen dieser Art bekannt, wie sie in der japanischen Patent- Offenlegungsschrift Nr. 47 831/89 beschrieben sind. Alle diese amorphen Legierungen werden bei der Bildung einer einzigen Phase angestrebt, um eine Verbesserung der Festig keit zu unterstützen.

Jedoch leiden bekannte amorphe Legierungen an folgendem Problem: wenn aufgrund von Herstellungsbedingungen eine kristalline Phase teilweise enthalten ist, aber wie bei bisher bekannten amorphen Legierungen eine einzelne amorphe Phase gebildet werden soll, kann die daraus resultierende gesamte Legierung aufgrund des Auftretens derartiger kristalliner Phasen eine verminderte Festigkeit und Stärke haben.

Ziel der Erfindung ist es daher, eine amorphe Legierung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die in der Matrix enthaltene kristalline Phase aus einer amorphen Phase besteht, wobei der Gehalt eines vorherrschenden Metallele ments in der kristallinen Phase und der Verhältniswert (der von einer Beziehung mit dem Gehalt eines zweiten additiven Elements abhängt) eines seltenen Erdelements gesteuert sind, wodurch eine Verminderung der Festigkeit der gesamten Legierung verhindert wird und eine Erhöhung der Festigkeit über die einer amorphen einphasigen Legierung hinaus ermöglicht.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist in einer bevorzugten Ausführung der Erfindung eine hochfeste amorphe Legierung vorgesehen mit einer amorphen Phase, die ein vor herrschendes Metallelement, ein erstes additives Element, das aus wenigstens einem seltenen Erdelelement besteht, und ein zweites additives Element, das aus wenigstens einem von den seltenen Erdelementen verschiedenen Element be steht, enthält und eine Matrix bildet, und mit einer kri stallinen Phase, die das vorherrschende Metallelement und die ersten und zweiten additiven Elemente enthält und in der amorphen Phase homogen dispergiert ist, wobei die ersten und zweiten additiven Elemente in einer übersättig ten festen Lösung vorliegen. Der Gehalt des vorherrschenden Metallelements in der kristallinen Phase ist in einem Bereich von wenigstens 85 Atomprozent bis höchstens 99,8 Atomprozent eingestellt, wobei ein Verhältniswert C_R des seltenen Erdelements in der kristallinen Phase definiert ist als

C_R= a / a + b

wobei a den Gehalt in Atomprozent eines seltenen Erdelements darstellt, das das erste additive Element ist, und b den Gehalt in Atomprozent eines des additiven Ele ments darstellt, und wobei der Verhältniswert C_R des selten en Erdelements 0,5 oder weniger ist.

Wenn der Gehalt des vorherrschenden Metallelements in der kristallinen Phase in der amorphen Phase dispergiert ist und die Matrix und der Verhältniswert des seltenen Erdelements in der genannten Weise gesteuert sind, so ist es möglich, die Festigkeit der gesamten amorphen Legierung zu erhöhen und die heiße plastische Bearbeitbarkeit einer solchen Legierung zu verbessern.

Wenn jedoch der Gehalt des voherrschenden Metallelements geringer als 85 Atomprozent ist, so besteht die Neigung, daß sich bei der Herstellung der amorphen Legierung in der kristallinen Phase Verbindungen bilden, und jede dieser Verbindungen neigt dazu allein aufzutreten, was eine Ver sprödung der gesamten resultierenden amorphen Legierung zur Folge hat. Wenn andererseits der Gehalt 99,8 Atomprozent überschreitet, so ist es schwierig, bei einer normalen Kühlrate eine Mischung aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase zu erhalten. Wenn die Kühlrate signifi kant erhöht wird, so wird die Massenproduktivität erheblich beeinträchtigt. Darüber hinaus besteht auch ein Problem einer beeinträchtigten Wärmebeständigkeit der amorphen Legierung selbst. Der hierin verwendete Begriff "vorherrschendes Metallelement" bezieht sich in der be vorzugten Ausführung auf Al und Mg.

Ein seltenes Erdelement ist ein Element, das zum Erreichen der Nichtkristallisierung, d. h. zur Bildung einer amorphen Phase, benötigt wird. Wenn aber das seltene Erdelement mit einem Gehalt von mehr als einem bestimmten Gehalt in einem Kristallgitter des die kristalline Phase bildenden vor herrschenden Metallements enthalten ist, so wird die Git terkonstante des Kristallgitters erhöht, was eine Ver sprödung der amorphen Legierung zur Folge hat.

Aus diesem Grund ist der Verhältniswert des seltenen Erdelements in der kristallinen Phase bei 0,5 oder weniger eingestellt. Durch Einstellen des Verhältniswerts in dieser Weise ist es möglich, eine Gitterkonstante des Kristallgit ters annähernd der eines reinen vorherrschenden Metallele ments zu erhalten.

Bei einer derartigen Ausbildung ist eine relativ weiche kristalline Phase in einer amorphen Phase mit einer höheren Härte dispergiert. Dadurch wird angenommen, daß die Fest igkeit der gesamten amorphen Legierung verbessert wird, weil die kristalline Phase die Spannung an einer Grenz fläche zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase absorbiert.

Diese und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ersichtlich.

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum Erzeugen einer amorphen Legierung;

Fig. 2 zeigt ein Diagramm eines Röntgenbeugungsbilds für eine amorphe einphasige Al-Legierung,;

Fig. 3 zeigt ein Diagramm eines Röntgenbeugungsbilds für eine amorphe Al-Legierung, die eine kristalline Phase mit einem Gehalt von 9 Volumenprozent enthält;

Fig. 4 zeigt ein Diagramm eines Röntgenbeugungsbilds für eine amorphe Al-Legierung, die eine kristalline Pha se mit einem Gehalt von 29 Volumenprozent enthält;

Fig. 5 zeigt ein Diagramm eines Röntgenbeugungsbilds für eine amorphe Al-Legierung, die eine kristalline Pha se mit einem Gehalt von 37 Volumenprozent enthält;

Fig. 6 zeigt einen Graph zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Gehalt einer kristallinen Phase in einer amorphen Al-Legierung und der Zugfestigkeit;

Fig. 7 zeigt einen Graph zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Y-Verhältniswerts C_R und der Gitterkonstante,;

Fig. 8 zeigt einen Graph zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Y-Verhältniswert C_R und der Zugfestigkeit;

Fig. 9 zeigt einen Graph zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Y-Verhältniswert C_R und dem Elastizitätsmodul;

Fig. 10 zeigt einen Graph zur Darstellung einer Beziehung zwischen dem Y-Gehalt und der Gitterkonstante;

Fig. 11 zeigt eine Thermokurve einer Differentialthermo analyse für eine amorphe einphasige Al-Legierung;

Fig. 12 zeigt eine Thermokurve einer Differentialthermo analyse für eine amorphe Al-Legierung, die eine kristalline Phase mit einem Gehalt von 26 Volumenprozent enthält; und

Fig. 13 zeigt eine Thermokurve einer Differentialthermo analyse für eine amorphe Al-Legierung, die eine kristalline Phase mit einem Gehalt von 37 Volumenprozent enthält.

Fig. 1 stellt schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung amorpher Legierung unter Verwendung eines Einzel-Rollen verfahrens dar. Die Vorrichtung umfaßt eine Kühlrolle 1, hergestellt aus reinem Kupfer und geeignet zur Drehung im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 1, eine oberhalb der Kühlrolle 1 fest angebrachte Quarzdüse 2, deren Auslaß zu einer äußeren Umfangsfläche der Kühlrolle 1 benachbart angeordnet ist, und eine Hochfrequenzheizspule 3, die ein unteres Ende der Düse 2 umgibt. Der Durchmesser der Kühlrolle 1 ist bei 200 mm eingestellt und der Bohrungsdurchmesser der Düse 2 ist am Auslaß bei 0,3 mm eingestellt. Der Spalt zwischen dem Auslaß und der äußeren Umfangsfläche der Kühlrolle 1 ist bei 0,3 mm eingestellt.

Zur Herstellung einer amorphen Al-Legierung als eine amor phe Legierung wird eine geschmolzene Legierung m, die ein aus Al bestehendes vorherrschendes Metallelement, ein aus wenigstens einem seltenen Erdelement bestehendes erstes ad ditives Element und ein aus wenigstens einem von den selten en Erdelementen verschiedenes zweites additives Element ent hält, aus dem Auslaß der Düse 2 auf die äußere Umfangsfläche der Kühlrolle 1 unter einem Druck von Argon gas (z. B. 0,4 kg/cm²) ausgestoßen und auf der äußeren Umfangsfläche der Rolle 1 von zwischen der Düse 2 und der Kühlrolle 1 ausgebreitet, wenn die Kühlrolle 1 gedreht wird. Somit wird sie in eine dünne Bandform gezogen und gleichzeitig abgeschreckt, wodurch eine amorphe Al-Legie rung erzeugt wird.

Wenn in diesem Fall die Drehzahl der Kühlrolle 1 unter eine Geschwindigkeit reduziert wird, die eine amorphe einphasige Al-Legierung bildet (d.h. eine Legierung mit einer Volumen fraktion einer amorphen Phase von 100%), und dadurch eine reduzierte Kühlrate für die geschmolzene Legierung vor gesehen wird, so wird in dem geschmolzenen Metall eine kristalline Phase erzeugt.

Die Verwendung eines solchen Verfahrens sieht eine hoch feste amorphe Al-Legierung vor, die eine amorphe Phase, die ein vorherrschendes Metallelement und erste und zweite addi tive Elemente enthält und eine Matrix bildet, und eine feinkristalline Phase, die das vorherrschende Metallelement und die ersten und zweiten additiven Elemente enthält und in der amorphen Phase homogen dispergiert ist, wobei die ersten und zweiten additiven Elemente in einer übersättig ten festen Lösung vorliegen.

Der Gehalt von Al als dem vorherrschenden Metallelement in der kristallinen Phase ist in einem Bereich von wenigstens 85 Atomprozent bis höchstens 99,8 Atomprozent eingestellt. Wenn jedoch der Al-Gehalt weniger als 85 Atomprozent ist, besteht bei der Herstellung der amorphen Al-Legierung die Neigung, daß Verbindungen (wie etwa Al₃Y, Al₃Ni, AlNi_mY_n usw.) in der kristallinen Phase entstehen. Jede derartige Verbindung neigt dazu, allein aufzutreten mit dem Ergebnis einer Versprödung der gesamten amorphen Al-Legierung. Wenn auf der andere Seite der Al-Gehalt 99,8 Atomprozent über schreitet, so ist es schwierig, bei einer normalen Kühlrate ein Gemisch aus einer amorphen Phase und einer kristallinen Phase zu erzeugen. Wenn die Kühlrate signifikant angehoben wird, so wird die Massenherstellung erheblich herabgesetzt. Darüber hinaus ist die Wärmebeständigkeit der erhaltenen amorphen Al-Legierung selbst herabgesetzt.

Ein Beispiel seltener Erdelemente, das als das wenigstens eine erste additive Element verwendbar ist, ist wenigstens ein aus der Gruppe bestehend aus Y, La, Ce, Sm, Nd, und Md (Misch-Metall bzw. Auermetall) ausgewähltes Element, und deren Gehalt ist in einem Bereich von wenigstens 0,1 Atom prozent bis höchstens 5 Atomprozent eingestellt. Wenn der Gehalt der seltenen Erdelemente weniger als 0,1 Atomprozent ist, so ist es unmöglich, ein Gemisch von amorphen und kristallinen Phasen zu erzeugen. Wenn auf der anderen Seite der Gehalt 5 Atomprozent überschreitet, so ist die er haltenene kristalline Phase spröde und als Ergebnis ist die amorphe Al-Legierung selbst spröde.

Ein Beispiel des verwendbaren zweiten additiven Elements ist wenigstens ein aus der Gruppe bestehend aus Ni, Fe und Co ausgewähltes Element, und dessen Gehalt ist in einem Bereich von höchstens 10 Atomprozent eingestellt. Wenn der Gehalt des zweiten additiven Elements 10 Atomprozent über schreitet, so besteht die Neigung, daß in der erhaltenen kristallinen Phase Verbindungen auftreten, und die Bildungs fähigkeit der amorphen Phase für die gesamte Legierung wird durch eine Wechselbeziehung mit dem Gehalt des seltenen Erdelements verringert. Die untere Grenze des Anteils des zweiten additiven Elements ist bevorzugt 5 Atomprozent. Jeder Gehalt von weniger als 5 Atomprozent des zweiten additiven Elements resultiert während der Herstellung in unerwünschten Zuständen.

Bevorzugt sind die Gehalte des vorherrschenden Metallele ments und der ersten und zweiten additiven Elemente in der amorphen Phase, die eine Matrix ist, mehr als diejenigen in der kristallinen Phase. Wenn dieses Verhältnis der Gehalte umgekehrt wird, besteht die Neigung, daß in der kristal linen Phase Verbindungen auftreten, die eine Versprödung der gesamten Legierung bewirken. Unter Verwendung des oben beschriebenen Verfahrens mit variierten Drehzahlen der Kühl rolle 1 werden amorphe Al-Legierungssorten A bis D mit Al₈₉Y₅Ni₆ erzeugt (worin die verschiedenen Werte Atom prozent darstellen, was für jede der Legierungssorten zu trifft). Das Verhältnis zwischen der Drehzahl der Kühlrolle 1 und dem Gehalt der kristallinen Phase wurde untersucht, wodurch sich die in der nachfolgenden Tabelle angegebenen Werte ergaben. Die Kristallstruktur der kristallinen Phase war aufgrund des Al vom fcc-Typ (kubisch flächenzentrierte Struktur) und der durchschnittliche Durchmesser der kri stallinen Phase wer in einem Bereich von wenigstens 300 Å bis höchstens 800 Å.

Fig. 2 bis 5 zeigen Diagramme von Röntgenbeugungsbildern der amorphen Al-Legierungen A bis D. Die Gegenkathode der zur Messung verwendeten Röntgenröhre war Cu. Es wurde Kα- Strahlung verwendet.

Die amorphe Al-Legierung A ist wegen der schnelleren Kühl geschwindigkeit eine amorphe einphasige Al-Legierung. In Fig. 2 erkennt man ein Halobild, das keinen steilen Peak aufweist und für die amorphe Phase typisch ist.

Die amorphe Legierung B wurde mit einer um 1000 UpM geringeren Kühlrate hergestellt als die Legierung A. Bei der amorphen Legierung B hat ein Peak p1 auf als ein Ergebnis des Auftretens einer leichten kristallinen Phase, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Dieser Peak p1 ent spricht einer (111) Ebene des fcc.

Die amorphe Al-Legierung C wurde mit der halben Kühlrate hergestellt, mit der die Legierung A hergestellt wurde, und etwa 30% der gesamten amorphen Al-Legierung war eine kristalline Phase. Hierdurch treten ein höherer Peak p1 und niedrigere Peaks p2 bis p4 auf als ein Ergebnis des Auf tretens einer kristallinen Phase, wie dies in Fig. 4 dar gestellt ist. Von diesen Peaks p2 bis p4 entspricht der Peak p2 einer (200) Ebene des fcc; der Peak p3 entspricht eine (220) Ebene des fcc und der Peak p4 entspricht einer (311) Ebene des fcc.

Die amorphe Al-Legierung D wurde mit einer noch geringeren Kühlrate als der der Legierung C hergestellt, und etwa 40% der gesamten amorphen Al-Legierung war in einer kristal linen Phase. Hierdurch traten höhere Peaks p1 und p2 und niedrigere Peaks p3 und p4 auf als Ergebnis des Auftretens einer kristallinen Phase, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist.

Fig. 6 zeigt eine Beziehung zwischen dem Gehalt einer kri stallinen Phase und der Zugfestigkeit bei jeder der drei amorphen Al-Legierungen. In Fig. 6 entspricht eine Linie x1 der oben beschriebenen Al₈₉Y₅Ni₆-Legierung, eine Linie x2 entspricht einer Al₈₈Y₂Ni₁₀-Legierung und eine Linie x3 entspricht einer Al₉₀Y₆Ni₄-Legierung.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Festigkeit jeder Legier ung erhöht, wenn der Gehalt der kristallinen Phase im Vergleich mit einer amorphen Einzel-Phase erhöht ist (der Gehalt der kristallinen Phase =0). Deswegen ist der Gehalt der kristallinen Phase bevorzugt in einem Bereich von wenig stens 5 Volumenprozent bis höchstens 40 Volumenprozent.

In diesem Fall bei den durch die Linien x1 und x2 an gezeigten Al₈₉Y₅Ni₆- und Al₈₈Y₂Ni₁₀-Legierungen beginnt eine Versprödung nahe einem kristallinen Phasenanteil von 40 Volumenprozent. Andererseits beginnt bei der Legierung Al₉₀Y₆Ni₄, die durch die Linie x3 angezeigt ist, eine Versprödung nahe einem kristallinen Phasengehalt von 20 Volumenprozent, und daher ist diese Legierung in der Zu sammensetzung nicht in der vorliegenden Erfindung enthalten.

Der durchschnittliche Durchmesser der kristallinen Phase ist bevorzugt in einem Bereich von wenigstens 300 Å bis höchstens 800 Å eingestellt. Wenn der durchschnittliche Durchmesser geringer als 300 Å ist, ist die Bedeutung des Auftretens der kristallinen Phase verloren. Wenn der durch schnittliche Durchmesser 800 Å überschreitet, ist die Stabi lisierung der kristallinen Phase nicht erreicht und eine homogene Verteilung unmöglich, mit dem Ergebnis einer ver ringerten Festigkeit der gesamten amorphen Al-Legierung.

Das seltene Erdelement ist ein Element, das zum Erreichen einer Nichtkristallisierung oder Bildung einer amorphen Pha se benötigt wird. Wenn jedoch ein seltenes Erdelement in einer Menge von mehr als einer bestimmten Menge in einem Kristallgitter (fcc) von eine kristalline Phase bilden dem Al aufgenommen ist, steigt die Gitterkonstante (α= 4,05 Å) des Kristallgitters an, mit dem Ergebnis einer Versprödung der amorphen Legierung, weil das seltene Erdelement einen relativ großen Atomradius hat (z. B. Y hat einen Radius von 1,8 Å).

Wenn der Verhältniswert C_R der seltenen Erdelementkompo nente in der kristallinen Phase definiert ist als

C_R = a/a + b

wobei a den Gehalt in Atomprozent des seltenen Erdelements darstellt und b den Gehalt in Atomprozent des zweiten additiven Elements darstellt, so ist der Verhältniswert C_R der seltenen Erdelementkomponente bei 0,5 oder weniger ein gestellt.

Durch Einstellen des Verhältniswerts C_R der seltenen Erd elementkomponente in der kristallinen Phase in der be schriebenen Weise ist es möglich, eine Gitterkonstante des Kristallgitters angenähert der von reinem Al zu erzeugen.

Eine derartige Konfiguration resultiert in einer relativ weichen kristallinen Phase, die in einer amorphen Phase mit größerer Härte dispergiert ist. Es wird daher angenommen, daß die gesamte amorphe Legierung eine verbesserte Festig keit hat, weil die kristalline Phase in einer Grenzfläche zwischen der kristallinen Phase und der amorphen Phase die Belastung absorbiert.

Fig. 7 bis 9 zeigen Beziehungen zwischen dem Verhältnis wert C_R (a/a+b, wobei a einen Y-Gehalt und b) einen Ni- Gehalt darstellt) von Y in einer auf Al-Y-Ni basierenden amorphen Legierung mit einem kristallinen Phasenanteil von 20 Volumenprozent und der Gitterkonstante eines Kristall gitters in einer kristallinen Phase, der Zugfestigkeit be ziehungsweise dem Elastiziätsmodul (Young′s Modul).

Wie aus Fig. 7 ersichtlich, ist es durch Einstellen des Verhältniswerts C_R von Y bei nicht größer als 0,5 möglich, eine Gitterkonstante angenähert der von reinem Al (4,05 Å) vorzusehen.

Zusätzlich kann, wie aus den Fig. 8 und 9 ersichtlich, die Zugfestigkeit und das Elastizitätsmodul bei höheren Werten erhalten werden, und zwar durch Einstellen des Ver hältniswerts C_R von Y bei nicht mehr als 0,5.

Aus der oben beschriebenen Beziehung a / a + b 0,5 wird eine Beziehung a b erhalten. Dies bedeutet, daß der Gehalt eines teuren seltenen Erdelements wie eta Y, La und Ce usw. reduziert werden kann, was die Kosten einer amor phen Al-Legierung deutlich reduziert.

Fig. 10 zeigt die Beziehung zischen dem Y-Gehalt und der Gitterkonstante eines Kristallgitters in einer kristallinen Phase bei jeder auf Al_100-xY_y basierenden amorphen Legierung (angezeigt durch eine Linie y1) und einer auf Al_98-xY_xNi₂ basierenden amorphen Legierung (angezeigt durch eine Linie y2), wenn die Gehalte der kristallinen Phase in einem Bereich von 5 bis 40 Volumenprozent eingestellt sind. Aus den Linien y1 und y2 in Fig. 10 ist ersichtlich, daß die Gitterkonstante im wesentlichen konstant ist, wenn der Y- Gehalt gleich oder kleiner als 2 Atomprozent ist, jedoch steigt die Gitterkonstante an, wenn der Y-Gehalt 2 Prozent des Atomgewichts überschreitet.

Daher ist bei den auf Al_98-xY_xNi₂ basierenden amorphen Legierungen der Y-Gehalt in einem Bereich von wenigstens 0,5 Atomprozent bis höchstene 2 Atomprozent eingestellt, um die Festigkeit sicherzustellen.

Fig. 11 bis 13 zeigen Thermokurven der Differentialther moanalyse für drei Al₈₉Y₅Ni₆ Legierungen, welche amorphe Al-Legierungen sind. Fig. 11 entspricht der Legierung mit einer einzelnen amorphen Phase, Fig. 12 entspricht der Legie rung mit einem kristallinen Phasenanteil von 26 Volumenpro zent und Fig. 13 entspricht der Legierung mit einem kristal linen Phasenanteil von 37 Volumenprozent.

Die Kristallisationstemperatur Tx der amorphen einphasigen Al-Legierung nach Fig. 11 ist 89°C, neigt jedoch zu graduel lem Anstieg, wenn der kristalline Phasenanteil erhöht wird. Aus diesem Grund ist die Kristallisationstemperatur Tx der amorphen Al-Legierung nach Fig. 12 auf 99°C angehoben, und die Kristallinsationstemperatur Tx der amorphen Al-Legie rung nach Fig. 13 ist auf 109°C angehoben.

Aus einem Vergleich der Wärmeerzeugungswerte nach dem Über schreiten der Heiztemperatur über die Kristallisationstem peratur Tx, d. h. der Höhe der Peaks, kann zusätzlich gesehen werden, daß die Höhe der Peaks für die amorphe einphasige Al-Legierung von Fig. 11 die höchste ist, und die Höhe des Peaks wird verringert mit der Erhöhung des kristallinen Phasengehalts. Dies bedeutet, daß die Menge der durch Kristallisation erzeugten kristallinen Phase geringer ist.

Wenn somit ein Material aus einer amorphen Al-Legierung mit einer thermischen Charakteristik nach den Fig. 12 und 13 gebildet wurde und ein solches Material einer heißplasti schen Bearbeitung, z. B. einer Heißextruktion unterworfen wird, so ist die thermische Steuerung für das Material relativ einfach.

Es sollte bemerkt werden, daß eine kristalline Phase auf tritt, auch wenn eine amorphe einphasige Al-Legierung einer thermischen Behandlung unterworfen wird. Jedoch ist die kristalline Phase in diesem Fall wegen der erhöhten Wachs tumsrate der kristallinen Partikel zusammengewachsen. Zu sätzlich sind die Zähigkeit und Festigkeit im Vergleich zu denen der erfindungsgemäßen amorphen Al-Legierung redu ziert, weil die Dispersion heterogen ist und darüber hinaus eine Segregation der kristallinen Phase erzeugt wird. Es ist verständlich, daß amorphe Mg-Legierungen, die als vor herrschendes Metallelement eher Mg als Al enthalten, ebenso im Rahmen der Erfindung enthalten sind.

Claims

1. Hochfeste amorphe Legierung mit einer amorphen Phase, die ein vorherrschendes Metallelement, ein erstes additives Element, das aus wenigstens einem seltenen Erdelement besteht, und ein zweites additives Element, das aus wenig stens einem von den seltenen Erdelementen verschiedenen Element besteht, enthält und eine Matrix bildet, gekennzeichnet durch eine kristalline Phase, die von dem vorherrschenden Metallelement und die ersten und zweiten additiven Elemente enthält und in der amorphen Phase homo gen dispergiert ist, wobei die ersten und zweiten additiven Elemente in einer übersättigten festen Lösung vorliegen, worin der Gehalt des vorherrschenden Metallelements in der kristallinen Phase in einem Bereich von wenigstens 85 Atomprozent bis höchstens 99,8 Atomprozent eingestellt ist, ein Verhältnis wert C_R des seltenen Erdelements in der kristallinen Phase definiert ist als C_R = a/a+bworin a einen Gehalt in Atomprozent eines seltenen Erd elements darstellt, das das erste additive Element ist, und b einen Gehalt in Atomprozent des zweiten additiven Ele ments darstellt und der Verhältniswert C_R des seltenen Erdelements nicht größer als 0,5 eingestellt ist.

2. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das seltene Erdelement als das erste additive Element wenigstens ein aus einer aus Y, La, Ce, Sm, Nd und Md (Misch-Metall bzw. Auermetall) bestehenden Gruppe ausgewähltes Element ist mit einem Gehalt von 0,1 Atomprozent bis höchstens 5 Atomprozent.

3. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite additive Element wenigstens ein aus einer aus Ni, Fe und Co bestehenden Gruppe aus gewähltes Element ist mit einem Gehalt von nicht mehr als 10 Atomprozent.

4. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite additive Element wenigstens ein aus einer aus Ni, Fe und Co bestehenden Gruppe aus gewähltes Element ist mit einem Gehalt von nicht mehr als 10 Atomprozent.

5. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt der kristallinen Phase in einem Bereich von wenigstens 5 Volumenprozent bis höchstens 40 Volumenprozent eingestellt ist.

6. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Durch messer der kristallinen Phase in einem Bereich von wenig stens 300 Å bis höchstens 800 Å eingestellt ist.

7. Hochfeste amorphe Legierung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der durchschnittliche Durchmesser der kristallinen Phase in einem Bereich von wenigstens 300 Å bis höchstens 800 Å eingestellt ist.