JP2762886B2 - Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法 - Google Patents
Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＮｂ（ニオブ）−Ａｌ
（アルミニウム）金属間化合物の製造方法に係り、特
に、超高温耐熱材料として有用なＮｂ−Ａｌ金属間化合
物の製造に当り、溶湯の凝固直後に所定の熱処理を施す
ことにより、凝固時の熱応力を緩和し、凝固割れを防止
するＮｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法に関する。
（アルミニウム）金属間化合物の製造方法に係り、特
に、超高温耐熱材料として有用なＮｂ−Ａｌ金属間化合
物の製造に当り、溶湯の凝固直後に所定の熱処理を施す
ことにより、凝固時の熱応力を緩和し、凝固割れを防止
するＮｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物は、１５００℃
以上の高温での相安定性、高温強度、耐酸化性等の優れ
た特性を有し、超高温構造材としての用途が期待されて
いる。Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物としては従来、Ｎｂ3 Ａ
ｌ，Ｎｂ2 Ａｌ及びＡｌ3 Ｎｂが存在することが知られ
ているが、その状態図や特性等の詳細についての十分な
検討はなされていない。
以上の高温での相安定性、高温強度、耐酸化性等の優れ
た特性を有し、超高温構造材としての用途が期待されて
いる。Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物としては従来、Ｎｂ3 Ａ
ｌ，Ｎｂ2 Ａｌ及びＡｌ3 Ｎｂが存在することが知られ
ているが、その状態図や特性等の詳細についての十分な
検討はなされていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】Ｎｂ−Ａｌ金属間化合
物は、１５００℃以上の高温強度等に優れるなどの特長
を有する反面、１０００℃以下で非常に脆く、鋳造凝固
時の熱応力により凝固割れが発生するという欠点があっ
た。
物は、１５００℃以上の高温強度等に優れるなどの特長
を有する反面、１０００℃以下で非常に脆く、鋳造凝固
時の熱応力により凝固割れが発生するという欠点があっ
た。
【０００４】本発明は上記従来の問題点を解決し、Ｎｂ
−Ａｌ金属間化合物の製造に当り、凝固時の熱応力を緩
和して、凝固割れを低減するＮｂ−Ａｌ金属間化合物の
製造方法を提供することを目的とする。
−Ａｌ金属間化合物の製造に当り、凝固時の熱応力を緩
和して、凝固割れを低減するＮｂ−Ａｌ金属間化合物の
製造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】本発明のＮｂ−Ａｌ金属
間化合物の製造方法は、Ｎｂ７５〜８１原子％及びＡｌ
１９〜２５原子％を含んでなる合金溶湯を凝固させるＮ
ｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法において、前記溶湯が
凝固した直後の１０分以上の間１０００〜１５００℃に
保持し、その後、１００℃／ｍｉｎ以下の冷却速度で冷
却することを特徴とする。（なお、以下において「原子
％」は「ａｔ％」と記載する。）以下に本発明を詳細に
説明する。
間化合物の製造方法は、Ｎｂ７５〜８１原子％及びＡｌ
１９〜２５原子％を含んでなる合金溶湯を凝固させるＮ
ｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法において、前記溶湯が
凝固した直後の１０分以上の間１０００〜１５００℃に
保持し、その後、１００℃／ｍｉｎ以下の冷却速度で冷
却することを特徴とする。（なお、以下において「原子
％」は「ａｔ％」と記載する。）以下に本発明を詳細に
説明する。
【０００６】本発明において、合金溶湯のＮｂ含有量が
７５ａｔ％未満で、Ａｌ含有量が２５ａｔ％を超えると
得られる金属間化合物が脆くなり、逆に、Ｎｂ含有量が
８１ａｔ％を超えＡｌ含有量が１９ａｔ％未満であると
得られる金属間化合物の強度が低下する。従って、Ｎｂ
は７５〜８１ａｔ％、Ａｌは１９〜２５ａｔ％とする。
７５ａｔ％未満で、Ａｌ含有量が２５ａｔ％を超えると
得られる金属間化合物が脆くなり、逆に、Ｎｂ含有量が
８１ａｔ％を超えＡｌ含有量が１９ａｔ％未満であると
得られる金属間化合物の強度が低下する。従って、Ｎｂ
は７５〜８１ａｔ％、Ａｌは１９〜２５ａｔ％とする。
【０００７】本発明においては、このような組成となる
ようにＮｂ及びＡｌをアーク溶解、プラズマアーク溶
解、電子ビーム溶解、高周波誘導スカル溶解等で溶解し
て得られた金属溶湯を凝固させた直後、１０分以上の
間、好ましくは３０〜６０分間１０００〜１５００℃に
保持した後、１００℃／ｍｉｎ以下、好ましくは５０〜
８０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。ここで合金溶湯
の凝固直後の保持温度が１５００℃を超えると結晶粒の
粗大化が起こり、１０００℃未満では十分な凝固応力の
緩和が図れない。また、金属溶湯の凝固直後１０００〜
１５００℃に保持する時間が１０分未満であると、十分
な凝固応力の除去が行なえず、凝固割れを防止し得な
い。この保持時間は長過ぎても生産効率の面で好ましく
ないことから、望ましくは３０〜６０分とする。
ようにＮｂ及びＡｌをアーク溶解、プラズマアーク溶
解、電子ビーム溶解、高周波誘導スカル溶解等で溶解し
て得られた金属溶湯を凝固させた直後、１０分以上の
間、好ましくは３０〜６０分間１０００〜１５００℃に
保持した後、１００℃／ｍｉｎ以下、好ましくは５０〜
８０℃／ｍｉｎの冷却速度で冷却する。ここで合金溶湯
の凝固直後の保持温度が１５００℃を超えると結晶粒の
粗大化が起こり、１０００℃未満では十分な凝固応力の
緩和が図れない。また、金属溶湯の凝固直後１０００〜
１５００℃に保持する時間が１０分未満であると、十分
な凝固応力の除去が行なえず、凝固割れを防止し得な
い。この保持時間は長過ぎても生産効率の面で好ましく
ないことから、望ましくは３０〜６０分とする。
【０００８】更に、その後の冷却速度が１００℃／ｍｉ
ｎを超えると冷却時の熱応力が大きく、凝固割れの原因
となる。この冷却速度はあまりに遅過ぎると生産効率の
面で好ましくないことから、望ましくは５０〜１００℃
／ｍｉｎとする。
ｎを超えると冷却時の熱応力が大きく、凝固割れの原因
となる。この冷却速度はあまりに遅過ぎると生産効率の
面で好ましくないことから、望ましくは５０〜１００℃
／ｍｉｎとする。
【０００９】
【作用】合金溶湯の凝固直後に１０００〜１５００℃で
１０分以上保持することにより鋳造時の凝固応力が緩和
される。また、その後、１００℃／ｍｉｎ以下でゆっく
りと冷却することにより、冷却時の熱応力が小さくな
り、上記凝固応力の緩和との相乗効果で凝固割れは確実
に防止される。
１０分以上保持することにより鋳造時の凝固応力が緩和
される。また、その後、１００℃／ｍｉｎ以下でゆっく
りと冷却することにより、冷却時の熱応力が小さくな
り、上記凝固応力の緩和との相乗効果で凝固割れは確実
に防止される。
【００１０】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明をより具体的に
説明する。
説明する。
【００１１】実施例１ Ｎｂ：７８ａｔ％、Ａｌ：２２ａｔ％となるようにＮｂ
とＡｌ（いずれも純度９９．９９％以上の高純度品）を
秤量混合し、Ａｒ雰囲気下にて高周波誘導スカル溶解法
で溶解した後、φ８０×９０Ｈのジルコニア鋳型で鋳造
し、その凝固直後において、表１に示す温度で表１に示
す時間保持した後、表１に示す冷却速度で冷却した（た
だし、Ｎｏ．１では凝固後無処理）。得られた鋳塊の凝
固割れの有無を肉眼により調べ、結果を表１に示した。
とＡｌ（いずれも純度９９．９９％以上の高純度品）を
秤量混合し、Ａｒ雰囲気下にて高周波誘導スカル溶解法
で溶解した後、φ８０×９０Ｈのジルコニア鋳型で鋳造
し、その凝固直後において、表１に示す温度で表１に示
す時間保持した後、表１に示す冷却速度で冷却した（た
だし、Ｎｏ．１では凝固後無処理）。得られた鋳塊の凝
固割れの有無を肉眼により調べ、結果を表１に示した。
【００１２】表１より、本発明のＮｂ−Ａｌ金属間化合
物の製造方法によれば、結晶粒の粗大化を発生させるこ
となく、鋳造時の凝固割れを確実に防止することができ
ることが明らかである。
物の製造方法によれば、結晶粒の粗大化を発生させるこ
となく、鋳造時の凝固割れを確実に防止することができ
ることが明らかである。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のＮｂ−Ａｌ
金属間化合物の製造方法によれば、高温強度に著しく優
れたＮｂ−Ａｌ金属間化合物の鋳塊を、結晶粒の粗大化
といった欠陥を発生させることなく、鋳造時の凝固を確
実に防止して、著しく良好な鋳塊として容易かつ効率的
に製造することが可能とされる。
金属間化合物の製造方法によれば、高温強度に著しく優
れたＮｂ−Ａｌ金属間化合物の鋳塊を、結晶粒の粗大化
といった欠陥を発生させることなく、鋳造時の凝固を確
実に防止して、著しく良好な鋳塊として容易かつ効率的
に製造することが可能とされる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６８１ ６９２ ６９２Ａ ６９３ ６９３Ａ ６９３Ｂ (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22F 1/18 C22F 1/00 B22D 21/00 C22C 1/02 503 C22C 27/02 102
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎｂ ７５〜８１原子％及びＡｌ １９
〜２５原子％を含んでなる合金溶湯を凝固させるＮｂ−
Ａｌ金属間化合物の製造方法において、前記溶湯が凝固
した直後の１０分以上の間１０００〜１５００℃に保持
し、その後、１００℃／ｍｉｎ以下の冷却速度で冷却す
ることを特徴とするＮｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP824293A JP2762886B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP824293A JP2762886B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06220598A JPH06220598A (ja) | 1994-08-09 |
| JP2762886B2 true JP2762886B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=11687683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP824293A Expired - Fee Related JP2762886B2 (ja) | 1993-01-21 | 1993-01-21 | Ｎｂ−Ａｌ金属間化合物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2762886B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115821083A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-21 | 中信金属股份有限公司 | 一种铝铌中间合金及其制备方法 |
-
1993
- 1993-01-21 JP JP824293A patent/JP2762886B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06220598A (ja) | 1994-08-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980224 |
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