JP2798840B2 - 高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 - Google Patents
高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度で延性があり、
高比強度、高比弾性を有する高強度アルミニウム基合金
を集成固化してなるアルミニウム基合金集成固化材並び
にその製造方法に関する。
高比強度、高比弾性を有する高強度アルミニウム基合金
を集成固化してなるアルミニウム基合金集成固化材並び
にその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高強度、高耐熱性を有するアルミ
ニウム基合金が液体急冷法等によって製造されている。
特に特願平１−２７５７３２号公報に開示されている、
液体急冷法によって得られるアルミニウム基合金は非晶
質又は微細結晶質であり、高強度、高耐熱性、高耐食性
を示す優れた合金である。
ニウム基合金が液体急冷法等によって製造されている。
特に特願平１−２７５７３２号公報に開示されている、
液体急冷法によって得られるアルミニウム基合金は非晶
質又は微細結晶質であり、高強度、高耐熱性、高耐食性
を示す優れた合金である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記特
開平１−２７５７３２号公報に開示されているアルミニ
ウム基合金は、高強度、高耐熱性、高耐食性を示す優れ
た合金であり、高強度材料としては加工性にも優れてい
るが、高い靭性、高比強度及び高比弾性が要求される材
料としては、改善の余地を残している。そこで本発明
は、高比強度を有し、高い信頼性の要求される構造部材
に適用できるような強度を維持しつつ、靭性に優れ、高
比弾性を有する高強度アルミニウム基合金集成固化材並
びにその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
開平１−２７５７３２号公報に開示されているアルミニ
ウム基合金は、高強度、高耐熱性、高耐食性を示す優れ
た合金であり、高強度材料としては加工性にも優れてい
るが、高い靭性、高比強度及び高比弾性が要求される材
料としては、改善の余地を残している。そこで本発明
は、高比強度を有し、高い信頼性の要求される構造部材
に適用できるような強度を維持しつつ、靭性に優れ、高
比弾性を有する高強度アルミニウム基合金集成固化材並
びにその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明は、一
般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴc｛ただし、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，
Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれる一種もしくは二種以
上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる一種もしくは二種
の元素であり、ａ、ｂ、ｃは原子パーセントで、５≦ａ
≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０｝で示さ
れる組成の急冷凝固材を集成固化してなり、平均結晶粒
径４０〜１０００ｎｍのアルミニウムまたはアルミニウ
ムの過飽和固溶体のマトリックスであり、かつマトリッ
クス元素とその他の合金元素とが生成する種々の金属間
化合物及び／又はその他の合金元素同士が生成する種々
の金属間化合物の安定相又は準安定相からなる粒子が前
記マトリックス中に均一に分布し、その金属間化合物の
平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍであることを特徴
とする高強度アルミニウム基合金集成固化材である。
般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴc｛ただし、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，
Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれる一種もしくは二種以
上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる一種もしくは二種
の元素であり、ａ、ｂ、ｃは原子パーセントで、５≦ａ
≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０｝で示さ
れる組成の急冷凝固材を集成固化してなり、平均結晶粒
径４０〜１０００ｎｍのアルミニウムまたはアルミニウ
ムの過飽和固溶体のマトリックスであり、かつマトリッ
クス元素とその他の合金元素とが生成する種々の金属間
化合物及び／又はその他の合金元素同士が生成する種々
の金属間化合物の安定相又は準安定相からなる粒子が前
記マトリックス中に均一に分布し、その金属間化合物の
平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍであることを特徴
とする高強度アルミニウム基合金集成固化材である。
【０００５】本発明の第２発明は、一般式：ＡｌbalＮ
ｉaＸbＴcＱd｛ただし、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，
Ｔｉ，Ｙから選ばれる一種もしくは二種以上の元素、
Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる一種もしくは二種の元素、
Ｑ：Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕから選ばれる一種もしくは二種以
上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで、
５≦ａ≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０、
０．１≦ｄ≦２｝で示される組成の急冷凝固材を集成固
化してなり、平均結晶粒径４０〜１０００ｎｍのアルミ
ニウムまたはアルミニウムの過飽和固溶体のマトリック
スであり、かつマトリックス元素とその他の合金元素と
が生成する種々の金属間化合物及び／又はその他の合金
元素同士が生成する種々の金属間化合物の安定相又は準
安定相からなる粒子が前記マトリックス中に均一に分布
し、その金属間化合物の平均粒子の大きさが１０〜８０
０ｎｍであることを特徴とするアルミニウム基合金集成
固化材である。
ｉaＸbＴcＱd｛ただし、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，
Ｔｉ，Ｙから選ばれる一種もしくは二種以上の元素、
Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる一種もしくは二種の元素、
Ｑ：Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕから選ばれる一種もしくは二種以
上の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで、
５≦ａ≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０、
０．１≦ｄ≦２｝で示される組成の急冷凝固材を集成固
化してなり、平均結晶粒径４０〜１０００ｎｍのアルミ
ニウムまたはアルミニウムの過飽和固溶体のマトリック
スであり、かつマトリックス元素とその他の合金元素と
が生成する種々の金属間化合物及び／又はその他の合金
元素同士が生成する種々の金属間化合物の安定相又は準
安定相からなる粒子が前記マトリックス中に均一に分布
し、その金属間化合物の平均粒子の大きさが１０〜８０
０ｎｍであることを特徴とするアルミニウム基合金集成
固化材である。
【０００６】本発明の元になるアルミニウム基合金は、
上記組成を有する合金の溶湯を液体急冷法で急冷凝固す
ることにより得ることができる。この液体急冷法とは、
溶融した合金を急速に冷却させる方法をいい、例えば単
ロ−ル法、双ロ−ル法、回転液中紡糸法などが特に有効
であり、これらの方法では１０2〜１０8ｋ／ｓｅｃ程度
の冷却速度が得られる。この単ロ−ル法、双ロ−ル法等
により薄帯材料を製造するには、ノズル孔を通して約３
００〜１００００ｒｐｍの範囲の一定速度で回転してい
る直径３０〜３００ｍｍの例えば銅あるいは鋼製のロ−
ルに溶湯を噴出する。これにより幅が約１〜３００ｍｍ
で厚さが約５〜５００μｍの各種薄帯材料を容易に得る
ことができる。また、回転液中紡糸法により細線材料を
製造するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背圧に
て、約５０〜５００ｒｐｍで回転するドラム内に遠心力
により保持された深さ約１〜１０ｃｍの溶液冷媒層中に
溶湯を噴出して、細線材料を容易に得ることができる。
この際のノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度
は、約６０〜９０度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度
比は約０．７〜０．９であることが好ましい。
上記組成を有する合金の溶湯を液体急冷法で急冷凝固す
ることにより得ることができる。この液体急冷法とは、
溶融した合金を急速に冷却させる方法をいい、例えば単
ロ−ル法、双ロ−ル法、回転液中紡糸法などが特に有効
であり、これらの方法では１０2〜１０8ｋ／ｓｅｃ程度
の冷却速度が得られる。この単ロ−ル法、双ロ−ル法等
により薄帯材料を製造するには、ノズル孔を通して約３
００〜１００００ｒｐｍの範囲の一定速度で回転してい
る直径３０〜３００ｍｍの例えば銅あるいは鋼製のロ−
ルに溶湯を噴出する。これにより幅が約１〜３００ｍｍ
で厚さが約５〜５００μｍの各種薄帯材料を容易に得る
ことができる。また、回転液中紡糸法により細線材料を
製造するには、ノズル孔を通じ、アルゴンガス背圧に
て、約５０〜５００ｒｐｍで回転するドラム内に遠心力
により保持された深さ約１〜１０ｃｍの溶液冷媒層中に
溶湯を噴出して、細線材料を容易に得ることができる。
この際のノズルからの噴出溶湯と冷媒面とのなす角度
は、約６０〜９０度、噴出溶湯と溶液冷媒面の相対速度
比は約０．７〜０．９であることが好ましい。
【０００７】なお、上記方法によらずスパッタリング法
によって薄膜を、また高圧ガス噴霧法などの各種アトマ
イズ法やスプレ−法により急冷粉末を得ることができ
る。
によって薄膜を、また高圧ガス噴霧法などの各種アトマ
イズ法やスプレ−法により急冷粉末を得ることができ
る。
【０００８】本発明の元になる合金は前述の単ロ−ル
法、双ロ−ル法、回転液中紡糸法、スパッタリング、各
種アトマイズ法、スプレ−法、メカニカルアロイング
法、メカニカルグライディング法等により得ることがで
きる。又、必要に応じて適当な製造条件を選ぶことによ
り平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子の大きさ
を制御できる。
法、双ロ−ル法、回転液中紡糸法、スパッタリング、各
種アトマイズ法、スプレ−法、メカニカルアロイング
法、メカニカルグライディング法等により得ることがで
きる。又、必要に応じて適当な製造条件を選ぶことによ
り平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子の大きさ
を制御できる。
【０００９】さらに、組成によっては非晶質組織を得る
ことができるが、この非晶質組織は加熱すると特定の温
度以上で結晶質に分解する。この非晶質組織の加熱分解
によっても本発明の元になる合金を得ることができ、そ
の際、加熱条件を適当に選ぶことによって、本発明の平
均結晶粒径の範囲内に制御できる。
ことができるが、この非晶質組織は加熱すると特定の温
度以上で結晶質に分解する。この非晶質組織の加熱分解
によっても本発明の元になる合金を得ることができ、そ
の際、加熱条件を適当に選ぶことによって、本発明の平
均結晶粒径の範囲内に制御できる。
【００１０】本発明のアルミニウム基合金集成固化材の
製造方法は、又、前記第１発明、第２発明における一般
式で示される組成の材料を溶融して急冷凝固させ、得ら
れた粉末又は薄片を集成して通常の塑性加工手段により
加圧成形固化し、固化材は平均結晶粒径４０〜１０００
ｎｍのアルミニウムまたはアルミニウムの過飽和固溶体
のマトリックスであり、かつマトリックス元素とその他
の合金元素とが生成する種々の金属間化合物及び／又は
その他の合金元素同士が生成する種々の金属間化合物の
安定相又は準安定相からなる粒子が前記マトリックス中
に均一に分布し、その金属間化合物の平均粒子の大きさ
が１０〜８００ｎｍとすることを特徴とする方法であ
る。
製造方法は、又、前記第１発明、第２発明における一般
式で示される組成の材料を溶融して急冷凝固させ、得ら
れた粉末又は薄片を集成して通常の塑性加工手段により
加圧成形固化し、固化材は平均結晶粒径４０〜１０００
ｎｍのアルミニウムまたはアルミニウムの過飽和固溶体
のマトリックスであり、かつマトリックス元素とその他
の合金元素とが生成する種々の金属間化合物及び／又は
その他の合金元素同士が生成する種々の金属間化合物の
安定相又は準安定相からなる粒子が前記マトリックス中
に均一に分布し、その金属間化合物の平均粒子の大きさ
が１０〜８００ｎｍとすることを特徴とする方法であ
る。
【００１１】上記通常の塑性加工技術とは広義のもの
で、加圧成形や粉末冶金技術も包含する。
で、加圧成形や粉末冶金技術も包含する。
【００１２】上記第１発明及び第２発明における元にな
る一般式で示されるアルミニウム基合金において、原子
パーセントでａを５〜１０％、ｂを０．５〜３％、ｃを
０．０１〜１０％、ｄを０．１〜２％の範囲にそれぞれ
限定したのは、その範囲から外れると脆くなって靭性が
得られなかったり、高強度が得られなかったりするため
に、前記液体急冷法等を利用した工業的な急冷手段で
は、本発明の目的の特性をもった合金を得ることができ
なくなるからである。
る一般式で示されるアルミニウム基合金において、原子
パーセントでａを５〜１０％、ｂを０．５〜３％、ｃを
０．０１〜１０％、ｄを０．１〜２％の範囲にそれぞれ
限定したのは、その範囲から外れると脆くなって靭性が
得られなかったり、高強度が得られなかったりするため
に、前記液体急冷法等を利用した工業的な急冷手段で
は、本発明の目的の特性をもった合金を得ることができ
なくなるからである。
【００１３】さらに詳しく述べると、Ｎｉ元素はＡｌと
化合物を作り（例えばＡｌ3Ｎｉなど）、Ａｌマトリッ
クス中に均一微細に分散し、強度、剛性、耐熱性を向上
させる。Ｎｉ元素は、上記合金において、５ａｔ％未満
であると、マトリックスの強化が十分に行なえず、１０
ａｔ％を越えると、延性が乏しくなる。
化合物を作り（例えばＡｌ3Ｎｉなど）、Ａｌマトリッ
クス中に均一微細に分散し、強度、剛性、耐熱性を向上
させる。Ｎｉ元素は、上記合金において、５ａｔ％未満
であると、マトリックスの強化が十分に行なえず、１０
ａｔ％を越えると、延性が乏しくなる。
【００１４】Ｘ元素は、Ａｌと化合物を作り、Ａｌマト
リックス中に均一微細に分散し、マトリックスの強度を
上げるとともに耐熱性を向上させる。Ｘ元素は、上記合
金において、０．５ａｔ％未満であると、マトリックス
が粗大化し、強度が低下する。３ａｔ％を越えると、室
温での伸びが低下し、加工の際に問題が生じる。
リックス中に均一微細に分散し、マトリックスの強度を
上げるとともに耐熱性を向上させる。Ｘ元素は、上記合
金において、０．５ａｔ％未満であると、マトリックス
が粗大化し、強度が低下する。３ａｔ％を越えると、室
温での伸びが低下し、加工の際に問題が生じる。
【００１５】Ｔ元素は、これを添加することにより、弾
性率が向上し、合金の比重を下げ、マトリックスを微細
化することができ、弾性率を向上させることにより、加
工の際、同一荷重がかかるとたわみ量および変形量が小
さくて済むといった効果を奏し、合金の比重を下げるこ
とにより、高比強度材料を提供できる。Ｔ元素は、上記
合金において、０．０１ａｔ％未満では、添加効果が期
待できないとともに１０ａｔ％を越えた場合、合金の製
造上で問題が生じる。
性率が向上し、合金の比重を下げ、マトリックスを微細
化することができ、弾性率を向上させることにより、加
工の際、同一荷重がかかるとたわみ量および変形量が小
さくて済むといった効果を奏し、合金の比重を下げるこ
とにより、高比強度材料を提供できる。Ｔ元素は、上記
合金において、０．０１ａｔ％未満では、添加効果が期
待できないとともに１０ａｔ％を越えた場合、合金の製
造上で問題が生じる。
【００１６】Ｑ元素は、Ａｌと化合物またはＱ元素同士
で化合物を作り、微量添加することにより、マトリック
スを強化し、強度を向上させるとともに、耐熱性、比強
度、比弾性を向上させることができる。Ｑ元素は上記合
金において、０．１ａｔ％未満では、添加効果が期待で
きないとともに２ａｔ％を越える場合、強度が低下す
る。
で化合物を作り、微量添加することにより、マトリック
スを強化し、強度を向上させるとともに、耐熱性、比強
度、比弾性を向上させることができる。Ｑ元素は上記合
金において、０．１ａｔ％未満では、添加効果が期待で
きないとともに２ａｔ％を越える場合、強度が低下す
る。
【００１７】なお、Ｍｍ（ミッシュメタル）とは主要元
素がＬａ，Ｃｅであり、そのほかに上記Ｌａ，Ｃｅを除
く希土類（ランタノイド系列）元素および不可避的不純
物（Ｓｉ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ａｌなど）を含有する複合体の
通称であり、ＭｍはＬａ，Ｃｅとほぼ１対１（原子％）
の割合で置き換えることができるとともに、安価であり
経済的効果が大きい。
素がＬａ，Ｃｅであり、そのほかに上記Ｌａ，Ｃｅを除
く希土類（ランタノイド系列）元素および不可避的不純
物（Ｓｉ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ａｌなど）を含有する複合体の
通称であり、ＭｍはＬａ，Ｃｅとほぼ１対１（原子％）
の割合で置き換えることができるとともに、安価であり
経済的効果が大きい。
【００１８】前記第１、第２発明における一般式で示さ
れるアルミニウム基合金集成固化材において、原子パ−
セントでａを５〜１０％、ｂを０．５〜３％、ｃを０．
０１〜１０％、ｄを０．１〜２％の範囲にそれぞれ限定
したのは、その範囲以内であると従来（市販）の高強度
アルミニウム合金より室温強度が高いとともに、実用の
加工に耐え得るだけの延性（伸び）を備えているためで
ある。また、特願平３−１８１０６５号及び特願平３−
２２５９７５号に示されるように、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金
が２００℃までの強度が高いことを考慮すると、上記範
囲内においては、４００℃以下での熱間および温間加工
はもちろん冷間加工が容易である。
れるアルミニウム基合金集成固化材において、原子パ−
セントでａを５〜１０％、ｂを０．５〜３％、ｃを０．
０１〜１０％、ｄを０．１〜２％の範囲にそれぞれ限定
したのは、その範囲以内であると従来（市販）の高強度
アルミニウム合金より室温強度が高いとともに、実用の
加工に耐え得るだけの延性（伸び）を備えているためで
ある。また、特願平３−１８１０６５号及び特願平３−
２２５９７５号に示されるように、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ合金
が２００℃までの強度が高いことを考慮すると、上記範
囲内においては、４００℃以下での熱間および温間加工
はもちろん冷間加工が容易である。
【００１９】また、本発明の合金固化材において、Ｎｉ
元素は、Ａｌマトリックス中の拡散能が比較的小さな元
素であり、Ａｌマトリックス中に微細に金属間化合物と
して分散することにより、マトリックスを強化するとと
もに結晶粒の成長を制御する効果がある。すなわち固化
材の硬度と強度と剛性を著しく向上させ、常温はもとよ
り高温における微細結晶質相を安定化させ、耐熱性を付
与する。
元素は、Ａｌマトリックス中の拡散能が比較的小さな元
素であり、Ａｌマトリックス中に微細に金属間化合物と
して分散することにより、マトリックスを強化するとと
もに結晶粒の成長を制御する効果がある。すなわち固化
材の硬度と強度と剛性を著しく向上させ、常温はもとよ
り高温における微細結晶質相を安定化させ、耐熱性を付
与する。
【００２０】Ｘ元素は、固化材においても、Ａｌマトリ
ックス中の拡散能が小さい元素であり、種々の準安定ま
たは安定な金属間化合物を形成し、微細結晶組織の安定
化に貢献する。
ックス中の拡散能が小さい元素であり、種々の準安定ま
たは安定な金属間化合物を形成し、微細結晶組織の安定
化に貢献する。
【００２１】Ｔ元素は固化材において、弾性率を向上さ
せ、合金の比重を下げマトリックスを微細化することが
でき、これより加工性に優れた高比強度固化材を提供す
ることができる。
せ、合金の比重を下げマトリックスを微細化することが
でき、これより加工性に優れた高比強度固化材を提供す
ることができる。
【００２２】Ｑ元素は、Ａｌと化合物またはＱ元素同士
で化合物を作り、マトリックスを強化するとともに、耐
熱性を向上させる。また、比強度、比弾性を向上させ
る。
で化合物を作り、マトリックスを強化するとともに、耐
熱性を向上させる。また、比強度、比弾性を向上させ
る。
【００２３】本発明のアルミニウム基合金固化材におい
て、平均結晶粒径を４０〜１０００ｎｍの範囲に限定し
たのは、４０ｎｍ未満の場合強度は強いが延性の点で不
十分であり、既存の加工に必要な延性を得るためには、
４０ｎｍ以上が必要であり、また１０００ｎｍを越える
場合強度が急激に低下し、高強度のものが得られなくな
るためであり、高強度の固化材を得るためには１０００
ｎｍ以下が必要であるためである。また、金属間化合物
の平均粒子の大きさを１０〜８００ｎｍの範囲に限定し
たのは、Ａｌマトリックスの強化要素として働かないた
めである。すなわち、１０ｎｍ未満の場合、Ａｌマトリ
ックス強化に寄与せず、必要以上にマトリックス中に固
溶させると脆化の危険を生じる。また、８００ｎｍを越
えた場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強度の維持が
できなくなるとともに強化要素として働かなくなる。し
たがって、上記範囲にすることによりヤング率、高温強
度、疲労強度を向上させることができる。
て、平均結晶粒径を４０〜１０００ｎｍの範囲に限定し
たのは、４０ｎｍ未満の場合強度は強いが延性の点で不
十分であり、既存の加工に必要な延性を得るためには、
４０ｎｍ以上が必要であり、また１０００ｎｍを越える
場合強度が急激に低下し、高強度のものが得られなくな
るためであり、高強度の固化材を得るためには１０００
ｎｍ以下が必要であるためである。また、金属間化合物
の平均粒子の大きさを１０〜８００ｎｍの範囲に限定し
たのは、Ａｌマトリックスの強化要素として働かないた
めである。すなわち、１０ｎｍ未満の場合、Ａｌマトリ
ックス強化に寄与せず、必要以上にマトリックス中に固
溶させると脆化の危険を生じる。また、８００ｎｍを越
えた場合、分散粒子が大きくなり過ぎて、強度の維持が
できなくなるとともに強化要素として働かなくなる。し
たがって、上記範囲にすることによりヤング率、高温強
度、疲労強度を向上させることができる。
【００２４】本発明のアルミニウム基合金固化材は、適
当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径と金属間
化合物の分散状態を制御できるが、強度を重視する場
合、平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子径を小
さく制御し、延性を重視する場合、平均粒径および金属
間化合物の平均粒子径を大きくすることによって、種々
の目的にあったものを得ることができる。
当な製造条件を選ぶことにより、平均結晶粒径と金属間
化合物の分散状態を制御できるが、強度を重視する場
合、平均結晶粒径および金属間化合物の平均粒子径を小
さく制御し、延性を重視する場合、平均粒径および金属
間化合物の平均粒子径を大きくすることによって、種々
の目的にあったものを得ることができる。
【００２５】また、平均結晶粒径を４０〜１０００ｎｍ
の範囲に制御することにより、１０~2〜１０2Ｓ~1の歪
速度の領域において優れた超塑性加工材としての性質も
付与できる。
の範囲に制御することにより、１０~2〜１０2Ｓ~1の歪
速度の領域において優れた超塑性加工材としての性質も
付与できる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
する。
する。
【００２７】ガスアトマイズ装置により所定の成分組成
を有するアルミニウム基合金粉末を作製する。作製され
たアルミニウム基合金粉末を金属カプセルに充填後、真
空ホットプレスにより脱ガスを行いながら押出し用のビ
レットを作製する。このビレットを押出機にて２００〜
５５０℃の温度で押出しを行った。
を有するアルミニウム基合金粉末を作製する。作製され
たアルミニウム基合金粉末を金属カプセルに充填後、真
空ホットプレスにより脱ガスを行いながら押出し用のビ
レットを作製する。このビレットを押出機にて２００〜
５５０℃の温度で押出しを行った。
【００２８】上記製造条件により表１の左欄に示す組成
（原子％）を有する１０種の固化材（押出材）を得た。
（原子％）を有する１０種の固化材（押出材）を得た。
【００２９】上記固化材について、表１の右欄に示すよ
うに、室温における引張強度、及びヤング率（弾性率）
について調べた。
うに、室温における引張強度、及びヤング率（弾性率）
について調べた。
【００３０】表１の結果より、本発明の固化材は、室温
における引張強度、ヤング率について優れた特性を有す
ることが分かる。また、引張強度が大きく、比重が小さ
いことから、本発明の固化材は、高比強度を有する材料
であることが分かる。
における引張強度、ヤング率について優れた特性を有す
ることが分かる。また、引張強度が大きく、比重が小さ
いことから、本発明の固化材は、高比強度を有する材料
であることが分かる。
【００３１】また、表１中記載の固化材について、室温
での伸びを調べた結果、一般的な加工に最低限必要な伸
び２％以上であった。さらに上記製造条件により得られ
た固化材（押出材）よりＴＥＭ観察用試験片を切り出し
結晶粒径及び金属間化合物の大きさについての観察を行
なった。いずれの試料についても、平均結晶粒径４０〜
１０００ｎｍのアルミニウム又はアルミニウム過飽和固
溶体のマトリックスで、かつ、マトリックス元素とその
他の合金元素とが生成する種々の金属間化合物及び／又
はその他の合金元素同士が生成する種々の金属間化合物
の安定相又は準安定相からなる粒子が前記マトリックス
中に均一微細に分散し、その金属間化合物の平均粒子の
大きさが１０〜８００ｎｍであった。
での伸びを調べた結果、一般的な加工に最低限必要な伸
び２％以上であった。さらに上記製造条件により得られ
た固化材（押出材）よりＴＥＭ観察用試験片を切り出し
結晶粒径及び金属間化合物の大きさについての観察を行
なった。いずれの試料についても、平均結晶粒径４０〜
１０００ｎｍのアルミニウム又はアルミニウム過飽和固
溶体のマトリックスで、かつ、マトリックス元素とその
他の合金元素とが生成する種々の金属間化合物及び／又
はその他の合金元素同士が生成する種々の金属間化合物
の安定相又は準安定相からなる粒子が前記マトリックス
中に均一微細に分散し、その金属間化合物の平均粒子の
大きさが１０〜８００ｎｍであった。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】以上のように、本発明のアルミニウム合
金集成固化材は、高強度及び高靭性を有し、高比強度材
料として有用であるとともに、高比弾性及び高靭性を有
することから、加工性に優れている。また、高い信頼性
の要求される構造材に適用できるような強度を維持しつ
つ加工が行なえる。そして、本発明の製造方法によれ
ば、かかる優れた特性を有する固化材を製造することが
できる。
金集成固化材は、高強度及び高靭性を有し、高比強度材
料として有用であるとともに、高比弾性及び高靭性を有
することから、加工性に優れている。また、高い信頼性
の要求される構造材に適用できるような強度を維持しつ
つ加工が行なえる。そして、本発明の製造方法によれ
ば、かかる優れた特性を有する固化材を製造することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 21/00 C22C 1/04
Claims (4)
- 【請求項１】 一般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴc｛ただし、
Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれる一
種もしくは二種以上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる
一種もしくは二種の元素であり、ａ、ｂ、ｃは原子パー
セントで、５≦ａ≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦
ｃ≦１０｝で示される組成の急冷凝固材を集成固化して
なり、平均結晶粒径４０〜１０００ｎｍのアルミニウム
またはアルミニウムの過飽和固溶体のマトリックスであ
り、かつマトリックス元素とその他の合金元素とが生成
する種々の金属間化合物及び／又はその他の合金元素同
士が生成する種々の金属間化合物の安定相又は準安定相
からなる粒子が前記マトリックス中に均一に分布し、そ
の金属間化合物の平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍ
であることを特徴とする高強度アルミニウム基合金集成
固化材。 - 【請求項２】 一般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴcＱd｛ただ
し、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれ
る一種もしくは二種以上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ば
れる一種もしくは二種の元素、Ｑ：Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕか
ら選ばれる一種もしくは二種以上の元素であり、ａ、
ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで、５≦ａ≦１０、０．５
≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０、０．１≦ｄ≦２｝で示
される組成の急冷凝固材を集成固化してなり、平均結晶
粒径４０〜１０００ｎｍのアルミニウムまたはアルミニ
ウムの過飽和固溶体のマトリックスであり、かつマトリ
ックス元素とその他の合金元素とが生成する種々の金属
間化合物及び／又はその他の合金元素同士が生成する種
々の金属間化合物の安定相又は準安定相からなる粒子が
前記マトリックス中に均一に分布し、その金属間化合物
の平均粒子の大きさが１０〜８００ｎｍであることを特
徴とするアルミニウム基合金集成固化材。 - 【請求項３】 一般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴc｛ただし、
Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれる一
種もしくは二種以上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ばれる
一種もしくは二種の元素であり、ａ、ｂ、ｃは原子パー
セントで、５≦ａ≦１０、０．５≦ｂ≦３、０．０１≦
ｃ≦１０｝で示される組成の材料を溶融して急冷凝固さ
せ、得られた粉末、薄片を集成して通常の塑性加工手段
により加圧成形固化し、固化材は平均結晶粒径４０〜１
０００ｎｍのアルミニウムまたはアルミニウムの過飽和
固溶体のマトリックスであり、かつマトリックス元素と
その他の合金元素とが生成する種々の金属間化合物及び
／又はその他の合金元素同士が生成する種々の金属間化
合物の安定相又は準安定相からなる粒子が前記マトリッ
クス中に均一に分布し、その金属間化合物の平均粒子の
大きさが１０〜８００ｎｍとすることを特徴とするアル
ミニウム基合金集成固化材の製造方法。 - 【請求項４】 一般式：ＡｌbalＮｉaＸbＴcＱd｛ただ
し、Ｘ：Ｌａ，Ｃｅ，Ｍｍ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｙから選ばれ
る一種もしくは二種以上の元素、Ｔ：Ｂｅ，Ｂから選ば
れる一種もしくは二種の元素、Ｑ：Ｍｇ，Ｓｉ，Ｃｕか
ら選ばれる一種もしくは二種以上の元素であり、ａ、
ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで、５≦ａ≦１０、０．５
≦ｂ≦３、０．０１≦ｃ≦１０、０．１≦ｄ≦２｝で示
される組成の材料を溶融して急冷凝固させ、得られた粉
末、薄片を集成して通常の塑性加工手段により加圧成形
固化し、固化材は平均結晶粒径４０〜１０００ｎｍのア
ルミニウムまたはアルミニウムの過飽和固溶体のマトリ
ックスであり、かつマトリックス元素とその他の合金元
素とが生成する種々の金属間化合物及び／又はその他の
合金元素同士が生成する種々の金属間化合物の安定相又
は準安定相からなる粒子が前記マトリックス中に均一に
分布し、その金属間化合物の平均粒子の大きさが１０〜
８００ｎｍとすることを特徴とするアルミニウム基合金
集成固化材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043004A JP2798840B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4043004A JP2798840B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05345944A JPH05345944A (ja) | 1993-12-27 |
| JP2798840B2 true JP2798840B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=12651853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4043004A Expired - Lifetime JP2798840B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 高強度アルミニウム基合金集成固化材並びにその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798840B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4080013B2 (ja) * | 1996-09-09 | 2008-04-23 | 住友電気工業株式会社 | 高強度高靱性アルミニウム合金およびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0621326B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1994-03-23 | 健 増本 | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
| JP2788069B2 (ja) * | 1989-08-15 | 1998-08-20 | 本田技研工業株式会社 | アルミニウム基合金 |
| JP2538692B2 (ja) * | 1990-03-06 | 1996-09-25 | ワイケイケイ株式会社 | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4043004A patent/JP2798840B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05345944A (ja) | 1993-12-27 |
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