JP3521290B2 - モリブデン太棒及びその製造方法 - Google Patents

モリブデン太棒及びその製造方法

Info

Publication number
JP3521290B2
JP3521290B2 JP09707394A JP9707394A JP3521290B2 JP 3521290 B2 JP3521290 B2 JP 3521290B2 JP 09707394 A JP09707394 A JP 09707394A JP 9707394 A JP9707394 A JP 9707394A JP 3521290 B2 JP3521290 B2 JP 3521290B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molybdenum
lanthanum
rolling
recrystallization
thick bar
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP09707394A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07278767A (ja
Inventor
成光 田辺
克嗣 武部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ALMT Corp
Original Assignee
ALMT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ALMT Corp filed Critical ALMT Corp
Priority to JP09707394A priority Critical patent/JP3521290B2/ja
Publication of JPH07278767A publication Critical patent/JPH07278767A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3521290B2 publication Critical patent/JP3521290B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パイプや太棒、特に支
柱、ヒータ、ボルト、ナット、フック等の高温炉用材料
やX線回転陽極用軸材料等に用いられる高温強度に優れ
た積層構造組織を有するモリブデン太棒及びモリブデン
熱処理太棒とそれらの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に高温下で使用されるモリブデン
は、再結晶によって使用中に容易に変形する。この変形
防止のため、板材や細線では純モリブデンに代わって、
再結晶温度が高く高温強度の大きいドープドモリブデン
がよく使用される。このドープドモリブデンの代表的な
ものとして、チタン、ジルコニウム、炭素を含むTZM
合金が知られている。
【0003】ところで、十分な高温強度を有する高融点
金属の使用温度を著しく高めるため、モリブデンに特定
の元素を添加し、圧延、鍛造、線引き等の機械的変形加
工を施し、再結晶熱処理によって積層組織にした材料が
知られている。この種の材料としては、アルミニウム
(Al)、ケイ素(Si)、カリウム(K)の一種又は
二種以上の添加が必須で加工率85%以上の機械加工を
施し、再結晶処理を施して積層組織にした材料が知られ
ている(特公昭61−27459号参照、特開昭59−
150071号公報、米国特許4514234号明細書
参照、以下従来技術1と呼ぶ)。この材料は積層組織
形成にKのガス体痕の配列が大きく寄与するためKの添
加は必須である。
【0004】一方、添加元素としてKを使用せずに再結
晶熱処理後積層組織を有する材料の特許も知られている
(プランゼ(Plansee)特許:特許出願公表平1
−502680号公報、米国特許第4950327号明
細書対応、参照、以下従来技術2と呼ぶ)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のTZM
合金は再結晶温度が1300℃前後低く、再結晶後は
等軸結晶粒組織となるため高温強度の向上は望めず、純
モリブデンに代わる材料として使用できる温度範囲は知
られており、再結晶温度以下の狭い使用分野に限定され
る。
【0006】しかし、従来技術1に示されているように
Kの添加は焼結体の密度を高めにくく、結果としてその
後の機械的変形加工時の割れ多発の原因となる。又、K
のドープ孔をモリブデン加工体内に細かく配列させて、
再結晶時の粒成長方向をコントロールすることによっ
て、積層組織を形成させる機構であるため、ドープ孔の
大きさ、配列長さ、孔間隔等が大きく影響する。したが
って、焼結体のドープ孔の大きさをコントロールするこ
とは難しく、加工によって小さなドープ孔の配列体にす
るには、高い加工率が必要であり、加工によって割れの
発生しやすいこの材料の太棒は十分な加工率が得れず、
又、加工性の点から適用されていない。
【0007】従来技術2も焼結体に85%以上の変形度
の付与が必須であるが、前記材料と異なり、Kを添加し
ないだけ加工性は改善されているものの、径の太い棒に
は適用されていない。これは、太い焼結体を孔圧延加工
するとき、図1の電子顕微鏡写真に示されるように、直
径40mmに達する迄の加工中に棒の中央付近に穴が開
くため、特性を出すための太い焼結体を加工することが
できないからである。つまり、純モリブデンより再結晶
温度が高く、再結晶後に積層組織を形成することによっ
て、高温での強度に優れ、再結晶後の室温衝撃強さの大
きい太棒は無く、直径10mm以上の太い棒の殆どが加
工性の良い純モリブデンもしくはTZMである。
【0008】そこで本発明の技術的課題は、今まで提供
されなかった、高温での耐垂下性や再結晶後の室温での
耐衝撃性が純モリブデンやTZM合金より大きい、穴欠
陥の無いモリブデン太棒を提供することにある。
【0009】また、本発明の技術的課題は、前記モリブ
デン太棒において、前記したように特性を引き出すべく
積層組織を欠陥無く形成させるためのモリブデン太棒の
製造方法を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】積層組織が耐垂下性(耐
クリープ特性)を向上させることはよく知られている。
この積層組織を形成させるために各種元素のドープが試
みられている。本発明はモリブデン酸化物に硝酸ランタ
ン溶液状でランタンを添加し、乾燥後水素気流中で還元
してできたMo粉末を、通常の粉末冶金法でプレス、焼
結し、0.10〜1.0質量%のランタンをランタン及
び/又はランタン酸化物の形で含む焼結体を得る。含有
ランタン量を0.10〜1.0質量%としたのは、0.
10質量%以下の場合、高加工率を付与しても再結晶後
アスペクト比が5未満と小さく高温での引張り強さな
どの特性が出ない。一方、1.0質量%を超えるとプレ
ス体が吸湿によって経時的に割れを発生しやすく、又、
プレス後速やかに焼結に付した焼結体でも添加物の影響
で、純モリブデンに比べて変形しにくいため、孔型圧延
時に端部から割れが発生しやすく、歩留まりの点で工業
的では無い。又、1.0%を超えても特性の向上は見ら
れない。この焼結体に再結晶後のアスペクト比が5以上
になるように総断面減少率で75%以上、好ましくは、
再結晶後のアスペクト比が10以上になるように85%
以上の孔型圧延加工を施す。特性は再結晶後のアスペク
ト比によってきまり、少なくとも5以上、好ましくは1
0以上にしたほうがよい。このとき、焼結体あるいは孔
型圧延加工された加工材の径が40mmになるまでは、
孔型圧延時の材料温度に十分注意を払う必要がある。通
常、モリブデンに孔型圧延加工を施す場合には1100
℃〜1300℃で加熱後7〜8回の孔型圧延を繰り返す
が、太径焼結体の孔型圧延加工の場合は直径40mmに
なるまでは一回の加熱で材料表面の温度に注意しながら
数回の圧延に止めねばならない。数回圧延を繰り返すと
材料表面の温度は約1050℃となり、更に圧延を継続
させると内部と表面近傍の温度差が大きくなるととも
に、表面付近の温度低下に伴い変形抵抗が増し、圧延加
工時の塑性浸透度が変わり、加工方向への引っ張り応力
や変形量(延び)に表面近傍と内部で差が生じ、又、中
央付近は棒長方向に対して垂直に90°角度を変えて交
互にかかる力に追随した変形ができず、結果として中央
付近に加工方向に沿った穴が開く。
【0011】中央に穴開き欠陥を発生させずに高い加工
率を付与し、再結晶後に積層組織を形成する太棒を得る
には、直径40mmまでは表面温度が1050℃以下に
ならない温度範囲で孔型圧延加工を施せば良い。そのた
め、1回の加熱での圧延回数を加熱温度によってコント
ロールする必要がある。下限温度は高い方がよいが、生
産性と品質の兼ね合いで1050℃位が適当である。こ
れによって、従来提供されていなかった、再結晶温度が
高く、高温強度の大きい、且つ、再結晶後の室温強度の
大きいモリデブン棒の提供を可能ならしめた。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。
【0013】酸化モリブデン(MoO)粉末にMo当
たり、0%、0.06%(焼結体中の残量は0.05
%)、0.15%(0.12%)、1.0%(0.86
%)、1.5質量%(1.30%)のLa分をLa(N
O)溶液で添加し、乾燥後、水素気流中で還元処理を
施した平均粒径4.2μmの粉末を作製した。これらの
粉末を1500kgf/cmの圧力でプレス後、水素
気流中1800℃で10時間加熱焼結し、直径45m
m、60mm、80mmの焼結体を得た。これらの焼結
体を1100℃〜1400℃に加熱しながら1回の孔型
圧延で直径を1mmづつ細くしていく加工を施した。こ
こで孔型圧延とは、溝ロールとも呼ばれる加工方法で、
ロール面に断面半円形状の溝をこのロールの周方向に夫
々形成された上下一対のロールを用いた圧延加工方法で
あり、この溝は段階的にその寸法が大きいものから小さ
いものへとロールの長さ方向に約10本並列に形成され
ており、これらの溝に棒材を段階的に挿入して加工が行
われている。このとき、1回の加熱での孔型圧延回数を
変えながら表面温度を測るとともに、圧延後、超音波探
傷機にて欠陥の有無を確認した。その結果を下記表1に
示した。また、得られた棒材の再結晶熱処理後のアスペ
クト比(以下の説明において、アスペクト比は全て再結
晶熱処理後を示す)と引張り強さとの関係を図1に、加
工率とアスペクト比との関係を図2に、また、引張り強
さ、加工率、アスペクト比、及び加工性について下記表
2に示した。
【0014】下記表1から、本発明の実施例に係る棒材
は、穴欠陥等は全く見当たらなかった。
【0015】また、図1で示すように、アスペクト比が
大きくなると引張り強さは増加するが、積層組織の特性
をいかすためのアスペクト比は5以上、望ましくは10
以上である。さらに、図2で示されるように棒径によっ
ても異なるが(焼結体の径が異なるため)少なくとも5
のアスペクト比を得るには少なくとも75%、さらに好
ましくは安定した特性を得るためには80%以上の加工
率が必要である。
【0016】又、下記表2でも示されるように、ランタ
ン成分の含有量をLaに換算して、質量比で0.1%未
満では加工率が高くても、又含有量が0.1%以上でも
加工率が75%未満ではアスペクト比は5未満となり、
効果は期待できない。又、含有量が1%を超えるとプレ
ス後数時間で吸湿によるクラックが発生したり、加工性
が悪く加工時に端部から割れが発生しやすく、歩留まり
の低下をきたすので、ランタン成分の含有量は、Laに
換算して質量比で0.1%〜1.0%の範囲が好ましい
ことが判明した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、高温での耐垂下性や再結晶後の室温での耐衝撃性が
純モリブデンやTZM合金より大きい、穴欠陥の無いモ
リブデン太棒を提供することができる。
【0020】また、本発明によれば、このようなモリブ
デン太棒の特性を引き出すべく積層組織を欠陥なく形成
させるためのモリブデン太棒の製造方法を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るモリブデン太棒の再結晶
熱処理後のアスペクト比と引張り強さとの関係を示す図
である。
【図2】本発明の実施例に係るモリブデン太棒の加工率
再結晶熱処理後のアスペクト比との関係を示す図であ
る。
【図3】従来のモリブデン太棒の断面の金属組織を示す
電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22F 1/00 - 3/02 C22C 1/00 - 49/14 B21B 1/16 B22F 3/16

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランタン元素に換算して0.10〜1.
    質量%のランタン成分をランタン及びランタン酸化物
    の少くとも一方の形態で含み、断面減少率で75%以上
    の孔型圧延加工、或いは孔型圧延と転打の加工を施すこ
    とによって少くとも10mmの直径を有するモリブデン
    太棒を得、このモリブデン太棒をさらに、再結晶熱処理
    を施したモリブデン熱処理材料であって、前記加工方向
    に平行な断面が細長い結晶粒から構成された積層組織を
    呈し、前記結晶粒は少なくとも5のアスペクト比(幅に
    対する長さの比)を有することを特徴とするモリブデン
    熱処理太棒。
  2. 【請求項2】 二酸化モリブデン粉末(MoO)に、
    モリブデン元素の質量に対して0.10〜1.0質量%
    ランタン成分を含むモリブデン粉末となるように硝酸ラ
    ンタン溶液添加し、乾燥後、水素気流中で還元処理を
    施して得られた粉末を粉末冶金法で棒状にプレス焼結
    し、得られた焼結体を、直径40mmに達するまでは加
    工時の材料表面温度を1050℃以上に保ちつつ、総面
    積減少率75%以上の孔型圧延加工、或いは孔型圧延と
    転打の加工を施すことを特徴とするモリデブン太棒の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 請求項記載の製造方法によって製造さ
    れたモリブデン太棒に、再結晶熱処理を施すことを特徴
    とするモリデブン熱処理太棒の製造方法。
JP09707394A 1994-04-12 1994-04-12 モリブデン太棒及びその製造方法 Expired - Fee Related JP3521290B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09707394A JP3521290B2 (ja) 1994-04-12 1994-04-12 モリブデン太棒及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP09707394A JP3521290B2 (ja) 1994-04-12 1994-04-12 モリブデン太棒及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07278767A JPH07278767A (ja) 1995-10-24
JP3521290B2 true JP3521290B2 (ja) 2004-04-19

Family

ID=14182471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP09707394A Expired - Fee Related JP3521290B2 (ja) 1994-04-12 1994-04-12 モリブデン太棒及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3521290B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363617A (ja) * 2001-06-13 2002-12-18 Allied Material Corp モリブデン板材およびその製造方法
JP2005350709A (ja) * 2004-06-09 2005-12-22 Allied Material Corp モリブデン製シームレスパイプ及びその製造方法
CN103203601B (zh) * 2013-04-12 2015-07-29 金堆城钼业股份有限公司 采用模锻法制备钼电极棒的方法
CN103203600B (zh) * 2013-04-12 2015-07-29 金堆城钼业股份有限公司 采用精锻法制备钼电极棒的方法
CN103433490A (zh) * 2013-08-26 2013-12-11 四川省有色冶金研究院有限公司 一种制备钼坯料的方法
US10858759B2 (en) 2016-02-26 2020-12-08 A.L.M.T. Corp. Molybdenum crucible
CN111187958B (zh) * 2020-02-19 2021-01-19 西安交通大学 Mo粉/MoO2与钼酸镧铵粉末掺杂制备纳米氧化镧钼合金的方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07278767A (ja) 1995-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3587606A1 (en) Ni-based super heat-resistant alloy and method for manufacturing same
RU2245760C2 (ru) Способ изготовления подвергаемых холодной обработке изделий из металлического сплава (варианты)
US4584030A (en) Zirconium alloy products and fabrication processes
EP2868759B1 (en) ALPHA + BETA TYPE Ti ALLOY AND PROCESS FOR PRODUCING SAME
JP6889418B2 (ja) Ni基超耐熱合金の製造方法およびNi基超耐熱合金
JPH10306335A (ja) (α+β)型チタン合金棒線材およびその製造方法
JPH0823053B2 (ja) 加工性に優れた高強度チタン合金およびその合金材の製造方法ならびにその超塑性加工法
US6425964B1 (en) Creep resistant titanium aluminide alloys
JP3521290B2 (ja) モリブデン太棒及びその製造方法
JP2002012926A (ja) 酸化物分散強化型の白金材料及びその製造方法
EP0119438B1 (en) Molybdenum board and process of manufacturing the same
JP2002371301A (ja) タングステン焼結体およびその製造方法
US7442225B2 (en) High strength high toughness Mo alloy worked material and method for production thereof
JP7144840B2 (ja) チタン合金、その製造方法およびそれを用いたエンジン部品
US4594217A (en) Direct powder rolling of dispersion strengthened metals or metal alloys
JP2932918B2 (ja) α+β型チタン合金押出材の製造方法
US4717434A (en) Zirconium alloy products
JP2728305B2 (ja) 金属間化合物TiA▲l▼基合金の熱間加工法
EP1491651B1 (en) NITRIDED Mo ALLOY WORKED MATERIAL HAVING HIGH CORROSION RESISTANCE, HIGH STRENGTH AND HIGH TOUGHNESS AND METHOD FOR PRODUCTION THEREOF
JP2743079B2 (ja) 焼結無反応性金属合金から成る半製品の製造方法
JPH0754093A (ja) モリブデン材及びその製造方法
EP1546422B1 (en) Method of forming sag-resistant molybdenum-lanthana alloys
KR20060119885A (ko) 입방체 구조를 가진 금속성 플랫 와이어 또는 스트립 제조방법
JP4558572B2 (ja) 高耐熱性モリブデン合金およびその製造方法
JPH06220566A (ja) 異方性の小さいモリブデン基合金と製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20031212

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040126

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080220

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090220

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100220

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110220

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120220

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130220

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140220

Year of fee payment: 10

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees