JPH05302138A - Aluminum base alloy laminated and compacted material and its manufacture - Google Patents
Aluminum base alloy laminated and compacted material and its manufactureInfo
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- JPH05302138A JPH05302138A JP3247524A JP24752491A JPH05302138A JP H05302138 A JPH05302138 A JP H05302138A JP 3247524 A JP3247524 A JP 3247524A JP 24752491 A JP24752491 A JP 24752491A JP H05302138 A JPH05302138 A JP H05302138A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高強度で、しかも実用
の加工に耐えうる伸びを有す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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aluminum-based alloy composite solidified material having high strength and an elongation capable of withstanding practical working, and a method for producing the same.
【０００２】[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、特開平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
性を有する優れた合金である。2. Description of the Related Art Conventionally, an aluminum base alloy having high strength and high heat resistance has been manufactured by a liquid quenching method or the like.
In particular, the aluminum alloy obtained by the liquid quenching method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 1-275732 is amorphous or fine crystalline, and is an excellent alloy having high strength, high heat resistance, and high corrosion resistance. ..
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のアルミニウ
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、これを液体急冷法によって粉末又は薄片と
して得、これらを原料として種々加工して最終製品を得
る場合、すなわち一次加工のみで製品とする場合につい
ては加工性においても優れているが、該粉末又は薄片を
原料として固化材を形成し、さらにこれを加工する場
合、すなわち二次加工する場合には、その加工性および
加工後の材料の優れた特性の維持の点において改善の余
地を残している。The above-mentioned conventional aluminum-based alloy is an excellent alloy showing high strength, high heat resistance and high corrosion resistance, which is obtained as a powder or flakes by a liquid quenching method, and these are used as raw materials. When variously processed to obtain a final product, that is, when it is a product only by primary processing, it is also excellent in workability, but when forming a solidified material using the powder or flakes as a raw material, and further processing this, That is, in the case of secondary processing, there is room for improvement in terms of processability and maintaining excellent properties of the material after processing.
【０００４】そこで、本発明は、二次加工（押出、鍛
造、切削等）を施すに際し、その加工が容易に行え、か
つ加工後においても原料が有している優れた特性を維持
できる特定の組成によりなるアルミニウム基合金集成固
化材を提供することを目的とするものである。Therefore, in the present invention, when the secondary processing (extrusion, forging, cutting, etc.) is performed, the processing can be easily performed, and excellent characteristics possessed by the raw material can be maintained even after the processing. It is an object of the present invention to provide an aluminum-based alloy assembled and solidified material having a composition.
【０００５】また、本出願人は、特願平3-181065号（平
成3年7月22日出願）で、Ａｌ−Ｎｉ−Ｘ（Ｘ：Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｍｍ）合金集成固化材についての出願を行なってい
る。この出願においては、二次加工を施すに際し、最低
限必要な伸びを有し、かつ市販の高強度Ａｌ合金よりも
高い強度を有する固化材の提供を目的としている。Further, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 3-181065 (filed on July 22, 1991) in which Al-Ni-X (X: La, C
e, Mm) An application has been filed for an alloy-solidified material. The purpose of this application is to provide a solidifying material that has a minimum required elongation when subjected to secondary processing and has a higher strength than a commercially available high-strength Al alloy.
【０００６】そこで、本願はさらに上記合金系の固化材
をもとに、二次加工の際の加工性及び加工後の特性の維
持の改善をはかったものである。Therefore, the present application is intended to further improve the workability during the secondary processing and the maintenance of the characteristics after the processing, based on the above alloy-based solidified material.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、一般式：Ａｌ
aＮｉbＸcＭd｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種又は２種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原
子パーセントで84.5≦ａ≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5｝で示される組成の急冷凝固材を集成
固化してな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。本発明の第２発明は、一般式：Ａｌa'Ｎ
ｉbＸcＭdＱe｛ただし、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素又はＭｍ（ミッシュメタル）、
Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種もしくは２種の元素、
Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは
２種以上の元素であり、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パ
ーセントで82.5≦ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦
3、0.1≦ｄ≦2.5、0.2≦ｅ≦2｝で示される組成の急冷
凝固材を集成固化してな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。又、上記固化材は、平均結
晶粒径40〜1000nmのアルミニウム又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。The present invention has the general formula: Al
a Ni b X c M d {however, 1 selected from X: La and Ce
One or two elements or one or two elements selected from Mm, M: Zr and Ti, where a, b, c and d are atomic percentages of 84.5 ≦ a ≦ 94.4, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦
3, an aluminum-based alloy composite solidified material, which is obtained by assembling and solidifying a rapidly solidified material having a composition represented by 0.1 ≦ d ≦ 2.5}. The second invention of the present invention is the general formula: Al a ′ N
i b X c M d Q e {however, 1 selected from X: La and Ce
One or two elements or Mm (Misch metal),
M: one or two elements selected from Zr and Ti,
Q: one or more elements selected from Mg, Si, Cu, Zn, and a ′, b, c, d, and e are atomic percentages of 82.5 ≦ a ′ ≦ 94.2, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦
3. An aluminum-based alloy assemblage and solidification material, which is obtained by assembling and solidifying a rapidly solidified material having a composition represented by 3, 0.1 ≦ d ≦ 2.5, 0.2 ≦ e ≦ 2}. Further, the solidifying material is a matrix of aluminum or a supersaturated solid solution of aluminum having an average crystal grain size of 40 to 1000 nm, and various intermetallic compounds and / or other alloying elements formed by matrix elements and other alloying elements. Particles consisting of stable or metastable phases of various intermetallic compounds generated by each other are uniformly distributed in the matrix, and the average particle size of the intermetallic compound is 10 to 800 nm.
【０００８】本発明は、又、前記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する
ことを特徴とする方法である。この場合、原材料となる
粉末又は薄片は、非晶質、過飽和固溶体又は上記に示す
ような平均結晶粒径1000nm以下で金属間化合物の平均粒
子の大きさが10〜800nm の微細結晶質又はこれらの混相
であることが必要である。非晶質材の場合は集成時に50
℃〜400℃に加熱することによって上記条件の微細結晶
質又は混相とすることができる。The present invention is also characterized in that the material having the composition represented by the above general formula is melted and rapidly solidified, and the obtained powder or flakes are assembled and pressure-molded and solidified by a usual plastic working means. And the method. In this case, the raw material powder or flakes are amorphous, supersaturated solid solution, or fine crystalline material with an average crystal grain size of 1000 nm or less and an average particle size of the intermetallic compound of 10 to 800 nm as shown above, or these. It must be a mixed phase. 50 for amorphous materials when assembled
A fine crystalline or mixed phase under the above conditions can be obtained by heating to ℃ to 400 ℃.
【０００９】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。The above-mentioned ordinary plastic working technique has a broad sense, and includes pressure molding and powder metallurgy techniques.
【００１０】前記第１、第２発明の一般式において、原
子パーセントでａを84.5〜94.4％、ａ’を82.5〜94.2
％、ｂを 5〜10％、ｃを0.5〜3％、ｄを0.1〜2.5％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。又、特願平3-181065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、室温から200
℃までの強度が高いものである。さらに上記の範囲内に
おいては、400℃以下での熱間および温間加工はもちろ
ん冷間加工が容易に行える。In the general formulas of the first and second inventions, a is 84.5 to 94.4% and a'is 82.5 to 94.2 in atomic percent.
%, B is 5 to 10%, c is 0.5 to 3%, and d is limited to 0.1 to 2.5%, respectively. Within the ranges, room temperature strength is higher than that of conventional (commercial) high strength aluminum alloys. This is because it is high and has ductility (elongation) enough to withstand practical processing. Further, as shown in Japanese Patent Application No. 3-181065, considering that Al-Ni-X alloy has high strength up to 200 ° C.
It has high strength up to ℃. Further, within the above range, not only hot and warm working at 400 ° C. or lower but also cold working can be easily performed.
【００１１】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い元素であ
り、Ｘ元素と共存して、種々の安定または準安定な微細
な金属間化合物を形成し、Ａｌマトリックス中に微細に
分散することにより、マトリックスを強化するとともに
結晶粒の異常な粗大化を抑制する効果を併せ持つ。すな
わち合金の硬度と強度を著しく向上させ、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。In the alloy solidified material of the present invention, the Ni element is an element having a relatively small diffusivity in the Al matrix and coexists with the X element to form various stable or metastable fine intermetallic compounds. , Finely dispersed in the Al matrix, it has the effect of strengthening the matrix and suppressing the abnormal coarsening of crystal grains. That is, it significantly improves the hardness and strength of the alloy, stabilizes the fine crystalline phase not only at room temperature but also at high temperature, and imparts heat resistance.
【００１２】また、Ｘ元素はＬａ、Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種の元素またはＭｍであり、Ａｌマトリッ
クス中の拡散能が小さい元素であり、Ｎｉ元素と共存し
て、安定な金属間化合物を形成し、微細結晶質の安定化
に貢献する。さらに、上記元素の組み合わせにより既存
の加工の際に必要な延性を付与することができる。な
お、Ｍｍ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。Further, the X element is 1 selected from La and Ce.
One or two kinds of elements or Mm, which is an element having a small diffusivity in the Al matrix, coexists with the Ni element, forms a stable intermetallic compound, and contributes to the stabilization of fine crystalline. Furthermore, the combination of the above elements can impart the ductility required in the existing processing. The main elements of Mm are La and Ce, and in addition to these, rare earth (lanthanoid series) elements other than La and Ce and unavoidable impurities (Si, Fe, Mg, Al, etc.)
It is a common name for a complex containing Mm, and Mm can be replaced with La and Ce at a ratio of about 1: 1 (atomic%), and is inexpensive and has a large economic effect.
【００１３】Ｍ元素は、Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種も
しくは２種の元素であり、Ｚｒ、ＴｉはＡｌと金属間化
合物を作り、Ａｌマトリックス中に均一微細に分散し、
Ａｌマトリックスの組織の微細化をはかり延性向上に寄
与するとともに、マトリックスを強化する。The M element is one or two elements selected from Zr and Ti. Zr and Ti form an intermetallic compound with Al and are dispersed uniformly and finely in the Al matrix.
It makes the structure of the Al matrix finer, contributes to the improvement of ductility, and strengthens the matrix.
【００１４】ＡｌＮｉＭｍ合金のＡｌの置換として、Ｚ
ｒ又は／及びＴｉを添加することにより高強度の固化材
を得ることができる。また、ＡｌＮｉＭｍ合金のＭｍの
置換として、Ｚｒ又は／及びＴｉを添加することによ
り、延性を向上できる。As a substitution of Al in the AlNiMm alloy, Z
By adding r or / and Ti, a high-strength solidified material can be obtained. Moreover, ductility can be improved by adding Zr and / or Ti as a substitution of Mm of the AlNiMm alloy.
【００１５】Ｑ元素は、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選
ばれる１種もしくは２種以上の元素であり、Ｍｇ、Ｓ
ｉ、Ｃｕ、Ｚｎ元素はＡｌと金属間化合物を作り、また
はこれらの元素同士で金属間化合物を作り、Ａｌ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。The element Q is one or more elements selected from Mg, Si, Cu and Zn.
The i, Cu, and Zn elements form an intermetallic compound with Al, or form an intermetallic compound with these elements to strengthen the Al matrix and improve heat resistance. Further, the specific strength and the specific elasticity are improved.
【００１６】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1000nm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10〜80
0nm 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、疲労強度を向上することができるためで
ある。In the aluminum-based alloy solidified material of the present invention, the average crystal grain size is limited to the range of 40 to 1000 nm.
When the thickness is less than 40 nm, the strength is strong, but the ductility is insufficient,
This is because 40 nm or more is required to obtain the ductility required for existing processing, and when it exceeds 1000 nm, the strength drops sharply and high strength cannot be obtained. This is because 1000 nm or less is required to obtain Also, the average particle size of the intermetallic compound should be 10 to 80.
The range of 0 nm is limited because it does not act as a strengthening element of the Al matrix. That is, if it is less than 10 nm, it does not contribute to strengthening the Al matrix, and if it is dissolved in the matrix more than necessary, there is a risk of embrittlement. Also,
When it exceeds 800 nm, the dispersed particles become too large, the strength cannot be maintained, and the particles do not function as a strengthening element. Therefore, the Young's modulus, the high temperature strength, and the fatigue strength can be improved by setting the above range.
【００１７】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、平均結晶粒径および金
属間化合物の平均粒子径を制御できるが、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、平均結晶粒径お
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。The aluminum-based alloy solidified material of the present invention can control the average crystal grain size and the average grain size of the intermetallic compound by selecting appropriate production conditions. When the average particle size of the intermetallic compound is controlled to be small and the ductility is important, by increasing the average crystal grain size and the average particle size of the intermetallic compound, those suitable for various purposes can be obtained.
【００１８】また、平均結晶粒径を40〜1000nmの範囲に
制御することにより、優れた超塑性加工材としての性質
も付与できる。Further, by controlling the average crystal grain size in the range of 40 to 1000 nm, excellent properties as a superplastic working material can be imparted.
【００１９】[0019]
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples.
【００２０】実施例１ 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（Ａｌ92-X Ｎｉ8Ｍｍ2ＺｒX）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、脱ガスを行いながら押出用のビレット
を作製する。このビレットを押出機にて200〜550℃の温
度で押出を行った。 上記の製造条件により得られた押
出材（固化材）の室温における機械的性質（引張強度、
伸び）を図１に示す。Example 1 An aluminum-based alloy powder (Al 92-X Ni 8 Mm 2 Zr X ) having a predetermined composition was prepared by a gas atomizing apparatus. After filling the produced aluminum-based alloy powder into a metal capsule, a billet for extrusion is produced while degassing. This billet was extruded with an extruder at a temperature of 200 to 550 ° C. Mechanical properties at room temperature of the extruded material (solidified material) obtained under the above manufacturing conditions (tensile strength,
Elongation) is shown in FIG.
【００２１】図１に示すように、室温における固化材の
引張強度は、Ｚｒの量が2.5at％以下で急激に増加して
いることが分かる。又、伸びは、Ｚｒの量が約2.5at％
以下で急激に増加していることが分かる。なお、一般的
な加工に最低限必要な伸び（2％）はＺｒの量が1.5at％
で得られていることが分かる。したがって、冷間加工に
おいて（室温に近い温度の加工において）高強度の成形
材を加工する場合、Ｚｒの量が1.5at％以下で可能であ
ることが分かる。なお、比較のため従来の高強度アルミ
ニウム基合金固化材（ジェラルミンの押出材）につい
て、室温における引張強度を測定した。その結果、約65
0MPaであった。これからも、上記本発明の固化材はＺｒ
の量が2.5at％で強度的に優れたものであることが分か
る。As shown in FIG. 1, it can be seen that the tensile strength of the solidified material at room temperature sharply increases when the amount of Zr is 2.5 at% or less. The elongation is about 2.5 at% of Zr.
It can be seen that it is increasing sharply below. The minimum required elongation (2%) for general processing is 1.5 at% of Zr.
You can see that it is obtained in. Therefore, it can be understood that when processing a high-strength molding material in cold working (in working at a temperature close to room temperature), the amount of Zr can be 1.5 at% or less. For comparison, the conventional high-strength aluminum-based alloy solidified material (extruded material of duralumin) was measured for tensile strength at room temperature. As a result, about 65
It was 0 MPa. From now on, the solidifying material of the present invention is Zr.
It can be seen that the amount of 2.5 at% is excellent in strength.
【００２２】また、上記の製造条件により得られた固化
材のヤング率について調べた。本発明の固化材は従来の
高強度Ａｌ合金（ジュラルミン）が約7000kgf/mm2であ
るのに対し、8000〜12000kgf/mm2と高く、このことよ
り、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する。The Young's modulus of the solidified material obtained under the above manufacturing conditions was examined. The solidified material of the present invention has a high strength of about 7,000 kgf / mm 2 in comparison with the conventional high-strength Al alloy (duralumin), but has a high value of 8,000 to 12000 kgf / mm 2, and therefore the amount of deflection and the amount of deformation under the same load Has the effect of being small.
【００２３】実施例２ 上記実施例１と同様にＡｌ90.5Ｎｉ7Ｍｍ2.5-XＺｒX粉
末を作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出材
（固化材）を得た。この押出材の室温における機械的性
質（引張強度、伸び）を図２に示す。図２に示すよう
に、室温における固化材の引張強度は、Ｚｒの量が2.5a
t％以下から除々に上昇し、0.1at％未満で急激に減少し
ていることが分かる。また伸びは、2.5at％以下から除
々に上昇し、0.3at％未満で急激に減少していることが
分かる。なお、一般的な加工に最低限必要な伸び（2
％）はＺｒの量が0〜2.5at％の範囲で得られていること
が分かる。また、引張強度を従来の高強度アルミニウム
基合金固化材（ジュラルミン）と比較した場合、0〜2.5
at％のすべての範囲で優れているということが分かる。Example 2 Al 90.5 Ni 7 Mm 2.5-X Zr X powder was prepared in the same manner as in Example 1 above, a billet was prepared in the same manner, and finally an extruded material (solidified material) was obtained. The mechanical properties (tensile strength, elongation) of this extruded material at room temperature are shown in FIG. As shown in FIG. 2, the tensile strength of the solidified material at room temperature is such that the amount of Zr is 2.5a.
It can be seen that the value gradually increases from t% or less, and sharply decreases at less than 0.1 at%. Also, it can be seen that the growth gradually rises from 2.5 at% or less and sharply decreases at less than 0.3 at%. The minimum elongation required for general processing (2
%), It is understood that the amount of Zr is obtained in the range of 0 to 2.5 at%. In addition, when comparing the tensile strength with the conventional high strength aluminum-based alloy solidified material (duralumin), 0 to 2.5
It turns out that it is excellent in all ranges of at%.
【００２４】実施例３ 上記実施例１と同様にＡｌ92.3-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍ
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX粉末をそ
れぞれ作製し、同様にビレットを作製し、最終的に押出
材（固化材）を得た。これらの押出材の室温における機
械的性質（引張強度、伸び）を図３に示す。また、比較
のため本出願人が特願平3-181065号にて出願したＡｌ
92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを同様に図３に示した。図３におい
て、細い実線は、Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2ＭｍX、太い
実線はＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX、破線は
Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍXを示している。図３に示すよう
に、本発明の固化材（Ａｌ92.3-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍ
ｍX、Ａｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍX）は比較
例の固化材（Ａｌ92.5-XＮｉ7.5ＭｍX）に比べ、引張強
度および伸びにおいて優れた特性を有することが分か
る。また、本発明の固化材Ａｌ92.3Ｎｉ7.5Ｚｒ0.2Ｍｍ
XとＡｌ92.1-XＮｉ7.5Ｚｒ0.2Ｃｕ0.2ＭｍXとで、第５
元素としてＣｕを添加することにより伸びが若干減少す
るものの、引張強度を向上させることができるというこ
とが分かる。Example 3 As in Example 1 above, Al 92.3-X Ni 7.5 Zr 0.2 M
m x , Al 92.1-x Ni 7.5 Zr 0.2 Cu 0.2 Mm x powder were produced, billets were produced in the same manner, and finally an extruded material (solidified material) was obtained. The mechanical properties (tensile strength, elongation) of these extruded materials at room temperature are shown in FIG. In addition, for comparison, the applicant filed Al in Japanese Patent Application No. 3181065.
92.5-X Ni 7.5 Mm X is also shown in FIG. In FIG. 3, a thin solid line indicates Al 92.3 Ni 7.5 Zr 0.2 Mm X , a thick solid line indicates Al 92.1-X Ni 7.5 Zr 0.2 Cu 0.2 Mm X , and a broken line indicates Al 92.5-X Ni 7.5 Mm X. As shown in FIG. 3, the solidified material of the present invention (Al 92.3-X Ni 7.5 Zr 0.2 M
It can be seen that m x and Al 92.1-x Ni 7.5 Zr 0.2 Cu 0.2 Mm x ) have superior properties in tensile strength and elongation as compared with the solidified material of the comparative example (Al 92.5-x Ni 7.5 Mm x ). Further, the solidifying material of the present invention Al 92.3 Ni 7.5 Zr 0.2 Mm
X and Al 92.1-X Ni 7.5 Zr 0.2 Cu 0.2 Mm X
It can be understood that the tensile strength can be improved although the elongation is slightly reduced by adding Cu as an element.
【００２５】実施例４ 上記実施例１と同様にして表１に示す各種成分を有する
押出材（固化材）を作成し、これについて室温における
機械的性質（引張強度、伸び）を調べた。この結果を表
１に合せて示す。ただし、表中に示される固化材の伸び
は全て一般的な加工に最低限必要な（2％）は得られて
いた。表１より本発明の固化材は引張強度、伸びにおい
て優れた特性を有することが分かる。Example 4 Extruded materials (solidified materials) having various components shown in Table 1 were prepared in the same manner as in Example 1 above, and the mechanical properties (tensile strength and elongation) at room temperature were examined. The results are also shown in Table 1. However, the elongation of the solidified materials shown in the table was all the minimum required for general processing (2%). It can be seen from Table 1 that the solidified material of the present invention has excellent properties in tensile strength and elongation.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】また、上記実施例１〜４により得られた固
化材について、ＴＥＭ観察を行なった結果、上記の固化
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であった。The solidified materials obtained in Examples 1 to 4 were observed by TEM. As a result, the solidified material was aluminum or a matrix of a supersaturated solid solution of aluminum having an average crystal grain size of 40 to 1000 nm. , And particles having a stable phase or a metastable phase of various intermetallic compounds formed by matrix elements and other alloying elements and / or various intermetallic compounds formed by other alloying elements are homogeneous in the matrix. And the average particle size of the intermetallic compound was 10 to 800 nm.
【００２８】なお、上記実施例１〜４においては、室温
についての機械的特性について述べたが、これらのもと
になるＡｌ−Ｎｉ−Ｍｍ固化材が特開平3-181065号に示
されるように、高温下での強度に優れることから、本発
明の固化材においても、高温度下での機械的特性（引張
強度、伸び）に優れ、温間及び熱間加工において（室温
から約400℃までの温度において）高強度の成形材を効
果的に加工できる。In Examples 1 to 4 described above, the mechanical characteristics at room temperature were described, but the Al-Ni-Mm solidifying material which is the basis of these is as disclosed in JP-A-3-81065. Since it has excellent strength at high temperatures, the solidified material of the present invention also has excellent mechanical properties (tensile strength, elongation) at high temperatures, and is suitable for warm and hot working (from room temperature to about 400 ° C). It is possible to effectively process high-strength molding materials (at the temperature of).
【００２９】[0029]
【発明の効果】本発明のアルミニウム基合金固化材は、
二次加工を施す場合に加工に耐えうる伸び（靭性）の優
れたものであって、その二次加工が容易に行えるととも
に、原材料のもつ優れた特性をそのまま維持できるもの
である。又、かかる固化材は急冷凝固によって得た粉末
又は薄片を集成して塑性加工するだけの簡単な手段によ
って得ることができる。The aluminum-based alloy solidified material of the present invention is
It has an excellent elongation (toughness) that can withstand the secondary processing, and the secondary processing can be easily performed while maintaining the excellent properties of the raw materials. Further, such a solidifying material can be obtained by a simple means of simply assembling powders or flakes obtained by rapid solidification and plastic working.
【図１】実施例の固化材の室温における引張強度と伸び
の変化を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing changes in tensile strength and elongation of a solidified material of an example at room temperature.
【図２】他の実施例の固化材の室温における引張強度と
伸びの変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing changes in tensile strength and elongation of a solidified material of another example at room temperature.
【図３】他の実施例の固化材の室温における引張強度と
伸びの変化を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing changes in tensile strength and elongation at room temperature of solidified materials of other examples.
Claims (6)
Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元素又
はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれ
る１種又は２種の元素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パ
ーセントで84.5≦ａ≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、
0.1≦ｄ≦2.5｝で示される組成の急冷凝固材を集成固化
してなることを特徴とするアルミニウム基合金集成固化
材。1. A general formula: Al a Ni b X c M d {however,
X: one or two elements selected from La and Ce or one or two elements selected from Mm (Misch metal) and M: Zr and Ti, and a, b, c and d are atomic percentages. 84.5 ≦ a ≦ 94.4, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦ 3,
An aluminum-based alloy assemblage and solidification material, which is obtained by assembling and solidifying a rapidly solidified material having a composition represented by 0.1 ≦ d ≦ 2.5}.
し、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元
素又はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種もしくは２種の元素、Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは２種以上の元素であ
り、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パーセントで82.5≦
ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、0.1≦ｄ≦2.5、
0.2≦ｅ≦2｝で示される組成の急冷凝固材を集成固化し
てなることを特徴とするアルミニウム基合金集成固化
材。2. A general formula: Al a ′ Ni b X c M d Q e {provided that one or two elements selected from X: La and Ce or Mm (Misch metal), M: Zr and Ti. 1 or 2 elements selected, Q: Mg, Si, C
It is one or more elements selected from u and Zn, and a ′, b, c, d, and e are atomic percentages of 82.5 ≦.
a '≦ 94.2, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦ 3, 0.1 ≦ d ≦ 2.5,
An aluminum-based alloy assemblage and solidification material, which is obtained by assembling and solidifying a rapidly solidified material having a composition represented by 0.2 ≦ e ≦ 2}.
又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
請求項１又は請求項２記載のアルミニウム基合金集成固
化材。3. A matrix of aluminum or a supersaturated solid solution of aluminum having an average crystal grain size of 40 to 1000 nm, wherein various intermetallic compounds and / or other alloy elements formed by matrix elements and other alloy elements are formed. Particles comprising a stable phase or metastable phase of various intermetallic compounds produced are uniformly distributed in the matrix, and the average particle size of the intermetallic compound is 10 to 800 nm. The aluminum-based alloy assembly solidified material described.
Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元素又
はＭｍ、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選ばれる１種又は２種の元
素であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは原子パーセントで84.5≦ａ
≦94.4、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、0.1≦ｄ≦2.5｝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。4. A general formula: Al a Ni b X c M d {however,
X: one or two elements selected from La and Ce or one or two elements selected from Mm, M: Zr and Ti, and a, b, c and d are atomic percentages of 84.5 ≦ a.
≦ 94.4, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦ 3, 0.1 ≦ d ≦ 2.5} is melted and rapidly solidified, and the obtained powders or flakes are assembled to form a conventional plastic working means. A method for producing an aluminum-based alloy composite solidified material, which comprises press-molding and solidifying by means of.
し、Ｘ：Ｌａ、Ｃｅから選ばれる１種もしくは２種の元
素又はＭｍ（ミッシュメタル）、Ｍ：Ｚｒ、Ｔｉから選
ばれる１種もしくは２種の元素、Ｑ：Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎから選ばれる１種もしくは２種以上の元素であ
り、ａ’、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは原子パーセントで82.5≦
ａ’≦94.2、5≦ｂ≦10、0.5≦ｃ≦3、0.1≦ｄ≦2.5、
0.2≦ｅ≦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。5. A general formula: Al a ′ Ni b X c M d Q e {provided that one or two elements selected from X: La and Ce or Mm (Misch metal), M: Zr and Ti. 1 or 2 elements selected, Q: Mg, Si, C
It is one or more elements selected from u and Zn, and a ′, b, c, d, and e are atomic percentages of 82.5 ≦.
a '≦ 94.2, 5 ≦ b ≦ 10, 0.5 ≦ c ≦ 3, 0.1 ≦ d ≦ 2.5,
Aluminum-based alloy assembly characterized by melting and quenching and solidifying a material having a composition represented by 0.2 ≦ e ≦ 2} and pressing and solidifying the obtained powder or flakes by ordinary plastic working means. Manufacturing method of solidified material.
ミニウム又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
である請求項４又は５記載のアルミニウム基合金集成固
化材の製造方法。6. The solidifying material is a matrix of aluminum or a supersaturated solid solution of aluminum having an average crystal grain size of 40 to 1000 nm, and various intermetallic compounds and / or other alloys formed by the matrix element and other alloy elements. Particles consisting of stable or metastable phases of various intermetallic compounds produced by elements are uniformly distributed in the matrix, and the average particle size of the intermetallic compound is 10 to 800 nm.
The method for producing an aluminum-based alloy laminated solidified material according to claim 4 or 5.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24752491A JP3203564B2 (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Aluminum-based alloy integrated solidified material and method for producing the same |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05302138A true JPH05302138A (en) | 1993-11-16 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3203564B2 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05140685A (en) * | 1991-09-27 | 1993-06-08 | Yoshida Kogyo Kk <Ykk> | Aluminum base alloy laminated and compacted material and its manufacture |
| CN101838779A (en) * | 2010-06-10 | 2010-09-22 | 中南大学 | Al-Ni-Ce-Zr aluminum-based amorphous alloy and preparation method thereof |
| CN102719769A (en) * | 2012-06-20 | 2012-10-10 | 北京科技大学 | High-strength aluminum-based bulk amorphous composite material |
| CN106811634A (en) * | 2016-12-12 | 2017-06-09 | 佛山市尚好门窗有限责任公司 | A kind of aluminium alloy containing Ce and preparation method thereof |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP24752491A patent/JP3203564B2/en not_active Expired - Fee Related
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| CN106811634A (en) * | 2016-12-12 | 2017-06-09 | 佛山市尚好门窗有限责任公司 | A kind of aluminium alloy containing Ce and preparation method thereof |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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