JPH06192804A - タングステン基合金の熱処理方法 - Google Patents
タングステン基合金の熱処理方法Info
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- JPH06192804A JPH06192804A JP5193738A JP19373893A JPH06192804A JP H06192804 A JPH06192804 A JP H06192804A JP 5193738 A JP5193738 A JP 5193738A JP 19373893 A JP19373893 A JP 19373893A JP H06192804 A JPH06192804 A JP H06192804A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 引張強度と延伸率を維持しつつ、衝撃靭性を
向上させるのに適するタングステン基合金の熱処理方法
を提供する。 【構成】 ８６〜９９重量％のタングステン（Ｗ）と、
ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、銅（Cu）およびモリブデン
（Mo）のうちの少なくとも１種以上の元素とからなる焼
結合金を用いる。焼結合金を９５０〜１３５０℃で１分
〜２４時間維持した後、液冷する。この熱処理を繰り返
す。 【効果】 引張強度と延伸率をそのまま維持しつつ、衝
撃靭性を増大できる。
向上させるのに適するタングステン基合金の熱処理方法
を提供する。 【構成】 ８６〜９９重量％のタングステン（Ｗ）と、
ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、銅（Cu）およびモリブデン
（Mo）のうちの少なくとも１種以上の元素とからなる焼
結合金を用いる。焼結合金を９５０〜１３５０℃で１分
〜２４時間維持した後、液冷する。この熱処理を繰り返
す。 【効果】 引張強度と延伸率をそのまま維持しつつ、衝
撃靭性を増大できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、引張強度と延伸率を維
持しつつ衝撃靭性を向上させるのに適するタングステン
基合金の熱処理方法に関する。
持しつつ衝撃靭性を向上させるのに適するタングステン
基合金の熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】タングステン基合金は、一般に、９０重
量％以上のタングステンと、ニッケル、鉄、銅などとに
より構成されている。図２の光学顕微鏡による微細構造
に示すように、タングステン基合金は、体心立方体構造
（ＢＣＣ構造）を有する略球形状のタングステン粒子１
と、タングステンの一部が溶けている面心立方体構造
（ＦＣＣ構造）を有するニッケル−鉄−タングステンあ
るいはニッケル−銅−タングステンからなる基地２とに
より構成されている。そして、タングステン基合金は、
一般に、粉末合金法のうち液相焼結法により製造され、
例えば図３に示すような焼結工程により製造されてい
る。
量％以上のタングステンと、ニッケル、鉄、銅などとに
より構成されている。図２の光学顕微鏡による微細構造
に示すように、タングステン基合金は、体心立方体構造
（ＢＣＣ構造）を有する略球形状のタングステン粒子１
と、タングステンの一部が溶けている面心立方体構造
（ＦＣＣ構造）を有するニッケル−鉄−タングステンあ
るいはニッケル−銅−タングステンからなる基地２とに
より構成されている。そして、タングステン基合金は、
一般に、粉末合金法のうち液相焼結法により製造され、
例えば図３に示すような焼結工程により製造されてい
る。
【０００３】そして、タングステン基合金は、合金組成
（例えば、タングステン含量、ニッケル含量、鉄含量、
銅含量）などにもよるが、一般に、１６〜１９．１ｇ／
cm3の高密度、７００〜９５０ＭＰａの優れた引張強度
および５〜２５％の高延伸率を有し、しかも、機械加工
性に優れているので小さな嵩で高重量が要求される分野
に広く使用されている。
（例えば、タングステン含量、ニッケル含量、鉄含量、
銅含量）などにもよるが、一般に、１６〜１９．１ｇ／
cm3の高密度、７００〜９５０ＭＰａの優れた引張強度
および５〜２５％の高延伸率を有し、しかも、機械加工
性に優れているので小さな嵩で高重量が要求される分野
に広く使用されている。
【０００４】例えば、回転機の回転子、航空機の平衡
錘、放射線の遮蔽材料等の民間産業分野に広く使用され
ており、軍需産業では運動エネルギー弾（kinetic ener
gy penetrator ）の貫通子の素材として使用されてい
る。
錘、放射線の遮蔽材料等の民間産業分野に広く使用され
ており、軍需産業では運動エネルギー弾（kinetic ener
gy penetrator ）の貫通子の素材として使用されてい
る。
【０００５】近年、回転機の回転子や航空機の高速化に
伴い、これらを構成する構造材の破壊安定性の増大化が
要望されている。また、タングステン基合金が貫通子の
素材として使用される場合、弾が砲から発射されると砲
口を離れて目標物へ飛行し最終的に目標物に衝突して目
標物中を貫通するのであるが、貫通力を増すためには、
衝撃靭性の増大化が要望されている。
伴い、これらを構成する構造材の破壊安定性の増大化が
要望されている。また、タングステン基合金が貫通子の
素材として使用される場合、弾が砲から発射されると砲
口を離れて目標物へ飛行し最終的に目標物に衝突して目
標物中を貫通するのであるが、貫通力を増すためには、
衝撃靭性の増大化が要望されている。
【０００６】ところで、タングステン基合金には、前述
のように、硬いタングステン粒子と軟らかい基地とから
構成された複合材料であり、材料内に２種類の特徴的な
界面、すなわち、タングステン／基地界面とタングステ
ン／タングステン界面とが存在する。
のように、硬いタングステン粒子と軟らかい基地とから
構成された複合材料であり、材料内に２種類の特徴的な
界面、すなわち、タングステン／基地界面とタングステ
ン／タングステン界面とが存在する。
【０００７】そして、タングステン／基地界面とタング
ステン／タングステン界面は、互いに異なる接着強度を
有するため、各界面の相対的な分率に応じて基合金の衝
撃靭性が大幅に変化する。また、タングステン／基地界
面の接着強度は、不純物の偏析により大幅に低下するこ
とが知られている。
ステン／タングステン界面は、互いに異なる接着強度を
有するため、各界面の相対的な分率に応じて基合金の衝
撃靭性が大幅に変化する。また、タングステン／基地界
面の接着強度は、不純物の偏析により大幅に低下するこ
とが知られている。
【０００８】従って、タングステン基合金の衝撃靭性を
増大させるためには、タングステン／タングステン界面
の分率およびタングステン／基地界面の不純物の偏析を
極小化しなければならない。
増大させるためには、タングステン／タングステン界面
の分率およびタングステン／基地界面の不純物の偏析を
極小化しなければならない。
【０００９】次に、タングステン／基地界面の不純物に
よる接着強度の変化を詳細に説明する。
よる接着強度の変化を詳細に説明する。
【００１０】タングステン／基地界面の接着強度が低下
するのは、液相焼結工程中、合金材料内に流入した水素
と原料粉末に残存する燐、硫黄、炭素等の不純物が冷却
工程中に溶解度差により界面に偏析するためである。
するのは、液相焼結工程中、合金材料内に流入した水素
と原料粉末に残存する燐、硫黄、炭素等の不純物が冷却
工程中に溶解度差により界面に偏析するためである。
【００１１】従って、タングステン基合金の衝撃靭性を
高めるには、水素と不純物の界面偏析を抑えるため、焼
結後に熱処理を行って材料内に流入した水素を除去し不
純物の界面偏析を防止することが要求される。
高めるには、水素と不純物の界面偏析を抑えるため、焼
結後に熱処理を行って材料内に流入した水素を除去し不
純物の界面偏析を防止することが要求される。
【００１２】このように流入した水素の除去と不純物の
界面偏析を防止する方法として、図４に示すように、焼
結されたタングステン基合金を真空、窒素或いはアルゴ
ンのような不活性ガス雰囲気下、１０００〜１２００℃
で３０分〜２時間維持した後、水冷する熱処理方法が導
入されている。
界面偏析を防止する方法として、図４に示すように、焼
結されたタングステン基合金を真空、窒素或いはアルゴ
ンのような不活性ガス雰囲気下、１０００〜１２００℃
で３０分〜２時間維持した後、水冷する熱処理方法が導
入されている。
【００１３】ここで、不活性ガス雰囲気下、高温度で長
時間維持するのは、残留水素を除去し不純物が界面から
基地内に拡散するようにするためであり、水冷は、冷却
中の不純物が基地から界面に再拡散されることにより再
偏析されることを防止するためである。この熱処理方法
の導入はタングステン基合金の衝撃靭性の増大化に大い
に寄与するものである。
時間維持するのは、残留水素を除去し不純物が界面から
基地内に拡散するようにするためであり、水冷は、冷却
中の不純物が基地から界面に再拡散されることにより再
偏析されることを防止するためである。この熱処理方法
の導入はタングステン基合金の衝撃靭性の増大化に大い
に寄与するものである。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の熱処理方法
では、水素脆性または界面偏析の問題を解決して衝撃靭
性を増大させているが、タングステン基合金において最
も脆弱な界面であるタグステン／タングステン界面の量
的調節は従来知られた方法によっては不可能であるた
め、衝撃靭性の増大化に限界がある。
では、水素脆性または界面偏析の問題を解決して衝撃靭
性を増大させているが、タングステン基合金において最
も脆弱な界面であるタグステン／タングステン界面の量
的調節は従来知られた方法によっては不可能であるた
め、衝撃靭性の増大化に限界がある。
【００１５】従って、タングステン基合金の脆弱なタン
グステン／タングステン界面を相対的に強いタングテン
／基地界面に変化させることにより衝撃靭性を向上させ
得る方法の開発が要求されている。
グステン／タングステン界面を相対的に強いタングテン
／基地界面に変化させることにより衝撃靭性を向上させ
得る方法の開発が要求されている。
【００１６】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
で、衝撃靭性を向上させ得るタングステン基合金の熱処
理方法を提供することを目的とする。
で、衝撃靭性を向上させ得るタングステン基合金の熱処
理方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明のタ
ングステン基合金の熱処理方法は、８６〜９９重量％の
タングステン（Ｗ）と、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、銅
（Cu）およびモリブデン（Mo）のうちの少なくとも１種
以上の元素とからなる焼結合金を９５０〜１３５０℃で
１分〜２４時間維持した後、水冷または油冷する熱処理
を繰り返すものである。
ングステン基合金の熱処理方法は、８６〜９９重量％の
タングステン（Ｗ）と、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、銅
（Cu）およびモリブデン（Mo）のうちの少なくとも１種
以上の元素とからなる焼結合金を９５０〜１３５０℃で
１分〜２４時間維持した後、水冷または油冷する熱処理
を繰り返すものである。
【００１８】請求項２記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、熱処理は不活性ガス雰囲気下で行
われるものである。
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、熱処理は不活性ガス雰囲気下で行
われるものである。
【００１９】請求項３記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、熱処理を２回〜６０回繰り返すも
のである。
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、熱処理を２回〜６０回繰り返すも
のである。
【００２０】請求項４記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Ni−Feであ
るものである。
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Ni−Feであ
るものである。
【００２１】請求項５記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項４記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金は８６〜９９重量％のタ
ングステン（Ｗ）と９〜０．５重量％のニッケル（Ni）
と５〜０．５重量％の鉄（Fe）とからなるものである。
の熱処理方法は、請求項４記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金は８６〜９９重量％のタ
ングステン（Ｗ）と９〜０．５重量％のニッケル（Ni）
と５〜０．５重量％の鉄（Fe）とからなるものである。
【００２２】請求項６記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Ni−Cuであ
るものである。
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Ni−Cuであ
るものである。
【００２３】請求項７記載の発明のタングステン基合金
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Mo−Ni−Fe
であるものである。
の熱処理方法は、請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法において、焼結合金の組成はＷ−Mo−Ni−Fe
であるものである。
【００２４】
【作用】請求項１記載の発明では、タングステン基合金
を構成する基地とタングステン粒子の熱膨脹係数がそれ
ぞれ２．０×１０-5／℃、４．６×１０-6／℃であり、
４．５倍程度の差があることを鑑みて、常温から高温へ
かつ高温から常温へと連続的な加熱工程および冷却工程
を繰り返すことにより、タングステン／タングステン界
面に隣接している基地上に高転位密度を誘発させて、脆
弱なタングステン／タングステン界面を強いタングステ
ン／基地界面に変化させる。このため、衝撃靭性が増大
する。
を構成する基地とタングステン粒子の熱膨脹係数がそれ
ぞれ２．０×１０-5／℃、４．６×１０-6／℃であり、
４．５倍程度の差があることを鑑みて、常温から高温へ
かつ高温から常温へと連続的な加熱工程および冷却工程
を繰り返すことにより、タングステン／タングステン界
面に隣接している基地上に高転位密度を誘発させて、脆
弱なタングステン／タングステン界面を強いタングステ
ン／基地界面に変化させる。このため、衝撃靭性が増大
する。
【００２５】請求項２記載の発明では、熱処理が不活性
ガス雰囲気下で行われるので、合金材料から残留水素が
除去されるとともに、不純物が界面から基地内に拡散さ
れるのが防止される。
ガス雰囲気下で行われるので、合金材料から残留水素が
除去されるとともに、不純物が界面から基地内に拡散さ
れるのが防止される。
【００２６】請求項３記載の発明では、熱処理を２回〜
６０回繰り返すので、衝撃靭性が確実に増大する。
６０回繰り返すので、衝撃靭性が確実に増大する。
【００２７】請求項４記載の発明では、焼結合金の組成
をＷ−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大する。
をＷ−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大する。
【００２８】請求項５記載の発明では、焼結合金が８６
〜９９重量％のＷと９〜０．５重量％のNiと５〜０．５
重量％のFeからなるので、衝撃靭性がより確実に増大す
る。
〜９９重量％のＷと９〜０．５重量％のNiと５〜０．５
重量％のFeからなるので、衝撃靭性がより確実に増大す
る。
【００２９】請求項６記載の発明では、焼結合金の組成
をＷ−Ni−Cuとしたので、衝撃靭性が確実に増大する。
をＷ−Ni−Cuとしたので、衝撃靭性が確実に増大する。
【００３０】請求項７記載の発明では、焼結合金の組成
をＷ−Mo−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
をＷ−Mo−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
【００３１】
【実施例】以下、本発明の熱処理方法の一実施例を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００３２】まず、８６〜９９重量％のタングステン
と、９〜０．５重量％のニッケルと、鉄５〜０．５重量
％の鉄の組成を有し、焼結されたタングステン基合金
を、アルゴン雰囲気下であるいは窒素雰囲気下で、９５
０〜１３５０℃で１分〜２４時間、好ましくは１分〜２
時間維持した後、水冷または油冷を行う。そして、この
熱処理を繰り返すが、好ましくは熱処理を２回〜６０回
繰り返す。なお、図１は熱処理工程の一例を示すもので
ある。
と、９〜０．５重量％のニッケルと、鉄５〜０．５重量
％の鉄の組成を有し、焼結されたタングステン基合金
を、アルゴン雰囲気下であるいは窒素雰囲気下で、９５
０〜１３５０℃で１分〜２４時間、好ましくは１分〜２
時間維持した後、水冷または油冷を行う。そして、この
熱処理を繰り返すが、好ましくは熱処理を２回〜６０回
繰り返す。なお、図１は熱処理工程の一例を示すもので
ある。
【００３３】このような熱処理方法により得られるタン
グステン基合金は、水素による脆性と不純物による界面
偏析による脆性が除去されているとともに、図５、図６
および図７に示すように、脆弱なタングステン／タング
ステン界面が強いタングステン／基地界面に変化するの
で、引張強度と延伸率をそのまま維持しつつ、従来の熱
処理方法に比べて３倍程度まで増大させ得る。また、衝
撃靭性は、所定回数までは熱処理回数に比例して増大す
る。
グステン基合金は、水素による脆性と不純物による界面
偏析による脆性が除去されているとともに、図５、図６
および図７に示すように、脆弱なタングステン／タング
ステン界面が強いタングステン／基地界面に変化するの
で、引張強度と延伸率をそのまま維持しつつ、従来の熱
処理方法に比べて３倍程度まで増大させ得る。また、衝
撃靭性は、所定回数までは熱処理回数に比例して増大す
る。
【００３４】なお、熱処理方法は、上記Ｗ−Ni−Feの組
成を有するタングステン基合金への適用に限られるもの
ではなく、例えば、Ｗ−Ni−Cu、Ｗ−Cu、Ｗ−Mo−Ni、
Ｗ−Mo−Ni−Fe等の種々のタングステン基合金に適用で
き、これらの合金の衝撃靭性を増大させ得る。
成を有するタングステン基合金への適用に限られるもの
ではなく、例えば、Ｗ−Ni−Cu、Ｗ−Cu、Ｗ−Mo−Ni、
Ｗ−Mo−Ni−Fe等の種々のタングステン基合金に適用で
き、これらの合金の衝撃靭性を増大させ得る。
【００３５】以下、具体例に基づいて説明する。
【００３６】実施例１ ９３重量％のＷ−５．６重量％のNi−１．４重量％のFe
の組成を有する粉末をチューブミキサーで８時間混合し
た後、１００ＭＰａの強度で成形し、その後、図３に示
す焼結工程により窒素雰囲気下、焼結し、１０mm×１０
mm×４０mmの寸法の衝撃試験用試片とＡＳＴＭ Ｅ−８
規格に基づく引張試験用試片とを製造した。
の組成を有する粉末をチューブミキサーで８時間混合し
た後、１００ＭＰａの強度で成形し、その後、図３に示
す焼結工程により窒素雰囲気下、焼結し、１０mm×１０
mm×４０mmの寸法の衝撃試験用試片とＡＳＴＭ Ｅ−８
規格に基づく引張試験用試片とを製造した。
【００３７】次に、焼結した試片のうち１つを、図４に
示すように窒素雰囲気下で、１１５０℃で１時間維持し
た後、水冷し、試片No. １を得た。
示すように窒素雰囲気下で、１１５０℃で１時間維持し
た後、水冷し、試片No. １を得た。
【００３８】一方、他の試片については、図１および表
１に示す熱処理温度、維持時間および熱処理回数で熱処
理を行い、試片No. ２〜No. ８を得た。
１に示す熱処理温度、維持時間および熱処理回数で熱処
理を行い、試片No. ２〜No. ８を得た。
【００３９】なお、この加熱工程および冷却工程におい
て、タングステン粒子と基地との熱膨脹係数の差により
試片内に蓄積されたエネルギーはタングステン／タング
ステン界面の分離に用いられる。
て、タングステン粒子と基地との熱膨脹係数の差により
試片内に蓄積されたエネルギーはタングステン／タング
ステン界面の分離に用いられる。
【００４０】図５は試片No. １の微細組織を示す顕微鏡
写真図で、図６は試片No. ４の微細組織を示す顕微鏡写
真図で、図７は試片No. ６の微細組織を示す顕微鏡写真
図である。図５、図６および図７を比較してみると、熱
処理回数が増加するにつれて、脆弱なタングステン／タ
ングステン界面が強いタングステン／基地界面に徐々に
変化することが分かる。
写真図で、図６は試片No. ４の微細組織を示す顕微鏡写
真図で、図７は試片No. ６の微細組織を示す顕微鏡写真
図である。図５、図６および図７を比較してみると、熱
処理回数が増加するにつれて、脆弱なタングステン／タ
ングステン界面が強いタングステン／基地界面に徐々に
変化することが分かる。
【００４１】次に、各試片について引張強度、延伸率お
よびシャルピー衝撃エネルギーを測定した。結果を表１
に示す。
よびシャルピー衝撃エネルギーを測定した。結果を表１
に示す。
【００４２】ここで、引張試験は、荷重計容量１０ｔｏ
ｎのインストロン（Instron ）引張試験機（型番４５０
５）で１分当たり２mmの負荷速度で行った。また、シャ
ルピー衝撃試験は、７．５mm ×７．５mm×３５mmの寸
法の平滑試片を用いて行った。
ｎのインストロン（Instron ）引張試験機（型番４５０
５）で１分当たり２mmの負荷速度で行った。また、シャ
ルピー衝撃試験は、７．５mm ×７．５mm×３５mmの寸
法の平滑試片を用いて行った。
【００４３】なお、引張試験および延伸率は、各条件
下、５回の引張試験結果より平均値を求めたものであ
り、衝撃エネルギーは１０回の衝撃試験結果より平均値
を求めたものである。
下、５回の引張試験結果より平均値を求めたものであ
り、衝撃エネルギーは１０回の衝撃試験結果より平均値
を求めたものである。
【００４４】
【表１】 上記表１より、実施例の試片No. ２〜No. ８は、１回の
熱処理を行った従来例の試片No. １に比べて、引張強度
と延伸率がほとんど変化することなく、衝撃エネルギー
が熱処理回数に比例してほぼ直線的に増大し、２０回熱
処理を行った場合、３倍以上に飛躍的に増大することが
分かる。
熱処理を行った従来例の試片No. １に比べて、引張強度
と延伸率がほとんど変化することなく、衝撃エネルギー
が熱処理回数に比例してほぼ直線的に増大し、２０回熱
処理を行った場合、３倍以上に飛躍的に増大することが
分かる。
【００４５】一方、３０回熱処理を行った試片No. ７と
６０回熱処理を行った試片No. ８の衝撃エネルギーは、
２０回熱処理を行った試片No. ６の衝撃エネルギーとほ
ぼ同じであることが分かる。
６０回熱処理を行った試片No. ８の衝撃エネルギーは、
２０回熱処理を行った試片No. ６の衝撃エネルギーとほ
ぼ同じであることが分かる。
【００４６】実施例２ 熱処理温度の変化による熱処理効果を調べるため、熱処
理温度をそれぞれ９５０℃と１３５０℃に変えた以外は
実施例１の試片No. ６と同様に熱処理を行い、すなわ
ち、表２に示すように熱処理を行い、試片No. ９〜No.
１２を得、各試片の引張強度、延伸率および衝撃エネル
ギーを測定した。結果を表２に示す。
理温度をそれぞれ９５０℃と１３５０℃に変えた以外は
実施例１の試片No. ６と同様に熱処理を行い、すなわ
ち、表２に示すように熱処理を行い、試片No. ９〜No.
１２を得、各試片の引張強度、延伸率および衝撃エネル
ギーを測定した。結果を表２に示す。
【００４７】
【表２】 上記表２より、９５０℃および１３５０℃の場合も、１
１５０℃の場合と同様に、引張強度と延伸率がほとんど
変化することなく、実施例の熱処理により衝撃エネルギ
ーが増大することが分かる。
１５０℃の場合と同様に、引張強度と延伸率がほとんど
変化することなく、実施例の熱処理により衝撃エネルギ
ーが増大することが分かる。
【００４８】実施例３ タングステン基合金の組成の変化による熱処理効果を調
べるため、９０重量％のＷ−５重量％のNi−５重量％の
Feの組成を有する合金と、９５重量％のＷ−４．５重量
％のNi−０．５重量％のFeの組成を有する合金を、実施
例１と同様に焼結した後、実施例１の試片No. １、試片
No. ６と同様に熱処理を行い、すなわち、表３に示すよ
うに熱処理を行い、試片No. １３〜No. １６を得、各試
片の引張強度、延伸率および衝撃エネルギーを測定し
た。結果を表３に示す。
べるため、９０重量％のＷ−５重量％のNi−５重量％の
Feの組成を有する合金と、９５重量％のＷ−４．５重量
％のNi−０．５重量％のFeの組成を有する合金を、実施
例１と同様に焼結した後、実施例１の試片No. １、試片
No. ６と同様に熱処理を行い、すなわち、表３に示すよ
うに熱処理を行い、試片No. １３〜No. １６を得、各試
片の引張強度、延伸率および衝撃エネルギーを測定し
た。結果を表３に示す。
【００４９】
【表３】 上記表３より、タングステン基合金の組成に係わりな
く、実施例の熱処理により衝撃エネルギーが増大するこ
とが分かる。
く、実施例の熱処理により衝撃エネルギーが増大するこ
とが分かる。
【００５０】実施例４ 熱処理における維持時間の変化による熱処理効果を調べ
るため、熱処理の維持時間を１分、２４時間に変えると
ともに熱処理回数を１回、５回とし、表４に示すように
熱処理を行い、試片No. １７〜No. ２０を得、各試片の
引張強度、延伸率および衝撃エネルギーを測定した。結
果を表４に示す。
るため、熱処理の維持時間を１分、２４時間に変えると
ともに熱処理回数を１回、５回とし、表４に示すように
熱処理を行い、試片No. １７〜No. ２０を得、各試片の
引張強度、延伸率および衝撃エネルギーを測定した。結
果を表４に示す。
【００５１】
【表４】 上記表４より、熱処理における維持時間に係わりなく、
実施例の熱処理回数を増やした熱処理により衝撃エネル
ギーが増大することが分かる。
実施例の熱処理回数を増やした熱処理により衝撃エネル
ギーが増大することが分かる。
【００５２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、水素によ
る脆性と不純物の界面偏析による脆性を除去できるとと
もに、脆弱なタングステン／タングステン界面を強いタ
ングステン／基地界面に変化させ得るので、引張強度と
延伸率をそのまま維持しつつ、衝撃靭性を従来の熱処理
方法に比べて３倍程度にまで飛躍的に増大させることが
できる。
る脆性と不純物の界面偏析による脆性を除去できるとと
もに、脆弱なタングステン／タングステン界面を強いタ
ングステン／基地界面に変化させ得るので、引張強度と
延伸率をそのまま維持しつつ、衝撃靭性を従来の熱処理
方法に比べて３倍程度にまで飛躍的に増大させることが
できる。
【００５３】請求項２記載の発明によれば、合金材料か
ら残留水素が除去されるとともに、不純物が界面から基
地内に拡散されるのが防止される。
ら残留水素が除去されるとともに、不純物が界面から基
地内に拡散されるのが防止される。
【００５４】請求項３記載の発明によれば、熱処理を２
回〜６０回繰り返すので、衝撃靭性が確実に増大する。
回〜６０回繰り返すので、衝撃靭性が確実に増大する。
【００５５】請求項４記載の発明によれば、焼結合金の
組成をＷ−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
組成をＷ−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
【００５６】請求項５記載の発明によれば、焼結合金が
８６〜９９重量％のＷと９〜０．５重量％のNiと５〜
０．５重量％のFeからなるので、衝撃靭性がより確実に
増大する。
８６〜９９重量％のＷと９〜０．５重量％のNiと５〜
０．５重量％のFeからなるので、衝撃靭性がより確実に
増大する。
【００５７】請求項６記載の発明によれば、焼結合金の
組成をＷ−Ni−Cuとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
組成をＷ−Ni−Cuとしたので、衝撃靭性が確実に増大す
る。
【００５８】請求項７記載の発明によれば、焼結合金の
組成をＷ−Mo−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増
大する。
組成をＷ−Mo−Ni−Feとしたので、衝撃靭性が確実に増
大する。
【図１】本発明の一実施例の熱処理工程を示す説明図で
ある。
ある。
【図２】従来のタングステン基合金の光学顕微鏡による
微細組織を示す写真図である。
微細組織を示す写真図である。
【図３】従来のタングステン基合金の焼結工程を示す説
明図である。
明図である。
【図４】従来の熱処理工程を示す説明図である。
【図５】従来の熱処理方法で製造したタングステン基合
金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図である。
金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図である。
【図６】本発明の熱処理方法で製造したタングステン基
合金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図である。
合金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図である。
【図７】本発明の熱処理方法で製造した別のタングステ
ン基合金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図であ
る。
ン基合金の走査顕微鏡による微細組織を示す写真図であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 千 吉成 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 白 雲炯 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 宋 興燮 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 盧 俊雄 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 洪 文憙 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 李 城 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内 (72)発明者 金 垠▲杓▼ 大韓民國大田市儒城區水南里215 國防科 學研究所内
Claims (7)
- 【請求項１】 ８６〜９９重量％のタングステン（Ｗ）
と、ニッケル（Ni）、鉄（Fe）、銅（Cu）およびモリブ
デン（Mo）のうちの少なくとも１種以上の元素とからな
る焼結合金を９５０〜１３５０℃で１分〜２４時間維持
した後、液冷する熱処理を繰り返すことを特徴とするタ
ングステン基合金の熱処理方法。 - 【請求項２】 熱処理は不活性ガス雰囲気下で行われる
ことを特徴とする請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法。 - 【請求項３】 熱処理を２回〜６０回繰り返すことを特
徴とする請求項１記載のタングステン基合金の熱処理方
法。 - 【請求項４】 焼結合金の組成はＷ−Ni−Feであること
を特徴とする請求項１記載のタングステン基合金の熱処
理方法。 - 【請求項５】 焼結合金は８６〜９９重量％のタングス
テン（Ｗ）と９〜０．５重量％のニッケル（Ni）と５〜
０．５重量％の鉄（Fe）とからなることを特徴とする請
求項４記載のタングステン基合金の熱処理方法。 - 【請求項６】 焼結合金の組成はＷ−Ni−Cuであること
を特徴とする請求項１記載のタングステン基合金の熱処
理方法。 - 【請求項７】 焼結合金の組成はＷ−Mo−Ni−Feである
ことを特徴とする請求項１記載のタングステン基合金の
熱処理方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR14130/1992 | 1992-08-06 | ||
| KR1019920014130A KR950005290B1 (ko) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | 충격인성을 갖는 텅스텐 기(基) 합금의 열처리 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06192804A true JPH06192804A (ja) | 1994-07-12 |
| JPH0737662B2 JPH0737662B2 (ja) | 1995-04-26 |
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ID=19337588
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|---|---|---|---|
| JP5193738A Expired - Lifetime JPH0737662B2 (ja) | 1992-08-06 | 1993-08-04 | タングステン基合金の熱処理方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5294269A (ja) |
| JP (1) | JPH0737662B2 (ja) |
| KR (1) | KR950005290B1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013084749A1 (ja) * | 2011-12-07 | 2013-06-13 | 株式会社アライドマテリアル | タングステン焼結合金 |
| WO2020203745A1 (ja) * | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 日本タングステン株式会社 | タングステン合金線材およびそれを用いた医療器具 |
| CN116479299A (zh) * | 2023-04-28 | 2023-07-25 | 湖南顶立科技股份有限公司 | 一种高强高韧性钨合金的粉末冶金方法及钨合金材料 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5821441A (en) * | 1993-10-08 | 1998-10-13 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Tough and corrosion-resistant tungsten based sintered alloy and method of preparing the same |
| US5740516A (en) * | 1996-12-31 | 1998-04-14 | Remington Arms Company, Inc. | Firearm bolt |
| KR100255356B1 (ko) * | 1997-08-12 | 2000-05-01 | 최동환 | 텅스텐기 소결합금의 열처리방법 |
| US6045601A (en) * | 1999-09-09 | 2000-04-04 | Advanced Materials Technologies, Pte, Ltd. | Non-magnetic, high density alloy |
| KR100467393B1 (ko) * | 2002-07-13 | 2005-01-24 | 주식회사 풍산 | 파편확산 관통형 텅스텐 중합금 관통자 소재 및 그 제조방법 |
| EP1627199B1 (en) | 2003-05-23 | 2012-02-08 | Ra Brands, L.L.C. | Bolt assembly with locking system |
| US20040247479A1 (en) * | 2003-06-04 | 2004-12-09 | Lockheed Martin Corporation | Method of liquid phase sintering a two-phase alloy |
| JP4916450B2 (ja) * | 2005-11-28 | 2012-04-11 | 株式会社アライドマテリアル | タングステン合金粒、それを用いた加工方法およびその製造方法 |
| CN104439981B (zh) * | 2014-12-11 | 2017-05-10 | 西部钛业有限责任公司 | 一种ta6钛合金宽幅薄板的制备方法 |
| EP3184211A1 (fr) | 2015-12-21 | 2017-06-28 | ETA SA Manufacture Horlogère Suisse | Matériau obtenu par compaction et densification de poudre(s) métallique(s) |
| CN113493878B (zh) * | 2020-04-08 | 2022-05-27 | 安泰科技股份有限公司 | 一种高效均匀性金属渗铜复合材料及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US4784690A (en) * | 1985-10-11 | 1988-11-15 | Gte Products Corporation | Low density tungsten alloy article and method for producing same |
| US4801330A (en) * | 1987-05-12 | 1989-01-31 | Rensselaer Polytechnic Institute | High strength, high hardness tungsten heavy alloys with molybdenum additions and method |
| US4851042A (en) * | 1987-05-12 | 1989-07-25 | Rensselaer Polytechnic Institute | Hardness and strength of heavy alloys by addition of tantalum |
| US5064462A (en) * | 1990-10-19 | 1991-11-12 | Gte Products Corporation | Tungsten penetrator |
-
1992
- 1992-08-06 KR KR1019920014130A patent/KR950005290B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1993
- 1993-04-23 US US08/051,425 patent/US5294269A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-08-04 JP JP5193738A patent/JPH0737662B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| KR950005290B1 (ko) | 1995-05-23 |
| KR940004064A (ko) | 1994-03-14 |
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