JPS6067646A - 恒弾性合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は精密機器を中心（＝応用される、弾性率の温度
依存性が極めて少ない析出硬化型の恒弾性合金に関する
ものである。

〔発明の技術的背、ｉＪとその問題点〕一般（：恒弾性
合金はトルク指示計１時計々側器用せんま込等の精密部
品、精密ベロー、絶対圧力計、流砒計、工業用圧力計、
ブルドン管等の精密４’？＋７造部品、あるいは、音叉
音片９発振器等の振動体材料など温度変化による弾性率
の変化をきらう機器の材料として広く利用されている。

従来、このような、恒弾性合金としてはｌｉ″ｅ−Ｎｉ
系のエリンバ−合金が著名であるが、この材料は冷間加
工状態で使イつなければならケ゛、し乃）も冷間加工条
件が、恒弾性特性や機械的特性に大きく影響するため、
近年はＦｅ−Ｎｉ　−Ｃｒ　−’Ｊ、”１−Ａｚ糸の析
出型の恒弾性合金が多く利用されるようになってきた。

この析出型の恒弾性合金は、冷間加工と熱処理条件を選
定することにより、恒弾性特性を評価する一つの指標で
ある熱弾性係数を比較的容易（＝雰にすることが可能で
あると共（二、強度的にも優れた特性を示すものである
。しかしながら、この析出型恒弾性合金の恒９ｆｌｌ性
特１生は、辿’５￥　７０〜８０υ程度までしか、その
特性を保持Ｃき４′、高温領域で使用する場合（＝大き
な限界があり、その応用範囲も限られていた。

〔発明の目的〕

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、１１１゜弾
性特性を１８０℃以上まで犬ｒ１１（二向上させると共
（二、強度的にも従来の析出強化＋ｌＪ合金と同ｉ５以
上の優れた特性を有する恒弾性合金を提供するものであ
る。

〔発明の概要〕

本発明は京・１を係でニッケル（Ｎｉ）　４（１０〜４
４．５％。

コバルト（Ｇｏ）　１．５〜１０．０　％　、クロム（
（−ｒ　）　４．（１〜６．５　％　Ｈチタン（Ｔｉ）
　０５〜１．９％、アルミニウム（Ａｚ）ｏ、Ｊ〜１．
０　％、残部鉄（Ｆｅ）　と附随的不純′ヒυから成る
ことを特徴とするものである。

次Ｃ二本発明ａ金を構成する各成分の添加理由およびそ
の添加１ｊｔの限定理由（二ついて説明する。

ニッケル（Ｎｉ）は恒弾性特性を維持するために最も効
果的な元素であり、その添加能が４０．０ｑ６未満、お
よび４４．５％を越えると有効な恒弾性ｌ特性が得られ
ない。

コバルト（ＣＯ）は、ニッケルと同様に恒弾性特性を維
持するために有効な元素であり、１．５％未満および１
０．０％を越えると充分な効果がｈい。特にコバルトは
合金の磁気変態点温度を上昇させる添加元素である、恒
弾性特性の上限温度の向上（二寄与する。　９ クロムはニッケルと同様に恒弾性特性を維持するために
有効な元素で、その添力［１、ｉＪが４．０％未ｌＰ−
および６．５％を越えると、−十分な恒弾性特性が得ら
れ々い。さら（−、クロムの添加は、耐食・政を艮くす
ると考えられる。

チタンは時効処理（二より析出して合金強度を向上させ
るのに有効な元素でちり、その添加、敏が０．５裂未満
では十分な強度が得られ４゛、また１、９チを、１２８
えると、恒弾性特性の劣化をもたらす。

アルミニウムはチタンと同様合金強度を向上させるのに
有効な元素であり、その添加吐が０．１％未満では十分
な強度の向上がな（、１，０％をＮｌ’Ｎえると。

恒弾性特性の劣化をもたらす０ 次（二本発明合金の製造方法について簡ｒ、１ｔ　（二
ｌＩ見明等で所定の合金組成し、熱間加工Ｃ二より所定
のｊｈ状まで加工し、更Ｃ二冷間加工を行ってｌツ［定
の）４状に形成し、しかる後１時効処理を施してｓ遺さ
れる。この場合、冷間加工は加工率１０９ｂ〜９（）係
のＩＩ区囲で施され、時効処理条件としては、例えば２
００〜７５０’０で０．１〜１００時間の加熱を行う。

〔発明の実施例〕

（実施例） 合金成分として第１表の実施例に示す組成を主決組成と
する合金を、高周波真空溝′ｗｆ−二より裂遺し、得ら
れたインコツトを熱間加工して厚さ２賭の板材とした。

この板材を更に１ＧＯＯ’ｔ！　Ｘ　１時間、加熱保持
後、水焼入れを行ない、次いで５０％の冷間圧延を行っ
て厚さ１ｍ肩とした。

得られた仮相を試験素材として、１時効処理条件弾性特
性と引張強さを測定した。恒弾性特性は、熱弾性係数を
用いて評価し、υ１１」定はｌ　Ｘ　１０　Ｘ　１００
ｍｍ（二切り出した試験片の固有振動数（横撮動法）の
周＃数の温度依存性で評価した。このかり定値より弾性
率（ヤング率Ｅ）をめ、温度による変化状、頓を第１図
（二面、ｌ尿ａで示した。

また、弾性率の温度変化飲存性（変化率）をｅ。

熱膨張係数の幌度威存性（変化率）をαとすると、熱弾
性係数＝ｅ＋αで表わされる。ξの熱弾性係数は恒弾性
特性を評価する指標として用いられ、これが零に近い程
、恒弾性ＩＣイ性に曖れ゛（いるが、本実力）ハ例品で
は、この熱弾性係数が常ｉｉ　（２０℃）からμ０　’
Ｏの間でΣｘ　ｊ、ｏ−６Ｃ１１０）と極めて低い値を
得ることが出来た。

（比較例） 次６二、比較例として第１表に示す比４・々例１〜２の
合金組成で実施例と同様か製造法（二より、試１倹片を
作爬し、同じ評価を行った。比較Ｆ″＞１１−１はコバ
ルト量が１．２裂と許容範囲以下でちり、このため、恒
弾性特性の温度範囲が向上してい斤いのが明らかである
。比較例−２ｆ′ｉコバルト−がｇ’＋ζ’：　ｆｎ２
１／Ｉ’ｉを越えており、同様に恒弾性特性の温度ね曲
が定瓦分である。

（従来例） 第１表の従来例−１に示販晶の析出型１１１．つｉｌ性
合金を示す。これらの測定結」（トは！１５１表に示す
通りである。また、弾性率の温凹依行−性ｔ、１・ｉ□
、　１１：：ｌｌ　を二曲線すで示す通りである。

（以下余白） 〔発明の効果〕 上表の結果から明らかな如く、本発明に係イ〕る析出硬
化型恒弾性合金ζ二重−れば、従来の析出硬化型恒弾性
合金は、その恒弾性を示す温度範１ｍが高々（資）℃で
あったものが、本発明では１８０℃以上まで向上し、し
かも従来合金とほぼ同等の引張強度を有している。この
様な特徴を有する恒弾性合金は、その応用範囲を飛躍的
に拡大することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明合金と従来合金の弾性率の６■度変化依
存性を示す特性図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％でニッケル（Ｎｉ）　４０．０％〜４４．５％　
   コパル）　（Ｃｏ）　１．５％〜ＩＯ，０％クロム（Ｃ
   ｒ）　４．０　％　〜６．５　％　ｔチタン（Ｔｉ）ｏ
   、５％〜１．９チ〜１，９％、アルミニウム（Ａ／）　
   ０．１　％　〜１．０　％　、残部鉄（Ｆｅ　）と附随
   的不純物よりなる恒弾性合金。