JPH05320803A - 高強度Ａｌ合金 - Google Patents
高強度Ａｌ合金Info
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- JPH05320803A JPH05320803A JP15607092A JP15607092A JPH05320803A JP H05320803 A JPH05320803 A JP H05320803A JP 15607092 A JP15607092 A JP 15607092A JP 15607092 A JP15607092 A JP 15607092A JP H05320803 A JPH05320803 A JP H05320803A
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- Japan
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- alloy
- alloys
- volume fraction
- refe
- vickers hardness
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C45/00—Amorphous alloys
- C22C45/08—Amorphous alloys with aluminium as the major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度なＡｌ合金を提供する。
【構成】 Ａｌ合金は、Ａｌマトリックスと、そのＡｌ
マトリックスに分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化
合物Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少な
くとも一種）とを有し、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖ
ｆが１３％≦Ｖｆ≦３８％である。このようにＡｌ8 Ｒ
ＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆを１３％≦Ｖｆに設定すると、
Ａｌ合金のビッカース硬さＨｖを上昇させてその高強度
化を図ることができる。またＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分
率ＶｆをＶｆ≦３８％に設定することによってＡｌ合金
の高靱性化を達成することができる。
マトリックスに分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化
合物Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少な
くとも一種）とを有し、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖ
ｆが１３％≦Ｖｆ≦３８％である。このようにＡｌ8 Ｒ
ＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆを１３％≦Ｖｆに設定すると、
Ａｌ合金のビッカース硬さＨｖを上昇させてその高強度
化を図ることができる。またＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分
率ＶｆをＶｆ≦３８％に設定することによってＡｌ合金
の高靱性化を達成することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高強度Ａｌ合金に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種Ａｌ合金としては急冷凝固
Ａｌ合金が知られている。
Ａｌ合金が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら急冷凝固
Ａｌ合金は高強度である反面、靱性が低い、という問題
がある。
Ａｌ合金は高強度である反面、靱性が低い、という問題
がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、高強度であると共に
高靱性化を達成された前記Ａｌ合金を提供することを目
的とする。
高靱性化を達成された前記Ａｌ合金を提供することを目
的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度Ａｌ
合金は、Ａｌマトリックスと、そのＡｌマトリックスに
分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化合物Ａｌ8 ＲＥ
Ｆｅ4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少なくとも一種）とを
有し、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆが１３％≦Ｖｆ
≦３８％であることを特徴とする。
合金は、Ａｌマトリックスと、そのＡｌマトリックスに
分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化合物Ａｌ8 ＲＥ
Ｆｅ4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、
Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少なくとも一種）とを
有し、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆが１３％≦Ｖｆ
≦３８％であることを特徴とする。
【０００６】
【作用】前記のように、ＡｌマトリックスにＡｌ8 ＲＥ
Ｆｅ4 を分散させると、Ａｌ合金の硬さを上昇させてそ
の高強度化を図り、また高靱性化を達成することが可能
である。
Ｆｅ4 を分散させると、Ａｌ合金の硬さを上昇させてそ
の高強度化を図り、また高靱性化を達成することが可能
である。
【０００７】ただし、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆ
がＶｆ＜１３％ではＡｌ合金の硬さ上昇程度が低いため
高強度化を図ることができず、一方、Ｖｆ＞３８％では
Ａｌ合金の破断ひずみεｆが極めて低くなり、高靱性化
を達成することができない。
がＶｆ＜１３％ではＡｌ合金の硬さ上昇程度が低いため
高強度化を図ることができず、一方、Ｖｆ＞３８％では
Ａｌ合金の破断ひずみεｆが極めて低くなり、高靱性化
を達成することができない。
【０００８】
【実施例】本発明に係るＡｌ合金は化学式Ａｌa Ｆｅb
ＲＥc で表わされ、ａ，ｂ，ｃがそれぞれ原子％で、８
５≦ａ≦９５、３≦ｂ≦９、１≦ｃ≦６と設定される。
ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ
から選択される少なくとも一種である。
ＲＥc で表わされ、ａ，ｂ，ｃがそれぞれ原子％で、８
５≦ａ≦９５、３≦ｂ≦９、１≦ｃ≦６と設定される。
ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙ
から選択される少なくとも一種である。
【０００９】またＡｌ合金の製造に当っては、非晶質単
相組織、または非晶質相および結晶質相よりなる混相組
織を有する金属組織を備えたＡｌ合金素材を製造し、次
いでそのＡｌ合金素材に熱処理を施す、といった手段が
採用される。この熱処理過程で、金属間化合物であるＡ
ｌ8 ＲＥＦｅ4 が析出し、それはＡｌマトリックスに分
散する。
相組織、または非晶質相および結晶質相よりなる混相組
織を有する金属組織を備えたＡｌ合金素材を製造し、次
いでそのＡｌ合金素材に熱処理を施す、といった手段が
採用される。この熱処理過程で、金属間化合物であるＡ
ｌ8 ＲＥＦｅ4 が析出し、それはＡｌマトリックスに分
散する。
【００１０】さらに本発明に係るＡｌ合金には、化学式
Ａｌa Ｆｅb ＲＥc Ｍｎd で表わされるものも包含さ
れ、ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ原子％で８５≦ａ≦９
５、２≦ｂ≦８、１≦ｃ≦６、０．５≦ｄ≦６と設定さ
れる。この場合、Ａｌ合金の高強度化に寄与する金属間
化合物はＡｌ8 ＲＥ（ＦｅＭｎ）4 であり、Ｆｅの一部
をＭｎが置換した構造を有する。
Ａｌa Ｆｅb ＲＥc Ｍｎd で表わされるものも包含さ
れ、ａ，ｂ，ｃ，ｄはそれぞれ原子％で８５≦ａ≦９
５、２≦ｂ≦８、１≦ｃ≦６、０．５≦ｄ≦６と設定さ
れる。この場合、Ａｌ合金の高強度化に寄与する金属間
化合物はＡｌ8 ＲＥ（ＦｅＭｎ）4 であり、Ｆｅの一部
をＭｎが置換した構造を有する。
【００１１】〔実施例１〕ＲＥとしてＤｙを選択し、Ａ
ｌ92Ｆｅ5 Ｄｙ3 （数値は原子％）の組成を有する溶湯
を高周波溶解炉により調製し、次いでその溶湯を用いて
単ロール法の適用下、幅２mm、厚さ約２０μｍのリボン
状Ａｌ合金素材を製造した。単ロール法の条件は、Ｃｕ
製ロールの直径 ２５０mm、ロール回転数 ４０００rp
m 、石英ノズルの噴射口の直径 ０．５mm、石英ノズル
とロールとのギャップ ０．３mm、溶湯噴射圧 ０．４
kgｆ／cm2 、雰囲気 −４０cmＨｇＡｒである。
ｌ92Ｆｅ5 Ｄｙ3 （数値は原子％）の組成を有する溶湯
を高周波溶解炉により調製し、次いでその溶湯を用いて
単ロール法の適用下、幅２mm、厚さ約２０μｍのリボン
状Ａｌ合金素材を製造した。単ロール法の条件は、Ｃｕ
製ロールの直径 ２５０mm、ロール回転数 ４０００rp
m 、石英ノズルの噴射口の直径 ０．５mm、石英ノズル
とロールとのギャップ ０．３mm、溶湯噴射圧 ０．４
kgｆ／cm2 、雰囲気 −４０cmＨｇＡｒである。
【００１２】図１はＡｌ合金素材のＸ線回折図であり、
また図２はＡｌ合金素材の示差熱量分析図（ＤＳＣ）で
ある。図１，図２から、Ａｌ合金素材は非晶質相および
結晶質相よりなる混相組織を備えていることが判る。な
お、非晶質相の結晶化温度Ｔｘは６２４．２Ｋである。
また図２はＡｌ合金素材の示差熱量分析図（ＤＳＣ）で
ある。図１，図２から、Ａｌ合金素材は非晶質相および
結晶質相よりなる混相組織を備えていることが判る。な
お、非晶質相の結晶化温度Ｔｘは６２４．２Ｋである。
【００１３】リボン状Ａｌ合金素材を切断して、長さ約
５０mmの薄片状Ａｌ合金素材を複数製作し、それらＡｌ
合金素材に熱処理を施して各種Ａｌ合金を得た。
５０mmの薄片状Ａｌ合金素材を複数製作し、それらＡｌ
合金素材に熱処理を施して各種Ａｌ合金を得た。
【００１４】図３は熱処理法を示し、その熱処理法は、
約２９８Ｋより５９０Ｋまで昇温速度約１５Ｋ／分にて
昇温する１次昇温過程Ｐ1 、５９０ＫにてＡ分間保持す
る１次恒温保持過程Ｐ2 、５９０Ｋから７２３Ｋまで昇
温速度約９Ｋ／分にて昇温する２次昇温過程Ｐ3 、７２
３Ｋにて１時間保持する２次恒温保持過程Ｐ4 、７２３
Ｋから急冷する急冷過程Ｐ5 を順次経て行われ、１次恒
温保持過程における時間、即ちＡを変化させた。
約２９８Ｋより５９０Ｋまで昇温速度約１５Ｋ／分にて
昇温する１次昇温過程Ｐ1 、５９０ＫにてＡ分間保持す
る１次恒温保持過程Ｐ2 、５９０Ｋから７２３Ｋまで昇
温速度約９Ｋ／分にて昇温する２次昇温過程Ｐ3 、７２
３Ｋにて１時間保持する２次恒温保持過程Ｐ4 、７２３
Ｋから急冷する急冷過程Ｐ5 を順次経て行われ、１次恒
温保持過程における時間、即ちＡを変化させた。
【００１５】表１は、各種Ａｌ合金（１）〜（６）に関
する１次恒温保持過程Ｐ2 の時間Ａ、その過程Ｐ2 を終
了したときの金属組織、つまり中間金属組織、急冷過程
Ｐ5を終了したときの金属組織、つまり最終金属組織を
それぞれ示す。これらの組織観察には、主としてＸ線回
折が用いられ、一部透過型電子顕微鏡および蛍光Ｘ線分
析が用いられた。表１において、ａｍｏは非晶質相を、
ｆｃｃはＡｌ結晶を、ＩＭＣは金属間化合物をそれぞれ
意味し、また「○」印は未同定ＡｌＦｅ等が存在するこ
とを示す。
する１次恒温保持過程Ｐ2 の時間Ａ、その過程Ｐ2 を終
了したときの金属組織、つまり中間金属組織、急冷過程
Ｐ5を終了したときの金属組織、つまり最終金属組織を
それぞれ示す。これらの組織観察には、主としてＸ線回
折が用いられ、一部透過型電子顕微鏡および蛍光Ｘ線分
析が用いられた。表１において、ａｍｏは非晶質相を、
ｆｃｃはＡｌ結晶を、ＩＭＣは金属間化合物をそれぞれ
意味し、また「○」印は未同定ＡｌＦｅ等が存在するこ
とを示す。
【００１６】
【表１】 表１から次のような事実が判る。時間Ａを１０分間、３
０分間に設定されて中間金属組織がａｍｏ＋ｆｃｃであ
ったＡｌ合金（１），（２）においては最終金属組織中
にＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が存在していない。また時間Ａを６
０分間、９０分間に設定されて中間金属組織がｆｃｃ＋
ＩＭＣであったＡｌ合金（３），（４）においては最終
金属組織中に未同定ＡｌＦｅ、Ａｌ3 ＤｙおよびＡｌ8
ＤｙＦｅ4 が観察された。さらに時間Ａを１２０分間、
１５０分間に設定されて中間金属組織がｆｃｃ＋ＩＭＣ
であったＡｌ合金（５），（６）においては最終金属組
織中にＡｌ3 ＤｙおよびＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が観察され
た。これらの事実は、最終金属組織の構成は中間金属組
織の構成によって変化する、ということを示している。
０分間に設定されて中間金属組織がａｍｏ＋ｆｃｃであ
ったＡｌ合金（１），（２）においては最終金属組織中
にＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が存在していない。また時間Ａを６
０分間、９０分間に設定されて中間金属組織がｆｃｃ＋
ＩＭＣであったＡｌ合金（３），（４）においては最終
金属組織中に未同定ＡｌＦｅ、Ａｌ3 ＤｙおよびＡｌ8
ＤｙＦｅ4 が観察された。さらに時間Ａを１２０分間、
１５０分間に設定されて中間金属組織がｆｃｃ＋ＩＭＣ
であったＡｌ合金（５），（６）においては最終金属組
織中にＡｌ3 ＤｙおよびＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が観察され
た。これらの事実は、最終金属組織の構成は中間金属組
織の構成によって変化する、ということを示している。
【００１７】図４は、時間Ａとビッカース硬さＨｖとの
関係を示し、図中の符号（１）〜（６）はＡｌ合金
（１）〜（６）にそれぞれ該当する。
関係を示し、図中の符号（１）〜（６）はＡｌ合金
（１）〜（６）にそれぞれ該当する。
【００１８】図４から、時間Ａが長くなるほど、硬さが
上昇することが判る。この現象は、各Ａｌ合金（１）〜
（６）の金属組織の大きさにはそれ程差がないことか
ら、ＩＭＣの違いおよびその存在量に起因する。
上昇することが判る。この現象は、各Ａｌ合金（１）〜
（６）の金属組織の大きさにはそれ程差がないことか
ら、ＩＭＣの違いおよびその存在量に起因する。
【００１９】そこで、各Ａｌ合金（１）〜（６）におけ
るＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率ＶｆおよびＡｌ3 Ｄｙの
体積分率Ｖｆ1 を走査型電子顕微鏡写真（一部は透過型
電子顕微鏡写真および蛍光Ｘ線分析写真）から求めたと
ころ表２の結果が得られた。
るＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率ＶｆおよびＡｌ3 Ｄｙの
体積分率Ｖｆ1 を走査型電子顕微鏡写真（一部は透過型
電子顕微鏡写真および蛍光Ｘ線分析写真）から求めたと
ころ表２の結果が得られた。
【００２０】
【表２】 表２から、Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1 が減少すると、
Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することが判
る。
Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することが判
る。
【００２１】図５は、Ａｌ合金（１），（３）〜（６）
におけるＡｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ 1 とビッカース硬さ
Ｈｖとの関係を示し、また図６はＡｌ合金（１），
（３）〜（６）におけるＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖ
ｆとビッカース硬さＨｖとの関係を示す。図５，図６に
おける符号（１），（３）〜（６）はＡｌ合金（１），
（３）〜（６）にそれぞれ該当する。図５，図６から、
Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1 が減少し、またＡｌ8 Ｄｙ
Ｆｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することによってＡｌ合金
のビッカース硬さが上昇することが判る。この場合、Ａ
ｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径は１００〜３００ｎｍであった。
におけるＡｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ 1 とビッカース硬さ
Ｈｖとの関係を示し、また図６はＡｌ合金（１），
（３）〜（６）におけるＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖ
ｆとビッカース硬さＨｖとの関係を示す。図５，図６に
おける符号（１），（３）〜（６）はＡｌ合金（１），
（３）〜（６）にそれぞれ該当する。図５，図６から、
Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1 が減少し、またＡｌ8 Ｄｙ
Ｆｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することによってＡｌ合金
のビッカース硬さが上昇することが判る。この場合、Ａ
ｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径は１００〜３００ｎｍであった。
【００２２】図７はＡｌ合金（６）の金属組織を示す走
査型電子顕微鏡写真（７２，０００倍）であり、図８は
図７の写図である。図７，図８において、Ａｌ3 Ｄｙは
１９個であり、他はＡｌ8 ＤｙＦｅ4 である。両図面よ
り、ＡｌマトリックスＭにＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が分散して
いることが判る。
査型電子顕微鏡写真（７２，０００倍）であり、図８は
図７の写図である。図７，図８において、Ａｌ3 Ｄｙは
１９個であり、他はＡｌ8 ＤｙＦｅ4 である。両図面よ
り、ＡｌマトリックスＭにＡｌ8 ＤｙＦｅ4 が分散して
いることが判る。
【００２３】次に、前記Ａｌ合金と同一系の各種Ａｌ合
金（７）〜（１５）を前記と同一方法により製造した。
金（７）〜（１５）を前記と同一方法により製造した。
【００２４】表３は、各種Ａｌ合金（７）〜（１５）の
組成および１次恒温保持過程Ｐ2 における時間Ａを示
す。
組成および１次恒温保持過程Ｐ2 における時間Ａを示
す。
【００２５】
【表３】 図９は、Ａｌ合金（７）〜（１５）におけるＡｌ3 Ｄｙ
の体積分率Ｖｆ1 とビッカース硬さＨｖとの関係を示
し、また図１０は、Ａｌ合金（７）〜（１５）における
Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆとビッカース硬さＨｖ
との関係を示す。図９，図１０における符号（７）〜
（１５）はＡｌ合金（７）〜（１５）にそれぞれ該当す
る。
の体積分率Ｖｆ1 とビッカース硬さＨｖとの関係を示
し、また図１０は、Ａｌ合金（７）〜（１５）における
Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆとビッカース硬さＨｖ
との関係を示す。図９，図１０における符号（７）〜
（１５）はＡｌ合金（７）〜（１５）にそれぞれ該当す
る。
【００２６】図９，図１０から、Ａｌ合金の組成を変え
ても、Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1が減少し、またＡｌ
8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することによってＡ
ｌ合金のビッカース硬さＨｖが上昇することが確認され
た。
ても、Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1が減少し、またＡｌ
8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆが増加することによってＡ
ｌ合金のビッカース硬さＨｖが上昇することが確認され
た。
【００２７】さらに、ＲＥの種類を変えた各種Ａｌ合金
（１６）〜（２５）を前記と同一方法により製造した。
（１６）〜（２５）を前記と同一方法により製造した。
【００２８】表４は、各種Ａｌ合金（１６）〜（２５）
の組成、１次恒温保持過程Ｐ2 における時間Ａおよび金
属間化合物Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 を示す。
の組成、１次恒温保持過程Ｐ2 における時間Ａおよび金
属間化合物Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 を示す。
【００２９】
【表４】 図１１は各種Ａｌ合金（１６）〜（２５）および前記Ａ
ｌ合金（１）〜（１５）におけるＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体
積分率Ｖｆとビッカース硬さＨｖとの関係を示す。図１
１における符号（１）〜（２５）はＡｌ合金（１）〜
（２５）にそれぞれ該当する。
ｌ合金（１）〜（１５）におけるＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体
積分率Ｖｆとビッカース硬さＨｖとの関係を示す。図１
１における符号（１）〜（２５）はＡｌ合金（１）〜
（２５）にそれぞれ該当する。
【００３０】図１１から明らかなように、各種Ａｌ合金
において、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率ＶｆがＶｆ≧１
３％にてビッカース硬さＨｖの上昇率が高くなる。した
がって、Ａｌ合金の高強度化を図るために必要なＡｌ8
ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆの下限値はＶｆ＝１３％に設
定される。
において、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率ＶｆがＶｆ≧１
３％にてビッカース硬さＨｖの上昇率が高くなる。した
がって、Ａｌ合金の高強度化を図るために必要なＡｌ8
ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆの下限値はＶｆ＝１３％に設
定される。
【００３１】次に、各種Ａｌ合金（１）〜（２５）の靱
性を調べるため、それら合金の破断ひずみεｆを測定し
た。
性を調べるため、それら合金の破断ひずみεｆを測定し
た。
【００３２】図１２は各種Ａｌ合金（１）〜（２５）に
おけるＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆと破断ひずみε
ｆとの関係を示す。図１２における符号（１）〜（２
５）はＡｌ合金（１）〜（２５）にそれぞれ該当する。
おけるＡｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆと破断ひずみε
ｆとの関係を示す。図１２における符号（１）〜（２
５）はＡｌ合金（１）〜（２５）にそれぞれ該当する。
【００３３】図１２から明らかなように、Ａｌ8 ＲＥＦ
ｅ4 の体積分率ＶｆがＶｆ＞３８％になると、破断ひず
みεｆがεｆ≦０．０１となってＡｌ合金の高靱性化を
達成することができなくなる。したがって、Ａｌ8 ＲＥ
Ｆｅ4 の体積分率Ｖｆの上限値はＶｆ＝３８％に設定さ
れる。
ｅ4 の体積分率ＶｆがＶｆ＞３８％になると、破断ひず
みεｆがεｆ≦０．０１となってＡｌ合金の高靱性化を
達成することができなくなる。したがって、Ａｌ8 ＲＥ
Ｆｅ4 の体積分率Ｖｆの上限値はＶｆ＝３８％に設定さ
れる。
【００３４】次に、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の粒径について述
べる。
べる。
【００３５】前記と同様の組成、Ａｌ92Ｆｅ5 Ｄｙ
3 （数値は原子％）を有する複数の薄片状Ａｌ合金素材
に、１次恒温保持過程Ｐ1 における時間ＡをＡ＝１２０
分間に、また温度を前記同様に５９０Ｋにそれぞれ設定
して中間体を得、２次恒温保持過程Ｐ4 における温度を
７２３〜８２３Ｋに、また時間を１〜３０時間に設定し
てＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径を異にする各種Ａｌ合金（２
６）〜（３０）を製造した。他の過程Ｐ1 ，Ｐ3 ，Ｐ5
の条件は図３の場合と同じに設定された。
3 （数値は原子％）を有する複数の薄片状Ａｌ合金素材
に、１次恒温保持過程Ｐ1 における時間ＡをＡ＝１２０
分間に、また温度を前記同様に５９０Ｋにそれぞれ設定
して中間体を得、２次恒温保持過程Ｐ4 における温度を
７２３〜８２３Ｋに、また時間を１〜３０時間に設定し
てＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径を異にする各種Ａｌ合金（２
６）〜（３０）を製造した。他の過程Ｐ1 ，Ｐ3 ，Ｐ5
の条件は図３の場合と同じに設定された。
【００３６】表５は、各種Ａｌ合金（２６）〜（３０）
におけるＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆを示す。
におけるＡｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆを示す。
【００３７】
【表５】 図１３は各種Ａｌ合金（２６）〜（３０）におけるＡｌ
8 ＤｙＦｅ4 の粒径とビッカース硬さＨｖとの関係を示
す。図１３における符号（２６）〜（３０）はＡｌ合金
（２６）〜（３０）にそれぞれ該当する。図１３から明
らかなように、Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径を１．０μｍ以
下に設定することによってＡｌ合金のビッカース硬さＨ
ｖを上昇させてＡｌ合金の高強度化を図ることができ
る。
8 ＤｙＦｅ4 の粒径とビッカース硬さＨｖとの関係を示
す。図１３における符号（２６）〜（３０）はＡｌ合金
（２６）〜（３０）にそれぞれ該当する。図１３から明
らかなように、Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径を１．０μｍ以
下に設定することによってＡｌ合金のビッカース硬さＨ
ｖを上昇させてＡｌ合金の高強度化を図ることができ
る。
【００３８】〔実施例２〕Ａｌ92Ｆｅ5 Ｄｙ3 （数値は
原子％）の組成において、Ｆｅの全部または一部をＭｎ
で置換した組成を有する各種溶湯を高周波溶解炉により
調製し、次いでそれら溶湯を用いて実施例１と同一条件
で単ロール法を行うことにより各種Ａｌ合金素材を製造
した。
原子％）の組成において、Ｆｅの全部または一部をＭｎ
で置換した組成を有する各種溶湯を高周波溶解炉により
調製し、次いでそれら溶湯を用いて実施例１と同一条件
で単ロール法を行うことにより各種Ａｌ合金素材を製造
した。
【００３９】表６は各種Ａｌ合金素材（３１）〜（３
５）の組成を示す。
５）の組成を示す。
【００４０】
【表６】 Ｘ線回折および示差熱量分析（ＤＳＣ）の結果、Ａｌ合
金素材（３１）〜（３４）は非晶質相および結晶質相よ
りなる混相組織を備えていたが、Ａｌ合金素材（３５）
はその組成に起因して結晶質単相組織であった。またＡ
ｌ合金素材（３１）〜（３４）はリボン状に形成されて
靱性を示したが、Ａｌ合金素材（３５）はリボン状に形
成されてはいたが非常に脆いものであった。
金素材（３１）〜（３４）は非晶質相および結晶質相よ
りなる混相組織を備えていたが、Ａｌ合金素材（３５）
はその組成に起因して結晶質単相組織であった。またＡ
ｌ合金素材（３１）〜（３４）はリボン状に形成されて
靱性を示したが、Ａｌ合金素材（３５）はリボン状に形
成されてはいたが非常に脆いものであった。
【００４１】次いで、Ａｌ合金素材（３５）を除いて、
他のＡｌ合金素材（３１）〜（３４）に熱処理を施して
各種Ａｌ合金（３１）〜（３４）（便宜上、Ａｌ合金素
材に対応するＡｌ合金には同一符号を用いた）を製造し
た。熱処理条件は、１次恒温保持過程Ｐ2 の時間ＡをＡ
＝１２０分間に設定した以外は図３の場合と同じであ。
他のＡｌ合金素材（３１）〜（３４）に熱処理を施して
各種Ａｌ合金（３１）〜（３４）（便宜上、Ａｌ合金素
材に対応するＡｌ合金には同一符号を用いた）を製造し
た。熱処理条件は、１次恒温保持過程Ｐ2 の時間ＡをＡ
＝１２０分間に設定した以外は図３の場合と同じであ。
【００４２】Ａｌ合金（３１）〜（３４）における金属
間化合物はＡｌ3 ＤｙとＡｌ8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4 であ
り、またＡｌ8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4 の体積分率Ｖｆ3 は
表７の通りである。
間化合物はＡｌ3 ＤｙとＡｌ8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4 であ
り、またＡｌ8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4 の体積分率Ｖｆ3 は
表７の通りである。
【００４３】
【表７】 表７から、各Ａｌ合金（３１）〜（３４）におけるＡｌ
8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4の体積分率Ｖｆ3 は１３％≦Ｖｆ
3 ≦３８％の範囲内にあることが判る。
8 Ｄｙ（ＦｅＭｎ）4の体積分率Ｖｆ3 は１３％≦Ｖｆ
3 ≦３８％の範囲内にあることが判る。
【００４４】図１４は、各種Ａｌ合金（３１）〜（３
４）におけるＭｎ添加量とビッカース硬さＨｖとの関係
を示す。図１４における符号（３１）〜（３４）はＡｌ
合金（３１）〜（３４）にそれぞれ該当する。また符号
（５）は前記Ａｌ合金（５）に該当する。
４）におけるＭｎ添加量とビッカース硬さＨｖとの関係
を示す。図１４における符号（３１）〜（３４）はＡｌ
合金（３１）〜（３４）にそれぞれ該当する。また符号
（５）は前記Ａｌ合金（５）に該当する。
【００４５】図１４から明らかなように、Ａｌ8 ＤｙＦ
ｅ4 におけるＦｅの一部をＭｎで置換したＡｌ合金（３
１）〜（３４）は、Ｍｎを含有しないＡｌ合金（５）に
比べてビッカース硬さＨｖ、したがって強度が向上して
いることが判る。これは、Ｍｎの添加により結晶粒界に
おける変形抵抗が大きくなったことに起因する、と考え
られる。
ｅ4 におけるＦｅの一部をＭｎで置換したＡｌ合金（３
１）〜（３４）は、Ｍｎを含有しないＡｌ合金（５）に
比べてビッカース硬さＨｖ、したがって強度が向上して
いることが判る。これは、Ｍｎの添加により結晶粒界に
おける変形抵抗が大きくなったことに起因する、と考え
られる。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、前記のようにＡｌマト
リックスに特定の金属間化合物を特定量分散させること
によって、高強度で、且つ高靱性なＡｌ合金を提供する
ことができる。
リックスに特定の金属間化合物を特定量分散させること
によって、高強度で、且つ高靱性なＡｌ合金を提供する
ことができる。
【図１】Ａｌ合金素材のＸ線回折図である。
【図２】Ａｌ合金素材の示差熱量分析図である。
【図３】熱処理における時間と温度との関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】時間Ａとビッカース硬さＨｖとの関係を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図５】Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1 とビッカース硬さ
Ｈｖとの関係を示すグラフである。
Ｈｖとの関係を示すグラフである。
【図６】Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆとビッカース
硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
【図７】Ａｌ合金の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図８】図７の写図である。
【図９】Ａｌ3 Ｄｙの体積分率Ｖｆ1 とビッカース硬さ
Ｈｖとの関係を示すグラフである。
Ｈｖとの関係を示すグラフである。
【図１０】Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の体積分率Ｖｆとビッカー
ス硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
ス硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
【図１１】Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆとビッカー
ス硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
ス硬さＨｖとの関係を示すグラフである。
【図１２】Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆと破断ひず
みεｆとの関係を示すグラフである。
みεｆとの関係を示すグラフである。
【図１３】Ａｌ8 ＤｙＦｅ4 の粒径とビッカース硬さＨ
ｖとの関係を示すグラフである。
ｖとの関係を示すグラフである。
【図１４】Ｍｎ含有量とビッカース硬さＨｖとの関係を
示すグラフである。
示すグラフである。
【手続補正書】
【提出日】平成５年７月１５日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】次いで、Ａｌ合金素材（３５）を除いて、
他のＡｌ合金素材（３１）〜（３４）に熱処理を施して
各種Ａｌ合金（３１）〜（３４）（便宜上、Ａｌ合金素
材に対応するＡｌ合金には同一符号を用いた）を製造し
た。熱処理条件は、１次恒温保持過程Ｐ2 の時間ＡをＡ
＝１２０分間に設定した以外は図３の場合と同じであ
る。
他のＡｌ合金素材（３１）〜（３４）に熱処理を施して
各種Ａｌ合金（３１）〜（３４）（便宜上、Ａｌ合金素
材に対応するＡｌ合金には同一符号を用いた）を製造し
た。熱処理条件は、１次恒温保持過程Ｐ2 の時間ＡをＡ
＝１２０分間に設定した以外は図３の場合と同じであ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 Ａｌマトリックスと、そのＡｌマトリッ
クスに分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化合物Ａｌ
8 ＲＥＦｅ4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、
Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少なくとも一
種）とを有し、Ａｌ8 ＲＥＦｅ4 の体積分率Ｖｆが１３
％≦Ｖｆ≦３８％であることを特徴とする高強度Ａｌ合
金。 - 【請求項２】 Ａｌマトリックスと、そのＡｌマトリッ
クスに分散する粒径１．０μｍ以下の金属間化合物Ａｌ
8 ＲＥ（ＦｅＭｎ）4 （ただし、ＲＥはＹ、Ｌａ、Ｃ
ｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｇｄ、Ｄｙから選択される少な
くとも一種）とを有し、Ａｌ8 ＲＥ（ＦｅＭｎ）4 の体
積分率Ｖｆ3 が１３％≦Ｖｆ3 ≦３８％であることを特
徴とする高強度Ａｌ合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15607092A JPH05320803A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 高強度Ａｌ合金 |
| EP93108092A EP0570911A1 (en) | 1992-05-22 | 1993-05-18 | High strength aluminum alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15607092A JPH05320803A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 高強度Ａｌ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05320803A true JPH05320803A (ja) | 1993-12-07 |
Family
ID=15619650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15607092A Pending JPH05320803A (ja) | 1992-05-22 | 1992-05-22 | 高強度Ａｌ合金 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0570911A1 (ja) |
| JP (1) | JPH05320803A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07179974A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-18 | Takeshi Masumoto | アルミニウム合金およびその製造方法 |
| CN109295346B (zh) * | 2017-07-24 | 2021-04-16 | 中南大学 | 一种高导电率的柔软铝合金及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4743317A (en) * | 1983-10-03 | 1988-05-10 | Allied Corporation | Aluminum-transition metal alloys having high strength at elevated temperatures |
| JPH01240631A (ja) * | 1988-03-17 | 1989-09-26 | Takeshi Masumoto | 高力、耐熱性アルミニウム基合金 |
| 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 |
| JP2619118B2 (ja) * | 1990-06-08 | 1997-06-11 | 健 増本 | 粒子分散型高強度非晶質アルミニウム合金 |
| DE69115394T2 (de) * | 1990-08-14 | 1996-07-11 | Ykk Corp | Hochfeste Legierungen auf Aluminiumbasis |
-
1992
- 1992-05-22 JP JP15607092A patent/JPH05320803A/ja active Pending
-
1993
- 1993-05-18 EP EP93108092A patent/EP0570911A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0570911A1 (en) | 1993-11-24 |
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