合金材料、使用合金材料的合金制造物以及具备合金制造物的机械装置制造方法及图纸

技术编号：40197598 阅读：11 留言：0更新日期：2024-01-27 00:01

本发明专利技术提供能够提高高温环境下的机械特性的合金材料、使用合金材料的合金制造物以及具备合金制造物的机械装置。一种合金材料，其以5原子％以上且40原子％以下的范围分别含有Co、Cr、Fe和Ni，以大于0原子％且8原子％以下的范围含有Mo，以1原子％以上且10原子％以下的范围含有Ti，以大于0原子％且小于0.15原子％的范围含有B，余量由不可避免的杂质构成。该合金材料可以以0.03原子％以上且0.12原子％以下的范围含有所述B，也可以以4原子％以下含有Ta和Nb中的至少一种。另外，所述Ti与所述Ta和Nb中的至少一种的合计优选为3原子％以上且10原子％以下。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及被称为高熵合金的合金材料、使用该合金材料的合金制造物以及具备该合金制造物的机械装置。

技术介绍

1、近年来，作为与以往的合金(例如在1～3种主要成分元素中微量添加了多种副成分元素的合金)的技术思想不同的新技术思想的合金，提倡了高熵合金(hea)、多主元素合金(mpea)。

2、hea、mpea定义为由至少4种主要金属元素(各自不占过半，例如5原子％以上35原子％以下的范围)构成的合金。关于hea、mpea，已知例如表现出(a)由吉布斯自由能式中的混合熵项负增大所引起的混合状态的稳定化、(b)由复杂的微细结构所引起的扩散的延迟、(c)由构成原子的尺寸差引起的高晶格应变所导致的机械特性的提高、(d)由多种元素共存带来的复合影响(也称为鸡尾酒效应)所带来的耐热性的提高等特征。

3、作为由hea、mpea构成的合金部件、合金制造物，例如，在专利文献1中记载了一种合金部件，其是使用了高熵合金的合金部件，以5原子％以上且35原子％以下的范围分别包含co(钴)、ni(镍)、cr(铬)、fe(铁)以及ti(钛)各元素，并且以大于0原子％且8原子％以下的范围包含mo(钼)，余量由不可避免的杂质构成，在母相结晶中分散析出有平均粒径40nm以下的极小粒子。根据专利文献1，能够提供使用具有高机械强度的高熵合金、合金组成和微细组织的均质性优异且形状控制性优异的合金构件。

4、另外，在专利文献2中记载了一种合金材料，其为使用了高熵合金的合金材料，在以5原子％以上且35原子％以下的范围分别包含co、cr、fe

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：国际公开第2017/138191号

8、专利文献2：国际公开第2019/088157号

技术实现思路

1、专利技术所要解决的课题

2、在专利文献1、专利文献2等中记载的使用了以往的高熵合金的合金材料中，在母相晶粒中分散析出有极小粒子，关于合金制造物的机械特性，具有与其他ni基合金、不锈钢等同等以上优异特性。然而，使用了这些合金材料的合金制造物例如具有在700℃左右的高温环境下机械特性(例如拉伸强度、断裂伸长率等)降低的倾向。其中，在由使用了以往的高熵合金的合金粉末(合金材料)通过层叠造型工艺成型的层叠造型体进行了准固溶化热处理的合金造型物中，存在环境温度例如在700℃左右的高温环境下断裂伸长率低的课题。

3、因此，本专利技术的目的在于提供能够提高高温环境下的机械特性的合金材料、使用合金材料的合金制造物以及具备合金制造物的机械装置。

4、用于解决课题的方法

5、(i)本专利技术的一个方式为一种合金材料，其特征在于，以5原子％以上且40原子％以下的范围分别含有co、cr、fe和ni，以大于0原子％且8原子％以下的范围含有mo，以1原子％以上且10原子％以下的范围含有ti，以大于0原子％且小于0.15原子％的范围含有b，以4原子％以下含有或不含有ta和nb中的至少一种，余量由不可避免的杂质构成。

6、本专利技术可以在上述合金材料(i)中进行以下那样的改良、变更。

7、(i)以0.03原子％以上且0.12原子％以下的范围含有上述b。

8、(ii)以4原子％以下含有ta和nb中的至少一种。

9、(iii)上述ti与上述ta和nb中的至少一种的合计为3原子％以上且10原子％以下。

10、(iv)以25原子％以上且38原子％以下的范围含有上述co，以16原子％以上且23原子％以下的范围含有上述cr，以12原子％以上且20原子％以下的范围含有上述fe，以17原子％以上且28原子％以下的范围含有上述ni，以1原子％以上且7原子％以下的范围含有上述mo，以2原子％以上且9原子％以下的范围含有上述ti。

11、(ii)本专利技术的另一方式为一种合金制造物，其为使用了上述合金材料的合金制造物，其特征在于，在上述合金制造物的母相晶粒中分散析出有平均粒径为130nm以下的极小粒子。

12、(iii)本专利技术的又一方式是具备上述合金制造物的机械装置。

13、本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本专利申请号2021-096053号的公开内容。

14、专利技术效果

15、根据本专利技术，能够提高合金材料、使用合金材料的合金制造物以及具备合金制造物的机械装置在高温环境下的机械特性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种合金材料，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，以0.03原子％以上且0.12原子％以下的范围含有所述B。

3.根据权利要求1或2所述的合金材料，其特征在于，含有4原子％以下的Ta和Nb中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的合金材料，其特征在于，所述Ti与所述Ta和Nb中的至少一种的合计为3原子％以上且10原子％以下。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的合金材料，其特征在于，

6.一种合金制造物，其特征在于，

7.一种机械装置，其具备权利要求6所述的合金制造物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种合金材料，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的合金材料，其特征在于，以0.03原子％以上且0.12原子％以下的范围含有所述b。

3.根据权利要求1或2所述的合金材料，其特征在于，含有4原子％以下的ta和nb中的至少一种。

4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：木村达哉，白鸟浩史，桑原孝介，
申请(专利权)人：株式会社博迈立铖，
类型：发明
国别省市：

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