JPS6221066B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔発明の技術分野〕 本発明は高温強度が大きく再結晶温度の高いモ
リブデン合金に関する。 〔発明の技術的背景とその問題点〕 モリブデン合金は、真空、不活性及び還元性雰
囲気中での高温安定性に優れているため、各種の
耐熱材料として使用され、最近では、核融合炉の
炉壁材など原子力分野での用途が広がりつつあ
る。 しかしながら、モリブデン合金は再結晶温度以
上に加熱された後は、室温での延性が乏しくなり
結晶粒界から脆性破壊を生じ易すくなり、その強
度が低下する。 このような問題を解決するものとしてモリブデ
ンに少量のバナジウムを含有させた合金が知られ
ている。これは、バナジウムをモリブデンに固溶
させ合金の強度を高めるとともに、結晶粒界に存
在する粒界不純物（例えば酸素）とバナジウムを
反応させて結晶粒界を清浄化したものである。ま
た、更に少量の炭素を添加して脱酸効果を改善せ
しめた合金も知られている。 しかしながら、近時、モリブデン合金に要求さ
れる特性が厳しくなる中で、一層再結晶温度が高
く高温強度に優れたモリブデン合金の開発が強く
望まれている。 〔発明の目的〕 本発明は再結晶温度が高く高温強度の大きい新
規な組成のモリブデン合金の提供を目的とする。 〔発明の概要〕 本発明のモリブデン合金は、ジルコニウム
（Zr）0.02〜0.5重量％、ホウ素（Ｂ）５〜
100ppm、残部がモリブデン（Mo）であることを
特徴とする。 本発明のMo合金において、ZrはMoと固溶し、
又、ベースメタル中の酸素、炭素などと結合し、
それがベースメタル中に分散することによつて、
合金の機械的強度、とりわけその高温強度を高め
るとともに、再結晶温度も高めかつ結晶粒の粗大
化を抑制する成分である。Zrの効果は0.02重量％
からあらわれるが、その量が0.5重量％を超える
と再結晶温度の上昇率は低下するとともに得られ
た合金の加工性を悪くする。好ましくは0.1〜0.2
重量％である。 Ｂは結晶粒界の清浄化に大きく寄与するととも
に再結晶後に結晶粒の粗大化を防止する成分であ
る。このＢの効果は5ppm未満では粒界清浄化の
効果が充分ではなく、また100ppmを超えると
Mo₂Bが析出して粗大化し合金を脆化せしめてし
まう。好ましくは20〜80ppmである。 本発明のMo合金は次のようにして製造するこ
とができる。すなわち、粒径３〜20μｍのMo、
Zr、Ｂの粉末をそれぞれ所定量秤量し、これらを
例えば磁製ポツトミルのような混合機中で充分に
混合した後、得られた混合粉末をラバープレスな
どで成形する。この成形体を常法に従つて焼結し
た後、得られた焼結体を真空中でアーク溶解して
合金化する。 なお、このとき、Mo、Zr、Ｂの外に少量の、
好ましくは300ppm以下の炭素を添加すると、炭
素による脱酸効果とともにアーク溶解時にＢの効
果を一層助長することがあつて有用である。しか
し、残存炭素量が500ppm以上になると合金の加
工性が著しく悪くなるので注意すべきである。 かくして得られた合金のインゴツトを熱間鍛
造、熱間圧延等所定の加工を施して各種の形状に
加工し実用に供することができる。 〔発明の実施例〕 (1) 合金の製造 Mo、Zr、Ｂ、Ｃの粉末（平均粒径６μｍ）
を所定の割合で配合し、これを磁製ポツトロー
ラーで混合した後、3000Kg／cm²の圧でラバープ
レスを用いて成形体とした。 この成形体を1830℃の水素雰囲気中で７時間
焼成し、直径25mm長さ300mmの焼結体とした。
これを２本つなぎ合せ消耗電極真空アーク溶解
法で合金化し直径50mm長さ200mmのインゴツト
とした。 得られたMo合金の組成を表に示した。

〔発明の効果〕

本発明のMo合金は、その再結晶温度が高く、
高温強度も大きいので高温耐熱材料としての有用
性に富むものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例で用いた板材の焼鈍温度とヴイ
ツカース硬度との関係を表わす図、第２図は半軟
化温度とZr量との関係を表わす図、第３図は焼鈍
温度と再結晶粒径との関係図、第４図はZr量と再
結晶粒径との関係図、第５図は各温度における引
張り強度を表わす図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ジルコニウム0.02〜0.5重量％、ホウ素５〜
   100ppm、残部がモリブデンからなり、再結晶温
   度が高く高温強度が大であることを特徴とするモ
   リブデン合金。