JP6866964B1 - Ni基合金、Ni基合金粉末、Ni基合金部材、およびNi基合金部材を備えた製造物 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態は、金属相中の原子比で、Niが最も高い比率を有するNi基合金のうち、Ni−Cr−Mo系合金にWとCを添加した炭化物分散型のNi基合金に関するものである。本発明者はこのNi基合金について、高い耐食性および耐摩耗性を両立し、かつ溶融凝固による、形状自由度の高い製造方法を適用するために、合金組成について鋭意検討を行った。
[Cr:8.5%〜23.0%]
Crは、塩酸、硫酸および弗酸等の酸に対する耐食性を向上させる効果がある。耐食性向上効果を得るためには、8.5%以上含有することが必要であるが、Cr含有量が多くなるとBCC相や金属間化合物を形成し、耐食性や靭性を低下させる。そのため、含有量を8.5%〜23.0%とする。Cr含有量は、好ましくは9.5%〜15.0%、より好ましくは10.5%〜13.5%である。
MoもCrと同様、塩酸、硫酸および弗酸等の酸に対する耐食性を向上させる。Crだけでも耐食性の向上に寄与するが、Moと組み合わさることで、より耐食性に優れた不動態皮膜を形成する。Mo含有量が8.5%未満では耐食性が十分ではない。一方で、Ni含有量に対してMoを添加しすぎると、Mo含有量に比例して炭化物量が多くなり靭性が大幅に低下する。したがって、Mo含有量は8.5%〜27.0%とする。Mo含有量は、好ましくは10.0%〜22.0%、より好ましくは13.0%〜20.0%である。
Taは、CrやMoよりなる不動態皮膜を格段と強化する効果がある。Taを0.5%以上添加すると酸に対する耐食性を改善する効果があるが、一方で、2.5%を超えて添加しても耐食性改善効果は高くならない。したがって、Ta含有量は0.5%〜2.5%とする。Ta含有量は、好ましくは0.8%〜2.0%、より好ましくは1.0%〜1.5%である。
WとCを添加することで炭化物を形成し、耐摩耗性を向上させる。しかし、添加量が増大すると融点が高くなりすぎるため溶融が困難になり、また、硬度が高くなり過ぎて靭性が低下する。したがって、WとCの含有量は、Wが15.0%〜51.0%、Cが1.0%〜3.5%とする。好ましくはWが22.5%〜46.0%、Cが1.5%〜3.0%である。より好ましくはWが28.0%〜41.0%、Cが1.8%〜2.7%である。
本実施形態においては、NiとCrとMoの成分比率が重要であり、これらのバランスが崩れると耐食性が著しく低下したり、硬くなり過ぎて脆化する。Niは結合相の主成分であり、靭性を維持するのに必要である。Niが2.5%以下では、BCC相や金属間化合物が生成されやすく、靭性が低下する。Niが3.5%以上であると結合相中のCrおよびMo量が低下し、耐食性が低下してしまう。Crは凝固時に炭化物にも固溶するが、炭化物に強く濃化することはない。一方で、Moは凝固偏析によって炭化物に濃化する傾向があるため、結合相中のMo量が低下し、耐食性が低下する場合がある。そのため、MoはCrと同等以上に添加する必要がある。しかし、CrおよびMoは添加しすぎるとBCC相や金属間化合物を形成し耐食性や靭性を低下させる。このため、Ni:Cr:Mo=2.5〜3.5:1:1.0〜1.5が好ましい。より好ましくは、Ni:Cr:Mo=2.7〜3.2:1:1.2〜1.4である。
WとCは等原子比で含まれることが好ましい。なぜならW量に対してC量が少なくなると炭化物が形成されず、逆にW量に対してC量が多くなると遊離炭素が形成されて靭性が低下する。そのため、WとCは原子比で1:0.9〜1.1とすることが好ましい。より好ましくは1:1である。
本実施形態のNi基合金は、上述した元素の他、不可避不純物として、原料、資材および製造設備等の状況によって持ち込まれる元素、例えば、P、S、Sn、As、Pb、N、O、B、Nb、Ti、VおよびAl等の混入が許容されうる。これら不可避不純物の含有量は少ないほうが好ましく、0.1%以下が好ましいが、0%であっても良い。
本発明のNi基合金の組織は、製造方法や製造条件によって変わりうるが、代表的にはデンドライト組織とデンドライト組織の周りを埋める結合相からなる。図1は本発明のNi基合金のデンドライト組織の一態様の模式図である。デンドライト組織は、主にCr、Mo、Ta、WおよびCからなる複合炭化物であり、凝固方向に沿って伸びた一次枝(一次アーム)5と、一次枝5から伸びた二次枝(二次アーム)6とを有する樹脂状の組織を有する。デンドライト組織の隣り合う二次アーム同士の間の距離(図1のwで表される部分の距離)を二次アーム間隔と称する。二次アーム間隔が狭いほど、硬度が高くなり、また、凝固偏析量が少なくなるため耐食性も高くなる。そのため、デンドライトの二次アーム間隔wは、5μm以下が好ましい。5μm以下の二次アーム間隔wはデントライト組織の一部にあれば良く、二次アーム間隔は、例えば2次枝法を用いることで測定が可能である。詳しくは後述する。
本実施形態の合金は、溶融凝固を伴う合金塊の形態をとることができる。合金塊(インゴット)は、最も典型的には、溶解炉で溶湯金属を得た後に、所定の金型に注湯して凝固させる溶解・鋳造法で得ることができる。溶解炉としては、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して溶解する炉、ジュール熱を利用する電気抵抗炉、電磁誘導電流を利用する低周波誘導炉、渦電流を利用する高周波誘導炉等がある。
溶解・鋳造法で得られる合金塊は、金型の形状に従った形状を有しており、平板状、直方体状など種々の形状を取り得る。溶解・鋳造法で合金塊を作製する場合には、ミリ単位の金属片を使用することも可能である。例えば、粒径が5mm〜50mmの粒状のものを用いることができる。
本実施形態に係るNi基合金粉末(以下、単に「合金粉末」とも称する。)は、上述したNi基合金の組成を有する粉末であり、その混合形態は問わない。例えば、それぞれの金属の原料粉末が上述した比率で混合された混合粉末、下記する造粒粉やアトマイズ粉末も本発明のNi基合金粉末に含まれるものとする。
この合金粉末の製造方法の一例を、図4を参照して説明する。図4は本発明のNi基合金粉末の製造方法の一例を示す図である。この製造方法は、スプレードライヤーを用いて原料粉末を造粒した後に、焼成することにより合金粉末を得ることを要旨とする。
また、本発明の合金粉末の一態様は、アトマイズ法によって製造することもできる。アトマイズ法は、高圧噴霧媒体の運動エネルギーによって溶融金属を液滴として飛散させかつ凝固させて粉末を製造する方法である。適用される噴霧媒体によって、水アトマイズ法、ガスアトマイズ法およびジェットアトマイズ法等に区分される。本実施形態に係る合金粉末を製造するのに、いずれのアトマイズ法も採用できる。アトマイズ法により得られる合金粉末も溶融し凝固され、凝固速度も速いので、樹枝状組織を微細にできる。
以上で説明した合金粉末の製造方法は、一例であり、他の製造方法によっても本発明の合金粉末を製造することができる。
金属材料を対象とする付加製造法としては、粉末床溶融結合方式(PBF:Powder Bed Fusion)と指向性エネルギー堆積方式(DED:Directed Energy Deposition)に区分することができるが、本実施形態の付加製造体は、いずれの方式でも造形できる。
付加造形法は、個々の粉末について溶融と凝固を繰り返すことにより形状付与をしていく造形法であるが、例えば、SLMによるパウダーベッド法では、Ni基合金粉末の平均粒径が5μm未満だと1回の溶融凝固に必要な容積が得にくくなるため、健全な合金部材が得にくい。平均粒径5μm未満の粉末が少ないことで粉末歩留まりが向上し、欠陥率の低減に寄与する。一方、Ni基合金粉末の平均粒径が150μmを超えると、1回の溶融凝固に必要な容積が大き過ぎ、健全な積層造形品が得にくい。平均粒径150μm超の粉末が少ないことでレーザのパワー不足を抑えて、欠陥率の低減に寄与する。即ち、SLMによるパウダーベッド法では、Ni基合金粉末としては、平均粒径D50は5μm以上150μm以下の範囲にある粉末を用いることが好ましい。より好ましくは平均粒径D50が、20μm以上80μm以下である。一方、LMDでは、SLMよりもビーム径が大きいことから、用いる合金粉末の粒径も大きくすることができる。このようなことから5μm以上500μm以下の粒径範囲にある粉末を用いることができる。好ましくは60μm以上200μm以下、より好ましくは80μm以上120μm以下である。平均粒径D50は20〜150μmである。
合金部材は、上述したNi基合金粉末を用いて付加製造(AM:Additive Manufacturing)によって製造される付加製造体(AM体)である。本発明のNi基合金粉末を用いた合金部材の具体例として、射出成形機のスクリュー、腐食ガスや腐食生成物を輸送する各種配管、掘削機のビット等が挙げられる。
以下の5種類の原料を準備し、表1の合金組成(単位:質量%)になるように秤量した原料をアルミナるつぼに入れ混合した。
Ni:粒径8mm〜15mmの球状の粒、Cr:粒径63〜90μmの粉末、Mo:平均粒径1.5μmの微粉末、Ta:粒径45μm以下の粉末、WC:平均粒径100μmの粉末
上記試験片の断面を切断後に、エメリー紙およびダイヤモンド砥粒を用いて鏡面まで研摩し、ビッカース硬さ試験機によって、室温にて荷重500gf、保持時間15秒でビッカース硬さを測定し、得られた値から硬さ換算表(SAE J 417)からロックウェル硬さHRCに換算した。測定は5回行い、5回の平均値を記録した。硬さがHRC55以上HRC65以下の場合を「合格」とし、55HRC未満又は65HRCより大きい場合は、脆化の傾向があるため「不合格」とした。測定値および評価結果を、後述する表2に記載する。
上記試験片を10mm×10mm×2.5mmに切断し、全面を耐水エメリー紙#1000まで研磨後、アセトン、エタノールで脱脂したものを試験に供した。まず浸漬前に寸法および重量を測定した。試験は40℃に保持した10%H2SO4中に試験片を10時間浸漬した後、試料を取り出し、重量変化の測定およびSEM観察を実施した。
ここで、sは腐食速度[g/m2/h]、g0は沸騰硫酸浸漬前のサンプル重量[g]、gaは沸騰硫酸浸漬後のサンプル重量[g]、Aは試料の表面積[m2]、tは浸漬試験時間[h]である。
図2は、実施例3のNi基合金の反射電子像(倍率:1000倍)である。なお、反射電子像は走査型電子顕微鏡(HITACHI製 S−3400N)を用いて撮像した。反射電子は試料を構成する元素の原子量が大きいほど発生量が多くなる。すなわち、原子量が大きい元素が多く含まれているほど白く観察される。反射電子像から、凝固組織特有のデンドライト組織1(白く見える部分)と、結合相2(黒く見える部分)が確認され、デンドライト組織1は白く観察された。すなわち、デンドライト組織1は原子量の重い元素から構成されていることが分かる。
次に、実施例3の組成からなる粉末を用い、指向性エネルギー堆積方式のレーザデポジション(LMD法)により付加製造を実施した。付加製造装置には、DMG森精機株式会社製 Lasertec65−3Dを用いた。なお、粉末は造粒粉を用い、平均粒径が103.5μm(D50)の粉末を使用した。造形は、1層あたり8パスで、高さが10mmになるように材料を付着させて、おおむね20層程度にわたって積層させた。付加造形条件は、ファイバーレーザ出力を1200W、走査速度100mm/min、粉末供給量2.0g/minで行った。その結果、溶融凝固は正常に行われ付加製造体を作製することができた。
図3は、実施例3の粉末を用いて製造した付加製造体の反射電子像(倍率:1000倍)である。図2と同様にデンドライト組織3(初晶炭化物)が確認された。一方で、高周波溶解法に比べて付加製造体のデンドライト組織3がより微細化していることが分かる。表4に付加製造体のEDX組成分析結果を示す(単位:質量%)。表3に示す高周波溶解材の結合相2に比べて付加製造体の結合相4のMo量が多いことが分かる。これは、付加製造法が高周波溶解法に比べて、溶融状態から凝固するまでの冷却速度が速く、凝固偏析が生じにくかったためと考えられる。冷却速度は、組織のデンドライト二次アーム間隔と相関があるとされており、二次アーム間隔が狭いほど冷却速度が速いことを意味する。また、デンドライト組織3中のWとMoとの質量%の合計は、75.6%であった。
次に、実施例3の粉末を用いて作製した上述の付加造形体の結合相に確認された共晶炭化物(大)と共晶炭化物(小)について、図8(a)に観測された電子回折パターンを示し、図8(b)に結晶構造が三方晶の三方晶系のP31m(W2C)と仮定(シミュレーション)した場合の電子回折パターンを示す。図8(a)と(b)と比較した結果、施例3の粉末を用いて作製した上述の付加造形体の結合相に確認された共晶炭化物(大)と共晶炭化物(小)の結晶構造は、三方晶系のP31m(W2C)と類似であると考えられる。
次に、実施例3の粉末より作製した付加製造体から得られた試験片について、高温摩耗試験を行った。図7は、高温摩耗試験の結果を示すグラフである。なお、比較のために熱間金型用鋼(JIS(Japanese Industrial Standards) SKD61、SKD61に窒化処理を施したもの(以下、「SKD61窒化」ともいう)、YXR33および射出成形スクリュー用鋼(YPT71)についても同様の試験を行った。なお、「YXR」、「YPT」は日立金属株式会社の登録商標である。また、窒化処理はプラズマ窒化を用いて行い、最表面から100μmの深さまで窒素を拡散させたものを試験に供した。
ワーク外周の速度:30m/min,垂直加重:250N
図7に示すように、実施例3の付加製造体は、熱間金型用鋼(SKD61、SKD61窒化およびYXR33)に比べて格段に高い耐摩耗性を示し、射出成形スクリュー用鋼(YPT71)と同等の耐摩耗性を備えていることが実証された。
実施例3の組成からなる粉末を用いて、溶解・鋳造法および指向性エネルギー堆積方式(DED方式)のレーザデポジション法の2通りの方法で射出成形用スクリューを作製した。なお、スクリューは谷部の直径が20mm、長さが400mm、フィンの厚さが3mm、フィンとフィンの間の距離が25mmのものを作製した。また、レーザーデポジッションでは、基材として、谷部の直径が16mmのステンレス鋼の丸棒を準備し、実施例3からなる粉末を付加造形厚さが2mmになるようにその表面にレーザ粉体肉盛溶接による付加製造を行った。付加造形はレーザ出力を1200W、走査速度100mm/min、粉末供給量2.0g/minで行った。その後、上記の形状になるように、レーザーデポジッションによりフィンを付加造形し、合金部材を作製した。最後に、表面を切削加工により仕上げた。
Claims (18)
- 質量%で、
Cr:8.5%〜23.0%、
Mo:8.5%〜27.0%、
Ta:0.5%〜2.5%、
W:15.0〜51.0%および
C:1.0%〜3.5%を含有し、残部がNiおよび不可避不純物からなり、
Ni、CrおよびMoの質量比Ni:Cr:Moが2.5〜3.5:1:1.0〜1.5であることを特徴とするNi基合金。 - 前記Ni基合金のWとCの原子比W:Cが1:0.9〜1.1であることを特徴とする請求項1に記載のNi基合金。
- デンドライト組織と、前記デンドライト組織の周りを埋める結合相とからなることを特徴とする請求項1または2に記載のNi基合金。
- 前記デンドライト組織は、一次アームと、前記一次アームから突出した二次アームとを有し、隣接する前記二次アームの間隔が5.0μm以下であることを特徴とする請求項3に記載のNi基合金。
- 前記デンドライト組織内において、Cr/W比率が異なる領域が存在することを特徴とする請求項3または4に記載のNi基合金。
- 前記デンドライト組織内のCr/W比率が樹枝状組織の中央部に比べて外周部の方が高い共晶炭化物を有することを特徴とする請求項5に記載のNi基合金。
- 質量%で、
Cr:8.5%〜23.0%、
Mo:8.5%〜27.0%、
Ta:0.5%〜2.5%、
W:15.0〜51.0%および
C:1.0%〜3.5%を含有し、残部がNiおよび不可避不純物からなり、
Ni、CrおよびMoの質量比Ni:Cr:Moが2.5〜3.5:1:1.0〜1.5であることを特徴とするNi基合金粉末。 - 前記Ni基合金粉末のWとCの原子比W:Cが1:0.9〜1.1であることを特徴とする請求項7に記載のNi基合金粉末。
- 平均粒径が5μm〜150μmであることを特徴とする請求項7または8に記載のNi基合金粉末。
- 混合粉、造粒粉またはアトマイズ粉であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか一項に記載のNi基合金粉末。
- 質量%で、
Cr:8.5%〜23.0%、
Mo:8.5%〜27.0%、
Ta:0.5%〜2.5%、
W:15.0〜51.0%および
C:1.0%〜3.5%を含有し、残部がNiおよび不可避不純物からなり、
Ni、CrおよびMoの質量比Ni:Cr:Moが2.5〜3.5:1:1.0〜1.5であることを特徴とするNi基合金部材。 - WとCの原子比W:Cが1:0.9〜1.1であることを特徴とする請求項11に記載のNi基合金部材。
- デンドライト組織を有することを特徴とする請求項11または12のいずれか一項に記載のNi基合金部材。
- 前記デンドライト組織は、一次アームと、前記一次アームから突出した二次アームとを有し、隣接する前記二次アームの間隔が5.0μm以下であることを特徴とする請求項13に記載のNi基合金部材。
- 前記デンドライト組織内において、Cr/W比率が異なる領域が存在することを特徴とする請求項13または請求項14のいずれか一項に記載のNi基合金部材。
- 前記デンドライト組織内のCr/W比率が樹枝状組織の中央部に比べて外周部の方が高い共晶炭化物を有することを特徴とする請求項15に記載のNi基合金部材。
- 前記請求項11から16のいずれか一項に記載のNi基合金部材を備えたことを特徴とするNi基合金部材を備えた製造物。
- 前記製造物が射出成形用スクリュー、腐食ガスや腐食生成物を輸送する各種配管、掘削機のビット、のいずれかであることを特徴とする請求項17に記載のNi基合金部材を備えた製造物。
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Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JPH02205650A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Mitsubishi Metal Corp | 通電ロール用Ni基合金 |
JPH04337047A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-25 | Japan Steel Works Ltd:The | 高耐食耐摩耗性複合材料 |
JPH05132734A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-05-28 | Japan Steel Works Ltd:The | 耐摩耗耐食性複合材料 |
JPH1180868A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-03-26 | Daido Steel Co Ltd | 超硬合金接合用合金およびその複合材 |
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Patent Citations (5)
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---|---|---|---|---|
JPH02205650A (ja) * | 1989-02-03 | 1990-08-15 | Mitsubishi Metal Corp | 通電ロール用Ni基合金 |
JPH04337047A (ja) * | 1991-05-14 | 1992-11-25 | Japan Steel Works Ltd:The | 高耐食耐摩耗性複合材料 |
JPH05132734A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-05-28 | Japan Steel Works Ltd:The | 耐摩耗耐食性複合材料 |
JPH1180868A (ja) * | 1997-07-17 | 1999-03-26 | Daido Steel Co Ltd | 超硬合金接合用合金およびその複合材 |
JP2015168840A (ja) * | 2014-03-06 | 2015-09-28 | 株式会社不二越 | 射出成形機用スクリュー |
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