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公開番号2025086899
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2024206507
出願日2024-11-27
発明の名称合金部材及び合金部材の製造方法
出願人株式会社プロテリアル
代理人
主分類C22C 30/00 20060101AFI20250602BHJP(冶金;鉄または非鉄合金;合金の処理または非鉄金属の処理)
要約【課題】 HEAや4種以上の元素で構成された多元系合金の優れた特性を活かしつつ、使用環境の多様化等に対応可能な合金部材及び合金部材の製造方法を提供すること。
【解決手段】第一の合金と、前記第一の合金と組成が異なる第二の合金と、を少なくとも一部に備え、前記第一の合金と前記第二の合金とが連続一体的に配置され、前記第一の合金は、表面に窒化物で構成された硬化層を有し、前記第二の合金は、Co、Cr、Fe、Ni、Tiの各元素をそれぞれ1原子%以上35原子%以下の範囲で含み、かつMoを0原子%超8原子%以下の範囲で含み、Bを0.15%以下含み、Nb、Taのいずれ一方またはその両方を10.0%以下含み、前記硬化層の硬さが、前記第二の合金表面の硬さよりも1.2倍以上であることを特徴とする合金部材。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
第一の合金と、
前記第一の合金と組成が異なる第二の合金と、を少なくとも一部に備え、
前記第一の合金と前記第二の合金とが連続一体的に配置され、
前記第一の合金は、表面に窒化物で構成された硬化層を有し、
前記第二の合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの各元素をそれぞれ１原子％以上３５原子％以下の範囲で含み、かつＭｏを０原子％超８原子％以下の範囲で含み、Ｂを０．１５％以下含み、Ｎｂ、Ｔａのいずれ一方またはその両方を１０．０％以下含み、
前記硬化層の硬さが、前記第二の合金表面の硬さよりも１．２倍以上であることを特徴とする合金部材。
続きを表示（約 290 文字）【請求項２】
第一の合金上に、前記第一の合金と組成が異なる第二の合金粉末を噴射し、かつ前記第二の合金粉末に熱源を照射させて前記第一の合金上に前記第二の合金粉末を溶融凝固させて合金部材を得る造形工程と、
前記合金部材のうち、前記第一の合金表面に硬化層を形成させる表面処理工程と、を有し、
前記第二の合金が、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの各元素をそれぞれ１原子％以上３５原子％以下の範囲で含み、かつＭｏを０原子％超８原子％以下の範囲で含み、Ｂを０．１５％以下含み、Ｔａ、Ｎｂのどちらか一方またはその両方を１０．０％以下含むことを特徴とする合金部材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、合金部材及び合金部材の製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、従来の合金（例えば、１～３種類の主要成分元素に複数種の副成分元素を微量添加した合金）の技術思想とは一線を画した新しい技術思想の合金として、ハイエントロピー合金（ＨｉｇｈＥｎｔｒｏｐｙＡｌｌｏｙ：ＨＥＡ）が提唱されている。
【０００３】
（ａ）ギブスの自由エネルギー式における混合エントロピー項が負に増大することに起因する混合状態の安定化、（ｂ）複雑な微細構造による拡散遅延、（ｃ）構成原子のサイズ差に起因する高格子歪みによる高硬度化や機械的特性の温度依存性低下、（ｄ）多種元素共存による複合影響（カクテル効果とも言う）による耐食性の向上などをＨＥＡの特長として挙げることができる。
【０００４】
ここで特許文献１には、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの各元素をそれぞれ５原子％以上３５原子％以下の範囲で含み、かつＭｏを０原子％超８原子％以下の範囲で含み、残部が不可避不純物からなる化学組成を有し、母相結晶粒中に、平均粒径１００ｎｍ以下の極小粒子が分散析出している合金部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開２０１９／０３１５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に係わる技術によれば、引張強さや延性等の機械的特性と耐食性に優れた合金部材を得ることができるが、かかる合金部材の構成だけで、使用環境の多様化、厳しさに対応するのは困難であった。
【０００７】
以上から、本発明の目的は、ＨＥＡや４種以上の元素で構成された多元系合金の優れた特性を活かしつつ、使用環境の多様化等に対応可能な合金部材及び合金部材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の合金部材は、第一の合金と、前記第一の合金と組成が異なる第二の合金と、を少なくとも一部に備え、前記第一の合金と前記第二の合金とが連続一体的に配置され、前記第一の合金は、表面に窒化物で構成された硬化層を有し、前記第二の合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの各元素をそれぞれ１原子％以上３５原子％以下の範囲で含み、かつＭｏを０原子％超８原子％以下の範囲で含み、Ｂを０．１５％以下含み、Ｎｂ、Ｔａのどちらか一方またはその両方を１０．０％以下含み、前記硬化層の硬さが、前記第二の合金表面の硬さよりも１．２倍以上であることを特徴とする合金部材である。
【０００９】
また本発明は、実施形態は、第一の合金と、前記第一の合金と組成が異なる第二の合金と、を少なくとも一部に備え、前記第一の合金と前記第二の合金とが連続一体的に配置され、前記第一の合金は、表面に窒化物で構成された硬化層を有し、前記第二の合金は、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉの各元素をそれぞれ５原子％以上３５原子％以下の範囲で含み、かつＭｏを０原子％超８原子％以下の範囲で含み、残部が不可避不純物からなり、前記硬化層の硬度が、前記第二の合金表面の硬度よりも１．２倍以上であることを特徴の一つとするものである。
【００１０】
またさらに、Ｂを０．１５％以下含み、Ｎｂ、Ｔａのどちらか一方またはその両方を１０．０％以下含んでいることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

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