[发明专利]合金部件、该合金部件的制造方法和使用了该合金部件的制造物

说明书

本发明的目的在于，使用具有高机械强度、高耐腐蚀性的高熵合金，提供合金组成、微细组织的均质性优异且形状控制性优异的合金部件、其制造方法和使用了该合金部件的制造物。本发明涉及的合金部件的特征在于，具有下述化学组成：分别在5原子％以上35原子％以下的范围含有Co、Cr、Fe、Ni、Ti各元素，且在超过0原子％且为8原子％以下的范围含有Mo，余部包括不可避免的杂质；母相晶体中分散析出有平均粒径40nm以下的极小粒子。

技术领域

本发明涉及使用高熵合金并通过粉末层叠成型法制作的合金部件和该合金部件的制造方法以及使用了该合金部件的制造物。

背景技术

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多种副成分元素的合金)的技术思想有明显区别的新的技术思想的合金，提倡的是高熵合金(HighEntropy Alloy：HEA)。已知，HEA定义为由5种以上的主要金属元素(各5～35原子％)构成的合金，表现出如下特征。

(a)因吉布斯自由能公式中的混合熵项负向增大所导致的混合状态的稳定化，(b)因复杂的微细结构所导致的扩散延迟，(c)因构成原子的大小差别导致的高晶格畸变所引起的高硬度化、机械特性的温度依赖性降低，(d)因多种元素共存产生的复合影响(也称为“鸡尾酒效应”)所导致的耐腐蚀性的提高。

例如，专利文献1(日本特开2002-173732)中，公开了一种高熵多元合金，其特征在于，在将多种金属元素浇铸或合成而成的高熵多元合金中，该合金含有5种至11种主要金属元素，每一种主要金属元素的摩尔数为合金总摩尔数的5％至30％。此外还记载了，前述主要金属元素选自包括铝、钛、钒、铬、铁、钴、镍、铜、锆、钼、钯、银的金属元素组。

根据专利文献1，认为能够提供浇铸状态下兼具比以往的碳钢、合金碳钢高的硬度、高的耐热性和高的耐腐蚀性的高熵多元合金。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002－173732号公报

发明内容

发明所要解决的课题

然而，本发明人等对HEA进行了各种研究，发现HEA容易发生因合金组成的复杂性所导致的铸造时的元素偏析、组织斑，难以获得均质性铸锭。合金部件中的元素偏析、组织斑是与特性根据部位的不同而不同相联系的，因而是应当解决的课题。

此外，HEA具有高硬度和耐回火软化的特性，因此难以加工，存在难以通过机械加工制作期望形状的部件的问题。这在将HEA部件实用化、商用化上是一大障碍，是应当解决的课题。

另一方面，如上所述，HEA具有通过以往的合金无法获得的诱人特征，因而强烈需要开发合金组成、微细组织的均质性优异且形状控制性优异的HEA部件及其制造方法。

因此，本发明的目的在于，使用应当满足上述要求且具有高机械强度、高耐腐蚀性的高熵合金(HEA)，提供合金组成、微细组织的均质性优异且形状控制性优异的合金部件、其制造方法和使用了该合金部件的制造物。

用于解决课题的方法

(I)本发明一个方式提供一种使用了高熵合金的合金部件，其特征在于，

具有下述化学组成：分别在5原子％以上35原子％以下的范围含有Co(钴)、Cr(铬)、Fe(铁)、Ni(镍)、Ti(钛)各元素，且在超过0原子％且8原子％以下的范围含有Mo(钼)，余部包括不可避免的杂质，

母相晶体中分散析出有平均粒径40nm以下的极小粒子。

本发明可以在上述合金部件(I)中，加入如下改良、变更。

(i)前述极小粒子是前述Ni成分和前述Ti成分比前述母相晶体富集化而成的结晶性粒子。