Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法
【課題】簡便で容易な方法で、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を作製する方法を提供する。
【解決手段】Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備する。前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある。（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合した混合粉末。（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形する成形体。（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理した所望の形状の前記合金。
【解決手段】Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備する。前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある。（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合した混合粉末。（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形する成形体。（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理した所望の形状の前記合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質分散物を含む合金に関し、特に、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス母材にホウ化物が分散された合金材料、特にＭ３Ｂ２型分散物（ここでＭは、１または２種以上の金属元素）を含む合金は、優れた耐摩耗性を有するため、様々な分野において広く使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ダイカストマシンのプランジャスリーブ等に使用され得る、Ｎｉ（ニッケル）−Ｓｉ（シリコン）−Ｍｏ（モリブデン）合金中にＮｉ−Ｍｏホウ化物（ＮｉＭｏ２Ｂ２）が分散され、耐摩耗性に優れたＮｉ基合金が示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金は、おおむね以下の工程を経て製造される：
（ｉ）原料粉末の準備
原料粉末として、例えば、最終的に得られる合金に含まれる各元素の粉末が準備される。
【０００６】
（ｉｉ）原料粉末のメカニカルアロイング処理
例えば、前記原料粉末が粉砕、混合処理され、微細混合粉末に調製される。
【０００７】
（ｉｉｉ）ホットプレス処理、または熱間静水圧プレス処理（以下「ＨＩＰ処理」という）
例えば、（ｉｉ）で得られた微細混合粉末が、温度１０００℃〜１３００℃、圧力１００ＭＰａ〜１５０ＭＰａ程度で加圧され、これにより、所望の形状のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金が作製される。
【０００８】
しかしながら、このような従来の方法では、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において、メカニカルアロイング処理用の装置やＨＩＰ処理用の装置が必要となる。通常の場合、このような装置は、大がかりで高額である上、歩留まりが悪く、使い勝手が悪いという欠点がある。従って、従来の方法では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に製作することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、簡便で容易な方法で、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、
（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップであって、前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある、ステップと、
（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１１】
ここで、本発明による製造方法において、前記第１の粉末は、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を含んでも良い。
【００１２】
また、本発明による製造方法では、前記（ｂ）のステップにおいて、前記第１の粉末と、前記第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されても良い。
【００１３】
また、本発明による製造方法において、前記第２の粉末は、ＮｉｘＢ、ＣｏｘＢ、ＦｅｘＢ、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、またはこれらの２種以上を含んでも良い（ここで、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す）。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＮｉＷ２Ｂ２、ＮｉＭｏ２Ｂ２、ＣｏＷ２Ｂ２、ＣｏＭｏ２Ｂ２、ＦｅＷ２Ｂ２、およびＦｅＭｏ２Ｂ２の群から選定された少なくとも一つを含んでも良い。
【００１５】
また、本発明による製造方法において、前記（ｂ）のステップは、さらに結合剤を添加するステップを有しても良い。
【００１６】
また、本発明による製造方法において、前記（ｄ）のステップは、２６０Ｐａ以下の減圧環境下で実施されても良い。
【００１７】
また、本発明による製造方法において、前記（ｄ）のステップは、最高温度が１２００℃〜１３００℃の温度範囲で実施されても良い。
【００１８】
また、本発明による製造方法において、前記合金は、マトリクス材料として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、またはこれらの２種以上を有しても良い。
【００１９】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、１３００ＭＰａ以上の抗折力を有しても良い。
【００２０】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、６０ＨＲｃ以上のロックウェル硬度を有しても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、簡便で容易な方法で、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を製造する方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるＭ３Ｂ２型分散物を含む合金を作製する方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明についてより良く理解するため、まず、従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法について簡単に説明する。
【００２４】
前述のように、従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金は、
（ｉ）原料粉末の準備
（ｉｉ）原料粉末のメカニカルアロイング処理
（ｉｉｉ）ホットプレス処理またはＨＩＰ処理
の工程を経て製作される。
【００２５】
しかしながら、このような従来の方法では、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において、ＭＡ処理用の装置やＨＩＰ処理用の装置が必要となる。通常の場合、このような装置は、大がかりで高額である上、歩留まりが悪く、使い勝手が悪いという欠点がある。従って、従来の方法では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に製造することができないという問題がある。
【００２６】
これに対して、本発明では、従来のようなメカニカルアロイング処理、およびホットプレス処理またはＨＩＰ処理を含まない。従って、本発明では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に作製することが可能となる。
【００２７】
ここで、Ｍ３Ｂ２型分散物のＭは、１または２種以上の金属元素を表す。すなわち、Ｍは、１種類の金属元素で構成されても、２種類の金属元素で構成されても、３種類の金属元素で構成されても良い。
【００２８】
特に、Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＭＩ１ＭＩＩ２Ｂ２型の分散物であることが好ましい。この場合、ＭＩは、第１の金属であり、ＭＩＩは、第２の金属である。
【００２９】
第１の金属ＭＩは、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）および／またはＦｅ（鉄）であっても良い。また、第２の金属ＭＩＩは、例えばＷ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）であっても良い。
【００３０】
Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金において、Ｍ３Ｂ２型分散物は、マトリクス合金中に分散されている。このようなマトリクス合金としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、Ｃｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、またはこれらの２種以上の混合物等がある。さらに、これらのマトリクス合金中には、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃ（炭素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｏ（酸素）および／またはＮ（窒素）等の、微量の添加元素が含まれても良い。
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明について詳しく説明する。
【００３２】
図１には、本発明によるＭ３Ｂ２型分散物を含む合金を作製する方法の一例を概略的に示す。
【００３３】
図１に示すように、本発明による方法は、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップ（ステップＳ１２０）と、前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップ（ステップＳ１３０）と、前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップ（ステップＳ１４０）とを有する。以下、各ステップについて、詳しく説明する。
【００３４】
（ステップＳ１１０）
まず、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末が準備される。ここで、本発明の場合、ホウ素を含まない第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、ホウ素を含む第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にあるという特徴を有する。第１および第２の粉末の平均粒径をこのような範囲に調整することにより、後述のステップＳ１４０の処理の後に、マトリクス中にＭ３Ｂ２型分散物が適正に分散された、高硬度および高強度の合金を得ることが可能となる。
【００３５】
なお、第２の粉末の平均粒径が１００μｍを超えると、そのような高硬度および高強度の合金を得ることができなくなる。より具体的には、最終的に得られる合金部材が、十分に固化されず、簡単にぼろぼろと崩れるような形態になってしまう。特に、第２の粉末の平均粒径は、２５μｍ〜６３μｍの範囲（例えば４５μｍ程度）にあることが好ましい。
【００３６】
第１の粉末は、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、または両者を含む粉末であっても良い。
【００３７】
一方、第２の粉末は、ＮｉｘＢ（ニッケルボロン）、ＣｏｘＢ（コバルトボロン）、ＦｅｘＢ（鉄ボロン）、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ（ニッケルクロムボロン）、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（ニッケルクロムシリコンボロン）、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ（コバルトクロムボロン）、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（コバルトクロムシリコンボロン）、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ（鉄クロムボロン）、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（鉄クロムシリコンボロン）、またはこれらの２種以上を含んでも良い。なお、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す。例えば、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂは、Ｎｉをバランス元素として、Ｃｒを８ｗｔ％〜１２ｗｔ％、Ｓｉを４ｗｔ％〜５ｗｔ％、Ｂを３ｗｔ％〜８ｗｔ％含んでも良い。例えば、Ｃｒが１０ｗｔ％、Ｓｉが４．５ｗｔ％、Ｂが８ｗｔ％で、残りがＮｉの場合、ａ＝１．８、ｂ＝０．２６、ｃ＝０．２２となる。
【００３８】
第２の粉末は、さらに、上記以外の微量元素、例えばＣ（炭素）などを含んでも良い。
【００３９】
なお、第１の粉末と第２の粉末の混合割合は、最終的に得られる合金部材の組成に基づいて定められるため、特に限定されない。例えば、第１の粉末に、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を使用する場合、第１の粉末と、第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されても良い。これにより、最終的にＭＩ１ＭＩＩ２Ｂ２で表される分散物を含む合金が得られる。ここで、ＭＩＩは、Ｗおよび／またはＭｏであり、ＭＩは、例えばＮｉ、Ｃｏおよび／またはＦｅ等である。
【００４０】
（ステップＳ１２０）
次に、第１の粉末および第２の粉末が混合され、混合粉末が得られる。混合の方法は、特に限られない。ただし、本発明では、混合の際に、メカニカルアロイング処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。
【００４１】
なお、混合の際に、さらに結合剤を添加しても良い。結合剤の種類は、特に限られず、有機系結合剤および無機系結合剤のいずれも使用することができる。
【００４２】
（ステップＳ１３０）
次に、得られた混合粉末が成形型内で成形され、これにより、所望の形状の成形体が得られる。ここで、本発明では、成形の際に、ＨＩＰ処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。成形は、室温で、例えば、成形型内に混合粉末を投入し、この混合粉末に押圧を加えることにより、実施しても良い。
【００４３】
（ステップＳ１４０）
次に、前記成形体が熱処理される。本発明では、熱処理は、減圧環境下で実施される。減圧環境は、例えば、真空度が２６０Ｐａ程度の低真空環境であっても、真空度が２０Ｐａ程度の高真空環境であっても良い。
【００４４】
熱処理条件は、合金の重量および／または組成等によっても異なるが、熱処理温度は、例えば、１２００℃〜１３００℃程度であり、熱処理時間は、例えば、３０分から１２時間程度であっても良い。
【００４５】
これにより、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む、所望の形状合金部材が形成される。
【００４６】
なお、ステップＳ１２０において、有機系結合剤を使用した場合、この結合剤を除去するため、ステップＳ１４０の前に、予め、前記成形体を予備加熱するステップを実施しても良い。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
以下の方法で、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金マトリクス中にＮｉＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材を作製した。
【００４９】
まず、平均粒径が１７．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径４５μｍのＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｎｉ−１０ｗｔ％Ｃｒ−４．５ｗｔ％−８ｗｔ％Ｂとした。
【００５０】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００５１】
次に、得られた混合物を鉄鋼製の成形型の収容部に投入した。収容部は、成形型の中央部分において、上下に貫通された開口として構成され、成形型の収容部の寸法は、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍであった。
【００５２】
次に、室温で、成形型の収容部の上下方向から、混合物に押圧を加え、混合物を成形した。押圧（荷重）は、１００ＭＰａとした。
【００５３】
次に、得られた成形体を成形型から取りだし、成形体を熱処理した。熱処理は、真空度２０Ｐａの減圧環境下で、成形体を１２７０℃に６０分保持することにより実施した。
【００５４】
これにより、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍの合金部材が得られた（成形型の収容部の寸法に比べて多少収縮した）。合金部材には、外観上、特に欠けや割れ、および焼結不十分箇所等は、認められず、合金部材は、健全な状態であった。
【００５５】
得られた合金部材のＸ線回折分析の結果、合金部材は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉをマトリクスとし、これにＮｉＷ２Ｂ２が分散された合金であることが確認された。
【００５６】
次に、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施した。
【００５７】
硬度は、試験数Ｎを５とし、５回の平均値で評価した。
【００５８】
測定の結果、合金部材の硬度は、ロックウェル硬度で６０ＨＲｃ以上であり、高硬度の合金部材が得られていることがわかった。
【００５９】
合金部材の抗折力は、３点曲げ試験により評価した。サンプルは、前述の合金部材を切り出して、縦７．８ｍｍ×横３ｍｍ×全長４０ｍｍの寸法としたものを使用した。支点間距離は、２０ｍｍとした。サンプルの表面（７．８ｍｍ×４０ｍｍの面）に対して、上方向から１ｍｍ／分の速度で、支点間の中心位置に荷重を印加し、サンプルが破損するときの応力を測定した。試験数Ｎは、５とし、５回の測定応力の平均値をそのサンプルの抗折力とした。
【００６０】
測定の結果、合金部材の抗折力は、１３００ＭＰａ以上であり、高強度の合金部材が得られていることがわかった。
【００６１】
評価結果を表１にまとめて示す。
【００６２】
【表１】
なお、この表には、第１および第２の粉末の組成、ならびにこれらの粉末の平均粒径についても同時に示した。
【００６３】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、実施例２に係る合金部材を作製した。ただし、実施例２では、Ｎｉマトリクス中にＮｉＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材を作製した。
【００６４】
まず、平均粒径が１３．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径４５μｍのＮｉ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｎｉ−８ｗｔ％Ｂとした。
【００６５】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００６６】
以降の成形工程、熱処理工程は、前述の実施例１と同様の方法により実施した。
【００６７】
最終的に得られた合金部材には、外観上、特に欠けや割れ、および焼結不十分箇所等は、認められず、合金部材は、健全な状態であった。
【００６８】
また、得られた合金部材のＸ線回折分析の結果、合金部材は、Ｎｉをマトリクスとし、これにＮｉＷ２Ｂ２が分散された合金であることが確認された。
【００６９】
次に、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施した。結果を表１の実施例２の欄に示す。この結果から、合金部材の硬度は、ロックウェル硬度で６０ＨＲｃ以上であり、高硬度の合金部材が得られていることがわかった。また、合金部材の抗折力は、１３００ＭＰａ以上であり、高強度の合金部材が得られていることがわかった。
【００７０】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、比較例１に係る合金部材を作製した。ただし、比較例１では、Ｃｏマトリクス中にＣｏＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材の製作を試みた。
【００７１】
まず、平均粒径が１７．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径１２５μｍのＣｏ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｃｏ−１０ｗｔ％Ｂとした。
【００７２】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００７３】
次に、得られた混合物を鉄鋼製の成形型の収容部に投入した。収容部は、成形型の中央部分において、上下に貫通された開口として構成され、成形型の収容部の寸法は、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍであった。
【００７４】
次に、室温で、成形型の収容部の上下方向から、混合物に押圧を加え、混合物を成形した。押圧（荷重）は、１００ＭＰａとした。
【００７５】
得られた成形体を成形型から取り出した。しかしながら、この成形体は、手で軽く触れただけで、簡単にぼろぼろと崩れるような状態であり、以降の熱処理工程に供することはできなかった。このため、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施することはできなかった。
【００７６】
このように、本発明による方法で製作された合金部材は、健全な状態を有し、さらに高い硬度と高い強度を兼ね備えることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、例えば、ダイカストマシンのプランジャースリーブ、射出成形機のシールリングや逆止リング、および各種装置の圧延ロールなど、耐摩耗性が必要となる部材等に適用することができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硬質分散物を含む合金に関し、特に、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリクス母材にホウ化物が分散された合金材料、特にＭ３Ｂ２型分散物（ここでＭは、１または２種以上の金属元素）を含む合金は、優れた耐摩耗性を有するため、様々な分野において広く使用されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ダイカストマシンのプランジャスリーブ等に使用され得る、Ｎｉ（ニッケル）−Ｓｉ（シリコン）−Ｍｏ（モリブデン）合金中にＮｉ−Ｍｏホウ化物（ＮｉＭｏ２Ｂ２）が分散され、耐摩耗性に優れたＮｉ基合金が示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金は、おおむね以下の工程を経て製造される：
（ｉ）原料粉末の準備
原料粉末として、例えば、最終的に得られる合金に含まれる各元素の粉末が準備される。
【０００６】
（ｉｉ）原料粉末のメカニカルアロイング処理
例えば、前記原料粉末が粉砕、混合処理され、微細混合粉末に調製される。
【０００７】
（ｉｉｉ）ホットプレス処理、または熱間静水圧プレス処理（以下「ＨＩＰ処理」という）
例えば、（ｉｉ）で得られた微細混合粉末が、温度１０００℃〜１３００℃、圧力１００ＭＰａ〜１５０ＭＰａ程度で加圧され、これにより、所望の形状のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金が作製される。
【０００８】
しかしながら、このような従来の方法では、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において、メカニカルアロイング処理用の装置やＨＩＰ処理用の装置が必要となる。通常の場合、このような装置は、大がかりで高額である上、歩留まりが悪く、使い勝手が悪いという欠点がある。従って、従来の方法では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に製作することができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、簡便で容易な方法で、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を製造する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、
（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップであって、前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある、ステップと、
（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法が提供される。
【００１１】
ここで、本発明による製造方法において、前記第１の粉末は、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を含んでも良い。
【００１２】
また、本発明による製造方法では、前記（ｂ）のステップにおいて、前記第１の粉末と、前記第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されても良い。
【００１３】
また、本発明による製造方法において、前記第２の粉末は、ＮｉｘＢ、ＣｏｘＢ、ＦｅｘＢ、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、またはこれらの２種以上を含んでも良い（ここで、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す）。
【００１４】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＮｉＷ２Ｂ２、ＮｉＭｏ２Ｂ２、ＣｏＷ２Ｂ２、ＣｏＭｏ２Ｂ２、ＦｅＷ２Ｂ２、およびＦｅＭｏ２Ｂ２の群から選定された少なくとも一つを含んでも良い。
【００１５】
また、本発明による製造方法において、前記（ｂ）のステップは、さらに結合剤を添加するステップを有しても良い。
【００１６】
また、本発明による製造方法において、前記（ｄ）のステップは、２６０Ｐａ以下の減圧環境下で実施されても良い。
【００１７】
また、本発明による製造方法において、前記（ｄ）のステップは、最高温度が１２００℃〜１３００℃の温度範囲で実施されても良い。
【００１８】
また、本発明による製造方法において、前記合金は、マトリクス材料として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、またはこれらの２種以上を有しても良い。
【００１９】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、１３００ＭＰａ以上の抗折力を有しても良い。
【００２０】
また、本発明による製造方法において、前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、６０ＨＲｃ以上のロックウェル硬度を有しても良い。
【発明の効果】
【００２１】
本発明では、簡便で容易な方法で、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を製造する方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明によるＭ３Ｂ２型分散物を含む合金を作製する方法の一例を概略的に示したフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明についてより良く理解するため、まず、従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法について簡単に説明する。
【００２４】
前述のように、従来のＭ３Ｂ２型分散物を含む合金は、
（ｉ）原料粉末の準備
（ｉｉ）原料粉末のメカニカルアロイング処理
（ｉｉｉ）ホットプレス処理またはＨＩＰ処理
の工程を経て製作される。
【００２５】
しかしながら、このような従来の方法では、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）において、ＭＡ処理用の装置やＨＩＰ処理用の装置が必要となる。通常の場合、このような装置は、大がかりで高額である上、歩留まりが悪く、使い勝手が悪いという欠点がある。従って、従来の方法では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に製造することができないという問題がある。
【００２６】
これに対して、本発明では、従来のようなメカニカルアロイング処理、およびホットプレス処理またはＨＩＰ処理を含まない。従って、本発明では、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金を、簡便および／または容易に作製することが可能となる。
【００２７】
ここで、Ｍ３Ｂ２型分散物のＭは、１または２種以上の金属元素を表す。すなわち、Ｍは、１種類の金属元素で構成されても、２種類の金属元素で構成されても、３種類の金属元素で構成されても良い。
【００２８】
特に、Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＭＩ１ＭＩＩ２Ｂ２型の分散物であることが好ましい。この場合、ＭＩは、第１の金属であり、ＭＩＩは、第２の金属である。
【００２９】
第１の金属ＭＩは、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）および／またはＦｅ（鉄）であっても良い。また、第２の金属ＭＩＩは、例えばＷ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）であっても良い。
【００３０】
Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金において、Ｍ３Ｂ２型分散物は、マトリクス合金中に分散されている。このようなマトリクス合金としては、例えば、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｆｅ（鉄）、Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）、Ｎｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、Ｃｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）、Ｃｏ（コバルト）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）、Ｆｅ（鉄）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（シリコン）、またはこれらの２種以上の混合物等がある。さらに、これらのマトリクス合金中には、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、Ｃ（炭素）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｏ（酸素）および／またはＮ（窒素）等の、微量の添加元素が含まれても良い。
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明について詳しく説明する。
【００３２】
図１には、本発明によるＭ３Ｂ２型分散物を含む合金を作製する方法の一例を概略的に示す。
【００３３】
図１に示すように、本発明による方法は、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップ（ステップＳ１１０）と、前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップ（ステップＳ１２０）と、前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップ（ステップＳ１３０）と、前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップ（ステップＳ１４０）とを有する。以下、各ステップについて、詳しく説明する。
【００３４】
（ステップＳ１１０）
まず、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末が準備される。ここで、本発明の場合、ホウ素を含まない第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、ホウ素を含む第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にあるという特徴を有する。第１および第２の粉末の平均粒径をこのような範囲に調整することにより、後述のステップＳ１４０の処理の後に、マトリクス中にＭ３Ｂ２型分散物が適正に分散された、高硬度および高強度の合金を得ることが可能となる。
【００３５】
なお、第２の粉末の平均粒径が１００μｍを超えると、そのような高硬度および高強度の合金を得ることができなくなる。より具体的には、最終的に得られる合金部材が、十分に固化されず、簡単にぼろぼろと崩れるような形態になってしまう。特に、第２の粉末の平均粒径は、２５μｍ〜６３μｍの範囲（例えば４５μｍ程度）にあることが好ましい。
【００３６】
第１の粉末は、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブデン）、または両者を含む粉末であっても良い。
【００３７】
一方、第２の粉末は、ＮｉｘＢ（ニッケルボロン）、ＣｏｘＢ（コバルトボロン）、ＦｅｘＢ（鉄ボロン）、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ（ニッケルクロムボロン）、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（ニッケルクロムシリコンボロン）、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ（コバルトクロムボロン）、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（コバルトクロムシリコンボロン）、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ（鉄クロムボロン）、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ（鉄クロムシリコンボロン）、またはこれらの２種以上を含んでも良い。なお、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す。例えば、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂは、Ｎｉをバランス元素として、Ｃｒを８ｗｔ％〜１２ｗｔ％、Ｓｉを４ｗｔ％〜５ｗｔ％、Ｂを３ｗｔ％〜８ｗｔ％含んでも良い。例えば、Ｃｒが１０ｗｔ％、Ｓｉが４．５ｗｔ％、Ｂが８ｗｔ％で、残りがＮｉの場合、ａ＝１．８、ｂ＝０．２６、ｃ＝０．２２となる。
【００３８】
第２の粉末は、さらに、上記以外の微量元素、例えばＣ（炭素）などを含んでも良い。
【００３９】
なお、第１の粉末と第２の粉末の混合割合は、最終的に得られる合金部材の組成に基づいて定められるため、特に限定されない。例えば、第１の粉末に、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を使用する場合、第１の粉末と、第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されても良い。これにより、最終的にＭＩ１ＭＩＩ２Ｂ２で表される分散物を含む合金が得られる。ここで、ＭＩＩは、Ｗおよび／またはＭｏであり、ＭＩは、例えばＮｉ、Ｃｏおよび／またはＦｅ等である。
【００４０】
（ステップＳ１２０）
次に、第１の粉末および第２の粉末が混合され、混合粉末が得られる。混合の方法は、特に限られない。ただし、本発明では、混合の際に、メカニカルアロイング処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。
【００４１】
なお、混合の際に、さらに結合剤を添加しても良い。結合剤の種類は、特に限られず、有機系結合剤および無機系結合剤のいずれも使用することができる。
【００４２】
（ステップＳ１３０）
次に、得られた混合粉末が成形型内で成形され、これにより、所望の形状の成形体が得られる。ここで、本発明では、成形の際に、ＨＩＰ処理装置のような大がかりな処理装置は必要ではないことに留意する必要がある。成形は、室温で、例えば、成形型内に混合粉末を投入し、この混合粉末に押圧を加えることにより、実施しても良い。
【００４３】
（ステップＳ１４０）
次に、前記成形体が熱処理される。本発明では、熱処理は、減圧環境下で実施される。減圧環境は、例えば、真空度が２６０Ｐａ程度の低真空環境であっても、真空度が２０Ｐａ程度の高真空環境であっても良い。
【００４４】
熱処理条件は、合金の重量および／または組成等によっても異なるが、熱処理温度は、例えば、１２００℃〜１３００℃程度であり、熱処理時間は、例えば、３０分から１２時間程度であっても良い。
【００４５】
これにより、Ｍ３Ｂ２型分散物を含む、所望の形状合金部材が形成される。
【００４６】
なお、ステップＳ１２０において、有機系結合剤を使用した場合、この結合剤を除去するため、ステップＳ１４０の前に、予め、前記成形体を予備加熱するステップを実施しても良い。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００４８】
（実施例１）
以下の方法で、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ合金マトリクス中にＮｉＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材を作製した。
【００４９】
まず、平均粒径が１７．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径４５μｍのＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｎｉ−１０ｗｔ％Ｃｒ−４．５ｗｔ％−８ｗｔ％Ｂとした。
【００５０】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００５１】
次に、得られた混合物を鉄鋼製の成形型の収容部に投入した。収容部は、成形型の中央部分において、上下に貫通された開口として構成され、成形型の収容部の寸法は、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍであった。
【００５２】
次に、室温で、成形型の収容部の上下方向から、混合物に押圧を加え、混合物を成形した。押圧（荷重）は、１００ＭＰａとした。
【００５３】
次に、得られた成形体を成形型から取りだし、成形体を熱処理した。熱処理は、真空度２０Ｐａの減圧環境下で、成形体を１２７０℃に６０分保持することにより実施した。
【００５４】
これにより、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍの合金部材が得られた（成形型の収容部の寸法に比べて多少収縮した）。合金部材には、外観上、特に欠けや割れ、および焼結不十分箇所等は、認められず、合金部材は、健全な状態であった。
【００５５】
得られた合金部材のＸ線回折分析の結果、合金部材は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉをマトリクスとし、これにＮｉＷ２Ｂ２が分散された合金であることが確認された。
【００５６】
次に、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施した。
【００５７】
硬度は、試験数Ｎを５とし、５回の平均値で評価した。
【００５８】
測定の結果、合金部材の硬度は、ロックウェル硬度で６０ＨＲｃ以上であり、高硬度の合金部材が得られていることがわかった。
【００５９】
合金部材の抗折力は、３点曲げ試験により評価した。サンプルは、前述の合金部材を切り出して、縦７．８ｍｍ×横３ｍｍ×全長４０ｍｍの寸法としたものを使用した。支点間距離は、２０ｍｍとした。サンプルの表面（７．８ｍｍ×４０ｍｍの面）に対して、上方向から１ｍｍ／分の速度で、支点間の中心位置に荷重を印加し、サンプルが破損するときの応力を測定した。試験数Ｎは、５とし、５回の測定応力の平均値をそのサンプルの抗折力とした。
【００６０】
測定の結果、合金部材の抗折力は、１３００ＭＰａ以上であり、高強度の合金部材が得られていることがわかった。
【００６１】
評価結果を表１にまとめて示す。
【００６２】
【表１】
なお、この表には、第１および第２の粉末の組成、ならびにこれらの粉末の平均粒径についても同時に示した。
【００６３】
（実施例２）
実施例１と同様の方法により、実施例２に係る合金部材を作製した。ただし、実施例２では、Ｎｉマトリクス中にＮｉＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材を作製した。
【００６４】
まず、平均粒径が１３．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径４５μｍのＮｉ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｎｉ−８ｗｔ％Ｂとした。
【００６５】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００６６】
以降の成形工程、熱処理工程は、前述の実施例１と同様の方法により実施した。
【００６７】
最終的に得られた合金部材には、外観上、特に欠けや割れ、および焼結不十分箇所等は、認められず、合金部材は、健全な状態であった。
【００６８】
また、得られた合金部材のＸ線回折分析の結果、合金部材は、Ｎｉをマトリクスとし、これにＮｉＷ２Ｂ２が分散された合金であることが確認された。
【００６９】
次に、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施した。結果を表１の実施例２の欄に示す。この結果から、合金部材の硬度は、ロックウェル硬度で６０ＨＲｃ以上であり、高硬度の合金部材が得られていることがわかった。また、合金部材の抗折力は、１３００ＭＰａ以上であり、高強度の合金部材が得られていることがわかった。
【００７０】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、比較例１に係る合金部材を作製した。ただし、比較例１では、Ｃｏマトリクス中にＣｏＷ２Ｂ２粒子が分散された合金部材の製作を試みた。
【００７１】
まず、平均粒径が１７．５μｍのタングステン粉末（第１の粉末：純度９９．８％）と、平均粒径１２５μｍのＣｏ−Ｂ合金粉末（第２の粉末）とを準備した。第２の粉末の組成は、Ｃｏ−１０ｗｔ％Ｂとした。
【００７２】
次に、乳鉢に、第１の粉末１５．９５ｇと、第２の粉末１１．５５ｇとを入れ、さらに有機結合剤を加え、これらを乳棒で混合した。有機結合剤には、流動パラフィンを使用し、有機結合剤の量は、第１および第２の粉末の総量に対して、１．５ｗｔ％とした。混合物中のタングステンとホウ素のモル比（Ｗ：Ｂ）は、１：１であった。
【００７３】
次に、得られた混合物を鉄鋼製の成形型の収容部に投入した。収容部は、成形型の中央部分において、上下に貫通された開口として構成され、成形型の収容部の寸法は、縦約１０ｍｍ×横約５０ｍｍ×高さ約１０ｍｍであった。
【００７４】
次に、室温で、成形型の収容部の上下方向から、混合物に押圧を加え、混合物を成形した。押圧（荷重）は、１００ＭＰａとした。
【００７５】
得られた成形体を成形型から取り出した。しかしながら、この成形体は、手で軽く触れただけで、簡単にぼろぼろと崩れるような状態であり、以降の熱処理工程に供することはできなかった。このため、得られた合金部材を用いて、硬度および抗折力の評価を実施することはできなかった。
【００７６】
このように、本発明による方法で製作された合金部材は、健全な状態を有し、さらに高い硬度と高い強度を兼ね備えることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、例えば、ダイカストマシンのプランジャースリーブ、射出成形機のシールリングや逆止リング、および各種装置の圧延ロールなど、耐摩耗性が必要となる部材等に適用することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、
（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップであって、前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある、ステップと、
（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記第１の粉末は、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記第１の粉末と、前記第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２の粉末は、ＮｉｘＢ、ＣｏｘＢ、ＦｅｘＢ、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、またはこれらの２種以上を含む（ここで、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す）ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＮｉＷ２Ｂ２、ＮｉＭｏ２Ｂ２、ＣｏＷ２Ｂ２、ＣｏＭｏ２Ｂ２、ＦｅＷ２Ｂ２、およびＦｅＭｏ２Ｂ２の群から選定された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）のステップは、さらに結合剤を添加するステップを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記（ｄ）のステップは、２６０Ｐａ以下の減圧環境下で実施されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
前記（ｄ）のステップは、最高温度が１２００℃〜１３００℃の温度範囲で実施されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記合金は、マトリクス材料として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、またはこれらの２種以上を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、１３００ＭＰａ以上の抗折力を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、６０ＨＲｃ以上のロックウェル硬度を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１】
Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金の製造方法であって（Ｍは、１または２種以上の金属元素であり、Ｂは、ホウ素である）、
（ａ）少なくとも、ホウ素を含まない第１の粉末、およびホウ素を含む第２の粉末を準備するステップであって、前記第１の粉末は、平均粒径が１３．５μｍ〜１７．５μｍの範囲にあり、前記第２の粉末は、平均粒径が１００μｍ以下の範囲にある、ステップと、
（ｂ）前記第１の粉末および第２の粉末を混合して、混合粉末を得るステップと、
（ｃ）前記混合粉末を成形型に入れ、前記混合粉末を成形し、成形体を得るステップと、
（ｄ）前記成形体を減圧環境下で熱処理して、所望の形状の前記合金を得るステップと、
を有することを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記第１の粉末は、Ｗ（タングステン）および／またはＭｏ（モリブデン）を含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記（ｂ）のステップにおいて、前記第１の粉末と、前記第２の粉末は、（Ｗ＋Ｍｏ）：Ｂが０．７５：１〜１．１：１（ｍｏｌ比）の範囲となるように混合されることを特徴とする請求項２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記第２の粉末は、ＮｉｘＢ、ＣｏｘＢ、ＦｅｘＢ、（ＮｉａＣｒｂ）Ｂ、（ＮｉａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂ）Ｂ、（ＣｏａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂ）Ｂ、（ＦｅａＣｒｂＳｉｃ）Ｂ、またはこれらの２種以上を含む（ここで、ｘ、ａ、ｂおよびｃは、正の数を表す）ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項５】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物は、ＮｉＷ２Ｂ２、ＮｉＭｏ２Ｂ２、ＣｏＷ２Ｂ２、ＣｏＭｏ２Ｂ２、ＦｅＷ２Ｂ２、およびＦｅＭｏ２Ｂ２の群から選定された少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項６】
前記（ｂ）のステップは、さらに結合剤を添加するステップを有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項７】
前記（ｄ）のステップは、２６０Ｐａ以下の減圧環境下で実施されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項８】
前記（ｄ）のステップは、最高温度が１２００℃〜１３００℃の温度範囲で実施されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項９】
前記合金は、マトリクス材料として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ−Ｃｒ、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｃｒ、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｓｉ、Ｆｅ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｒ−Ｓｉ、またはこれらの２種以上を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、１３００ＭＰａ以上の抗折力を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｍ３Ｂ２型分散物を含む合金は、６０ＨＲｃ以上のロックウェル硬度を有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一つに記載の製造方法。
【図１】
【公開番号】特開２０１１−２５２１９５（Ｐ２０１１−２５２１９５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２６３０４（Ｐ２０１０−１２６３０４）
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１日（２０１０．６．１）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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