[发明专利]合金部件、该合金部件的制造方法以及使用该合金部件的制造物

说明书

本发明提供合金部件、其制造方法以及使用该合金部件的制造物，该合金部件使用具有高机械强度和高耐蚀性的高熵合金，合金组成、微细组织的均质性优异，且形状控制性优异。本发明所涉及的合金部件的特征在于，具备下述化学组成：分别以5原子％以上35原子％以下的范围含有Co、Cr、Fe、Ni、Ti各元素，并以超过0原子％且8原子％以下的范围含有Mo，余量包含不可避免的杂质；在母相结晶中分散析出有平均粒径100nm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积造形法制作的合金部件和该合金部件的制造方法、以及使用该合金部件的制造物。

背景技术

近年来，作为与现有的合金(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)的技术理念完全不同的新技术理念的合金，提出了高熵合金(High EntropyAlloy，HEA)。HEA定义为由5种以上的主要金属元素(各自为5～35原子％)构成的合金，其已知表现出如下的特征。

例如，可以列举(a)吉布斯自由能公式中的混合熵项向负的方向增大，从而引起混合状态的稳定化，(b)因复杂的微细结构引起的扩散延迟，(c)因构成原子的尺寸差引起的高晶格应变所导致的高硬度化、机械特性的温度依赖性下降，(d)因多种元素共存所产生的复合影响(也称为“混合效应”)所导致的耐蚀性的提高等。

例如，在专利文献1(日本特开2002-173732)中，公开了一种高熵多元合金，其特征在于，在将多种金属元素铸造或合成而形成的高熵多元合金中，该合金含有5种至11种的主要金属元素，各种主要金属元素的摩尔数为合金总摩尔数的5％至30％。此外，记载了上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，能够提供一种高熵多元合金，其在铸造状态下，兼具比现有的碳钢、合金碳钢更高的硬度、更高的耐热性和更高的耐蚀性。

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

发明要解决的课题

但是，本发明人等对HEA进行了各种研究，发现HEA易于因合金组成的复杂性而产生锻造时的元素偏析、组织斑，难以得到均质的铸锭。合金部件中的元素偏析、组织斑会带来不同部位的特性的偏差，尤其是，存在延性等机械强度劣化、耐蚀性下降等有待解决的课题。

此外，HEA的硬度高且具有回火软化阻力，因而为难加工性，存在难以通过机械加工来制作成所希望形状的部件这样的问题。这在HEA部件的实用化、商用化中成为巨大的障碍，是有待解决的课题。

另一方面，如前所述，HEA具有现有合金所无法获得的具有吸引力的特征，因而强烈要求开发出合金组成、微细组织的均质性优异且形状控制性优异的HEA部件以及其制造方法。

因此，本发明的目的在于使用具有高机械特性和高耐蚀性的高熵合金(HEA)，提供合金组成和微细组织各自的均质性优异且形状控制性优异的合金部件、其制造方法以及使用该合金部件的制造物，以满足上述要求。

用于解决课题的方法

(I)本发明的一个实施方式提供一种合金部件，是使用高熵合金的合金部件，其特征在于，具有下述化学组成：分别以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，并以超过0原子％且8原子％以下的范围含有Mo(钼)，余量包含不可避免的杂质；

在母相晶粒中分散析出平均粒径100nm以下的极小粒子。

(II)本发明的另一个实施方式提供合金部件的制造方法，其为上述合金部件的制造方法，其特征在于，具有：