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非晶質合金の摩擦接合方法と接合部材 コモンズ 新技術説明会

国内特許コード P02P000033
整理番号 Y00-P419
掲載日 2003年5月27日
出願番号 特願2001-081745
公開番号 特開2002-283067
登録番号 特許第3821656号
出願日 平成13年3月21日(2001.3.21)
公開日 平成14年10月2日(2002.10.2)
登録日 平成18年6月30日(2006.6.30)
発明者
  • 河村 能人
  • 大野 恭秀
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 非晶質合金の摩擦接合方法と接合部材 コモンズ 新技術説明会
発明の概要 非晶質合金は、溶接すると、溶接部が結晶化するのみならず、その熱影響部まで結晶化してしまうために、一般的な金属材料のように溶接ができなかった。また、高温での原子拡散を利用する固相拡散接合法でも、原子拡散が活発に生じる高温まで加熱すると結晶化してしまい、非晶質相を保持したままでの接合はできなかった。非晶質合金材料同士の接合または非晶質合金材料と結晶材料との摩擦接合方法であり、加圧しながら、材料接合部に摩擦熱を発生させ、ガラス遷移温度以上に加熱して接合部の非晶質合金材料を過冷却液体状態にし、過冷却液体の粘性流動による接合界面近傍の超塑性変形による張り出し部を形成させ、過冷却液体の接合部における自己温度制御機能により、非晶質合金材料の接合部の結晶化を避けて、接合を行う摩擦接合方法。
産業上の利用分野
本発明は、非晶質合金材料同士および非晶質合金材料と結晶材料との接合を可能とする摩擦接合法の技術に関するものであり、非晶質合金材料の応用範囲を拡げるものである。
特許請求の範囲 【請求項1】加熱速度0.67K/s の場合に、ガラス遷移現象を示し、ガラス遷移温度と結晶化温度の差が30K 以上である非晶質合金材料同士の接合または該非晶質合金材料と結晶材料との接合を、両材料の接合面を加圧しながら回転させることにより発生する摩擦熱を利用して行う摩擦接合方法において、
摩擦圧力を10MPa 以上かつ500 MPa 以下、
摩擦時間を60秒以下とし、
摩擦熱により両材料の接合界面近傍の非晶質合金材料を過冷却液体状態にするとともに、過冷却液体の粘性流動による超塑性変形を該摩擦圧力により生ぜしめることにより接合界面近傍の両材料を同時に接合界面の外側に張り出させることによって
接合界面の酸化皮膜を破壊、分断し、かつ張り出し材とともに接合界面から外部に排出することにより新生面で接合し、かつ過冷却液体の接合部における自己温度制御機能により、非晶質合金材料の接合部の結晶化を避けて、接合を行うことを特徴とする摩擦接合方法。
【請求項2】 接合界面近傍の超塑性変形により、張り出し長さが0.2r(rは接合材の半径)以上の張り出しを形成することを特徴とする請求項1記載の接合方法。
【請求項3】 両材料の接合面の周縁部に45°以下のテーパーのエッジを付けることにより、パイプ材または丸棒材の接合を行うことを特徴とする請求項1又は2記載の接合方法。
【請求項4】 回転を止めると共にアップセット圧力を付加させることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の接合方法。
【請求項5】 請求項1乃至のいずれかに記載の接合方法によって接合された非晶質合金材料同士または非晶質合金材料と結晶材料とからなる接合部材。
産業区分
  • 加工
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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