(57)【要約】【課題】  低熱膨張性に加えて、高耐摩耗性を示す低熱膨張材料及びこの製造方法を提供することにある。【解決手段】  合金原料として、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物を含有し、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させてなることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料、及び、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる合金原料を１７７３〜２０２３Ｋで溶解して、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合金原料として、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物を含有し、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させてなることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料。
【請求項２】
Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％、Ｃｏ：０．０１〜１６重量％及びＭｇ：０．０１〜０．１重量％からなる群から選択される一種以上の合金原料を含有することを特徴とする請求項１に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料。
【請求項３】
Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる合金原料を１７７３〜２０２３Ｋで溶解して、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法。
【請求項４】
前記合金原料が、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％、Ｃｏ：０．０１〜１６重量％及びＭｇ：０．０１〜０．１重量％からなる群から選択される一種以上の合金原料を含有することを特徴とする請求項３に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法。
【請求項５】
Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる合金原料を１７７３〜２０２３Ｋで溶解後、Ｍｇを全重量に対して０．０１〜０．１重量％の割合となるように添加した後鋳造することにより、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法。
【請求項６】
前記鋳造の後、鋳放し又は１２７３Ｋ〜１４２３Ｋに加熱後急冷する熱処理を施すことを特徴とする請求項５記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法。
【請求項７】
前記合金原料が、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％及び／又はＣｏ：０．０１〜１６重量％を含有することを特徴とする請求項５又は６に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐摩耗性に優れた球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料及びこの製造方法に関する。
本発明の目的は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金基地中に、高硬度の球状バナジウム炭化物を晶出・分散させることにより、低熱膨張性に加えて、高耐摩耗性を示す低熱膨張材料及びこの製造方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
近年、超精密加工を達成するために、要求される加工精度がミクロンオーダーからサブミクロンオーダーにまで高まっている。このような超精密加工を実現するには、精密加工機械の精度が問題となる。
精密加工機械の精度の維持・向上には、温度による精密加工機械の寸法変化を抑制することが必要である。このために、精密加工機械を構成する材料として、温度による寸法変化の少ない材料、即ち低熱膨張材料が使用されている。
【０００３】
低熱膨張材料としては、インバー（Ｆｅ−３６．５％Ｎｉ）やスーパーインバー（３２％Ｎｉ−５％Ｃｏ−Ｆｅ）が知られている。
インバーの熱膨張係数は、室温付近で約１．２×１０−６／Ｋ、スーパーインバーの熱膨張係数は、室温付近で約０．１×１０−６／Ｋであり、温度による寸法変化が少ないことから、標準尺や測量尺などの測定機器に用いられてきた。
しかしながら、インバーやスーパーインバーなどの低熱膨張材料は、切削加工性が悪く、高い寸法精度の製品を効率的に製造することが困難であった。また鋳造性が悪く、鋳造品として使用されることは少なかった。
【０００４】
一方、インバーなどの二元系合金やスーパーインバーなどの三元系合金に、各種元素を添加することにより、上記欠点の解消を目指した低熱膨張材料が提案されている。
例えば、特許文献１には、Ｃ：０．５％超〜１．５％未満、Ｓｉ：０．５％〜１．５％、Ｍｎ：１．０％以下、Ｎｉ：２５．０％〜３２．０％、Ｃｏ：６．５％超〜１３．０％からなり、前記組成においてＮｉ＋Ｃｏの範囲が３３．０％〜４０．０％未満、残部は鉄及び不可避的元素からなる低熱膨張材料が開示されている。
特許文献２には、Ｃ：０．３〜２．５％、Ｓｉ：０．８％以下、Ｍｎ：１．０％以下、Ｎｉ：２５〜４０％、Ｃｏ：９．０％以下であって、ＮｉとＣｏとの合計量が３３〜４３％、ＭｇまたはＣａを０．１％以下、希土類元素を０．２％以下、Ｎｂ，Ｔｉ，Ｚｒ，ＴａおよびＨｆから選択される少なくとも１種の炭化物形成元素を２．０％以下含有し、残部Ｆｅおよび不純物からなる低熱膨張材料が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１５８５４２号公報
【特許文献２】特開平８−２６９６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インバー、スーパーインバー、或いは特許文献１及び２に開示される従来の低熱膨張材料は、低熱膨張性を示すものの、耐摩耗性に劣り、機械的強度に優れた低熱膨張材料ではなかった。
本発明の解決課題は、耐摩耗性などの機械的強度に優れた低熱膨張材料及びこ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】
【０００７】
請求項１に係る発明は、合金原料として、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物を含有し、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させてなることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料に関する。
請求項２に係る発明は、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％、Ｃｏ：０．０１〜１６重量％及びＭｇ：０．０１〜０．１重量％からなる群から選択される一種以上の合金原料を含有することを特徴とする請求項１に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料に関する。
請求項３に係る発明は、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる合金原料を１７７３〜２０２３Ｋで溶解して、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法に関する。
請求項４に係る発明は、前記合金原料が、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％、Ｃｏ：０．０１〜１６重量％及びＭｇ：０．０１〜０．１重量％からなる群から選択される一種以上の合金原料を含有することを特徴とする請求項３に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法に関する。
請求項５に係る発明は、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる合金原料を１７７３〜２０２３Ｋで溶解後、Ｍｇを全重量に対して０．０１〜０．１重量％の割合となるように添加した後鋳造することにより、組織中に球状のバナジウム炭化物を晶出させることを特徴とする球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法に関する。
請求項６に係る発明は、前記鋳造の後、鋳放し又は１２７３Ｋ〜１４２３Ｋに加熱後急冷する熱処理を施すことを特徴とする請求項５記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法に関する。
請求項７に係る発明は、前記合金原料が、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％及び／又はＣｏ：０．０１〜１６重量％を含有することを特徴とする請求項５又は６に記載の球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料の製造方法に関する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る低熱膨張材料及びこの製造方法は、鉄−ニッケル合金や鉄−ニッケル−コバルト合金基地中に、高硬度の球状バナジウム炭化物を晶出・分散させているので、低熱膨張材料として汎用されているインバーやスーパーインバーなどと略同等の低熱膨張性を有するとともに、インバーやスーパーインバーなどの低熱膨張材料が持ち合わせていない高耐摩耗性を示す低熱膨張材料及びこの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る耐摩耗性に優れた球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料及びこの製造方法について詳述する。
本発明に係る球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料は、Ｃ：１．５〜４．０重量％、Ｖ：６〜１５重量％、Ｓｉ：０．２〜４．０重量％、Ｎｉ：２０〜３７重量％、残部鉄（Ｆｅ）及び不可避不純物からなる。
【００１０】
Ｃ及びＶは、球状のバナジウム炭化物を晶出させるために配合される。
炭素（Ｃ）の含有量は、１．５〜４．０重量％、好ましくは１．９〜３．５重量％、より好ましくは２．１〜３．３重量％とされる。
Ｃの含有量が１．５重量％未満の場合、球状化不良のバナジウム炭化物が多くなり、１．５重量％を超えるとバナジウム炭化物の球状化が安定化する。
Ｃの含有量が４．０重量％を超えると、一部のＣはＦｅ−Ｃ系板状炭化物（セメンタイト）となり、機械的強度が低下する場合がある。
【００１１】
バナジウム（Ｖ）の含有量は、６．０〜１５重量％、好ましくは８〜１４重量％、より好ましくは、９〜１３．５重量％とされる。
Ｖの含有量が６．０重量％未満の場合、バナジウム炭化物を球状で晶出させることができず、１５重量％を超えて配合しても、それ以上の効果は期待できず、逆に偏析を起しやすくなり、いずれの場合も好ましくない。
また、球状のバナジウム炭化物は、ＶとＣの原子数比が約１：１（重量比４．２５：１）であるため、Ｖの含有量がＣの含有量の３〜６重量倍、好ましくは３．５〜５．５重量倍、より好ましくは約４重量倍になるように配合するとよい。
【００１２】
ケイ素（Ｓｉ）は溶解鋳造性、或いは耐摩耗性などの機械的特性向上のために配合される。
ケイ素（Ｓｉ）は溶解時の酸化防止と脱酸および鋳造性確保のために配合される。Ｓｉの含有量は０．２〜４．０重量％、好ましくは０．５〜４．０重量％、より好ましくは０．５〜２．０重量％とされる。この理由は、０．２重量％未満の場合、Ｖの歩留りを悪化させるためにＳｉ含有による効果を発揮することができず、一方、４．０重量％を超えると耐摩耗性が低下してしまい、いずれの場合も好ましくない。
【００１３】
ニッケル（Ｎｉ）は熱膨張係数の低下のために配合される。
Ｎｉの含有量は２０〜３７重量％、好ましくは２０〜３５重量％、より好ましくは２３〜３５重量％とされる。この理由は、Ｎｉの含有量が２０重量％未満の場合、熱膨張係数が高値となり好ましくなく、３７重量％を超えて含有すると、室温以下のような低温度域での熱膨張係数が高値となり、いずれの場合も好ましくない。
【００１４】
以上の合金元素が主成分である鉄（Ｆｅ）に含有させる必須成分である。
【００１５】
さらに、本発明では上記した必須成分に加えて、Ｍｎ：０．０４〜０．３重量％、Ｃｏ：０．０１〜１６重量％及びＭｇ：０．０１〜０．１重量％からなる群から選択される一種以上の合金原料を含有することができる。
【００１６】
マンガン（Ｍｎ）を含有すると、耐摩耗性などの機械的特性をより向上することができる。
マンガン（Ｍｎ）を含有すると、耐摩耗性などの機械的特性をより向上することができる。  Ｍｎの含有量は０．０４〜０．３重量％、好ましくは０.０４〜０．２５重量％、より好ましくは０.０４〜０．２重量％とされる。
この理由は、０．０４重量％未満の含有量では、耐摩耗性などの機械的特性を向上させることができず、また０．３重量％を超えて含有すると、熱膨張係数が高値となるため、いずれの場合も好ましくない。
【００１７】
コバルト（Ｃｏ）を含有すると、熱膨張係数を低下させることができる。
Ｃｏの含有量は０．０１〜１６重量％、好ましくは０．１〜１２重量％、より好ましくは１〜１２重量％とされる。
この理由は、０．０１重量％未満の含有量では、熱膨張率の低減効果が低く、また１６重量％を超えて含有すると、逆に室温以下のような低温度域での熱膨張係数が高値となるため、いずれの場合も好ましくない。
【００１８】
マグネシウム（Ｍｇ）を含有すると、バナジウム炭化物の球状化を促進することができる。
Ｍｇの含有量は０．０１〜０．１重量％、好ましくは０．０２〜０．０８重量％、より好ましくは０．０３〜０．０８重量％とされる。この理由は０．０１重量％未満の場合にはバナジウム炭化物の球状化を促進することができず、また０．１重量％を超えることはマグネシウムの酸化物が多く散在することになり材質上好ましくない。
【００１９】
尚、本発明では、上記した成分にＰ及びＳを含有しても構わない。
リン（Ｐ）の含有量は０．０２〜０．１重量％、好ましくは０．０２〜０．０８重量％、より好ましくは０．０２〜０．０６重量％とされる。この理由は、０．０１重量％未満にすることは現在用いる材料上困難なことであり、一方、０．１重量％を超えると偏析や脆性を起すために、いずれの場合も好ましくない。
硫黄（Ｓ）の含有量は０．００６〜０．０８重量％、好ましくは０．０１５〜０．０５重量％とされる。この理由は、０．００６重量％未満にすることは現在用いる材料上困難なことであり、０．０８重量％を超えると、ＭｎＳ（硫化マンガン）を晶出しやすくなり、脆性を起すために、いずれの場合も好ましくない。
【００２０】
さらに、本発明では上記した各成分に加えて、（ａ）Ｍｏ：０．５〜４．０重量％、（ｂ）Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｎｂからなる群から選択される少なくとも二種以上の合金元素：０．５〜３．５重量％、（ｃ）Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒからなる群から選択される少なくとも二種以上の合金元素：０．０１〜０．１重量％、の（ａ）〜（ｃ）の中から選択された一以上の合金元素を配合することができる。
【００２１】
本発明に係る球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料を製造するには、上記組成からなる合金原料を、気泡化反応温度で溶解した後、鋳造すればよい。
気泡化反応温度は１７７３〜２０７３Ｋ、好ましくは１７７３〜１９５０Ｋ、より好ましくは１８７３〜１９５０Ｋである。
溶解温度が１７７３Ｋ未満であると、球状バナジウム炭化物が形成されず、非球状バナジウム炭化物がマトリックス中に晶出するために、耐摩耗性を向上することができない。また、処理溶湯の流動性が悪化し、鋳造することが困難となる。
溶解温度が２０７３Ｋを超えると、球状バナジウム炭化物の形成には影響を与えないが、合金原料の歩留まりが悪化する場合がある。
【００２２】
さらに、Ｍｇを含有させる場合、前述のように他の合金原料とともに気泡化反応温度で溶解した後、鋳造しても構わないが、球状バナジウム炭化物の晶出を促進させるために、Ｍｇを除く上記組成からなる合金原料を、気泡化反応温度で溶解した後、Ｍｇを添加して鋳造を行うことが好ましい。
Ｍｇは沸点（１３７３Ｋ）が比較的低いために、１７７３〜２０７３Ｋの溶湯中では気泡となる。Ｍｇ添加により、積極的に溶湯中にＭｇ気泡の微細な球状空間を分散させ、この気泡の球状空間に共有結合性の球状バナジウム炭化物を優先的に晶出させることで、球状バナジウム炭化物の晶出を促進させ、さらに球状バナジウム炭化物をマトリックス中に均一に分散させることができる。この理由により、Ｍｇは炭化物の球状化能が極めて高く、本合金には重要な要素である。
Ｍｇは、純マグネシウム、Ｍｇ合金、Ｍｇの塩化物、Ｍｇのフッ化物等を使用することができ、Ｍｇ合金としては、塊状又はブリケットのＭｇ−Ｎｉ、Ｍｇ−Ｆｅ、Ｍｇ−Ｓｉ−Ｆｅ、Ｍｇ−Ｃｕ、Ｍｇ−Ａｌなどを例示することができる。
【００２３】
上記組成からなる球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料は、常法に準じて、鋳型内に溶湯を注ぎ込み、その後冷却する鋳放しにより得ることができる。
また、１２７３Ｋ〜１４２３Ｋに加熱後水中に急冷する熱処理を施すことも可能である。熱処理を施すことによって、鋳放しにより製造した場合に比べて、熱膨張係数を低下させることができ、低熱膨張性を向上させることができる。
【００２４】
本発明に係る球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料は、基地中に硬質な炭素粒子である球状バナジウム炭化物が略均一に分散して含まれている。このために、低熱膨張性を示すとともに、耐摩耗性などの機械的特性に優れた低熱膨張材料である。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例を示して本発明をより詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例により何ら限定されるものではない。
【００２６】
表１に記載した組成に従い、実施例１〜２６の各試料を以下の方法で調製した。
まず各合金元素を、５ｋｇ高周波誘導炉（マグネシア坩堝）を用いて１９２３Ｋに昇温して溶解した。１８７３Ｋで鋳型内（試料部サイズ:６０×７０×１０ｍｍ）に溶湯を注ぎ込み、その後冷却する鋳放しにより、ミクロ組織観察試験片、機械的試験片（５５×５５×１０ｍｍ）及び耐摩耗性試験片（２５×５０×１０ｍｍ）を採取した。
また、熱処理試料は上記溶解鋳造により得られた試料を１２７３Ｋ〜１４２３Ｋに加熱後水中に急冷することで得た。
【００２７】
尚、比較例１としては、ＳＳ４００と呼称される一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ Ｇ−３１０１）を、比較例２としては、インバー（Ｆｅ−３６％Ｎｉ）を、比較例３としてはスーパーインバー（Ｆｅ−３２％Ｎｉ−５％Ｃｏ）を、比較例４としては、黒鉛鋼系低熱膨張材（Ｆｅ−０．２〜１．０％Ｃ−３６％Ｎｉ）を、それぞれ用いた。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
［試験例１：光学顕微鏡観察］
ミクロ組織の観察のために、上記調製した各実施例の供試材の側部より１２ｍｍ部を切断して、研磨後、光学顕微鏡で観察した。
各実施例の顕微鏡写真をそれぞれ図１〜２１に示す。尚、図１〜２１中、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料の顕微鏡写真であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料の顕微鏡写真である。
【００３０】
図１〜２１に示されるように、実施例の各試料では、組織中に球状のバナジウム炭化物が晶出していることが確認された。
【００３１】
［試験例２：硬さ試験（ＨＶ）］
実施例１〜２６及び比較例１〜４の試料のビッカーズ硬さを測定した。結果を表２に記載する。
【００３２】
［試験例３：硬さ試験（ＨＲＣ）］
実施例１〜２６の試料の硬度を、「ロックウェル硬さ（ＨＲ）」の「Ｃスケール」（ＨＲＣ）を用いて測定した。試験方法は、「ＪＩＳ Ｚ−２２４５」に示される「ロックウェル硬さ試験方法」（ダイヤモンド圧子又は球圧子を用いて、まず基準荷重を加え、次に試験荷重を加え、再び基準荷重に戻したとき、前後２回の基準荷重における圧子の侵入深さの差によって定義式から求める）に準じて試験を行った。結果を表２に記載する。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表２に示されるとおり、本発明に係る球状バナジウム炭化物含有低熱膨張材料は、比較例の低熱膨張材料に比べて、硬度が高いことが確認された。
【００３５】
［試験例３：耐摩耗試験］
理研−大越式迅速摩耗試験機（ＪＴトーシ株式会社製）を用いて、以下の条件で摩耗試験を行った。尚、この摩耗試験機は、回転円盤を平面試料に押し付けて摩耗させ、そのときの摩耗痕の体積から摩耗量を測定する試験機である。
（摩耗試験条件）
荷重：1kgf，2kgf，4kgf
摩擦速度：0.59ｍ/min，1.09ｍ/min，2.28ｍ/min
摩擦相手材：Ｓ45Ｃ未処理
摩擦距離：600ｍ
無潤滑、大気中
【００３６】
耐摩耗試験の結果を図２２〜２７に示す。図２２〜２７に示されるように、各実施例の試料はいずれも、比較例１〜４の試料に比べて摩耗量が少なく、耐摩耗性に優れることが確認された。
【００３７】
また、図２８〜３０に、耐摩耗試験に供した各試料の摩耗体積と、ロックウェル硬さ試験の結果の相関関係を示す。
耐摩耗試験の全ての条件下において、硬度が高い試料ほど摩耗量が少なく、硬度と摩耗性との間に相関関係が見られた。
【００３８】
［試験例４：熱膨張率の測定］
熱膨張率測定機（ブルカーエイエックスエス(株)製、ＴＤ5020Ｓ）を用いて、以下の条件で熱膨張率を測定した。
（熱膨張率測定条件）
示差熱膨張計：水平示差熱検出方式
基準試料：アルミナ
加熱速度：２０Ｋ/ｍｉｎ
測定試料長さ：20ｍｍ
荷重：10ｇ
測定温度範囲：室温より４７８Ｋ（２０５℃）まで
測定雰囲気：大気中
測定試料長さ：２０ｍｍ
【００３９】
各試料の、３２３〜３７３Ｋの平均熱膨張率、３０３〜３７３Ｋの平均熱膨張率、３０３〜４７３Ｋの平均熱膨張率を、表３に示す。
また図３１〜３６に、各試料の熱膨張率の測定結果を示す。
【００４０】
【表３】
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【００４１】
図３１は、実施例５，９，１８，２４と比較例２〜４の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３１に示されるように、本発明に係る低熱膨張材料は、汎用の低熱膨張材料である比較例２〜４と略同等の低熱膨張性を示すことが分かる。比較例２や３は、低温域では膨張係数が低いが、高温域になるほど膨張係数が大きくなる傾向にある。本発明に係る低熱膨張材料は、高温域においても、低温域と略同等の膨張係数を示すことが分かる。
【００４２】
図３２は、実施例５、１２〜１４の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３３は、実施例２、８〜１１の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３４は、実施例１５〜２０の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３５は、実施例２１〜２５の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３６は、各実施例における、コバルト添加量と平均熱膨張率との関係を示すグラフである。
図３２〜３５に示されるように、コバルトを添加することによって、熱膨張係数が低下して、低熱膨張性が向上することが確認された。コバルトの添加量が多いほど、特に高温域における熱膨張係数の低下に効果があることが分かった。
【００４３】
図３７は、実施例１〜５の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３７に示されるように、ニッケルの含有量を高めることによって、高温域における熱膨張係数を低下できることが分かる。
【００４４】
図３８は、実施例５〜７の平均熱膨張率を示すグラフである。
図３８に示されるように、炭素含有量が増加するほど、熱膨張率が低下することが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施例１の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図２】実施例２の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図３】実施例３の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図４】実施例４の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図５】実施例５の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図６】実施例６の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図７】実施例７の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図８】実施例８の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図９】実施例９の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１０】実施例１０の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１１】実施例１２の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１２】実施例１３の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１３】実施例１４の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１４】実施例１５の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１５】実施例１６の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１６】実施例１７の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１７】実施例１８の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１８】実施例２１の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図１９】実施例２２の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図２０】実施例２３の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図２１】実施例２４の顕微鏡写真であり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料であり、（Ｂ）は熱処理を施して製造した試料である。
【図２２】実施例５，９，１８，２４及び比較例１〜４の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２３】実施例１〜５の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２４】実施例５，１２〜１４の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２５】実施例２，８〜１１の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２６】実施例１５〜１８の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２７】実施例２１〜２４の耐摩耗試験の結果を、摩耗速度との関係で示すグラフと、荷重との関係で示すグラフである。
【図２８】耐摩耗試験に供した試料のロックウェル硬さと摩耗体積との相関関係を示すグラフである。
【図２９】耐摩耗試験に供した試料のロックウェル硬さと摩耗体積との相関関係を示すグラフである。
【図３０】耐摩耗試験に供した試料のロックウェル硬さと摩耗体積との相関関係を示すグラフである。
【図３１】実施例５，９，１８，２４と比較例２〜４の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３２】実施例５、１２〜１４の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は鋳放しにより製造した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｃ）は熱処理を施した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｄ）は熱処理を施した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３３】実施例２、８〜１１の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は鋳放しにより製造した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｃ）は熱処理を施した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｄ）は熱処理を施した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３４】実施例１５〜２０の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は鋳放しにより製造した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｃ）は熱処理を施した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｄ）は熱処理を施した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３５】実施例２１〜２５の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は鋳放しにより製造した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｃ）は熱処理を施した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｄ）は熱処理を施した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３６】各実施例における、平均熱膨張率とコバルト添加量との関係を示すグラフであり、（Ａ）は、３２３Ｋ〜３７３Ｋの平均熱膨張率とコバルト添加量との関係を示すグラフであり、（Ｂ）は、３０３Ｋ〜３７３Ｋの平均熱膨張率とコバルト添加量との関係を示すグラフであり、（Ｃ）は、３０３Ｋ〜４７３Ｋの平均熱膨張率とコバルト添加量との関係を示すグラフである。
【図３７】実施例１〜５の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は鋳放しにより製造した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は鋳放しにより製造した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｃ）は熱処理を施した試料における、３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｄ）は熱処理を施した試料における、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図３８】実施例５〜７の平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ａ）は３０３Ｋを基準温度とした各温度までの平均熱膨張率を示すグラフであり、（Ｂ）は、各温度から２０Ｋ上昇した場合の平均熱膨張率を示すグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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