(57)【要約】【課題】  タングステン−クロム合金が１０００℃以上で生じる相分離を他の金属と合金化することにより抑制し、タングステン本来の高融点の特徴を活かした耐酸化性を有するタングステン合金およびその製造方法を提供すること。【解決手段】  耐酸化性を有するタングステン合金は、タングステン（Ｗ）−クロム（Ｃｒ）固溶相の相分離を抑制する５質量％以上３０質量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と、１０質量％以上３０質量％以下のクロム（Ｃｒ）および残部が実質的にタングステン（Ｗ）からなる単相のタングステン−クロム−モリブデン合金であって、前記合金は１２００℃以下の加熱で単相を呈し、高温の大気雰囲気で酸化皮膜が形成される。【選択図】        図１
2006097068.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タングステン（Ｗ）−クロム（Ｃｒ）固溶相の相分離を抑制する５質量％以上３０質量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と、１０質量％以上３０質量％以下のクロム（Ｃｒ）および残部が実質的にタングステン（Ｗ）からなる単相のタングステン−クロム−モリブデン合金からなることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金。
【請求項２】
請求項１に記載された耐酸化性を有するタングステン合金において、前記合金は１２００℃以下の加熱で単相を呈し、高温の大気雰囲気で酸化皮膜が形成されることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金。
【請求項３】
請求項２に記載された耐酸化性を有するタングステン合金において、前記酸化皮膜は厚み１μｍ以上の三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）のみからなることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金。
【請求項４】
タングステンとクロムとモリブデンとを混合し、０．５質量％以上５質量％以下の有機バインダーを混合して、成形し、脱脂した後、１７００℃以上で焼結して、単相のタングステン合金を製造することを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定組成で単相のタングステン（Ｗ）−クロム（Ｃｒ）−モリブデン（Ｍｏ）合金とすることにより得られ、高温の大気雰囲気で材料が酸化され消耗・劣化が問題となる、例えば高温炉等に使用されるヒーター，ブロック，丸棒，線，板，パイプ，ボルトおよびナット等の高温構造部材に用いられる耐酸化性を有する高融点金属合金およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
タングステン（Ｗ）は、金属材料中で最も高融点（３３８０℃）で、且つ良好な機械的特性を兼ね備えるため、例えば、高温炉のヒーターや放電灯の電極等の高温構造部材として各方面で使用されている。
【０００３】
しかしながら、タングステンは酸素との親和力が大きく、酸化し易いという欠点がある。例えば、タングステンは、４００℃以上の大気雰囲気で酸化反応が過剰に起きる。そのため、タングステンを使用する際は使用雰囲気の制限を受け、高温の大気雰囲気では本来のタングステン材料が有する特性を活かすことが出来ず、実用性の面で制約のある材料となっている。
【０００４】
上述した酸化し易いという欠点は、タングステンの本質的性質であり、タングステン単体ではこれを防止することは不可能である。
【０００５】
そこで、従来においては、タングステンの耐酸化性を向上させたタングステン合金が種々提案されている。
【０００６】
例えば、非特許文献１には、タングステンに耐酸化性向上に効果のあるクロム（Ｃｒ）を添加し、Ｗ−５〜３０質量％Ｃｒ合金を作製している。得られた合金を３×３×７ｍｍの試験片に切り出し、最大温度１２００℃の大気中で耐酸化性の評価を行っている。その評価結果として、Ｗ−２０質量％Ｃｒ合金が酸化による消耗減量が少なく、耐酸化性に優れた合金であることが報告されている。
【０００７】
又、特許文献１にはタングステンに耐酸化性に効果のあるクロムを１５〜３５質量％、さらに耐酸化性を強化するシリコンあるいはアルミニウムを１〜１０質量％の添加により、タングステンの耐酸化性を向上させる技術が提案されている。
【０００８】
また、本発明者らは、特許文献２において、クロムを１０〜３０質量％、イットリウム酸化物、ランタン酸化物、あるいは、セリウム酸化物のうちの一種以上を１〜１０質量％、残部がタングステンおよび不可避の不純物からなる耐酸化性を有する酸化物分散型タングステン合金材料について提案している。さらに、本発明者らは、特許文献３にクロムを５〜３０質量％、及び白金族元素であるルテニウム、ロジウム、イリジウム、あるいは白金の内の少なくとも一種を１〜２０質量％含み、残部がタングステンおよび不可避不純物からなる耐酸化性を有するタングステン合金材料について提案している。
【０００９】
しかしながら、前述した非特許文献１のタングステン−クロム合金の場合、図３に示したタングステン−クロム平衡状態図（非特許文献２、参照）によれば、高温では全率固溶し単相の合金を形成するが、図３中に（α１＋α２）と記載されている半円内部の組成および温度では単相の合金であっても相の分離を引き起こすとされる。
【００１０】
例えば、Ｗ−２２質量％Ｃｒ合金の場合、１６７７℃を超えて加熱すれば単相の合金になるが、１６７７℃以下の加熱ではタングステンに富んだ相（α１）と、クロムに富んだ相（α２）の二相の合金になることを示している。また、１６７７℃を超えた加熱で単相の合金を作成したとしても、前記単相合金を１６７７℃以下、例えば、１５００℃で使用すると、いずれはタングステンに富んだ相（α１）とクロムに富んだ相（α２）に分離してしまうということである。更に、相分離した合金のうちクロムに富んだ相は酸素の合金内部への拡散を防止するクロム酸化物の皮膜を形成するが、タングステンに富んだ相はクロムの酸化物だけでなく、タングステンの酸化物も容易に形成する。このように分離した相ごとに異なる酸化のメカニズムを持つため、長時間使用する程、形成した酸化皮膜の均質性は失われ、酸化消耗が激しくなると考えられる。
【００１１】
相の分離を引き起こす組成・温度域については、前述したとおり図３中の半円内部となるのだが、低温側は実線ではなく点線で示されている。これは低温側の相分離温度が不明確であることを示している。したがって、単相のタングステン−クロム合金が相分離し始める温度を把握する必要がある。
【００１２】
図４は、これを検証するために本発明者等がＷ−３０質量％Ｃｒ合金を作製し、そのＷ−３０質量％Ｃｒ合金を真空中，４００℃〜１０００℃で１時間加熱処理をした合金のＸ線回折図形をタングステンとクロムの混合粉末のＸ線回折図形と併せて示したものである。
【００１３】
図４の（ａ）に示すように、タングステンとクロムの混合粉末ではタングステンおよびクロムは夫々のピークとして存在しているが、焼結すると、図４の（ｂ）が示すようにクロムのタングステンへの固溶によりクロムのピークは消失し、タングステンのピークが高角度側へシフトした。また、図４内の（ｂ）〜（ｅ）に示すように、Ｗ−３０質量％Ｃｒ合金および８００℃までの加熱処理までは単相を保持し、相分離は起きていないが、図４内の（ｆ）に示すように、１０００℃で加熱処理を行うと、相分離が始まり、単相からタングステンに富んだ相とクロムに富んだ相の二相に分離した。
【００１４】
また、特許文献１においては、添加元素のうちシリコンおよびアルミニウムはタングステン−シリコンあるいはタングステン−アルミニウムの夫々の平衡状態図によればタングステンと多くの組成域で金属間化合物を生成し易い元素であり、生成した金属間化合物は合金の脆化の原因になると考えられる。また、非特許文献１と同程度量のクロムを含有しているため、非特許文献１について述べた上記相分離が特許文献１の組成でも起こり得ると言える。そのため相分離が起こる温度域で長時間使用すると、酸化消耗が激しくなるという問題がある。
【００１５】
また、特許文献２及び特許文献３においても、非特許文献１と同程度量のクロムを含有しているため、非特許文献１について述べた上記相分離が特許文献２及び特許文献３の組成でも起こり得ると言える。そのため、特許文献１と同様に相分離が起こる温度域で長時間使用すると、酸化消耗が激しくなる問題がある。
【００１６】
【非特許文献１】伊藤  普，古沢  勝：粉体および粉末冶金，第１６巻、第３号，第１４５〜１４９頁
【非特許文献２】Ｂ．Ｍａｓｓａｌｓｋｉ，  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｌｌｏｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｄｉａｇｒａｍｓ
【特許文献１】特開昭６１−２６７４８号公報
【特許文献２】特開２００４−１１５８４５号公報
【特許文献３】特開２００４−１６９１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
そこで、本発明の技術的課題は、タングステン−クロム合金が１０００℃以上で生じる相分離を抑制し、タングステン本来の高融点の特徴を活かした耐酸化性を有するタングステン合金およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明は、高温での使用を可能にし、且つ低コストで耐酸化性に優れたタングステン合金の工業化を可能にするものである。
【００１９】
前述したとおり、タングステンに耐酸化性に優れるクロムを添加することによりタングステンに耐酸化性を付与することができるが、本発明者等は更にモリブデンを添加することによりタングステン合金の相分離を防止し、単相を維持することで広範囲な温度域での使用ができることを見出し、本発明を完成させたものである。
【００２０】
即ち、本発明によれば、タングステン（Ｗ）−クロム（Ｃｒ）固溶相の相分離を抑制する５質量％以上３０質量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と、１０質量％以上３０質量％以下のクロム（Ｃｒ）および残部が実質的にタングステン（Ｗ）からなる単相のタングステン−クロム−モリブデン合金からなることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金が得られる。
【００２１】
ここで、本発明のタングステン合金において、理論密度の９０％以上の密度を有することが好ましい。
【００２２】
また、本発明によれば、前記耐酸化性を有するタングステン合金において、前記合金は１２００℃以下の加熱で単相を呈し、高温の大気雰囲気で酸化皮膜が形成されることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金が得られる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記耐酸化性を有するタングステン合金において、前記酸化皮膜は厚み１μｍ以上の三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）のみからなることを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金が得られる。
【００２４】
また、本発明によれば、前記耐酸化性を有するタングステン合金を製造する方法であって、タングステンとクロムとモリブデンを混合し、０．５質量％以上５質量％以下の有機バインダーを混合して、成形し、脱脂した後、１７００℃以上で焼結して、単相のタングステン合金を製造することを特徴とする耐酸化性を有するタングステン合金の製造方法が得られる。
【００２５】
ここで、本発明において、タングステン合金は、理論密度に対して９０％以上の密度を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明においては、タングステン−クロム合金が１０００℃以上で生じる相分離をモリブデンと合金化することにより抑制し、タングステン本来の高融点の特徴を活かした耐酸化性を有するタングステン合金およびそ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】
【００２７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
【００２８】
図５はモリブデン−クロム平衡状態図（非特許文献２、参照）である。図５に示される通り、モリブデン−クロム合金はタングステン−クロム合金と同様な性質を有し、全率固溶および相分離する合金である。モリブデン−クロム合金の相分離温度はタングステン−クロム合金の相分離温度よりも低いことから、モリブデンの添加はタングステン−クロム合金の相分離温度を低下させる効果があると考えられる。また、モリブデンはクロムだけでなくタングステンとも全率固溶するため、単相のタングステン合金が作製し易い。
【００２９】
したがって、モリブデンの添加により、タングステン−クロム合金を広範囲な温度域において均質な酸化皮膜の形成を可能にすることができる。
【００３０】
本発明では、タングステン（Ｗ）−クロム（Ｃｒ）固溶相の相分離を抑制する５質量％以上３０質量％以下のモリブデン（Ｍｏ）と１０質量％以上３０質量％以下のクロム（Ｃｒ）および残部が実質的にタングステン（Ｗ）からなる単相のタングステン−クロム−モリブデン合金であって、前記合金は１２００℃以下の加熱で単相を呈し、高温の大気雰囲気で酸化皮膜が形成される耐酸化性を有するタングステン合金を提供するものである。
【００３１】
ここで、本発明の耐酸化性を有するタングステン合金において、前記酸化皮膜は厚み１μｍ以上の三酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）のみからなることが好ましい。
【００３２】
また、本発明の耐酸化性を有するタングステン合金を製造するには、タングステンとクロムとモリブデンを混合し、０．５質量％以上５質量％以下の有機バインダーを混合し、成形し、脱脂した後、１７００℃以上で焼結する。ここで製造されたタングステン合金は、理論密度に対して９０％以上の密度を有し、且つ単相のタングステン合金からなる耐酸化性を有するタングステン合金である。
【００３３】
このように、本発明のタングステン合金において、タングステンとクロムとモリブデンを乾式で混合した後、有機バインダー混合、成形、脱脂の各工程を経て、理論密度に対して９０％以上の密度を有し、且つ単相のタングステン合金に焼結することによって、１２００℃以下の温度において、添加したモリブデンの効果により前記合金の単相を維持し、高温の大気雰囲気で前記合金にＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜のみを形成せしめて合金内部への酸素の拡散を防ぐ作用を有する。
【００３４】
次に、本発明の原理について詳細に説明する。
【００３５】
本発明では、タングステンの高融点の特徴を損なうことなく、広範囲な温度域で長時間使用可能な耐酸化性を有するタングステン合金の開発を目指した。この目的を達成するためにはクロムとモリブデンが合金中に均質に存在する必要があり、タングステン、クロムおよびモリブデンの各金属粉末を特定組成に秤量したものを乾式のボールミルで混合し、理論密度に対して９０％以上の密度を有し、且つ単相のタングステン合金をもたらすタングステン、クロムおよびモリブデンの混合粉末を得る。
【００３６】
尚、これと形態が異なる方法として、タングステン酸化物（三酸化タングステン（ＷＯ３），青紫色酸化物（ＷＯ２．９０），赤紫色酸化物（ＷＯ２．７５）およびモリブデン酸化物（三酸化モリブデン（ＭｏＯ３），二酸化モリブデン（ＭｏＯ２））を乾式好ましくは湿式のボールミルで混合した後、８００℃〜１０００℃の水素雰囲気で還元することによりタングステンおよびモリブデンの混合粉末にし、前記タングステンおよびモリブデンの混合粉末にクロム粉末を乾式のボールミルで混合することにより、理論密度に対して９０％以上の密度を有し、且つ単相のタングステン合金をもたらすタングステン、クロムおよびモリブデンの混合粉末を得る方法も可能である。
【００３７】
ここで、本発明において、クロムの添加量は合金が高温の大気中で合金内部への拡散防止に有効なＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜を効率的に形成するためのもので、そのためには１０質量％未満では不十分で、３０質量％を超えるとタングステンの特徴の高融点が損なわれることから、１０質量％以上３０質量％以下とした。
【００３８】
また、本発明において、モリブデンの添加量を５質量％以上３０質量％以下に限定した理由は、相分離を抑制する効果として５質量％未満では効果を示さず、３０質量％を超えるとタングステンの特徴の高融点が損なわれるからである。従って本発明ではタングステン−モリブデン合金で考えたとき、得られる合金の融点が３０００℃以上となるようにした。
【００３９】
また、上述したタングステン，クロムおよびモリブデンの混合粉末のみでは成形性が悪く、この混合粉末に有機バインダーとしてパラフィンを２質量％混合してプレス成形を行なった。ここで、有機バインダーは、パラフィンに限定されず、ポリエチレングリコール、ポリビニールアルコール、樟脳などを用いても良い。
【００４０】
また、有機バインダーの量は０．５質量％以上５質量％以下が好ましい。０．５質量％未満では成形性の向上が得られず、また５質量％を超えると得られる合金の密度が理論密度に対して９０％以上にならないことがテストによって判明したためである。より好ましくは１質量％以上３質量％以下である。
【００４１】
脱脂条件は水素中でこの有機バインダーが完全除去できる４００℃〜１０００℃の条件で、しかも混合粉末プレス体が形状崩れしないよう適度な強度を付与するために上記温度範囲内で調整した。
【００４２】
本発明において、混合粉末プレス体の焼結は理論密度に対して９０％以上の密度を有し、且つ単相の合金が得られる１７００℃以上とした。尚、理論密度に対して９０％以上密度を有する前述のタングステン合金でも、更に高密度にして完璧な耐酸化性を得るために、１０００℃以上に加熱して鍛造加工、圧延加工、孔圧延加工、転打加工などの工程も付与できる。
【００４３】
それでは、本発明の実施の形態によるタングステン合金の作製方法と、合金評価方法の具体例を述べる。
【００４４】
本発明の実施の形態によるタングステン合金は、粉末冶金法に拠り作製される。比較的入手し易い平均粒径２μｍのタングステン，平均粒径２μｍのクロムおよび平均粒径４μｍのモリブデンの粉末を原料として、表１〜３に記載した本発明品Ｎｏ．１〜７の組成になるように秤量し、２０時間乾式のボールミル混合することによって混合粉末を得た。
【００４５】
得られたタングステン−クロム−モリブデンの混合粉末に有機バインダーとしてパラフィンを２質量％加え、０．２９４ＧＰａ（３ｔｏｎ／ｃｍ２）でプレスで成形し、直径３２ｍｍ，高さ１５ｍｍの円柱状の混合粉末プレス体（圧粉体）を得た。成形方法については、一軸プレスや等方圧プレス等種々あるが、どの方法を用いても理論密度に対して９０％以上の密度を有する単相のタングステン合金が得られるので、成形方法については限定されない。
【００４６】
次いで、混合粉末プレス体を脱脂した後、１７００℃で１０時間焼結した。ここで、クロム量が３０質量％を超えると、表１〜３の比較品Ｎｏ．１１および１２に示すように、密度は理論密度に対して８４〜８６％であった。本発明によるクロム量が１０質量％以上３０質量％以下で作製した合金の密度は、表１〜３の本発明品Ｎｏ．１〜７に示すように、すべて理論密度に対して９０％以上であった。
【００４７】
焼結により得られた本発明品をＸ線回折測定を行ったところ、全て単相の合金であった。
【００４８】
上記で得られたタングステン合金から１×１×１ｍｍの試験片を切り出し、８００℃〜１２００℃の各温度域で１００時間大気雰囲気にて加熱処理を行った。この加熱温度範囲を８００℃〜１２００℃に設定したのは、この加熱温度範囲は相分離温度を含んでいるので、本発明の効果の有無ならびに従来技術との優位性を知ることができるためである。
【００４９】
加熱処理後に得られた試験片は、後述する手法を用いて評価した。
【００５０】
まず、試験片表面に形成した酸化皮膜はＸ線回折装置による組成分析を行った。酸化皮膜の厚さは試験片を樹脂埋めし、研磨により断面を観察できるようにして測定した。
【００５１】
図１に例として１２００℃で加熱処理を行った後の試験片表面回折測定を行った結果である。得られた夫々のピークから酸化皮膜の同定を行ったところ、比較品（Ｗ−３０Ｃｒ合金）に形成した酸化皮膜はＣｒ２Ｏ３とＣｒ２ＷＯ６であったのに対し、本発明品（Ｗ−３０Ｃｒ−５Ｍｏ）はＣｒ２Ｏ３のみが形成していた。
【００５２】
また、図２（ａ）及び（ｂ）は図１で測定した試験片の表面を観察した結果を示す顕微鏡写真である。図２（ｂ）で示す比較品（Ｗ−３０Ｃｒ合金）は母材の表面にＣｒ２Ｏ３の皮膜が不規則な凹凸状を呈して浮き上がり、表面状態が不良であることが分かる。それに対し、図２（ａ）で示す本発明品（Ｗ−３０Ｃｒ−５Ｍｏ）のＣｒ２Ｏ３の皮膜は、母材の表面に平滑な状態を呈していることが分かる。
【００５３】
耐酸化性の評価は、試験片を超音波洗浄機を用いて合金部との密着性が悪い酸化皮膜など除去できる分は除去し、（酸化皮膜除去後の重量）／（加熱処理前の重量）を計算することで試験片残存率を算出した。
【００５４】
また、加熱によるタングステン合金の相分離の有無については、試験片断面のＸ線回折測定を行い、得られるピークの本数にて確認した。
【００５５】
下記表１〜３に、本発明品の各加熱温度（表１：８００℃，表２：１０００℃，表３：１２００℃）で処理した後の試験片の酸化皮膜組成，酸化皮膜の厚さ，試験片残存率，合金相の数を従来技術によるタングステン合金（表１〜３中の比較品Ｎｏ．１３〜１９）と併せて示す。
【００５６】
【表１】
2006097068.tif 000003
【００５７】
【表２】
2006097068.tif 000004
【００５８】
【表３】
2006097068.tif 000005
【００５９】
上記表１の加熱温度８００℃において、本発明品のＮｏ．１〜Ｎｏ．７は相分離することなく単相を維持し、厚さ１〜６０μｍのＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜を合金表面に形成し、９５．２％以上の試験片残存率を示した。それに対し比較品は、Ｃｒ量が１０％以下の材料（Ｎｏ．８および９）以外の組成では合金相の数、酸化皮膜組成および試験片残存率とも本発明品と遜色なく、かえってＮｏ．１６〜Ｎｏ．１９の様に、耐酸化性向上に効果のあるクロムを比較的多く含有する組成では、本発明品よりも高い試験片残存率を示した。他の組成に比べて試験片残存率の少なかったＮｏ．８および９の合金表面にはＣｒ２Ｏ３の他にＣｒ２Ｏ３とＷＯ３が反応したことにより生成したと思われるＣｒ２ＷＯ６も存在していた。またＮｏ．８および９は酸化皮膜の剥離も生じていたため、正確な酸化皮膜の厚さを測定することができなかった。
【００６０】
本発明の例において、酸化皮膜の厚みの違いにより試験片残存率が異なるのは、比較的酸化皮膜の厚い合金は超音波洗浄中に酸化皮膜の一部が除去され、その重量減少分が試験片残存率に影響したためである。酸化皮膜の厚さが３０μｍ以下のものについては、超音波洗浄機を用いても除去できないほどタングステン合金と密着していたため、高い試験片残存率を示したと考えられる。
【００６１】
また、上記表２の加熱温度１０００℃および上記表３の加熱温度１２００℃においても、本発明品のＮｏ．１〜Ｎｏ．７は相分離することなく単相を維持し、厚さ１〜９５μｍのＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜を合金表面に形成し、９４．０％以上の試験片残存率を示した。それに対し比較品は、Ｍｏ量が５質量％以上添加してある合金以外は２相あるいは３相に分離していた。また合金の表面にはＣｒ２Ｏ３の他にＣｒ２ＷＯ６も形成されており、酸化皮膜の均質性は失われていた。また比較品に形成された酸化皮膜は剥離も生じており、本発明品に比べて低い試験片残存率を示した。
【００６２】
以上の結果から、単相のタングステン合金である本発明品は、クロムを添加することによりタングステンの耐酸化性を改善し、またモリブデンを添加することにより１２００℃以下で単相を維持することによって、高温の大気雰囲気で酸素の合金内部への拡散を防止するＣｒ２Ｏ３の酸化皮膜が形成され、長時間の使用においても優れた耐酸化性を保持させることができた。
【００６３】
大気中で１０００℃以上の加熱を付与した場合に、比較品に形成された酸化皮膜が本発明品と異なりＣｒ２Ｏ３およびＣｒ２ＷＯ６だったのは、比較品は相分離や低密度また低Ｃｒ量が起因してＣｒ２Ｏ３だけでなくタングステンの酸化によりＷＯ３も生成し、そのＣｒ２Ｏ３とＷＯ３が反応することによりＣｒ２ＷＯ６が形成したためである。即ち本発明品は従来技術により作製された比較品（表１〜３に示したＮｏ．１３〜１９の合金）に比べ１０００℃〜１２００℃の温度域でタングステンが酸化し難い構造であり、長時間の高温使用に適していることが検証された。
【００６４】
以上、説明したように、本発明によれば、タングステンにクロムおよびモリブデンを添加し、単相のタングステン合金を作製することによって、高温においても単相を維持し、１２００℃以下において、特に１０００℃〜１２００℃の温度域で従来の耐酸化性を有するタングステン合金に比べて耐酸化性が向上したタングステン合金を提供することができる。
【００６５】
さらに、本発明によれば、安価な添加物を使用するため、商用規模で高耐酸化性を示すタングステン合金を提供することができる。
【００６６】
また、本発明によるＷ合金は、高耐酸化性・高耐熱性を活かし、例えば高温炉等に使用されるヒーター、ブロック、丸棒、線、パイプ、ボルト、ナット等の高温構造部材で上記特性が要求される長寿命の材料を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上説明した通り、本発明に係る耐酸化性を有するタングステン合金およびその製造方法によって製造されたタングステン合金は、高温の大気雰囲気で材料が酸化され消耗・劣化が問題となる、例えば、高温炉等に使用されるヒーター，ブロック，丸棒，線，板，パイプ，ボルトおよびナット等の高温構造部材に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明のＷ−３０Ｃｒ−５Ｍｏ合金及び従来技術のＷ−３０Ｃｒ合金を１２００℃の大気中で加熱処理後の試験片表面のＸ線回折測定による図形を示す図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は夫々本発明のＷ−３０Ｃｒ−５Ｍｏ合金及び従来技術のＷ−３０Ｃｒ合金を１２００℃の大気中で加熱処理後の試験片の表面の金属組織を示す顕微鏡写真である。
【図３】公知のタングステン−クロム平衡状態図である。
【図４】Ｗ−３０質量％Ｃｒ合金を４００℃から１０００℃の各温度で加熱処理を行い、加熱処理後の合金のＸ線回折測定による図形を各処理温度毎に示した図である。
【図５】非特許文献２によるモリブデン−クロム平衡状態図である。
【図１】
2006097068.tif 000006
【図３】
2006097068.tif 000007
【図４】
2006097068.tif 000008
【図５】
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【図２】
2006097068.tif 000010