(57)【要約】【課題】低い熱膨張係数及び高いヤング率を有する合金を提供する。【解決手段】本実施形態による低熱膨張合金は、質量％で、Ｃ：０．２〜２．０％、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１４％、Ｖ：０．８〜１０．０％、Ｎｉ：３０．０〜４０．０％、Ｃｏ：０〜１０．０％、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０〜４．０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たす化学組成を有する。低熱膨張合金はＶ、Ｎｂ及びＴｉのいずれかを含有する特定炭化物を、体積分率で２．５〜１２．５％含有する。  ３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）  式（１）の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃ：０．２〜２．０％、
Ｓｉ：０．０５〜１．０％、
Ｍｎ：０．０５〜２．０％、
Ａｌ：０．０１〜０．１４％、
Ｖ：０．８〜１０．０％、
Ｎｉ：３０．０〜４０．０％、
Ｃｏ：０〜１０．０％、
Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０〜４．０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たす化学組成を有し、
Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのいずれかを含む特定炭化物を、体積分率で２．５〜１２．５％含有する、低熱膨張合金。
３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）
式（１）の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【請求項２】
請求項１に記載の低熱膨張合金であって、
前記特定炭化物の体積分率が２．５〜９．０％であり、
前記不純物中におけるＰ及びＳの含有量が、質量％で、
Ｐ：０．０２％以下
Ｓ：０．００５％以下
である、低熱膨張合金。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の低熱膨張合金であって、
式（２）を満たす、低熱膨張合金。
４．０≦（Ｖ＋０．５５×Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃ≦７．５  （２）
式（２）中の元素記号は、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の低熱膨張合金であって、
Ｃｏ：０．１〜１０．０％を含有する、低熱膨張合金。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の低熱膨張合金であって、
Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０．１〜４．０％を含有する、低熱膨張合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合金に関し、さらに詳しくは、低熱膨張合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
低熱膨張合金として、インバー合金が知られている。インバー合金は、自発体積磁歪（インバー効果）により、室温〜３００℃の範囲において、低い熱膨張係数を有する。そのため、熱の影響を受けても寸法が変化しにくい。そのため、インバー合金は、工作機械や精密測定機器等、高い寸法精度が求められる装置の部材に利用される。
【０００３】
しかしながら、インバー合金は熱膨張係数が小さい反面、ヤング率も１４０ＧＰａであり、一般的な鋼の２／３程度と低い。したがって、剛性が求められる部材にインバー合金を使用しにくい。
【０００４】
特開平１１−３１０８４５号公報（特許文献１）は、ヤング率の高い低膨張鋳鉄を提案する。特許文献１は、質量％で、Ｃ：０．６〜２．０％、Ｎｉ：２５〜４０％、Ｃｏ：０．１〜１２．０％、Ｎｉ＋Ｃｏ：３４〜４０％、Ｓｉ：１．０％以下、Ｍｎ：１．０％以下及びＴｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＷの中から選ばれる１種又は数種類の金属元素を単独又は複合して０．５〜６．０％含有し、残部がＦｅ及び不純物からなり、固溶炭素分が０．４％以下である。この文献で開示された鋳鉄では、周期表４〜６族元素（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ又はＷ）が固溶体を形成することにより、ヤング率を高める。この文献では、９００〜１２００℃で鋳鉄を熱処理することにより、金属組織中に残存する炭化物の析出物の面積率を３％以下にする。これにより、周期表４〜６族の元素が固溶し、ヤング率が高まる、と特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３１０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のとおり、特許文献１に開示された低膨張鋳鉄では、固溶強化によりヤング率を高める。しかしながら、熱膨張係数が高くなる場合がある。
【０００７】
本発明の目的は、低い熱膨張係数及び高いヤング率を有する合金を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本実施形態による低熱膨張合金は、質量％で、Ｃ：０．２〜２．０％、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１４％、Ｖ：０．８〜１０．０％、Ｎｉ：３０．０〜４０．０％、Ｃｏ：０〜１０．０％、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０〜４．０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たす化学組成を有する。低熱膨張合金はＶ、Ｎｂ及びＴｉのいずれかを含む特定炭化物を、体積分率で２．５〜１２．５％含有する。
３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）
式（１）の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【発明の効果】
【０００９】
本実施形態による低熱膨張合金は、低い熱膨張係数と高いヤング率とを有する。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明者らは、低熱膨張合金の熱膨張係数とヤング率について調査及び検討を行った。その結果、本発明者らは、次の知見を得た。
【００１１】
周期表４〜６族の元素が固溶状態で存在した場合、ヤング率は高くなるものの、一定の添加量を超えると熱膨張係数が急激に増大する。一方、析出物との複合化によるヤング率向上を狙った場合、析出物が熱膨張することにより、合金の熱膨張係数も増大する。
【００１２】
したがって、合金元素を多量に固溶してヤング率を高めるのではなく、熱膨張係数が低く、かつ、ヤング率の高い化合物を分散することにより、ヤング率を高める。
【００１３】
バナジウム炭化物（Ｖ炭化物）は、熱膨張係数が低く、かつ、ヤング率が高い。さらに、Ｖ炭化物は、溶解した合金が凝固する過程で容易に晶出する。Ｖ炭化物はさらに、他の周期律表４〜６族の元素の炭化物と比較して、低温で晶出する。そのため、Ｖ炭化物は、鋼中に微細分散し、熱間加工性及び機械的特性の低下を招きにくい。したがって、ヤング率を高める化合物として、バナジウム炭化物を利用する。
【００１４】
Ｎｂ炭化物及びＴｉ炭化物は、Ｖ炭化物よりも高温で晶出するものの、Ｖ炭化物と同様に、高いヤング率及び低い熱膨張係数を有する。したがって、任意元素としてＮｂ及びＴｉを含有してもよい。
【００１５】
Ｖ、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種を含有する炭化物（Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物及びＴｉ炭化物等）を特定炭化物と定義する。特定炭化物の体積分率が２．５〜１２．５％であれば、熱膨張係数が低く、かつ、ヤング率が高い低熱膨張合金が得られる。
【００１６】
Ｎｉは、合金の自発体積磁歪を高め、その結果、熱膨張係数を下げる。ＣｏはＮｉを代替可能である。したがって、化学組成が式（１）を満たせば、合金の熱膨張係数が低くなる。
３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）
式（１）中の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【００１７】
以上の知見に基づいて完成した本実施形態の合金は、質量％で、Ｃ：０．２〜２．０％、Ｓｉ：０．０５〜１．０％、Ｍｎ：０．０５〜２．０％、Ａｌ：０．０１〜０．１４％、Ｖ：０．８〜１０．０％、Ｎｉ：３０．０〜４０．０％、Ｃｏ：０〜１０．０％、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０〜４．０％を含有し、残部はＦｅ及び不純物からなり、式（１）を満たす化学組成を有する。低熱膨張合金はさらに、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのいずれかを含む特定炭化物を体積分率で２．５〜１２．５％含有する。
３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）
式（１）中の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【００１８】
上記特定炭化物の体積分率は、好ましくは２．５〜９．０％であり、不純物中におけるＰ及びＳの含有量は、質量％で、Ｐ：０．０２％以下、Ｓ：０．００５％以下であることが好ましい。この場合、さらに優れた熱間加工性が得られる。
【００１９】
上記低熱膨張合金は、好ましくは、式（２）を満たす。
４．０≦（Ｖ＋０．５５×Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃ≦７．５  （２）
式（２）中の元素記号は、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【００２０】
この場合、さらに低い熱膨張係数と高いヤング率が得られる。
【００２１】
上記低熱膨張合金は、Ｃｏ：０．１〜１０．０％を含有してもよい。また、上記低熱膨張合金は、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０．１〜４．０％を含有してもよい。
【００２２】
以下、本実施形態の低熱膨張合金について詳しく説明する。
【００２３】
［化学組成］
本実施形態の低熱膨張合金は、次の化学組成を有する。
【００２４】
Ｃ：０．２〜２．０％
炭素（Ｃ）は、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種と結合して特定炭化物を形成する。特定炭化物はたとえば、ＶＣ、ＮｂＣ、ＴｉＣ等である。特定炭化物のヤング率は高い。さらに、特定炭化物の熱膨張係数は低く、オーステナイトの半分程度である。したがって、特定炭化物は、合金の熱膨張率の上昇を抑えつつ、ヤング率を高める。Ｃ含有量が低すぎれば、この効果が有効に得られない。一方、Ｃ含有量が高すぎれば、Ｃが母相であるオーステナイト中に固溶する。Ｃが母相に固溶すれば、熱膨張係数が増大する。したがって、Ｃ含有量は０．２〜２．０％である。Ｃ含有量の好ましい下限は０．２％よりも高く、より好ましくは０．４％であり、さらに好ましくは０．８％である。Ｃ含有量の好ましい上限は２．０％未満であり、より好ましくは１．６％であり、さらに好ましくは１．２％である。
【００２５】
Ｓｉ：０．０５〜１．０％
シリコン（Ｓｉ）は鋼を脱酸する。Ｓｉ含有量が低すぎれば、この効果が有効に得られない。一方、Ｓｉ含有量が高すぎれば、合金の自発体積磁歪が減少する。その結果、合金の熱膨張係数が高まる。したがって、Ｓｉ含有量は０．０５〜１．０％である。Ｓｉ含有量の好ましい下限は０．０５％よりも高く、より好ましくは０．０８％である。Ｓｉ含有量の好ましい上限は１．０％未満であり、より好ましくは０．５％であり、さらに好ましくは０．２％である。
【００２６】
Ｍｎ：０．０５〜２．０％
マンガン（Ｍｎ）は鋼を脱酸する。Ｍｎ含有量が低すぎれば、この効果が有効に得られない。一方、Ｍｎ含有量が高すぎれば、合金の自発体積磁歪が減少する。その結果、合金の熱膨張係数が高まる。したがって、Ｍｎ含有量は０．０５〜２．０％である。Ｍｎ含有量の好ましい下限は０．０５％よりも高く、より好ましくは０．０８％である。Ｍｎ含有量の好ましい上限は２．０％未満であり、より好ましくは１．０％であり、さらに好ましくは０．１５％である。
【００２７】
Ａｌ：０．０１〜０．１４％
アルミニウム（Ａｌ）は鋼を脱酸する。Ａｌ含有量が低すぎれば、この効果が有効に得られない。一方、Ａｌ含有量が高すぎれば、合金の自発体積磁歪が減少する。その結果、合金の熱膨張係数が高まる。したがって、Ａｌ含有量は０．０１〜０．１４％である。Ａｌ含有量の好ましい下限は０．０１％よりも高く、より好ましくは０．０２％であり、さらに好ましくは０．０３％である。Ａｌ含有量の好ましい上限は０．１４％未満であり、より好ましくは０．１％であり、さらに好ましくは０．０５％である。本実施形態において、Ａｌ含有量とは、全Ａｌの含有量である。
【００２８】
Ｖ：０．８〜１０．０％
バナジウム（Ｖ）はＣと結合してバナジウム炭化物（ＶＣ及びＶ8Ｃ7）を析出する。これにより、合金の熱膨張係数の増加を抑えつつ、合金のヤング率を高めることができる。Ｖはさらに、母相に固溶してヤング率を高める。Ｖ含有量が低すぎれば、この効果が有効に得られない。一方、Ｖ含有量が高すぎれば、Ｖが母相に過剰に固溶して、合金の熱膨張係数が増大する。Ｖ含有量が高すぎればさらに、バナジウム炭化物が過剰に析出し、又は、バナジウム炭化物が粗大化し、合金の熱間加工性が低下する。したがって、Ｖ含有量は０．８〜１０．０％である。Ｖ含有量の好ましい下限は０．８％よりも高く、より好ましくは１．６％であり、さらに好ましくは３．２％である。Ｖ含有量の好ましい上限は１０．０％未満であり、より好ましくは８．０％であり、さらに好ましくは６．０％である。
【００２９】
Ｎｉ：３０．０〜４０．０％
ニッケル（Ｎｉ）は、合金の自発体積磁歪を高め、その結果、熱膨張係数を下げる。Ｎｉ含有量が低すぎれば、この効果は有効に得られない。一方、Ｎｉ含有量が高すぎれば、合金の熱膨張係数がかえって増大する。したがって、Ｎｉ含有量は３０．０〜４０．０％である。Ｎｉ含有量の好ましい下限は３０．０％よりも高く、より好ましくは３２．０％であり、さらに好ましくは３３．０％である。Ｎｉ含有量の好ましい上限は４０．０％未満であり、より好ましくは３８．０％であり、さらに好ましくは３５．０％である。
【００３０】
本実施形態の低熱膨張合金の残部はＦｅ及び不純物である。ここで、不純物とは、合金を工業的に製造する際に、原料としての鉱石、スクラップ、または製造環境などから混入されるものであって、本実施形態の低熱膨張合金に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。不純物はたとえば、燐（Ｐ）、硫黄（Ｓ）、窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）等である。
【００３１】
本実施形態の低熱膨張合金はさらに、Ｃｏを含有してもよい。
【００３２】
Ｃｏ：０〜１０．０％
コバルト（Ｃｏ）は任意元素であり、含有されなくてもよい。含有された場合、Ｃｏは合金の熱膨張係数を低下する。しかしながら、Ｃｏ含有量が高すぎれば、熱膨張係数がかえって増大する。したがって、Ｃｏ含有量は０〜１０．０％である。Ｃｏ含有量の好ましい下限は０．１％であり、より好ましくは２．０％であり、さらに好ましくは４．０％である。Ｃｏ含有量の好ましい上限は１０．０％未満であり、より好ましくは８．０％であり、さらに好ましくは６．０％である。
【００３３】
［式（１）について］
上記化学組成はさらに、式（１）を満たす。
３０．０≦Ｎｉ＋Ｃｏ≦４０．０  （１）
式（１）中の元素記号には、対応する元素の含有量（質量％）が代入される。
【００３４】
上述のとおり、ＣｏはＮｉと同様の作用を有する。しかしながら、Ｎｉ及びＣｏの総含有量が高すぎれば、熱膨張係数がかえって高くなる。Ｎｉ及びＣｏの総含有量が式（１）を満たせば、合金の熱膨張係数が有効に低下する。
【００３５】
本実施形態の低熱膨張合金はさらに、Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種以上を含有してもよい。
【００３６】
Ｎｂ及びＴｉの少なくとも１種：０〜４．０％
ニオブ（Ｎｂ）及びチタン（Ｔｉ）は、任意元素であり、含有されなくてもよい。含有される場合、Ｎｂ及びＴｉは、Ｖと同様に、特定炭化物（Ｎｂ炭化物又はＴｉ炭化物）を形成し、合金のヤング率を高める。Ｎｂ及びＴｉはさらに、母相に固溶して合金のヤング率を高める。しかしながら、Ｎｂ及び／又はＴｉの総含有量が高すぎれば、炭化物が過剰に析出し、又は、炭化物が粗大化し、合金の熱間加工性が低下する。さらに、Ｎｂ及び／又はＴｉの固溶量が高くなりすぎ、熱膨張係数が増加する。したがって、Ｎｂ及び／又はＴｉの総含有量は０〜４．０％である。Ｎｂ及び／又はＴｉの総含有量の好ましい下限は０．１％であり、より好ましくは０．５％であり、さらに好ましくは１．０％である。Ｎｂ及び／Ｔｉの総含有量の好ましい上限は４．０％未満であり、より好ましくは３．０％である。
【００３７】
好ましくは、本実施形態の低熱膨張合金において、不純物中のＰ及びＳの含有量はそれぞれ次のとおりである。
【００３８】
Ｐ：０．０２％以下
燐（Ｐ）は不純物である。Ｐは粒界に偏析して、粒界を脆化する。Ｐはさらに、低融点の共晶化合物を形成し、熱間割れの起点になる。Ｐ含有量が０．０２％以下であれば、熱間割れが抑制され、熱間加工性がさらに高まる。したがって、Ｐ含有量は０．０２％以下であることが好ましい。Ｐ含有量はなるべく低い方が好ましい。
【００３９】
Ｓ：０．００５％以下
硫黄（Ｓ）は不純物である。Ｓは粒界に偏析して、粒界を脆化する。Ｓはさらに、低融点の共晶化合物を形成し、熱間割れの起点になる。Ｓ含有量が０．００５％以下であれば、熱間割れが抑制され、熱間加工性がさらに高まる。したがって、Ｓ含有量は０．００５％以下である。Ｓ含有量はなるべく低いことが好ましい。
【００４０】
［特定炭化物の体積分率］
本実施形態の低熱膨張合金ではさらに、合金中の特定炭化物（Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物及びＴｉ炭化物）の総体積分率が２．５〜１２．５％である。特定炭化物は、Ｖ炭化物、Ｎｂ炭化物及びＴｉ炭化物のいずれかであってもよいし、Ｖ、Ｎｂ及びＴｉのうちの２種以上を含有した炭化物であってもよい。Ｖ炭化物中の一部のＶがＮｂ及び／Ｔｉに置換した炭化物であってもよい。
【００４１】
特定炭化物の体積分率は、次の方法で定義される。試験材を電解し、特定炭化物の残渣を採取する。上記化学組成の場合、特定炭化物以外の析出物及び介在物は無視できる量である。電解前と電解後の試験材の重量を測定し、電解量を求める。求めた電解量と残渣の重量とから、特定炭化物のモル分率を求める。母相と特定炭化物の格子定数とを元に、特定炭化物の体積分率（ｖｏｌ％）を算出する。
【００４２】
特定炭化物の体積分率が低すぎれば、合金のヤング率が低い。一方、特定炭化物の体積分率が高すぎれば、粗大な特定炭化物が多くなり、熱間加工性が低下する。特定炭化物の体積分率が高すぎればさらに、合金の熱膨張係数が増大する。
【００４３】
好ましくは、特定炭化物の体積分率は２．５〜９．０％である。この場合、さらに優れた熱間加工性が得られる。特定炭化物のより好ましい下限は５．０％である。特定炭化物のより好ましい上限は７．５％である。
【００４４】
［式（２）について］
好ましくは、上記化学組成はさらに、式（２）を満たす。
４．０≦（Ｖ＋０．５５×Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃ≦７．５  （２）
Ｆ１＝（Ｖ＋０．５５×Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃと定義する。Ｆ１値が低すぎれば、Ｃが固溶状態として合金中に存在するため、合金の熱膨張係数が低下しにくい。一方、Ｆ１値が高すぎれば、Ｖ、Ｎｂ，Ｔｉが合金中に過剰に固溶しているため、ヤング率は増加するものの、熱膨張係数が低下しにくい。Ｆ１値が４．０〜７．５であれば、ヤング率がさらに高まり、熱膨張係数がさらに低くなる。
【００４５】
［製造方法］
上述の合金の製造方法の一例は次のとおりである。上記化学組成を有する溶鋼を製造する。溶鋼を用いて造塊法によりインゴットを製造する。製造されたインゴットに対して、熱間加工を実施して合金材を製造する。熱間加工はたとえば、熱間鍛造である。熱間鍛造の温度はたとえば、８００〜１１５０℃である。熱間鍛造後、溶体化処理等の熱処理を実施してもよい。熱処理を施しても、炭化物の体積分率はほとんど変化しない。本実施形態の合金では、Ｃは炭化物として晶出し、黒鉛としての晶出はほぼない。
【実施例】
【００４６】
表１に示す化学組成の供試材を準備した。
【００４７】
【表１】
2015178672.tif 000002
【００４８】
各供試材を真空中で誘導溶解し、３０ｋｇ、直径１００ｍｍのインゴットを製造した。製造されたインゴットを１１５０〜８００℃で熱間鍛造し、厚さ１６ｍｍの板材とした。
【００４９】
［特定炭化物の体積分率］
上記板材から長さ５０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの試験片を作製した。作製された試験片を用いて、特定炭化物の体積分率を上述の方法で測定した。
【００５０】
［熱膨張係数測定試験］
上記板材から直径３ｍｍ、長さ１５ｍｍの試験片を作製した。試験片を用いて、熱膨張係数を求めた。具体的には、水平示差検出方式の測定装置を用いて、３０〜１００℃の平均熱膨張係数を求めた。
【００５１】
［ヤング率測定試験］
上記板材から長さ６０ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの試験片を作製した。試験片を用いてヤング率を求めた。具体的には、横共振法の測定装置を用いて、ヤング率を求めた。
【００５２】
［熱間引張試験］
試験番号９〜１４について、グリーブル試験による定ひずみ速度熱間引張試験を実施した。具体的には、上記インゴットから柱状晶成長方向に直角になるよう直径が６ｍｍの丸棒引張試験片を採取した。真空下で、試験片を１１００℃で３分保持した後、１０００℃まで１００℃／ｍｉｎで冷却し、１０／ｓのひずみ速度で引張試験を行い、絞り値を求めた。
【００５３】
［試験結果］
試験結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
2015178672.tif 000003
【００５５】
表１及び表２を参照して、試験番号１〜１４の化学組成は適切であり、式（１）を満たした。さらに、特定炭化物の体積分率は２．５〜１２．５％であった。そのため、３０〜１００℃の熱膨張係数は４．０×１０-6／℃以下と低く、ヤング率は１５０ＧＰａ以上であった。
【００５６】
さらに、試験番号９及び１０の特定炭化物の体積分率は２．５〜９．０％であり、かつ、Ｐ含有量が０．０２％以下、Ｓ含有量が０．００５％以下であった。そのため、絞り値が５０％以上であり、さらに優れた熱間加工性を示した。試験番号１１〜１３の特定炭化物の体積分率は９．０％を超えたため、絞り値が５０％以上とはならなかった。試験番号１４のＰ含有量は０．０２０５％であり、Ｓ含有量は０．００６０％であった。そのため、絞り値が５０％以上とはならなかった。
【００５７】
さらに、試験番号２〜１４のＦ１値（＝（Ｖ＋０．５５×Ｎｂ＋Ｔｉ）／Ｃ）は４．０〜７．５の範囲内であった。そのため、試験番号１と比較して、熱膨張係数は低く、ヤング率は高かった。試験番号６は試験番号５と同程度のＦ１値、熱膨張係数を有するが、ヤング率がさらに向上した。試験番号６はＮｂ及びＴｉを含有しているためと考えられる。
【００５８】
一方、試験番号１５及び１９では、Ｃ含有量及びＶ含有量が低すぎ、特定炭化物の体積分率が低すぎた。その結果、ヤング率が１５０ＧＰａ未満と低かった。試験番号１７では、Ｃ含有量が高すぎた。そのため、熱膨張係数が高かった。試験番号１８では、Ｖ含有量が高すぎた。その結果、熱膨張係数が高かった。試験番号２０では、Ｖ含有量が低すぎ、特定炭化物の体積分率が低すぎた。その結果、ヤング率が１５０ＧＰａ未満と低かった。試験番号２１では、Ｃ含有量が高すぎた。さらに、Ｖ含有量は適切な範囲内（０．８〜１０％）であるものの、適切な範囲の上限に近い値であった。そのため、特定炭化物の体積分率が高すぎた。そのため、熱膨張係数が高かった。
【００５９】
試験番号１６では、Ｎｉ含有量が高すぎた。その結果、熱膨張係数が４．０×１０-6／℃を超えた。試験番号２２のＮｉ＋Ｃｏ量は高すぎた。そのため、試験番号２２の熱膨張係数は高かった。試験番号２３のＮｉ含有量は低すぎた。そのため、試験番号２３の熱膨張係数は高かった。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。