(57)【要約】【課題】製造コストが安く品質保証が可能でかつ高強度高減衰能を有する合金、その製造方法及びその成形体を提供する。【解決手段】炭素０．０５重量％以下、マンガン１５重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、４重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなる合金を溶製して鋳造し、均一加熱した後に熱間加工を施し、また必要に応じて更に冷間加工により素材とした後に８００℃以上１０００℃未満の温度で溶体化熱処理を施し、これを常温又は５０℃以上２００℃以下の温度で加工率１０〜６０％で加工を行うことによって１０％以上のイプシロン・マルテンサイト相を発現させることによって上記課題を解決する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭素０．０５重量％以下、マンガン１３重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、６重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなり、イプシロン・マルテンサイト相が１０％以上であることを特徴とする高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金。
【請求項２】
引張強度が７００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、損失係数（η）が０．００５以上、０．１０以下であることを特徴とする請求項１記載の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金。
【請求項３】
炭素０．０５重量％以下、マンガン１３重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、６重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなる組成になるように溶製し、鋳造した素材を均質化熱処理した後、熱間加工を施し、さらに必要に応じ冷間加工を施し、これを８００℃以上１０００℃未満で加熱した後に水冷或いは空冷して溶体化熱処理を行い、必要に応じて更に冷間加工を施すことを特徴とする請求項１又は２記載の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造方法。
【請求項４】
前記溶体化熱処理後のＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ素材を常温又は５０℃以上２００℃以下の温度で加工率１０％以上、６０％以下で加工を行うことを特徴とする請求項３記載の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造方法。
【請求項５】
請求項１または２記載の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金を、該合金の引張試験における０．２％耐力の１０％以上、５０％以下の振動応力下で使用するように加工してなるボルト・ナット、切削工具支持体、ボールねじ、除振台、ハードディスクドライブ用サスペンション、ハニカム構造体、ばね、鋼球、自動車のオイル・タンク、エンジン・ガスケット及び排ガス浄化装置部材その他制振部品等の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金、その製造方法及びその成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来から、自動車、精密機器、電子機器、医療機器の分野で、振動や騒音を軽減する機能をもつ材料の提供が求められている。これに応えるものとして振動減衰能のある材料として、鉛、鋳鉄、Ｍｎ−Ｃｕ合金、Ｍｇ−Ｚｒ合金、Ｍｇ−Ｎｉ合金、Ａｌ−Ｚｎ合金、Ｆｅ−Ｃｒ−Ａｌ合金、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ａｌ−Ｎｉ合金等が知られている。このような材料は、振動減衰能は優れているが、機械的性質が不良で特殊用途以外には使用が不可能であり、また高価な元素を多く含んでいるため合金材料の価格上昇となり工業的用途が極めて制限されていた。【０００３】  このような問題を解決するために、機械的強度が高く、振動減衰能を有する材料として、高強度高減衰能Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金及びその製造方法が開示されている。この特許には、Ｃｒ：９〜１５重量％、Ｍｎ：１８〜２６重量％、Ｆｅ：残部鉄からなる素材を１０００〜１１５０℃の温度で溶体化熱処理した後に冷却し、１５〜８０％の冷間加工を加えることによって４０％以上のεマルテンサイト相を発現させることを特徴とする高強度高減衰能Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金及びその製造方法が開示されている。上記Ｆｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金は、組成的にステンレス鋼をベースとしたものであり、従って、その機械的性質はステンレス鋼とほぼ同等であり、かつ、その振動減衰能は鉛や鋳鉄並という、上記の問題点を解決する画期的な発明である（例えば、特許文献１参照）。【０００４】  また、マンガン１０〜２４重量％、不純物として、炭素０．２重量％以下、珪素０．４重量％以下、硫黄０．０５重量％以下及びリン０．０５重量％以下を含み、残りがＦｅから組成された溶湯を鋳造してインゴットをつくり、これを１０００〜１３００℃において１２〜４０時間均質化処理して熱間圧延を行い、９００〜１１００℃において３０〜６０分間さらに加熱して常温で空冷或いは水冷し、これを常温付近（２５±５０℃）において３０％以下の圧延率で冷間加工することを特徴とするＦｅ−Ｍｎ系振動減衰合金の製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。【０００５】
【特許文献１】特許第３３７８５６５号公報
【特許文献２】特許第２６３７３７１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、特許文献１によって開示された技術によれば、振動減衰能を発現する機構は、γ相内に生成したイプシロン・マルテンサイト相との間のγ／ε相間の相互作用によるものであるが、この作用に大きく影響を及ぼす不純物元素、特に、炭素及び窒素の規制方法が上記特許においては示されていないので、振動減衰能を表す損失係数（η）が製造毎或いは部位によって変動するという技術上及び品質保証上の問題が発生し、実用化のためにこの解決が求められている。【０００７】  また、特許文献１によって開示された技術によれば、マンガン組成を１８〜２６重量％と主張しているが、この材料を溶製する場合、マンガン成分が蒸発し易いため添加するマンガン合金の歩留まりが悪く、かつマンガンは溶製時に用いられる耐火物の溶損を著しく増大させるという難点があるので、溶製コストが高くなるので上記の工業的用途が極めて制限せれている。また、本発明の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の主要な用途である電子機器、精密機器及び及び医療用機器としての材料は、従来のステンレス鋼並の耐錆性と非磁性が要請されているが、特許文献１の発明になるＦｅ−Ｃｒ−Ｍｎ合金はこの点で不十分である。【０００８】  また、特許文献２によって開示されているＦｅ−Ｍｎ系振動減衰合金は、原理的には特許文献１と同等であるが、耐錆性が著しく劣るので上記の何れの用途にも使用出来ない。【０００９】  更に、従来のボルト・ナット、切削工具支持体、ボールねじ、除振台、ハードディスクドライブ用サスペンション、ハニカム構造体、ばね、鋼球、自動車のオイル・タンク、エンジン・ガスケット及び排ガス浄化装置部材その他制振性部品等の成形体は、通常の鋼或いはステンレス鋼を加工して作られているので、材料自体の振動減衰能が極めて小さいので、対振動、対騒音及び制振に関わる機能の観点からは不十分である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】  本発明が提供する高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、炭素０．０５重量％以下、マンガン１３重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、６重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなり、イプシロン・マルテンサイト相が１０％以上であることを特徴とするものである（以下、第１の発明という）。【００１１】  更に、本発明が提供する高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、引張強度が７００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、更に、ＪＩＳＧ０６０２に定められた試験方法によって測定した損失係数（η）（以下、損失係数（η）という。）が０．００５以上、０．１０以下であることを特徴とするものである（以下、第２の発明という）。【００１２】  また、本発明が提供する高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造方法は、炭素０．０５重量％以下、マンガン１３重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、６重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなる組成になるように溶製し、鋳造した素材を均質化熱処理した後、熱間加工を施し、さらに必要に応じ冷間加工を施し、これを８００℃以上１０００℃未満で加熱した後に水冷或いは空冷する溶体化熱処理を行い必要に応じて更に冷間加工を施すことを特徴とするものである（以下、第３の発明という）。【００１３】  さらに、本発明が提供する高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造方法は、前記溶体化熱処理後のＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ素材を常温又は５０℃以上２００℃以下の温度で加工率１０％以上、６０％以下で加工を行うことを特徴とするものである（以下、第４の発明という）。【００１４】  そして、本発明が提供する高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の成形体は、第１又は第２の発明の高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金を、該合金の引張試験における０．２％耐力の１０％以上、５０％以下の振動応力下で使用するように加工してなるボルト・ナット、切削工具支持体、ボールねじ、除振台、ハードディスクドライブ用サスペンション、ハニカム構造体、ばね、鋼球、自動車のオイル・タンク、エンジン・ガスケット及び排ガス浄化装置部材や制振性部品等の成形体である（以下、第５の発明という）。
【発明の効果】
【００１５】  本発明が提供する第１又は第２の発明に係る高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、炭素０．０５重量％以下、マンガン１３重量％以上、１８重量％未満、クロム９重量％以上、１５重量％未満、ニッケル０．０１重量％以上、６重量％未満、アルミニウム０．０１重量％以上、０．０５重量％未満、窒素０．０１重量％以下、残部鉄及び不可避不純物からなり、イプシロン・マルテンサイト相が１０％以上であることを特徴とする高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金であり、更に、引張強度が７００ＭＰａ以上、１２００ＭＰａ以下、損失係数（η）が０．００５以上、０．１０以下であるので、製造コストが安くかつ技術上及び品質保証上の問題が解決されており、かつ、ニッケル添加によって良好な耐錆性を有しかつ非磁性化されている。【００１６】  また、本発明が提供するの第３又は第４の発明に係るＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造方法では、マンガンが低く抑えられているので、溶製時に耐火物の溶損が少ないので製造コストが安くかつ炭素及び窒素の対策が取られているので損失係数（η）の製造毎の変動が少ないので技術上及び品質保証上の問題が解決されている。【００１７】  また、本発明が提供する第５の発明に係る該合金の引張試験における０．２％耐力の１０％以上、５０％以下の振動応力下で使用するように加工したボルト・ナット、切削工具支持体、ボールねじ、除振台、ハードディスクドライブ用サスペンション、ハニカム構造体、ばね、鋼球、自動車のオイル・タンク、エンジン・ガスケット及び排ガス浄化装置部材その他制振性部品等の成形体は、材料自体が高強度でかつ高い振動減衰能を有するので、対振動、対騒音、制振の観点から高機能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】  ここで、本発明の第１の発明において、炭素含有量を０．０５重量％以下とするのは、振動減衰能を発現するγ／ε相間の相互作用に悪影響を及ぼす不純物元素、特に、炭素の上限を定めることによって振動減衰能の向上及び安定を計るためであり、炭素含有量が０．０５重量％を越えると振動減衰能を示す損失係数（η）が低下しかつ不安定になるためである。また、炭素と同様の影響を及ぼす窒素については、鋼中の窒素量を０．０１重量％以下にして、かつ、アルミニウム含有量を０．０１重量％以上、０．０５重量％以下とすることによって鋼中の窒素をＡｌＮの大きい介在物の形にすることによって、溶解製造時に大気中より不可避的に混入する固溶窒素による振動減衰能を低下させる害を無くすためである。即ち、アルミニウム含有量が０．０１重量％未満であると上記の鋼中窒素と結合するに必要なアルミニウム含有量が不足する場合がり、０．０５重量％を越えると過剰のアルミニウムによって合金の表面や内部にＡｌ２Ｏ３系の欠陥が発生しやすくなるためである。また、鋼中の窒素が０．０１重量％を越えると、これと結合するアルミニウム含有量が多く必要となるため、アルミニウムによるＡｌ２Ｏ３系の欠陥が増大するためである。【００１９】  更に、本発明の第１の発明において、ニッケル含有量を０．０１重量％以上、６重量％以下とすることによってマンガン含有量を１３重量％以上、１８重量％未満とすることにしたのは、これによって振動減衰能を発現するγ／ε相間の相互作用効果を維持しつつ、且つ、合金の溶製を容易にすることによって製造コストを低減することを目的にしている。即ち、本発明者らは鋼のオーステナイト安定させかつ制振性発現の効果作用をするニッケル成分とマンガン成分との相互関係を検討した結果、その指標としてＡ値＝Ｍｎ（％）＋Ｎｉ（％）の関係を見出し、このＡ値を用いて、耐火物の溶損による溶製コストを上げるマンガン成分の一部をニッケル成分に置換することを試みた。ニッケル含有量を０．０１量％以上、６．００重量％以下とすることによってマンガン含有量を１３重量％以上、１８重量％未満とすることが出来ることを見出した。ここで、ニッケル含有量が０．０１重量％未満の場合は上記の制振性発現の効果が不十分であり、また、６．０重量％を越えると製造コストを不必要に上げるので得策ではない。これによってマンガン含有量を１３重量％以上、１８重量％未満に低く限定することができる。【００２０】  さらに、本発明の第２の発明において、該高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の引張強度が７００ＭＰａ以上１２００ＭＰａ以下及び損失係数（η）が０．００５以上０１０以下としたのは、引張強度が７００ＭＰａ未満、損失係数（η）が０．００５未満であると、対振動、対騒音及び制振の観点から高機能な成形体を製造できないためであり、また、引張強度が１２００ＭＰａ以下又は損失係数（η）が０．１０以下としたのは、これ以上になると機械的性質が劣化するためである。【００２１】  また、本発明の第３の発明において、溶体化熱処理温度を８００℃以上１０００℃未満にするのは、１０００℃を越える溶体化熱処理を施すと結晶粒が異常に大きくなり、その後の冷間加工で表面割れが発生するので、熱処理温度を１０００℃以下にすることが必須である。また、８００℃未満であると固溶状態にならず溶体化熱処理が不十分となるためである。【００２２】  さらに、本発明の第４の発明において、前記溶体化熱処理後のＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ素材を常温又は５０℃以上２００℃以下の温度で加工率１０％以上、６０％以下で加工を行うのは、加工率１０％未満では必要とする損失係数（η）が得られないためであり、また、６０％を越えると機械的性質が劣化するためである。【００２３】  さらにまた、本発明の第５の発明において、該高強度高減衰能Ｆｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金を、ボルト・ナット、切削工具支持体、ボールねじ、除振台、ハードディスクドライブ用サスペンション、ハニカム構造体、ばね、鋼球、自動車のオイル・タンク、エンジン・ガスケット及び排ガス浄化装置部材その他制振性部品等の成形体に応用する時、該合金の引張試験における０．２％耐力の１０％以上、５０％以下の振動応力下で使用するようにしたのは、該合金の金属結晶組織のε／γ相界面が付与される振動応力に対して振動エネルギーの吸収を効率良く行わせるためである。即ち、１０％以下では振動吸収が不十分であり、また、５０％を超えると振動によって永久歪、所謂「へたり」となる恐れがあるためである。【００２４】  以下、本発明を実施例によって説明する。
【実施例１】  実施例１は、第１の発明の実施例である。
組成が本発明の範囲内である、炭素０．０２重量％、マンガン１７重量％、クロム１２重量％、ニッケル３重量％、アルミニウム０．０３重量％、窒素０．００５重量％、残部鉄及び不可避不純物からなる組成を高周波溶解炉で溶解・鋳造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理した後、熱間圧延によって板厚５．０ｍｍの板にした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、９００℃にて溶体化熱処理を行ったのち３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを本発明の実施例１−（１）とした。【００２５】  更に、組成が本発明の範囲内である、炭素０．０２重量％、マンガン１３．５重量％、クロム１２重量％、ニッケル５．５重量％、アルミニウム０．０３重量％、窒素０．００５重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる組成を高周波溶解炉で溶解・鋳造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理した後、熱間圧延によって板厚５．０ｍｍの板にした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、９００℃にて溶体化熱処理を行ったのち３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを本発明の実施例１−（２）とした。
【比較例１】
【００２６】  比較例１として、炭素０．０６重量％、マンガン１７重量％、クロム１２重量％、ニッケル３重量％、アルミニウム０．０３重量％、窒素０．００５重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる合金を高周波溶解炉で溶解・鋳造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理し熱間圧延によって板厚５．０ｍｍにした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、９００℃にて溶体化熱処理を行った後、３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを比較例１とした。
【比較例２】
【００２７】  比較例２として、炭素０．０２重量％、マンガン１７重量％、クロム１２重量％、ニッケル３重量％、アルミニウム０．００５重量％、窒素０．０１０重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる合金を高周波溶解炉で溶解・製造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理し熱間圧延によって板厚５．０ｍｍにした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、９００℃にて溶体化熱処理を行った後、３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを比較例２とした。
【比較例３】
【００２８】  比較例３として、炭素０．０６重量％、マンガン２２重量％、クロム１２重量％、ニッケル０．０１重量％、アルミニウム０．００５重量％、窒素０．０１０重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる合金を高周波溶解炉で溶解製造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理し熱間圧延によって板厚５．０ｍｍにした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、１０５０℃にて溶体化熱処理を行った後、３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを比較例３とした。
【比較例４】
【００２９】  比較例４として、炭素０．０２重量％、マンガン１７重量％、クロム０．０１重量％、ニッケル０．０１量％、アルミニウム０．００１重量％、窒素０．０１０重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる合金を高周波溶解炉で溶解製造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理し熱間圧延によって板厚５．０ｍｍにした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、１０５０℃にて溶体化熱処理を行った後、１５％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行い、これを比較例４とした。
【比較例５】
【００３０】また、比較例５として、実施例と同板厚である市販のＳＵＳ３０４の板を用いた。
【００３１】  表１．に各々の供試材の組成を示す。
さらに、本発明例１−（１）及び１−（２）、比較材１、２、３、４及び５より試験片を採取して、振動減衰能を示す損失係数（η）を測定した結果を表２に示す。本発明材は良好な損失係数（η）を示す。これに対して、比較材１、２、３及び４は、圧延及び冷間加工のプロセスは同じであるが、損失係数（η）は大幅に低く、かつ、部位によりバラツキがある。比較材５は、当然のことながら市販品ＳＵＳ３０４なので振動減衰能は極めて低い。これは、比較材１の場合、炭素含有量が０．０６％と過大なためによるものである。また、比較材２の場合は、鋼の精錬過程で不可避的に混入溶解した固溶Ｎ（０．０１０重量％）がアルミニウムによって固定されていない為にγ／ε相間の振動減衰能効果を阻害しているものと考えられる。これに対して、本発明材は、全ての窒素（０．０１０重量％）はアルミニウムによってＡｌＮの大型の介在物となっているために、固溶窒素の害は無くなっている。また、比較材３の場合は、比較材２と同様に、固溶窒素がγ／ε相間の振動減衰能を阻害しているものと考えられる。以上の実施例は、本発明が、振動減衰能の安定に効果を発揮していることを示している。
【表１】
2007321243.tif 000002
【表２】
2007321243.tif 000003
【実施例２】  実施例２は、第２の発明の実施例である。【００３２】  次に、実施例１で作成した材料から試験片を採取して、損失係数（η）以外の材料特性、即ち、引張り試験値、硬さ、耐錆性（塩水噴霧試験）、磁性を測定した結果を、表３．に示す。比較材３（特許文献１）は、高強度であるが、耐錆性で劣っている。また、比較材４（特許文献２）は塩水噴霧試験が極めて劣悪なので、上記の応用部品の何れにも使用出来ない。これらと比較して、本発明材は、良好なＳＵＳ３０４並の耐錆性を有しかつ非磁性であり、上記産業分野に好適に受け入れられ易い。
【表３】
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【実施例３】  実施例３は、第３の発明の実施例である。【００３３】  組成が本発明の範囲内である、炭素０．０２重量％、マンガン１７重量％、クロム１２重量％、ニッケル３重量％、アルミニウム０．０３重量％、窒素０．００５重量％、残部鉄残部鉄及び不可避不純物からなる組成を高周波溶解炉で溶解・鋳造し、５ｋｇのインゴットを得た。得られたインゴットを表面切削加工した後、１１００℃ｘ１時間加熱処理した後、熱間圧延によって板厚５．０ｍｍの板にした後に、酸洗によって表面の酸化層を除去した後に冷間圧延を行い１．０ｍｍの板を得て後、７００℃、８００℃、９００℃、１０００℃及び１１００℃にて溶体化熱処理を行ったのち３０％の冷間加工の振動減衰能を付与する処理を行いこれを本発明の実施例３とした。【００３４】  表４、に溶体化熱処理温度別に処理後の結晶粒径及び３０％の冷間加工後の表面状況を示す。溶体化熱処理温度が、１０００℃以上の場合、処理後の結晶粒径が１０μｍ以上と異常に大きくなり、その結果として、冷間加工後に表面に割れが発生してその後の使用に耐えない状態になる。
【表４】
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【実施例４】  実施例４は、第４の発明の実施例である。【００３５】  更に、本発明になるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金について、冷間加工率と損失係数（η）、引張強さ及び伸び値との関係を実験によって求めた。即ち、本発明になるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金に５、１０、２０、３０、５０、６０及び７０％の冷間加工を施し、損失係数（η）、引張強さ及び伸び値を測定した。その結果を表５に示す。これによると、５％の冷間加工率では、損失係数（η）及び引張強さともに不十分である。１０〜６０％の冷間加工率では、損失係数（η）、引張強さ及び伸び値ともに良好である。７０％の冷間加工率では、伸び値が極めて悪くもはや材料としての延性を失っている。即ち、本発明になるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、冷間加工率とともに損失係数（η）、引張強さが共に向上するという優れた材料特性を有することが明らかである。そして、用途に応じて最適の冷間加工率を選択することができる。
【表５】
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【実施例５】  実施例５は、第５の発明の実施例である。【００３６】  本発明になるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金を、その高強度高減衰能の材料特性を生かして、該合金の引張試験における０．２％耐力の１０％以上、５０％以下の振動応力下で使用するように加工してなる応用例を表５．に示す。即ち、ボルト・ナットに適用した結果、ボルト・ナット自体が振動を吸収するので、緩みにくいという特徴が確認された。また、バイト・シャンクに適用した場合、それ自体が切削加工に起因する振動を吸収して刃先がびびらないので、切削効率が向上することが確認された。更に、ボールねじの振動を吸収する部分に適用することによって、従来品より優れた高速静音ボールねじが実現した。更に、精密機器の除振台やハニカム定盤に適用した場合には、広域振動周波数を吸収する精密機器の除振用として有効であることが確認された。更にまた、ＨＤＤ用サスペンションに適用した場合、材料自体が振動を吸収するので軽量にすることができ、読取・書込み精度が向上し、ＨＤＤの回転速度が揚げられ、ユニットとしての容量が大幅に向上した。ばねに適用した場合、材料自体が振動を吸収するので、速く振動が納まるので、機能が向上することが分かった。また、鋼球に適用した場合、材料自体が振動を吸収するので低騒音のベアリング用鋼球が製造できることが分かった。また、自動車のオイル・タンクに適用すると発生する振動音を大幅に軽減できることが判明した。さらに、自動車エンジン・ガスケットに適用すると高温でのガス・シール性が飛躍的に向上した。また、排ガス浄化装置部材すると排ガス浄化装置の振動が著しく緩和された。
以上のように、本発明によるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、様々な分野に好適に応用されることが確認できた．
【表６】
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【産業上の利用可能性】
【００３７】  以上の記述より明らかなように、本発明によるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金は、高強度、高い振動減衰能を有しているだけでなく、製造プロセスが安定しているので材料の品質保証が容易であり、更に、材料強度、耐錆性、磁性の点で良好な特性を有している。従って、本発明によるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の具体的用途としては、良好な振動減衰能を有するという特性を生かして、緩みにくいボルト・ナット、切削効率の上がるびびらないバイト・シャンク、高速静音ボールねじ、広域周波数の振動を吸収する精密機器用除振台、シーク精度の良いハードディスクドライブ用サスペンション、振動吸収効率のよいハニカム定盤、速く振動が納まるばね及び低騒音のベアリング用鋼球及び自動車のオイルパン、エンジン・ガスケット、排ガス浄化装置部材その他制振性部品等に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】高強度高振動減衰能のあるＦｅ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｎｉ合金の製造プロセスを示す。
【図１】
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