(57)【要約】  多主要元素、耐食性合金が開示されている。本合金は、重量パーセントで以下の組成を有する。約１３〜約２８のＣｏ、約１３〜約２８のＮｉ、約１３〜約２８のＦｅ＋Ｍｎ、約１３〜約３７のＣｒ、約８〜約２８のＭｏ、約０．１０〜約１．００のＮ。本合金には、同じまたは同様の用途を目的とした耐食性合金に見られる通常の不純物も含まれている。また、Ｍｏの一部または全てをＷおよびＶの一方または両方で置換可能である。本合金は、実質的に全てＦＣＣ相である固溶体を提供するが、合金によって提供される耐食性と機械的特性に悪影響を及ぼさない少量の二次相を含んでもよい。
2020510139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固溶体相を有する、多主要元素、高エントロピー、耐食性合金であって、
前記合金は、重量パーセントで、
Ｃｏ          約１３〜約２８
Ｎｉ          約１３〜約３５
Ｆｅ＋Ｍｎ    約１３〜約２８
Ｃｒ          約１３〜約３７
Ｍｏ          約８〜約２８
Ｎ            約０．１０〜約１．００
および通常の不純物を含み、
前記Ｍｏの一部または全てをＷおよびＶの一方または両方で置換可能である、多主要元素、高エントロピー、耐食性合金。
【請求項２】
前記固溶体相は、本質的に面心立方晶の結晶構造からなる、請求項１に記載の多主要元素、耐食性合金。
【請求項３】
前記合金は、以下の特徴を有する、請求項１に記載の多主要元素、耐食性合金。
−６ｋＪ／ｍｏｌ＜ΔＨｍｉｘ＜０ｋＪ／ｍｏｌ、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／（Ｋ  ｍｏｌ）、
２．００％＜δ＜４．５％、および
前記合金の価電子濃度が約７．８０よりも大きい。
【請求項４】
単相固溶体を形成する高エントロピー、耐食性合金であって、
前記合金は、式（Ｆｅ，Ｍｎ）ａＣｏｂＮｉｃＣｒｘ（Ｍｏ，Ｗ，Ｖ）ｙを有し、
ａ、ｂ、ｃ、ｘおよびｙは、原子パーセントで以下の通りであり、
１２≦ａ≦３５、
１２≦ｂ≦３５、
１２≦ｃ≦４０、
１２≦ｘ≦４０、
４≦ｙ≦２０
ＷおよびＶは、等原子基準でＭｏの一部または全部を置換可能であり、
前記合金は、少なくとも約０．１０％から溶解限界までのＮを含む、高エントロピー、耐食性合金。
【請求項５】
前記固溶体相は、本質的に面心立方晶の結晶構造からなる、請求項４に記載の高エントロピー、耐食性合金。
【請求項６】
前記合金は、以下の特徴を有する、請求項４に記載の高エントロピー、耐食性合金。
−６ｋＪ／ｍｏｌ≦ΔＨｍｉｘ≦０ｋＪ／ｍｏｌ、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／（Ｋ  ｍｏｌ）、
２．００％＜δ＜４．５％、および
合金元素の価電子濃度が約７．８０よりも大きい。
【請求項７】
固溶体相を有する高エントロピー、耐食性合金であって、
前記合金は、重量パーセントで、
Ｃｏ          約１３〜約２８
Ｎｉ          約１３〜約３５
Ｃｕ          約１３〜約２８
Ｆｅ＋Ｍｎ    約１３〜約２８
Ｃｒ          約１３〜約３７
Ｍｏ          約８〜約２８
Ｎ            約０．１０〜約１．００
および通常の不純物を含み、
前記Ｍｏの一部または全てをＷおよびＶの一方または両方で置換可能である、高エントロピー、耐食性合金。
【請求項８】
前記固溶体相は、本質的に面心立方晶の結晶構造からなる、請求項７に記載の高エントロピー、耐食性合金。
【請求項９】
前記合金は、以下の特徴を有する、請求項７に記載の高エントロピー、耐食性合金。
−６ｋＪ／ｍｏｌ＜ΔＨｍｉｘ＜０ｋＪ／ｍｏｌ、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／（Ｋ  ｍｏｌ）、
２．００％＜δ＜４．５％、および
前記合金の価電子濃度が約７．８０よりも大きい。
【請求項１０】
単相固溶体を形成する高エントロピー、耐食性合金であって、
前記合金は、式（Ｆｅ，Ｍｎ）ａＣｏｂＮｉｃＣｕｄＣｒｘ（Ｍｏ，Ｗ，Ｖ）ｙを有し、
ａ、ｂ、ｃ、ｘおよびｙは、原子パーセントで以下の通りであり、
１０≦ａ≦３０、
１０≦ｂ≦３０、
１０≦ｃ≦３０、
１０≦ｄ≦３０
１０≦ｘ≦３０、
４≦ｙ≦１８
ＷおよびＶは、等原子基準でＭｏの一部または全部を置換可能であり、
前記合金は、少なくとも約０．１０％から溶解限界までのＮを含む、高エントロピー、耐食性合金。
【請求項１１】
前記固溶体相は、本質的に面心立方晶の結晶構造からなる、請求項１０に記載の高エントロピー、耐食性合金。
【請求項１２】
前記合金は、以下の特徴を有する、請求項１０に記載の高エントロピー、耐食性合金。
−６ｋＪ／ｍｏｌ≦ΔＨｍｉｘ≦０ｋＪ／ｍｏｌ、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／（Ｋ  ｍｏｌ）、
２．００％＜δ＜４．５％、および
合金元素の価電子濃度が約７．８０よりも大きい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐食性オーステナイト鋼合金に関し、特に、窒素を含む、多主要元素（multi-principal element）、高エントロピー、耐食性合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）および窒素（Ｎ）などの合金元素は、鋼合金の耐食性、特に塩化物含有環境での局所的攻撃に対する耐性を向上させることが知られている。耐食性の程度は、耐孔食相当数（Pitting Resistance Equivalent Number, ＰＲＥＮ）によって予測できる。合金のＰＲＥＮを決定するための既知の式は、ＰＲＥＮ＝Ｃｒ（ｗｔ．％）＋３．３×Ｍｏ（ｗｔ．％）＋１６×Ｎ（ｗｔ．％）である。タングステン、銅およびバナジウムなどの他の元素が、耐食性のための有益な合金添加物として提案されている。ＣｒおよびＭｏは、強力なフェライト形成剤であり、シグマ相およびカイ相の形成につながり、耐孔食性および機械的特性の両方に悪影響を及ぼす。多量のＣｒおよびＭｏを使用した場合の悪影響を相殺するために、ニッケル、コバルトおよび銅などのオーステナイト形成剤を合金に添加してもよい。この慣行（practice）により、最も腐食性の高い環境でニッケル基合金およびコバルト基合金が使用されるようになった。Ｎの添加は、一般に耐食性と強度の両方に有益であることが知られているが、窒素の溶解度と、特に粒界での窒化物の望ましくない析出により、添加できる窒素の総量が制限される。ニッケルとコバルトの含有量が増加すると、窒素の溶解度はますます制限される。
【０００３】
既知のオーステナイト系耐食性合金には、かなりの量のＭｏを含むニッケル基合金とコバルト基合金がある。これらの合金では、高ニッケル含有量または高コバルト含有量によって高Ｍｏ含有量が安定する。これらの合金のほとんどは、Ｎが積極的に添加されていない。登録商標ＭＵＬＴＩＭＥＴで販売されている合金Ｎ−１５５は、重量パーセントで次の組成式を有している。２０％Ｎｉ、２０％Ｃｏ、２０％Ｃｒ、３％Ｍｏ、２．５％Ｗ、１．５％Ｍｎ、１％Ｎｂ＋Ｔａ、０．１５％Ｎおよび０．１％Ｃ。合金の残部は、鉄および通常の不純物である。これらの合金は、基本的に、鉄、ニッケルまたはコバルトなどの単一の基本元素を有している。
【０００４】
混合エントロピーは、単一の基本元素を有するシステムでは比較的低いため、合金の設計では、伝統的に混合エントロピーの合金相安定性への寄与を考慮していない。それらは単一の基本元素を有さないため、高エントロピー合金（ＨＥＡ）は、配位エントロピー（configurational entropy）を使用して、合金内の固体構造相の安定性に影響を与える。定義により、ＨＥＡは、単一の固溶体相または固溶体相の混合物で構成される。いくつかの研究を除き、固溶体相は、体心立方（ＢＣＣ）または面心立方（ＦＣＣ）構造のいずれかを有する。典型的には、ＨＥＡは、等原子（equiatomic）または等原子に近い比率の少なくとも３つの元素で構成され、配位エントロピーを最大化する。Guo等、「Phase stability in high entropy alloys: Formation of solid-solution phase or amorphous phase」、Progress in Natural Science: Materials International, vol. 21, pp. 433-446 (2011) によれば（その全体が参照により本明細書に組み込まれる）、混合エンタルピー（ΔＨｍｉｘ）、混合エントロピー（ΔＳｍｉｘ）および原子サイズの違い（δ）に関する以下の規則を満たす合金は、固溶体構造を提供する可能性が高くなる。
−２２≦ΔＨｍｉｘ≦７ｋＪ／ｍｏｌ
δ＜８．５％
ΔＳｍｉｘ≧１１Ｊ／（Ｋ  ｍｏｌ）
【０００５】
パラメーターΔＨｍｉｘ、δおよびΔＳｍｉｘは、既知であり、技術文献で定義されている。例えば、Ｇｕｏ等のＰ４３４を参照。上記規則は、様々な公開されている研究の実験結果に基づいているが、広義のガイドラインとして考慮されるべきである。
【０００６】
上記の規則から導かれた基本原理は、合金の固溶体形成に関するヒューム・ロザリー規則と重複しており、固溶体構造を有する合金を設計するための適切な出発点である。混合エンタルピーは、金属間相の形成を回避し、相分離を回避するために、負または正になりすぎないようにする必要がある。構成元素間の原子サイズの違いは、最小化して、格子歪みを防ぐ必要がある。さらに、混合エントロピーを最大化する必要がある。
【０００７】
構成元素の電気陰性度は、主元素間で類似している必要がある。形成する固溶体相は、価電子濃度（valence electron concentration，ＶＥＣ）にも関連している。Ｇｕｏ等は、ＶＥＣが約８を超えると単相ＦＣＣ構造が予測され、ＶＥＣが約６．８７を下回ると単相ＢＣＣ構造が予測され、６．８７＜ＶＥＣ＜８であると混合ＦＣＣ／ＢＣＣ構造が予測されることも開示している。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、重量パーセントで以下の組成を有する多主要元素、耐食性合金が提供される：
Ｃｏ          約１３〜約２８
Ｎｉ          約１３〜約２８
Ｆｅ＋Ｍｎ    約１３〜約２８
Ｃｒ          約１３〜約３７
Ｍｏ          約８〜約２８
Ｎ            約０．１０〜約１．００
合金は、同じまたは同様の用途を目的とした耐食性合金に見られる通常の不純物を含む。また、Ｍｏの一部または全てをＷおよびＶの一方または両方で置換可能である。合金は、実質的に全てＦＣＣ相である固溶体を提供するが、合金によって提供される耐食性と機械的特性に悪影響を及ぼさない少量の二次相を含んでもよい。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、原子式（Ｆｅ，Ｍｎ）ａＣｏｂＮｉｃＣｒｘ（Ｍｏ，Ｗ，Ｖ）ｙを有する多主要元素、耐食性、高エントロピー合金が提供され、ａおよびｂはそれぞれ１２〜３５原子パーセント（ａｔ．％）、ｃおよびｘはそれぞれ１２〜４０原子％、ｙは４〜２０原子％である。Ｗおよび／またはＶは、等原子基準（equiatomic basis）でＭｏの一部または全部で置換されてもよい。合金は、少なくとも約０．１０％から溶解限界までのＮも含む。
【００１０】
前述の合金組成内で、以下のパラメータの組み合わせを提供するように元素が選択される。
−６ｋＪ／ｍｏｌ≦ΔＨｍｉｘ≦０ｋＪ／ｍｏｌ、
２．００％＜δ＜４．５％、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／Ｋ  ｍｏｌ、および
価電子濃度が約７．８０よりも大きい。
【００１１】
本発明に係る合金は、以下の明細書および添付の特許請求の範囲において、上記の元素を含むか、または本質的にそれらから構成されてもよいことが考えられる。本明細書および本出願を通して、用語「パーセント」および記号「％」は、特に明記しない限り、重量パーセントまたは質量パーセントを意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明に係る合金の実施例５の冷間加工パーセントの関数としてのロックウェルＣ硬度（Rockwell C hardness、ＨＲＣ）のグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
多元素合金、耐食性合金の設計で前述のパラメータを使用することにより、モリブデン、タングステンおよびバナジウムなどの多量の元素をＣｏＣｒＮｉＭｎＦｅ基合金に含めると、望ましくない二次相を実質的に含まないＦＣＣ固溶体構造を提供できると考えられている。合金は、侵入型元素として少量のＮも含む。Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＣｏおよびＮｉの組み合わせを含む等原子またはほぼ等原子の組成は、本発明に係る高エントロピー合金の多元素ベース（multi-element base）を提供する。ベース元素の組み合わせが選択される理由は、説明されたＨＥＡに対する制約を満たしているためである。Ｎなどの侵入型元素は、ＨＥＡ設計構成内で広く研究されておらず、上記のルールを超える新しい設計上の考慮事項が必要になる場合がある。具体的には、窒化物の生成が起こらない合金を適切に設計するために、平均項（average term）としてΔＨｍｉｘを使用することは避けるべきである。Ｍｏ、ＷまたはＶをその溶解度限界またはそれに近いＮと組み合わせて比較的多く添加すると、既知のＦｅ基、Ｎｉ基およびＣｏ基のステンレス鋼合金と比較して、潜在的に優れた耐食性を備えた新規合金システムが提供される。
【００１４】
本発明の高エントロピー合金にはニッケルおよびコバルトが存在し、好ましいＦＣＣ相の安定化に役立つ。ニッケルおよびコバルトは、固溶体中のシグマ（σ）相やミュー（μ）相などの望ましくない秩序相（ordered phases）の析出を減らすことにより、合金の望ましい単相の特質（nature）にも役立つ。このようにして、ニッケルおよびコバルトは、合金によって提供される延性に利益をもたらす。ニッケルおよびコバルトは、比較的高価な元素であるため、それらの含有量は制限され、本発明の合金の製造コストを制御する。
【００１５】
クロムは、本合金によって提供される一般的で局所的な耐食性に寄与する。また、クロムは、合金中の窒素の溶解度を高めるのに役立つと考えられている。クロムが多すぎると、シグマおよび／または窒化クロムなどの秩序相の析出を促進することによって、機械的特性（例えば、延性）と耐食性に悪影響が及ぶ。
【００１６】
また、合金は、約４〜約２０原子パーセント（ａｔ．％）または少なくとも約８％から最大約２８％重量パーセントのモリブデンも含み、孔食などの局所腐食に対する合金の耐性を高める。モリブデンが多すぎると、トポロジカルに最密充填相の析出と安定化が促進され、耐食性と機械的特性に悪影響が及ぶ。クロムと同様に、モリブデンが多すぎると、比較的高温でシグマ相を形成するため、合金の延性と加工性に悪影響を及ぼす。タングステンおよび／またはバナジウムは、モリブデンの一部または全てを等原子ベースで置き換えてもよい。
【００１７】
マンガンは、それが合金の固溶体における窒素の溶解度に利益をもたらすため、本発明の合金に存在する。マンガンが多すぎると、合金の固相線温度が低下し、熱間加工中に粒界強度に悪影響を与える可能性がある。
【００１８】
鉄は、本合金を特徴付ける混合（mixing）の高いエントロピー（ΔＳｍｉｘ）に寄与し、合金の望ましい単相ＦＣＣ構造の安定化に役立つ。鉄は、ニッケルおよび／またはコバルトの一部の代替物としても存在し、合金の製造コストを制限する。クロムおよびモリブデンと同様に、鉄が多すぎるとシグマ相が析出し、合金の延性とその加工性に悪影響を及ぼす。
【００１９】
本合金には、格子間元素として少なくとも約０．１０％の窒素も存在している。窒素の添加は、ＦＣＣ相をさらに安定化するのに役立ち、合金によって提供される局所的な耐食性に役立つ。侵入型元素として、窒素は、降伏強度や引張強度など、合金によって提供される良好な機械的特性にも寄与する。窒素は、合金中の溶解限度まで存在してもよいが、この合金では約１．００％以下に制限されることが好ましい。
【００２０】
本発明に係る合金はまた、銅を含んで、ＦＣＣ相構造の安定性に利益を与えてもよい。ただし、銅が多すぎると、合金の固相線温度が低下し、合金の熱間加工中に初期の粒界溶離（intergranular liquation）が起こる可能性がある。
【００２１】
本発明に係る合金は、腐食、特に孔食に対して非常に良好な耐性を提供する。これに関して、合金は、少なくとも５０の耐孔食相当数（ＰＲＥＮ）を有することを特徴とし、ＰＲＥＮは、以下のように定義される。ＰＲＥＮ＝％Ｃｒ＋３．３×％Ｍｏ＋１６×％Ｎ。好ましくは、合金は、少なくとも約６５、さらに好ましくは少なくとも約７０のＰＲＥＮを特徴とする。
【００２２】
本発明の合金を構成する元素は、以下のパラメータの組み合わせを提供するように選択される。
−６ｋＪ／ｍｏｌ≦ΔＨｍｉｘ≦０ｋＪ／ｍｏｌ、
２．００％＜δ＜４．５％、
ΔＳｍｉｘ＞１２Ｊ／Ｋ ｍｏｌ、および
価電子濃度（ＶＥＣ）は、約７．８０を超える。ΔＳｍｉｘは、主に合金の主要元素の数とそれらの濃度に影響される。好ましくは、最小で５つの等原子元素がΔＳｍｉｘを提供し、その結果、安定化された合金微細構造が得られる。合金の５元素の実施形態では、ΔＳｍｉｘは、約１３〜１３．５Ｊ／Ｋ ｍｏｌ以下であると予想される。しかしながら、銅含有の実施形態では、ΔＳｍｉｘは、１３〜１３．５Ｊ／Ｋ ｍｏｌよりも大きいと予想される。ΔＨｍｉｘは、構成元素の化学親和力によって決定され、エントロピーが合金の安定性を管理できるように、実行可能な限りゼロに近いことが好ましい。パラメータδは、構成元素の原子サイズの違いに関連している。本合金では、モリブデンが最大原子であり、δの値に最も影響を与える原子である。
【００２３】
価電子濃度は、「ｄ」電子を含む価電子帯の全電子数である。コバルトおよびニッケルの価電子濃度はそれぞれ９と１０で、他の元素よりも高い。ただし、これは合金であるため、価電子濃度は次のように計算される。
【数１】
2020510139.tif 000003
ここで、Ｃｉは元素ｉの濃度である。ＣｏおよびＮｉは、本合金の価電子濃度に影響する。好ましくは、本発明に係る合金は、８．０より大きい価電子濃度を提供する。
【実施例】
【００２４】
本発明に係る合金によって提供される特性を実証するために、６つの金属（heats）が真空誘導溶解され、次いで４０ポンドのインゴットとして鋳造された。６つの金属の重量パーセント組成は、実施例１〜６として以下の表１に示されている。
【００２５】
【表１】
2020510139.tif 000004
【００２６】
凝固後、インゴットは、主に樹枝状の二次相を伴うＦＣＣ構造から本質的になる固溶体を含むことが確認された。４０ポンドのインゴットを均質化し、０．７５インチ角棒に鍛造し、２２５０Ｆで２．５時間溶体化焼鈍（solution annealed）し、その後、水焼入れした。合金は、溶体化焼鈍および焼入れされた状態で実質的にＦＣＣ相からなる固溶体構造を有することが確認された。
【００２７】
臨界孔食温度試験（critical pitting temperature testing）、ポテンショダイナミック試験（potentiodynamic testing）、および低速ひずみ速度試験（slow strain rate testing）用の試験片は、各インゴットから準備された０．７５インチ角棒の溶体化焼鈍から得られた。臨界孔食温度（ＣＰＴ）試験は、ＡＳＴＭ標準試験手順Ｇ１５０に従って、窒素ガスをパージしながら、０．７ボルトでＮａＣｌの１Ｍ溶液で実施した。ＣＰＴテストの結果を以下の表２に示した。
【００２８】
【表２】
2020510139.tif 000005
【００２９】
ＡＳＴＭ標準試験手順Ｇ６１に基づいて、循環分極動電位試験（Cyclic polarization potentiodynamic testing）を実施した。曲線の膝部分（at the knee of the curve）、５０μＡ／ｃｍ２、および１００μＡ／ｃｍ２での電圧値を、溶体化焼鈍された０．７５インチ角棒から準備された２セットのサンプルについて測定した。ポテンショダイナミック孔食試験（potentiodynamic pitting tests）の結果を、ミリボルト（ｍＶ）単位で孔食電位と再不動態化電位を含む以下の表３に示した。
【００３０】
【表３】
2020510139.tif 000006
【００３１】
サンプルの別のセットは、酸性溶液での耐食性を試験するために、各実施例の０．７５インチのバー（bars）から得られた。サンプルは、８５体積％のリン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含む沸騰水溶液に浸漬した後に試験された。追加のサンプルが、６０体積％の硝酸（ＨＮＯ３）を含む沸騰水溶液に浸漬した後に試験された。さらなるサンプルが、ＡＳＴＭ標準試験手順Ｇ２８−０２、プラクティスＡに従って酸混合物（acid mixture）に浸漬した後に試験された。サンプルの第４のセットが、ＡＳＴＭ標準試験手順Ｇ２８−０２、プラクティスＢに従って酸混合物に浸漬した後に試験された。各実施例の酸性腐食試験の結果を、１年あたりのミルの重量損失（the weight loss in mills per year）（ｍｐｙ）を含む表４に示した。表４には、ＡＳＴＭ  Ｇ２８−０２、方法ＡおよびＢに従って試験された試験片の粒間腐食（intergranular attack）の深刻度（severity）の定性的評価が含まれている。
【００３２】
【表４】
2020510139.tif 000007
【００３３】
表２、３および４に示したデータは、すべての実施例が、塩化物を含む環境での孔食に対する非常に良好な耐性と、酸性環境での粒界腐食に対する良好な耐性を提供したことを示している。
【００３４】
実施例１、２、４および５の試験片の低歪速度試験は、周囲空気、沸騰温度での３．５％ＮａＣｌ溶液、および１．０のｐＨで沸騰温度での３．５％ＮａＣｌ溶液の３つの異なる環境のそれぞれで実施された。低歪速度試験の結果を、伸び率（％Ｅｌ．）、面積減少率（％ＲＡ）および破壊（fracture）までの時間数（Hours、時間）を含む以下の表５に示す。また、表５には、空気中で測定された同じ特性の割合として示された各試験特性の結果も示されている。表５の最後の列には、％Ｅｌ．空気平均、％ＲＡ 空気平均および時間（Ｈｒ） 空気平均の平均である「空気−複合の％（% of Air - Composite）」が示されている。それは、（％Ｅｌ．空気平均＋％ＲＡ 空気平均＋時間（Hrs.） 空気平均）／３のように計算された。
【００３５】
【表５】
2020510139.tif 000008
【００３６】
表５に示す結果は、実施例１、２、４および５は、１．０のｐＨでも沸騰３．５％ＮａＣｌに実質的に耐性（immune）があり、それによって沸騰塩化ナトリウム環境での良好な耐食性を有することを示している。
【００３７】
実施例４、５および６のバー（bars）から２セットの長手方向引張サンプルを準備し、１セットは室温（２５°Ｃ）での機械的試験用、もう１セットは極低温（−１００°Ｃ）での試験用である。室温引張試験の結果を表６に示し、極低温引張試験の結果を表７に示す。両方の試験セットの結果には、ｋｓｉ（ＭＰａ）の０．２％オフセット降伏強度（Ｙ．Ｓ）と極限引張強度（ultimate tensile strength）（Ｕ．Ｔ．Ｓ．）、４つの直径の伸び率（％Ｅｌ．）、および面積の縮小率（％Ｒ．Ａ．）を含む。
【００３８】
【表６】
2020510139.tif 000009
【００３９】
【表７】
2020510139.tif 000010
【００４０】
本合金の重要な特性の１つは、表６および７に示されている高い伸び値によって示されているように、合金によって提供される非常に高い延性である。例として、合金が提供する伸び率は、室温で最大７３％であり、これは既知のステンレス鋼が提供する５８％の伸び率に比べて非常に有利である。しかし、より重要なのは、表７に示すように、合金が提供する引張強度に悪影響を与えることなく、極低温でもそのレベルの延性を提供できることである。
【００４１】
表２〜７に示される本発明に係る合金により提供される並外れた耐食性および機械的特性に加えて、本合金は、その冷間加工硬化能力（cold work hardening capability）により示されるように優れた冷間加工性を提供する。この点に関して、本合金は、約３０％の冷間加工後に約３７のロックウェルＣスケール硬さ（Rockwell C-scale hardness、ＨＲＣ）を提供できる。ここで、冷間加工率（percent cold work）は、次の式で定義される。
【数２】
2020510139.tif 000011
【００４２】
本合金によって提供される良好な冷間加工性を実証するために、実施例５の材料を冷間加工して断面積の減少率を増加させ、ＨＲＣをいくつかの間隔で測定した。結果は、冷間圧延率（percent cold reduction）の関数として、測定されたＨＲＣ値のグラフとして図面に示されている。グラフ化されたデータは、本合金が提供する予想外に高い延性により、約４５ＨＲＣの硬度に到達しながら、合金を最大７０％以上冷間加工できることを示している。
【００４３】
本明細書で使用されている用語および表現は、説明の用語として使用されており、限定の用語ではない。そのような用語および表現の使用には、示され、説明された特徴またはその一部の同等物を除外する意図はない。本明細書で説明および請求される本発明の範囲内で種々の変更が可能であることが認識される。
【図１】
2020510139.tif 000012
【国際調査報告】
2020510139.tif 000013
2020510139.tif 000014