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公開番号2024047300
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-05
出願番号2022152845
出願日2022-09-26
発明の名称低熱膨張合金の製造方法および熱間鍛造部品
出願人株式会社光栄
代理人個人
主分類C21D 8/00 20060101AFI20240329BHJP(鉄冶金)
要約【課題】熱間加工時の加工性を向上しながら、結晶粒を十分に小さくすることが可能な低熱膨張合金の製造方法を提供する。
【解決手段】Fe-Ni合金またはFe-Ni-Co合金を含む、低熱膨張合金1を熱間加工する工程と、熱間加工した低熱膨張合金を再加熱処理することにより、結晶粒を微細化する工程と、を備える。好ましくは、熱間加工する工程は、950℃以上1120℃以下の温度条件で行われ、結晶粒を微細化する工程は、800℃以上1000℃以下の温度条件で行われる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
Ｆｅ－Ｎｉ合金またはＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金を含む、低熱膨張合金を熱間加工する工程と、
前記熱間加工した前記低熱膨張合金を再加熱処理することにより、結晶粒を微細化する工程と、を備える、低熱膨張合金の製造方法。
続きを表示（約 800 文字）【請求項２】
前記結晶粒を微細化する工程は、前記熱間加工する工程よりも低い温度で行われる、請求項１に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項３】
前記Ｆｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金は、２８質量％以上３０質量％以下のＮｉと、１５質量％以上１７質量％以下のＣｏとを含む、請求項１または２に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項４】
前記熱間加工する工程は、９５０℃以上１１２０℃以下の温度条件で行われ、
前記結晶粒を微細化する工程は、８００℃以上１０００℃以下の温度条件で行われる、請求項３に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項５】
前記結晶粒を微細化する工程は、８００℃以上９５０℃未満の温度条件で行われる、請求項４に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項６】
前記結晶粒を微細化する工程は、２時間以上８時間以下の時間条件で行われる、請求項４に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項７】
前記結晶粒を微細化する工程は、８００℃以上８５０℃未満の温度条件で、かつ２時間以上４時間以下の時間条件で行われる、請求項６に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項８】
前記結晶粒を微細化する工程により、前記低熱膨張合金の結晶粒の平均粒径が１００μｍ以下に調整される、請求項１または２に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項９】
前記結晶粒を微細化する工程により、前記低熱膨張合金の結晶粒の平均粒径が５０μｍ以下に調整される、請求項８に記載の低熱膨張合金の製造方法。
【請求項１０】
前記結晶粒を微細化する工程により、前記低熱膨張合金のビッカース硬さが１６０ＨＶ以下に調整される、請求項１または２に記載の低熱膨張合金の製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、低熱膨張合金の製造方法および熱間鍛造部品に関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、低熱膨張合金の製造方法が知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００３】
上記特許文献１では、Ｎｉと、Ｃｏと、Ｆｅと、を含む溶鋼（鉄基合金）からインゴットを製造し、製造したインゴットを熱間加工することにより低熱膨張合金を製造する製造方法が開示されている。また、熱間加工は、熱間鍛造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１７２０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記特許文献１には開示されていないが、ホールペッチの法則により鉄基合金の降伏応力（引張強さ）は、結晶粒が小さくなるほど大きくなる。そのため、降伏応力を大きくするために結晶粒を小さくすることが望まれている。一方で、鉄基合金を熱間加工する時の温度が高いほど、結晶粒が大きくなるという動的再結晶化が知られている。
【０００６】
そこで、結晶粒を小さくするために、熱間加工温度を低くすることが行われている。しかしながら、熱間加工温度を下げることにより、鉄基合金が十分に軟化されず、熱間加工時の加工性が低下するという問題点がある。また、結晶粒を小さくするために熱間加工温度を下げた状態で熱間加工時の加工率を高くすることも検討されているが、熱間加工時の加工率を高くすると熱間加工中に割れが生じるという問題点がある。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、熱間加工時の加工性を向上しながら、結晶粒を十分に小さくすることが可能な低熱膨張合金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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本願発明者が、鋭意検討した結果、熱間加工の後に再加熱処理を行うことにより結晶粒が小さくなることを見出した。すなわち、この発明の第１の局面における低熱膨張合金の製造方法は、Ｆｅ－Ｎｉ合金またはＦｅ－Ｎｉ－Ｃｏ合金を含む、低熱膨張合金を熱間加工する工程と、熱間加工した低熱膨張合金を再加熱処理することにより、結晶粒を微細化する工程と、を備える。
【０００９】
この発明の第１の局面による低熱膨張合金の製造方法では、上記のように、熱間加工した低熱膨張合金を再加熱処理することにより、結晶粒を微細化する工程を備える。これによって、結晶粒を十分に小さくすることができる。また、熱間加工する工程の後に、結晶粒を微細化する工程を備えることにより、熱間加工時に結晶粒を小さくする必要がないため、結晶粒を小さくするために熱間加工温度を低くする必要がない。これにより、熱間加工時の温度を加工性の向上が可能な温度に設定することができる。これらの結果、熱間加工時の加工性を向上しながら、結晶粒を十分に小さくすることができる。
【００１０】
上記第１の局面による低熱膨張合金の製造方法において、好ましくは、結晶粒を微細化する工程は、熱間加工する工程よりも低い温度で行われる。このように構成すれば、再加熱する温度が低いため、結晶粒を容易に十分に小さくすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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