[发明专利]钼材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种钼材料。 

背景技术

钼材料有时被用于高温结构材料和部件材料等要求在高温下具有耐热性的部位。但是，对于未在材料中有意添加特定元素的纯钼材料来说，若在约1000℃以上使用，则发生再结晶化，变化为等轴晶粒组织。产生等轴晶粒组织时易引起晶界滑移，从而导致耐蠕变特性下降，其结果是易发生变形。 

因此，在1000℃以上的高温使用钼材料的情况下，需要改善高温下的耐蠕变特性。 

作为改善钼材料在高温条件下的耐蠕变特性的方法，已知有将再结晶温度提高至使用温度以上、或形成即使发生再结晶而耐蠕变特性仍优异的组织的任意方法。 

其中，如非专利文献1所述，作为提高再结晶温度的方法，已知有通过使用TZM合金(含有钛、锆、碳的钼合金)来提高一次再结晶温度的方法(非专利文献1)。但是，TZM合金的再结晶温度为1400℃左右，虽与纯钼材料相比该再结晶温度较高，但再结晶后会形成等轴晶粒组织，因此再结晶温度以上的条件下与纯钼材料一样易发生变形。 

另外，作为形成即使发生再结晶而耐蠕变特性仍优异的材料的方法，已知有如下方法：如非专利文献2所述通过组合Al、Si、K，由此形成使再结晶后的组织沿加工方向伸长的长大晶粒的层积组织；或如非专利文献3所述通过对添加了La₂O₃等稀土类氧化物的钼烧结体实施高加工率的塑性加工，由此形成使再结晶后的组织沿加工方向伸长的长大晶粒的层积组织(非专利文献2、3)。但是，在对钼材料进行锻造或轧制这样的塑性加工时，用于改善特性的添加剂或组织控制成为导致产生龟裂的原因，影响到合格品的成品率的下降，除此以外还会产生由于组织各向异性所导致的弯曲特性等的各向异性，因此需要限制钼材料尺寸。进一步，在用于如烧制用垫板这样的、钼 材料与由其他元素构成的烧制物等接触的用途的情况下，有时与钼材料接触的烧制物等与钼材料中的添加剂发生反应，有可能限制烧制物的种类。 

另一方面，作为对塑性加工性良好的纯钼材料改善耐蠕变特性的方法，存在有利用了二次再结晶导致的晶粒巨大化的方法。这是由于：若使晶粒巨大化，则晶体晶界减少，从而难以引起晶界的滑移，作为显著的示例，可以举出单晶材料。 

此处对二次再结晶进行说明，例如为钼材料的情况下，通过进行1000℃～1100℃的热处理，通过轧制等塑性加工而形成的纤维状的组织以由塑性加工产生的应变为核，重新变化为20μm～30μm左右的晶粒，将这种现象称为一次再结晶或仅称为再结晶，进一步在高温对由该一次再结晶晶粒构成的材料进行热处理，由此相邻的一次再结晶晶粒反复结合、长大，变化为巨大晶粒，将这种现象称为二次再结晶(非专利文献4)。 

更详细而言，一次再结晶后的数十微米左右的晶粒随着供给热能而缓慢巨大化至数十微米～数百微米，但例如在达到某个温度时，或在某个温度进行了长时间加热时，会急剧长大，形成毫米单位以上的晶粒。这样的晶粒急剧巨大化现象称为二次再结晶。 

因此，在专利文献1中，对实质上未添加添加剂的纯度为99.9%以上的钼板材在2250℃的氢气流中进行0.5小时～5小时的晶粒控制处理而形成直径为15mm～150mm的巨大圆板状晶粒，由此能够形成在1800℃耐蠕变特性优异的板材(专利文献1)。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开昭61-143548号公报 

非专利文献 

非专利文献1：T.Mrotzek et.al.,”Hardening mechanisms and recrystallization behaviour of several molybdenum alloys”International Journal of Refractory Metals&Hard Materials,2006,(24),p298-305. 

非专利文献2：Y.Fukasawa et.al.,“Very High Temperature Creep Behavior Of P/M Molybdenum Alloys”,Proceedings of the11th International Plansee Seminar,vol.11985,p295-308.