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その他ヘビーアロイ

ヘビーアロイ
 タングステンは、融点が3380℃で金属の中で最も高く、比重も19.3と大きく重い金属です。これらの特性をいかして照明、自動車用などのランプや電子管のフィラメント、ヒータ、帯電ならびに放電電極材料等に広く用いられています。しかし、一方でタングステンは難加工材であり、比較的酸化しやすいという問題点もあります。
  当社のヘビーアロイ(HA)は、粉末冶金技術によりタングステンを合金化することによって、以上のような問題点をカバーしつつ、タングステンの特性を活かした様々な用途への応用を可能にした
金属材料です。

当社のヘビーアロイ(HA)の特長

●タングステンを主成分とし、バインダー相をニッケル・銅・鉄等で構成したタングステン基焼結合金です
●純タングステンと比較して、切削加工が容易なことから種々のウエイト(おもり)として広く使用されています
●高密度のため、放射線の遮蔽能力にも優れており、放射線遮蔽材料としても使用されています
●近年は、環境問題等から、鉛の代替材としても注目されています 
●その他、この材料の持つ低熱膨張、高熱伝導、高温時の優れた機械特性を生かしてダイカスト金型部品、半導体部品、機械部品、各種電極にも使用されています

ヘビーアロイ(HA)の主な特性

 ヘビーアロイはタングステンを主成分とし、バインダー相をニッケル、銅、鉄などで構成したタングステン基焼結合金です。その材料特性は下表に示すように、非磁性材のタングステン-ニッケル-銅系焼結合金と、弱磁性材のタングステン-ニッケル-鉄系焼結合金に分類されます。
 W-Cu-Ni系W-Fe-Ni系
材料名HAC1HAC2HAF1HAF2HAX1
組成(wt%)W-2Ni-1CuW-4Ni-2CuW-2Ni-1FeW-5Ni-2FeW-Ni-Fe-α
密度(g/cm318.417.818.417.418.0
硬度(HRB)10810329(HRC)34(HRC)31(HRC)
抗折力(MPa)11001200140010001400
伸び(%)0.51.012.21.010.0
磁性非磁性非磁性弱磁性弱磁性弱磁性
上記数値は代表値であり、保証値ではありません

 当社のタングステン合金ヘビーアロイのラインナップより、お客様のニーズに合った特性をもつ最適材を推奨しますので、お気軽にご相談下さい。
写真 「ヘビーアロイHAC2」内部組織

ヘビーアロイ(HA)の用途

ヘビーアロイの用途としては、この材料の持つ高熱伝導、低熱膨張、機械特性、切削加工性を生かして、下記のような用途に使用されています。
 ・放射線の遮へい材
 ・樹脂製造用部品
 ・半導体製造用部品
 ・切断刃物
 ・アルミダイカスト金型部品
 ・音響用部品
 ・機械部品
 ・各種電極

ヘビーアロイ(HA)の高温・耐酸化特性を向上させたHAX1

 タングステンは、常温大気中において徐々に酸化して光沢を失います。極端に錆びてぼろぼろになるようなことは通常はありませんが、高温多湿、結露、手垢などの汚れなどの条件によって酸化が加速されます。また、高温下のタングステンは、約400℃から酸化が始まり、700℃でWO₃を形成し、急激に酸化します。一方、合金によって特性が改善されたヘビーアロイの中でもHAX1(W-Ni-Fe-α)は、タングステンを主成分としながらも比較的耐酸化性に優れた材料です。
 図1はタングステン、モリブデンと各種ヘビーアロイの酸化条件下(大気中700℃×3hr)における酸化増量を比較した結果で、HAX1が優れた耐酸化性を有していることが分かります。また図2にHAF1の各温度における酸化増量の変化を示します。
 ヘビーアロイは、このような高温酸化に強い特性を生かして、高温条件下で使用されるダイカスト金型部品や半導体関連部品の分野で実績を上げています。

ヘビーアロイ(HA)新材種のご紹介 

従来材種に加え、高い伸びを有する材料開発を行っております。下記の4材種をラインナップしました。
 W-Cu-Ni系W-Fe-Ni系
材料名HAC1.5HAC9HAF0.5HAF1.5
組成(wt%)W-3Ni-1.5CuW-3Ni-6CuW-1Ni-0.5FeW-3Ni-1.5Fe
密度(g/cm3)18.117.118.618.0
電気伝導率(IACS%)2122--
硬度(HRC)30273030
抗折力(MPa)1000110014001400
引張強さ(MPa)660770730890
伸び(%)2.03.01015
ヤング率(GPa)--370-
熱膨張率(✕10^-6)
RT〜850℃
-6.04.8-
磁性非磁性非磁性弱磁性弱磁性
上記数値は代表値であり、保証値ではありません
当社のタングステン合金ヘビーアロイのラインナップより、お客様のニーズに合った特性をもつ最適材を推奨しますので、お気軽にご相談下さい

製作限界、注意事項

 当社のヘビーアロイ製品は受注生産です。粉末冶金(ふんまつやきん)という製法を用いて、ご希望のサイズに近い型で作りますので、材料のロスが少なく、純タングステンと比較して安価に提供出来ます。また、製造可能な最大サイズと実績の最大サイズを下記に示します。 標準的に製造しているサイズは、L(長さ)150mm以下となりますが、接合技術を用いて、より大きなサイズでの製造も可能です。

高密度タングステン合金 ”ヘビーアロイ ハンドブック

 当社のヘビーアロイ技術を集約したハンドブックを改訂しました。
 ● タングステン合金 ヘビーアロイ(HA)について
 ● 製法について
 ● 物理的特性
   非磁性材料
   弱磁性材料
 ● 用途別ご紹介
   @高エネルギー遮へい材
   A重錘、慣性体 
   B電極 
   C機械構造部品 
   Dレンズモールド
   Eアルミダイカスト用金型部材
 ●耐酸化性について
 ● 製作限界、注意事項
 ● 技術プレゼンテーションの開催
 ● 海外に生産拠点をお持ちのお客様へ 
 ● お問い合わせ先

 → ニッタン技報・ハンドブックPDFダウンロード


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