非晶質アルミニウム合金（高強度）の製造技術

本新技術の背景、内容、効果は次の通りである。

　昭和40年後半、増本健氏が液体急冷法を用いて作製したパラジウム・シリコン合金薄帯において強度と靱性が著しく向上することを見出して以来、原子が無秩序に配列した非晶質合金が、多くの合金系において研究開発されるようになり、特に鉄、コバルトを主体とする非晶質合金が磁気ヘッドやトランス材料などの軟磁性材料等に実用化されている。
　一方、自動車やロボット等の分野においては、軽量でしかも強度に優れた軽合金の開発が望まれ、アルミニウムやマグネシウム合金の非晶質化が試みられたが、これらの合金は結晶化温度が低いため安定な非晶質相が得られにくいと言われてきた。

　本新技術は、アルミニウムに希土類元素と遷移金属元素を加えた非晶質合金粉末を液体噴霧法により作製し、この粉末を結晶化温度近傍で加圧しながら押出加工を行い、ナノメートルオーダーの結晶を均一に析出させた高強度アルミニウム合金を製造するものである。
　アルミニウムに遷移金属元素や希土類元素を添加すると、これらの原子はアルミニウム中での拡散が遅く、結晶化が進行しにくくなる。そこで、この組成の合金を溶融して、高圧不活性ガスにより噴霧、急冷凝固させることでミクロンオーダーの非晶質合金粉末を作製する。この粉末を押出機などを用いて成形加工を行うことにより棒状の形状とする。この際に押出時の温度を結晶化温度近傍にすることにより、ナノメートルオーダーの微細な結晶（ナノ結晶）が均一に析出する。これは、通常の合金では元々存在する結晶欠陥や粒界に結晶の核が析出して金属間化合物を形成するのに対し、本新技術では粒界を持たない均質な非晶質相を母体として結晶化を図るため、均一に結晶の核が発生するからと考えられている。
　以下に製造プロセスの具体例を示す。

　 こうして製造したナノ結晶のアルミニウム合金は、内部組織が微細であるため、優れた機械的特性を有しており（表1）、0.2秒程度の短時間で超塑性（注3）による成形加工も可能である。

　本新技術によるアルミニウム合金は

等の特徴を持つため、
1．機械部材

2．構造部材

等に広く利用することが期待される。