專(zhuān)利名稱(chēng)：：摩擦攪拌接合用工具、使用其的接合法及由此得到的加工物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于對(duì)高熔點(diǎn)部件進(jìn)行摩擦攪拌接合(FrictionStirWelding)的摩擦攪拌接合用工具、使用該工具的摩擦攪拌接合法以及利用該摩擦攪拌接合法而得到的加工物。
背景技術(shù)：
：作為金屬的接合方法，公開(kāi)有摩擦攪拌接合法的技術(shù)(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)1或2)。摩擦攪拌接合法是使被加工物相互對(duì)接或大體對(duì)接而規(guī)定細(xì)長(zhǎng)的結(jié)合區(qū)域，使插入結(jié)合區(qū)域的摩擦攪拌接合用工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)，利用摩擦熱來(lái)接合被加工物的接合法。此外，摩擦攪拌接合法能進(jìn)行鐵、鋁合金等金屬相互的熔接自不必說(shuō)，還能夠熔接不同種金屬。對(duì)于摩擦攪拌接合法來(lái)說(shuō)，對(duì)以熔點(diǎn)較低的鋁和鋁合金為對(duì)象的接合進(jìn)行了很多研究，以具有1350x:以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物并應(yīng)用摩擦攪拌接合法的才艮告例少，但公開(kāi)有接合高熔點(diǎn)的賴(lài)的技術(shù)(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)3)。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:特表平7-505090號(hào)z〉寺艮專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特表平9-508073號(hào)^^艮專(zhuān)利文獻(xiàn)3:特開(kāi)2004-090050號(hào)7〉才艮
發(fā)明內(nèi)容然而，制成具有這樣高熔點(diǎn)的被加工物時(shí)，因摩擦攪拌接合用工具與被加工物之間的摩擦導(dǎo)致的發(fā)熱，與以例如鋁和鋁合金等熔點(diǎn)較低的被加工物作為對(duì)象的情況相比，必須進(jìn)一步升到高溫。因此，對(duì)摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，為了接合高熔點(diǎn)的被加工物、使其壽命長(zhǎng)，要求即使在因摩擦而發(fā)熱到高溫的情況下也能夠耐受這種情況的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱強(qiáng)度、耐磨損性和耐熱沖擊性。因此，本發(fā)明的目的是提供一種摩擦攪拌接合用工具，其是即使對(duì)由具有1350"C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成的被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，來(lái)自工具的雜質(zhì)混入也少、磨損少且不易被破壞的工具，而且使用該工具可穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)摩擦攪拌接合。本發(fā)明人等對(duì)形成摩擦攪拌接合用工具的材料的組成進(jìn)行了各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，如果通過(guò)具有組成為含有銥、含有規(guī)定元素為副成分的合金來(lái)形成摩擦攪拌接合用工具，則能夠穩(wěn)定地摩擦攪拌接合具有高熔點(diǎn)的被加工物，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，能夠?qū)⒕哂?350X:以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合，其中，至少與上述被加工物接觸的部分具有如下組成，并且具有顯微維氏硬度為300Hv以上的硬度，所述組成為含有銥，含有錸、釕、鉬、鎢、鈮、鉭、銠或者它們中的2種以上，還含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧、釔或者它們中的2種以上。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有錸或釘1.0~50.0原子％,并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、4L、鈧或釔0.1~5.0原子％的3元合金而形成。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鉬或鴒1.0~35.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、彩、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的3元合金而形成。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鈮或鉭1.0~25.0原子％,并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、4L、鈧或釔0.1~5.0原子0/。的3元合金而形成。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有錸或釕1.0~50.0原子％和銠1.0~18.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的4元合金而形成o在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鉬或鴒1.0~35.0原子％和銠1.0~18.0原子％,并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.15.0原子o/。的4元合金而形成。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鈮或鉭1.0~25.0原子％和銠1.0~18.0原子％,并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的4元合金而形成。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具中，優(yōu)選與上述被加工物接觸的部分至少含有銥和銠，且銠的含量為1.0~18.0原子％。通過(guò)含有銠，不僅抑制機(jī)械性磨損、而且抑制高溫?fù)]發(fā)，由此實(shí)現(xiàn)工具的長(zhǎng)壽命化。本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合法，使被加工物相互對(duì)接或大致對(duì)接而規(guī)定細(xì)長(zhǎng)的結(jié)合區(qū)域，使插入該結(jié)合區(qū)域的摩擦攪拌接合用工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)，從而接合上述被加工物接合，其特征在于，上述被加工物由具有1350。C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成，作為上述摩擦攪拌接合用工具，使用本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具。在本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合法中，優(yōu)選一邊在上述摩擦攪拌接合用工具的接觸面的背面?zhèn)荣N著背板，一邊進(jìn)行接合，所述背板為含有銥的背板；或者具有如下組成的背板，即含有銥，含有錸、釕、鉬、鴒、鈮、鉭、銠、鋯或鉿或者它們中的2種以上作為副成分的組成；或者施加有銥被膜或具有上述組成的被膜的背板。被加工物的背面?zhèn)纫采仙较喈?dāng)?shù)母邷?。因此，通過(guò)貼上由具有能夠耐受這種情況的化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱強(qiáng)度和耐熱沖擊性的材料制成的背板；或者有具有該組成的膜的背板，能夠防止融合，并能夠防止雜質(zhì)混入。本發(fā)明所述具有摩擦攪拌接合部位的加工物，其特征在于，通過(guò)上述摩擦攪拌接合法而被接合。本發(fā)明涉及一種摩擦攪拌接合用工具，即使在對(duì)由具有1350C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成的被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，來(lái)自工具的雜質(zhì)的混入也少、磨損少而且能夠減少破壞。此外，使用該工具可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的摩擦攪拌接合。圖l是表示摩擦攪拌接合法的機(jī)制的一種方式的概念圖。圖2是表示重結(jié)晶溫度與顯微維氏^L之間的關(guān)系的圖。圖3是表示熱處理時(shí)間與每單位面積的質(zhì)量減少之間的關(guān)系的圖。圖4是表示工具外周的旋轉(zhuǎn)距離與每單位面積的質(zhì)量減少之間的關(guān)系的圖。圖5是表示在Ir-Re-Zr系合金中顯微維氏g達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖6是表示在Ir-Re-Hf系合金中顯微維氏石l變達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖7是表示在Ir-Re-Y系合金中顯孩4:維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖8是表示在Ir-Re-Sm系合金中顯微維氏石級(jí)達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖9是表示在Ir-Ru-Zr系合金中顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖10是表示在Ir-Ru-Hf系合金中顯微維氏石級(jí)達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖11是表示在Ir-Mo-Zr系合金中顯微維氏石尤變達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖12是表示在Ir-Mo-Hf系合金中顯微維氏石t變達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。圖13是表示在Ir-Re-Zr-Rh系合金中顯微維氏石嫂達(dá)到300Hv以上的組成范圍的圖。符號(hào)說(shuō)明1A、1B是被加工物，2是結(jié)合區(qū)域，3是摩擦攪拌接合用工具(探針)，4是鉛筆部分，5是肩狀部，6是背板，7是發(fā)動(dòng)機(jī)，8是前進(jìn)方向。具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明，但本發(fā)明并不受限于這些記栽而被解釋。首先，參照?qǐng)Dl對(duì)摩擦攪拌接合法的過(guò)程及其裝置進(jìn)行說(shuō)明。摩擦攪拌接合法具有如下工序使被加工物1A、1B相互對(duì)接或大體對(duì)接而規(guī)定細(xì)長(zhǎng)的結(jié)合區(qū)域2的工序；一邊使摩擦攪拌接合用工具3旋轉(zhuǎn)一邊插入結(jié)合區(qū)域2中，在摩擦攪拌接合用工具3與結(jié)合區(qū)域2之間產(chǎn)生摩擦熱的工序；在所發(fā)熱的結(jié)合區(qū)域中產(chǎn)生可塑性區(qū)域，將被加工物彼此接合的工序。接合后，摩擦攪拌接合用工具3從結(jié)合區(qū)域2中被取出。在此，摩擦攪拌接合用工具3具備圓柱形的肩狀部5和在其端面形成的鉛筆部分4。另外，摩擦攪拌接合用工具3通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)7而旋轉(zhuǎn)。由于必須進(jìn)行摩擦攪拌接合用工具3和被加工物1A、1B的摩擦，因此被加工物1A、1B必須相互對(duì)接。以進(jìn)行摩擦為條件，被加工物也可以大體對(duì)接。此外，為了不進(jìn)行點(diǎn)接合而進(jìn)行連續(xù)的接合，結(jié)合區(qū)域2必須細(xì)長(zhǎng)，如果在結(jié)合區(qū)域2具有大空間，則摩擦攪拌接合用工具3與被加工物1A、1B之間的摩擦不進(jìn)行。進(jìn)而，摩擦攪拌接合用工具3必須耐受摩擦熱，并且必需要具有能夠耐受因旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的扭曲應(yīng)力的強(qiáng)度。此外，在4皮加工物1A、1B的背面?zhèn)扰渲糜斜嘲?。接著，對(duì)摩擦攪拌接合法的原理進(jìn)行說(shuō)明。使被加工物1A、1B對(duì)合，使摩擦攪拌接合用工具3旋轉(zhuǎn)，將鉛筆部分4緩慢地插入作為結(jié)合區(qū)域2的對(duì)合線(xiàn)。此時(shí)，設(shè)有鉛筆部分4的圓柱形肩狀部5的端面與被加工物1A、1B的表面對(duì)接在一起。該鉛筆部分4的長(zhǎng)度設(shè)為熔接深度所必需的。如果摩擦攪拌接合用工具3旋轉(zhuǎn)，與結(jié)合區(qū)域2接觸，則摩擦使接觸點(diǎn)的材料急速地加熱，其結(jié)果是，使材料的機(jī)械強(qiáng)度降低。進(jìn)而，如果施加力，則摩擦攪拌接合用工具3沿著其前進(jìn)方向8將材料捏合、擠出。在結(jié)合區(qū)域2中，摩擦攪拌接合用工具3旋轉(zhuǎn)的肩狀部5和鉛筆部分4所產(chǎn)生的摩擦熱，對(duì)肩狀部5的端面部分和鉛筆部分4周?chē)慕饘僦谱鞲邷氐目伤苄詤^(qū)域。如果被加工物1A、1B向與摩擦攪拌接合用工具3的運(yùn)動(dòng)成相反方向運(yùn)動(dòng)或者逆向運(yùn)動(dòng)，則塑性化的金屬在摩擦攪拌接合用工具3的前進(jìn)方向8的前端崩潰，因機(jī)械攪拌和摩擦攪拌接合用工具3的形狀和旋轉(zhuǎn)方向帶來(lái)的鍛造作用而向后端移動(dòng)。其結(jié)果是，加熱摩擦攪拌接合用工具3的前面的接合部，制作出可塑性區(qū)域。此外，一邊破壞存在于被加工物中的氧化膜、攪拌崩塌的金屬，一邊在摩擦攪拌接合用工具3的后端接合可塑性區(qū)域。在摩擦攪拌接合法中，具有如下優(yōu)點(diǎn)不會(huì)產(chǎn)生裂紋，沒(méi)有因熔合金屬蒸發(fā)而導(dǎo)致的合金要素的損失，能夠原樣保持合金成分，進(jìn)而可以通過(guò)熔接器具的壓入、攪拌和鍛造作用在熔合金屬中形成微細(xì)的粒狀組本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具3，是能夠?qū)⒕哂?350"C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合的摩擦攪拌接合用工具，其中，至少與上述被加工物接觸的部分具有如下組成，并且具有顯孩支維氏硬度為300Hv以上的硬度，所述組成為含有銥，含有錸、釕、鉬、鎢、鈮、鉭、銠或者它們中的2種以上，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧、釔或者它們中的2種以上。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，接合目的的被加工物特別是具有1350n以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金。當(dāng)然，也可以用于接合具有小于1350"C的熔點(diǎn)的金屬或合金。作為具有1350C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金，如果列舉幾個(gè)例子，為鈦、鈦基合金、鉑、鉑基合金、不銹鋼、碳含量為2質(zhì)量％以下的鋼。此處，不銹鋼是含有12%以上的鉻的鋼，包括馬丁體系、鐵素體系、奧氏體系中的任一種。進(jìn)而，還包括具有鐵素體/奧氏體2相混合組織的2相不銹鋼、PH不銹鋼。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具3來(lái)說(shuō)，將具有1600X:以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物，例如對(duì)鈦、鈦基合金、鉑、柏基合金進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，優(yōu)選制成含有上述的鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧、釔的組中的鋯或/和鉿的工具。另外，接合的被加工物彼此之間可以是不同種的組成。進(jìn)而，為了強(qiáng)化強(qiáng)度而分散有氧化鋯、氧化鋁、氧化釔、氧化鉿等氧化物微粒的氧化物分散強(qiáng)化型的金屬或合金也包括在本實(shí)施方式的具有高熔點(diǎn)的金屬或合金中。參照?qǐng)D1,與被加工物接觸的部分為圓柱形的肩狀部5和在其端面形成的鉛筆部分4。至少該部分尤為要求化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱強(qiáng)度、耐磨損性和耐熱沖擊性。在圖1中，將肩狀部5長(zhǎng)地形成后直接安裝發(fā)動(dòng)機(jī)7，在例如肩狀部5的上端部分固定由其他材質(zhì)制成的軸部(不圖示)，也可以在該軸部安裝發(fā)動(dòng)機(jī)7。軸部由于不是直接被摩擦的部分，因此上述要求特性不會(huì)被要求到與被加工物接觸的部分的高度。然而，由于成為軸，所以要求耐扭曲強(qiáng)度。另外，軸部不會(huì)成為與被加工物接觸的部分，但可以用與肩狀部5和鉛筆部分4相同的材料形成。與被加工物接觸的部分是用具有如下組成的材料形成的，所述組成為含有銥，含有錸、釕、鉬、鴒、鈮、鉭、銠或者它們中的2種以上，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧、釔或者它們中的2種以上。將具有1350。C以上的高熔點(diǎn)的被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，摩擦攪拌接合用工具在被加工物的結(jié)合區(qū)域以擠壓的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，因此在被加熱到接近于上述^皮加工物熔點(diǎn)的溫度的狀態(tài)下，施加壓縮應(yīng)力和扭曲應(yīng)力。用具有上述組成的材料形成摩擦攪拌接合用工具時(shí)，通過(guò)添加錸、釕、鉬、鎢、鈮或鉭來(lái)實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度和材料硬度的提高。通過(guò)添加銠，實(shí)現(xiàn)對(duì)于高溫使用環(huán)境的氧化損耗的化學(xué)穩(wěn)定性的提高。此外，通過(guò)添加鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔，實(shí)現(xiàn)材料強(qiáng)度和材料硬度的提高以及結(jié)晶粒微細(xì)化。通過(guò)這些作用使與被加工物摩擦而導(dǎo)致的工具磨損減少，l吏雜質(zhì)向,皮加工物的混入減少。此外，通過(guò)用這些材料形成摩擦攪拌接合用工具，可得到高溫強(qiáng)度，即使在作業(yè)中施加壓縮應(yīng)力和扭曲應(yīng)力也能夠耐受。此外，由于耐熱沖擊性也變得良好，因此由于每次進(jìn)行作業(yè)而反復(fù)升溫降溫從而被破壞的情況少。進(jìn)而，與被加工物接觸的部分由于要求耐磨損性，所以在用上述組成的材料形成的工具中，必須用具有顯微維氏硬度為300Hv以上的硬度的材料形成。優(yōu)選顯微維氏硬度為390Hv以上，進(jìn)一步優(yōu)選為4卯Hv以上。本實(shí)施方式的摩擦攪拌接合用工具的硬度，通過(guò)顯微維氏硬度試驗(yàn)(JIS-Z2244)來(lái)評(píng)價(jià)。如果用顯微維氏硬度小于300Hv的材質(zhì)形成工具，則因與被加工物的摩擦而在早期就磨損，因此壽命短。應(yīng)說(shuō)明的是，顯微維氏硬度的測(cè)定溫度是通過(guò)在1350X:進(jìn)行熱處理后通過(guò)顯微維氏硬度試驗(yàn)(JIS-Z2244)測(cè)定的。在本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具中，至少與被加工物接觸的部分由3元系合金或4元系合金或者5元以上的合金形成，例如，3元系合金的種類(lèi)舉例如下。表述使用元素符號(hào)。作為3元系合金的種類(lèi)，有例如Ir—Re—Zr系、Ir-Ru-Zr系、Ir一Mo-Zr系、Ir一W-Zr系、Ir一Nb-Zr系、Ir一Ta-Zr系、Ir-Rh-Zr系、Ir一Re-Hf系、Ir—Ru—Hf系、Ir一Mo—Hf系、Ir一W-Hf系、Ir-Nb-Hf系、Ir一Ta—Hf系、Ir一Rh—Hf系、Ir一Re一La系、Ir—Ru-La系、Ir—Mo—La系、Ir—W—La系、Ir一Nb-La系、Ir一Ta-La系、Ir一Rh-La系、Ir-Re-Ce系、Ir一Ru-Ce系、Ir一Mo-Ce系、Ir-W-Ce系、Ir一Nb-Ce系、Ir-Ta-Ce系、Ir一Rh-Ce系、Ir一Re-Sm系、Ir一Ru-Sm系、Ir-Mo-Sm系、Ir一W-Sm系、Ir一Nb-Sm系、Ir-Ta-Sm系、Ir-Rh-Sm系、Ir一Re-Gd系、Ir一Ru-Gd系、Ir一Mo—Gd系、Ir一W-Gd系、Ir一Nb-Gd系、Ir一Ta-Gd系、Ir一Rh-Gd系、Ir一Re-Sc系、Ir一Ru—Sc系、Ir一Mo-Sc系、Ir一W-Sc系、Ir一Nb-Sc系、Ir一Ta-Sc系、Ir-Rh-Sc系、Ir一Re-Y系、Ir—Ru-Y系、Ir一Mo-Y系、Ir—W-Y系、Ir一Nb-Y系、Ir一Ta-Y系、Ir一Rh-Y系。在此，用含有銥、含有錸、并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的3元合金來(lái)形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選錸的含量為1.0~50.0原子％，更優(yōu)選為10.0~25.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子0/0。錸的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)50.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有釕，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的3元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選釕的含量為1.0~50.0原子％，更優(yōu)選為10.0~25.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。釕的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面含量超過(guò)50.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鉬，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔的3元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鉬的含量為1.0~35.0原子％，更優(yōu)選為5.0~20.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鉬的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)35.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鎢，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的3元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鴒的含量為1.0~35.0原子％,更優(yōu)選為5.0-20.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、衫、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鎢的含量小于1.0原子o/。時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)35.0原子o/。時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、札、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鉭，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔的3元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鉭的含量為1.0~25.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鉭的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)25.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鈮，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的3元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鈮的含量為1.0~25.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％,更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鈮的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)25.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。另外，在本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具中，不僅可以將與被加工物接觸的部分i殳為副成分為2種成分的3成分系合金，還可以設(shè)為副成分為3種成分以上的4成分系以上的合金。例如，有銥-錸-銠-鋯合金、銥-錸-銠-鉿合金、銥-錸-銠-釔合金、銥-錸-銠-鈧合金、銥-鉬-銠-鋯合金、銥-鉬-銠-鉿合金、銥-鉬-銠-釔合金、銥-鉬-銠-鈧合金等。包括這些4元系合金，優(yōu)選下述的4元系合金。用含有銥，含有錸和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的4元合金形成與上述4皮加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選錸的含量為1.0~50.0原子％，更優(yōu)選為10.0~25.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。錸的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)50.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。用含有銥，含有釕和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的4元合金形成與上述被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選釕的含量為1.0~50.0原子％,更優(yōu)選為10.0~25.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。釘?shù)暮啃∮?.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)50.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鉬和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的4元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鉬的含量為1.0~35.0原子％，更優(yōu)選為5.0~20.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％,更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鉬的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)35.0原子o/。時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鎢和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的4元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鴒的含量為1.0~35.0原子o/。，更優(yōu)選為5.0~20.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.15.0原子Q/q，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鴒的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)35.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鉭和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的4元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鉭的含量為1.0~25.0原子％,更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子o/。，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鉭的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)25.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。在此，用含有銥，含有鈮和銠，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔的4元合金形成與被加工物接觸的部分時(shí)，優(yōu)選鈮的含量為1.0~25.0原子％,更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。優(yōu)選銠的含量為1.0~18.0原子％，更優(yōu)選為5.0~15.0原子％。此外，優(yōu)選鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量為0.1~5.0原子％，更優(yōu)選為1.0~3.0原子％。鈮的含量小于1.0原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)25.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗量增加。銠的含量小于1.0原子％時(shí)，在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果低，即使超過(guò)18.0原子％在高溫下的氧化揮發(fā)損耗抑制效果的提高比例也小。鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔的含量小于0.1原子％時(shí)，有時(shí)耐磨損性會(huì)變得不充分，另一方面，含量超過(guò)5.0原子％時(shí)，有時(shí)熔點(diǎn)降低或材料的均一性差。無(wú)論哪一種情況，銥都是必須成分。優(yōu)選作為主成分含有50原子%以上。更優(yōu)選為70原子％以上。另外，根據(jù)副成分的含量，也包括銥的含量小于50原子％的情況。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，3元系合金或4元以上的合金中的任意一種情況，為了抑制在高溫下的揮發(fā)，優(yōu)選與被加工物接觸的部分至少含有銥和銠，且銠的含量為1.0~18.0原子％。由于不僅抑制機(jī)械性磨損，還抑制高溫?fù)]發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)工具的長(zhǎng)壽命化。此外，對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，制造滿(mǎn)足上述組成的工具時(shí)，優(yōu)選用通過(guò)溶解法得到的固溶體形成工具。此外，也可以用通過(guò)燒結(jié)法得到的燒結(jié)體形成工具。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，舉出多個(gè)必須成分為銥的副成分的組合，副成分的選擇可以根據(jù)被加工物來(lái)分別使用。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)說(shuō)，對(duì)工具的形狀沒(méi)有限定。工具的形狀考慮摩擦系數(shù)、攪拌效率，根據(jù)被加工物來(lái)適當(dāng)選擇。對(duì)本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合法來(lái)說(shuō)，使用本實(shí)施方式所述的摩擦攪拌接合用工具來(lái)實(shí)現(xiàn)將由具有1350"C以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成的被加工物接合。進(jìn)而，優(yōu)選一邊在摩擦攪拌接合用工具的接觸面的背面?zhèn)荣N著背板，一邊進(jìn)行接合，所述背板為銥的背板；或者具有如下組成的背板，即，含有銥，含有錸、釕、鉬、鴒、鈮、鉭、銠、鋯或鉿或者它們中的2種以上作為副成分的組成(圖1中，符號(hào)6);或者施加有銥被膜或具有上述組成的被膜的背板。由于接觸摩擦攪拌接合用工具一面的背面?zhèn)纫采郎氐礁邷?，因此如果貼上不銹鋼等的背板，則有時(shí)背板和被加工物接合。不僅是摩擦攪拌接合用工具，而且對(duì)于背板，通過(guò)以銥背板，或含有銥、含有錸等作為副成分的上述組成來(lái)形成，可以在不與被加工物接合的情況下減少雜質(zhì)混入接合部。此外，還可以對(duì)背板施加銥被膜或上述組成的被膜。這種情況下，施加被膜的基材，優(yōu)選用上述組成的材料形成，但不用上述組成的材料形成的情況也包括在本實(shí)施方式中。被膜的厚度為例如10~500nm，優(yōu)選為50~100Mm。此外，優(yōu)選摩擦攪只要是滿(mǎn)足銥背板；或含有銥，含有錸、釕、鉬、鴒、鈮、鉭、銠、鋯或鉿或者它們中的2種以上作為副成分的組成的背板；或者將它們被膜化而得的背板，也可以組合不同種組成。通過(guò)進(jìn)行本實(shí)施方式的摩擦攪拌接合法，即使是具有高熔點(diǎn)的被加工物，也能夠獲得具有雜質(zhì)混入少的摩擦攪拌接合部位的加工物。實(shí)施例將表1所示組成的合金作為實(shí)施例1~實(shí)施例4、比較例1~3而形成，基于顯微維氏硬度試驗(yàn)(JIS-Z2244)((林)Akashi、HV-112),測(cè)定基于實(shí)施例1~3、比較例1~3的重結(jié)晶溫度的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于圖2(調(diào)查重結(jié)晶溫度)。圖2是表示重結(jié)晶溫度與顯微維氏硬度之間的關(guān)系的圖。此外，測(cè)定在大氣中在1600X:下的高溫?fù)]發(fā)的質(zhì)量減少。稱(chēng)量樣品熱處理前后的質(zhì)量，求出差作為質(zhì)量減少。此時(shí)，求出樣品的表面積，用質(zhì)量減少除以表面積，求出每單位面積的質(zhì)量減少。測(cè)定結(jié)果示于圖3(高溫?fù)]發(fā)試驗(yàn))。圖3是表示熱處理時(shí)間與每單位面積的質(zhì)量減少之間的關(guān)系的圖。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>從硬度和耐磨損性的觀點(diǎn)考慮，要求維氏硬度為300Hv以上，由圖2可知，實(shí)施例1~3即使是在室溫下測(cè)定于1350'C以上進(jìn)行了熱處理的物質(zhì)，也能夠維持維氏硬度300Hv以上，而比較例1、2，若在室溫下測(cè)定于1300"C附近進(jìn)行了熱處理的物質(zhì)，結(jié)果是維氏硬度低于300Hv。確認(rèn)為了獲得硬度，必需要鋯、銠或鉿等其他元素以及適度的含量。此外，由圖3可知，含有銠的實(shí)施例2、3與比較例13相比，熱處理時(shí)間的合金的質(zhì)量減少得到減少。確認(rèn)由于含有銠，對(duì)于揮發(fā)損耗，能維持300Hv以上的硬度的效果。接著，測(cè)定實(shí)施例1、比較例3的磨損量。作為被加工物，對(duì)合氧化物分散強(qiáng)化型鉑合金(鉑82.13原子％、氧化鋯0.23原子％、銠17.64原子％、厚度1.5mm、Furuya金屬制)的板彼此，形成邊界區(qū)域，在該邊界區(qū)域接觸實(shí)施例l、比較例3的各摩擦攪拌接合用工具，通過(guò)摩擦攪拌接合法嘗試接合。應(yīng)說(shuō)明的是，該氧化鋯分散強(qiáng)化型鉑合金的熔點(diǎn)大約為1860X:。測(cè)定結(jié)果示于圖4(調(diào)查磨損量)。圖4是表示工具外周的旋轉(zhuǎn)距離與每單位面積的質(zhì)量減少之間的關(guān)系的圖。工具外周的旋轉(zhuǎn)距離以肩上部5的圓周x旋轉(zhuǎn)數(shù)x接合時(shí)間(接合距離/輸送速度)的方式求得。此時(shí)的工具外周的質(zhì)量減少以接合前的重量-接合后的重量的方式求得。由圖4可知，以3元合金形成的實(shí)施例1與以2元合金形成的比較例3相比，旋轉(zhuǎn)距離的質(zhì)量減少得到減少。確認(rèn)由于以3元合金以上形成，維持對(duì)磨損的耐性的效果。接著，嘗試使用以實(shí)施例1和比較例1的組成形成的摩擦攪拌接合用工具的摩擦攪拌接合試驗(yàn)。即，作為被加工物，對(duì)合不銹鋼(SUS-304)的板彼此，形成邊界區(qū)域，在該邊界區(qū)域接觸以實(shí)施例1和比較例1的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具，通過(guò)摩擦攪拌接合法嘗試接合。應(yīng)說(shuō)明的是，該SUS-304的熔點(diǎn)為14001450"C。于是，接合可以使用以實(shí)施例1、比較例1的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具一起進(jìn)行。此外，對(duì)于使用以實(shí)施例l、比較例1的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具的任何例子，都沒(méi)有看到摩擦攪拌接合用工具的破裂。接著，嘗試使用以實(shí)施例1和比較例3的組成形成的摩擦攪拌接合用工具的摩擦攪拌接合試驗(yàn)。即，作為被加工物，對(duì)合氧化物分散強(qiáng)化型鉑合金(鉑82.13原子％、氧化鋯0.23原子％、銠17.64原子％、厚度1.5mm、Furuya金屬制)的板彼此，形成邊界區(qū)域，在該邊界區(qū)域接觸以實(shí)施例1和比較例3的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具，通過(guò)摩擦攪拌接合法嘗試接合。應(yīng)說(shuō)明的是，該氧化鋯分散強(qiáng)化型鉑合金的熔點(diǎn)大約為1860X:。于是，接合可以使用以實(shí)施例l、比較例3的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具一起進(jìn)行。此外，使用以實(shí)施例l、比較例3的組成形成的各摩擦攪拌接合用工具的任何例子，都沒(méi)有看到摩擦攪拌接合用工具的破裂。接著，以SUS-304的接合距離為100cm,進(jìn)行一次接合后，評(píng)價(jià)摩擦攪拌接合用工具的磨損量。旋轉(zhuǎn)數(shù)和輸送速度一定。磨損量是測(cè)定接合前與接合后的摩擦攪拌接合用工具的質(zhì)量差。實(shí)施例1的摩擦攪拌接合用工具的磨損量為0.3(g),與此相對(duì)，比較例1的摩擦攪拌接合用工具的磨損量約為1.5(g)。因此，實(shí)施例1的摩擦攪拌接合用工具能夠摩擦攪拌接合高熔點(diǎn)的被加工物，并且工具的磨損少。另一方面，比較例1的摩擦攪拌接合用工具，雖然能夠摩擦攪拌接合高熔點(diǎn)的被加工物，但是工具的磨損量多，可以說(shuō)劣化快。接著，以氧化物分散強(qiáng)化鉑(鉑82.13原子％、氧化鋯0.23原子％、銠17.64原子％、厚度1.5mm、Furuya金屬制)的接合距離為100cm,進(jìn)行一次接合后，評(píng)價(jià)摩擦攪拌接合用工具的磨損量。旋轉(zhuǎn)數(shù)和輸送速度為一定。磨損量測(cè)定接合前與接合后的摩擦攪拌接合用工具的質(zhì)量差。實(shí)施例1的摩擦攪拌接合用工具的磨損量為0.60(g)，與此相對(duì)，比較例3的摩擦攪拌接合用工具的磨損量為1.14(g)。因此，實(shí)施例1的摩擦攪拌接合用工具能夠摩擦攪拌接合高熔點(diǎn)的被加工物，并且工具的磨損少。另一方面，比較例3的摩擦攪拌接合用工具，雖然能夠摩擦攪拌接合高熔點(diǎn)的被加工物，但是工具的磨損量多，可以說(shuō)劣化早。接著，在具有實(shí)施例1的組成的摩擦攪拌接合用工具和、具有實(shí)施例1的89.0Ir-lO.ORe-1.0Zr(數(shù)值以原子Q/Q計(jì))的組成的背板上載置被加工物來(lái)進(jìn)行。此時(shí)背板沒(méi)有與被加工物接合。因此，對(duì)于接合部分的板厚方向，對(duì)于摩擦攪拌接合用工具的接觸的表面、以及背板側(cè)的背面，使用電子束微分析機(jī)(日本電子林式會(huì)社制)進(jìn)行EPMA分析。其結(jié)果是，確認(rèn)銥、錸、鋯作為雜質(zhì)混入接合部分。進(jìn)而，使用具有實(shí)施例2的組成的摩擦攪拌接合用工具和實(shí)施例2的組成的背板時(shí)，使用具有實(shí)施例3的組成的摩擦攪拌接合用工具和實(shí)施例3的組成的背板時(shí)，使用具有實(shí)施例4的組成的摩擦攪拌接合用工具和實(shí)施例4的組成的背板時(shí)，無(wú)論是哪一種情況，都確認(rèn)同樣地能夠防止接合以及防止雜質(zhì)向接合部分的混入。另一方面，使用具有實(shí)施例1的組成的摩擦攪拌接合用工具和sus-304的背板進(jìn)行接合。此時(shí)產(chǎn)生被加工物與背板的接合。接著，同樣地進(jìn)行EPMA分析。其結(jié)果確認(rèn)，鐵作為雜質(zhì)擴(kuò)散到接合部分而被接合。于是，在作為背板側(cè)的被加工物背面的鐵含量為最大3%，在作為摩擦攪拌接合用工具的接觸側(cè)的被加工物表面的鐵含量為最大300ppm。因此，認(rèn)為在被摩擦攪拌的工序中，在被加工物的表面?zhèn)?接觸面?zhèn)?攪拌混入有SUS-304。接著，調(diào)研Ir-Re-Zr系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表2所示組成的合金，作為試樣，基于顯微維氏硬度試驗(yàn)(JIS-Z2244)((林)Akashi、HV-112)，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表2中。此外，在圖5中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖5中，省略了Re超過(guò)50原子％的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子％的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>參照?qǐng)D5可知，對(duì)于Re和Zr來(lái)說(shuō)，顯微維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Zr設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，使Re含有2.5原子％以上即可。此外可知，將Re設(shè)為下限1.0原子％時(shí)，使Zr含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Re超過(guò)50原子％的組成范圍和Zr超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Re-Hf系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表3所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表3。此外，在圖6中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖6中，省略了Re超過(guò)50原子。/。的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子％的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage22</column></row><table>參照?qǐng)D6可知，對(duì)于Re和Hf來(lái)說(shuō)，顯微維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Hf設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，Re含有2.5原子％以上即可。此外可知，將Re設(shè)為下限l.O原子％時(shí)，Hf含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Re超過(guò)50原子％的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Re-Y系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表4所示的組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表4。此夕卜，在圖7中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖7中，省略Re超過(guò)50原子。/。的組成范圍以及Y超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>參照?qǐng)D7可知，對(duì)于Re和Y來(lái)說(shuō)，顯微維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Y設(shè)為下限0.1原子％時(shí)，Re含有3.0原子％以上即可。此外可知，將Re設(shè)為下限l.O原子％時(shí)，Y含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Re超過(guò)50原子％的組成范圍以及Y超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Re-Sm系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表5所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表5中。此外，在圖8中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖8中，省略了Re超過(guò)50原子。/。的組成范圍以及Sm超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與石更度之間的關(guān)系。表5<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>參照?qǐng)D8可知，對(duì)于Re和Sm來(lái)說(shuō)，顯微維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Sm設(shè)為下限0.1原子％時(shí)，使Re含有4.0原子o/。以上即可。此外可知，將Re設(shè)為下限1.0原子％時(shí)，使Sm含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Re超過(guò)50原子％的組成范圍以及Sm超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Ru-Zr系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表6所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表6中。此外，在圖9中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖9中，省略了Ru超過(guò)50原子D/。的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table>參照?qǐng)D9可知，對(duì)于Ru和Zr來(lái)說(shuō)，顯孩i維氏石更度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Zr設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，使Ru含有14原子％以上即可。此外，將Ru設(shè)為下限l.O原子％時(shí)，使Zr含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，Ru超過(guò)50原子％的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Ru-Hf系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表7所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表7中。此外，在圖10中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖10中，省略了Ru超過(guò)50原子o/。的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表7<table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table>參照?qǐng)D10可知，對(duì)Ru和Hf來(lái)說(shuō)，顯微維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Hf設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，^吏Ru含有14原子％以上即可。此外可知，將RiH殳為下限1.0原子％時(shí)，使Hf含有0.3原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Ru超過(guò)50原子％的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Mo-Zr系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表8所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表8中。此外，在圖11中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖11中，省略了Mo超過(guò)35原子。/。的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表8<table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table>參照?qǐng)Dll可知，對(duì)于Mo和Zr來(lái)^兌，顯樣史維氏石更度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯^t維氏硬度為300Hv以上，將Zr設(shè)為下限O.l原子o/。時(shí)，使Mo含有3.0原子。/。以上即可。此外可知，將Mo設(shè)為下限1.0原子％時(shí)，使Zr含有0.5原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Mo超過(guò)35原子％的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Mo-Hf系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表9所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。測(cè)定結(jié)果示于表9中。此外，在圖12中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖12中，省略了Mo超過(guò)35原子。/。的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子。/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表9<table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>參照?qǐng)D12可知，對(duì)于Mo和Hf來(lái)說(shuō)，顯孩吏維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Hf設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，4吏Mo含有4.0原子％以上即可。此外可知，將Moi殳為下限1.0原子％時(shí)，使Hf含有0.5原子％以上即可。應(yīng)說(shuō)明的是，在Mo超過(guò)35原子％的組成范圍以及Hf超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。接著，調(diào)研Ir-Re-Zr-Rh系合金的組成與硬度之間的關(guān)系。形成具有表10所示組成的合金，作為試樣，與Ir-Re-Zr系合金的情況同樣地，對(duì)各試樣測(cè)定溶解進(jìn)而凝固后的顯微維氏硬度。在Ir-Re-Zr-Rh系合金的組成中，Rh的組成在任何試樣中都是17.2原子。/。。測(cè)定結(jié)果示于表10中。此外，在圖13中示出顯微維氏硬度達(dá)到300Hv以上的組成的范圍(帶有網(wǎng)紋的區(qū)域)。應(yīng)說(shuō)明的是，在圖13中，省略了Re超過(guò)50原子Q/。的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子Q/。的組成范圍的記載。此外，還調(diào)研二元系的銥合金的組成與硬度之間的關(guān)系。表10<table>tableseeoriginaldocumentpage29</column></row><table>參照?qǐng)D13可知，對(duì)于Re和Zr來(lái)說(shuō)，顯孩史維氏硬度相對(duì)于添加量的提高率不同，為了使顯微維氏硬度為300Hv以上，將Zr設(shè)為下限O.l原子％時(shí)，使Re含有2.5原子％以上即可。此外，將Re設(shè)為下限l.O原子％時(shí)，使Zr含有0.4原子％以上即可。應(yīng)i兌明的是，在Re超過(guò)50原子％的組成范圍以及Zr超過(guò)5原子％的組成范圍的情況下，有可能摩擦攪拌時(shí)揮發(fā)損失增多，或者低熔點(diǎn)化。應(yīng)說(shuō)明的是，在表2~表10中，有以同一組成共同登載的合金，但是對(duì)于它們，從方便來(lái)看，賦予不同的試樣序號(hào)而不是相同的試樣序號(hào)。此時(shí)，顯微維氏硬度為相同的值。作為3元系合金，即j吏是lr—W—Zr系、Ir—Nb—Zr系、Ir一Ta一Zr系、Ir一Rh-Zr系、Ir一W-Hf系、Ir一Nb-Hf系、Ir一Ta-Hf系、Ir一Rh-Hf系、Ir—Re-La系、Ir-Ru-La系、Ir一Mo-La系、Ir一W-La系、Ir一Nb-La系、Ir一Ta-La系、Ir一Rh-La系、Ir一Re-Ce系、Ir一Ru-Ce系、Ir一Mo-Ce系、Ir一W-Ce系、Ir一Nb-Ce系、Ir一Ta-Ce系、Ir一Rh-Ce系、Ir一Ru-Sm系、Ir一Mo-Sm系、Ir—W—Sm系、Ir—Nb-Sm系、Ir—Ta—Sm系、Ir-Rh—Sm系、Ir—Re-Gd系、Ir一Ru—Gd系、Ir一Mo—Gd系、Ir一W-Gd系、Ir—Nb-Gd系、Ir一Ta—Gd系、Ir-Rh—Gd系、Ir-Re-Sc系、Ir—Ru-Sc系、Ir一Mo-Sc系、Ir一W-Sc系、Ir一Nb-Sc系、Ir一Ta-Sc系、Ir一Rh-Sc系、Ir一Ru-Y系、Ir一Mo一Y系、Ir一W-Y系、Ir一Nb-Y系、Ir—Ta-Y系、Ir一Rh—Y系，對(duì)于在圖5~圖12中看到的組成與顯微維氏硬度之間的關(guān)系，也看到同樣的傾向。作為4元系合金，即使是銥-錸-銠-鉿合金、銥-錸-銠-釔合金、銥-錸-銠-鈧合金、銥-鉬-銠-鋯合金、銥-鉬-銠-鉿合金、銥-鉬-銠-釔合金、銥-鉬-銠-鈧合金，對(duì)于在圖13中看到的組成與顯微維氏硬度之間的關(guān)系，也看到同樣的傾向。產(chǎn)業(yè)上的可利用性本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具，能夠摩擦攪拌接合高熔點(diǎn)部件。權(quán)利要求1、一種摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，能夠?qū)⒕哂?350℃以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合，其中，至少與所述被加工物接觸的部分具有如下組成，并且具有顯微維氏硬度為300Hv以上的硬度，所述組成為含有銥，含有錸、釕、鉬、鎢、鈮、鉭、銠或者它們中的2種以上，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧、釔或者它們中的2種以上。2、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有錸或釕1.0~50.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的3元合金而形成。3、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鉬或鴒1.0~35.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的3元合金而形成。4、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鈮或鉭1.0~25.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的3元合金形成。5、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有錸或釕1.0~50.0原子％以及銠1.0~18.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、禮、鈧或釔0.1~5.0原子o/n的4元合金而形成。6、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鉬或鴒1.0~35.0原子％以及銠1.0~18.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧或釔0.1~5.0原子％的4元合金而形成。7、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分以含有銥，含有鈮或鉭1.0~25.0原子％以及銠1.0~18.0原子％，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、軋、鈧或釔0.1~5.0原子％的4元合金而形成。8、如權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌接合用工具，其特征在于，與所述被加工物接觸的部分至少含有銥和銠，且銠的含量為1.0~18.0原子%。9、一種摩擦攪拌接合法，使被加工物相互對(duì)接或大體對(duì)接而規(guī)定細(xì)長(zhǎng)的結(jié)合區(qū)域，使插入到該結(jié)合區(qū)域中的摩擦攪拌接合用工具一邊旋轉(zhuǎn)一邊移動(dòng)，從而將所述被加工物接合，其特征在于，所述被加工物由具有1350t:以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成，作為所述摩擦攪拌接合用工具，使用權(quán)利要求l、2、3、4、5、6、7或8所述的摩擦攪拌接合用工具。10、如權(quán)利要求9所述的摩擦攪拌接合法，其特征在于，一邊在所述摩擦攪拌接合用工具的接觸面的背面?zhèn)荣N著背板，一邊進(jìn)行接合，所述背板為銥的背板；或者具有如下組成的背板，即含有銥，含有錸、釕、鉬、鎢、鈮、鉭、銠、鋯或鉿或者它們中的2種以上作為副成分的組成；或者施加了銥被膜或具有上述組成的被膜的背板。11、一種具有摩擦攪拌接合部位的加工物，其特征在于，通過(guò)權(quán)利要求9或10所述的摩擦攪拌接合法而被接合。全文摘要本發(fā)明的目的是提供一種摩擦攪拌接合用工具，即使將由具有1350℃以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金制成的被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合時(shí)，來(lái)自工具的雜質(zhì)的混入也少、磨損少并且不易被破壞。本發(fā)明所述的摩擦攪拌接合用工具能夠?qū)⒕哂?350℃以上的高熔點(diǎn)的金屬或合金作為被加工物進(jìn)行摩擦攪拌接合，其中，至少與所述被加工物接觸的部分具有如下組成，并且具有顯微維氏硬度為300Hv以上的硬度，所述組成為含有銥，含有錸、釕、鉬、鎢、鈮、鉭、銠或者它們中的2種以上，并且含有鋯、鉿、鑭、鈰、釤、釓、鈧、釔或者它們中的2種以上。文檔編號(hào)B23K20/12GK101394964SQ20078000798公開(kāi)日2009年3月25日申請(qǐng)日期2007年2月28日優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日發(fā)明者丸子智弘,宮澤智明,森野敏雪申請(qǐng)人:古屋金屬株式會(huì)社