JPH01184242A - 延性に優れたチタン合金 - Google Patents
延性に優れたチタン合金Info
- Publication number
- JPH01184242A JPH01184242A JP770088A JP770088A JPH01184242A JP H01184242 A JPH01184242 A JP H01184242A JP 770088 A JP770088 A JP 770088A JP 770088 A JP770088 A JP 770088A JP H01184242 A JPH01184242 A JP H01184242A
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- Japan
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- ductility
- titanium alloy
- alloy
- room temperature
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、常温における成形加工が可能な延性に優れ
たチタン合金に関するものである。
たチタン合金に関するものである。
〈背景技術〉
チタンの特性である優れた比強度、耐食性、耐熱性等が
注目され、これまでに数多くのチタン合金が開発されて
きたが、それでもその用途は航空機関係や化学装置類関
係を中心とした極めて限られた分野に止まっているのが
現状である。
注目され、これまでに数多くのチタン合金が開発されて
きたが、それでもその用途は航空機関係や化学装置類関
係を中心とした極めて限られた分野に止まっているのが
現状である。
このようにチタン合金の需要拡大が遅々として進展しな
い要因は、チタン合金が一般に高価であることもさるこ
とながら、延性が非常に乏しく、板材としてもプレス成
形等による常温での成形加工ができないと言う点が挙げ
られる。
い要因は、チタン合金が一般に高価であることもさるこ
とながら、延性が非常に乏しく、板材としてもプレス成
形等による常温での成形加工ができないと言う点が挙げ
られる。
例えば、最も一般的なチタン合金であるＴｉ−６ｐＪＬ
−４Ｖ合金は常温での伸びが高々ｌＯ％程度に過ぎず、
従ってＴｉ−６ＡＲ−４Ｖ合金製板材を常温で成形加工
することは全く不可能であった。
−４Ｖ合金は常温での伸びが高々ｌＯ％程度に過ぎず、
従ってＴｉ−６ＡＲ−４Ｖ合金製板材を常温で成形加工
することは全く不可能であった。
更に、延性改善を主目的として最近開発されたＴｉ−１
５Ｖ−３ＡＩ−３Ｓｎ−３Ｃｒ合金（β型チタン合金）
でさえも常温における伸びは２０％程度でしかなく、常
温での成形加工用として供するには延性が不十分と言わ
ざるを得なかった。
５Ｖ−３ＡＩ−３Ｓｎ−３Ｃｒ合金（β型チタン合金）
でさえも常温における伸びは２０％程度でしかなく、常
温での成形加工用として供するには延性が不十分と言わ
ざるを得なかった。
〈問題点を解決するための手段〉
そこで本発明者等は、板材として常温での成形加工を施
すことも可能な優れた延性を示すチタン合金を提供すべ
く、特に、「結晶構造が稠密六方晶であるα型、結晶構
造が体心立方晶であるβ型及び２相が混合したα／β型
の３つに分類されるチタン合金の中でも、−船釣に常温
での延性はβタイプが優れている」との事実に着目し、
このβ型チタン合金の更なる延性改善の可能性を求めて
その塑性変形挙動を詳細に検討したところ、［β型チタ
ン合金の延性はβ相の安定度と密接に関連しており、β
相を準安定な状態とした上で、これに適度のＡｌ、 Ｚ
ｒ、 Ｓｎの一種又は２種以上を添加すると、この合金
を組成変形させた場合にマルテンサイト変態を伴う所謂
“変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）”が現出され、大幅に改善
された延性を示すようになる」との知見が得られたので
ある。
すことも可能な優れた延性を示すチタン合金を提供すべ
く、特に、「結晶構造が稠密六方晶であるα型、結晶構
造が体心立方晶であるβ型及び２相が混合したα／β型
の３つに分類されるチタン合金の中でも、−船釣に常温
での延性はβタイプが優れている」との事実に着目し、
このβ型チタン合金の更なる延性改善の可能性を求めて
その塑性変形挙動を詳細に検討したところ、［β型チタ
ン合金の延性はβ相の安定度と密接に関連しており、β
相を準安定な状態とした上で、これに適度のＡｌ、 Ｚ
ｒ、 Ｓｎの一種又は２種以上を添加すると、この合金
を組成変形させた場合にマルテンサイト変態を伴う所謂
“変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）”が現出され、大幅に改善
された延性を示すようになる」との知見が得られたので
ある。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
［チタン合金を、７２１６〜２０％（以降、成分割合を
示す％は重量％とする）を含有量すると共に、更に ＡＩ！：２％以下。
示す％は重量％とする）を含有量すると共に、更に ＡＩ！：２％以下。
Ｚｒ：６％以下。
Ｓｎ：６％以下
のうちの１種以上をも含み、残部が実質的にＴｊから成
る成分組成に構成することによって、極めて優れた延性
を備えしめた点」に特徴を有するものである。
る成分組成に構成することによって、極めて優れた延性
を備えしめた点」に特徴を有するものである。
次に、この発明において合金の成分組成を前記の如くに
限定した理由を説明する。
限定した理由を説明する。
（ａ＋ Ｖ
■成分にはβ相を安定化する作用があり、その含有量は
β相を準安定な状態に保つ上で非常に重要である。即ち
、■含有量が１６％未満では合金組織が常温においてβ
単相とはならず、このためチタン合金に十分な延性を付
与することができない。一方、２０％を越えて■を含有
させると、今度はβ相が安定化し過ぎて加工誘起マルテ
ンサイト変態が生じなくなってやはり延性が劣化してし
まう。従って、■含有量は１６〜２０％と限定し＝３− た。
β相を準安定な状態に保つ上で非常に重要である。即ち
、■含有量が１６％未満では合金組織が常温においてβ
単相とはならず、このためチタン合金に十分な延性を付
与することができない。一方、２０％を越えて■を含有
させると、今度はβ相が安定化し過ぎて加工誘起マルテ
ンサイト変態が生じなくなってやはり延性が劣化してし
まう。従って、■含有量は１６〜２０％と限定し＝３− た。
（ｂ） 八ｆｌ、 Ｚｒ、及びＳｎ
これらの成分は、微量添加によっても■含有量が調整さ
れたβ型チタン合金の延性を一段と改善する作用があり
、常温で十分な延性を確保するためには１種又は２種以
上の添加が欠かせないものであるが、以下、その含有量
の限定理由を個々の成分別に説明する。
れたβ型チタン合金の延性を一段と改善する作用があり
、常温で十分な延性を確保するためには１種又は２種以
上の添加が欠かせないものであるが、以下、その含有量
の限定理由を個々の成分別に説明する。
Ａｐには加工誘起マルテンサイト変態を阻害するω相の
析出を抑制することで変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）を出現
させる重要な作用がある。しかしながら、２％を越えて
含有させるとマルテンサイト変態における剪断抵抗を高
め、逆に加工誘起マルテンサイト変態を抑制して延性を
低下させることから、Ｍ含有量の上限は２％と定めた。
析出を抑制することで変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）を出現
させる重要な作用がある。しかしながら、２％を越えて
含有させるとマルテンサイト変態における剪断抵抗を高
め、逆に加工誘起マルテンサイト変態を抑制して延性を
低下させることから、Ｍ含有量の上限は２％と定めた。
なお、単独添加の場合には１％以上の添加量を確保する
のが好ましい。
のが好ましい。
と
ＳｎにもＡｌと同様の作用があるが、Ｓｎの場合には６
％を越えて添加すると八！におけると同じ不都合を生じ
て延性を低下するようになることから、Ｓｎ含有量の上
限は６％と定めた。なお、Ｓｎを単独で添加する場合に
は４％以上の添加量を確保するのが好ましい。
％を越えて添加すると八！におけると同じ不都合を生じ
て延性を低下するようになることから、Ｓｎ含有量の上
限は６％と定めた。なお、Ｓｎを単独で添加する場合に
は４％以上の添加量を確保するのが好ましい。
如
ＺｒもＡＮと同様の作用を有しているが、そのω相析出
抑制効果はＡｌやＳｎはど大きくはない。そのため、特
に八βやＳｎとの複合添加が推奨される成分である。そ
して、ＡｐやＳｎとの複合添加を行うと、加工誘起マル
テンサイト量を適度に調整して合金の延性を効率良く高
める効果を発揮する。しかし、６％を越えて含有させる
と、八βやＳｎの場合と同じ不都合を生じて延性を低下
するようになることから、Ｚｒ含有量の上限は６％と定
めた。なお、Ｚｒを添加する場合も、できれば４％以上
の添加量を確保するのが望ましい。
抑制効果はＡｌやＳｎはど大きくはない。そのため、特
に八βやＳｎとの複合添加が推奨される成分である。そ
して、ＡｐやＳｎとの複合添加を行うと、加工誘起マル
テンサイト量を適度に調整して合金の延性を効率良く高
める効果を発揮する。しかし、６％を越えて含有させる
と、八βやＳｎの場合と同じ不都合を生じて延性を低下
するようになることから、Ｚｒ含有量の上限は６％と定
めた。なお、Ｚｒを添加する場合も、できれば４％以上
の添加量を確保するのが望ましい。
〈作用〉
本発明のチタン合金は上述のように構成されるものであ
るが、このチタン合金が極めて優れた延性を示すのは次
の理由によるものと考えられる。
るが、このチタン合金が極めて優れた延性を示すのは次
の理由によるものと考えられる。
即ち、先にも述べたように、適正量の■を含有させてβ
相を準安定な状態とし、かつ適量のｓｎ、 ＡＩ！＋Ｚ
ｒの１種又は２種以上を添加して構成されたβ型チタン
合金は、塑性変形を行うと、β相が準安定状態であるこ
ととＳｎ、 ＡＩ！、 Ｚｒが有するω相析出抑 。
相を準安定な状態とし、かつ適量のｓｎ、 ＡＩ！＋Ｚ
ｒの１種又は２種以上を添加して構成されたβ型チタン
合金は、塑性変形を行うと、β相が準安定状態であるこ
ととＳｎ、 ＡＩ！、 Ｚｒが有するω相析出抑 。
制作用とによって塑性変形中にマルテンサイト変態を伴
う変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）を発揮することとなる。そ
のため、常温にて該チタン合金製板材のプレス成形加工
が可能となる程に合金の延性が改善されるものである。
う変態誘起塑性（ＴＲＩＰ）を発揮することとなる。そ
のため、常温にて該チタン合金製板材のプレス成形加工
が可能となる程に合金の延性が改善されるものである。
続いて、この発明を実施例により比較例と対比しながら
具体的に説明する。
具体的に説明する。
〈実施例〉
第１表に示されるような各種成分組成のチタン合金をア
ルゴンアーク溶解によって溶製し、得られた鋳塊を熱延
及び冷延してＩＢ厚の板材を製造した。
ルゴンアーク溶解によって溶製し、得られた鋳塊を熱延
及び冷延してＩＢ厚の板材を製造した。
次いで、これら各チタン板に溶体化処理を施しから引張
試験片を切り出し、常温での引張試験によって機械的性
質を測定した。
試験片を切り出し、常温での引張試験によって機械的性
質を測定した。
これらの試験結果も第１表に併せて示した。
第１表の結果からも明らかなように、本発明に係るチタ
ン合金は極めて優れた伸び値を示し、常温でのプレス成
形加工が可能であることが分かる。
ン合金は極めて優れた伸び値を示し、常温でのプレス成
形加工が可能であることが分かる。
〈効果の総括〉
以上に示した如く、この発明によれば、優れた延性を安
定して示し、常温での板材のプレス成形加工も可能なチ
タン合金を提供できるなど、産業上極めて有用な効果が
もたらされるのである。
定して示し、常温での板材のプレス成形加工も可能なチ
タン合金を提供できるなど、産業上極めて有用な効果が
もたらされるのである。
出願人 日本ステンレス株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量割合で、１６〜２．０％のＶを含有すると共に、
更に Ａｌ：２％以下、 Ｚｒ：６％以下、 Ｓｎ：６％以下 のうちの１種以上をも含み、残部が実質的にＴｉから成
ることを特徴とする、延性に優れたチタン合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP770088A JPH01184242A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 延性に優れたチタン合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP770088A JPH01184242A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 延性に優れたチタン合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01184242A true JPH01184242A (ja) | 1989-07-21 |
Family
ID=11673040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP770088A Pending JPH01184242A (ja) | 1988-01-18 | 1988-01-18 | 延性に優れたチタン合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01184242A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02129331A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 冷間加工性に優れたβ型チタン合金 |
| JP2007327132A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Kobe Steel Ltd | プレス加工性に優れたチタン合金およびプレス成形部材 |
-
1988
- 1988-01-18 JP JP770088A patent/JPH01184242A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02129331A (ja) * | 1988-11-09 | 1990-05-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 冷間加工性に優れたβ型チタン合金 |
| JP2007327132A (ja) * | 2006-06-09 | 2007-12-20 | Kobe Steel Ltd | プレス加工性に優れたチタン合金およびプレス成形部材 |
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