JPH03243741A - Ｔｉ―Ａｌ系焼結体およびその製造方法 - Google Patents
Ｔｉ―Ａｌ系焼結体およびその製造方法Info
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- JPH03243741A JPH03243741A JP4208990A JP4208990A JPH03243741A JP H03243741 A JPH03243741 A JP H03243741A JP 4208990 A JP4208990 A JP 4208990A JP 4208990 A JP4208990 A JP 4208990A JP H03243741 A JPH03243741 A JP H03243741A
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Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
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〕
本発明は、軽量であって耐熱性、電導性、環境耐食性、
高温強度等に優れていることから、ガスタービン部材、
エンジン部材の高熱機械部材、ＲＥＰ用、あるいはＰＲ
ＥＰ用の電極材料、化学工業で使用する板やパイプ等の
耐食材、スパッタ、イオンブレーティング用ターゲット
用材料として広く用いられるＴｉ −Ａｌ系合金の焼結
体とその製造方法に関する。
高温強度等に優れていることから、ガスタービン部材、
エンジン部材の高熱機械部材、ＲＥＰ用、あるいはＰＲ
ＥＰ用の電極材料、化学工業で使用する板やパイプ等の
耐食材、スパッタ、イオンブレーティング用ターゲット
用材料として広く用いられるＴｉ −Ａｌ系合金の焼結
体とその製造方法に関する。
従来かかるＴｉ −Ａｉの金属間化合物は、例えば、特
公昭６２−２１５号公報、特公平１−２７１３８号公報
、特公平１−２９８５８号公報、特開平１−２５９１３
９号公報、特開平１−２５５６３２号公報等に開示され
ているように、主として消耗電極アーク溶解法、プラズ
マビーム溶解法、Ａｒアークスカル溶解法等による製造
が開示されている。
公昭６２−２１５号公報、特公平１−２７１３８号公報
、特公平１−２９８５８号公報、特開平１−２５９１３
９号公報、特開平１−２５５６３２号公報等に開示され
ているように、主として消耗電極アーク溶解法、プラズ
マビーム溶解法、Ａｒアークスカル溶解法等による製造
が開示されている。
ところが、プラズマビーム法を含む溶解法によって得た
Ｔｉ −Ａｉ金属間化合物は結晶が粗大組織を呈し、偏
析が大となる。そのため、溶製後、組織の均質化、微細
化のための長時間の焼鈍工程を要することになる。また
、引は巣が大でクラックが発生し、歩留りも低い、さら
には、常温延性がほとんどなく加工性が悪いという欠点
がある。
Ｔｉ −Ａｉ金属間化合物は結晶が粗大組織を呈し、偏
析が大となる。そのため、溶製後、組織の均質化、微細
化のための長時間の焼鈍工程を要することになる。また
、引は巣が大でクラックが発生し、歩留りも低い、さら
には、常温延性がほとんどなく加工性が悪いという欠点
がある。
このため、特公平１−３０８９８号公報、特開平１−２
２２００２号公報、特開平１−２４２７０１号公報に記
載されているように、最終製品又はそれに近い形状のも
のを直接得る方法であるＮＮＳ化が可能な粉末冶金法の
適用による製造も試みられている。
２２００２号公報、特開平１−２４２７０１号公報に記
載されているように、最終製品又はそれに近い形状のも
のを直接得る方法であるＮＮＳ化が可能な粉末冶金法の
適用による製造も試みられている。
しかしながら、この粉末冶金法にＴｉ とＡｌの単体
金属の粉末を適用したのでは、Ｔｉ 自体が１６８０
℃という高融点を有するため、その近傍温度で焼結を行
った場合には金属元素の融点、活性度、比重の関係から
、Ａｔの溶融による空隙が発生して、Ｔｉ −ＡＩＭｌ
結体として各種工業的な用途として必要な強度、抗折力
、圧縮破壊応力、耐酸化性を得るための密度である最低
９２％の相対密度を得ることができない。
金属の粉末を適用したのでは、Ｔｉ 自体が１６８０
℃という高融点を有するため、その近傍温度で焼結を行
った場合には金属元素の融点、活性度、比重の関係から
、Ａｔの溶融による空隙が発生して、Ｔｉ −ＡＩＭｌ
結体として各種工業的な用途として必要な強度、抗折力
、圧縮破壊応力、耐酸化性を得るための密度である最低
９２％の相対密度を得ることができない。
本発明において解決すべき課題は、粉末冶金法的に高密
度のＴｉ −Ａｊｉ系焼結合金を得るための方策を確立
することである。
度のＴｉ −Ａｊｉ系焼結合金を得るための方策を確立
することである。
Ｃ課題を解決するための手段〕
本発明のＴｉ−Ａｌ系焼結体は、焼結の原料粉末である
Ｔｉ−Ａｌ合金粉末にＮｉとＮ ｉ−ＰとＣｒとからな
る群から選ばれた金属、合金の１種または２種以上を添
加配合し、この混合粉末を焼結してなるものである。
Ｔｉ−Ａｌ合金粉末にＮｉとＮ ｉ−ＰとＣｒとからな
る群から選ばれた金属、合金の１種または２種以上を添
加配合し、この混合粉末を焼結してなるものである。
本発明を適用するＴｉ−Ａｌ合金粉末としては例えば、
特開昭６３−２１４３４２号公報に開示された自己燃焼
法によって得られた均質な化合物粉末が原料粉末として
好適である。
特開昭６３−２１４３４２号公報に開示された自己燃焼
法によって得られた均質な化合物粉末が原料粉末として
好適である。
Ｎｉ５Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ等は、上記Ｔｉ−Ａｌ合金単味粉
末のみを使用したときと比べ、到達する相対密度を上げ
たり、低い焼結温度によって高い相対密度を得る焼結促
進剤、強度の向上、耐酸化性の向上の作用をする。
末のみを使用したときと比べ、到達する相対密度を上げ
たり、低い焼結温度によって高い相対密度を得る焼結促
進剤、強度の向上、耐酸化性の向上の作用をする。
出発原料粉末として、ＡＩｌを３７．４重量％含むＴｉ
−Ａｌ合金粉末を自己燃焼法により開塾し、これを儒潰
機によって粉砕し、１００メツシユ以下の粉末とした。
−Ａｌ合金粉末を自己燃焼法により開塾し、これを儒潰
機によって粉砕し、１００メツシユ以下の粉末とした。
これに、Ｎｉ５Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ等の粉末を所定量準備し
て、上記Ｔｉ −Ａｌ合金粉末に添加配合し、これらを
金型成型によって５ Ｘ １０ Ｘ ３０ ｍｍの抗折
試験片形状に底形し、１１００℃〜１４５０℃の各焼結
温度で１時間焼結した。
て、上記Ｔｉ −Ａｌ合金粉末に添加配合し、これらを
金型成型によって５ Ｘ １０ Ｘ ３０ ｍｍの抗折
試験片形状に底形し、１１００℃〜１４５０℃の各焼結
温度で１時間焼結した。
第１図〜第３図は、各成形体の焼結による達成相対密度
を示す。
を示す。
この図から、それぞれＮｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒの添加によ
り焼結密度が向上しており、高密度の焼結体を得るため
には最適の添加量と焼結温度が存在することが言える。
り焼結密度が向上しており、高密度の焼結体を得るため
には最適の添加量と焼結温度が存在することが言える。
また、第１表〜第２表は、それぞれ、各焼結体の物性値
と室温での圧縮特性を示す。
と室温での圧縮特性を示す。
これらの表から、硬さ、抗折力とも無添加材より向上し
、特に２％Ｎｉを添加したものの抗折力は約１．５倍と
なっており、物性値の向上に効果があることが言える。
、特に２％Ｎｉを添加したものの抗折力は約１．５倍と
なっており、物性値の向上に効果があることが言える。
（以下、この頁余白）
第４図は、上記各焼結体の耐酸化性の特性を示す図であ
り、とくに、ＴｉＡｌ−２Ｎｉの焼結体は耐酸化性に優
れていることが判る。
り、とくに、ＴｉＡｌ−２Ｎｉの焼結体は耐酸化性に優
れていることが判る。
以上、緒特性において優れたＴｉ −ＡＩ系合金焼結体
において、それぞれＮｉ５Ｎｉ−ＰＳＣｒ添加の最適条
件は以下のとおりであった。
において、それぞれＮｉ５Ｎｉ−ＰＳＣｒ添加の最適条
件は以下のとおりであった。
Ｎｉ添加の場合：２％添加、１３００℃Ｘ１ｈｒＮｉ−
Ｐ添加の場合：２％添加、１３００℃Ｘ１ｈｒＣｒ添加
の場合：１０％添加、１４５０℃Ｘｉ ｈｒ無添加の場
合： １４５０℃Ｘ３ｈｒ なお、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ添加の効果はホットプレス
法およびＨＩＰ法による焼結によっても褥られ、最適条
件は下記の通りである。
Ｐ添加の場合：２％添加、１３００℃Ｘ１ｈｒＣｒ添加
の場合：１０％添加、１４５０℃Ｘｉ ｈｒ無添加の場
合： １４５０℃Ｘ３ｈｒ なお、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｒ添加の効果はホットプレス
法およびＨＩＰ法による焼結によっても褥られ、最適条
件は下記の通りである。
本発明によって以下の効果を奏することができる。
（１）均一組織を有し、その密度は溶製によって得た合
金に近いものが得られる。さらに、Ｔｉ−Ａｌ単体のも
のより、上記焼結促進剤を配合したものの相対密度は１
０％程度大きくなり、また、焼結温度は低く、また、焼
結時間も短くて済む。
金に近いものが得られる。さらに、Ｔｉ−Ａｌ単体のも
のより、上記焼結促進剤を配合したものの相対密度は１
０％程度大きくなり、また、焼結温度は低く、また、焼
結時間も短くて済む。
（２）抗折力等の機械的性質、硬さ、耐酸化性はＴｉ−
Ａｌ単体の焼結体よりも優れている。
Ａｌ単体の焼結体よりも優れている。
（３）圧縮特性においては、Ｔｉ−ＡＪ！単体の焼結体
の２倍以上の破壊強さを有し、延性も大である。
の２倍以上の破壊強さを有し、延性も大である。
添付各図は本発明の実施例における焼結条件と相対密度
、耐酸化特性を示す。 第１図はＴｉ −Ａｌ焼結合金におけるＮｉ 含有量と
相対密度の関係を示す図である。 第２図はＴｉ −Ａｌ焼結合金におけるＮｉ−Ｐ含有量
と相対密度の関係を示す図である。 第３図はＴｉ−Ａｌ焼結合金におけるＣｒ含有量と相対
密度の関係を示す図である。 第４図は各Ｔｉ −ＡＩ系焼結合金の酸化試験の結果を
示す図である。
、耐酸化特性を示す。 第１図はＴｉ −Ａｌ焼結合金におけるＮｉ 含有量と
相対密度の関係を示す図である。 第２図はＴｉ −Ａｌ焼結合金におけるＮｉ−Ｐ含有量
と相対密度の関係を示す図である。 第３図はＴｉ−Ａｌ焼結合金におけるＣｒ含有量と相対
密度の関係を示す図である。 第４図は各Ｔｉ −ＡＩ系焼結合金の酸化試験の結果を
示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、Ａｌを２０〜８０重量％含むＴｉ−Ａｌ合金に、Ｎ
ｉ１〜５重量％と、Ｐを１１重量％まで含有するＮｉ−
Ｐ１〜５重量％と、Ｃｒ７〜１２重量％とからなる群の
中の１種または２種以上を含有するＴｉ−Ａｌ系焼結体
。 ２、Ｔｉ−Ａｌ合金粉末にＮｉとＮｉ−ＰとＣｒとから
なる群から選ばれた金属、合金の１種または２種以上を
添加配合した混合粉末を焼結するＴｉ−Ａｌ系焼結体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4208990A JPH03243741A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Ｔｉ―Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4208990A JPH03243741A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Ｔｉ―Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03243741A true JPH03243741A (ja) | 1991-10-30 |
Family
ID=12626293
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4208990A Pending JPH03243741A (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | Ｔｉ―Ａｌ系焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03243741A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005163154A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Japan Atom Energy Res Inst | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| JP2009114542A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-05-28 | Japan Atomic Energy Agency | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| JP2010090479A (ja) * | 2009-11-17 | 2010-04-22 | Japan Atomic Energy Agency | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| WO2011152553A1 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 東邦チタニウム株式会社 | 銅粉、クロム粉または鉄粉を配合したチタン合金複合粉、これを原料としたチタン合金材及びその製造方法 |
| JP2017186609A (ja) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | ＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体及びＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体の製造方法 |
| RU2725460C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ получения порошкового материала на основе титана |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP4208990A patent/JPH03243741A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005163154A (ja) * | 2003-12-05 | 2005-06-23 | Japan Atom Energy Res Inst | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| JP2009114542A (ja) * | 2008-12-22 | 2009-05-28 | Japan Atomic Energy Agency | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| JP2010090479A (ja) * | 2009-11-17 | 2010-04-22 | Japan Atomic Energy Agency | 第三元素粒子を添加することにより、軽量耐熱金属間化合物の延性と強度を向上させる方法 |
| WO2011152553A1 (ja) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | 東邦チタニウム株式会社 | 銅粉、クロム粉または鉄粉を配合したチタン合金複合粉、これを原料としたチタン合金材及びその製造方法 |
| CN102905822A (zh) * | 2010-05-31 | 2013-01-30 | 东邦钛株式会社 | 配合铜粉、铬粉或铁粉而成的钛合金复合粉、以其为原料的钛合金材料及其制造方法 |
| JP5889786B2 (ja) * | 2010-05-31 | 2016-03-22 | 東邦チタニウム株式会社 | 銅粉、クロム粉または鉄粉を配合したチタン合金混合粉およびその製造方法ならびにチタン合金材の製造方法 |
| JP2017186609A (ja) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | ＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体及びＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体の製造方法 |
| WO2017175499A1 (ja) * | 2016-04-05 | 2017-10-12 | 三菱重工航空エンジン株式会社 | ＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体及びＴｉＡｌ系金属間化合物焼結体の製造方法 |
| EP3415648A4 (en) * | 2016-04-05 | 2019-04-17 | Mitsubishi Heavy Industries Aero Engines, Ltd. | SINTERING BODY OF AN INTERMETALLIC TIAL COMPOUND AND METHOD FOR PRODUCING A SINTERED BODY FROM AN INTERMETALLIC TIAL CONNECTION |
| RU2725460C1 (ru) * | 2019-11-25 | 2020-07-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ получения порошкового материала на основе титана |
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