JPH04202729A - 耐熱性に優れたＴｉ合金 - Google Patents
耐熱性に優れたＴｉ合金Info
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- JPH04202729A JPH04202729A JP33727090A JP33727090A JPH04202729A JP H04202729 A JPH04202729 A JP H04202729A JP 33727090 A JP33727090 A JP 33727090A JP 33727090 A JP33727090 A JP 33727090A JP H04202729 A JPH04202729 A JP H04202729A
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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）
この発明は耐熱性に優れたＴｉ合金に関する。
（発明の背景）
自動車、航空機、産業用ガスタービン等において、燃焼
効率を高め、高性能化、低燃費化を図る上で燃焼温度を
高めることが必要であり、そこで高温での使用に耐える
材料の研究、開発が行われている。
効率を高め、高性能化、低燃費化を図る上で燃焼温度を
高めることが必要であり、そこで高温での使用に耐える
材料の研究、開発が行われている。
Ｔｉ合金は高温おける比強度が高く、二〇種餠熱高強度
材料として有用なものである。第１表は、従来用いられ
ているＴｉ合金の代表的な例と耐用温度とを示したもの
である。
材料として有用なものである。第１表は、従来用いられ
ているＴｉ合金の代表的な例と耐用温度とを示したもの
である。
（以下余白）
第１表：従来の代表的耐熱Ｔｉ合金とその耐用温度（課
題を解決するための手段） 本発明は、従来知られているＴｉ合金よりも更に耐熱性
に優れたＴｉ合金を提供すべく成されたもので、その発
明に係るＴｉ合金の要旨は、重量基準でＡｌ：４．５〜
７．Ｏ％、Ｓｎ：３．０〜５、○％、 Ｚｒ ： ２．
５〜６． ０％、Ｍｏｎ０゜７５〜７．０％、Ｓｌ：
０．０５〜０．５％、残部実質的にＴｉから成ることに
ある。
題を解決するための手段） 本発明は、従来知られているＴｉ合金よりも更に耐熱性
に優れたＴｉ合金を提供すべく成されたもので、その発
明に係るＴｉ合金の要旨は、重量基準でＡｌ：４．５〜
７．Ｏ％、Ｓｎ：３．０〜５、○％、 Ｚｒ ： ２．
５〜６． ０％、Ｍｏｎ０゜７５〜７．０％、Ｓｌ：
０．０５〜０．５％、残部実質的にＴｉから成ることに
ある。
本発明は、α相領域を拡げるα安定化元素としてのＡＩ
、 α、β相両相の安定に影響しない（中性的元素）
＋ Ｓ ｎ ＋ Ｚ ｒ及びβ安定化元素としての
Ｍｏを添加するとともに、粒界強化元素としてのＳｉを
添加し、モしてα安定化元素ならびに中性的元素の各成
分及びＳｉを上記範囲内に成分制御し、とりわけβ安定
化元素としてのＭｏを０゜７５〜７．０％と比較的多量
に添加・含有させることを特徴とするものであり、これ
によって耐熱性が６００〜６１０℃程度まで向上するこ
とを確認し得た。
、 α、β相両相の安定に影響しない（中性的元素）
＋ Ｓ ｎ ＋ Ｚ ｒ及びβ安定化元素としての
Ｍｏを添加するとともに、粒界強化元素としてのＳｉを
添加し、モしてα安定化元素ならびに中性的元素の各成
分及びＳｉを上記範囲内に成分制御し、とりわけβ安定
化元素としてのＭｏを０゜７５〜７．０％と比較的多量
に添加・含有させることを特徴とするものであり、これ
によって耐熱性が６００〜６１０℃程度まで向上するこ
とを確認し得た。
本発明においては、上記成分に加えて更にＮｂを３％以
下の量で含有させることができる。ここでＮｂは、Ｍｏ
と同様Ｔｉ合金におけるβ相を安定化するものであり、
かかるＮｂを特定量含有させることにより耐熱性を高め
ることができる。
下の量で含有させることができる。ここでＮｂは、Ｍｏ
と同様Ｔｉ合金におけるβ相を安定化するものであり、
かかるＮｂを特定量含有させることにより耐熱性を高め
ることができる。
また本発明では更に、重量基準でＡｌ：４．５〜７，０
％、Ｓｎ ： ３．０〜５．０％、Ｚｒ：２゜５〜６．
０％、Ｍｏ ： ０，１〜７．０％、Ｓｉ：０．０５〜
０．５％を含有するとともに、Ｔａ。
％、Ｓｎ ： ３．０〜５．０％、Ｚｒ：２゜５〜６．
０％、Ｍｏ ： ０，１〜７．０％、Ｓｉ：０．０５〜
０．５％を含有するとともに、Ｔａ。
Ｗ Ｉ Ｃｒ ＋ Ｖ ＋ Ｎ ｉ＋ Ｃｏ 、Ｆ ｅ
＋ Ｍ ｎ ＋ Ｃｕの何れか１種又は２種以上を総
計で５重量％以下の量で且つそれらが ０．７５％≦Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｗ＋Ｃｒ＋Ｖ＋Ｎｉ
＋Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｍｎ＋Ｃｕ≦１０％を満足する量で含有
し、残部実質的にＴｉがら成るようにＴｉ合金を組成す
ることができる。
＋ Ｍ ｎ ＋ Ｃｕの何れか１種又は２種以上を総
計で５重量％以下の量で且つそれらが ０．７５％≦Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｗ＋Ｃｒ＋Ｖ＋Ｎｉ
＋Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｍｎ＋Ｃｕ≦１０％を満足する量で含有
し、残部実質的にＴｉがら成るようにＴｉ合金を組成す
ることができる。
このＴｉ合金の特徴は、Ｔ ａ ＋ Ｗ＋ Ｃｒ＋ ■
＋Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ等β相を安定化する成
分を所定量範囲でＴｉ合金中に含有させるようにしたも
のであり、これによってＴｉ合金の耐熱性を効果的に向
上させることができる。尚これら成分元素をあまり多く
含有させるとβ相が増え過ぎ、短時間での高温強度は上
昇するものの添加過多によってクリープ強度が低下する
。この悪影響を回避し得る範囲は］０％以下であること
が確認されている。
＋Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕ等β相を安定化する成
分を所定量範囲でＴｉ合金中に含有させるようにしたも
のであり、これによってＴｉ合金の耐熱性を効果的に向
上させることができる。尚これら成分元素をあまり多く
含有させるとβ相が増え過ぎ、短時間での高温強度は上
昇するものの添加過多によってクリープ強度が低下する
。この悪影響を回避し得る範囲は］０％以下であること
が確認されている。
本発明では、更に加えてＣ，Ｙ、 Ｂ、希土類元素、
Ｓの１種或いは２種以上を総計１％以下で含有させるこ
とができる。
Ｓの１種或いは２種以上を総計１％以下で含有させるこ
とができる。
これら成分元素は、結晶粒界に析出して粒界を強化し、
以ってクリープ特性を有効に改善する。
以ってクリープ特性を有効に改善する。
次に本発明における各成分の含有量限定理由について詳
述する。
述する。
Ａｌ：４．５〜７．０％
Ａｌはα相の固溶強化元素である。但し４．５％未満で
は強化不足となり、逆に７．０％より多いとＴｉ、ＡＩ
が形成され、延性低下をもたらす。
は強化不足となり、逆に７．０％より多いとＴｉ、ＡＩ
が形成され、延性低下をもたらす。
Ｓｎ：３．０〜５．０％
Ｚｒ ： ２． ５〜６． ０％
Ｓｎ、Ｚｒは、Ａｌとともにα相の強化元素であり、そ
れぞれ３，０％、２．５％以上で有効に働く。但し５．
０％、６．０％を超えると強化の程度が飽和してしまう
。
れぞれ３，０％、２．５％以上で有効に働く。但し５．
０％、６．０％を超えると強化の程度が飽和してしまう
。
ＭＯ＝０．７５〜７．０％又は０．１〜７．０％
Ｍｏはβ相を固溶強化し、鍛造性、熱処理性。
引張り強度を向上させる。とりわけ高引張強度。
０．２％耐力を得るには２．５％以上とすることが望ま
しい。また拡散速度が遅く、クリープ強度にも悪影響を
与えない。但し下限値未満では効果が少なく、逆に上限
値を超過するとβ相の量が増え、クリープ特性を低下さ
せるようになる。尚上記値の内、下限値０． １％はＴ
ａ等の他のβ相安定化元素とともに用いる場合の下限値
である。
しい。また拡散速度が遅く、クリープ強度にも悪影響を
与えない。但し下限値未満では効果が少なく、逆に上限
値を超過するとβ相の量が増え、クリープ特性を低下さ
せるようになる。尚上記値の内、下限値０． １％はＴ
ａ等の他のβ相安定化元素とともに用いる場合の下限値
である。
５ｉｌｏ、０５〜０．５％
Ｓｉは転位を固着し或いは化合物形成し、クリープ特性
を改善する。但し０．０５％未溝ではその効果が少なく
、逆に０． ５％を超えると効果が飽和してしまう。
を改善する。但し０．０５％未溝ではその効果が少なく
、逆に０． ５％を超えると効果が飽和してしまう。
Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｖ、Ｃｏ、Ｆｅ＋Ｍｎ、
Ｃｕ：総計で５％以下且つ ０．７５％≦Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｗ＋Ｃｒ＋Ｖ＋Ｎｉ＋
Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｍｎ＋Ｃｕ≦１０％これらはＭｏと同様β
相を安定化する元素であり、添加によって鍛造性、熱処
理性、引張り強度を向上させる。但し上記所定量より多
く加えるとβ相の量が増え、却ってクリープ特性を低下
させてしまう。
Ｃｕ：総計で５％以下且つ ０．７５％≦Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｗ＋Ｃｒ＋Ｖ＋Ｎｉ＋
Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｍｎ＋Ｃｕ≦１０％これらはＭｏと同様β
相を安定化する元素であり、添加によって鍛造性、熱処
理性、引張り強度を向上させる。但し上記所定量より多
く加えるとβ相の量が増え、却ってクリープ特性を低下
させてしまう。
Ｃ，Ｙ、Ｂ、希土類元素、Ｓ：総計で１％以下これらは
Ｓｉと同様の働きを有する元素であるが、総計で１％よ
り多く加えると効果が飽和するばかりか化合物の量が増
え、延性低下の原因ともなる。
Ｓｉと同様の働きを有する元素であるが、総計で１％よ
り多く加えると効果が飽和するばかりか化合物の量が増
え、延性低下の原因ともなる。
（実施例）
次に本発明の特徴を更に明確にすべく、以下にその実施
例を詳述する。
例を詳述する。
プラズマ溶解により約１０ｋＪ、直径約１００画の、第
２表に示す組成の鋳塊を製造後、１１５０℃で分塊し、
その後１０００℃で鍛伸加工し、直径２０ｍの棒材を作
成した。これをβトランザス温度直下で溶体化処理し、
６３０℃で時効処理し、供試材とした。その供試材につ
いて常温での引張り試験、６００℃での引張り試験、６
００℃でのクリープ試験を行ったところ第３表の結果を
得た。
２表に示す組成の鋳塊を製造後、１１５０℃で分塊し、
その後１０００℃で鍛伸加工し、直径２０ｍの棒材を作
成した。これをβトランザス温度直下で溶体化処理し、
６３０℃で時効処理し、供試材とした。その供試材につ
いて常温での引張り試験、６００℃での引張り試験、６
００℃でのクリープ試験を行ったところ第３表の結果を
得た。
（以下余白）
ｇｌ！、３害：試験結果
この結果から分かるように、本発明例のものは比較例の
ものに比べて６００℃でのクリープ特性が同等ないし若
干良好であり、また常温から６００℃までの引張り特性
が比較例のものに比べて良好となっている。
ものに比べて６００℃でのクリープ特性が同等ないし若
干良好であり、また常温から６００℃までの引張り特性
が比較例のものに比べて良好となっている。
以上本発明の実施例を詳述したが、これはあくまで本発
明の一具体例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
形態で構成可能である。
明の一具体例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において、当業者の知識に基づき様々な変更を加えた
形態で構成可能である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）重量基準で Ａｌ：４．５〜７．０％ Ｓｎ：３．０〜５．０％ Ｚｒ：２．５〜６．０％ Ｍｏ：０．７５〜７．０％ Ｓｉ：０．０５〜０．５％ 残部実質的にＴｉから成ることを特徴とする耐熱性に優
れたＴｉ合金。 （２）Ｎｂを３重量％以下の量で更に含有することを特
徴とする請求項（１）に記載の耐熱性に優れたＴｉ合金
。 （３）重量基準で Ａｌ：４．５〜７．０％ Ｓｎ：３．０〜５．０％ Ｚｒ：２．５〜６．０％ Ｍｏ：０．１〜７．０％ Ｓｉ：０．０５〜０．５％ を含有するとともに、Ｔａ、Ｗ、Ｃｒ、Ｖ、Ｎｉ、Ｃｏ
、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｃｕの何れか１種又は２種以上を総計で
５重量％以下の量で且つそれらが ０．７５％≦Ｍｏ＋Ｎｂ＋Ｔａ＋Ｗ＋Ｃｒ＋Ｖ＋Ｎｉ＋
Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｍｎ＋Ｃｕ≦１０％を満足する量で含有し
、残部実質的にＴｉから成ることを特徴とする耐熱性に
優れたＴｉ合金。 （４）Ｎｂを３重量％以下の量で更に含有することを特
徴とする請求項（３）に記載の耐熱性に優れたＴｉ合金
。 （５）Ｃ、Ｙ、Ｂ、希土類元素、Ｓの何れか１種又は２
種以上を総計１％以下の量で含有することを特徴とする
請求項（１）〜（４）に記載の耐熱性に優れたＴｉ合金
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337270A JP3049767B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐熱性に優れたＴｉ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2337270A JP3049767B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐熱性に優れたＴｉ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04202729A true JPH04202729A (ja) | 1992-07-23 |
| JP3049767B2 JP3049767B2 (ja) | 2000-06-05 |
Family
ID=18307033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2337270A Expired - Lifetime JP3049767B2 (ja) | 1990-11-30 | 1990-11-30 | 耐熱性に優れたＴｉ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3049767B2 (ja) |
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- 1990-11-30 JP JP2337270A patent/JP3049767B2/ja not_active Expired - Lifetime
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