JPH0463237A - 高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
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- JPH0463237A JPH0463237A JP17360890A JP17360890A JPH0463237A JP H0463237 A JPH0463237 A JP H0463237A JP 17360890 A JP17360890 A JP 17360890A JP 17360890 A JP17360890 A JP 17360890A JP H0463237 A JPH0463237 A JP H0463237A
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- JP
- Japan
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- phase
- volume fraction
- layered structure
- room temperature
- intermetallic compound
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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】
（１）産業上の利用分野
本発明は高延性ＴｉＡｆ系金属間化合物に関する。
（２）従来の技術
ＴｉＡｌ！、系金属間化合物は軽量で、且つ優れた耐熱
性を有するためエンジン部品等の構造材料として着目さ
れている。
性を有するためエンジン部品等の構造材料として着目さ
れている。
（３）発明が解決しようとする課題
しかしながらＴｉＡｆ系金属間化合物は７００°Ｃ程度
に延性−脆性遷移温度を有するため常温延性が極めて低
い、といった問題がある。
に延性−脆性遷移温度を有するため常温延性が極めて低
い、といった問題がある。
そこで、第３元素を添加することによってＴｉＡｆ系金
属間化合物の常温延性の向上を図ることが試みられてい
る（例えば、特公昭６２−２１５号公報参照）。
属間化合物の常温延性の向上を図ることが試みられてい
る（例えば、特公昭６２−２１５号公報参照）。
本発明は前記従来のものとは異なった見地、即ち金属組
織の観点より開発されたものであって、その金属組織を
改善することにより常温延性を向上させたＴｉＡｆ！系
金属間他金属間化合物ることを目的とする。
織の観点より開発されたものであって、その金属組織を
改善することにより常温延性を向上させたＴｉＡｆ！系
金属間他金属間化合物ることを目的とする。
Ｂ６発明の構成
（１）課題を解決するための手段
本発明に係る高延性ＴｉＡｆ系金属間化合物は、金属組
織が、ＴｉＡｆ相およびＴ １３ Ａ γ相を交互に析
出させた層状組織よりなり、前記ＴｉｘＡｌ相の体積分
率αＺ （Ｖｆ）を０．０５％以上、８０％以下に設
定したことを第１の特徴とする。
織が、ＴｉＡｆ相およびＴ １３ Ａ γ相を交互に析
出させた層状組織よりなり、前記ＴｉｘＡｌ相の体積分
率αＺ （Ｖｆ）を０．０５％以上、８０％以下に設
定したことを第１の特徴とする。
本発明に係る高延性ＴｉＡｆ系金属間化合物は、金属組
織が、ＴｉＡ／ｌ！相のみからなる単相部と、ＴｉＡｌ
相およびＴｉ、Ａｊ！相を交互に析出させた層状組織部
とより構成され、その層状組織部の体積分率Ｌ（Ｖｆ）
を１５％以上に設定したことを第２の特徴とする。
織が、ＴｉＡ／ｌ！相のみからなる単相部と、ＴｉＡｌ
相およびＴｉ、Ａｊ！相を交互に析出させた層状組織部
とより構成され、その層状組織部の体積分率Ｌ（Ｖｆ）
を１５％以上に設定したことを第２の特徴とする。
（２）作 用
第１の特徴において、Ｔ ｉ Ａ １相はγ相であって
常温延性が低いが、第２相であるＴｉ３Ａｌ相（α２相
）をＴｉＡｌ３相と交互に層状に析出させると、ＴｉＡ
ｌ！、系金属間化合物の常温延性が向上する。
常温延性が低いが、第２相であるＴｉ３Ａｌ相（α２相
）をＴｉＡｌ３相と交互に層状に析出させると、ＴｉＡ
ｌ！、系金属間化合物の常温延性が向上する。
た＼”し、Ｔｉ：＋Ａｆ相の体積分率α２ （Ｖｆ）
が０．０５％未満であるか、または８０％を超えると、
ＴｉＡｆ系金属間化合物の常温延性が低下する。
が０．０５％未満であるか、または８０％を超えると、
ＴｉＡｆ系金属間化合物の常温延性が低下する。
第２の特徴において、常温延性の低いＴｉＡｆ相よりな
る単相部に、第２相であるＴｉＡｆ！相とＴｆｓＡＩｌ
相との層状組織部を混在させると、その層状組織部の存
在に起因してＴ ｉ Ａ ｌ系金属間化合物全体の常温
延性が向上する。
る単相部に、第２相であるＴｉＡｆ！相とＴｆｓＡＩｌ
相との層状組織部を混在させると、その層状組織部の存
在に起因してＴ ｉ Ａ ｌ系金属間化合物全体の常温
延性が向上する。
た＼゛し、層状組織部の体積分率Ｌ（Ｖｆ）が１５％未
満ではＴｉＡｌ系金属間化合物の常温延性が低下する。
満ではＴｉＡｌ系金属間化合物の常温延性が低下する。
（３）実施例
第１図は、第１実施例であるＴｉＡｆｆ系金属間他金属
間化合物第１ＴｉＡｊ！化合物と称す）の金属組織を模
型的に示したもので、この金属組織は、ＴｉＡｆ相γお
よびＴｉ、Ａｆγ相２を交互に析出させた層状組織（ラ
メラ−組織）、図示例では層状組織部りの集合体よりな
る。このような金属組織を得るためには、組成上、Ａｆ
ｆｉ含有量を３５原子％≦、１１≦５２原子％に設定す
ることが必要である。
間化合物第１ＴｉＡｊ！化合物と称す）の金属組織を模
型的に示したもので、この金属組織は、ＴｉＡｆ相γお
よびＴｉ、Ａｆγ相２を交互に析出させた層状組織（ラ
メラ−組織）、図示例では層状組織部りの集合体よりな
る。このような金属組織を得るためには、組成上、Ａｆ
ｆｉ含有量を３５原子％≦、１１≦５２原子％に設定す
ることが必要である。
第２図はＡｌ含有量を４７原子％に設定した第１ＴｉＡ
ｊ！化合物の顕微鏡写真であり、同図（ａ）が５０倍に
、また同図Φ）が４００倍にそれぞれ該当する。第２図
において灰色の層がＴ ｉ Ａ Ｉ！ Ｉｌｌであり、
また黒色の層がＴｉ、Ａｆγ相２であって、両相Ｔ、α
２が層状をなすように交互に析出していることが判る。
ｊ！化合物の顕微鏡写真であり、同図（ａ）が５０倍に
、また同図Φ）が４００倍にそれぞれ該当する。第２図
において灰色の層がＴ ｉ Ａ Ｉ！ Ｉｌｌであり、
また黒色の層がＴｉ、Ａｆγ相２であって、両相Ｔ、α
２が層状をなすように交互に析出していることが判る。
また各層の成長方向の相違から各層状組織部りの境界が
判る。
判る。
第３図は、Ａｌ含有量を変化させた第１ＴｉＡｌ化合物
におけるＴｉ５Ａｊ２相α２の体積分率α（ｖＢと常温
伸びとの関係を示す。
におけるＴｉ５Ａｊ２相α２の体積分率α（ｖＢと常温
伸びとの関係を示す。
同図より明らかなように、Ｔ １３ Ａ ｆ相α２の体
積分率α！ （Ｖｆ）を０．０５％以上、８０％以下
に設定することにより、１％以上の常温伸びを確保して
第１ＴｉＡ／！化合物の常温延性を向上させることがで
きる。この場合、Ｔｉ５Ａｊ２相α。
積分率α！ （Ｖｆ）を０．０５％以上、８０％以下
に設定することにより、１％以上の常温伸びを確保して
第１ＴｉＡ／！化合物の常温延性を向上させることがで
きる。この場合、Ｔｉ５Ａｊ２相α。
の体積分率α、（Ｖｆ）は、好ましくは５％以上、６０
％以下である。また層状組織部りの平均粒径は、ｌｕｍ
以上、１０００μｍ以下の範囲において、常温延性向上
効果がある。
％以下である。また層状組織部りの平均粒径は、ｌｕｍ
以上、１０００μｍ以下の範囲において、常温延性向上
効果がある。
第４図は、Ａｆｆｉ含有量を変化させた第１ＴｉＡ！化
合物におけるＴｉ、Ａ／！相α２の体積分率α（ｖｒ）
と引張強さとの関係を示す。
合物におけるＴｉ、Ａ／！相α２の体積分率α（ｖｒ）
と引張強さとの関係を示す。
同図より、常温伸びを確保すると共に３００ＭＰａ以上
の引張強さを狙った場合には、Ｔｉ３Ａｌ相α２の体積
分率α２ （Ｖｆ）を３０％以上、８０％以下に設定す
る必要のあることが判る。
の引張強さを狙った場合には、Ｔｉ３Ａｌ相α２の体積
分率α２ （Ｖｆ）を３０％以上、８０％以下に設定す
る必要のあることが判る。
第１ＴｉＡｌ系金属間化合物の製造に当っては、例えば
Ａ２含有量４７原子％の場合、合計量５０ｇの原材料を
アルゴンガス雰囲気下にてボタンアーク溶解を行うこと
によりインゴットを熔製し、次いでそのインゴットに、
アルゴンガス雰囲気下にて１１００°Ｃ１１０時間の加
熱、それに次ぐ炉冷よりなる熱処理を施す、といった方
法が採用される。
Ａ２含有量４７原子％の場合、合計量５０ｇの原材料を
アルゴンガス雰囲気下にてボタンアーク溶解を行うこと
によりインゴットを熔製し、次いでそのインゴットに、
アルゴンガス雰囲気下にて１１００°Ｃ１１０時間の加
熱、それに次ぐ炉冷よりなる熱処理を施す、といった方
法が採用される。
第５図は、第２実施例であるＴｉＡｌ１系金属間化合物
（以下、第２ＴｉＡｌ化合物と称す）の金属組織を模型
的に示したもので、この金属組織は、ＴｉＡｊ！相のみ
からなる単相部ｓｒと、ＴｉＡｆ相ＴおよびＴｉ５ＡＩ
！相α２を交互に析出させた層状組織部りとより構成さ
れる。このような金属組織を得るためには、組成上、Ａ
２含有量を、４５原子％≦ＡＩ！、≦６０原子％に設定
することが必要である。
（以下、第２ＴｉＡｌ化合物と称す）の金属組織を模型
的に示したもので、この金属組織は、ＴｉＡｊ！相のみ
からなる単相部ｓｒと、ＴｉＡｆ相ＴおよびＴｉ５ＡＩ
！相α２を交互に析出させた層状組織部りとより構成さ
れる。このような金属組織を得るためには、組成上、Ａ
２含有量を、４５原子％≦ＡＩ！、≦６０原子％に設定
することが必要である。
第６図は、Ａ／２含有量を５０原子％に設定した第２Ｔ
ｉＡｉ！、化合物の顕微鏡写真であり、同図（ａ）が２
００倍に、また同図（ｂ）が４００倍にそれぞれ該当す
る。第６図において、灰色の島状部分が単相部Ｓγであ
り、それらの間を埋めている灰色と黒色の層をなす部分
が層状組織部りである。層状組織部りにおいて各層の成
長方向の相違から各層状組織部りの境界が判る。
ｉＡｉ！、化合物の顕微鏡写真であり、同図（ａ）が２
００倍に、また同図（ｂ）が４００倍にそれぞれ該当す
る。第６図において、灰色の島状部分が単相部Ｓγであ
り、それらの間を埋めている灰色と黒色の層をなす部分
が層状組織部りである。層状組織部りにおいて各層の成
長方向の相違から各層状組織部りの境界が判る。
第７図は、ＡＩ２含有量を変化させた第２ＴｉＡｌ化合
物における層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）と常温伸
びとの関係を示す。図中、線ＸＩ は、層状組織部りに
おけるＴｉ、Ａｌ相α２の体積分率α、（Ｖｆ）が０．
０５％の場合に、線ｘ２は、層状組織部りにおけるＴｉ
ｘＡｆ相α２の体積分率αｚ （ｖｒ）が５％の場合
に、＊ｘｉは、層状組織部りにおけるＴｉ、Ａｆ相α２
の体積分率α（Ｖｆ）が４０％の場合にそれぞれ８亥当
する。
物における層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）と常温伸
びとの関係を示す。図中、線ＸＩ は、層状組織部りに
おけるＴｉ、Ａｌ相α２の体積分率α、（Ｖｆ）が０．
０５％の場合に、線ｘ２は、層状組織部りにおけるＴｉ
ｘＡｆ相α２の体積分率αｚ （ｖｒ）が５％の場合
に、＊ｘｉは、層状組織部りにおけるＴｉ、Ａｆ相α２
の体積分率α（Ｖｆ）が４０％の場合にそれぞれ８亥当
する。
線ｘｌｘｘ、から明らかなように、層状組織部りの体積
分率Ｌ （Ｖｆ）１５％において常温伸びの変曲点が現
われ、したがって、前記体積分率Ｌ（Ｖｆ）を１５％以
上に設定することによって第２ Ｔ ｉ Ａ ｌ化合物
の常温伸びを確保することができる。
分率Ｌ （Ｖｆ）１５％において常温伸びの変曲点が現
われ、したがって、前記体積分率Ｌ（Ｖｆ）を１５％以
上に設定することによって第２ Ｔ ｉ Ａ ｌ化合物
の常温伸びを確保することができる。
層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）３５％において、線
Ｘ、では常温伸びが略１．０％、線Ｘ２では常温伸びが
略１．５％、線Ｘ、では常温伸びが略２％であり、これ
は第３図より金属組織全体が層状組織部りより構成され
た第１ＴｉＡｉ！、化合物におけるＴ１５Ａｌ相の体積
分率αｔ（Ｖｆ）がそれぞれ０．０５．５．４０％の場
合の常温伸びと路間等である。
Ｘ、では常温伸びが略１．０％、線Ｘ２では常温伸びが
略１．５％、線Ｘ、では常温伸びが略２％であり、これ
は第３図より金属組織全体が層状組織部りより構成され
た第１ＴｉＡｉ！、化合物におけるＴ１５Ａｌ相の体積
分率αｔ（Ｖｆ）がそれぞれ０．０５．５．４０％の場
合の常温伸びと路間等である。
したがって第２ＴｉＡｊｌ！化合物において、層状組織
部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）を３５％、またはそれ以上に
設定すると、対応する第１ＴｉＡ／！化合物と路間等の
常温伸びを確保することができる。
部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）を３５％、またはそれ以上に
設定すると、対応する第１ＴｉＡ／！化合物と路間等の
常温伸びを確保することができる。
この場合、層状組織部りの平均粒径は、１μｍ以上、１
０００μｍ以下の範囲において、常温延性向上効果があ
る。
０００μｍ以下の範囲において、常温延性向上効果があ
る。
第８図は、第２ＴｉＡｆｆｉ化合物における層状組織部
りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）と引張強さとの関係を示す、こ
の場合、層状組織部りにおけるＴｊ。
りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）と引張強さとの関係を示す、こ
の場合、層状組織部りにおけるＴｊ。
Ａｆ相α２の体積分率αｚ （Ｖｆ）は４０％であり
、また層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）の変化は、Ａ
ｆ含有量および熱処理条件を変えることによって行われ
た。
、また層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）の変化は、Ａ
ｆ含有量および熱処理条件を変えることによって行われ
た。
同図より、３００ＭＰａ以上の引張強さを狙った場合に
は、層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）を２０％以上に
設定する必要のあることが判る。
は、層状組織部りの体積分率Ｌ（Ｖｆ）を２０％以上に
設定する必要のあることが判る。
第２ＴｉＡｊ！系金属間化合物の製造に当っては、例え
ば１４２含有１５０原子％の場合、合計量５０ｇの原材
料をアルゴンガス雰囲気下にてボタンアーク溶解を行う
ことによりインゴットを溶製し、次いでそのインゴット
に、アルゴンガス雰囲気下にて１０００°Ｃ１１５分間
の加熱、それに次ぐ空冷よりなる熱処理を施す、といっ
た方法が採用される。
ば１４２含有１５０原子％の場合、合計量５０ｇの原材
料をアルゴンガス雰囲気下にてボタンアーク溶解を行う
ことによりインゴットを溶製し、次いでそのインゴット
に、アルゴンガス雰囲気下にて１０００°Ｃ１１５分間
の加熱、それに次ぐ空冷よりなる熱処理を施す、といっ
た方法が採用される。
Ｃ６発明の効果
本発明によれば、金属組織を前記のように特定すること
によって、優れた常温延性を有するＴ３Ａｆｆｉ系金属
間化合金属提供することができる。
によって、優れた常温延性を有するＴ３Ａｆｆｉ系金属
間化合金属提供することができる。
第１〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は金属
組織の説明図、第２図は金属組織の顕微鏡写真、第３図
はＴｉ５Ａ１相の体積分率α２（ｖＢと常温伸びとの関
係を示すグラフ、第４図はＴｊｓＡｊｌ！相の体積分率
α！ （Ｖｆ）と引張強さとの関係を示すグラフ、第
５〜第８図は本発明の他の実施例を示し、第５図は金属
組織の説明図、第６図は金属組織の顕微鏡写真、第７図
は層状組織部の体積分率Ｌ（Ｖｆ）と常温伸びとの関係
を示すグラフ、第８図は層状組織部の体積分率Ｌ （Ｖ
ｆ）、：引張強さとの関係を示すグラフである。 α２・・・Ｔ ４ ｓ Ａ ｆ相、γ・・・ＴｊＡ１相
、Ｌ・・・層状組織部、ｓｒ・・・単相部
組織の説明図、第２図は金属組織の顕微鏡写真、第３図
はＴｉ５Ａ１相の体積分率α２（ｖＢと常温伸びとの関
係を示すグラフ、第４図はＴｊｓＡｊｌ！相の体積分率
α！ （Ｖｆ）と引張強さとの関係を示すグラフ、第
５〜第８図は本発明の他の実施例を示し、第５図は金属
組織の説明図、第６図は金属組織の顕微鏡写真、第７図
は層状組織部の体積分率Ｌ（Ｖｆ）と常温伸びとの関係
を示すグラフ、第８図は層状組織部の体積分率Ｌ （Ｖ
ｆ）、：引張強さとの関係を示すグラフである。 α２・・・Ｔ ４ ｓ Ａ ｆ相、γ・・・ＴｊＡ１相
、Ｌ・・・層状組織部、ｓｒ・・・単相部
Claims (2)
- （１）金属組織が、ＴｉＡｌ相およびＴｉ＿３Ａｌ相を
交互に析出させた層状組織よりなり、前記Ｔｉ＿３Ａｌ
相の体積分率α＿２（Ｖｆ）を０．０５％以上、８０％
以下に設定したことを特徴とする高延性ＴｉＡｌ系金属
間化合物。 - （２）金属組織が、ＴｉＡｌ相のみからなる単相部と、
ＴｉＡｌ相およびＴｉ＿３Ａｌ相を交互に析出させた層
状組織部とより構成され、その層状組織部の体積分率Ｌ
（Ｖｆ）を１５％以上に設定したことを特徴とする高延
性ＴｉＡｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17360890A JPH0463237A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17360890A JPH0463237A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0463237A true JPH0463237A (ja) | 1992-02-28 |
Family
ID=15963765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17360890A Pending JPH0463237A (ja) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | 高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0463237A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540792A (en) * | 1992-05-12 | 1996-07-30 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Components based on intermetallic phases of the system titanium-aluminum and process for producing such components |
| US5580665A (en) * | 1992-11-09 | 1996-12-03 | Nhk Spring Co., Ltd. | Article made of TI-AL intermetallic compound, and method for fabricating the same |
| JP2003033979A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Ricoh Co Ltd | 昜開封性包装袋の印字方法、処理方法及び昜開封性包装袋 |
-
1990
- 1990-06-29 JP JP17360890A patent/JPH0463237A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5540792A (en) * | 1992-05-12 | 1996-07-30 | Forschungszentrum Julich Gmbh | Components based on intermetallic phases of the system titanium-aluminum and process for producing such components |
| US5580665A (en) * | 1992-11-09 | 1996-12-03 | Nhk Spring Co., Ltd. | Article made of TI-AL intermetallic compound, and method for fabricating the same |
| US5701575A (en) * | 1992-11-09 | 1997-12-23 | Nhk Spring Co., Ltd. | Article made of a Ti-Al intermetallic compound, and method for fabrication of same |
| JP2003033979A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Ricoh Co Ltd | 昜開封性包装袋の印字方法、処理方法及び昜開封性包装袋 |
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