JPH0543775B2 - - Google Patents
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- JPH0543775B2 JPH0543775B2 JP63329981A JP32998188A JPH0543775B2 JP H0543775 B2 JPH0543775 B2 JP H0543775B2 JP 63329981 A JP63329981 A JP 63329981A JP 32998188 A JP32998188 A JP 32998188A JP H0543775 B2 JPH0543775 B2 JP H0543775B2
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- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はTi−5Al−2.5Fe合金を素粉末混合
法により製造する場合の母合金組成に関するもの
である。
法により製造する場合の母合金組成に関するもの
である。
チタン合金は、構造用強力材料としての用途ば
かりでなく、優れた生体適合性、耐食性、非磁性
などの性質から医療分野にも適した材料と言え
る。しかしながら一般にチタン合金は、ルツボ材
や鋳型材と反応しやすいため溶解・鋳造が難し
い。また、加工性が悪く素材の歩留まりが悪いた
め、加工費、素材費が高くつくといつた難点があ
る。こういつた問題を解決するため、粉末冶金法
の一手法である素粉末混合法によるチタン合金の
製造がいくつか試みられている（「金属」vol.45、
No.４、p.33、1975年参照）。
かりでなく、優れた生体適合性、耐食性、非磁性
などの性質から医療分野にも適した材料と言え
る。しかしながら一般にチタン合金は、ルツボ材
や鋳型材と反応しやすいため溶解・鋳造が難し
い。また、加工性が悪く素材の歩留まりが悪いた
め、加工費、素材費が高くつくといつた難点があ
る。こういつた問題を解決するため、粉末冶金法
の一手法である素粉末混合法によるチタン合金の
製造がいくつか試みられている（「金属」vol.45、
No.４、p.33、1975年参照）。
Ti−5Al−2.5FeはＶなど生体に為害作用を示
す元素を含まないため、特に生体材料として期待
されている合金である（U.Zwicker、J.Breme、
EVALUTION OF CENTRIFUGALLY CAST
TiAl 5Fe2.5 ALLOY FOR IMPLANT
MATERIAL Titanium、Scinene and
Technology、vol.1、p.191、1985、Deutsche
Gesellschaft fu¨r Metallkunde.参照）。このTi−
5Al−2.5Fe合金も、前述のチタン合金の難点を
持ち、さらにFeが偏析しやすいという問題点も
有しているが、これまでにこの合金を素粉末混合
法により製造したという報告はない。
す元素を含まないため、特に生体材料として期待
されている合金である（U.Zwicker、J.Breme、
EVALUTION OF CENTRIFUGALLY CAST
TiAl 5Fe2.5 ALLOY FOR IMPLANT
MATERIAL Titanium、Scinene and
Technology、vol.1、p.191、1985、Deutsche
Gesellschaft fu¨r Metallkunde.参照）。このTi−
5Al−2.5Fe合金も、前述のチタン合金の難点を
持ち、さらにFeが偏析しやすいという問題点も
有しているが、これまでにこの合金を素粉末混合
法により製造したという報告はない。
素粉末混合法で製造する場合、最も単純な方法
はTi、Al、Feそれぞれの純金属粉末を所定の割
合に配合し、充分攪拌混合したのち成形し焼結す
る方法が考えられる。しかしこの場合は前述のご
とくFeが偏析し易いという難点の他に、短時間
で焼結が促進し難いこともあり、いずれにしても
強靭な性質の材料が得にくく、材質のバラツキも
大きくて安定した材料が得られない欠点がある。
はTi、Al、Feそれぞれの純金属粉末を所定の割
合に配合し、充分攪拌混合したのち成形し焼結す
る方法が考えられる。しかしこの場合は前述のご
とくFeが偏析し易いという難点の他に、短時間
で焼結が促進し難いこともあり、いずれにしても
強靭な性質の材料が得にくく、材質のバラツキも
大きくて安定した材料が得られない欠点がある。
上記欠点を解決する手段として、FeをAlと合
金化して使用することが考えられる。FeとAlの
合金としては、通常市販のフエロアルミとして
Fe：50wt％、Al：50wt％の合金がある。しか
し、このフエロアルミでは目標とするTi−5Al−
2.5Fe合金を造る場合、さらにAlを添加する必要
があり、配合が繁雑となる。
金化して使用することが考えられる。FeとAlの
合金としては、通常市販のフエロアルミとして
Fe：50wt％、Al：50wt％の合金がある。しか
し、このフエロアルミでは目標とするTi−5Al−
2.5Fe合金を造る場合、さらにAlを添加する必要
があり、配合が繁雑となる。
そこでAlとFeの割合が重量比でAl：Fe＝５：
2.5なる組成の合金を溶製してインゴツトに鋳造
し、粉砕することを試みたが材質が硬くて粉砕で
きなかつた。
2.5なる組成の合金を溶製してインゴツトに鋳造
し、粉砕することを試みたが材質が硬くて粉砕で
きなかつた。
本発明はTi−5Al−2.5Fe組成の焼結合金用の
母合金であつて、AlとFeの割合が目標比率を維
持していて、使用にあたり配合が単純にでき、し
かも粉砕性が良くて、150μｍ以下の粉末が容易
に得られる母合金用の合成組成物を提供すること
を目的とする。
母合金であつて、AlとFeの割合が目標比率を維
持していて、使用にあたり配合が単純にでき、し
かも粉砕性が良くて、150μｍ以下の粉末が容易
に得られる母合金用の合成組成物を提供すること
を目的とする。
本発明ではAlとFe比率が５：2.5である67％Al
−33％Fe合金に5wt％以上50wt％未満のTiを添
加した組成の母合金とする。これにより粉砕可能
な母合金が得られることを発見したことに基づく
ものである。Ti添加量の範囲限定の理由は、5wt
％未満では粉砕性向上に十分な効果が得られず、
50wt％以上では逆に材質が硬くなりすぎて粉砕
性が低下し、又、歩留りが悪くなり、粉砕のコス
トが高くなるためである。
−33％Fe合金に5wt％以上50wt％未満のTiを添
加した組成の母合金とする。これにより粉砕可能
な母合金が得られることを発見したことに基づく
ものである。Ti添加量の範囲限定の理由は、5wt
％未満では粉砕性向上に十分な効果が得られず、
50wt％以上では逆に材質が硬くなりすぎて粉砕
性が低下し、又、歩留りが悪くなり、粉砕のコス
トが高くなるためである。
AlとFeの比率は目的とする焼結合金の組成か
らしてAl：Fe＝５：2.5とする必要がある。許容
される組成範囲を考慮してもAl：Fe＝（５±
0.5）：（2.5±0.5）とする必要がある。この比率を
維持しつつ、Tiを５〜50wt％含ませると粉砕性
が良く、焼結合金用母合金として最適な合金とな
る。即ち、本発明の母合金の組成はTi：５〜
50wt％、Fe：11〜38wt％を含み、残部が不可避
的不純物を含むAlから成ることを特徴とする。
これら３元素をあらかじめ合金化しておく。
らしてAl：Fe＝５：2.5とする必要がある。許容
される組成範囲を考慮してもAl：Fe＝（５±
0.5）：（2.5±0.5）とする必要がある。この比率を
維持しつつ、Tiを５〜50wt％含ませると粉砕性
が良く、焼結合金用母合金として最適な合金とな
る。即ち、本発明の母合金の組成はTi：５〜
50wt％、Fe：11〜38wt％を含み、残部が不可避
的不純物を含むAlから成ることを特徴とする。
これら３元素をあらかじめ合金化しておく。
本発明の母合金は純チタン粉末と混合して使用
するので、粒度もほゞ純チタン粉末と同程度に粉
砕できることが望ましい。すなわち、粒径100μ
ｍ以下、好ましくは150μｍ以下であつて250μｍ
以下の微粉末は少ない方が良い。
するので、粒度もほゞ純チタン粉末と同程度に粉
砕できることが望ましい。すなわち、粒径100μ
ｍ以下、好ましくは150μｍ以下であつて250μｍ
以下の微粉末は少ない方が良い。
本発明の母合金を使用して焼結チタン合金を製
造するには本発明母合金の粉末と純チタン粉末と
目標組成であるAl：5wt％、Fe：2.5wt％となる
ように配合して使用する。混合方法、焼結方法は
特に制約されるものではなく、従来公知の粉末冶
金技術が使用できる。
造するには本発明母合金の粉末と純チタン粉末と
目標組成であるAl：5wt％、Fe：2.5wt％となる
ように配合して使用する。混合方法、焼結方法は
特に制約されるものではなく、従来公知の粉末冶
金技術が使用できる。
本発明においては目標とする合金のAlとFeの
比率を維持しつつ、さらにTiを添加することに
より、材質が脆くなることを利用して効率良く粉
砕し、焼結合金用母合金として利用するものであ
る。
比率を維持しつつ、さらにTiを添加することに
より、材質が脆くなることを利用して効率良く粉
砕し、焼結合金用母合金として利用するものであ
る。
Ti−5Al−2.5Fe用母合金としてAl：52.8％、
Fe：26.8％、Ti：19.6％（重量％）組成の合金イ
ンゴツトをオーク溶解し、鋳造してインゴツトを
製造した。これをジヨークラツシヤーで破砕した
のちスタンプミルにより粉砕、それを100meshで
篩分し、篩下を母合金粉末とした。
Fe：26.8％、Ti：19.6％（重量％）組成の合金イ
ンゴツトをオーク溶解し、鋳造してインゴツトを
製造した。これをジヨークラツシヤーで破砕した
のちスタンプミルにより粉砕、それを100meshで
篩分し、篩下を母合金粉末とした。
この母合金粉末9.4重量部と純チタン粉末90.6
重量部とを混合し、Ti−4.9Al−2.5Fe組成の原料
混合粉を得た。同粉末を7.3tonf／cm2で機械プレ
ス成形し1250℃で220分間真空焼結を行い、Ti−
5Al−2.5Fe焼結合金を得た。
重量部とを混合し、Ti−4.9Al−2.5Fe組成の原料
混合粉を得た。同粉末を7.3tonf／cm2で機械プレ
ス成形し1250℃で220分間真空焼結を行い、Ti−
5Al−2.5Fe焼結合金を得た。
この焼結合金の機械的特性を測定したところ、
従来公表されたものと同程度の値を得ており、材
質のバラツキも少なく均質なものが得られた。
従来公表されたものと同程度の値を得ており、材
質のバラツキも少なく均質なものが得られた。
本発明によれば、粉砕が容易で目標粒度の粉末
が得やすい。また本発明の母合金を使用すれば
AlとFeの比率が常に目標合金組成になるよう維
持されており、純Ti粉末を配合するだけで良い
ので組成調整がきわめて容易となる。さらに、
Ti、Al、Feの３元素が合金化しているので、純
Ti粉末と母合金粉末との焼結が促進される利点
を有する。
が得やすい。また本発明の母合金を使用すれば
AlとFeの比率が常に目標合金組成になるよう維
持されており、純Ti粉末を配合するだけで良い
ので組成調整がきわめて容易となる。さらに、
Ti、Al、Feの３元素が合金化しているので、純
Ti粉末と母合金粉末との焼結が促進される利点
を有する。
Claims (1)
- １ 実質的にA1、Fe、Tiから成る合金であつ
て、Ti含有量が５〜50wt％であり、A1とFeとの
比率がA1：Fe＝（5.0±0.5）：（2.5±0.5）を満足
することを特徴とするTi−5A1−2.5Fe燒結合金
用母合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32998188A JPH02175831A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Ｔｉ―Ａ１―Ｆｅ系焼結合金用母合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32998188A JPH02175831A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Ｔｉ―Ａ１―Ｆｅ系焼結合金用母合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175831A JPH02175831A (ja) | 1990-07-09 |
| JPH0543775B2 true JPH0543775B2 (ja) | 1993-07-02 |
Family
ID=18227435
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32998188A Granted JPH02175831A (ja) | 1988-12-27 | 1988-12-27 | Ｔｉ―Ａ１―Ｆｅ系焼結合金用母合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02175831A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106319283B (zh) * | 2016-09-14 | 2018-07-24 | 沈阳泰恒通用技术有限公司 | 一种应用于钛餐盘的低成本钛合金板材及其制备方法 |
| JP7333176B2 (ja) * | 2019-02-26 | 2023-08-24 | 東邦チタニウム株式会社 | 鋳造合金、母合金粉末の製造方法、および母合金粉末 |
| JP7430514B2 (ja) * | 2019-11-05 | 2024-02-13 | 東邦チタニウム株式会社 | 鋳造合金、母合金粉末の製造方法及び、鋳造合金の製造方法 |
-
1988
- 1988-12-27 JP JP32998188A patent/JPH02175831A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| SCRIPTA METALLURGICA=1988 * |
| ZEITSCHRIFT FUR METALLKUNDE=1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02175831A (ja) | 1990-07-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |