JPH0565573A - 高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
- Publication number
- JPH0565573A JPH0565573A JP23063791A JP23063791A JPH0565573A JP H0565573 A JPH0565573 A JP H0565573A JP 23063791 A JP23063791 A JP 23063791A JP 23063791 A JP23063791 A JP 23063791A JP H0565573 A JPH0565573 A JP H0565573A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase
- volume fraction
- intermetallic compound
- tial
- equiaxed
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- Pending
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- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供する。
【構成】 α2 相ｐ１およびγ相ｐ２を交互に積層した
層状組織Ｌと、α2 等軸晶ｃ1 およびγ等軸晶ｃ2 より
なる混晶組織Ｃとを有するＴｉＡｌ系金属間化合物であ
る。層状組織Ｌ中のα2相ｐ１の体積分率をＶｆ１と
し、また混晶組織Ｃ中のα2 等軸晶ｃ1 の体積分率をＶ
ｆ２としたとき、 ０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖ
ｆ２≦Ｖｆ１ の関係を成立させる。
層状組織Ｌと、α2 等軸晶ｃ1 およびγ等軸晶ｃ2 より
なる混晶組織Ｃとを有するＴｉＡｌ系金属間化合物であ
る。層状組織Ｌ中のα2相ｐ１の体積分率をＶｆ１と
し、また混晶組織Ｃ中のα2 等軸晶ｃ1 の体積分率をＶ
ｆ２としたとき、 ０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖ
ｆ２≦Ｖｆ１ の関係を成立させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高靱性ＴｉＡｌ系金属間
化合物に関する。
化合物に関する。
【０００２】この種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。
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。
【０００３】
【従来の技術】従来、前記ＴｉＡｌ系金属間化合物とし
ては、α2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）およびγ相（ＴｉＡｌ
相）を交互に積層した層状組織と、α2 等軸晶およびγ
等軸晶よりなる混晶組織とを有するものが知られてい
る。
ては、α2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）およびγ相（ＴｉＡｌ
相）を交互に積層した層状組織と、α2 等軸晶およびγ
等軸晶よりなる混晶組織とを有するものが知られてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のＴｉＡｌ系金属
間化合物は、比較的脆いα2 相に比較的粘り強いγ相を
積層させた層状組織の存在によって靱性の向上を狙った
ものであるが、その靱性値はエンジン部品等の苛酷な条
件下で使用される部材の要求靱性値としては未だ不十分
である。
間化合物は、比較的脆いα2 相に比較的粘り強いγ相を
積層させた層状組織の存在によって靱性の向上を狙った
ものであるが、その靱性値はエンジン部品等の苛酷な条
件下で使用される部材の要求靱性値としては未だ不十分
である。
【０００５】本発明は前記に鑑み、層状組織中のα2 相
の量と混晶組織中のα2 等軸晶の量との関係を特定する
ことによって、さらに靱性を向上させた前記ＴｉＡｌ系
金属間化合物を提供することを目的とする。
の量と混晶組織中のα2 等軸晶の量との関係を特定する
ことによって、さらに靱性を向上させた前記ＴｉＡｌ系
金属間化合物を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高靱性Ｔｉ
Ａｌ系金属間化合物は、α2 相およびγ相を交互に積層
した層状組織と、α2 等軸晶およびγ等軸晶よりなる混
晶組織を有し、前記層状組織中のα2 相の体積分率をＶ
ｆ１とし、また前記混晶組織中のα2 等軸晶の体積分率
をＶｆ２としたとき、 ０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖ
ｆ２≦Ｖｆ１ の関係を成立させたことを特徴とする。
Ａｌ系金属間化合物は、α2 相およびγ相を交互に積層
した層状組織と、α2 等軸晶およびγ等軸晶よりなる混
晶組織を有し、前記層状組織中のα2 相の体積分率をＶ
ｆ１とし、また前記混晶組織中のα2 等軸晶の体積分率
をＶｆ２としたとき、 ０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖ
ｆ２≦Ｖｆ１ の関係を成立させたことを特徴とする。
【０００７】
【実施例】図１は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織
を模型的に示したもので、その金属組織は、層状組織Ｌ
と混晶組織Ｃとよりなる。層状組織Ｌはα2相（Ｔｉ3
Ａｌ相）ｐ１およびγ相（ＴｉＡｌ相）ｐ２を交互に積
層して構成され、また混晶組織Ｃはα2 等軸晶ｃ1 およ
びγ等軸晶ｃ2 より構成される。
を模型的に示したもので、その金属組織は、層状組織Ｌ
と混晶組織Ｃとよりなる。層状組織Ｌはα2相（Ｔｉ3
Ａｌ相）ｐ１およびγ相（ＴｉＡｌ相）ｐ２を交互に積
層して構成され、また混晶組織Ｃはα2 等軸晶ｃ1 およ
びγ等軸晶ｃ2 より構成される。
【０００８】この金属組織において、層状組織Ｌ中のα
2 相ｐ１の体積分率をＶｆ１とし、また混晶組織Ｃ中の
α2 等軸晶ｃ1 の体積分率をＶｆ２としたとき、０．０
５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖｆ２≦
Ｖｆ１の関係が成立する。
2 相ｐ１の体積分率をＶｆ１とし、また混晶組織Ｃ中の
α2 等軸晶ｃ1 の体積分率をＶｆ２としたとき、０．０
５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖｆ２≦
Ｖｆ１の関係が成立する。
【０００９】このように、α2 相ｐ１の体積分率Ｖｆ１
とα2 等軸晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２との関係を特定する
と、α2 相ｐ１およびα2 等軸晶ｃ1 の比較的脆い特性
を抑制しつつ、γ相ｐ２およびγ等軸晶ｃ2 の比較的粘
り強い特性を有効に利用してＴｉＡｌ系金属間化合物の
靱性を向上させることができる。
とα2 等軸晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２との関係を特定する
と、α2 相ｐ１およびα2 等軸晶ｃ1 の比較的脆い特性
を抑制しつつ、γ相ｐ２およびγ等軸晶ｃ2 の比較的粘
り強い特性を有効に利用してＴｉＡｌ系金属間化合物の
靱性を向上させることができる。
【００１０】以下、具体例について説明する。 （ａ） プラズマ回転電極法（ＰＲＥＰ）により得られ
た、Ｔｉ53Ａｌ47（数値は原子％）といった組成を有す
る原料粉末を用いて、１２００℃、１５００気圧の条件
下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレス処理）を行うことに
より素材を製造した。 （ｂ） 素材に、１３３０〜１３８０℃、１〜２４時
間、炉冷の条件下で１次熱処理を施して、層状組織Ｌの
体積分率Ｖｆ３を調節された中間体を得た。 （ｃ） 中間体に、１０００〜１３００℃、４〜４８時
間の条件下で２次熱処理を施して、層状組織Ｌ中のα2
相ｐ１の体積分率Ｖｆ１および混晶組織Ｃ中のα 2 等軸
晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２を調節されたＴｉＡｌ系金属間
化合物を得た。
た、Ｔｉ53Ａｌ47（数値は原子％）といった組成を有す
る原料粉末を用いて、１２００℃、１５００気圧の条件
下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレス処理）を行うことに
より素材を製造した。 （ｂ） 素材に、１３３０〜１３８０℃、１〜２４時
間、炉冷の条件下で１次熱処理を施して、層状組織Ｌの
体積分率Ｖｆ３を調節された中間体を得た。 （ｃ） 中間体に、１０００〜１３００℃、４〜４８時
間の条件下で２次熱処理を施して、層状組織Ｌ中のα2
相ｐ１の体積分率Ｖｆ１および混晶組織Ｃ中のα 2 等軸
晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２を調節されたＴｉＡｌ系金属間
化合物を得た。
【００１１】例えば、１次熱処理条件を１３８０℃、１
時間に設定し、また２次熱処理条件を１２００℃、２４
時間に設定すると、層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３が５０
％、層状組織Ｌ中のα2 相ｐ１の体積分率Ｖｆ１が７．
５％、混晶組織Ｃ中のα2 等軸晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２
が１２．５％、α2 相ｐ１の体積分率Ｖｆ１とα2 等軸
晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２との和（Ｖｆ１＋Ｖｆ２）、し
たがって全α2 量が２０％のＴｉＡｌ系金属間化合物を
得ることができる。
時間に設定し、また２次熱処理条件を１２００℃、２４
時間に設定すると、層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３が５０
％、層状組織Ｌ中のα2 相ｐ１の体積分率Ｖｆ１が７．
５％、混晶組織Ｃ中のα2 等軸晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２
が１２．５％、α2 相ｐ１の体積分率Ｖｆ１とα2 等軸
晶ｃ1 の体積分率Ｖｆ２との和（Ｖｆ１＋Ｖｆ２）、し
たがって全α2 量が２０％のＴｉＡｌ系金属間化合物を
得ることができる。
【００１２】次に、各種ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱性
を調べるため、次のような曲げ試験を行った。
を調べるため、次のような曲げ試験を行った。
【００１３】前記金属間化合物より、縦３mm、横４mm、
長さ３７mmの試験片を製作し、その試験片について常温
下で４点曲げ試験（ＪＩＳ Ｒ １６０１）を行った。
この試験では、クロスヘッド速度を０．５mm／min に設
定して、試験片の伸び側に貼着されたストレインゲージ
によるひずみと圧下荷重とを測定し、それら測定値より
曲げ破断真ひずみを求めた。
長さ３７mmの試験片を製作し、その試験片について常温
下で４点曲げ試験（ＪＩＳ Ｒ １６０１）を行った。
この試験では、クロスヘッド速度を０．５mm／min に設
定して、試験片の伸び側に貼着されたストレインゲージ
によるひずみと圧下荷重とを測定し、それら測定値より
曲げ破断真ひずみを求めた。
【００１４】図２は、層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３と曲
げ破断真ひずみとの関係を示す。図中、線ｘ1 〜ｘ
4 は、前記全α2 量が、それぞれ、０．０５％、５％、
１０％、４０％の場合に該当する。
げ破断真ひずみとの関係を示す。図中、線ｘ1 〜ｘ
4 は、前記全α2 量が、それぞれ、０．０５％、５％、
１０％、４０％の場合に該当する。
【００１５】図２から明らかなように、全α2 量が一定
の場合には層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３が変化してもＴ
ｉＡｌ系金属間化合物の靱性は略一定である。
の場合には層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３が変化してもＴ
ｉＡｌ系金属間化合物の靱性は略一定である。
【００１６】図３は、層状組織Ｌ中のα2 相ｐ１の体積
分率Ｖｆ１および混晶組織Ｃ中のα 2 等軸晶ｃ1 の体積
分率Ｖｆ２の比Ｖｆ１／Ｖｆ２と、曲げ破断真ひずみと
の関係を示す。この場合、層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３
および混晶組織Ｃの体積分率Ｖｆ４はそれぞれ５０％で
ある。
分率Ｖｆ１および混晶組織Ｃ中のα 2 等軸晶ｃ1 の体積
分率Ｖｆ２の比Ｖｆ１／Ｖｆ２と、曲げ破断真ひずみと
の関係を示す。この場合、層状組織Ｌの体積分率Ｖｆ３
および混晶組織Ｃの体積分率Ｖｆ４はそれぞれ５０％で
ある。
【００１７】図中、線ｙ1 〜ｙ6 は、前記全α2 量がそ
れぞれ、０．０５％、５％、１０％、２０％、４０％お
よび５０％の場合に該当する。
れぞれ、０．０５％、５％、１０％、２０％、４０％お
よび５０％の場合に該当する。
【００１８】図３から明らかなように、層状組織Ｌの体
積分率Ｖｆ３が一定の状態において、全α2 量、したが
ってＶｆ１とＶｆ２との和を、０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖ
ｆ２＜５０％に、また前記比Ｖｆ１／Ｖｆ２をＶｆ１／
Ｖｆ２≧０．６、したがって０．６Ｖｆ２≦Ｖｆ１に設
定することによって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱性を
向上させることができる。
積分率Ｖｆ３が一定の状態において、全α2 量、したが
ってＶｆ１とＶｆ２との和を、０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖ
ｆ２＜５０％に、また前記比Ｖｆ１／Ｖｆ２をＶｆ１／
Ｖｆ２≧０．６、したがって０．６Ｖｆ２≦Ｖｆ１に設
定することによって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱性を
向上させることができる。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、層状組織中のα2 相の
量と混晶組織中のα2 等軸晶の量との関係を前記のよう
に特定することによって、優れた靱性を有するＴｉＡｌ
系金属間化合物を提供することができる。
量と混晶組織中のα2 等軸晶の量との関係を前記のよう
に特定することによって、優れた靱性を有するＴｉＡｌ
系金属間化合物を提供することができる。
【図１】ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織を示す概略
図である。
図である。
【図２】層状組織の体積分率と曲げ破断真ひずみとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図３】層状組織中のα2 相の体積分率Ｖｆ１と混晶組
織中のα2 等軸晶の体積分率Ｖｆ２との比Ｖｆ１／Ｖｆ
２と、曲げ破断真ひずみとの関係を示すグラフである。
織中のα2 等軸晶の体積分率Ｖｆ２との比Ｖｆ１／Ｖｆ
２と、曲げ破断真ひずみとの関係を示すグラフである。
Ｌ 層状組織 ｐ１ α2 相 ｐ２ γ相 Ｃ 混晶組織 ｃ1 α2 等軸晶 ｃ2 γ等軸晶
Claims (1)
- 【請求項１】 α2 相およびγ相を交互に積層した層状
組織と、α2 等軸晶およびγ等軸晶よりなる混晶組織を
有し、前記層状組織中のα2 相の体積分率をＶｆ１と
し、また前記混晶組織中のα2 等軸晶の体積分率をＶｆ
２としたとき、 ０．０５％≦Ｖｆ１＋Ｖｆ２＜５０％、および０．６Ｖ
ｆ２≦Ｖｆ１ の関係を成立させたことを特徴とする高靱性ＴｉＡｌ系
金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23063791A JPH0565573A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23063791A JPH0565573A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565573A true JPH0565573A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=16910914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23063791A Pending JPH0565573A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高靱性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0565573A (ja) |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP23063791A patent/JPH0565573A/ja active Pending
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