JPH0565574A - 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
- Publication number
- JPH0565574A JPH0565574A JP3250280A JP25028091A JPH0565574A JP H0565574 A JPH0565574 A JP H0565574A JP 3250280 A JP3250280 A JP 3250280A JP 25028091 A JP25028091 A JP 25028091A JP H0565574 A JPH0565574 A JP H0565574A
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- Japan
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- tial
- phase
- intermetallic compound
- amorphous
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 靱延性の優れたＴｉＡｌ系金属間化合物を提
供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織は、板状
ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 を交互に析出
させた一群の層状組織部（ラメラ組織部）Ｌと、層状組
織部Ｌ間に存する一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と、それ
ら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ3 Ａｌ相
α2′とより構成される。各層状組織部Ｌは、その独特
の積層構造に起因して良好な靱延性を有する。また不定
形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを０．５％以上、
５０％以下に設定することによって、等軸晶ＴｉＡｌ相
γ′によるＴｉＡｌ系金属間化合物の脆さを補うことが
できる。
供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織は、板状
ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 を交互に析出
させた一群の層状組織部（ラメラ組織部）Ｌと、層状組
織部Ｌ間に存する一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と、それ
ら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ3 Ａｌ相
α2′とより構成される。各層状組織部Ｌは、その独特
の積層構造に起因して良好な靱延性を有する。また不定
形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを０．５％以上、
５０％以下に設定することによって、等軸晶ＴｉＡｌ相
γ′によるＴｉＡｌ系金属間化合物の脆さを補うことが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高靱延性ＴｉＡｌ系金属
間化合物に関する。
間化合物に関する。
【０００２】
【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。
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】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、常温延性が低いために加工
性が悪く、その上、製品化しても靱性が低いために実用
性が乏しい、といった問題がある。
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、常温延性が低いために加工
性が悪く、その上、製品化しても靱性が低いために実用
性が乏しい、といった問題がある。
【０００４】本発明は、金属組織を改善することによっ
て靱延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。
て靱延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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高靱延性Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物は、一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′
と、それら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ
3 Ａｌ相α2 ′とを有し、その不定形Ｔｉ3 Ａｌ相
α2 ′の体積分率Ｖｆを０．５％以上、５０％以下に設
定したことを特徴とする。
ｉＡｌ系金属間化合物は、一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′
と、それら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ
3 Ａｌ相α2 ′とを有し、その不定形Ｔｉ3 Ａｌ相
α2 ′の体積分率Ｖｆを０．５％以上、５０％以下に設
定したことを特徴とする。
【０００６】
【実施例】図１は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織
の一例を模型的に示したものである。その金属組織は、
板状ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 を交互に
析出させた一群の層状組織部（ラメラ組織部）Ｌと、層
状組織部Ｌ間に存する一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と、
それら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ3 Ａ
ｌ相α2 ′とより構成される。
の一例を模型的に示したものである。その金属組織は、
板状ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 を交互に
析出させた一群の層状組織部（ラメラ組織部）Ｌと、層
状組織部Ｌ間に存する一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と、
それら等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ3 Ａ
ｌ相α2 ′とより構成される。
【０００７】この種金属組織において、各層状組織部Ｌ
は、その独特の積層構造に起因して良好な靱延性を有す
る。
は、その独特の積層構造に起因して良好な靱延性を有す
る。
【０００８】等軸晶ＴｉＡｌ相γ′は高比強度を有する
ので、ＴｉＡｌ系金属間化合物の強度を向上させる機能
を有するが、その反面、脆いためＴｉＡｌ系金属間化合
物の延性を低下させる原因となる。
ので、ＴｉＡｌ系金属間化合物の強度を向上させる機能
を有するが、その反面、脆いためＴｉＡｌ系金属間化合
物の延性を低下させる原因となる。
【０００９】本発明は、前記のような延性低下といった
不具合を解消してＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を向
上させるために、等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2 ′とを複合化したもので、この場合、不定形
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆは０．５％以上、５
０％以下に設定される。ただし、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α
2 ′の体積分率Ｖｆが０．５％未満であるか、または５
０％を超えると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性が低
下する。
不具合を解消してＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を向
上させるために、等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2 ′とを複合化したもので、この場合、不定形
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆは０．５％以上、５
０％以下に設定される。ただし、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α
2 ′の体積分率Ｖｆが０．５％未満であるか、または５
０％を超えると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性が低
下する。
【００１０】この不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率
Ｖｆの設定値は、等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2′とよりなり、且つ層状組織部Ｌを持たない
ＴｉＡｌ系金属間化合物についても適用される。
Ｖｆの設定値は、等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2′とよりなり、且つ層状組織部Ｌを持たない
ＴｉＡｌ系金属間化合物についても適用される。
【００１１】次に、ＴｉＡｌ系金属間化合物の具体例に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１２】先ず、次のような方法によってＴｉＡｌ系
金属間化合物を製造した。
金属間化合物を製造した。
【００１３】純度９９．５％のＴｉ（スポンジチタン）
と、純度９９．９９％Ａｌ（アルミニウムショット）と
を、Ａｌ含有量が４７原子％となるように秤量し、その
秤量物をプラズマ溶解炉を用いて溶解することによりイ
ンゴットを得た。そのインゴットを電極として使用し、
ＰＲＥＰ（プラズマ回転電極法）の適用下、酸素濃度
０．１重量％以下の急冷凝固粉末を製造した。
と、純度９９．９９％Ａｌ（アルミニウムショット）と
を、Ａｌ含有量が４７原子％となるように秤量し、その
秤量物をプラズマ溶解炉を用いて溶解することによりイ
ンゴットを得た。そのインゴットを電極として使用し、
ＰＲＥＰ（プラズマ回転電極法）の適用下、酸素濃度
０．１重量％以下の急冷凝固粉末を製造した。
【００１４】急冷凝固粉末をＴｉ製缶体に入れ、真空脱
ガス処理を行った後その缶体を封緘した。次いで、粉末
封入缶体に、１２００℃、３時間、１５００気圧の条件
下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレス処理）を施して、焼
結体よりなる４７原子％Ａｌの素材を得た。
ガス処理を行った後その缶体を封緘した。次いで、粉末
封入缶体に、１２００℃、３時間、１５００気圧の条件
下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレス処理）を施して、焼
結体よりなる４７原子％Ａｌの素材を得た。
【００１５】その後、素材に、１１００〜１４００℃、
１０分間〜２４時間、炉冷または水冷の条件下で熱処理
を施して、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
制御されたＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
１０分間〜２４時間、炉冷または水冷の条件下で熱処理
を施して、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
制御されたＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
【００１６】図２（ａ）は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の
金属組織の一例を示す顕微鏡写真（４００倍）であり、
同図（ｂ）は要部拡大顕微鏡写真である。このＴｉＡｌ
系金属間化合物は、熱処理条件を、１３５０℃、１時
間、炉冷に設定して得られたものである。この場合、層
状組織部Ｌの体積分率Ｖｆは５０％、等軸晶ＴｉＡｌ相
γ′の体積分率Ｖｆは３０％、不定形ＴｉＡｌ相α2 ′
の体積分率Ｖｆは２０％である。また層状組織部Ｌにお
いて、板状ＴｉＡｌ相γの体積分率Ｖｆは７０〜９５
％、板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆは５〜３０％
である。
金属組織の一例を示す顕微鏡写真（４００倍）であり、
同図（ｂ）は要部拡大顕微鏡写真である。このＴｉＡｌ
系金属間化合物は、熱処理条件を、１３５０℃、１時
間、炉冷に設定して得られたものである。この場合、層
状組織部Ｌの体積分率Ｖｆは５０％、等軸晶ＴｉＡｌ相
γ′の体積分率Ｖｆは３０％、不定形ＴｉＡｌ相α2 ′
の体積分率Ｖｆは２０％である。また層状組織部Ｌにお
いて、板状ＴｉＡｌ相γの体積分率Ｖｆは７０〜９５
％、板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆは５〜３０％
である。
【００１７】次に、各種ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延
性を調べるため、次のような曲げ試験を行った。このＴ
ｉＡｌ系金属間化合物における層状組織部Ｌの体積分率
Ｖｆは、図２の場合と同様に５０％（一定）であり、ま
た板状ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の各体
積分率Ｖｆも図２の場合と同じである。
性を調べるため、次のような曲げ試験を行った。このＴ
ｉＡｌ系金属間化合物における層状組織部Ｌの体積分率
Ｖｆは、図２の場合と同様に５０％（一定）であり、ま
た板状ＴｉＡｌ相γおよび板状Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の各体
積分率Ｖｆも図２の場合と同じである。
【００１８】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
曲げ強さおよび曲げ伸びを求めた。
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
曲げ強さおよび曲げ伸びを求めた。
【００１９】図３は、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積
分率Ｖｆと曲げ破断強度との関係を示す。図３から明ら
かなように、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆ
を０．５％以上、５０％以下に設定することによって、
ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲げ破断強度を向上させるこ
とができる。
分率Ｖｆと曲げ破断強度との関係を示す。図３から明ら
かなように、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆ
を０．５％以上、５０％以下に設定することによって、
ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲げ破断強度を向上させるこ
とができる。
【００２０】図４は、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積
分率Ｖｆと曲げ伸びとの関係を示す。図４から明らかな
ように、不定形Ｔｉ3Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
０．５％以上、５０％以下に設定することによって、Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物の曲げ伸びを向上させることがで
きる。
分率Ｖｆと曲げ伸びとの関係を示す。図４から明らかな
ように、不定形Ｔｉ3Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
０．５％以上、５０％以下に設定することによって、Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物の曲げ伸びを向上させることがで
きる。
【００２１】図３，図４より、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相
α2 ′の体積分率Ｖｆを前記のように設定することによ
って、高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成し得るこ
とが明らかである。不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分
率Ｖｆは、好ましくは、０．５％以上、２５％以下であ
る。
α2 ′の体積分率Ｖｆを前記のように設定することによ
って、高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物を構成し得るこ
とが明らかである。不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分
率Ｖｆは、好ましくは、０．５％以上、２５％以下であ
る。
【００２２】図５は、層状組織部Ｌの体積分率Ｖｆを異
にするＴｉＡｌ系金属間化合物において、不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆと曲げ伸びとの関係を示
す。図中、線ａが層状組織部Ｌの体積分率Ｖｆが８０％
の場合に、線ｂが層状組織部の体積分率Ｖｆが０％の場
合にそれぞれ該当する。
にするＴｉＡｌ系金属間化合物において、不定形Ｔｉ3
Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆと曲げ伸びとの関係を示
す。図中、線ａが層状組織部Ｌの体積分率Ｖｆが８０％
の場合に、線ｂが層状組織部の体積分率Ｖｆが０％の場
合にそれぞれ該当する。
【００２３】線ａの場合は、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′
の体積分率Ｖｆを変化させても曲げ伸びは殆ど変わら
ず、一方、線ｂの場合は、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の
体積分率Ｖｆの変化に伴い曲げ伸びも変化する。
の体積分率Ｖｆを変化させても曲げ伸びは殆ど変わら
ず、一方、線ｂの場合は、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の
体積分率Ｖｆの変化に伴い曲げ伸びも変化する。
【００２４】このことから、本発明を、層状組織部Ｌの
体積分率Ｖｆが８０％未満（０％を含む）のものに適用
すると有効であることが判る。
体積分率Ｖｆが８０％未満（０％を含む）のものに適用
すると有効であることが判る。
【００２５】また線ｂの層状組織部Ｌの体積分率Ｖｆが
０％、したがって金属組織が等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不
定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′とより構成されるものにおいて
も、その不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
０．５％以上、５０％以下に設定することによって、Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物の曲げ伸びを向上させることがで
０％、したがって金属組織が等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と不
定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′とより構成されるものにおいて
も、その不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分率Ｖｆを
０．５％以上、５０％以下に設定することによって、Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物の曲げ伸びを向上させることがで
【００２６】きる。
【発明の効果】本発明によれば、金属組織の構成を前記
のように特定することによって、優れた靱延性を有する
ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
のように特定することによって、優れた靱延性を有する
ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
【図１】ＴｉＡｌ系金属間化合物における金属組織の一
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
【図２】（ａ）はＴｉＡｌ系金属間化合物における金属
組織を示す顕微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡
大顕微鏡写真である。
組織を示す顕微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）の要部拡
大顕微鏡写真である。
【図３】層状組織部の体積分率を一定にした場合におけ
る、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ破断強度との
関係を示すグラフである。
る、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ破断強度との
関係を示すグラフである。
【図４】層状組織部の体積分率を一定にした場合におけ
る、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ伸びとの関係
を示すグラフである。
る、不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ伸びとの関係
を示すグラフである。
【図５】層状組織部の体積分率が異なる場合における、
不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ伸びとの関係を示
すグラフである。
不定形Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率と曲げ伸びとの関係を示
すグラフである。
α2 板状Ｔｉ3 Ａｌ相 α2 ′ 不定形Ｔｉ3 Ａｌ相 γ ＴｉＡｌ相 γ′ 等軸晶ＴｉＡｌ相 Ｌ′ 層状組織部
Claims (1)
- 【請求項１】 一群の等軸晶ＴｉＡｌ相γ′と、それら
等軸晶ＴｉＡｌ相γ′間を埋める不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α
2 ′とを有し、その不定形Ｔｉ3 Ａｌ相α2 ′の体積分
率Ｖｆを０．５％以上、５０％以下に設定したことを特
徴とする高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250280A JPH0565574A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3250280A JPH0565574A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565574A true JPH0565574A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17205552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3250280A Pending JPH0565574A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0565574A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291378A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ＴｉＡｌ系金属間化合物の熱処理法 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3250280A patent/JPH0565574A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291378A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ＴｉＡｌ系金属間化合物の熱処理法 |
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