JPH0565576A - 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
- JPH0565576A JPH0565576A JP25028291A JP25028291A JPH0565576A JP H0565576 A JPH0565576 A JP H0565576A JP 25028291 A JP25028291 A JP 25028291A JP 25028291 A JP25028291 A JP 25028291A JP H0565576 A JPH0565576 A JP H0565576A
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- JP
- Japan
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- phase
- tial
- intermetallic compound
- eutectoid
- pro
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
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】 金属組織が、熱処理ＴｉＡｌ相γと初析Ｔｉ
Ａｌ相γ′とより構成される。ＴｉＡｌ系金属間化合物
の靱延性に悪影響を与える初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分
率Ｖｆを４０％以下に設定する。
供する。 【構成】 金属組織が、熱処理ＴｉＡｌ相γと初析Ｔｉ
Ａｌ相γ′とより構成される。ＴｉＡｌ系金属間化合物
の靱延性に悪影響を与える初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分
率Ｖｆを４０％以下に設定する。
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】本発明は、金属組織を、
熱処理ＴｉＡｌ相γと初析ＴｉＡｌ相γ′とより構成し
たＴｉＡｌ系金属間化合物であって、前記初析ＴｉＡｌ
相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定したことを特
徴とする。
熱処理ＴｉＡｌ相γと初析ＴｉＡｌ相γ′とより構成し
たＴｉＡｌ系金属間化合物であって、前記初析ＴｉＡｌ
相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定したことを特
徴とする。
【０００６】本発明は、金属組織を、マトリックス相Ｍ
とそのマトリックス相Ｍに分散する初析ＴｉＡｌ相γ′
とより構成し、前記マトリックス相Ｍは熱処理ＴｉＡｌ
相γおよびＴｉ3 Ａｌ相α2 を有するＴｉＡｌ系金属間
化合物であって、前記金属組織全体における初析ＴｉＡ
ｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定し、また前
記マトリックス相ＭにおけるＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分
率Ｖｆを５０％以下に設定したことを特徴とする。
とそのマトリックス相Ｍに分散する初析ＴｉＡｌ相γ′
とより構成し、前記マトリックス相Ｍは熱処理ＴｉＡｌ
相γおよびＴｉ3 Ａｌ相α2 を有するＴｉＡｌ系金属間
化合物であって、前記金属組織全体における初析ＴｉＡ
ｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定し、また前
記マトリックス相ＭにおけるＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分
率Ｖｆを５０％以下に設定し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
の一例を示す。
の一例を示す。
【０００８】その金属組織は、マトリックス相Ｍとその
マトリックス相Ｍに分散する初析ＴｉＡｌ相γ′とより
構成される。マトリックス相Ｍは熱処理ＴｉＡｌ相γお
よびＴｉ3 Ａｌ相α2 を有する。
マトリックス相Ｍに分散する初析ＴｉＡｌ相γ′とより
構成される。マトリックス相Ｍは熱処理ＴｉＡｌ相γお
よびＴｉ3 Ａｌ相α2 を有する。
【０００９】初析ＴｉＡｌ相γ′は、溶融状態からの冷
却過程で析出するもので、Ａｌ濃度が熱処理ＴｉＡｌ相
γに比べて高い。この高Ａｌ濃度に起因して初析ＴｉＡ
ｌ相γ′は脆性を有し、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延
性に悪影響を与える。
却過程で析出するもので、Ａｌ濃度が熱処理ＴｉＡｌ相
γに比べて高い。この高Ａｌ濃度に起因して初析ＴｉＡ
ｌ相γ′は脆性を有し、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延
性に悪影響を与える。
【００１０】そこで、本発明は、金属組織全体における
初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定
するものである。
初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定
するものである。
【００１１】またマトリックス相ＭにおけるＴｉ3 Ａｌ
相α2 は、初析ＴｉＡｌ相γ′と相関してＴｉＡｌ系金
属間化合物の靱延性に悪影響を与える。一方、熱処理Ｔ
ｉＡｌ相γはＴｉ濃度が初析ＴｉＡｌ相γ′に比べて高
く、したがって靱延性を有する。
相α2 は、初析ＴｉＡｌ相γ′と相関してＴｉＡｌ系金
属間化合物の靱延性に悪影響を与える。一方、熱処理Ｔ
ｉＡｌ相γはＴｉ濃度が初析ＴｉＡｌ相γ′に比べて高
く、したがって靱延性を有する。
【００１２】そこで、本発明は、マトリックス相Ｍにお
けるＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを５０％以下に設
定するものである。
けるＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを５０％以下に設
定するものである。
【００１３】このように、初析ＴｉＡｌ相γ′およびＴ
ｉ3 Ａｌ相α2 の両体積分率Ｖｆを設定すると、ＴｉＡ
ｌ系金属間化合物の靱延性を向上させることができる。
ただし、初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆが４０％を
超え、またＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆが５０％を
超えると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性が低下す
る。
ｉ3 Ａｌ相α2 の両体積分率Ｖｆを設定すると、ＴｉＡ
ｌ系金属間化合物の靱延性を向上させることができる。
ただし、初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆが４０％を
超え、またＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆが５０％を
超えると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性が低下す
る。
【００１４】前記のような金属組織は、Ａｌ含有量、第
３元素の添加量、熱処理条件等を適宜調整することによ
って得られる。
３元素の添加量、熱処理条件等を適宜調整することによ
って得られる。
【００１５】図２は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組
織の他例を示す。
織の他例を示す。
【００１６】その金属組織は、熱処理ＴｉＡｌ相γと初
析ＴｉＡｌ相γ′とより構成される。この場合、初析Ｔ
ｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆは４０％以下に設定され
る。
析ＴｉＡｌ相γ′とより構成される。この場合、初析Ｔ
ｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆは４０％以下に設定され
る。
【００１７】このように初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率
Ｖｆを設定すると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を
向上させることができる。ただし、初析ＴｉＡｌ相γ′
の体積分率Ｖｆが４０％を超えると、ＴｉＡｌ系金属間
化合物の靱延性が低下する。
Ｖｆを設定すると、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を
向上させることができる。ただし、初析ＴｉＡｌ相γ′
の体積分率Ｖｆが４０％を超えると、ＴｉＡｌ系金属間
化合物の靱延性が低下する。
【００１８】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。
【００１９】先ず、次のような方法によって各種ＴｉＡ
ｌ系金属間化合物を製造した。
ｌ系金属間化合物を製造した。
【００２０】純度９９．７％のＴｉ（スポンジチタン）
と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミニウムショット）
とを目標組成に秤量して素材を得た。この素材の組成
は、原子％で、Ｔｉ53Ａｌ47である。次いで素材を非消
耗アーク溶解炉を用いて、Ａｒ雰囲気下で溶解すること
によりインゴットを得た。その後インゴットに、１００
０〜１４００℃、１０〜７２時間、真空中、の条件下で
熱処理を施して、ＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミニウムショット）
とを目標組成に秤量して素材を得た。この素材の組成
は、原子％で、Ｔｉ53Ａｌ47である。次いで素材を非消
耗アーク溶解炉を用いて、Ａｒ雰囲気下で溶解すること
によりインゴットを得た。その後インゴットに、１００
０〜１４００℃、１０〜７２時間、真空中、の条件下で
熱処理を施して、ＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
【００２１】図３（ａ）は、Ｔｉ53Ａｌ47（数値は原子
％）の組成を有するＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織
を示す顕微鏡写真（５００倍）であり、同図（ｂ）は
（ａ）の要部概略図である。
％）の組成を有するＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織
を示す顕微鏡写真（５００倍）であり、同図（ｂ）は
（ａ）の要部概略図である。
【００２２】この金属組織全体における初析ＴｉＡｌ相
γ′の体積分率Ｖｆは２０％、マトリックス相Ｍにおけ
るＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆは１０％である。
γ′の体積分率Ｖｆは２０％、マトリックス相Ｍにおけ
るＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆは１０％である。
【００２３】ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を調べる
ため、次のような常温曲げ試験を行った。
ため、次のような常温曲げ試験を行った。
【００２４】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伸び
を求めた。
【００２５】図４は、初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖ
ｆと曲げ伸びとの関係を示す。
ｆと曲げ伸びとの関係を示す。
【００２６】図中、線ａはＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率
Ｖｆがゼロ、したがって金属組織が、図２に示すよう
に、熱処理ＴｉＡｌ相γと初析ＴｉＡｌ相γ′とより構
成される場合である。線ｂはＴｉ3 Ａｌ相α2 のＶｆが
３０％の場合に、線ｃは同Ｖｆが５０％の場合に、線ｄ
は同Ｖｆが６０％の場合にそれぞれ該当する。したがっ
て線ｂ〜ｄにおける金属組織は、図１，図３に示すよう
に熱処理ＴｉＡｌ相γと、初析ＴｉＡｌ相γ′と、Ｔｉ
3 Ａｌ相α2 とより構成される。
Ｖｆがゼロ、したがって金属組織が、図２に示すよう
に、熱処理ＴｉＡｌ相γと初析ＴｉＡｌ相γ′とより構
成される場合である。線ｂはＴｉ3 Ａｌ相α2 のＶｆが
３０％の場合に、線ｃは同Ｖｆが５０％の場合に、線ｄ
は同Ｖｆが６０％の場合にそれぞれ該当する。したがっ
て線ｂ〜ｄにおける金属組織は、図１，図３に示すよう
に熱処理ＴｉＡｌ相γと、初析ＴｉＡｌ相γ′と、Ｔｉ
3 Ａｌ相α2 とより構成される。
【００２７】線ａおよび線ｂ，ｃから明らかなように、
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆ一定において、初析Ｔ
ｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆが増加すると、ＴｉＡｌ系
金属間化合物の靱延性が低下するが、Ｔｉ3 Ａｌ相α2
の体積分率Ｖｆ５０％以下（ゼロを含む）においては、
初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定
することによって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を
向上させることができる。
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆ一定において、初析Ｔ
ｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆが増加すると、ＴｉＡｌ系
金属間化合物の靱延性が低下するが、Ｔｉ3 Ａｌ相α2
の体積分率Ｖｆ５０％以下（ゼロを含む）においては、
初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定
することによって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を
向上させることができる。
【００２８】線ｄの場合は、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分
率Ｖｆが５０％を超えているので、初析ＴｉＡｌ相γ′
の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定してもＴｉＡｌ系金
属間化合物の靱延性を向上させることができない。
率Ｖｆが５０％を超えているので、初析ＴｉＡｌ相γ′
の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定してもＴｉＡｌ系金
属間化合物の靱延性を向上させることができない。
【００２９】図５は、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆ
と曲げ伸びとの関係を示す。
と曲げ伸びとの関係を示す。
【００３０】図中、線ｆは初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分
率Ｖｆが１０％の場合に、線ｇは同Ｖｆが４０％の場合
に、線ｈは同Ｖｆが５０％の場合にそれぞれ該当する。
率Ｖｆが１０％の場合に、線ｇは同Ｖｆが４０％の場合
に、線ｈは同Ｖｆが５０％の場合にそれぞれ該当する。
【００３１】線ｆ，ｇから明らかなように、初析ＴｉＡ
ｌ相γ′の体積分率Ｖｆ一定において、Ｔｉ3 Ａｌ相α
2 の体積分率Ｖｆが増加すると、ＴｉＡｌ系金属間化合
物の靱延性が低下するが、初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分
率Ｖｆ４０％以下においては、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積
分率Ｖｆを５０％以下（ゼロを含む）に設定することに
よって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を向上させる
ことができる。
ｌ相γ′の体積分率Ｖｆ一定において、Ｔｉ3 Ａｌ相α
2 の体積分率Ｖｆが増加すると、ＴｉＡｌ系金属間化合
物の靱延性が低下するが、初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分
率Ｖｆ４０％以下においては、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積
分率Ｖｆを５０％以下（ゼロを含む）に設定することに
よって、ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱延性を向上させる
ことができる。
【００３２】線ｈから明らかなように、初析ＴｉＡｌ相
γ′の体積分率Ｖｆが５０％、またはそれを超えると、
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを変えてもＴｉＡｌ系
金属間化合物の靱延性は変化せず、しかも低い値を示す
ことが判る。
γ′の体積分率Ｖｆが５０％、またはそれを超えると、
Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを変えてもＴｉＡｌ系
金属間化合物の靱延性は変化せず、しかも低い値を示す
ことが判る。
【００３３】なお、ＴｉおよびＡｌの外に、必要に応じ
て第３元素が用いられる。
て第３元素が用いられる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、金属組織において、初
析ＴｉＡｌ相の体積分率Ｖｆを前記のように特定する
か、または初析ＴｉＡｌ相およびＴｉ3 Ａｌ相の体積分
率Ｖｆ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。
析ＴｉＡｌ相の体積分率Ｖｆを前記のように特定する
か、または初析ＴｉＡｌ相およびＴｉ3 Ａｌ相の体積分
率Ｖｆ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。
【図１】ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の他例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図３】（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であり、（ｂ）は（ａ）の要部概
略図である。
一例を示す顕微鏡写真であり、（ｂ）は（ａ）の要部概
略図である。
【図４】初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆと曲げ伸び
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図５】Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆと曲げ伸びと
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
α2 Ｔｉ3 Ａｌ相 γ 熱処理ＴｉＡｌ相 γ′ 初析ＴｉＡｌ相 Ｍ マトリックス相
Claims (2)
- 【請求項１】 金属組織を、熱処理ＴｉＡｌ相γと初析
ＴｉＡｌ相γ′とより構成したＴｉＡｌ系金属間化合物
であって、前記初析ＴｉＡｌ相γ′の体積分率Ｖｆを４
０％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。 - 【請求項２】 金属組織を、マトリックス相Ｍとそのマ
トリックス相Ｍに分散する初析ＴｉＡｌ相γ′とより構
成し、前記マトリックス相Ｍは熱処理ＴｉＡｌ相γおよ
びＴｉ3 Ａｌ相α2 を有するＴｉＡｌ系金属間化合物で
あって、前記金属組織全体における初析ＴｉＡｌ相γ′
の体積分率Ｖｆを４０％以下に設定し、また前記マトリ
ックス相ＭにおけるＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを
５０％以下に設定したことを特徴とする高靱延性ＴｉＡ
ｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25028291A JPH0565576A (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 |
|---|---|---|---|
| JP25028291A JPH0565576A (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 |
|---|---|
| JPH0565576A true JPH0565576A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17205584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25028291A Pending JPH0565576A (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) | JPH0565576A (ja) |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP25028291A patent/JPH0565576A/ja active Pending
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