JPH08311585A - Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイド - Google Patents
Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイドInfo
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- JPH08311585A JPH08311585A JP12103195A JP12103195A JPH08311585A JP H08311585 A JPH08311585 A JP H08311585A JP 12103195 A JP12103195 A JP 12103195A JP 12103195 A JP12103195 A JP 12103195A JP H08311585 A JPH08311585 A JP H08311585A
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 極めて優れた鋳造性，延性を有し、高温での
比強度，耐酸化性に優れた、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用
チタンアルミナイドを提供する。 【構成】 重量百分率でＡｌ：31〜34％，Ｆｅ：1.5 〜
2.5 ％，Ｖ：1.5 〜2.0％，Ｂ：0.07〜0.30％，Ｓｉ：
0.03〜0.08％を含有し、残部がＴｉ及び不可避不純物か
ら成り、Ｓｉの添加により、鋳造性や延性を損なわず
に、高温において優れた耐酸化性を有することを特徴と
している。
比強度，耐酸化性に優れた、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用
チタンアルミナイドを提供する。 【構成】 重量百分率でＡｌ：31〜34％，Ｆｅ：1.5 〜
2.5 ％，Ｖ：1.5 〜2.0％，Ｂ：0.07〜0.30％，Ｓｉ：
0.03〜0.08％を含有し、残部がＴｉ及び不可避不純物か
ら成り、Ｓｉの添加により、鋳造性や延性を損なわず
に、高温において優れた耐酸化性を有することを特徴と
している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量かつ耐熱材料とし
て注目されている金属間化合物ＴｉＡｌ（チタンアルミ
ナイド）に係り、特に、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタ
ンアルミナイドに関するものである。
て注目されている金属間化合物ＴｉＡｌ（チタンアルミ
ナイド）に係り、特に、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタ
ンアルミナイドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴｉＡｌは、その特徴ゆえに、航空機や
自動車のエンジン用の回転部材などに有望とされている
が、一方で、常温延性が著しく低く、また成形加工が難
しいことなどから実用化されるには至っていない。
自動車のエンジン用の回転部材などに有望とされている
が、一方で、常温延性が著しく低く、また成形加工が難
しいことなどから実用化されるには至っていない。
【０００３】しかし、最近の研究開発の成果は、常温延
性の改善、精密鋳造法による複雑形状部品の試作を可能
とし、実用化への気運が高まっている。
性の改善、精密鋳造法による複雑形状部品の試作を可能
とし、実用化への気運が高まっている。
【０００４】ところで、高温での比強度（強度を密度で
除した値）に優れているとはいえ、７００℃以上の高温
では期待されていた程の耐酸化性を示さないことが判明
し、種々の対策が提案されている。
除した値）に優れているとはいえ、７００℃以上の高温
では期待されていた程の耐酸化性を示さないことが判明
し、種々の対策が提案されている。
【０００５】緻密なＡｌ2 Ｏ3 の酸化被膜を形成するは
ずのＡｌを、30〜36（ｗｔ％）も含むＴｉＡｌの耐酸化
性が、期待されたほどではない理由として、Ａｌ2 Ｏ3
の成長速度よりも、ＴｉＯ2 の成長速度の方が大きいこ
と、ＴｉＡｌ中のＡｌの拡散速度が小さいことなどが挙
げられる。
ずのＡｌを、30〜36（ｗｔ％）も含むＴｉＡｌの耐酸化
性が、期待されたほどではない理由として、Ａｌ2 Ｏ3
の成長速度よりも、ＴｉＯ2 の成長速度の方が大きいこ
と、ＴｉＡｌ中のＡｌの拡散速度が小さいことなどが挙
げられる。
【０００６】ＴｉＡｌの耐酸化性を向上させる手段とし
ては、第三元素の添加、表面処理、あるいは低酸素分圧
下での熱処理による予備酸化法などが提案されている。
ては、第三元素の添加、表面処理、あるいは低酸素分圧
下での熱処理による予備酸化法などが提案されている。
【０００７】このうち、第三元素を添加する方法につい
て特願昭63-133124 号では、第三元帆素として0.05〜5
（ｗｔ％）のＷ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｍｏの添加が、粉末冶金
法でのＴｉＡｌの創生と成形と共に提案され、特願昭61
-256941 号では、0.2 〜1.0（ｗｔ％）Ｓｉの添加、特
願平1-213702号では、0.1 〜2.0 （ｗｔ％）Ｓｉの添加
が、Ｎｂ添加との相乗効果で、優れた耐酸化性を付与す
ることが開示されている。
て特願昭63-133124 号では、第三元帆素として0.05〜5
（ｗｔ％）のＷ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｍｏの添加が、粉末冶金
法でのＴｉＡｌの創生と成形と共に提案され、特願昭61
-256941 号では、0.2 〜1.0（ｗｔ％）Ｓｉの添加、特
願平1-213702号では、0.1 〜2.0 （ｗｔ％）Ｓｉの添加
が、Ｎｂ添加との相乗効果で、優れた耐酸化性を付与す
ることが開示されている。
【０００８】勿論、耐酸化性を改善する第三元素が常温
延性に対して有害であれば、実用性を持たないことにな
るため、添加量の上限が決められたり、粒界強化などに
よる延性や強度向上に効果を有する元素との組み合わ
せ、複合添加が提案されている。
延性に対して有害であれば、実用性を持たないことにな
るため、添加量の上限が決められたり、粒界強化などに
よる延性や強度向上に効果を有する元素との組み合わ
せ、複合添加が提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】一方、ＴｉＡｌの適用
が期待されている航空機エンジン部品は、薄肉複雑形状
であるため、ＴｉＡｌの精密鋳造による成形が鋭意試み
られており、それぞれ0.05〜3.0 （ｗｔ％）のＮｉ，Ｓ
ｉを添加して延性向上、合金の融点降下を図ったり（特
願昭62-236609 号）、Ｆｅ，Ｖ，Ｂを複合添加して鋳造
性を向上させる（特願平2-201373号）など、精密鋳造に
適したＴｉＡｌも提案されている。
が期待されている航空機エンジン部品は、薄肉複雑形状
であるため、ＴｉＡｌの精密鋳造による成形が鋭意試み
られており、それぞれ0.05〜3.0 （ｗｔ％）のＮｉ，Ｓ
ｉを添加して延性向上、合金の融点降下を図ったり（特
願昭62-236609 号）、Ｆｅ，Ｖ，Ｂを複合添加して鋳造
性を向上させる（特願平2-201373号）など、精密鋳造に
適したＴｉＡｌも提案されている。
【００１０】この先願に係る精密鋳造用チタンアルミナ
イドは、特に鋳造性、破壊靭性、延性における実用化の
検討を進める努力によってなされたものである。
イドは、特に鋳造性、破壊靭性、延性における実用化の
検討を進める努力によってなされたものである。
【００１１】すなわち、Ａｌの重量百分率を31〜34％に
設定して、常温延性及び常温での破壊靭性値を良好に維
持し、鋳造性を損なっていない。また、Ｂの重量百分率
を0.07〜0.30％に設定して、粒界を強化すると共に、ミ
クロ組織を安定にし、かつ疲労破壊の起点となり得るフ
レ−ク状チタンボライドの分散を阻止している。また、
Ｆｅの重量百分率を1.5 〜2.5 ％に設定して、湯流れ
性，鋳造性，靭性を、Ｖの重量百分率を1.5 〜2.0 ％に
設定して、チタンボライドの微細均一分散性を図ってい
る。
設定して、常温延性及び常温での破壊靭性値を良好に維
持し、鋳造性を損なっていない。また、Ｂの重量百分率
を0.07〜0.30％に設定して、粒界を強化すると共に、ミ
クロ組織を安定にし、かつ疲労破壊の起点となり得るフ
レ−ク状チタンボライドの分散を阻止している。また、
Ｆｅの重量百分率を1.5 〜2.5 ％に設定して、湯流れ
性，鋳造性，靭性を、Ｖの重量百分率を1.5 〜2.0 ％に
設定して、チタンボライドの微細均一分散性を図ってい
る。
【００１２】このように、先願に係る精密鋳造用チタン
アルミナイドは、湯流れ性に優れており、また鋳放状態
において、高強度及び比較的優れた延性を有している。
また、薄肉複雑形状鋳物でも割れが生じにくく、該薄肉
複雑形状の部品を高い良品歩留まりで作製することがで
きる。さらに、高温での比強度において優れている。
アルミナイドは、湯流れ性に優れており、また鋳放状態
において、高強度及び比較的優れた延性を有している。
また、薄肉複雑形状鋳物でも割れが生じにくく、該薄肉
複雑形状の部品を高い良品歩留まりで作製することがで
きる。さらに、高温での比強度において優れている。
【００１３】しかしながら、この先願に係る精密鋳造用
チタンアルミナイドは、後述する如く耐酸化特性に劣る
という欠点を持っている。したがって、ジェットエンジ
ンやタ−ビンなどの軽量耐熱新素材として期待されなが
ら、その耐酸化性が障害となっている点を解決すること
ができれば、産業上極めて有用な精密鋳造用チタンアル
ミナイドを提供することができるものである。
チタンアルミナイドは、後述する如く耐酸化特性に劣る
という欠点を持っている。したがって、ジェットエンジ
ンやタ−ビンなどの軽量耐熱新素材として期待されなが
ら、その耐酸化性が障害となっている点を解決すること
ができれば、産業上極めて有用な精密鋳造用チタンアル
ミナイドを提供することができるものである。
【００１４】図２に示すように、このＦｅ，Ｖを含むＴ
ｉＡｌ（図中の○，□，△印）は、Ｆｅ，Ｖを含まない
ＴｉＡｌ（図中の黒塗りの菱形印）よりも、高温（８０
０℃，大気雰囲気）での酸化増量が大きい。また図３に
示すように、繰り返し酸化（８００℃，大気雰囲気で１
０Ｈｒ放置後、２Ｈｒ常温冷却を１サイクルとして繰り
返し酸化）という条件では、Ｆｅ，Ｖを含まないＴｉＡ
ｌ（図中の○，△印）は、酸化後の重量が増しているの
に対して、Ｆｅ，Ｖを含むＴｉＡｌ（図中の■，黒塗り
の菱形，▲印）は、酸化スケ−ルの剥離が生じ、酸化後
の重量は減っている。
ｉＡｌ（図中の○，□，△印）は、Ｆｅ，Ｖを含まない
ＴｉＡｌ（図中の黒塗りの菱形印）よりも、高温（８０
０℃，大気雰囲気）での酸化増量が大きい。また図３に
示すように、繰り返し酸化（８００℃，大気雰囲気で１
０Ｈｒ放置後、２Ｈｒ常温冷却を１サイクルとして繰り
返し酸化）という条件では、Ｆｅ，Ｖを含まないＴｉＡ
ｌ（図中の○，△印）は、酸化後の重量が増しているの
に対して、Ｆｅ，Ｖを含むＴｉＡｌ（図中の■，黒塗り
の菱形，▲印）は、酸化スケ−ルの剥離が生じ、酸化後
の重量は減っている。
【００１５】図４は、Ｖの添加量を0,0.5,1.5 （ｗｔ
％）と変化させて酸化増量の変化を実験（８００℃，大
気雰囲気）したものである。この実験の結果、図４に示
すように、Ｖを添加していないＴｉＡｌに比べて、Ｖを
添加したＴｉＡｌの酸化増量が大きい原因には、Ｖが関
与しており、Ｖの添加量が増すにつれて、酸化後の重量
が増している。このＶに換えて、例えばＮｂを等量添加
すれば、酸化増量は他のＴｉＡｌと同等になることが確
認されている。また、他のＴｉＡｌに比べて、酸化スケ
−ルが剥離しやすい原因には、図５に示すように、Ｆｅ
が濃縮された層が形成されることによっている。
％）と変化させて酸化増量の変化を実験（８００℃，大
気雰囲気）したものである。この実験の結果、図４に示
すように、Ｖを添加していないＴｉＡｌに比べて、Ｖを
添加したＴｉＡｌの酸化増量が大きい原因には、Ｖが関
与しており、Ｖの添加量が増すにつれて、酸化後の重量
が増している。このＶに換えて、例えばＮｂを等量添加
すれば、酸化増量は他のＴｉＡｌと同等になることが確
認されている。また、他のＴｉＡｌに比べて、酸化スケ
−ルが剥離しやすい原因には、図５に示すように、Ｆｅ
が濃縮された層が形成されることによっている。
【００１６】図５に示すように、Ｔｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｖ
から成るＴｉＡｌの表面には、Ｔｉ，Ａｌ，Ｖ，Ｏの酸
化スケ−ルが、Ｆｅ，Ａｌ，Ｏから成るＦｅの濃縮層を
介して、層状に積み重なっている。高温酸化に特に弱い
Ｆｅの濃縮層は、高温状態においては、ＴｉＡｌとの接
合が弱まり、酸化スケ−ルの剥離が生じるものと思われ
る。
から成るＴｉＡｌの表面には、Ｔｉ，Ａｌ，Ｖ，Ｏの酸
化スケ−ルが、Ｆｅ，Ａｌ，Ｏから成るＦｅの濃縮層を
介して、層状に積み重なっている。高温酸化に特に弱い
Ｆｅの濃縮層は、高温状態においては、ＴｉＡｌとの接
合が弱まり、酸化スケ−ルの剥離が生じるものと思われ
る。
【００１７】本発明の目的は、Ｆｅ，Ｖ，Ｂが複合添加
された良好な鋳造性を有するチタンアルミナイドの、そ
の特性を損なうことなく、高温での耐酸化性を改善し、
実用に供し得るＦｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミ
ナイドを提供するものである。
された良好な鋳造性を有するチタンアルミナイドの、そ
の特性を損なうことなく、高温での耐酸化性を改善し、
実用に供し得るＦｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミ
ナイドを提供するものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、重量百分率でＡｌ：31〜34 ％，Ｆｅ：
1.5 〜2.5 ％，Ｖ：1.5 〜2.0 ％，Ｂ：0.07〜0.30
％，Ｓｉ：0.03〜0.08％を含有し、残部がＴｉ及び不可
避不純物から成るものである。
達成するため、重量百分率でＡｌ：31〜34 ％，Ｆｅ：
1.5 〜2.5 ％，Ｖ：1.5 〜2.0 ％，Ｂ：0.07〜0.30
％，Ｓｉ：0.03〜0.08％を含有し、残部がＴｉ及び不可
避不純物から成るものである。
【００１９】
【作用】上記の構成によれば、Ｆｅ，Ｖ，Ｂが複合添加
されたチタンアルミナイドにＳｉを添加することで、鋳
造性に優れているという特性を損なうことなく、高温で
の耐酸化性を改善できる。
されたチタンアルミナイドにＳｉを添加することで、鋳
造性に優れているという特性を損なうことなく、高温で
の耐酸化性を改善できる。
【００２０】本発明に係る、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用
チタンアルミナイドの組成範囲の限定は、以下の理由に
よる。
チタンアルミナイドの組成範囲の限定は、以下の理由に
よる。
【００２１】Ａｌが重量百分率で31％より少ない場合
は、鋳造組織中のＴｉ3 Ａｌの量が著しく増加し、かつ
Ｔｉ−Ｂ化合物が粗大化して鋳造割れが生じ易くなる。
また同じく34％よりも多いと、Ｔｉ3 Ａｌの生成量が少
なく、熱処理によっても適正な（Ｔｉ3 Ａｌ＋ＴｉＡ
ｌ）複合組織を得る事が出来ず、常温延性を付与する点
で不都合である。
は、鋳造組織中のＴｉ3 Ａｌの量が著しく増加し、かつ
Ｔｉ−Ｂ化合物が粗大化して鋳造割れが生じ易くなる。
また同じく34％よりも多いと、Ｔｉ3 Ａｌの生成量が少
なく、熱処理によっても適正な（Ｔｉ3 Ａｌ＋ＴｉＡ
ｌ）複合組織を得る事が出来ず、常温延性を付与する点
で不都合である。
【００２２】Ｂは重量百分率で0.07％よりも少ないと、
粒界強化や鋳造組織微細化の作用がなく、同じく0.30％
よりも多いと、ＴｉＡｌ合金の硬度が高くなる分、靭性
を損なう。
粒界強化や鋳造組織微細化の作用がなく、同じく0.30％
よりも多いと、ＴｉＡｌ合金の硬度が高くなる分、靭性
を損なう。
【００２３】Ｆｅは鋳造性を付与する重要な元素であ
り、重量百分率で1.5 ％よりも少ないと、湯流れ性が悪
くなり、Ｔｉ−Ｂ化合物の粗大化をもたらす。同じく2.
5 ％よりも多いと、ＴｉＡｌ合金の硬度が高くなり過
ぎ、かつＴｉ−Ｂ化合物が凝集し、鋳造割れを生じ易く
なる Ｖは、耐酸化性を損なう元素ではあるが、Ｔｉ−
Ｂ化合物を微細均一分散させるために不可欠の元素であ
り、ＡｌやＦｅが適正に添加されていても、Ｖが添加さ
れていないとＴｉ−Ｂ化合物が微細均一分散した鋳造組
織が得られない。Ｖが重量百分率で1.5 ％よりも少ない
と、この作用も小さく、同じく2.0 ％よりも多いと、Ｔ
ｉＡｌ合金の硬度が高くなり、靭性を損なう。
り、重量百分率で1.5 ％よりも少ないと、湯流れ性が悪
くなり、Ｔｉ−Ｂ化合物の粗大化をもたらす。同じく2.
5 ％よりも多いと、ＴｉＡｌ合金の硬度が高くなり過
ぎ、かつＴｉ−Ｂ化合物が凝集し、鋳造割れを生じ易く
なる Ｖは、耐酸化性を損なう元素ではあるが、Ｔｉ−
Ｂ化合物を微細均一分散させるために不可欠の元素であ
り、ＡｌやＦｅが適正に添加されていても、Ｖが添加さ
れていないとＴｉ−Ｂ化合物が微細均一分散した鋳造組
織が得られない。Ｖが重量百分率で1.5 ％よりも少ない
と、この作用も小さく、同じく2.0 ％よりも多いと、Ｔ
ｉＡｌ合金の硬度が高くなり、靭性を損なう。
【００２４】次に、Ｓｉの添加量については、0.03（ｗ
ｔ％）以下のＳｉ添加では、耐酸化性向上効果は認めら
れず、一方、0.08（ｗｔ％）以上のＳｉ添加では、Ｆ
ｅ，Ｓｉ濃縮層の形成が認められ、酸化増量はＳｉ無添
加の場合より少ないものの、酸化スケ−ルの剥離性があ
ることが推察され、事実、繰り返し酸化試験では、良好
な結果は得られなかった。
ｔ％）以下のＳｉ添加では、耐酸化性向上効果は認めら
れず、一方、0.08（ｗｔ％）以上のＳｉ添加では、Ｆ
ｅ，Ｓｉ濃縮層の形成が認められ、酸化増量はＳｉ無添
加の場合より少ないものの、酸化スケ−ルの剥離性があ
ることが推察され、事実、繰り返し酸化試験では、良好
な結果は得られなかった。
【００２５】0.03〜0.08（ｗｔ％）のＳｉ添加では、Ｔ
ｉ5 Ｓｉ3 やＴｉ5 Ｓｉ4 などの化合物が生成すること
もなく、さらに鋳造凝固過程で、Ｓｉが偏在して低融点
相を生成し、凝固割れを発生せしめるということもな
い。Ｓｉの添加はＳｉ単体のほか、Ｆｅ−Ｓｉ（フェロ
シリコン）などの母合金であってもよい。
ｉ5 Ｓｉ3 やＴｉ5 Ｓｉ4 などの化合物が生成すること
もなく、さらに鋳造凝固過程で、Ｓｉが偏在して低融点
相を生成し、凝固割れを発生せしめるということもな
い。Ｓｉの添加はＳｉ単体のほか、Ｆｅ−Ｓｉ（フェロ
シリコン）などの母合金であってもよい。
【００２６】
【実施例】以下、本発明に係る、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳
造用チタンアルミナイドの好適一実施例を詳述する。
造用チタンアルミナイドの好適一実施例を詳述する。
【００２７】本発明者等は、先願特許などで提案されて
いる、γＴｉＡｌ基合金の耐酸化性向上に有効であると
される添加元素と、その望ましいとされる添加量を参考
にして、Ｔｉ-32 Ａｌ-1.9Ｆｅ-1.3Ｖ-0.11 Ｂ（ｗｔ
％）を母材とし、これに各種元素（Ｈｆ，Ｗ，Ｒｅ，
Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｇ）を0.5 （ｗｔ％）
加えた試験材を溶製して、酸化試験を実施した。
いる、γＴｉＡｌ基合金の耐酸化性向上に有効であると
される添加元素と、その望ましいとされる添加量を参考
にして、Ｔｉ-32 Ａｌ-1.9Ｆｅ-1.3Ｖ-0.11 Ｂ（ｗｔ
％）を母材とし、これに各種元素（Ｈｆ，Ｗ，Ｒｅ，
Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｇ）を0.5 （ｗｔ％）
加えた試験材を溶製して、酸化試験を実施した。
【００２８】表１は、その結果の一例である。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１は、各種元素（Ｈｆ，Ｗ，Ｒｅ，Ｙ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｇ）を加えた試料の酸化増
量（ｍｇ／ｃｍ2）を示し、同時にビッカ−ス硬度（荷
重５ｋｇ）も併記している。
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｇ）を加えた試料の酸化増
量（ｍｇ／ｃｍ2）を示し、同時にビッカ−ス硬度（荷
重５ｋｇ）も併記している。
【００３１】表１において、Ｈｆ，Ｗ，Ｒｅ，Ｚｒを含
むＴｉＡｌは、母材の酸化増量である７．６２（ｍｇ／
ｃｍ2）より、酸化特性が劣るか、もしくは同等という
結果となった。
むＴｉＡｌは、母材の酸化増量である７．６２（ｍｇ／
ｃｍ2）より、酸化特性が劣るか、もしくは同等という
結果となった。
【００３２】耐酸化性についてみれば、Ｎｂ，Ｍｏ，Ｍ
ｇを含むＴｉＡｌは、酸化特性は改善できるが、ビッカ
−ス硬度（Ｈｖ）が３００以上となり、靭性を損なう。
本発明者等の従前の経験で、硬度上昇をもたらすこれら
の添加元素は、常温延性を損なう作用を有することが判
っており、たとえ酸化特性は改善できたとしても実用に
は供し得ない。
ｇを含むＴｉＡｌは、酸化特性は改善できるが、ビッカ
−ス硬度（Ｈｖ）が３００以上となり、靭性を損なう。
本発明者等の従前の経験で、硬度上昇をもたらすこれら
の添加元素は、常温延性を損なう作用を有することが判
っており、たとえ酸化特性は改善できたとしても実用に
は供し得ない。
【００３３】次に、ビッカ−ス硬度（Ｈｖ）が３００以
下で、酸化増量の比較的少ないＳｉ，Ｃｒについて、添
加量を大幅に変えた実験を行い、同時に硬度のみが一番
低いＹについても併せて実験を行ったが、Ｓｉだけが0.
03〜0.08（ｗｔ％）の範囲の添加で、８００℃，５０Ｈ
ｒの酸化試験後の増量が、図１に示すように、1.30〜1.
60（ｍｇ／ｃｍ2）の範囲となり、著しい耐酸化性向上
効果を示すことを見い出した。
下で、酸化増量の比較的少ないＳｉ，Ｃｒについて、添
加量を大幅に変えた実験を行い、同時に硬度のみが一番
低いＹについても併せて実験を行ったが、Ｓｉだけが0.
03〜0.08（ｗｔ％）の範囲の添加で、８００℃，５０Ｈ
ｒの酸化試験後の増量が、図１に示すように、1.30〜1.
60（ｍｇ／ｃｍ2）の範囲となり、著しい耐酸化性向上
効果を示すことを見い出した。
【００３４】酸化試験後の試料断面のＸ線マイクロアナ
ライザ−による観察では、0.03〜0.08（ｗｔ％）のＳｉ
を添加した場合には、図５に示した様なＦｅの濃縮層は
認められなかった。
ライザ−による観察では、0.03〜0.08（ｗｔ％）のＳｉ
を添加した場合には、図５に示した様なＦｅの濃縮層は
認められなかった。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る、Ｆ
ｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイドは、次のよ
うな優れた効果を有している。
ｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイドは、次のよ
うな優れた効果を有している。
【００３６】（１）Ｓｉを添加することで、Ｆｅ，Ｖを
含む優れた鋳造性を有するチタンアルミナイドの特性を
損なうこと無く、酸化スケ−ルの剥離を阻止し、高温で
の耐酸化性を改善できる。
含む優れた鋳造性を有するチタンアルミナイドの特性を
損なうこと無く、酸化スケ−ルの剥離を阻止し、高温で
の耐酸化性を改善できる。
【００３７】（２）Ｓｉ添加による改善方法は、Ｓｉを
Ｓｉ単体もしくはＦｅ−Ｓｉなどの形で、0.03〜0.08
（ｗｔ％）添加するものであり、耐酸化コ−ティングな
どの表面処理法に比べてコストの点で有利である。
Ｓｉ単体もしくはＦｅ−Ｓｉなどの形で、0.03〜0.08
（ｗｔ％）添加するものであり、耐酸化コ−ティングな
どの表面処理法に比べてコストの点で有利である。
【００３８】（３）Ｓｉ添加量が0.03〜0.08（ｗｔ％）
の範囲内であれば、鋳造割れを惹起させたり、靭性を損
なうなどの悪い副作用がない。
の範囲内であれば、鋳造割れを惹起させたり、靭性を損
なうなどの悪い副作用がない。
【図１】図１は、本発明におけるＦｅ，Ｖを含む精密鋳
造用チタンアルミナイドの、Ｓｉ添加量と酸化増量の相
関図である。
造用チタンアルミナイドの、Ｓｉ添加量と酸化増量の相
関図である。
【図２】図２は、各種チタンアルミナイドの、高温酸化
による重量増加の関係を示す図である。
による重量増加の関係を示す図である。
【図３】図３は、各種チタンアルミナイドの、繰り返し
酸化における重量変化を示す図である。
酸化における重量変化を示す図である。
【図４】図４は、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアル
ミナイドの、酸化挙動に及ぼすＶの影響を示す図であ
る。
ミナイドの、酸化挙動に及ぼすＶの影響を示す図であ
る。
【図５】図５は、Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアル
ミナイドの、酸化試験後の試料断面の模式図である。
ミナイドの、酸化試験後の試料断面の模式図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量百分率でＡｌ：31〜34 ％，Ｆｅ：
1.5 〜2.5 ％，Ｖ：1.5 〜2.0 ％，Ｂ：0.07〜0.30
％，Ｓｉ：0.03〜0.08 ％を含有し、残部がＴｉ及び不
可避不純物から成ることを特徴とする、Ｆｅ，Ｖを含む
精密鋳造用チタンアルミナイド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103195A JP3743019B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12103195A JP3743019B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08311585A true JPH08311585A (ja) | 1996-11-26 |
| JP3743019B2 JP3743019B2 (ja) | 2006-02-08 |
Family
ID=14801112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12103195A Expired - Lifetime JP3743019B2 (ja) | 1995-05-19 | 1995-05-19 | Ｆｅ，Ｖを含む精密鋳造用チタンアルミナイド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3743019B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926252A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting and method of casting titanium aluminide |
| EP0952234A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-10-27 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting |
| JP2003041336A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタンアルミナイド鋳造品及びその結晶粒微細化方法 |
| JP2012097358A (ja) * | 2011-12-15 | 2012-05-24 | Ihi Corp | チタンアルミナイド鋳造品及びその結晶粒微細化方法 |
-
1995
- 1995-05-19 JP JP12103195A patent/JP3743019B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0926252A1 (en) * | 1997-12-26 | 1999-06-30 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting and method of casting titanium aluminide |
| US6165414A (en) * | 1997-12-26 | 2000-12-26 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting and method of casting using titanium aluminide |
| EP0952234A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-10-27 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting |
| US6174495B1 (en) | 1998-03-25 | 2001-01-16 | Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., Ltd. | Titanium aluminide for precision casting |
| JP2003041336A (ja) * | 2001-07-31 | 2003-02-13 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | チタンアルミナイド鋳造品及びその結晶粒微細化方法 |
| JP2012097358A (ja) * | 2011-12-15 | 2012-05-24 | Ihi Corp | チタンアルミナイド鋳造品及びその結晶粒微細化方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3743019B2 (ja) | 2006-02-08 |
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