JPH093575A - シームレスＴｉ合金管およびその製造方法 - Google Patents
シームレスＴｉ合金管およびその製造方法Info
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- JPH093575A JPH093575A JP15075895A JP15075895A JPH093575A JP H093575 A JPH093575 A JP H093575A JP 15075895 A JP15075895 A JP 15075895A JP 15075895 A JP15075895 A JP 15075895A JP H093575 A JPH093575 A JP H093575A
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- Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 表面品質が良好であり、金型の損耗が小さい
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管およびその
製造方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、さらに場合によっては、Ａ
ｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，
Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以
下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％
以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：
１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のう
ちの１種または２種以上を合計で３０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、押出し成形
されて継ぎ目なしの管状に形成されている構造のシーム
レスＴｉ合金管。
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管およびその
製造方法を提供する。 【構成】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：
０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０
１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種また
は２種を合計で１０％以下、さらに場合によっては、Ａ
ｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，
Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以
下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％
以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：
１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のう
ちの１種または２種以上を合計で３０％以下、を含有
し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、押出し成形
されて継ぎ目なしの管状に形成されている構造のシーム
レスＴｉ合金管。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空・宇宙，化学，石
油掘削等の産業分野で利用されるシームレスＴｉ合金管
およびその製造方法に関するものである。
油掘削等の産業分野で利用されるシームレスＴｉ合金管
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｔｉ合金は、重量あたりの強度
（すなわち、比強度）の高さおよび優れた耐食性等の特
長を有することにより、航空・宇宙，化学，石油掘削等
々の産業分野で広く利用されている。
（すなわち、比強度）の高さおよび優れた耐食性等の特
長を有することにより、航空・宇宙，化学，石油掘削等
々の産業分野で広く利用されている。
【０００３】そして、これらの産業分野においてＴｉ合
金のもつ優れた特性をさらに発揮・活用させるために
は、Ｔｉ合金管の製造が不可欠であるが、従来技術とし
ては、Ｔｉ合金を薄板状に成形してＵ−Ｏ曲げした合わ
せ目を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法によ
り直接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されているだ
けであった。
金のもつ優れた特性をさらに発揮・活用させるために
は、Ｔｉ合金管の製造が不可欠であるが、従来技術とし
ては、Ｔｉ合金を薄板状に成形してＵ−Ｏ曲げした合わ
せ目を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法によ
り直接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されているだ
けであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉ合
金の板材をＵ−Ｏ曲げした合わせ目を接合する溶接管の
場合には、Ｔｉ合金の板材の成形加工に限界があり、厚
肉管の製造が困難であるという課題があった。
金の板材をＵ−Ｏ曲げした合わせ目を接合する溶接管の
場合には、Ｔｉ合金の板材の成形加工に限界があり、厚
肉管の製造が困難であるという課題があった。
【０００５】また、機械加工法により成形したＴｉ合金
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記したような従来の課題に
かんがみてなされたものであって、表面品質が良好であ
り、金型の損耗が小さいと共に、扁平試験特性にも優れ
ており、とくに、大型構造物に適用可能な大型かつ厚肉
のＴｉ合金管およびその製造方法を提供することを目的
としている。
かんがみてなされたものであって、表面品質が良好であ
り、金型の損耗が小さいと共に、扁平試験特性にも優れ
ており、とくに、大型構造物に適用可能な大型かつ厚肉
のＴｉ合金管およびその製造方法を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるシームレ
スＴｉ合金管は、請求項１に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成され
ている構成としたことを特徴としている。
スＴｉ合金管は、請求項１に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成され
ている構成としたことを特徴としている。
【０００８】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
シームレスＴｉ合金管は、請求項２に記載しているよう
に、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１
〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または
２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０
％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を
合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以
下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０
％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：
１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎ
ｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以
下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合
計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる
組成を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成
されている構成としたことを特徴としている。
シームレスＴｉ合金管は、請求項２に記載しているよう
に、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１
〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または
２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０
％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を
合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以
下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０
％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：
１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎ
ｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以
下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合
計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる
組成を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成
されている構成としたことを特徴としている。
【０００９】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることが場合
によっては望ましい。
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることが場合
によっては望ましい。
【００１０】また、本発明に係わるシームレスＴｉ合金
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形する構成と
したことを特徴としている。
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形する構成と
したことを特徴としている。
【００１１】さらにまた、同じ目的を達成する本発明に
係わるシームレスＴｉ合金管の製造方法は、請求項５に
記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０
％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％
のうちの１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以
下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％
以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１
０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して管
状に成形する構成としたことを特徴としている。
係わるシームレスＴｉ合金管の製造方法は、請求項５に
記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０
％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％
のうちの１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以
下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％
以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１
０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して管
状に成形する構成としたことを特徴としている。
【００１２】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようにしたり、請求項７に記載しているように、
温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工するよう
にしたりすることが場合によっては望ましい。
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようにしたり、請求項７に記載しているように、
温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工するよう
にしたりすることが場合によっては望ましい。
【００１３】
【発明の作用】本発明に係わるシームレスＴｉ合金管お
よびその製造方法は、上述した構成を有するものである
が、Ｔｉ合金を熱間押出し加工によりシームレス管とす
る場合には、加工温度をβ領域とすると変形抵抗が減少
して加工が容易なものとなるものの、結晶粒が粗大化し
て加工材であるＴｉ合金素材の靭延性が低下する。
よびその製造方法は、上述した構成を有するものである
が、Ｔｉ合金を熱間押出し加工によりシームレス管とす
る場合には、加工温度をβ領域とすると変形抵抗が減少
して加工が容易なものとなるものの、結晶粒が粗大化し
て加工材であるＴｉ合金素材の靭延性が低下する。
【００１４】一方、Ｔｉ合金中にＲＥＭを添加すること
によって、Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在
物は粒状となって細かく分散するので、結晶粒成長の核
が広く分散することになるため、α−β遷移温度以上の
高温域における結晶粒の粗大化を抑制する作用があるこ
とから、Ｔｉ合金管を熱間押出し加工する場合の結晶粒
粗大化防止に著しく有効に作用することとなるので、こ
のようなＳおよびＴｉ合金は容易に押出し加工されるこ
ととなって特性の優れたシームレスＴｉ合金管が製造さ
れることを確かめた。
によって、Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在
物は粒状となって細かく分散するので、結晶粒成長の核
が広く分散することになるため、α−β遷移温度以上の
高温域における結晶粒の粗大化を抑制する作用があるこ
とから、Ｔｉ合金管を熱間押出し加工する場合の結晶粒
粗大化防止に著しく有効に作用することとなるので、こ
のようなＳおよびＴｉ合金は容易に押出し加工されるこ
ととなって特性の優れたシームレスＴｉ合金管が製造さ
れることを確かめた。
【００１５】また、細かくかつ均一に分散した上記硫化
物ないし介在物は、熱間押出し加工の際におけるＴｉ合
金の酸化防止に有効に作用すると共に、潤滑のために用
いられるガラス系材料との親和性が良好であることか
ら、熱間での押出し加工中に潤滑剤が剥離するのを抑制
する作用があるので、Ｔｉ合金管の表面肌を良好なもの
にすると共に金型の摩耗ないし損傷を低減する作用が大
きいものとなる。
物ないし介在物は、熱間押出し加工の際におけるＴｉ合
金の酸化防止に有効に作用すると共に、潤滑のために用
いられるガラス系材料との親和性が良好であることか
ら、熱間での押出し加工中に潤滑剤が剥離するのを抑制
する作用があるので、Ｔｉ合金管の表面肌を良好なもの
にすると共に金型の摩耗ないし損傷を低減する作用が大
きいものとなる。
【００１６】そして、これらの作用・効果は、ＲＥＭの
ほかＣａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおい
ても同様に認められる。
ほかＣａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおい
ても同様に認められる。
【００１７】そこで、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の
化学成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共に
さらに詳細に説明する。
金管およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の
化学成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共に
さらに詳細に説明する。
【００１８】Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させて押出し加工
性を低下させるので、それぞれ上限を１０％に限定し、
２種以上含有させる場合も合計量の上限を１０％に限定
した。
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させて押出し加工
性を低下させるので、それぞれ上限を１０％に限定し、
２種以上含有させる場合も合計量の上限を１０％に限定
した。
【００１９】ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金を熱間で押出し加工してＴｉ合金管と
する際の結晶粒粗大化を抑制する作用がある。そして、
この作用は、いずれも０．０１％以上の含有により得ら
れるが、過剰に含有させると強度および耐食性が低下す
るので、上限を１０％とした。
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金を熱間で押出し加工してＴｉ合金管と
する際の結晶粒粗大化を抑制する作用がある。そして、
この作用は、いずれも０．０１％以上の含有により得ら
れるが、過剰に含有させると強度および耐食性が低下す
るので、上限を１０％とした。
【００２０】また、Ｃａも、ＲＥＭと同様に、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とし、合計量においても上限を１０％
に規制した。
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とし、合計量においても上限を１０％
に規制した。
【００２１】Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金の強度を向上させ
るのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，Ｓ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂは
Ｔｉと結合して化合物を形成することにより強度を向上
させるが、限度を超えて含有させるとＴｉの塑性変形能
を害することによって押出し加工性や靭性（偏平性）を
低下させることとなるので、上記各元素の上限値とし
た。
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金の強度を向上させ
るのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，Ｓ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂは
Ｔｉと結合して化合物を形成することにより強度を向上
させるが、限度を超えて含有させるとＴｉの塑性変形能
を害することによって押出し加工性や靭性（偏平性）を
低下させることとなるので、上記各元素の上限値とし
た。
【００２２】また、Ｚｒ，Ｍｏ，ＶはＴｉ合金の結晶粒
を抑制し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
を抑制し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
【００２３】さらに、Ｏは上記したようにＴｉ合金の強
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
【００２４】そして、これらＡｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させたり偏平試験による亀裂が
発生しやすくなったりすることとなるので、これらの合
計量は３０％以下に制限した。
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させたり偏平試験による亀裂が
発生しやすくなったりすることとなるので、これらの合
計量は３０％以下に制限した。
【００２５】管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／
Ｄ）：０．０１以上０．４０以下 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が小さく
なればなるほど、必要とされる押出し力が増加して設備
が大型化することにより設備費用が嵩むこととなるの
で、その下限を０．０１とした。また、ｔ／Ｄの大きな
Ｔｉ合金管は機械加工法によっても製造が可能であると
共に、ｔ／Ｄの過大なＴｉ合金管は工業的にあまり意味
がないので、その上限を０．４０とした。
Ｄ）：０．０１以上０．４０以下 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が小さく
なればなるほど、必要とされる押出し力が増加して設備
が大型化することにより設備費用が嵩むこととなるの
で、その下限を０．０１とした。また、ｔ／Ｄの大きな
Ｔｉ合金管は機械加工法によっても製造が可能であると
共に、ｔ／Ｄの過大なＴｉ合金管は工業的にあまり意味
がないので、その上限を０．４０とした。
【００２６】押出し加工温度：９００℃以上１１５０℃
以下 Ｔｉ合金素材に対する押出し加工温度が低い場合は、Ｔ
ｉ合金素材の変形抵抗が大きく、潤滑剤を使用するとは
いえ金型との摩擦が大きくなり、金型の損耗や押出し加
工材の表面品質を劣化させることとなるので、加工温度
の下限を９００℃とした。また、押出し加工温度が高い
場合は、各種元素を添加することにより結晶粒の粗大化
を抑制しているものの、結晶粒の粗大化による悪影響が
大きくなるので、加工温度の上限を１１５０℃とした。
以下 Ｔｉ合金素材に対する押出し加工温度が低い場合は、Ｔ
ｉ合金素材の変形抵抗が大きく、潤滑剤を使用するとは
いえ金型との摩擦が大きくなり、金型の損耗や押出し加
工材の表面品質を劣化させることとなるので、加工温度
の下限を９００℃とした。また、押出し加工温度が高い
場合は、各種元素を添加することにより結晶粒の粗大化
を抑制しているものの、結晶粒の粗大化による悪影響が
大きくなるので、加工温度の上限を１１５０℃とした。
【００２７】
【実施例】実施例１〜９ 表に示すＮｏ．１〜９の組成を有する各種Ｔｉ合金塊
（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布した
のち、外径６０ｍｍのマンドレルを用いて温度１０００
℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々のシ
ームレスＴｉ合金管を製造した。
（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布した
のち、外径６０ｍｍのマンドレルを用いて温度１０００
℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々のシ
ームレスＴｉ合金管を製造した。
【００２８】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１〜９の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１〜９の欄に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．３〜８では製造能率が良く、偏平試験で亀裂が発
生していなかったのに対して、ＳおよびＲＥＭ含有量の
少ない比較例Ｎｏ．１およびＲＥＭ，Ｃａを含まない比
較例Ｎｏ．２ではあまり良くない結果となっていた。ま
た、Ｓ含有量およびＲＥＭ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．９においても変形能が低下して偏平試験で亀裂が発
生していた。
Ｎｏ．３〜８では製造能率が良く、偏平試験で亀裂が発
生していなかったのに対して、ＳおよびＲＥＭ含有量の
少ない比較例Ｎｏ．１およびＲＥＭ，Ｃａを含まない比
較例Ｎｏ．２ではあまり良くない結果となっていた。ま
た、Ｓ含有量およびＲＥＭ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．９においても変形能が低下して偏平試験で亀裂が発
生していた。
【００３２】実施例１０〜２１ 表に示すＮｏ．１０〜２１の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径５０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径５０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
【００３３】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１０〜２１の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１０〜２１の欄に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．１３〜２０では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ含有
量およびＲＥＭ，Ｃａ含有量の少ない比較例Ｎｏ．１
１，１２，１３では偏平試験により亀裂が発生してお
り、反対に、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．２０およびＣａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．２１においても偏平試験により亀裂が発生してい
た。
Ｎｏ．１３〜２０では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ含有
量およびＲＥＭ，Ｃａ含有量の少ない比較例Ｎｏ．１
１，１２，１３では偏平試験により亀裂が発生してお
り、反対に、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．２０およびＣａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．２１においても偏平試験により亀裂が発生してい
た。
【００３７】実施例２２〜３８ 表に示すＮｏ．２２〜３８の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径４０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径４０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
【００３８】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．２２〜３８の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．２２〜３８の欄に示す。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．２２〜３１では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ａｌ＋Ｖ含有量が多
すぎる比較例Ｎｏ．３２、Ｖ＋Ｓｎ含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．３３、Ｃｏ＋Ｔａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．３４、Ｃｕ＋Ｍｎ含有量が多すぎる比較例Ｎｏ．３
５、Ｈｆ＋ＷおよびＳｉ含有量が多すぎるＮｏ．３６、
Ｎｂ＋Ｚｒ含有量が多すぎるＮｏ．３７、Ｍｏ含有量が
多すぎる比較例Ｎｏ．３８では、いずれも偏平試験で亀
裂が発生していた。
Ｎｏ．２２〜３１では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ａｌ＋Ｖ含有量が多
すぎる比較例Ｎｏ．３２、Ｖ＋Ｓｎ含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．３３、Ｃｏ＋Ｔａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．３４、Ｃｕ＋Ｍｎ含有量が多すぎる比較例Ｎｏ．３
５、Ｈｆ＋ＷおよびＳｉ含有量が多すぎるＮｏ．３６、
Ｎｂ＋Ｚｒ含有量が多すぎるＮｏ．３７、Ｍｏ含有量が
多すぎる比較例Ｎｏ．３８では、いずれも偏平試験で亀
裂が発生していた。
【００４３】実施例３９〜４７ 表に示すＮｏ．３９〜４７の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、種々の外径を有するマンドレルを用いて温度８
８０〜１２５０℃で熱間押出し加工を実施することによ
って、各々のシームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、種々の外径を有するマンドレルを用いて温度８
８０〜１２５０℃で熱間押出し加工を実施することによ
って、各々のシームレスＴｉ合金管を製造した。
【００４４】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．３９〜４７の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．３９〜４７の欄に示す。
【００４５】
【表８】
【００４６】
【表９】
【００４７】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．４１〜４５では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、押出し温度が低い比
較例Ｎｏ．３９では変形抵抗が大きいため製造性があま
り良くなく、ｔ／Ｄが大きい比較例Ｎｏ．４０において
も製造性があまり良くなく、押出し温度が１２００℃以
上である比較例Ｎｏ．４６，４７では結晶粒の粗大化傾
向が見られて偏平試験で微小亀裂ないしは亀裂が発生し
ていた。
Ｎｏ．４１〜４５では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、押出し温度が低い比
較例Ｎｏ．３９では変形抵抗が大きいため製造性があま
り良くなく、ｔ／Ｄが大きい比較例Ｎｏ．４０において
も製造性があまり良くなく、押出し温度が１２００℃以
上である比較例Ｎｏ．４６，４７では結晶粒の粗大化傾
向が見られて偏平試験で微小亀裂ないしは亀裂が発生し
ていた。
【００４８】
【発明の効果】本発明に係わるシームレスＴｉ合金管
は、請求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、
押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてなるも
のであるから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小
さいと共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大
型構造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
は、請求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、
押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてなるも
のであるから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小
さいと共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大
型構造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
【００４９】また、同じく本発明に係わるシームレスＴ
ｉ合金管は、請求項２に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１
５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔ
ａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以
下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０
％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：
０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で３０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有
し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてな
るものであるから、請求項１に記載のシームレスＴｉ合
金管の強度をさらに向上させることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
ｉ合金管は、請求項２に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１
５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔ
ａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以
下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０
％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：
０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で３０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有
し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてな
るものであるから、請求項１に記載のシームレスＴｉ合
金管の強度をさらに向上させることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
【００５０】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることによっ
て、必要とされる押出し力を過大なものとすることな
く、大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管を
提供することが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることによっ
て、必要とされる押出し力を過大なものとすることな
く、大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管を
提供することが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
【００５１】また、本発明に係わるシームレスＴｉ合金
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小さい
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小さい
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【００５２】また、請求項５に記載しているように、重
量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、請求項４で製造されるシームレスＴｉ合金管
に比べて強度がより一層向上したシームレスＴｉ合金管
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、請求項４で製造されるシームレスＴｉ合金管
に比べて強度がより一層向上したシームレスＴｉ合金管
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
【００５３】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようになすことによって、必要とされる押出し力
を過大なものとすることなく、大型構造物に適用可能な
大型・厚肉Ｔｉ合金管を製造することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようになすことによって、必要とされる押出し力
を過大なものとすることなく、大型構造物に適用可能な
大型・厚肉Ｔｉ合金管を製造することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
【００５４】そしてさらに、請求項７に記載しているよ
うに、温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工す
るようになすことによって、Ｔｉ合金素材の熱間押出し
加工の際における変形抵抗を小さなものにできると共に
結晶粒の粗大化を防止してシームレスＴｉ合金管を製造
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
うに、温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工す
るようになすことによって、Ｔｉ合金素材の熱間押出し
加工の際における変形抵抗を小さなものにできると共に
結晶粒の粗大化を防止してシームレスＴｉ合金管を製造
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 シームレスＴｉ合金管およびその製造
方法
方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、航空・宇宙，化学，石
油掘削等の産業分野で利用されるシームレスＴｉ合金管
およびその製造方法に関するものである。
油掘削等の産業分野で利用されるシームレスＴｉ合金管
およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、Ｔｉ合金は、重量あたりの強度
（すなわち、比強度）の高さおよび優れた耐食性等の特
長を有することにより、航空・宇宙，化学，石油掘削等
々の産業分野で広く利用されている。
（すなわち、比強度）の高さおよび優れた耐食性等の特
長を有することにより、航空・宇宙，化学，石油掘削等
々の産業分野で広く利用されている。
【０００３】そして、これらの産業分野においてＴｉ合
金のもつ優れた特性をさらに発揮・活用させるために
は、Ｔｉ合金管の製造が不可欠であるが、従来技術とし
ては、Ｔｉ合金を薄板状に成形してＵ−Ｏ曲げした合わ
せ目を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法によ
り直接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されているだ
けであった。
金のもつ優れた特性をさらに発揮・活用させるために
は、Ｔｉ合金管の製造が不可欠であるが、従来技術とし
ては、Ｔｉ合金を薄板状に成形してＵ−Ｏ曲げした合わ
せ目を接合する方法や、Ｔｉ合金塊から機械加工法によ
り直接Ｔｉ合金管を製造する方法が実用化されているだ
けであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｔｉ合
金の板材をＵ−Ｏ曲げした合わせ目を接合する溶接管の
場合には、Ｔｉ合金の板材の成形加工に限界があり、厚
肉管の製造が困難であるという課題があった。
金の板材をＵ−Ｏ曲げした合わせ目を接合する溶接管の
場合には、Ｔｉ合金の板材の成形加工に限界があり、厚
肉管の製造が困難であるという課題があった。
【０００５】また、機械加工法により成形したＴｉ合金
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
管の場合には、寸法・形状の自由度は大きいものの、材
料歩留りおよび製造能率が著しく低く、コスト高になる
等の課題があった。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記したような従来の課題に
かんがみてなされたものであって、表面品質が良好であ
り、金型の損耗が小さいと共に、扁平試験特性にも優れ
ており、とくに、大型構造物に適用可能な大型かつ厚肉
のＴｉ合金管およびその製造方法を提供することを目的
としている。
かんがみてなされたものであって、表面品質が良好であ
り、金型の損耗が小さいと共に、扁平試験特性にも優れ
ており、とくに、大型構造物に適用可能な大型かつ厚肉
のＴｉ合金管およびその製造方法を提供することを目的
としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるシームレ
スＴｉ合金管は、請求項１に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成され
ている構成としたことを特徴としている。
スＴｉ合金管は、請求項１に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成され
ている構成としたことを特徴としている。
【０００８】また、同じ目的を達成する本発明に係わる
シームレスＴｉ合金管は、請求項２に記載しているよう
に、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１
〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または
２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０
％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を
合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以
下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０
％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：
１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎ
ｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以
下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合
計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる
組成を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成
されている構成としたことを特徴としている。
シームレスＴｉ合金管は、請求項２に記載しているよう
に、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１
〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または
２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０
％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を
合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以
下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０
％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：
１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎ
ｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以
下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合
計で３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる
組成を有し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成
されている構成としたことを特徴としている。
【０００９】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることが場合
によっては望ましい。
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることが場合
によっては望ましい。
【００１０】また、本発明に係わるシームレスＴｉ合金
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形する構成と
したことを特徴としている。
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形する構成と
したことを特徴としている。
【００１１】さらにまた、同じ目的を達成する本発明に
係わるシームレスＴｉ合金管の製造方法は、請求項５に
記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０
％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％
のうちの１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以
下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％
以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１
０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して管
状に成形する構成としたことを特徴としている。
係わるシームレスＴｉ合金管の製造方法は、請求項５に
記載しているように、重量％で、Ｓ：０．０１〜１０
％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％
のうちの１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥ
Ｍ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以
下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％
以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１
０％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して管
状に成形する構成としたことを特徴としている。
【００１２】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようにしたり、請求項７に記載しているように、
温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工するよう
にしたりすることが場合によっては望ましい。
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようにしたり、請求項７に記載しているように、
温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工するよう
にしたりすることが場合によっては望ましい。
【００１３】
【発明の作用】本発明に係わるシームレスＴｉ合金管お
よびその製造方法は、上述した構成を有するものである
が、Ｔｉ合金を熱間押出し加工によりシームレス管とす
る場合には、加工温度をβ領域とすると変形抵抗が減少
して加工が容易なものとなるものの、結晶粒が粗大化し
て加工材であるＴｉ合金素材の靭延性が低下する。
よびその製造方法は、上述した構成を有するものである
が、Ｔｉ合金を熱間押出し加工によりシームレス管とす
る場合には、加工温度をβ領域とすると変形抵抗が減少
して加工が容易なものとなるものの、結晶粒が粗大化し
て加工材であるＴｉ合金素材の靭延性が低下する。
【００１４】一方、Ｔｉ合金中にＲＥＭを添加すること
によって、Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在
物は粒状となって細かく分散するので、結晶粒成長の核
が広く分散することになるため、α−β遷移温度以上の
高温域における結晶粒の粗大化を抑制する作用があるこ
とから、Ｔｉ合金管を熱間押出し加工する場合の結晶粒
粗大化防止に著しく有効に作用することとなるので、こ
のようなＳおよびＴｉ合金は容易に押出し加工されるこ
ととなって特性の優れたシームレスＴｉ合金管が製造さ
れることを確かめた。
によって、Ｓを含有するＴｉ合金中の硫化物ないし介在
物は粒状となって細かく分散するので、結晶粒成長の核
が広く分散することになるため、α−β遷移温度以上の
高温域における結晶粒の粗大化を抑制する作用があるこ
とから、Ｔｉ合金管を熱間押出し加工する場合の結晶粒
粗大化防止に著しく有効に作用することとなるので、こ
のようなＳおよびＴｉ合金は容易に押出し加工されるこ
ととなって特性の優れたシームレスＴｉ合金管が製造さ
れることを確かめた。
【００１５】また、細かくかつ均一に分散した上記硫化
物ないし介在物は、熱間押出し加工の際におけるＴｉ合
金の酸化防止に有効に作用すると共に、潤滑のために用
いられるガラス系材料との親和性が良好であることか
ら、熱間での押出し加工中に潤滑剤が剥離するのを抑制
する作用があるので、Ｔｉ合金管の表面肌を良好なもの
にすると共に金型の摩耗ないし損傷を低減する作用が大
きいものとなる。
物ないし介在物は、熱間押出し加工の際におけるＴｉ合
金の酸化防止に有効に作用すると共に、潤滑のために用
いられるガラス系材料との親和性が良好であることか
ら、熱間での押出し加工中に潤滑剤が剥離するのを抑制
する作用があるので、Ｔｉ合金管の表面肌を良好なもの
にすると共に金型の摩耗ないし損傷を低減する作用が大
きいものとなる。
【００１６】そして、これらの作用・効果は、ＲＥＭの
ほかＣａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおい
ても同様に認められる。
ほかＣａにおいても、また、ＳのほかＳｅ，Ｔｅにおい
ても同様に認められる。
【００１７】そこで、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の
化学成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共に
さらに詳細に説明する。
金管およびその製造方法において適用されるＴｉ合金の
化学成分組成（重量％）の限定理由を各々の作用と共に
さらに詳細に説明する。
【００１８】Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させて押出し加工
性を低下させるので、それぞれ上限を１０％に限定し、
２種以上含有させる場合も合計量の上限を１０％に限定
した。
１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２
種以上を合計で１０％以下 Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅはいずれも０．０１％以上の含有量でＴ
ｉ合金中に介在物を形成し、α−β変態の際の結晶粒生
成の核となり、結晶粒の粗大化を防止するが、過剰に含
有すると高温での変態能を著しく劣化させて押出し加工
性を低下させるので、それぞれ上限を１０％に限定し、
２種以上含有させる場合も合計量の上限を１０％に限定
した。
【００１９】ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金を熱間で押出し加工してＴｉ合金管と
する際の結晶粒粗大化を抑制する作用がある。そして、
この作用は、いずれも０．０１％以上の含有により得ら
れるが、過剰に含有させると強度および耐食性が低下す
るので、上限を１０％とした。
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以下 本発明におけるＲＥＭは、Ｓｃ，Ｙおよびランタニド系
希土類金属（原子番号：５７〜７１）を指す。そして、
これらの希土類金属は、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅと結合して安定
な化合物を形成し、介在物を粒状化して分散させること
により、Ｔｉ合金を熱間で押出し加工してＴｉ合金管と
する際の結晶粒粗大化を抑制する作用がある。そして、
この作用は、いずれも０．０１％以上の含有により得ら
れるが、過剰に含有させると強度および耐食性が低下す
るので、上限を１０％とした。
【００２０】また、Ｃａも、ＲＥＭと同様に、Ｓ，Ｓ
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とし、合計量においても上限を１０％
に規制した。
ｅ，Ｔｅと結合して安定な化合物を形成し、介在物を粒
状化して分散させる作用があるので、Ｃａについても
０．０１％以上とした。しかし、過剰に含有させると、
ＲＥＭの場合と同様に、強度および耐食性が低下するの
で、上限を１０％とし、合計量においても上限を１０％
に規制した。
【００２１】Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金の強度を向上させ
るのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，Ｓ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂは
Ｔｉと結合して化合物を形成することにより強度を向上
させるが、限度を超えて含有させるとＴｉの塑性変形能
を害することによって押出し加工性や靭性（偏平性）を
低下させることとなるので、上記各元素の上限値とし
た。
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下 これらの元素は、いずれも、Ｔｉ合金の強度を向上させ
るのに有用な元素である。そして、このうち、Ａｌ，Ｓ
ｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂは
Ｔｉと結合して化合物を形成することにより強度を向上
させるが、限度を超えて含有させるとＴｉの塑性変形能
を害することによって押出し加工性や靭性（偏平性）を
低下させることとなるので、上記各元素の上限値とし
た。
【００２２】また、Ｚｒ，Ｍｏ，ＶはＴｉ合金の結晶粒
を抑制し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
を抑制し、適正な強度と塑性変形能を得るために添加さ
れるが、それぞれの成分を上限を超えて含有させるとβ
相が安定化するので、上記各元素の上限値とした。
【００２３】さらに、Ｏは上記したようにＴｉ合金の強
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
度を向上させるが、過剰であるとＴｉ合金を脆くするの
で１％以下にしている。
【００２４】そして、これらＡｌ，Ｖ，Ｓｎ，Ｃｏ，Ｃ
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させたり偏平試験による亀裂が
発生しやすくなったりすることとなるので、これらの合
計量は３０％以下に制限した。
ｕ，Ｔａ，Ｍｎ，Ｈｆ，Ｗ，Ｓｉ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｍｏ，
Ｏの合計量が多すぎるとＴｉ合金の塑性変形能を害する
こととなって靭性を低下させたり偏平試験による亀裂が
発生しやすくなったりすることとなるので、これらの合
計量は３０％以下に制限した。
【００２５】管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／
Ｄ）：０．０１以上０．４０以下 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が小さく
なればなるほど、必要とされる押出し力が増加して設備
が大型化することにより設備費用が嵩むこととなるの
で、その下限を０．０１とした。また、ｔ／Ｄの大きな
Ｔｉ合金管は機械加工法によっても製造が可能であると
共に、ｔ／Ｄの過大なＴｉ合金管は工業的にあまり意味
がないので、その上限を０．４０とした。
Ｄ）：０．０１以上０．４０以下 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が小さく
なればなるほど、必要とされる押出し力が増加して設備
が大型化することにより設備費用が嵩むこととなるの
で、その下限を０．０１とした。また、ｔ／Ｄの大きな
Ｔｉ合金管は機械加工法によっても製造が可能であると
共に、ｔ／Ｄの過大なＴｉ合金管は工業的にあまり意味
がないので、その上限を０．４０とした。
【００２６】押出し加工温度：９００℃以上１１５０℃
以下 Ｔｉ合金素材に対する押出し加工温度が低い場合は、Ｔ
ｉ合金素材の変形抵抗が大きく、潤滑剤を使用するとは
いえ金型との摩擦が大きくなり、金型の損耗や押出し加
工材の表面品質を劣化させることとなるので、加工温度
の下限を９００℃とした。また、押出し加工温度が高い
場合は、各種元素を添加することにより結晶粒の粗大化
を抑制しているものの、結晶粒の粗大化による悪影響が
大きくなるので、加工温度の上限を１１５０℃とした。
以下 Ｔｉ合金素材に対する押出し加工温度が低い場合は、Ｔ
ｉ合金素材の変形抵抗が大きく、潤滑剤を使用するとは
いえ金型との摩擦が大きくなり、金型の損耗や押出し加
工材の表面品質を劣化させることとなるので、加工温度
の下限を９００℃とした。また、押出し加工温度が高い
場合は、各種元素を添加することにより結晶粒の粗大化
を抑制しているものの、結晶粒の粗大化による悪影響が
大きくなるので、加工温度の上限を１１５０℃とした。
【００２７】
【実施例】実施例１〜９ 表に示すＮｏ．１〜９の組成を有する各種Ｔｉ合金塊
（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布した
のち、外径６０ｍｍのマンドレルを用いて温度１０００
℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々のシ
ームレスＴｉ合金管を製造した。
（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布した
のち、外径６０ｍｍのマンドレルを用いて温度１０００
℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々のシ
ームレスＴｉ合金管を製造した。
【００２８】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１〜９の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１〜９の欄に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【表２】
【００３１】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．３〜８では製造能率が良く、偏平試験で亀裂が発
生していなかったのに対して、ＳおよびＲＥＭ含有量の
少ない比較例Ｎｏ．１およびＲＥＭ，Ｃａを含まない比
較例Ｎｏ．２ではあまり良くない結果となっていた。ま
た、Ｓ含有量およびＲＥＭ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．９においても変形能が低下して偏平試験で亀裂が発
生していた。
Ｎｏ．３〜８では製造能率が良く、偏平試験で亀裂が発
生していなかったのに対して、ＳおよびＲＥＭ含有量の
少ない比較例Ｎｏ．１およびＲＥＭ，Ｃａを含まない比
較例Ｎｏ．２ではあまり良くない結果となっていた。ま
た、Ｓ含有量およびＲＥＭ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．９においても変形能が低下して偏平試験で亀裂が発
生していた。
【００３２】実施例１０〜２１ 表に示すＮｏ．１０〜２１の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径５０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径５０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
【００３３】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１０〜２１の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．１０〜２１の欄に示す。
【００３４】
【表３】
【００３５】
【表４】
【００３６】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．１３〜２０では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ含有
量およびＲＥＭ，Ｃａ含有量の少ない比較例Ｎｏ．１
１，１２，１３では偏平試験により亀裂が発生してお
り、反対に、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．２０およびＣａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．２１においても偏平試験により亀裂が発生してい
た。
Ｎｏ．１３〜２０では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅ含有
量およびＲＥＭ，Ｃａ含有量の少ない比較例Ｎｏ．１
１，１２，１３では偏平試験により亀裂が発生してお
り、反対に、Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅの合計含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．２０およびＣａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．２１においても偏平試験により亀裂が発生してい
た。
【００３７】実施例２２〜３８ 表に示すＮｏ．２２〜３８の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径４０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、外径４０ｍｍのマンドレルを用いて温度１００
０℃で熱間押出し加工を実施することによって、各々の
シームレスＴｉ合金管を製造した。
【００３８】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．２２〜３８の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．２２〜３８の欄に示す。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．２２〜３１では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ａｌ＋Ｖ含有量が多
すぎる比較例Ｎｏ．３２、Ｖ＋Ｓｎ含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．３３、Ｃｏ＋Ｔａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．３４、Ｃｕ＋Ｍｎ含有量が多すぎる比較例Ｎｏ．３
５、Ｈｆ＋ＷおよびＳｉ含有量が多すぎるＮｏ．３６、
Ｎｂ＋Ｚｒ含有量が多すぎるＮｏ．３７、Ｍｏ含有量が
多すぎる比較例Ｎｏ．３８では、いずれも偏平試験で亀
裂が発生していた。
Ｎｏ．２２〜３１では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、Ａｌ＋Ｖ含有量が多
すぎる比較例Ｎｏ．３２、Ｖ＋Ｓｎ含有量が多すぎる比
較例Ｎｏ．３３、Ｃｏ＋Ｔａ含有量が多すぎる比較例Ｎ
ｏ．３４、Ｃｕ＋Ｍｎ含有量が多すぎる比較例Ｎｏ．３
５、Ｈｆ＋ＷおよびＳｉ含有量が多すぎるＮｏ．３６、
Ｎｂ＋Ｚｒ含有量が多すぎるＮｏ．３７、Ｍｏ含有量が
多すぎる比較例Ｎｏ．３８では、いずれも偏平試験で亀
裂が発生していた。
【００４３】実施例３９〜４７ 表に示すＮｏ．３９〜４７の組成を有する各種Ｔｉ合金
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、種々の外径を有するマンドレルを用いて温度８
８０〜１２５０℃で熱間押出し加工を実施することによ
って、各々のシームレスＴｉ合金管を製造した。
塊（直径１００ｍｍ）の表面にガラス系潤滑剤を塗布し
たのち、種々の外径を有するマンドレルを用いて温度８
８０〜１２５０℃で熱間押出し加工を実施することによ
って、各々のシームレスＴｉ合金管を製造した。
【００４４】次いで、各シームレスＴｉ合金管について
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．３９〜４７の欄に示す。
偏平試験（ＪＩＳ）を実施すると共に製造能率により製
造性の評価を行った。そして、偏平試験を実施したシー
ムレスＴｉ合金管の内外表面について浸透探傷試験を実
施して、亀裂発生の有無を調査した。これらの結果を同
じく表のＮｏ．３９〜４７の欄に示す。
【００４５】
【表８】
【００４６】
【表９】
【００４７】表に示す結果より明らかなように、発明例
Ｎｏ．４１〜４５では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、押出し温度が低い比
較例Ｎｏ．３９では変形抵抗が大きいため製造性があま
り良くなく、ｔ／Ｄが大きい比較例Ｎｏ．４０において
も製造性があまり良くなく、押出し温度が１２００℃以
上である比較例Ｎｏ．４６，４７では結晶粒の粗大化傾
向が見られて偏平試験で微小亀裂ないしは亀裂が発生し
ていた。
Ｎｏ．４１〜４５では製造能率が良く、偏平試験で亀裂
が発生していなかったのに対して、押出し温度が低い比
較例Ｎｏ．３９では変形抵抗が大きいため製造性があま
り良くなく、ｔ／Ｄが大きい比較例Ｎｏ．４０において
も製造性があまり良くなく、押出し温度が１２００℃以
上である比較例Ｎｏ．４６，４７では結晶粒の粗大化傾
向が見られて偏平試験で微小亀裂ないしは亀裂が発生し
ていた。
【００４８】
【発明の効果】本発明に係わるシームレスＴｉ合金管
は、請求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、
押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてなるも
のであるから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小
さいと共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大
型構造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
は、請求項１に記載しているように、重量％で、Ｓ：
０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を合計で
１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０
１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０％以
下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有し、
押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてなるも
のであるから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小
さいと共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大
型構造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
【００４９】また、同じく本発明に係わるシームレスＴ
ｉ合金管は、請求項２に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１
５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔ
ａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以
下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０
％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：
０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で３０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有
し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてな
るものであるから、請求項１に記載のシームレスＴｉ合
金管の強度をさらに向上させることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
ｉ合金管は、請求項２に記載しているように、重量％
で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０％，
Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以上を
合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃａ：
０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で１０
％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１
５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔ
ａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０％以
下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：２０
％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：
０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で３０
％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成を有
し、押出し成形されて継ぎ目なしの管状に形成されてな
るものであるから、請求項１に記載のシームレスＴｉ合
金管の強度をさらに向上させることが可能であるという
著しく優れた効果がもたらされる。
【００５０】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることによっ
て、必要とされる押出し力を過大なものとすることな
く、大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管を
提供することが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
金管の実施態様においては、請求項３に記載しているよ
うに、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ／Ｄ）が
０．０１以上０．４０以下であるものとすることによっ
て、必要とされる押出し力を過大なものとすることな
く、大型構造物に適用可能な大型・厚肉のＴｉ合金管を
提供することが可能であるという著しく優れた効果がも
たらされる。
【００５１】また、本発明に係わるシームレスＴｉ合金
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小さい
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
管の製造方法は、請求項４に記載しているように、重量
％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、表面品質が良好であり、金型の損耗が小さい
と共に、偏平試験特性にも優れており、とくに、大型構
造物に適用可能な大型かつ厚肉のＴｉ合金管を提供する
ことが可能であるという著しく優れた効果がもたらされ
る。
【００５２】また、請求項５に記載しているように、重
量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、請求項４で製造されるシームレスＴｉ合金管
に比べて強度がより一層向上したシームレスＴｉ合金管
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓｅ：０．０１〜１０
％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種以
上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：０．０１〜１０％，Ｃ
ａ：０．０１〜１０％のうちの１種または２種を合計で
１０％以下、Ａｌ：１０％以下，Ｖ：２５％以下，Ｓ
ｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以下，Ｃｕ：１０％以
下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０％以下，Ｈｆ：１０
％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：０．５％以下，Ｎｂ：
２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，Ｍｏ：１５％以下，
Ｏ：０．１％以下のうちの１種または２種以上を合計で
３０％以下、を含有し、残部実質的にＴｉよりなる組成
のＴｉ合金素材を押出し加工して管状に成形するように
したから、請求項４で製造されるシームレスＴｉ合金管
に比べて強度がより一層向上したシームレスＴｉ合金管
を製造することが可能であるという著しく優れた効果が
もたらされる。
【００５３】そして、本発明に係わるシームレスＴｉ合
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようになすことによって、必要とされる押出し力
を過大なものとすることなく、大型構造物に適用可能な
大型・厚肉Ｔｉ合金管を製造することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
金管の製造方法の実施態様においては、請求項６に記載
しているように、管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比
（ｔ／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下にして押出し加
工するようになすことによって、必要とされる押出し力
を過大なものとすることなく、大型構造物に適用可能な
大型・厚肉Ｔｉ合金管を製造することが可能であるとい
う著しく優れた効果がもたらされる。
【００５４】そしてさらに、請求項７に記載しているよ
うに、温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工す
るようになすことによって、Ｔｉ合金素材の熱間押出し
加工の際における変形抵抗を小さなものにできると共に
結晶粒の粗大化を防止してシームレスＴｉ合金管を製造
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
うに、温度９００℃以上１１５０℃以下で押出し加工す
るようになすことによって、Ｔｉ合金素材の熱間押出し
加工の際における変形抵抗を小さなものにできると共に
結晶粒の粗大化を防止してシームレスＴｉ合金管を製造
することが可能であるという著しく優れた効果がもたら
される。
Claims (7)
- 【請求項１】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、を含有し、残部実質
的にＴｉよりなる組成を有し、押出し成形されて継ぎ目
なしの管状に形成されていることを特徴とするシームレ
スＴｉ合金管。 - 【請求項２】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，
Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以
下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０
％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成を有し、押出し成形されて継ぎ目な
しの管状に形成されていることを特徴とするシームレス
Ｔｉ合金管。 - 【請求項３】 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）が０．０１以上０．４０以下である請求項１また
は２に記載のシームレスＴｉ合金管。 - 【請求項４】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、を含有し、残部実質
的にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して
管状に成形することを特徴とするシームレスＴｉ合金管
の製造方法。 - 【請求項５】 重量％で、Ｓ：０．０１〜１０％，Ｓ
ｅ：０．０１〜１０％，Ｔｅ：０．０１〜１０％のうち
の１種または２種以上を合計で１０％以下、ＲＥＭ：
０．０１〜１０％，Ｃａ：０．０１〜１０％のうちの１
種または２種を合計で１０％以下、Ａｌ：１０％以下，
Ｖ：２５％以下，Ｓｎ：１５％以下，Ｃｏ：１０％以
下，Ｃｕ：１０％以下，Ｔａ：１５％以下，Ｍｎ：１０
％以下，Ｈｆ：１０％以下，Ｗ：１０％以下，Ｓｉ：
０．５％以下，Ｎｂ：２０％以下，Ｚｒ：１０％以下，
Ｍｏ：１５％以下，Ｏ：０．１％以下のうちの１種また
は２種以上を合計で３０％以下、を含有し、残部実質的
にＴｉよりなる組成のＴｉ合金素材を押出し加工して管
状に成形することを特徴とするシームレスＴｉ合金管の
製造方法。 - 【請求項６】 管の肉厚（ｔ）と外径（Ｄ）との比（ｔ
／Ｄ）を０．０１以上０．４０以下にして押出し加工す
る請求項４または５に記載のシームレスＴｉ合金管の製
造方法。 - 【請求項７】 温度９００℃以上１１５０℃以下で押出
し加工する請求項４ないし６のいずれかに記載のシーム
レスＴｉ合金管の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15075895A JPH093575A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | シームレスＴｉ合金管およびその製造方法 |
| EP96108929A EP0748876B1 (en) | 1995-06-16 | 1996-06-04 | Titanium alloy, member made of the titanium alloy and method for producing the titanium alloy member |
| DE69630336T DE69630336T2 (de) | 1995-06-16 | 1996-06-04 | Titanlegierung, Werkstück aus Titanlegierung sowie Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus Titanlegierung |
| US08/659,720 US6007923A (en) | 1995-06-16 | 1996-06-06 | Titanium alloy, member made of the titanium alloy and method for producing the titanium alloy member |
| NO962434A NO962434L (no) | 1995-06-16 | 1996-06-10 | Titanlegering, titanlegeringsgjenstand og fremgangsmåte for fremstilling av denne |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15075895A JPH093575A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | シームレスＴｉ合金管およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH093575A true JPH093575A (ja) | 1997-01-07 |
Family
ID=15503779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15075895A Pending JPH093575A (ja) | 1995-06-16 | 1995-06-16 | シームレスＴｉ合金管およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH093575A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115652138A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-31 | 陕西天成航空材料有限公司 | 一种航空发动机转子用超细晶钛合金棒材的制备方法 |
| CN119972849A (zh) * | 2025-01-06 | 2025-05-13 | 攀钢集团有限公司 | 一种提高ta18钛合金无缝管成材率的方法 |
-
1995
- 1995-06-16 JP JP15075895A patent/JPH093575A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115652138A (zh) * | 2022-10-27 | 2023-01-31 | 陕西天成航空材料有限公司 | 一种航空发动机转子用超细晶钛合金棒材的制备方法 |
| CN119972849A (zh) * | 2025-01-06 | 2025-05-13 | 攀钢集团有限公司 | 一种提高ta18钛合金无缝管成材率的方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050726 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051206 |