JPS62192552A - 冷間加工性のすぐれた高強度Ｔｉ合金 - Google Patents
冷間加工性のすぐれた高強度Ｔｉ合金Info
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- JPS62192552A JPS62192552A JP3345586A JP3345586A JPS62192552A JP S62192552 A JPS62192552 A JP S62192552A JP 3345586 A JP3345586 A JP 3345586A JP 3345586 A JP3345586 A JP 3345586A JP S62192552 A JPS62192552 A JP S62192552A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高強電とすぐれた冷間叩工注を有し、さら
（二冷間ｊ刀工（−伴う硬さ上昇（＝よる高硬変を有し
、特（−これらの特注が要求される、メガネフレームや
航空機部品、さらに自動車部品などの製造に用いるのに
適したＴｉ合金（二関するものである。
（二冷間ｊ刀工（−伴う硬さ上昇（＝よる高硬変を有し
、特（−これらの特注が要求される、メガネフレームや
航空機部品、さらに自動車部品などの製造に用いるのに
適したＴｉ合金（二関するものである。
従来１例えば紳Ｔｉ（ＪＩＳ３種など）や、いずれも代
表組成で、Ｔｉ−３％Ａｌ −２，５％Ｍ合金およびＴ
ｉ−６％Ｍ−４％Ｍ合金などのα＋β型Ｔｉ合金、さら
（二Ｔｉ−２．５％Ｃｕ合金などのα十金属間（ヒ合物
析出型Ｔｉ合金（以上型１％、以下鴨は重量鴨を示す］
は、実用金属材料の中でもきわめて高い比強電（強１ｆ
／比重）をもつことから、これま１航空機部品などの製
造に用いられてきｔが、近年、そのすぐれた耐＆ｌ’ｌ
および高強電の点から、一般産業用途としての使用量も
急増している。
表組成で、Ｔｉ−３％Ａｌ −２，５％Ｍ合金およびＴ
ｉ−６％Ｍ−４％Ｍ合金などのα＋β型Ｔｉ合金、さら
（二Ｔｉ−２．５％Ｃｕ合金などのα十金属間（ヒ合物
析出型Ｔｉ合金（以上型１％、以下鴨は重量鴨を示す］
は、実用金属材料の中でもきわめて高い比強電（強１ｆ
／比重）をもつことから、これま１航空機部品などの製
造に用いられてきｔが、近年、そのすぐれた耐＆ｌ’ｌ
および高強電の点から、一般産業用途としての使用量も
急増している。
その１例としてＴｉ？Ｊメガネフレームがあり、これは
、Ｔｉが有する１＠量で高強電を有し、かつ耐食性がよ
い”という特注を利用したものである。
、Ｔｉが有する１＠量で高強電を有し、かつ耐食性がよ
い”という特注を利用したものである。
この場合、一般に、金属製メガネフレームは、金属製品
の中でも比較的苛酷な冷間加工を旌されて製造されるも
のであって、通常、その製造工程において加工率ニア０
％ａ上の冷間加工が施される上、現在の金属製メガネフ
レームの主流材料である洋白やＴｉクラツド材では、冷
間加工後の硬さがビッカース硬さくＭｙ）で２７０程闇
となっている。
の中でも比較的苛酷な冷間加工を旌されて製造されるも
のであって、通常、その製造工程において加工率ニア０
％ａ上の冷間加工が施される上、現在の金属製メガネフ
レームの主流材料である洋白やＴｉクラツド材では、冷
間加工後の硬さがビッカース硬さくＭｙ）で２７０程闇
となっている。
一方、近年、上記のＴｉ製メガネフレームにおいても減
肉による一段の軽ｉｔ（ヒが強く要求されるようＣ：な
っている。
肉による一段の軽ｉｔ（ヒが強く要求されるようＣ：な
っている。
しかし、上記の純Ｔｉ製メガネフレームを薄肉とした場
合、強電不足をきたすばかりでなく、冷間加工後の硬さ
が洋白やＴｉクラツド材のもっＨｖ：２７０ Ｃ達しな
いという問題点があって薄肉（ヒできない。そこで純Ｔ
ｉよＩ］高高強を有する上記の各種のＴｉ合金をメガネ
フレームの製造に用いる試みもなされたが、上記のα＋
β型Ｔｉ合金やα十金属間ｊヒ合物析出型Ｔｉ合金では
５強哩および硬さは十分であるが、冷間加工性が著しく
悪く、冷間如工山Ｃユ削れが発生するなどの問題点かあ
Ｉ）、実用（：供することができないのが現状である。
合、強電不足をきたすばかりでなく、冷間加工後の硬さ
が洋白やＴｉクラツド材のもっＨｖ：２７０ Ｃ達しな
いという問題点があって薄肉（ヒできない。そこで純Ｔ
ｉよＩ］高高強を有する上記の各種のＴｉ合金をメガネ
フレームの製造に用いる試みもなされたが、上記のα＋
β型Ｔｉ合金やα十金属間ｊヒ合物析出型Ｔｉ合金では
５強哩および硬さは十分であるが、冷間加工性が著しく
悪く、冷間如工山Ｃユ削れが発生するなどの問題点かあ
Ｉ）、実用（：供することができないのが現状である。
しかして、本発明者等は、上述のような観点から、特に
軽量メガネフレームの製造Ｃ：適したＴｉ合金を開発す
べく研究を行なった結果、 ７ｖＩ：０．ｓ 〜ｔ、ｓ％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸！：０．２〜０．３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ ＊ Ｓｎ ｒ Ｆｅ ＋ ＣＵ ＴおよびＣ「の
うちの１種または２種以上二０．１〜０．５％と、 Ｍｏ ： ０．１〜１％、 のいずれか、または両方を含有し、残Ｉ】がＴｉと不可
避不純物からなる組成を有するＴｉ合金は、頭工率ニア
０％以上の冷間加工が中間焼鈍を行なうことなしに可能
であると共Ｃ：、冷間（２）１後の硬さがＨｖ：２７０
以上となを）、かつ高強ぜを有し、したがって、これを
メガネフレームの製造に用いた場合Ｃ：は減肉Ｃ：よる
軽量１ヒを可能とするばかりでなく、製造工程として冷
間鍛造や冷間圧延などを必要とする航空機部品や目勅車
部品などの製造（−用いた場合にも軽量［ヒが可能とな
・）、かつすぐれた性能を発揮するという知見を得なの
やある。
軽量メガネフレームの製造Ｃ：適したＴｉ合金を開発す
べく研究を行なった結果、 ７ｖＩ：０．ｓ 〜ｔ、ｓ％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸！：０．２〜０．３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｚｒ ＊ Ｓｎ ｒ Ｆｅ ＋ ＣＵ ＴおよびＣ「の
うちの１種または２種以上二０．１〜０．５％と、 Ｍｏ ： ０．１〜１％、 のいずれか、または両方を含有し、残Ｉ】がＴｉと不可
避不純物からなる組成を有するＴｉ合金は、頭工率ニア
０％以上の冷間加工が中間焼鈍を行なうことなしに可能
であると共Ｃ：、冷間（２）１後の硬さがＨｖ：２７０
以上となを）、かつ高強ぜを有し、したがって、これを
メガネフレームの製造に用いた場合Ｃ：は減肉Ｃ：よる
軽量１ヒを可能とするばかりでなく、製造工程として冷
間鍛造や冷間圧延などを必要とする航空機部品や目勅車
部品などの製造（−用いた場合にも軽量［ヒが可能とな
・）、かつすぐれた性能を発揮するという知見を得なの
やある。
この発明は、上記知見（−もとづいてなされたものであ
って、以下（−成分組成を上記の通りに限定した理由を
説明する。
って、以下（−成分組成を上記の通りに限定した理由を
説明する。
（ａｌ Ａ１１
Ｍ成分Ｃ：は、Ｚｒ成分と同様（−１素地（二固溶して
、これを強（ヒし、もって強電および硬さを同上させる
作用があるが、その含有蓋が０．８％未満では冷間卯工
後の硬さをＨｖ：２７０以上とすることができず、一方
その含有量が１．５％を越えると、加工率＝７０％の冷
間１１１０工で割れが発生するようになることから、そ
の含有量を０．８〜１．５％と定めた。
、これを強（ヒし、もって強電および硬さを同上させる
作用があるが、その含有蓋が０．８％未満では冷間卯工
後の硬さをＨｖ：２７０以上とすることができず、一方
その含有量が１．５％を越えると、加工率＝７０％の冷
間１１１０工で割れが発生するようになることから、そ
の含有量を０．８〜１．５％と定めた。
ｆｂｌ Ｖ
■成分（二は、素地に固溶してβ相を安定（ヒし、冷間
加工性を向上させる作用があるが、その含有量が１％未
満では前記作用（：所望の向上効果が得られず、一方そ
の含有量が２％を越えると、冷間叩上？汝の硬さをＨｖ
：２７０１ａ上とすることができなくなることから、そ
の含有量を１〜２％と定めた。
加工性を向上させる作用があるが、その含有量が１％未
満では前記作用（：所望の向上効果が得られず、一方そ
の含有量が２％を越えると、冷間叩上？汝の硬さをＨｖ
：２７０１ａ上とすることができなくなることから、そ
の含有量を１〜２％と定めた。
ｌｃｌ Ｎｂ
Ｎｂ成分（＝も、■成分と同様（−１素地に固溶してβ
相を安定１ヒさせ、もって冷間卯工在を向上させる作用
があるが、その含有量が１％未満では所望の冷間卯エキ
向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越える。
相を安定１ヒさせ、もって冷間卯工在を向上させる作用
があるが、その含有量が１％未満では所望の冷間卯エキ
向上効果が得られず、一方その含有量が２％を越える。
と、加工率＝７０％以上の冷間加工でＨｖ：２７０１ａ
上の高硬質を確保することが困難となることから、その
含有量を１〜２％と定めｔｏ （ｄｌ 酸素 酸素には、素地に固溶して、これを強１ヒし、強電およ
び冷間加工後の硬さを向上せしめる作用があるが、その
含有量が０．２％未満では、前記作用に所望の向上効果
が得られず、一方その含有量が０、１％を越えると、冷
間加工性が劣（ヒし、叩工率ニア０％以上の冷間加工で
割れが発生し易くなることから、その含有量を０．２〜
０．３％と定めた。
上の高硬質を確保することが困難となることから、その
含有量を１〜２％と定めｔｏ （ｄｌ 酸素 酸素には、素地に固溶して、これを強１ヒし、強電およ
び冷間加工後の硬さを向上せしめる作用があるが、その
含有量が０．２％未満では、前記作用に所望の向上効果
が得られず、一方その含有量が０、１％を越えると、冷
間加工性が劣（ヒし、叩工率ニア０％以上の冷間加工で
割れが発生し易くなることから、その含有量を０．２〜
０．３％と定めた。
師Ｉ Ｚｒ ｅ Ｓｎ ＊ Ｆｅｅ Ｃｕ ｓおよび
Ｃｒこれらの成分Ｃ：は、素地に固溶して、強電および
冷間加工後の硬さを一層向上させる作用があるので、こ
れらの特注が要求される場合（：必要に応じて含有され
るが、その含有量が０．１％未満では前記作用（二所望
の効果が得られず、一方その含有量が０．５％を越える
と、冷間加工性が低下し、（２）工率ニア０％以上の冷
間加工を行なうことができなくなることから、その含有
量を０．１〜０．５％と定めた。なお、以下これらの成
分を強１ヒ成分という。
Ｃｒこれらの成分Ｃ：は、素地に固溶して、強電および
冷間加工後の硬さを一層向上させる作用があるので、こ
れらの特注が要求される場合（：必要に応じて含有され
るが、その含有量が０．１％未満では前記作用（二所望
の効果が得られず、一方その含有量が０．５％を越える
と、冷間加工性が低下し、（２）工率ニア０％以上の冷
間加工を行なうことができなくなることから、その含有
量を０．１〜０．５％と定めた。なお、以下これらの成
分を強１ヒ成分という。
げＩ Ｍ。
Ｍｏ成分Ｃ：は、冷間加工性を一段と向上させる作用が
あるので、特Ｃ二苛酷な冷間加工が要求される場合（−
必要Ｃ：応じて含有されるが、その含有量が０．１％未
満では前記作用によ１ト１の向上効果が得られず、一方
その含有量が１％を越えると、＠工率ニア０％以上の冷
間加工によってもＨｖ：２７０の硬さに達しないことか
ら、その含有量を０．１〜１％と定めた。
あるので、特Ｃ二苛酷な冷間加工が要求される場合（−
必要Ｃ：応じて含有されるが、その含有量が０．１％未
満では前記作用によ１ト１の向上効果が得られず、一方
その含有量が１％を越えると、＠工率ニア０％以上の冷
間加工によってもＨｖ：２７０の硬さに達しないことか
ら、その含有量を０．１〜１％と定めた。
つぎ（＝、この発明のＴｉ合金を実施例により具体的に
説明する。
説明する。
まず、通常の真空アーク溶解炉（：て、それぞれ第１表
に示される成分組成をもった溶湯を調音し。
に示される成分組成をもった溶湯を調音し。
直径：１４０ｍのインゴットに鋳造した後、このインゴ
ット（二通常の条件で熱間鍛造および熱間圧延を旌して
、直径：１０■の熱間卯工材とし、ついでこの熱間卯工
材（二温にニア００℃に１時間保持後、炉冷の条件で焼
鈍を施した状態で、ビッカース硬さを測定し、引続いて
、同じく第１表（二示される７０％以上の断面減少率（
加工率）にて冷間スェージング加工を行なうこと１；よ
って４：〜本発明Ｔｉ合金１〜２０、比較Ｔｉ合金１〜
８、および従来Ｔｉ合金１〜３をそれぞれ製造した。
ット（二通常の条件で熱間鍛造および熱間圧延を旌して
、直径：１０■の熱間卯工材とし、ついでこの熱間卯工
材（二温にニア００℃に１時間保持後、炉冷の条件で焼
鈍を施した状態で、ビッカース硬さを測定し、引続いて
、同じく第１表（二示される７０％以上の断面減少率（
加工率）にて冷間スェージング加工を行なうこと１；よ
って４：〜本発明Ｔｉ合金１〜２０、比較Ｔｉ合金１〜
８、および従来Ｔｉ合金１〜３をそれぞれ製造した。
この結果得られた各種のＴｉ合金（二ついて、冷間卯工
割れ発生の有鎧を観察すると共（：、ビッカース硬さを
測定し、さら砿；冷間加工割れ発生のないものＣ二つい
ては、強電を評価する目旧で引張強さを測定【、た。こ
れらの結果を第１表に示した。
割れ発生の有鎧を観察すると共（：、ビッカース硬さを
測定し、さら砿；冷間加工割れ発生のないものＣ二つい
ては、強電を評価する目旧で引張強さを測定【、た。こ
れらの結果を第１表に示した。
なお、比較Ｔｉ合金１〜８は、いずれも構成成分のうち
のいずれかの成分含有ｔ（第１表（＝秦印を付したもの
）がこの発明の範囲から外れたものである。
のいずれかの成分含有ｔ（第１表（＝秦印を付したもの
）がこの発明の範囲から外れたものである。
第１表に示される結果から、従来Ｔｉ合金１〜３では、
冷間（２）工割れ発生のないものは、強電および冷間加
工後の硬さが低く、一方冷間叩工後の硬さがＨｖ ：
２７０α上を示すものは、冷間卯工割れの発生を避ける
ことができず、ｌＪＯ工率ニア０％以上の苛酷な条件が
必要とされるメガネフレームの製造は不可能であること
がわかる。
冷間（２）工割れ発生のないものは、強電および冷間加
工後の硬さが低く、一方冷間叩工後の硬さがＨｖ ：
２７０α上を示すものは、冷間卯工割れの発生を避ける
ことができず、ｌＪＯ工率ニア０％以上の苛酷な条件が
必要とされるメガネフレームの製造は不可能であること
がわかる。
これに対して、本発明Ｔｉ合金１〜２０は、いずれもす
ぐれた冷間叩工注を有し、加工率ニア０％以上の冷間加
工でも割れ発生が皆鼎であ各）、また従来Ｔｉ合金１（
純Ｔｉ ） ＋：比して一段とすぐれた強ぜを有し、か
つ加工率ニア０％以上の冷間加工でＨｖ：２７０１ａ上
の高硬変をもつよう（−なることが明らかである。
ぐれた冷間叩工注を有し、加工率ニア０％以上の冷間加
工でも割れ発生が皆鼎であ各）、また従来Ｔｉ合金１（
純Ｔｉ ） ＋：比して一段とすぐれた強ぜを有し、か
つ加工率ニア０％以上の冷間加工でＨｖ：２７０１ａ上
の高硬変をもつよう（−なることが明らかである。
一方、比＠Ｔｉ合金１〜８（−見られるよう（：、構成
成分のうちのいずれかの成分＠有量でもこの発明の範囲
から外れると、冷間加工性および冷間加工後の硬さのう
ちのいずれかの特注が劣るよう（：なることが明らかで
ある。
成分のうちのいずれかの成分＠有量でもこの発明の範囲
から外れると、冷間加工性および冷間加工後の硬さのう
ちのいずれかの特注が劣るよう（：なることが明らかで
ある。
上述のよう（ユ、この発明のＴｉ合金は、純Ｔｉ（ユ比
して一段と高い強（社）を有すると共に、これと同等の
すぐれた冷間加工性を有し、加工率ニア０％以上の苛酷
な条件での冷間加工が可能であ１）、さら（：この冷間
加工でＨｖ：２７０版上の高硬変をもつよう１；なるも
のであり、したがって、これをメガネフレームの製ａ（
二用いれば軽量１ヒが可能となり、さらに航空機部品や
目劾車部品などの製造に６コＸ用できるなど工業上有用
な特注を有するのである。
して一段と高い強（社）を有すると共に、これと同等の
すぐれた冷間加工性を有し、加工率ニア０％以上の苛酷
な条件での冷間加工が可能であ１）、さら（：この冷間
加工でＨｖ：２７０版上の高硬変をもつよう１；なるも
のであり、したがって、これをメガネフレームの製ａ（
二用いれば軽量１ヒが可能となり、さらに航空機部品や
目劾車部品などの製造に６コＸ用できるなど工業上有用
な特注を有するのである。
Claims (4)
- （１）Ａｌ：０．８〜１．５％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸素：０．２〜０．３％、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする冷間加工性のすぐ
れた高強度Ｔｉ合金。 - （２）Ａｌ：０．８〜１．５％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸素：０．２〜０．３％、 を含有し、さらに、 Ｚｒ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、およびＣｒのうちの１種また
は２種以上：０．１〜０．５％、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする冷間加工性のすぐ
れた高強度Ｔｉ合金。 - （３）Ａｌ：０．８〜１．５％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸素：０．２〜０．３％、 を含有し、さらに、 Ｍｏ：０．１〜１％、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする冷間加工性のすぐ
れた高強度Ｔｉ合金。 - （４）Ａｌ：０．８〜１．５％、 Ｖ：１〜２％、 Ｎｂ：１〜２％、 酸素：０．２〜０．３％、 を含有し、さらに、 Ｚｒ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｕ、およびＣｒのうちの１種また
は２種以上：０．１〜０．５％と、 Ｍｏ：０．１〜１％、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする冷間加工性のすぐ
れた高強度Ｔｉ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3345586A JPS62192552A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 冷間加工性のすぐれた高強度Ｔｉ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3345586A JPS62192552A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 冷間加工性のすぐれた高強度Ｔｉ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62192552A true JPS62192552A (ja) | 1987-08-24 |
Family
ID=12387013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3345586A Pending JPS62192552A (ja) | 1986-02-18 | 1986-02-18 | 冷間加工性のすぐれた高強度Ｔｉ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62192552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242745A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-27 | Nkk Corp | 冷間加工性に優れた高強度チタン合金 |
-
1986
- 1986-02-18 JP JP3345586A patent/JPS62192552A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01242745A (ja) * | 1988-03-25 | 1989-09-27 | Nkk Corp | 冷間加工性に優れた高強度チタン合金 |
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