JPS63210286A - Ｔｉ合金の耐水素脆化処理方法 - Google Patents
Ｔｉ合金の耐水素脆化処理方法Info
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- JPS63210286A JPS63210286A JP62041459A JP4145987A JPS63210286A JP S63210286 A JPS63210286 A JP S63210286A JP 62041459 A JP62041459 A JP 62041459A JP 4145987 A JP4145987 A JP 4145987A JP S63210286 A JPS63210286 A JP S63210286A
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- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 20
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
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〕
本発明は、Ｔｉ合金の高温、高圧水素環境中における引
張強さ、伸び、絞シあるいは靭性値等の機械的性質の向
上を目的とした熱処理方法に関するものである。
張強さ、伸び、絞シあるいは靭性値等の機械的性質の向
上を目的とした熱処理方法に関するものである。
高温、高圧水素環境中で使用されるＴｉ合金の耐水素脆
性の改善を計る技術は、従来はとんどない。
性の改善を計る技術は、従来はとんどない。
一般に、Ｔｉ合金（主に溶接部材）は、溶接時に生ずる
残留応力を除去するために、真空炉において温度６００
〜７００℃の条件で熱処理を行っている。この場合、溶
接部材の溶着金属部及び熱影響部は、一般的に水素感受
性の高い針状組織〔α＋β）相）〕を有するだめ、この
まま高温９高圧水素環境中で使用すると、溶着金属部あ
るいは熱影響部が水素ガスの影響を受けて、引張強さ、
伸び、絞シあるいは靭性値等の機械的性質の低下が生ず
るおそれがあるという問題があると同時に、構造物とし
ての寿命又は安全性が低下する可能性がある。
残留応力を除去するために、真空炉において温度６００
〜７００℃の条件で熱処理を行っている。この場合、溶
接部材の溶着金属部及び熱影響部は、一般的に水素感受
性の高い針状組織〔α＋β）相）〕を有するだめ、この
まま高温９高圧水素環境中で使用すると、溶着金属部あ
るいは熱影響部が水素ガスの影響を受けて、引張強さ、
伸び、絞シあるいは靭性値等の機械的性質の低下が生ず
るおそれがあるという問題があると同時に、構造物とし
ての寿命又は安全性が低下する可能性がある。
以上のことから、現状では水素脆化量を見込したデータ
を設計資料として用いようとしているようであるが、一
方では最近ますます苛酷化する環境条件に従来の設計方
法では十分対応できないといった不具合も生じている。
を設計資料として用いようとしているようであるが、一
方では最近ますます苛酷化する環境条件に従来の設計方
法では十分対応できないといった不具合も生じている。
本発明は、Ｔｉ合金の高温、高圧水素環境中における各
種機械的性質の向上を計ったＴｉ合金の耐水素脆化処理
方法を提供するものである。
種機械的性質の向上を計ったＴｉ合金の耐水素脆化処理
方法を提供するものである。
本発明は、上記問題点をＴｉ溶接部材の溶着金属部及び
熱影響部が水素ガスとできる限シ接触しないようにする
ために同部材を窒素ガスあるいはアンモニアガス環境中
で加熱することによシ同部材の表層部に窒化物層を形成
させた後、時効処理を行って機械的性質の向上を計るこ
とによシ解決するものである。
熱影響部が水素ガスとできる限シ接触しないようにする
ために同部材を窒素ガスあるいはアンモニアガス環境中
で加熱することによシ同部材の表層部に窒化物層を形成
させた後、時効処理を行って機械的性質の向上を計るこ
とによシ解決するものである。
すなわち本発明はＴｉ合金を、窒素ガス又はアンモニア
ガス環境中において８００〜９００℃に加熱し、同合金
の表面にチタン窒化物層を形成させた後、５４０〜６２
０℃にて時効処理を施すことを特徴とするＴｉ合金の耐
水素脆化処理方法に関する。
ガス環境中において８００〜９００℃に加熱し、同合金
の表面にチタン窒化物層を形成させた後、５４０〜６２
０℃にて時効処理を施すことを特徴とするＴｉ合金の耐
水素脆化処理方法に関する。
本発明において、窒素ガス又はアンモニアガス環境中で
の加熱温度を８００〜９００℃とするのは、これらのガ
ス環境中にて窒化物（ＴｉＮ）被膜を形成させる場合、
加熱温度が９００℃を超えると窒化物とＴｉ合金の熱膨
張率の差よシ窒化物被膜に割れや剥離が生じたり、また
加熱温度が９００℃を超えるとＴｉ−６Ａｔ−４Ｖ合金
においてα＋β→β変態が生じ、水素脆化に敏感な針状
β相が生じるからであシ、寸だ８００℃未満では窒化物
（ＴｉＮ ）被膜を形成しないからである。
の加熱温度を８００〜９００℃とするのは、これらのガ
ス環境中にて窒化物（ＴｉＮ）被膜を形成させる場合、
加熱温度が９００℃を超えると窒化物とＴｉ合金の熱膨
張率の差よシ窒化物被膜に割れや剥離が生じたり、また
加熱温度が９００℃を超えるとＴｉ−６Ａｔ−４Ｖ合金
においてα＋β→β変態が生じ、水素脆化に敏感な針状
β相が生じるからであシ、寸だ８００℃未満では窒化物
（ＴｉＮ ）被膜を形成しないからである。
また本発明において、上記のようにして窒化物被膜を形
成した後、時効処理する際の温度を５４０〜６２０℃と
するのは、この温度範囲であると強度が最も高くなるか
らである。
成した後、時効処理する際の温度を５４０〜６２０℃と
するのは、この温度範囲であると強度が最も高くなるか
らである。
本発明では、Ｔｉ合金よシなる溶接部材への水素ガスの
侵入を表層部の窒化物層が抑制すると同時に、時効処理
によって引張強さ、伸び、絞シあるいは靭性等の機械的
性質を向上する作用がある。
侵入を表層部の窒化物層が抑制すると同時に、時効処理
によって引張強さ、伸び、絞シあるいは靭性等の機械的
性質を向上する作用がある。
第１表に、本発明の実施例に供したＴｉ合金（Ｔｉ−６
Ａｔ−４ｖ合金）の化学組成を示す。また第２表に、同
合金を用いて製作した試験片の溶接条件（Ｔ工Ｇ溶接）
を示す。さらに試験片の形状を第１図に示す。なお、同
図において、（９）は（ト）の■−■矢視断面を示す。
Ａｔ−４ｖ合金）の化学組成を示す。また第２表に、同
合金を用いて製作した試験片の溶接条件（Ｔ工Ｇ溶接）
を示す。さらに試験片の形状を第１図に示す。なお、同
図において、（９）は（ト）の■−■矢視断面を示す。
第１図に示す試験片を従来の温度６００℃で１ｈｒ加熱
後、炉冷の条件で熱処理し、高温高圧水素ガス（Ｐ Ｈ
３： ３００ ｋｇｆ／７一温度；６００℃）環境に５
００ｈｒ暴露した後の引張試験結果（従来法の試験結果
）と、同試験片を窒素ガス（ガス圧カニ １ｎｋｇシ讐
）環境中で９００℃に加熱し、表面に窒化物層（ＴｉＮ
層、厚さ１５μｍ）を形成させ、６００℃で６ｈｒ加熱
後空冷して時効処理を行ない、高温高圧水素ガスｐＨ２
：３００ｋｇｆ／ｃｍ？ 、温度；６００℃）環境に５
００ｈｒ暴露した後の引張試験結果（本発明法の試験結
果）を第２図に示す。
後、炉冷の条件で熱処理し、高温高圧水素ガス（Ｐ Ｈ
３： ３００ ｋｇｆ／７一温度；６００℃）環境に５
００ｈｒ暴露した後の引張試験結果（従来法の試験結果
）と、同試験片を窒素ガス（ガス圧カニ １ｎｋｇシ讐
）環境中で９００℃に加熱し、表面に窒化物層（ＴｉＮ
層、厚さ１５μｍ）を形成させ、６００℃で６ｈｒ加熱
後空冷して時効処理を行ない、高温高圧水素ガスｐＨ２
：３００ｋｇｆ／ｃｍ？ 、温度；６００℃）環境に５
００ｈｒ暴露した後の引張試験結果（本発明法の試験結
果）を第２図に示す。
第２図に示す如く、本発明法では、従来法に比べ、引張
強さく破断時の引張シ強さ）σβ、（歪（１）が０．２
％の時の引張シ強さ）σａ２１０％、伸びＫＬ ５０％
、絞シＲ，Ａ。ｓａｇの機械的性質の向上が認められる
。
強さく破断時の引張シ強さ）σβ、（歪（１）が０．２
％の時の引張シ強さ）σａ２１０％、伸びＫＬ ５０％
、絞シＲ，Ａ。ｓａｇの機械的性質の向上が認められる
。
第１表 Ｔｉ合金（Ｔｉ−６Ａｔ−４Ｖ）の化学組成（
ｗｔ％）第２表 ＴＩＧ溶接条件 なお、本発明は、第１表に示すＴｉ合金の他、次のよう
なＴｉ公金にも適用でき、上記実施例と同等の効呆を得
ることができる。
ｗｔ％）第２表 ＴＩＧ溶接条件 なお、本発明は、第１表に示すＴｉ合金の他、次のよう
なＴｉ公金にも適用でき、上記実施例と同等の効呆を得
ることができる。
■Ｔｉ−１１８ｎ−２，２５Ａｔ−５Ｚｒ−ｌＭｏ−０
，２５Ｓｉ■Ｔｉ−６Ｔｉ−６Ａ４−５Ｚｒ−１５，２
Ｓｉ■Ｔｉ−５，５Ａｔ−五５Ｓｎ−３Ｚｒ−ＩＣｂ−
（ｌＬ３Ｍｏ−０，３Ｓｉ■Ｔｉ −６ｋｔ−６Ｖ−２
３ｎ ■ＴＴｉ−７Ａｔ−４゜ ■ＴＴｉ−６Ａｔ−２Ｓｎ−４Ｚｒ−６゜■Ｔｉ−６Ａ
ｔ−２Ｔｉ−６Ａｔ−２Ｓｎ−２Ｚｒ−２，２５Ｓｉ■
Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−５Ａｔ ■Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｔ （＄ Ｔｉ−８Ｍｏ−８Ｖ−２Ｆｅ−３Ａ４■Ｔｉ−３
ＡｔＴｉ−３Ａｔ−８Ｖ−６Ｃｒ−４＠ Ｔｉ−１１，
５Ｍｏ−６Ｚｒ−４，５Ｓｎｅ Ｔｉ−１１Ｖ−１１Ｚ
ｒ−２ＡＡ−２Ｓｎ＠ Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ ｅ Ｔｉ−１５Ｍｃ＋−３Ｚｒ−３Ａｔ〔発明の効果〕 本発明方法によれば、Ｔｉ合金溶接構造物部材の高温高
圧水素ガス環境中における使用条件の範囲が拡大し、こ
れによシ従来困難だった高温高圧水素ガス中での同部材
の使用が容易となる。
，２５Ｓｉ■Ｔｉ−６Ｔｉ−６Ａ４−５Ｚｒ−１５，２
Ｓｉ■Ｔｉ−５，５Ａｔ−五５Ｓｎ−３Ｚｒ−ＩＣｂ−
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Ｔｉ−１０Ｖ−２Ｆｅ−５Ａｔ ■Ｔｉ−１３Ｖ−１１Ｃｒ−３Ａｔ （＄ Ｔｉ−８Ｍｏ−８Ｖ−２Ｆｅ−３Ａ４■Ｔｉ−３
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圧水素ガス環境中における使用条件の範囲が拡大し、こ
れによシ従来困難だった高温高圧水素ガス中での同部材
の使用が容易となる。
第１図（４）、■）は実施例で使用した試験片の形状を
示す図で第１図［有］）は第１図囚の■−■矢視断面図
、第２図は高温高圧水素ガス暴露後実施した引張試験の
結果を示す図表である。
示す図で第１図［有］）は第１図囚の■−■矢視断面図
、第２図は高温高圧水素ガス暴露後実施した引張試験の
結果を示す図表である。
Claims (1)
- Ｔｉ合金を、窒素ガス又はアンモニアガス環境中におい
て８００〜９００℃に加熱し、同合金の表面にチタン窒
化物層を形成させた後、５４０〜６２０℃にて時効処理
を施すことを特徴とするＴｉ合金の耐水素脆化処理方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041459A JPS63210286A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Ｔｉ合金の耐水素脆化処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62041459A JPS63210286A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Ｔｉ合金の耐水素脆化処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210286A true JPS63210286A (ja) | 1988-08-31 |
Family
ID=12608957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62041459A Pending JPS63210286A (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | Ｔｉ合金の耐水素脆化処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63210286A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395461A (en) * | 1992-06-18 | 1995-03-07 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method of producing titanium material resistant to hydrogen absorption in aqueous hydrogen sulfide solution |
| EP0931848A4 (en) * | 1996-07-18 | 2001-10-24 | Citizen Watch Co Ltd | TITANIUM-BASED DECORATIVE ELEMENT AND METHOD FOR CURING THE SAME |
-
1987
- 1987-02-26 JP JP62041459A patent/JPS63210286A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5395461A (en) * | 1992-06-18 | 1995-03-07 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | Method of producing titanium material resistant to hydrogen absorption in aqueous hydrogen sulfide solution |
| EP0931848A4 (en) * | 1996-07-18 | 2001-10-24 | Citizen Watch Co Ltd | TITANIUM-BASED DECORATIVE ELEMENT AND METHOD FOR CURING THE SAME |
| US6451129B2 (en) | 1996-07-18 | 2002-09-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Titanium-base decoration member and method for curing the same |
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