JP2005528524A - チタン合金からなる高張力で、塑性の変形可能な成形体 - Google Patents
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Abstract
本発明による成形体は、この成形体がその組成において、式
TiaE1bE2cE3dE4e
に相当する材料からなり、かつ場合により製造に起因する少量の添加物および不純物を含有する。この成形体は、均質なミクロ構造を有する組織を有し、これは主にガラス様またはナノ結晶質のマトリックスからなり、その中に埋め込まれた延性の樹枝状体心立方相からなる。最高10%の僅かな体積割合で第三の相の出現は可能である。
この種の成形体は高負荷の部材として使用可能である。
Description
有利な(例えば軟磁性、機械的、触媒的)特性を得るために、一定の多成分系金属材料を迅速に硬化することにより、ガラス様準安定状態(金属ガラス)にすることができることは公知である。多くの場合、溶融物の必要な冷却速度のために、この材料は少なくとも1つの次元において短い寸法でのみ、例えば薄い帯状物または粉体を製造可能である。こうして、これは大きな構造材料としては好適ではない(例えば、T. Masumoto, Mater. Sci. Eng. A179/180 (1994) 8-16を参照)。
本発明の課題は、チタン合金からなる高張力で、室温で塑性の変形可能な成形体を製造することであり、これは前記金属ガラスに対して、室温での変形工程において、巨視的可塑性(makroskopische Plastizitaet)および変形硬化(Verformungsverfestigung)を有し、これにより他の特性、例えば張力(Festigkeit)、弾性伸びまたは腐蝕挙動に大きな影響を与えない。
TiaE1bE2cE3dE4e
[式中、E1は元素Ta、Nb、Mo、Cr、W、Zr、V、HfおよびYからなる群から選択される元素1種以上からなり、
E2は元素Cu、Au、Ag、PdおよびPtからなる群から選択される元素1種以上からなり、
E3は元素Ni、Co、Fe、ZnおよびMnからなる群から選択される元素1種以上からなり、かつ
E4は元素Sn、Al、Ga、Si、P、C、B、PbおよびSbからなる群から選択される元素1種以上からなり、
a=100−(b+c+d+e)、
b=0〜20、
c=5〜30、
d=5〜30、
e=1〜15
(a、b、c、d、eは原子%である)]に相当する材料からなり、かつ場合により製造に起因する少量の添加物および不純物を含有する。
組成Ti50Cu23Ni20Sn7(数値の記載は原子%である)を有する合金を、内径3mmを有する円筒状銅製金型中に流し込む。得られた成形体は一部ガラス様、一部ナノ結晶質のマトリックス、およびその中に埋め込まれた延性の体心立方相からなる。この樹脂状相の体積割合は50%に評価される。これにより、2010MPaの破壊強さで破断点伸び7.5%が得られる。技術的弾性限界(technische Streckgrenze)(0.2%耐力)での弾性伸びは1190MPaの張力で2.5%である。弾性率は85.8GPaであった。
組成Ti60Ta10Cu14Ni12Sn4(数値の記載は原子%である)を有する合金を、内径3mmを有する円筒状銅製金型中に流し込む。得られた成形体は一部ガラス様、一部ナノ結晶質のマトリックス、およびその中に埋め込まれた延性の体心立方相からなる。この樹脂状相の体積割合は60%に評価される。これにより、2200MPaの破壊強さで破断点伸び3.0%が得られる。技術的弾性限界(0.2%耐力)での弾性伸びは1900MPaの張力で1.0%である。弾性率は95.5GPaである。
Claims (4)
- チタン合金からなる高張力で、室温で塑性の変形可能な成形体において、この成形体がその組成において、式
TiaE1bE2cE3dE4e
[式中、E1は元素Ta、Nb、Mo、Cr、W、Zr、V、HfおよびYからなる群から選択される元素1種以上からなり、
E2は元素Cu、Au、Ag、PdおよびPtからなる群から選択される元素1種以上からなり、
E3は元素Ni、Co、Fe、ZnおよびMnからなる群から選択される元素1種以上からなり、かつ
E4は元素Sn、Al、Ga、Si、P、C、B、PbおよびSbからなる群から選択される元素1種以上からなり、
a=100−(b+c+d+e)、
b=0〜20、
c=5〜30、
d=5〜30、
e=1〜15
(a、b、c、d、eは原子%である)]に相当する材料からなり、かつ場合により製造法に起因する少量の添加物および不純物を有し、かつこの成形体は均質なミクロ構造を有する組織を有し、これは主にガラス様またはナノ結晶質のマトリックスからなり、そのマトリックス中に埋め込まれた延性の樹枝状体心立方相を有し、その際最高10%の僅かな体積割合で第三の相を含有していてよいことを特徴とする、チタン合金からなる高張力で、室温で塑性の変形可能な成形体。 - 材料がb=0〜15、c=20〜25、d=15〜25およびe=5〜10(原子%)を有する組成を示す、請求項1記載の成形体。
- マトリックス中の生じた樹枝状体心立方相の体積割合が、20〜90%、有利に50〜70%である、請求項1記載の成形体。
- 一次樹枝状物の軸の長さが1〜100μmの範囲であり、一次樹枝状物の半径が0.2〜2μmである、請求項1記載の成形体。
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