JP2014224301A - 高強度、高ヤング率を有し疲労特性、衝撃靭性に優れるチタン合金 - Google Patents
高強度、高ヤング率を有し疲労特性、衝撃靭性に優れるチタン合金 Download PDFInfo
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(1)質量%で、4.7〜5.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.03%以下のN,かつ、式(1)より計算される[O]eqが0.13%以上0.25%未満を満たすO,Nを含有し、さらに、0.15〜0.40%のSiを含み、残部Tiおよび不可避的不純物からなり、熱延板の圧延面法線方向をND方向、熱間圧延方向をRD方向、熱延板の板幅方向をTD方向とし、α相の(0001)面の法線方向をc軸方位として、c軸方位がND方向となす角度をθ、c軸方位とND方向を含む面がND方向とTD方向を含む面となす角度をφとし、角度θが0度以上、30度以下であり、かつφが全周(−180度〜180度)に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXNDとし、角度θが80度以上、100度未満であり、φが±10度に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXTDとし、XTD/XNDが4.0以上であり、板幅方向のヤング率が135GPa以上、板幅方向の引張強さ1100MPa以上であり、疲労特性に優れていることを特徴とする熱間加工性に優れたα+β型チタン合金熱延板。
ここで、板幅方向とは、熱延方向に対して板面内で直角な方向である。
[O]eq=[O]+2.77[N]・・・式(1)
ここで、[O]は、酸素濃度(質量%)、[N]は、窒素濃度(質量%)である。
(2)質量%で、4.7〜5.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.03%以下のN,かつ、式(1)より計算される[O]eqが0.13%以上0.25%未満を満たすO,Nを含有し、さらに、0.20〜0.40%のSiを含み、残部Tiおよび不可避的不純物からなり、熱延板の圧延面法線方向をND方向、熱間圧延方向をRD方向、熱延板の板幅方向をTD方向とし、α相の(0001)面の法線方向をc軸方位として、c軸方位がND方向となす角度をθ、c軸方位とND方向を含む面がND方向とTD方向を含む面となす角度をφとし、角度θが0度以上、30度以下であり、かつφが全周(−180度〜180度)に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXNDとし、角度θが80度以上、100度未満であり、φが±10度に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXTDとし、XTD/XNDが4.0以上であり、板幅方向のヤング率が135GPa以上、板幅方向の引張強さ1100MPa以上であり、衝撃靭性に優れていることを特徴とする熱間加工性に優れたα+β型チタン合金熱延板。
ここで、板幅方向とは、熱延方向に対して板面内で直角な方向である。
[O]eq=[O]+2.77[N]・・・式(1)
ここで、[O]は、酸素濃度(質量%)、[N]は、窒素濃度(質量%)である。
(3)(1)または(2)に記載の組成のチタン合金スラブをそのβ単相域あるいはβ変態点直下のα+β2相域に加熱し、一方向に熱間圧延することを特徴とする(1)または(2)に記載のα+β型チタン合金熱延板の製造方法。
真空アーク溶解法により、表1に示す化学組成のチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して厚さ180mmのスラブとした。このスラブを1060℃に加熱して、試験番号1および22以外のものについては、一方向に熱間圧延して、厚さ4mmの熱延板を製造した。試験番号1および22では、スラブを1060℃に加熱して、板幅方向への熱間圧延を含むクロス圧延により、厚さ4mmの熱延板を製造した。これをショットブラスト処理後、酸洗して酸化スケールを除去した。
真空アーク溶解法により、表1の試験番号5、9に示す化学組成のチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して厚さ180mmのスラブとした。このスラブを表2、表3に示す条件により一方向に熱間圧延して、厚さ4mmの熱延板を製造した。これをショットブラスト処理後、酸洗して酸化スケールを除去した。
Claims (3)
- 質量%で、4.7〜5.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.03%以下のN、かつ、式(1)より計算される[O]eqが0.13%以上0.25%未満を満たすO,N、さらに、0.15〜0.40%のSiを含み、残部Tiおよび不可避的不純物からなり、熱延板の圧延面法線方向をND方向、熱間圧延方向をRD方向、熱延板の板幅方向をTD方向とし、α相の(0001)面の法線方向をc軸方位として、c軸方位がND方向となす角度をθ、c軸方位とND方向を含む面がND方向とTD方向を含む面となす角度をφとし、角度θが0度以上、30度以下であり、かつφが全周(−180度〜180度)に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXNDとし、角度θが80度以上、100度未満であり、φが±10度に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXTDとした場合、XTD/XNDが4.0以上であり、板幅方向のヤング率が135GPa以上、板幅方向の引張強さ1100MPa以上、かつ、疲労特性に優れていることを特徴とする熱間加工性に優れたα+β型チタン合金熱延板。
ここで、板幅方向とは、熱延方向に対して板面内で直角な方向である。
[O]eq=[O]+2.77[N]・・・式(1)
ここで、[O]は、酸素濃度(質量%)、[N]は、窒素濃度(質量%)である。 - 質量%で、4.7〜5.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.03%以下のN、かつ、式(1)より計算される[O]eqが0.13%以上0.25%未満を満たすO,N、さらに、0.2〜0.40%のSiを含み、残部Tiおよび不可避的不純物からなり、熱延板の圧延面法線方向をND方向、熱間圧延方向をRD方向、熱延板の板幅方向をTD方向とし、α相の(0001)面の法線方向をc軸方位として、c軸方位がND方向となす角度をθ、c軸方位とND方向を含む面がND方向とTD方向を含む面となす角度をφとし、角度θが0度以上、30度以下であり、かつφが全周(−180度〜180度)に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXNDとし、角度θが80度以上、100度未満であり、φが±10度に入る結晶粒によるX線の(0002)反射相対強度のうち、最も強い強度をXTDとした場合、XTD/XNDが4.0以上であり、板幅方向のヤング率が135GPa以上、板幅方向の引張強さ1100MPa以上、かつ、衝撃靭性に優れていることを特徴とする熱間加工性に優れたα+β型チタン合金熱延板。
ここで、板幅方向とは、熱延方向に対して板面内で直角な方向である。
[O]eq=[O]+2.77[N]・・・式(1)
ここで、[O]は、酸素濃度(質量%)、[N]は、窒素濃度(質量%)である。 - 請求項1または請求項2に記載の組成のチタン合金スラブをそのβ単相域あるいはβ変態点直下のα+β2相域に加熱し、一方向に熱間圧延することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のα+β型チタン合金熱延板の製造方法。
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