JP2015148016A5 - - Google Patents
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Description
いくつかの実施形態では、前記生産方法は、転移温度（例えば、β変態温度未満）において、チタンの焼鈍加熱処理を実施する工程を具える。使用されるチタン合金は、この明細書に記述される特性のどれかを有することができる。
いくつかの実施形態では、前記生産方法は、また、合金の真空アーク再溶解（VAR）工程と、及びβ変態温度超えでチタン合金の鍛造及び/又は圧延する工程と、それに続いて、β変態温度未満での鍛造及び/又は圧延する工程とを具える。特定の実施形態においては、チタン合金を生産する方法は、軍事用システムのための部品の生産、もっと具体的には、装甲板の生産のために使用される。
ステップ１２０において、前記インゴットは初期鍛造及び圧延を受ける。初期の鍛造及び圧延は、β変態温度超えで行われ、長さ方向において圧延が行われる。ステップ１３０において、インゴットは、最終鋳造及び圧延を受ける。最終鋳造及び圧延は、β変態温度未満で行われ、長さ方向と横方向において圧延が行われる。それから、インゴットはステップ１４０において焼鈍され、特定の実施形態では、スバトランサス温度で行われる。最終圧延された製品は、限定はされないが、約0.1インチから約4.1インチの幅の厚みを有する。
比較例のチタン合金＃C1−C3は、球形を有する各インゴットに鋳造し、β転移温度超えから中間のスラブへ変えた。最終圧延及び十字圧延は、β転移温度未満で行った。最終焼鈍は、β転移温度未満の温度で、実施した。比較例のチタン合金＃C1-C3は、2時間の間1400°Fの温度で、最終焼鈍を施し、サンプルは、大気中で冷却した。
チタン合金＃１は、比較例のチタン合金＃C1-C3と同じ方法で加工される。チタン合金＃１は、インゴットに鋳造され、β転移温度超えから中間物のスラブへ変えた。その後、最終圧延及びクロス圧延は、β転移温度未満で実行される。最終焼鈍は、β転移温度未満の温度において行われる。この実施例において、最終焼鈍は1400°Fで2時間実行され、サンプルは大気で冷却させておかれた。
Claims (17)
- 冷炉床炉において、アルミニウム、バナジウム、鉄及びチタンを適度な割合で含むリサイクル材料の複合物を溶融し、溶融したチタンベースの合金を形成する工程と、
前記溶融したチタンベースの合金を鋳型に投入し、スラブを形成する工程であって、前記チタンベースの合金は、４．２〜５．４重量％のアルミニウム、２．５〜３．５重量％のバナジウム、０．５〜０．７重量％の鉄、０．１５〜０．１９重量％の酸素及び０．４重量％以下の不純物元素と、１００重量％までの残部のチタンからなり、前記チタンベースの合金中に存在する前記不純物元素の濃度がいずれも最大で０．１重量％である、工程と、
前記スラブを、β変態温度超えで鍛造及び/又は圧延し、それに続いて、β変態温度未満で鍛造及び/又は圧延することで変形させて、板を形成する工程と、
前記形成した板を該形成した板のβ変態温度未満で焼鈍する工程とを具える、チタンベースの装甲板を生産する方法。 - 前記リサイクル材料が、６４チタンのダライ粉、商用の純チタンスクラップ又は鉄粉を含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記溶融したチタンベースの合金が、前記スラブを形成するため、長方形の鋳型で流し込まれることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記焼鈍が、前記形成した板を１４００°Ｆ（７６０°Ｃ）まで熱することでなされ、その後、大気において室温まで冷やされることを特徴とする請求項１に記載の方法。
- 前記チタンベースの合金が、４．８重量％のアルミニウム、３．０重量％のバナジウム、０．６重量％の鉄、０．１７重量％の酸素及び０．４重量％以下の不純物元素と、１００重量％までの残部のチタンからなることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記形成した板は、β共析（β EUT ）に対するβ同形（β ISO ）の安定化元素の割合（β ISO /β EUT ）が０．９〜１．７であり、（β ISO /β EUT ）は、次のように定義され、
Mo、V、Cr及びFeは、それぞれ、前記チタンベースの合金における、モリブデン、バナジウム、クロム及び鉄の重量％を示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 前記形成した板は、β共析に対するβ同形の安定化元素の割合β ISO /β EUT が１．２であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
- 前記形成した板は、モリブデン当量（Moeq）が３．１〜４．４であり、Moeqは、次のように定義され、
Mo、V、Cr及びFeは、チタンベースの合金における、それぞれ、モリブデン、バナジウム、クロム及び鉄の重量％を示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 前記形成した板は、Moeqが３．８であることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
- 前記形成した板は、アルミニウム当量（Aleq）が８．３〜１０．５であり、Aleqは、次のように定義され、
Aleq＝Al＋27O
AlとOは、それぞれ、合金における、アルミニウムと酸素の重量％を示すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。 - 前記形成した板は、Aleqが９．４であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
- 前記形成した板は、β変態温度が１７３２°Ｆ（９４４．４４°Ｃ）〜１８２０°Ｆ（９９３．３３°Ｃ）であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記形成した板は、β変態温度が１７７５°Ｆ（９６８°Ｃ）であることを特徴とする、請求項１２に記載の方法。
- 前記形成した板が、長さ方向と横方向のいずれにおいても、引張降伏強度が少なくとも１２０，０００ｐｓｉ（８４４０ｋｇ／ｃｍ２）であり且つ最大抗張力が少なくとも１２８，０００ｐｓｉ（９０００ｋｇ／ｃｍ２）であり、断面減少率が少なくとも43％であり、伸びが少なくとも12％であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記形成した板の厚みが０．４２５インチ〜０．４５０インチの間（１．０８〜１．１４ｃｍの間）であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記形成した板が、少なくとも１８４８ｆｐｓ（５６３ｍ／ｓｅｃ）の弾道限界V50を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
- 前記形成した板は、０．４３０インチ（１．０９ｃｍ）の厚さ、及び、１９３６ｆｐｓ（５９０ｍ／ｓｅｃ）の弾道限界V50を有することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
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