JP2020105634A - TiAl合金及びその製造方法 - Google Patents
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Description
Claims (18)
- 鍛造用のTiAl合金であって、
41原子%以上44原子%以下のAlと、4原子%以上6原子%以下のNbと、4原子%以上6原子%以下のVと、0.1原子%以上1原子%以下のBと、を含有し、残部がTiと不可避的不純物とからなり、
金属組織は、結晶粒径が200μm以下であり、粒径が100μm以下の硼化物を含む、
TiAl合金。 - 請求項1に記載のTiAl合金であって、
Alの含有率が43原子%であり、Nbの含有率が4原子%であり、Vの含有率が5原子%である、TiAl合金。 - 請求項1または2に記載のTiAl合金であって、
Bの含有率は、0.2原子%以上1原子%以下である、TiAl合金。 - 請求項3に記載のTiAl合金であって、
Bの含有率は、0.5原子%以上1原子%以下である、TiAl合金。 - 請求項1から4のいずれか1つに記載のTiAl合金であって、
金属組織は、Ti3Alからなるα2相と、TiAlからなるγ相とにより形成されるラメラ粒と、TiAlからなるγ粒と、TiAlからなるB2粒もしくはβ粒とから構成されており、前記γ粒の粒内及び前記B2粒もしくはβ粒の粒内の少なくとも一方に、粒径が0.1μm以下の硼化物を含む、TiAl合金。 - 請求項5に記載のTiAl合金であって、
前記金属組織は、前記ラメラ粒と、前記γ粒と、前記B2粒もしくはβ粒との合計の体積率を100体積%としたとき、前記ラメラ粒の体積率が80体積%以上95体積%以下であり、前記γ粒の体積率が2体積%以上10体積%以下であり、前記B2粒もしくはβ粒の体積率が3体積%以上10体積%以下である、TiAl合金。 - 鍛造用のTiAl合金の製造方法であって、
41原子%以上44原子%以下のAlと、4原子%以上6原子%以下のNbと、4原子%以上6原子%以下のVと、0.1原子%以上1原子%以下のBと、を含有し、残部が、Tiと不可避的不純物とからなるTiAl合金原料を溶解して、結晶粒径が200μm以下であり、粒径が100μm以下の硼化物を含む金属組織に鋳造する工程を備える、TiAl合金の製造方法。 - 請求項7に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記TiAl合金原料は、Alの含有率が43原子%であり、Nbの含有率が4原子%であり、Vの含有率が5原子%である、TiAl合金の製造方法。 - 請求項7または8に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記TiAl合金原料は、Bの含有率が、0.2原子%以上1原子%以下である、TiAl合金の製造方法。 - 請求項9に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記TiAl合金原料は、Bの含有率が、0.5原子%以上1原子%以下である、TiAl合金の製造方法。 - 請求項7から10のいずれか1つに記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記鋳造する工程は、前記TiAl合金原料の溶解温度からの冷却過程において、α単相領域を通過しない、TiAl合金の製造方法。 - 請求項7から11のいずれか1つに記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記鋳造したTiAl合金を1200℃以上1350℃以下に加熱して、1/秒より大きい歪速度で鍛造する工程を備える、TiAl合金の製造方法。 - 請求項12に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記鍛造する工程において、前記鋳造したTiAl合金は、1200℃以上1350℃以下に加熱されることにより、α相+β相の2相領域またはα相+β相+γ相の3相領域に保持される、TiAl合金の製造方法。 - 請求項12または13に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記鍛造する工程において、前記鋳造したTiAl合金は、室温から1200℃以上1350℃以下に到る昇温中に、α単相領域を通過しない、TiAl合金の製造方法。 - 請求項12から14のいずれか1つに記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記鍛造したTiAl合金を熱処理する工程を備え、
前記熱処理する工程は、
前記鍛造したTiAl合金を1150℃以上1350℃以下に加熱して急冷することにより再結晶化する再結晶化処理と、
前記再結晶化処理の後に、700℃以上950℃以下、1時間以上5時間以下で加熱して時効する時効処理と、
を有する、TiAl合金の製造方法。 - 請求項15に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記再結晶化処理は、前記鍛造したTiAl合金を、1150℃以上1350℃以下に加熱することにより、α相+β相の2相領域またはα相+β相+γ相の3相領域に保持する、TiAl合金の製造方法。 - 請求項15または16に記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記再結晶化処理及び前記時効処理において、前記鍛造したTiAl合金は、α単相領域を通過しない、TiAl合金の製造方法。 - 請求項15から17のいずれか1つに記載のTiAl合金の製造方法であって、
前記熱処理する工程は、Ti3Alからなるα2相と、TiAlからなるγ相とにより形成されるラメラ粒と、TiAlからなるγ粒と、TiAlからなるB2粒もしくはβ粒とから構成されており、前記γ粒の粒内及び前記B2粒もしくはβ粒の粒内の少なくとも一方に、粒径が0.1μm以下の硼化物を含む金属組織に熱処理する、TiAl合金の製造方法。
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