JP4361814B2 - Titanium material with excellent wear resistance - Google Patents
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本発明は、耐摩耗性に優れたチタン材に関する技術分野に属し、特には、エンジンや駆動部品などの輸送機分野や機械構造部品など耐摩耗性が必要となる部品に使用されるチタン材に関する技術分野に属するものである。 The present invention belongs to a technical field related to a titanium material having excellent wear resistance, and particularly relates to a titanium material used for parts that require wear resistance, such as a transportation machine field such as an engine and a driving part, and a machine structural part. It belongs to the technical field.
純チタンやチタン合金（以下、チタンという）は軽量で比強度が高く、また、耐食性にも優れることから、エンジンや駆動部品等の輸送機材料や機械構造材料として大変有望である。しかし、チタンは活性であり、熱拡散しにくい材料であるため、焼き付きやすく、耐摩耗性に劣ることが知られている。そのため、各種表面硬化処理が提案されている。 Pure titanium and titanium alloys (hereinafter referred to as titanium) are lightweight, have high specific strength, and are excellent in corrosion resistance. Therefore, they are very promising as transport materials and mechanical structural materials for engines and drive parts. However, since titanium is a material that is active and hardly diffuses, it is known that it is easily seized and inferior in wear resistance. For this reason, various surface hardening treatments have been proposed.
チタンの表面硬化処理は各種便覧に記載されており、例えば（社）チタニウム協会編，日刊工業新聞社発行のチタンの加工技術（1992）P178〜186 にまとめて記載されている。 The surface hardening treatment of titanium is described in various handbooks, for example, the titanium processing technology (1992) P178-186 published by Titanium Association, published by Nikkan Kogyo Shimbun.
この表面硬化処理の中、湿式めっきは低温成膜が可能で、比較的成膜速度が速く厚膜化も可能であるが、材種によってはめっき層とチタン材との密着性を付与するのが困難であることが知られている。また、めっき時は低温成膜でも密着性確保のために高温熱処理が必要であることが多い。さらに昨今リサイクル性の要望も高いが、めっき処理材はリサイクル性に難があることも指摘されている。また、溶射についても同様に密着性が不足すること、リサイクル性に難があることが知られている。 Among these surface hardening treatments, wet plating allows low-temperature film formation, and the film formation rate is relatively fast and can be thickened. However, depending on the type of material, adhesion between the plating layer and the titanium material is imparted. Is known to be difficult. Also, during plating, high temperature heat treatment is often necessary to ensure adhesion even at low temperature film formation. In addition, there is a high demand for recyclability recently, but it has also been pointed out that plating materials are difficult to recycle. Similarly, thermal spraying is also known to have insufficient adhesion and difficulty in recyclability.
また、肉盛溶接法では寸法精度に難があり、構造部品への適用は難しい。 In addition, the overlay welding method has difficulty in dimensional accuracy and is difficult to apply to structural parts.
CVD やPVD では膜質の優れたものが得られるが、処理コストが高いため、一部の部品にしか適用することができない。 CVD and PVD can be obtained with excellent film quality, but can only be applied to some parts due to high processing costs.
熱拡散法は簡便でコストも比較的安く、密着性も良く、リサイクル性にも優れることがわかっている。従来Ｏ（酸化）、Ｃ（浸炭）、Ｎ（窒化）、Ｂ（ホウ化）などの元素やそれらの組合せなど各種が特許文献（例えば、特開2003-73796号公報、特開2001-81544号公報、特開平5-65622 号公報、特開平5-295515号公報、特開平2-294423号公報）、技術文献にて報告されている。ただし、これらの熱拡散処理の特徴は、高温での熱処理が必要であることであるが、チタン材料は高温にて熱処理を行うと、熱歪みや生成皮膜によって寸法変化を生じたり、結晶粒の成長により、強度低下を生じることが問題である。また、窒化や浸炭等、拡散元素によっては、特別な装置が必要であり、コストが高くなる問題もあるし、硬化が著しい場合、摩耗相手材攻撃性が大きく、返って摩耗損失が大きくなる。 It has been found that the thermal diffusion method is simple and relatively inexpensive, has good adhesion, and is excellent in recyclability. Conventionally, various elements such as O (oxidation), C (carburization), N (nitriding), B (boration) and combinations thereof are disclosed in patent documents (for example, JP 2003-73796 A, JP 2001-81544 A). No. 5,65622, No. 5-955515, and No. 2-94423) and technical literature. However, the feature of these thermal diffusion treatments is that heat treatment at a high temperature is necessary. However, when heat treatment is performed at a high temperature, titanium materials may undergo dimensional changes due to thermal distortion or a generated film, The problem is that the growth causes a decrease in strength. In addition, depending on the diffusing element such as nitriding and carburizing, there is a problem that a special apparatus is required and the cost becomes high, and when the hardening is remarkable, the wear partner material attack is large, and the wear loss is increased.
以上のように、従来技術では何れもチタン材料の表面硬化処理として不十分である。
本発明はこのような事情に着目してなされたものであって、その目的は、高温での熱処理を必要とせず、寸法精度に及ぼす影響も低く、CVD やPVD による場合よりも簡便に得ることができ、また、溶射による場合よりもリサイクル性が良い、耐摩耗性に優れたチタン材を提供しようとするものである。 The present invention has been made paying attention to such circumstances, and its purpose is not to require heat treatment at a high temperature, has a low influence on dimensional accuracy, and can be obtained more easily than by CVD or PVD. In addition, the present invention intends to provide a titanium material that is more recyclable than the case by thermal spraying and has excellent wear resistance.
本発明者らは、上記目的を達成するため、鋭意研究を行なった結果、本発明を完成するに至った。本発明によれば上記目的を達成することができる。 In order to achieve the above object, the present inventors have intensively studied, and as a result, completed the present invention. According to the present invention, the above object can be achieved.
このようにして完成され上記目的を達成することができた本発明は、耐摩耗性に優れたチタン材に係わり、特許請求の範囲の請求項１〜３記載のチタン材（第１〜３発明に係るチタン材）であり、それは次のような構成としたものである。 The present invention thus completed and capable of achieving the above object relates to a titanium material excellent in wear resistance, and the titanium material according to claims 1 to 3 (first to third inventions). Titanium material), which has the following configuration.
即ち、請求項１記載のチタン材は、純チタンまたはチタン合金の表面にチタン水素化物含有層を備えたチタン材であって、前記チタン水素化物含有層中のチタン水素化物濃度が0.1 〜20％であり、前記チタン水素化物含有層の厚さが５〜200 μm であることを特徴とする耐摩耗性に優れたチタン材である〔第１発明〕。 That is, the titanium material according to claim 1 is a titanium material having a titanium hydride-containing layer on the surface of pure titanium or a titanium alloy, and the titanium hydride concentration in the titanium hydride-containing layer is 0.1 to 20%. The titanium hydride-containing layer has a thickness of 5 to 200 μm and is a titanium material having excellent wear resistance [first invention].
請求項２記載のチタン材は、前記チタン水素化物含有層の表面から深さ10μm の個所における硬度がHv400 以上である請求項１記載の耐摩耗性に優れたチタン材である〔第２発明〕。 The titanium material according to claim 2 is a titanium material having excellent wear resistance according to claim 1, wherein the hardness at a location 10 μm deep from the surface of the titanium hydride-containing layer is Hv400 or more [second invention]. .
請求項３記載のチタン材は、前記チタン合金がAl：2.5 〜7.5 mass％を含有する請求項１または２記載の耐摩耗性に優れたチタン材である〔第３発明〕。 The titanium material according to claim 3 is the titanium material having excellent wear resistance according to claim 1 or 2, wherein the titanium alloy contains Al: 2.5 to 7.5 mass% [third invention].
本発明に係るチタン材は、高温での熱処理を要することなく、寸法精度に及ぼす影響も低く、CVD やPVD による場合よりも簡便に得ることができ、また、溶射による場合よりもリサイクル性が良い、耐摩耗性に優れたチタン材である。即ち、耐摩耗性に優れており、且つ、高温での熱処理を必要とせず、寸法精度に及ぼす影響も低く、CVD やPVD による場合よりも簡便に得ることができ、また、溶射による場合よりもリサイクル性が良い。このため、耐摩耗性が必要となる部品の構成部材等として好適に用いることができる。 The titanium material according to the present invention does not require heat treatment at a high temperature, has a low influence on dimensional accuracy, can be obtained more easily than by CVD or PVD, and is more recyclable than by thermal spraying. It is a titanium material with excellent wear resistance. In other words, it has excellent wear resistance, does not require heat treatment at high temperature, has a low impact on dimensional accuracy, can be obtained more easily than by CVD or PVD, and is more than by thermal spraying. Recyclability is good. For this reason, it can be suitably used as a component member of a component that requires wear resistance.
本発明者らは、前述の目的を達成するために、チタン材料への拡散元素として水素に着目した。ただし、水素の拡散については以下のことが知られており、チタンへの水素の吸蔵は忌避されている。 In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors paid attention to hydrogen as a diffusing element to the titanium material. However, the following is known about the diffusion of hydrogen, and occlusion of hydrogen into titanium is avoided.
チタンに水素が拡散すると、20ppm 程度がチタンに固溶し、残りはTiH あるいはTiH2のチタン水素化物（以下、Ti−H ともいう）となるといわれている。Ti−H は極めて脆く、Ti−H 生成によりチタンが脆化し、耐衝撃性が低下するといわれている。従って、通常のチタン材料は水素を溶製時に除去し、その後も水素侵入・吸蔵を避けることがなされており、その結果、通常は0.01〜0.1 ％未満の水素が層とはならずにチタン材全体に存在している。また、場合によっては、例えば特開2003-129215 号公報、特開2002-212694 号公報に示されるように、水素を除去する処理がされる。なお、それでも大気中の水素と結合し、数ppm は含有している。 When hydrogen diffuses into titanium, about 20 ppm is dissolved in titanium, and the remainder is said to be TiH or TiH 2 titanium hydride (hereinafter also referred to as Ti-H). Ti-H is extremely brittle, and titanium is brittle due to Ti-H formation, which is said to reduce impact resistance. Therefore, ordinary titanium materials are designed to remove hydrogen during melting and avoid hydrogen intrusion and occlusion thereafter. As a result, usually less than 0.01 to less than 0.1% of hydrogen does not form a layer and the titanium material. It exists throughout. In some cases, as shown in, for example, JP-A-2003-129215 and JP-A-2002-212694, a process for removing hydrogen is performed. Still, it combines with hydrogen in the atmosphere and contains several ppm.
しかしながら、チタンに積極的に水素を導入すると、チタンが硬化することが判明したため、鋭意研究を重ねた。その結果、水素拡散であれば、熱処理は不要であるし、寸法精度に及ぼす影響も低く、簡便で低コストでの処理ができ、リサイクル性も良いことがわかった。更に、低温で短時間で処理することによって、形成されるチタン水素化物含有層のチタン水素化物濃度および膜厚（層の厚み）を制御し、これによって、チタン材料内部を脆化させず、耐衝撃性を保持したまま、表面硬化させて耐摩耗性を付与することができることがわかった。上記チタン水素化物含有層のチタン水素化物濃度および層の厚みについては、より具体的には、チタン水素化物濃度：0.1 〜20％、チタン水素化物含有層の厚さ：５〜200 μm にするとよいことがわかった。 However, since it was found that when hydrogen was positively introduced into titanium, titanium was cured, earnest research was repeated. As a result, it was found that hydrogen diffusion does not require heat treatment, has little influence on dimensional accuracy, can be processed easily at low cost, and has good recyclability. Furthermore, by treating at a low temperature in a short time, the titanium hydride concentration and film thickness (layer thickness) of the titanium hydride-containing layer to be formed are controlled, thereby preventing the inside of the titanium material from becoming brittle and resistant. It was found that it was possible to impart wear resistance by surface hardening while maintaining impact properties. More specifically, the titanium hydride concentration and the layer thickness of the titanium hydride-containing layer are more preferably set to a titanium hydride concentration of 0.1 to 20% and a titanium hydride-containing layer thickness of 5 to 200 μm. I understood it.
本発明は、このような知見に基づき完成されたものであり、本発明に係るチタン材は、純チタンまたはチタン合金の表面にチタン水素化物含有層を備えたチタン材であって、前記チタン水素化物含有層中のチタン水素化物濃度が0.1 〜20％であり、前記チタン水素化物含有層の厚さが５〜200 μm であることを特徴とする耐摩耗性に優れたチタン材であることとしている〔第１発明〕。従って、本発明に係るチタン材は、耐衝撃性を保持した状態で（耐衝撃性を大幅低下させることなく）、表面硬化させて耐摩耗性が付与されたものである。即ち、耐衝撃性を保持した状態で優れた耐摩耗性を有することができる。かつ、高温での熱処理を必要とせず、寸法精度に及ぼす影響も低く、CVD やPVD による場合よりも簡便に得ることができ、また、溶射による場合よりもリサイクル性が良い。 The present invention has been completed based on such knowledge, and the titanium material according to the present invention is a titanium material having a titanium hydride-containing layer on the surface of pure titanium or a titanium alloy, The titanium hydride concentration in the hydride-containing layer is 0.1 to 20%, and the titanium hydride-containing layer has a thickness of 5 to 200 μm. [First invention]. Therefore, the titanium material according to the present invention is provided with wear resistance by surface hardening while maintaining impact resistance (without significantly reducing impact resistance). That is, it can have excellent wear resistance while maintaining impact resistance. In addition, it does not require heat treatment at high temperatures, has little effect on dimensional accuracy, can be obtained more easily than by CVD or PVD, and is more recyclable than by thermal spraying.
本発明に係るチタン材でのチタン水素化物含有層の構造および数値（チタン水素化物濃度およびチタン水素化物含有層の厚さ）限定理由等を、以下説明する。 The structure of the titanium hydride-containing layer in the titanium material according to the present invention and the reasons for limiting the values (titanium hydride concentration and titanium hydride-containing layer thickness) will be described below.
本発明において、チタン水素化物含有層とは、チタン水素化物（チタンの水素化物）を含有する層のことである。このチタン水素化物としては、TiH あるいはTiH2などがある。チタン水素化物含有層（以下、水素化物層ともいう）は、Ti−H （チタン水素化物）としてTiH のみを含有する場合も、TiH2のみを含有する場合も、TiH 及びTiH2を含有する場合もある。 In the present invention, the titanium hydride-containing layer is a layer containing titanium hydride (titanium hydride). As the titanium hydride, and the like TiH or TiH 2. Titanium hydride-containing layer (hereinafter also referred to as hydride layer) contains TiH as Ti-H (titanium hydride), TiH 2 only, or TiH and TiH 2 There is also.
チタン水素化物含有層の模式図を図１に示す。図１において、素地はチタン（純チタンまたはチタン合金）の部分（チタン部）のことである。素地（チタン部）の表面に水素化物層（チタン水素化物含有層）が形成されている。図１(A) の場合には、素地の表面に水素化物層のみがあるが、図１(B) の場合には、更に水素化物層の上にチタン酸化皮膜が形成されている。本発明において、図１(A) のような場合が含まれるだけでなく、図１(B) のような場合も含まれる。即ち、チタン（純チタンまたはチタン合金）の表面にチタン水素化物含有層を備えたチタン材は、チタンの表面にチタン水素化物含有層を備えていればよく、このチタン水素化物含有層の上にチタン酸化皮膜が形成されているものが除外されるものではなく、それも含まれる。 A schematic diagram of the titanium hydride-containing layer is shown in FIG. In FIG. 1, the substrate is a portion (titanium portion) of titanium (pure titanium or titanium alloy). A hydride layer (titanium hydride-containing layer) is formed on the surface of the substrate (titanium portion). In the case of FIG. 1 (A), there is only a hydride layer on the surface of the substrate, but in the case of FIG. 1 (B), a titanium oxide film is further formed on the hydride layer. In the present invention, not only the case shown in FIG. 1 (A) but also the case shown in FIG. 1 (B) is included. That is, a titanium material provided with a titanium hydride-containing layer on the surface of titanium (pure titanium or titanium alloy) may be provided with a titanium hydride-containing layer on the surface of titanium, on the titanium hydride-containing layer. The thing in which the titanium oxide film is formed is not excluded, but it is also included.
本発明者らは、鋭意研究を行った結果、チタン（純チタンまたはチタン合金）に水素拡散処理を行った場合には、表面から散在的にチタンの水素化物（Ti−H ）が形成され、表面が硬化することを見出した。更に、特定の処理条件で処理した場合には、内部には水素拡散がほとんど起こらないことを見いだした。そして、上記Ti−H を含有する層（チタン水素化物含有層）のTi−H 濃度および層の厚みについては、Ti−H 濃度：0.1 〜20％、チタン水素化物含有層の厚さ：５〜200 μm にすると、チタン材料内部を脆化させず、耐衝撃性を保持したまま、表面硬化させて耐摩耗性を付与することができることがわかった。従って、チタン水素化物含有層のTi−H （チタン水素化物）濃度：0.1 〜20％、層の厚さ：５〜200 μm としている。 As a result of diligent research, the inventors of the present invention formed titanium hydride (Ti-H) in a scattered manner from the surface when hydrogen diffusion treatment was performed on titanium (pure titanium or titanium alloy). It was found that the surface hardened. Furthermore, it has been found that almost no hydrogen diffusion occurs inside when treated under specific treatment conditions. And about the Ti-H density | concentration and layer thickness of the layer (titanium hydride content layer) containing the said Ti-H, Ti-H density | concentration: 0.1-20%, thickness of a titanium hydride content layer: 5 It was found that when the thickness is 200 μm, the inside of the titanium material can be imparted with wear resistance by hardening the surface while retaining the impact resistance without embrittlement. Therefore, the Ti-H (titanium hydride) concentration of the titanium hydride-containing layer is 0.1 to 20%, and the layer thickness is 5 to 200 μm.
ここで、水素化物層（チタン水素化物含有層）の厚さが５μm を下回ると、水素化物層の硬化作用が不十分であり、耐摩耗性が低下して不充分となる。水素化物層の厚さが200 μm を越えると、水素化物の脆性のために、耐衝撃性や加工性が低下して不充分となる。これに対し、水素化物層の厚さ：５〜200 μm の場合、耐摩耗性と他特性（耐衝撃性および加工性）を両立することができる。更に加えて、水素化物層中は、チタン水素化物の存在のため、水素拡散がチタン素地よりも非常に遅いため、水素化物層の形成により徐々に水素のチタン内部への水素の拡散が減衰する。水素化物層を形成することにより内部への水素の拡散を抑制することができるが、その効果は５μm 以上で著しい。 Here, if the thickness of the hydride layer (titanium hydride-containing layer) is less than 5 μm, the curing action of the hydride layer is insufficient, and the wear resistance is lowered and becomes insufficient. If the thickness of the hydride layer exceeds 200 μm, the impact resistance and workability deteriorate due to brittleness of the hydride, which is insufficient. On the other hand, when the thickness of the hydride layer is 5 to 200 μm, both wear resistance and other characteristics (impact resistance and workability) can be achieved. In addition, in the hydride layer, hydrogen diffusion is much slower than the titanium substrate due to the presence of titanium hydride, so that the diffusion of hydrogen into the titanium gradually attenuates due to the formation of the hydride layer. . By forming a hydride layer, diffusion of hydrogen into the interior can be suppressed, but the effect is significant at 5 μm or more.
水素化物層の厚さ：５〜200 μm の中でも、10〜100 μm の場合、より高い水準の耐摩耗性が得られると共に、耐衝撃性や加工性の低下がより小さくなる。かかる点から、水素化物層の厚さ：10〜100 μm とすることが望ましい。 Among the hydride layer thicknesses of 5 to 200 μm, when the thickness is 10 to 100 μm, a higher level of wear resistance is obtained, and the impact resistance and workability are further reduced. From this point, it is desirable to set the thickness of the hydride layer to 10 to 100 μm.
水素化物層の水素化物濃度が0.1 ％未満の場合は、水素化物層の硬化作用が不十分であり、耐摩耗性が低下して不充分となる。水素化物層の水素化物濃度が20％を越えると、水素化物層の脆化が著しく、耐衝撃性や加工性が低下して不充分となる。これに対し、水素化物層の水素化物濃度：0.1 〜20％の場合、耐摩耗性と他特性（耐衝撃性および加工性）を両立することができる。また、水素化物濃度が0.1 ％以上の場合、内部への水素の拡散を抑制することもできる。 When the hydride concentration of the hydride layer is less than 0.1%, the curing action of the hydride layer is insufficient, and the wear resistance is lowered and becomes insufficient. When the hydride concentration of the hydride layer exceeds 20%, the hydride layer becomes extremely brittle, and the impact resistance and workability are lowered and become insufficient. On the other hand, when the hydride concentration of the hydride layer is 0.1 to 20%, both wear resistance and other characteristics (impact resistance and workability) can be achieved. In addition, when the hydride concentration is 0.1% or more, diffusion of hydrogen into the interior can be suppressed.
水素化物層の水素化物濃度：0.1 〜20％の中でも、１〜20％の場合、より高い水準の耐摩耗性が得られ、１〜18％の場合、耐衝撃性や加工性の低下がより小さくなる。かかる点から、水素化物濃度：１〜20％とすることが望ましく、更には１〜18％が望ましい。 Hydride concentration of hydride layer: 0.1 to 20%, 1 to 20% gives higher level of wear resistance, 1 to 18% gives more impact resistance and workability. Get smaller. From this point, the hydride concentration is preferably 1 to 20%, and more preferably 1 to 18%.
本発明において、水素化物層の厚さは、例えば、二次イオン質量分析法（SIMS）により表面から内部へ水素濃度を分析して、水素濃度が最大値と内部（チタン材料部）における水素濃度値（ベース値）との中間点に達したときの分析深さを水素化物層の厚さとする。 In the present invention, the thickness of the hydride layer is determined, for example, by analyzing the hydrogen concentration from the surface to the inside by secondary ion mass spectrometry (SIMS), and the hydrogen concentration is the maximum value and the hydrogen concentration in the inside (titanium material part). The analysis depth when the intermediate point with the value (base value) is reached is the hydride layer thickness.
水素化物層中のチタン水素化物濃度（Ti−H 濃度）は、表面のＸ線回折（XRD ）により求められるチタン水素化物のピーク強度比（％）であって、Tiのピーク強度〔Ｉ(Ti)〕とチタン水素化物のピーク強度〔Ｉ(Ti-H)〕の和（合計）に占めるチタン水素化物のピーク強度〔Ｉ(Ti-H)〕の割合（％）である。即ち、下記式(1) より求められるTi−H 濃度（％）である。なお、Ｉ(Ti-H)は、チタン水素化物含有層中に２種類以上のチタン水素化物（TiH 、TiH2等）が含まれている場合には、各チタン水素化物のピーク強度の和（合計）である。例えば、TiH とTiH2とが含まれている場合には、Ｉ(Ti-H)は、TiH のピーク強度〔Ｉ(TiH) 〕とTiH2のピーク強度〔Ｉ(TiH2)〕の和（合計）、即ち、Ｉ(Ti-H)＝Ｉ(TiH) ＋Ｉ(TiH2)である。 The titanium hydride concentration (Ti-H concentration) in the hydride layer is the titanium hydride peak intensity ratio (%) determined by surface X-ray diffraction (XRD), and the Ti peak intensity [I (Ti )] And the peak intensity [I (Ti-H)] of titanium hydride (%) is the ratio (%) of the peak intensity [I (Ti-H)] of titanium hydride in the sum (total). That is, the Ti-H concentration (%) obtained from the following formula (1). I (Ti-H) is the sum of the peak intensities of each titanium hydride when two or more types of titanium hydrides (TiH, TiH 2 etc.) are contained in the titanium hydride-containing layer ( Total). For example, the sum of if it contains a TiH and TiH 2 is, I (TiH) is, TiH peak intensity [I (TiH)] and the peak intensity of TiH 2 [I (TiH 2)] ( Total), that is, I (Ti-H) = I (TiH) + I (TiH 2 ).
Ti−H 濃度（％）＝１００×Ｉ(Ti-H)／〔Ｉ(Ti)＋Ｉ(Ti-H)〕 ------- 式(1) Ti-H concentration (%) = 100 × I (Ti-H) / [I (Ti) + I (Ti-H)] ------- Formula (1)
チタン水素化物含有層はチタンへの水素拡散処理方法により形成することができるが、本発明においていずれの水素拡散処理方法を用いるかは限定されない。チタンへの水素拡散処理方法としては、(1) 水蒸気を含む環境での熱処理、熱間加工、(2) 表面処理（化成処理、めっき）、(3) 腐食反応の利用、(4) 硫酸等の非酸化性の酸溶液中で電気化学的に陰極チャージすることによる方法が知られているが、本発明においては下記の点から(4) の方法が推奨される。 The titanium hydride-containing layer can be formed by a hydrogen diffusion treatment method for titanium, but which hydrogen diffusion treatment method is used in the present invention is not limited. Hydrogen diffusion treatment methods for titanium include (1) heat treatment in an environment containing steam, hot working, (2) surface treatment (chemical conversion treatment, plating), (3) use of corrosion reaction, (4) sulfuric acid, etc. A method by electrochemical cathodic charging in a non-oxidizing acid solution is known. In the present invention, the method (4) is recommended from the following points.
即ち、(1) の方法は水蒸気中の水素の侵入によるものであり、容易に水素を拡散させることが可能であるが、単位時間あたりの侵入水素量が極めて多いため、水素化物層の水素化物濃度が本発明で規定する範囲を越える傾向にあるばかりか、熱歪みによる寸法変化、結晶粒の成長による強度低下の恐れが有る。また、爆発防止の特別な装置が必要である。(2) の方法は化成処理、めっきの反応によって発生した水素が侵入するものであるが、チタンは耐食性が高いので処理液は腐食性のきわめて高い液とする必要があり、このため、取り扱いや作業が困難である。また、単位時間あたりの侵入水素量が少ないため、長時間を要する結果、水素化物層の厚さが本発明で規定する範囲を超え、内部まで水素が侵入する。さらに、表面の溶解を伴うため、寸法の減少や、表面が荒れる。(3) の方法は腐食により発生した水素が侵入するものであるが、単位時間あたりの侵入水素量が少ないため、長時間を要し、水素化物層の厚さが本発明で規定する範囲を超え、内部まで水素が侵入する。また、表面の溶解や腐食生成物を伴うため、寸法の変化や、表面粗度の不均一な変化がある。(4) の方法は溶液の種類、濃度や処理時間、電流密度、温度を制御することにより、所望の水素量を所望の深さまで侵入、吸蔵させることが可能である。 That is, the method (1) is based on the intrusion of hydrogen in the water vapor and can easily diffuse the hydrogen, but the amount of invading hydrogen per unit time is extremely large, so the hydride in the hydride layer. In addition to the tendency of the concentration to exceed the range specified in the present invention, there is a risk of dimensional change due to thermal strain and strength reduction due to crystal grain growth. In addition, a special device for preventing explosion is required. In the method (2), hydrogen generated by the chemical conversion treatment and plating reaction enters, but since titanium has high corrosion resistance, the treatment solution must be extremely corrosive. The work is difficult. Further, since the amount of intrusion hydrogen per unit time is small, it takes a long time. As a result, the thickness of the hydride layer exceeds the range defined in the present invention, and hydrogen penetrates into the inside. Furthermore, since the surface is dissolved, the size is reduced and the surface is roughened. In the method (3), hydrogen generated by corrosion penetrates, but since the amount of penetrating hydrogen per unit time is small, it takes a long time, and the thickness of the hydride layer is within the range specified in the present invention. Hydrogen penetrates into the interior. In addition, since there are dissolution and corrosion products on the surface, there are dimensional changes and non-uniform changes in surface roughness. In the method (4), by controlling the type, concentration, treatment time, current density and temperature of the solution, it is possible to penetrate and occlude a desired amount of hydrogen to a desired depth.
(4) の方法（非酸化性の酸溶液中での電気化学的陰極チャージ）によって、本発明に係る水素化物層を形成する際の条件等について、以下説明する。 Conditions for forming the hydride layer according to the present invention by the method (4) (electrochemical cathodic charging in a non-oxidizing acid solution) will be described below.
表層の水素化物層形成処理の処理時間が長くなると、水素がチタン材料内部まで侵入して脆化し、耐衝撃性が劣化するため、出来る限り短時間で行うことが好ましい。このような観点から、水素発生反応を促進して水素化物形成速度を上昇することが望ましく、このためには処理溶液中の水素イオン濃度はある程度高い（pHが低い）ことが必要であり、pH３以下であることが好ましく、更には１以下であることが好ましい。水素イオン濃度が低い（pHが高い）と材料表面での水素発生反応が進みにくいので、水素化物層形成速度が遅くなり、必要な濃度および厚さの水素化物層を形成するのに長時間を要して、チタン材料内部が脆化してしまう。 When the treatment time of the surface hydride layer forming treatment becomes long, hydrogen penetrates into the titanium material and becomes brittle, and the impact resistance is deteriorated. From this point of view, it is desirable to accelerate the hydrogen generation reaction to increase the hydride formation rate. For this purpose, the hydrogen ion concentration in the treatment solution needs to be high to some extent (low pH), and pH 3 Is preferably 1 or less, and more preferably 1 or less. If the hydrogen ion concentration is low (pH is high), the hydrogen generation reaction on the surface of the material is difficult to proceed, so the hydride layer formation rate becomes slow, and it takes a long time to form a hydride layer with the required concentration and thickness. In short, the inside of the titanium material becomes brittle.
また、所定の水素化物を短時間で形成するという観点から、処理溶液には水素吸収を促進する薬剤を添加することも好ましい。かかる薬剤としては、チオ尿素やチオシアン酸アンモニウム等のように、水素発生反応の過電圧を低下させて水素発生を促進させるものや表面の水素原子被覆率を増大させるものがあり、いずれを用いてもよい。 Further, from the viewpoint of forming a predetermined hydride in a short time, it is also preferable to add an agent that promotes hydrogen absorption to the treatment solution. Examples of such agents include those that reduce the overvoltage of the hydrogen generation reaction and promote hydrogen generation, such as thiourea and ammonium thiocyanate, and those that increase the hydrogen atom coverage on the surface. Good.
処理溶液温度は、20〜70℃が好ましい。20℃未満では反応速度が小さいので、所定の水素化物層を形成するのに長時間を要して、水素がチタン材料内部へ拡散してしまい、素地のチタンの脆化の原因となるからである。また、70℃を越えると水素の拡散速度が大きくなるので、短時間処理でも水素が内部へ侵入し、チタン材料内部が脆化する。 The treatment solution temperature is preferably 20 to 70 ° C. Since the reaction rate is low below 20 ° C, it takes a long time to form a predetermined hydride layer, and hydrogen diffuses into the titanium material, causing embrittlement of the base titanium. is there. Moreover, since the diffusion rate of hydrogen increases when the temperature exceeds 70 ° C., hydrogen penetrates into the interior even in a short time treatment, and the inside of the titanium material becomes brittle.
電解の方法としては、例えば−１〜−100mA/cm2 の電流密度で定電流カソード電解あるいは−２〜−１Ｖ（飽和カロメル電極基準）の電位で定電位電解する方法を適用できる。 As an electrolysis method, for example, a constant current cathode electrolysis at a current density of −1 to −100 mA / cm 2 or a constant potential electrolysis at a potential of −2 to −1 V (saturated calomel electrode reference) can be applied.
本発明において水素拡散処理と他の処理とが適用されてできたものも含まれる。水素化物層と、他の処理により形成された層や自然生成皮膜（例えば自然酸化皮膜）とが形成されているものも含まれる。 In the present invention, those obtained by applying hydrogen diffusion treatment and other treatments are also included. Also included are hydride layers and layers formed by other treatments or naturally formed films (for example, natural oxide films).
本発明に係るチタン材においてチタン水素化物含有層の表面から深さ10μm の個所における硬度がHv400 以上であることが望ましい〔第２発明〕。より高い水準の耐摩耗性が得られるからである。更に、前記個所での硬度がHv450 以上であると、より高い水準の耐摩耗性が得られる。 In the titanium material according to the present invention, it is desirable that the hardness at a location 10 μm deep from the surface of the titanium hydride-containing layer is Hv400 or more [second invention]. This is because a higher level of wear resistance can be obtained. Furthermore, when the hardness at the above-mentioned location is Hv450 or higher, a higher level of wear resistance can be obtained.
チタン材料にAlを添加することは、チタン材料の強度の向上に有効である。また、Alの添加によりチタン材料中の水素拡散が遅くなるので、チタン材料内部への水素の侵入を抑制することができ、このため耐衝撃性の低下が小さい。このようなAl添加による強度の向上および水素吸収抑制（水素侵入抑制）は、Al添加量が2.5 mass％（質量％）未満の場合には不十分である。一方、Alはチタンの加工性を害する元素であり、Al添加量が7.5 mass％を越えると、例えば冷間圧延時に端部などの割れ発生が起こってしまう。このような理由から、Al添加量は2.5 〜7.5 mass％が推奨される。即ち、基材（素地）のチタンがAl：2.5 〜7.5 mass％を含有するようにすると、チタン材の加工性を害することなく、チタン材の強度を向上し得ると共に、水素吸収による耐衝撃性の低下を抑制し得、従って、基材のチタンがAl：2.5 〜7.5 mass％を含有するようにすることが望ましい〔第３発明〕。 Adding Al to the titanium material is effective in improving the strength of the titanium material. In addition, since the diffusion of hydrogen in the titanium material is slowed by the addition of Al, it is possible to suppress the intrusion of hydrogen into the titanium material, and the impact resistance is therefore hardly reduced. Such improvement in strength and suppression of hydrogen absorption (inhibition of hydrogen intrusion) due to the addition of Al are insufficient when the amount of Al added is less than 2.5 mass% (mass%). On the other hand, Al is an element that impairs the workability of titanium. If the amount of Al added exceeds 7.5 mass%, for example, cracking at the end or the like occurs during cold rolling. For this reason, 2.5 to 7.5 mass% is recommended as the Al addition amount. That is, if the titanium of the base material (base) contains Al: 2.5 to 7.5 mass%, the strength of the titanium material can be improved without impairing the workability of the titanium material, and the impact resistance due to hydrogen absorption. Therefore, it is desirable that the titanium of the base material contains Al: 2.5 to 7.5 mass% [third invention].
本発明に係るチタン材において基材のチタンは、本発明の作用効果を阻害しない範囲で上記Al以外の成分の含有することができ、また、不可避不純物の混入は許容される。このAl以外の成分としては、例えば、ＶやCr、Mo、Fe、Sn、Zr、Si、Ｃ等があり、これらは強度向上や靭性向上、疲労特性向上等に有効である。また、Niや白金属元素等はチタン材料内部への水素侵入抑制に有効であるために水素吸収による耐衝撃性の低下の抑制に有効であると共に、耐食性の向上等に有効である。これらの元素はチタン材の用途や要求特性に応じて選択して添加すると良い。 In the titanium material according to the present invention, titanium as a base material can contain components other than Al as long as the effects of the present invention are not hindered, and inevitable impurities are allowed to be mixed. Examples of components other than Al include V, Cr, Mo, Fe, Sn, Zr, Si, and C, which are effective for improving strength, toughness, and fatigue characteristics. Moreover, since Ni, a white metal element, etc. are effective in suppressing hydrogen intrusion into the titanium material, they are effective in suppressing reduction in impact resistance due to hydrogen absorption and effective in improving corrosion resistance. These elements may be selected and added according to the use and required characteristics of the titanium material.
本発明の実施例および比較例について、以下説明する。なお、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。 Examples of the present invention and comparative examples will be described below. The present invention is not limited to this embodiment, and can be implemented with appropriate modifications within a range that can be adapted to the gist of the present invention, all of which are within the technical scope of the present invention. include.
表１に示す組成（化学成分）のチタン材料について、それぞれを25×25×１mmの板、ピンオンディスク試験用に44mmΦ×８mmのディスク形状、及び、JIS Z 2202に則った衝撃試験片に加工した。これらの試験片のそれぞれを研磨して表面を#400エメリー研磨紙による研磨仕上げとした後、アセトンによる洗浄をした。しかる後、この試験片を陰極として定電流電解をし、この試験片の表層に水素化物（チタン水素化物含有層）を形成させた。このとき、電解液としては硫酸にチオシアン酸カリウムを添加したものを用い、試験片（陰極）での電流密度は−１〜−1000mA/cm2とし、電解時間は0.1 〜72hrとした。これらの電流密度および電解時間を表２に示す（なお、表２において電流密度の単位のmA/cm2は、mA/cm2のことである。 Each titanium material with the composition (chemical composition) shown in Table 1 is processed into a 25 x 25 x 1 mm plate, a 44 mmφ x 8 mm disk shape for pin-on-disk testing, and an impact test piece in accordance with JIS Z 2202 did. Each of these test pieces was polished to finish the surface with # 400 emery polishing paper, and then washed with acetone. Thereafter, constant current electrolysis was performed using the test piece as a cathode, and a hydride (titanium hydride-containing layer) was formed on the surface layer of the test piece. At this time, an electrolytic solution obtained by adding potassium thiocyanate to sulfuric acid was used, the current density at the test piece (cathode) was −1 to −1000 mA / cm 2 , and the electrolysis time was 0.1 to 72 hours. These current densities and electrolysis times are shown in Table 2 (in Table 2, the unit of current density in mA / cm 2 is mA / cm 2 ).
上記定電流電解後のもの（即ち、水素化物層を形成させたチタン材）について、水素化物層の厚さ、水素化物層中のTi−H （チタン水素化物）の濃度および断面硬度を測定し、また、耐摩耗性評価試験および耐衝撃性評価試験を行った。この結果を表２に示す。 For the material after the constant current electrolysis (that is, the titanium material on which the hydride layer is formed), the thickness of the hydride layer, the concentration of Ti-H (titanium hydride) in the hydride layer and the cross-sectional hardness are measured. In addition, an abrasion resistance evaluation test and an impact resistance evaluation test were performed. The results are shown in Table 2.
このとき、水素化物層の厚さは、次のようにして求めた。即ち、水素化物層を形成させたチタン材について、二次イオン質量分析法（SIMS）により表面から内部へ水素濃度を分析して、水素濃度が最大値と内部（チタン材料部）における水素濃度値（ベース値）との中間点に達したときの分析深さを水素化物層の厚さとした。このような分析深さと水素濃度との関係から水素化物層の厚さを求める方法について、その例を模式図で図２に示す。 At this time, the thickness of the hydride layer was determined as follows. That is, for the titanium material on which the hydride layer is formed, the hydrogen concentration is analyzed from the surface to the inside by secondary ion mass spectrometry (SIMS), and the hydrogen concentration is the maximum value and the hydrogen concentration value in the inside (titanium material part). The analysis depth when the intermediate point with the (base value) was reached was the thickness of the hydride layer. An example of the method for obtaining the thickness of the hydride layer from the relationship between the analysis depth and the hydrogen concentration is shown in FIG.
また、水素化物層中のチタン水素化物濃度（Ti−H 濃度）は、次のようにして求めた。即ち、水素化物層を形成させたチタン材について、表面のＸ線回折（XRD ）を行って、Tiのピーク強度〔Ｉ(Ti)〕とTi−H のピーク強度〔Ｉ(Ti-H)〕を求め、それらよりTi−H のピーク強度比を求め、これをTi−H 濃度とした。なお、この場合、Ti−H （チタン水素化物）としては、TiH とTiH2とが存在するので、Ti−H のピーク強度〔Ｉ(Ti-H)〕＝TiH のピーク強度〔Ｉ(TiH) 〕＋TiH2のピーク強度〔Ｉ(TiH2)〕となる。つまり、求められたＩ(Ti)、Ｉ(TiH) 、Ｉ(TiH2)から下記式(2) によりTi−H 濃度（％）を求めた。 Moreover, the titanium hydride density | concentration (Ti-H density | concentration) in a hydride layer was calculated | required as follows. That is, the titanium material on which the hydride layer was formed was subjected to surface X-ray diffraction (XRD), and Ti peak intensity [I (Ti)] and Ti-H peak intensity [I (Ti-H)] From these, the peak intensity ratio of Ti—H was determined, and this was used as the Ti—H concentration. In this case, since TiH and TiH 2 exist as Ti-H (titanium hydride), Ti-H peak intensity [I (Ti-H)] = TiH peak intensity [I (TiH) ] + TiH 2 peak intensity [I (TiH 2 )]. That is, the obtained I (Ti), to determine the I (TiH), I TiH concentration (%) by the following equation (2) from (TiH 2).
Ti−H 濃度（％）＝１００×Ｉ(Ti-H)／〔Ｉ(Ti)＋Ｉ(Ti-H)〕
＝１００×〔Ｉ(TiH) ＋Ｉ(TiH2)〕／
〔Ｉ(Ti)＋Ｉ(TiH) ＋Ｉ(TiH2)〕 ------------- 式(2)
Ti-H concentration (%) = 100 × I (Ti-H) / [I (Ti) + I (Ti-H)]
= 100 × [I (TiH) + I (TiH 2 )] /
[I (Ti) + I (TiH) + I (TiH 2 )] ------------ Formula (2)
なお、上記Ｘ線回折では、Ｘ線の侵入深さ（分析深さ）が水素化物層の厚さと同じになるように適宜Ｘ線の入射角を変化させた。Ｉ(Ti)、Ｉ(TiH) 、Ｉ(TiH2)はそれぞれTi、TiH 、TiH2の主ピーク強度（主なピークの強度）である。 In the X-ray diffraction, the incident angle of X-rays was appropriately changed so that the X-ray penetration depth (analysis depth) was the same as the thickness of the hydride layer. I (Ti), I (TiH) and I (TiH 2 ) are main peak intensities (main peak intensities) of Ti, TiH 2 and TiH 2 , respectively.
断面硬度の測定は、次のようにして行った。即ち、水素化物層を形成させたチタン材を中央にて切断し、樹脂に埋め込み、切断面を研磨した後、その研磨された面に対して垂直に測定した。測定荷重は25gf、荷重保持時間は15秒とし、表面位置から深さ10μm の位置を５点測定して平均化した。 The cross-sectional hardness was measured as follows. That is, the titanium material on which the hydride layer was formed was cut at the center, embedded in resin, the cut surface was polished, and then measured perpendicular to the polished surface. The measurement load was 25 gf, the load holding time was 15 seconds, and five points from the surface position at a depth of 10 μm were measured and averaged.
耐摩耗性評価試験は摺動摩耗試験により行った。このとき、摺動摩耗試験は次のようにして行った。即ち、摺動摩耗試験機としてピンオンディスク型の摺動摩耗試験機を用い、相手ピン材としてΦ５mmの SUJ２、潤滑油として市販エンジンオイルを用いて、摺動速度１ｍ／sec 、荷重10kgf 、摺動距離１kmの条件にて試験を行った。そして、耐摩耗性はディスク摩耗減量にて評価し、その摩耗減量が20mg未満の場合を◎（優すなわち極良好）、20〜50mgの場合を○（良好）、50〜100mg の場合を△（不充分）、100mg 超の場合を×（不良）として示した。 The wear resistance evaluation test was conducted by a sliding wear test. At this time, the sliding wear test was performed as follows. That is, a pin-on-disk type sliding wear tester is used as the sliding wear tester, Φ5mm SUJ2 is used as the mating pin material, commercial engine oil is used as the lubricating oil, sliding speed 1m / sec, load 10kgf, sliding The test was conducted under the condition of a moving distance of 1 km. The wear resistance is evaluated by disc wear weight loss. When the wear weight loss is less than 20 mg, ◎ (excellent or extremely good), 20 to 50 mg ○ (good), 50 to 100 mg △ ( Insufficient), the case of more than 100 mg is shown as x (bad).
耐衝撃性評価試験については、JIS Z 2242に従い、25℃にてシャルピー衝撃試験を行った。３回試験を行い、試験片を破断するに要したエネルギーを求め、平均化した。耐衝撃性は未処理のチタン材料（水素化物層の形成処理をしていないもの、即ち、チタン材料そのもの）でのシャルピー衝撃値との比にて評価し、シャルピー衝撃値が未処理のチタン材料の場合の95〜100 ％の場合を◎（優すなわち極良好）、90〜95％の場合を○（良好）、80〜90％の場合を△（不充分）、80％未満の場合を×（不良）として示した。 For the impact resistance evaluation test, a Charpy impact test was performed at 25 ° C. in accordance with JIS Z 2242. The test was performed three times, and the energy required to break the test piece was obtained and averaged. Impact resistance is evaluated based on the ratio of Charpy impact value of untreated titanium material (those not treated with hydride layer, ie, titanium material itself). Charpy impact value is untreated titanium material In the case of 95-100%, ◎ (excellent or very good), 90-95% ○ (good), 80-90% △ (insufficient), less than 80% × Shown as (bad).
表２から明らかなように、比較例に係るチタン材（No.1〜4 ）は、耐摩耗性が△（不充分）または×（不良）である。また、耐衝撃性についてはNo.2の場合に◎（優：極良好）であるものの、それ以外（No.1、No.3〜4 ）の場合は△（不充分）または×（不良）である。従って、比較例に係るチタン材は、いずれも耐摩耗性と耐衝撃性の両立ができておらず、No.2以外の場合は耐摩耗性および耐衝撃性のいずれか一方を○（良好）とすることもできていない。なお、No.2の場合、耐衝撃性が◎であるのは、水素化物層の厚みが 0.1μm 未満であり、極めて薄いからである。 As is clear from Table 2, the titanium materials (No. 1 to 4) according to the comparative examples have a wear resistance of Δ (insufficient) or x (poor). In addition, the impact resistance is ◎ (excellent: extremely good) in the case of No. 2, but in other cases (No. 1, No. 3 to 4) △ (insufficient) or × (defect) It is. Therefore, none of the titanium materials according to the comparative examples have both wear resistance and impact resistance, and in cases other than No. 2, either wear resistance or impact resistance is ○ (good). It is also not possible. In the case of No. 2, the impact resistance is ◎ because the thickness of the hydride layer is less than 0.1 μm and is extremely thin.
これに対して、本発明の実施例（本発明例）に係るチタン材（No.5〜13）は、耐摩耗性が◎（優：極良好）または○（良好）であると共に、耐衝撃性が◎（優：極良好）または○（良好）であって、耐摩耗性および耐衝撃性という両特性に優れている。即ち、耐摩耗性と耐衝撃性の両立ができている。 In contrast, the titanium materials (Nos. 5 to 13) according to the examples of the present invention (examples of the present invention) have an abrasion resistance of ◎ (excellent: extremely good) or ○ (good) and impact resistance. The properties are ： (excellent: very good) or ◯ (good) and excellent in both wear resistance and impact resistance. That is, both wear resistance and impact resistance can be achieved.
本発明の実施例に係るチタン材（No.5〜13）は、当然のことであるが、水素化物層中のチタン水素化物濃度および水素化物層の厚さが請求項１記載のチタン材（第１発明）で規定される数値範囲（水素化物層中のチタン水素化物濃度：0.1 〜20％、及び、水素化物層の厚さ：５〜200 μm ）内にあり、上記のように耐摩耗性および耐衝撃性に優れている。これらの中でも、水素化物層中のチタン水素化物濃度：１〜20％、及び、水素化物層の厚さ：10〜100 μm の範囲内にあるもの（No.11 〜13）は、特に耐摩耗性および耐衝撃性の両方に優れている。また、表１と表２とからわかるように、この範囲（チタン水素化物濃度：１〜20％、及び、水素化物層の厚さ：10〜100 μm ）外のものであっても、請求項３記載のチタン材（第３発明）で規定されるチタンのAl含有量（2.5 〜7.5 mass％）を満たすもの（No.8〜10）は、特に耐摩耗性に優れている。即ち、No.8〜10のチタン材は、基材のチタンのAl含有量が2.5 〜7.5 mass％の範囲内にあり、Al含有量：2.5 mass％未満であるNo.5〜7 のチタン材に比べて、耐衝撃性に優れている。 The titanium material (Nos. 5 to 13) according to the embodiment of the present invention is, of course, the titanium hydride concentration in the hydride layer and the thickness of the hydride layer according to claim 1. Wear resistance as described above within the numerical range specified in the first invention) (concentration of titanium hydride in the hydride layer: 0.1 to 20% and thickness of the hydride layer: 5 to 200 μm) Excellent in resistance and impact resistance. Among these, titanium hydride concentration in the hydride layer: 1 to 20%, and hydride layer thickness: within the range of 10 to 100 μm (No. 11 to 13) are particularly wear-resistant. Excellent in both resistance and impact resistance. Further, as can be seen from Table 1 and Table 2, even if it is outside this range (titanium hydride concentration: 1 to 20% and hydride layer thickness: 10 to 100 μm), Those satisfying the Al content (2.5 to 7.5 mass%) of titanium specified by the titanium material described in No. 3 (third invention) are particularly excellent in wear resistance. That is, the titanium material of No. 8-10 is the titanium material of No. 5-7 in which the Al content of the titanium of the base material is in the range of 2.5-7.5 mass% and the Al content is less than 2.5 mass%. Compared to, it has excellent impact resistance.
本発明に係るチタン材は、耐摩耗性に優れており、且つ、高温熱処理を必要とせず、寸法精度に及ぼす影響も低く、CVD やPVD による場合よりも簡便に得ることができ、また、溶射による場合よりもリサイクル性が良い。従って、基本的にチタンの優れた特性を活用してチタンが構成材料として使用される分野において、耐摩耗性も必要とする場合に、その構成材料として好適に用いることができる。 The titanium material according to the present invention has excellent wear resistance, does not require high-temperature heat treatment, has a low effect on dimensional accuracy, can be obtained more easily than by CVD or PVD, and is thermally sprayed. Recyclability is better than in the case of Therefore, in the field where titanium is basically used as a constituent material by utilizing the excellent characteristics of titanium, it can be suitably used as the constituent material when wear resistance is also required.
Claims (3)
The titanium material having excellent wear resistance according to claim 1 or 2, wherein the titanium alloy contains Al: 2.5 to 7.5 mass%.
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