JP5692940B2 - α + β-type or β-type titanium alloy and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、チタン合金に係り、特に、Ti−6Al−4V合金等に比べて、強度や硬度のような機械的特性に優れていて、従来の溶解法では製造できなかった組成のチタン合金および、その合金を安価に製造できるチタン合金の製造方法に関する。   The present invention relates to a titanium alloy, in particular, a titanium alloy having a composition excellent in mechanical properties such as strength and hardness as compared with a Ti-6Al-4V alloy and the like, which cannot be produced by a conventional melting method, and The present invention also relates to a titanium alloy manufacturing method capable of manufacturing the alloy at low cost.

チタン合金は、航空機用のみならず、民生用の市場にも適用範囲が拡大して、年々その需要が拡大する基調にある。中でも航空機用の合金は、品質や機能に対する要求が高いため、高品質であることが最優先され、製造コスト削減はその次の課題になっている場合が多い。   Titanium alloys are not only used for aircraft but also for consumer use, and the demand is growing year by year. Above all, aircraft alloys have high demands on quality and function, so high quality is the top priority, and manufacturing cost reduction is often the next issue.

しかしながら、合金製造工程の省力化や歩留まり向上という観点からの改善をすることでチタン合金の製造コスト削減を実現することは、軽量なチタン合金使用量の増加、すなわち、機械設備運転のエネルギー負荷軽減に繋がるものであり、社会的要請に沿うものと考えられる。   However, reducing the production cost of titanium alloys by improving the labor of the alloy manufacturing process and improving yields increases the amount of light titanium alloy used, that is, reduces the energy load of machine equipment operation. It is thought to be in line with social demands.

特に、航空機用のチタン合金の中でも、Ti−6Al−4V合金(以降、64合金と呼ぶ場合がある。)は、機械的特性にすぐれているため古くから使用されてきている。しかしながら、前記64合金は加工性が悪いために、形状の複雑な部位には適用しづらいという課題がある。   In particular, among aircraft titanium alloys, Ti-6Al-4V alloy (hereinafter sometimes referred to as 64 alloy) has been used for a long time because of its excellent mechanical properties. However, since the 64 alloy has poor workability, there is a problem that it is difficult to apply to a complex part.

このような状況においては、64合金の有する加工性を改良すべく、Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金(所謂SP700)が開発された。また、64合金の伸びを維持したまま、強度をさらに強くしたTi−10V−2Fe−3Al(所謂10−2−3合金)やTi−15V−3Cr−3Al−3Sn(所謂15−3−3−3−3合金)などが開発された。しかしながら、SP700、10−2−3、15−3−3−3−3のいずれの合金も、バナジウムや鉄等が偏析し易く、更なる改良が求められている。   Under such circumstances, a Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy (so-called SP700) was developed to improve the workability of the 64 alloy. In addition, Ti-10V-2Fe-3Al (so-called 10-2-3 alloy) and Ti-15V-3Cr-3Al-3Sn (so-called 15-3-3) which have further increased strength while maintaining the elongation of 64 alloy. 3-3 alloy) has been developed. However, any alloy of SP700, 10-2-3, and 15-3-3-3-3 tends to segregate vanadium, iron, and the like, and further improvements are required.

一方、純チタンに銅を1%添加することにより、チタン材の加工性が一層改善されるという報告がなされている(例えば、非特許文献1参照)。しかしながら、銅は、チタン中での偏析が大きく、チタンに対して1%を越えて添加することが難しく、更なる合金の特性改善に制約が生じ改善が求められている。   On the other hand, it has been reported that the workability of a titanium material is further improved by adding 1% of copper to pure titanium (for example, see Non-Patent Document 1). However, copper has a large segregation in titanium, and it is difficult to add more than 1% to titanium, and there is a restriction in further improving the properties of the alloy, and improvement is required.

一方、金属粉末を原料として、素粉末混合法と呼ばれている64合金を製造する技術も知られている(例えば、特許文献1および非特許文献2参照)。素粉末混合法とは、目的とする合金を構成する構成元素の粉末をそれぞれ別個に準備し、これらの粉末を均一混合した複合粉をチタン合金の出発原料に用いる方法である。   On the other hand, a technique for producing 64 alloy, which is called an elementary powder mixing method, using metal powder as a raw material is also known (see, for example, Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). The elementary powder mixing method is a method in which powders of constituent elements constituting the target alloy are separately prepared, and a composite powder obtained by uniformly mixing these powders is used as a starting material of the titanium alloy.

しかしながら、素粉末混合法は、試験規模では有望ではあるが、操業規模においてはコストのハードルが高く、実用化されているのは限定的であり、まして、高濃度の銅を含むチタン合金は報告例がない。   However, the raw powder mixing method is promising on the test scale, but the cost hurdle is high on the operation scale, and it is limited to be put to practical use. Moreover, titanium alloys containing high concentrations of copper have been reported. There is no example.

なお、チタン粉のコストの点については、使用する純チタン材が高価なことに起因するものであり、更なる改善が求められている。   In addition, about the point of the cost of titanium powder, it originates in the pure titanium material to be used being expensive, and the further improvement is calculated | required.

このように、64合金よりも機械的特性に優れるチタン合金および該合金を安価に製造する方法が望まれている。   Thus, a titanium alloy that is superior in mechanical properties to 64 alloy and a method for producing the alloy at low cost are desired.

特開平5−009630号公報(本文)JP-A-5-009630 (text)

藤井、高橋、森、川上、国枝、大塚著、まてりあVol.48(2009)、(11)、第547-554頁(本文)Fujii, Takahashi, Mori, Kawakami, Kunieda, Otsuka, Materia Vol. 48 (2009), (11), pp. 547-554 (text) 斎藤、古田著、豊田中央研究所R&DレビューVol.29(1994)、(3)、第49-60頁(本文)Saito, Furuta, Toyota Central R & D Review Vol.29 (1994), (3), 49-60 (text)

本発明の目的とするところは、前記したように、チタン中に銅を偏析なく含有させた従来の方法では実現できない組成を有し、強度および硬さが改善された銅含有チタン合金を提供することにある。また、併せて、その銅含有チタン合金を従来の方法に比べて安価に製造する方法を提供することにある。   The object of the present invention is to provide a copper-containing titanium alloy having a composition that cannot be realized by a conventional method in which copper is segregated in titanium without segregation as described above, and has improved strength and hardness. There is. In addition, another object of the present invention is to provide a method for producing the copper-containing titanium alloy at a lower cost than conventional methods.

かかる実情に鑑みて種々検討してきたところ、溶解法ではなく粉末冶金法によってチタン合金を製造すること、チタン合金を原料としてこれを水素化脱水素法によりチタン合金粉とすること、更に、該チタン合金粉に銅粉を添加した混合粉として、これを加温下で加圧成形することにより、従来法に比べて優れた強度と伸びおよび硬度を有するチタン合金を製造することを見出し、本発明を完成するに至った。ここで本発明においては、前記「加温下で加圧成形する」とは、温間、または熱間にてチタン粉に銅粉を添加した混合粉を加圧成形することを意味するものである。   Various studies have been made in view of such circumstances, and it has been found that a titanium alloy is produced by a powder metallurgy method instead of a melting method, a titanium alloy is made into a titanium alloy powder by a hydrodehydrogenation method, and the titanium As a mixed powder obtained by adding copper powder to an alloy powder, the present inventors have found that a titanium alloy having strength, elongation and hardness superior to those of the conventional method can be produced by pressure forming this under heating. It came to complete. Here, in the present invention, the above-mentioned “press forming under heating” means press forming a mixed powder obtained by adding copper powder to titanium powder while warm or hot. is there.

その結果、従来法では製造が難しかった高い濃度の銅を含有するチタン合金を製造できさらに、銅の偏析が少ない均一組織を有するチタン合金を安価に製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result, it was found that a titanium alloy containing a high concentration of copper, which was difficult to manufacture by the conventional method, could be manufactured, and that a titanium alloy having a uniform structure with little segregation of copper could be manufactured at low cost, and the present invention was completed. It was.

更には、前記方法で製造されたチタン合金は、従来法で製造されたチタン合金に比べて、合金成分の濃度偏析が少ないため高い強度を示すのみならず硬度の点でも優れているという効果も奏するものである。   Furthermore, the titanium alloy manufactured by the above-described method has an effect of not only showing high strength but also excellent hardness in comparison with the titanium alloy manufactured by the conventional method because of less concentration segregation of alloy components. It is what you play.

即ち、本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金は、銅粉末を添加することにより1〜10mass%の銅を含有し、その結晶相がβ相もしくはα相およびβ相のいずれかであり、該結晶相が100μm以下の結晶粒で構成され、かつ、該結晶相の任意の部位の1mm当たりの銅濃度が、他の任意の部位に比べて±40mass%以内にあり、少なくともアルミニウムとバナジウムを含有するα+β型またはβ型チタン合金、または、アルミニウムとバナジウムを含有し、かつモリブデン、鉄、クロム、スズの中の少なくとも1種以上の元素が含まれるα+β型またはβ型チタン合金であって、合金種は、mass%にて、
(90〜99)(Ti-6Al-4V)-(1〜10)Cu、
Ti-(9〜10)V-(1.8〜2)Fe-(2.7〜3)Al-(1〜10)Cu、
Ti-(13.5〜15)V-(2.7〜3)Cr-(2.7〜3)Al-(2.7〜3)Sn-(1〜10)Cu、
Ti-(4.1〜4.5)Al-(2.7〜3)V-(1.8〜2)Fe-(1.8〜2)Mo-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(4.5〜5)V-(4.5〜5)Mo-(2.7〜3)Cr-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(3.6〜4)V-(0.5〜0.6)Mo-(0.3〜0.4)Fe-(1〜10)Cu
のいずれかであることを特徴とするものである。
That is, the α + β type or β type titanium alloy according to the present invention contains 1 to 10 mass% copper by adding copper powder , and the crystal phase thereof is either β phase or α phase and β phase, is composed of the crystal phase is 100μm or less of crystal grains, and the copper concentration per 1 mm 3 of any site of the crystal phase, Ri near within ± 40 mass% as compared to any other site, at least aluminum Α + β type or β type titanium alloy containing vanadium and α + β type or β type titanium alloy containing aluminum and vanadium and containing at least one element selected from molybdenum, iron, chromium and tin. The alloy type is mass%,
(90-99) (Ti-6Al-4V)-(1-10) Cu,
Ti- (9-10) V- (1.8-2) Fe- (2.7-3) Al- (1-10) Cu,
Ti- (13.5-15) V- (2.7-3) Cr- (2.7-3) Al- (2.7-3) Sn- (1-10) Cu,
Ti- (4.1-4.5) Al- (2.7-3) V- (1.8-2) Fe- (1.8-2) Mo- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (4.5-5) V- (4.5-5) Mo- (2.7-3) Cr- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (3.6-4) V- (0.5-0.6) Mo- (0.3-0.4) Fe- (1-10) Cu
It is either of these .

また、本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金は、銅粉末およびチタン合金粉末からなる混合粉を加温下において加圧成形することにより得られたものであることを好ましい態様とするものである。   In addition, the α + β type or β type titanium alloy according to the present invention is preferably obtained by pressure forming a mixed powder composed of copper powder and titanium alloy powder under heating. is there.

さらには、本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金は、当該チタン合金粉末が、チタン合金を原料として製造されたものであり、該チタン合金には、アルミニウム、バナジウム、モリブデン、鉄、クロム、スズの中から少なくとも1種以上の元素が含まれていることを特徴とするものである。 Furthermore, in the α + β type or β type titanium alloy according to the present invention, the titanium alloy powder is produced using a titanium alloy as a raw material. The titanium alloy includes aluminum, vanadium, molybdenum, iron, chromium, It is characterized in that at least one element is contained from tin.

本発明に係るα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法は、上述した銅を含有するα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法であって、1〜10mass%の銅粉末および少なくともアルミニウムとバナジウムを含有するチタン合金粉末、または、アルミニウムとバナジウムを含有し、かつモリブデン、鉄、クロム、スズの中の少なくとも1種以上の元素が含まれるチタン合金粉末チタン合金粉末を加温下で加圧成形を施し緻密成形体とすることを特徴とするものである。 The method for producing an α + β-type titanium alloy or β-type titanium alloy according to the present invention is a method for producing the aforementioned α + β-type titanium alloy or β-type titanium alloy containing copper, comprising 1 to 10 mass% copper powder and at least aluminum. Titanium alloy powder containing aluminum and vanadium, or titanium alloy powder containing aluminum and vanadium and containing at least one element selected from molybdenum, iron, chromium, and tin. It is characterized by being pressure-molded to form a dense molded body.

本発明に係るα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法においては、上記加温下での加圧成形温度(Tw(℃))が、(Td−100℃)<Tw<(Td+100℃)の範囲(ここで、Td(℃)は、加圧成形するチタン合金のβ変態点を表す)とすることを好ましい態様とするものである。   In the α + β-type titanium alloy or the β-type titanium alloy manufacturing method according to the present invention, the pressure molding temperature (Tw (° C.)) under the above heating is (Td−100 ° C.) <Tw <(Td + 100 ° C.) (Where Td (° C.) represents the β transformation point of the titanium alloy to be pressed).

更には、本発明に係るα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法においては、上記チタン合金粉末が、チタン合金を原料として製造されたものであり、当該チタン合金には、アルミニウム、バナジウム、モリブデン、鉄、クロム、スズ、の中から少なくとも1種以上の金属元素が含まれていることを特徴とするものである。 Furthermore, in the manufacturing method of the α + β type titanium alloy or β type titanium alloy according to the present invention, the titanium alloy powder is manufactured using a titanium alloy as a raw material, and the titanium alloy includes aluminum, vanadium, It is characterized in that it contains at least one metal element selected from molybdenum, iron, chromium and tin.

以上述べた本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金の製造方法によれば、従来法では製造できなかった高濃度の銅を含有し、かつ銅の偏析がない組成を有し、更には強度があり、しかも硬質な材料のチタン合金を、安価に製造することができるという効果を奏するものである。   According to the method for producing an α + β type or β type titanium alloy according to the present invention described above, it has a high concentration of copper that could not be produced by the conventional method, and has a composition free from segregation of copper, and further has a strength. In addition, there is an effect that a titanium alloy which is a hard material can be manufactured at low cost.

その結果、本発明に係るチタン合金は、高強度機械部品、医療用材料、航空機材料の分野に好適に使用することができるという効果を奏するものである。   As a result, the titanium alloy according to the present invention has an effect that it can be suitably used in the fields of high-strength mechanical parts, medical materials, and aircraft materials.

本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金の製造方法を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the manufacturing method of the alpha + beta type or beta type titanium alloy which concerns on this invention. 実施例における焼結体の組織を示す顕微鏡写真であり、(a)は実施例2−1、(b)は実施例2−2の焼結体を示す。It is a microscope picture which shows the structure | tissue of the sintered compact in an Example, (a) shows Example 2-1 and (b) shows the sintered compact of Example 2-2. 実施例におけるTi、V、Al、Cuの元素分布を示すEPMA画像である。It is an EPMA image which shows element distribution of Ti, V, Al, and Cu in an Example.

本発明の最良の実施形態について図面を用いて以下に説明する。
本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金は、1〜10mass%の銅を含有し、その結晶相がβ相もしくはα相およびβ相のいずれかであり、100μm以下の結晶粒で構成され、しかも、かつ、該結晶相の任意の部位の1mm当たりの銅濃度が、他の任意の部位に比べて±40mass%以内にあることを特徴とするものである。
The best embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The α + β type or β type titanium alloy according to the present invention contains 1 to 10 mass% copper, the crystal phase thereof is either β phase or α phase and β phase, and is composed of crystal grains of 100 μm or less, In addition, the copper concentration per mm 3 at an arbitrary portion of the crystal phase is within ± 40 mass % as compared with other arbitrary portions.

従来の粉末冶金法では、チタン合金を原料として製造された合金粉に銅粉を添加して製造されたものであることに起因して、合金内の異なる部位間に濃度の差異を生じる場合がある。しかしながら、本発明に係るチタン合金は、上記結晶相の任意の部位の1mm当たりの銅濃度が、他の任意の部位に比べて±40mass%以内に抑えられているという特徴のため、合金組織全体としては充分に均一に保たれている。 In the conventional powder metallurgy method, a difference in concentration may occur between different parts in the alloy due to the fact that it is manufactured by adding copper powder to an alloy powder manufactured using a titanium alloy as a raw material. is there. However, the titanium alloy according to the present invention is characterized in that the copper concentration per 1 mm 3 in any part of the crystal phase is suppressed within ± 40 mass % compared to other arbitrary parts. The entire organization is kept sufficiently uniform.

また、本発明に係るα+β型またはβ型チタン合金は1〜10mass%の銅粉末を含むチタン合金粉末を加温下での加圧成形により製造されたことを特徴とするものである。   In addition, the α + β type or β type titanium alloy according to the present invention is characterized by being manufactured by press-forming under heating a titanium alloy powder containing 1 to 10 mass% copper powder.

ここで本発明においては、1〜10mass%の銅粉末を含むチタン合金粉末とは、銅粉末を含まないチタン合金粉末に、別途準備した銅粉末を添加混合して得られた複合粉を意味する。   Here, in the present invention, the titanium alloy powder containing 1 to 10 mass% copper powder means a composite powder obtained by adding and mixing separately prepared copper powder to titanium alloy powder not containing copper powder. .

本発明においては、チタン合金粉末としては、アルミニウムまたはバナジウムを含むチタン合金粉を使用することが好ましい。このような合金粉の好ましい例としては、Ti−6Al−4V合金粉、Ti−3Al−2.5V合金粉等が挙げられる。   In the present invention, titanium alloy powder containing aluminum or vanadium is preferably used as the titanium alloy powder. Preferred examples of such alloy powder include Ti-6Al-4V alloy powder and Ti-3Al-2.5V alloy powder.

また、アルミニウムやバナジウム以外にも、モリブデンや鉄、あるいは、クロムやスズを適宜含んだ合金粉でもよい。これらの代表的な合金粉を以下に列挙しておく。
Ti−10V−2Fe−3Al合金粉、
Ti−15V−3Al−3Al−3Cr−3Sn合金粉、
Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金粉、
Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金粉、
Ti−5Al−4V−0.6Mo−0.4Fe合金粉
In addition to aluminum and vanadium, molybdenum or iron, or alloy powder appropriately containing chromium or tin may be used. These typical alloy powders are listed below.
Ti-10V-2Fe-3Al alloy powder,
Ti-15V-3Al-3Al-3Cr-3Sn alloy powder,
Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy powder,
Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy powder,
Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4Fe alloy powder

上記のチタン合金粉は、インゴットの切削切粉やスクラップを原料とし、これを水素化脱水素法(以降、「HDH法」と呼ぶ場合がある。)により製造されることを好ましい態様とするものである。   The above-mentioned titanium alloy powder is preferably produced by using ingot cutting chips or scrap as a raw material, and this is manufactured by a hydrodehydrogenation method (hereinafter sometimes referred to as “HDH method”). It is.

図1は、本発明に係るチタン合金の製造に係る工程の好ましい態様を表している。本発明に供されるチタン合金原料としては、チタン合金切粉、チタン合金鍛造片、あるいはチタン合金棒の端材等の、当初より所望の成分を有する合金スクラップまたはチタン合金インゴットを用いることができる。   FIG. 1 shows a preferred embodiment of a process related to production of a titanium alloy according to the present invention. As the titanium alloy raw material used in the present invention, an alloy scrap or a titanium alloy ingot having a desired component from the beginning, such as a titanium alloy chip, a titanium alloy forged piece, or an end material of a titanium alloy rod, can be used. .

前記した合金スクラップ材を原料として使用することにより、チタン合金粉の製造コストを効果的に抑制することができるという効果を奏するものである。これらのチタン合金スクラップまたはチタン合金インゴット(以降、単に「チタン合金原料」と略称する場合がある。)は、事前に所定の長さ、あるいは、大きさに寸法調整しておくことが好ましい。   By using the above-described alloy scrap material as a raw material, the production cost of titanium alloy powder can be effectively suppressed. These titanium alloy scraps or titanium alloy ingots (hereinafter sometimes simply referred to as “titanium alloy raw materials”) are preferably adjusted in advance to a predetermined length or size.

例えば、合金切粉の場合には、100mm以下の長さに、事前に切断しておくことが好ましい。前記のような長さに切断しておくことにより、次工程の水素化工程を効率よく進めることができるという効果を奏するものである。また、鍛造片のようなブロック状の合金スクラップでは、水素化炉に入る程度の大きさであれば、特に事前処理の必要はない。合金原料が、チタン合金インゴットの場合は、切粉にすることが好ましい。   For example, in the case of alloy chips, it is preferable to cut in advance to a length of 100 mm or less. By cutting into the above lengths, there is an effect that the subsequent hydrogenation process can be efficiently advanced. In addition, block-shaped alloy scraps such as forged pieces do not need to be pretreated as long as they are large enough to enter a hydrogenation furnace. When the alloy raw material is a titanium alloy ingot, it is preferable to use chips.

前記したように調整されたチタン合金原料は、水素雰囲気下での水素化処理工程に供される。水素化処理は、500〜650℃の温度域で行なうことが好ましい。合金原料の水素化処理反応は、発熱反応であるため、水素化反応の進行に伴い、加熱炉による昇温操作は不要であり自発的に水素化反応を進めることができるという効果を奏するものである。   The titanium alloy raw material adjusted as described above is subjected to a hydrotreating process in a hydrogen atmosphere. The hydrogenation treatment is preferably performed in a temperature range of 500 to 650 ° C. Since the hydrogenation reaction of the alloy raw material is an exothermic reaction, there is no need for a temperature raising operation by a heating furnace with the progress of the hydrogenation reaction, and there is an effect that the hydrogenation reaction can proceed spontaneously. is there.

水素化処理されたチタン合金原料(以降、単に「水素化チタン合金」と略称する場合がある。)は、室温まで冷却後、アルゴンガス等の不活性雰囲気で所定の粒度になるまで粉砕・篩別することが好ましい。   The hydrogenated titanium alloy raw material (hereinafter sometimes simply referred to as “titanium hydride alloy”) is cooled to room temperature and then ground and sieved to a predetermined particle size in an inert atmosphere such as argon gas. It is preferable to separate.

続いて、粉末状に粉砕・篩別された水素化チタン合金粉は、減圧雰囲気に保持された雰囲気中で、高温域まで加熱処理することが好ましい。   Subsequently, the titanium hydride alloy powder pulverized and sieved into a powder form is preferably heat-treated to a high temperature range in an atmosphere maintained in a reduced pressure atmosphere.

脱水素処理温度は、500℃〜800℃の温度域で真空排気しながら行うことが好ましい。脱水素反応は、前記の水素化処理反応と異なり吸熱反応であるために、水素化チタン合金粉からの水素の発生がなくなるまで加熱操作が必要とされる。   The dehydrogenation treatment temperature is preferably performed while evacuating in a temperature range of 500 ° C to 800 ° C. Since the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction unlike the above-described hydrogenation treatment reaction, a heating operation is required until generation of hydrogen from the titanium hydride alloy powder disappears.

前記操作により本発明に係るチタン合金粉を得ることができる。本発明に係るチタン合金粉は、1〜300μmの範囲に整粒しておくことが好ましいとされ、より好ましくは、5〜150μmである。粒子径がこの範囲より粗いと、最終製品の合金の密度が上がりにくい傾向があり、一方、この範囲より細かいと、かさ密度が低くなるとともに、酸化されやすく、酸素含有量の上昇や燃焼等の不都合が生じる。   By the above operation, the titanium alloy powder according to the present invention can be obtained. The titanium alloy powder according to the present invention is preferably sized in the range of 1 to 300 μm, more preferably 5 to 150 μm. If the particle diameter is coarser than this range, the density of the final alloy tends to be difficult to increase. On the other hand, if finer than this range, the bulk density becomes low and it is easy to oxidize. Inconvenience arises.

前記脱水素処理が完了して得られたチタン合金粉は、相互に焼結している場合があり、この場合には、適宜、解砕処理を行なうことが好ましい。   The titanium alloy powder obtained after completion of the dehydrogenation treatment may be sintered with each other. In this case, it is preferable to appropriately perform a crushing treatment.

本発明においては、前記方法で製造されたチタン合金粉に対して、1〜10mass%の銅粉を配合することを特徴とするものである。   In this invention, 1-10 mass% copper powder is mix | blended with respect to the titanium alloy powder manufactured by the said method.

チタン合金粉に対して1〜10mass%の銅粉を配合しておくことにより、前記合金粉を原料として加圧成形することにより得られたチタン合金材の強度と硬度とを高い水準に維持することができるという効果を奏するものである。   By blending 1 to 10 mass% copper powder with respect to the titanium alloy powder, the strength and hardness of the titanium alloy material obtained by pressure forming using the alloy powder as a raw material is maintained at a high level. There is an effect that it is possible.

チタン合金粉に配合する銅粉の粒度は1〜300μmの範囲に整粒したものを用いることが好ましい。より好ましくは1〜50μmの範囲の銅粉を使用することを好ましい態様とするものである。   As for the particle size of the copper powder blended in the titanium alloy powder, it is preferable to use a particle size adjusted in the range of 1 to 300 μm. More preferably, it is preferable to use copper powder in the range of 1 to 50 μm.

より微細な銅粉を使用する方が組成の均一なチタン合金粉を製造する上で有利であるため、前記した粒度1〜50μmの範囲において、銅粉の平均粒度(d50)は、10〜40μmの範囲となるように調整しておくことが好ましいとされる。   Since it is more advantageous to use a finer copper powder to produce a titanium alloy powder having a uniform composition, the average particle size (d50) of the copper powder is 10 to 40 μm in the above-described range of the particle size 1 to 50 μm. It is preferable to adjust so as to be in the range.

本発明では、上述の方法で得られた銅添加チタン合金粉を更に、均一混合した後、加温下で加圧成形を行うことが好ましい。   In the present invention, it is preferable that the copper-added titanium alloy powder obtained by the above-described method is further uniformly mixed and then pressure-formed under heating.

本発明で用いる加圧成形にはHIP、ホットプレス、CIP−HIP、加温下での押出などの公知の技術を適用することができるが、特に加温下での押出を用いる場合には、短時間のうちに、焼結と形状成形を同時に進めることができるという効果も奏し、生産性の点で優れた効果を奏する。   For the pressure molding used in the present invention, known techniques such as HIP, hot press, CIP-HIP, and extrusion under heating can be applied. Especially when extrusion under heating is used, There is also an effect that sintering and shape forming can be performed simultaneously in a short time, and an excellent effect in terms of productivity is also achieved.

本発明においては、前記銅粉を配合したチタン合金粉は、金属製のカプセルに充填した後、加温下での加圧成形を施すことが好ましい。   In the present invention, the titanium alloy powder blended with the copper powder is preferably subjected to pressure molding under heating after filling into a metal capsule.

金属製のカプセルに充填した銅粉を配合したチタン合金粉の押出により得られたチタン合金材は、従来法では製造できなかった高い組成の銅を含有したチタン合金であって、銅の偏析が少なく、更には強度があり、しかも硬質であるという優れた機械的特性を発揮するものである。   The titanium alloy material obtained by extrusion of titanium alloy powder blended with copper powder filled in a metal capsule is a titanium alloy containing copper with a high composition that could not be produced by the conventional method, and the segregation of copper is It exhibits excellent mechanical properties such as a small amount, strength, and hardness.

前記した加圧成形の温度(Tw)は、(Td−100℃)<Tw<(Td+100℃)の範囲とすることが好ましい。ここで、Tdは、加圧成形の対象とするチタン合金のβ変態点を意味する。前記した範囲にてチタン合金粉を事前に加熱しておくことにより、前記加圧成形を円滑に進めることができるという効果を奏する。   The pressure molding temperature (Tw) described above is preferably in the range of (Td−100 ° C.) <Tw <(Td + 100 ° C.). Here, Td means the β transformation point of the titanium alloy to be subjected to pressure forming. By heating the titanium alloy powder in advance within the above range, there is an effect that the pressure forming can be smoothly advanced.

加圧成形温度が、(Td−100℃)よりも低温側にある場合には、チタン合金粉の変形抵抗が大きく、加圧成形後もチタン合金粉を十分に緻密化させきることが困難である。
特に、押出加工により加圧成形する場合にはダイス内に材料が詰まってしまう場合があるので好ましくない。
When the pressure molding temperature is lower than (Td-100 ° C), the deformation resistance of the titanium alloy powder is large, and it is difficult to fully densify the titanium alloy powder even after the pressure molding. is there.
In particular, when pressure molding is performed by extrusion, the material may be clogged in the die, which is not preferable.

これに対して、本発明においては、前記加圧成形温度が、(Td+100℃)よりも高温側にある場合には、チタン合金材の結晶粒が100μm以上に粗大化する傾向を示し、チタン合金材の機械的特性に悪影響を及ぼすため好ましくない。   On the other hand, in the present invention, when the pressure molding temperature is higher than (Td + 100 ° C.), the crystal grain of the titanium alloy material tends to be coarsened to 100 μm or more. This is undesirable because it adversely affects the mechanical properties of the material.

また、本発明に係る加圧成形温度が、(Td−100℃)〜Tdの温度域、すなわちα+β領域にて加圧成形を行なう場合においては、加圧成形されたチタン合金材の結晶組織は、均一かつ微細化されているために、強度があり硬質であるだけでなく、引っ張り強さと伸びとのバランスが良い優れた機械的特性を発揮するものである。   In addition, when the pressure molding temperature according to the present invention is pressure molding in the temperature range of (Td-100 ° C.) to Td, that is, the α + β region, the crystal structure of the pressure-formed titanium alloy material is Since it is uniform and refined, it is not only strong and hard, but also exhibits excellent mechanical properties with a good balance between tensile strength and elongation.

本発明にかかるチタン合金は、1〜10mass%組成の銅を含有するものであり、前記合金の任意の部位における1mm当たりの銅の濃度の値が、他の任意の部位の銅の濃度の値に対して±40mass%以内とすることを特徴とするものである。 The titanium alloy according to the present invention contains copper having a composition of 1 to 10 mass%, and the value of the copper concentration per 1 mm 3 in any part of the alloy is the concentration of copper in any other part. The value is within ± 40 mass % with respect to the value.

上記態様は、本発明に係るチタン合金中の銅が合ほぼ均一に分布していることを意味するものである。   The above aspect means that the copper in the titanium alloy according to the present invention is almost uniformly distributed.

このような組織を有するチタン合金の中でもTi−6Al―4V合金を例にとれば、引っ張り強度が1400〜1550MPa、伸びが2〜7%という高い値を示し、従来の合金に比べて優れた引っ張り強度のみならず伸びについても優れた値を示すという効果を奏するものである。   Among the titanium alloys having such a structure, when a Ti-6Al-4V alloy is taken as an example, the tensile strength is 1400 to 1550 MPa, the elongation is 2 to 7%, and the tensile strength is superior to that of a conventional alloy. This has the effect of showing excellent values not only for strength but also for elongation.

このように優れた機械的性質を有するチタン合金は、粉末法の中でも、とりわけ、プリアロイ法と呼ばれる溶解法で得られた合金を粉末化した合金粉を原料としてこれを緻密化して製造されたことを好ましい態様とするものである。   Titanium alloys with such excellent mechanical properties were produced by densifying the alloy powder obtained by pulverizing the alloy obtained by the melting method called the pre-alloy method, among other powder methods. Is a preferred embodiment.

ここで「プリアロイ法」とは、溶解法で製造された合金を原料として製造された粉末を焼結原料として使用することを意味するものであり、成分単体で構成された金属粉を個別に用意しこれらの金属粉を一様に混合して得られる素粉末混合粉と相対するものである。   Here, the “prealloy method” means that a powder produced using an alloy produced by the melting method as a raw material is used as a raw material for sintering, and metal powder composed of a single component is prepared separately. It is opposed to the elementary powder mixed powder obtained by uniformly mixing these metal powders.

上記粉末法の中でも特にプリアロイ粉末を原料に用いることにより、均一な合金組成を有するチタン合金を製造することができるという効果を奏するものである。   Among the above powder methods, the use of pre-alloy powder as a raw material has the effect that a titanium alloy having a uniform alloy composition can be produced.

前記したような特性を実現するためのこのましい緻密化条件について、押し出しを例にとり、以下に説明する。   This fine densification condition for realizing the above-described characteristics will be described below by taking extrusion as an example.

まずは、目的とする組成のチタン合金粉および銅粉を準備し、これを均一混合した後に、混合粉を金属製のカプセルに装入し、次いで、カプセル内部を10−1Torr以下の真空状態にした後、HIP、CIP−焼成あるいは押出などによって加圧成形することが好ましい。粉末をダイスに充填して10−2Torr以下の真空度でホットプレスすることも好ましい。 First, a titanium alloy powder and a copper powder having a target composition are prepared, and after this is uniformly mixed, the mixed powder is charged into a metal capsule, and then the inside of the capsule is brought to a vacuum state of 10 −1 Torr or less. After that, it is preferable to perform pressure molding by HIP, CIP-firing, extrusion or the like. It is also preferable that the powder is filled in a die and hot pressed at a vacuum degree of 10 −2 Torr or less.

前記加温下での加圧成形温度(Tw)は(Td−100℃)<Tw<(Td+100℃)の範囲とすることが好ましい。   The pressure molding temperature (Tw) under heating is preferably in the range of (Td−100 ° C.) <Tw <(Td + 100 ° C.).

このように、本発明における加温下での加圧成形は、HIP、ホットプレス、CIP−HIP、あるいは加温下での押出などの公知の方法を用いることにより達成できる。   Thus, pressure molding under heating in the present invention can be achieved by using a known method such as HIP, hot press, CIP-HIP, or extrusion under heating.

本発明においては、前記加温下での加圧成形の中で、熱間押出による加圧成形では、押出装置内に装入するカプセル断面積に対する押出されたチタン合金材の断面積の比(以降、単に「押出比」と呼ぶ場合がある)を、1/10〜1/30の範囲とすることが好ましい。   In the present invention, the ratio of the cross-sectional area of the extruded titanium alloy material to the cross-sectional area of the capsule charged in the extrusion apparatus (in the pressure molding by hot extrusion among the pressure molding under heating) ( Hereinafter, it may be simply referred to as “extrusion ratio”) in the range of 1/10 to 1/30.

前記した範囲に押出比を設定することにより、チタン合金粉を内装したカプセルの流動の程度が制御され、押出されたチタン合金材の鍛錬度合いを調整することができ、より好ましい機械的特性を付与するという効果を奏するものである。   By setting the extrusion ratio within the above-mentioned range, the degree of flow of the capsule containing the titanium alloy powder is controlled, the degree of forging of the extruded titanium alloy material can be adjusted, and more favorable mechanical properties are imparted. It has the effect of doing.

HIPあるいはホットプレス、CIP−HIPなどの加圧成形体についても、上述の断面積比にて圧延、鍛造等の加温下による鍛錬加工を加えることにより製造されたチタン合金材に付与された機械的特性を高めることができるという効果を奏するものである。   Machines applied to titanium alloy materials manufactured by applying a forging process under heating such as rolling and forging at the above-mentioned cross-sectional area ratio for pressure molded bodies such as HIP, hot press, CIP-HIP, etc. This has the effect of improving the target characteristics.

なお、本発明におけるHIP、CIP−HIP、加温下の押出等方法で製造されたチタン合金材を被覆しているカプセルは、切削あるいは酸洗により分離しておくことが好ましい。このようにカプセルが分離されたチタン合金材は、再度、真空雰囲気下にて高温に加熱してもよい。   In addition, it is preferable to isolate | separate the capsule which has coat | covered the titanium alloy material manufactured by methods, such as HIP in this invention, CIP-HIP, and the extrusion under a heating, by cutting or pickling. The titanium alloy material from which the capsules are thus separated may be heated again to a high temperature in a vacuum atmosphere.

前記した処理を経たチタン合金材の強度は格段に優れており、細かい結晶粒を有し、均一に分布したCuによって強化されているために、高強度機械部品のような構造材に好適に使用することができるという効果を奏するものである。   The strength of the titanium alloy material that has undergone the above-described treatment is remarkably excellent, and has fine crystal grains and is reinforced by uniformly distributed Cu. Therefore, it is suitable for structural materials such as high-strength mechanical parts. The effect that it can be done is produced.

即ち、本発明による銅を含むチタン合金材の強度は、従来の銅を含まないチタン合金材に比べて、10〜30%もの高い値を示すのみならず、その原料としてチタン合金スクラップを使用した場合には、原料コストを安価にでき、その結果、最終製品であるチタン合金材のコストも、従来に比べて、50〜70%削減できるという効果を奏するものである。   That is, the strength of the titanium alloy material containing copper according to the present invention not only shows a value as high as 10 to 30%, but also uses titanium alloy scrap as a raw material. In this case, the raw material cost can be reduced, and as a result, the cost of the titanium alloy material as the final product can be reduced by 50 to 70% compared to the conventional case.

また、本発明に係るチタン合金材は、硬さにおいても、銅を添加しない材料に比べて10〜30%もの高い値を示すという効果を奏するものである。   Moreover, the titanium alloy material according to the present invention has an effect of showing a value as high as 10 to 30% in terms of hardness as compared with a material to which copper is not added.

本発明に係るチタン合金は、前記したように優れた機械的性質を有しており、その結果、工業用の精密機械部品のみならず、医療用材料にも好適に適用でき、さらには、強度のみならず耐摩性も要求されるような航空機部品についても好適に使用することができるという効果を奏するものである。   The titanium alloy according to the present invention has excellent mechanical properties as described above. As a result, the titanium alloy can be suitably applied not only to industrial precision machine parts, but also to medical materials. In addition, the aircraft parts that require not only abrasion resistance but also can be suitably used.

なお、銅を含む前記チタン合金は、溶解法でも製造することはできるが、偏析が著しく、実用的な合金を製造することは困難である。   In addition, although the said titanium alloy containing copper can be manufactured also by a melt | dissolution method, segregation is remarkable and it is difficult to manufacture a practical alloy.

本発明において製造されるチタン合金材は、少なくともアルミニウムとバナジウムを含有していることを好ましい態様とするものであるが、これに、モリブデンや鉄、あるいは、クロム、錫を適宜含んでいてもよい。これらの代表的な合金を以下に列挙しておく。但し、本発明で製造しうる合金は、これらに限定されるものではなく、更に、種々のチタン合金に適用することができる。   The titanium alloy material produced in the present invention preferably contains at least aluminum and vanadium, and may contain molybdenum, iron, chromium, or tin as appropriate. . These representative alloys are listed below. However, alloys that can be produced in the present invention are not limited to these, and can be applied to various titanium alloys.

Ti-(9〜10)V-(1.8〜2)Fe-(2.7〜3)Al-(1〜10)Cu、
Ti-(13.5〜15)V-(2.7〜3)Cr-(2.7〜3)Al-(2.7〜3)Sn-(1〜10)Cu、
Ti-(4.1〜4.5)Al-(2.7〜3)V-(1.8〜2)Fe-(1.8〜2)Mo-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(4.5〜5)V-(4.5〜5)Mo-(2.7〜3)Cr-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(3.6〜4)V-(0.5〜0.6)Mo-(0.3〜0.4)Fe-(1〜10)Cu。
Ti- (9-10) V- (1.8-2) Fe- (2.7-3) Al- (1-10) Cu,
Ti- (13.5-15) V- (2.7-3) Cr- (2.7-3) Al- (2.7-3) Sn- (1-10) Cu,
Ti- (4.1-4.5) Al- (2.7-3) V- (1.8-2) Fe- (1.8-2) Mo- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (4.5-5) V- (4.5-5) Mo- (2.7-3) Cr- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (3.6-4) V- (0.5-0.6) Mo- (0.3-0.4) Fe- (1-10) Cu.

以上述べたように、本発明により、従来法では製造できなかった組成の銅含有チタン合金であって、銅の偏析がなく、更には強度があり、しかも硬質であるチタン合金を提供できるという効果を奏するものである。またそれらのチタン合金を効率よく従来法より安価に製造することができるという効果を奏するものである。   As described above, according to the present invention, it is a copper-containing titanium alloy having a composition that could not be manufactured by the conventional method, and there is no segregation of copper, and further, there is an effect that it is possible to provide a titanium alloy that is strong and hard. It plays. In addition, the titanium alloy can be efficiently produced at a lower cost than the conventional method.

次に示す条件にて、実施例および比較例に係るデータを採取した。
1.原料
1)64合金粉
製法:64合金スクラップをHDH法で製造した後、粉砕整粒
平均粒径(d50):52μm
2)銅粉
製法:電解銅粉、JX日鉱日石金株式会社製、商品名51−N
平均粒径(d50):35μm
3)チタン合金粉に対する銅粉配合比
1%〜10mass%
4)混合
前記64合金粉および銅粉は、市販の混合機を用いて均一化した。
Data according to Examples and Comparative Examples was collected under the following conditions.
1. material
1) 64 alloy powder
Manufacturing method: After manufacturing 64 alloy scrap by HDH method, pulverizing and sizing
Average particle diameter (d50): 52 μm
2) Copper powder
Manufacturing method: electrolytic copper powder, manufactured by JX Nippon Mining & Metals Co., Ltd., trade name 51-N
Average particle diameter (d50): 35 μm
3) Mixing ratio of copper powder to titanium alloy powder
1% to 10mass%
4) Mixing
The 64 alloy powder and copper powder were homogenized using a commercially available mixer.

2.予備試験
加温下での加圧成形条件を決定するために、64合金粉末に銅粉末を0%、3%、5%、7%、10%添加してサンプルを作り、β変態点(Td)とβ変態点(Td)近傍の温度における変形抵抗を求めた。β変態点(Td)は、試験片をアルゴンガス雰囲気中で昇温加熱しながら四端子法で電気抵抗を測定し、電気抵抗変化の温度依存性が変化する温度を変態点とした。装置は電気抵抗測定装置(商品名ARC−TER−1型)を用いた。この結果は以下の通りであった。
2. Preliminary test
In order to determine the pressure molding conditions under heating, a sample was prepared by adding copper powder to 64 alloy powder by adding 0%, 3%, 5%, 7%, 10%, and β transformation point (Td) Deformation resistance at a temperature near the β transformation point (Td) was determined. The β transformation point (Td) was measured by measuring the electrical resistance by a four-terminal method while heating and heating the test piece in an argon gas atmosphere, and the temperature at which the temperature dependence of the electrical resistance change changed was taken as the transformation point. The apparatus used was an electrical resistance measuring device (trade name ARC-TER-1 type). The results were as follows.

文献で報告されている64合金(0%銅)のβ変態点(Td)は995℃とされており、その値にほぼ一致した。   The β transformation point (Td) of 64 alloy (0% copper) reported in the literature is 995 ° C., which is almost equal to the value.

次に、上記で求めたβ変態点(Td)及びβ変態点(Td)より30℃低い温度、β変態点(Td)より50℃高い温度での変形抵抗を求めた。測定は熱間加工再現装置(冨士電波工機株式会社製、サーメックマスターZ)を用いての圧縮試験でおこなった。結果を以下に示す。   Next, the deformation resistance at a temperature 30 ° C. lower than the β transformation point (Td) and β transformation point (Td) determined above and 50 ° C. higher than the β transformation point (Td) was determined. The measurement was performed by a compression test using a hot working reproduction device (Fuji Electric Koki Co., Ltd., Cermec Master Z). The results are shown below.

3.押出
押出温度は、押出装置の押出力と、材料の変形抵抗を考慮して決定した。64合金粉末に銅粉末を0%、3%、5%、7%、10%混合した複合粉を軟鋼カプセルに充填し、内部を1×10−2Torrまで真空排気後封入した。この粉末封入カプセルを加温下の加圧成形の一例として熱間押出にて成形した。この時の各銅含有量の加熱温度は表3に記載の温度とした。加熱時間は2Hrとした。それぞれの銅含有量合金の加熱温度と、その温度のβ変態点(Td)からの温度差は下表の通りである。
3. Extrusion
The extrusion temperature was determined in consideration of the pushing force of the extrusion apparatus and the deformation resistance of the material. A composite powder obtained by mixing 64% alloy powder with copper powder at 0%, 3%, 5%, 7% and 10% was filled in a mild steel capsule, and the inside was evacuated to 1 × 10 −2 Torr and sealed. The powder-encapsulated capsule was molded by hot extrusion as an example of pressure molding under heating. The heating temperature of each copper content at this time was set to the temperature described in Table 3. The heating time was 2 Hr. The heating temperature of each copper content alloy and the temperature difference from the β transformation point (Td) of the temperature are as shown in the table below.

4.加圧成形材の処理
加温下の加圧成形により生成したチタン合金材の表面に残留しているカプセルを酸洗により溶解除去した。
4). Processing pressure-molded materials
Capsules remaining on the surface of the titanium alloy material produced by pressure forming under heating were dissolved and removed by pickling.

5.機械的特性の測定
1)引張強度測定
インストロン社製の引張り試験機(型番:5985型)を使用した。
2)結晶組織観察
日本電子製の測定器EPMA(型番:JXA−8100)を使用した。
3)結晶組織中の銅の分布
日本電子製の測定器EPMA(型番:JXA−8100)を使用した。
5. Measuring mechanical properties
1) Tensile strength measurement
An Instron tensile tester (model number: 5985 type) was used.
2) Crystal structure observation
A measuring instrument EPMA (model number: JXA-8100) manufactured by JEOL Ltd. was used.
3) Copper distribution in the crystal structure
A measuring instrument EPMA (model number: JXA-8100) manufactured by JEOL Ltd. was used.

[実施例1・比較例1](銅粉添加の有無の効果の差異)
64合金粉に、銅粉を添加した場合と、添加しない場合における機械的特性を調査した。表4に示すように、銅粉を添加した方が、降伏強さ、引張り強さ、硬さに優れていることが確認された。銅添加合金は特に銅含有量5%以上の材料で伸びがやや少ない結果となったが、これは、加圧成形温度がβ温度域であることが影響している、と考えられた。
[Example 1 / Comparative Example 1] (Difference in effect with and without addition of copper powder)
The mechanical characteristics in the case where copper powder was added to the 64 alloy powder and in the case where copper powder was not added were investigated. As shown in Table 4, it was confirmed that the addition of copper powder was superior in yield strength, tensile strength, and hardness. The copper-added alloy was slightly stretched particularly with a material having a copper content of 5% or more, which was considered to be due to the fact that the pressure forming temperature was in the β temperature range.

[実施例2・比較例2](加圧成形温度の差)
Cu5%添加64合金(ベータ変態点:950℃)について、加圧成形して得られた焼結体の結晶組織に及ぼす加圧成形温度の影響を調べた。
加圧成形温度が本発明の範囲にある実施例2−1、実施例2−2においては、図2に示すようにβ相とα相の混相組織が観察された。これに対して加圧成形温度が本発明の範囲外にある比較例2−1においては、結晶組織中のβ相が粗大化していた。また、比較例2においては、ダイスの中で材料が詰まり、加圧成形材を得ることができなかった。
[Example 2 / Comparative Example 2] (Difference in pressure molding temperature)
The influence of the pressure forming temperature on the crystal structure of the sintered body obtained by pressure forming was examined for the Cu 5% added 64 alloy (beta transformation point: 950 ° C.).
In Example 2-1 and Example 2-2 in which the pressure molding temperature is in the range of the present invention, a mixed phase structure of β phase and α phase was observed as shown in FIG. On the other hand, in Comparative Example 2-1, in which the pressure molding temperature is outside the range of the present invention, the β phase in the crystal structure was coarsened. Further, in Comparative Example 2, the material was clogged in the die, and a pressure-molded material could not be obtained.

[実施例3](製造されたチタン材の銅濃度分布)
実施例2において、加圧成形により製造されたチタン材の結晶組織中の成分濃度をEPMAにて調べた。Ti、Al、V、CuについてそれぞれのX線像を求めた。画像を図3に示すとともに、その結果を以下に示す。ここで示している数字はEPMAのカウント数であり、それぞれの元素によって感度が違うので、カウント数を濃度に換算するために、平均カウント数を各元素の公称濃度として、表6に示すように濃度補正係数を求めた。この補正係数をもとに、濃度別の存在割合を表7および表8のように求めた。それぞれの元素の最低濃度と最高濃度は以下の通りであった。
[Example 3] (Cu concentration distribution of manufactured titanium material)
In Example 2, the component concentration in the crystal structure of the titanium material produced by pressure molding was examined by EPMA. Respective X-ray images were obtained for Ti, Al, V, and Cu. The image is shown in FIG. 3 and the results are shown below. The numbers shown here are EPMA count numbers, and the sensitivity varies depending on each element. Therefore, in order to convert the count number into a concentration, the average count number is the nominal concentration of each element as shown in Table 6. A density correction coefficient was determined. Based on this correction coefficient, the existence ratio for each concentration was obtained as shown in Table 7 and Table 8. The minimum and maximum concentrations of each element were as follows.

Ti(平均濃度85.5%)は、最低濃度74.8%、最高濃度96.3%
Al(平均濃度5.7%)は、最低濃度3.8%〜最高濃度8.6%
V(平均濃度3.8%)は、最低濃度3.0%〜最高濃度4.8%
Cu(平均濃度5.0%)は、最低濃度2.0%〜最高濃度8.2%
Ti (average concentration 85.5%) has a minimum concentration of 74.8% and a maximum concentration of 96.3%.
Al (average concentration 5.7%) is the lowest concentration 3.8% to the highest concentration 8.6%
V (average density 3.8%) is the lowest density 3.0% to the highest density 4.8%
Cu (average concentration 5.0%) is a minimum concentration of 2.0% to a maximum concentration of 8.2%.

Cu濃度をミクロ的にみると材料の公称値から100%近く離れた組成の領域もあるが、任意の1mmの部位におけるCu濃度の平均値は、1mmをどのように設定しても4.5%〜5.5%であり、材料の公称値5%対して±10%の範囲内である。即ちマクロの偏析はない。Al、Vについても任意の1mmの部位における濃度の平均値をみてみると、Alは材料の公称値に対し±8%の範囲内、Vは材料の公称値に対し±15%の範囲内であった。 Although there is a region of composition that is nearly 100% away from the nominal value of the material when the Cu concentration is viewed microscopically, the average value of the Cu concentration at an arbitrary 1 mm 3 site is 4 regardless of how 1 mm 3 is set. 0.5% to 5.5%, within ± 10% of the nominal material value of 5%. That is, there is no macro segregation. Looking at the average value of the concentration of Al and V at an arbitrary 1 mm 3 site, Al is within a range of ± 8% with respect to the nominal value of the material, and V is within a range of ± 15% with respect to the nominal value of the material. Met.

[比較例3](素粉末混合法による合金の製法)
実施例1において、64合金粉の代わりに、アルミニウム粉(60wt%)とバナジウム粉(40%)を所定量秤量して均一混合して得られた混合粉を用いた以外は、実施例1と同じ条件下で、銅添加した64合金を製造した。
[Comparative Example 3] (Production of alloy by elementary powder mixing method)
In Example 1, instead of 64 alloy powder, Example 1 was used except that a mixed powder obtained by weighing a predetermined amount of aluminum powder (60 wt%) and vanadium powder (40%) and mixing them uniformly was used. Under the same conditions, 64 copper-added alloy was produced.

製造された64合金の機械的特性は、実施例1の表1の結果と大きな差異は認められなかった。しかしながら、製造コストは実施例1で製造された材料に比べて2〜3倍に達した。これは、主として64合金粉のコストの違いに由来するものであった。   The mechanical properties of the produced 64 alloy were not significantly different from the results shown in Table 1 of Example 1. However, the production cost reached 2-3 times that of the material produced in Example 1. This was mainly derived from the difference in cost of the 64 alloy powder.

[比較例4](溶解法による合金)
実施例1において用いた合金粉に代えて、64合金塊、および電解銅を準備して電解銅を3、5、10wt%配合した後、電子ビーム溶解炉を用いてφ100の銅入り64合金インゴットを得た。
[Comparative Example 4] (Alloy by melting method)
In place of the alloy powder used in Example 1, 64 alloy ingots and electrolytic copper were prepared and mixed with 3, 5, and 10 wt% electrolytic copper, and then an alloy of 64 alloy with copper of φ100 using an electron beam melting furnace. Got.

当該銅入り64合金インゴットより試験片を切り出して、機械的性質を調査し、その結果を表8に整理した。当該比較例で溶製されたインゴットの引っ張り強度は、実施例1に比べて20%〜25%低い値を示した。   Test pieces were cut out from the copper-containing 64 alloy ingot, the mechanical properties were investigated, and the results are summarized in Table 8. The tensile strength of the ingot melted in the comparative example was 20% to 25% lower than that in Example 1.

その原因を調査すべく、当該インゴット中の銅の分布状況をCX線マイクロアナライザーで調査したところ、1mm以上の広い領域に渡って、Cu濃度が0.3〜0.5%と平均濃度に対して1/10以上希薄な領域や、Cu濃度が20%〜40%と平均濃度に対し10倍以上濃縮している箇所が観察された。 In order to investigate the cause, the distribution state of copper in the ingot was investigated with a CX ray microanalyzer, and the Cu concentration became 0.3 to 0.5% and an average concentration over a wide area of 1 mm 3 or more. On the other hand, a 1/10 or more diluted region and a portion where the Cu concentration was 20% to 40% and concentrated 10 times or more of the average concentration were observed.

以上の試験結果より、本発明に係るチタン合金は、従来の溶解法で製造されたチタン合金に比べて優れた機械的性質を有していることが確認された。更に、本発明に用いたプリアロイ法で製造された合金粉を使用することにより、素粉末混合法と同等レベルの機械的特性を示すにも拘わらず、製造コストは、30〜40%も安価に製造しうることが確認された。   From the above test results, it was confirmed that the titanium alloy according to the present invention has excellent mechanical properties as compared with a titanium alloy produced by a conventional melting method. Furthermore, by using the alloy powder produced by the pre-alloy method used in the present invention, the production cost is reduced by 30 to 40%, although it exhibits the same level of mechanical properties as the elementary powder mixing method. It was confirmed that it could be manufactured.

[実施例4](Ti−10V−2Fe−3Al合金粉に5%Cu添加)
Ti−10V−2Fe−3Al合金インゴットの切削切粉を水素化し、Ti−10V−2Fe−3Al合金の水素化物を製造、粉砕・篩別してD50=50μmの合金粉末を得た。この粉末に、実施例1で用いた電解銅粉を5%添加して、Ti−10V−2Fe−3Al合金粉と電解銅粉からなる混合粉末を得た。この混合粉末を軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出は 800℃に2時間加熱した後に実施した。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定、EPMA観察を行った。結晶粒径、降伏強さ、引張り強さ、伸び、硬さを表9に示す。
[Example 4] (5% Cu added to Ti-10V-2Fe-3Al alloy powder)
The cutting powder of the Ti-10V-2Fe-3Al alloy ingot was hydrogenated to produce a hydride of Ti-10V-2Fe-3Al alloy, which was pulverized and sieved to obtain an alloy powder having D50 = 50 μm. To this powder, 5% of the electrolytic copper powder used in Example 1 was added to obtain a mixed powder composed of Ti-10V-2Fe-3Al alloy powder and electrolytic copper powder. This mixed powder was enclosed in a mild steel capsule and subjected to hot extrusion. Extrusion was carried out after heating to 800 ° C. for 2 hours. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, hardness measurement, and EPMA observation were performed. Table 9 shows the crystal grain size, yield strength, tensile strength, elongation, and hardness.

EPMAのX線マッピングより、実施例3と同様に、Ti、V、Fe、Al、CuのそれぞれのEPMAカウントと平均濃度から補正係数を求め、各成分の濃度分布を求めた。その結果を表10に示す。   From the X-ray mapping of EPMA, in the same manner as in Example 3, the correction coefficient was determined from the EPMA counts and average concentrations of Ti, V, Fe, Al, and Cu, and the concentration distribution of each component was determined. The results are shown in Table 10.

[比較例5](Ti−10V−2Fe−3Al合金粉、銅粉添加なし)
実施例4で製造したTi−10V−2Fe−3Al合金粉に銅粉を添加せずに、軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出条件は実施例4と同じにした。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定を行った。その結果を表9に示す。
[Comparative Example 5] (Ti-10V-2Fe-3Al alloy powder, no copper powder added)
The Ti-10V-2Fe-3Al alloy powder produced in Example 4 was encapsulated in a mild steel capsule without adding copper powder, and subjected to hot extrusion. Extrusion conditions were the same as in Example 4. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, and hardness measurement were performed. The results are shown in Table 9.

[実施例5](Ti−15V−3Al−3Cr−3Sn合金粉に5%の銅粉を添加)
Ti−15V−3Al−3Cr−3Sn合金インゴットの切削切粉を水素化し、Ti−15V−3Al−3Cr−3Sn合金の水素化物を製造、粉砕・篩別してD50=50μmの合金粉末を得た。この粉末に、実施例1で用いた電解銅粉を5%添加して、Ti−15V−3Al−3Cr−3Sn合金粉と電解銅粉からなる混合粉末を得た。この混合粉末を軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出は 750℃に2時間加熱した後に実施した。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定、EPMA観察を行った。結晶粒径、降伏強さ、引張り強さ、伸び、硬さを表9に示す。
[Example 5] (Add 5% copper powder to Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy powder)
The cutting chips of the Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy ingot were hydrogenated to produce a hydride of Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy, which was pulverized and sieved to obtain an alloy powder having D50 = 50 μm. 5% of the electrolytic copper powder used in Example 1 was added to this powder to obtain a mixed powder composed of Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy powder and electrolytic copper powder. This mixed powder was enclosed in a mild steel capsule and subjected to hot extrusion. Extrusion was performed after heating to 750 ° C. for 2 hours. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, hardness measurement, and EPMA observation were performed. Table 9 shows the crystal grain size, yield strength, tensile strength, elongation, and hardness.

EPMAのX線マッピングより、実施例3と同様に、Ti、V、Al、Cr、Sn、CuのそれぞれのEPMAカウントと平均濃度から補正係数を求め、各成分の濃度分布を求めた。その結果を表11に示す。   From the X-ray mapping of EPMA, in the same manner as in Example 3, the correction coefficient was determined from the respective EPMA counts and average concentrations of Ti, V, Al, Cr, Sn, and Cu, and the concentration distribution of each component was determined. The results are shown in Table 11.

[比較例6](Ti−15V−3Al−3Cr−3Sn合金粉、銅粉添加なし)
実施例5で製造したTi−15V−3Al−3Cr−3Sn合金粉にCu粉を添加せずに、軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出条件は実施例5と同じにした。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定を行った。その結果を表9に示す。
[Comparative Example 6] (Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy powder, no copper powder added)
The Ti-15V-3Al-3Cr-3Sn alloy powder produced in Example 5 was encapsulated in a mild steel capsule without adding Cu powder and subjected to hot extrusion. Extrusion conditions were the same as in Example 5. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, and hardness measurement were performed. The results are shown in Table 9.

[実施例6](Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金粉に5%銅粉添加)
Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mon合金インゴットの切削切粉を水素化し、Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金の水素化物を製造、粉砕・篩別してD50=50μmの合金粉末を得た。この粉末に、実施例1で用いた電解銅粉を5%添加して、Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金粉と電解銅粉からなる混合粉末を得た。この混合粉末を軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出は 880℃に2時間加熱した後に実施した。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定、EPMA観察を行った。結晶粒径、降伏強さ、引張り強さ、伸び、硬さを表9に示す。
[Example 6] (5% copper powder added to Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy powder)
The cutting chips of Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mon alloy ingot are hydrogenated to produce a hydride of Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy, pulverized and sieved to obtain an alloy powder of D50 = 50 μm. Obtained. 5% of the electrolytic copper powder used in Example 1 was added to this powder to obtain a mixed powder composed of Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy powder and electrolytic copper powder. This mixed powder was enclosed in a mild steel capsule and subjected to hot extrusion. Extrusion was carried out after heating to 880 ° C. for 2 hours. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, hardness measurement, and EPMA observation were performed. Table 9 shows the crystal grain size, yield strength, tensile strength, elongation, and hardness.

EPMAのX線マッピングより、実施例3と同様に、Ti、Al、V、Fe、Mo、CuのそれぞれのEPMAカウントと平均濃度から補正係数を求め、各成分の濃度分布を求めた。その結果を表12に示す。   From the X-ray mapping of EPMA, in the same manner as in Example 3, the correction coefficient was obtained from the respective EPMA counts and average concentrations of Ti, Al, V, Fe, Mo, and Cu, and the concentration distribution of each component was obtained. The results are shown in Table 12.

[比較例7](Ti−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金粉、銅粉添加なし)
実施例6で製造したTi−4.5Al−3V−2Fe−2Mo合金粉に銅粉を添加せずに、軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出条件は実施例6と同じにした。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定を行った。その結果を表9に示す。
[Comparative Example 7] (Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy powder, no copper powder added)
The Ti-4.5Al-3V-2Fe-2Mo alloy powder produced in Example 6 was encapsulated in a mild steel capsule without adding copper powder and subjected to hot extrusion. Extrusion conditions were the same as in Example 6. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, and hardness measurement were performed. The results are shown in Table 9.

[実施例7](Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金粉に5%銅粉を添加)
Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金インゴットの切削切粉を水素化し、Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金の水素化物を製造、粉砕・篩別してD50=50μmの合金粉末を得た。この粉末に、実施例1で用いた電解銅粉を5%添加して、Ti−5Al−5V−5Mo-3Cr合金粉と銅粉からなる混合粉末を得た。この混合粉末を軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出は840℃に2時間加熱した後に実施した。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定、EPMA観察を行った。結晶粒径、降伏強さ、引張り強さ、伸び、硬さを表9に示す。
[Example 7] (Add 5% copper powder to Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy powder)
The cutting chips of Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy ingot were hydrogenated to produce a hydride of Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy, pulverized and sieved to obtain an alloy powder of D50 = 50 μm. 5% of the electrolytic copper powder used in Example 1 was added to this powder to obtain a mixed powder composed of Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy powder and copper powder. This mixed powder was enclosed in a mild steel capsule and subjected to hot extrusion. Extrusion was carried out after heating to 840 ° C. for 2 hours. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, hardness measurement, and EPMA observation were performed. Table 9 shows the crystal grain size, yield strength, tensile strength, elongation, and hardness.

EPMAのX線マッピングより、実施例3と同様に、Ti、Al、V、Fe、Mo、CuのそれぞれのEPMAカウントと平均濃度から補正係数を求め、各成分の濃度分布を求めた。その結果を表13に示す。   From the X-ray mapping of EPMA, in the same manner as in Example 3, the correction coefficient was obtained from the respective EPMA counts and average concentrations of Ti, Al, V, Fe, Mo, and Cu, and the concentration distribution of each component was obtained. The results are shown in Table 13.

[比較例8](Ti−5Al−5V−5Mo−3Cr合金粉、銅粉添加なし)
実施例7で製造したTi−5Al−5V−5Mo−3Cr合金粉に銅粉を添加せずに、軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出条件は実施例7と同じにした。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定を行った。その結果を表9に示す。
[Comparative Example 8] (Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy powder, no copper powder added)
The Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr alloy powder produced in Example 7 was encapsulated in a mild steel capsule without adding copper powder and subjected to hot extrusion. Extrusion conditions were the same as in Example 7. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, and hardness measurement were performed. The results are shown in Table 9.

[実施例8](Ti−5Al−4V−0.6Mo-0.4Fe合金粉に5%銅粉添加)
Ti−5Al−5V−5Mo-3Fe合金インゴットの切削切粉を水素化し、Ti−5Al−4V−0.6Mo-0.4Fe合金の水素化物を製造、粉砕・篩別してD50=50μmの合金粉末を得た。この粉末に、実施例1で用いた電解銅粉を5%添加して、Ti−5Al−4V−0.6Mo−0.4Fe合金粉と銅粉からなる混合粉末を得た。この混合粉末を軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出は 900℃に2時間加熱した後に実施した。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定、EPMA観察を行った。結晶粒径、降伏強さ、引張り強さ、伸び、硬さを表9に示す。
[Example 8] (5% copper powder added to Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4 Fe alloy powder)
Ti-5Al-5V-5Mo-3 Fe alloy Ingot is cut from hydrogenated chips to produce Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4 Fe alloy hydride, pulverized and sieved, D50 = 50 μm alloy A powder was obtained. 5% of the electrolytic copper powder used in Example 1 was added to this powder to obtain a mixed powder composed of Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4 Fe alloy powder and copper powder. This mixed powder was enclosed in a mild steel capsule and subjected to hot extrusion. Extrusion was carried out after heating to 900 ° C. for 2 hours. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, hardness measurement, and EPMA observation were performed. Table 9 shows the crystal grain size, yield strength, tensile strength, elongation, and hardness.

EPMAのX線マッピングより、実施例3と同様に、Ti、Al、V、Mo、Fe、CuのそれぞれのEPMAカウントと平均濃度から補正係数を求め、各成分の濃度分布を求めた。その結果を表14に示す。 From the X-ray mapping of EPMA, in the same manner as in Example 3, the correction coefficient was determined from the respective EPMA counts and average concentrations of Ti, Al, V, Mo, Fe and Cu, and the concentration distribution of each component was determined. The results are shown in Table 14.

[比較例9](Ti−5Al−4V−0.6Mo-0.4Fe合金粉、銅粉添加なし)
実施例8で製造したTi−5Al−4V−0.6Mo-0.4Fe合金粉に銅粉を添加せずに、軟鋼製カプセルに封入し、熱間押出加工した。押出条件は実施例8と同じにした。押出材の組織観察、引張り試験、硬さ測定を行った。その結果を表9に示す。
[Comparative Example 9] (Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4 Fe alloy powder, no copper powder added)
The Ti-5Al-4V-0.6Mo-0.4 Fe alloy powder produced in Example 8 was encapsulated in a mild steel capsule without adding copper powder and subjected to hot extrusion. Extrusion conditions were the same as in Example 8. Observation of the structure of the extruded material, tensile test, and hardness measurement were performed. The results are shown in Table 9.

本発明は、粉末法によるチタン合金およびその製法に係り、従来法では製造が困難であった組成の銅含有チタン合金であって、銅の偏析がなく、更には強度があり、しかも硬質であるのみならず、コストの点でも従来に比べて安価に製造することができるものである。
The present invention relates to a titanium alloy by a powder method and a method for producing the same, and is a copper-containing titanium alloy having a composition that is difficult to manufacture by a conventional method, which is free from segregation of copper, and further has strength and is hard. Not only in terms of cost, it can also be manufactured at a lower cost than in the prior art.

Claims (4)

銅粉末を添加することにより1〜10mass%の銅を含有し、その結晶相がβ相もしくはα相およびβ相のいずれかであり、該結晶相が100μm以下の結晶粒で構成され、かつ、該結晶相の任意の部位の1mm当たりの銅濃度が、他の任意の部位に比べて±40mass%以内にあり、少なくともアルミニウムとバナジウムを含有するα+β型またはβ型チタン合金、または、アルミニウムとバナジウムを含有し、かつモリブデン、鉄、クロム、スズの中の少なくとも1種以上の元素が含まれるα+β型またはβ型チタン合金であって、
前記合金種は、mass%にて、
(90〜99)(Ti-6Al-4V)-(1〜10)Cu、
Ti-(9〜10)V-(1.8〜2)Fe-(2.7〜3)Al-(1〜10)Cu、
Ti-(13.5〜15)V-(2.7〜3)Cr-(2.7〜3)Al-(2.7〜3)Sn-(1〜10)Cu、
Ti-(4.1〜4.5)Al-(2.7〜3)V-(1.8〜2)Fe-(1.8〜2)Mo-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(4.5〜5)V-(4.5〜5)Mo-(2.7〜3)Cr-(1〜10)Cu、
Ti-(4.5〜5)Al-(3.6〜4)V-(0.5〜0.6)Mo-(0.3〜0.4)Fe-(1〜10)Cu
のいずれかであることを特徴とするα+β型またはβ型チタン合金。
Containing 1-10 mass% copper by adding copper powder, the crystal phase is either β phase or α phase and β phase, the crystal phase is composed of crystal grains of 100 μm or less, and An α + β-type or β-type titanium alloy containing at least aluminum and vanadium having a copper concentration per mm 3 in an arbitrary part of the crystal phase within ± 40 mass % as compared with any other part , or aluminum Α + β type or β type titanium alloy containing vanadium and at least one element selected from molybdenum, iron, chromium, and tin,
The alloy type is mass%,
(90-99) (Ti-6Al-4V)-(1-10) Cu,
Ti- (9-10) V- (1.8-2) Fe- (2.7-3) Al- (1-10) Cu,
Ti- (13.5-15) V- (2.7-3) Cr- (2.7-3) Al- (2.7-3) Sn- (1-10) Cu,
Ti- (4.1-4.5) Al- (2.7-3) V- (1.8-2) Fe- (1.8-2) Mo- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (4.5-5) V- (4.5-5) Mo- (2.7-3) Cr- (1-10) Cu,
Ti- (4.5-5) Al- (3.6-4) V- (0.5-0.6) Mo- (0.3-0.4) Fe- (1-10) Cu
An α + β-type or β-type titanium alloy characterized by being either
前記チタン合金が、銅粉末およびチタン合金粉末からなる混合粉を加温下において加圧成形することにより得られたものであることを特徴とする請求項1に記載のα+β型またはβ型チタン合金。   2. The α + β type or β type titanium alloy according to claim 1, wherein the titanium alloy is obtained by pressure forming a mixed powder composed of copper powder and titanium alloy powder under heating. . 請求項1に記載のα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法であって、1〜10mass%の銅粉末および少なくともアルミニウムとバナジウムを含有するチタン合金粉末、または、アルミニウムとバナジウムを含有し、かつモリブデン、鉄、クロム、スズの中の少なくとも1種以上の元素が含まれるチタン合金粉末を加温下で加圧成形を施し緻密成形体とすることを特徴とするα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法。 It is a manufacturing method of the α + β type titanium alloy or β type titanium alloy according to claim 1, comprising 1 to 10% by mass of copper powder and titanium alloy powder containing at least aluminum and vanadium , or aluminum and vanadium, An α + β-type titanium alloy or β-type characterized in that a titanium alloy powder containing at least one element selected from molybdenum, iron, chromium, and tin is subjected to pressure forming under heating to form a dense compact. A method for producing a titanium alloy. 前記加温下での加圧成形温度(Tw(℃))が、(Td−100℃)<Tw<(Td+100℃)の範囲(ここで、Td(℃)は、加圧成形するチタン合金のβ変態点を表す)とすることを特徴とする請求項3に記載のα+β型チタン合金またはβ型チタン合金の製造方法。
The pressure molding temperature under heating (Tw (° C.)) is in the range of (Td−100 ° C.) <Tw <(Td + 100 ° C.) (where Td (° C.) is the pressure of the titanium alloy to be pressure molded. The method for producing an α + β-type titanium alloy or β-type titanium alloy according to claim 3 , wherein the method represents a β transformation point.
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