JP6649816B2 - Ti−Al系合金の表面処理方法 - Google Patents
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Description
本発明が対象とするTi−Al系合金は、通称GE合金と呼称され、主に航空機用TiAl材料として幅広く用いられる合金材料である。詳しくは、Alを30.0〜36.0質量%、Nbを4.0〜6.0質量%、Crを2.0〜4.0質量%含有し、残部がTiおよび不可避的不純物からなるTi−Al系合金である。
この成分組成のTi−Al系合金をCaCl2から成る溶融塩に浸漬することで、表面に形成されたTiOXとAlOXから成る複合酸化物層あるいは酸素濃化層が除去されるが、その際、溶融塩には還元剤および脱酸剤としてCaAl合金を添加する必要がある。
還元剤および脱酸剤が有効に機能するためには、還元剤および脱酸剤を溶融塩中において飽和する濃度以上添加することが必要である。溶融塩中のCaAl合金濃度が10.0質量%未満の場合は、CaAl合金が全て溶融塩中に溶け込んでしまい、還元剤および脱酸剤として機能しなくなるため、溶融塩中のCaAl合金の濃度は10.0質量%以上とする。
本発明では、Ti−Al系合金の表面処理を行う際の処理温度および処理時間は特に規定しないが、処理温度は750〜1200℃の範囲、処理時間は1〜540分の範囲とすることが好ましい。
表面にTiOXとAlOXから成る複合酸化物層が形成されたTi−33質量%Al−4.8質量%Nb−2.7質量%Cr合金サンプル(5mm×5mm×30mm)を、純チタン製の内容器(φ50mm×50mm)とSUS製の外容器(φ76mm×100mm)から成る2重容器内に装入した。
酸化物層の除去に対する有効性を確認した前記合金サンプルと同じ3種の合金サンプルを用いて、各合金サンプルの表面から50μmの領域で、表面処理前後でAlおよび酸素(O)の濃度がどのように変化したか確認した。成分分析はSEM−EDXを用いて行った。結果を表2に示す。
Al(in TiAl)+Ca(in salt)=CaAl(in salt)
O(in TiAl)+Ca(in salt)=CaO(in salt)
Claims (1)
- 表面に酸化物層あるいは酸素濃化層が形成されたTi−Al系合金をCaCl2から成る溶融塩に浸漬させて、前記酸化物層あるいは酸素濃化層を前記Ti−Al系合金の表面から除去するTi−Al系合金の表面処理方法であって、
前記Ti−Al系合金は、Alを30.0〜36.0質量%、Nbを4.0〜6.0質量%、Crを2.0〜4.0質量%含有し、残部がTiおよび不可避的不純物からなり、
前記CaCl2から成る溶融塩には、還元剤および脱酸剤としてAl濃度が10.0〜15.0質量%のCaAl合金を、前記溶融塩中のCaAl合金濃度が10.0質量%以上になるようにして添加することを特徴とするTi−Al系合金の表面処理方法。
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