JP7250811B2 - 高温チタン合金 - Google Patents
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Description
ーキ試料から取り除かれた試料に関する金属組織学は、幾つかの一次α及び粒界αを有するウィドマンシュタッテン(Widmanstatten)αの微細なネットワークを明らかにした。特に、実験チタン合金No.1はシリサイド析出物(図2を参照されたい。図中、シリサイド析出物は「e」と識別される)を含有したが、表1に収載される比較チタン合金はシリサイド析出物を含有しなかった(図3を参照されたい)。
[発明の態様]
[1]
チタン合金であって、合金の総重量に基づく重量パーセントで、
5.5~6.5のアルミニウムと、
1.9~2.9のスズと、
1.8~3.0のジルコニウムと、
4.5~5.5のモリブデンと、
4.2~5.2のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.20のシリコンと、
0~0.30の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、前記チタン合金。
[2]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.5~6.5のアルミニウムと、
2.2~2.6のスズと、
2.0~2.8のジルコニウムと、
4.8~5.2のモリブデンと、
4.5~4.9のクロムと、
0.08~0.13の酸素と、
0.03~0.11のシリコンと、
0~0.25の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、1に記載のチタン合金。
[3]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.9~6.0のアルミニウムと、
2.3~2.5のスズと、
2.3~2.6のジルコニウムと、
4.9~5.1のモリブデンと、
4.5~4.8のクロムと、
0.08~0.13の酸素と、
0.03~0.10のシリコンと、
最大0.07の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、1に記載のチタン合金。
[4]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
0~0.05の窒素、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と
を更に含む、1に記載のチタン合金。
[5]
前記チタン合金が、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも160ksiの極限引張り強さを示す、1に記載のチタン合金。
[6]
前記チタン合金は、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも140ksiの降伏強さを示す、1に記載のチタン合金。
[7]
前記チタン合金が、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、60ksiの荷重のもと427℃で少なくとも20時間の0.2%クリープ歪までの時間を示す、1に記載のチタン合金。
[8]
前記チタン合金は、8.0~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも160ksiの極限引張り強さを示す、1に記載のチタン合金。
[9]
前記チタン合金が、8.0~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも140ksiの降伏強さを示す、1に記載のチタン合金。
[10]
前記チタン合金が8.0~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、60ksiの荷重のもと427℃で少なくとも20時間の0.2%クリープ歪までの時間を示す、1に記載のチタン合金。
[11]
1に記載のチタン合金であって、
800℃~860℃で4時間に亘り前記チタン合金を溶体化処理すること、
前記チタン合金の断面の厚さに依存する速度で前記チタン合金を周囲温度まで冷却すること、
620℃~650℃で8時間に亘り前記チタン合金を時効すること、及び
前記チタン合金を空気冷却すること、
を含む工程によって作製される、前記チタン合金。
[12]
合金の総重量に基づく重量パーセントで、
5.1~6.1のアルミニウムと、
2.2~3.2のスズと、
1.8~3.1のジルコニウムと、
3.3~4.3のモリブデンと、
3.3~4.3のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.20のシリコンと、
0~0.30の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、チタン合金。
[13]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.1~6.1のアルミニウムと、
2.2~3.2のスズと、
2.1~3.1のジルコニウムと、
3.3~4.3のモリブデンと、
3.3~4.3のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.11のシリコンと、
0~0.30の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、12に記載のチタン合金。
[14]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.6~5.8のアルミニウムと、
2.5~2.7のスズと、
2.6~2.7のジルコニウムと、
3.8~4.0のモリブデンと、
3.7~3.8のクロムと、
0.08~0.14の酸素と、
0.03~0.05のシリコンと、
最大0.06の鉄と、
チタンと、
不純物と
を含む、12に記載のチタン合金。
[15]
合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と
を更に含む、12に記載のチタン合金。
[16]
前記チタン合金が、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも150ksiの極限引張り強さを示す、12に記載のチタン合金。
[17]
前記チタン合金が、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも130ksiの降伏強さを示す、12に記載のチタン合金。
[18]
前記チタン合金が、少なくとも6.9のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、60ksiの荷重のもと427℃で86時間以上の0.2%クリープ歪までの時間を示す、12に記載のチタン合金。
[19]
前記チタン合金が、6.9~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも150ksiの極限引張り強さを示す、12に記載のチタン合金。
[20]
前記チタン合金が、8.0~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、316℃で少なくとも130ksiの降伏強さを示す、12に記載のチタン合金。
[21]
前記チタン合金が、8.0~9.5のアルミニウム換算値及び7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、60ksiの荷重のもと427℃で86時間以上の0.2%クリープ歪までの時間を示す、12に記載のチタン合金。
[22]
12に記載のチタン合金であって、
800℃~860℃で4時間に亘り前記チタン合金を溶体化処理すること、
前記チタン合金の横断面の厚さに依存する速度で前記チタン合金を周囲温度まで冷却すること、
620℃~650℃で8時間に亘り前記チタン合金を時効すること、及び
前記チタン合金を空気冷却すること、
を含む工程によって作られる、前記チタン合金。
[23]
合金を作る方法であって、
800℃~860℃で4時間に亘りチタン合金を溶体化処理することであって、前記チタン合金が、5.5~6.5のアルミニウムと、1.9~2.9のスズと、1.8~3.0のジルコニウムと、4.5~5.5のモリブデンと、4.2~5.2のクロムと、0.08~0.15の酸素と、0.03~0.20のシリコンと、0~0.30の鉄と、チタンと、不純物とを含む、前記溶体化処理すること、
前記チタン合金の断面の厚さに依存する速度で前記チタン合金を周囲温度まで冷却すること、
620℃~650℃で8時間に亘り、前記チタン合金を時効させること、及び
前記チタン合金を空気冷却すること、
を含む、前記方法。
[24]
前記チタン合金が、合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、0~0.05の窒素と、0~0.05の炭素と、0~0.015の水素と、各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅とを更に含む、23に記載の方法。
[25]
合金を作る方法であって、
800℃~860℃で4時間に亘り、チタン合金を溶体化処理することであって、前記チタン合金が、5.1~6.1のアルミニウムと、2.2~3.2のスズと、1.8~3.1のジルコニウムと、3.3~4.3のモリブデンと、3.3~4.3のクロムと、0.08~0.15の酸素と、0.03~0.20のシリコンと、0~0.30の鉄と、チタンと、不純物とを含む、前記溶体化処理すること、
前記チタン合金の断面の厚さに依存する速度でチタン合金を周囲温度まで冷却すること、
620℃~650℃で8時間に亘り、前記チタン合金を時効させること、及び
チタン合金を空気冷却すること、
を含む、前記方法。
[26]
前記チタン合金が、合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、0~0.05の窒素と、0~0.05の炭素と、0~0.015の水素と、各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、を更に含む、25に記載の方法。
Claims (5)
- アルファ/ベータチタン合金であって、合金の総重量に基づく重量パーセントで、
5.5~6.5のアルミニウムと、
1.9~2.9のスズと、
1.8~3.0のジルコニウムと、
4.5~5.5のモリブデンと、
4.2~5.2のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.20のシリコンと、
0より大きく0.30以下の鉄と、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、
チタンと、
不純物と
からなり、そして
前記アルファ/ベータチタン合金は8.0~9.5のアルミニウム換算値を備え、かつ
シリサイド析出物を含み、
前記アルファ/ベータチタン合金は、7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、ASTME8/E8M-09にしたがって測定して316℃で少なくとも1103MPa(160ksi)の極限引張り強さを示す、
前記アルファ/ベータチタン合金。 - アルファ/ベータチタン合金であって、合金の総重量に基づく重量パーセントで、
5.5~6.5のアルミニウムと、
1.9~2.9のスズと、
1.8~3.0のジルコニウムと、
4.5~5.5のモリブデンと、
4.2~5.2のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.20のシリコンと、
0より大きく0.30以下の鉄と、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、
チタンと、
不純物と
からなり、そして
前記アルファ/ベータチタン合金は8.0~9.5のアルミニウム換算値を備え、かつ
シリサイド析出物を含み、
前記アルファ/ベータチタン合金は、7.4~12.8のモリブデン換算値を備え、ASTME8/E8M-09にしたがって測定して316℃で少なくとも966MPa(140ksi)の降伏強さを示す、
前記アルファ/ベータチタン合金。 - 合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.5~6.5のアルミニウムと、
2.2~2.6のスズと、
2.0~2.8のジルコニウムと、
4.8~5.2のモリブデンと、
4.5~4.9のクロムと、
0.08~0.13の酸素と、
0.03~0.11のシリコンと、
0より大きく0.25以下の鉄と、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、
チタンと、
不純物と
からなる、請求項1または2に記載のアルファ/ベータチタン合金。 - 合金の総重量に基づく重量パーセンテージで、
5.9~6.0のアルミニウムと、
2.3~2.5のスズと、
2.3~2.6のジルコニウムと、
4.9~5.1のモリブデンと、
4.5~4.8のクロムと、
0.08~0.13の酸素と、
0.03~0.10のシリコンと、
0より大きく0.07以下の鉄と、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、
チタンと、
不純物と
からなる、請求項1または2に記載のアルファ/ベータチタン合金。 - 800℃~860℃で4時間に亘りチタン合金を溶体化処理すること、ここで前記チタン合金が
5.5~6.5のアルミニウムと、
1.9~2.9のスズと、
1.8~3.0のジルコニウムと、
4.5~5.5のモリブデンと、
4.2~5.2のクロムと、
0.08~0.15の酸素と、
0.03~0.20のシリコンと、
0より大きく0.30以下の鉄と、
0~0.05の窒素と、
0~0.05の炭素と、
0~0.015の水素と、
各々0から最大0.1のニオブ、タングステン、ハフニウム、ニッケル、ガリウム、アンチモン、バナジウム、タンタル、マンガン、コバルト及び銅と、
チタンと、
不純物とからなり、そして前記チタン合金が8.0~9.5のアルミニウム換算値および7.4~12.8のモリブデン換算値を備えており、
前記チタン合金を周囲温度まで冷却すること、
620℃~650℃で8時間に亘り前記チタン合金を時効すること、及び
前記チタン合金を空気冷却すること、
を含む、
請求項1または2に記載のアルファ/ベータチタン合金を作る方法。
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