JPH01201433A - 冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金 - Google Patents
冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金Info
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- JPH01201433A JPH01201433A JP2384888A JP2384888A JPH01201433A JP H01201433 A JPH01201433 A JP H01201433A JP 2384888 A JP2384888 A JP 2384888A JP 2384888 A JP2384888 A JP 2384888A JP H01201433 A JPH01201433 A JP H01201433A
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Landscapes
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下にお
いいて耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金に関する。
いいて耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金に関する。
軽量且つ高強度であるチタン材は、優れた耐食性を有す
ることから、宇宙航空産業の他にステンレス鋼等の耐食
性材料に代わって化学工業、石油産業、原子力発電設備
さらには建築部材等の分野において広く使用されるよう
になってきた。チタン材のうち高耐食性を有するものに
はＴｉ−０，２％Ｐｄ合金（ＡＳＴＭ Ｇｒａｄｅ ７
）、また高強度を有するものにはＴｉ−６％Ａｌ−４
％Ｖ合金、さらに冷間加工性に優れるものにはＴｉ−１
５％Ｖ−３％Ａｌ−３％Ｃｒ−３％Ｓｎ合金等がある。
ることから、宇宙航空産業の他にステンレス鋼等の耐食
性材料に代わって化学工業、石油産業、原子力発電設備
さらには建築部材等の分野において広く使用されるよう
になってきた。チタン材のうち高耐食性を有するものに
はＴｉ−０，２％Ｐｄ合金（ＡＳＴＭ Ｇｒａｄｅ ７
）、また高強度を有するものにはＴｉ−６％Ａｌ−４
％Ｖ合金、さらに冷間加工性に優れるものにはＴｉ−１
５％Ｖ−３％Ａｌ−３％Ｃｒ−３％Ｓｎ合金等がある。
一方、耐食性を有し、比較的高強度のものにはＴｉ−１
５％Ｍｏ−５％Ｚｒ合金、Ｔｉ−４％ＭＯ−８％Ｖ −
６％Ｃｒ−４％Ｚｒ−３％Ａｌ合金（β−Ｃ）がある。
５％Ｍｏ−５％Ｚｒ合金、Ｔｉ−４％ＭＯ−８％Ｖ −
６％Ｃｒ−４％Ｚｒ−３％Ａｌ合金（β−Ｃ）がある。
従来の耐食性を有するＴｉ合金、たとえばＴｉ −０，
２％Ｐｄ合金では、Ｐｄ等の貴金属を添加元素として用
いるためにコストの上昇を招いており、さらに引張強度
は６０ ｋｇ ／ ａｍ ”という低強度である。
２％Ｐｄ合金では、Ｐｄ等の貴金属を添加元素として用
いるためにコストの上昇を招いており、さらに引張強度
は６０ ｋｇ ／ ａｍ ”という低強度である。
また１４０ｋｇ／ｍｍ”という高い引張強度を有する代
表的α＋β型Ｔｉ合金のＴｉ−６％Ａｌ−４％Ｖ合金で
は、冷間加工性は２０％程度と劣っている。−方、β型
Ｔｉ合金は冷間加工性が優れており、たとえばＴｉ−１
５％Ｖ−３％１１−３％Ｃｒ−３％Ｓｎ合金の引張強度
は１４０ ｋｇ ／ ｎｗｎ ”と比較的高強度である
が、耐食性が劣っている。さらに、β型Ｔｉ合金のうち
、耐食性があり１４０ ｋｇ ／ ｍ ２と比較的高い
引張強度を有するＴｉ−１５％ＭＯ−５％Ｚｒ合金は、
Ｍｏ含有量が高いので溶解が困難であり、また同。
表的α＋β型Ｔｉ合金のＴｉ−６％Ａｌ−４％Ｖ合金で
は、冷間加工性は２０％程度と劣っている。−方、β型
Ｔｉ合金は冷間加工性が優れており、たとえばＴｉ−１
５％Ｖ−３％１１−３％Ｃｒ−３％Ｓｎ合金の引張強度
は１４０ ｋｇ ／ ｎｗｎ ”と比較的高強度である
が、耐食性が劣っている。さらに、β型Ｔｉ合金のうち
、耐食性があり１４０ ｋｇ ／ ｍ ２と比較的高い
引張強度を有するＴｉ−１５％ＭＯ−５％Ｚｒ合金は、
Ｍｏ含有量が高いので溶解が困難であり、また同。
等の引張強度を有するＴｉ−４％Ｍｏ−８％Ｖ−６％Ｃ
ｒ−４％Ｚｒ−３％Ａｌ合金では、冷間加工性に優れて
いるといっても、それは７０％程度である。
ｒ−４％Ｚｒ−３％Ａｌ合金では、冷間加工性に優れて
いるといっても、それは７０％程度である。
このように冷間加工性、耐食性、及び高強度という三つ
の要素を兼ね備えたチタン合金はこれまでにない。その
ため、本発明はこのような３要素を兼ね備えたチタン合
金の提供を行なおうとするものである。
の要素を兼ね備えたチタン合金はこれまでにない。その
ため、本発明はこのような３要素を兼ね備えたチタン合
金の提供を行なおうとするものである。
本発明は上述のような観点から冷間加工性に優れ、硫化
水素環境下で耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金を開発
すべく研究を行なった。
水素環境下で耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金を開発
すべく研究を行なった。
その結果、重量割合にてＭｏ：６〜１０％、Ａｌ＝１〜
４％、Ｃｒ：５〜８％、ｚｒ：１〜４％、 Ｏ：０．１
〜０．４％を含むと共に、残部が実質的にＴｉより成る
組成にコントロールすることにより、冷間加工性に優れ
、且つ硫化水素環境下で耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ
合合材が製造できるようになったものである。
４％、Ｃｒ：５〜８％、ｚｒ：１〜４％、 Ｏ：０．１
〜０．４％を含むと共に、残部が実質的にＴｉより成る
組成にコントロールすることにより、冷間加工性に優れ
、且つ硫化水素環境下で耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ
合合材が製造できるようになったものである。
この発明においてＴｉ合金の成分組成を上述のように限
定したのは、次のような理由によるものである。
定したのは、次のような理由によるものである。
Ｍｏ成分：Ｍｏ成分には、Ｔｉ合金材表面の不働態皮膜
を強化し、また環境溶液中に溶解してモリブデン酸イオ
ンとなり、インヒビタ作用を示し耐食性を向上させる作
用があるｅ Ｍｏ含有量が６％未満では耐食性を向上さ
せる作用の効果を得ることができない。一方、Ｍｏ含有
量が１０％を超えると、Ｔｉ合金材の延性が低下し、さ
らにＭｏは高融点金属であるため、溶解が困難となる。
を強化し、また環境溶液中に溶解してモリブデン酸イオ
ンとなり、インヒビタ作用を示し耐食性を向上させる作
用があるｅ Ｍｏ含有量が６％未満では耐食性を向上さ
せる作用の効果を得ることができない。一方、Ｍｏ含有
量が１０％を超えると、Ｔｉ合金材の延性が低下し、さ
らにＭｏは高融点金属であるため、溶解が困難となる。
そのためＭｏ含有量を６〜１０％と定めた。
Ａｆｌ成分：Ａｌ酸成分は、Ｔｉ合金材の強度を向上さ
せる作用があるが、その含有量が１％未満では所望の強
度を保持することができず、−方、その含有量が４％を
超えると冷間加工性が劣化する。そのためＡｌ含有量を
１〜４％と定めた。
せる作用があるが、その含有量が１％未満では所望の強
度を保持することができず、−方、その含有量が４％を
超えると冷間加工性が劣化する。そのためＡｌ含有量を
１〜４％と定めた。
Ｃｒ成分：Ｃｒ成分には、Ｔｉ合金材表面の不働態皮膜
を強化して耐食性を向上させる作用がある。、。
を強化して耐食性を向上させる作用がある。、。
Ｃｒ含有量が５％未満では耐食性を向上させる作用の効
果を得ることができない、一方、Ｃｒ含有量が８％を超
えると冷間加工性が劣化する。そのためＣｒ含有量を５
〜８％と定めた。
果を得ることができない、一方、Ｃｒ含有量が８％を超
えると冷間加工性が劣化する。そのためＣｒ含有量を５
〜８％と定めた。
Ｚｒ成分：Ｚｒ成分には、Ｔｉ合金材の強度を向上させ
る作用があるが、その含有量が１％未満では所望の強度
を保持することができず、一方、その含有量が４％を超
えても同じように所望の強度を保持することができない
、そのためＺｒ含有量を１〜４％と定めた。
る作用があるが、その含有量が１％未満では所望の強度
を保持することができず、一方、その含有量が４％を超
えても同じように所望の強度を保持することができない
、そのためＺｒ含有量を１〜４％と定めた。
０成分：○成分には、Ｔｉ合金材の強度を向上させる作
用がある。その含有量が０．１％未満では所望の強度を
保持することができず、一方、０．４％を超えると冷間
加工性が劣化する。そのため○含有量を０．１〜０．４
％と定めた。
用がある。その含有量が０．１％未満では所望の強度を
保持することができず、一方、０．４％を超えると冷間
加工性が劣化する。そのため○含有量を０．１〜０．４
％と定めた。
下表に示されるような成分組成のチタン合金をアルゴン
アーク溶解によって溶製し、長さ１３０ｍ、 ’ｔ１４
０＋ｍ、厚さ２０ｍの寸法のインゴットとし、１０５０
℃にて熱間鍛造して厚さ２０ｍｍの寸法のスラブとした
。
アーク溶解によって溶製し、長さ１３０ｍ、 ’ｔ１４
０＋ｍ、厚さ２０ｍの寸法のインゴットとし、１０５０
℃にて熱間鍛造して厚さ２０ｍｍの寸法のスラブとした
。
上記のスラブに対し、９００℃で最終熱間圧延を施して
厚さ６Ｉｆｆｌの熱延板とし、さらに８５０℃、３０分
間保持後水冷という溶体化処理及び４５０℃、１４時間
保保持後冷という時効処理を施した。上記衣には、この
ようにして得られた合金の機械的性質についても示され
ている。
厚さ６Ｉｆｆｌの熱延板とし、さらに８５０℃、３０分
間保持後水冷という溶体化処理及び４５０℃、１４時間
保保持後冷という時効処理を施した。上記衣には、この
ようにして得られた合金の機械的性質についても示され
ている。
また、硫化水素環境下での耐食性を調べるため、硫化水
素分圧８５ａｔｍ、二酸化炭素分圧５５ａｔｍで水酸化
ナトリウム２５％、硫黄１ ｇ／ Ｑの水溶液の存在す
る環境下で２３０℃の温度にて四点曲げ負荷を２０日間
行ない、割れの発生を調べた。上記の表にはその結果に
ついても示されている。
素分圧８５ａｔｍ、二酸化炭素分圧５５ａｔｍで水酸化
ナトリウム２５％、硫黄１ ｇ／ Ｑの水溶液の存在す
る環境下で２３０℃の温度にて四点曲げ負荷を２０日間
行ない、割れの発生を調べた。上記の表にはその結果に
ついても示されている。
さらに、冷間加工性は、長さ５０＋ｎｍ、幅２０ｎ＋ｍ
、厚さ３ｍの寸法の溶体化材を冷間圧延し、９０％以上
の冷間圧延での割れの有無によって評価した。その結果
も同じく上記の表に示されている。
、厚さ３ｍの寸法の溶体化材を冷間圧延し、９０％以上
の冷間圧延での割れの有無によって評価した。その結果
も同じく上記の表に示されている。
以上の実験結果から判ったことは、本発明の成分組成範
囲にコントロールすることにより、引張強度１７０ｋｇ
／ｌｌｌ１１２以上で冷間加工性に優れた高耐食性チタ
ン合金が製造できるということである。これに対し、そ
の範囲外の組成のものは、その三つの要素のうち総てに
優れているものがなかった。
囲にコントロールすることにより、引張強度１７０ｋｇ
／ｌｌｌ１１２以上で冷間加工性に優れた高耐食性チタ
ン合金が製造できるということである。これに対し、そ
の範囲外の組成のものは、その三つの要素のうち総てに
優れているものがなかった。
尚、実施例として熱間圧延材を示したが、本発明は熱間
鍛造、熱間引抜、冷間圧延、冷間引抜等の製造方法への
適用が可能であり、製造方法により本発明の特徴が失わ
れるものではない。
鍛造、熱間引抜、冷間圧延、冷間引抜等の製造方法への
適用が可能であり、製造方法により本発明の特徴が失わ
れるものではない。
以上詳述したように、β型Ｔｉ合金材の合金組成を本発
明に規定する範囲内とすることにより、冷間加工性、硫
化水素環境下における耐食性及び強度の三つの要素にお
いて優れた性質を有するβ型Ｔｉ合金を提供することが
可能となる。
明に規定する範囲内とすることにより、冷間加工性、硫
化水素環境下における耐食性及び強度の三つの要素にお
いて優れた性質を有するβ型Ｔｉ合金を提供することが
可能となる。
Claims (1)
- 重量割合にてＭｏ：６〜１０％、Ａｌ：１〜４％、Ｃｒ
：５〜８％、Ｚｒ：１〜４％、Ｏ：０．１〜０．４％を
含むと共に、残部が実質的にＴｉより成る冷間加工性に
優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強
度β型Ｔｉ合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2384888A JPH01201433A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2384888A JPH01201433A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201433A true JPH01201433A (ja) | 1989-08-14 |
| JPH0572451B2 JPH0572451B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=12121827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2384888A Granted JPH01201433A (ja) | 1988-02-05 | 1988-02-05 | 冷間加工性に優れ、且つ硫化水素環境下において耐食性に優れた高強度β型Ｔｉ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01201433A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111394616B (zh) * | 2020-04-26 | 2021-10-08 | 西安交通大学 | 一种Ti-Al-Zr-Cr系马氏体型钛合金的制备方法 |
-
1988
- 1988-02-05 JP JP2384888A patent/JPH01201433A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0572451B2 (ja) | 1993-10-12 |
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