JPH01255632A - 常温靭性を有するＴｉ―Ａｌ系金属間化合物型鋳造合金 - Google Patents
常温靭性を有するＴｉ―Ａｌ系金属間化合物型鋳造合金Info
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- JPH01255632A JPH01255632A JP8283088A JP8283088A JPH01255632A JP H01255632 A JPH01255632 A JP H01255632A JP 8283088 A JP8283088 A JP 8283088A JP 8283088 A JP8283088 A JP 8283088A JP H01255632 A JPH01255632 A JP H01255632A
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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〕
この発明は、常温靭性を有し、かつ軽量にして、高温強
度および耐熱性にすぐれたＴｉ−Ａｌ系金属間化合物型
合金に関するものである。
度および耐熱性にすぐれたＴｉ−Ａｌ系金属間化合物型
合金に関するものである。
近年、軽量にして、高温強度および耐熱性にすぐれたＴ
ｉ合金として、例えば米国特許第４２９４８１５号明細
書に記載されるように、「ＡＲ：３０〜３６％９ を含有し、さらに必要に応じて、 Ｖ ：４％以下。
ｉ合金として、例えば米国特許第４２９４８１５号明細
書に記載されるように、「ＡＲ：３０〜３６％９ を含有し、さらに必要に応じて、 Ｖ ：４％以下。
を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＴｉ−Ａｇ
系金属間化合物型合金」 が提案されている。
上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＴｉ−Ａｇ
系金属間化合物型合金」 が提案されている。
上記の通り、上記従来Ｔｉ−Ａｌ１系金属間化合物型合
金は、すぐれた特性を有するので、これらの特性が要求
される、例えば自動車や特殊車輌の過給器用タービンホ
イールやガスタービンのタービンブレードなどの製造に
適用する試みがなされたが、この合金は常温において非
常に脆いために、実用化が不可能であるのが現状である
。
金は、すぐれた特性を有するので、これらの特性が要求
される、例えば自動車や特殊車輌の過給器用タービンホ
イールやガスタービンのタービンブレードなどの製造に
適用する試みがなされたが、この合金は常温において非
常に脆いために、実用化が不可能であるのが現状である
。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特に上
記の従来Ｔｉ−ＡＮ系金属間化合物型合金に着目し、こ
れに常温靭性を付与すべく研究を行なった結果、上記従
来Ｔｉ−Ａ、１７系金属間化合物型合金においては、組
織がＴ ｉ Ａ、９単相、あるいはＴ ｉ Ａｒ１相と
Ｔ ｔ ａ Ａ Ｄ相の２相混合組織を有し、破壊が粒
界にそって進行するので脆いが、これに合金成分として
Ｙおよび／またはＲｅを添加含有させると、前記組織を
保持した状態で、粒界が強化されるようになり、この結
果合金は靭性をもつようになるという知見を得たのであ
る。
記の従来Ｔｉ−ＡＮ系金属間化合物型合金に着目し、こ
れに常温靭性を付与すべく研究を行なった結果、上記従
来Ｔｉ−Ａ、１７系金属間化合物型合金においては、組
織がＴ ｉ Ａ、９単相、あるいはＴ ｉ Ａｒ１相と
Ｔ ｔ ａ Ａ Ｄ相の２相混合組織を有し、破壊が粒
界にそって進行するので脆いが、これに合金成分として
Ｙおよび／またはＲｅを添加含有させると、前記組織を
保持した状態で、粒界が強化されるようになり、この結
果合金は靭性をもつようになるという知見を得たのであ
る。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたもので、
ＡＲ：３０〜３８％。
を含有し、
Ｙ：０．０１〜３％およびＲｅ ： ０．０１〜３％の
うちの１種または２種。
うちの１種または２種。
を含有し、さらに必要に応じて、
Ｓｉ：０．０１〜１％およびＣ： ０．０１〜０，２％
のうちの１種または２種と。
のうちの１種または２種と。
Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ 、Ｗ、Ｎｂ、Ｖ。
Ｍｎ、Ｚｒ、Ｈｒ、Ｍｏ、およびＦｅのうちの１種また
は２種以上：０，１〜５９６未満。
は２種以上：０，１〜５９６未満。
のいずれか、あるいは両方を金白°シ、残りがＴｉと不
可避不純物からなる組成をもった常温靭性を有するＴｉ
−Ａｌ系金属間化合物型合金に特徴を有するものである
。
可避不純物からなる組成をもった常温靭性を有するＴｉ
−Ａｌ系金属間化合物型合金に特徴を有するものである
。
つぎに、この発明の合金において、成分組成を上記の通
りに限定した理由を説明する。
りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ａｇ
そのａ ｆ−ｒ 量が３０％未満では、相対的にＴｉの
含有量が多くなって、ＴｉＡｇマトリックス相に対する
Ｔｉ３Ａｌ相が多くなりすぎ、一方その含有量が３８％
を越えると、ＴｉＡｌ相中のＡ、＆ｌＲ度が高くなり、
場合によってはＴ ｉＡ ｐ ２相が析出するようにな
り、いずれの場合も合金は著しく硬化し、脆化するよう
になる。ことから、その含有量を３０〜３８％と定めた
。
含有量が多くなって、ＴｉＡｇマトリックス相に対する
Ｔｉ３Ａｌ相が多くなりすぎ、一方その含有量が３８％
を越えると、ＴｉＡｌ相中のＡ、＆ｌＲ度が高くなり、
場合によってはＴ ｉＡ ｐ ２相が析出するようにな
り、いずれの場合も合金は著しく硬化し、脆化するよう
になる。ことから、その含有量を３０〜３８％と定めた
。
（ｂ） ＹおよびＲＱ
これらの成分には、上記の通り粒界を強化し、もって合
金が靭性を具備するようになる作用があるが、その含有
量がそれぞれ０．０１％未満では所望の靭性付与効果が
得られず、一方その含有量がそれぞれ３％を越えるとマ
トリックス組織が影響されるようになり、合金脆化の原
因となることから、その含有量を、Ｙ ： ０．０１〜
３％、 Ｒｅ ：０．０１〜３％と定めた。
金が靭性を具備するようになる作用があるが、その含有
量がそれぞれ０．０１％未満では所望の靭性付与効果が
得られず、一方その含有量がそれぞれ３％を越えるとマ
トリックス組織が影響されるようになり、合金脆化の原
因となることから、その含有量を、Ｙ ： ０．０１〜
３％、 Ｒｅ ：０．０１〜３％と定めた。
（ｃ） Ｓｉおよびに
れらの成分には、ＹおよびＲｅとの共存において粒界強
化を一段と促進する作用があるので、必要に応じて含６
されるが、その含有量がそれぞれ０．０１％未満では、
所望の粒界強化促進作用が得られず、一方、その含有量
がＳｔ、：１％、Ｃ：０．２％をそれぞれ越えると、合
金が脆化するようになることから、その含有量をＳＩ：
０．０１〜１％、Ｃ： ０．０１−０．２％と定めた。
化を一段と促進する作用があるので、必要に応じて含６
されるが、その含有量がそれぞれ０．０１％未満では、
所望の粒界強化促進作用が得られず、一方、その含有量
がＳｔ、：１％、Ｃ：０．２％をそれぞれ越えると、合
金が脆化するようになることから、その含有量をＳＩ：
０．０１〜１％、Ｃ： ０．０１−０．２％と定めた。
（ｄ） Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｌ 、Ｗ、Ｎｂ
。
。
Ｖ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｈｆ’、Ｍｏ、およびＦｃ （以下
、これらを総称して強度向上成分という）これらの成分
には、合金の強度を向上させる作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その含有量が０．１％未満では所
望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が５％以
上になると常温靭性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．１〜５％未満と定めた。
、これらを総称して強度向上成分という）これらの成分
には、合金の強度を向上させる作用があるので、必要に
応じて含有されるが、その含有量が０．１％未満では所
望の強度向上効果が得られず、一方その含有量が５％以
上になると常温靭性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．１〜５％未満と定めた。
つぎに、この発明の合金を実施例により具体的に説明す
る。
る。
通常のアーク溶解炉を用い、Ａｒ雰囲気中でそれぞれ第
１表に示される組成を有する合金溶湯を調製し、セラミ
ックス鋳型に遠心鋳造して直径：１２ｍｍｘ長さ＝７０
止の寸法をもった本発明合金１〜４９、比較合金１〜６
、および従来合金１〜５をそれぞれ製造した。
１表に示される組成を有する合金溶湯を調製し、セラミ
ックス鋳型に遠心鋳造して直径：１２ｍｍｘ長さ＝７０
止の寸法をもった本発明合金１〜４９、比較合金１〜６
、および従来合金１〜５をそれぞれ製造した。
なお、比較合金１〜６は、いずれも構成成分のうちのい
ずれかの成分含有量（第１表に※印を付す）がこの発明
の範囲から外れた組成をもつものである。
ずれかの成分含有量（第１表に※印を付す）がこの発明
の範囲から外れた組成をもつものである。
ついで、この結果得られた各種の丸棒から、機械加工に
て直径：６ＩＩＩ１１×３０ｍ１１の標点間距離を有す
る試験片を切出し、常温引張試験に供し、引張強さと伸
びを測定し、常温強度と常温靭性を評価した。これらの
結果を第１表に示した。
て直径：６ＩＩＩ１１×３０ｍ１１の標点間距離を有す
る試験片を切出し、常温引張試験に供し、引張強さと伸
びを測定し、常温強度と常温靭性を評価した。これらの
結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明合金１〜４９は、い
ずれもＹおよびＲｅの含有によって常温靭性を有し、か
つ従来合金１〜５と同等あるいはこれ以上の常温強度を
有するのに対して、ＹおよびＲｅを含有しない従来合金
１〜５および構成成分のうちのいずれかの成分含有量が
この発明の範囲から外れた比較合金１〜６は、いずれも
ほとんど靭性を具備せず、脆いものであることが明らか
である。
ずれもＹおよびＲｅの含有によって常温靭性を有し、か
つ従来合金１〜５と同等あるいはこれ以上の常温強度を
有するのに対して、ＹおよびＲｅを含有しない従来合金
１〜５および構成成分のうちのいずれかの成分含有量が
この発明の範囲から外れた比較合金１〜６は、いずれも
ほとんど靭性を具備せず、脆いものであることが明らか
である。
上述のように、この発明のＴｉ−Ａｎ）系金属間化合物
型合金は、従来Ｔｉ−Ａ、Ｑ系金属間化合物型合金と同
等の軽量にして、高温強度および耐熱性にすぐれた特性
を具備した上で、さらに常温靭性を有するので、これら
の特性が要求される各種のタービンホイールやタービン
ブレードなどへの実用化を可能とするものである。
型合金は、従来Ｔｉ−Ａ、Ｑ系金属間化合物型合金と同
等の軽量にして、高温強度および耐熱性にすぐれた特性
を具備した上で、さらに常温靭性を有するので、これら
の特性が要求される各種のタービンホイールやタービン
ブレードなどへの実用化を可能とするものである。
Claims (4)
- （１）Ａｌ：３０〜３８％、 を含有し、 Ｙ：０．０１〜３％およびＲｅ：０．０１〜３％のうち
の１種または２種、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする常温靭性を有する
Ｔｉ−Ａｌ系金属間化合物型合金。 - （２）Ａｌ：３０〜３８％、 を含有し、 Ｙ：０．０１〜３％およびＲｅ：０．０１〜３％のうち
の１種または２種、 を含有し、さらに、 Ｓｉ：０．０１〜１％およびＣ：０．０１〜０．２％の
うちの１種または２種、 を含有し、残りがＴｉと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とする常温靭性を有する
Ｔｉ−Ａｌ系金属間化合物型合金。 - （３）Ａｌ：３０〜３８％、 を含有し、 Ｙ：０．０１〜３％およびＲｅ：０．０１〜３％のうち
の１種または２種、 を含有し、さらに、 Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｎ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、およびＦｅのうちの１種または２種
以上：０．１〜５％未満、を含有し、残りがＴｉと不可
避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを特
徴とする常温靭性を有するＴｉ−Ａｌ系金属間化合物型
合金。 - （４）Ａｌ：３０〜３８％、 を含有し、 Ｙ：０．０１〜３％およびＲｅ：０．０１〜３％のうち
の１種または２種、 を含有し、さらに、 Ｓｉ：０．０１〜１％およびＣ：０．０１〜０．２％の
うちの１種または２種と、 Ｃｒ、Ｔａ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｗ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｎ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｍｏ、およびＦｅのうちの１種または２種
以上：０．１〜５％未満、を含有し、残りがＴｉと不可
避不純物からなる組成（以上重量％）を有することを特
徴とする常温靭性を有するＴｉ−Ａｌ系金属間化合物型
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082830A JP2569710B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 常温靱性を有するＴｉ−Ａ▲ｌ▼系金属間化合物型鋳造合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63082830A JP2569710B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 常温靱性を有するＴｉ−Ａ▲ｌ▼系金属間化合物型鋳造合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255632A true JPH01255632A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2569710B2 JP2569710B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=13785318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63082830A Expired - Lifetime JP2569710B2 (ja) | 1988-04-04 | 1988-04-04 | 常温靱性を有するＴｉ−Ａ▲ｌ▼系金属間化合物型鋳造合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2569710B2 (ja) |
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| CN115627386A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-20 | 西北工业大学 | 一种适用于轧制变形的TiAlRe合金及其轧制方法 |
| CN115725874A (zh) * | 2022-11-22 | 2023-03-03 | 哈尔滨工业大学 | 一种兼具强度和塑性的TiAlCrRe合金及其制备方法 |
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-
1988
- 1988-04-04 JP JP63082830A patent/JP2569710B2/ja not_active Expired - Lifetime
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