JPH03199359A - 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 - Google Patents
耐食性に優れたチタン合金の製造方法Info
- Publication number
- JPH03199359A JPH03199359A JP33949789A JP33949789A JPH03199359A JP H03199359 A JPH03199359 A JP H03199359A JP 33949789 A JP33949789 A JP 33949789A JP 33949789 A JP33949789 A JP 33949789A JP H03199359 A JPH03199359 A JP H03199359A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- corrosion resistance
- alloy
- titanium alloy
- cooling rate
- excellent corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 15
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 13
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001252 Pd alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非酸化性環境、特に高温高濃度の塩酸や硫酸中
において優れた耐食性を示すチタン合金の製造方法に関
する。
において優れた耐食性を示すチタン合金の製造方法に関
する。
チタンは、従来の材料よりも優れた耐食性を示すため、
最近では化学工業やエネルギー分野等の種々の分野で広
く使用されるようになってきた。
最近では化学工業やエネルギー分野等の種々の分野で広
く使用されるようになってきた。
しかし、チタンの優れた耐食性は表面に生成する不働態
皮膜に起因するため硝酸等の酸化性環境では高耐食性を
保持するが、塩酸や硫酸等の非酸化性環境中では、その
耐食性は十分とはいい難い。
皮膜に起因するため硝酸等の酸化性環境では高耐食性を
保持するが、塩酸や硫酸等の非酸化性環境中では、その
耐食性は十分とはいい難い。
そのためこのような非酸化性環境での使用目的にＴｉ−
Ｐｄ合金、Ｐｄ処理チタン等の耐食性チタン合金及び表
面処理方法が開発されている。
Ｐｄ合金、Ｐｄ処理チタン等の耐食性チタン合金及び表
面処理方法が開発されている。
これらは、白金族元素であるＰｄの添加によって腐食環
境下の自然電位がチタンの不働態化電位までシフトする
現象を利用したもので、現在純チタンが著しい腐食をう
ける環境下で広く使用されている。
境下の自然電位がチタンの不働態化電位までシフトする
現象を利用したもので、現在純チタンが著しい腐食をう
ける環境下で広く使用されている。
しかしながら、上記材料も高温高濃度の塩酸や硫酸のよ
うな非常に厳しい非酸化性環境において、その耐食性は
十分とはいえず、工業用材料としての実用性は乏しい。
うな非常に厳しい非酸化性環境において、その耐食性は
十分とはいえず、工業用材料としての実用性は乏しい。
そのため、このような分野での使用を目的に種々の耐食
性チタン合金が提案されている。例えば、Ｔｉに多量の
ＭＯもしくはＮｂを添加したもの（特願昭６Ｏ−２５０
４１１）や、それらにさらにＮｉやＲｕを添加したもの
がある。このような耐食性チタン合金は、主に腐食環境
下でＭＯやＮｂが濃縮した保護被膜の効果により優れた
耐食性を示す。
性チタン合金が提案されている。例えば、Ｔｉに多量の
ＭＯもしくはＮｂを添加したもの（特願昭６Ｏ−２５０
４１１）や、それらにさらにＮｉやＲｕを添加したもの
がある。このような耐食性チタン合金は、主に腐食環境
下でＭＯやＮｂが濃縮した保護被膜の効果により優れた
耐食性を示す。
しかし、これらの合金は、熱的に不安定な準安定β形合
金であるため熱処理の方法によって金属組織が変化し耐
食性が劣化する。
金であるため熱処理の方法によって金属組織が変化し耐
食性が劣化する。
実際、加工後の焼純において冷却速度の遅いバッチ式の
真空焼鈍炉を用いると、著しく耐食性が劣化するという
問題を生じていた。
真空焼鈍炉を用いると、著しく耐食性が劣化するという
問題を生じていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高温高
濃度の非酸化性酸等の非常に厳しい腐食環境で優れた耐
食性を示し、かつ熱的に安定した金属組織を有するチタ
ン合金を製造できる方法を提供することを目的としてい
る。
濃度の非酸化性酸等の非常に厳しい腐食環境で優れた耐
食性を示し、かつ熱的に安定した金属組織を有するチタ
ン合金を製造できる方法を提供することを目的としてい
る。
本発明は上記の目的を達成するため、本発明者らは、上
記合金の耐食性と金属組織との関係について詳細な検討
を加え、本発明を完成させた。
記合金の耐食性と金属組織との関係について詳細な検討
を加え、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、Ｎｂ２０〜４５ｔｚｔ％。
Ｍ ｏ １５〜４５ｗｔ％の中から１種あるいは２種を
選択し、かつＮｂとＭｏの合計が５０ｗｔ％を超えない
範囲とし、残部がチタン及び不可避的不純物からなるチ
タン合金をβ領域で加熱保持し、しかる後３０℃／分以
上の冷却速度で冷却することを特徴とする耐食性に優れ
たチタン合金の製造方法であり、またＲｕ０．０５〜２
０ｗｔ％を含み、さらにＮ ｂ ２０〜４５ｗｔ％ｖ
Ｍ ｏ １５〜４５ ｖｔ％の中から１種あるいは２種
を選択し、かつＮｂとＭｏの合計が５０ｗｔ％を超えな
い範囲とし、残部がチタン及び不可避的不純物からなる
チタン合金をβ領域で加熱保持し、しかる後３０℃／分
以上の冷却速度で冷却することを特徴とする耐食性に優
れたチタン合金の製造方法である。
選択し、かつＮｂとＭｏの合計が５０ｗｔ％を超えない
範囲とし、残部がチタン及び不可避的不純物からなるチ
タン合金をβ領域で加熱保持し、しかる後３０℃／分以
上の冷却速度で冷却することを特徴とする耐食性に優れ
たチタン合金の製造方法であり、またＲｕ０．０５〜２
０ｗｔ％を含み、さらにＮ ｂ ２０〜４５ｗｔ％ｖ
Ｍ ｏ １５〜４５ ｖｔ％の中から１種あるいは２種
を選択し、かつＮｂとＭｏの合計が５０ｗｔ％を超えな
い範囲とし、残部がチタン及び不可避的不純物からなる
チタン合金をβ領域で加熱保持し、しかる後３０℃／分
以上の冷却速度で冷却することを特徴とする耐食性に優
れたチタン合金の製造方法である。
本発明に係るチタン合金は、ＭｏとＮｂの添加により、
腐食環境下でＭＯとＮｂの濃縮した保護被膜が生成して
耐食性の向上に寄与し、この効果は金属組織が単一β相
を示している時に最も効力を発揮する。
腐食環境下でＭＯとＮｂの濃縮した保護被膜が生成して
耐食性の向上に寄与し、この効果は金属組織が単一β相
を示している時に最も効力を発揮する。
しかし、上記合金は熱的に不安定な準安定β型合金であ
るため、熱処理温度や冷却速度によって、β相が分解し
、平衡相であるα相や種々の非平衡相が析出する。その
結果、ＭＯやＮｂを多く含有するβ相と相対的に少ない
析出物との間で局部電池を形成し、ＭｏやＮｂの本来の
添加効果を低減させ耐食性が劣化する。
るため、熱処理温度や冷却速度によって、β相が分解し
、平衡相であるα相や種々の非平衡相が析出する。その
結果、ＭＯやＮｂを多く含有するβ相と相対的に少ない
析出物との間で局部電池を形成し、ＭｏやＮｂの本来の
添加効果を低減させ耐食性が劣化する。
そのため、上記合金の優れた耐食性を有効に発揮するた
めには、金属組織を析出相のない単一β相にすることが
必要である。
めには、金属組織を析出相のない単一β相にすることが
必要である。
本発明者らは、そのための熱処理方法として、β域で加
熱保持後３０℃／分以上の冷却速度で冷却することで、
単一β相を達成し、優れた耐食性を得ることを見出した
。
熱保持後３０℃／分以上の冷却速度で冷却することで、
単一β相を達成し、優れた耐食性を得ることを見出した
。
ここでβ域で加熱保持するのは、α＋β域で加熱保持し
た場合α相が析出し、いくら冷却速度を大きくしてもα
相が残留し、耐食性が劣化するからである。
た場合α相が析出し、いくら冷却速度を大きくしてもα
相が残留し、耐食性が劣化するからである。
また、冷却速度を３０℃／分以上としたのは、これより
小さい冷却速度では冷却の過程でα相や種々の非平衡相
が析出し、耐食性を劣化させるからである。３０℃／分
以上の冷却速度で金属組織は単一β相となり、上記合金
の本来のもつ耐食性を有効に発揮できる。
小さい冷却速度では冷却の過程でα相や種々の非平衡相
が析出し、耐食性を劣化させるからである。３０℃／分
以上の冷却速度で金属組織は単一β相となり、上記合金
の本来のもつ耐食性を有効に発揮できる。
また、Ｍｏ、Ｎｂに加えて、さらに耐食性を向上させる
ためにＲｕを添加した合金の場合は、添加量が微量（０
，０５〜２．Ｏｕｔ％）のため、金属組織に及ぼすＲｕ
の影響はほとんどなく、前述と同様な熱処理方法で優れ
た耐食性を発揮できる。
ためにＲｕを添加した合金の場合は、添加量が微量（０
，０５〜２．Ｏｕｔ％）のため、金属組織に及ぼすＲｕ
の影響はほとんどなく、前述と同様な熱処理方法で優れ
た耐食性を発揮できる。
また１本発明において対象とする合金において、Ｎｂの
下限を２０ｗｔ％としたのは、これより少ない量では表
面保護被膜の形成が不十分で耐食性の向上が期待できな
いからであり、その上限を４５ｖｔ％としたのは、これ
より多くＮｂを添加しても経済的に有利ではないためで
ある。
下限を２０ｗｔ％としたのは、これより少ない量では表
面保護被膜の形成が不十分で耐食性の向上が期待できな
いからであり、その上限を４５ｖｔ％としたのは、これ
より多くＮｂを添加しても経済的に有利ではないためで
ある。
また、Ｍｏの下限を１５１％としたのは、これより少な
い量では耐食性の向上が期待できないためであり、その
上限を４５ｖｔ％としたのは、耐食性の向上はほとんど
期待できず加工性が悪化するからである。
い量では耐食性の向上が期待できないためであり、その
上限を４５ｖｔ％としたのは、耐食性の向上はほとんど
期待できず加工性が悪化するからである。
さらに、ＮｂとＭｏの合計の上限を５０ｗｔ％としたの
は、５０ｗｔ％をこえると添加効果が飽和し、それ以上
加えるのは、経済的に不利だからである。
は、５０ｗｔ％をこえると添加効果が飽和し、それ以上
加えるのは、経済的に不利だからである。
また、Ｒｕを０．０５〜２．Ｏｕｔ％添加するのはＮｂ
と同様な理由からである。
と同様な理由からである。
次に本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
試験材料としては、ＴｉにＭｏ、Ｎ０．Ｒｕを所定量添
加したボタンインゴットを溶製し、これらの合金を冷間
圧延後、それぞれのβ変態点＋１００℃（β域）及びβ
変態点−１００℃（α＋β域）の温度で加熱保持し、５
，２０゜３０．１００ （’Ｃ／分）の冷却速度で冷却
した。
加したボタンインゴットを溶製し、これらの合金を冷間
圧延後、それぞれのβ変態点＋１００℃（β域）及びβ
変態点−１００℃（α＋β域）の温度で加熱保持し、５
，２０゜３０．１００ （’Ｃ／分）の冷却速度で冷却
した。
これらを２０ ｒｒｍ Ｘ ２０ ｍの板に切断し、表
面を６００番研摩紙で仕上げ、表面を清浄化して。
面を６００番研摩紙で仕上げ、表面を清浄化して。
９０℃の１０％ＨＣＮ中で全面腐食試験に供した。
その結果を第１表に示した。
第１表において、供試材＆１〜＆５は冷間圧延後、β変
態点−１００℃の温度に加熱保持し、その後巻冷却速度
で冷却したものであるが、α＋β域で加熱保持している
ため冷却速度にかかわらず耐食性はよくない。
態点−１００℃の温度に加熱保持し、その後巻冷却速度
で冷却したものであるが、α＋β域で加熱保持している
ため冷却速度にかかわらず耐食性はよくない。
一方、Ｎα６〜＆１０は、Ｎ住１〜Ｎα５と同組成の合
金でβ変態点＋１００℃の温度に加熱保持後巻冷却速度
で冷却したものであるが、３０℃／分以上の冷却速度の
場合に著しく耐食性が改善されており、本発明の有効性
が理解される。
金でβ変態点＋１００℃の温度に加熱保持後巻冷却速度
で冷却したものであるが、３０℃／分以上の冷却速度の
場合に著しく耐食性が改善されており、本発明の有効性
が理解される。
さらに、Ｎａ１ｌ＝Ｎａ１５はＲｕを０，１ｗｔ％添加
したもので、加熱保持温度をβ変態点−１００℃とした
もの、＆１６〜Ｎ１１２０は加熱保持温度をβ変態点＋
１５０℃としたものであるが、Ｒｕの微量添加は、加熱
保持温度及び冷却温度に影響を与えず、＆１〜＆１０と
同様にβ域での加熱保持と３０℃／分以上の冷却速度で
冷却することにより著しく耐食性が改善されていること
がわかる。
したもので、加熱保持温度をβ変態点−１００℃とした
もの、＆１６〜Ｎ１１２０は加熱保持温度をβ変態点＋
１５０℃としたものであるが、Ｒｕの微量添加は、加熱
保持温度及び冷却温度に影響を与えず、＆１〜＆１０と
同様にβ域での加熱保持と３０℃／分以上の冷却速度で
冷却することにより著しく耐食性が改善されていること
がわかる。
以上、本発明の方法は、上記合金をβ域で加熱保持し、
しかる後３０℃／分の冷却速度で冷却することにより、
高温高濃度の塩酸、硫酸等の非酸化性水溶液中で著しく
耐食性が改善され、工業的に著しい効果を発揮するもの
である。
しかる後３０℃／分の冷却速度で冷却することにより、
高温高濃度の塩酸、硫酸等の非酸化性水溶液中で著しく
耐食性が改善され、工業的に著しい効果を発揮するもの
である。
上記した本発明によれば、Ｎ０．Ｍｏ、Ｒｕからなる耐
食性チタン合金をβ領域で加熱保持後、３０℃／分以上
の冷却速度で冷却するから、高温高濃度の非酸化性酸中
で優れた耐食性を有するチタン合金を得ることができる
。
食性チタン合金をβ領域で加熱保持後、３０℃／分以上
の冷却速度で冷却するから、高温高濃度の非酸化性酸中
で優れた耐食性を有するチタン合金を得ることができる
。
Claims (2)
- （１）Ｎｂ２０〜４５ｗｔ％、Ｍｏ１５〜４５ｗｔ％の
中から１種あるいは２種を選択し、かつＮｂとＭｏの合
計が５０ｗｔ％を超えない範囲とし、残部がチタン及び
不可避的不純物からなるチタン合金をβ領域で加熱保持
し、しかる後３０℃／分以上の冷却速度で冷却すること
を特徴とする耐食性に優れたチタン合金の製造方法。 - （２）Ｒｕ０．０５〜２０ｗｔ％を含み、さらにＮｂ２
０〜４５ｗｔ％、Ｍｏ１５〜４５ｗｔ％の中から１種あ
るいは２種を選択し、かつＮｂとＭｏの合計が５０ｗｔ
％を超えない範囲とし、残部がチタン及び不可避的不純
物からなるチタン合金をβ領域で加熱保持し、しかる後
３０℃／分以上の冷却速度で冷却することを特徴とする
耐食性に優れたチタン合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33949789A JPH03199359A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33949789A JPH03199359A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03199359A true JPH03199359A (ja) | 1991-08-30 |
Family
ID=18328031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33949789A Pending JPH03199359A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03199359A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012115187A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Ｔｉ－Ｍｏ合金とその製造方法 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33949789A patent/JPH03199359A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012115187A1 (ja) * | 2011-02-23 | 2012-08-30 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | Ｔｉ－Ｍｏ合金とその製造方法 |
| JP5885169B2 (ja) * | 2011-02-23 | 2016-03-15 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 | Ｔｉ−Ｍｏ合金とその製造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4586957A (en) | Iron-base alloy materials having excellent workability | |
| JPS6237353A (ja) | 形状記憶合金の製造方法 | |
| JPS58123862A (ja) | 半導体機器のリ−ド材用銅合金の製造方法 | |
| JPH02274848A (ja) | 高力アルミニウム合金材の熱処理方法 | |
| JPS61119660A (ja) | 高力高導電性銅基合金の製造方法 | |
| US2645575A (en) | Chromium-nickel titanium base alloys | |
| JPH03199359A (ja) | 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 | |
| CN107828990B (zh) | 一种机器人连接杆及其制备工艺 | |
| JPH0689423B2 (ja) | 耐食性の優れたチタン合金 | |
| JPS62199744A (ja) | 耐すき間腐食性に優れたチタン合金 | |
| JP2004183079A (ja) | チタン合金およびチタン合金材の製造方法 | |
| JP4065146B2 (ja) | 耐食性に優れたチタン合金及びその製造方法 | |
| JP2936899B2 (ja) | 非酸化性の酸に対する耐食性及び加工性に優れたチタン合金 | |
| JPS61143564A (ja) | 高力高導電性銅基合金の製造方法 | |
| JPH04224665A (ja) | 耐食性に優れたチタン合金の製造方法 | |
| CA1164685A (en) | Corrosion resistant glassy metal alloys | |
| JPS5864364A (ja) | 耐食性にすぐれたＮｉ−Ｃｒ合金の製造法 | |
| JPH03197635A (ja) | 耐熱性にすぐれたチタン合金 | |
| JPS61276947A (ja) | 小ヒステリシスＴｉ−Ｎｉ系形状記憶合金およびその製造方法 | |
| Chattoraj et al. | Polarization and resistivity measurements of post-crystallization changes in amorphous Fe-B-Si alloys | |
| JPS60155657A (ja) | Ｔｉ−Νｉ系超弾性合金の製造方法 | |
| JPH03150333A (ja) | 形状記憶合金およびその製造方法 | |
| JPH01104716A (ja) | 耐硝酸腐食性の優れたオ−ステナイト系ステンレス鋼材の製造方法 | |
| JPH03197636A (ja) | 耐食性に優れたチタン合金 | |
| JPS6043421B2 (ja) | 耐食性の良好な形状記憶効果又は超弾性ＮｉＴｉ基合金 |