JPH04341529A - 高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物 - Google Patents
高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物Info
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- JPH04341529A JPH04341529A JP13952691A JP13952691A JPH04341529A JP H04341529 A JPH04341529 A JP H04341529A JP 13952691 A JP13952691 A JP 13952691A JP 13952691 A JP13952691 A JP 13952691A JP H04341529 A JPH04341529 A JP H04341529A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高靱延性および高強度
Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物に関する。
Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物として
は、Ａｌ３Ｔｉ相よりなる単相組織のものが知られてい
る。
は、Ａｌ３Ｔｉ相よりなる単相組織のものが知られてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のも
のは比較的脆いため、構造部材用構成材料としては靱延
性および強度の点において不十分である、といった問題
がある。
のは比較的脆いため、構造部材用構成材料としては靱延
性および強度の点において不十分である、といった問題
がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、Ａｌ３ Ｔｉ相に特
定の添加元素を含有させることによって靱延性および強
度を向上させた前記Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物を提供す
ることを目的とする。
定の添加元素を含有させることによって靱延性および強
度を向上させた前記Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高靱延性お
よび高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物は、Ｔｉの含有量
が２０原子％＜Ｔｉ＜３０原子％、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選択される少なくとも一種よりな
る第１添加元素ａの含有量が３原子％＜ａ＜１６原子％
、残部がＡｌであることを特徴とする。
よび高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物は、Ｔｉの含有量
が２０原子％＜Ｔｉ＜３０原子％、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選択される少なくとも一種よりな
る第１添加元素ａの含有量が３原子％＜ａ＜１６原子％
、残部がＡｌであることを特徴とする。
【０００６】
【実施例】組成上、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物は、基本
的にはＡｌおよびＴｉの外に、Ａｌ置換型元素であるＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選択される少な
くとも一種を第１添加元素ａとして含有するものであり
、その具体的組成は、Ｔｉの含有量が２０原子％＜Ｔｉ
＜３０原子％、第１添加元素ａの含有量が３原子％＜ａ
＜１６原子％、残部がＡｌである、と設定される。Ａｌ
３ Ｔｉ相を析出させるためのＡｌの好ましい含有量は
、６０原子％≦Ａｌ≦７５原子％である。
的にはＡｌおよびＴｉの外に、Ａｌ置換型元素であるＣ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選択される少な
くとも一種を第１添加元素ａとして含有するものであり
、その具体的組成は、Ｔｉの含有量が２０原子％＜Ｔｉ
＜３０原子％、第１添加元素ａの含有量が３原子％＜ａ
＜１６原子％、残部がＡｌである、と設定される。Ａｌ
３ Ｔｉ相を析出させるためのＡｌの好ましい含有量は
、６０原子％≦Ａｌ≦７５原子％である。
【０００７】このように構成すると、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ
、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎといった第１添加元素がＡｌと優先
的に置換してＡｌ３ Ｔｉ相の結晶構造の改質に寄与す
るので、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の靱延性および強度
を向上させることができる。
、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎといった第１添加元素がＡｌと優先
的に置換してＡｌ３ Ｔｉ相の結晶構造の改質に寄与す
るので、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の靱延性および強度
を向上させることができる。
【０００８】たゞし、ＴｉおよびＡｌの含有量が前記範
囲を逸脱すると、Ａｌ３ Ｔｉ相の析出が十分に行われ
ない。また第１添加元素ａの含有量がａ≦３原子％では
前記Ａｌ置換効果が得られず、一方、ａ≧１６原子％で
はＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物の圧縮伸び、したがって靱
延性が低下する。
囲を逸脱すると、Ａｌ３ Ｔｉ相の析出が十分に行われ
ない。また第１添加元素ａの含有量がａ≦３原子％では
前記Ａｌ置換効果が得られず、一方、ａ≧１６原子％で
はＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物の圧縮伸び、したがって靱
延性が低下する。
【０００９】Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の圧縮強さおよ
び伸びを向上させるために、Ａｌ、Ｔｉおよび第１添加
元素よりなる主成分に、侵入型元素であるＢを第２添加
元素として含有させることは有効な手段である。この場
合、Ｂの含有量は、０．０１原子％≦Ｂ≦２原子％に設
定される。
び伸びを向上させるために、Ａｌ、Ｔｉおよび第１添加
元素よりなる主成分に、侵入型元素であるＢを第２添加
元素として含有させることは有効な手段である。この場
合、Ｂの含有量は、０．０１原子％≦Ｂ≦２原子％に設
定される。
【００１０】また第１添加元素としてＭｎおよびＣｒの
少なくとも一方を選択した場合には、第２添加元素であ
るＢの含有量は、０．１原子％≦Ｂ≦０．５原子％に設
定される。
少なくとも一方を選択した場合には、第２添加元素であ
るＢの含有量は、０．１原子％≦Ｂ≦０．５原子％に設
定される。
【００１１】このように第１添加元素を特定し、また第
１および第２添加元素の含有量を特定すると、特に、Ａ
ｌ３ Ｔｉ金属間化合物の圧縮強さおよび伸びを向上さ
せることができる。これは、金属組織がマトリックス部
にＴｉＢ２ 相である針状相が析出したものになるから
である。
１および第２添加元素の含有量を特定すると、特に、Ａ
ｌ３ Ｔｉ金属間化合物の圧縮強さおよび伸びを向上さ
せることができる。これは、金属組織がマトリックス部
にＴｉＢ２ 相である針状相が析出したものになるから
である。
【００１２】なお、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物において
、Ａｌ含有量が高くなると、耐熱性のないα相が析出し
易くなる傾向がある。この金属間化合物において高温特
性の向上を狙った場合、α相は析出しない方が好ましい
が、α相の体積分率Ｖｆが０．５％以下であれば殆ど問
題はない。
、Ａｌ含有量が高くなると、耐熱性のないα相が析出し
易くなる傾向がある。この金属間化合物において高温特
性の向上を狙った場合、α相は析出しない方が好ましい
が、α相の体積分率Ｖｆが０．５％以下であれば殆ど問
題はない。
【００１３】以下、具体例について説明する。
【００１４】Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の製造に当って
は、目標組成に秤量した素材４０ｇを非消耗アーク溶解
炉を用いて溶解する、インゴットに、真空中、１２００
℃、７２時間の条件下で均一化焼鈍処理を施す、といっ
た方法が採用される。溶解工程では、金属間化合物の均
一性を向上させるために、１回目の溶解後インゴットを
裏返して２回目の溶解を行い、次いで再びインゴットを
裏返して３回目の溶解を行い、さらにインゴットを裏返
して４回目の溶解を行うものである。
は、目標組成に秤量した素材４０ｇを非消耗アーク溶解
炉を用いて溶解する、インゴットに、真空中、１２００
℃、７２時間の条件下で均一化焼鈍処理を施す、といっ
た方法が採用される。溶解工程では、金属間化合物の均
一性を向上させるために、１回目の溶解後インゴットを
裏返して２回目の溶解を行い、次いで再びインゴットを
裏返して３回目の溶解を行い、さらにインゴットを裏返
して４回目の溶解を行うものである。
【００１５】図１は、Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の組成
、圧縮強さ、降伏強さ、圧縮伸びを示す。
、圧縮強さ、降伏強さ、圧縮伸びを示す。
【００１６】圧縮試験片は機械加工によって製作され、
その寸法は直径６ｍｍ、長さ９ｍｍであり、圧縮試験は
インストロン型試験機を用い、初期歪速度０．６ｍｍ／
ｍｍ ｍｉｎ−１で常温下にて行われた。Ｂの添加は
必要に応じて母合金を用いて行われた。
その寸法は直径６ｍｍ、長さ９ｍｍであり、圧縮試験は
インストロン型試験機を用い、初期歪速度０．６ｍｍ／
ｍｍ ｍｉｎ−１で常温下にて行われた。Ｂの添加は
必要に応じて母合金を用いて行われた。
【００１７】図１において、Ａｌ６７Ｍｎ８ Ｔｉ２５
の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ金属間化合物および
それにＢを０．１原子％≦Ｂ≦１原子％を含有させたＡ
ｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−Ｂ金属間化合物ならびにＡｌ６７Ｃ
ｒ８ Ｔｉ２５の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ金属
間化合物およびそれにＢを０．１原子％≦Ｂ≦１原子％
含有させたＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物が本発
明に該当する。図１より本発明に係る前記金属間化合物
は、Ａｌ３ ＴｉおよびそれにＢを含有させた比較例に
比べて、圧縮強さ、したがって強度が高く、また圧縮伸
び、したがって靱延性が高いことが判る。
の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ金属間化合物および
それにＢを０．１原子％≦Ｂ≦１原子％を含有させたＡ
ｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−Ｂ金属間化合物ならびにＡｌ６７Ｃ
ｒ８ Ｔｉ２５の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ金属
間化合物およびそれにＢを０．１原子％≦Ｂ≦１原子％
含有させたＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物が本発
明に該当する。図１より本発明に係る前記金属間化合物
は、Ａｌ３ ＴｉおよびそれにＢを含有させた比較例に
比べて、圧縮強さ、したがって強度が高く、また圧縮伸
び、したがって靱延性が高いことが判る。
【００１８】図２は、Ａｌ６６．７Ｍｎ７．９ Ｔｉ２
４．９Ｂ０．５ の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−
Ｂ金属間化合物の金属組織を示す顕微鏡写真であり、そ
の金属組織は、Ａｌ３ Ｔｉ相にＭｎおよびＢが固溶し
たマトリックス部と、そのマトリックス部に析出したＴ
ｉＢ２ 相である針状相とより構成される。
４．９Ｂ０．５ の組成を有するＡｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−
Ｂ金属間化合物の金属組織を示す顕微鏡写真であり、そ
の金属組織は、Ａｌ３ Ｔｉ相にＭｎおよびＢが固溶し
たマトリックス部と、そのマトリックス部に析出したＴ
ｉＢ２ 相である針状相とより構成される。
【００１９】図３は、Ａｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−Ｂ金属間化
合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物におけ
るＢの含有量と圧縮強さおよび降伏強さとの関係を示す
。図中、線ｂ１ がＭｎを含有する場合の圧縮強さに、
線ｃ１ がＣｒを含有する場合の圧縮強さに、線ｂ２
がＭｎを含有する場合の降伏強さに、線ｃ２ がＣｒを
含有する場合の降伏強さにそれぞれ該当する。
合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物におけ
るＢの含有量と圧縮強さおよび降伏強さとの関係を示す
。図中、線ｂ１ がＭｎを含有する場合の圧縮強さに、
線ｃ１ がＣｒを含有する場合の圧縮強さに、線ｂ２
がＭｎを含有する場合の降伏強さに、線ｃ２ がＣｒを
含有する場合の降伏強さにそれぞれ該当する。
【００２０】図４は、両金属間化合物におけるＢの含有
量と圧縮伸びとの関係を示す。図中、線ｄがＭｎを含有
する場合に、線ｅがＣｒを含有する場合にそれぞれ該当
する。
量と圧縮伸びとの関係を示す。図中、線ｄがＭｎを含有
する場合に、線ｅがＣｒを含有する場合にそれぞれ該当
する。
【００２１】図３，図４の測定に用いられた両金属間化
合物において、Ａｌの含有量は６７原子％、Ｍｎおよび
Ｃｒの含有量はそれぞれ８原子％、Ｔｉの含有量は２５
原子％である。
合物において、Ａｌの含有量は６７原子％、Ｍｎおよび
Ｃｒの含有量はそれぞれ８原子％、Ｔｉの含有量は２５
原子％である。
【００２２】図３、図４より、Ｂの含有量は、好ましく
は０．１原子％≦Ｂ≦０．５原子％に設定されることが
判る。
は０．１原子％≦Ｂ≦０．５原子％に設定されることが
判る。
【００２３】第１添加元素として、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕま
たはＺｎを含有するＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物としては
、Ａｌ６７Ｍ８ Ｔｉ２５（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕまた
はＺｎ）等が該当し、またＦｅ等とＢを併用したＡｌ３
Ｔｉ金属間化合物としては、Ａｌ６６．７Ｍ７．９
Ｔｉ２４．９Ｂ０．５ （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたは
Ｚｎ）等が該当する。
たはＺｎを含有するＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物としては
、Ａｌ６７Ｍ８ Ｔｉ２５（ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕまた
はＺｎ）等が該当し、またＦｅ等とＢを併用したＡｌ３
Ｔｉ金属間化合物としては、Ａｌ６６．７Ｍ７．９
Ｔｉ２４．９Ｂ０．５ （ＭはＦｅ、Ｎｉ、Ｃｕまたは
Ｚｎ）等が該当する。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、Ａｌ、Ｔｉおよび第１
添加元素の含有量を前記のように特定することによって
、高靱延性で高強度なＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物を提供
することができる。
添加元素の含有量を前記のように特定することによって
、高靱延性で高強度なＡｌ３ Ｔｉ金属間化合物を提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物の組成、Ｂ含有量お
よび特性を示す表である。
よび特性を示す表である。
【図２】Ａｌ６６．７Ｍｎ７．９ Ｔｉ２４．９Ｂ０．
５ の組成を有する金属間化合物の金属組織を示す顕微
鏡写真である。
５ の組成を有する金属間化合物の金属組織を示す顕微
鏡写真である。
【図３】Ｂの含有量と、Ａｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−Ｂ金属間
化合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物の圧
縮強さおよび降伏強さとの関係を示すグラフである。
化合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物の圧
縮強さおよび降伏強さとの関係を示すグラフである。
【図４】Ｂの含有量と、Ａｌ３ Ｔｉ−Ｍｎ−Ｂ金属間
化合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物の圧
縮伸びとの関係を示すグラフである。
化合物およびＡｌ３ Ｔｉ−Ｃｒ−Ｂ金属間化合物の圧
縮伸びとの関係を示すグラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｔｉの含有量が２０原子％＜Ｔｉ＜３
０原子％、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎから選
択される少なくとも一種よりなる第１添加元素ａの含有
量が３原子％＜ａ＜１６原子％、残部がＡｌであること
を特徴とする高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間
化合物。 - 【請求項２】 Ａｌ、Ｔｉおよび第１添加元素よりな
る主成分に対して、第２添加元素であるＢを、０．０１
原子％≦Ｂ≦２原子％含有させた、請求項１記載の高靱
延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物。 - 【請求項３】 第１添加元素がＭｎおよびＣｒの少な
くとも一方であり、第２添加元素であるＢの含有量を０
．１原子％≦Ｂ≦０．５原子％に設定した、請求項２記
載の高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物。 - 【請求項４】 金属組織において、マトリックス部に
針状相が析出している、請求項３記載の高靱延性および
高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13952691A JPH04341529A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13952691A JPH04341529A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341529A true JPH04341529A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=15247340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13952691A Pending JPH04341529A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 高靱延性および高強度Ａｌ３ Ｔｉ金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341529A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06293928A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-10-21 | Howmet Corp | Ｃｒ含有ガンマ・チタン・アルミナイド及びその製法 |
| US8147624B2 (en) | 2005-06-21 | 2012-04-03 | University Of Leeds | Electrode |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP13952691A patent/JPH04341529A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06293928A (ja) * | 1991-06-18 | 1994-10-21 | Howmet Corp | Ｃｒ含有ガンマ・チタン・アルミナイド及びその製法 |
| US8147624B2 (en) | 2005-06-21 | 2012-04-03 | University Of Leeds | Electrode |
| US8900438B2 (en) | 2005-06-21 | 2014-12-02 | University Of Leeds | Electrolytic cell and electrochemical process using an electrode |
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