JPH0551678A - 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
- Publication number
- JPH0551678A JPH0551678A JP3208187A JP20818791A JPH0551678A JP H0551678 A JPH0551678 A JP H0551678A JP 3208187 A JP3208187 A JP 3208187A JP 20818791 A JP20818791 A JP 20818791A JP H0551678 A JPH0551678 A JP H0551678A
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- JP
- Japan
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- intermetallic compound
- tial
- ductility
- volume fraction
- atomic
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高靱延性を有するＴｉＡｌ系金属間化合物を
提供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物は、Ｔｉ53Ａｌ
47（数値は原子％）の組成を有するＴｉＡｌ系金属間化
合物組成分と、０．０５原子％以上、５原子％未満のＧ
ａを含有する。Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆは０．０５
％以上、４０％以下に設定される。
提供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物は、Ｔｉ53Ａｌ
47（数値は原子％）の組成を有するＴｉＡｌ系金属間化
合物組成分と、０．０５原子％以上、５原子％未満のＧ
ａを含有する。Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆは０．０５
％以上、４０％以下に設定される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高靱延性ＴｉＡｌ系金属
間化合物に関する。
間化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＴｉＡｌ系金属間化合物は、軽量で、且
つ優れた耐熱性を有するためエンジン部品等の構造材料
として着目されている。
つ優れた耐熱性を有するためエンジン部品等の構造材料
として着目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、常温延性が低いために加工
性が悪く、その上、製品化しても靱性が低いために実用
性が乏しい、といった問題がある。
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、常温延性が低いために加工
性が悪く、その上、製品化しても靱性が低いために実用
性が乏しい、といった問題がある。
【０００４】本発明は前記に鑑み、金属組織を改善する
と共に第３元素の添加を行うことによって常温延性およ
び靱性を向上させた前記ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供
することを目的とする。
と共に第３元素の添加を行うことによって常温延性およ
び靱性を向上させた前記ＴｉＡｌ系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Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物は、３０原子％以上、６０原子％
以下のＡｌを含有し、残部がＴｉであるＴｉＡｌ系金属
間化合物組成分と、０．０５原子％以上、５原子％未満
のＧａを含有し、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを
０．０５％以上、４０％以下に設定したことを特徴とす
る。
ｉＡｌ系金属間化合物は、３０原子％以上、６０原子％
以下のＡｌを含有し、残部がＴｉであるＴｉＡｌ系金属
間化合物組成分と、０．０５原子％以上、５原子％未満
のＧａを含有し、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを
０．０５％以上、４０％以下に設定したことを特徴とす
る。
【０００６】
【実施例】図１は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織
の一例を模型的に示したもので、この金属組織は、Ｔｉ
Ａｌ相γおよびＴｉ3 Ａｌ相α2を交互に析出させた層
状組織（ラメラ組織）、図示例では層状組織部Ｌの集合
体よりなる。このような金属組織を得るためには、組成
上、Ａｌ含有量を３０原子％以上、５２原子％以下に設
定することが必要である。
の一例を模型的に示したもので、この金属組織は、Ｔｉ
Ａｌ相γおよびＴｉ3 Ａｌ相α2を交互に析出させた層
状組織（ラメラ組織）、図示例では層状組織部Ｌの集合
体よりなる。このような金属組織を得るためには、組成
上、Ａｌ含有量を３０原子％以上、５２原子％以下に設
定することが必要である。
【０００７】この場合、層状組織部ＬにおけるＴｉ3 Ａ
ｌ相α2の体積分率Ｖｆを０．０５％以上、４０％以下
に設定することにより、ＴｉＡｌ系金属間化合物の常温
延性を向上させることができる。ただし、Ｔｉ3Ａｌ相
α2 の体積分率Ｖｆが０．０５％未満では、金属組織が
粗大化して強度および常温延性が低下し、一方、４０％
を超えると、金属組織が脆化して同様に強度および常温
延性が低下する。また常温延性向上の観点より層状組織
部Ｌの平均粒径は、１μｍ以上、１０００μｍ以下であ
ることが望ましい。
ｌ相α2の体積分率Ｖｆを０．０５％以上、４０％以下
に設定することにより、ＴｉＡｌ系金属間化合物の常温
延性を向上させることができる。ただし、Ｔｉ3Ａｌ相
α2 の体積分率Ｖｆが０．０５％未満では、金属組織が
粗大化して強度および常温延性が低下し、一方、４０％
を超えると、金属組織が脆化して同様に強度および常温
延性が低下する。また常温延性向上の観点より層状組織
部Ｌの平均粒径は、１μｍ以上、１０００μｍ以下であ
ることが望ましい。
【０００８】図２は、ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組
織の他例を模型的に示したもので、この金属組織は、Ｔ
ｉＡｌ相のみからなる単相部Ｓγと、ＴｉＡｌ相γおよ
びＴｉ3 Ａｌ相α2 を交互に析出させた層状組織部Ｌと
より構成される。このような金属組織を得るためには、
組成上、Ａｌ含有量を４５原子％以上、６０原子％以下
に設定することが必要である。
織の他例を模型的に示したもので、この金属組織は、Ｔ
ｉＡｌ相のみからなる単相部Ｓγと、ＴｉＡｌ相γおよ
びＴｉ3 Ａｌ相α2 を交互に析出させた層状組織部Ｌと
より構成される。このような金属組織を得るためには、
組成上、Ａｌ含有量を４５原子％以上、６０原子％以下
に設定することが必要である。
【０００９】この場合、層状組織部Ｌの体積分率Ｖｆを
１５％以上、好ましくは３５％以上に設定することによ
りＴｉＡｌ系金属間化合物の常温延性を向上させること
ができる。また層状組織部ＬにおけるＴｉ3 Ａｌ相α2
の体積分率Ｖｆは０．０５％以上、４０％以下に設定さ
れる。さらに常温延性向上の観点より層状組織部Ｌの平
均粒径は、１μｍ以上、１０００μｍ以下であることが
望ましい。
１５％以上、好ましくは３５％以上に設定することによ
りＴｉＡｌ系金属間化合物の常温延性を向上させること
ができる。また層状組織部ＬにおけるＴｉ3 Ａｌ相α2
の体積分率Ｖｆは０．０５％以上、４０％以下に設定さ
れる。さらに常温延性向上の観点より層状組織部Ｌの平
均粒径は、１μｍ以上、１０００μｍ以下であることが
望ましい。
【００１０】本発明は、前記のような金属組織を現出す
る３０原子％以上、６０原子％以下のＡｌを含有するＴ
ｉＡｌ系金属間化合物組成分に、０．０５原子％以上、
５原子％未満のＧａを添加して、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金
属間化合物を構成するものである。
る３０原子％以上、６０原子％以下のＡｌを含有するＴ
ｉＡｌ系金属間化合物組成分に、０．０５原子％以上、
５原子％未満のＧａを添加して、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金
属間化合物を構成するものである。
【００１１】このような金属間化合物を、次のような方
法で製造した。
法で製造した。
【００１２】先ず、純度９９．５％のＴｉ（スポンジチ
タン）と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミニウムショ
ット）と、純度９９．９％のＧａ（細片）とを目標組成
に秤量して素材を得た。この素材の組成は、原子％で、
（Ｔｉ53Ａｌ47）100-x Ｇａ x である。次いで素材を非
消耗アーク溶解炉を用いて、Ａｒ雰囲気下で溶解するこ
とによりインゴットを得た。その後インゴットに、加熱
温度１５７３Ｋ、加熱時間３時間の条件下で熱処理を施
して、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
タン）と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミニウムショ
ット）と、純度９９．９％のＧａ（細片）とを目標組成
に秤量して素材を得た。この素材の組成は、原子％で、
（Ｔｉ53Ａｌ47）100-x Ｇａ x である。次いで素材を非
消耗アーク溶解炉を用いて、Ａｒ雰囲気下で溶解するこ
とによりインゴットを得た。その後インゴットに、加熱
温度１５７３Ｋ、加熱時間３時間の条件下で熱処理を施
して、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物を得た。
【００１３】溶解工程では、金属間化合物の均一性を向
上させるため、先ず、１回目の溶解（表側からの溶解）
を行った後インゴットを裏返して２回目の溶解（裏側か
らの溶解）を行って２個のボタン状インゴットを作り、
次いで２個のボタン状インゴットを合せて、表側からの
溶解および裏側からの溶解を１サイクルとして２サイク
ル繰返すことにより４０ｇの親指状インゴットとした。
上させるため、先ず、１回目の溶解（表側からの溶解）
を行った後インゴットを裏返して２回目の溶解（裏側か
らの溶解）を行って２個のボタン状インゴットを作り、
次いで２個のボタン状インゴットを合せて、表側からの
溶解および裏側からの溶解を１サイクルとして２サイク
ル繰返すことにより４０ｇの親指状インゴットとした。
【００１４】Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物の靱性お
よび常温延性を調べるため、次のような曲げ試験を行っ
た。
よび常温延性を調べるため、次のような曲げ試験を行っ
た。
【００１５】前記金属間化合物より、縦３mm、横４mm、
長さ３７mmの試験片を製作し、その試験片について常温
下で４点曲げ試験（ＪＩＳ Ｒ １６０１）を行った。
この試験では、クロスヘッド速度を０．５mm／min に設
定して、試験片の伸び側に貼着されたストレインゲージ
によるひずみと圧下荷重とを測定し、それら測定値より
曲げ強さおよび曲げ伸びを求めた。
長さ３７mmの試験片を製作し、その試験片について常温
下で４点曲げ試験（ＪＩＳ Ｒ １６０１）を行った。
この試験では、クロスヘッド速度を０．５mm／min に設
定して、試験片の伸び側に貼着されたストレインゲージ
によるひずみと圧下荷重とを測定し、それら測定値より
曲げ強さおよび曲げ伸びを求めた。
【００１６】図３は、各種Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化
合物におけるＴｉ3Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆと曲げ強
さとの関係を示す。図中、線ａがＧａ含有量０．０５原
子％の場合に、線ｂがＧａ含有量０．５原子％の場合
に、さらに線ｃがＧａ無添加およびＧａ含有量５原子％
の場合にそれぞれ該当する。
合物におけるＴｉ3Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆと曲げ強
さとの関係を示す。図中、線ａがＧａ含有量０．０５原
子％の場合に、線ｂがＧａ含有量０．５原子％の場合
に、さらに線ｃがＧａ無添加およびＧａ含有量５原子％
の場合にそれぞれ該当する。
【００１７】Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆの測定
は、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物から作製された試
験片を鏡面に研摩した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
により組成像写真を得、その組成像写真をもとに画像解
析装置を用いて行った。
は、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物から作製された試
験片を鏡面に研摩した後、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）
により組成像写真を得、その組成像写真をもとに画像解
析装置を用いて行った。
【００１８】図３から明らかなように、Ｇａ含有量を
０．０５原子％以上、５原子％未満に設定すると共にＴ
ｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを０．０５％以上、４０
％以下に設定することによって、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金
属間化合物の曲げ強さ、したがって靱性を向上させるこ
とができる。
０．０５原子％以上、５原子％未満に設定すると共にＴ
ｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを０．０５％以上、４０
％以下に設定することによって、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金
属間化合物の曲げ強さ、したがって靱性を向上させるこ
とができる。
【００１９】図４は、各種Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化
合物におけるＴｉ3Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆと曲げ伸
びとの関係を示す。図中、各線ａ〜ｃは図３の各線ａ〜
ｃにそれぞれ対応する。
合物におけるＴｉ3Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆと曲げ伸
びとの関係を示す。図中、各線ａ〜ｃは図３の各線ａ〜
ｃにそれぞれ対応する。
【００２０】図４から明らかなように、Ｇａ含有量およ
びＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを前記同様に設定す
ることによって、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲
げ伸び、したがって常温延性を向上させることができ
る。
びＴｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを前記同様に設定す
ることによって、Ｇａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲
げ伸び、したがって常温延性を向上させることができ
る。
【００２１】ただし、Ｇａ含有量が０．０５原子％未満
では、Ｇａ無添加の場合に比べて効果に差が無く、一
方、５原子％以上では、ＴｉＡｌ相γの劈開強度が低下
してＧａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲げ強さおよび
曲げ伸びが共に低下する。
では、Ｇａ無添加の場合に比べて効果に差が無く、一
方、５原子％以上では、ＴｉＡｌ相γの劈開強度が低下
してＧａ含有ＴｉＡｌ系金属間化合物の曲げ強さおよび
曲げ伸びが共に低下する。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、Ａｌ量、Ｇａ量および
Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆを前記のように特定するこ
とによって優れた靱延性を有するＴｉＡｌ系金属間化合
物を提供することができる。
Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆを前記のように特定するこ
とによって優れた靱延性を有するＴｉＡｌ系金属間化合
物を提供することができる。
【図１】金属組織の一例を示す説明図である。
【図２】金属組織の他例を示す説明図である。
【図３】Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆと曲げ強さとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】Ｔｉ3 Ａｌ相の体積分率Ｖｆと曲げ伸びとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
α2 Ｔｉ3 Ａｌ相 γ ＴｉＡｌ相 Ｌ 層状組織部
Claims (1)
- 【請求項１】 ３０原子％以上、６０原子％以下のＡｌ
を含有し、残部がＴｉであるＴｉＡｌ系金属間化合物組
成分と、０．０５原子％以上、５原子％未満のＧａを含
有し、Ｔｉ3 Ａｌ相α2 の体積分率Ｖｆを０．０５％以
上、４０％以下に設定したことを特徴とする高靱延性Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208187A JPH0551678A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208187A JPH0551678A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551678A true JPH0551678A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16552107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208187A Pending JPH0551678A (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 高靱延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551678A (ja) |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP3208187A patent/JPH0551678A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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| R250 | Receipt of annual fees |
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|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
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