JPH0565580A - 高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
- Publication number
- JPH0565580A JPH0565580A JP25725891A JP25725891A JPH0565580A JP H0565580 A JPH0565580 A JP H0565580A JP 25725891 A JP25725891 A JP 25725891A JP 25725891 A JP25725891 A JP 25725891A JP H0565580 A JPH0565580 A JP H0565580A
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- Japan
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供
する。 【構成】 金属組織が、α2 相ｐ１およびγ相ｐ２を交
互に積層した層状組織Ｌとγ等軸晶ｃとよりなるＴｉＡ
ｌ系金属間化合物である。γ等軸晶ｃの体積分率Ｖｆは
３％≦Ｖｆ≦９０％である。また金属組織の少なくとも
一部に層状組織Ｌの集合体Ｇが分散している。
する。 【構成】 金属組織が、α2 相ｐ１およびγ相ｐ２を交
互に積層した層状組織Ｌとγ等軸晶ｃとよりなるＴｉＡ
ｌ系金属間化合物である。γ等軸晶ｃの体積分率Ｖｆは
３％≦Ｖｆ≦９０％である。また金属組織の少なくとも
一部に層状組織Ｌの集合体Ｇが分散している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高強度高延性ＴｉＡｌ系
金属間化合物、特に、金属組織が、α2 相およびγ相を
交互に積層した層状組織とγ等軸晶とよりなるＴｉＡｌ
系金属間化合物の改良に関する。
金属間化合物、特に、金属組織が、α2 相およびγ相を
交互に積層した層状組織とγ等軸晶とよりなるＴｉＡｌ
系金属間化合物の改良に関する。
【０００２】この種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。
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。
【０００３】
【従来の技術】従来のＴｉＡｌ系金属間化合物において
は、各層状組織が相互に独立して存在している。
は、各層状組織が相互に独立して存在している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種ＴｉＡｌ系金属
間化合物において、その強度は、主としてγ等軸晶が分
担し、一方、常温延性は、主として層状組織が分担して
いる。
間化合物において、その強度は、主としてγ等軸晶が分
担し、一方、常温延性は、主として層状組織が分担して
いる。
【０００５】従来のＴｉＡｌ系金属間化合物は高強度で
はあるが、各層状組織が相互に独立して存在しているこ
とに起因して各層状組織のもつ異方性が強く現われるた
め、その常温延性が極めて低い、という問題がある。
はあるが、各層状組織が相互に独立して存在しているこ
とに起因して各層状組織のもつ異方性が強く現われるた
め、その常温延性が極めて低い、という問題がある。
【０００６】本発明は前記に鑑み、γ等軸晶の量および
層状組織の形態を特定することによって、強度および常
温延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。
層状組織の形態を特定することによって、強度および常
温延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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属組織が、
α2 相およびγ相を交互に積層した層状組織とγ等軸晶
とよりなるＴｉＡｌ系金属間化合物において、γ等軸晶
の体積分率Ｖｆを３％≦Ｖｆ≦９０％に設定し、前記金
属組織の少なくとも一部に前記層状組織の集合体を分散
させたことを特徴とする。
α2 相およびγ相を交互に積層した層状組織とγ等軸晶
とよりなるＴｉＡｌ系金属間化合物において、γ等軸晶
の体積分率Ｖｆを３％≦Ｖｆ≦９０％に設定し、前記金
属組織の少なくとも一部に前記層状組織の集合体を分散
させたことを特徴とする。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明に係るＴｉＡｌ系金属間化合
物の金属組織を模型的に示したものである。このような
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、３６原子％≦Ａｌ≦６０原
子％および残部Ｔｉといった組成を有する。
物の金属組織を模型的に示したものである。このような
ＴｉＡｌ系金属間化合物は、３６原子％≦Ａｌ≦６０原
子％および残部Ｔｉといった組成を有する。
【０００９】前記金属組織は、γ等軸晶（ＴｉＡｌ相）
ｃと層状組織Ｌとより構成される。各層状組織Ｌは、α
2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）ｐ１とγ相（ＴｉＡｌ相）ｐ２と
を交互に積層したものである。
ｃと層状組織Ｌとより構成される。各層状組織Ｌは、α
2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）ｐ１とγ相（ＴｉＡｌ相）ｐ２と
を交互に積層したものである。
【００１０】γ等軸晶ｃは高比強度を有するもので、Ｔ
ｉＡｌ系金属間化合物の強度向上に寄与する。そのため
には、金属組織全体におけるγ等軸晶ｃの体積分率Ｖｆ
は３％≦Ｖｆ≦９０％に設定される。なお、微量のα2
等軸晶がγ等軸晶と共に析出している場合には、γ等軸
晶の体積分率Ｖｆはα2 等軸晶を含む値である。
ｉＡｌ系金属間化合物の強度向上に寄与する。そのため
には、金属組織全体におけるγ等軸晶ｃの体積分率Ｖｆ
は３％≦Ｖｆ≦９０％に設定される。なお、微量のα2
等軸晶がγ等軸晶と共に析出している場合には、γ等軸
晶の体積分率Ｖｆはα2 等軸晶を含む値である。
【００１１】一方、層状組織Ｌの少なくとも一部は相互
に結合して集合体Ｇを形成しており、その集合体Ｇは金
属組織の少なくとも一部に分散する。金属組織全体にお
ける集合体Ｇの体積分率Ｖｆは、ＴｉＡｌ系金属間化合
物の延性向上の観点から３０％≦Ｖｆ≦９０％であるこ
とが望ましい。
に結合して集合体Ｇを形成しており、その集合体Ｇは金
属組織の少なくとも一部に分散する。金属組織全体にお
ける集合体Ｇの体積分率Ｖｆは、ＴｉＡｌ系金属間化合
物の延性向上の観点から３０％≦Ｖｆ≦９０％であるこ
とが望ましい。
【００１２】金属組織において、γ等軸晶ｃの体積分率
Ｖｆを前記のように特定するとＴｉＡｌ系金属間化合物
の強度を向上させることができる。また集合体Ｇの形成
により、各層状組織Ｌがもつ異方性を緩和することがで
き、これにより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。
Ｖｆを前記のように特定するとＴｉＡｌ系金属間化合物
の強度を向上させることができる。また集合体Ｇの形成
により、各層状組織Ｌがもつ異方性を緩和することがで
き、これにより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。
【００１３】図２は、従来のＴｉＡｌ系金属間化合物に
おける金属組織を模型的に示したもので、各層状組織Ｌ
は相互に独立して存在している。その結果、各層状組織
Ｌのもつ異方性が強く現われるため、その常温延性が極
めて低くなる。
おける金属組織を模型的に示したもので、各層状組織Ｌ
は相互に独立して存在している。その結果、各層状組織
Ｌのもつ異方性が強く現われるため、その常温延性が極
めて低くなる。
【００１４】次に、具体例について説明する。 （ａ） 純度９９．５％、粒径５０μｍのＴｉ粉末と純
度９９．９％、粒径２０μｍのＡｌ粉末とを、Ａｌ含有
量が４８原子％となるように秤量し、それら粉末をＶ型
ブレンダにて十分に混合した。この場合、分散助剤は加
えなかった。 （ｂ） 混合粉末を用い、加圧力４０００kgｆ／cm2 の
条件下でＣＩＰ処理（冷間静水圧プレス処理）を行うこ
とにより、直径２０mm、長さ６０mmで相対密度７５％以
上の圧粉体を成形した。 （ｃ） 圧粉体をＴｉ製缶体に入れ、５Torr以下の条件
下で真空脱ガス処理を行った後その缶体を封緘した。 （ｄ） 圧粉体封入缶体に、１２００℃、３時間、１５
００kgｆ／cm2 の条件下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレ
ス処理）を施して、焼結体よりなる本発明ＴｉＡｌ系金
属間化合物を得た。
度９９．９％、粒径２０μｍのＡｌ粉末とを、Ａｌ含有
量が４８原子％となるように秤量し、それら粉末をＶ型
ブレンダにて十分に混合した。この場合、分散助剤は加
えなかった。 （ｂ） 混合粉末を用い、加圧力４０００kgｆ／cm2 の
条件下でＣＩＰ処理（冷間静水圧プレス処理）を行うこ
とにより、直径２０mm、長さ６０mmで相対密度７５％以
上の圧粉体を成形した。 （ｃ） 圧粉体をＴｉ製缶体に入れ、５Torr以下の条件
下で真空脱ガス処理を行った後その缶体を封緘した。 （ｄ） 圧粉体封入缶体に、１２００℃、３時間、１５
００kgｆ／cm2 の条件下でＨＩＰ処理（熱間静水圧プレ
ス処理）を施して、焼結体よりなる本発明ＴｉＡｌ系金
属間化合物を得た。
【００１５】次に、以下の方法によって比較例ＴｉＡｌ
系金属間化合物を得た。 （ａ） 前記（ｂ）工程で得られた圧粉体に、６Torr以
下の条件下で真空焼結処理を施してスポンジ状焼結体を
得た。 （ｂ） スポンジ状焼結体を粉砕して粉末を製造し、そ
の粉末を用いて前記（ｂ）〜（ｄ）工程を実施すること
により焼結体よりなる比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物を
得た。
系金属間化合物を得た。 （ａ） 前記（ｂ）工程で得られた圧粉体に、６Torr以
下の条件下で真空焼結処理を施してスポンジ状焼結体を
得た。 （ｂ） スポンジ状焼結体を粉砕して粉末を製造し、そ
の粉末を用いて前記（ｂ）〜（ｄ）工程を実施すること
により焼結体よりなる比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物を
得た。
【００１６】図３は、本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物の
金属組織を示す顕微鏡写真（１００倍）であり、多数の
層状組織を連鎖的に結合した多数の集合体が分散状態で
存在していることが判る。
金属組織を示す顕微鏡写真（１００倍）であり、多数の
層状組織を連鎖的に結合した多数の集合体が分散状態で
存在していることが判る。
【００１７】この金属組織において、γ等軸晶の体積分
率Ｖｆは５０％であり、またそのγ等軸晶の平均粒径は
１０μｍである。一方、集合体の体積分率Ｖｆは５０％
であり、またその集合体を形成する層状組織の平均粒径
は５０μｍである。
率Ｖｆは５０％であり、またそのγ等軸晶の平均粒径は
１０μｍである。一方、集合体の体積分率Ｖｆは５０％
であり、またその集合体を形成する層状組織の平均粒径
は５０μｍである。
【００１８】図４は、比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物の
金属組織を示す顕微鏡写真（１００倍）であり、各層状
組織が相互に独立して存在していることが判る。
金属組織を示す顕微鏡写真（１００倍）であり、各層状
組織が相互に独立して存在していることが判る。
【００１９】この金属組織において、γ等軸晶の体積分
率Ｖｆは６０％であり、またそのγ等軸晶の平均粒径は
５０μｍである。一方、層状組織の体積分率Ｖｆは４０
％であり、またその層状組織の平均粒径は５０μｍであ
る。
率Ｖｆは６０％であり、またそのγ等軸晶の平均粒径は
５０μｍである。一方、層状組織の体積分率Ｖｆは４０
％であり、またその層状組織の平均粒径は５０μｍであ
る。
【００２０】次に、本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物およ
び比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物の強度および常温延性
を調べるため、次のような曲げ試験を行った。
び比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物の強度および常温延性
を調べるため、次のような曲げ試験を行った。
【００２１】両金属間化合物より、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 Ｒ１６０１）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、それら測定値より真ひ
ずみおよび曲げ強さを求めた。
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 Ｒ１６０１）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、それら測定値より真ひ
ずみおよび曲げ強さを求めた。
【００２２】図５は、両ＴｉＡｌ系金属間化合物におけ
る曲げによる真ひずみと曲げ強さとの関係を示す。この
場合、各金属間化合物におけるγ等軸晶の体積分率Ｖｆ
は５０％、本発明における集合体の体積分率Ｖｆは５０
％、比較例における層状組織の体積分率Ｖｆは４０％で
ある。
る曲げによる真ひずみと曲げ強さとの関係を示す。この
場合、各金属間化合物におけるγ等軸晶の体積分率Ｖｆ
は５０％、本発明における集合体の体積分率Ｖｆは５０
％、比較例における層状組織の体積分率Ｖｆは４０％で
ある。
【００２３】図５から明らかなように、本発明ＴｉＡｌ
系金属間化合物は、比較例のものに比べて、曲げによる
真ひずみ、したがって常温延性および曲げ強さ共に優れ
ており、それら両特性の両立が図られていることが判
る。
系金属間化合物は、比較例のものに比べて、曲げによる
真ひずみ、したがって常温延性および曲げ強さ共に優れ
ており、それら両特性の両立が図られていることが判
る。
【００２４】図６は、本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物お
よび比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物において、γ等軸晶
の体積分率Ｖｆと、曲げ強さおよび曲げによる真ひずみ
との関係を示す。図中、線ｘ1 は本発明における曲げ強
さに、また線ｙ1 は本発明における真ひずみにそれぞれ
該当する。さらに線ｘ2 は比較例における曲げ強さに、
また線ｙ2 は比較例における真ひずみにそれぞれ該当す
る。
よび比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物において、γ等軸晶
の体積分率Ｖｆと、曲げ強さおよび曲げによる真ひずみ
との関係を示す。図中、線ｘ1 は本発明における曲げ強
さに、また線ｙ1 は本発明における真ひずみにそれぞれ
該当する。さらに線ｘ2 は比較例における曲げ強さに、
また線ｙ2 は比較例における真ひずみにそれぞれ該当す
る。
【００２５】γ等軸晶の体積分率は、各金属間化合物に
１２００〜１３００℃、１〜２４時間の熱処理を施すこ
とによって制御され、これに伴い集合体および独立して
存在する各層状組織の体積分率Ｖｆが逆比例的に制御さ
れる。
１２００〜１３００℃、１〜２４時間の熱処理を施すこ
とによって制御され、これに伴い集合体および独立して
存在する各層状組織の体積分率Ｖｆが逆比例的に制御さ
れる。
【００２６】図６、線ｘ1 およびｙ1 から明らかなよう
に、γ等軸晶の体積分率Ｖｆを３％≦Ｖｆ≦９０％の範
囲内に収めることによって強度および常温延性を両立さ
せた本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物が得られる。このγ
等軸晶の体積分率Ｖｆの規定範囲において、集合体の体
積分率Ｖｆは１０％≦Ｖｆ≦９７％となる。
に、γ等軸晶の体積分率Ｖｆを３％≦Ｖｆ≦９０％の範
囲内に収めることによって強度および常温延性を両立さ
せた本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物が得られる。このγ
等軸晶の体積分率Ｖｆの規定範囲において、集合体の体
積分率Ｖｆは１０％≦Ｖｆ≦９７％となる。
【００２７】図６、線ｘ2 およびｙ2 から明らかなよう
に、比較例のものは高強度、低常温延性であり、特に、
その常温延性が本発明に比べて著しく劣ることが判る。
これは、主として層状組織の形態に起因する。
に、比較例のものは高強度、低常温延性であり、特に、
その常温延性が本発明に比べて著しく劣ることが判る。
これは、主として層状組織の形態に起因する。
【００２８】
【発明の効果】本発明によれば、金属組織構造を前記の
ように特定することによって、強度および常温延性の優
れたＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
ように特定することによって、強度および常温延性の優
れたＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
【図１】本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の一
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
【図２】比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の一
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
【図３】本発明ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の一
例を示す顕微鏡写真である。
例を示す顕微鏡写真である。
【図４】比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織の一
例を示す顕微鏡写真である。
例を示す顕微鏡写真である。
【図５】本発明および比較例ＴｉＡｌ系金属間化合物に
おいて、曲げによる真ひずみと曲げ強さとの関係を示す
グラフである。
おいて、曲げによる真ひずみと曲げ強さとの関係を示す
グラフである。
【図６】γ等軸晶の体積分率Ｖｆと、曲げ強さおよび曲
げによる真ひずみとの関係を示すグラフである。
げによる真ひずみとの関係を示すグラフである。
ｃ γ等軸晶 Ｌ 層状組織 ｐ１ α2 相 ｐ２ γ相 Ｇ 集合体
Claims (1)
- 【請求項１】 金属組織が、α2 相およびγ相を交互に
積層した層状組織とγ等軸晶とよりなるＴｉＡｌ系金属
間化合物において、γ等軸晶の体積分率Ｖｆを３％≦Ｖ
ｆ≦９０％に設定し、前記金属組織の少なくとも一部に
前記層状組織の集合体を分散させたことを特徴とする高
強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725891A JPH0565580A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25725891A JPH0565580A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0565580A true JPH0565580A (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=17303887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25725891A Pending JPH0565580A (ja) | 1991-09-10 | 1991-09-10 | 高強度高延性ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0565580A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291378A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ＴｉＡｌ系金属間化合物の熱処理法 |
| AT514598B1 (de) * | 2013-09-11 | 2015-02-15 | Tg Mess Steuer Und Regeltechnik Gmbh | Impact-Drucker mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Druckmediums |
-
1991
- 1991-09-10 JP JP25725891A patent/JPH0565580A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08291378A (ja) * | 1995-04-18 | 1996-11-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ＴｉＡｌ系金属間化合物の熱処理法 |
| AT514598B1 (de) * | 2013-09-11 | 2015-02-15 | Tg Mess Steuer Und Regeltechnik Gmbh | Impact-Drucker mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Druckmediums |
| AT514598A4 (de) * | 2013-09-11 | 2015-02-15 | Tg Mess Steuer Und Regeltechnik Gmbh | Impact-Drucker mit einer Heizeinrichtung zum Erwärmen des Druckmediums |
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