JPH0623569A - ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法 - Google Patents
ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法Info
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- JPH0623569A JPH0623569A JP20427492A JP20427492A JPH0623569A JP H0623569 A JPH0623569 A JP H0623569A JP 20427492 A JP20427492 A JP 20427492A JP 20427492 A JP20427492 A JP 20427492A JP H0623569 A JPH0623569 A JP H0623569A
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- Japan
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- alloy
- joining
- intermetallic compound
- tial
- tial intermetallic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の拡散接合
法に関する。 【構成】 インサート材として金属Ｔｉを用いて、Ｔｉ
Ａｌ金属間化合物とＭｏ合金を拡散接合する方法。
法に関する。 【構成】 インサート材として金属Ｔｉを用いて、Ｔｉ
Ａｌ金属間化合物とＭｏ合金を拡散接合する方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＴｉＡｌ金属間化合物と
Ｍｏ合金の拡散接合法に関し、特に耐熱性と軽量である
ことを必要とする航空機用エンジンのタービンブレード
及びタービンディスク、耐エロージョン性、耐熱性、軽
量化の必要な飛しょう体用エンジンの部品（例えば推力
ベクトル制御用ジェットベーン）等に適用される同方法
に関する。
Ｍｏ合金の拡散接合法に関し、特に耐熱性と軽量である
ことを必要とする航空機用エンジンのタービンブレード
及びタービンディスク、耐エロージョン性、耐熱性、軽
量化の必要な飛しょう体用エンジンの部品（例えば推力
ベクトル制御用ジェットベーン）等に適用される同方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまでに、ＴｉＡｌ金属間化合物とＭ
ｏ合金の接合法は知られていない。
ｏ合金の接合法は知られていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ＴｉＡｌ金属間化合物
とＭｏ合金と直接拡散接合しても十分な強度をもった接
合部は得られないことから、前述したようにＴｉＡｌ金
属間化合物とＭｏ合金を高強度に接合する方法はこれま
でに全く知られていない。
とＭｏ合金と直接拡散接合しても十分な強度をもった接
合部は得られないことから、前述したようにＴｉＡｌ金
属間化合物とＭｏ合金を高強度に接合する方法はこれま
でに全く知られていない。
【０００４】本発明は上記技術水準に鑑み、ＴｉＡｌ金
属間化合物とＭｏ合金を高強度に接合する方法を提供し
ようとするものである。
属間化合物とＭｏ合金を高強度に接合する方法を提供し
ようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明はインサート材と
して金属Ｔｉを用いて、ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合
金を拡散接合することを特徴とするＴｉＡｌ金属間化合
物とＭｏ合金の接合法である。
して金属Ｔｉを用いて、ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合
金を拡散接合することを特徴とするＴｉＡｌ金属間化合
物とＭｏ合金の接合法である。
【０００６】本発明にいうＴｉＡｌ金属間化合物とはＴ
ｉ中に４０〜５５ａｔ．％Ａｌを含むもの、もしくはこ
れにＶ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗなどの元素を単独
もしくは複数を０．１〜４ａｔ．％の範囲で含むものを
意味し、Ｍｏ合金とは、Ｍｏを主成分として約％１以下
のＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｌａ，Ｒｅ，Ｃ等を単独もしくは
複数含むものを意味し、例えばＭｏ−０．５Ｔｉ−０．
０８Ｚｒ−０．０２Ｃ，Ｍｏ−１．０Ｔｉ−０．１４Ｚ
ｒ−０．１Ｃ，Ｍｏ−０．７２Ｚｒ−０．１４Ｈｆ−
０．０５Ｃ，Ｍｏ−１．０Ｈｆ−０．０５Ｃなどがあげ
られる。
ｉ中に４０〜５５ａｔ．％Ａｌを含むもの、もしくはこ
れにＶ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗなどの元素を単独
もしくは複数を０．１〜４ａｔ．％の範囲で含むものを
意味し、Ｍｏ合金とは、Ｍｏを主成分として約％１以下
のＴｉ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｌａ，Ｒｅ，Ｃ等を単独もしくは
複数含むものを意味し、例えばＭｏ−０．５Ｔｉ−０．
０８Ｚｒ−０．０２Ｃ，Ｍｏ−１．０Ｔｉ−０．１４Ｚ
ｒ−０．１Ｃ，Ｍｏ−０．７２Ｚｒ−０．１４Ｈｆ−
０．０５Ｃ，Ｍｏ−１．０Ｈｆ−０．０５Ｃなどがあげ
られる。
【０００７】また、本発明の接合に際して挿入するイン
サート材である金属Ｔｉの厚さは数１０μｍ、好ましく
は２０〜５０μｍのものが使用され、接合時の温度は９
００〜１０００℃、好ましくは９５０℃、圧力は１００
〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 、好ましくは１０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 、時間は１０〜１８０分、好ましくは１２０分
である。
サート材である金属Ｔｉの厚さは数１０μｍ、好ましく
は２０〜５０μｍのものが使用され、接合時の温度は９
００〜１０００℃、好ましくは９５０℃、圧力は１００
〜１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 、好ましくは１０００ｋｇｆ
／ｃｍ2 、時間は１０〜１８０分、好ましくは１２０分
である。
【０００８】
【作用】金属ＴｉはＴｉＡｌ金属間化合物、Ｍｏ合金に
比べて塑性変形特性に優れているので、これをインサー
トすることにより、接合面での密着が十分生じ、接合性
が向上する。また、金属ＴｉはＴｉＡｌ金属間化合物、
Ｍｏ合金と本発明の接合条件において、接合に有害な金
属間化合物を生ずることなく拡散し接合が可能となる。
比べて塑性変形特性に優れているので、これをインサー
トすることにより、接合面での密着が十分生じ、接合性
が向上する。また、金属ＴｉはＴｉＡｌ金属間化合物、
Ｍｏ合金と本発明の接合条件において、接合に有害な金
属間化合物を生ずることなく拡散し接合が可能となる。
【０００９】
（実施例１）本発明の一実施例を図１〜図６によって説
明する。Ｔｉ−４８ａｔ％Ａｌ−２ａｔ％Ｍｎ丸棒（径
１０ｍｍ、長さ３８ｍｍ）１と、Ｍｏ−０．５ｗｔ％Ｔ
ｉ−０．０８ｗｔ％Ｚｒ（ＴＺＭ）丸棒（径１０ｍｍ、
長さ３８ｍｍ）２の片端面を６００番のエメリー研磨紙
で仕上げた後、アセトンで脱脂した。また、インサート
用Ｔｉとして５０μｍ厚の純Ｔｉ箔３を用意し、これを
酸洗した（図１参照）。次にこれらをステンレス製チュ
ーブ状カプセル４に挿入し（図２参照）、ヒータで加熱
しながら真空脱気用チューブ６を介して真空脱気（６０
０℃×１時間、５×１０-5Ｔｏｒｒ以下）し、真空封止
を行った（図３参照）。封止したカプセル４は９５０
℃、２時間、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下でＨＩＰ
（熱間静水圧成形）され、ＴｉＡｌとＭｏ合金の拡散接
合がなされた（図４参照）。この結果、母材並の高強度
な接合が得られた。接合温度と接合強度の関係を図５に
示す。
明する。Ｔｉ−４８ａｔ％Ａｌ−２ａｔ％Ｍｎ丸棒（径
１０ｍｍ、長さ３８ｍｍ）１と、Ｍｏ−０．５ｗｔ％Ｔ
ｉ−０．０８ｗｔ％Ｚｒ（ＴＺＭ）丸棒（径１０ｍｍ、
長さ３８ｍｍ）２の片端面を６００番のエメリー研磨紙
で仕上げた後、アセトンで脱脂した。また、インサート
用Ｔｉとして５０μｍ厚の純Ｔｉ箔３を用意し、これを
酸洗した（図１参照）。次にこれらをステンレス製チュ
ーブ状カプセル４に挿入し（図２参照）、ヒータで加熱
しながら真空脱気用チューブ６を介して真空脱気（６０
０℃×１時間、５×１０-5Ｔｏｒｒ以下）し、真空封止
を行った（図３参照）。封止したカプセル４は９５０
℃、２時間、１０００ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件下でＨＩＰ
（熱間静水圧成形）され、ＴｉＡｌとＭｏ合金の拡散接
合がなされた（図４参照）。この結果、母材並の高強度
な接合が得られた。接合温度と接合強度の関係を図５に
示す。
【００１０】また、この実施例における接合部の金属組
織の顕微鏡写真を図６に示す。図６に示すように、Ｔｉ
Ａｌ金属間化合物とインサート材であるＴｉと間には拡
散により新たにＴｉ3 Ａｌ金属間化合物の混合層が生成
される。
織の顕微鏡写真を図６に示す。図６に示すように、Ｔｉ
Ａｌ金属間化合物とインサート材であるＴｉと間には拡
散により新たにＴｉ3 Ａｌ金属間化合物の混合層が生成
される。
【００１１】（実施例２）本発明の他の実施例を図７に
よって説明する。実施例１と同様にＴｉＡｌ（Ｔｉ−３
４ａｔ％Ａｌ−２ａｔ％Ｍｎ）丸棒、Ｍｏ合金（Ｍｏ−
０．５ｗｔ％Ｔｉ−０．０８ｗｔ％Ｚｒ−０．０２％
Ｃ）丸棒、純Ｔｉ箔を用意し、同様の前処理を行う。図
７に示す一軸加圧拡散接合装置を用いて拡散接合を行
い、母材並の高強度（ＴｉＡｌ室温強度：５０〜６０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に対して、接合強度：約５５ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）な接合を得た。
よって説明する。実施例１と同様にＴｉＡｌ（Ｔｉ−３
４ａｔ％Ａｌ−２ａｔ％Ｍｎ）丸棒、Ｍｏ合金（Ｍｏ−
０．５ｗｔ％Ｔｉ−０．０８ｗｔ％Ｚｒ−０．０２％
Ｃ）丸棒、純Ｔｉ箔を用意し、同様の前処理を行う。図
７に示す一軸加圧拡散接合装置を用いて拡散接合を行
い、母材並の高強度（ＴｉＡｌ室温強度：５０〜６０ｋ
ｇｆ／ｃｍ2 に対して、接合強度：約５５ｋｇｆ／ｃｍ
2 ）な接合を得た。
【００１２】（実施例３）本発明のさらに別の実施例と
して、実施例２と同じＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金
よりなる複合構造ベーンの例につき図８を用いて説明す
る。航空機用エンジンおよび飛しょう体用エンジン部品
には、耐熱性、耐エロージョン性をもちかつ軽量な構造
が要求される。このベーンはその一例である。
して、実施例２と同じＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金
よりなる複合構造ベーンの例につき図８を用いて説明す
る。航空機用エンジンおよび飛しょう体用エンジン部品
には、耐熱性、耐エロージョン性をもちかつ軽量な構造
が要求される。このベーンはその一例である。
【００１３】図８に示すように、このベーンは翼状のＴ
ＺＭ（Ｍｏ合金）とシャフト状のＴｉＡｌの複合構造体
である。これら部品の接合に、本発明による純Ｔｉイン
サート拡散接合を用いることにより、良好な複合構造体
の製造が可能となる。すなわち、実施例１と同じ条件で
図８に示すように、（１）各部品は機械加工。（２）純
Ｔｉをインサートして組立。（３）カプセリング及び真
空脱気。（４）ＨＩＰ（熱間静水圧成形）。（５）カプ
セルから取出しおよび仕上加工の各工程を経て製造され
る。この製造されたベーンの接合強度は約５５ｋｇｆ／
ｃｍ2 であった。
ＺＭ（Ｍｏ合金）とシャフト状のＴｉＡｌの複合構造体
である。これら部品の接合に、本発明による純Ｔｉイン
サート拡散接合を用いることにより、良好な複合構造体
の製造が可能となる。すなわち、実施例１と同じ条件で
図８に示すように、（１）各部品は機械加工。（２）純
Ｔｉをインサートして組立。（３）カプセリング及び真
空脱気。（４）ＨＩＰ（熱間静水圧成形）。（５）カプ
セルから取出しおよび仕上加工の各工程を経て製造され
る。この製造されたベーンの接合強度は約５５ｋｇｆ／
ｃｍ2 であった。
【００１４】
【発明の効果】従来、ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金
を高強度に接合する方法はなかったが、本発明により、
ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合が可能となり、
耐熱性、耐エロージョン性に優れたＭｏ合金と、軽量耐
熱金属間化合物であるＴｉＡｌの複合構造による優れた
特性を有する部品が製造できるようになった。
を高強度に接合する方法はなかったが、本発明により、
ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合が可能となり、
耐熱性、耐エロージョン性に優れたＭｏ合金と、軽量耐
熱金属間化合物であるＴｉＡｌの複合構造による優れた
特性を有する部品が製造できるようになった。
【図１】本発明の実施例１のＴｉＡｌ金属間化合物，Ｔ
ｉ及びＭｏ合金の準備の説明図。
ｉ及びＭｏ合金の準備の説明図。
【図２】本発明の実施例１におけるカプセル化の説明
図。
図。
【図３】本発明の実施例１における真空脱気及び真空封
止の説明図。
止の説明図。
【図４】本発明の実施例１における拡散接合の説明図。
【図５】本発明の実施例１における接合温度と接合強度
の関係を示す図表。
の関係を示す図表。
【図６】本発明の実施例１における接合部の金属組織を
示す顕微鏡写真。
示す顕微鏡写真。
【図７】本発明の実施例２の一軸加圧拡散接合の説明
図。
図。
【図８】本発明の実施例３の複合構造ベーンの接合工程
の説明図。
の説明図。
Claims (1)
- 【請求項１】 インサート材として金属Ｔｉを用いて、
ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金を拡散接合することを
特徴とするＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427492A JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20427492A JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0623569A true JPH0623569A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16487768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20427492A Withdrawn JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | ＴｉＡｌ金属間化合物とＭｏ合金の接合法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623569A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108480838A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-09-04 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP20427492A patent/JPH0623569A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108480838A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-09-04 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
| CN108480838B (zh) * | 2018-05-07 | 2020-08-11 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |