JPH07157835A - 焼結チタン・アルミニウム合金とその製造方法 - Google Patents
焼結チタン・アルミニウム合金とその製造方法Info
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- JPH07157835A JPH07157835A JP5338881A JP33888193A JPH07157835A JP H07157835 A JPH07157835 A JP H07157835A JP 5338881 A JP5338881 A JP 5338881A JP 33888193 A JP33888193 A JP 33888193A JP H07157835 A JPH07157835 A JP H07157835A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 複雑な処理工程を必要とせずに得ることがで
き、しかも、優れた常温延性と強度を有するＴｉ−Ａｌ
焼結合金を提供する。 【構成】 Ａｌを３０〜３６重量％含有するＴｉＡｌ粉
末に０．１〜３容積％のＬａＢ6 のような硼化物粒子を
添加配合した焼結ＴｉＡｌ合金である。ＴｉＡｌ合金の
Ａｌ組成が３０〜３６重量％の範囲内で、基材の常温延
性・強度とも最大値を示し、これに、０．１〜３容積％
の硼化物粉末粒子を粉末冶金法で添加することにより、
硼化物粒子の均一分散が可能となり、結晶粒微細化が達
成されて焼結体の常温延性と強度がより一層上昇する。
き、しかも、優れた常温延性と強度を有するＴｉ−Ａｌ
焼結合金を提供する。 【構成】 Ａｌを３０〜３６重量％含有するＴｉＡｌ粉
末に０．１〜３容積％のＬａＢ6 のような硼化物粒子を
添加配合した焼結ＴｉＡｌ合金である。ＴｉＡｌ合金の
Ａｌ組成が３０〜３６重量％の範囲内で、基材の常温延
性・強度とも最大値を示し、これに、０．１〜３容積％
の硼化物粉末粒子を粉末冶金法で添加することにより、
硼化物粒子の均一分散が可能となり、結晶粒微細化が達
成されて焼結体の常温延性と強度がより一層上昇する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軽量耐熱材料として宇
宙航空分野並びに内燃機関の部品材として使用するＴｉ
Ａｌ基合金に関する。
宙航空分野並びに内燃機関の部品材として使用するＴｉ
Ａｌ基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】軽量耐熱材料として優れた特性を有する
ＴｉＡｌ基合金は、常温延性の欠如に難点があり、従来
から、この常温延性改善のための手法が種々提案されて
いる。
ＴｉＡｌ基合金は、常温延性の欠如に難点があり、従来
から、この常温延性改善のための手法が種々提案されて
いる。
【０００３】溶製法によって得られたＴｉＡｌ基合金の
常温延性改善のためには、大きく分けて、合金設計上の
改善策と結晶粒微細化のための加工処理あるいは熱処理
による改善策がある。例えば、合金設計上の改善策とし
ては、特公昭６２−２１５号公報には、ＴｉＡｌ基材に
Ｍｎを０．１〜５．０重量％添加することが、特公平１
−２７１３８号公報には、Ｖを０．１〜４重量％添加す
ることが、また、特開平１−２９８１２７号公報にはＮ
ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ等の添加が、開示されて
いる。また、結晶粒微細化のための処理による改善策と
しては、特開平３−１９３８５２号公報には、γ単相温
度域の上限温度以上で且つ固相線温度以下の温度域で５
０％以上９０％以下の加工率で加工することが、また、
特開平３−１９７６５４号公報には、１４７０〜１７５
０Ｋに恒温維持したのち、特定冷却速度で冷却したの
ち、４５０〜１０００Ｋに再加熱することが、さらに
は、特開平３−１９７６３３号公報には、０．０１〜
０．８％の酸化物の添加が記載されている。
常温延性改善のためには、大きく分けて、合金設計上の
改善策と結晶粒微細化のための加工処理あるいは熱処理
による改善策がある。例えば、合金設計上の改善策とし
ては、特公昭６２−２１５号公報には、ＴｉＡｌ基材に
Ｍｎを０．１〜５．０重量％添加することが、特公平１
−２７１３８号公報には、Ｖを０．１〜４重量％添加す
ることが、また、特開平１−２９８１２７号公報にはＮ
ｂ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｓｉ、Ｂ、Ｃ等の添加が、開示されて
いる。また、結晶粒微細化のための処理による改善策と
しては、特開平３−１９３８５２号公報には、γ単相温
度域の上限温度以上で且つ固相線温度以下の温度域で５
０％以上９０％以下の加工率で加工することが、また、
特開平３−１９７６５４号公報には、１４７０〜１７５
０Ｋに恒温維持したのち、特定冷却速度で冷却したの
ち、４５０〜１０００Ｋに再加熱することが、さらに
は、特開平３−１９７６３３号公報には、０．０１〜
０．８％の酸化物の添加が記載されている。
【０００４】このように、ＴｉＡｌの溶製においては、
溶製に伴う添加物の偏析と結晶粒の粗大化が必然的に起
こるための成分均一化と結晶微細化のための処理が必要
となり、また、ＴｉＡｌは本質的に高い高温強度を有し
ており、塑性加工による型状付与は高温においても困難
を伴うために莫大な処理設備を要することになる。
溶製に伴う添加物の偏析と結晶粒の粗大化が必然的に起
こるための成分均一化と結晶微細化のための処理が必要
となり、また、ＴｉＡｌは本質的に高い高温強度を有し
ており、塑性加工による型状付与は高温においても困難
を伴うために莫大な処理設備を要することになる。
【０００５】このため、かかる溶製によるＴｉＡｌ合金
の製造に代わって、粉末冶金法による製造も試みられて
おり、例えば特開平３−２４３７４１号公報には、焼結
助剤としてＮｉ，Ｎｉ−Ｐ，Ｃｒを添加することが、特
開平３−２４３７３４号公報には、出発原料粉末として
ＳＨＳ処理して得たＴｉＡｌ粉末を使用することが、開
示されているが、これらの方法によって得たＴｉＡｌ合
金の常温延性は十分なものとはいえない。一方、粉末治
金法においても結晶粒微細化による常温延性の改善が検
討されており、特開平４−２１０４０１号公報には、出
発混合粉末にＴｉＨ2 を添加することによって焼結温度
を低下させ、焼結時のＴｉＡｌの結晶粒の成長を防止し
て５μ以下の結晶粒を得ることが、また、特開平５−１
７８３４号公報には、反応焼結法による製造工程におい
て、ＴｉとＡｌの混合物の全加工度を２５％以上にする
ことによって結晶粒径が３０μｍ以下のＴｉＡｌ合金を
得ることがそれぞれ開示されている。
の製造に代わって、粉末冶金法による製造も試みられて
おり、例えば特開平３−２４３７４１号公報には、焼結
助剤としてＮｉ，Ｎｉ−Ｐ，Ｃｒを添加することが、特
開平３−２４３７３４号公報には、出発原料粉末として
ＳＨＳ処理して得たＴｉＡｌ粉末を使用することが、開
示されているが、これらの方法によって得たＴｉＡｌ合
金の常温延性は十分なものとはいえない。一方、粉末治
金法においても結晶粒微細化による常温延性の改善が検
討されており、特開平４−２１０４０１号公報には、出
発混合粉末にＴｉＨ2 を添加することによって焼結温度
を低下させ、焼結時のＴｉＡｌの結晶粒の成長を防止し
て５μ以下の結晶粒を得ることが、また、特開平５−１
７８３４号公報には、反応焼結法による製造工程におい
て、ＴｉとＡｌの混合物の全加工度を２５％以上にする
ことによって結晶粒径が３０μｍ以下のＴｉＡｌ合金を
得ることがそれぞれ開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の従来の改善された粉末冶金法によって得た焼結ＴｉＡ
ｌ合金は、その製造過程において、種々の予備処理、塑
性加工の併用を必要とし処理工程が煩雑であり、さらに
は、ＴｉＨ2 を添加した場合は、ＴｉＡｌ合金の特長で
もある高温での使用に際しては、組織安定性に欠けるた
め結晶粒が粗大化し、延性が低下すると考えられる。さ
らには、残留水素による水素脆性が発生するため脱水素
処理が必要であり、大型の部材に対しては処理時間が長
くなり、同時に部材内部まで完全に脱水素できないとい
うことが問題となり優れた常温延性と強度を賦与するこ
とは困難となる。
の従来の改善された粉末冶金法によって得た焼結ＴｉＡ
ｌ合金は、その製造過程において、種々の予備処理、塑
性加工の併用を必要とし処理工程が煩雑であり、さらに
は、ＴｉＨ2 を添加した場合は、ＴｉＡｌ合金の特長で
もある高温での使用に際しては、組織安定性に欠けるた
め結晶粒が粗大化し、延性が低下すると考えられる。さ
らには、残留水素による水素脆性が発生するため脱水素
処理が必要であり、大型の部材に対しては処理時間が長
くなり、同時に部材内部まで完全に脱水素できないとい
うことが問題となり優れた常温延性と強度を賦与するこ
とは困難となる。
【０００７】本発明の目的は、複雑な処理工程を必要と
せずに得ることができ、しかも、優れた常温延性と強度
を有するＴｉ−Ａｌ焼結合金を提供することにある。
せずに得ることができ、しかも、優れた常温延性と強度
を有するＴｉ−Ａｌ焼結合金を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌを３０〜
３６重量％含有するＴｉＡｌ粉末に０．１〜３容積％の
硼化物粒子を添加配合してなる焼結ＴｉＡｌ合金であ
る。
３６重量％含有するＴｉＡｌ粉末に０．１〜３容積％の
硼化物粒子を添加配合してなる焼結ＴｉＡｌ合金であ
る。
【０００９】焼結のための出発粉末としてのＴｉＡｌ金
属間化合物粉末は、ＳＨＳ法として知られている真空中
での自己燃焼によって合成する方法、粉砕法、プラズマ
回転電極法（ＰＲＥＰ）、回転電極法（ＲＥＰ）、アト
マイズ法により製造された合金粉末を使用することがで
きるが、とくに、酸素量及び吸蔵ガスが少なく、焼結性
に優れた微細粉末が得られるＳＨＳ法によって予備処理
したＴｉＡｌ合金粉末の粒径が１００メッシュ以下のも
のであるのが望ましい。 本発明に使用するＴｉＡｌ合
金粉末は、Ｍｎ，Ｖなどの常温延性改善のための合金成
分を０．１〜４重量％程度含ませることができる。
属間化合物粉末は、ＳＨＳ法として知られている真空中
での自己燃焼によって合成する方法、粉砕法、プラズマ
回転電極法（ＰＲＥＰ）、回転電極法（ＲＥＰ）、アト
マイズ法により製造された合金粉末を使用することがで
きるが、とくに、酸素量及び吸蔵ガスが少なく、焼結性
に優れた微細粉末が得られるＳＨＳ法によって予備処理
したＴｉＡｌ合金粉末の粒径が１００メッシュ以下のも
のであるのが望ましい。 本発明に使用するＴｉＡｌ合
金粉末は、Ｍｎ，Ｖなどの常温延性改善のための合金成
分を０．１〜４重量％程度含ませることができる。
【００１０】このＴｉＡｌ粉末に添加配合する硼化物粒
子としては、１０μ以下の粒度と高融点で熱力学的に安
定な特性を有するものであれば、その硼化物はとくに限
定されないが、その中でも、ＬａＢ6 、ＴｉＢ2 、Ｈｆ
Ｂ2 、ＺｒＢ2 、ＴａＢ2 、ＮｂＢ2 、ＷＢ等は微粒粉
末の入手しやすさと価格の面から特に好ましい。
子としては、１０μ以下の粒度と高融点で熱力学的に安
定な特性を有するものであれば、その硼化物はとくに限
定されないが、その中でも、ＬａＢ6 、ＴｉＢ2 、Ｈｆ
Ｂ2 、ＺｒＢ2 、ＴａＢ2 、ＮｂＢ2 、ＷＢ等は微粒粉
末の入手しやすさと価格の面から特に好ましい。
【００１１】この硼化物粒子の添加配合量は、延性及び
強度の向上の点から０．１〜３容積％である必要があ
る。０．１容積％未満では、その添加効果が認められ
ず、延性及び強度の向上の点で問題があり、３容積％を
超えると硼化物粒子の凝集によると考えられる延性の低
下の点から好ましくない。
強度の向上の点から０．１〜３容積％である必要があ
る。０．１容積％未満では、その添加効果が認められ
ず、延性及び強度の向上の点で問題があり、３容積％を
超えると硼化物粒子の凝集によると考えられる延性の低
下の点から好ましくない。
【００１２】また、本発明の焼結ＴｉＡｌ合金は、Ａｒ
又は真空雰囲気中で、焼結温度は９００℃〜１３５０
℃、焼結時間は１０分〜１８０分加圧力は５〜４０ＭＰ
ａがの条件のホットプレス焼結で製造できる他、ＨＩＰ
焼結や通常の圧粉成型・真空焼結によっも製造すること
ができる。
又は真空雰囲気中で、焼結温度は９００℃〜１３５０
℃、焼結時間は１０分〜１８０分加圧力は５〜４０ＭＰ
ａがの条件のホットプレス焼結で製造できる他、ＨＩＰ
焼結や通常の圧粉成型・真空焼結によっも製造すること
ができる。
【００１３】とくに、ＴｉＡｌ基体合金に対する各種硼
化物粉末の添加と手段としては、とくに特定されない
が、ＳＨＳによる基体合金の調製時に添加してもよい
し、また、反応焼結によりＴｉＡｌを製造する場合に、
原料のＴｉ粉末とＡｌ粉末に硼化物粉末を添加すること
もできる。
化物粉末の添加と手段としては、とくに特定されない
が、ＳＨＳによる基体合金の調製時に添加してもよい
し、また、反応焼結によりＴｉＡｌを製造する場合に、
原料のＴｉ粉末とＡｌ粉末に硼化物粉末を添加すること
もできる。
【００１４】
【作用】本願の場合、添加された硼化物により結晶粒界
がピニングされ、焼結体の組織が微細になるものであ
り、これによって、高温での組織の安定性に優れたもの
となる。このような作用を有する添加物として、硼化物
の他に酸化物・炭化物・窒化物が考えられるが、実際に
は硼化物以外の添加物では、結晶粒は微細化するものの
延性は低下する。その原因としては、酸化物・炭化物・
窒化物は焼結時にマトリックスのＴｉＡｌと反応し、Ｏ
・Ｃ・ＮがＴｉＡｌ中に固容し延性を低下させるためと
考えられ、硼化物はＴｉＡｌとの反応はないか、あると
しても少なくとも延性を低下させることはない。
がピニングされ、焼結体の組織が微細になるものであ
り、これによって、高温での組織の安定性に優れたもの
となる。このような作用を有する添加物として、硼化物
の他に酸化物・炭化物・窒化物が考えられるが、実際に
は硼化物以外の添加物では、結晶粒は微細化するものの
延性は低下する。その原因としては、酸化物・炭化物・
窒化物は焼結時にマトリックスのＴｉＡｌと反応し、Ｏ
・Ｃ・ＮがＴｉＡｌ中に固容し延性を低下させるためと
考えられ、硼化物はＴｉＡｌとの反応はないか、あると
しても少なくとも延性を低下させることはない。
【００１５】ＴｉＡｌのＡｌ組成が３０重量％と３６重
量％の範囲内で、基材の常温延性・強度とも最大値を示
し、これに、０．１〜３容積％の硼化物粉末粒子を粉末
冶金法で添加することにより、硼化物粒子の均一分散が
可能となり、結晶粒微細化が達成されて焼結体の常温延
性と強度が上昇する。
量％の範囲内で、基材の常温延性・強度とも最大値を示
し、これに、０．１〜３容積％の硼化物粉末粒子を粉末
冶金法で添加することにより、硼化物粒子の均一分散が
可能となり、結晶粒微細化が達成されて焼結体の常温延
性と強度が上昇する。
【００１６】
実施例１ 本実施例は、添加硼化物としてＬａＢ6 粉末を例に挙げ
て、基体合金であるＴｉＡｌ合金中のＡｌ量と、硼化物
の添加との焼結ＴｉＡｌ合金の曲げ強度とたわみ量との
関係を調べた。
て、基体合金であるＴｉＡｌ合金中のＡｌ量と、硼化物
の添加との焼結ＴｉＡｌ合金の曲げ強度とたわみ量との
関係を調べた。
【００１７】ＴｉＡｌ合金は、Ｔｉ単体粉末とＡｌ単体
粉末を所定割合を耐火性るつぼに入れ、５×１０-5Ｐａ
の真空電気炉中で加熱して合成した１００メッシュ以下
のＴｉＡｌ合金粉末を使用した。このＴｉＡｌ合金粉末
を１．３×１０-3Ｐａの真空中で温度１２５０℃、加圧
力１９．６ＭＰａで１時間の条件でホットプレス焼結し
た。得られた焼結体から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの立
方体試験片を製作し、スパン３０ｍｍの曲げ試験を行
い、そのときの荷重と試験片のたわみ量を測定した。曲
げ試験において試験片が破壊したときの荷重（Ｎ）から
次式により曲げ強度を算出した。 曲げ強度（ＭＰａ）＝〔（３×３０）／（２×４×
３2 ）〕×荷重
粉末を所定割合を耐火性るつぼに入れ、５×１０-5Ｐａ
の真空電気炉中で加熱して合成した１００メッシュ以下
のＴｉＡｌ合金粉末を使用した。このＴｉＡｌ合金粉末
を１．３×１０-3Ｐａの真空中で温度１２５０℃、加圧
力１９．６ＭＰａで１時間の条件でホットプレス焼結し
た。得られた焼結体から３ｍｍ×４ｍｍ×４０ｍｍの立
方体試験片を製作し、スパン３０ｍｍの曲げ試験を行
い、そのときの荷重と試験片のたわみ量を測定した。曲
げ試験において試験片が破壊したときの荷重（Ｎ）から
次式により曲げ強度を算出した。 曲げ強度（ＭＰａ）＝〔（３×３０）／（２×４×
３2 ）〕×荷重
【００１８】図１の実線は、ＴｉＡｌ合金のＡｌ量とた
わみ量および曲げ強度の関係を示す。同図に示すよう
に、この焼結ＴｉＡｌ合金の曲げ強度およびたわみ量と
も、Ａｌが３３重量％で曲線の最大値を示した。しかし
ながら、その最大値は、曲げ強度ａは７００ＭＰａ程
度、たわみ量ｂは０．３ｍｍ程度であって、エンジン用
途としては不充分なものであった。
わみ量および曲げ強度の関係を示す。同図に示すよう
に、この焼結ＴｉＡｌ合金の曲げ強度およびたわみ量と
も、Ａｌが３３重量％で曲線の最大値を示した。しかし
ながら、その最大値は、曲げ強度ａは７００ＭＰａ程
度、たわみ量ｂは０．３ｍｍ程度であって、エンジン用
途としては不充分なものであった。
【００１９】これに対して、上記ＴｉＡｌ出発合金粉末
に、平均粒度が約３μｍのＬａＢ6粉末を１容積％添加
して、１．３×１０-3Ｐａの真空中で温度１２５０℃、
加圧力１９．６ＭＰａで１時間ホットプレスした。得ら
れた焼結体から３×４×４０（ｍｍ3 ）の試験片を製作
し、上記焼結ＴｉＡｌ合金の場合と同様の曲げ試験を行
い、そのときの荷重と試験片のたわみ量を測定した。
に、平均粒度が約３μｍのＬａＢ6粉末を１容積％添加
して、１．３×１０-3Ｐａの真空中で温度１２５０℃、
加圧力１９．６ＭＰａで１時間ホットプレスした。得ら
れた焼結体から３×４×４０（ｍｍ3 ）の試験片を製作
し、上記焼結ＴｉＡｌ合金の場合と同様の曲げ試験を行
い、そのときの荷重と試験片のたわみ量を測定した。
【００２０】その結果を、それぞれ、図１の点線によっ
て示す。同曲線によって示すように、ＴｉＡｌ単味合金
と同様に、Ａｌが３３重量％で最大値を示しているが、
その絶対値は、それぞれ、１０００ＭＰａ、０．５ｍｍ
であった。ＴｉＡｌ基本合金中のＡｌ量が３０〜３６重
量％の範囲内において、曲げ強度とたわみ量は、それぞ
れ、８００ＭＰａ、０．３５ｍｍ以上であって、充分に
エンジン部材のような工業用素材としてその使用に耐え
得るものであった。
て示す。同曲線によって示すように、ＴｉＡｌ単味合金
と同様に、Ａｌが３３重量％で最大値を示しているが、
その絶対値は、それぞれ、１０００ＭＰａ、０．５ｍｍ
であった。ＴｉＡｌ基本合金中のＡｌ量が３０〜３６重
量％の範囲内において、曲げ強度とたわみ量は、それぞ
れ、８００ＭＰａ、０．３５ｍｍ以上であって、充分に
エンジン部材のような工業用素材としてその使用に耐え
得るものであった。
【００２１】実施例２ 本実施例は、ＴｉＡｌ基体合金への硼化物の添加量によ
る曲げ強度とたわみ量への影響を示すものである。実施
例１と同様の工程によって、Ａｌ含有量が３３重量％の
ＴｉＡｌ基体合金に、平均粒度が約３μｍＬａＢ6 粉末
の添加量を変えて、その添加量とたわみ量・曲げ強度と
の関係を調べた。
る曲げ強度とたわみ量への影響を示すものである。実施
例１と同様の工程によって、Ａｌ含有量が３３重量％の
ＴｉＡｌ基体合金に、平均粒度が約３μｍＬａＢ6 粉末
の添加量を変えて、その添加量とたわみ量・曲げ強度と
の関係を調べた。
【００２２】図２は、その試験結果を示すもので、Ｌａ
Ｂ6 粉末の添加量が増大する程、曲げ強度は増大し、
０．１〜３容積％の間でたわみ量は増大した。
Ｂ6 粉末の添加量が増大する程、曲げ強度は増大し、
０．１〜３容積％の間でたわみ量は増大した。
【００２３】実施例３ 種々の硼化物粉末の添加配合による効果を、Ａｌを３５
重量％含有するＴｉＡｌ合金粉末基材に、それぞれの粒
度が約７μｍの各種の硼化物粉末を、基材に対して１容
積％添加して実施例１の場合と同様に焼結合金を調製し
て、それぞれの合金の曲げ強度とたわみ量を調べた。
重量％含有するＴｉＡｌ合金粉末基材に、それぞれの粒
度が約７μｍの各種の硼化物粉末を、基材に対して１容
積％添加して実施例１の場合と同様に焼結合金を調製し
て、それぞれの合金の曲げ強度とたわみ量を調べた。
【００２４】図３はその試験結果を示す。同図におい
て、それぞれの棒グラフの右側はたわみ量を、棒グラフ
の左側は曲げ強度を示す。この試験結果から、ＬａＢ6
に限らず、ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＺｒＢ2 ，ＴａＢ2 ，
ＮｂＢ2 でも、曲げ強度とたわみ量の増大に効果がある
ことが判った。また、ＷＢ，Ｗ2 Ｂ，Ｗ2 Ｂ5 のように
複数の型の硼化物が存在する場合でも効果がある。
て、それぞれの棒グラフの右側はたわみ量を、棒グラフ
の左側は曲げ強度を示す。この試験結果から、ＬａＢ6
に限らず、ＴｉＢ2 ，ＨｆＢ2 ，ＺｒＢ2 ，ＴａＢ2 ，
ＮｂＢ2 でも、曲げ強度とたわみ量の増大に効果がある
ことが判った。また、ＷＢ，Ｗ2 Ｂ，Ｗ2 Ｂ5 のように
複数の型の硼化物が存在する場合でも効果がある。
【００２５】図４は、各種の硼化物を組合せた場合の効
果を示すもので、同様に、それぞれの棒グラフの右側は
たわみ量を、棒グラフの左側は曲げ強度を示す。何れの
場合も、焼結ＴｉＡｌ合金への改善効果は、無添加のＴ
ｉＡｌ合金に対して著しいものがある。
果を示すもので、同様に、それぞれの棒グラフの右側は
たわみ量を、棒グラフの左側は曲げ強度を示す。何れの
場合も、焼結ＴｉＡｌ合金への改善効果は、無添加のＴ
ｉＡｌ合金に対して著しいものがある。
【００２６】さらに、分散材として酸化物、炭化物、窒
化物等が考えられる。図５はこれらの分散材と比較して
の硼化物を添加の効果をＺｒの化合物と比較して、上記
と同様の試験を行った結果を示す。酸化物、炭化物、窒
化物等の粉末と比較して、硼化物（ＺｒＢ2 ）添加の場
合は、曲げ強度８２５ＭＰａ，たわみ量０．４４ｍｍで
あって、その効果は顕著であった。
化物等が考えられる。図５はこれらの分散材と比較して
の硼化物を添加の効果をＺｒの化合物と比較して、上記
と同様の試験を行った結果を示す。酸化物、炭化物、窒
化物等の粉末と比較して、硼化物（ＺｒＢ2 ）添加の場
合は、曲げ強度８２５ＭＰａ，たわみ量０．４４ｍｍで
あって、その効果は顕著であった。
【００２７】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。 （１）常温延性・強度が向上したＴｉＡｌ基合金を複雑
な工程を経ることなく容易に得ることができる。 （２）従って、軽量耐熱部材を必要とする航空宇宙分野
や内燃機関としての部材の提供が可能となり、その工業
的価値は極めて大きい。
な工程を経ることなく容易に得ることができる。 （２）従って、軽量耐熱部材を必要とする航空宇宙分野
や内燃機関としての部材の提供が可能となり、その工業
的価値は極めて大きい。
【図１】 ＴｉＡｌ基合金のＡｌ量とたわみ量・曲げ強
度の関係を示す。
度の関係を示す。
【図２】 ＴｉＡｌ基合金に対する硼化物添加量と曲げ
強度とたわみ量との関係を示す。
強度とたわみ量との関係を示す。
【図３】 ＴｉＡｌ基合金に対する各種の硼化物の添加
の影響を示す。
の影響を示す。
【図４】 各種の硼化物の組合せの影響を示す。
【図５】 添加材として、硼化物と他の化合物との比較
を示す図である。
を示す図である。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ａｌを３０〜３６重量％含有するＴｉＡ
ｌ粉末に０．１〜３容積％の硼化物粒子を添加配合して
なる焼結チタン・アルミニウム合金。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、ＴｉＡｌ粉末
が真空中で、自己燃焼を起こして合成して得たＴｉＡｌ
化合物を主体とする焼結チタン・アルミニウム合金。 - 【請求項３】 請求項１の記載において、ＴｉＡｌ粉末
が１００メッシュ以下の粒子径を有する焼結チタン・ア
ルミニウム合金。 - 【請求項４】 請求項１の記載において、硼化物粒子が
ＬａＢ6 、ＴｉＢ2、ＨｆＢ2 、ＺｒＢ2 、ＴａＢ2 、
ＮｂＢ2 、ＷＢの中の何れか、１種または２種以上であ
る焼結チタン・アルミニウム合金。 - 【請求項５】 Ａｌを３０〜３６重量％含有するＴｉＡ
ｌ粉末に０．１〜３容積％の硼化物粒子を添加配合した
混合粉末を、Ａｒ又は真空の雰囲気中で、９００℃〜１
３５０℃の温度で、且つ、５〜４０ＭＰａの加圧条件で
焼結する焼結チタン・アルミニウム合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338881A JPH07157835A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 焼結チタン・アルミニウム合金とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338881A JPH07157835A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 焼結チタン・アルミニウム合金とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07157835A true JPH07157835A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=18322269
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338881A Withdrawn JPH07157835A (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | 焼結チタン・アルミニウム合金とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07157835A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065289A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-03 | ROLLS-ROYCE plc | A method of adding boron to a heavy metal containing titanium aluminide alloy and a heavy metal containing titanium aluminide alloy |
| JP2020511598A (ja) * | 2017-02-28 | 2020-04-16 | プランゼー コンポジット マテリアルズ ゲーエムベーハー | スパッタターゲット、及びスパッタターゲットの製造方法 |
| EP4043418A1 (en) * | 2021-02-12 | 2022-08-17 | Hilti Aktiengesellschaft | Composite material, sintered body, tool, and method |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP5338881A patent/JPH07157835A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1065289A1 (en) * | 1999-07-02 | 2001-01-03 | ROLLS-ROYCE plc | A method of adding boron to a heavy metal containing titanium aluminide alloy and a heavy metal containing titanium aluminide alloy |
| US6488073B1 (en) | 1999-07-02 | 2002-12-03 | Rolls-Royce Plc | Method of adding boron to a heavy metal containing titanium aluminide alloy and a heavy metal containing titanium aluminide alloy |
| JP2020511598A (ja) * | 2017-02-28 | 2020-04-16 | プランゼー コンポジット マテリアルズ ゲーエムベーハー | スパッタターゲット、及びスパッタターゲットの製造方法 |
| US11767587B2 (en) | 2017-02-28 | 2023-09-26 | Plansee Composite Materials Gmbh | Sputter target and method for producing a sputter target |
| EP4043418A1 (en) * | 2021-02-12 | 2022-08-17 | Hilti Aktiengesellschaft | Composite material, sintered body, tool, and method |
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