JPH07252618A - チタン合金部品の製造方法、該方法により製造されたチタン合金部品及びチタン合金半製品 - Google Patents
チタン合金部品の製造方法、該方法により製造されたチタン合金部品及びチタン合金半製品Info
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- JPH07252618A JPH07252618A JP7009753A JP975395A JPH07252618A JP H07252618 A JPH07252618 A JP H07252618A JP 7009753 A JP7009753 A JP 7009753A JP 975395 A JP975395 A JP 975395A JP H07252618 A JPH07252618 A JP H07252618A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非常に優れた機械的特性を有するチタン合金
部品の製造方法と該方法により製造されたチタン合金部
品及びチタン合金半製品を提供する。 【構成】 準安定βチタン合金半製品を準備する段階
と、８００〜９００℃の温度で溶体化処理を実施する段
階と、冷却する段階と、時効処理を実施し、構造を安定
化させる段階と、溶体化処理前、溶体化処理と時効処理
の間又は時効処理後に半製品を部品の最終形状に鍛練、
スタンピング又は機械加工する段階とを含む、チタン合
金部品の製造方法であって、半製品が、酸素と窒素の合
計量が０．８重量％以下となるように酸素０．４〜０．
７重量％及び窒素０．１〜０．２重量％を含有してお
り、最低２００℃／ｈ、好ましくは最低４００℃／ｈで
非常に迅速に冷却を実施し、βチタンの実質的に２分の
１をα’に変態させるために十分となるように、５５０
〜６５０℃で１０分間〜２時間時効処理を実施すること
を特徴とする方法。
部品の製造方法と該方法により製造されたチタン合金部
品及びチタン合金半製品を提供する。 【構成】 準安定βチタン合金半製品を準備する段階
と、８００〜９００℃の温度で溶体化処理を実施する段
階と、冷却する段階と、時効処理を実施し、構造を安定
化させる段階と、溶体化処理前、溶体化処理と時効処理
の間又は時効処理後に半製品を部品の最終形状に鍛練、
スタンピング又は機械加工する段階とを含む、チタン合
金部品の製造方法であって、半製品が、酸素と窒素の合
計量が０．８重量％以下となるように酸素０．４〜０．
７重量％及び窒素０．１〜０．２重量％を含有してお
り、最低２００℃／ｈ、好ましくは最低４００℃／ｈで
非常に迅速に冷却を実施し、βチタンの実質的に２分の
１をα’に変態させるために十分となるように、５５０
〜６５０℃で１０分間〜２時間時効処理を実施すること
を特徴とする方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、準安定βチタン合金半
製品を準備する段階と、８００〜９００℃の温度で溶体
化処理を実施する段階と、冷却する段階と、時効処理を
実施し、構造を安定化させる段階と、溶体化処理前、溶
体化処理と時効処理の間又は時効処理後に半製品を部品
の最終形状に鍛練、スタンピング又は機械加工する段階
とを含む、チタン合金部品の製造方法に係る。
製品を準備する段階と、８００〜９００℃の温度で溶体
化処理を実施する段階と、冷却する段階と、時効処理を
実施し、構造を安定化させる段階と、溶体化処理前、溶
体化処理と時効処理の間又は時効処理後に半製品を部品
の最終形状に鍛練、スタンピング又は機械加工する段階
とを含む、チタン合金部品の製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
方法では、酸素及び窒素は溶体化中に剛性で脆い酸化チ
タン及び窒化チタンを形成するので、チタン合金は酸素
及び窒素をほとんど含有しない。この溶体化は均質な部
品を得るために必要である。
方法では、酸素及び窒素は溶体化中に剛性で脆い酸化チ
タン及び窒化チタンを形成するので、チタン合金は酸素
及び窒素をほとんど含有しない。この溶体化は均質な部
品を得るために必要である。
【０００３】溶体化後に部品を９００℃から５００℃に
する従来の冷却は約５０℃／ｈで実施される。従って、
準安定β構造の合金のほぼ全体が安定β構造に変態す
る。
する従来の冷却は約５０℃／ｈで実施される。従って、
準安定β構造の合金のほぼ全体が安定β構造に変態す
る。
【０００４】その後、５００〜６００℃の温度で約１０
時間時効処理を実施する。
時間時効処理を実施する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の方法は、非常に
優れた機械的特性を有する部品を得ることができ、半製
品が、酸素と窒素の合計量が０．８重量％以下となるよ
うに酸素０．４〜０．７重量％及び窒素０．１〜０．２
重量％を含有しており、２００℃／ｈ以上、好ましくは
４００℃／ｈ以上で非常に迅速に冷却を実施し、βチタ
ンの実質的に２分の１をα’チタンに変態させるために
十分となるように、５５０〜６５０℃で１０分間〜２時
間時効処理を実施することを特徴とする。
優れた機械的特性を有する部品を得ることができ、半製
品が、酸素と窒素の合計量が０．８重量％以下となるよ
うに酸素０．４〜０．７重量％及び窒素０．１〜０．２
重量％を含有しており、２００℃／ｈ以上、好ましくは
４００℃／ｈ以上で非常に迅速に冷却を実施し、βチタ
ンの実質的に２分の１をα’チタンに変態させるために
十分となるように、５５０〜６５０℃で１０分間〜２時
間時効処理を実施することを特徴とする。
【０００６】溶体化処理後に部品を迅速に冷却すると共
に、酸素及び窒素の存在により、準安定β合金構造を維
持することができる。
に、酸素及び窒素の存在により、準安定β合金構造を維
持することができる。
【０００７】その後、通常よりも著しく短時間の時効処
理時に準安定β構造の４０〜６０％をα’構造に変態さ
せ、残部は安定β構造になる。
理時に準安定β構造の４０〜６０％をα’構造に変態さ
せ、残部は安定β構造になる。
【０００８】本発明に従って得られるチタン合金部品は
こうしてβ合金４０〜６０％及びα’合金残部からな
る。
こうしてβ合金４０〜６０％及びα’合金残部からな
る。
【０００９】β部分は非常に剛性であり、α’部分は優
れた延性を有する。
れた延性を有する。
【００１０】従って、非常に延性のマトリックスを剛性
（β）粒子により強化した混合構造が実現される。
（β）粒子により強化した混合構造が実現される。
【００１１】本発明は更に、準安定βチタン合金溶湯を
生成する段階と、インゴットを形成する段階と、圧延鍛
練製品形態とした後、棒もしくは丸棒、板又は薄板ビレ
ット形態に変形する段階と、８００〜９００℃の温度で
溶体化熱処理する段階とを含む、準安定βチタン合金半
製品の製造方法に係り、該方法は、溶湯生成時に酸素と
窒素の合計量が０．８重量％以下となるように酸素０．
４〜０．７重量％及び窒素０．１〜０．２重量％を添加
し、溶体化熱処理後に最低２００℃／ｈで熱処理後迅速
冷却を実施することを特徴とする。
生成する段階と、インゴットを形成する段階と、圧延鍛
練製品形態とした後、棒もしくは丸棒、板又は薄板ビレ
ット形態に変形する段階と、８００〜９００℃の温度で
溶体化熱処理する段階とを含む、準安定βチタン合金半
製品の製造方法に係り、該方法は、溶湯生成時に酸素と
窒素の合計量が０．８重量％以下となるように酸素０．
４〜０．７重量％及び窒素０．１〜０．２重量％を添加
し、溶体化熱処理後に最低２００℃／ｈで熱処理後迅速
冷却を実施することを特徴とする。
【００１２】以下、本発明をより詳細に説明する。
【００１３】本発明に従ってチタン合金部品を製造する
ためには、下記のように準安定βチタン合金半製品を製
造する。
ためには、下記のように準安定βチタン合金半製品を製
造する。
【００１４】まず最初に、酸素と窒素の合計が０．８重
量％以下となるように酸素０．４〜０．７重量％及び窒
素０．１〜０．２重量％を添加することにより準安定β
チタン合金溶湯を生成する。
量％以下となるように酸素０．４〜０．７重量％及び窒
素０．１〜０．２重量％を添加することにより準安定β
チタン合金溶湯を生成する。
【００１５】インゴットを製造した後、圧延／鍛練によ
り半製品とし、次いで棒もしくは丸棒、板又は薄板形態
に変形する。
り半製品とし、次いで棒もしくは丸棒、板又は薄板形態
に変形する。
【００１６】次いで８００〜９００℃の温度で溶体化熱
処理を行う。
処理を行う。
【００１７】次いで溶体化温度を２００℃／ｈ以上、好
ましくは４００℃／ｈ以上の速度で非常に迅速に５００
℃まで冷却する。
ましくは４００℃／ｈ以上の速度で非常に迅速に５００
℃まで冷却する。
【００１８】半製品は準安定β構造を維持する。
【００１９】その後、半製品を最終形状に鍛練、スタン
ピング又は機械加工する。
ピング又は機械加工する。
【００２０】次に５５０〜６５０℃の時効処理を１０分
間〜２時間の間実施する。処理時間は、準安定β構造の
４０〜６０％がα’構造に変態し、構造の残部が安定β
構造となるように選択する。
間〜２時間の間実施する。処理時間は、準安定β構造の
４０〜６０％がα’構造に変態し、構造の残部が安定β
構造となるように選択する。
【００２１】チタン合金最終部品は混合構造を有してお
り、β部分は非常に剛性であり、α’部分は優れた延性
を有する。
り、β部分は非常に剛性であり、α’部分は優れた延性
を有する。
【００２２】こうして非常に延性のマトリックスはβ構
造の特徴的剛性粒子により強化される。
造の特徴的剛性粒子により強化される。
【００２３】一般に、半製品は鋳造業者又は鍛造業者に
より製造された後、使用者に輸送され、使用者が最終形
態に機械加工する。
より製造された後、使用者に輸送され、使用者が最終形
態に機械加工する。
【００２４】溶体化処理は半製品に実施してもよいし、
機械加工後の部品に実施してもよい。
機械加工後の部品に実施してもよい。
【００２５】時効処理は半製品に実施してもよいが、そ
の場合、機械加工はより困難になる。
の場合、機械加工はより困難になる。
【００２６】好ましくは、時効処理は機械加工後の部品
に実施される。
に実施される。
【００２７】下記表１はα＋β混合構造を有する従来の
チタン合金ＴＡ６Ｖ（Ｔｉ，６Ａｌ，４Ｖ）と、α’構
造４０〜６０％及びβ構造残部を有する本発明の合金の
機械的特性を比較したものである。
チタン合金ＴＡ６Ｖ（Ｔｉ，６Ａｌ，４Ｖ）と、α’構
造４０〜６０％及びβ構造残部を有する本発明の合金の
機械的特性を比較したものである。
【００２８】
【表１】
Claims (4)
- 【請求項１】 準安定βチタン合金半製品を準備する段
階と、８００〜９００℃の温度で溶体化処理を実施する
段階と、冷却する段階と、時効処理を実施し、構造を安
定化させる段階と、溶体化処理前、溶体化処理と時効処
理の間又は時効処理後に半製品を部品の最終形状に鍛
練、スタンピング又は機械加工する段階とを含む、チタ
ン合金部品の製造方法であって、半製品が、酸素と窒素
の合計量が０．８重量％以下となるように酸素０．４〜
０．７重量％及び窒素０．１〜０．２重量％を含有して
おり、最低２００℃／ｈ、好ましくは最低４００℃／ｈ
で非常に迅速に冷却を実施し、βチタンの実質的に２分
の１をα’チタンに変態させるために十分となるよう
に、５５０〜６５０℃で１０分間〜２時間時効処理を実
施することを特徴とする方法。 - 【請求項２】 溶体化処理後で時効処理前に製品を最終
形状に鍛練、スタンピング又は機械加工することを特徴
とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 準安定βチタン合金溶湯を生成する段階
と、インゴットを形成する段階と、圧延鍛練製品形態に
した後、棒もしくは丸棒、板又は薄板ビレット形態に変
形する段階と、８００〜９００℃の温度で溶体化熱処理
する段階とを含む、準安定βチタン合金半製品の製造方
法であって、溶湯生成段階時に酸素と窒素の合計量が
０．８重量％以下となるように酸素０．４〜０．７重量
％及び窒素０．１〜０．２重量％を添加し、溶体化熱処
理後に最低２００℃／ｈで熱処理後迅速冷却を実施する
ことを特徴とする方法。 - 【請求項４】 β合金４０〜６０％及びα’合金残部か
らなることを特徴とするチタン合金部品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9400766A FR2715410B1 (fr) | 1994-01-25 | 1994-01-25 | Procédé de fabrication d'une pièce en alliage de titane et pièce en alliage de titane ainsi fabriquée et produit semi-fini en alliage de titane. |
| FR9400766 | 1994-01-25 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07252618A true JPH07252618A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=9459359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7009753A Pending JPH07252618A (ja) | 1994-01-25 | 1995-01-25 | チタン合金部品の製造方法、該方法により製造されたチタン合金部品及びチタン合金半製品 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5545271A (ja) |
| EP (1) | EP0664341A1 (ja) |
| JP (1) | JPH07252618A (ja) |
| FR (1) | FR2715410B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6663501B2 (en) | 2001-12-07 | 2003-12-16 | Charlie C. Chen | Macro-fiber process for manufacturing a face for a metal wood golf club |
| WO2016040996A1 (en) * | 2014-09-19 | 2016-03-24 | Deakin University | Methods of processing metastable beta titanium alloys |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU616321A1 (ru) * | 1977-02-07 | 1978-07-25 | Предприятие П/Я Г-4361 | Лигатура |
| JPS62127442A (ja) * | 1985-11-27 | 1987-06-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン合金およびその製造方法 |
| JPH01252747A (ja) * | 1987-12-23 | 1989-10-09 | Nippon Steel Corp | 延性の優れた高強度チタン材及びその製造方法 |
| JPH04176832A (ja) * | 1990-11-09 | 1992-06-24 | Murai:Kk | 眼鏡用部品及びその製造方法 |
| JPH04184711A (ja) * | 1990-11-20 | 1992-07-01 | Kobe Steel Ltd | 磁気ディスク用チタン基盤とその製造方法 |
| FR2676460B1 (fr) * | 1991-05-14 | 1993-07-23 | Cezus Co Europ Zirconium | Procede de fabrication d'une piece en alliage de titane comprenant un corroyage a chaud modifie et piece obtenue. |
| US5201967A (en) * | 1991-12-11 | 1993-04-13 | Rmi Titanium Company | Method for improving aging response and uniformity in beta-titanium alloys |
-
1994
- 1994-01-25 FR FR9400766A patent/FR2715410B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-20 EP EP95400118A patent/EP0664341A1/fr not_active Withdrawn
- 1995-01-24 US US08/377,433 patent/US5545271A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-01-25 JP JP7009753A patent/JPH07252618A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5545271A (en) | 1996-08-13 |
| EP0664341A1 (fr) | 1995-07-26 |
| FR2715410B1 (fr) | 1996-04-12 |
| FR2715410A1 (fr) | 1995-07-28 |
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