JPS58123847A - 銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金 - Google Patents
銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金Info
- Publication number
- JPS58123847A JPS58123847A JP613782A JP613782A JPS58123847A JP S58123847 A JPS58123847 A JP S58123847A JP 613782 A JP613782 A JP 613782A JP 613782 A JP613782 A JP 613782A JP S58123847 A JPS58123847 A JP S58123847A
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- Japan
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- tial
- alloy
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- silver
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は延性を改善した耐熱性の金属間化合榔ＴｉＡ１
基合金に関する。
基合金に関する。
ル
チタンとアル建ニウム２元書にはアルミ壬りム含有量が
重量にして約３４−から６０９６０ｍ纏にわたって結晶
構造がＬｌＧである金属間化合物相ＴｉＡｌ（以下Ｔム
Ａｔ相と言う）が存在する。このＴｉＡｌ相は次の特徴
なもつ。
重量にして約３４−から６０９６０ｍ纏にわたって結晶
構造がＬｌＧである金属間化合物相ＴｉＡｌ（以下Ｔム
Ａｔ相と言う）が存在する。このＴｉＡｌ相は次の特徴
なもつ。
■ 軽い。
■ ＾温における耐酸化性がよい。
■ 温度上昇と共に強度が増加し、約７００℃で最大と
なる。
なる。
■ 延性に乏しい。
このため、′ｒｉＡ１４ａをベースとする合金は画期的
な軽量耐熱材料となる可能性を秘めてｇす、数多くの研
究がなされている。しかし現在までこの系の合金の延性
の乏しい欠点を改善するととができず、′１″ＩＡ１基
合金として実用化されたものはない。
な軽量耐熱材料となる可能性を秘めてｇす、数多くの研
究がなされている。しかし現在までこの系の合金の延性
の乏しい欠点を改善するととができず、′１″ＩＡ１基
合金として実用化されたものはない。
本発明の目的は、Ｔｉ＾１相をベースとした金属間化合
物ＴｉＡｌ基合金の蔦性を改善し、実用し得るＴｉＡ１
基耐熱合金を提供するにある。
物ＴｉＡｌ基合金の蔦性を改善し、実用し得るＴｉＡ１
基耐熱合金を提供するにある。
本発明者は前記目的を達成せんと研究の結果、チタンと
アルミニウムを主成分とする繍晶濾がＬｌ・である金属
間化合物相’Ｌ’ｉＡｌをベースとするものに銀または
銀合金を添加すると、Ｔ１ム１基合金の延性が着しく向
上し得られることを見出し、この知見に基づいて本発明
を完成した。
アルミニウムを主成分とする繍晶濾がＬｌ・である金属
間化合物相’Ｌ’ｉＡｌをベースとするものに銀または
銀合金を添加すると、Ｔ１ム１基合金の延性が着しく向
上し得られることを見出し、この知見に基づいて本発明
を完成した。
本発明者の研究によれば、結晶層がＬｉｅである金属間
化合物相ＴｉＡｌと銀は包晶反応を含むル ！１ｌ１２元領を構成する。ＩｌｌとしてＴｉＡｌ相中
の゛１゛五才有嫌とＡＩ含有量の重量比が６２．５：３
７．５である場合を第１図に示す。状態図から判るよ５
に銀を含むＴｉＡ１基合金では、凝固に際して’１’
ｉ Ａ １相である結晶粒が銀の一次固溶体によって囲
まれた組織となり、ＴｊＡ１相同士の粒界は消失する。
化合物相ＴｉＡｌと銀は包晶反応を含むル ！１ｌ１２元領を構成する。ＩｌｌとしてＴｉＡｌ相中
の゛１゛五才有嫌とＡＩ含有量の重量比が６２．５：３
７．５である場合を第１図に示す。状態図から判るよ５
に銀を含むＴｉＡ１基合金では、凝固に際して’１’
ｉ Ａ １相である結晶粒が銀の一次固溶体によって囲
まれた組織となり、ＴｊＡ１相同士の粒界は消失する。
これが銀を添加したＴｉＡ１基合金の延性が向上する原
因である゛と考えられる。
因である゛と考えられる。
ＴｉＡ１相は他の多くの元素、例えばニオブ、ジルコニ
ウム、バナジウム、クロム、タングステン、タンタルな
どの元素を固溶する。本発明において首５金属間化合物
相ＴｉＡｌとは、チタンとアルミニウムが主成分であり
、その結晶構造がＬｌ、 ｆｉである限り、前記のよう
な他の元素が固溶したものも含むものである。また銀は
例えば鋼、パラジウム、カドミウム、ベリリウム、マグ
ネシウム、マンガン、白金、亜鉛などの多くの元素を固
溶する。本発明においてはチタン、アルミニウム以″外
の元素を固溶しても、銀が主成分である限り銀の一次固
溶体と考える。他元素を固溶したＴ ｉ Ａ ｌ相と銀
の一次固溶体の関係も第１図に示したと同様であり、前
述した機構によりＴｉＡ１基合金の延性を改善し得られ
る。
ウム、バナジウム、クロム、タングステン、タンタルな
どの元素を固溶する。本発明において首５金属間化合物
相ＴｉＡｌとは、チタンとアルミニウムが主成分であり
、その結晶構造がＬｌ、 ｆｉである限り、前記のよう
な他の元素が固溶したものも含むものである。また銀は
例えば鋼、パラジウム、カドミウム、ベリリウム、マグ
ネシウム、マンガン、白金、亜鉛などの多くの元素を固
溶する。本発明においてはチタン、アルミニウム以″外
の元素を固溶しても、銀が主成分である限り銀の一次固
溶体と考える。他元素を固溶したＴ ｉ Ａ ｌ相と銀
の一次固溶体の関係も第１図に示したと同様であり、前
述した機構によりＴｉＡ１基合金の延性を改善し得られ
る。
したがって本発明はＴｉＡ１基合金に対する添加剤が銀
合金である場合を含むものである。
合金である場合を含むものである。
ＴｉＡ１相の粒界に銀の一次固溶体が出、現するのに必
要な合金中の銀の量は鋳造時の冷却速度や合金の組成に
より変化する。いかなる条件であっても銀の一次固溶体
が現われない限界は銀含有量が０．５重量−１好ましく
は１．０重量−である。一方ＴｉＡ１基合金の延性は銀
含有量の増加と共に向上する。しかし銀の量を多くすれ
ば、ＴｉＡ１基合金のもつ軽量という利点は減退する。
要な合金中の銀の量は鋳造時の冷却速度や合金の組成に
より変化する。いかなる条件であっても銀の一次固溶体
が現われない限界は銀含有量が０．５重量−１好ましく
は１．０重量−である。一方ＴｉＡ１基合金の延性は銀
含有量の増加と共に向上する。しかし銀の量を多くすれ
ば、ＴｉＡ１基合金のもつ軽量という利点は減退する。
この意味にｇいて銀含有量の上限は５０重量−以下、好
ましくは４０重量−以下であることがよい。
ましくは４０重量−以下であることがよい。
銀添加により延性を改善したＴｉＡ１基合金は、１１１
ＴｉＡ１相のもつ本来の特性が発揮され、高温強度の優
れた材料となる。実施例として示した合金においても５
００℃以上における強度は代表的チタン合金であるＴｉ
−６１ＡＩ−４％Ｖをしのぐ。
れた材料となる。実施例として示した合金においても５
００℃以上における強度は代表的チタン合金であるＴｉ
−６１ＡＩ−４％Ｖをしのぐ。
従来、航空機用エンジンなどにおいてチタン合金が使用
不能になる４００℃から６００℃の温度では鉄基合金が
用いられてきた。銀を含むＴｉＡ１基合金はこのような
温度における使用に好適で（ あると考えられる。鉄基合金をＴｉＡ１基合金で置き−
かえ゛ること′は航空機用エンジンの軽量化をもたらす
。これは航空機全体の著しい軽量化と鳩性能化を導く優
れた効果を有する。
不能になる４００℃から６００℃の温度では鉄基合金が
用いられてきた。銀を含むＴｉＡ１基合金はこのような
温度における使用に好適で（ あると考えられる。鉄基合金をＴｉＡ１基合金で置き−
かえ゛ること′は航空機用エンジンの軽量化をもたらす
。これは航空機全体の著しい軽量化と鳩性能化を導く優
れた効果を有する。
実施例
純度９９．７−のスポンジチタン、純度９９．９９％の
アルミニウム、純度９９．９嗟の銀を使用して作成した
ＴｉＡ凰−１０重量−Ａｇ合金（ＴｉＡｌ中のＩｌｌ
ｉ含有量は６２５重量−１λｌ含有量は３７．５重１＊
％）から大きさが３鰺角、高さｇ、 ５ ｍの試験片を
切り出し、圧縮試験を行った。その結果は第１表に示す
通りであった。なお、合金作成には、前記原料な所定量
秤量し、プレスで径４０鋤、高さ約５０−のブリケット
とし、これを水冷鋼ルツボ、ＷｆＬ極、アルゴン雰囲気
を用いてアーク溶解した。
アルミニウム、純度９９．９嗟の銀を使用して作成した
ＴｉＡ凰−１０重量−Ａｇ合金（ＴｉＡｌ中のＩｌｌ
ｉ含有量は６２５重量−１λｌ含有量は３７．５重１＊
％）から大きさが３鰺角、高さｇ、 ５ ｍの試験片を
切り出し、圧縮試験を行った。その結果は第１表に示す
通りであった。なお、合金作成には、前記原料な所定量
秤量し、プレスで径４０鋤、高さ約５０−のブリケット
とし、これを水冷鋼ルツボ、ＷｆＬ極、アルゴン雰囲気
を用いてアーク溶解した。
破断強さとしては試験片にクラックが生じた時の断面積
で荷重を除した値をとった。・圧縮率としては次の値を
用いた。〔（試験片の初期高さ）−（クツツクが入った
時の試験片の鳥さ）〕×１００÷（試験片の初期高さ）
。
で荷重を除した値をとった。・圧縮率としては次の値を
用いた。〔（試験片の初期高さ）−（クツツクが入った
時の試験片の鳥さ）〕×１００÷（試験片の初期高さ）
。
比較のため、１３００℃で１時間焼鈍したＴｉＡ１合金
（Ｔｉ含有量５８．３重量−１ＡＩ含有量４１．７電量
チ）から試験片を作り、前記と同様にして圧縮試験を行
りた。その結果は第２表に示す通りであった。
（Ｔｉ含有量５８．３重量−１ＡＩ含有量４１．７電量
チ）から試験片を作り、前記と同様にして圧縮試験を行
りた。その結果は第２表に示す通りであった。
ｍ記の第１表と９２表に示す結果の比較から明らかなよ
うに、本発明の銀添加による延性の向上は著しいことが
分かる。また銀を含まない’ｉ’ ｉ Ａ １合金では
材料の脆さのためにＴｉＡｌ相の強度は十分発揮されて
いなく、本発明のものは 、破断強さも顕著に向上する
ことが分かる。 。
うに、本発明の銀添加による延性の向上は著しいことが
分かる。また銀を含まない’ｉ’ ｉ Ａ １合金では
材料の脆さのためにＴｉＡｌ相の強度は十分発揮されて
いなく、本発明のものは 、破断強さも顕著に向上する
ことが分かる。 。
特許出願人 科学技術庁金属材料技術研究所長？ １
国
国
Claims (1)
- チタンとアルミニウムを主成分とする績晶雛がＬｌｏで
ある金属間化合物相１’ｉＡ１をベースとし、これに銀
を０．５〜５０重量−添加したものからなる金属間化会
吻ＴｉＡｌ基耐熱合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP613782A JPS59581B2 (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP613782A JPS59581B2 (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58123847A true JPS58123847A (ja) | 1983-07-23 |
| JPS59581B2 JPS59581B2 (ja) | 1984-01-07 |
Family
ID=11630112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP613782A Expired JPS59581B2 (ja) | 1982-01-20 | 1982-01-20 | 銀を添加した金属間化合物ＴｉＡｌ基耐熱合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59581B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229907A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの動弁機構 |
| JPS6442539A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Kobe Steel Ltd | Ti-al metallic material having excellent hot workability |
| US5348594A (en) * | 1988-05-13 | 1994-09-20 | Nippon Steel Corporation | Ti-Al intermetallic compound with Se |
| US5370839A (en) * | 1991-07-05 | 1994-12-06 | Nippon Steel Corporation | Tial-based intermetallic compound alloys having superplasticity |
| DE19949541A1 (de) * | 1999-10-14 | 2001-04-26 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Komponente mit Schicht sowie Herstellungsverfahren für eine solche Schicht |
-
1982
- 1982-01-20 JP JP613782A patent/JPS59581B2/ja not_active Expired
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61229907A (ja) * | 1985-04-02 | 1986-10-14 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | エンジンの動弁機構 |
| JPS6442539A (en) * | 1987-08-07 | 1989-02-14 | Kobe Steel Ltd | Ti-al metallic material having excellent hot workability |
| US5348594A (en) * | 1988-05-13 | 1994-09-20 | Nippon Steel Corporation | Ti-Al intermetallic compound with Se |
| US5348595A (en) * | 1988-05-13 | 1994-09-20 | Nippon Steel Corporation | Process for the preaparation of a Ti-Al intermetallic compound |
| US5370839A (en) * | 1991-07-05 | 1994-12-06 | Nippon Steel Corporation | Tial-based intermetallic compound alloys having superplasticity |
| US5518690A (en) * | 1991-07-05 | 1996-05-21 | Nippon Steel Corporation | Tial-based intermetallic compound alloys and processes for preparing the same |
| US5648045A (en) * | 1991-07-05 | 1997-07-15 | Nippon Steel Corporation | TiAl-based intermetallic compound alloys and processes for preparing the same |
| US5846351A (en) * | 1991-07-05 | 1998-12-08 | Nippon Steel Corporation | TiAl-based intermetallic compound alloys and processes for preparing the same |
| DE19949541A1 (de) * | 1999-10-14 | 2001-04-26 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Komponente mit Schicht sowie Herstellungsverfahren für eine solche Schicht |
| DE19949541C2 (de) * | 1999-10-14 | 2002-02-28 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Metallisches Bauteil mit Schicht sowie Herstellungsverfahren für eine solche Schicht |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59581B2 (ja) | 1984-01-07 |
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