JPS61153247A - 快削Ｔｉ合金およびその製造方法 - Google Patents
快削Ｔｉ合金およびその製造方法Info
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- JPS61153247A JPS61153247A JP27662684A JP27662684A JPS61153247A JP S61153247 A JPS61153247 A JP S61153247A JP 27662684 A JP27662684 A JP 27662684A JP 27662684 A JP27662684 A JP 27662684A JP S61153247 A JPS61153247 A JP S61153247A
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- Japan
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- alloy
- cutting
- free
- mns
- powder
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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】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、とくに軽量でかつ比較的強度の高いことが
要求される機械構造用部品、例えば自動車部品、電気部
品あるいは宇宙航空関連部品等の素材として利用される
快削Ｔｉ合金およびその製造方法に関するものである。
要求される機械構造用部品、例えば自動車部品、電気部
品あるいは宇宙航空関連部品等の素材として利用される
快削Ｔｉ合金およびその製造方法に関するものである。
（従来の技術）
近年、とくに軽量でかつ比較的強度の高いことが要求さ
れる機械構造用部品の素材として、ＴｉおよびＴｉ合金
が注目されている。
れる機械構造用部品の素材として、ＴｉおよびＴｉ合金
が注目されている。
このＴｉおよびＴｉ合金は、その比重が約４．５（Ｔｉ
の場合）であって軽量であると同時に、比較的強度が高
いという特徴を有しているため、特に宇宙航空関連部品
の素材として有用なものであり、さらには自動車部品ｉ
よび電気部品等にも及んでその消費量が増大しつつある
。
の場合）であって軽量であると同時に、比較的強度が高
いという特徴を有しているため、特に宇宙航空関連部品
の素材として有用なものであり、さらには自動車部品ｉ
よび電気部品等にも及んでその消費量が増大しつつある
。
（発明が解消しようとする問題点）
以上のように、ＴｉおよびＴｉ合金は軽量でかつ比較的
高強度であるという利点を有しているが、加工性とくに
被削性が鉄鋼材料などの在来の材料に比較して劣るため
、特に切削を伴う部品の素材としてマイナスの要因とな
るものであり、とりわけ大量生産される部品の素材とし
て使用する場合の隘路となっていた。
高強度であるという利点を有しているが、加工性とくに
被削性が鉄鋼材料などの在来の材料に比較して劣るため
、特に切削を伴う部品の素材としてマイナスの要因とな
るものであり、とりわけ大量生産される部品の素材とし
て使用する場合の隘路となっていた。
この発明は、上記した従来の問題点に着目してなされた
もので、被削性を向上した快削Ｔｉ合金およびその製造
方法を提供することを目的としているものである。
もので、被削性を向上した快削Ｔｉ合金およびその製造
方法を提供することを目的としているものである。
［発明の構成］
（問題点を解決するための手段］
この発明による快削Ｔｉ合金は、上記問題点を解決する
もノテあッテ、Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、Ｓ。
もノテあッテ、Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、Ｓ。
Ｍ ｎ Ｓのうちより選ばれる１種または２種以上を合
計で０．０１〜５重量％含み、残部実質的にＴｉもしく
はＴｉ合金よりなることを特徴とするものであり、この
発明による快削Ｔｉ合金の製造方法は、Ｐｂ、Ｂｉ 、
Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれる１種または２種以
上の粉末を合計で０．０１〜５重量％と、残部実質的に
ＴｉもしくはＴｉ合金よりなる粉末とを混合して成形し
、非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とするもので
あり、必要に応じて前記焼結後に、前記焼結体に対して
熱間および／または冷間で塑性加工を行うようにしたこ
とを特徴とするものである。
計で０．０１〜５重量％含み、残部実質的にＴｉもしく
はＴｉ合金よりなることを特徴とするものであり、この
発明による快削Ｔｉ合金の製造方法は、Ｐｂ、Ｂｉ 、
Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれる１種または２種以
上の粉末を合計で０．０１〜５重量％と、残部実質的に
ＴｉもしくはＴｉ合金よりなる粉末とを混合して成形し
、非酸化性雰囲気中で焼結することを特徴とするもので
あり、必要に応じて前記焼結後に、前記焼結体に対して
熱間および／または冷間で塑性加工を行うようにしたこ
とを特徴とするものである。
この発明による快削Ｔｉ合金は、ＴｉもしくはＴｉ合金
よりなる基本成分に対して、Ｐｂ。
よりなる基本成分に対して、Ｐｂ。
Ｂｉ 、Ｔｅ 、Ｓ 、ＭｎＳのうちより選ばれる１種
または２種以上の添加成分を合計で０．０１〜５重量％
含有させるよにしたが、この理由は、」二記添加成分の
含有量が０．０１重量％未満であると、製造後のＴｉ合
金の被削性が十分でないためであり、反対に５重量％よ
りも多いと製造後のＴｉ合金の強度、熱間加工性および
耐食性等が低下するためである。
または２種以上の添加成分を合計で０．０１〜５重量％
含有させるよにしたが、この理由は、」二記添加成分の
含有量が０．０１重量％未満であると、製造後のＴｉ合
金の被削性が十分でないためであり、反対に５重量％よ
りも多いと製造後のＴｉ合金の強度、熱間加工性および
耐食性等が低下するためである。
また、基本成分としてのＴｉもしくはＴｉ合金のうち、
前記Ｔｉ合金としては、α相安定化元素であるＡＪＬ、
Ｓｎ等や、β相安定化元素であるＣｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｍ
ｎ、Ｖ等を適宜組合わせて添加したものなどが使用され
、特に限定されない。そして、上記快削Ｔｉ合金の製造
に際しては、前記Ｐ ｂ ＋ Ｂ １１ Ｔ ｅ ＋
Ｓ ＊ Ｍ ｎ Ｓ ノうちより選ばれる粉末と、Ｔｉ
もしくはＴｉ合金よりなる粉末とを混合したのち、成形
および焼結を行うが、この場合の焼結は非酸化性雰囲気
中で行うことが望ましい。また、焼結時の温度は７００
〜１２００℃の範囲の最適温度を選定することがより望
ましい。これは、焼結温度が低すぎると焼結が不十分と
なり、焼結温度が高すぎると強度および靭性が低下して
しまうためである。そして、焼結後に得られた快削Ｔｉ
合金に対しては、熱間および／または冷間で塑性加工を
行い、例えば、このような塑性加工によって、製作しよ
うとする部品の形状に近づけ、次いで切削加工により所
定形状に仕上げる。
前記Ｔｉ合金としては、α相安定化元素であるＡＪＬ、
Ｓｎ等や、β相安定化元素であるＣｒ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｍ
ｎ、Ｖ等を適宜組合わせて添加したものなどが使用され
、特に限定されない。そして、上記快削Ｔｉ合金の製造
に際しては、前記Ｐ ｂ ＋ Ｂ １１ Ｔ ｅ ＋
Ｓ ＊ Ｍ ｎ Ｓ ノうちより選ばれる粉末と、Ｔｉ
もしくはＴｉ合金よりなる粉末とを混合したのち、成形
および焼結を行うが、この場合の焼結は非酸化性雰囲気
中で行うことが望ましい。また、焼結時の温度は７００
〜１２００℃の範囲の最適温度を選定することがより望
ましい。これは、焼結温度が低すぎると焼結が不十分と
なり、焼結温度が高すぎると強度および靭性が低下して
しまうためである。そして、焼結後に得られた快削Ｔｉ
合金に対しては、熱間および／または冷間で塑性加工を
行い、例えば、このような塑性加工によって、製作しよ
うとする部品の形状に近づけ、次いで切削加工により所
定形状に仕上げる。
このようにして製造したＴｉ合金は被削性が著しく良好
なものであり、上記した粉末冶金の手法によれば、溶製
では添加しにくい含有量まで上記Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、
Ｓ、ＭｎＳ等を含有させることが可能となり、生産性が
著しく向上すると共に、所望の特性の合、金が得られる
。
なものであり、上記した粉末冶金の手法によれば、溶製
では添加しにくい含有量まで上記Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、
Ｓ、ＭｎＳ等を含有させることが可能となり、生産性が
著しく向上すると共に、所望の特性の合、金が得られる
。
（実施例）
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれる１種
または２種以上の粉末とＴｉもしくはＴｉ合金粉末とを
、第１表に示す成分割合となるように混合したのち容器
内に収め、前記容器の内部を減圧したのち密封した。次
いで、前記密封容器を大気雰囲気の加熱炉内に装入し、
所定の加熱温度（７００〜１２００℃の範囲内の最適温
度）で焼結した。
または２種以上の粉末とＴｉもしくはＴｉ合金粉末とを
、第１表に示す成分割合となるように混合したのち容器
内に収め、前記容器の内部を減圧したのち密封した。次
いで、前記密封容器を大気雰囲気の加熱炉内に装入し、
所定の加熱温度（７００〜１２００℃の範囲内の最適温
度）で焼結した。
続いて、前記容器内より焼結体を取り出し、熱間および
冷間で塑性加工を行い、この際の熱間加工性を評価した
。この結果を同じく第１表に示す１次に、前記塑性加工
体に対して第２表に示す条件で切削加工を行い、各合金
の被削性を調べた。なお、この被削性試験では、純Ｔｉ
の真空溶解材の被削性を工具寿命比において１００とし
て評価した。この結果を同じく第１表に示す。
冷間で塑性加工を行い、この際の熱間加工性を評価した
。この結果を同じく第１表に示す１次に、前記塑性加工
体に対して第２表に示す条件で切削加工を行い、各合金
の被削性を調べた。なお、この被削性試験では、純Ｔｉ
の真空溶解材の被削性を工具寿命比において１００とし
て評価した。この結果を同じく第１表に示す。
（比較例）
第１表に示すように、純Ｔｉの溶製体およびＰｂ、Ｂｉ
を純Ｔｉに添加した溶製体を製造したのち、熱間での塑
性加工を行い、この際の熱間加工性を評価した。この結
果を同じく第１表に示す。、また、上記溶製体に対して
同じく第２表に示す条件で切削加工を行い、各供試材の
被削性を調べた。この結果を同じく第１表に示す。また
、比較例４として、前記実施例におけるＰｂ量を過剰に
添加した場合についても試験した。この結果を同じく第
１表に示す。
を純Ｔｉに添加した溶製体を製造したのち、熱間での塑
性加工を行い、この際の熱間加工性を評価した。この結
果を同じく第１表に示す。、また、上記溶製体に対して
同じく第２表に示す条件で切削加工を行い、各供試材の
被削性を調べた。この結果を同じく第１表に示す。また
、比較例４として、前記実施例におけるＰｂ量を過剰に
添加した場合についても試験した。この結果を同じく第
１表に示す。
第１表
第２表
（評価）
上記表に示すように、純ＴｉもしくはＴｉ合金にＰｂ
、Ｂｉ 、Ｔｅ 、Ｓ 、ＭｎＳのうち１種または２種
以上を適量添加したＴｉ合金では、当該Ｔｉ合金の熱間
加工性を低下させることなく被削性をかなり向上させる
ことができた。しかし、Ｐｂを過剰に添加した比較例４
の場合には、被削性は良好であるものの熱間加工性が低
下した。
、Ｂｉ 、Ｔｅ 、Ｓ 、ＭｎＳのうち１種または２種
以上を適量添加したＴｉ合金では、当該Ｔｉ合金の熱間
加工性を低下させることなく被削性をかなり向上させる
ことができた。しかし、Ｐｂを過剰に添加した比較例４
の場合には、被削性は良好であるものの熱間加工性が低
下した。
また、比較例１〜３に示すように、溶製体ではＰｂ、Ｂ
ｉ等の添加に上限があり、また、添加させた場合は熱間
加工性が低下するという好ましくない結果であった。
ｉ等の添加に上限があり、また、添加させた場合は熱間
加工性が低下するという好ましくない結果であった。
［発明の効果］
以上説明してきたように、この発明による快削Ｔｉ合金
は、Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれ
る１種または２種以上を合計で０．０１〜５重量％含み
、残部実質的にＴｉもしくはＴｉ合金よりなるものであ
るから、熱間および冷間での塑性加工性に優れていると
共にとくに被削性に優れており、軽量でかつ比較的強度
の高いことが要求される機械構造用部品、例えば自動車
部品、電気部品あるいは宇宙航空関連部品等の素材とし
て好適なものであり、とくに被削性に優れたいるため、
高精度の部品を切削加工によって製作することが可能で
あり、自動研削による大量生産にも適しているという著
大なる効果がもたらされる。また、この発明による快削
Ｔｉ合金の製造方法では、Ｐｂ 、Ｂｉ 、Ｔｅ 、Ｓ
、ＭｎＳのうちより選ばれる１種または２種以上の粉
末を合計で０．０１〜５重量％と、残部実質的にＴｉも
しくはＴｉ合合金上りなる粉末とを混合して成形し、づ
ド酸化性雰囲気中で焼結する。ようにしたから、上述し
た優れた特性の快削Ｔｉ合金を容易に得ることができる
という非常に優れた効果がもたらされる。
は、Ｐｂ、Ｂｉ 、Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれ
る１種または２種以上を合計で０．０１〜５重量％含み
、残部実質的にＴｉもしくはＴｉ合金よりなるものであ
るから、熱間および冷間での塑性加工性に優れていると
共にとくに被削性に優れており、軽量でかつ比較的強度
の高いことが要求される機械構造用部品、例えば自動車
部品、電気部品あるいは宇宙航空関連部品等の素材とし
て好適なものであり、とくに被削性に優れたいるため、
高精度の部品を切削加工によって製作することが可能で
あり、自動研削による大量生産にも適しているという著
大なる効果がもたらされる。また、この発明による快削
Ｔｉ合金の製造方法では、Ｐｂ 、Ｂｉ 、Ｔｅ 、Ｓ
、ＭｎＳのうちより選ばれる１種または２種以上の粉
末を合計で０．０１〜５重量％と、残部実質的にＴｉも
しくはＴｉ合合金上りなる粉末とを混合して成形し、づ
ド酸化性雰囲気中で焼結する。ようにしたから、上述し
た優れた特性の快削Ｔｉ合金を容易に得ることができる
という非常に優れた効果がもたらされる。
Claims (2)
- （１）Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれ
る１種または２種以上を合計で０．０１〜５重量％含み
、残部実質的にＴｉもしくはＴｉ合金よりなることを特
徴とする快削Ｔｉ合金。 - （２）Ｐｂ、Ｂｉ、Ｔｅ、Ｓ、ＭｎＳのうちより選ばれ
る１種または２種以上の粉末を合計で０．０１〜５重量
％と、残部実質的にＴｉもしくはＴｉ合金よりなる粉末
とを混合して成形し、非酸化性雰囲気中で焼結すること
を特徴とする快削Ｔｉ合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27662684A JPS61153247A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 快削Ｔｉ合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27662684A JPS61153247A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 快削Ｔｉ合金およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61153247A true JPS61153247A (ja) | 1986-07-11 |
Family
ID=17572059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27662684A Pending JPS61153247A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 快削Ｔｉ合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61153247A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197635A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Nippon Steel Corp | 耐熱性にすぐれたチタン合金 |
| US5156807A (en) * | 1990-10-01 | 1992-10-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for improving machinability of titanium and titanium alloys and free-cutting titanium alloys |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27662684A patent/JPS61153247A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03197635A (ja) * | 1989-12-25 | 1991-08-29 | Nippon Steel Corp | 耐熱性にすぐれたチタン合金 |
| US5156807A (en) * | 1990-10-01 | 1992-10-20 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Method for improving machinability of titanium and titanium alloys and free-cutting titanium alloys |
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