JPS62107040A - 耐すき間腐食性の優れたチタン合金 - Google Patents
耐すき間腐食性の優れたチタン合金Info
- Publication number
- JPS62107040A JPS62107040A JP24780885A JP24780885A JPS62107040A JP S62107040 A JPS62107040 A JP S62107040A JP 24780885 A JP24780885 A JP 24780885A JP 24780885 A JP24780885 A JP 24780885A JP S62107040 A JPS62107040 A JP S62107040A
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- Japan
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- corrosion resistance
- titanium alloy
- alloy
- crevice corrosion
- titanium
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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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、耐すき間腐食性に侵れた１ストの安いチタ
ン合金に関するものである。
ン合金に関するものである。
〈背景技術〉
工業規模での生産がなされはじめた当初は１１径〈て強
い特性が生で１され、航空産業等が活躍の中心舞台であ
ったチタンは、一方で１麦れた耐食性を有していること
から、最近では、化学工業設備用材料、火力・原子力発
電設備材料、或いは海水淡水化設備材料等としても広範
囲（二便用されるようになってきた。しかし、一般的に
チタンが漬れた耐食性を荷するとは首っても、その高耐
食性を介挿する場は硝酸等の酸ｆヒ性酸壊境や海水等の
中性塩化物環境においてであり、１ヒ学工業で比絞的多
く紹められる非酸化性酸（塩酸、硫酸等）環境（−おけ
る耐食性や、高温塩１ヒ物壌境丁での耐すき間腐食性は
極めて不満足なものでしかなかった。
い特性が生で１され、航空産業等が活躍の中心舞台であ
ったチタンは、一方で１麦れた耐食性を有していること
から、最近では、化学工業設備用材料、火力・原子力発
電設備材料、或いは海水淡水化設備材料等としても広範
囲（二便用されるようになってきた。しかし、一般的に
チタンが漬れた耐食性を荷するとは首っても、その高耐
食性を介挿する場は硝酸等の酸ｆヒ性酸壊境や海水等の
中性塩化物環境においてであり、１ヒ学工業で比絞的多
く紹められる非酸化性酸（塩酸、硫酸等）環境（−おけ
る耐食性や、高温塩１ヒ物壌境丁での耐すき間腐食性は
極めて不満足なものでしかなかった。
そこで、このような非酸１ヒ性酸猿境やすき間腐食が懸
念される環境での使用を目的にＴｉ−Ｐｄ合金が開発さ
れ、特（：塩酸が含まれる環境にて多用されるようにな
ってきた。これは、チタン（二少噴（約０．２車砒憾程
度）のＰｄを添加するとその水素過屯田が著しく低下し
、自然′屯位を不働態域に維持するとの現象を利用した
ものである。
念される環境での使用を目的にＴｉ−Ｐｄ合金が開発さ
れ、特（：塩酸が含まれる環境にて多用されるようにな
ってきた。これは、チタン（二少噴（約０．２車砒憾程
度）のＰｄを添加するとその水素過屯田が著しく低下し
、自然′屯位を不働態域に維持するとの現象を利用した
ものである。
しかしながら、耐食性Ｃ：定評のある前記Ｔｉ −Ｐｄ
合金は、貴金属を比較的多端に含有するため高価であり
、従ってその使用が制限されざるを得ないと言う問題点
があった。
合金は、貴金属を比較的多端に含有するため高価であり
、従ってその使用が制限されざるを得ないと言う問題点
があった。
一方、これとは別≦；、耐すき開脚食性の向上を主目的
として少量のＮｉとＭＯとを複合添加したチタン合金も
提案されている（特開昭５０−１３０６１４号公報）が
、この合金は比較的高強度を達成できる反面、加工性に
劣るものであり、耐すき開脚食性が良好な割にはその加
工性の故（１広範囲な採用が躊躇されるものであった。
として少量のＮｉとＭＯとを複合添加したチタン合金も
提案されている（特開昭５０−１３０６１４号公報）が
、この合金は比較的高強度を達成できる反面、加工性に
劣るものであり、耐すき開脚食性が良好な割にはその加
工性の故（１広範囲な採用が躊躇されるものであった。
〈問題点を解決するだめの手段〉
本発明者等は、を述のような観点η島ら、特に、各種迅
理設備において一般的（二懸念される１丁き間ｆｒＸ食
”に注目し、優れた耐すき開脚食性と加工性とを兼備す
るととも（二、廉価にして適用分野の広いチタン合金を
提供すべく研究を重ねたところ、「加工性を損うことな
くチタンの耐すき間腐食性能を顕著に改善するには白金
族元素（Ｒｕ Ｉ Ｒｈ １Ｐｄ、Ｏｓ、ｉｒ及びＰｔ
）の微看添加が欠かせないが、これら白金族元素に加え
てＭｏ 、 Ｗ及びＶの１種以上を複合添加してチタン
合金を構成した場合には、白金族元素が［７る水素過電
圧低下作用と、ＭＯ９Ｗ及びＶが環境液中に溶解して生
じるモリブデン酸イオン、タングステン酸イオン或いは
バナジン酸イオンがチタン表面Ｃ二形成される不働態皮
膜を安定１ヒし、丁き間腐食に対する抵抗性をより一層
向上する作用とが複合されて、加工性のためには好まし
くないＮｉ等の添加な姿することなく、しかも高価な白
金族元素の含有置を低減したとしても、該チタン合金イ
ニ極めて摩れた組子き開脚食性が維持されるよう１：な
る」 との知見が得られたのである。
理設備において一般的（二懸念される１丁き間ｆｒＸ食
”に注目し、優れた耐すき開脚食性と加工性とを兼備す
るととも（二、廉価にして適用分野の広いチタン合金を
提供すべく研究を重ねたところ、「加工性を損うことな
くチタンの耐すき間腐食性能を顕著に改善するには白金
族元素（Ｒｕ Ｉ Ｒｈ １Ｐｄ、Ｏｓ、ｉｒ及びＰｔ
）の微看添加が欠かせないが、これら白金族元素に加え
てＭｏ 、 Ｗ及びＶの１種以上を複合添加してチタン
合金を構成した場合には、白金族元素が［７る水素過電
圧低下作用と、ＭＯ９Ｗ及びＶが環境液中に溶解して生
じるモリブデン酸イオン、タングステン酸イオン或いは
バナジン酸イオンがチタン表面Ｃ二形成される不働態皮
膜を安定１ヒし、丁き間腐食に対する抵抗性をより一層
向上する作用とが複合されて、加工性のためには好まし
くないＮｉ等の添加な姿することなく、しかも高価な白
金族元素の含有置を低減したとしても、該チタン合金イ
ニ極めて摩れた組子き開脚食性が維持されるよう１：な
る」 との知見が得られたのである。
この発明は、虹記知兇に基づいてなされたものであり、
チタン合金を、
白金族元素（Ｒｕ、Ｒｈ ＃ Ｐｄ 、 Ｕｓ 、 Ｉ
ｒ及びＰｔ）のうちの１棟以上： 合計で０．０１〜０．１２憾、 Ｍｏ ＋ Ｗ及びＶのうちの１種以Ｊ：：゛ 合計で０
，０５〜２，００％ を含むとともに、残部が実質的にＴｉである１ヒ学成分
組成に構成することで、漬れた耐すき間ａ食性はもちろ
んのこと、良好な加工性をも確保せしめた点、 に特畝を有するものである。
ｒ及びＰｔ）のうちの１棟以上： 合計で０．０１〜０．１２憾、 Ｍｏ ＋ Ｗ及びＶのうちの１種以Ｊ：：゛ 合計で０
，０５〜２，００％ を含むとともに、残部が実質的にＴｉである１ヒ学成分
組成に構成することで、漬れた耐すき間ａ食性はもちろ
んのこと、良好な加工性をも確保せしめた点、 に特畝を有するものである。
ここで、この発明のチタン合金（二おいて、その成分割
合を上記の如くに斂値限定した理由を説明する。
合を上記の如くに斂値限定した理由を説明する。
ｆａｌ 白金族元素（Ｒｕ 、 Ｒｈ ＊ Ｐｄ 、
Ｏｐ、 ｅ Ｉｒ及びＰｔ）これらの成分（：はチタ
ン合金の耐食性（耐すき間贋な性を含む）を改善する均
等な作用があり、その耐食性改善効果は白金族元素の１
種以上が合計で０．０１％以上含有された場合−１現わ
れて多くなる＃１ど顕著ｆヒするが、Ｍｏ 、 Ｗ又は
Ｖとの共存Ｆでは、白金族元素の合計含有酸が０．１２
４を越えると前記効果Ｃ二飽和傾向がみられる上、合金
価格の高騰をもたら丁ことから、白金族元素は１種思ト
ｔハＡＶ−１−今肩ｉ）で凸Ａ １４ ｎ Ｉ Ｑ
ｄシ中店ト（ｂｌ Ｍｏ 、 Ｗ 、及びＶ これらの成分は、合金の使用環境溶液中に溶解して酸化
作用な膏するモリブデン酸イオン、タングステン酸イオ
ン又はバナジン酸イオン等を生成し、チタン合金表面（
；形成される不働態皮膜を安定化することにより、特に
すき間ｇ度に対する抵抗性を向上させる均等な作用を亘
している。そして、白金族元素と共存Ｔる場合には、殊
に白金族元素の少ない頓囲（既知のＴｉ−Ｐｄ合金にお
けるような０．２４程度よりも少ない範囲）で不働態皮
膜補強安定Ｃヒ効果が顕著に現われる。しかしながら、
Ｍｏ ＊ Ｗ及びＶのうちの１種以上の合計含有計が０
．０５４未満では上記作用Ｃ二よる組子き間部食性改善
効果が不十分であり、一方、合計で２．００％を越えて
含有させても耐すき間部食性改善効果はそれ以上の目立
った同上を見せなくなるばかりか加工性（：悪影響が出
てくることから、Ｍｏ 、 Ｗ及びＶのうちの１種以上
の含有けは０．０５〜２．００％と定めた。
Ｏｐ、 ｅ Ｉｒ及びＰｔ）これらの成分（：はチタ
ン合金の耐食性（耐すき間贋な性を含む）を改善する均
等な作用があり、その耐食性改善効果は白金族元素の１
種以上が合計で０．０１％以上含有された場合−１現わ
れて多くなる＃１ど顕著ｆヒするが、Ｍｏ 、 Ｗ又は
Ｖとの共存Ｆでは、白金族元素の合計含有酸が０．１２
４を越えると前記効果Ｃ二飽和傾向がみられる上、合金
価格の高騰をもたら丁ことから、白金族元素は１種思ト
ｔハＡＶ−１−今肩ｉ）で凸Ａ １４ ｎ Ｉ Ｑ
ｄシ中店ト（ｂｌ Ｍｏ 、 Ｗ 、及びＶ これらの成分は、合金の使用環境溶液中に溶解して酸化
作用な膏するモリブデン酸イオン、タングステン酸イオ
ン又はバナジン酸イオン等を生成し、チタン合金表面（
；形成される不働態皮膜を安定化することにより、特に
すき間ｇ度に対する抵抗性を向上させる均等な作用を亘
している。そして、白金族元素と共存Ｔる場合には、殊
に白金族元素の少ない頓囲（既知のＴｉ−Ｐｄ合金にお
けるような０．２４程度よりも少ない範囲）で不働態皮
膜補強安定Ｃヒ効果が顕著に現われる。しかしながら、
Ｍｏ ＊ Ｗ及びＶのうちの１種以上の合計含有計が０
．０５４未満では上記作用Ｃ二よる組子き間部食性改善
効果が不十分であり、一方、合計で２．００％を越えて
含有させても耐すき間部食性改善効果はそれ以上の目立
った同上を見せなくなるばかりか加工性（：悪影響が出
てくることから、Ｍｏ 、 Ｗ及びＶのうちの１種以上
の含有けは０．０５〜２．００％と定めた。
なお、Ｍｏ ＋ Ｗ及びＶは、前記したようｆｒ Ｏ，
０５〜２．００係の範囲の添加で著しい耐すき間１匿食
性回ヒ効巣を発揮するが、′耐酸性”に対してはこの程
度の添加購では妊口著な効果を得ることができないこと
も確認された。これは、環境中に溶出するモリブデン酸
イオン、タングステン酸イオン又はバナジン酸イオンが
、１丁き間“と言う閉ざされたスペースの中でないと不
働態ｆヒ効果を助長するまでに十分濃縮されにくいため
であると考えられる。
０５〜２．００係の範囲の添加で著しい耐すき間１匿食
性回ヒ効巣を発揮するが、′耐酸性”に対してはこの程
度の添加購では妊口著な効果を得ることができないこと
も確認された。これは、環境中に溶出するモリブデン酸
イオン、タングステン酸イオン又はバナジン酸イオンが
、１丁き間“と言う閉ざされたスペースの中でないと不
働態ｆヒ効果を助長するまでに十分濃縮されにくいため
であると考えられる。
以上のように、チタン中に微喰の白金族元素を含有させ
るととも（二、 Ｍｏ 、 Ｗ及びＶのうちの１種以上
を添加してＴｉ合金を構成すると、該合金は比較的安価
にして漬れた附子き開脚食性と良好な加工性を示すよう
（二なるが、耐食性や加工性の観点力≧らは、Ｆｅ、Ｏ
，Ｃ，Ｎ、Ｈ等の不純物は少ない方が良く、特にＦｅ及
び０含有量には注意を要する。
るととも（二、 Ｍｏ 、 Ｗ及びＶのうちの１種以上
を添加してＴｉ合金を構成すると、該合金は比較的安価
にして漬れた附子き開脚食性と良好な加工性を示すよう
（二なるが、耐食性や加工性の観点力≧らは、Ｆｅ、Ｏ
，Ｃ，Ｎ、Ｈ等の不純物は少ない方が良く、特にＦｅ及
び０含有量には注意を要する。
しかしながら、この発明のチタン合金では、それぞれ０
．３１以Ｆｌ二抑えられていれば格別な問題を生じるこ
とがない。
．３１以Ｆｌ二抑えられていれば格別な問題を生じるこ
とがない。
次（二、この発明を、実旌例により比較例と対比しなが
ら説明する。
ら説明する。
〈実旋例〉
まず、市販の工業用純チタン板（ＪＩ８２種）及びＴｉ
−０，２４Ｐｄ合金＠ （Ａ Ｓ ＴＭ Ｇｒａｄｅ
７ ）を用意し、更に第１表で示されるような成分組
成のチタン合金板材を準備した。なお、該チタン合金板
材は、スポンジチタンと合金成分たる純金騙粉宋とを配
合し、アルゴンアーク炉装置を用いたボタン溶解にて溶
製した小インゴットｃ二、熱間鍛造、熱間圧延、スケー
ル除去処理（サンドブラスト＋酸洗）及び冷間圧延を旌
して４■厚とし、続いて熱処理（真空中にて７００ ’
Ｃで３０分保持後放？＠）を旌したものである。
−０，２４Ｐｄ合金＠ （Ａ Ｓ ＴＭ Ｇｒａｄｅ
７ ）を用意し、更に第１表で示されるような成分組
成のチタン合金板材を準備した。なお、該チタン合金板
材は、スポンジチタンと合金成分たる純金騙粉宋とを配
合し、アルゴンアーク炉装置を用いたボタン溶解にて溶
製した小インゴットｃ二、熱間鍛造、熱間圧延、スケー
ル除去処理（サンドブラスト＋酸洗）及び冷間圧延を旌
して４■厚とし、続いて熱処理（真空中にて７００ ’
Ｃで３０分保持後放？＠）を旌したものである。
次いで、これらの各材料から３■厚Ｘ３０ｍ幅Ｘ３０ｍ
長（中央ＣニアＷφの穴を付設）の試験片を採取し、６
００番エメリー紙による研磨を行ってから＠丁き開脚食
試験”Ｃ１供した。
長（中央ＣニアＷφの穴を付設）の試験片を採取し、６
００番エメリー紙による研磨を行ってから＠丁き開脚食
試験”Ｃ１供した。
なお、丁き開脚食試験は、２枚の上記試験片の間（ニジ
メタクリレート系樹脂（嫌気性接漕剤）を塗布した後、
テフロンブツシュを介してチタン製ボルト・ナツトで締
め付けること（二より“すき開脚度試験片”の組立てを
完了し、続いてチタン内張りのオートクレーブを用い、
材質毎に３胡ずつ用意した上記試験片対を２００℃の２
５ ’ＩＮａ（Ｊ水溶液（ｐＨ６）に５００時間浸漬し
て丁き開脚食状況を調べると言う方法を採用した。
メタクリレート系樹脂（嫌気性接漕剤）を塗布した後、
テフロンブツシュを介してチタン製ボルト・ナツトで締
め付けること（二より“すき開脚度試験片”の組立てを
完了し、続いてチタン内張りのオートクレーブを用い、
材質毎に３胡ずつ用意した上記試験片対を２００℃の２
５ ’ＩＮａ（Ｊ水溶液（ｐＨ６）に５００時間浸漬し
て丁き開脚食状況を調べると言う方法を採用した。
このように実施されたすき開脚食試験結果を第１表に併
せて示す。
せて示す。
第１表に示される結果からも明らかなように、本発明合
金は廉価にもかかわらず、価格の高いＴｉ−０，２憾Ｐ
ｄ合金と同様Ｃ：摩れた耐すき間膜食性を備えているこ
とがわかる。
金は廉価にもかかわらず、価格の高いＴｉ−０，２憾Ｐ
ｄ合金と同様Ｃ：摩れた耐すき間膜食性を備えているこ
とがわかる。
また、これとは別に実施された加工性試験においても、
本発明合金は、Ｔｉ −Ｎｉ−Ｍｏ合金とは違って実用
上何ら格別な支障のない良好な加工性を示すことが確認
された。
本発明合金は、Ｔｉ −Ｎｉ−Ｍｏ合金とは違って実用
上何ら格別な支障のない良好な加工性を示すことが確認
された。
〈総括的な効果〉
以上に説明した如く、この発明（：よれば、優れた耐す
き間膜食性と加工性とを兼備したチタン合金をコスト安
く提供することができ、腐食性環境で使用される設備・
機器類の性能や信頼性をより一層高めることが可能とな
るなど、産業と極めて官用な効果がもたらされるのであ
る。
き間膜食性と加工性とを兼備したチタン合金をコスト安
く提供することができ、腐食性環境で使用される設備・
機器類の性能や信頼性をより一層高めることが可能とな
るなど、産業と極めて官用な効果がもたらされるのであ
る。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 重量割合にて、 白金属元素のうちの１種以上： 合計で０．０１〜０．１２％、 Ｍｏ、Ｗ及びＶのうちの１種以上： 合計で０．０５〜２．００％ を含むとともに、残部が実質的にＴｉより成ることを特
徴とする、耐すき間腐食性の優れたチタン合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24780885A JPS62107040A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 耐すき間腐食性の優れたチタン合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24780885A JPS62107040A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 耐すき間腐食性の優れたチタン合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62107040A true JPS62107040A (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=17168967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24780885A Pending JPS62107040A (ja) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | 耐すき間腐食性の優れたチタン合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62107040A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6421040A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-24 | Nippon Mining Co | Manufacture of titanium-base alloy material excellent in corrosion resistance and workability |
| US6334913B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-01-01 | Kobe Steel, Ltd. | Corrosion-resistant titanium alloy |
| WO2004109829A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-16 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-titanium-tungsten fuel cell catalyst |
| US7422994B2 (en) | 2005-01-05 | 2008-09-09 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-copper-tungsten fuel cell catalyst |
| US7700521B2 (en) | 2003-08-18 | 2010-04-20 | Symyx Solutions, Inc. | Platinum-copper fuel cell catalyst |
| JP2010270360A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Kobe Steel Ltd | チタン合金材および構造部材ならびに放射性廃棄物用容器 |
| US10227677B2 (en) | 2011-07-26 | 2019-03-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium alloy |
-
1985
- 1985-11-05 JP JP24780885A patent/JPS62107040A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6421040A (en) * | 1987-07-16 | 1989-01-24 | Nippon Mining Co | Manufacture of titanium-base alloy material excellent in corrosion resistance and workability |
| US6334913B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-01-01 | Kobe Steel, Ltd. | Corrosion-resistant titanium alloy |
| WO2004109829A1 (en) * | 2003-06-06 | 2004-12-16 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-titanium-tungsten fuel cell catalyst |
| US7608560B2 (en) | 2003-06-06 | 2009-10-27 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-titanium-tungsten fuel cell catalyst |
| US7700521B2 (en) | 2003-08-18 | 2010-04-20 | Symyx Solutions, Inc. | Platinum-copper fuel cell catalyst |
| US7422994B2 (en) | 2005-01-05 | 2008-09-09 | Symyx Technologies, Inc. | Platinum-copper-tungsten fuel cell catalyst |
| JP2010270360A (ja) * | 2009-05-20 | 2010-12-02 | Kobe Steel Ltd | チタン合金材および構造部材ならびに放射性廃棄物用容器 |
| US10227677B2 (en) | 2011-07-26 | 2019-03-12 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Titanium alloy |
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