JPS62177161A - 恒温加工用α＋β型チタン合金の熱処理方法 - Google Patents
恒温加工用α＋β型チタン合金の熱処理方法Info
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- JPS62177161A JPS62177161A JP1818686A JP1818686A JPS62177161A JP S62177161 A JPS62177161 A JP S62177161A JP 1818686 A JP1818686 A JP 1818686A JP 1818686 A JP1818686 A JP 1818686A JP S62177161 A JPS62177161 A JP S62177161A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
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】
（目 的）
一般にチタン合金は比強度が高く、しかも耐食性に優れ
ているため宇宙航空機分野を始めとして。
ているため宇宙航空機分野を始めとして。
陸上分野でも各種化学プラントや原子力発電等の設備に
おいて使用量が次第に増加している。
おいて使用量が次第に増加している。
しかしながら、チタン合金は上記のような優れた特性を
もちながら、難加工材の１つと言われる程に加工性が悪
く、特に熱間加工の可能な温度域が著しく制限されてい
る。このようなことがら近年チタン合金の加工を容易に
する恒温加工が研究され始めている。（例えば、Ｔｉｔ
ａｎｉｕｍ ａｎｄ Ｔｉｔａ−ｎｉｕｍ Ａ１１ａｙ
ｓ ５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｃａｌ Ａｓ−ｐｅｃｔｓ Ｖｏｌ、 Ｉ Ｐ３２
７１’９８２） 、また恒温加工時の延性を向上させる
手段として予め素材を微細等軸１品にし、これによって
超塑性現象を利用しようとする研究も行われている（例
えば、Ｔｉｔａｎｉｕｍ ’ ８０Ｓｃｉｅｎｃｅ ａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、 ２ Ｐ２Ｓ５
１９８（））。しかしながら、このような超塑性等を利
用する恒温加工の研究開発は必ずしも十分とは言えず、
多くの問題を残しているのが現状である。
もちながら、難加工材の１つと言われる程に加工性が悪
く、特に熱間加工の可能な温度域が著しく制限されてい
る。このようなことがら近年チタン合金の加工を容易に
する恒温加工が研究され始めている。（例えば、Ｔｉｔ
ａｎｉｕｍ ａｎｄ Ｔｉｔａ−ｎｉｕｍ Ａ１１ａｙ
ｓ ５ｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｉｃａｌ Ａｓ−ｐｅｃｔｓ Ｖｏｌ、 Ｉ Ｐ３２
７１’９８２） 、また恒温加工時の延性を向上させる
手段として予め素材を微細等軸１品にし、これによって
超塑性現象を利用しようとする研究も行われている（例
えば、Ｔｉｔａｎｉｕｍ ’ ８０Ｓｃｉｅｎｃｅ ａ
ｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｖｏｌ、 ２ Ｐ２Ｓ５
１９８（））。しかしながら、このような超塑性等を利
用する恒温加工の研究開発は必ずしも十分とは言えず、
多くの問題を残しているのが現状である。
（講 成）
これらの点に鑑み本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、
β変態点〜β変態点−１５０℃の温度域で恒温加工を行
うα＋β型チタン合金の恒温加工用素材を予めβ変態点
以下恒温加工温度＋２０℃以上の温度に加熱保持後急冷
することを特徴とする恒湿加工用α＋β型チタン合金の
熱処理方法によりα＋β型チタン合金の恒温加工時の延
性を大きく改良することに成功した。恒温加工時の延性
は、通常その温度における引張試験の伸びの値によって
評価されるが１本発明ではこの引張りによる伸びの特性
が著しく向上する。
β変態点〜β変態点−１５０℃の温度域で恒温加工を行
うα＋β型チタン合金の恒温加工用素材を予めβ変態点
以下恒温加工温度＋２０℃以上の温度に加熱保持後急冷
することを特徴とする恒湿加工用α＋β型チタン合金の
熱処理方法によりα＋β型チタン合金の恒温加工時の延
性を大きく改良することに成功した。恒温加工時の延性
は、通常その温度における引張試験の伸びの値によって
評価されるが１本発明ではこの引張りによる伸びの特性
が著しく向上する。
（発明の詳細な説明）
本発明はβ変態点〜β変態点−１５０℃の温度域で恒温
加工を行う恒温加工用素材を予めβ変態点以下でかつ恒
温加工温度＋２０℃以上の温度に加熱保持後急冷するも
のであるが、これにより素材の組成は初品α相と冷却中
に生じるα＋βの層状組織（冷却速度が十分に速い場合
はさらにマルテンサイト）となる。この素材をさらに恒
温加工のために、前記恒温加工温度に加熱するとβ相の
割合が増加してくるが、依然として前記恒温加工温度＋
２０℃以上に加熱急冷する熱処理によって現われた初晶
α相とα＋βの層状組織が残存する。
加工を行う恒温加工用素材を予めβ変態点以下でかつ恒
温加工温度＋２０℃以上の温度に加熱保持後急冷するも
のであるが、これにより素材の組成は初品α相と冷却中
に生じるα＋βの層状組織（冷却速度が十分に速い場合
はさらにマルテンサイト）となる。この素材をさらに恒
温加工のために、前記恒温加工温度に加熱するとβ相の
割合が増加してくるが、依然として前記恒温加工温度＋
２０℃以上に加熱急冷する熱処理によって現われた初晶
α相とα＋βの層状組織が残存する。
このように初晶α相とα＋βの層状組織が残存した状態
で恒温加工を行うと延性が著しく改良されるのが分かっ
た。なお、前記熱処理でマルテンサイトが生じても同様
の結果が得られる。
で恒温加工を行うと延性が著しく改良されるのが分かっ
た。なお、前記熱処理でマルテンサイトが生じても同様
の結果が得られる。
本発明で前記熱処理を恒温加工温度＋２０℃以上とした
のは、これ未満の温度であると恒温加工のために加熱し
た時、α＋βの層状組織がほとんど消えてしまい、延性
の改良が殆んど見られなくなるためである。また、この
熱処理の温度が低すぎるとβ相が安定化し冷却によって
生じるはずのα＋βの層状組織やマルテンサイトの生成
が抑制されるようになるので、好ましくは恒温加工温度
をβ変態点〜β変態点−１００℃とし、また恒温加工温
度が本発明の範囲内で比較的低温で行う場合には、前記
熱処理温度を恒温加工温度＋５０℃以上で行うのが望ま
しい。例えば１代表的なα＋β型チタン合金であるＴｉ
−６ＡＩ−４Ｖ合金では前記熱処理を９００℃以上とす
ることが推奨される。
のは、これ未満の温度であると恒温加工のために加熱し
た時、α＋βの層状組織がほとんど消えてしまい、延性
の改良が殆んど見られなくなるためである。また、この
熱処理の温度が低すぎるとβ相が安定化し冷却によって
生じるはずのα＋βの層状組織やマルテンサイトの生成
が抑制されるようになるので、好ましくは恒温加工温度
をβ変態点〜β変態点−１００℃とし、また恒温加工温
度が本発明の範囲内で比較的低温で行う場合には、前記
熱処理温度を恒温加工温度＋５０℃以上で行うのが望ま
しい。例えば１代表的なα＋β型チタン合金であるＴｉ
−６ＡＩ−４Ｖ合金では前記熱処理を９００℃以上とす
ることが推奨される。
また、熱処理温度の上限はβ変態点以下とする必要があ
るが、β変態点を超えると初晶α相が消えてしまい、本
発明の加工性を増加させる効果が失われるからである。
るが、β変態点を超えると初晶α相が消えてしまい、本
発明の加工性を増加させる効果が失われるからである。
この上限温度は適度な初品α相を残存させることができ
るβ変態点−２０℃以下で行うと顕著な効果がある。
るβ変態点−２０℃以下で行うと顕著な効果がある。
前記本発明の熱処理において加熱保持後急冷するが、冷
却速度が遅すぎると冷却中に生じるα＋βの層状組織の
α品が粗大化し５本発明の効果が失われるので、好まし
くは１０℃／ ｍ ｉ ｎ以上の冷却速度で行うことが
推奨される。これには通常水冷が用いられる。また加熱
保持時間は恒温加工用素材の寸法等によって十分な熱処
理を受ける時間に適宜選択される。
却速度が遅すぎると冷却中に生じるα＋βの層状組織の
α品が粗大化し５本発明の効果が失われるので、好まし
くは１０℃／ ｍ ｉ ｎ以上の冷却速度で行うことが
推奨される。これには通常水冷が用いられる。また加熱
保持時間は恒温加工用素材の寸法等によって十分な熱処
理を受ける時間に適宜選択される。
本発明が適用されるα＋β型チタン合金の代表例として
はＴｉ−６％Ａ１−４％Ｖ、Ｔｉ−６％Ａ１−６％Ｖ−
２％Ｓｎがあげられる。以上のチタン合金の他、α＋β
型チタン合金であれば本発明の適用を妨げるものは全く
存在せず、前記代表例になんら制限されるものではない
。
はＴｉ−６％Ａ１−４％Ｖ、Ｔｉ−６％Ａ１−６％Ｖ−
２％Ｓｎがあげられる。以上のチタン合金の他、α＋β
型チタン合金であれば本発明の適用を妨げるものは全く
存在せず、前記代表例になんら制限されるものではない
。
次に実施例について説明する。
（実施例）
代表的なα＋β型チタン合金であるＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ
合金を用いた実施例を示す。
合金を用いた実施例を示す。
５１０φのインゴットをβ域でインゴットブレイクダウ
ンした後α＋β域で鍛造及び熱処理を行い６インチのビ
レットを製造した。このビレットは、均一な等軸α品組
織を有していた。この材料のβ変態点は、９９５℃であ
った。この６インチビレットに種々の熱処理を行った。
ンした後α＋β域で鍛造及び熱処理を行い６インチのビ
レットを製造した。このビレットは、均一な等軸α品組
織を有していた。この材料のβ変態点は、９９５℃であ
った。この６インチビレットに種々の熱処理を行った。
その後１０φＸＧＬ２０ｍｍサイズの引張試験片を切り
出した。
出した。
恒温加工の延性は、引張試験の伸びより評価した。
引張試験の温度は恒温加工温度９００℃を想定し、９０
０℃で行った。歪速度は、ｌＸｌ０−３ｓ ｅ ｃ −
１とし、試験はＡｒ雰囲気中で行った。
０℃で行った。歪速度は、ｌＸｌ０−３ｓ ｅ ｃ −
１とし、試験はＡｒ雰囲気中で行った。
その結果を第１表に示す。
Ｎα１〜３は本発明の熱処理を行ったものである。
Ｎα４〜７は比較例であり、Ｎα４は、恒温加工温度＋
２０℃以上という条件にはずれる。
２０℃以上という条件にはずれる。
Ｎα５は、β変態点を超す熱処理となっており。
本発明からはずれる。
また、Ｎα６は、急冷するという本発明の条件をみたし
ておらず、Ｎα７は、本発明の熱処理がなされていない
。
ておらず、Ｎα７は、本発明の熱処理がなされていない
。
Ｎα１〜３の本発明の熱処理を行ったものは、いじれも
３００％以上の伸びを示しており、Ｎα４〜７の本発明
の規制からはずれる条件に比べて大きく延性が改良され
たことがわかる。
３００％以上の伸びを示しており、Ｎα４〜７の本発明
の規制からはずれる条件に比べて大きく延性が改良され
たことがわかる。
第１表
Claims (1)
- β変態点〜β変態点−１５０℃の温度域で恒温加工を行
うα＋β型チタン合金の恒温加工用素材を、予めβ変態
点以下恒温加工温度＋２０℃以上の温度に加熱保持後急
冷することを特徴とする恒温加工用α＋β型チタン合金
の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1818686A JPS62177161A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 恒温加工用α＋β型チタン合金の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1818686A JPS62177161A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 恒温加工用α＋β型チタン合金の熱処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62177161A true JPS62177161A (ja) | 1987-08-04 |
| JPH0123548B2 JPH0123548B2 (ja) | 1989-05-02 |
Family
ID=11964580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1818686A Granted JPS62177161A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 恒温加工用α＋β型チタン合金の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62177161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299124A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Kobe Steel Ltd | 超音波探傷試験における欠陥検出能力に優れたチタン合金ビレット |
-
1986
- 1986-01-31 JP JP1818686A patent/JPS62177161A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009299124A (ja) * | 2008-06-12 | 2009-12-24 | Kobe Steel Ltd | 超音波探傷試験における欠陥検出能力に優れたチタン合金ビレット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0123548B2 (ja) | 1989-05-02 |
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