JPS62222036A - 冷間加工性のすぐれた高強度チタン合金 - Google Patents
冷間加工性のすぐれた高強度チタン合金Info
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- JPS62222036A JPS62222036A JP6547686A JP6547686A JPS62222036A JP S62222036 A JPS62222036 A JP S62222036A JP 6547686 A JP6547686 A JP 6547686A JP 6547686 A JP6547686 A JP 6547686A JP S62222036 A JPS62222036 A JP S62222036A
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Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、冷間加工性のよいチタン合金に関する。特に
、本発明は錫（Ｓｎ）を添加したジルコニウム含有高強
度チタン合金に関する。
、本発明は錫（Ｓｎ）を添加したジルコニウム含有高強
度チタン合金に関する。
（従来の技術）
チタン合金はその比重、強度、耐食性等の多くの特性に
おいてすぐれているため、航空機用部品をはじめ多くの
分野に用いられている。最近、そのすぐれた特性を利用
して純チタン製眼鏡フレームとして用いられており、更
に、チタン合金製の眼鏡フレームが作られようとしてい
る。
おいてすぐれているため、航空機用部品をはじめ多くの
分野に用いられている。最近、そのすぐれた特性を利用
して純チタン製眼鏡フレームとして用いられており、更
に、チタン合金製の眼鏡フレームが作られようとしてい
る。
ところが、従来開発されているチタン合金は冷間加工性
が不十分であり、眼鏡フレーム製造に必要な冷間加工が
行えなかった。
が不十分であり、眼鏡フレーム製造に必要な冷間加工が
行えなかった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明の目的とするところは、眼鏡フレーム用チタン合
金として十分実用に耐えるように、７０％以上の冷間加
工ができ、冷間加工後の硬度がＨｖ３００以上であるチ
タン合金を提供することである。
金として十分実用に耐えるように、７０％以上の冷間加
工ができ、冷間加工後の硬度がＨｖ３００以上であるチ
タン合金を提供することである。
本発明者らは、先に、（Ｚｒ）＋２５Ｘ （酸素）≧
６、および３ ｘ（Ｚｒ）＋２２０ Ｘ （酸素）≦
６６の範囲内にあるジルコニウム及び酸素を含有する冷
間加工性のすぐれたチタン合金による眼鏡フレームを開
発した。 （特願昭６０−２２８４５８号）、シかしな
がら、このチタン合金でも、眼鏡フレーム用チタン合金
としては、冷間加工後の硬さが不十分であった。
６、および３ ｘ（Ｚｒ）＋２２０ Ｘ （酸素）≦
６６の範囲内にあるジルコニウム及び酸素を含有する冷
間加工性のすぐれたチタン合金による眼鏡フレームを開
発した。 （特願昭６０−２２８４５８号）、シかしな
がら、このチタン合金でも、眼鏡フレーム用チタン合金
としては、冷間加工後の硬さが不十分であった。
そこで、本発明者らは種々検討を重ねたところ、先に提
案したチタン合金にさらに錫を添加したところ、強度が
さらに改善されることを知り、本発明を完成した。
案したチタン合金にさらに錫を添加したところ、強度が
さらに改善されることを知り、本発明を完成した。
（問題点を解決するための手段）
ここに、本発明は、重量％で、（Ｚｒ）＋２５Ｘ （酸
素）≧６および３ Ｘ（Ｚｒ）＋２２０ Ｘ （酸素）
≦６０の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素を含有し
、更に、２．０〜３．０重量％の錫（Ｓｎ）を含有し、
残部がチタンと不可避含有の不純物よりなることを特徴
とする冷間加工性の改良された高強度チタン合金である
。
素）≧６および３ Ｘ（Ｚｒ）＋２２０ Ｘ （酸素）
≦６０の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素を含有し
、更に、２．０〜３．０重量％の錫（Ｓｎ）を含有し、
残部がチタンと不可避含有の不純物よりなることを特徴
とする冷間加工性の改良された高強度チタン合金である
。
本発明にあっては、更に、所望によりアルミニウム、鉄
、銅、クロムおよびニッケルの各元素を１種または２種
以上含有させ、その含有量の合計を０．５重量％以下と
してもよ（、および／または、さらにバナジウム、モリ
ブデンおよびニオブの各元素を１種または２種以上含有
させ、その含有量の合計が１重量％以下としてもよい。
、銅、クロムおよびニッケルの各元素を１種または２種
以上含有させ、その含有量の合計を０．５重量％以下と
してもよ（、および／または、さらにバナジウム、モリ
ブデンおよびニオブの各元素を１種または２種以上含有
させ、その含有量の合計が１重量％以下としてもよい。
すなわち、本発明によるチタン合金は、先に開発した眼
鏡フレーム用の合金を基本に、更に錫（Ｓｎ）を強化の
ために添加したものである。このような組成のチタン合
金により、次の２つの目標値が達成されたものである。
鏡フレーム用の合金を基本に、更に錫（Ｓｎ）を強化の
ために添加したものである。このような組成のチタン合
金により、次の２つの目標値が達成されたものである。
すなわち、第１に、眼鏡フレームの加工に必要な７０％
以上の冷間加工を行なえること、第２に、７０％以上の
冷間加工した結果得られる合金の硬度がＨｖ３００以上
であることである。したがって、本発明は、その好適態
様としては、重量％で、 （Ｚｒ） ＋２５ｘ （酸素）≧６．３ Ｘ（Ｚｒ）
＋２２０ Ｘ （酸素）≦６０の範囲内にあるジルコ
ニウムおよび酸素：Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、 更に所望により、アルミニウム、鉄、銅、クロム、およ
びニッケルの１種または２種以上を合計で０．５重量％
以下、および／または バナジウム、モリブデン、およびニオブの１種または２
種以上を合計で１重量％以下、ならびに残部チタンと不
可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とするチタン合金であ
って、７０％以上の冷間加工を行ったときの硬度がｌ（
ν３００以上のチタン合金である。
以上の冷間加工を行なえること、第２に、７０％以上の
冷間加工した結果得られる合金の硬度がＨｖ３００以上
であることである。したがって、本発明は、その好適態
様としては、重量％で、 （Ｚｒ） ＋２５ｘ （酸素）≧６．３ Ｘ（Ｚｒ）
＋２２０ Ｘ （酸素）≦６０の範囲内にあるジルコ
ニウムおよび酸素：Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、 更に所望により、アルミニウム、鉄、銅、クロム、およ
びニッケルの１種または２種以上を合計で０．５重量％
以下、および／または バナジウム、モリブデン、およびニオブの１種または２
種以上を合計で１重量％以下、ならびに残部チタンと不
可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とするチタン合金であ
って、７０％以上の冷間加工を行ったときの硬度がｌ（
ν３００以上のチタン合金である。
（作用）
本発明のチタン合金の組成範囲の限定理由は、次の通り
である。
である。
重量％で表わして、（Ｚｒ） ＋２５ （酸素）≧６、
かつ３ｘ （Ｚｒ） ＋２２０ Ｘ （酸素）≦６０の
範囲内の割合でジルコニウムおよび酸素を含有するチタ
ン合金においては、ジルコニウム、酸素は、ともにチタ
ン中に固溶して、合金の強度を高める作用を持つ。
かつ３ｘ （Ｚｒ） ＋２２０ Ｘ （酸素）≦６０の
範囲内の割合でジルコニウムおよび酸素を含有するチタ
ン合金においては、ジルコニウム、酸素は、ともにチタ
ン中に固溶して、合金の強度を高める作用を持つ。
しかし、上述の範囲より少なくてはその効果が発揮され
ず、一方その範囲を越えてその含有量が多くなると冷間
加工性を悪化させるものである。このような点から、そ
の含有量は、重量％で表わして、（Ｚｒ） ＋２５ （
酸素）≧６．３ｘ （Ｚｒ） ＋２２０ Ｘ （酸素）
≦６０の範囲内に限定されるのである。一般的にはその
範囲はＺｒ：５．０〜ＩＯ，０重量％、ｏ＊：０．０５
〜０．１２重量％である。
ず、一方その範囲を越えてその含有量が多くなると冷間
加工性を悪化させるものである。このような点から、そ
の含有量は、重量％で表わして、（Ｚｒ） ＋２５ （
酸素）≧６．３ｘ （Ｚｒ） ＋２２０ Ｘ （酸素）
≦６０の範囲内に限定されるのである。一般的にはその
範囲はＺｒ：５．０〜ＩＯ，０重量％、ｏ＊：０．０５
〜０．１２重量％である。
錫（Ｓｎ）は、チタンに固溶してチタン合金の強度を著
しく高める作用を有するが、固溶量が多過ぎると、同様
に冷間加工性を悪化させる。したがって、その含有量を
２．０〜３．０重量％に限定する。
しく高める作用を有するが、固溶量が多過ぎると、同様
に冷間加工性を悪化させる。したがって、その含有量を
２．０〜３．０重量％に限定する。
さらに、その他の任意添加成分である元素の組成範囲の
限定理由は次の通りである。
限定理由は次の通りである。
アルミニウム、鉄、銅、クロム、ニッケルの各金属もチ
タンに固溶して地を強化する作用を有するため、所望に
より、少なくとも１種添加されるが、それらの添加量は
多過ぎると冷間加工性が悪化するために、それらの含有
量の合計は０．５重量％以下に限定される。
タンに固溶して地を強化する作用を有するため、所望に
より、少なくとも１種添加されるが、それらの添加量は
多過ぎると冷間加工性が悪化するために、それらの含有
量の合計は０．５重量％以下に限定される。
バナジウム、モリブデン、ニオブの各元素は冷間加工性
を改善する効果を有するが、その含有量が多くなると加
工後の硬度が低減してくるために、冷間加工後の硬度が
前記の目標値に達しなくなる。
を改善する効果を有するが、その含有量が多くなると加
工後の硬度が低減してくるために、冷間加工後の硬度が
前記の目標値に達しなくなる。
そのために、それらの元素の含有量の合計は１．０重量
％以下に限定された。
％以下に限定された。
本発明のチタン合金は、特に眼鏡フレーム製造用に開発
されたものであるが、そのすぐれた冷間加工性および強
度から、その他に、冷間鍛造部品等に幅広い用途が考え
られる。
されたものであるが、そのすぐれた冷間加工性および強
度から、その他に、冷間鍛造部品等に幅広い用途が考え
られる。
次に、実施例によって本発明を説明する。
実施例
第１表に示す組成を有する各々の合金の試験片を調製し
、冷間加工試験を行った。
、冷間加工試験を行った。
すなわち、第１表の組成を有する各合金の直径１００Ｉ
ｌｌＩのＶＡＲインゴットを熱間鍛造および熱間圧延に
より、直径１０ａ＋＊の棒として、７００℃で１時間焼
鈍した後、スウェージング加工により、減面率で７０％
となる冷間加工を行い、割れ発生の有無を検査し、同時
に冷間加工前後の硬さを測定した。
ｌｌＩのＶＡＲインゴットを熱間鍛造および熱間圧延に
より、直径１０ａ＋＊の棒として、７００℃で１時間焼
鈍した後、スウェージング加工により、減面率で７０％
となる冷間加工を行い、割れ発生の有無を検査し、同時
に冷間加工前後の硬さを測定した。
冷間加工により割れが発生しなかったものを「良」、割
れが発生したものを不可とした。
れが発生したものを不可とした。
その結果を第２表にまとめて示す。
第 １ 表
ａ裏１表つづき）
第２表
（次頁につづく）
（第２表つづき）
（次頁につづく）
（第２表つづき）
以上の阻１〜魚１７に示した本発明のヂタン合金の冷間
加工試験の結果は、冷間加工性、硬度のいずれの点にお
いても目標値に達成していることが分かる。
加工試験の結果は、冷間加工性、硬度のいずれの点にお
いても目標値に達成していることが分かる。
上記の比較合金の隘１８〜Ｎ１３６に示した試験結果に
おいて、番号１８．２１．３０．３１．３２．３３．３
４．３６の合金は、冷間加工後の硬さが目標値に達せず
、そしてその他の合金は、減面率７０％の冷間加工にお
いて割れが観察された。
おいて、番号１８．２１．３０．３１．３２．３３．３
４．３６の合金は、冷間加工後の硬さが目標値に達せず
、そしてその他の合金は、減面率７０％の冷間加工にお
いて割れが観察された。
（発明の効果）
本発明のチタン合金は、錫添加により、従来開発した（
Ｚｒ） ＋２５ （酸素）≧６．３ｘ （Ｚｒ） ＋２
２０ ｘ（酸素）≦６６の範囲内の組成のチタン合金よ
りも冷間加工性、および冷間加工後に得られた硬さがさ
らに改良されたチタン合金が得られたこと、第２にコス
ト面で有利な眼鏡フレーム製造用チタン合金が得られた
こと、第３に眼鏡フレーム製造用に冷間加工性がすぐれ
ているために、眼鏡フレーム製造工程で品質安定し、品
質保証が容易なチタン合金が得られたことなどの技術的
な効果が発現された。
Ｚｒ） ＋２５ （酸素）≧６．３ｘ （Ｚｒ） ＋２
２０ ｘ（酸素）≦６６の範囲内の組成のチタン合金よ
りも冷間加工性、および冷間加工後に得られた硬さがさ
らに改良されたチタン合金が得られたこと、第２にコス
ト面で有利な眼鏡フレーム製造用チタン合金が得られた
こと、第３に眼鏡フレーム製造用に冷間加工性がすぐれ
ているために、眼鏡フレーム製造工程で品質安定し、品
質保証が容易なチタン合金が得られたことなどの技術的
な効果が発現された。
Claims (4)
- （１）重量％で、 （Ｚｒ）＋２５×（酸素）≧６、 ３×（Ｚｒ）＋２２０×（酸素）≦６０ の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素、 Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、ならびに 残部チタンと不可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とする冷間加工性のす
ぐれた高強度チタン合金。 - （２）重量％で、 （Ｚｒ）＋２５×（酸素）≧６、 ３×（Ｚｒ）＋２２０×（酸素）≦６０ の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素、 Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、 更に、アルミニウム、鉄、銅、クロム、およびニッケル
の１種または２種以上を合計で０．５重量％以下、なら
びに 残部チタンと不可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とする冷間加工性のす
ぐれた高強度チタン合金。 - （３）重量％で、 （Ｚｒ）＋２５×（酸素）≧６、 ３×（Ｚｒ）＋２２０×（酸素）≦６０ の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素、 Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、 更に、バナジウム、モリブデン、およびニオブの１種ま
たは２種以上を合計で１重量％以下、ならびに 残部チタンと不可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とする冷間加工性のす
ぐれた高強度チタン合金。 - （４）重量％で、 （Ｚｒ）＋２５×（酸素）≧６、 ３×（Ｚｒ）＋２２０×（酸素）≦６０ の範囲内にあるジルコニウムおよび酸素、 Ｓｎ：２．０〜３．０重量％、 更に、アルミニウム、鉄、銅、クロム、およびニッケル
の１種または２種以上を合計で０．５重量％以下、 バナジウム、モリブデン、およびニオブの１種または２
種以上を合計で１重量％以下、ならびに残部チタンと不
可避不純物 よりなる組成を有することを特徴とする冷間加工性のす
ぐれた高強度チタン合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6547686A JPS62222036A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 冷間加工性のすぐれた高強度チタン合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6547686A JPS62222036A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 冷間加工性のすぐれた高強度チタン合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62222036A true JPS62222036A (ja) | 1987-09-30 |
Family
ID=13288192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6547686A Pending JPS62222036A (ja) | 1986-03-24 | 1986-03-24 | 冷間加工性のすぐれた高強度チタン合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62222036A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109971997A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-05 | 东南大学 | 一种高强度高弹性钛合金及制备方法 |
-
1986
- 1986-03-24 JP JP6547686A patent/JPS62222036A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109971997A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-07-05 | 东南大学 | 一种高强度高弹性钛合金及制备方法 |
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