JPS63118035A - チタン系合金 - Google Patents
チタン系合金Info
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- JPS63118035A JPS63118035A JP62266697A JP26669787A JPS63118035A JP S63118035 A JPS63118035 A JP S63118035A JP 62266697 A JP62266697 A JP 62266697A JP 26669787 A JP26669787 A JP 26669787A JP S63118035 A JPS63118035 A JP S63118035A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C14/00—Alloys based on titanium
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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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】
ガスタービンエンジンの製造におけるような種々の工業
的施工において、チタン系合金はファンディスク及びプ
レイド（Ｆａｎ ｄｉｓｃｓ ａｎｄ ｂｌａｄｅｓ）
、コンプレッサーディスク及びプレイド、羽根、ケ−ス
、インペラー及ヒそれらエンジンのバーナー後部品にお
ける薄板金属構造物のようなガスタービンエンジンのた
めの部品の製造に使用されている。これらの施工の多く
で、チタン系合金のガスでいる。これらの部品は長時間
、応力の条件下にこれら高操作温度で変形（クリープ）
に抵抗する必要がある。したがって、これらの合金が高
温でクリープに高い抵抗を示し、高温での応力条件下長
時間この性質を保持することは重要である。
的施工において、チタン系合金はファンディスク及びプ
レイド（Ｆａｎ ｄｉｓｃｓ ａｎｄ ｂｌａｄｅｓ）
、コンプレッサーディスク及びプレイド、羽根、ケ−ス
、インペラー及ヒそれらエンジンのバーナー後部品にお
ける薄板金属構造物のようなガスタービンエンジンのた
めの部品の製造に使用されている。これらの施工の多く
で、チタン系合金のガスでいる。これらの部品は長時間
、応力の条件下にこれら高操作温度で変形（クリープ）
に抵抗する必要がある。したがって、これらの合金が高
温でクリープに高い抵抗を示し、高温での応力条件下長
時間この性質を保持することは重要である。
慣例的に、わずかに重量％でアルミニウム６％、錫２％
、ジルコニウム４％、モリブデン２％、シリコン０．１
％、鉄、０８％、酸素、１１％、残りがチタンであるチ
タン系合金（Ｔｉ ６２４２− Ｓｔ ）が、高温度
クリープ性が重要であるガスタービンエンジンのための
部品のように、これらの施工に使用されている。タービ
ンエンジン設計者がエンジン性能を改良したので、操作
温度は対応して増加している。しかがって、例えば５９
３．３℃（１１００Ｆ）までのより高操作温度で、及び
／或は、合金Ｔｉ−６２４２−Ｓｔのような一般的合金
で到達しているよりも高い応力レベルで、変形に抵抗す
るチタン系合金に対する必要性がある。しかしながら、
使用の間、合金が長時間高温で変形に抵抗を保持するこ
とは重要である。又十分な合金の室温延性がクリープに
さらされたあとも保持されることが重要であろう。これ
はクリープ後安定性と称されている。同様に、室温及び
高温での張力のような他の機械的性質が、意図された工
業的施工のため十分なレベルで達せられねばならない。
、ジルコニウム４％、モリブデン２％、シリコン０．１
％、鉄、０８％、酸素、１１％、残りがチタンであるチ
タン系合金（Ｔｉ ６２４２− Ｓｔ ）が、高温度
クリープ性が重要であるガスタービンエンジンのための
部品のように、これらの施工に使用されている。タービ
ンエンジン設計者がエンジン性能を改良したので、操作
温度は対応して増加している。しかがって、例えば５９
３．３℃（１１００Ｆ）までのより高操作温度で、及び
／或は、合金Ｔｉ−６２４２−Ｓｔのような一般的合金
で到達しているよりも高い応力レベルで、変形に抵抗す
るチタン系合金に対する必要性がある。しかしながら、
使用の間、合金が長時間高温で変形に抵抗を保持するこ
とは重要である。又十分な合金の室温延性がクリープに
さらされたあとも保持されることが重要であろう。これ
はクリープ後安定性と称されている。同様に、室温及び
高温での張力のような他の機械的性質が、意図された工
業的施工のため十分なレベルで達せられねばならない。
従って、クリープ抵抗、クリープ後安定性及び生成強さ
のすぐれた組合せを達成するチタン系合金を提供するこ
とが本発明の第一の目的である。
のすぐれた組合せを達成するチタン系合金を提供するこ
とが本発明の第一の目的である。
実用上熔融し、使用する部品に加工でき、比較的低価格
の合金成分を具体化している冶金組成物の性質の以降に
述べられた組合せをもっている合金を提供することは、
本発明の付加的な目的である。
の合金成分を具体化している冶金組成物の性質の以降に
述べられた組合せをもっている合金を提供することは、
本発明の付加的な目的である。
第１図は、本発明による合金と一般的合金とを比較した
ラーソンーミラ−（Ｌａｒｓｏｎ−Ｍｉｌｌｅｒ） 、
２％クリープ配置図である。
ラーソンーミラ−（Ｌａｒｓｏｎ−Ｍｉｌｌｅｒ） 、
２％クリープ配置図である。
第２図は、Ｔｉ −６Ａ １２−ｘＳｎ −４Ｚｒ −
，４Ｍｏ −，４５Ｓｉ −，０７０ｚ 、０２ Ｆ
ｅ系合金に対する定常状態クリープ割合における錫の効
果と、クリープ後延性を示しているグラフ図である。
，４Ｍｏ −，４５Ｓｉ −，０７０ｚ 、０２ Ｆ
ｅ系合金に対する定常状態クリープ割合における錫の効
果と、クリープ後延性を示しているグラフ図である。
第３図は、Ｔｉ ６Ａｊ！ ４Ｓｎ ４Ｚｒ −
ｘＭｏ −，２Ｓｉ −，１００ｚ −，０５Ｆｅプラ
ス他の少量添加物を含んでいる合金に対する０、５％ク
リープひずみへの、時間対モリブデン含量を示している
グラフ図である。
ｘＭｏ −，２Ｓｉ −，１００ｚ −，０５Ｆｅプラ
ス他の少量添加物を含んでいる合金に対する０、５％ク
リープひずみへの、時間対モリブデン含量を示している
グラフ図である。
第４図は、Ｔｉ ６Ａｊ！ ２Ｓｎ ４Ｚｒ−，
４Ｍｏ −ｘＳｉ −，１００ｚ−，０２Ｆｅ合金にお
ける定常状態クリープ耐性の効果とクリープ後延性を示
しているグラフ図である。
４Ｍｏ −ｘＳｉ −，１００ｚ−，０２Ｆｅ合金にお
ける定常状態クリープ耐性の効果とクリープ後延性を示
しているグラフ図である。
第５図は、Ｔｉ −６Ａｆｆ −２，５Ｓｎ −４Ｚｒ
−，４Ｍｏ −，４５Ｓｉ −，０７０ｚ −ｘＦｅ
合金に対する０、２％クリープひずみへの、鉄の効果と
クリープ後延性を示しているグラフ図である。
−，４Ｍｏ −，４５Ｓｉ −，０７０ｚ −ｘＦｅ
合金に対する０、２％クリープひずみへの、鉄の効果と
クリープ後延性を示しているグラフ図である。
−ａに、本発明は、良好な高温性により特徴づけられた
、特に５１０℃〜５９３．３℃（９５０”−１１００Ｆ
）の温度範囲で、クリープ耐性を有するチタン系合金で
ある。合金は、本質的に重量％で、アルミニウム５．５
〜６．５、錫２．００〜４．００、好ましくは、２．２
５〜３．２５、ジルコニウム３．５〜４．５、モリブデ
ン、３〜．５、シリコン、３５以上、５５まで、鉄、０
３以下、酸素、１４まで、好ましくは、０９まで、残り
チタン、及び合金の性質に実質上形容を及ぼさない偶発
の不純物及び合金成分よりなっている。
、特に５１０℃〜５９３．３℃（９５０”−１１００Ｆ
）の温度範囲で、クリープ耐性を有するチタン系合金で
ある。合金は、本質的に重量％で、アルミニウム５．５
〜６．５、錫２．００〜４．００、好ましくは、２．２
５〜３．２５、ジルコニウム３．５〜４．５、モリブデ
ン、３〜．５、シリコン、３５以上、５５まで、鉄、０
３以下、酸素、１４まで、好ましくは、０９まで、残り
チタン、及び合金の性質に実質上形容を及ぼさない偶発
の不純物及び合金成分よりなっている。
合金は、少くとも１２０ｋｓｉの平均室温生成強さを示
す。加えて合金のクリープ性は５１０℃（９５０゜Ｆ）
、６０ｋｓｉで、２％クリープ変形に最低７５０時間
の特徴がある。特にこの点において、第１図を構成して
いるラーソンーミラー配置図により明らかなように、本
発明の合金（線Ｃ−Ｄ）は、一般的合金Ｔｉ ６２
４２ Ｓｉ （線Ａ−Ｂ）より約４１．７℃（約７
５Ｆ）良好なりリープ性をもっている。本発明合金が一
般のＴｉ−６２４２−３ｉにまさる改良例を提供するの
で、第１図に示されたプロットは、５３７．８℃（１０
００Ｆ）、２５ｋｓｉ （そのような合金を利用して
いる成分に対する合理的操作パラメータ）の操作条件下
、２％クリープひずみ（合理的設計限界）への時間を推
定するため使用されえる。第１図におけるプロットは、
一般のＴｉ −６２４２−３ｉで作られた部分が、その
ような条件下約１ 、０００時間続くと期待されるであ
ろうことを示している。−力木発明合金で作られた部分
は、約２０，０００時間続くであろう。
す。加えて合金のクリープ性は５１０℃（９５０゜Ｆ）
、６０ｋｓｉで、２％クリープ変形に最低７５０時間
の特徴がある。特にこの点において、第１図を構成して
いるラーソンーミラー配置図により明らかなように、本
発明の合金（線Ｃ−Ｄ）は、一般的合金Ｔｉ ６２
４２ Ｓｉ （線Ａ−Ｂ）より約４１．７℃（約７
５Ｆ）良好なりリープ性をもっている。本発明合金が一
般のＴｉ−６２４２−３ｉにまさる改良例を提供するの
で、第１図に示されたプロットは、５３７．８℃（１０
００Ｆ）、２５ｋｓｉ （そのような合金を利用して
いる成分に対する合理的操作パラメータ）の操作条件下
、２％クリープひずみ（合理的設計限界）への時間を推
定するため使用されえる。第１図におけるプロットは、
一般のＴｉ −６２４２−３ｉで作られた部分が、その
ような条件下約１ 、０００時間続くと期待されるであ
ろうことを示している。−力木発明合金で作られた部分
は、約２０，０００時間続くであろう。
加えて、本発明合金は、５９３．３℃（１１００Ｆ）、
２４ｋｓｉで５００時間のあと、４％室温伸長の低限界
と同様５１０℃（９５０Ｆ）、６０ｋｓｉで５００時間
クリープにさらされたあと１０％室温伸長の低限界を示
している。
２４ｋｓｉで５００時間のあと、４％室温伸長の低限界
と同様５１０℃（９５０Ｆ）、６０ｋｓｉで５００時間
クリープにさらされたあと１０％室温伸長の低限界を示
している。
発明の合金は、クリープ耐性の目的のために、一般より
高いシリコン含量を示している。更に増加したシリコン
は、クリープ耐性を改良するため、−Ｆｌｕより少いモ
リブデン及び鉄含量との結合に使用されている。酸素は
、クリープ後安定性のため減ぜられている。熱が変態し
たベーターミクロ構造をえるため加えられるとき、発明
の合金は太きな施工を発見するけれど、アルファーベー
タミクロ構造は、幾分クリープ性を減じるが、より強い
力と改良した低サイクル疲れ抵抗を生じることはよく知
られている。したがって、本発明の合金は、ベーター及
びアルファーベーター加工ミクロ構造両者における有用
性を発見している。
高いシリコン含量を示している。更に増加したシリコン
は、クリープ耐性を改良するため、−Ｆｌｕより少いモ
リブデン及び鉄含量との結合に使用されている。酸素は
、クリープ後安定性のため減ぜられている。熱が変態し
たベーターミクロ構造をえるため加えられるとき、発明
の合金は太きな施工を発見するけれど、アルファーベー
タミクロ構造は、幾分クリープ性を減じるが、より強い
力と改良した低サイクル疲れ抵抗を生じることはよく知
られている。したがって、本発明の合金は、ベーター及
びアルファーベーター加工ミクロ構造両者における有用
性を発見している。
発明に導き、論証している実施例において、−般のＴｉ
６２４２−３℃合金が基剤として使用され、アル
ミニウム、錫、ジルコニウム、モリブデン、シリコン、
酸素及び鉄に関し変態がなされた。ベーター加エミクロ
構造は、最大のクリープ耐性を提供すると知られている
ので、全合金が一般の基剤合金材質を含め、この状態で
評価された。
６２４２−３℃合金が基剤として使用され、アル
ミニウム、錫、ジルコニウム、モリブデン、シリコン、
酸素及び鉄に関し変態がなされた。ベーター加エミクロ
構造は、最大のクリープ耐性を提供すると知られている
ので、全合金が一般の基剤合金材質を含め、この状態で
評価された。
試験に使用された材料は直径１．２７ｃｍ （＋Ａイン
チ）の棒状に熱圧延された２５０ｇのボタンヒート（ｂ
ｕｔｔｏｎ ｈｅａｔｓ）よりなった。棒はベーターに
焼鈍され、５９３．３℃（１１００Ｆ）／８時間安定化
令を与えられ、引続き一般の張力及びクリープ標本に機
械加工された。
チ）の棒状に熱圧延された２５０ｇのボタンヒート（ｂ
ｕｔｔｏｎ ｈｅａｔｓ）よりなった。棒はベーターに
焼鈍され、５９３．３℃（１１００Ｆ）／８時間安定化
令を与えられ、引続き一般の張力及びクリープ標本に機
械加工された。
日ａ５ｉ１鱈番９．；づ、■
表−■は、発明の組成限界内の３合金組成物を記述して
いる。３合金の組成は、アルミニウム含量が５．５％か
ら６．５％の範囲にあることを除いて同一である。表１
からアルミニウムを６％レベルから増加することは、僅
かにクリープ後延性（％ＲＡ’）を悪化することがわか
るであろう。低いアルミニウムレベルで、強さは僅かに
減ぜられている。強さは低アルミニウム含量で減じるが
、クリープ後延性が高アルミニウム含量で減ぜられるの
で、アルミニウムは発明により制御されねばならない。
いる。３合金の組成は、アルミニウム含量が５．５％か
ら６．５％の範囲にあることを除いて同一である。表１
からアルミニウムを６％レベルから増加することは、僅
かにクリープ後延性（％ＲＡ’）を悪化することがわか
るであろう。低いアルミニウムレベルで、強さは僅かに
減ぜられている。強さは低アルミニウム含量で減じるが
、クリープ後延性が高アルミニウム含量で減ぜられるの
で、アルミニウムは発明により制御されねばならない。
日長家ｉｔｍ１番・・；づ 、；ミ
表−■は、クリープ耐性及びクリープ後延性における、
錫及び酸素の効果を示している。例えば酸素は、０７％
に保持されているが、錫は２％から４％に増加されてい
る合金１と合金６を比較することにより、表−■にみら
れるであろうように、クリープ抵抗における重大な変化
は認められていないけれど、クリープ後延性における重
大な悪化が生じている。このデーターの部分は、Ｔｉ
−６Ａ ｊ！ −ｘＳｎ −４Ｚｒ −，４Ｍｏ −，
４５Ｓｉ −，０７０２−，０２Ｆｅ系合金における５
１０℃（９５０Ｆ）／６０ｋｓｉ クリープ性における
錫の効果に関し、第２図にプロットされている。定常状
態クリープ割合における錫の効果は、実線で、クリープ
後延性は点線で示されている。このプロットに示されて
いる傾向は、十分なりリープ後延性が保持されることで
あるなら、この系において錫は約３．２５％レベル以下
に保たれるべきであることを示唆している。
錫及び酸素の効果を示している。例えば酸素は、０７％
に保持されているが、錫は２％から４％に増加されてい
る合金１と合金６を比較することにより、表−■にみら
れるであろうように、クリープ抵抗における重大な変化
は認められていないけれど、クリープ後延性における重
大な悪化が生じている。このデーターの部分は、Ｔｉ
−６Ａ ｊ！ −ｘＳｎ −４Ｚｒ −，４Ｍｏ −，
４５Ｓｉ −，０７０２−，０２Ｆｅ系合金における５
１０℃（９５０Ｆ）／６０ｋｓｉ クリープ性における
錫の効果に関し、第２図にプロットされている。定常状
態クリープ割合における錫の効果は、実線で、クリープ
後延性は点線で示されている。このプロットに示されて
いる傾向は、十分なりリープ後延性が保持されることで
あるなら、この系において錫は約３．２５％レベル以下
に保たれるべきであることを示唆している。
又表−■は、酸素が、与えられた系において増加される
と、クリープ後延性が滅失されることを示している。増
加された酸素でのクリープ後延性における低下は、高錫
レベルでさらに宣言されている。
と、クリープ後延性が滅失されることを示している。増
加された酸素でのクリープ後延性における低下は、高錫
レベルでさらに宣言されている。
９６表１＝１．；づ 、■
表−■は、クリープ後延性及びクリープ耐性におけるジ
ルコニウムの効果を示している。表■からみられるであ
ろうように、特に２．５から４％の範囲内のジルコニウ
ムは、クリープ後延性に重大な効果をもたないが１．２
伸びへの時間により論証されたように、クリープ耐性に
重大な効果をもっている。このようにして、ジルコニウ
ムは４％レベルで保持さるべきである。
ルコニウムの効果を示している。表■からみられるであ
ろうように、特に２．５から４％の範囲内のジルコニウ
ムは、クリープ後延性に重大な効果をもたないが１．２
伸びへの時間により論証されたように、クリープ耐性に
重大な効果をもっている。このようにして、ジルコニウ
ムは４％レベルで保持さるべきである。
三Ｓ呂 表４＝・・；づ、；ミ
第３図は２４ｋｓｉ ５９３．３℃（１１００Ｆ）で１
．５％伸びへの時間におけるモリブデンの効果を示して
いる。これにかんし、第３図のプロットは１．５％クリ
ープひずみへの時間を最大にするため、モリブデンは約
。５％以下であるべきであることを示している。更にモ
リブデンに関し、表■は１．４％のモリブデン含量が、
クリープ耐性とクリープ後延性の最適組合せを与えるこ
とを示している。
．５％伸びへの時間におけるモリブデンの効果を示して
いる。これにかんし、第３図のプロットは１．５％クリ
ープひずみへの時間を最大にするため、モリブデンは約
。５％以下であるべきであることを示している。更にモ
リブデンに関し、表■は１．４％のモリブデン含量が、
クリープ耐性とクリープ後延性の最適組合せを与えるこ
とを示している。
これらの結果は、モリブデン含量が重要で、狭い限定内
に厳密に制御されるべきでることを示している。、３か
ら、５の範囲が製造見地から実際的な範囲である。
に厳密に制御されるべきでることを示している。、３か
ら、５の範囲が製造見地から実際的な範囲である。
：ｉ芭芭 表シー・−芸づ 、：ミ
表−■及び第４図は、クリープ耐性及びクリープ後延性
両者に関し、シリコンの効果を示してい−る。実線は定
常状態クリープ耐性を示し、点線はクリープ後延性を示
している。更に特定的に、約、４５％までシリコンを増
すことを、クリープ耐性を増すとデータは示している。
両者に関し、シリコンの効果を示してい−る。実線は定
常状態クリープ耐性を示し、点線はクリープ後延性を示
している。更に特定的に、約、４５％までシリコンを増
すことを、クリープ耐性を増すとデータは示している。
然しなから１．６％のシリコン含量で、クリープ後延性
のひどい劣化がクリープ耐性における明らかな増加なし
に生じる。それ故、クリープ後延性を保持するため、シ
リコンは約、５５％の上限であるべきであるが、クリー
プ耐性を保持するため、４５％以下に有意におちるべき
でない。かくして、製造熔融許容度内であるため１．３
５以上、５５の範囲が確立されている。
のひどい劣化がクリープ耐性における明らかな増加なし
に生じる。それ故、クリープ後延性を保持するため、シ
リコンは約、５５％の上限であるべきであるが、クリー
プ耐性を保持するため、４５％以下に有意におちるべき
でない。かくして、製造熔融許容度内であるため１．３
５以上、５５の範囲が確立されている。
ミ芭芭 あシ：ｅ、５−． 、ミ
表−■及び第５図におけるデーターは、クリープ耐性に
関し、鉄の重要な効果を論証している。
関し、鉄の重要な効果を論証している。
０．２％クリープひずみへの時間は実線により、クリー
プ後延性は点線により示されている。特に、鉄含量を抑
制することにより、特に鉄を、０３％以下に抑制するこ
とにより、テストされた合金のクリープ後延性において
、クリープ耐性が悪効果なしに改良されることをデータ
ーは示している。
プ後延性は点線により示されている。特に、鉄含量を抑
制することにより、特に鉄を、０３％以下に抑制するこ
とにより、テストされた合金のクリープ後延性において
、クリープ耐性が悪効果なしに改良されることをデータ
ーは示している。
上に存在し、論じられたので、データーからみられるで
あろうように、発明はＴｉ −６２４２−３ｉのような
一般的合金より約４１．７℃（７５Ｆ）高い温度で使用
されえる改良された高温チタン系合金を提供している。
あろうように、発明はＴｉ −６２４２−３ｉのような
一般的合金より約４１．７℃（７５Ｆ）高い温度で使用
されえる改良された高温チタン系合金を提供している。
そしてこれらの増加された温度で、強さ、クリープ耐性
及びクリープ後安定性のすぐれた組合を示すであろう。
及びクリープ後安定性のすぐれた組合を示すであろう。
これらの性質は、合金化学組成の決定的な制御により達
成されている。特に、鉄は通常より相当に低く制御され
ねばならない。そしてモリブデン、シリコン、及び酸素
は狭い範囲内に制御されねばならない。これらの範囲は
、一般合金のための代表的範囲の外側にある。
成されている。特に、鉄は通常より相当に低く制御され
ねばならない。そしてモリブデン、シリコン、及び酸素
は狭い範囲内に制御されねばならない。これらの範囲は
、一般合金のための代表的範囲の外側にある。
第１図は、本願発明による合金と一般合金とを比較して
いるラーソンーミラー、２％クリープ図である。 第２図は、Ｔｉ −６Ａ ｌ −ｘＳｎ −４Ｚｒ −
，４Ｍｏ 、４５ Ｓｉ 、０７０ｔ 、０２
Ｆｅ系合金に対する定常状態クリープ割合及びクリープ
後延性における錫の効果を示すグラフ図である。 第３図は、Ｔｉ ６Ａｊ！ ４Ｓｎ ４Ｚｒ −
ｘＭｏ −，２Ｓｉ −，１００ｚ 、０５ Ｆｃと
他の少量の添加物を含んでいる合金に対する０、５％ク
リープひずみへの時間対モリブデン含量を示しているグ
ラフ図である。 第４図は、Ｔｉ −６Ａ １−２ Ｓｎ −４Ｚｒ −
，４Ｍｏ −ｘＳｉ −，１００ｚ 、０２ Ｆｅ合
金における定常状態クレープ耐性及びクレープ後延性に
おけるシリコンの効果を示しているグラフ図である。 第５図は、Ｔｉ −６ＡＩ！−２，５５ｎ−４Ｚｒ−，
４Ｍｏ −，４５Ｓｔ −，０７０ｚ−ｘＦｅ合金に対
する０、２％クリープひずみへの時間、及びクリープ後
延性における鉄の効果を示しているグラフ図である。 線Ａ−Ｂ ニ一般合金Ｔｉ −６２４２−３ｉ Ｈ線
Ｃ−Ｄ ：本発明合金。
いるラーソンーミラー、２％クリープ図である。 第２図は、Ｔｉ −６Ａ ｌ −ｘＳｎ −４Ｚｒ −
，４Ｍｏ 、４５ Ｓｉ 、０７０ｔ 、０２
Ｆｅ系合金に対する定常状態クリープ割合及びクリープ
後延性における錫の効果を示すグラフ図である。 第３図は、Ｔｉ ６Ａｊ！ ４Ｓｎ ４Ｚｒ −
ｘＭｏ −，２Ｓｉ −，１００ｚ 、０５ Ｆｃと
他の少量の添加物を含んでいる合金に対する０、５％ク
リープひずみへの時間対モリブデン含量を示しているグ
ラフ図である。 第４図は、Ｔｉ −６Ａ １−２ Ｓｎ −４Ｚｒ −
，４Ｍｏ −ｘＳｉ −，１００ｚ 、０２ Ｆｅ合
金における定常状態クレープ耐性及びクレープ後延性に
おけるシリコンの効果を示しているグラフ図である。 第５図は、Ｔｉ −６ＡＩ！−２，５５ｎ−４Ｚｒ−，
４Ｍｏ −，４５Ｓｔ −，０７０ｚ−ｘＦｅ合金に対
する０、２％クリープひずみへの時間、及びクリープ後
延性における鉄の効果を示しているグラフ図である。 線Ａ−Ｂ ニ一般合金Ｔｉ −６２４２−３ｉ Ｈ線
Ｃ−Ｄ ：本発明合金。
Claims (6)
- （１）良好な高温性、特に５１０℃（９５０゜Ｆ）から
５９３．３℃（１１００°Ｆ）の温度範囲で耐クリープ
性により特徴づけられるチタン系合金において、該合金
は本質的に重量％で、アルミニウム５．５から６．５、
錫２．００から４．００、ジルコニウム３．５から４．
５、モリブデン．３から．５、シリコン、３５以上から
．５５、鉄．０３以下、酸素．１４まで、及び残りチタ
ンと付随的不純物よりなることを特徴とするチタン系合
金。 - （２）錫が２．２５から３．２５の範囲内にある特許請
求の範囲第１項記載の合金。 - （３）酸素が．０９までである特許請求の範囲第１項或
は第２項記載の合金。 - （４）良好な高温性、特に５１０℃（９５０゜Ｆ）から
５９３．３℃（１１００゜Ｆ）の温度範囲で耐クリープ
性により特徴づけられるチタン系合金において、該合金
は本質的に重量％で、アルミニウム５．５から６．５、
錫２．００から４．００、ジルコニウム３．５から４．
５、モリブデン．３から．５、シリコン．３５以上から
．５５、鉄．０３以下、酸素．１４まで、及び残りチタ
ンと付随的不純物よりなり、少くとも１２０ｋｓｉの平
均室温生成強さ、５１０℃（９５０゜Ｆ）、６０ｋｓｉ
で．２％クリープへ最少７５０時間及び５１０℃（９５
０゜Ｆ）、６０ｋｓｉで５００時間のあと１０％室温伸
びの低限度と５９３．３℃（１１００゜Ｆ）、２４ｋｓ
ｉで５００時間のあと４％室温伸びを示すことを特徴と
するチタン系合金。 - （５）錫が２．２５から３．２５の範囲内にある特許請
求の範囲第４項記載の合金。 - （６）酸素が．０９までである特許請求の範囲第４項又
は第５項記載の合金。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/925,174 US4738822A (en) | 1986-10-31 | 1986-10-31 | Titanium alloy for elevated temperature applications |
| US925174 | 1986-10-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63118035A true JPS63118035A (ja) | 1988-05-23 |
| JPH0768598B2 JPH0768598B2 (ja) | 1995-07-26 |
Family
ID=25451328
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62266697A Expired - Lifetime JPH0768598B2 (ja) | 1986-10-31 | 1987-10-23 | チタン系合金 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4738822A (ja) |
| EP (1) | EP0269196B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0768598B2 (ja) |
| AT (1) | ATE51419T1 (ja) |
| CA (1) | CA1297706C (ja) |
| DE (1) | DE3762051D1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009041065A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Nippon Steel Corp | 高温疲労強度および耐クリープ性に優れた耐熱部材用チタン合金 |
| WO2011105620A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 新日本製鐵株式会社 | 耐熱性に優れたチタン合金製自動車用エンジンバルブ |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5316723A (en) * | 1992-07-23 | 1994-05-31 | Reading Alloys, Inc. | Master alloys for beta 21S titanium-based alloys |
| US5364587A (en) * | 1992-07-23 | 1994-11-15 | Reading Alloys, Inc. | Nickel alloy for hydrogen battery electrodes |
| JP3959766B2 (ja) * | 1996-12-27 | 2007-08-15 | 大同特殊鋼株式会社 | 耐熱性にすぐれたＴｉ合金の処理方法 |
| US20040094241A1 (en) * | 2002-06-21 | 2004-05-20 | Yoji Kosaka | Titanium alloy and automotive exhaust systems thereof |
| US7008489B2 (en) * | 2003-05-22 | 2006-03-07 | Ti-Pro Llc | High strength titanium alloy |
| US7303638B2 (en) * | 2004-05-18 | 2007-12-04 | United Technologies Corporation | Ti 6-2-4-2 sheet with enhanced cold-formability |
| FR2935624B1 (fr) * | 2008-09-05 | 2011-06-10 | Snecma | Procede de fabrication d'une piece thermomecanique de revolution circulaire comportant un substrat porteur a base de titane revetu d'acier ou superalliage, carter de compresseur de turbomachine resistant au feu de titane |
| US9057121B2 (en) * | 2008-11-06 | 2015-06-16 | Titanium Metals Corporation | Methods for the manufacture of a titanium alloy for use in combustion engine exhaust systems |
| CA2797391C (en) | 2010-04-30 | 2018-08-07 | Questek Innovations Llc | Titanium alloys |
| US11780003B2 (en) | 2010-04-30 | 2023-10-10 | Questek Innovations Llc | Titanium alloys |
| US9957836B2 (en) | 2012-07-19 | 2018-05-01 | Rti International Metals, Inc. | Titanium alloy having good oxidation resistance and high strength at elevated temperatures |
| US10041150B2 (en) | 2015-05-04 | 2018-08-07 | Titanium Metals Corporation | Beta titanium alloy sheet for elevated temperature applications |
| WO2019209368A2 (en) | 2017-10-23 | 2019-10-31 | Arconic Inc. | Titanium alloy products and methods of making the same |
| US10913991B2 (en) | 2018-04-04 | 2021-02-09 | Ati Properties Llc | High temperature titanium alloys |
| US11001909B2 (en) | 2018-05-07 | 2021-05-11 | Ati Properties Llc | High strength titanium alloys |
| CN109055816B (zh) * | 2018-08-22 | 2019-08-23 | 广东省材料与加工研究所 | 一种发动机粉末冶金气门及其制备方法 |
| US11268179B2 (en) | 2018-08-28 | 2022-03-08 | Ati Properties Llc | Creep resistant titanium alloys |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852548A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 赤外線アンモニアガス分析計 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1156397A (en) * | 1963-10-17 | 1969-06-25 | Contimet Gmbh | Improved Titanium Base Alloy |
| US3619184A (en) * | 1968-03-14 | 1971-11-09 | Reactive Metals Inc | Balanced titanium alloy |
| FR2138197B1 (ja) * | 1971-05-19 | 1973-05-11 | Ugine Kuhlmann | |
| GB1492262A (en) * | 1975-05-07 | 1977-11-16 | Imp Metal Ind Kynoch Ltd | Titanium base alloy |
| EP0107419B1 (en) * | 1982-10-15 | 1990-01-03 | Imi Titanium Limited | Titanium alloy |
-
1986
- 1986-10-31 US US06/925,174 patent/US4738822A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-06-04 CA CA000538831A patent/CA1297706C/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-12 AT AT87305197T patent/ATE51419T1/de not_active IP Right Cessation
- 1987-06-12 EP EP87305197A patent/EP0269196B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-06-12 DE DE8787305197T patent/DE3762051D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1987-10-23 JP JP62266697A patent/JPH0768598B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852548A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-28 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 赤外線アンモニアガス分析計 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009041065A (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-26 | Nippon Steel Corp | 高温疲労強度および耐クリープ性に優れた耐熱部材用チタン合金 |
| WO2011105620A1 (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-01 | 新日本製鐵株式会社 | 耐熱性に優れたチタン合金製自動車用エンジンバルブ |
| JP2011179375A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Nippon Steel Corp | 耐熱性に優れたチタン合金製自動車用エンジンバルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0269196A1 (en) | 1988-06-01 |
| EP0269196B1 (en) | 1990-03-28 |
| DE3762051D1 (de) | 1990-05-03 |
| ATE51419T1 (de) | 1990-04-15 |
| JPH0768598B2 (ja) | 1995-07-26 |
| CA1297706C (en) | 1992-03-24 |
| US4738822A (en) | 1988-04-19 |
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