JP2593158B2 - 耐食性及び加工性に優れたチタン基合金材の製造方法 - Google Patents
耐食性及び加工性に優れたチタン基合金材の製造方法Info
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- JP2593158B2 JP2593158B2 JP62175863A JP17586387A JP2593158B2 JP 2593158 B2 JP2593158 B2 JP 2593158B2 JP 62175863 A JP62175863 A JP 62175863A JP 17586387 A JP17586387 A JP 17586387A JP 2593158 B2 JP2593158 B2 JP 2593158B2
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- Japan
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- corrosion resistance
- titanium
- based alloy
- heat treatment
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- Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は腐食性の強い環境下で使用される加工性に優
れた耐食性チタン基合金材の製造方法に関する。
れた耐食性チタン基合金材の製造方法に関する。
［従来の技術］ チタンは耐食性に優れているので、従来の耐食性金属
に替って広く工業用材料として使われるようになってき
ている。特に硝酸、クロム酸、塩素酸、二酸化塩素、又
は塩素酸塩等のような酸化性腐食環境並びに海水その他
塩化物を含む腐食環境において優れている。しかしなが
ら、塩酸、硫酸などのような非酸化性酸においては、上
記のような環境下で使用するほど威力を発揮しない。そ
のためこの点を改良する合金として、Ti−Ni合金が開発
された。
に替って広く工業用材料として使われるようになってき
ている。特に硝酸、クロム酸、塩素酸、二酸化塩素、又
は塩素酸塩等のような酸化性腐食環境並びに海水その他
塩化物を含む腐食環境において優れている。しかしなが
ら、塩酸、硫酸などのような非酸化性酸においては、上
記のような環境下で使用するほど威力を発揮しない。そ
のためこの点を改良する合金として、Ti−Ni合金が開発
された。
［発明が解決しようとする問題点］ 上記Ti−Ni合金は、ニッケルを添加するので、加工性
が著しく悪くなる欠点を有している。そしてこの合金は
ニッケルの添加量を少なくすることにより、加工性の低
下を少なくすることができるが、耐食性の向上がのぞめ
なくなり、加工性を低下させずに耐食性を向上させるこ
とは事実上不可能であった。
が著しく悪くなる欠点を有している。そしてこの合金は
ニッケルの添加量を少なくすることにより、加工性の低
下を少なくすることができるが、耐食性の向上がのぞめ
なくなり、加工性を低下させずに耐食性を向上させるこ
とは事実上不可能であった。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は上記問題点を解決する方法を検討したとこ
ろ、含有金属元素の量及び熱処理温度が大きな影響をも
つことがわかり、本発明をなすに至った。
ろ、含有金属元素の量及び熱処理温度が大きな影響をも
つことがわかり、本発明をなすに至った。
すなわち、本発明はルテニウム、パラジウムのうち１
種以上合計で0.005wt％〜2.0wt％、1.7wt％以下のコバ
ルトと1.0wt％以下のバナジウムのうち１種以上合計で
0.05wt％〜2.0wt％を含み、さらに酸素含有量0.15wt％
以下及び鉄含有量0.15wt％以下に規制し、残部が実質的
にチタンよりなるチタン基合金を600℃〜690℃の温度で
熱処理することを特徴とする耐食性及び加工性に優れた
チタン基合金材の製造方法である。
種以上合計で0.005wt％〜2.0wt％、1.7wt％以下のコバ
ルトと1.0wt％以下のバナジウムのうち１種以上合計で
0.05wt％〜2.0wt％を含み、さらに酸素含有量0.15wt％
以下及び鉄含有量0.15wt％以下に規制し、残部が実質的
にチタンよりなるチタン基合金を600℃〜690℃の温度で
熱処理することを特徴とする耐食性及び加工性に優れた
チタン基合金材の製造方法である。
本発明においてルテニウム、パラジウムを添加するの
はこれらの添加元素により著しく耐食性を向上させるこ
とができるためであるが、これらの金属はチタンに比べ
て非常に高価であるため、あまり多くを添加することは
経済的でない。したがってその上限を合計で2.0wt％と
した。下限を0.005wt％としたのは、これより少ない含
有量では耐食性向上の効果がみられないためである。
はこれらの添加元素により著しく耐食性を向上させるこ
とができるためであるが、これらの金属はチタンに比べ
て非常に高価であるため、あまり多くを添加することは
経済的でない。したがってその上限を合計で2.0wt％と
した。下限を0.005wt％としたのは、これより少ない含
有量では耐食性向上の効果がみられないためである。
又、コバルト、バナジウムは前記ルテニウム、パラジ
ウムとの相乗効果により、さらに耐食性を向上させるた
めであるが、上限をそれぞれ規制したのはそれより多く
含有すると延性の低下が起こり始め、加工性が悪くなる
ためであり、下限を全体で0.05wt％としたのは、それよ
り少い量では耐食性の向上に役立たないからである。
ウムとの相乗効果により、さらに耐食性を向上させるた
めであるが、上限をそれぞれ規制したのはそれより多く
含有すると延性の低下が起こり始め、加工性が悪くなる
ためであり、下限を全体で0.05wt％としたのは、それよ
り少い量では耐食性の向上に役立たないからである。
又、加工性を改善するためには、酸素濃度を0.15wt％
以下及び鉄濃度を0.15wt％以下にする必要がある。
以下及び鉄濃度を0.15wt％以下にする必要がある。
以上の組成の面だけでなく、加工性及び耐食性に大き
く影響を与える因子に熱処理がある。一般に金属は加工
するにしたがい硬化してゆくため必ず熱処理を行い、加
工性を回復させる工程がとられるが、この時の熱処理条
件をあやまると加工性がかえって悪くなったり、耐食性
を低下することがある。
く影響を与える因子に熱処理がある。一般に金属は加工
するにしたがい硬化してゆくため必ず熱処理を行い、加
工性を回復させる工程がとられるが、この時の熱処理条
件をあやまると加工性がかえって悪くなったり、耐食性
を低下することがある。
本発明において熱処理温度を600℃以上としたのは、
これより低い温度では良好な加工性が得られないためで
あり、上限を690℃としたのは、耐食性の点では相変態
を起こさない750℃以下で良いものの、加工性の点で690
℃以下で良好な加工性が得られると考えたからである。
これより低い温度では良好な加工性が得られないためで
あり、上限を690℃としたのは、耐食性の点では相変態
を起こさない750℃以下で良いものの、加工性の点で690
℃以下で良好な加工性が得られると考えたからである。
［実施例］ 第１表No.1〜15にチタン基合金（as Roll材）の組成
を示し、又比較材としてNo.16、No.17に純チタンおよび
Ti−0.5Niを示す。これら各材料を各種熱処理した場合
の耐食性を第１表に併せて示す。腐食速度は沸騰1wt％H
Cl溶液を用い、これに材料を24時間浸漬する方法を用い
て求めた。又、すきま腐食試験は供試材表面にポリスチ
レンフィルムを塗り、10％NaCl沸騰水溶液に浸漬させ、
10時間毎に試験片を観察し、すきま腐食発生の有無をた
しかめた。なお、No.1〜15のチタン合金の酸素含有量は
0.07wt％〜0.1wt％の範囲にあり、鉄含有量は0.02wt％
〜0.04wt％の範囲にある。
を示し、又比較材としてNo.16、No.17に純チタンおよび
Ti−0.5Niを示す。これら各材料を各種熱処理した場合
の耐食性を第１表に併せて示す。腐食速度は沸騰1wt％H
Cl溶液を用い、これに材料を24時間浸漬する方法を用い
て求めた。又、すきま腐食試験は供試材表面にポリスチ
レンフィルムを塗り、10％NaCl沸騰水溶液に浸漬させ、
10時間毎に試験片を観察し、すきま腐食発生の有無をた
しかめた。なお、No.1〜15のチタン合金の酸素含有量は
0.07wt％〜0.1wt％の範囲にあり、鉄含有量は0.02wt％
〜0.04wt％の範囲にある。
第１表よりわかるように、No.16の純チタンに比べNo.
1〜15のすべての合金の耐食性が著しく向上している
が、その中でも熱処理温度が600℃、690℃の場合が800
℃焼鈍材より明らかに耐食性が向上しているのがわか
る。したがって熱処理温度が相変態する750℃以上にす
べきでないことがわかる。
1〜15のすべての合金の耐食性が著しく向上している
が、その中でも熱処理温度が600℃、690℃の場合が800
℃焼鈍材より明らかに耐食性が向上しているのがわか
る。したがって熱処理温度が相変態する750℃以上にす
べきでないことがわかる。
次に加工性について述べる。
第２表は各種添加金属の含有量を変化させたチタン合
金を600℃、690℃、800℃で熱処理し、曲げ加工性がど
う変化するかを調べた結果である。No.1〜６はTi−Ru−
Co合金において、Co含有量及び熱処理温度を変化させた
ものである。なお、No.1〜30のチタン合金の酸素含有量
は0.06wt％〜0.08wt％の範囲にあり、鉄含有量は0.02wt
％〜0.03wt％の範囲にある。
金を600℃、690℃、800℃で熱処理し、曲げ加工性がど
う変化するかを調べた結果である。No.1〜６はTi−Ru−
Co合金において、Co含有量及び熱処理温度を変化させた
ものである。なお、No.1〜30のチタン合金の酸素含有量
は0.06wt％〜0.08wt％の範囲にあり、鉄含有量は0.02wt
％〜0.03wt％の範囲にある。
まず、Co含有量が本発明の範囲内にある場合、熱処理
温度が600℃、690℃の場合には、非常に良い曲げ加工性
を有しているのに対し、変態点以上の800℃で熱処理し
たものは曲げ加工性が悪くなっている。又、Coの含有量
が本発明の範囲外と多くなると、いくら熱処理温度を変
えても効果がないことがわかる。以上の傾向はTi−Ru−
Ｖ、Ti−Pd−Co、Ti−Pd−Ｖのすべての合金に対し同様
であり、前記したようにＶ、Coの量の上限をもうける必
要があることがこの結果よりわかる。
温度が600℃、690℃の場合には、非常に良い曲げ加工性
を有しているのに対し、変態点以上の800℃で熱処理し
たものは曲げ加工性が悪くなっている。又、Coの含有量
が本発明の範囲外と多くなると、いくら熱処理温度を変
えても効果がないことがわかる。以上の傾向はTi−Ru−
Ｖ、Ti−Pd−Co、Ti−Pd−Ｖのすべての合金に対し同様
であり、前記したようにＶ、Coの量の上限をもうける必
要があることがこの結果よりわかる。
さらに別な試験方法として引張り試験を行い、全伸び
の変化を調べたグラフを第１図に示す。この第１図より
わかるような、伸びの最大値は650℃で得られ、それよ
り温度が上昇しても低下しても伸びは劣る。従って、焼
鈍温度範囲としては最大の伸びからあまり伸びの低下が
起こらない600℃以上690℃以下とすべきと考える。本特
許は、この実施例より熱処理温度範囲を600℃〜690℃と
決定した。又、Co濃度が2.1％の場合には、熱処理温度
にあまり関係なく伸びがでないこともわかる。以上の傾
向はTi−Ru−Co合金ばかりでなく、Ti−Ru−Ｖ、Ti−Pd
−Co、Ti−Pd−Ｖ合金でも同様であった。
の変化を調べたグラフを第１図に示す。この第１図より
わかるような、伸びの最大値は650℃で得られ、それよ
り温度が上昇しても低下しても伸びは劣る。従って、焼
鈍温度範囲としては最大の伸びからあまり伸びの低下が
起こらない600℃以上690℃以下とすべきと考える。本特
許は、この実施例より熱処理温度範囲を600℃〜690℃と
決定した。又、Co濃度が2.1％の場合には、熱処理温度
にあまり関係なく伸びがでないこともわかる。以上の傾
向はTi−Ru−Co合金ばかりでなく、Ti−Ru−Ｖ、Ti−Pd
−Co、Ti−Pd−Ｖ合金でも同様であった。
次に酸素及び鉄含有量の影響を調べるため、Ti−0.05
Ru−0.5Co合金の酸素及び鉄含有量を変化させた供試材
について引張り試験を行い全伸びを測定した。その結果
を第２図に示す。この結果からわかるように、酸素含有
量が0.15wt％、鉄含有量が0.15wt％を越えると著しく伸
びがおちることがわかる。これより、酸素濃度0.15もの
は曲げ加工性が悪くなっている。又、Coの含有量が本発
明の範囲外と多くなると、いくら熱処理温度を変えても
効果がないことがわかる。以上の傾向はTi−Ru−Ｖ、Ti
−Pd−Co、Ti−Pd−Ｖのすべての合金に対し同様であ
り、前記したようにＶ、Coの量の上限をもうける必要が
あることがこの結果よりわかる。
Ru−0.5Co合金の酸素及び鉄含有量を変化させた供試材
について引張り試験を行い全伸びを測定した。その結果
を第２図に示す。この結果からわかるように、酸素含有
量が0.15wt％、鉄含有量が0.15wt％を越えると著しく伸
びがおちることがわかる。これより、酸素濃度0.15もの
は曲げ加工性が悪くなっている。又、Coの含有量が本発
明の範囲外と多くなると、いくら熱処理温度を変えても
効果がないことがわかる。以上の傾向はTi−Ru−Ｖ、Ti
−Pd−Co、Ti−Pd−Ｖのすべての合金に対し同様であ
り、前記したようにＶ、Coの量の上限をもうける必要が
あることがこの結果よりわかる。
さらに別な試験方法として引張り試験を行い、全伸び
の変化を調べたグラフを第１図に示す。この第１図より
わかるように、伸びの最大値は650℃で得られ、それよ
り温度が上昇しても低下しても伸びは劣る。従って、焼
鈍温度範囲としては最大の伸びからあまり伸びの低下が
起こらない600℃以上690℃以下とすべきと考える。本特
許は、この実施例より熱処理温度範囲を600℃〜690℃と
決定した。又、Co濃度が2.1％の場合には、熱処理温度
にあまり関係なく伸びがでないこともわかる。以上の傾
向はTi−Ru−Co合金ばかりでなく、Ti−Ru−Ｖ、Ti−Pd
−Co、Ti−Pd−Ｖ合金でも同様であった。
の変化を調べたグラフを第１図に示す。この第１図より
わかるように、伸びの最大値は650℃で得られ、それよ
り温度が上昇しても低下しても伸びは劣る。従って、焼
鈍温度範囲としては最大の伸びからあまり伸びの低下が
起こらない600℃以上690℃以下とすべきと考える。本特
許は、この実施例より熱処理温度範囲を600℃〜690℃と
決定した。又、Co濃度が2.1％の場合には、熱処理温度
にあまり関係なく伸びがでないこともわかる。以上の傾
向はTi−Ru−Co合金ばかりでなく、Ti−Ru−Ｖ、Ti−Pd
−Co、Ti−Pd−Ｖ合金でも同様であった。
次に酸素及び鉄含有量の影響を調べるため、Ti−0.05
Ru−0.5Co合金の酸素及び鉄含有量を変化させた供試材
について引張り試験を行い全伸びを測定した。その結果
を第２図に示す。この結果からわかるように、酸素含有
量が0.15wt％、鉄含有量が0.15wt％を越えると著しく伸
びがおちることがわかる。これより、酸素濃度0.15wt％
以下、鉄含有量0.15wt％以下にする必要があることがわ
かった。
Ru−0.5Co合金の酸素及び鉄含有量を変化させた供試材
について引張り試験を行い全伸びを測定した。その結果
を第２図に示す。この結果からわかるように、酸素含有
量が0.15wt％、鉄含有量が0.15wt％を越えると著しく伸
びがおちることがわかる。これより、酸素濃度0.15wt％
以下、鉄含有量0.15wt％以下にする必要があることがわ
かった。
［発明の効果］ 本発明の方法により製造されたチタン基合金は、耐食
性にすぐれ、しかも良好な加工性を有する。
性にすぐれ、しかも良好な加工性を有する。
第１図、第２図は本発明材の引張り試験結果を示すグラ
フである。
フである。
Claims (1)
- 【請求項１】ルテニウム、パラジウムのうち１種以上合
計で0.005wt％〜2.0wt％、1.7wt％以下のコバルトと1.0
wt％以下のバナジウムのうち１種以上合計で0.05wt％〜
2.0wt％を含み、さらに酸素含有量0.15wt％以下及び鉄
含有量0.15wt％以下に規制し、残部が実質的にチタンよ
りなるチタン基合金を600℃〜690℃の温度で熱処理する
ことを特徴とする耐食性及び加工性に優れたチタン基合
金材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62175863A JP2593158B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 耐食性及び加工性に優れたチタン基合金材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62175863A JP2593158B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 耐食性及び加工性に優れたチタン基合金材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6421040A JPS6421040A (en) | 1989-01-24 |
| JP2593158B2 true JP2593158B2 (ja) | 1997-03-26 |
Family
ID=16003518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62175863A Expired - Lifetime JP2593158B2 (ja) | 1987-07-16 | 1987-07-16 | 耐食性及び加工性に優れたチタン基合金材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2593158B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140037958A (ko) * | 2011-07-26 | 2014-03-27 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 티탄 합금 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0436445A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐食性チタン合金継目無管の製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0689423B2 (ja) * | 1985-11-05 | 1994-11-09 | 住友金属工業株式会社 | 耐食性の優れたチタン合金 |
| JPS62107040A (ja) * | 1985-11-05 | 1987-05-18 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 耐すき間腐食性の優れたチタン合金 |
-
1987
- 1987-07-16 JP JP62175863A patent/JP2593158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140037958A (ko) * | 2011-07-26 | 2014-03-27 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 티탄 합금 |
| KR101707284B1 (ko) * | 2011-07-26 | 2017-02-15 | 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 | 티탄 합금 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6421040A (en) | 1989-01-24 |
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