JP5605273B2 - 熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 - Google Patents
熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5605273B2 JP5605273B2 JP2011047302A JP2011047302A JP5605273B2 JP 5605273 B2 JP5605273 B2 JP 5605273B2 JP 2011047302 A JP2011047302 A JP 2011047302A JP 2011047302 A JP2011047302 A JP 2011047302A JP 5605273 B2 JP5605273 B2 JP 5605273B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- hot
- titanium alloy
- workability
- cold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Forging (AREA)
Description
(1)質量%で、1.0〜3.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.20〜0.50%のO、0.030%以下のNを含有し、残部Tiおよび不可避的不純物からなり、かつ室温での強度が800MPa以上であり、室温での全伸びが22%を超えることを特徴とする、熱間加工性及び、冷間加工性に優れた高強度チタン合金。
(2)(1)記載の組成で構成されたチタン合金をβ変態点−120℃からβ変態点−20℃の範囲に加熱保持して水冷相当の速度で冷却することを特徴とする(1)記載の熱間加工性及び、冷間加工性に優れた高強度チタン合金の製造方法。
(3)(1)に記載のチタン合金に対し、熱間加工、あるいは熱間加工及び冷間加工を行うことにより製造してなるファスナー又は自動車エンジン周りの強度部品。
真空アーク溶解法により表1に示す組成、および、β変態点を有するチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して直径100mmのビレットとした。このビレットより直径10mm、長さ12mmの丸棒試験片を切断し、800℃に10分間加熱した後、歪速度1s-1で、歪量(=(試験前の試験片長さ−試験後の試験片長さ)/試験前の試験片長さ)で0.5まで軸方向に圧縮加工した時の熱間変形抵抗(=最大荷重/試験前の試験片断面積)により熱間加工性を評価した。熱間変形抵抗は、同じ温度でのTi−6Al−4Vの熱間変形抵抗を1とした相対値により評価した。これを熱間変形抵抗比とするが、その比が0.7以下であれば、Ti−6Al−4Vに比べて熱間変形抵抗は十分低く、熱間鍛造性、即ち熱間加工性は良好である。また、ビレットを900℃に加熱して、熱間圧延によりφ20mmの丸棒を製造し、900℃、1h保持後、水中に入れて急冷することによる熱処理を行った後、ゲージ部直径6mmのJIS14号引張試験片を採取して、室温での引張特性を調べた。ボルト、ナットなどのファスナー類や自動車用高強度部品用として良好な材質特性を得るには、引張強さ800MPa程度以上、かつ、全伸び22%以上が必要である。また、室温での全伸びが22%以上であれば、冷間加工性もかなり優れている。それらの結果も合せて、表1に示す。
真空アーク溶解法により、表1中の試験番号5、13に示す組成、および、β変態点を有するチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して直径100mmのビレットとした。このビレットを920℃に加熱して、熱間圧延によりφ20mmの丸棒を製造した。この熱間圧延丸棒に、種々の温度に保持して水冷(WQ)することによる溶体化処理を行った後、直径6mmのJIS14号引張試験片を採取して、室温での引張特性を調べた。ファスナー類や自動車用高強度部品用として良好な材質特性を得るには、引張強さ800MPa程度以上、かつ、全伸び22%以上が必要である。それらの結果も合せて、表2、表3に示す。
真空アーク溶解法により、表1中の試験番号5、13に示す組成、および、β変態点を有するチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して直径100mmのビレットとした。このビレットを920℃に加熱して、熱間圧延によりφ10mmの丸棒を製造した。この熱間圧延丸棒に、700℃、1.5h又は715℃、2h保持後、大気中で放冷(AC)することによる焼鈍、または、種々の温度に保持して水冷(WQ)することによる溶体化処理を行った後、冷間で転造を行うことにより、M20ボルトを加工した。同様に、比較材として、φ20mmのTi−6Al−4V熱間圧延丸棒に、750℃、1h保持後、大気中で放冷することによる焼鈍を行い、冷間で転造加工を行うことにより、M18ボルトを製造した。この時の転造加工性を、ネジ部の凹凸形状が安定的に得られるかなどを基準に目視観察することにより比較し、三段階(○:合格、△:小手入れを行えば合格、×:不合格)で評価した。また、ボルト、ナットなどのファスナー類や自動車用高強度部品用として良好な材質特性を得るには、引張強さ800MPa程度以上、かつ、全伸び22%以上が必要である。さらに、室温での全伸びが22%以上であれば、冷間加工性も優れている。φ20mmの丸棒素材と、冷間転造により製造したM16ボルトでの引張特性は同等であったので、φ20mmの丸棒より平均直径6mmのJIS14号引張試験片を採取して、室温での引張特性を調べた。それらの結果も合せて、表4、表5に示す。
真空アーク溶解法により、表1中の試験番号5、13に示す組成を有するチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して直径100mmのビレットとした。このビレットを920℃に加熱して、熱間圧延によりφ30mmの丸棒を製造した。この熱間圧延丸棒を、900℃に加熱して熱間鍛造を行うことにより、コネクティングロッドを加工した。また、加工したコネクティングロッドに、表6、表7に示す条件で溶体化熱処理を行った後、軸方向より平均直径5mmのJIS14号引張試験片を採取して、室温での引張特性を調べた。コネクティングロッドでは高い強度・延性バランスが必要とされ、中でも、特に高耐久性を要求される場合には、引張強さ800MPa程度以上、かつ、全伸び22%以上が望ましい。また、同じ位置より採取した直径6mmの丸棒試験片を使用して、室温で回転曲げ疲労試験を行った。応力比−1.0、繰返し周波数60Hzで試験を行った。繰返し数107回まで破断しない最大応力を疲労強度とし、0.2%耐力(0.2PS)との比により評価した。0.2PSに対する疲労強度の比が0.5以上であれば、優れた疲労特性を有している。それらの結果も合せて、表6、表7に示す。
真空アーク溶解法により、表1中の試験番号5、13に示す組成を有するチタン材を溶解し、これを熱間鍛造して直径100mmのビレットとした。このビレットを920℃に加熱して、熱間圧延によりφ8mmの丸棒を製造した後、690℃、1h又は715℃、2h保持後、大気中で放冷(AC)することによる焼鈍、または、種々の温度に保持して水冷(WQ)することによる溶体化処理を行った。この丸棒の片端部を900℃に加熱してアプセット鍛造を行い、傘部を形成することにより、エンジンバルブを加工した。エンジンバルブの軸部より、ゲージ部の直径が1.5mmのJIS14号引張試験片を採取して、室温での引張特性を調べた。エンジンバルブとして優れた耐久性を得るには、軸部での引張強さ800MPa程度以上、かつ、全伸び22%以上が望ましい。また、同じ個所から、直径1.5mmの丸棒試験片を切出して、室温で回転曲げ疲労試験を行った。応力比−1.0、繰返し周波数60Hzで試験を行った。繰返し数107回まで破断しない最大応力を疲労強度とし、0.2%耐力(0.2PS)との比により評価した。0.2PSに対する疲労強度の比が0.5以上であれば、優れた疲労特性を有している。それらの結果も合せて、表8、表9に示す。
Claims (3)
- 質量%で、1.0〜3.5%のAl、0.5〜1.4%のFe、0.20〜0.50%のO、0.03%以下のNを含有し、残部Tiおよび不可避的不純物からなると共に、室温での最大引張り強度が800MPa以上であり、かつ室温での全伸びが22%を超えることを特徴とする、熱間加工性及び、冷間加工性に優れた高強度チタン合金。
- 請求項1記載の組成で構成されたチタン合金をβ変態点−120℃からβ変態点−20℃の範囲に加熱保持して水冷相当の速度にて冷却することを特徴とする請求項1記載の熱間加工性及び、冷間加工性に優れた高強度チタン合金の製造方法。
- 請求項1に記載の高強度チタン合金に対し、熱間加工、あるいは熱間加工及び冷間加工を行うことにより製造してなるファスナー又は自動車エンジン周りの強度部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011047302A JP5605273B2 (ja) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011047302A JP5605273B2 (ja) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012184464A JP2012184464A (ja) | 2012-09-27 |
JP5605273B2 true JP5605273B2 (ja) | 2014-10-15 |
Family
ID=47014775
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011047302A Active JP5605273B2 (ja) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | 熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5605273B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI718763B (zh) | 2018-11-15 | 2021-02-11 | 日商日本製鐵股份有限公司 | 鈦合金線材及鈦合金線材之製造方法 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6577707B2 (ja) * | 2014-11-28 | 2019-09-18 | 株式会社神戸製鋼所 | チタン板、熱交換器用プレート、燃料電池用セパレータおよびチタン板の製造方法 |
CN105215240B (zh) * | 2015-10-16 | 2019-08-20 | 西安三角航空科技有限责任公司 | 一种超大型钛合金整体框锻件的制坯方法 |
CN111438317B (zh) * | 2020-02-28 | 2021-11-30 | 哈尔滨工业大学(威海) | 一种具有高强高韧近β型钛合金锻件锻造成形的制备方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6053109B2 (ja) * | 1982-12-29 | 1985-11-22 | 三菱重工業株式会社 | 内部摩擦の大きいチタン合金の熱処理法 |
JPH04143236A (ja) * | 1990-10-03 | 1992-05-18 | Nkk Corp | 冷間加工性に優れた高強度α型チタン合金 |
JP3052746B2 (ja) * | 1994-09-06 | 2000-06-19 | 日本鋼管株式会社 | 高強度・高延性チタン合金 |
JP2004010963A (ja) * | 2002-06-06 | 2004-01-15 | Daido Steel Co Ltd | 高強度Ti合金およびその製造方法 |
JP5119488B2 (ja) * | 2010-11-02 | 2013-01-16 | 新日鐵住金株式会社 | ゴルフクラブフェース用チタン合金 |
-
2011
- 2011-03-04 JP JP2011047302A patent/JP5605273B2/ja active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI718763B (zh) | 2018-11-15 | 2021-02-11 | 日商日本製鐵股份有限公司 | 鈦合金線材及鈦合金線材之製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012184464A (ja) | 2012-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110144496B (zh) | 具有改良性能的钛合金 | |
TWI506149B (zh) | 高強度鈦之製備 | |
JP6104164B2 (ja) | 高強度および延性アルファ/ベータチタン合金 | |
KR101455913B1 (ko) | α+β형 티탄 합금제 부품 및 그 제조 방법 | |
US20080181809A1 (en) | Titanium-Based Alloy | |
JP7401760B2 (ja) | α+β型チタン合金棒材の製造方法 | |
JP6057855B2 (ja) | 切削用アルミニウム合金押出材 | |
JP6307623B2 (ja) | 高強度アルファ−ベータチタン合金 | |
US20100316525A1 (en) | TiAl-BASED ALLOY, PROCESS FOR PRODUCING SAME, AND ROTOR BLADE USING SAME | |
CA3110188C (en) | High strength fastener stock of wrought titanium alloy and method of manufacturing the same | |
JPWO2012002208A1 (ja) | 析出強化型ステンレス鋼及びその製造方法 | |
WO2014203714A1 (ja) | 熱間鍛造型TiAl基合金およびその製造方法 | |
JP5201202B2 (ja) | ゴルフクラブフェース用チタン合金 | |
JP5605273B2 (ja) | 熱間および冷間での加工性に優れた高強度α+β型チタン合金及びその製造方法並びにチタン合金製品 | |
JP6718219B2 (ja) | 耐熱性アルミニウム合金材の製造方法 | |
WO2013125039A1 (ja) | ゴルフクラブフェース用チタン合金 | |
JP5228708B2 (ja) | 耐クリープ性および高温疲労強度に優れた耐熱部材用チタン合金 | |
JP5408525B2 (ja) | チタン合金、チタン合金部材、及びチタン合金部材製造方法 | |
JP5210874B2 (ja) | 冷間加工可能なチタン合金 | |
JP5503309B2 (ja) | 疲労強度に優れたβ型チタン合金 | |
JP4850657B2 (ja) | β型チタン合金 | |
JP2024518681A (ja) | 高強度ファスナを製造するための材料およびそれを製造するための方法 | |
JP4987640B2 (ja) | 冷間加工部品の製造に適した機械部品用または装飾部品用チタン合金棒線およびその製造方法 | |
TWI450979B (zh) | The golf club face is made of titanium alloy (2) | |
JP2008075173A (ja) | 低ヤング率チタン合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130212 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140207 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140325 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140729 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140811 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5605273 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |