JP6200985B2 - α+γチタンアルミナイド合金から、往復ピストンエンジン及びガスタービン、特に航空エンジン用の高耐応力特性の部品を製造する方法 - Google Patents
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Description
Al:40〜48%、
Nb:2〜8%、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.1〜9%、
B:0〜0.5%、
残部がTi及び精錬関連の不純物。
変形は、長手方向軸線にわたって変化する体積分布を有するプリフォームから出発して単一段階で実施され、部品は、0.01〜0.5s−1(1/秒)の対数ひずみ速度で、β相領域で等温的に変形されることを特徴とする。
Al:41〜47%、
Nb:1.5〜7%、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.2〜8%、
B:0〜0.3%、
残部がTi及び精錬関連の不純物。
Al:42〜46%、
Nb:2〜6.5%の、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.4〜5%、
B:0〜0.2%、
残部がTi及び精錬関連の不純物。
Al:42.8〜44.2%、
Nb:3.7〜4.3%、
Mo:0.8〜1.2%、
B:0.07〜0.13%、
残部がTi及び精錬関連の不純物。
Claims (22)
- α+γチタンアルミナイド合金から、往復ピストンエンジン又はガスタービン用の高耐応力特性の部品を製造する方法であって、使用する合金は、原子%で、
Al:40〜48%、
Nb:2〜8%、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.1〜9%、
B:0〜0.5%、
残部がTi及び精錬関連の不純物
の組成を有するTiAl合金であり、
プリフォームを、鋳造、金属射出成形(MIM)、アディティブ法、又はこれらの組合せによって製造し、
変形を、長手方向軸線にわたって変化する体積分布を有する前記プリフォームから出発して単一段階で実施し、
前記部品を、0.01〜0.5s−1の対数ひずみ速度で、1,070〜1,250℃のβ相領域で等温的に変形させることを特徴とする、方法。 - Mo、V、Ta又はこれらの混合物のみが、前記β相安定化元素として前記合金中に存在することを特徴とする、請求項1に記載された方法。
- 前記β相安定化元素の含有量が0.1〜2%であることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載された方法。
- 前記β相安定化元素の含有量が0.8〜1.2%であることを特徴とする、請求項3に記載された方法。
- Al:41〜47%、
Nb:1.5〜7%、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.2〜8%、
B:0〜0.3%、
残部がTi及び精錬関連の不純物
の組成のTiAl合金を使用することを特徴とする、請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載された方法。 - Al:42〜46%、
Nb:2〜6.5%、
Mo、V、Ta、Cr、Mn、Ni、Cu、Fe、Siから選択される少なくとも1種のβ相安定化元素:0.4〜5%、
B:0〜0.2%、
残部がTi及び精錬関連の不純物
の組成のTiAl合金を使用することを特徴とする、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載された方法。 - Al:42.8〜44.2%、
Nb:3.7〜4.3%、
Mo:0.8〜1.2%、
B:0.07〜0.13%、
残部がTi及び精錬関連の不純物
の組成の合金を使用することを特徴とする、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載された方法。 - 前記アディティブ法が、3D印刷若しくはレーザー肉盛溶接であることを特徴とする、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載された方法。
- 高耐熱性材料でできた工具を前記変形に使用することを特徴とする、請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載された方法。
- Mo合金の工具を使用することを特徴とする、請求項9に記載された方法。
- 前記変形の工程中に前記工具を不活性雰囲気によって保護することを特徴とする、請求項9又は請求項10に記載された方法。
- 前記変形に使用する工具を積極的に加熱することを特徴とする、請求項1から請求項11までのいずれか一項に記載された方法。
- 前記工具を誘導加熱することを特徴とする、請求項12に記載された方法。
- 前記変形の前に前記プリフォームを誘導加熱又は抵抗加熱によって炉内で加熱することを特徴とする、請求項1から請求項13までのいずれか一項に記載された方法。
- 前記変形の後に、成形された部品の熱処理を行なうことを特徴とする、請求項1から請求項14までのいずれか一項に記載された方法。
- 前記熱処理が、1,230〜1,270℃の温度での再結晶焼鈍を含むことを特徴とする、請求項15に記載された方法。
- 前記再結晶焼鈍の保持時間が、50〜100分であることを特徴とする、請求項16に記載された方法。
- 前記再結晶焼鈍後に、前記部品を、120秒未満内に900〜950℃の温度に冷却することを特徴とする、請求項17に記載された方法。
- 次いで前記部品を室温まで冷却し、次いで850〜950℃の安定化及び応力緩和温度に加熱するか、又は
前記部品を、前もって冷却することなく850〜950℃の安定化及び応力緩和温度に保持することを特徴とする、請求項18に記載された方法。 - 前記安定化及び応力緩和温度での保持時間が、300〜360分であることを特徴とする、請求項19に記載された方法。
- 次いで0.5〜2K/分の冷却速度での300℃未満の温度へ前記部品を冷却することを特徴とする、請求項19又は請求項20に記載された方法。
- 前記冷却速度が1.5K/分であることを特徴とする、請求項21に記載された方法。
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