JPH0623569A - TiAl金属間化合物とMo合金の接合法 - Google Patents
TiAl金属間化合物とMo合金の接合法Info
- Publication number
- JPH0623569A JPH0623569A JP20427492A JP20427492A JPH0623569A JP H0623569 A JPH0623569 A JP H0623569A JP 20427492 A JP20427492 A JP 20427492A JP 20427492 A JP20427492 A JP 20427492A JP H0623569 A JPH0623569 A JP H0623569A
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- JP
- Japan
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- alloy
- joining
- intermetallic compound
- tial
- tial intermetallic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 TiAl金属間化合物とMo合金の拡散接合
法に関する。 【構成】 インサート材として金属Tiを用いて、Ti
Al金属間化合物とMo合金を拡散接合する方法。
法に関する。 【構成】 インサート材として金属Tiを用いて、Ti
Al金属間化合物とMo合金を拡散接合する方法。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はTiAl金属間化合物と
Mo合金の拡散接合法に関し、特に耐熱性と軽量である
ことを必要とする航空機用エンジンのタービンブレード
及びタービンディスク、耐エロージョン性、耐熱性、軽
量化の必要な飛しょう体用エンジンの部品(例えば推力
ベクトル制御用ジェットベーン)等に適用される同方法
に関する。
Mo合金の拡散接合法に関し、特に耐熱性と軽量である
ことを必要とする航空機用エンジンのタービンブレード
及びタービンディスク、耐エロージョン性、耐熱性、軽
量化の必要な飛しょう体用エンジンの部品(例えば推力
ベクトル制御用ジェットベーン)等に適用される同方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】これまでに、TiAl金属間化合物とM
o合金の接合法は知られていない。
o合金の接合法は知られていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】TiAl金属間化合物
とMo合金と直接拡散接合しても十分な強度をもった接
合部は得られないことから、前述したようにTiAl金
属間化合物とMo合金を高強度に接合する方法はこれま
でに全く知られていない。
とMo合金と直接拡散接合しても十分な強度をもった接
合部は得られないことから、前述したようにTiAl金
属間化合物とMo合金を高強度に接合する方法はこれま
でに全く知られていない。
【0004】本発明は上記技術水準に鑑み、TiAl金
属間化合物とMo合金を高強度に接合する方法を提供し
ようとするものである。
属間化合物とMo合金を高強度に接合する方法を提供し
ようとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はインサート材と
して金属Tiを用いて、TiAl金属間化合物とMo合
金を拡散接合することを特徴とするTiAl金属間化合
物とMo合金の接合法である。
して金属Tiを用いて、TiAl金属間化合物とMo合
金を拡散接合することを特徴とするTiAl金属間化合
物とMo合金の接合法である。
【0006】本発明にいうTiAl金属間化合物とはT
i中に40〜55at.%Alを含むもの、もしくはこ
れにV,Cr,Mn,Nb,Ta,Wなどの元素を単独
もしくは複数を0.1〜4at.%の範囲で含むものを
意味し、Mo合金とは、Moを主成分として約%1以下
のTi,Zr,Hf,La,Re,C等を単独もしくは
複数含むものを意味し、例えばMo−0.5Ti−0.
08Zr−0.02C,Mo−1.0Ti−0.14Z
r−0.1C,Mo−0.72Zr−0.14Hf−
0.05C,Mo−1.0Hf−0.05Cなどがあげ
られる。
i中に40〜55at.%Alを含むもの、もしくはこ
れにV,Cr,Mn,Nb,Ta,Wなどの元素を単独
もしくは複数を0.1〜4at.%の範囲で含むものを
意味し、Mo合金とは、Moを主成分として約%1以下
のTi,Zr,Hf,La,Re,C等を単独もしくは
複数含むものを意味し、例えばMo−0.5Ti−0.
08Zr−0.02C,Mo−1.0Ti−0.14Z
r−0.1C,Mo−0.72Zr−0.14Hf−
0.05C,Mo−1.0Hf−0.05Cなどがあげ
られる。
【0007】また、本発明の接合に際して挿入するイン
サート材である金属Tiの厚さは数10μm、好ましく
は20〜50μmのものが使用され、接合時の温度は9
00〜1000℃、好ましくは950℃、圧力は100
〜1500kgf/cm2 、好ましくは1000kgf
/cm2 、時間は10〜180分、好ましくは120分
である。
サート材である金属Tiの厚さは数10μm、好ましく
は20〜50μmのものが使用され、接合時の温度は9
00〜1000℃、好ましくは950℃、圧力は100
〜1500kgf/cm2 、好ましくは1000kgf
/cm2 、時間は10〜180分、好ましくは120分
である。
【0008】
【作用】金属TiはTiAl金属間化合物、Mo合金に
比べて塑性変形特性に優れているので、これをインサー
トすることにより、接合面での密着が十分生じ、接合性
が向上する。また、金属TiはTiAl金属間化合物、
Mo合金と本発明の接合条件において、接合に有害な金
属間化合物を生ずることなく拡散し接合が可能となる。
比べて塑性変形特性に優れているので、これをインサー
トすることにより、接合面での密着が十分生じ、接合性
が向上する。また、金属TiはTiAl金属間化合物、
Mo合金と本発明の接合条件において、接合に有害な金
属間化合物を生ずることなく拡散し接合が可能となる。
【0009】
(実施例1)本発明の一実施例を図1〜図6によって説
明する。Ti−48at%Al−2at%Mn丸棒(径
10mm、長さ38mm)1と、Mo−0.5wt%T
i−0.08wt%Zr(TZM)丸棒(径10mm、
長さ38mm)2の片端面を600番のエメリー研磨紙
で仕上げた後、アセトンで脱脂した。また、インサート
用Tiとして50μm厚の純Ti箔3を用意し、これを
酸洗した(図1参照)。次にこれらをステンレス製チュ
ーブ状カプセル4に挿入し(図2参照)、ヒータで加熱
しながら真空脱気用チューブ6を介して真空脱気(60
0℃×1時間、5×10-5Torr以下)し、真空封止
を行った(図3参照)。封止したカプセル4は950
℃、2時間、1000kgf/cm2 の条件下でHIP
(熱間静水圧成形)され、TiAlとMo合金の拡散接
合がなされた(図4参照)。この結果、母材並の高強度
な接合が得られた。接合温度と接合強度の関係を図5に
示す。
明する。Ti−48at%Al−2at%Mn丸棒(径
10mm、長さ38mm)1と、Mo−0.5wt%T
i−0.08wt%Zr(TZM)丸棒(径10mm、
長さ38mm)2の片端面を600番のエメリー研磨紙
で仕上げた後、アセトンで脱脂した。また、インサート
用Tiとして50μm厚の純Ti箔3を用意し、これを
酸洗した(図1参照)。次にこれらをステンレス製チュ
ーブ状カプセル4に挿入し(図2参照)、ヒータで加熱
しながら真空脱気用チューブ6を介して真空脱気(60
0℃×1時間、5×10-5Torr以下)し、真空封止
を行った(図3参照)。封止したカプセル4は950
℃、2時間、1000kgf/cm2 の条件下でHIP
(熱間静水圧成形)され、TiAlとMo合金の拡散接
合がなされた(図4参照)。この結果、母材並の高強度
な接合が得られた。接合温度と接合強度の関係を図5に
示す。
【0010】また、この実施例における接合部の金属組
織の顕微鏡写真を図6に示す。図6に示すように、Ti
Al金属間化合物とインサート材であるTiと間には拡
散により新たにTi3 Al金属間化合物の混合層が生成
される。
織の顕微鏡写真を図6に示す。図6に示すように、Ti
Al金属間化合物とインサート材であるTiと間には拡
散により新たにTi3 Al金属間化合物の混合層が生成
される。
【0011】(実施例2)本発明の他の実施例を図7に
よって説明する。実施例1と同様にTiAl(Ti−3
4at%Al−2at%Mn)丸棒、Mo合金(Mo−
0.5wt%Ti−0.08wt%Zr−0.02%
C)丸棒、純Ti箔を用意し、同様の前処理を行う。図
7に示す一軸加圧拡散接合装置を用いて拡散接合を行
い、母材並の高強度(TiAl室温強度:50〜60k
gf/cm2 に対して、接合強度:約55kgf/cm
2 )な接合を得た。
よって説明する。実施例1と同様にTiAl(Ti−3
4at%Al−2at%Mn)丸棒、Mo合金(Mo−
0.5wt%Ti−0.08wt%Zr−0.02%
C)丸棒、純Ti箔を用意し、同様の前処理を行う。図
7に示す一軸加圧拡散接合装置を用いて拡散接合を行
い、母材並の高強度(TiAl室温強度:50〜60k
gf/cm2 に対して、接合強度:約55kgf/cm
2 )な接合を得た。
【0012】(実施例3)本発明のさらに別の実施例と
して、実施例2と同じTiAl金属間化合物とMo合金
よりなる複合構造ベーンの例につき図8を用いて説明す
る。航空機用エンジンおよび飛しょう体用エンジン部品
には、耐熱性、耐エロージョン性をもちかつ軽量な構造
が要求される。このベーンはその一例である。
して、実施例2と同じTiAl金属間化合物とMo合金
よりなる複合構造ベーンの例につき図8を用いて説明す
る。航空機用エンジンおよび飛しょう体用エンジン部品
には、耐熱性、耐エロージョン性をもちかつ軽量な構造
が要求される。このベーンはその一例である。
【0013】図8に示すように、このベーンは翼状のT
ZM(Mo合金)とシャフト状のTiAlの複合構造体
である。これら部品の接合に、本発明による純Tiイン
サート拡散接合を用いることにより、良好な複合構造体
の製造が可能となる。すなわち、実施例1と同じ条件で
図8に示すように、(1)各部品は機械加工。(2)純
Tiをインサートして組立。(3)カプセリング及び真
空脱気。(4)HIP(熱間静水圧成形)。(5)カプ
セルから取出しおよび仕上加工の各工程を経て製造され
る。この製造されたベーンの接合強度は約55kgf/
cm2 であった。
ZM(Mo合金)とシャフト状のTiAlの複合構造体
である。これら部品の接合に、本発明による純Tiイン
サート拡散接合を用いることにより、良好な複合構造体
の製造が可能となる。すなわち、実施例1と同じ条件で
図8に示すように、(1)各部品は機械加工。(2)純
Tiをインサートして組立。(3)カプセリング及び真
空脱気。(4)HIP(熱間静水圧成形)。(5)カプ
セルから取出しおよび仕上加工の各工程を経て製造され
る。この製造されたベーンの接合強度は約55kgf/
cm2 であった。
【0014】
【発明の効果】従来、TiAl金属間化合物とMo合金
を高強度に接合する方法はなかったが、本発明により、
TiAl金属間化合物とMo合金の接合が可能となり、
耐熱性、耐エロージョン性に優れたMo合金と、軽量耐
熱金属間化合物であるTiAlの複合構造による優れた
特性を有する部品が製造できるようになった。
を高強度に接合する方法はなかったが、本発明により、
TiAl金属間化合物とMo合金の接合が可能となり、
耐熱性、耐エロージョン性に優れたMo合金と、軽量耐
熱金属間化合物であるTiAlの複合構造による優れた
特性を有する部品が製造できるようになった。
【図1】本発明の実施例1のTiAl金属間化合物,T
i及びMo合金の準備の説明図。
i及びMo合金の準備の説明図。
【図2】本発明の実施例1におけるカプセル化の説明
図。
図。
【図3】本発明の実施例1における真空脱気及び真空封
止の説明図。
止の説明図。
【図4】本発明の実施例1における拡散接合の説明図。
【図5】本発明の実施例1における接合温度と接合強度
の関係を示す図表。
の関係を示す図表。
【図6】本発明の実施例1における接合部の金属組織を
示す顕微鏡写真。
示す顕微鏡写真。
【図7】本発明の実施例2の一軸加圧拡散接合の説明
図。
図。
【図8】本発明の実施例3の複合構造ベーンの接合工程
の説明図。
の説明図。
Claims (1)
- 【請求項1】 インサート材として金属Tiを用いて、
TiAl金属間化合物とMo合金を拡散接合することを
特徴とするTiAl金属間化合物とMo合金の接合法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20427492A JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | TiAl金属間化合物とMo合金の接合法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20427492A JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | TiAl金属間化合物とMo合金の接合法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0623569A true JPH0623569A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16487768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20427492A Withdrawn JPH0623569A (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | TiAl金属間化合物とMo合金の接合法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623569A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108480838A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-09-04 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
-
1992
- 1992-07-09 JP JP20427492A patent/JPH0623569A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108480838A (zh) * | 2018-05-07 | 2018-09-04 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
CN108480838B (zh) * | 2018-05-07 | 2020-08-11 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种采用Ti箔和钛基钎料箔作中间层的扩散焊连接方法 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |