JPH0649567A - 高強度ＴｉＡｌ系金属間化合物 - Google Patents
高強度ＴｉＡｌ系金属間化合物Info
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- JPH0649567A JPH0649567A JP22803892A JP22803892A JPH0649567A JP H0649567 A JPH0649567 A JP H0649567A JP 22803892 A JP22803892 A JP 22803892A JP 22803892 A JP22803892 A JP 22803892A JP H0649567 A JPH0649567 A JP H0649567A
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- Japan
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- tial
- intermetallic compound
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高強度化を達成されたＴｉＡｌ系金属間化合
物を提供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織が複数の
層状組織領域ＲL を有する。各層状組織領域ＲL はＴｉ
Ａｌ相ＬａとＴｉ3 Ａｌ相Ｌｂとを交互に積層してなる
複数の層状組織部Ｌより構成される。それら層状組織部
Ｌは、層状組織領域ＲL において両相Ｌａ，Ｌｂの積層
方向Ａが不規則になるように配置されている。各層状組
織領域ＲL はＴｉＡｌ系金属間化合物の常温強度向上に
寄与し、また前記不規則化は常温強度の方向性を緩和す
る。
物を提供する。 【構成】 ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織が複数の
層状組織領域ＲL を有する。各層状組織領域ＲL はＴｉ
Ａｌ相ＬａとＴｉ3 Ａｌ相Ｌｂとを交互に積層してなる
複数の層状組織部Ｌより構成される。それら層状組織部
Ｌは、層状組織領域ＲL において両相Ｌａ，Ｌｂの積層
方向Ａが不規則になるように配置されている。各層状組
織領域ＲL はＴｉＡｌ系金属間化合物の常温強度向上に
寄与し、また前記不規則化は常温強度の方向性を緩和す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高強度ＴｉＡｌ系金属間
化合物に関する。
化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＴｉＡｌ系金属間化合物は軽量
で、且つ耐熱性を有することからエンジン部品等の構成
材料として期待されており、その金属組織をＴｉＡｌ等
軸晶およびＴｉ3 Ａｌ等軸晶の少なくとも一方より構成
した、等軸組織を有するものが公知である。
で、且つ耐熱性を有することからエンジン部品等の構成
材料として期待されており、その金属組織をＴｉＡｌ等
軸晶およびＴｉ3 Ａｌ等軸晶の少なくとも一方より構成
した、等軸組織を有するものが公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＴｉＡｌ系金属間化合物は常温強度が十分でなく、未だ
実用化の段階に至っていない。
ＴｉＡｌ系金属間化合物は常温強度が十分でなく、未だ
実用化の段階に至っていない。
【０００４】本発明は前記に鑑み、金属組織を改善する
ことによって高強度化を達成し得るようにした前記Ｔｉ
Ａｌ系金属間化合物を提供することを目的とする。
ことによって高強度化を達成し得るようにした前記Ｔｉ
Ａｌ系金属間化合物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度Ｔｉ
Ａｌ系金属間化合物は、金属組織が複数の層状組織領域
を有し、各層状組織領域はＴｉＡｌ相とＴｉ3 Ａｌ相と
を交互に積層してなる複数の層状組織部より構成され、
それら層状組織部は、前記層状組織領域において前記両
相の積層方向が不規則になるように配置されていること
を特徴とする。
Ａｌ系金属間化合物は、金属組織が複数の層状組織領域
を有し、各層状組織領域はＴｉＡｌ相とＴｉ3 Ａｌ相と
を交互に積層してなる複数の層状組織部より構成され、
それら層状組織部は、前記層状組織領域において前記両
相の積層方向が不規則になるように配置されていること
を特徴とする。
【０００６】
【作用】ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織が、ＴｉＡ
ｌ相（γ相）とＴｉ3 Ａｌ相（α2 相）とを交互に積層
してなる複数の層状組織領域を備えていると、その層状
組織領域の強度向上作用によってＴｉＡｌ系金属間化合
物の常温強度が向上する。この場合、両相の積層方向が
各層状組織領域において一方向であると、ＴｉＡｌ系金
属間化合物の常温強度は、各層状組織領域が持つ高度の
規則性に起因して極めて方向性の強いものとなる。
ｌ相（γ相）とＴｉ3 Ａｌ相（α2 相）とを交互に積層
してなる複数の層状組織領域を備えていると、その層状
組織領域の強度向上作用によってＴｉＡｌ系金属間化合
物の常温強度が向上する。この場合、両相の積層方向が
各層状組織領域において一方向であると、ＴｉＡｌ系金
属間化合物の常温強度は、各層状組織領域が持つ高度の
規則性に起因して極めて方向性の強いものとなる。
【０００７】そこで、各層状組織領域を複数の層状組織
部より構成し、それら層状組織部を両相の積層方向が不
規則（アトランダム）になるように配置すると、各層状
組織領域が殆ど規則性を持たなくなるので、ＴｉＡｌ系
金属間化合物における常温強度の方向性が緩和される。
これにより等方的な常温強度を備えた高強度ＴｉＡｌ系
金属間化合物を提供することができる。
部より構成し、それら層状組織部を両相の積層方向が不
規則（アトランダム）になるように配置すると、各層状
組織領域が殆ど規則性を持たなくなるので、ＴｉＡｌ系
金属間化合物における常温強度の方向性が緩和される。
これにより等方的な常温強度を備えた高強度ＴｉＡｌ系
金属間化合物を提供することができる。
【０００８】
【実施例】図１はＴｉＡｌ系金属間化合物（以下、Ｔｉ
Ａｌ系ＩＭＣと称す）の金属組織を模型的に示したもの
で、その組織は複数の層状組織領域ＲL と複数の単一組
織領域ＲS とよりなる。各層状組織領域ＲL はγ相（Ｔ
ｉＡｌ相）Ｌａとα2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）Ｌｂとを交互
に積層してなる複数の微細な層状組織部Ｌより構成さ
れ、それら層状組織部Ｌは層状組織領域ＲL において両
相Ｌａ，Ｌｂの積層方向Ａが不規則になるように配置さ
れている。単一組織領域ＲS はγ等軸晶より構成され
る。
Ａｌ系ＩＭＣと称す）の金属組織を模型的に示したもの
で、その組織は複数の層状組織領域ＲL と複数の単一組
織領域ＲS とよりなる。各層状組織領域ＲL はγ相（Ｔ
ｉＡｌ相）Ｌａとα2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相）Ｌｂとを交互
に積層してなる複数の微細な層状組織部Ｌより構成さ
れ、それら層状組織部Ｌは層状組織領域ＲL において両
相Ｌａ，Ｌｂの積層方向Ａが不規則になるように配置さ
れている。単一組織領域ＲS はγ等軸晶より構成され
る。
【０００９】この種ＴｉＡｌ系ＩＭＣは、溶解、均質化
熱処理、真空恒温鍛造加工（微細化処理）、溶体化処理
および時効熱処理を経て製造される。その組成は３５原
子％≦Ａｌ≦５２原子％および残部Ｔｉである。また層
状組織領域ＲL の体積分率ＶｆはＴｉＡｌ系ＩＭＣの常
温強度向上を図るためにＶｆ≧０．５％に設定される。
この場合、Ｖｆ＜０．５％ではＴｉＡｌ系ＩＭＣの常温
強度向上効果が低くなる。層状組織領域ＲL の体積分率
Ｖｆは、好ましくはＶｆ≧２０％である。層状組織部Ｌ
の粒径Ｄは、ＴｉＡｌ系ＩＭＣの常温強度向上の観点か
らＤ≦５０μｍが適当である。
熱処理、真空恒温鍛造加工（微細化処理）、溶体化処理
および時効熱処理を経て製造される。その組成は３５原
子％≦Ａｌ≦５２原子％および残部Ｔｉである。また層
状組織領域ＲL の体積分率ＶｆはＴｉＡｌ系ＩＭＣの常
温強度向上を図るためにＶｆ≧０．５％に設定される。
この場合、Ｖｆ＜０．５％ではＴｉＡｌ系ＩＭＣの常温
強度向上効果が低くなる。層状組織領域ＲL の体積分率
Ｖｆは、好ましくはＶｆ≧２０％である。層状組織部Ｌ
の粒径Ｄは、ＴｉＡｌ系ＩＭＣの常温強度向上の観点か
らＤ≦５０μｍが適当である。
【００１０】以下、ＴｉＡｌ系ＩＭＣの具体例について
説明する。
説明する。
【００１１】純度９９．８％のＴｉ（スポンジチタン）
と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミショット）とを、
Ｔｉ−４７原子％Ａｌとなるように秤量して原料を調製
した。原料を非消耗型タングステンアーク溶解炉を用い
て溶解することにより４０ｇの複数の素材を得た。各素
材の均質化を狙って１回目の溶解を行った後その素材を
裏返して２回目の溶解を行い、これを再度繰返すことに
よって合計４回の溶解を行った。各素材に１２００℃、
４８時間の条件下で均質化熱処理を施し、次いでそれら
素材に１１００℃、加工率８０％の条件下で真空恒温鍛
造加工を施して鍛造材を得た。
と、純度９９．９９％のＡｌ（アルミショット）とを、
Ｔｉ−４７原子％Ａｌとなるように秤量して原料を調製
した。原料を非消耗型タングステンアーク溶解炉を用い
て溶解することにより４０ｇの複数の素材を得た。各素
材の均質化を狙って１回目の溶解を行った後その素材を
裏返して２回目の溶解を行い、これを再度繰返すことに
よって合計４回の溶解を行った。各素材に１２００℃、
４８時間の条件下で均質化熱処理を施し、次いでそれら
素材に１１００℃、加工率８０％の条件下で真空恒温鍛
造加工を施して鍛造材を得た。
【００１２】前記構造の層状組織領域ＲL を形成するた
めの準備段階として、各鍛造材に、表１に示す温度およ
び時間条件下で溶体化処理を施して中間体（１）〜
（８）を得た。この処理における急冷手段としては水冷
が適用された。前記温度条件は、α相のみが存する温度
域ならびにα相およびγ相が存する温度域にそれぞれ対
応する（なお、α相とα2 相とは同一組成であるが、１
１２５℃以上の温度域ではα相と称され、一方、１１２
５℃未満の温度域ではα2 相と称される）。溶体化処理
に当っては、酸素等による汚染防止上、各鍛造材を高純
度石英管内に真空封入し、その際石英管と鍛造材との反
応を防ぐため鍛造材を純度９９．９％のジルコニア中に
埋込み、また残留ガス成分を吸収させるため、Ｔｉ粉末
よりなる圧粉体をジルコニア中に埋込んだ。
めの準備段階として、各鍛造材に、表１に示す温度およ
び時間条件下で溶体化処理を施して中間体（１）〜
（８）を得た。この処理における急冷手段としては水冷
が適用された。前記温度条件は、α相のみが存する温度
域ならびにα相およびγ相が存する温度域にそれぞれ対
応する（なお、α相とα2 相とは同一組成であるが、１
１２５℃以上の温度域ではα相と称され、一方、１１２
５℃未満の温度域ではα2 相と称される）。溶体化処理
に当っては、酸素等による汚染防止上、各鍛造材を高純
度石英管内に真空封入し、その際石英管と鍛造材との反
応を防ぐため鍛造材を純度９９．９％のジルコニア中に
埋込み、また残留ガス成分を吸収させるため、Ｔｉ粉末
よりなる圧粉体をジルコニア中に埋込んだ。
【００１３】
【表１】 各中間体（１）〜（８）に、真空中、９００℃、３時間
の条件下で時効熱処理を施し、複数の層状組織領域ＲL
を有すると共にその領域ＲL の体積分率Ｖｆを種々調整
された８種のＴｉＡｌ系ＩＭＣを得た。
の条件下で時効熱処理を施し、複数の層状組織領域ＲL
を有すると共にその領域ＲL の体積分率Ｖｆを種々調整
された８種のＴｉＡｌ系ＩＭＣを得た。
【００１４】次に、各ＴｉＡｌ系ＩＭＣに機械加工を施
して４点曲げ試験片を製作し、各試験片について常温下
で曲げ試験を行って曲げ強さを測定した。この曲げ試験
後各試験片における層状組織領域ＲL の体積分率Ｖｆを
測定し、それと曲げ強さとの関係を求めた。
して４点曲げ試験片を製作し、各試験片について常温下
で曲げ試験を行って曲げ強さを測定した。この曲げ試験
後各試験片における層状組織領域ＲL の体積分率Ｖｆを
測定し、それと曲げ強さとの関係を求めた。
【００１５】表２は、各ＴｉＡｌ系ＩＭＣ（１）〜
（８）における層状組織領域ＲL の体積分率Ｖｆを示
す。各ＴｉＡｌ系ＩＭＣ（１）〜（８）は各中間体
（１）〜（８）に対応する。
（８）における層状組織領域ＲL の体積分率Ｖｆを示
す。各ＴｉＡｌ系ＩＭＣ（１）〜（８）は各中間体
（１）〜（８）に対応する。
【００１６】
【表２】 図２（ａ）はＴｉＡｌ系ＩＭＣ（６）の金属組織を示す
顕微鏡写真（１０００倍）であり、（ｂ）は（ａ）の概
略写図である。本図において、複数の層状組織領域ＲL
と複数の単一組織領域ＲS が観察される。（ｂ）には、
層状組織領域（ＲL ）の代表例４箇所を一点鎖線で囲む
ことによって表示した。
顕微鏡写真（１０００倍）であり、（ｂ）は（ａ）の概
略写図である。本図において、複数の層状組織領域ＲL
と複数の単一組織領域ＲS が観察される。（ｂ）には、
層状組織領域（ＲL ）の代表例４箇所を一点鎖線で囲む
ことによって表示した。
【００１７】図３は、各ＴｉＡｌ系ＩＭＣにおける層状
組織領域ＲL の体積分率Ｖｆと曲げ強さとの関係を示
す。図中、各点（１）〜（８）は各ＴｉＡｌ系ＩＭＣ
（１）〜（８）に対応する。
組織領域ＲL の体積分率Ｖｆと曲げ強さとの関係を示
す。図中、各点（１）〜（８）は各ＴｉＡｌ系ＩＭＣ
（１）〜（８）に対応する。
【００１８】また体積分率Ｖｆ＝０は比較例（９）であ
り、時効熱処理条件を１０００℃、７２時間に設定した
ものである。その他の条件は前記の場合と同じである。
図４は比較例の金属組織を示す顕微鏡写真（５００倍）
であり、黒色の塊状部分はγ等軸晶、白色の塊状部分は
α2 等軸晶である。したがって比較例の金属組織は等軸
組織である。
り、時効熱処理条件を１０００℃、７２時間に設定した
ものである。その他の条件は前記の場合と同じである。
図４は比較例の金属組織を示す顕微鏡写真（５００倍）
であり、黒色の塊状部分はγ等軸晶、白色の塊状部分は
α2 等軸晶である。したがって比較例の金属組織は等軸
組織である。
【００１９】図３から明らかなように、層状組織領域Ｒ
L の体積分率Ｖｆ≧０．５％において曲げ強さが比較例
（９）のそれに比べて明確に上昇し、そして体積分率２
０％≦Ｖｆ≦１００％において、曲げ強さは比較例
（９）の略２倍に上昇すると共に略一定となる。これら
のことから、層状組織領域ＲL の体積分率ＶｆはＶｆ≧
０．５％、好ましくはＶｆ≧２０％に設定される。
L の体積分率Ｖｆ≧０．５％において曲げ強さが比較例
（９）のそれに比べて明確に上昇し、そして体積分率２
０％≦Ｖｆ≦１００％において、曲げ強さは比較例
（９）の略２倍に上昇すると共に略一定となる。これら
のことから、層状組織領域ＲL の体積分率ＶｆはＶｆ≧
０．５％、好ましくはＶｆ≧２０％に設定される。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、金属組織を前記のよう
に構成することによって等方的な常温強度を備えた高強
度ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
に構成することによって等方的な常温強度を備えた高強
度ＴｉＡｌ系金属間化合物を提供することができる。
【図１】ＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織を示す概略
図である。
図である。
【図２】（ａ）はＴｉＡｌ系金属間化合物の金属組織を
示す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の概略写図である。
示す顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）の概略写図である。
【図３】層状組織領域の体積分率Ｖｆと曲げ強さとの関
係を示すグラフである。
係を示すグラフである。
【図４】比較例の金属組織を示す顕微鏡写真である。
ＲL 層状組織領域 Ｌ 層状組織部 Ｌａ γ相（ＴｉＡｌ相） Ｌｂ α2 相（Ｔｉ3 Ａｌ相） Ａ 積層方向
Claims (2)
- 【請求項１】 金属組織が複数の層状組織領域（ＲL ）
を有し、各層状組織領域（ＲL ）はＴｉＡｌ相（Ｌａ）
とＴｉ3 Ａｌ相（Ｌｂ）とを交互に積層してなる複数の
層状組織部（Ｌ）より構成され、それら層状組織部
（Ｌ）は、前記層状組織領域（ＲL ）において前記両相
（Ｌａ，Ｌｂ）の積層方向（Ａ）が不規則になるように
配置されていることを特徴とする高強度ＴｉＡｌ系金属
間化合物。 - 【請求項２】 前記層状組織領域（ＲL ）の体積分率Ｖ
ｆがＶｆ≧０．５％である、請求項１記載の高強度Ｔｉ
Ａｌ系金属間化合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22803892A JPH0649567A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 高強度ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22803892A JPH0649567A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 高強度ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0649567A true JPH0649567A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16870228
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22803892A Pending JPH0649567A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 高強度ＴｉＡｌ系金属間化合物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649567A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7172195B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-02-06 | Nisca Corporation | Image reading apparatus |
| US7270325B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-09-18 | Nisca Corporation | Sheet feeding apparatus, image reading apparatus, and method of detecting double feed |
| US7331578B2 (en) | 2004-06-08 | 2008-02-19 | Nisca Corporation | Sheet feeding device and method for detecting overlapping sheets |
| US7347419B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-03-25 | Nisca Corporation | Sheet supplying device, image reading apparatus having the same and method of detecting overlapping sheets |
| US7425001B2 (en) | 2003-07-17 | 2008-09-16 | Nisca Corporation | Sheet handling apparatus and image reading apparatus |
| US7552924B2 (en) | 2003-12-04 | 2009-06-30 | Nisca Corporation | Sheet feeding apparatus, image reading apparatus equipped with the same, and method of detecting double feed |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP22803892A patent/JPH0649567A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7425001B2 (en) | 2003-07-17 | 2008-09-16 | Nisca Corporation | Sheet handling apparatus and image reading apparatus |
| US7172195B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-02-06 | Nisca Corporation | Image reading apparatus |
| US7270325B2 (en) | 2003-12-04 | 2007-09-18 | Nisca Corporation | Sheet feeding apparatus, image reading apparatus, and method of detecting double feed |
| US7552924B2 (en) | 2003-12-04 | 2009-06-30 | Nisca Corporation | Sheet feeding apparatus, image reading apparatus equipped with the same, and method of detecting double feed |
| US7347419B2 (en) | 2003-12-24 | 2008-03-25 | Nisca Corporation | Sheet supplying device, image reading apparatus having the same and method of detecting overlapping sheets |
| US7331578B2 (en) | 2004-06-08 | 2008-02-19 | Nisca Corporation | Sheet feeding device and method for detecting overlapping sheets |
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