JP2001003127A - Ti-Zr alloy - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一般工業用の用途としては、常温塑性加工
性に優れること、医療用としては、更なる耐食性の向
上、特にHCl溶液など酸性溶液中での耐食性の向上、
しなやかさ、例えば骨と同程度の低ヤング率を有する
ようなTi−Zr系合金を提供する。
【解決手段】 Ti 25〜50質量%、Zr 25〜
60質量%、Nb5〜30質量%及びTa 5〜40質
量%からなり、かつTiに対するZrの質量比が0.5
〜1.5であり、かつTaに対するNbの質量比が0.
125〜1.5であることを特徴とするTi−Zr系合
金。(57) [Summary] [PROBLEMS] For general industrial use, excellent cold workability at room temperature, for medical use, further improvement of corrosion resistance, especially improvement of corrosion resistance in acidic solutions such as HCl solution,
Provided is a Ti-Zr-based alloy having flexibility, for example, a Young's modulus as low as that of bone. SOLUTION: 25-50% by mass of Ti, 25-Zr
60 mass%, 5-30 mass% of Nb and 5-40 mass% of Ta, and the mass ratio of Zr to Ti is 0.5
1.5 and the mass ratio of Nb to Ta is 0.1.
A Ti-Zr-based alloy having a particle size of 125 to 1.5.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、優れた高い強度を持ち
ながらも低ヤング率を示し、並びに構造部材として使用
される際に要求されるのに充分な展延性を有し、さらに
塑性加工性に優れたTi−Zr系合金に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has excellent high strength, low Young's modulus, sufficient ductility required when used as a structural member, and plastic working. The present invention relates to a Ti-Zr-based alloy having excellent properties.
【0002】[0002]
【従来の技術】Ti基合金は、大気中でその表面にTi
O2の緻密な酸化被膜を形成することにより耐食性に優
れており、軽くて強くかつ比強度(引張強度を比重で割
った商)が大きいという様々な優れた特性により、宇宙
航空関連素材、化学装置用素材、海水利用産業用耐食素
材、カメラのシャッター部品等や通信機器、光学器材、
眼鏡フレームやゴルフクラブのドライバーやアイアンの
ヘッドを始めとする民生用品の材料として幅広く使われ
ている。しかしながら、前記Ti基合金は、常温での金
属組織が硬いα相であるため、圧延・鍛造或いは切削な
どの機械加工が容易ではなく、唯一、高温領域で析出す
る機械加工の可能なβ相領域で行うというのが現状であ
る。加えて、素材的には他の金属と比較しても耐食性・
強度等、良い性質を持っているにもかかわらず、加工性
が非常に悪いという問題点があった。そして、これらの
欠点が従来のTi基合金の一般工業用途の拡大を阻害し
ていた。2. Description of the Related Art Ti-based alloys are made of Ti
It has excellent corrosion resistance by forming a dense oxide film of O 2 , and has various excellent properties such as light and strong and large specific strength (quotient of tensile strength divided by specific gravity). Equipment materials, corrosion-resistant materials for the seawater utilization industry, camera shutter parts, communication equipment, optical equipment,
It is widely used as a material for consumer goods such as eyeglass frames, golf club drivers and iron heads. However, since the Ti-based alloy has a hard α-phase metal structure at normal temperature, machining such as rolling, forging or cutting is not easy, and only a β-phase region capable of being machined by precipitation at a high temperature region. The current situation is to do it. In addition, in terms of material, corrosion resistance and
Despite having good properties such as strength, there is a problem that workability is very poor. These drawbacks have hindered the expansion of conventional Ti-based alloys for general industrial use.
【0003】一方、チタン(Ti)を始め、ジルコニウ
ム(Zr)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、白金
(Pt)、無機スズ(無機Sn)などはこれまでの研究
結果から生体適合性に優れた元素として知られており、
医療用素材としても着目され始めている。しかしなが
ら、医療用素材として使用する場合には、一般的な工業
用用途に比してより厳しい耐食性が要求される。即ち、
材料から溶出される成分はその溶出量がたとえ微量であ
ったとしても医療用材料のような場合には人体に及ぼす
悪影響を無視することが出来ないため、医療用素材に使
用される材料は、体液或いは血液と接触した場合であっ
ても不働態を現出する酸化被膜を通して母体成分が溶出
しない性質を有することが要求される。上記性質に加え
て、医療用素材が周囲の組織との親和性に優れることと
生体骨のヤング率に近いことも非常に重要な要素とな
る。On the other hand, titanium (Ti), zirconium (Zr), niobium (Nb), tantalum (Ta), platinum (Pt), inorganic tin (inorganic Sn), and the like have become biocompatible based on the results of previous research. Known as an excellent element,
It is starting to attract attention as a medical material. However, when used as a medical material, stricter corrosion resistance is required as compared with general industrial use. That is,
Even if the elution amount of the components eluted from the material is very small, the adverse effect on the human body cannot be ignored in the case of medical materials, so the materials used for medical materials are It is required that the mother component has such a property that it does not elute through the oxide film which exhibits a passive state even when it comes into contact with body fluid or blood. In addition to the above properties, it is also very important that the medical material has an excellent affinity for surrounding tissues and that it is close to the Young's modulus of living bone.
【0004】上記諸特性を達成することを目的として、
これまで、様々なTi基合金が報告されており、例え
ば、チタン、約10〜20wt%または約35〜50w
t%のニオブ及びタンタルからなる群から選択された金
属、ならびにベータ安定剤として作用しかつ合金中でベ
ータ構造の変態速度を減ずるのに十分なジルコニウムか
らなる歯科用デバイスに使用される合金(特表平10−
501719号公報)や第一金属であるチタニウム、ジ
ルコニウム、ハフニウム及びこれらの混合物からなる群
から選択される第二金属およびニオビウム、タンタル、
バナジウム及びこれらの混合物からなる群から選択され
る第三金属を所定の組成で含むチタニウム合金(特表平
9−510501号公報)などが挙げられる。しかしな
がら、前者の合金は、チタンに対するジルコニウムの質
量比やニオブに対するタンタルの質量比については示し
ていない。具体的には、ジルコニウムは18質量%以下
が最も好ましいとしており、タンタルはニオブとの総量
のみを言及しており、ニオブの一部をタンタルに置換で
きるとするのみであり、最も好ましい合金としてタンタ
ルの割合をゼロとしている。このような合金は、展延
性、耐力性、さらにはきわめて強い耐食性という点で不
十分である。In order to achieve the above characteristics,
Various Ti-based alloys have been reported so far, for example, titanium, about 10-20 wt% or about 35-50 w%.
% metal selected from the group consisting of niobium and tantalum, and alloys used in dental devices comprising zirconium sufficient to act as a beta stabilizer and reduce the rate of beta structure transformation in the alloy (especially Table 10-
No. 501719) and second metals selected from the group consisting of titanium, zirconium, hafnium and mixtures thereof, and niobium, tantalum,
Titanium alloys containing a predetermined composition of a third metal selected from the group consisting of vanadium and a mixture thereof (Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-510501) are listed. However, the former alloy does not show the mass ratio of zirconium to titanium or the mass ratio of tantalum to niobium. Specifically, zirconium is most preferably 18% by mass or less, and tantalum refers only to the total amount of niobium, and only a part of niobium can be replaced with tantalum. Is assumed to be zero. Such alloys are unsatisfactory in terms of ductility, proof stress, and even very strong corrosion resistance.
【0005】また、後者の合金は、酸化物又は酸化させ
ることによりサーメットまたはセラミック体を形成する
ものであり、ある温度範囲で加熱処理をし、酸化ガスに
より合金を酸化させ性質が変化することにより加工効率
を得るものであるが、特表平9−510501号公報に
開示される合金は、合金化された時点で良好なベータ相
を示せず、常温での塑性及び加工性に劣り、耐食性も不
十分であるという問題がある。The latter alloy forms a cermet or a ceramic body by being oxidized or oxidized, and is subjected to a heat treatment in a certain temperature range, and is oxidized by an oxidizing gas to change its properties. The alloy disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 9-510501 does not show a good beta phase at the time of alloying, is inferior in plasticity and workability at room temperature, and has poor corrosion resistance. There is a problem of insufficient.
【0006】したがって、高い強度、優れた耐食・耐酸
性、易加工性、低ヤング率、特に生体骨に近いヤング率
を有するTi基合金の開発が強く求められているもの
の、すべての特性を満足するものは今まで存在しなかっ
た。Therefore, although there is a strong demand for the development of a Ti-based alloy having high strength, excellent corrosion / acid resistance, easy workability, low Young's modulus, and especially a Young's modulus close to that of living bone, all properties are satisfied. There was nothing to do before.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、常温での高強度(σf)、低ヤング率(E)、
すなわち、高弾性を兼ね備え、これにより常温での塑性
及び加工性に優れ、また、耐食性にも優れた一般工業用
のTi−Zr系合金を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a high strength (σf) at normal temperature, a low Young's modulus (E),
That is, it is an object of the present invention to provide a general industrial Ti-Zr alloy having high elasticity, thereby being excellent in plasticity and workability at normal temperature and also excellent in corrosion resistance.
【0008】また、本発明の他の目的は、常温での塑性
及び加工性に優れ、一般工業用の用途以上の耐食性を持
ち、かつ生体組織との親和性にも優れた医療用のTi−
Zr系合金を提供することである。[0008] Another object of the present invention is to provide a medical Ti- alloy having excellent plasticity and workability at normal temperature, having corrosion resistance more than that of general industrial use, and having excellent compatibility with living tissues.
It is to provide a Zr-based alloy.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記諸目
的を達成するためにTi−Zr系合金について鋭意検討
を行った結果、特定の組成でTi、Zr、Nb及びTa
からなる四元のTi−Zr系合金が常温での塑性及び加
工性に優れ、さらには生体組織との親和性にも優れるこ
とを見出し、上記知見に基づいて、本発明を完成するに
至った。Means for Solving the Problems The present inventors have conducted intensive studies on Ti-Zr-based alloys in order to achieve the above objects, and as a result, have found that Ti, Zr, Nb and Ta have a specific composition.
Have been found to be excellent in plasticity and workability at room temperature, and also excellent in affinity with living tissue, and have completed the present invention based on the above findings. .
【0010】すなわち、上記諸目的は、下記(1)〜
(12)によって達成される。[0010] That is, the above objects are as follows:
This is achieved by (12).
【0011】(1)Ti 25〜50質量%、Zr 2
5〜60質量%、Nb 5〜30質量%及びTa 5〜
40質量%からなり、かつTiに対するZrの質量比が
0.5〜1.5であり、かつTaに対するNbの質量比
が0.125〜1.5であることを特徴とするTi−Z
r系合金。(1) 25 to 50% by mass of Ti, Zr 2
5 to 60% by mass, Nb 5 to 30% by mass, and Ta 5 to 5% by mass.
Ti-Z comprising 40% by mass, wherein the mass ratio of Zr to Ti is 0.5 to 1.5, and the mass ratio of Nb to Ta is 0.125 to 1.5.
r-based alloy.
【0012】(2)Tiの含有量が30〜40質量%で
ある、前記(1)に記載の合金。(2) The alloy according to (1), wherein the content of Ti is 30 to 40% by mass.
【0013】(3)Zrの含有量が25〜45質量%で
ある、前記(1)または(2)に記載の合金。(3) The alloy according to (1) or (2), wherein the content of Zr is 25 to 45% by mass.
【0014】(4)Nbの含有量が10〜20質量%で
ある、前記(1)〜(3)のいずれかに記載の合金。(4) The alloy according to any one of (1) to (3), wherein the content of Nb is 10 to 20% by mass.
【0015】(5)Taの含有量が10〜30質量%で
ある、前記(1)〜(4)のいずれかに記載の合金。(5) The alloy according to any one of (1) to (4), wherein the content of Ta is 10 to 30% by mass.
【0016】(6)前記(1)〜(5)のいずれか一に
記載のTi−Zr系合金におけるNbまたはTaの少な
くともいずれか一方がNi、Cu、Pd、Pt、Al、
Si、Cr、Mn、Co、V、Fe、Ag、Au、S
n、Mo、Hf、Zn、Ga、W、Tc、Ru、Rh、
Cd及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の
置換元素で置換されることを特徴とするTi−Zr系合
金。(6) In the Ti—Zr-based alloy according to any one of (1) to (5), at least one of Nb and Ta is Ni, Cu, Pd, Pt, Al,
Si, Cr, Mn, Co, V, Fe, Ag, Au, S
n, Mo, Hf, Zn, Ga, W, Tc, Ru, Rh,
A Ti-Zr-based alloy, wherein the Ti-Zr-based alloy is substituted with at least one substitution element selected from the group consisting of Cd and In.
【0017】(7)該置換元素はV、Cr、Mn、F
e、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Pd、A
g、W、Pt及びAuからなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素である、前記(6)に記載の合金。(7) The substitution elements are V, Cr, Mn, F
e, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, Pd, A
The alloy according to (6), wherein the alloy is at least one element selected from the group consisting of g, W, Pt, and Au.
【0018】(8)該置換元素の含有量が全構成元素の
質量に対して20〜40質量%である、前記(6)また
は(7)に記載の合金。(8) The alloy according to the above (6) or (7), wherein the content of the substitution element is 20 to 40% by mass based on the mass of all the constituent elements.
【0019】(9)さらに構成元素の全質量に対して、
0.01〜5質量%のNi、Cu、Pd、Pt、Al、
Si、Cr、Mn、Co、O、N、V、Fe、Ag、A
u、Sn、Mo及びHfからなる群より選ばれる少なく
とも一種の添加元素を含むことを特徴とする前記(1)
〜(5)のいずれか一に記載のTi−Zr系合金。(9) Further, with respect to the total mass of the constituent elements,
0.01 to 5% by mass of Ni, Cu, Pd, Pt, Al,
Si, Cr, Mn, Co, O, N, V, Fe, Ag, A
(1) characterized in that it contains at least one additional element selected from the group consisting of u, Sn, Mo and Hf.
The Ti-Zr-based alloy according to any one of (1) to (5).
【0020】(10)該添加元素はV、Cr、Mn、F
e、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、Pd、A
g、W、Pt及びAuからなる群より選ばれる少なくと
も一種の元素である、前記(9)に記載の合金。(10) The additional elements are V, Cr, Mn, F
e, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, Pd, A
The alloy according to (9), wherein the alloy is at least one element selected from the group consisting of g, W, Pt, and Au.
【0021】(11)該添加元素の含有量が全構成元素
の質量に対して1〜4質量%である、前記(9)または
(10)に記載の合金。(11) The alloy according to the above (9) or (10), wherein the content of the additional element is 1 to 4% by mass based on the mass of all the constituent elements.
【0022】(12)引張強度σf(Pa)、ヤング率
E(Pa)とした場合に、σf/E≧0.016かつE
≦70GPaを満たすことを特徴とする前記(1)から
(11)のいずれかに記載の合金。(12) Assuming that the tensile strength is σf (Pa) and the Young's modulus is E (Pa), σf / E ≧ 0.016 and E
The alloy according to any one of the above (1) to (11), which satisfies ≦ 70 GPa.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0024】本発明の第一の概念によると、Ti 25
〜50質量%、Zr 25〜60質量%、Nb 5〜3
0質量%及びTa 5〜40質量%からなり、かつTi
に対するZrの質量比が0.5〜1.5であり、かつT
aに対するNbの質量比が0.125〜1.5であるこ
とを特徴とするTi−Zr系合金が提供される。上記概
念において、各構成元素の含有量(質量%)は、合金の
構成元素の和が、不純物や5質量%以下の添加物を除い
て、100質量%となるようにそれぞれ選定される。According to a first concept of the invention, Ti 25
-50 mass%, Zr 25-60 mass%, Nb 5-3
0% by mass and 5 to 40% by mass of Ta;
The mass ratio of Zr to 0.5 to 1.5, and T
A Ti-Zr-based alloy is provided, wherein the mass ratio of Nb to a is 0.125 to 1.5. In the above concept, the content (% by mass) of each constituent element is selected so that the sum of the constituent elements of the alloy becomes 100% by mass except for impurities and additives of 5% by mass or less.
【0025】上記概念の合金を構成する構成元素のう
ち、Tiは、常温では六方最密格子構造(α相)をと
り、大きな延性が期待できないが、882℃以上では体
心立方格子構造(β相)に変わり、α相より大きな延性
が現れることが知られている。また、純Ti(グレード
2)のヤング率は106GPaであり、610℃以上で
表面にTiO2の緻密な酸化被膜を形成し、このTiO2
膜は常温の空気中では変化せず、強度に優れ、耐食性を
も有し、また、300℃以上ではTiCl4を生じる。
なお、Tiは、比強度(引張強度を比重で割った商)に
優れるため、この特性を利用して、Tiをベースとした
合金として多用されているが、しかしながら、Tiをベ
ースとしたTi基合金は合金化すると固溶体になり、延
性に大きな影響をおよぼす。もし延性が失われると、少
なくとも鋳造組織を改善する重要な手段としての鍛造が
できなくなる。したがって、優れたTi基合金の条件と
しては、塑性が有ることが条件である。現在、残念なが
らTi基合金に目的の元素を添加しても脆くて加工性が
非常に悪く使用できない例が多い。これに対して、本発
明によるように、所定の組成でTi−Zr−Nb−Ta
からなる四元合金を用いることにより、上記欠点を克服
できることを見出したのである。Among the constituent elements constituting the alloy of the above concept, Ti has a hexagonal close-packed lattice structure (α phase) at room temperature and cannot be expected to have large ductility, but a body-centered cubic lattice structure (β Phase) and is known to exhibit greater ductility than the α phase. The Young's modulus of the pure Ti (grade 2) is 106GPa, to form a dense oxide film of TiO 2 on the surface at 610 ° C. or higher, the TiO 2
The film does not change in air at normal temperature, has excellent strength, has corrosion resistance, and generates TiCl 4 at 300 ° C. or higher.
Since Ti has excellent specific strength (quotient of tensile strength divided by specific gravity), it is often used as a Ti-based alloy by utilizing this property. When alloyed, it becomes a solid solution and has a significant effect on ductility. If ductility is lost, forging cannot be performed, at least as an important means of improving the cast structure. Therefore, the condition for an excellent Ti-based alloy is that it has plasticity. At present, unfortunately, there are many examples in which even if a target element is added to a Ti-based alloy, it is brittle and has very poor workability and cannot be used. On the other hand, according to the present invention, Ti-Zr-Nb-Ta
It has been found that the above disadvantages can be overcome by using a quaternary alloy consisting of
【0026】上記概念において、Tiの含有量は、Zr
の含有量と以下に示す関係を満たすと同時に、構成元素
の全質量に対して、通常、25〜50質量%、好ましく
は30〜40質量%、より好ましくは30〜35質量%
である。この際、Tiの含有量が50質量%を超える
と、Tiの含有量が高くなりすぎ、Ti本来の欠点であ
る塑性及び加工性の悪さが顕著に現れてしまい、従来の
Ti基合金と同様に常温での加工ができず熱処理等の工
程が増え、好ましくない。逆に、Tiの含有量が25質
量%未満であると、Ti量が少な過ぎて、やはりTiを
用いることの利点である優れた強度、比強度、耐食性及
び安定性が充分でなく、Tiの持つ優れた性質が現われ
ず、もはやTiベースの合金とは呼べず、やはり好まし
くない。In the above concept, the content of Ti is Zr
And at the same time satisfying the relationship shown below, and usually 25 to 50% by mass, preferably 30 to 40% by mass, and more preferably 30 to 35% by mass, based on the total mass of the constituent elements.
It is. At this time, when the content of Ti exceeds 50% by mass, the content of Ti becomes too high, and poor plasticity and workability, which are inherent defects of Ti, are remarkably exhibited. In addition, processing at room temperature cannot be performed, and steps such as heat treatment increase, which is not preferable. Conversely, if the content of Ti is less than 25% by mass, the amount of Ti is too small, and the excellent strength, specific strength, corrosion resistance and stability, which are also advantages of using Ti, are not sufficient. It does not show its excellent properties and can no longer be called a Ti-based alloy, which is still unfavorable.
【0027】また、本発明の合金の構成元素であるZr
は、常温では六方最密格子構造(α相)をとり、862
℃以上で体心立方構造(β相)に変わる。また、Zr
は、空気中で緻密な酸化被膜を生じ、耐食性に優れ、特
に高温の水中での耐食性は他金属に比べて著しく高く、
融解アルカリ中でも反応しにくいという性質を有する。
このようにZrは優れた耐食及び耐酸性を有するため、
各種機械用途に用いられる。なお、純Zrのヤング率
は、94.5GPaである。Further, Zr which is a constituent element of the alloy of the present invention is used.
Has a hexagonal close-packed lattice structure (α phase) at room temperature,
Transforms to body-centered cubic structure (β-phase) above ℃. Also, Zr
Produces a dense oxide film in the air and has excellent corrosion resistance, especially in high temperature water, which is significantly higher than other metals.
It has the property that it is difficult to react even in molten alkali.
As described above, since Zr has excellent corrosion resistance and acid resistance,
Used for various mechanical applications. The Young's modulus of pure Zr is 94.5 GPa.
【0028】上記概念において、Zrは、Zrの含有量
が、構成元素の全質量に対して、25〜60質量%の範
囲でありかつTiに対するZrの質量比が0.5〜1.
5の範囲内となる条件を満たすことを必須とする。好ま
しくは、Zrの含有量は、構成元素の全質量に対して、
25〜45質量%、より好ましくは30〜35質量%で
ある。また、Tiに対するZrの質量比は、好ましくは
0.5〜1.5、より好ましくは0.8〜1.2であ
る。この際、Zrの含有量が25質量%未満であるまた
はTiに対するZrの質量比が0.5未満であると、合
金中にTiのα相が析出して、塑性及び加工性が著しく
低下し、ヤング率が上昇し、生体組織との親和性も悪く
なり好ましくない。これに対して、Zrの含有量が60
質量%を超えるまたはTiに対するZrの質量比が1.
5を超えると、耐食性の改善は見られず、得られる合金
の比重が増加するだけであり、やはりヤング率が上昇
し、塑性及び加工性が低下し、やはり好ましくない。こ
のようにしてZrの含有量を上記したような特定の範囲
内に設定することによって、Tiを常温空気中で変化さ
せずに、かつZrは緻密な酸化被膜を形成して、両者の
特徴が相乗して良好な耐食性・耐酸性を示すことができ
る。In the above concept, the content of Zr is in the range of 25 to 60% by mass with respect to the total mass of the constituent elements, and the mass ratio of Zr to Ti is 0.5 to 1.
It is essential that the condition satisfying the range of 5 is satisfied. Preferably, the content of Zr is based on the total mass of the constituent elements.
It is 25 to 45% by mass, more preferably 30 to 35% by mass. Further, the mass ratio of Zr to Ti is preferably 0.5 to 1.5, and more preferably 0.8 to 1.2. At this time, if the Zr content is less than 25% by mass or the mass ratio of Zr to Ti is less than 0.5, the α phase of Ti precipitates in the alloy, and the plasticity and workability are significantly reduced. In addition, the Young's modulus increases, and the affinity with the living tissue deteriorates, which is not preferable. On the other hand, when the content of Zr is 60
Mass% or the mass ratio of Zr to Ti is 1.
When it exceeds 5, no improvement in corrosion resistance is observed, and only the specific gravity of the obtained alloy increases, and the Young's modulus also increases, and the plasticity and workability decrease, which is also unfavorable. By setting the content of Zr in the specific range as described above, Zr forms a dense oxide film without changing Ti in room temperature air, and the characteristics of both are improved. Synergistically, it can show good corrosion resistance and acid resistance.
【0029】さらに、本発明の合金の構成元素であるN
bは、展延性を示し、そのヤング率は105GPaであ
り、その硬さは錬鉄と同程度で、他の構成元素であるT
aより柔らかい金属である。したがって、Nbを添加す
ることにより、得られる合金にしなやかさ(低弾性)を
付与することができる。また、Nbは、空気中で酸化被
膜を生成して耐食性を示す金属であり、フッ化水素酸以
外の酸には不溶であり、アルカリ水溶液にも溶けず、各
種合金(例えば、耐熱合金)の添加元素として広く用い
られている。このため、Nbを本発明のTi−Zr系合
金の構成成分とすることによって、Zrと協働して耐食
性・耐酸性を向上させることができる。Further, N, which is a constituent element of the alloy of the present invention,
b indicates extensibility, its Young's modulus is 105 GPa, its hardness is almost the same as that of wrought iron, and other constituent elements T
It is a metal softer than a. Therefore, by adding Nb, it is possible to impart flexibility (low elasticity) to the obtained alloy. Nb is a metal which forms an oxide film in the air and exhibits corrosion resistance, is insoluble in acids other than hydrofluoric acid, does not dissolve in alkaline aqueous solutions, and contains various alloys (for example, heat-resistant alloys). Widely used as an additive element. Therefore, by using Nb as a component of the Ti-Zr-based alloy of the present invention, corrosion resistance and acid resistance can be improved in cooperation with Zr.
【0030】上記概念において、Nbは、Nbの含有量
は、構成元素の全質量に対して、5〜30質量%の範囲
でありかつTaに対するNbの質量比が0.125〜
1.5の範囲内となる条件を満たすことを必須とする。
好ましくは、Nbの含有量は、構成元素の全質量に対し
て、10〜20質量%、より好ましくは10〜15質量
%である。また、Taに対するNbの質量比は、好まし
くは0.3〜1.5、より好ましくは0.5〜1.0で
ある。この際、Nbの含有量が5質量%未満であるまた
はTaに対するNbの質量比が0.125未満である
と、得られる合金のしなやかさが充分でなく、塑性が低
下し、ヤング率が上昇していくという問題が生じる。逆
に、Nbを30質量%を超えて添加するとまたはTaに
対するNbの質量比が1.5を超えると、耐食性の向上
もしなやかさの向上も望むことができず、また、耐食性
の改善は見られず、比重が増加するだけとなり、生体組
織との親和性においても改善が見られず、やはり好まし
くない。In the above concept, the content of Nb is in the range of 5 to 30% by mass with respect to the total mass of the constituent elements, and the mass ratio of Nb to Ta is 0.125 to 30%.
It is indispensable to satisfy the condition of 1.5.
Preferably, the content of Nb is 10 to 20% by mass, more preferably 10 to 15% by mass, based on the total mass of the constituent elements. Further, the mass ratio of Nb to Ta is preferably 0.3 to 1.5, more preferably 0.5 to 1.0. At this time, if the content of Nb is less than 5% by mass or the mass ratio of Nb to Ta is less than 0.125, the resulting alloy is not sufficiently flexible, plasticity is reduced, and Young's modulus is increased. Problem arises. Conversely, if Nb is added in excess of 30% by mass or the mass ratio of Nb to Ta exceeds 1.5, no improvement in corrosion resistance or suppleness can be expected, and improvement in corrosion resistance is not apparent. However, the specific gravity only increases, and no improvement is seen in the affinity with the living tissue, which is also not preferable.
【0031】さらにまた、本発明の合金の構成元素であ
るTaは、Nbと同様にして、展延性に富み、弾力性が
ある。また、Taは、Nbより硬い金属で、そのヤング
率は187GPaである。したがって、Taを添加する
ことによって、合金の弾性を高めることはできるもの
の、しなやかさを付与することはできない。また、Ta
は、空気中で酸化被膜を生成して耐食性を示す金属であ
り、極めて耐食性が強いという特徴を有する。このた
め、Taを本発明のTi−Zr系合金の構成成分とする
ことによって、Zrと協働してその耐食性を向上させる
ことができる。Further, Ta, which is a constituent element of the alloy of the present invention, is rich in malleability and elastic as in Nb. Ta is a metal harder than Nb, and its Young's modulus is 187 GPa. Therefore, by adding Ta, it is possible to increase the elasticity of the alloy, but it is not possible to impart flexibility. Also, Ta
Is a metal that forms an oxide film in the air and exhibits corrosion resistance, and has a characteristic of extremely strong corrosion resistance. Therefore, by using Ta as a component of the Ti-Zr-based alloy of the present invention, the corrosion resistance can be improved in cooperation with Zr.
【0032】上記概念において、Taの含有量は、Nb
の含有量と上記関係を満たすと同時に、構成元素の全質
量に対して、通常、5〜40質量%、好ましくは10〜
30質量%、より好ましくは15〜25質量%である。
この際、Taの含有量が5質量%未満であると、得られ
る合金のヤング率が上昇し、展延性が低下し、耐力性も
劣り、好ましくない。これに対して、Taを40質量%
を超えて添加しても、耐食性の向上を望むことができな
いだけでなく、比重が増加するだけとなり、また、しな
やかさを次第に失うことになり、また、得られる合金が
脆くなり加工しにくくなるため、やはり好ましくない。In the above concept, the content of Ta is Nb
At the same time as satisfying the above-mentioned relationship with the content of
It is 30% by mass, more preferably 15 to 25% by mass.
At this time, if the content of Ta is less than 5% by mass, the resulting alloy has an increased Young's modulus, reduced ductility, and inferior proof stress, which is not preferable. On the other hand, 40% by mass of Ta
Even if added in excess of the above, not only can corrosion resistance not be improved, but only the specific gravity is increased, and the suppleness is gradually lost, and the resulting alloy becomes brittle and difficult to process. Therefore, it is not preferable.
【0033】本発明のTi−Zr系合金の製造方法は、
上述したような特定の組成を有する合金を製造できる方
法であれば特に制限されないが、例えば、所望の元素
(例えば、Tiでは、スポンジチタン、純チタン グレ
ード1〜4など;Zrでは、スポンジジルコニウム、純
ジルコニウムなど;Nbでは、純ニオブ、およびTaで
は、純タンタルを、形を制限せず、純度は性質に影響を
およぼさない程度のものを、所定の組成(質量%)とな
るように秤量し、これを水冷銅ハース内でアーク溶解
し、合金化し、インゴットとする方法;るつぼで溶解
し、合金化し、アトマイズにより粉末とする方法;同様
の溶解で鋳造する方法;浮遊溶解し合金化し、インゴッ
トとする方法;およびメカニカルアロイング法、スパッ
タ法、プラズマ法など、通常工業的に行なわれている方
法、ならびに各種研究機関や文献等で発表されている方
法などが挙げられる。The method for producing a Ti—Zr alloy according to the present invention comprises:
The method is not particularly limited as long as it can produce an alloy having a specific composition as described above. For example, desired elements (for example, titanium, sponge titanium, pure titanium grades 1 to 4, etc .; Zr, sponge zirconium, Pure zirconium; pure niobium for Nb; pure tantalum for Ta; a material that does not limit its shape and whose purity does not affect its properties is made to have a predetermined composition (% by mass). Weigh it, arc-melt it in a water-cooled copper hearth, alloy it and make it into an ingot; melt it in a crucible, alloy it and make it into a powder by atomization; And ingots; and methods commonly used in the industry such as mechanical alloying, sputtering, and plasma methods, and various research institutions. And methods published in literatures and the like.
【0034】このように、前記範囲で規定された本発明
のTi−Zr系四元合金は、Ti及びZrを主成分とす
る合金であるにもかかわらず、その金属組織は常温でβ
相を示すので、圧延・鍛造或いは機械加工などを常温で
行うことができ、非常に優れた加工性を示す。その一例
として、下記実施例2で作製された四元のTi−Zr系
合金のβ相を示すX線回折図を図1に示す。As described above, although the Ti—Zr-based quaternary alloy of the present invention defined in the above range is an alloy containing Ti and Zr as main components, its metal structure is β at room temperature.
Since it shows a phase, rolling, forging, machining, or the like can be performed at room temperature, and it shows extremely excellent workability. As an example, FIG. 1 shows an X-ray diffraction diagram showing the β phase of the quaternary Ti—Zr-based alloy produced in Example 2 below.
【0035】また、本発明において、上記第一の概念に
よるTi−Zr系合金の構成成分であるNbおよび/ま
たはTaがNi、Cu、Pd、Pt、Al、Si、C
r、Mn、Co、V、Fe、Ag、Au、Sn、Mo、
Hf、Zn、Ga、W、Tc、Ru、Rh、Cd及びI
nからなる群より選ばれる少なくとも一種の置換元素で
置換されてもよく、このような組成を有するTi−Zr
系合金もまた新規であるので、本発明の他の概念を形成
する。すなわち、本発明の第二の概念によると、本発明
の上記第一の概念のTi−Zr系合金におけるNbまた
はTaの少なくともいずれか一方がNi、Cu、Pd、
Pt、Al、Si、Cr、Mn、Co、V、Fe、A
g、Au、Sn、Mo、Hf、Zn、Ga、W、Tc、
Ru、Rh、Cd及びInからなる群より選ばれる少な
くとも一種の置換元素で置換されることを特徴とするT
i−Zr系合金が提供される。In the present invention, Nb and / or Ta, which are constituents of the Ti—Zr-based alloy according to the first concept, are Ni, Cu, Pd, Pt, Al, Si, C
r, Mn, Co, V, Fe, Ag, Au, Sn, Mo,
Hf, Zn, Ga, W, Tc, Ru, Rh, Cd and I
n may be substituted with at least one substituent element selected from the group consisting of Ti-Zr having such a composition.
Base alloys are also novel and form another concept of the present invention. That is, according to the second concept of the present invention, in the Ti—Zr-based alloy according to the first concept of the present invention, at least one of Nb and Ta is Ni, Cu, Pd,
Pt, Al, Si, Cr, Mn, Co, V, Fe, A
g, Au, Sn, Mo, Hf, Zn, Ga, W, Tc,
T is substituted with at least one kind of substitution element selected from the group consisting of Ru, Rh, Cd and In.
An i-Zr-based alloy is provided.
【0036】上記第二の概念において、上記少なくとも
一種の置換元素の含有量は、置換元素の種類及び含有量
によって決定される。In the second concept, the content of the at least one substitution element is determined by the type and the content of the substitution element.
【0037】上記概念の合金におけるNbおよび/また
はTaを置換するのに使用される置換元素のうち、P
t、Au及びPdは耐食性に優れた元素であり、これら
の元素でNbおよび/またはTaを置換することで母材
の耐食性の向上を図ることができる。また、これらの置
換元素は、生体組織に悪影響を与えず、生体親和性にも
優れているので、本発明の合金を医療用用途に使用する
際には、特に好適に使用される。さらに、Pt、Au及
びPd以外の置換元素は、母材の機械的強度を高める上
で有効な成分であるが、前記置換元素はいずれも得られ
る合金の耐食性を低下させ、また、生体親和性に劣る材
料であるため、医療用用途には不適な素材である。この
ため、Pt、Au及びPd以外の元素を置換元素として
使用する場合には、得られるTi−Zr系合金は、一般
工業用、例えば、塩分に曝される海洋素材(釣竿やリー
ルなどの金属材料或いは金属製釣り糸)、塩分を含む汗
が付着するような眼鏡フレーム或いは比強度が要求され
るゴルフクラブのドライバーのクラブヘッド或いはアイ
アンのフェース素材などに使用される。Of the substitution elements used for substituting Nb and / or Ta in the alloy of the above concept, P
t, Au and Pd are elements having excellent corrosion resistance, and by replacing Nb and / or Ta with these elements, the corrosion resistance of the base material can be improved. In addition, since these substitution elements do not adversely affect living tissue and have excellent biocompatibility, they are particularly preferably used when the alloy of the present invention is used for medical applications. Further, substitution elements other than Pt, Au and Pd are effective components for increasing the mechanical strength of the base material, but all of the substitution elements lower the corrosion resistance of the obtained alloy, This material is not suitable for medical use because it is inferior. Therefore, when an element other than Pt, Au and Pd is used as a substitution element, the obtained Ti-Zr-based alloy is used for general industry, for example, a marine material exposed to salt (metal such as a fishing rod or reel). Material or metal fishing line), an eyeglass frame to which sweat containing salt adheres, a club head of a golf club driver requiring specific strength, or an iron face material.
【0038】上記態様による合金の組成の具体例として
は、上記組成条件を満たすものであれば特に制限される
ものではないが、例えば、下記が挙げられる。[0038] Specific examples of the composition of the alloy according to the above embodiment are not particularly limited as long as they satisfy the above composition conditions.
【0039】 Tia1Zrb1Nbc1(Ni、Cu、P
d、Pt、Al、Si、Cr、Mn、Co、V、Fe、
Ag、Au、Sn、Mo、Hf、Zn、Ga、W、T
c、Ru、Rh、Cd及びInからなる群より選ばれる
少なくとも一種の置換元素)d1の多元合金(この際、a
1は、Tiの含有量(質量%)を表わし、25〜50の
範囲であり、b1は、Zrの含有量(質量%)を表わ
し、25〜60の範囲であり、c1は、Nbの含有量
(質量%)を表わし、5〜30の範囲であり、及びd1
は、置換元素の合計含有量(質量%)を表わし、5〜4
0の範囲であり、かつb1/a1が0.5〜1.5であ
り、かつc1/d1が0.125〜1.5である); Tia2Zrb2(Ni、Cu、Pd、Pt、Al、S
i、Cr、Mn、Co、V、Fe、Ag、Au、Sn、
Mo、Hf、Zn、Ga、W、Tc、Ru、Rh、Cd
及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の置換
元素)c2Tad2の多元合金(この際、a2は、Tiの含
有量(質量%)を表わし、25〜50の範囲であり、b
2は、Zrの含有量(質量%)を表わし、25〜60の
範囲であり、c2は、置換元素の合計含有量(質量%)
を表わし、5〜30の範囲であり、及びd2は、Taの
含有量(質量%)を表わし、5〜40の範囲であり、か
つb2/a2が0.5〜1.5であり、かつc2/d2
が0.125〜1.5である);および Tia3Zrb3(Ni、Cu、Pd、Pt、Al、S
i、Cr、Mn、Co、V、Fe、Ag、Au、Sn、
Mo、Hf、Zn、Ga、W、Tc、Ru、Rh、Cd
及びInからなる群より選ばれる少なくとも一種の置換
元素)c3+d3の多元合金(この際、a3は、Tiの含有
量(質量%)を表わし、25〜50の範囲であり、b3
は、Zrの含有量(質量%)を表わし、25〜60の範
囲であり、及びc3+d3は、置換元素の合計含有量
(質量%)を表わし、10〜50の範囲であり、かつb
3/a3が0.5〜1.5である)。Ti a1 Zr b1 Nb c1 (Ni, Cu, P
d, Pt, Al, Si, Cr, Mn, Co, V, Fe,
Ag, Au, Sn, Mo, Hf, Zn, Ga, W, T
c, Ru, Rh, at least one substitution element selected from the group consisting of Cd and In) a multicomponent alloy of d1 (in this case, a
1 represents the content (% by mass) of Ti in the range of 25 to 50, b1 represents the content (% by mass) of Zr, in the range of 25 to 60, and c1 represents the content of Nb. Amount (% by mass), in the range of 5 to 30, and d1
Represents the total content (% by mass) of the substitution elements,
0, and b1 / a1 is 0.5 to 1.5, and c1 / d1 is 0.125 to 1.5); Ti a2 Zr b2 (Ni, Cu, Pd, Pt, Al, S
i, Cr, Mn, Co, V, Fe, Ag, Au, Sn,
Mo, Hf, Zn, Ga, W, Tc, Ru, Rh, Cd
And at least one substitution element) c2 multiple alloy Ta d2 (this time, a2, the content of Ti (wt%) selected from the group consisting of In represents, in the range of 25 to 50, b
2 represents the Zr content (% by mass) and ranges from 25 to 60, and c2 represents the total content (% by mass) of the substitution element.
Represents a range of 5 to 30, and d2 represents a content (% by mass) of Ta, a range of 5 to 40, b2 / a2 is 0.5 to 1.5, and c2 / d2
Is 0.125 to 1.5); and Ti a3 Zr b3 (Ni, Cu, Pd, Pt, Al, S
i, Cr, Mn, Co, V, Fe, Ag, Au, Sn,
Mo, Hf, Zn, Ga, W, Tc, Ru, Rh, Cd
And at least one substitution element selected from the group consisting of In and In) a multi-element alloy of c3 + d3 (where a3 represents the Ti content (% by mass) and ranges from 25 to 50, and b3
Represents the content (% by mass) of Zr and is in the range of 25 to 60, and c3 + d3 represents the total content (% by mass) of the substitution elements, is in the range of 10 to 50, and b
3 / a3 is 0.5 to 1.5).
【0040】本発明において、置換元素は、上記特性を
考慮しつつ、使用する用途や所望の性質により適宜選択
されるものであるが、例えば、 1. 一般的な工業用用途において、置換元素がNbの代
わりに使用されかつ一種類である際には、V、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、T
c、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Snが好ま
しく使用され; 2. 一般的な工業用用途において、置換元素がNbの代
わりに使用されかつ二種類以上の混合形態である際に
は、例えば、Sn−Pt、Cu−Ni、Co−Cr及び
Al−Vが好ましく使用され; 3. 医療用の用途において、置換元素がNbの代わりに
使用されかつ一種類である際には、V、Cr、Co、A
g、Sn、Au、Pd、Pt、Ni、Alが好ましく使
用され; 4. 医療用の用途において、置換元素がNbの代わりに
使用されかつ二種類以上の混合形態である際には、V、
Cr、Mo、Pd、Ag、Sn、Pt、Auからなる群
より選ばれる元素の組合せが好ましく使用され; 5. 一般的な工業用用途において、置換元素がTaの代
わりに使用されかつ一種類である際には、V、Cr、M
n、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Mo、T
c、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Snが好ま
しく使用され; 6. 一般的な工業用用途において、置換元素がTaの代
わりに使用されかつ二種類以上の混合形態である際に
は、例えば、Al−Ni、Cu−Co、Sn−Pd及び
Cu−Alが好ましく使用され; 7. 医療用の用途において、置換元素がTaの代わりに
使用されかつ一種類である際には、V、Cr、Co、A
g、Sn、Au、Pd、Pt、Ni、Alが好ましく使
用され; 8. 医療用の用途において、置換元素がTaの代わりに
使用されかつ二種類以上の混合形態である際には、V、
Cr、Mo、Pd、Ag、Sn、Pt、Auからなる群
より選ばれる元素の組合せが好ましく使用され; 9. 一般的な工業用用途において、置換元素がNb及び
Taの代わりに使用されかつ一種類である際には、V、
Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、M
o、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn
が好ましく使用され; 10. 一般的な工業用用途において、置換元素がNb及
びTaの代わりに使用されかつ二種類以上の混合形態で
ある際には、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、C
u、Zn、Ga、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、A
g、Cd、In、Snからなる群より選ばれる元素の組
合せが好ましく使用され; 11. 医療用の用途において、置換元素がNb及びTa
の代わりに使用されかつ一種類である際には、V、C
r、Co、Ag、Sn、Au、Pd、Pt、Ni、Al
が好ましく使用され;および 12. 医療用の用途において、置換元素がNb及びTa
の代わりに使用されかつ二種類以上の混合形態である際
には、V、Cr、Mo、Pd、Ag、Sn、Pt、Au
からなる群より選ばれる元素の組合せが好ましく使用さ
れる。In the present invention, the substitution element is appropriately selected depending on the intended use and desired properties in consideration of the above characteristics. For example, 1. In general industrial use, the substitution element When used in place of Nb and of one type, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, T
c, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn are preferably used; 2. In general industrial applications, when the substitution element is used in place of Nb and is a mixed form of two or more types. Is preferably used, for example, Sn-Pt, Cu-Ni, Co-Cr and Al-V; 3. In medical applications, when the substitution element is used instead of Nb and is one type, V, Cr, Co, A
g, Sn, Au, Pd, Pt, Ni, Al are preferably used; 4. In medical applications, when the substitution element is used in place of Nb and is a mixed form of two or more, V,
A combination of elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Pd, Ag, Sn, Pt, and Au is preferably used; 5. In general industrial applications, the substitution element is used in place of Ta and used in one kind. Sometimes, V, Cr, M
n, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Mo, T
c, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn are preferably used; 6. In general industrial applications, when the substitution element is used in place of Ta and is a mixed form of two or more kinds. Is preferably used, for example, Al-Ni, Cu-Co, Sn-Pd and Cu-Al; 7. In medical applications, when the substitution element is used instead of Ta and is one type, V, Cr, Co, A
g, Sn, Au, Pd, Pt, Ni, Al are preferably used; 8. In medical applications, when the substitution element is used in place of Ta and is a mixed form of two or more, V,
A combination of elements selected from the group consisting of Cr, Mo, Pd, Ag, Sn, Pt, and Au is preferably used; 9. In general industrial applications, a substitution element is used instead of Nb and Ta and When the type is V,
Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, M
o, Tc, Ru, Rh, Pd, Ag, Cd, In, Sn
10. In general industrial applications, when the substitution element is used in place of Nb and Ta and is a mixed form of two or more, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni , C
u, Zn, Ga, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd, A
Preferably, a combination of elements selected from the group consisting of g, Cd, In, and Sn is used; 11. In medical applications, the replacement elements are Nb and Ta.
V and C when used in place of
r, Co, Ag, Sn, Au, Pd, Pt, Ni, Al
Are preferably used; and 12. In medical applications, the replacement elements are Nb and Ta.
And when it is used in a mixed form of two or more, V, Cr, Mo, Pd, Ag, Sn, Pt, Au
A combination of elements selected from the group consisting of is preferably used.
【0041】本発明の上記概念によるTi−Zr系合金
の製造方法は、上述したような特定の組成を有する合金
を製造できる方法であれば特に制限されず、上記と同様
の方法が適用できるが、所望の元素(例えば、Tiで
は、スポンジチタン、純チタングレード1〜4など;Z
rでは、スポンジジルコニウム、純ジルコニウムなど;
Nbでは、純ニオブ、およびTaでは、純タンタルを、
形を制限せず、純度は性質に影響をおよぼさない程度の
ものを、所定の組成(質量%)となるように秤量し、こ
れを水冷銅ハース内でアーク溶解し、合金化し、インゴ
ットとする方法;るつぼで溶解し、合金化し、アトマイ
ズにより粉末とする方法;同様の溶解で鋳造する方法;
浮遊溶解し合金化し、インゴットとする方法;およびメ
カニカルアロイング法、スパッタ法、プラズマ法など、
通常工業的に行なわれている方法、ならびに各種研究機
関や文献等で発表されている方法などが挙げられる。こ
の際、所望の置換元素の形態は、特に制限されずに公知
の方法における場合と同様であるが、例えば、Niで
は、純ニッケル、Cuでは、純銅、無酸素銅、リン脱酸
銅、タフピッチ銅など、Alでは、純アルミニウムなど
他の置換元素においても純金属の状態でそれぞれ使用さ
れる。The method for producing a Ti—Zr alloy according to the above concept of the present invention is not particularly limited as long as it can produce an alloy having a specific composition as described above, and the same method as described above can be applied. , Desired elements (for example, titanium, sponge titanium, pure titanium grades 1-4, etc .; Z
For r, sponge zirconium, pure zirconium, etc .;
For Nb, pure niobium and for Ta, pure tantalum,
Without limiting the shape, the purity of which does not affect the properties is weighed so as to have the specified composition (% by mass), and this is arc-melted in a water-cooled copper hearth, alloyed, and ingoted. Melting in a crucible, alloying, and powdering by atomization; casting in the same manner;
Floating melting, alloying and ingot method; and mechanical alloying method, sputtering method, plasma method, etc.
Examples of the method include methods generally used in industrial practice, and methods published in various research institutions and literatures. At this time, the form of the desired substitution element is the same as that in the known method without any particular limitation. For example, Ni is pure nickel, Cu is pure copper, oxygen-free copper, phosphorus deoxidized copper, tough pitch In the case of Al such as copper, other substitution elements such as pure aluminum are used in a pure metal state.
【0042】さらに、本発明において、上記第一の概念
によるTi−Zr系合金に、構成元素の全質量に対し
て、0.01〜5質量%のNi、Cu、Pd、Pt、A
l、Si、Cr、Mn、Co、O、N、V、Fe、A
g、Au、Sn、Mo及びHfからなる群より選ばれる
少なくとも一種の添加元素を添加してもよく、このTi
−Zr系合金もまた新規であるので、本発明の他の概念
を形成する。すなわち、本発明の第三の概念によると、
さらに構成元素の全質量に対して、0.01〜5質量%
のNi、Cu、Pd、Pt、Al、Si、Cr、Mn、
Co、O、N、V、Fe、Ag、Au、Sn、Mo及び
Hfからなる群より選ばれる少なくとも一種の添加元素
を含むことを特徴とする本発明の上記第一の概念のTi
−Zr系合金が提供される。このようにして、第一の概
念のTi−Zr系合金にさらに上記したような添加元素
を所定の割合で添加することによって、母材の機械的強
度を高めることができる。また、上記第二の概念と同様
であるが、これらの添加元素のうち、Pt、Au及びP
dは耐食性に優れた元素であり、これらの元素でNb或
いはTaを置換することで母材の耐食性の向上を図るこ
とができる。また、これらの添加元素は、生体組織に悪
影響を与えず、生体親和性にも優れているので、本発明
の合金を医療用用途に使用する際には、特に好適に使用
される。さらに、Pt、Au及びPd以外の元素は、母
材の機械的強度を高める上で有効な成分であるが、前記
添加元素はいずれも生体親和性に劣る材料であるため、
医療用用途には不適な素材であり、Pt、Au及びPd
以外の元素を添加元素として使用する場合には、得られ
るTi−Zr系合金は、一般工業用、例えば、塩分に曝
される海洋素材(釣竿やリールなどの金属材料或いは金
属製釣り糸)、塩分を含む汗が付着するような眼鏡フレ
ーム或いは比強度が要求されるゴルフクラブのドライバ
ーのクラブヘッド或いはアイアンのフェース素材などに
使用される。Further, in the present invention, 0.01 to 5% by mass of Ni, Cu, Pd, Pt, A is added to the Ti-Zr-based alloy according to the first conception based on the total mass of the constituent elements.
1, Si, Cr, Mn, Co, O, N, V, Fe, A
g, Au, Sn, Mo and Hf, at least one additional element selected from the group consisting of
-Zr-based alloys are also novel and form another concept of the present invention. That is, according to the third concept of the present invention,
Furthermore, 0.01 to 5% by mass relative to the total mass of the constituent elements
Ni, Cu, Pd, Pt, Al, Si, Cr, Mn,
Ti according to the first aspect of the present invention, characterized by containing at least one additional element selected from the group consisting of Co, O, N, V, Fe, Ag, Au, Sn, Mo and Hf.
A -Zr-based alloy is provided. In this manner, the mechanical strength of the base material can be increased by further adding the above-described additive element to the Ti-Zr-based alloy of the first concept at a predetermined ratio. The same as the second concept, but among these additional elements, Pt, Au and P
d is an element having excellent corrosion resistance. By replacing Nb or Ta with these elements, the corrosion resistance of the base material can be improved. In addition, since these added elements do not adversely affect living tissues and have excellent biocompatibility, they are particularly preferably used when the alloy of the present invention is used for medical applications. Furthermore, elements other than Pt, Au, and Pd are effective components for increasing the mechanical strength of the base material, but since all of the added elements are materials with poor biocompatibility,
Pt, Au and Pd are unsuitable materials for medical use
When an element other than the above is used as an additional element, the obtained Ti-Zr-based alloy is used for general industry, for example, a marine material (a metal material such as a fishing rod or a reel or a metal fishing line) exposed to salt, It is used as an eyeglass frame to which sweat is attached, a club head of a golf club driver requiring specific strength, or an iron face material.
【0043】上記概念において、添加元素の含有量は、
構成元素の全質量に対して、0.01〜5質量%である
ことを必須とするが、好ましくは1〜4質量%、より好
ましくは2〜3質量%である。この際、添加元素の含有
量が0.01重量%未満であると、添加元素の添加効果
があまり認められず、残存微量元素と変わらず雑質の範
囲であり、好ましくなく、これに対して、添加元素の含
有量が5質量%を超えると、所望の性質とは異なった性
質が現われ、やはり好ましくない。In the above concept, the content of the additional element is
It is essential that the content be 0.01 to 5% by mass relative to the total mass of the constituent elements, but it is preferably 1 to 4% by mass, more preferably 2 to 3% by mass. At this time, when the content of the additional element is less than 0.01% by weight, the effect of adding the additional element is not so much recognized, and it is in the range of impurities as in the case of the remaining trace element, which is not preferable. If the content of the additional element exceeds 5% by mass, properties different from desired properties appear, which is also not preferable.
【0044】また、上記概念において、添加元素は、N
i、Cu、Pd、Pt、Al、Si、Cr、Mn、C
o、O、N、V、Fe、Ag、Au、Sn、Mo及びH
fからなる群より選ばれる少なくとも一種、好ましくは
Ni、Pd、Cr、Co、Feからなる群より選ばれる
少なくとも一種である。また、添加元素が上記群から選
ばれる2以上の混合形態である場合の組合せは、Ti、
Zr、Nb及びTaの含有量、使用する用途や所望の特
性などによって異なるが、一般的な工業用用途において
は、例えば、Cr、Mo、Ni、Coの組合せなどが挙
げられ、これらのうち、Cr、Moの組合せが好まし
い。また、医療用の用途では、例えば、Pd、Pt、A
u、Sn、Ni、Al、Vの組合せなどが挙げられ、こ
れらのうち、Pt、Pd、Snの組合せが好ましい。In the above concept, the additive element is N
i, Cu, Pd, Pt, Al, Si, Cr, Mn, C
o, O, N, V, Fe, Ag, Au, Sn, Mo and H
At least one selected from the group consisting of f, preferably at least one selected from the group consisting of Ni, Pd, Cr, Co, and Fe. When the additive element is in a mixed form of two or more selected from the above group, the combination is Ti,
Although it depends on the content of Zr, Nb, and Ta, the application to be used, the desired properties, and the like, general industrial applications include, for example, a combination of Cr, Mo, Ni, and Co. A combination of Cr and Mo is preferred. In medical applications, for example, Pd, Pt, A
Examples include combinations of u, Sn, Ni, Al, and V. Of these, combinations of Pt, Pd, and Sn are preferable.
【0045】本発明の上記概念によるTi−Zr系合金
の製造方法は、上述したような特定の組成を有する合金
を製造できる方法であれば特に制限されず、上記と同様
の方法が適用できるが、所望の元素(例えば、Tiで
は、スポンジチタン、純チタングレード1〜4など;Z
rでは、スポンジジルコニウム、純ジルコニウムなど;
Nbでは、純ニオブ、およびTaでは、純タンタルを、
形を制限せず、純度は性質に影響をおよぼさない程度の
ものを、所定の組成(質量%)となるように秤量し、こ
れを水冷銅ハース内でアーク溶解し、合金化し、インゴ
ットとする方法;るつぼで溶解し、合金化し、アトマイ
ズにより粉末とする方法;同様の溶解で鋳造する方法;
浮遊溶解し合金化し、インゴットとする方法;およびメ
カニカルアロイング法、スパッタ法、プラズマ法など、
通常工業的に行なわれている方法、ならびに各種研究機
関や文献等で発表されている方法などが挙げられる。こ
の際、所望の添加元素の形態は、特に制限されずに公知
の方法における場合と同様であるが、例えば、Niで
は、純ニッケル、Cuでは、純銅、無酸素銅、リン脱酸
銅、タフピッチ銅など、Alでは、純アルミニウムなど
他の添加元素においても純金属の状態でそれぞれ使用さ
れる。The method for producing a Ti—Zr-based alloy according to the above concept of the present invention is not particularly limited as long as it can produce an alloy having a specific composition as described above, and the same method as described above can be applied. , Desired elements (for example, titanium, sponge titanium, pure titanium grades 1-4, etc .; Z
For r, sponge zirconium, pure zirconium, etc .;
For Nb, pure niobium and for Ta, pure tantalum,
Without limiting the shape, the purity of which does not affect the properties is weighed so as to have the specified composition (% by mass), and this is arc-melted in a water-cooled copper hearth, alloyed, and ingoted. Melting in a crucible, alloying, and powdering by atomization; casting in the same manner;
Floating melting, alloying and ingot method; and mechanical alloying method, sputtering method, plasma method, etc.
Examples of the method include methods generally used in industrial practice, and methods published in various research institutions and literatures. At this time, the form of the desired additive element is the same as that in the known method without any particular limitation. For example, Ni is pure nickel, Cu is pure copper, oxygen-free copper, phosphorus deoxidized copper, tough pitch In the case of Al such as copper, other additive elements such as pure aluminum are used in a pure metal state.
【0046】[0046]
【実施例】以下、本発明の実施例により具体的に説明す
る。The present invention will now be described more specifically with reference to examples.
【0047】実施例1〜4、比較例1〜7 スポンジチタン、スポンジジルコニウム、純ニオブ及び
純タンタルをそれぞれ下記表1に示される割合となるよ
うに秤量し、これを水冷銅ハース内でアーク溶解し、合
金化し、インゴットとした。合金化した後の熱処理は特
に行なわなかった。Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 7 Sponge titanium, sponge zirconium, pure niobium and pure tantalum were respectively weighed so as to have the ratios shown in Table 1 below, and these were arc melted in a water-cooled copper hearth. And alloyed to form an ingot. No heat treatment was performed after alloying.
【0048】これらの合金について、以下の機械的性質
は、それぞれ、以下のようにして評価した。The following mechanical properties of these alloys were evaluated as follows.
【0049】 引張強度及びヤング率は、インストロ
ン引張り試験機を使用し、JISZ2201−1980
6号試験の試験片を、歪み速度1.67×10-3S-1
で測定した。The tensile strength and Young's modulus were measured using an Instron tensile tester according to JISZ2201-1980.
The test piece of the No. 6 test was subjected to a strain rate of 1.67 × 10 −3 S −1.
Was measured.
【0050】 硬さは、マイクロビッカース硬度試験
機を使用し、試験荷重50gで10S保持後の圧痕をビ
ッカース硬さとして測定した。The hardness was measured using a micro Vickers hardness tester, and the indentation after holding 10 S at a test load of 50 g was measured as Vickers hardness.
【0051】表1は、本発明の実施例1〜4の合金と、
比較例として純Ti及び代表的なTi合金の機械的性質
を示すものである。表1において、各構成元素の含有量
は質量%で表わされる。Table 1 shows the alloys of Examples 1 to 4 of the present invention,
As comparative examples, the mechanical properties of pure Ti and typical Ti alloys are shown. In Table 1, the content of each constituent element is represented by mass%.
【0052】また、実施例2で作製された四元のTi−
Zr系合金のβ相を示すX線回折図を図1に示す。Also, the quaternary Ti—
FIG. 1 shows an X-ray diffraction diagram showing the β phase of the Zr-based alloy.
【0053】[0053]
【表1】 [Table 1]
【0054】上記表1に示されるように、実施例1〜4
で得られた合金は、純Tiや他の比較例に比べて、ヤン
グ率が70GPa以下と十分低く、また、引張強度(P
a)/ヤング率(Pa)が0.016以上であることに
より、しなやかであると同時に、試料が破断する時の応
力である引張強度も十分であることから、本発明の合金
は特にゴルフクラブのヘッドには最適であり、その他の
工業用素材として使用できるのみならず、生体骨に近い
数値であることから、医療用素材としてもうってつけの
素材であるといえる。As shown in Table 1 above, Examples 1 to 4
The alloy obtained by the method has a sufficiently low Young's modulus of 70 GPa or less as compared with pure Ti and other comparative examples, and has a tensile strength (P
a) / A Young's modulus (Pa) of 0.016 or more is not only supple but also has sufficient tensile strength, which is the stress when the sample breaks. Therefore, the alloy of the present invention is particularly suitable for golf clubs. It is the most suitable material as a medical material because it is most suitable for the head and can be used not only as other industrial materials, but also close to that of living bone.
【0055】また、これらの合金を冷間圧延したとこ
ろ、実施例1〜4の合金はすべて98%の圧延率まで圧
延することができ、その間割れやクラックなどは生じ
ず、優れた冷間塑性加工性を示した。これに対して、比
較例1〜6の合金を同様に冷間圧延しようとしたとこ
ろ、すべて圧延途中で割れやクラックが発生した。この
ことから、本発明の合金は、一般工業用においても、従
来公知のTi基合金に比べて、冷間塑性加工性に優れ、
冷間及び熱処理等を問わず、容易に所望の形状に加工・
成形でき、これからのTi基合金の一般工業用素材に道
を開くものである。When these alloys were cold-rolled, all of the alloys of Examples 1 to 4 could be rolled to a rolling reduction of 98%, without cracking or cracking during the rolling, and excellent cold plasticity. Workability was shown. On the other hand, when the alloys of Comparative Examples 1 to 6 were cold-rolled in the same manner, cracks and cracks occurred during the rolling. From this, the alloy of the present invention is excellent in cold plastic workability even in general industrial use as compared with conventionally known Ti-based alloys,
Regardless of cold or heat treatment, it can be easily processed into the desired shape.
It can be formed and opens the way for future industrial materials of Ti-based alloys.
【0056】実施例5 スポンジチタン、スポンジジルコニウム、純ニオブ、純
タンタル及び純金をそれぞれ下記表2に示される割合と
なるように秤量し、これを水冷銅ハース内でアーク溶解
し、合金化し、インゴットとした。Example 5 Sponge titanium, sponge zirconium, pure niobium, pure tantalum and pure gold were weighed so as to have the ratios shown in Table 2 below, which were arc-melted in a water-cooled copper hearth, alloyed, and ingoted. And
【0057】次に、この合金について、実施例1〜4と
同様にして、機械的性質を評価し、その結果を下記表2
に示す。Next, the mechanical properties of this alloy were evaluated in the same manner as in Examples 1 to 4, and the results were shown in Table 2 below.
Shown in
【0058】本実施例5の合金は、Ti、Zr、Nb及
びTaからなる4元合金にさらにAuを添加元素として
添加したものであり、耐食性が非常に優れると共に、添
加元素としての金は生体親和性に優れかつ人体に無害な
金属であるので、得られる合金も生体親和性に優れかつ
人体に無害であると考えられ、医療用用途への適用が期
待できるThe alloy of Example 5 is obtained by further adding Au as an additional element to a quaternary alloy composed of Ti, Zr, Nb and Ta, and is extremely excellent in corrosion resistance. Since it is a metal with excellent affinity and harmless to the human body, the resulting alloy is also considered to be excellent in biocompatibility and harmless to the human body, and can be expected to be applied to medical applications
【0059】[0059]
【表2】 [Table 2]
【0060】実施例6 実施例2〜4及び5で得られた合金および比較例1の純
Tiについて、大気開放下での1N塩酸中で、対極とし
て白金線、照合電極としてAg/AgCl電極を備える
ガラス電解セルとポテンシオ/ガルバノスタット及び関
数発生器を用いて、動電位アノード分極曲線を測定し、
酸に対する耐食性を評価した。なお、本実施例におい
て、電解セルは298Kの恒温水槽中に保持した。結果
を図2に示す。Example 6 For the alloys obtained in Examples 2 to 4 and 5 and the pure Ti of Comparative Example 1, a platinum wire was used as a counter electrode and an Ag / AgCl electrode was used as a reference electrode in 1N hydrochloric acid under open air. Using a glass electrolysis cell equipped with a potentio / galvanostat and a function generator, an electrokinetic anodic polarization curve was measured,
The corrosion resistance to acids was evaluated. In this example, the electrolytic cell was held in a constant temperature water bath at 298K. The results are shown in FIG.
【0061】図2から明らかなように、実施例2〜4及
び5で得られた本発明の合金および純Tiはすべて不働
態化していたが、実施例2〜4及び5の合金はすべて純
Tiより不働態電流密度が低く、純Tiより優れた耐食
性を有することが分かった。また、実施例2〜4及び5
の合金の中で、特に実施例2の合金は最も低い不働態電
流密度を示し、最も優れた高耐食性を備えることが示さ
れた。As apparent from FIG. 2, the alloys of the present invention and the pure Ti obtained in Examples 2 to 4 and 5 were all passivated, while the alloys of Examples 2 to 4 and 5 were all passivated. It was found that the passivation current density was lower than that of Ti, and that it had better corrosion resistance than pure Ti. Examples 2 to 4 and 5
In particular, the alloy of Example 2 showed the lowest passivation current density and was shown to have the best high corrosion resistance.
【0062】実施例7 スポンジチタン、スポンジジルコニウム、純ニオブ及び
純タンタルをそれぞれ下記表3に示される割合となるよ
うに秤量し、これを水冷銅ハース内でアーク溶解し、合
金化し、インゴットとした。Example 7 Titanium sponge, sponge zirconium, pure niobium and pure tantalum were each weighed so as to have the proportions shown in Table 3 below, and were arc-melted in a water-cooled copper hearth to form an alloy to form an ingot. .
【0063】次に、得られた合金について、実施例1〜
4と同様にして、機械的性質を評価し、その結果を下記
表3に示す。Next, the obtained alloys are described in Examples 1 to 3.
The mechanical properties were evaluated in the same manner as in Example 4, and the results are shown in Table 3 below.
【0064】実施例7の合金は、Ti、Zr、Nb及び
Taからなる4元合金の構成成分のうちTaの含有量を
比較的減少させた合金である。本実施例7の合金は、生
体骨に最も近いしなやかさを示すところから、人工骨用
素材として好適であり、また、医療用金属合金として現
在注目されている代表的なTi−6Al−4V、Ti−
13Nb−13Zr、Ti−29Nb−13Ta−4.
6Zrなどと比べ(表1参照)、耐食性並びに強度、ヤ
ング率及び硬さ等の機械的性質においてもより優れた数
値を示しており、医療用金属合金として最適である。The alloy of Example 7 is an alloy in which the content of Ta is relatively reduced among the constituents of the quaternary alloy consisting of Ti, Zr, Nb and Ta. The alloy of Example 7 is suitable as a material for artificial bones because it exhibits the pliability closest to living bone, and typical Ti-6Al-4V, which is currently attracting attention as a medical metal alloy, Ti-
13Nb-13Zr, Ti-29Nb-13Ta-4.
Compared to 6Zr or the like (see Table 1), it shows more excellent numerical values in terms of corrosion resistance and mechanical properties such as strength, Young's modulus and hardness, and is most suitable as a metal alloy for medical use.
【0065】[0065]
【表3】 [Table 3]
【0066】実施例8 スポンジチタン、スポンジジルコニウム、純ニオブ及び
無機スズをそれぞれ下記表4に示される割合となるよう
に秤量し、これを水冷銅ハース内でアーク溶解し、合金
化し、インゴットとした。Example 8 Titanium sponge, sponge zirconium, pure niobium, and inorganic tin were weighed so as to have the ratios shown in Table 4 below, and were arc-arc-melted in a water-cooled copper hearth to form an alloy to form an ingot. .
【0067】次に、得られた合金について、実施例1〜
4と同様にして、機械的性質を評価し、その結果を下記
表4に示す。Next, the obtained alloys are described in Examples 1 to 3.
The mechanical properties were evaluated in the same manner as in Example 4, and the results are shown in Table 4 below.
【0068】[0068]
【表4】 [Table 4]
【0069】[0069]
【発明の効果】上述したように、本発明のTi−Zr系
合金は、Ti 25〜50質量%、Zr 25〜60質
量%、Nb 5〜30質量%及びTa 5〜40質量%
からなり、かつTiに対するZrの質量比が0.5〜
1.5であり、かつTaに対するNbの質量比が0.1
25〜1.5であることを特徴とするものである。した
がって、本発明のTi−Zr系合金の金属組織は、Ti
及びZrを主成分とする合金であるにもかかわらず、特
別な熱処理を施さなくても、その金属組織は常温でβ相
を示すので、圧延・鍛造或いは機械加工などを常温で行
うことができ、非常に優れた加工性を示し、また、この
ように常温での非常に優れた塑性加工性を示すことか
ら、一般工業用材料としてTi基合金の新たな道を開く
ものであり、しかも、構成元素である、Zr、Ta及び
Nbは、いずれも緻密で強力な酸化被膜構成元素であ
り、かつ生体親和性に優れているので、医療用合金とし
ても最適である。As described above, the Ti-Zr-based alloy of the present invention contains 25 to 50% by mass of Ti, 25 to 60% by mass of Zr, 5 to 30% by mass of Nb, and 5 to 40% by mass of Ta.
And the mass ratio of Zr to Ti is 0.5 to
1.5 and the mass ratio of Nb to Ta is 0.1
25 to 1.5. Therefore, the metal structure of the Ti—Zr alloy of the present invention is Ti
Despite being an alloy containing Zr and Zr as its main component, its metallographic structure shows a β phase at room temperature without special heat treatment, so that rolling, forging or machining can be performed at room temperature. , Exhibiting excellent workability, and also exhibiting such excellent plastic workability at room temperature, thus opening up a new avenue for Ti-based alloys as general industrial materials, Zr, Ta, and Nb, which are constituent elements, are all dense and strong oxide film constituent elements and have excellent biocompatibility, and therefore are optimal as medical alloys.
【0070】また、上記4元のTi−Zr系合金におけ
るNbまたはTaの少なくともいずれか一方がNi、C
u、Pd、Pt、Al、Si、Cr、Mn、Co、V、
Fe、Ag、Au、Sn、Mo、Hf、Zn、Ga、
W、Tc、Ru、Rh、Cd及びInからなる群より選
ばれる少なくとも一種の置換元素で置換されることを特
徴とするTi−Zr系合金;および上記4元のTi−Z
r系合金にさらに構成元素の全質量に対して、0.01
〜5質量%のNi、Cu、Pd、Pt、Al、Si、C
r、Mn、Co、O、N、V、Fe、Ag、Au、S
n、Mo及びHfからなる群より選ばれる少なくとも一
種の添加元素を含ませることを特徴とするTi−Zr系
合金は、より優れた母材の耐食性・耐酸性ならびに母材
の機械的強度を有するため、一般工業用さらには医療用
Ti−Zr系合金として使用される。In the quaternary Ti—Zr alloy, at least one of Nb and Ta is Ni, C
u, Pd, Pt, Al, Si, Cr, Mn, Co, V,
Fe, Ag, Au, Sn, Mo, Hf, Zn, Ga,
A Ti-Zr-based alloy characterized by being substituted with at least one substitution element selected from the group consisting of W, Tc, Ru, Rh, Cd and In; and the quaternary Ti-Z
0.01% based on the total mass of the constituent elements in the r-based alloy.
~ 5% by mass of Ni, Cu, Pd, Pt, Al, Si, C
r, Mn, Co, O, N, V, Fe, Ag, Au, S
A Ti-Zr-based alloy characterized by containing at least one additional element selected from the group consisting of n, Mo and Hf has more excellent corrosion resistance and acid resistance of the base material and mechanical strength of the base material. Therefore, it is used as a Ti-Zr alloy for general industrial use and also for medical use.
【図1】は、実施例2で作製された四元のTi−Zr系
合金のβ相を示すX線回折グラフである。FIG. 1 is an X-ray diffraction graph showing a β phase of a quaternary Ti—Zr-based alloy produced in Example 2.
【図2】は、実施例6における、実施例2〜5で得られ
たTi−Zr系合金および純Tiの耐食性比較グラフで
ある。FIG. 2 is a graph showing a comparison of the corrosion resistance of the Ti—Zr alloys obtained in Examples 2 to 5 and pure Ti in Example 6.
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成12年1月12日(2000.1.1
2)[Submission date] January 12, 2000 (2000.1.1)
2)
【手続補正1】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図1[Correction target item name] Fig. 1
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図1】 FIG.
【手続補正2】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing
【補正対象項目名】図2[Correction target item name] Figure 2
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【図2】 FIG. 2
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 濤 宮城県仙台市太白区金剛沢3丁目17番30号 (72)発明者 佐藤 和也 宮城県仙台市青葉区折立1丁目15番10号 日本素材株式会社内 (72)発明者 黒坂 敬 宮城県仙台市青葉区折立1丁目15番10号 日本素材株式会社内 (72)発明者 尾形 雄二 宮城県仙台市青葉区折立1丁目15番10号 日本素材株式会社内 (72)発明者 王 新敏 宮城県仙台市青葉区折立1丁目15番10号 日本素材株式会社内 (72)発明者 金子 隆 神奈川県足柄上郡中井町井ノ口1500番地 テルモ株式会社内 (72)発明者 賀曽利 裕 神奈川県足柄上郡中井町井ノ口1500番地 テルモ株式会社内 Fターム(参考) 4C059 AA01 AA08 4C081 AB01 AB06 CG03 CG06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Zhang Tong 3-17-30, Kongozawa, Taishiro-ku, Sendai-shi, Miyagi (72) Inventor Kazuya Sato 1-15-110, Oritate, Aoba-ku, Sendai, Miyagi Japan Material Co., Ltd. (72) Inventor Takashi Kurosaka 1-15-10 Oritate, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Japan Material Co., Ltd. (72) Inventor Yuji Ogata 1-15-10, Oritate, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Japan Material (72) Inventor: Shin Satoshi Wang 1-15-10 Oritate, Aoba-ku, Sendai City, Miyagi Prefecture Within Japan Material Co., Ltd. (72) Inventor: Takashi Kaneko 1500, Inokuchi, Nakai-cho, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Terumo Corporation Inventor Hiroshi Kasori 1500 Inoguchi, Nakai-machi, Ashigara-gun, Kanagawa Prefecture Terumo Corporation F-term (reference) 4C059 AA01 AA08 4C081 AB01 AB06 CG03 CG06
Claims (3)
60質量%、Nb5〜30質量%及びTa 5〜40質
量%からなり、かつTiに対するZrの質量比が0.5
〜1.5であり、かつTaに対するNbの質量比が0.
125〜1.5であることを特徴とするTi−Zr系合
金。1. 25 to 50% by mass of Ti, 25 to 25% of Zr
60 mass%, 5-30 mass% of Nb and 5-40 mass% of Ta, and the mass ratio of Zr to Ti is 0.5
1.5 and the mass ratio of Nb to Ta is 0.1.
A Ti-Zr-based alloy having a particle size of 125 to 1.5.
けるNbまたはTaの少なくともいずれか一方がNi、
Cu、Pd、Pt、Al、Si、Cr、Mn、Co、
V、Fe、Ag、Au、Sn、Mo、Hf、Zn、G
a、W、Tc、Ru、Rh、Cd及びInからなる群よ
り選ばれる少なくとも一種の置換元素で置換されること
を特徴とするTi−Zr系合金。2. The Ti—Zr-based alloy according to claim 1, wherein at least one of Nb and Ta is Ni,
Cu, Pd, Pt, Al, Si, Cr, Mn, Co,
V, Fe, Ag, Au, Sn, Mo, Hf, Zn, G
A Ti-Zr-based alloy characterized by being substituted with at least one substitution element selected from the group consisting of a, W, Tc, Ru, Rh, Cd and In.
01〜5質量%のNi、Cu、Pd、Pt、Al、S
i、Cr、Mn、Co、O、N、V、Fe、Ag、A
u、Sn、Mo及びHfからなる群より選ばれる少なく
とも一種の添加元素を含むことを特徴とする請求項1に
記載のTi−Zr系合金。3. The method according to claim 1, further comprising:
01 to 5% by mass of Ni, Cu, Pd, Pt, Al, S
i, Cr, Mn, Co, O, N, V, Fe, Ag, A
The Ti-Zr-based alloy according to claim 1, comprising at least one additional element selected from the group consisting of u, Sn, Mo, and Hf.
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