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WO2006041167A1 - ｎｅａｒβ型チタン合金 - Google Patents

ｎｅａｒβ型チタン合金 Download PDF

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WO2006041167A1
WO2006041167A1 PCT/JP2005/018980 JP2005018980W WO2006041167A1 WO 2006041167 A1 WO2006041167 A1 WO 2006041167A1 JP 2005018980 W JP2005018980 W JP 2005018980W WO 2006041167 A1 WO2006041167 A1 WO 2006041167A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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weight
titanium alloy
type titanium
contained
strength
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2005/018980
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Satoshi Matsumoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Industries Ltd filed Critical Sumitomo Metal Industries Ltd
Priority to CN2005800296118A priority Critical patent/CN101010439B/zh
Priority to US11/665,498 priority patent/US7910052B2/en
Publication of WO2006041167A1 publication Critical patent/WO2006041167A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C14/00—Alloys based on titanium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
    • C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon

Definitions

  • the present invention relates to a near
  • Titanium alloys which are lightweight and have high strength, have a j8 phase mixed with other phases such as the ⁇ phase. Titanium alloys called near ⁇ -type titanium alloys are hot-worked at temperatures lower than the j8 transformation point. It is widely used because of its strength.
  • Ti-5A1-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr is known to have excellent strength and is widely used as "Ti-17".
  • Patent Document 1 describes that the tensile strength of a j8 type titanium alloy is improved by aging treatment.
  • the sample No. 4 in Table 1 of Patent Document 1 described above has a tensile strength of 70 kgfZmm 2 ( It is described that the sample can be improved to 130kgfZmm 2 (about 1270MPa) by aging the sample of about 690MPa).
  • Patent Document 2 also describes that a titanium alloy having “Ti 17” as a representative component can be strengthened by defining the processing temperature and the heat treatment temperature.
  • Patent Document 1 Japanese Patent No. 2669004
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-288518
  • an object of the present invention is to provide a near ⁇ -type titanium alloy having higher strength than “Ti-17” while suppressing an increase in cost.
  • the present inventor has calculated the content of V, Fe, Mo, and Cr, which are ⁇ -phase stabilizing elements, of a titanium alloy based on a predetermined mathematical formula.
  • the numerical value obtained by the calculation is within a predetermined range, and further, by containing a predetermined amount of A1, a near ⁇ -type titanium alloy having a strength higher than that of “Ti-17” without aging treatment As a result, the present invention has been completed.
  • the present invention contains, by weight, V: 0.5-7%, Fe: 0.5-2.5%, Mo: 0.5-5%, Cr: 0.5-5%, And X is the weight% of the contained V, and the weight% of Fe is contained.
  • 8-type titanium alloy is intended to be a mixture of other phases such as an ⁇ phase in the ⁇ phase. This can be confirmed by yarn and weave observation and X-ray diffraction.
  • Ti, V, Fe, Mo, Cr are contained as a 13-phase stabilizing element
  • Al is contained as an ⁇ -phase stabilizing element, and these have a predetermined content. Because it is blended, it has a strength that is superior to that of “Ti 17” without aging treatment due to the effect of solid solution strengthening.
  • the amount of each element contained in the near ⁇ -type titanium alloy of the present embodiment is wt%, V: 0.
  • V is in the range of 0.5 to 7% by weight
  • V is less than 0.5%
  • the effect of stabilizing the j8 phase cannot be obtained.
  • the strength is not superior to that of “Ti-17”.
  • Fe is 0.1 weight 0/0 5-2. What is 5% of the range in the case of Fe force 0.5 less than 5%, can not be obtained the effect of solid solution strengthening, "Ti- 17 This is because the strength is not superior. In addition, when Fe exceeds 2.5%, the near
  • Fe is preferably contained in an amount of 1 to 2% in that the material cost can be further reduced while suppressing variation in characteristics of the near
  • Mo is in the range of 0.5 to 5% by weight. When Mo is less than 0.5%, the effect of solid solution strengthening is not obtained, which is superior to “Ti-17”. This is because the strength is not high. Further, if Mo exceeds 5%, the workability is lowered and it becomes difficult to clean. Furthermore, since Mo is expensive as a raw material, there is a problem that the cost increases when the amount added is increased.
  • Cr is in the range of 0.5 to 5% by weight. When Cr is less than 0.5%, the effect of solid solution strengthening is not obtained, which is superior to “Ti-17”. It is because it does not become strength. Also, if Cr exceeds 5%, Cr is prayed in the near ⁇ -type titanium alloy, resulting in characteristic variations.
  • the Cr content is 3 to 4%.
  • A, V, Fe, Mo, and Cr are elements for stabilizing the j8 phase, they act on the stability of the ⁇ phase, and are 3 to 7% by weight. The reason is that when A1 is less than 3%, solid solution strengthening cannot be promoted, and the strength is not superior to that of “Ti-17”. In addition, when A1 exceeds 7%, Ti3Al is precipitated, resulting in poor cacheability.
  • the content of A1 is 4 to 6% in that it can suppress a decrease in workability while promoting solid solution strengthening.
  • the amount of V, Fe, Mo, Cr contained is the weight percent of the contained V of Fe containing
  • the weight% is X
  • the weight percentage of the contained Mo is X
  • the weight percentage of the contained Cr is X.
  • 8-type titanium alloys is that the microstructure can be maintained as an equiaxed structure and good ductility can be maintained, the workability can be improved, and the number of heat can be reduced.
  • the temperature is lower than the ⁇ transformation point and 100 ° C. lower than the ⁇ transformation point and higher than the temperature because the scale growth can be prevented.
  • the j8 phase stabilizing element other than V, Fe, Mo, and Cr one or more of Nb, Ta, Ni, Mn, and Co can be used.
  • Nb 0.5-2%
  • Ta 0.5-2%
  • Ni 0.25-1%
  • ⁇ 0.25-l%
  • Co 0.25-1 %
  • neutral elements Sn and Zr are replaced as optional components with a part of A1. It can also be used alone or in combination. The contents of these are Sn: 4% or less, Zr: 4% or less, and the weight percentage of A1 contained is X, and the weight percentage of Sn contained is X.
  • Impurities include inevitable impurities such as 0 and H, but the point power O that can improve ductility is preferably 0.25% by weight or less. It is more effective to improve the strength by aging treatment.
  • the point force H is preferably 0.05% by weight or less.
  • a mass of 20 mm thick x 75 mm wide x 97 mm long is produced by button arc melting so that each element has the ratio shown in Table 1, and it is 4 mm thick at a temperature about 50 ° C lower than the ⁇ transformation point. Hot rolled.
  • the amount of change in the j8 transformation point when each element is contained alone in pure titanium is read from the phase diagram, and the sum of these changes is obtained. Calculated by calculating the total amount of change.
  • the tensile strength and 0.2% proof strength are measured even after aging for 500 ° CXI after hot rolling. It was.
  • Comparative Example 12 the tensile strength and 0.2% resistance of “Ti-17” alloy were obtained in the same manner. The evaluation results are shown in Table 2.
  • Example 1 1 1 4 2 0 0 0 0 5 3 0 Remainder 6 13.55
  • Example 2 4 1 4 2 0 0 0 0 5 3 0 Remainder 6 16.55
  • Example 3 1 1 4 1 0 0 0 0 0 5 3 0 Remainder 6 12.05
  • Example 4 1 1 4 4 0 0 0 0 5 3 0 Remainder 6 16.55
  • Example 5 1 1 4 1 1 1 0 0 0 0 5 3 0 Remainder 6 12.45
  • Example 6 1 1 4 1 0 1 0 0 0 5 3 0 3 ⁇ 4g
  • Example 7 1 1 4 1 0 0 1 0 0 5 3 0 Remainder 6 13.65
  • Example 8 1 1 4 1 0 0 0 1 0 5 3 0 Balance 6 14.35
  • Example 9 1 1 4 1 0 0 0 0 0 1 5 3 0 Balance 6 14.15
  • Example 10 1 4 1 0 0 0

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Abstract

コストの上昇を抑制しつつ「Ｔｉ－１７」よりも高い強度を有するｎｅａｒβ型チタン合金を提供すべく、重量％で、Ｖ：０．５～７％、Ｆｅ：０．５～２．５％、Ｍｏ：０．５～５％、Ｃｒ：０．５～５％含有し、且つ、含有するＶの重量％をＸＶ、含有するＦｅの重量％をＸＦｅ、含有するＭｏの重量％をＸＭｏ、含有するＣｒの重量％をＸＣｒとしたときに、ＸＶ＋２．９５ＸＦｅ＋１．５ＸＭｏ＋１．６５ＸＣｒの値が９～１７％となり、さらにＡｌ：３～７％を含有し、残部がＴｉおよび不純物からなるｎｅａｒβ型チタン合金を提供する。

Description

near β型チタン合金
技術分野
[0001] 本発明は、 near |8型チタン合金ならびにその熱間加工方法に関する。
背景技術
[0002] チタン合金は軽量で強度が高ぐ中でも j8相に α相などの他相を混在させる near β型チタン合金と呼ばれるチタン合金は、 j8変態点よりも低い温度で熱間加工され、 高 、強度を示すことから広く用いられて 、る。
なかでも、 Ti— 5A1— 2Sn— 2Zr— 4Mo— 4Crは、優れた強度を有することが知ら れており「Ti— 17」と呼ばれ広く用いられて 、る。
また、 j8型チタン合金ある 、は near β型チタン合金は、成形後に時効処理などの 熱処理を施すことにより強度が向上することが知られている。特許文献 1には、 j8型 チタン合金を時効処理により引張強さを向上させることが記載されており、例えば、前 記特許文献 1の表 1中 No. 4の試料では引張強さ 70kgfZmm2 (約 690MPa)の試 料を時効処理することにより 130kgfZmm2 (約 1270MPa)にまで向上することが記 載されている。
また、特許文献 2では、「Ti 17」を代表成分とするチタン合金を、加工時の温度、 熱処理温度を規定することで高強度化されることも記載されている。
ところで、近年、チタン合金には、さらなる用途展開、軽量ィ匕などの目的から、さらな る高強度化の要求がなされており、前述の「Ti 17」に比べてさらに強度の高いもの も要望されている。しかし、前記時効処理は、通常、 500°C程度の温度で数時間保 持することにより行われるため、例えば、「Ti 17」よりも高い強度のものを製造する 場合には、時効処理のために生産性を低下（生産コストを上昇）させる必要がある。ま た、時効処理のための特別の設備も必要になり設備コストも上昇させることとなる。 すなわち、従来の near |8型チタン合金は、コスト上昇を抑制しつつ「Ti— 17」よりも 高い強度を有する near β型チタン合金を得ることが困難であるという問題を有してい る。 [0003] 特許文献 1：日本国特許第 2669004号公報
特許文献 2 :日本国特開 2001— 288518号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] 本発明の課題は、上記問題点に鑑み、コストの上昇を抑制しつつ「Ti— 17」よりも 高い強度を有する near β型チタン合金を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明者は、前記課題を解決すベぐ鋭意検討を行った結果、チタン合金の β相 安定化元素である V、 Fe、 Mo、 Crの含有量が、所定の数式に基づき計算され、該 計算により求められた数値が所定の範囲とされ、さらに、 A1が所定量含有されること で時効処理を施すことなく「Ti— 17」よりも高い強度を有する near β型チタン合金と し得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、重量％で、 V: 0. 5〜7%、 Fe : 0. 5〜2. 5%、 Mo : 0. 5〜5 %、 Cr: 0. 5〜5%含有し、且つ、含有する Vの重量％を X、含有する Feの重量％
V
を X 、含有する Moの重量％を X 、含有する Crの重量％を X としたときに、 X + 2
Fe Mo Cr V
. 95X + 1. 5X + 1. 65X の値が 9〜17%となり、さらに Al: 3〜7%を含有し、
Fe Mo Cr
残部が Tiおよび不純物力もなる near β型チタン合金を提供する。
なお、本発明において、 near |8型チタン合金とは、 β相に α相などの他相が混在 するものを意図しており、 j8相に α相などの他相が混在することは、ミクロ糸且織観察や X線回折などにより確認することができる。
発明の効果
[0006] 本発明によれば、 Ti以外に、 13相安定化元素として V、 Fe、 Mo、 Crが含有され、 α相安定化元素として Alが含有され、しかも、これらが所定の含有量で配合されるた め固溶強化の作用により、時効処理を施すことなく「Ti 17」に比べ優れた強度を有 するちのとすることがでさる。
したがって、時効処理などのための特別な設備や工程を行うことを抑制でき、コスト が上昇することを抑制しつつ「Ti— 17」に比べ優れた強度を有するチタン合金を得る ことができる。
発明を実施するための最良の形態
[0007] 以下に本実施形態の near β型チタン合金に含有される各元素の量を決定する理 由について説明する。
[0008] 本実施形態の near β型チタン合金に含有される各元素の量は、重量％で、 V: 0.
5〜7%、Fe : 0. 5〜2. 5%、Mo : 0. 5〜5%、Cr: 0. 5〜5%、 Al: 3〜7%で、残部 が Tiおよび不純物力 なる。
これら元素力もなる near |8型チタン合金は、通常、 j8変態点よりも低い温度で熱間 加工され冷却されて強度の優れたものとなる。このことにより時効処理を施すことなく Γ
Ti— 17」よりも優れた強度のものを得ることができる。
[0009] Vが重量％で 0. 5〜7%の範囲とされるのは、 Vが 0. 5%未満の場合、 j8相安定化 効果が得られない。また、 7%を超える場合は、「Ti— 17」よりも優れた強度とならない ためである。
[0010] Feが重量0 /0で 0. 5〜2. 5%の範囲とされるのは、 Fe力 0. 5%未満の場合、固溶 強化の効果が得られず、「Ti— 17」より優れた強度とならないためである。また、 Feが 2. 5%を超える場合は、 near |8型チタン合金に Feの偏祈が生じ特性バラツキが起こ るためである。
なお、 near |8型チタン合金の特性バラツキを抑制しつつ、材料コストをより低下させ 得る点において Feは、 1〜2%の含有量とされるのが好ましい。
[0011] Moが重量％で 0. 5〜5%の範囲とされるのは、 Moが 0. 5%未満の場合、固溶強 化の効果が得られず、「Ti— 17」より優れた強度とならないためである。また、 Moが 5 %を超える場合は、加工性が低下してカ卩ェ困難となるためである。さらに、 Moは原 料として高価であるため添加量を多くするとコストが高くなるという問題も生じさせる。
[0012] Crが重量％で 0. 5〜5%の範囲とされるのは、 Crが 0. 5%未満の場合、固溶強化 の効果が得られず、「Ti— 17」より優れた強度とならないためである。また、 Crが 5% を超える場合は、 near β型チタン合金に Crの偏祈が生じ特性バラツキが起こるため である。
なお、 near |8型チタン合金の特性バラツキを抑制しつつ、材料コストをより低下させ 得る点ならびに変形抵抗が高くなるのを抑制し得る点にぉ 、て Crは、 3〜4%の含有 量とされるのが好ましい。
[0013] A1は、 V、 Fe、 Mo、 Crが j8相を安定化させるための元素であるのに対し、 α相の 安定ィ匕に作用するものであり、重量％で 3〜7%の範囲とされるのは、 A1が 3%未満 の場合、固溶強化を促進させることができず、「Ti— 17」より優れた強度とならないた めである。また、 A1が 7%を超える場合は、 Ti3Alを析出させてカ卩ェ性が悪くなるため である。
なお、固溶強化を促進させつつ、加工性の低下を抑制し得る点において、 A1は、 4 〜6%の含有量とされるのが好まし 、。
[0014] また、 V、 Fe、 Mo、 Crの含有する量は、含有する Vの重量％を 、含有する Feの
V
重量％を X 、含有する Moの重量％を X 、含有する Crの重量％を X としたときの
Fe Mo Cr
X + 2. 95X + 1. 5X + 1. 65X で表される値を 9〜17%とすることで「Ti— 17
V Fe Mo Cr
」よりも優れた強度とすることができ、前記値が 9%未満の場合には、「Ti— 17」よりも 優れた強度とならず、 17%を超える場合には、加工性が悪くなるためである。
なお、このような near |8型チタン合金の熱間加工温度は、ミクロ組織を等軸構造と して良好なる延性を保持し得る点、加工性を良好なものとし、ヒート数を減らし得る点 、ならびにスケールの成長を防止し得る点から β変態点よりも低い温度で且つ β変 態点よりも 100°C低 、温度以上とされるのが好ま 、。
[0015] また、 V、 Fe、 Mo、 Cr以外の j8相安定化元素として、 Nb、 Ta、 Ni、 Mn、 Coを単 独または複数を用いることができる。これらの含有量としては、 Nb : 0. 5〜2%、 Ta: 0 . 5〜2%、Ni: 0. 25〜1%、Μη: 0. 25〜l%、Co : 0. 25〜1%とし、且つ、含有す る Vの重量％を X、含有する Feの重量％を X 、含有する Moの重量％を X 、含有
V Fe Mo する Crの重量％を X 、含有する Nbの重量％を X 、含有する Taの重量％を X 、
Cr Nb Ta 含有する Niの重量％を X 、含有する Mnの重量％を X 、含有する Coの重量％を
Ni Mn
X としたときの X + 2· 95X + 1. 5X + 1. 65X +0. 4X +0. 3X + 1. 6X
Co V Fe Mo Cr Nb Ta N
+ 2. 3X + 2. IX の値が 9〜17%とすることで、優れた冷間加工性を備えつつ、 i Mn Co
「Ti— 17」より優れた強度を有するものとなる。
[0016] また、要すれば、中性元素である Sn、 Zrを任意成分として A1の一部に置き換えて 単独または組み合わせて使用することもできる。これらの含有量としては、 Sn:4%以 下、 Zr:4%以下とし、且つ、含有する A1の重量％を X 、含有する Snの重量％を X
Al Sn
、含有する Zrの重量0 /0を X としたとき、 X + (X /3) + (X Z6)の値が 3〜7とな
Zr Al Sn Zr
るよう含有させることで「Ti— 17」より優れた強度を有するものとすることができる。 また、不純物としては、 0、 Hなどの不可避不純物があるが延性を良好なものとし得 る点力 Oは 0.25重量％以下であることが好ましぐ時効処理による強度向上をより 有効に得られる点力も Hは、 0. 05重量％以下であることが好ましい。
実施例
[0017] 次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定され るものではない。
(実施例 1〜16、比較例 1〜12)
各元素が表 1に示す割合となるように、ボタンアーク溶解により厚さ 20mm X幅 75 mm X長さ 97mmの铸塊を製造し、 β変態点より約 50°C低い温度で 4mm厚さに熱 延した。
なお、 j8変態点は、純チタンに対して各元素を単独で含有させた場合の j8変態点 の変化量を状態図から読み取り、該変化量の総和を求め、純チタンの β変態点に前 記変化量の総和をカ卩える計算により求めた。
[0018] 次いでこれらを ASTMサブサイズの引張試験片に加工し JIS Ζ 2241に準じて 0 . ImmZ分の速度で引張り試験を行い引張強度と 0. 2%耐力とを求めた。
また、参考として、 0. 2%耐力が 1300MPa以上の強度を示すものについては、熱 延した後に 500°C X I時間の時効処理した場合についても、引張強度と 0. 2%耐カ の測定を行った。
なお、比較例 1、 2、 4、 7、 9、 10、 11については、加工性が低く、熱延が実施でき な力 たため引張試験を実施しな力つた。
また、比較例 12として、「Ti— 17」合金の引張強度と 0. 2%耐カを同様に求めた。 以上の評価結果を表 2に示す。
[0019] [表 1] 成分 (％) α相安定化 /8相安定化
V Fe Cr o Nb Ta Ni Mn Co Al Sn Zr Ti W¾1 指標※ 2 実施例 1 1 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 13.55 実施例 2 4 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 16.55 実施例 3 1 1 4 1 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 12.05 実施例 4 1 1 4 4 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 16.55 実施例 5 1 1 4 1 1 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 12.45 実施例 6 1 1 4 1 0 1 0 0 0 5 3 0 ¾g|5 6 12.35 実施例 7 1 1 4 1 0 0 1 0 0 5 3 0 残部 6 13.65 実施例 8 1 1 4 1 0 0 0 1 0 5 3 0 残部 6 14.35 実施例 9 1 1 4 1 0 0 0 0 1 5 3 0 残部 6 14.15 実施例 10 1 1 4 2 0 0 0 0 0 4 3 0 残部 5 13.55 実施例 11 1 1 4 2 0 0 0 0 0 7 0 0 残部 7 13.55 実施例 12 1 1 4 2 0 0 0 0 0 5 0 3 残部 5.5 13.55 実施例 13 1 1 4 2 0 0 0 0 0 5 0 0 残部 5 13.55 実施例 14 3 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 15.55 実施例 15 6 1 4 1 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 16.9 実施例 16 1 1.5 1.5 1 0 0 0 0 0 5 2 2 残部 6 9.4 比較例 1 7 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 19.55 比較例 2 8 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 20.55 比較例 3 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 10.6 比較例 4 1 4 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 19.45 比較例 5 1 1 0 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 6.95 比較例 6 1 1 1 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 8.6 比較例 7 1 1 7 2 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 18.5
1 1 4 0 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 10.55
Jt^例 9 1 1 4 7 0 0 0 0 0 5 3 0 残部 6 21.05 例 10 1 1 4 1 0 0 0 0 0 2 2 0 残部 2.67 12.05 比較例 11 1 1 4 2 0 0 0 0 0 9 3 0 残部 10 13.55 比較例 12 0 0 4 4 0 0 0 0 0 5 2 2 残部 6 12.6
※丄 XA1+ (XSn/3) 4- (XZr/6) で示される値
※？ Xv+ 2. 95 XFe+ 1. 5XM。+1. 65XCr + 0. 4XNb+0. 3 XTa + 1. 6XNi + 2. 3XMn+2. 1XC。で示される値 2]
β変態点熱延温度 熱間加工後 500°0 ^時効処 酸
(。c) (°C) 耐カ MPa引張強度 MPa伸ぴ％ 耐カ MPa引張強度 MPa伸び％ 実施例 1 852 800 1333 1348 4.8 1502 1515 1.6 実施例 2 808 750 1384 1415 1.2 1572 1585 0.4 実施例 3 862 800 1301 1325 2.5 1475 1502 1.6 実施例 4 831 800 1380 1397 1.6 1558 1572 0.6 実施例 5 850 800 1327 1340 4 1495 1501 1.4 実施例 6 850 800 1335 1352 3.5 1505 1525 0.8 実施例 7 850 800 1340 1355 1.8 151 1 1531 0.6 実施例 8 850 800 1338 1350 2.5 1515 1530 0.5 実施例 9 850 800 1335 1345 2 1505 1525 0.6 実施例 10 831 800 1302 1335 3.2 1435 1475 2 実施例 1 1 891 850 1335 1352 2 1495 1510 1.2 実施例 12 853 800 1315 1326 2.4 1481 1502 1.5 実施例 13 859 800 1303 1327 2.5 1441 1482 1.7 実施例 14 822 750 1334 1349 3.6 1513 1543 0.4 実施例 15 779 750 1375 1402 1.0 1565 1574 0.5 実施例 16 921 850 1305 1322 1.0 1515 1510 0.6
1 ^例 1 769 700 ― ― ― ― ― ― 比較例 2 758 700 ― ― ― ― ― ― 比較例 3 871 800 1209 1260 5.5 ― ― ― 比較例 4 814 750 ― ― ― ― ― ― 比較例 5 929 850 1056 1 138 8 ― ― ― 比較例 6 909 850 1 152 1202 7.1 ― ― ― 比較例 7 801 750 ― ― ― ― ― ― 比較例 8 873 800 1210 1255 5.1 ― ― ― 比較例 9 802 750 ― ― ― ― ― ― 比較例 10 788 750 ― ― ― ― ― ― 比較例 1 1 927 850 ― ― ― ― ― ― 比較例 12 890 850 1216 1252 4 ― ― ― 実施例 1〜 16では、「Ti— 17」 near β型チタン合金を示す比較例 12の結果に比 ベ、耐カ、引張強度とも向上しており、「Ti 17」 near |8型チタン合金より優れた強 度を有していることがわかる。

Claims

請求の範囲
[1] 重量％で、 V:0.5〜7%、Fe:0.5〜2.5%、Mo:0.5〜5%、Cr:0.5〜5%含有 し、且つ、含有する Vの重量％を X、含有する Feの重量％を X 、含有する Moの重
V Fe
量0 /0を X 、含有する Crの重量0 /0を X としたときに、 X +2.95X +1.5X +1.
Mo Cr V Fe Mo
65X の値が 9〜17%となり、さらに Al:3〜7%を含有し、残部が Tiおよび不純物か
Cr
らなる near β型チタン合金。
[2] 重量％で、 V:0.5〜7%、Fe:0.5〜2.5%、Mo:0.5〜5%、Cr:0.5〜5%含有 し、且つ、含有する Vの重量％を X、含有する Feの重量％を X 、含有する Moの重
V Fe
量0 /0を X 、含有する Crの重量0 /0を X としたときに、 X +2.95X +1.5X +1.
Mo Cr V Fe Mo
65X の値が 15〜23%となり、
Cr
さらに Al: 3%以上 7%未満を含有し、 Sn: 4%以下ならびに Zr: 4%以下の少なくと も一方を含有し、含有する A1の重量％を 、含有する Snの重量％を 、含有する
Al Sn
Zrの重量％を X としたときに、 X +(X /3) + (X Z6)の値が 3〜7となり、残部
Zr Al Sn Zr
が Tiおよび不純物力らなる near β型チタン合金。
[3] 重量0 /0で、 V:0.5〜7%、Fe:0.5〜2.5%、Mo:0.5〜5%、Cr:0.5〜5%と、
Nb:0.5〜2%、Ta:0.5〜2%、Ni:0.25〜1%、Μη:0.25〜l%、Co:0.25
〜1%から選ばれる少なくとも 1種とを含有し、且つ、含有する Vの重量％を X、含有
V
する Feの重量％を 、含有する Moの重量％を 、含有する Crの重量％を 、
Fe Mo Cr 含有する Nbの重量％を X 、含有する Taの重量％を X 、含有する Niの重量％を X
Nb Ta
、含有する Mnの重量％を X 、含有する Coの重量％を X としたときに、 X +2· 9
Ni Mn Co V
5X +1.5X +1.65X +0.4X +0.3X +1.6X +2.3X +2. IX の
Fe Mo Cr Nb Ta Ni Mn Co 値が 9〜17%となり、さらに Al:3〜7%を含有し、残部が Tiおよび不純物力 なること を特徴とする near β型チタン合金。
[4] 重量0 /0で、 V:0.5〜7%、Fe:0.5〜2.5%、Mo:0.5〜5%、Cr:0.5〜5%と、
Nb:0.5〜2%、Ta:0.5〜2%、Ni:0.25〜1%、Μη:0.25〜l%、Co:0.25
〜1%から選ばれる少なくとも 1種とを含有し、且つ、含有する Vの重量％を X、含有
V
する Feの重量％を 、含有する Moの重量％を 、含有する Crの重量％を 、
Fe Mo Cr 含有する Nbの重量％を X 、含有する Taの重量％を X 、含有する Niの重量％を X
Nb Ta 、含有する Mnの重量％を X 、含有する Coの重量％を X としたときに、 X + 2. 9
Ni Mn Co V
5X + 1. 5X + 1. 65X +0. 4X +0. 3X + 1. 6X + 2. 3X + 2. IX の
Fe Mo Cr Nb Ta Ni Mn Co 値が 9〜 17%となり、
さらに Al: 3%以上 7%未満を含有し、 Sn: 4%以下ならびに Zr: 4%以下の少なくと も一方を含有し、含有する A1の重量％を 、含有する Snの重量％を 、含有する
Al Sn
Zrの重量％を X としたときに、 X + (X /3) + (X Z6)の値が 3〜7となり、残部
Zr Al Sn Zr
が Tiおよび不純物力もなることを特徴とする near β型チタン合金。
請求項 1乃至 4の何れかに記載の near β型チタン合金を、熱間加工する near β型 チタン合金の熱間加工方法であって、 β変態点よりも低い温度且つ β変態点よりも 1 00°C低!ヽ温度以上で熱間加工することを特徴とする near β型チタン合金の熱間加 ェ方法。
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