HIP処理したβ型チタン合金の金属組織と引張性質

隠岐貴史、松木一弘^*、畑山東明^*、柳沢 平^*
　　　　　　　　　　

　純チタン粉末、バナジウム粉末、クロム粉末およびAl-42mass%V母合金粉末を用いた、CIP成形、真空焼結およびHIP処理プロセスからなる素粉末混合法により、実用β型チタン合金の基礎材料であるTi-13mass%V-11mass%Cr-3mass%Al合金の製造を試みた。作成した真空焼結材と、さらにHIP処理を施した材料の室温における組織と引張性質を調べ以下のような結果を得た。
　真空焼結材とHIP処理材の組織は、ともに等軸結晶粒を示し、βトランザス温度近傍でHIP処理した材料は真空焼結材よりも微細となる。βトランザス温度以下の低温HIP処理材では真空焼結材およびβトランザス温度以上の高温HIP処理材よりも多くの析出α相が観察され、特に真空焼結温度の高い低温HIP処理材ほど顕著である。この析出α相の多い低温HIP処理材で0.2%耐力および引張強さは高温HIP処理材よりも優れている。一方、延性は高温HIP処理材が優れ、α相の析出が不均一な低温HIP処理材では真空焼結材よりも延性が低下する。

　The relationship between the microstructures and tensile properties has been investigated for the vacuum sintered and the vacuum sintered plus HIP'ed Ti-13mass%V-11mass%Cr-3mass%Al alloy, which is the basic material of practically used β-type titanium alloy. They were produced by blending a pure titanium powder, a pure vanadium powder, a pure chromium powder and an Al-42mass%V alloy powder.
The microstructures of the vacuum sintered material and the HIP'ed material consist of equiaxed grain and that of HIP'ed at the temperature near to the β transus becomes finer than the vacuum sintered material. In the materials HIP'ed at the temperatures below the β transus a larger amount of α phase precipitates is observed than in the vacuum sintered materials and the materials HIP'ed at the higher temperatures above the β transus. This tendensy is notable in the low temperature HIP'ed materials after high temperature vacuum sintering. The low temperature HIP'ed materials with many α precipitates show the higher values of the 0.2% proof stress and ultimate tensile strength comparing with the high temperature HIP'ed materials but the ductility is excellent for the high temperature HIP'ed materials. The ductility of the low temperature HIP'ed materials having ununiform α precipitates is lower than the vacuun sintered material.