(57)【要約】      （修正有）【課題】合金からなる物品を提供する。【解決手段】合金は、実質的にマルテンサイトを含まず、以下の組成：約７５重量％以上のチタン、約１０重量％以下のβ安定化成分、約３重量％〜約１５重量％のα安定化成分及び約０．０５重量％〜約５重量％のゲルマニウムを有する。別の実施形態は物品の製造方法を提供する。本方法は、上述したような合金からなるビレットを用意し、ビレットの微細組織を安定化して安定化ビレットを形成する工程を含む。本方法は、さらに安定化ビレットを超塑性的に加工して加工品を形成する工程を含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
約７５重量％以上のチタン、
約１０重量％以下のβ安定化成分、
約３重量％〜約１５重量％のα安定化成分及び、
約０．０５重量％〜約５重量％のゲルマニウムを含有する、
マルテンサイトを実質的に含まない合金からなる物品。
【請求項２】
合金がさらに約２重量％以下のケイ素を含有する、請求項１記載の物品。
【請求項３】
合金がさらに約１重量％以下のホウ素を含有する、請求項１又は請求項２記載の物品。
【請求項４】
合金がさらにリンを含有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の物品。
【請求項５】
リンが約０．０１重量％〜約２重量％の範囲のレベルで存在する、請求項４記載の物品。
【請求項６】
β安定化成分が高融点金属、白金族金属及び遷移金属よりなる群から選択される材料を少なくとも１つ含有する、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の物品。
【請求項７】
β安定化成分がモリブデン、バナジウム、タンタル、ニオブ、マンガン、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、レニウム、パラジウム、タングステン、ジルコニウム及び銅よりなる群から選択される材料を少なくとも１つ含有する、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の物品。
【請求項８】
α安定化成分がスズ、アルミニウム、ガリウム、ランタン、セリウム、炭素、酸素及び窒素よりなる群から選択される材料を少なくとも１つ含有する、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の物品。
【請求項９】
合金が
約６重量％のアルミニウム、
約４重量％のバナジウム及び
約０．０５重量％〜約０．４重量％のゲルマニウムを含有する、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の物品。
【請求項１０】
合金が
約５．５重量％〜約６．５重量％のアルミニウム、
約１．８重量％〜約２．２重量％のモリブデン、
約３．６重量％〜約４．４重量％のジルコニウム、
約１．８重量％〜約２．２重量％のスズを含有し、
ゲルマニウム含量が約０．０５重量％〜約１重量の範囲である、
請求項１乃至請求項９のいずれか１項記載の物品。
【請求項１１】
前記物品がタービンアセンブリの部品をなす、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の物品。
【請求項１２】
前記部品が、エンジンマウント、ライナ、熱シールド、ギアボックスのケーシング、ブレード付きディスク又はブレードである、請求項１１記載の物品。
【請求項１３】
前記物品が製造プロセスに適した原料である、請求項１記載の物品。
【請求項１４】
約７５重量％以上のチタン、約１０重量％以下のβ安定化成分、約３重量％〜約１５重量％のα安定化成分及び約０．０５重量％〜約５重量％のゲルマニウムを含有する、マルテンサイトを実質的に含まない合金からなるビレットを用意し、
ビレットの微細組織を安定化して安定化ビレットを形成する
工程を含む、物品の製造方法。
【請求項１５】
さらに、安定化ビレットを超塑性的に加工して加工品を形成する工程を含む、請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
ビレットの微細組織の安定化工程で、ビレット中に析出物が分散するのに十分な温度にビレットを加熱し、十分な時間ビレットをその温度に保持する、請求項１４又は請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
析出物がゲルマニウムの金属間化合物を含有する、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
さらに、超塑性加工工程後、析出物を溶解し、加工品を熱処理する工程を含む、請求項１６又は請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
ビレットの微細組織を安定化する工程で、含ゲルマニウム析出物の少なくとも一部を溶解するのに、十分な温度にビレットを加熱し、十分な時間ビレットをその温度に保持する、請求項１４乃至請求項１８のいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】
ビレットを用意する工程で、出発材料を用意し、出発材料を熱機械的に加工する、請求項１４乃至請求項１９のいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
熱機械的に加工する工程で、ＳＰＤ法により加工する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
ＳＰＤ法が多軸鍛造工程を含む、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
さらに、加工品を熱処理して加工品に所望の粒度を達成する工程を含む、請求項１５乃至請求項２２のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は金属合金に関する。特に、本発明はチタン合金及びチタン合金からなる物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
チタン合金は有利な特性、例えば高い比強度、良好な耐食性そして高い溶融温度をもつので有用である。しかし、チタン鉱石を使用可能な金属に変えるのに必要な金属学的抽出方法が高コストであるため、チタン金属は高価である。結果として、チタン物品を所望の最終形状に成形するのに用いる研磨などの機械加工につきものの材料のムダによって、チタン及びチタン合金から物品を製造するコストは増大する。
【０００３】
チタン製造に伴うコストを抑制するために、金属加工業界がいわゆる「ニアネットシェイプ（できるだけ完成品に近い形状）加工」を開発して、最終物品を成形するのに必要な材料の取り代が少ない中間物品、例えば鍛造品又は粉末冶金品などの形成を可能にした。金属工業において、このような方法の一例は超塑性加工であり、ここで用いる用語「超塑性加工」は、材料の超塑性変形を伴う鍛造、成形又はその他の金属加工法を含む。ある種の金属、例えばチタン基及びアルミニウム基合金は温度及びひずみ速度の特定条件下で非常に大きな引張伸び率（変形）に適応する能力があり、結果として、これらの材料を従来の材料に比べ複雑な形状に加工することができ、例えば、ニアネットシェイプ鍛造品を製造し、それに伴って機械加工時のムダを従来の鍛造品と比べて低減することが可能になる。
【０００４】
チタン合金の超塑性加工は、効率的で、コスト効果の高い魅力的な製造ルートであるが、問題がないわけではない。特に、従来のチタン合金の超塑性加工に必要な温度は比較的高く、かかる高温は例えば加工時に結晶粒成長を引き起こして最終製品の特性を損ねるおそれがある。さらに、高温のため、高価な耐火物工具を使用しなければならず、プロセスを完了するのに大量のエネルギーが必要となることもある。
【０００５】
従来の材料に比べ極めて微細な粒径をもつ（したがって、粒界に存在する材料の割合が高い）チタンワークを適用して、超塑性を実現するのに必要な温度を下げることができる。これは、成形操作に用いる温度でのこれらの合金の主要な変形メカニズムが粒界すべりであるからである。しかし、このような微細粒径を得、超塑性加工操作時にその微細粒径を維持することは難しい課題である。加工時に、ワークにかかる熱が結晶粒成長の推進力を与えるからである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６９２１４４１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、超微細粒径を形成するように加工し、超塑性加工操作時にこの超微細組織を維持できるチタン材料が当業界で必要とされている。超塑性加工によりチタン合金物品を成形してコスト効果の高いニアネットシェイプ製造を可能にする方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記その他の要求を満たす複数の実施形態を提供する。一実施形態は合金からなる物品である。合金は、実質的にマルテンサイトを含まず、以下の組成：約７５重量％以上のチタン、約１０重量％以下のβ安定化成分、約３重量％〜約１５重量％のα安定化成分及び約０．０５重量％〜約５重量％のゲルマニウムを有する。
【０００９】
別の実施形態は物品の製造方法である。本方法は、上述したような合金からなるビレットを用意し、ビレットの微細組織を安定化して安定化ビレットを形成する工程を含む。ある実施形態では、本方法はさらに、安定化ビレットを超塑性的に加工して加工品を形成する工程を含む。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
なお、本明細書で材料及び物品が１又は２種以上の成分を「含有する」又は「からなる」と記載した場合、この記載の範囲は、表示成分のみで製造された材料；表示成分と材料の超塑性挙動に重大な影響を与えない他の成分とで製造された材料；及び表示成分を含有するが他の成分の含有も許す材料を包含するが、これらに限らない。さらに、幾つかの選択肢が示された場合、その選択肢は限定することを意味するものではなく、特記しない限り、１又は２以上の選択肢を選択することができる。
【００１１】
本発明の実施形態では、物品を構成する合金は、約７５重量％以上のチタンを含有するので、本明細書で「チタン基合金」又は単に「チタン合金」ということがある。ある実施形態で、物品はタービンアセンブリの部品、例えば固定式ガスタービンアセンブリ又は航空機エンジンの部品である。このような部品の例には、エンジンマウント、ライナ、熱シールド、ギアボックスケーシング、ブレード付きディスク又はブレードがあるが、これらに限らない。ある実施形態では、物品は、最終部品ではなく、その先の製造プロセスで原料として用いられる材料である。
【００１２】
チタン合金は、β相チタン（体心立方格子相、本明細書では「β相」又は単に「β」という）の存在を助ける元素である、いわゆる「β安定化剤」を１又は２種以上含有することが多い。β相はチタン合金の成形性を高めることが知られている。本発明のある実施形態では、合金はβ安定化成分を約１０重量％以下含有する。特定の実施形態では、β安定化成分は約３．５重量％〜約４．５重量％の範囲のレベルで存在する。β安定化成分自体が１又は２種以上のβ安定化剤、例えば高融点金属、白金族金属及び遷移金属を含むことができる。β安定化剤の特定の例として、モリブデン、バナジウム、タンタル、ニオブ、マンガン、鉄、クロム、コバルト、ニッケル、レニウム、パラジウム、タングステン、ジルコニウム及び銅があげられるが、これらに限らない。特定の実施形態では、β安定化成分はバナジウム、モリブデン、ニオブ、タンタル、鉄又はこれら１又は２種以上を含む組合せとすることができる。
【００１３】
いわゆる「α安定化剤」は、チタン合金に使用されて、有利な強度及び靱性をもつことで知られるα相チタン（六方最密相、本明細書では「α相」又は「α」という）の存在を助ける元素である。本発明のある実施形態では、合金は約３重量％〜約１５重量％のα安定化成分を含有する。特定の実施形態では、α安定化成分は約５．５重量％〜約６．７５重量％の範囲のレベルで存在する。α安定化成分自体が１又は２種以上のα安定化剤、例えばスズ、アルミニウム、ガリウム、ランタン、セリウム、炭素、酸素又は窒素を含有することができる。特定の実施形態では、α安定化成分はアルミニウム、スズ又はこれら１又は２種以上を含む組合せとすることができる。
【００１４】
本発明の実施形態では、合金はさらに、最低約０．０５重量％〜約５重量％のゲルマニウムを含有する。ある実施形態では、ゲルマニウムの含量は約０．０５重量％〜約１重量％であり、特定の実施形態では、ゲルマニウムの含量は約０．０５重量％〜約０．４重量％の範囲である。合金にゲルマニウムを添加することにより、特定条件下では、微細組織を著しく安定にし、特に超塑性加工時に使用する高温でも超微細粒径を維持する合金の能力を安定にすることができる。
【００１５】
理論に束縛されるものではないが、合金中のゲルマニウムは、粒界をピニングして結晶粒成長を抑制することにより微細組織を安定にする。ピニング効果は、１又は２以上のメカニズム、例えば含ゲルマニウム微細析出物の形成、又はいわゆる「ソリュートドラッグ（solute drag）」メカニズム（ゲルマニウムなどの溶存種がエネルギーを消散するように作用して粒界の動きを抑制する）又はこのようなメカニズムの組合せに基づく。これらの安定化メカニズムをうまく利用できる、上記の合金を主成分とする物品の製造方法を以下に一層詳細に説明する。
【００１６】
上に示したようなゲルマニウム添加で得られる効果を高めることができる他の元素を合金に添加することができる。これらの元素を添加することにより、析出物のサイズ及び形態を制御、例えば析出物の格子定数を制御できるようにして合金の変形特性を向上することが可能である。このような元素の例には、ケイ素（約２重量％以下）、ホウ素（約１重量％以下）及びリンがある。ある実施形態では、リンが約０．０１重量％〜約２重量％で存在する。これらの元素の組合せも効果的に用いることができる。例えば、ある実施形態では、合金はケイ素及びホウ素を含有する。特定の実施形態では、ケイ素は約０．１重量％〜約１．５重量％の範囲のレベルで存在し、ホウ素は約０．０５重量％〜約０．４重量％の範囲のレベルで存在する。別の実施形態では、合金はリン及びケイ素を含有する。特定の実施形態では、リンは約０．０１重量％〜約０．１重量％の範囲のレベルで存在し、ケイ素は約０．１重量％〜約１．５重量％の範囲のレベルで存在する。
【００１７】
上記の合金は、本質的にマルテンサイトを含まない。これは合金のマルテンサイト相の含量が約５体積％以下であることを意味する。通常針状相であるマルテンサイトの存在は、鋭い先端が加工時のクラック発生を促進する応力集中を引き起こすことがあるので、本発明の物品に望ましい塑性変形特性に悪影響を及ぼす。田中らの米国特許第６９２１４４１号に、チタン合金が記載されているが、この合金は「超弾性」であり、これは加工時に形成するマルテンサイトの存在に起因する特性であると記載されている。特に、同特許に示された合金は「急冷」されるべきであると述べられ、急冷はマルテンサイトへの変態を発現するのに必要であることは当業界で一般に知られている。しかし、本発明の合金は、マルテンサイトの形成を出来るだけ少なくし、超塑性加工に最も有効な微細組織を出来るだけ多く保存するように（例えば、冷却速度を制御することにより）加工される。さらに、合金組成及び加工は通常、マルテンサイト形成を防ぐ組合せで選択され、かくして当業界で「ニアα」又は「α−β」チタン合金と称されるチタン合金類に典型的な微細組織を形成する。
【００１８】
本発明の特定の実施形態では、合金は、約６重量％のアルミニウム、約４重量％のバナジウム及び約０．０５重量％〜約０．４重量％のゲルマニウムで製造される。この合金組成物は、周知の「Ｔｉ−６−４」合金に類似した特性を与えるが、所定温度での超塑性加工時に従来の合金に比べはるかに微細な粒径を安定化する能力が追加されることが予想される。さらに、ある実施形態では、合金は、約５．５重量％〜約６．５重量％のアルミニウム、約１．８重量％〜約２．２重量％のモリブデン、約３．６重量％〜約４．４重量％のジルコニウム、約１．８重量％〜約２．２重量％のスズ及び約０．０５重量％〜約１重量％の範囲のゲルマニウムを含有する。この後者の合金は、周知の「Ｔｉ−６−２−４−２」合金に類似した特性を与えるが、前述のような微細組織安定性の向上効果をもつことが予想される。
【００１９】
本発明の方法は、上記の合金がもつ優れた微細組織安定性をうまく利用するように開発された。一実施形態では、物品の製造方法は、上記の合金からなるビレットを用意し、ビレットの微細組織（即ち、顕微鏡スケールで存在するような合金の固有構造）を安定化して安定化ビレットを形成する工程を含む。ある実施形態では、本方法はさらに、安定化ビレットを超塑性的に加工して加工品を形成する工程を含む。
【００２０】
ビレットの微細組織を安定化するには２つの選択肢がある。本明細書では、ある種の微細組織成分を配置して超塑性加工時の結晶粒の成長を妨げる場合に、ビレットの微細組織を安定化するという。合金組成及びしたがう加工ルートに応じて、微細組織成分は、析出物、溶質原子、溶質原子のクラスター又はこれらの１又は２種以上の組合せとすることができる。
【００２１】
ビレットの微細組織を安定化する第１の選択肢は、ビレット中に析出物が分散するのに、十分な温度にビレットを加熱し、十分な時間ビレットをその温度に保持することである。これらの析出物は典型的には、ゲルマニウムの金属間化合物（即ちゲルマニウム化物）のようにゲルマニウムを含有しているが、別の種類の析出物、具体的には含ケイ素化合物（例えば、ケイ化物）、含ホウ素化合物（例えば、ホウ化物）、含リン化合物（例えば、リン化物）又はこれらの元素１又は２種以上の複合化合物が存在してもよい。析出物の実際の組成は合金の組成に応じて異なる。ある実施形態では、析出物はゲルマニウム化チタン（Ｔｉ5Ｇｅ3）のようなゲルマニウム化物を含有する。当業者に明らかなように、選択する温度は通常、合金中の析出物のソルバス温度未満であり、析出物の組成が分かっている場合はソルバス温度を簡単に推定でき、或いは例えば一般に知られる熱量分析を用いてソルバス温度を求めることができる。ある実施形態では、このソルバス温度は約４００℃〜約１０００℃の範囲である。ある実施形態では、析出物を分散するためにビレットを加熱する温度は、ソルバス温度からある値差し引いた温度で、例えばソルバス温度より約１００℃低温である。所定の温度にビレットを保持する時間は、所望の体積分率及び粒度分布をもつ分散を与えるように選択される。微細析出物（即ち、ビレットの粒度と比べ非常に小さい）は一般に、結晶粒成長を妨害する効果を高めるのに望ましい。ある実施形態では、安定化ビレット中の分散は析出物サイズの中央値がおよそ合金中のα相の粒度以下である（以下参照）。選択する時間は温度の関数である。即ち、当業界で周知の金属物性学の原理にしたがって、比較的高温の処理は、所望の分散を得る所要時間が低温の処理と比べ比較的短い。なお、析出物が形成され、ビレット中の結晶粒成長を妨害するのに適用されるが、特に析出処理を止めた後も合金中に過剰のゲルマニウム及び溶質元素がある場合、ソリュートドラッグなどの別のメカニズムが作用することもある。
【００２２】
ビレットの微細組織を安定化する第２の選択肢は、ビレットを析出物のソルバス温度より高い温度に加熱して、析出物の少なくとも一部の溶解が起こるのを可能にすることである。ある実施形態では、合金をその温度に保持する時間は、合金中の１種又は２種以上の析出物、例えば含ゲルマニウム析出物をほぼすべて溶解するのに十分である。この第２の選択肢は結晶粒成長抑制のソリュートドラッグメカニズムを強化するが、析出物（ゲルマニウム含有物その他）が、場合によっては溶解されないまま残ることがあるので、この実施形態で析出物ピニングメカニズムも作用することがある。ある実施形態では、溶解処理に選択する温度は、対象の析出物のソルバス温度より約５０℃〜約１００℃高温の範囲である。
【００２３】
ビレットを以下のように作製することができる。まず出発材料を用意し、次いで熱機械的に加工して後に超塑性加工で加工されるビレットを得る。出発材料は金属加工業界で一般に用いられる周知の金属学的方法のいずれかを用いて用意することができる。例えば、出発材料を用意する加工ルートの１つでは、インゴットを鋳造し、その後インゴットに熱機械的な「アプセット」処理を行って鋳放しの構造を壊し、微細組織全体への組成成分のさらに均一な分布を促進する。また、粉末冶金法を用いて出発材料を製造してもよい。出発材料には析出物が存在しても、析出物が存在しないように出発材料を用意するか、処理してもよい。
【００２４】
ある実施形態では、出発材料は、熱機械処理を施して、効率的な超塑性加工を可能にするのに望ましい特性（粒度分布など）をもつビレットを形成する。ここで用いる「合金の粒度」は、α相の粒度によって規定され、β相はα相とは異なる粒度分布で存在することがある。ある実施形態では、ビレットの粒度の中央値は約２μｍ未満である。ある実施形態では、粒度の中央値は、さらに微細、例えば約１μｍ未満であり、ある実施形態では、約５００ｎｍ未満のように微細である。一般に、ビレットの粒径が微細であるほど、低温で超塑性加工を行うことができ、この結果上記のことに関連して全体的に低コストのプロセスになる。
【００２５】
ある実施形態では、ビレット形成のための出発材料の熱機械加工には、１又は２以上のいわゆる「ＳＰＤ（Severe Plastic Deformation）」法による加工を伴う。ここで用いる「ＳＰＤ」は、典型的には１超えの大きなひずみを、材料の出発断面を大幅に変化せずに材料に与える方法と定義される。ある実施形態では、ＳＰＤは特に魅力的である。ワークに大量のひずみエネルギーを導入することにより、大型部品にも超微細粒材料を生成できるからである。種々のＳＰＤ法、例えば多軸鍛造、ねじり押出及び等断面積側方押出（Equal-Channel Angular Extrusion）などが既知であり、いずれの方法も本発明のＳＰＤ工程として用いるのに適当である。例えば、一実施形態では、ＳＰＤ法には多軸鍛造がある。この方法では、慎重に制御した温度とひずみ速度でワークに従来の鍛造操作を施す。１回の鍛造ごとにワークの向きを変えて、次の鍛造工程がその前の２回の鍛造の方向に対して直角の方向で行われるようにする。ワークの再配向によって、ワークの断面を減少せずに１〜６程度のひずみを蓄積することができる。
【００２６】
微細粒径をもつ安定化ビレットを製造した後、ある実施形態では、超塑性的に加工してビレットを加工品に変える。或いはまた、プロセスを安定化工程で終了としてもよく、この場合物品はその先の製造プロセスで用いられる原料となる。
【００２７】
超塑性加工は通常、このプロセスの非常に大きなひずみ特性を可能にするのに適当なひずみ速度及び温度の加工条件で起こり、用語「超塑性加工」は一般に、材料のひずみ速度感受性指数が０．３超えである条件で起こる加工を意味すると解釈されている。ひずみ速度及び温度の選択は、ワークの組成と粒度にある程度依存することがあり、組成、粒度及び所望の全ひずみの情報を考慮すれば、当業者は簡単にこれらを選択することができる。上記の合金は、超微細粒径によって安定になるので、当業界で従来の材料に典型的に用いられる温度より低温で超塑性的に加工することができる。例えば、従来のチタン合金は通常、合金の相同温度の半分の温度より高温で超塑性的に加工されるが、本合金は上記の属性からこの温度より低温で超塑性加工を達成することができる。
【実施例】
【００２８】
これ以上説明しなくても、当業者であれば、以上の説明を読めば、本発明を十分に利用できると考えられる。以下の実施例は、本発明を実施する上での指針を当業者にさらに提示するためのものである。実施例は、本発明の教示内容に貢献した開発実験の代表例にすぎない。したがって、これらの実施例はいかなる意味でも特許請求の範囲に規定された本発明を限定するものではない。
【００２９】
超塑性加工可能な微細粒チタン合金の熱安定性を向上するために、合金添加元素を検討した。合金元素選択の１つの基準は、加工温度で超塑性を維持しながら粒界にソリュートドラッグ効果を及ぼす能力、或いは粒界をピニングすることができる安定な析出物を形成する能力に基づいた。合金元素選択のさらなる基準は、加工要求を満たし、他の合金特性への影響を極力小さくするよう設けられた。一般に、これらの基準には、特定の元素が合金に添加される場合に形成が予想される析出物の熱力学特性、及び得られる合金の相変態挙動にこれらの元素が与える影響も含まれた。
【００３０】
これらの基準を満たし、ある範囲の原子価状態、原子量、原子サイズ及び溶解限度を与える合金元素はＢ、Ｓｉ、Ｐ及びＧｅであった。２元相図に存在する金属間化合物はＴｉＢ、Ｔｉ3Ｓｉ、Ｔｉ3Ｐ及びＴｉ5Ｇｅ3であった。
【００３１】
合金元素の組合せの析出物形成及び偏折特性を試験するように設計した１８の組成物を真空アーク溶解した。それらを溶解したままの条件と熱処理した条件の両方で評価した。但し、均質化及び析出物形成熱処理は１２００℃で９６分間行い、次いで１℃／ｍｉｎの速度で炉冷した。Ｘ線回折（ＸＲＤ）及び走査型電子顕微鏡に基づく分析、例えば微小プローブ（ＷＤＳ）、エネルギー分散型分光法（ＥＤＳ）及び電子線後方散乱回折法（ＥＢＳＤ）などを用いて析出物を同定した。
【００３２】
留意すべき結果としては、ある種のゲルマニウム化物中のＳｉ、ケイ化物中のＰとＧｅ及びホウ化物中のＳｉとＧｅの溶解度があった。場合によっては、組成に応じて特定の相の格子定数でシフトがＸＲＤにより検出された。Ｔｉ6（Ｇｅ，Ｓｉ）2Ｂ相（例えばA. S. Ramos et al., Intermetallics 12 (2004), 487-91及びD. B. Borisov et al., Powder Metallurgy and Metal Ceramics 46 (2007), 153-162参照）が、相成分以外に添加元素とともに合金に存在していることを初めて確かめた。また、ある合金組成物にＧｅを添加すると、鋳造工程で溶液状態のＴｉ5Ｇｅ3型相及びＧｅの微細分散を促進し、その後の熱処理工程で析出物が成長した。
【００３３】
本発明を特定の特徴だけについて例示し、説明したが、多くの変更や改変を当業者が想起することができるであろう。したがって、特許請求の範囲は本発明の要旨に入るこのようなすべての変更や改変を含むものとする。