(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量％で、
Ｃｕ：０．５〜１．８％、
Ｓｉ：０．１〜０．６％、
酸素：０．１％以下を含有し、残部Ｔｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材。
【請求項２】
前記チタン合金が、さらに、質量％で、
Ｎｂを０．１〜１．０％含有し、残部Ｔｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、請求項１に記載の耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材。
【請求項３】
溶解、熱延、冷延、最終焼鈍の工程を経て製造されるチタン合金板の製造方法において、前記溶解での成分調整を請求項１または２に記載の成分組成に調整するとともに、前記最終焼鈍を７００〜８３０℃の温度域にて行うことを特徴とする、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材の製造方法。
【請求項４】
溶解、熱延、熱延板焼鈍、冷延、最終焼鈍の工程を経て製造されるチタン合金板の製造方法において、前記溶解での成分調整を請求項１または２に記載の成分組成に調整するとともに、
前記熱延板焼鈍を７００〜８３０℃の温度域にて行う、あるいは、その後の前記最終焼鈍を６３０〜７００℃の温度で行うことの一方又は両方とすることを特徴とする、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材の製造方法。
【請求項５】
エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプ、触媒、マフラーのいずれか１または２以上の部品が、請求項１または、請求項２に記載のチタン合金材で構成されていることを特徴とする排気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、四輪車、二輪車等自動車用の排気装置として使用されるチタン材料に関するものであり、メインマフラー部はもとより、６００℃以上の高温に曝され、特に耐熱性、耐酸化性が要求されるエキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプや触媒マフラー等の部位に使用可能な軽量かつ耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材と本チタン合金材を用いた排気装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
チタン材料は、軽量でありながら高強度で耐食性も良好であることから自動車の排気装置にも使用されている。自動車やバイクのエンジンから排出される燃焼ガスは、エキゾーストマニホールドにより一つにまとめられ、エキゾーストパイプにより車両後方の排気口から排出される。エキゾーストパイプは、途中に触媒やマフラー（消音器）を入れるためいくつかに分割されて構成される。本明細書では、エキゾーストマニホールドからエキゾーストパイプ、排気口までの全体を通して排気装置と称する。
【０００３】
こうした排気装置の素材は現在、耐食性に優れたステンレス鋼が主に使われているが、車輌軽量化の観点から最近二輪車を中心としてチタンが使われるようになってきた。現在使用されているチタン製マフラーの材料は、大部分がＪＩＳ２種の工業用純チタンである。排気ガスの温度は、およそ７００℃以上と言われており、純チタンは、６００℃以上の温度では通常強度が大きく低下するが、マフラー部分はエンジンの排気ガス出口からは遠い上、外気に触れているため、６００℃以上となることは少なく、６００℃以上になっても長時間その温度にさらされることはないため、純チタンでも十分に使用が可能であった。
【０００４】
しかし、近年、よりエンジンの排気口に近い部分まで軽量化したいニーズや、排気ガスの有害成分除去のため、高温で使用する触媒を搭載したマフラーが出てきており、より高温強度が高く、耐酸化特性に優れるチタン合金が求められている。
【０００５】
６００℃以上の高温において強度が高いという観点では、Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ合金やＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金が適している。
【０００６】
また、特許文献１では、冷間加工性と室温での成形加工性と高温強度を併せ持つチタン合金が提案されている。
【０００７】
特許文献２では、耐酸化性および耐食性に優れたチタン合金が、特許文献３では、冷間加工性に優れる耐熱チタン合金板およびその製造方法がそれぞれ提案されている。また、特許文献４では、表面に保護膜を被覆したチタン合金が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２３４２６６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９０５４８号公報
【特許文献３】特開２００５−２９８９７０号公報
【特許文献４】特開２００７−１００１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記Ｔｉ−３Ａｌ−２．５Ｖ合金は室温における強度が強すぎ、成形加工性に乏しいこと、また、７００℃付近の温度における酸化増量が大きいこと、冷間加工は可能であるが、耳割れを生じ易く中間焼鈍を何度も入れる必要があり加工コストがかかること等の問題があった。また、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金は、冷間加工が困難で薄板にすることができないため、排気装置用素材として不適当である。
【００１０】
一方、特許文献１に記載の発明は、０．５〜２．３質量％のＡｌを含むチタン合金であるが、７００℃付近の酸化増量が大きくスケール剥離が顕著であるため、スケール剥離後の表面が再度酸化されては、そのスケールが剥離することが繰り返され、不均一でかつ、顕著な減肉を引き起こし、より高温となる部位での使用は難しいのが現状である。
【００１１】
また、特許文献１、段落１８では、温間〜熱間域での耐熱強度向上効果を有する元素としてＷ，Ｔａ，Ｎｂ，希土類元素などを添加することも可能であることが記載されているが、これは一般的な耐熱強度向上元素としての添加を意図したものであり、耐熱性を向上させる元素として必要な添加量の記載は一切なく、これらの元素を添加した合金の実施例もない。また、Ａｌ以外に耐酸化性を向上させる元素の記載はない。
【００１２】
また、特許文献２に記載の発明は、Ａｌを０．３０〜１．５０％、Ｓｉを０．１０〜１．０％、さらにＮｂを０．１〜０．５％含有するチタン合金であるが、Ａｌを０．３〜１．５％含むチタン合金は、成形加工性、特に肉厚が減じる方向で加工が起こる張り出し成形性が悪い。Ｓｉは主に結晶粒成長抑制に効果があり、Ａｌと複合添加されることにより、高温強度の向上、耐高温酸化性の向上が得られるとしている。Ｎｂは耐スケールロス性、耐酸素拡散層形成性を高める元素として添加されているが、Ａｌの０．３０〜１．５０％の含有を前提としたチタン合金では、成形加工性の低下は避けられない。
【００１３】
特許文献３では、質量％で、０．３〜１．８％のＣｕ、０．１８％以下の酸素、０．３０％以下のＦｅ、必要に応じて、さらに、Ｓｎ、Ｚｒ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｃｒの少なくとも１種または２種以上を、合計で０．３〜１．５％含有し、残部Ｔｉおよび０．３％未満の不純物元素からなるチタン合金であるが、８００℃における耐酸化性において必ずしも十分ではなかった。
【００１４】
特許文献４では、Ｓｉを１５〜５５質量％、Ｃを１０〜４５質量％含有し、さらにＡｌを２０〜６０質量％含有する保護膜が被覆するＴｉ−Ｃｕ合金、またはＴｉ−Ｃｕ−Ｎｂ合金板が提案されているが、チタン合金板に保護膜を塗布する場合、塗布後に加工すると保護膜が剥がれてしまう問題、また、加工後に保護膜を塗布すると均一な厚さに塗布できず耐酸化性が不十分となる箇所が出来てしまう問題があった。
【００１５】
そこで、本発明は、７００℃以上の高温に曝されるエキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプや触媒マフラー等の部位に使用可能な、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材およびその合金材を用いた排気装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、Ｔｉ−Ｃｕ二元系チタン合金に様々な元素を添加し高温酸化増量に対する効果を調査した。その結果、適量のＳｉを添加することにより、７００℃以上の高温における酸化増量が著しく減少すること、６００℃以上の高温強度が上昇すること、およびＮｂを複合添加すると、より耐酸化性が向上すること。室温における０．２％耐力はＮｂを添加しないものに比べ、同等かやや高い程度であること、伸びは、Ｎｂを添加しないものと同等かやや小さい程度であり、室温における加工性にほとんど影響を与えないことを見出した。
【００１７】
本発明はこのような知見に基づくものであり、その要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）  質量％で、Ｃｕ：０．５〜１．８％、酸素：０．１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％を含有し、残部Ｔｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材。
（２）前記チタン合金が、さらに、質量％で、Ｎｂを０．１〜１．０％含有し、残部Ｔｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする、（１）に記載の耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材。
（３）溶解、熱延、冷延、最終焼鈍の工程を経て製造されるチタン合金板の製造方法において、前記溶解での成分調整を（１）または（２）に記載の成分組成に調整するとともに、前記最終焼鈍を７００〜８３０℃の温度域にて行うことを特徴とする冷間加工性に優れる、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材。
（４）溶解、熱延、熱延板焼鈍、冷延、最終焼鈍の工程を経て製造されるチタン合金板の製造方法において、前記溶解での成分調整を（１）または（２）に記載の成分組成に調整するとともに、前記熱延板焼鈍を７００〜８３０℃の温度域にて行い、あるいは、前記最終焼鈍を６３０〜７００℃の温度で行うことの一方又は両方とすることを特徴とする、耐酸化性および成形性に優れた排気系部品用チタン合金材の製造方法。
（５）エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプ、触媒、マフラーのいずれか１または２以上の部品が、（１）または（２）に記載のチタン合金材で構成されていることを特徴とする排気装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、軽量かつ高温で十分な強度があり、耐酸化性に優れ、かつ室温における加工性の良好なチタン合金を、溶解・圧延により製造、提供することが可能になり、四輪車、二輪車等自動車の排気装置の軽量化が大きく進み、産業上の貢献が極めて顕著である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明におけるチタン合金では、ベースとなる合金元素としてＣｕを選択した。Ｃｕは７９０℃の高温において、チタンに２．１質量％まで固溶する。冷却の過程でＴｉ2Ｃｕを析出するが、その析出は遅く、多くのＣｕを固溶できるため、高い高温強度が得られる。Ｃｕ添加は、チタンの変形の元となる双晶変形を抑制しないため延性を劣化させず、また、固溶強化作用により強度を上げる代わりに、延性を低下させる酸素の含有量も低く抑えているため、室温における成形加工性は純チタン並みに良好である。高温酸化は、添加されたＳｉが高温に晒された際にシリコン酸化物を表層に形成し、バリアーとなるため、酸素のチタン内部へ拡散が抑制され、優れた耐酸化性を示す。さらに、酸化を抑制する元素として周期律表で言えばＶａ属のＮｂを選ぶことにより、特に６００℃〜７００℃における耐酸化性向上を目指した。Ｎｂはチタンの酸化膜中に固溶し、チタンが４価であるのに対し、５価であるため、酸化膜中の酸素の空孔濃度が低下し、酸化膜中の酸素の拡散が抑制される。チタンの酸化は、酸化膜中を酸素が拡散して表面のチタンと結びつくことにより起こるいわゆる内方拡散と呼ばれる酸化形態をとるため、酸素の拡散が抑制されれば酸化が抑制される。しかし、理由は不明であるが、同じＶａ属の元素であっても、Ｖは耐酸化性には特に有効性はなかった。一方、Ｎｂの適量添加は高温での強度上昇に効果があるものの室温における加工性には影響を与えない。すなわち、Ｔｉ−Ｃｕ−Ｓｉ合金にＮｂを適量添加すると、室温における加工性にほとんど影響を与えず、高温強度が高く、耐酸化性に優れたチタン合金が得られる。
【００２０】
本発明のチタン合金は、高温、特に７００℃における強度と室温における加工性が良好であること、および７００℃以上における耐酸化性を第一の要件としている。高温強度および室温強度の目安は、ＪＩＳ２種の工業用チタンの７００℃における圧延方向の０．２％耐力の１．５倍、すなわち３０Ｎ／ｍｍ2以上で、排気系部品の高温化対応または軽量化に資して、その優位性が明確となり、また、室温における圧延方向の０．２％耐力は、純チタン２種材と同等の３００Ｎ／ｍｍ2以下、かつ室温における圧延方向の伸びは純チタン２種材と同等の２８％以上であることで、排気系部品を製造する際に必要とされる冷間加工性が確保される。耐酸化性の目安は、酸素の内方拡散律速によって、表面酸化層の成長速度が放物線則にほぼ従い、その成長が実質的に飽和して、表面酸化層の剥離がほとんど生じない厚さに保たれると考えられる指標である、７００℃における２００時間の加熱で酸化増量が１５ｇ／ｍ2以下、８００℃における酸化増量が６５ｇ／ｍ2以下であることである。
【００２１】
請求項１に記載の本発明では、質量％で、Ｃｕ：０．５〜１．８％、酸素：０．１％以下、Ｓｉ：０．１〜０．６％を含有し、残部Ｔｉおよび不可避的不純物からなることを特徴とする排気系部品用チタン合金材とした。Ｃｕ、Ｓｉ、酸素の添加量を限定した理由は、以下の通りである。
【００２２】
Ｃｕの添加量が０．５％よりも少ないと７００℃における０．２％耐力が３０Ｎ／ｍｍ2以上とならないためであり、１．８％よりも多いと溶解の際に凝固偏析が起こり、均質な材料が得られない。
【００２３】
Ｓｉの添加量が０．１％よりも少ないと７００℃、２００時間連続酸化における酸化増量が１５ｇ／ｍ2以下、８００℃、２００時間連続酸化における酸化増量が６５ｇ／ｍ2以下とならないためであり、０．６％よりも多いと酸化増量抑制効果は飽和するだけでなく、室温における０．２％耐力が３００Ｎ／ｍｍ2を超え、伸びが２８％を下回るためである。
【００２４】
請求項２に記載の本発明では、さらに、質量％で、Ｎｂを０．１〜１．０％添加した。Ｓｉと複合添加された場合、特に耐高温酸化性が向上する。耐酸化性の向上には、０．１％以上の添加が必要であり、上限の１．０％はこれを超えて添加しても効果が飽和する添加量である。
【００２５】
さて、請求項３または４に記載の本発明（以下、本発明（３）、（４））は、特に自動車の排気系で多用される薄板の製造方法に関するものである。すなわち、本発明（３）は、溶解、熱延、冷延の工程を経て製造される、本発明（１）または（２）のチタン合金成分を有する薄板の製造方法において、７００〜８３０℃の温度域にて焼鈍を行うことを特徴とする、本発明（１）または（２）のチタン合金板の製造方法である。これは、加工性と高温強度の観点から、固溶Ｃｕ量をできるだけ増やすことを狙った条件である。もちろん、この温度範囲外で焼鈍等の熱処理を行っても、本発明（１）または（２）の成分であれば、本発明の効果は十分に発揮されるが、この温度範囲で焼鈍を行うと、本発明の効果をさらに高めることができる。すなわち、７００〜８３０℃はＴｉ2Ｃｕの生成量が少なく、α相中への固溶Ｃｕ量が大きくなる温度範囲であり、この温度域で焼鈍することにより、冷間加工性を損なうことなしに、必要な高温強度を確保できる。
【００２６】
なお、焼鈍後の冷却中にＴｉ2Ｃｕが生成すると、それによる析出強化等で、焼鈍による延性の向上効果が損なわれてしまうことが懸念されるが、Ｔｉ2Ｃｕの析出はきわめて遅く、空冷や炉冷程度の冷却速度では、焼鈍効果が損なわれてしまうほどのＴｉ2Ｃｕが生成することはない。
【００２７】
また、いったん７００〜８３０℃の温度範囲で焼鈍を行う、または、その後冷間加工し、７００℃以下の温度で再度焼鈍を行っても、Ｔｉ2Ｃｕの析出が遅いことから、実際的な熱処理時間内ではＴｉ2Ｃｕはほとんど生成せず、α相中に多量に固溶したＣｕを維持することができる。すなわち、最終の冷間圧延前の焼鈍（熱延板焼鈍）を７００〜８３０℃の温度範囲で行う、または、冷間圧延後の最終焼鈍を、７００℃以下の温度で行えば、α相中に多量に固溶したＣｕを維持することができる。最終の冷間圧延前の焼鈍（熱延板焼鈍）を７００〜８３０℃の温度範囲で行い、さらに、冷間圧延後の最終焼鈍を７００℃以下の温度で行えばより好ましい。この製造方法を適用したのが、請求項４に記載の本発明である。十分に歪が除去されて軟化し、かつ、結晶粒径が粗大にならないよう、冷間圧延後の最終焼鈍温度は、６３０〜７００℃が望ましい。
【００２８】
請求項５に記載の本発明では、請求項１、または請求項２に記載のチタン合金材を用いて排気装置を製作したものである。本発明のチタン合金材は、ＪＩＳ２種の工業用チタンに準じた加工性、溶接性を有しているので、ＪＩＳ２種の工業用チタンに準じた方法により、溶解、圧延、成形が可能であり、冷延焼鈍された薄板を管状に湾曲してＴＩＧ溶接し、各パーツを溶接することにより排気装置とすることができる。
【実施例１】
【００２９】
以下、実施例を挙げて本発明の構成と作用効果をより具体的に説明する。
【００３０】
ＶＡＲ（真空アーク溶解）にて表１に示す組成のチタン材を溶解し、これを熱間鍛造によりスラブとし、８６０℃に加熱した後、熱間連続圧延ミルにて板厚３．５ｍｍの熱間圧延ストリップとした。この熱延ストリップの酸化スケールをショットブラスト及び酸洗により除去し、続いて、１ｍｍ厚の冷延ストリップとした。その後、７５０℃×１時間、炉冷の真空焼鈍（最終焼鈍）を行った。
【００３１】
これらの供試材からＪＩＳ１３号Ｂの試験片を切出し、室温引張試験を行った。また、７００℃においてＪＩＳＧ０５６７に準拠の高温引張試験を行った。高温の酸化試験は２０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を表面と端部を＃４００のサンドペーパーで研磨した後、７００、８００℃の各温度に大気中に２００時間暴露し、試験前後の重量の変化を測定し、単位断面積あたりの酸化増量を求めた。
【００３２】
【表１】
0005176445.tif 000002
【００３３】
測定結果を表１にまとめて示す。表１において、Ｎｏ．１からＮｏ．４は、請求項１に記載の本発明の実施例である。いずれも７００℃における圧延方向の０．２％耐力は、ＪＩＳ２種の工業用チタンの１．５倍、すなわち３０Ｎ／ｍｍ2以上であり、室温における圧延方向の０．２％耐力は３００Ｎ／ｍｍ2以下、かつ室温における圧延方向の伸びは２８％以上であった。耐酸化性では、７００℃における２００時間の加熱での酸化増量は１５ｇ／ｍ2以下、８００℃における酸化増量は６０ｇ／ｍ2以下であり、室温における十分な加工性と高温における十分な耐力、かつ高温における優れた耐酸化性を示している。
【００３４】
Ｎｂ添加したＮｏ．５からＮｏ．８は、室温の０．２％耐力や伸び、７００℃における耐力はＮｏ．１から４と同等であるが、７００℃および８００℃２００時間加熱後の酸化増量が減少し、耐酸化性が向上している。
【００３５】
一方、ＳｉおよびＮｂの添加のないＮｏ．９では、７００℃及び８００℃における酸化増量が著しく高く、耐酸化特性に劣る。Ｃｕの含有量が少ないＮｏ．１０では７００℃における０．２％耐力が目標値に達せず、Ｓｉ含有量が本発明の上限を超えるＮｏ．１１では室温における０．２％耐力が４００ＭＰａを超えて硬化し、また伸びが目標値とする２８％よりも低下した。酸素含有量が本発明の上限を超えるＮｏ．１２でも室温における０．２％耐力が４００ＭＰａを超えて硬化し、また伸びが目標値とする２８％よりも低下した。
【００３６】
また、Ｖを１．３質量％、または２．５質量％含むＮｏ．１３は７００℃における０．２％耐力が高く、高温強度の観点で優れているが、室温における延性が不十分であり、かつ７００℃および８００℃における酸化増量もそれぞれ、４０ｇ／ｍ2、２７０ｇ／ｍ2を超え、十分な耐酸化性を有していない。
【実施例２】
【００３７】
ＶＡＲ（真空アーク溶解）にて表２に示す組成のチタン材を溶解し、これを熱間鍛造によりスラブとし、８６０℃に加熱した後、熱間連続圧延ミルにて板厚３．５ｍｍの熱間圧延ストリップとした。この熱延ストリップを、７２０℃×２分、空冷の連続焼鈍（熱延板焼鈍）し、さらに酸化スケールをショットブラスト及び酸洗により除去し、続いて、１ｍｍ厚の冷延ストリップとした。その後、６８０℃×４時間、炉冷の真空焼鈍（最終焼鈍）を行った。
【００３８】
これらの供試材からＪＩＳ１３号Ｂの試験片を切出し、室温引張試験を行った。また、７００℃においてＪＩＳＧ０５６７に準拠の高温引張試験を行った。高温の酸化試験は２０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を表面と端部を＃４００のサンドペーパーで研磨した後、７００、８００℃の各温度に大気中に２００時間暴露し、試験前後の重量の変化を測定し、単位断面積あたりの酸化増量を求めた。
【００３９】
【表２】
0005176445.tif 000003
【００４０】
測定結果を表２にまとめて示す。表２において、Ｎｏ．１４からＮｏ．１７は、請求項１に記載の本発明の実施例である。いずれも７００℃における圧延方向の０．２％耐力は、ＪＩＳ２種の工業用チタンの１．５倍、すなわち３０Ｎ／ｍｍ2以上であり、室温における圧延方向の０．２％耐力は３００Ｎ／ｍｍ2以下、かつ室温における圧延方向の伸びは２８％以上であった。耐酸化性では、７００℃における２００時間の加熱での酸化増量は１５ｇ／ｍ2以下、８００℃における酸化増量は６０ｇ／ｍ2以下であり、室温における十分な加工性と高温における十分な耐力、かつ高温における優れた耐酸化性を示している。
【００４１】
Ｎｂ添加したＮｏ．１８からＮｏ．２１は、室温の０．２％耐力や伸び、７００℃における耐力はＮｏ．１４から１７と同等であるが、７００℃および８００℃２００時間加熱後の酸化増量が減少し、耐酸化性が向上している。
【実施例３】
【００４２】
表１の試験番号２、および５の素材を製造する際の中間製品である厚さ３．５ｍｍの熱間圧延ストリップから平板を採取し、おのおの表３に示した条件で熱延板焼鈍を行い、さらに酸化スケールをショットブラスト及び酸洗により除去し、続いて、１ｍｍ厚の冷延板とした。その後、表３に記した条件で冷延板焼鈍（最終焼鈍）を行い、これらの供試材からＪＩＳ１３号Ｂの試験片を切出し、室温引張試験を行った。また、７００℃においてＪＩＳＧ０５６７に準拠の高温引張試験を行った。高温の酸化試験は２０ｍｍ×２０ｍｍの試験片を表面と端部を＃４００のサンドペーパーで研磨した後、７００または、８００℃のいずれかの温度で大気中に２００時間暴露し、試験前後の重量の変化を測定し、単位断面積あたりの酸化増量を求めた。
【００４３】
【表３】
0005176445.tif 000004
【００４４】
測定結果を表３にまとめて示す。Ｎｏ．２２〜２５については、請求項４に示す温度での熱延板焼鈍及び最終焼鈍により、α相中に多量に固溶したＣｕが維持され、７００℃における高温強度が向上した。
【００４５】
なお、Ｎｏ．２６、２７は、熱延板焼鈍温度が、請求項４に記載の熱延板焼鈍温度範囲に入らないが、最終焼鈍温度である冷延板焼鈍温度が、請求項４に記載の最終焼鈍温度範囲に入る場合の結果を示している。一方、Ｎｏ．２８は、熱延板焼鈍温度が、請求項４に記載の熱延板焼鈍温度範囲に入るが、最終焼鈍温度である冷延板焼鈍温度が、請求項４に記載の最終焼鈍温度範囲に入らない場合の結果を示している。
【００４６】
これらＮｏ．２６〜２８は、請求項４の条件を満たすものの、Ｎｏ．２２〜２５に比べ、７００℃高温強度（耐力）が劣り、同化学成分どうしでは、７００℃または８００℃のいずれかの温度で大気中に２００ｈ暴露後の酸化増量がわずかに大きい。しかし、Ｎｏ．２６〜２８は、７００℃高温強度（耐力）で、３０Ｎ／ｍｍ2以上が得られ、７００℃または８００℃大気中２００ｈ保持後の酸化増量も実用上問題のない低いレベルに抑えられた。
【実施例４】
【００４７】
表１のＮｏ．６に示す成分のチタン合金を真空アーク溶解炉で溶製し、熱間鍛造スラブとし、８６０℃に加熱した後、熱間連続圧延ミルで、厚さ４ｍｍの熱延ストリップとした。この熱延ストリップを、７２０℃×２分、空冷の連続焼鈍（熱延板焼鈍）し、さらに酸化スケールをショットブラスト及び酸洗により除去し、厚さ１ｍｍまで冷間圧延し、６８０℃、８時間の熱処理を施した。
【００４８】
上記薄板を幅１２０ｍｍで切り出し、外径３８ｍｍの溶接管を製造した。湾曲加工後、ＴＩＧ溶接で溶接管を製造した。溶接管の製造工程は、ＪＩＳ２種の工業用チタンに準じた薄板を用いて製造する場合と同様とした。
【００４９】
溶接管端部に６０°の円錐形コーンを押し込み、初期直径の１．３倍まで押し広げたところ、溶接部に割れは生じず、良好な押し広げ特性を有していた。また、本溶接管を半径９０ｍｍで９０°曲げ加工したしたところ、割れや皺などは生じなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明のチタン合金材は、高温強度が高く、かつ耐酸化性に優れ、室温における延性も良好で、溶接管の製造が従来の純チタン材並に容易であり、四輪車や二輪車等自動車のメインマフラー部はもとより、エキゾーストマニホールド、エキゾーストパイプや触媒マフラー等の排気装置用部材に利用することが可能である。