(57)【要約】【課題】  γ‐ＴｉＡｌ合金の薄板を形成する方法を提供する。【解決手段】  本発明のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法は、γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物を形成し、γ‐ＴｉＡｌ合金を鋳造して鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を形成し、γ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームをカプセル化して鋳放しγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを形成し、それから、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを圧延してγ‐ＴｉＡｌの薄板を形成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物を形成するステップと、
上記γ‐ＴｉＡｌ合金を鋳造し、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を形成するステップと、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金をカプセル化し、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを形成するステップと、
上記γ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを圧延し、γ‐ＴｉＡｌからなる薄板を形成するステップと、
を備えること特徴とするγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項２】
上記γ‐ＴｉＡｌ合金を鋳造するステップが、
上記γ‐ＴｉＡｌ合金のインゴットを鋳造し、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を形成するようにγ‐ＴｉＡｌ合金のインゴットをスライシングする
ことを特徴とする請求項１に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項３】
上記カプセル化するステップが、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金にサーマルバリア材料を適用し、
この鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を被覆材料内に封入する
ことを特徴とする請求項１に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項４】
上記カプセル化するステップが、約１２００〜１２５０°Ｃの間の温度範囲で行われることを特徴とする請求項１に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項５】
上記圧延するステップが、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを約１２００〜１４００°Ｃの間の温度範囲で圧延するステップと、
上記薄板から1つまたは複数のカプセル化材料を除去するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項６】
上記温度範囲が、約１２００〜１２５０°Ｃであることを特徴とする請求項５に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項７】
上記カプセル化材料を除去するステップが、被覆材料およびサーマルバリア材料を含む1つまたは複数のカプセル化材料を機械的に除去することを特徴とする請求項５に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項８】
上記カプセル化材料を除去するステップが、被覆材料およびサーマルバリア材料を含む1つまたは複数のカプセル化材料を化学的に除去することを特徴とする請求項５に記載のγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法。
【請求項９】
γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物を形成し、
上記γ‐ＴｉＡｌ合金を鋳造して鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を形成し、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金をカプセル化して鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを形成し、
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを圧延してγ‐ＴｉＡｌからなる薄板を形成する
方法に従って形成された薄板から製造されることを特徴とする製品。
【請求項１０】
薄板に圧延するのに適した形状を有する鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金材料が被覆材料内に配置されることを特徴とする鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１１】
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金材が、チタニウム、アルミニウムを含み、かつクロム、ニオブ、タンタル、タングステン、マンガン、炭素、ケイ素、およびホウ素からなる群から選択された１つまたは複数の金属を含むことを特徴とする請求項１０に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１２】
上記被覆材料が金属合金であることを特徴とする請求項１０に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１３】
上記鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金材と上記被覆材料との間に配置されたサーマルバリア材料をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１４】
上記サーマルバリア材料が、金属合金であることを特徴とする請求項１３に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１５】
上記サーマルバリア材料が、コーティング材料あるいは薄箔であることを特徴とする請求項１３に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【請求項１６】
上記形状が、実質的に四角形であることを特徴とする請求項１０に記載の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガンマ‐チタンアルミ（以後「γ‐ＴｉＡｌ」と表記）の製造プロセスに関し、より詳しくは、薄板を形成するためのγ‐ＴｉＡｌ合金の直接圧延に関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末冶金およびインゴット冶金は、図１ａおよび図１ｂ各々のフローチャートに例示されているように、γ‐ＴｉＡｌ薄板を製造する際に一般的に用いられているプロセスである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
図１ａに示されている粉末冶金プロセスでは、高価なアルゴンガスでアトマイズされた粉末を出発原料として用いる。このような粉末を、チタニウムの缶に封入し、高温で脱気し、シールしてから、より完全に密度を高めるために１３００°Ｃ（２３７２°Ｆ）で２時間、熱間静水圧圧縮成形してビレットにする。ビレットは、缶と分離（ｄｅｃａｎｎｉｎｇ）してから、表面のコンディショニング処理が施される。次に、クリーンなビレットを、カプセル化し、所定の厚さにするように（α＋γ）相域において恒温圧延する。これらの薄板は通常、圧延に続いて曲げられ、真空で２時間、１０００°Ｃ（１８３２°Ｆ）で平らにされる。それから、被覆材料を除去し、平坦な薄板を、所望の厚さにするように両面から研磨する。歩留りは高いが、粉末冶金により製造された薄板は、粉末粒子中に捕捉されたアルゴンガスに起因する熱誘導性の気孔が生じ、これにより超可塑性成形の特性が限定される。
【０００４】
図１ｂに示されているインゴット冶金プロセスでは、出発原料は、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌインゴットである。これらのインゴットは、鋳造されたインゴットの収縮孔（ｓｈｒｉｎｋａｇｅ  ｐｏｒｏｓｉｔｙ）を塞ぎ、ならびに均質化するように熱間静水圧圧縮形成される。次に、これらのインゴットは、所定の寸法に切断され、１２００°Ｃ（２１９２°Ｆ）の恒温状態でパンケーキ状に鍛造される。鍛造は、インゴットの寸法に応じて、１回または複数回行うことができる。長方形の寸法は、放電加工技術によってパンケーキ状の構造物からスライシングにより得られ、その加工表面を、上述したように恒温圧延するための被覆処理の前に、鍛造された表面ならびにリキャスト（ｒｅｃａｓｔ）層を除去するように研磨する。パンケーキ構造のほとんどの部分は使用することができないため、インゴット冶金の方法による歩留りは低い。しかしながら、インゴット冶金によって製造された薄板は、熱誘導性の気孔による影響を受けないので、超可塑性成形に適応することができる。
【０００５】
したがって、γ‐ＴｉＡｌ合金の薄板を形成する方法が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、γ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法を開示している。この方法では、γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物を形成し、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を形成するようにγ‐ＴｉＡｌ合金を鋳造し、鋳放しγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを形成するようにγ‐ＴｉＡｌ合金をカプセル化（ｅｎｃａｐｕｓｌａｔｉｎｇ）し、それから、γ‐ＴｉＡｌの薄板を形成するように鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを圧延する。
【０００７】
さらに本発明の方法に従って成形した薄板から製造した製品を開示している。
【０００８】
また、薄板に圧延するための適宜な形状を含む、被覆材料で処理した鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金材料を含むプリフォームも開示している。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の方法によれば、カプセル化した鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを直接圧延することにより、γ‐ＴｉＡｌからなる製品を製造することができる。従来のγ‐ＴｉＡｌ製品の製造方法とは異なり、本発明の鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームは、カプセル化する前に、アトマイジング、熱間静水圧圧縮成形、押し出し成形、あるいはコンディショニングなどの付加的な工程は行わない。γ‐ＴｉＡｌ合金をプリフォームとして鋳造し、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームをカプセル化し、γ‐ＴｉＡｌからなる製品を形成するように直接圧延する。
【００１０】
説明のために、以下のように定義する。「鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金」は、例えば、アトマイジング、熱間静水圧圧縮成形、コンディショニングあるいは押し出し成形、などの後続の処理を行っていない、γ‐ＴｉＡｌ合金の鋳造材料を意味する。「鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォーム」は、一般的な圧延方法における圧延に適した形状を有し、かつ被覆材料でカプセル化し、必要に応じてプリフォームと被覆材料との間にサーマルバリア材料を配置した鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金を意味する。「サーマルバリア材料」は、サーマルバリアとして作用する断熱材を意味し、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームを断熱する。
【００１１】
図２では、本発明の工程のフローチャートを示す。γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解は、最初にステップ１で行う。γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解は、当分野の溶解技術の１つを用いて行う。例えば、溶解は、限定する趣旨ではないが、真空アーク溶解（ＶＡＲ）、真空誘導溶解（ＶＩＲ）、誘導スカル溶解（ＩＳＭ）、電子ビーム溶解（ＥＢ）、プラズマアーク溶解（ＰＡＭ）などの溶解技術を用いて、水冷式銅るつぼなどの好適な容器内で行う。真空アーク溶解技術においては、電極が、合金組成から製造され、直接電子アーク加熱によって、すなわち、電極とるつぼとの間にアークが形成され、不活性な（ｎｏｎ−ｒｅａｃｔｉｖｅ）るつぼ内に溶解される。積極的に冷却される銅るつぼは、この点において有益である。真空誘導溶解では、非活性かつ耐火性のるつぼ内において合金の充填物（ｃｈａｒｇｅ）を、周囲に配置した誘導コイルに電圧を加えて、誘導加熱することにより、溶解する。誘導スカル溶解は、適宜な誘導コイルによって囲まれた、汚染のない、セグメント化された水冷式の銅るつぼ内で、誘導加熱により合金の充填物を溶解する。電子ビーム溶解およびプラズマ溶解の双方は、積極的に冷却される銅るつぼ内の充填物を指向して配置された電子ビームあるいはプラズマプルーム（ｐｌｕｍｅ）を用いる。
【００１２】
例えば、２成分からなる（ｂｉｎａｒｙ）γ‐ＴｉＡｌおよび他のγ‐ＴｉＡｌ合金などの、種々のγ-ＴｉＡｌ合金は、本発明を用いて実施される。好適なγ‐ＴｉＡｌ合金は、チタンおよびアルミを含むとともに、かつ改良された延性、クリープ耐性、耐酸化性、耐衝撃性、などの特性をγ‐ＴｉＡｌ合金薄板に付与するように、適宜な量のクロム、ニオブ、タンタル、タングステン、マンガン、ホウ素、炭素およびケイ素も含む。様々なγ‐ＴｉＡｌ合金は、概ね以下の原子量割合（ａｔｏｍｉｃ  ｗｅｉｇｈｔ  ｐｅｒｃｅｎｔ）で構成されている。
【００１３】
【表１】
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【００１４】
図２のステップ２ａおよび２ｂでは、ステップ１のγ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物が、当業者に周知の鋳造方法を用いて、γ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームに鋳造される。図２のステップ２ａで例示された一実施例においては、γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物を、インゴットとして鋳造し、次に、スライシングなど当業者に周知な方法によって、当業者に周知な直接圧延方法においてさらに処理できるように、適宜な鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームに形成する。好適には、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームは、実質的な四角形であり、そこからγ‐ＴｉＡｌ合金の所望の製品、例えば、薄板などをより効率的かつ有効的に圧延することができる。図２のステップ２ｂに例示された代替の実施例においては、γ‐ＴｉＡｌ合金の溶解物が、当業者に周知な直接圧延方法のさらなる処理に適するように、直接、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームに鋳造される。
【００１５】
図２のステップ３では、次に、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームは、従来のγ‐ＴｉＡｌ製造工程で行われているような付加的な処理を行わずに、カプセル化つまり被覆する。鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームをカプセル化することで、高温下の直接圧延において、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームが酸化される可能性が低くなる。酸化が生じると、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームの微細構造や特性に対する好ましくない変化が起こることがある。カプセル化する前に、サーマルバリア材料を、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームの表面全体の上に配置し、実質的に被覆する。このサーマルバリア材料は、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームとカプセル化材料との間に低融点の共晶（ｅｕｔｅｃｔｉｃ）が形成されるのを防ぐ。鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームの表面上にサーマルバリア材料をプラズマ溶射することや、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームの表面全体にサーマルバリア材料のシートを配置するなどの、当業者に周知の技術を用いてサーマルバリア材料が適用される。適宜なサーマルバリア材料は、限定する趣旨ではないが、モリブデン、イットリウム、チタニウム、スチール、これらの少なくとも１つを含む組み合わせ、などである。サーマルバリア材料が設けられた後、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金は、当業者に周知の方法を用いて被覆材料内に配置される。被覆材料は、表面全体にサーマルバリア材料を有する鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金の表面全体を実質的に覆うことが望ましい。適宜な被覆材料は、限定する趣旨ではないが、チタニウムおよびその合金、少なくともどちらかを含む組み合わせ、などである。このような被覆材料は、γ‐ＴｉＡｌ合金と同様の強度および耐高温性を有する。鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金のカプセル化は、好ましくは、約１２００°Ｃ（２１２９°Ｆ）から１２５０°Ｃ（２２８２°Ｆ）の間の温度範囲で行われる。このような温度条件は、直接圧延工程の条件に合わせたものであり、確実に好適な恒温の温度条件にする。鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームが、微細構造の好ましくない変化を起こさないように恒温条件に維持することが特に有益である。
【００１６】
次に、図２のステップ４に示すように、カプセル化した鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームが、所望の製品、例えば薄板などに圧延される。当業者に周知な一般的な圧延技術を用いても良い。例えば、圧延は、約１２００°Ｃ（２１９２°Ｆ）から１４００°Ｃ（２５５２°Ｆ）の間の温度範囲で、より好適には、約１２００°Ｃ（２１２９°Ｆ）から１２５０°Ｃ（２２８２°Ｆ）の間で、従来の圧延ミルで行うことができる。カプセル化されたγ‐ＴｉＡｌが圧延された後、当業者に周知な機械的あるいは化学処理技術の１つを用いて、カプセル化材料およびサーマルバリア材料を除去する。カプセル化材料およびサーマルバリア材料の除去に続いて、γ‐ＴｉＡｌ薄板を、約２５ｍｉｌ（０．６２５ｍｍ）から１００ｍｉｌ（２．５４ｍｍ）の所望の厚さになるように、当業者に周知な技術を用いて研磨する。本発明の方法によれば、最終的なγ‐ＴｉＡｌ薄板は、約２５ｍｉｌ（０．６２５ｍｍ）から６０ｍｉｌ（１．５ｍｍ）の厚さを有し、従来のγ‐ＴｉＡｌ製品の製造方法を用いて製造されたγ‐ＴｉＡｌ薄板と同等の微細構造を示している。
【００１７】
実験
サンプル１
Ｔｉ５４％、Ａｌ４６％（ａｔ．％）を含むγ‐ＴｉＡｌを、二重溶解真空アーク溶解（ＶＡＲ）鋳造法によって準備し、各々のインゴットの直径を１８０ｍｍ、長さを４１０ｍｍとした。この鋳造されたγ‐ＴｉＡｌインゴットを、放電加工技術を用いて、７インチ×１２インチ×０．５インチの大きさの鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートに切削した。各々の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、ディキャスト（ｄｅｃａｓｔ）層を除去するようにサンドペーパで研磨した。各々の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、チタニウムサーマルバリアでカプセル化した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、５３８°Ｃ（１０００°Ｆ）、１時間、１×１０-5トルの圧力、で予熱した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、１２６０°Ｃ（２３００°Ｆ）の温度で、無酸素雰囲気下において高温圧延した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、再び予熱し、厚さが１００ｍｉｌの鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板となるまで高温圧延した。カプセル化材料を除去し、鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板の厚さを４０ｍｉｌに研磨した。最終製品の鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板の寸法は、２４インチ×１２インチ×４０ミル（ｍｉｌ）である。図３の顕微鏡写真は、解像度５０ミクロンで、サンプル１の鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板の微細構造を示す。ここに示されているように、サンプル１の鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板は、細長い微細なガンマ結晶粒（ｇｒａｉｎ）およびα‐２‐（Ｔｉ3Ａｌ）の少量のフラクションを含む。さらに、細長い小さなプレート（ｐｌａｔｅｌｅｔ）、つまり圧延中に再結晶化しなかった鋳放しの層構造物も示されている。
【００１８】
サンプル２
Ｔｉ４８．５％、Ａｌ４６．５％、（Ｃｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｂ）４％（ａｔ．％）を含むγ‐ＴｉＡｌインゴットを、誘導スカル溶解鋳造技術を用いて準備し、各々のインゴットの直径１８０ｍｍ、長さ４１０ｍｍとした。この鋳造γ‐ＴｉＡｌインゴットを、放電加工技術を用いて、７インチ×１２インチ×０．５インチの寸法の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートに切断した。各々の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、ディキャスト（ｄｅｃａｓｔ）層を除去するようにサンドペーパで磨き上げた。各々の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、チタニウムサーマルバリアでカプセル化した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、５３８°Ｃ（１０００°Ｆ）、１時間、１×１０-5トルの圧力、で予熱した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、１２６０°Ｃ（２３００°Ｆ）の温度で、無酸素雰囲気下において高温圧延した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、再び予熱し、厚さが１００ｍｉｌの鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板となるまで高温圧延した。カプセル化材料を除去し、鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板を厚さが４０ｍｉｌとなるように研磨した。鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板の最終寸法は、２４インチ×１２インチ×４０ミル（ｍｉｌ）である。図４の顕微鏡写真は、解像度１００ミクロンで、サンプル２の鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板の微細構造を示す。サンプル２の鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板は、細長い微細なガンマ結晶粒（ｇｒａｉｎ）、ならびにα‐２‐（Ｔｉ3Ａｌ）およびＴｉＢ2粒子の細長い少量のフラクションを含む。
【００１９】
サンプル３
商業的に入手可能なγ‐ＴｉＡｌ鋳造プレートである４７ＸＤは、Ｔｉ４９％、Ａｌ４７％、Ｎｂ２％、Ｍｎ２％（これらはａｔ．％）およびＴｉＢ2０．０８％（体積％）を含み、寸法は、４．８インチ×３．４インチ×０．６インチである。各々の鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、チタニウムサーマルバリアでカプセル化した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、５３８°Ｃ（１０００°Ｆ）で一時間、１×１０-5トルの圧力下で予熱した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを、１２６０°Ｃ（２３００°Ｆ）の温度で、無酸素雰囲気下で高温圧延した。各々のカプセル化鋳造γ‐ＴｉＡｌプレートを予熱し、厚さが１００ミル（ｍｉｌ）のカプセル化γ‐ＴｉＡｌ鋳造シート（薄板）になるまで高温圧延した。カプセル化材料を除去し、γ‐ＴｉＡｌ薄板の厚さを２７ｍｉｌまで研磨した。γ‐ＴｉＡｌ鋳造薄板の最終寸法は、２７インチ×６．３インチ×２７ミル（ｍｉｌ）である。図５の顕微鏡写真は、解像度が２０ミクロンで、サンプル３のγ‐ＴｉＡｌ鋳造薄板を示す。サンプル３のγ‐ＴｉＡｌ鋳造薄板は、細長い微細なガンマ結晶粒、ならびに細長いα‐２‐（Ｔｉ3Ａｌ）粒子およびＴｉＢ2粒子の小さなフラクションを含む。
【００２０】
図３〜図５の顕微鏡写真におけるサンプル１〜３の微細構造に示されるように、本発明によって製造された直接圧延された鋳造γ‐ＴｉＡｌ薄板には、気孔が見られない。下記の表２を参照すると、Alcoa Howmet Casting社（オハイオ州、クリーブランド）から商業的に入手可能な、鋳造後に熱間静水圧圧縮成形および熱処理した４７ＸＤからなるγ‐ＴｉＡｌ薄板と比べて、本発明のサンプル３のγ‐ＴｉＡｌ鋳造薄板は、改良された特性を示す。
【００２１】
【表２】
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【００２２】
γ‐ＴｉＡｌ合金は、７０４°Ｃ（１３００°Ｆ）〜７６０°Ｃ（１４００°Ｆ）の延性‐脆性温度以上の温度で、高い延性を有する。さらにγ‐ＴｉＡｌ合金は、高温で強度が低く（ｌｏｗ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、このような条件下において容易に再結晶化する。このような固有の特性をγ‐ＴｉＡｌ合金が有するので、鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームは、恒温の条件下でカプセル化された後、直接圧延して薄板にすることができる。アトマイジング、熱間静水圧圧力成形、押し出し成形、あるいはコンディショニングなどの付加的な処理を施されていない、カプセル化された鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームは、費用の削減および先行技術における無駄な中間工程を省く。本発明のプロセスは、従来の粉末冶金処理およびインゴット冶金処理よりも、３５％以上の費用を減少することができる。
【００２３】
本発明の直接圧延プロセスによって製造されたγ‐ＴｉＡｌ製品は、従来の方法で製造されたγ‐ＴｉＡｌよりも改良された物理特性を示す。従来の粉末冶金プロセスは、アルゴンなどの雰囲気で行われるステップを含む。雰囲気中の粒子、例えば、アルゴンガスなどは、γ‐ＴｉＡｌ合金内に捕捉されると考えられている。アルゴン粒子が拡散すると、最終的なγ‐ＴｉＡｌ合金製品は、熱誘導性の気孔および低い延性、低い温度耐性、衝撃耐性の低下を示す。本発明の直接圧延方法は、熱誘導性の気孔が生じるような付加的な工程を省くことによって、このような危険性を回避する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１ａ】γ‐ＴｉＡｌ薄板の製造に関する先行技術の粉末冶金工程を示したフローチャート。
【図１ｂ】γ‐ＴｉＡｌ薄板の製造に関する先行技術のインゴット冶金工程を示したフローチャート。
【図２】γ‐ＴｉＡｌの製造に関する本発明の直接圧延工程を示すフローチャート。
【図３】本発明を用いたγ‐ＴｉＡｌ薄板の微細構造を示した電子顕微鏡写真。
【図４】本発明を用いて製造された他のγ‐ＴｉＡｌ薄板の微細構造を示した電子顕微鏡写真。
【図５】本発明を用いて製造されたさらに他のγ‐ＴｉＡｌ薄板の微細構造を示した電子顕微鏡写真。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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