(57)【要約】【課題】チタンおよびアルミニウムを含む組成物、特にＴｉＡｌ（ガンマ）金属間化合物に基づいたチタンアルミナイド金属間化合物（ＴｉＡｌ金属間結合物）を処理する方法を提供すること。【解決手段】方法は、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）サイクルおよび熱処理サイクルを含む処理ステップを伴い、単一の容器内で実施可能である。この方法で処理されたＴｉＡｌ金属間化合物は、好ましくは、等軸状およびラメラ状のモルフォロジを含む二重ミクロ組織を示す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＴｉＡｌ金属間化合物に基づいたチタンアルミナイド金属間化合物を処理してガンマＴｉＡｌ相の等軸状及びラメラ状のモルフォロジ含む二重ミクロ組織を得る方法であって、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を少なくとも１２６０℃の温度で熱間静水圧プレスするステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を少なくとも１１２０℃の温度まで冷却するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を約１１５０〜約１２００℃の温度で熱処理するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を室温まで冷却するステップと
を含み、
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、前記チタンアルミナイド金属間化合物を室温まで冷却するステップの後、二重ミクロ組織を示す、
方法。
【請求項２】
前記熱間静水圧プレスステップが、少なくとも１０３０ｂａｒの圧力で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記熱間静水圧プレスステップが、少なくとも１２４０ｂａｒの圧力で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記熱間静水圧プレスステップが、少なくとも１２９０℃の温度で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記熱間静水圧プレスステップが、約１３００〜約１３３０℃の温度で行われる、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記熱間静水圧プレスステップが、約２．５〜約５時間の継続時間にわたって行われる、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、前記冷却ステップの間、少なくとも１１５０℃の温度まで冷却される、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、前記冷却ステップの間、１１５０〜約１１７５℃の温度に冷却される、請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記熱処理ステップが、約１１５０〜約１１７５℃の温度で実施される、請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記熱処理ステップが、約２〜約６時間の継続時間にわたって実施される、請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、ＴｉＡｌ金属間化合物を得るような量のチタンおよびアルミニウム、ならびにクロム、ニオブおよびタンタルのうちの１つまたは複数、および偶発的な不純物からなる、請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約１．８〜約２％のクロム、最大約２％のニオブ、最大約４％のタンタル、ＴｉＡｌ金属間化合物を得るような量のチタンおよびアルミニウム、ならびに偶発的な不純物からなる、請求項１記載の方法。
【請求項１３】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約４６．７〜４８．９％のチタンを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約４７．３％のアルミニウムを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１５】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約１．９％のクロム、約１．９％のニオブ、および非意図的な量のタンタルを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１６】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約１．８％のクロム、約０．８５％のニオブ、および約１．７％のタンタルを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１７】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、原子百分率で、約２％のクロム、約４％のタンタル、および非意図的な量のニオブを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１８】
ＴｉＡｌ金属間化合物に基づいたチタンアルミナイド金属間化合物を処理してガンマＴｉＡｌ相の等軸状及びラメラ状モルフォロジを含む二重ミクロ組織を得る方法であって、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を熱間静水圧プレスするステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を冷却するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を少なくとも１２６０℃の温度で約２．５〜約５時間にわたって熱処理するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を少なくとも１１２０℃の温度まで冷却するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を約１１５０〜約１２００℃の保持温度で約２〜約６時間の継続時間にわたって保持するステップと、
前記チタンアルミナイド金属間化合物を室温まで冷却するステップと
を含み、
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、前記チタンアルミナイド金属間化合物を室温まで冷却するステップの後、二重ミクロ組織を示す、
方法。
【請求項１９】
前記チタンアルミナイド金属間化合物を、前記熱処理ステップの後、前記保持温度が１１５０〜約１２００℃である前記保持ステップの前に、少なくとも１１５０℃の温度まで冷却する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記チタンアルミナイド金属間化合物が、ＴｉＡｌ金属間化合物を得るような量のチタンおよびアルミニウム、ならびにクロム、ニオブおよびタンタルのうちの１つまたは複数、および偶発的な不純物からなる、請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的に、チタンとアルミニウムを含む組成物およびその処理に関する。より具体的には、本発明は、熱間静水圧プレスおよび熱処理を伴った、空隙率を抑え望ましい微細構造を得るように鋳造チタンアルミナイド金属間化合物を処理する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンエンジン設計において重量および高温強度は最も重要な考慮すべき事項であるため、高温で高い強度を有する比較的軽量の合金／組成物を作り出す継続的な努力がなされている。当業界では、比較的高い温度用途に適した力学的性質を有するとして、チタン基合金系がよく知られている。チタンアルミナイド化合物Ｔｉ3Ａｌ（アルファ−２（α−２）合金）およびＴｉＡｌ（ガンマ（γ）合金）に基づいたチタン金属間結合物系（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃ  ｓｙｓｔｅｍ）を使用することにより、チタン基合金の高温能力が向上する。これらのチタンアルミナイド金属間化合物（または、便宜上ＴｉＡｌ金属間結合物（ｉｎｔｅｒｍｅｔａｌｌｉｃｓ））は、一般的に、比較的軽量であることが特徴であり、さらに、高温において高い強度、クリープ強度および疲労抵抗を示すことができることが知られている。クロムおよびニオブの添加は、ＴｉＡｌ金属間結合物の例えば耐酸化性、延性または強度などの特定の性質を促進させることが知られている。非限定的な例としては、Ｈｕａｎｇへの米国特許第４，８７９，０９２号公報には、近似式がＴｉ46-50Ａｌ46-50Ｃｒ2Ｎｂ2、または名目上おおよそＴｉ−４８Ａｌ−２Ｃｒ−２Ｎｂであるチタンアルミナイド金属間化合物が開示されている。以下４８−２−２合金と称するこの合金は、名目上の温度能力が最高華氏約１４００度（約７６０℃）であり、最高華氏約１５００度（約８１５℃）まで能力が減少していくが有用であると考えられる。商業用航空機で使用されるガスタービンエンジンでは、４８−２−２合金は、低圧タービンブレード（ＬＰＴＢ）用途に良く適している。
【０００３】
ＴｉＡｌ金属間結合物から構成要素の作製は、ＴｉＡｌ金属間結合物の延性が比較的低いことから、また一般的にそれらの組成物に押出可能、鍛造可能、圧延可能および／または鋳造可能であることが望まれることから複雑である。熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）は、チタンアルミナイド金属間鋳造品の内部ボイドおよび微小空洞をなくすのによく実施される。ＨＩＰの後によく実施される制御されない速度の冷却は所望の微細構造を作り出すのに効果がないので、特定の用途に必要な微細構造および力学的性質を達成するためには、ＨＩＰ後熱処理に対する反応性がもう１つの望まれる特徴である。
【０００４】
ＨＩＰサイクルは、一般的に、鋳造品処理において熱処理サイクルから切り離されている。一例としては、図３に表されるプロセスを用いると、４８−２−２合金からなる鋳造品において所望の微細構造および力学的性質が得られる。鋳造品の作製後、華氏約１８００〜約２０００度（約９８０〜約１０９０℃）の温度で約５〜１２時間の継続時間にわたってＨＩＰ前熱処理を実施する。その後、鋳造品を冷却してＨＩＰチャンバに移し、次いで、華氏約２１６５度で約３時間の継続時間にわたって（例えば２５ｋｓｉ（約１７２０ｂａｒ）以上の）高圧ＨＩＰステップを施す。次いでＨＩＰ後の鋳造品を冷却してＨＩＰチャンバから取り出し、次いで華氏約２２００度で約２時間の継続時間にわたってＨＩＰ後溶体化処理を施す。このシーケンスには、少なくとも２つの別個の容器を使う必要があり、またこれらの容器に鋳造品を３回も出し入れする必要がある。このプロセスは、追加の費用およびサイクルタイムを招くことに加えて、鋳造品表面からのアルミニウムの損失が付きものであり、それによって環境的および／または力学的な性質が減少してしまう。
【０００５】
意外なことには、低圧タービンブレードの作製のために４８−２−２合金から例えば回転鋳造によって作製されたネットシェイプ鋳造品は、上述の熱処理プロセス、または重力鋳造品およびオーバーストック鋳造品（ｏｖｅｒｓｔｏｃｋ  ｃａｓｔｉｎｇ）などの従来のＴｉＡｌ鋳造品に用いられる他のプロセスには良い反応を示さない。具体的には、ネットシェイプ鋳造方法で処理された４８−２−２合金ネットシェイプ鋳造品は、等軸形及びラメラ形のガンマＴｉＡｌモルフォロジ（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅｓ）を含む、望ましい二重ミクロ組織（ｄｕｐｌｅｘ  ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）を持つようにならない。具体的には、ラメラ状構造の体積分率が約１０〜約９０％、特に約２０〜８０％、理想的には約３０〜約７０％の場合に鋳造品の延性が向上する。図１、２は、２つの従来のＴｉＡｌ鋳造品の望ましい二重ミクロ組織の顕微鏡写真である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第７７０４３３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記を鑑みて、等軸形モルフォロジ及びラメラ形モルフォロジを含む二重ミクロ組織をを得るように、これに限定されるわけではないが４８−２−２合金からなるネットシェイプ幾何形状体を含む、ＴｉＡｌ金属間結合物を処理することができる方法が必要とされている。そうした方法に鋳造品を複数の別個の容器の間で移動させなければならないシーケンスが必要ない場合、さらに望ましいであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、望ましい微細構造を得るように、チタンとアルミを含む組成物、特に、ＴｉＡｌ（ガンマ）金属間化合物に基づいたチタンアルミナイド金属間化合物（ＴｉＡｌ金属間結合物）を処理することができる方法を提供する。方法は、さらに、単一の容器内で実施可能であり、その結果、（例えば、ＨＩＰによる）ボイドクロージャ（ｖｏｉｄ  ｃｌｏｓｕｒｅ）および熱処理を必要とする、組成物の作製に使用される従来の方法よりも単純なプロセスになる。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、チタンアルミナイド金属間化合物を処理する方法は、組成物を少なくとも１２６０℃（華氏約２３００度）の温度で熱間静水圧プレスすること、組成物を少なくとも１１２０℃（華氏約２０５０度）まで冷却すること、組成物を約１１５０〜約１２００℃（華氏約２１００〜約２２００度）の温度で熱処理すること、および組成物を室温まで冷却することを含む。上記の手順の後、チタンアルミナイド金属間化合物は、ガンマＴｉＡｌ相の等軸状及びラメラ状モルフォロジを含む望ましい二重ミクロ組織を示す。
【００１０】
本発明の第２の態様によれば、チタンアルミナイド金属間化合物を処理する代替方法は、チタンアルミナイド金属間化合物を熱間静水圧プレスすること、組成物を冷却すること、組成物を少なくとも１２６０℃（華氏約２３００度）の温度で約２．５〜約５時間にわたって熱処理すること、組成物を少なくとも１１２０℃（華氏約２０５０度）の温度まで冷却すること、組成物を約１１５０〜約１２００℃（華氏約２１００〜約２２００度）の保持温度で約２〜約６時間の継続時間にわたって保持すること、および組成物を室温まで冷却することを含む。この手順の後、チタンアルミナイド金属間化合物は、ガンマＴｉＡｌ相の等軸及びラメラモルフォロジを含む望ましい二相ミクロ組織を示す。
【００１１】
本発明の技術的効果は、金属間結合物を特に回転鋳造などのネットシェイプ鋳造および場合によっては他の鋳造技術によって作製する場合、他の方法では得るのが難しいＴｉＡｌ金属間結合物の望ましい二相微細構造を作り出すことができることである。他の技術的効果は、ＨＩＰステップからの冷却の間の相平衡に使用可能なエネルギを、その後の熱処理の助けとなるように活用することができることであり、したがって、鋳造品表面からのアルミニウムの損失を引き起こし追加の費用およびサイクル時間を招く恐れがある従来の前熱処理および後熱処理の必要性をなくすことが確定する。これらの利点は、特に、上述の４８−２−２合金から回転鋳造などのネットシェイプ鋳造方法によって作製されるネットシェイプ鋳造品で見られるが、他のＴｉＡｌ金属間化合物にも本発明が提供する処理方法は有益である。
【００１２】
本発明のその他の態様および利点は、以下の詳細な説明からさらに良く理解できるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】望ましい二相微細構造を有する、ＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品の微細構造を示す顕微鏡写真である。
【図２】望ましい二相微細構造を有する、ＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品の微細構造を示す顕微鏡写真である。
【図３】従来技術のＨＩＰおよび熱処理プロセスによる、ＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品を処理する方法を示す流れ図である。
【図４】本発明の実施形態による、ＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品を処理する方法を示す流れ図である。
【図５】本発明の実施形態による、ＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品を処理する方法を示す流れ図である。
【図６】図３の従来技術のＨＩＰおよび熱処理プロセスに従って処理された、図７と同じＴｉＡｌ金属間組成物からなる鋳造品の微細構造を示す顕微鏡写真である。
【図７】図４のＨＩＰおよび熱処理プロセスに従って処理された、図６と同じＴｉＡｌ金属間化合物からなる鋳造品の微細構造を示す顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図４、５は、２つの関連する方法を表す流れ図である。これらの方法により、これに限定されるものではないが４８−２−２合金を含むＴｉＡｌ金属間化合物を処理すると、図３に要約される従来技術の処理における欠点を回避する追加の利得とともに、望ましい二相微細構造を得ることができるようになる。具体的には、図４、５の方法によって、ＴｉＡｌ金属間化合物内のアルミニウムの損失を促進させると考えられているＨＩＰ前真空熱処理およびＨＩＰ後真空熱処理を回避できる。本発明は、さらに、ＨＩＰ中に使用する高ガス圧および保護（不活性）雰囲気を活用する。これらを組み合わせることによって、ＴｉＡｌ金属間化合物のアルミニウムの損失を減少させることができると考えられる。さらに、特にＴｉＡｌ金属間化合物が回転鋳造などのネットシェイプ鋳造法または他の手段を使用した鋳造品である場合、図４、５に要約されるそれぞれの方法によって、ＨＩＰステップ（図４）から、またはＨＩＰ後のＴｉＡｌ金属間化合物における非平衡相分布を活用すると考えられる温度（図５）からの断続的な冷却が可能になり、それによって（その後の熱処理の間に）望ましい力学的性質をもたらすことができる微細構造が作り出されるようになる。
【００１５】
上述のように、図４、５に要約される処理は、その組成がガンマ（ＴｉＡｌ）金属間化合物に基づいている４８−２−２合金に特に有益であると考えられる。４８−２−２合金の鋳造品は、等軸状ガンマ相モルフォロジ及びラメラ状ガンマ相モルフォロジを含む二重ミクロ組織を含む場合、向上した延性および他の望ましい性質を示す。図６、７は、４８−２−２合金から作製したＬＰＴＢ鋳造品を示す。両方の鋳造品とも回転鋳造で作製した。図６の鋳造品は、図３に示されるプロセスに対応するＨＩＰおよび熱処理方法により処理した。図７の鋳造品は、図４に示されるプロセスに対応する修正が加えられたＨＩＰおよび熱処理方法により処理した。図６に示される熱処理後の鋳造品の微細構造には、過剰な量の等軸のガンマ相および不適切な量のラメラ相（体積分率１０％未満のラメラ相）がある。そうした微細構造によって、構成要素の高温クリープ強度が不十分になる。図７に示される熱処理後の鋳造品のミクロ組織は、許容できる量の等軸形のガンマ相およびラメラ相（体積分率約２０％のラメラ相）を有するが、唯一の例外は、鋳造品の最外面であり、そこでチタンのレベルが激減していることである。しかし、最外面は、吹き付け加工または化学研磨などの従来技術によって除去可能であり、その結果、残りの全ての鋳造品は許容できる量の等軸のガンマ相およびラメラ相を含むことになる。
【００１６】
本発明は、４８−２−２合金の場合に特に有利な結果を得られることが証明されているが、より一般的に、チタンアルミナイド金属間化合物、特に様々な性質の促進を意図した要素で改変されたＴｉＡｌ（ガンマ）金属間化合物に適用することができると考えられる。例えば、本発明は、さらに、タンタルを含むＴｉＡｌ金属間化合物に有効であることが証明されている。評価に成功した具体的な組成物は、クロム、ニオブおよび／またはタンタルを、原子百分率で、例えば約１．８〜約２％のクロム、最大約２％のニオブおよび最大約４％のタンタルを含むＴｉＡｌ金属間化合物を含んでいた。評価に成功した特定の組成物は、原子百分率で、（４８−２−２合金に概ね相当する）約４７．３％のアルミニウム、約１．９％のクロム、約１．９％のニオブならびに残部チタンおよび偶発的な不純物、または約４７．３％のアルミニウム、約１．８％のクロム、約０．８５％のニオブ、約１．７％のタンタルならびに残部チタンおよび偶発的な不純物、または約４７．３％のアルミニウム、約２．０％のクロム、約４．０％のタンタルならびに残部チタンおよび偶発的な不純物を含んでいた。より一般的には、これらのＴｉＡｌ金属間化合物のチタンとアルミニウムのレベルは、主成分がＴｉＡｌ（ガンマ）金属間化合物である鋳造品を得られるように選択する。評価した組成物は全て、原子百分率で、約４７．３％のアルミニウムおよび約４６．７〜４８．９％のチタンを含んでいたが、全てまたは大部分がＴｉＡｌ金属間化合物である鋳造品を得るのにこれらの量を超えるレベルのアルミニウムおよびチタンを使用することができ、そうした変形形態は本発明の範囲内にあることを当業者なら理解するであろう。さらに、ＴｉＡｌ金属間化合物の性質を改変するのに他の合金構成物質を含むことができ、そうした変形形態も本発明の範囲内にあることを当業者なら理解するであろう。
【００１７】
本発明を導く研究の過程で、凝固モデリングを行い、それにより回転鋳造などのネットシェイプ鋳造によって形成された低圧タービンブレード（ＬＰＴＢ）の諸領域は数秒未満で凝固したことが示唆された。他の鋳造方法および／または他のタイプの鋳造品と比較して、そうした急速な凝固速度は、凝固中に合金／組成物が取るＴｉ−Ａｌ相図の経路を変えてしまい、鋳造品に後で実施される従来の熱処理に対して不測の反応を招く恐れがあるという結論に至った。これらの不測の結果は、ネットシェイプＴｉＡｌエーロフォイルの全翼弦およびスパンにわたる微細構造の化学的性質および均一性など、ネットシェイプ鋳造品および熱処理後の構成要素のミクロ組織の均一性に悪影響を及ぼす。図４に表されるプロセスは、ＨＩＰサイクルと熱処理をそれらの間で室温まで冷却せずに組み合わせ、それによって望ましい力学的性質を実現する二相微細構造を作り上げることができる相平衡が再成立するようになる。
【００１８】
図４のプロセスは、一般的に、ＴｉＡｌ金属間化合物の準備を伴う。これに限定されるわけではないが、好ましい一例は、所望の構成物質からなるＴｉＡｌ金属間化合物を含む適切な溶融物の回転鋳造を伴う。次いで、組成物（鋳造品）を適当なＨＩＰチャンバに仕込み、鋳造品がＨＩＰされるべき温度になるまでそれを保護雰囲気（例えばアルゴンまたは他の不活性ガス）内で加熱する。本発明の好ましい態様によれば、ＨＩＰ温度（ＴHIP1）は少なくとも華氏２３００度（約１２６０℃）、より好ましくは少なくとも華氏２３５０度（約１２９０℃）、最も好ましくは華氏約２３７５〜約２４２５度（約１３００〜約１３３０℃）である。ＨＩＰサイクル中に鋳造品に圧力を加えるのは、鋳造品のボイドおよび微小空洞をなくすためである。この目的のために、圧力は、少なくとも１５ｋｓｉ（約１０３０ｂａｒ）で十分であると考えられ、約１８ｋｓｉ（約１２４０ｂａｒ）以上の場合特に好ましいと考えられる。ＨＩＰサイクルの継続時間は、特定の組成物および使用圧力に応じて可変であるが、約２．５〜約５時間、特に約２．５〜３．５時間の場合に適当な結果を得ることができると考えられる。
【００１９】
ＨＩＰサイクルの後、鋳造品を少なくとも華氏２０５０度（約１１２０℃）まで、より好ましくは少なくとも華氏２１００度（約１１５０℃）まで、最も好ましくは華氏約２１００〜約２１５０度（約１１５０〜約１１７５℃）の温度に冷却する。冷却速度は可変であるが、華氏約５〜約２０度／分（約３〜約１１℃／分）が許容可能であることが分かっている。次いで、鋳造品をＨＩＰチャンバから取り出す必要なしに、それに華氏約２１００〜約２２００度（約１１５０〜約１２００℃）、例えば華氏約２１００〜約２１５０度（約１１５０〜約１１７５℃）の温度で熱処理を施す。この熱処理の継続時間は特定の組成および使用するＨＩＰ処理に応じて可変であるが、熱処理サイクルの継続時間が約２〜約６時間、特に約４．５〜約５．５時間の場合に適当な結果を得ることができると考えられる。
【００２０】
熱処理後、鋳造品を任意の所望の速度で室温（約２０〜約２５℃）まで直接冷却してよい。このプロセスの結果、ＴｉＡｌ金属間鋳造品は、好ましくは、図７で見られるタイプの二重ミクロ組織を示す。上記より、図４に表されるステップの間に鋳造品をＨＩＰチャンバから取り出す必要がないこと、また図４に表されるプロセスの間中、鋳造品をＨＩＰチャンバの不活性雰囲気に連続的に曝すことができることが明らかなはずである。
【００２１】
図５に説明されるプロセスは、ＨＩＰサイクルと熱処理の間に（室温までの）完全な冷却が可能であるという点で図４に説明されるものとは異なる。図５のプロセスは、さらに、熱処理前に鋳造品のＴHIP1温度までの加熱を含む。このプロセスは、ＨＩＰを図４のＴHIP1温度で実施する必要がなく、その代わりにＴHIP1について上述した範囲内の温度よりも高いまたは低くてよい（ＴHIP2で示される）温度で実施することができるので、ＨＩＰサイクルに使用する温度をよりフレキシブルにできると考えられる。
【００２２】
上記を鑑みて、図５に説明されるプロセスは、一般的に、適当な温度（ＴHIP2）でのＴｉＡｌ金属間化合物（典型的には鋳造品）のＨＩＰを伴い、その後、（室温を含む）本質的に任意の温度まで鋳造品を冷却してよい。その後、鋳造品をその全体の温度を確実にＴHIP1にするのに十分な継続時間にわたってＴHIP1温度（例えば少なくとも華氏２３００度（約１２６０℃））で熱処理する。次いで、鋳造品を適当な速度（例えば華氏約５〜約２０度／分（約３〜約１１℃／分））で少なくとも華氏２０５０度（約１１２０℃）、より好ましくは少なくとも華氏２１００度（約１１５０℃）、最も好ましくは華氏約２１００〜約２１５０度（約１１５０〜約１１７５℃）の温度に冷却してよい。次いで、鋳造品に図４のプロセスについて説明したものと同じ熱処理を施してよく、その後、鋳造品を室温（約２０〜約２５℃）まで直接冷却してよい。このプロセスの結果、ＴｉＡｌ金属間鋳造品は、好ましくは、図７に見られるタイプの二重ミクロ組織を示す。図４のプロセスと同様に、図５のいずれのステップでも鋳造品をＨＩＰチャンバから取り出す必要がないこと、また図５に表されるプロセスの間中、鋳造品をＨＩＰチャンバの不活性雰囲気に連続的に曝すことができることが明らかなはずである。
【００２３】
以上、本発明を好ましい実施形態に関して述べてきたが、当業者には他の形態も採用可能であることが明らかである。したがって、本発明の範囲は、以下にある特許請求の範囲によってのみ限定されるべきである。
【図１】
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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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【図６】
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【図７】
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