[发明专利]钛合金、时钟外装部件用材料的制造方法

说明书

在本发明的钛合金中，含有28.0原子％以上且38.0原子％以下的比例的铝，含有2.0原子％以上6.0原子％以下的比例的铁，并且作为剩余部分而含有钛及不可避免的杂质，或者，含有28.0原子％以上且38.0原子％以下的比例的铝，含有4.0原子％以上8.0原子％以下的比例的锰，并且作为剩余部分而含有钛及不可避免的杂质，还可以含有0.3原子％以上1.50原子％以下的比例的硅。

技术领域

本发明涉及高硬度且在韧性及热锻性方面优异，并且皮肤过敏的诱发性非常小的钛合金、由钛合金形成的时钟外装部件用材料的制造方法。

本申请要求2016年4月14日在日本提出申请的特愿2016-081506号的优先权，其全部内容通过引用包含于此。

背景技术

近年来，作为时钟外装部件用材料，多使用Ti系合金(钛合金)。Ti系合金与以往使用的不锈钢相比轻得多，且对海水等的耐腐蚀性非常良好。此外，已知的存在引起皮肤过敏的可能性的元素有Hg、Ni、Cr、Co，但是Ti系合金能够不含这些元素而构成，在能够使引起皮肤过敏的可能性显著降低的构成方面优异。

但是，以往的Ti系合金为软质的，因此为了防止刮伤、提高表面的基于镜面研磨的审美性而必须进行如氮化处理那样的硬化处理。但是，存在如下问题：即，硬化处理使表面粗糙度变差，表面状态粗糙而上色，设计单调而高档感严重受损等问题。从而，一直以来追求无需进行硬化处理且材料自身够硬而能够进行镜面研磨的Ti系合金。具体地，追求作为表示硬度的单位的维氏硬度(Vickers hardness)为HV600以上的Ti系合金。

只是，通常使材料变硬的话，则变脆，据此极端追求硬度导致极脆，则存在无法加工成时钟外装部件并会在使用中破损等问题。从而，时钟外装部件要有不产生这些问题的程度的韧性。

此外，为了防止色斑、亮斑，需要材料的微细组织具有均匀性。因此，使用微细组织不均的铸造材料的是不妥的，而有必要使用微细组织均匀的锻造材料。此外，铸造材料存在铸造缺陷的可能性，因此从这个观点出发也有必要使用锻造材料。而为了根据这些必要性使用锻造材料，所使用的合金需要具有优异的锻造加工性。

为了提高Ti系合金的硬度，迄今为止已提出了在添加元素的组分上下功夫的很多方案，但任何方案也没能获得充分的硬度。在专利文献1中，公开了含有0.5重量％以上的铁的装饰用钛合金，但所公开的钛合金的维氏硬度的最高值为HV400左右，就防止刮伤、提高镜面研磨性的观点而言，其硬度还不够。

在专利文献2中，提出有含有4.5％(wt％，下同)的Al、3％的V、2％的Fe、2％的Mo、0.1％的O的钛合金，但该钛合金的维氏硬度为HV440，就防止刮伤、提高镜面研磨性的观点而言，其硬度依然不够。

在专利文献3中，公开了一种钛合金，其含有4.0～5.0重量％的铝、2.5～3.5重量％的钒、1.5～2.5重量％的钼、1.5～2.5重量％的铁，剩余部分为钛及不可避免的成分。在说明书中没有明确记载该钛合金的维氏硬度，但其组分与专利文献2的钛合金的组分并无较大差异，因此认为其硬度也同样地为HV440左右。

在专利文献4中，公开了一种冷加工性方面优异的含锗的高强度钛合金，其含有大于20质量％且小于40质量％的比例的Nb、0.2质量％～4.0质量％的比例的Ge，进而含有总计为15质量％以下的比例的Ta、W、Cr、Ni、Mn、Co、Fe、Cu、Si中的一种以上，剩余部分由Ti和不可避免的杂质组成。关于其维氏硬度并没有明确记载，但如说明书段落[0004]中所记载那样，该合金为β型钛合金，因此难以认为与上述的各种钛合金相比非常硬。

如此，为了提高Ti系合金的硬度，在添加元素方面下了各种功夫，但硬度的提高均微小，因此至少必须对表面进行硬化处理。因此，产生设计单调而高档感严重受损的问题。

(现有技术文献)

(专利文献)