鈦燒結體以及裝飾品制造技術

本發明專利技術提供能夠長期維持良好的鏡面性的鈦燒結體以及裝飾品。鈦燒結體(1)的特征在于，包括：作為結晶組織α相(2)與β相(3)，在截面中α相(2)的平均粒徑為3μm以上30μm以下，在截面中α相(2)所占的面積率為70％以上99.8％以下。另外，鈦燒結體(1)優選為截面中的α相(2)的平均縱橫比為1以上3以下。另外，鈦燒結體(1)優選為以鈦為主成分且包括α相穩定化元素以及β相穩定化元素。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鈦燒結體以及裝飾品。
技術介紹
鈦合金的機械強度、耐腐蝕性優異，因此在航空器、宇宙開發、化學工廠等領域中使用該鈦合金。另外，最近，有效利用鈦合金的生物體兼容性、低楊氏模量等的特性，并不斷應用于手表的外裝部件、眼鏡框架那樣的裝飾品、高爾夫球桿那樣的體育用品、以及彈簧等。另外，在這樣的應用時，通過采用粉末冶金法，能夠容易制造接近最終形狀的形狀的鈦燒結體。由此，能夠省略二次加工、減少加工量，能夠進行高效的部件生產。然而，由粉末冶金法制造的鈦燒結體容易反映原料粉末的特性，難以提高表面的平滑性。因此，容易降低鈦燒結體的鏡面性，從而成為外觀上的技術問題。對此，提出了改善由粉末冶金法制造的鈦燒結體的鏡面性的嘗試。例如，在專利文獻1中公開了具有如下特征的裝飾用鈦合金：在壓粉成形包含以按重量比計0.1％～1.0％的鐵粉末、0.1％～4.0％的鉬粉末且剩余部分由鈦粉末構成的混合粉之后，以1200℃～1350℃進行燒結。然后，獲得的鈦合金包括α+β的兩相組織，獲得手表外裝部件等所要求的鏡面性。然而，專利文獻1所記載的鈦合金在鈦之外包含鐵，因此耐老化性較差。因此，在長期暴露于嚴酷的環境的情況下，表面產生劣化，其結果是，招致鏡面性的降低。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平8-92674號公報
技術實現思路
本專利技術的目的在于，提供能夠長期維持良好的鏡面性的鈦燒結體以及裝飾品。上述目的通過下述的本專利技術來實現。本專利技術的鈦燒結體的特征在于，包括：作為結晶組織的α相與β相，在截面中所述α相的平均粒徑為3μm以上30μm以下，在截面中所述α相所占的面積率為70％以上99.8％以下。由此，獲得能夠長期維持良好的鏡面性的鈦燒結體。在本專利技術的鈦燒結體中，優選為，在截面中所述α相的平均縱橫比為1以上3以下。由此，由于在對鈦燒結體實施研磨加工時的研磨量難以產生各向異性，因此在研磨面上難以產生凹凸。因此，能夠進一步提高研磨面的平滑性，特別是獲得鏡面性優異的鈦燒結體。在本專利技術的鈦燒結體中，優選為，在由X射線衍射法取得的X射線衍射光譜中，基于所述β相的面取向(110)的反射強度的峰值為基于所述α相的面取向(100)的反射強度的峰值的3％以上60％以下。由此，不會分別埋沒α相具有的特性與β相具有的特性而使其顯著化。其結果是，特別獲得能夠長期維持高鏡面性的鈦燒結體。在本專利技術的鈦燒結體中，優選為，所述鈦燒結體以鈦為主成分且包括α相穩定化元素以及β相穩定化元素。由此，即使鈦燒結體的制造條件、使用條件發生變動，也能夠一并具有作為結晶組織的α相與β相，因此形成耐老化性優異的材料。其結果是，鈦燒結體一并具有α相所呈的特性與β相所呈的特性，特別是機械特性優異。在本專利技術的鈦燒結體中，優選為，所述鈦燒結體的相對密度為99％以上。由此，在對鈦燒結體的表面進行研磨時，示出特別良好的鏡面性。本專利技術的裝飾品優選包括本專利技術的鈦燒結體。由此，長期維持良好的鏡面性，其結果是，獲得能夠長期維持優異的外觀美觀性的裝飾品。附圖說明圖1是表示本專利技術的鈦燒結體的實施方式的電子顯微鏡像。圖2是示意性描繪圖1所示的電子顯微鏡像的一部分的圖。圖3是表示適用本專利技術的裝飾品的實施方式的表殼的立體圖。圖4是表示適用本專利技術的裝飾品的實施方式的表框的局部截面立體圖。圖5是針對實施例1的鈦燒結體獲得的X射線衍射光譜。圖6是比較例2的鈦燒結體的截面的電子顯微鏡像。圖7是參考例1的鈦熔煉材料的截面的電子顯微鏡像。符號說明1、鈦燒結體；2、α相；3、β相；11、表殼；12、表框；112、外殼主體；114、帶安裝部。具體實施方式以下，基于附圖所示的理想實施方式對本專利技術的鈦燒結體以及裝飾品進行詳細說明。鈦燒結體首先，對本專利技術的鈦燒結體的實施方式進行說明。圖1是表示本專利技術的鈦燒結體的實施方式的電子顯微鏡像，圖2是示意性描繪圖1所示的電子顯微鏡像的一部分的圖。此外，圖1是拍攝鈦燒結體的切截面而成的圖，在圖1的上端沿左右延伸的深色的帶是鈦燒結體的外側的區域。本實施方式的鈦燒結體由例如粉末冶金法制造。即，在該鈦燒結體中，通過使鈦合金粉末的粒子彼此燒結而構成。更具體來說，如圖2所示，鈦燒結體1中，包括作為結晶組織的α相2與β相3。其中，α相2是指構成其的結晶構造主要為六方最密堆積(hcp)構造的區域(鈦α相)。另一方面，β相3是指構成其的結晶構造主要為體心立方晶格(bcc)構造的區域(鈦β相)。此外，在圖1中，α相2顯現為相對地呈淺色的區域，β相3顯現為相對地呈深色的區域。關于α相2，相對地硬度較低且延展性豐富，因此特別是有助于實現高溫下的強度、耐變形性優異的鈦燒結體1。另一方面，關于β相3，相對地硬度較高，容易產生塑性變形，因此有助于實現作為整體而韌性優異的鈦燒結體1。在鈦燒結體1的截面中，優選其絕大部分被這樣的α相2與β相3占據。α相2與β相3的合計的占有率(面積率)沒有特別限定，但優選為95％以上，更優選為98％以上。這樣的鈦燒結體1中，α相2以及β相3在特性方面形成主導，因此反映出鈦具有的很多優點。此外，α相2與β相3的合計的占有率通過如下方式來求得：例如通過電子顯微鏡、光學顯微鏡等觀察鈦燒結體1的截面，基于根據結晶構造的不同的呈色的不同、對比度而區別結晶相，并且測量面積。另外，作為α相2、β相3以外的結晶組織，例如舉出ω相、γ相等。另外，鈦燒結體1如上述那樣包含α相2與β相3，并且α相2的平均粒徑為3μm以上30μm以下，并且，α相2所占的占有率(面積率)為70％以上99.8％以下。這樣的鈦燒結體1的α相2微小，并且，由于α相2成為主導，因此在強度高的基礎上富有研磨加工的均勻性。因此，在研磨加工時，難以產生基于α相2與β相3的硬度差的凹凸，能夠提高研磨面的平滑性。除此之外，主導性存在的α相2難以產生位錯，因此難以因研磨而發生改性，并且，耐腐蝕性較高，因此有助于長期維持研磨之后的平滑狀態。換言之，由于提高耐磨損性，因此能夠抑制研磨面的刮擦等，長期良好地維持研磨面。另一方面，與α相2相比而存在量較少的β相3如上述那樣容易產生塑性變形，因此促進α相2彼此的滑動。因此，在研磨加工時施加應力的情況下，在β相3中也能夠緩和該應力。其結果是，能夠抑制產生與殘留應力相伴的平滑性的降低等不良情況。換言之，獲得能夠進行良好的研磨的研磨性，因此能夠容易獲得鏡面性高的研磨面。此外，若α相2的平均粒徑低于所述下限值，則α相2的粒徑變得過小，因此難以進行適當的研磨，并且小徑的α相2容易對光的反射造成影響，有可能使研磨面的鏡面性。除此之外，由于無法充分提高α相2的占有率，因此有可能無法充分提高鈦燒結體1的機械強度。另一方面，若α相2的平均粒徑超過所述上限值，則α相2容易成為針狀形狀。若成為針狀形狀，則鈦燒結體1的疲勞強度容易降低，難以長期維持高鏡面性。而且，由于耐磨損性降低，因此研磨面變得容易刮擦，有可能變得難以長期良好地維持研磨面。除此之外，有可能使主要來自α相2的機械強度降低。另外，若α相2所占的面積率低于所述下限值，相應地增大β相3所占的面積。由此，β相3有助于光的反射的程度增大，研磨面的鏡面性降低。另一方面，若α相2所占的面積率高于所述上限值，相應地減少β相3的存在量。由此，損害用于緩和在α相2彼此之間產生的應力的β本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鈦燒結體，其特征在于，包括：作為結晶組織的α相與β相，在截面中所述α相的平均粒徑為3μm以上30μm以下，在截面中所述α相所占的面積率為70％以上99.8％以下。

【技術特征摘要】
2015.09.07 JP 2015-176071;2016.05.30 JP 2016-107641.一種鈦燒結體，其特征在于，包括：作為結晶組織的α相與β相，在截面中所述α相的平均粒徑為3μm以上30μm以下，在截面中所述α相所占的面積率為70％以上99.8％以下。2.根據權利要求1所述的鈦燒結體，其特征在于，在截面中所述α相的平均縱橫比為1以上3以下。3.根據權利要求...

【專利技術屬性】
技術研發人員：川崎琢，中村英文，
申請(專利權)人：精工愛普生株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP