特許 7154083 機械部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-06

(45)【発行日】2022-10-17

(54)【発明の名称】機械部品

(51)【国際特許分類】

   C22C 14/00 20060101AFI20221007BHJP

   F16C 33/12 20060101ALN20221007BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20221007BHJP

   C22F 1/02 20060101ALN20221007BHJP

   C22F 1/18 20060101ALN20221007BHJP

【ＦＩ】

C22C14/00 Z

F16C33/12 A

C22F1/00 602

C22F1/00 604

C22F1/00 620

C22F1/00 630A

C22F1/00 630B

C22F1/00 631A

C22F1/02

C22F1/00 691B

C22F1/00 691C

C22F1/00 692A

C22F1/18 H

C22F1/00 630C

C22F1/00 630G

C22F1/00 630K

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018176122

(22)【出願日】2018-09-20

(65)【公開番号】P2020045536

(43)【公開日】2020-03-26

【審査請求日】2021-03-18

(73)【特許権者】

【識別番号】000102692

【氏名又は名称】ＮＴＮ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】水田 浩平

(72)【発明者】

【氏名】大木 力

【審査官】鈴木 葉子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０９０８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０６５９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１８６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６１－１９４１６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－０００３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／００６５１５８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２２Ｃ １４／００

Ｃ２２Ｆ １／００， １／１８

Ｆ１６Ｃ １７／００－１７／２６

Ｆ１６Ｃ ３３／００－３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

６４チタン製の機械部品であって、
前記６４チタンは、プライマリα結晶粒と、セカンダリα結晶粒とを含み、
断面視野において、前記６４チタン中における前記プライマリα結晶粒の面積率は１パーセント以上２０パーセント以下であり、
断面視野において４００μｍ×３００μｍの矩形形状の測定領域内にある前記セカンダリα結晶粒のうち、結晶粒径が最も大きい前記セカンダリα結晶粒から結晶粒径が１０番目に大きい前記セカンダリα結晶粒までが、又は結晶粒径が上位３０パーセントまでの前記セカンダリα結晶粒が第１群に属しており、
前記第１群に属する前記セカンダリα結晶粒の平均粒径は、１μｍ以上７μｍ以下である、機械部品。

【請求項2】

シャルピー衝撃試験における全吸収エネルギーの値が０．１Ｊ／ｍｍ^２以上０．４Ｊ／ｍｍ^２以下である、請求項１に記載の機械部品。

【請求項3】

シャルピー試験における亀裂発生エネルギーの値がシャルピー試験における亀裂伝播エネルギーの値よりも大きい、請求項１に記載の機械部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、機械部品に関する。より具体的には、本発明は、チタン合金製の機械部品に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、機械部品には、チタン合金が広く用いられている（例えば、特開２００７－３２５５８号公報（特許文献１）参照）。また、チタン合金の機械的特性を改善するための熱処理として、溶体化処理が知られている。

【0003】

溶体化処理をチタン合金のβ単相変態点以上の温度で行う場合、プライマリα結晶粒が完全に消失してβ結晶粒となり、当該β結晶粒はセカンダリα結晶粒となるため、チタン合金の強度は改善される。しかしながら、この場合、プライマリα結晶粒によるピン止め効果も消失するため、結晶粒が粗大化してしまう。結晶粒が粗大化すると、衝撃強度が低下してしまう（靱性が低下してしまう）。

【0004】

他方、溶体化処理をチタン合金のβ単相変態点未満の温度で行う場合、プライマリα結晶粒が残留するため、強度の向上が不十分となる。また、この場合、プライマリα結晶粒は相変態しないため、結晶粒が微細化されない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００７－３２５５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のとおり、チタン合金の強度及び靱性を改善するためには、プライマリα相の比率を減らしつつ、結晶粒を微細化させることが必要である。しかしながら、そのような目的を達成するための溶体化処理条件及び金属組織に関する知見は、乏しい。

【0007】

本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものである。具体的には、プライマリα結晶粒の比率を減らしつつ、結晶粒が微細化することにより、強度及び靱性が改善されたチタン合金製の機械部品及びその製造方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る機械部品は、６４チタン製である。この機械部品を構成する６４チタンは、プライマリα結晶粒と、セカンダリα結晶粒とを含んでいる。断面視野において、６４チタン中におけるプライマリα結晶粒の面積率は１パーセント以上２０パーセント以下である。断面視野において４００μｍ×３００μｍの測定領域内にあるセカンダリα結晶粒のうち、結晶粒径が最も大きいセカンダリα結晶粒から結晶粒径が１０番目に大きいセカンダリα結晶粒までが、又は結晶粒径が上位３０パーセントまでのセカンダリα結晶粒が第１群に属している。第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径は、１μｍ以上７μｍ以下である。

【0009】

上記の機械部品において、シャルピー衝撃試験における全吸収エネルギーの値が０．１Ｊ／ｍｍ^２以上０．４Ｊ／ｍｍ^２以下であってもよい。

【0010】

上記の機械部品において、シャルピー試験における亀裂発生エネルギーの値がシャルピー試験における亀裂伝播エネルギーの値よりも大きくてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様に係る機械部品及びその製造方法によると、プライマリα結晶粒の比率を減らしつつ、結晶粒が微細化することにより、機械部品を構成するチタン合金の強度及び靱性を改善することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】すべり軸受１０の上面図である。

【図2】図１のＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。

【図3】針状組織のセカンダリα結晶粒の模式図である。

【図4】等軸状組織のセカンダリα結晶粒の模式図である。

【図5】試験片における変位－荷重曲線の模式的なグラフである。

【図6】実施形態に係る機械部品の製造方法を示す工程図である。

【図7】サンプル１のＥＢＳＤ像である。

【図8】サンプル２のＥＢＳＤ像である。

【図9】サンプル３のＥＢＳＤ像である。

【図10】サンプル４のＥＢＳＤ像である。

【図11】サンプル１～サンプル４に対するシャルピー試験の結果を示すグラフである。

【図12】プライマリα結晶粒の面積率とシャルピー試験の結果との関係を示すグラフである。

【図13】第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径とシャルピー試験の結果との関係を示すグラフである。

【図14】第１時間及び第１温度とプライマリα結晶粒の面積率との関係を示すグラフである。

【図15】第１温度及び第１時間及び第１温度と第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本発明の実施形態の詳細を、図面を参照しながら説明する。以下の図面においては、同一又は相当する部分に同一の参照符号を付し、重複する説明は繰り返さない。なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0014】

（実施形態に係る機械部品の構成）
以下に、実施形態に係る機械部品の構成を説明する。

【0015】

実施形態に係る機械部品は、例えば、すべり軸受１０である。実施形態に係る機械部品はこれに限られるものではないが、以下においては、すべり軸受１０を例として、実施形態に係る機械部品の構成を説明する。

【0016】

図１は、すべり軸受１０の上面図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩに沿った断面図である。図１及び図２に示されるように、すべり軸受１０は、環状（リング状）の形状を有している。

【0017】

すべり軸受１０は、上面１０ａと、底面１０ｂと、内周面１０ｃと、外周面１０ｄとを有している。上面１０ａ及び底面１０ｂは、中心軸１０ｅに沿う方向における端面を構成している。底面１０ｂは、上面１０ａの反対面である。内周面１０ｃは、上面１０ａ及び底面１０ｂに連なっており、外周面１０ｄは上面１０ａ及び底面１０ｂに連なっている。内周面１０ｃは、すべり軸受１０のすべり面を構成している。

【0018】

すべり軸受１０は、チタン合金製である。より具体的には、すべり軸受１０は、６４チタンで形成されている。なお、６４チタンとは、ＡＳＴＭ規格（Ｂ３４８－１３ ＧＲ．５）に定められるＴｉ－６Ａｌ－４Ｖチタン合金である。表１に、６４チタンの化学組成を示す。

【0019】

【表1】

【0020】

すべり軸受１０は、６４チタン以外のα＋β型チタン合金で形成されていてもよい。すべり軸受１０は、α型チタン合金で形成されていてもよい。α＋β型チタン合金は、常温においてα相及びβ相で構成される２相組織を呈するチタン合金である。α型チタン合金は、常温においてα相単相組織を呈するチタン合金である。α相とは、ｈｃｐ（hexagonal closed pack）構造のチタンの低温相であり、β相とは、ｆｃｃ（face centered cubic）構造のチタンの高温相である。

【0021】

すべり軸受１０を構成しているチタン合金は、プライマリα結晶粒とセカンダリα結晶粒とを含んでいる。プライマリα結晶粒は、プライマリα相で構成される結晶粒である。セカンダリα結晶粒は、セカンダリα相で構成される結晶粒である。なお、プライマリα結晶粒とセカンダリα結晶粒とは、溶体化処理前後の組織観察により識別することができる。

【0022】

プライマリα相は、後述する溶体化処理工程Ｓ２及び時効処理工程Ｓ３のいずれにおいてもβ相に変態することなく残存したα相である。また、セカンダリα相は、一旦β相に変態した後に冷却される際に、マルテンサイト変態又はマッシブ変態により形成される相である。セカンダリα相には、ｈｃｐ構造のα’相と、斜方晶構造のα’’相とがある。

【0023】

各々のプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）は、結晶方位により識別される。より詳細には、あるプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）の結晶方位と当該プライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）に隣接する別のプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）の結晶方位とのずれが１５°未満である場合、それらのプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）は、１つのプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）と見做される。

【0024】

他方で、あるプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）の結晶方位と当該プライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）に隣接する別のプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）の結晶方位とのずれが１５°以上である場合、それらのプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）は、別々のプライマリα結晶粒（セカンダリα結晶粒）と見做される。なお、結晶方位の測定（各々のプライマリα結晶粒界、セカンダリα結晶粒界の特定）は、例えば、ＥＢＳＤ（Electron Back Scatter Diffraction）法を用いて行われる。

【0025】

断面視野において、すべり軸受１０を構成しているチタン合金中に含まれるプライマリα相の面積比率は、１パーセント以上２０パーセント以下である。断面視野におけるチタン合金中のプライマリα結晶粒の面積比率は、ＥＢＳＤ法を用いてプライマリα結晶粒を特定した後、画像処理によりプライマリα結晶粒が占める面積の比率を算出することにより行われる。なお、プライマリα結晶粒の面積比率の算出は、算出対象となる領域内に十分な数のプライマリα結晶粒（例えば２０個以上）が存在する状態で行われる。

【0026】

断面視野において、測定領域内に存在するセカンダリα結晶粒は、第１群と、第２群とに区分されている。第１群には、測定領域内に存在するセカンダリα結晶粒のうち、最も結晶粒径が大きいセカンダリα結晶粒から結晶粒径が１０番目に大きいセカンダリα結晶粒が属している。第２群には、残余のセカンダリα結晶粒が属している。

【0027】

このことを別の観点からいえば、第１群に属する１０個のセカンダリα結晶粒の結晶粒径の最小値は、第２群に属するセカンダリα結晶粒の最大値よりも大きく、第１群に属するセカンダリα結晶粒の数は１０である。

【0028】

第１群には、測定領域内に存在するセカンダリα結晶粒のうち、結晶粒径が上位３０パーセントに属するセカンダリα結晶粒が属しているとともに、第２群には、残余のセカンダリα結晶粒が属していてもよい。

【0029】

上記の測定領域は、すべり軸受１０の表面（上面１０ａ、底面１０ｂ、内周面１０ｃ及び外周面１０ｄ）から０．２ｍｍの位置に配置されることが好ましい。上記の測定領域の寸法は、４００μｍ×３００μｍの矩形形状である。

【0030】

第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径は、１μｍ以上７μｍ以下である。各々のセカンダリα結晶粒の結晶粒径は、以下の方法により測定することができる。

【0031】

セカンダリα結晶粒は、針状組織である場合と、等軸状組織である場合とがある。図３は、針状組織のセカンダリα結晶粒の模式図である。図３に示されるように、針状組織のセカンダリα結晶粒は、底面の直径がｂ、高さがａ／２の円錐の底面同士を接続した形状で近似することができる。

【0032】

つまり、針状組織のセカンダリα結晶粒の体積は、２×｛１／３×ａ／２×（ｂ／２）^２×π｝＝πａｂ^２／１２で近似することができる。直径がｄの球の体積は、πｄ^３／６で表すことができる。針状組織のセカンダリα結晶粒においてａの値及びｂの値を測定することにより、πａｂ^２／１２＝πｄ^３／６の関係から、針状組織のセカンダリα結晶粒における球相当径（（ａｂ^２／２）^１／３、ｄの値）を求めることができる。そして、この球相当径の値を、針状組織のセカンダリα結晶粒の結晶粒径と見做す。

【0033】

図４は、等軸状組織のセカンダリα結晶粒の模式図である。図４に示されるように、等軸状組織のセカンダリα結晶粒は、長軸の長さがａ／２、短軸の長さがｂ／２である楕円球で近似することができる。つまり、等軸状組織のセカンダリα結晶粒の体積は、４π×ａ／２×（ｂ／２）^２＝πａｂ^２／６で近似することができる。等軸状組織のセカンダリα結晶粒においてａの値及びｂの値を測定することにより、πａｂ^２／６＝πｄ^３／６の関係から、等軸状組織のセカンダリα結晶粒における球相当径（（ａｂ２）^１／３、上記のｄの値）を求めることができる。そして、この球相当径の値を、等軸状組織のセカンダリα結晶粒の結晶粒径と見做す。

【0034】

上記のようにして得られた第１群に属するセカンダリα結晶粒の結晶粒径を合計するとともに、それを第１群に属するセカンダリα結晶粒の数（１０）で除すことにより、第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径が得られる。また、上記のようにして得られたセカンダリα結晶粒の結晶粒径に基づいて、測定領域内に存在するセカンダリα結晶粒が上位３０パーセントの範囲内にあるか（第１群に属するか）が決定される。

【0035】

すべり軸受１０のシャルピー試験における全吸収エネルギーの値は、０．１J／ｍｍ^２以上０．４J／ｍｍ^２以下であることが好ましい。すべり軸受１０のシャルピー試験における亀裂発生エネルギーの値は、すべり軸受１０のシャルピー試験における亀裂伝播エネルギーの値よりも大きいことが好ましい。シャルピー試験の亀裂発生エネルギーがシャルピー試験における亀裂伝播エネルギーよりも大きいことは、破壊靭性が相対的に高いことの指標となる。

【0036】

すべり軸受１０に対するシャルピー試験においては、まず、試験片の準備が行われる。より具体的には、すべり軸受１０から１．５ｍｍ×１．５ｍｍ×２０ｍｍの試験片が切り出される。この試験片には、ノッチは形成されない。次に、衝撃刃を、試験片の上方１２０ｍｍの位置から、空気圧を動力として、試験片の１．５ｍｍ×２０ｍｍの面の中央付近に真上から垂直落下させる。この際の空気圧、落下速度及び負荷荷重は、それぞれ、０．９ＭＰａ、１ｍ／ｓ及び２００Ｎである。衝撃刃の刃先における曲率半径は、０．３ｍｍである。そして、この落下の際に、試験片に加わる変位及び荷重が測定される。

【0037】

図５は、試験片における変位－荷重曲線の模式的なグラフである。図５中において、横軸は試験片に加わる変位であり、縦軸は試験片に加わる荷重である。図５に示されるように、試験片に加わる荷重は、変位の増加に伴い、最大値であるＰ_ｍに達する。荷重がＰｍに達した際の変位をＤ_１とする。荷重がＰ_ｍに達した後は、試験片が破断に至るまで、変位の増加に伴って試験片に加わる荷重が減少する。試験片が破断に至った際の変位をＤ_２とする。

【0038】

上記の変位－荷重曲線を変位が０からＤ_１の範囲で積分することにより、亀裂発生エネルギーの値が得られる。また、上記の変位－荷重曲線を変位がＤ_１からＤ_２の範囲で積分することより、亀裂伝播エネルギーの値が得られる。亀裂発生エネルギーの値と亀裂伝播エネルギーの値とを合計することにより、全吸収エネルギーの値が得られる。

【0039】

（実施形態に係る機械部品の製造方法）
以下に、実施形態に係る機械部品の製造方法を説明する。

【0040】

図６は、実施形態に係る機械部品の製造方法を示す工程図である。図６に示されるように、実施形態に係る機械部品の製造方法は、準備工程Ｓ１と、溶体化処理工程Ｓ２と、時効処理工程Ｓ３とを有している。溶体化処理工程Ｓ２は準備工程Ｓ１の後に行われ、時効処理工程Ｓ３は溶体化処理工程Ｓ２の後に行われる。

【0041】

準備工程Ｓ１においては、加工対象部材が準備される。加工対象部材は、チタン合金製である。より具体的には、加工対象部材は、６４チタンで形成されている。

【0042】

溶体化処理工程Ｓ２においては、加工対象部材に対する溶体化処理が行われる。溶体化処理工程Ｓ２は、加熱工程Ｓ２１と冷却工程Ｓ２２とを有している。加熱工程Ｓ２１は、加工対象部材を第１温度において第１時間保持することにより行われる。加熱工程Ｓ２１は、例えば、還元炉中において行われる。加熱工程Ｓ２１は、例えば、不活性ガス雰囲気中において行われる。この不活性ガスは、例えば、アルゴンガスである。このアルゴンガスの組成は、表２に示されるとおりである。

【0043】

【表2】

【0044】

第１温度は、冷却工程Ｓ２２においてセカンダリα結晶粒を析出させるために、β変態開始点以上とされる。

【0045】

冷却工程Ｓ２２は、加熱工程Ｓ２１の後に行われる。冷却工程Ｓ２２においては、加熱工程Ｓ２１において加熱保持された加工対象部材が冷却される。これにより、加熱工程Ｓ２１において形成されたβ相からセカンダリα結晶粒が形成される。

【0046】

時効処理工程Ｓ３は、加工対象部材を第２温度において第２時間保持することにより行われる。

【0047】

（実施形態に係る機械部品及びその製造方法の効果）
実施形態に係る機械部品を構成するチタン合金中においては、相対的に硬さが低いプライマリα結晶粒の面積率が１パーセント以上２０パーセント以下になっているため、強度（硬さ）が改善されている。

【0048】

実施形態に係る機械部品を構成するチタン合金中においては、第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径が、１μｍ以上７μｍ以下に微細化されている。そのため、実施形態に係る機械部品においては、靱性も改善されている。このように、実施形態に係る機械部品及びその製造方法によると、機械部品を構成するチタン合金の強度及び靱性の双方を改善することができる。

【実施例】

【0049】

実施形態に係る機械部品の効果を確認するために、表３に示されるサンプルが準備された。表３に示されるように、サンプル１～サンプル４は、６４チタンにより形成された。サンプル１に対する溶体化処理においては、第１温度が９４０℃、第１時間が２．４×１０^３秒とされた。サンプル２に対する溶体化処理においては、第１温度が９８０℃、第１時間が１．２×１０^３秒とされた。サンプル３に対する溶体化処理においては、第１温度が９９０℃、第１時間が１．２×１０^３秒とされた。サンプル４に対する溶体化処理においては、第１温度が１０００℃、第１時間が０．３×１０^３秒とされた。なお、サンプル１及びサンプル２については、第１温度が、６４チタンのβ変態点よりも４０℃低い温度以上６４チタンのβ変態点よりも１０℃低い温度以下の範囲内にある。

【0050】

サンプル１～サンプル４の溶体化処理における冷却速度は、毎秒２５０℃～毎秒３７０℃とされた。サンプル１～サンプル４に対する時効処理は、５３０℃において１．８×１０^４秒保持することにより行われた。

【0051】

【表3】

【0052】

図７は、サンプル１のＥＢＳＤ像である。図８は、サンプル２のＥＢＳＤ像である。図９は、サンプル３のＥＢＳＤ像である。図１０は、サンプル４のＥＢＳＤ像である。これらのＥＢＳＤ像に基づいてチタン合金中のプライマリα結晶粒の面積率を算出すると、サンプル１～サンプル４におけるプライマリα結晶粒の面積率は、それぞれ２４．３パーセント、１６．５パーセント、４．７パーセント及び５．９パーセントであった。これらのＥＢＳＤ像に基づいてチタン合金中における第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径を算出すると、サンプル１～サンプル４における第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径は、それぞれ５．１μｍ、６．０μｍ、８．３μｍ及び７．９μｍであった。

【0053】

図１１は、サンプル１～サンプル４に対するシャルピー試験結果を示すグラフである。図１１に示されるように、サンプル１及びサンプル２の全吸収エネルギーの値は、サンプル３及びサンプル４の全吸収エネルギーの値よりも大きくなっていた。より具体的には、サンプル１及びサンプル２においては、全吸収エネルギーの値が０．１Ｊ／ｍｍ^２以上であったが、サンプル３及びサンプル４においては、全吸収エネルギーの値が０．１Ｊ／ｍｍ^２未満であった。

【0054】

サンプル１及びサンプル２の亀裂伝播発生エネルギーの値はサンプル３及びサンプル４の亀裂伝播エネルギーの値よりも大きくなっており、サンプル１及びサンプル２の亀裂発生エネルギーの値はサンプル３及びサンプル４の亀裂発生エネルギーの値よりも大きくなっていた。

【0055】

サンプル１及びサンプル２においては、亀裂発生エネルギーの値が亀裂伝播エネルギーの値よりも大きくなっていた。他方で、サンプル３及びサンプル４においては、亀裂発生エネルギーの値が亀裂伝播エネルギーの値よりも小さくなっていた。このように、サンプル１及びサンプル２の衝撃強度は、サンプル３及びサンプル４の衝撃強度よりも良好であった。

【0056】

図１２は、プライマリα結晶粒の面積率とシャルピー試験の結果との関係を示すグラフである。図１３は、第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径とシャルピー試験の結果との関係を示すグラフである。なお、これらのグラフは、サンプル１～サンプル４に対するシャルピー試験結果、プライマリα結晶粒の面積率の測定結果及び第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径の測定結果に基づいて作成されている。

【0057】

図１２及び図１３に示されるように、プライマリα結晶粒の面積率が１パーセント以上２０パーセント以下であり、かつ、第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径が１μｍ以上７μｍ以下である場合には、全吸収エネルギーの値が０．１Ｊ／ｍｍ^２となっており、かつ、亀裂発生エネルギーの値が亀裂伝播エネルギーの値よりも大きくなっていた。

【0058】

図１４は、第１時間及び第１温度とプライマリα結晶粒の面積率との関係を示すグラフである。図１５は、第１温度及び第１時間及び第１温度と第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径との関係を示すグラフである。図１４及び図１５においては、第１温度を８８０℃から１０００℃の範囲で変化させており、第１時間を０秒から１×１０^４秒の範囲で変化させている。図１４及び図１５に示されるように、第１時間を０．５×１０^３秒以上４．８×１０^３秒以下とし、第１温度をβ単相変態点よりも４０℃低い温度以上β単相変態点よりも１０℃低い温度以下とすることにより、プライマリα結晶粒の面積率が１パーセント以上２０パーセント以下、かつ、第１群に属するセカンダリα結晶粒の平均粒径が１μｍ以上７μｍ以下とすることができる。

【0059】

以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、上述の実施形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むことが意図される。

【産業上の利用可能性】

【0060】

上記の実施形態は、チタン合金製の機械部品及びチタン合金製の機械部品の製造方法に特に有利に適用される。

【符号の説明】

【0061】

１０ すべり軸受、１０ａ 上面、１０ｂ 底面、１０ｃ 内周面、１０ｄ 外周面、１０ｅ 中心軸、Ｓ１ 準備工程、Ｓ２ 溶体化処理工程、Ｓ３ 時効処理工程、Ｓ２１ 加熱工程、Ｓ２２ 冷却工程。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】