本發(fā)明涉及鈦燒結(jié)體、裝飾品及耐熱部件。

背景技術(shù)：

鈦合金的機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性優(yōu)異，因此被應(yīng)用于航空器、宇宙開(kāi)發(fā)、化學(xué)工廠等領(lǐng)域。另外，最近，有效利用鈦合金的生物體兼容性或低楊氏模量、分量輕等特性，并不斷應(yīng)用于手表的外裝部件、眼鏡架那樣的裝飾品、高爾夫球桿那樣的體育用品、以及彈簧等。

另外，在這樣的應(yīng)用時(shí)，通過(guò)使用粉末冶金法，能夠容易制造接近最終形狀的形狀的鈦燒結(jié)體。由此，能夠省略二次加工、減少加工量，能夠進(jìn)行高效的部件生產(chǎn)。

然而，由粉末冶金法制造的鈦燒結(jié)體的耐磨損性低。因此，當(dāng)將鈦燒結(jié)體應(yīng)用于滑動(dòng)部件時(shí)，伴隨著滑動(dòng)而產(chǎn)生磨損，在與配合構(gòu)件之間產(chǎn)生粘附。

在此，在專利文獻(xiàn)1中提出了一種fe-ti燒結(jié)構(gòu)件，由ti量為30質(zhì)量％～80質(zhì)量％的fe-ti相、具有耐腐蝕性的軟質(zhì)金屬相以及氣孔構(gòu)成，呈現(xiàn)fe-ti相與軟質(zhì)金屬相呈斑狀分散的金屬組織，并且軟質(zhì)金屬相占整個(gè)組織的5容量％～20容量％，密度比為90％以上。然后，公開(kāi)了這樣的fe-ti燒結(jié)構(gòu)件適用于機(jī)械用或者汽車等用的滑動(dòng)構(gòu)件。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2006-131950號(hào)公報(bào)

然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的fe-ti燒結(jié)構(gòu)件中，含有比較高濃度的fe，與純鈦或含有超過(guò)80％的鈦的鈦合金相比，耐腐蝕性低且質(zhì)量較大。并且，專利文獻(xiàn)1所記載的fe-ti燒結(jié)構(gòu)件包含氣孔，因此摩擦阻力增大且耐磨損性劣化。除此之外，在fe-ti燒結(jié)構(gòu)件中，由于含有比較高濃度的fe，因此與鈦合金相比而機(jī)械強(qiáng)度劣化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供耐磨損性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體、裝飾品及耐熱部件。

上述目的通過(guò)下述的本發(fā)明來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的特征在于，由包含鈦的材料構(gòu)成，

含氧率以質(zhì)量比計(jì)為2500ppm以上5500ppm以下，并且，

表面的維氏硬度為250以上500以下。

由此，滑動(dòng)面的耐腐蝕性增高，并且滑動(dòng)面的摩擦阻力變小，因此獲得耐磨損性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)選的是，所述鈦燒結(jié)體包含作為結(jié)晶組織的α相與β相，在截面中所述α相所占的面積率為70％以上99.8％以下。

由此，提高鈦燒結(jié)體的機(jī)械強(qiáng)度，并且使整體容易成為均質(zhì)，因此也能夠提高磨損難易度的均勻性。因此，當(dāng)將鈦燒結(jié)體應(yīng)用于滑動(dòng)部件時(shí)，抑制在滑動(dòng)面上局部產(chǎn)生容易磨損的區(qū)域所引起的促進(jìn)連鎖性磨損的現(xiàn)象，獲得耐磨損性更優(yōu)異的鈦燒結(jié)體。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)選的是，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(qiáng)度的峰值為基于所述α相的面取向(100)的反射強(qiáng)度的峰值的5％以上60％以下。

由此，不會(huì)分別埋沒(méi)α相具有的特性與β相具有的特性而使其顯著化。其結(jié)果是，獲得尤其能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的耐磨損性的鈦燒結(jié)體。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)選的是，所述鈦燒結(jié)體包含以氧化鈦為主成分的粒子。

由此，以氧化鈦為主成分的粒子在鈦燒結(jié)體中分散，分擔(dān)向作為矩陣的金屬鈦施加的應(yīng)力。因此，通過(guò)包含所述粒子，實(shí)現(xiàn)整個(gè)鈦燒結(jié)體中的機(jī)械強(qiáng)度的提高。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)選的是，所述鈦燒結(jié)體的相對(duì)密度為99％以上。

由此，由于在滑動(dòng)面上難以露出空孔，因此難以產(chǎn)生以空孔為起點(diǎn)的磨損，摩擦阻力變小，由此獲得顯示特別良好的耐磨損性的鈦燒結(jié)體。

本發(fā)明的裝飾品的特征在于，包含本發(fā)明的鈦燒結(jié)體。

由此，給予表面優(yōu)異的耐磨損性的同時(shí)，并抑制劃痕、磨損，因此獲得能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的美觀性的裝飾品

本發(fā)明的耐熱部件的特征在于，包含本發(fā)明的鈦燒結(jié)體。

由此，得到耐磨損性及耐熱性優(yōu)異的耐熱部件。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的實(shí)施方式的電子顯微鏡圖像。

圖2是示意性描繪圖1所示的電子顯微鏡圖像的一部分的圖。

圖3是表示適用本發(fā)明的裝飾品的實(shí)施方式的表殼的立體圖。

圖4是表示適用本發(fā)明的裝飾品的實(shí)施方式的表框的局部截面立體圖。

圖5是針對(duì)實(shí)施例1的鈦燒結(jié)體獲得的x射線衍射光譜。

圖6是表示適用本發(fā)明的耐熱部件的第一實(shí)施方式的渦輪增壓器用噴管葉片的側(cè)視圖(俯視觀察翼部時(shí)的圖)。

圖7是圖6示出的噴嘴葉片的俯視圖。

圖8是圖6示出的噴嘴葉片的后視圖。

圖9是表示適用本發(fā)明的耐熱部件的第二實(shí)施方式的渦輪增壓器用葉輪的主視圖。

圖10是表示適用本發(fā)明的耐熱部件的第三實(shí)施方式的壓縮機(jī)翼的立體圖。

圖11是比較例2的鈦燒結(jié)體的截面的電子顯微鏡圖像。

圖12是參考例1的鈦鑄錠材料的截面的電子顯微鏡圖像。

附圖標(biāo)記說(shuō)明

1、鈦燒結(jié)體；2、α相；3、β相；4、噴管葉片；5、葉輪；6、壓縮機(jī)翼；11、表殼；12、表框；41、軸部；42、翼部；43、軸線；44、中心孔；45、平坦部；46、凸緣部；47、倒角；48、倒角；54、輪轂部；55、翼部；61、內(nèi)側(cè)輪圈；62、外側(cè)輪圈；63、翼部；112、殼主體；114、帶安裝部；530、旋轉(zhuǎn)軸；541、貫通孔；551、長(zhǎng)翼部；552、短翼部；θ、角度。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖所示的優(yōu)選實(shí)施方式來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的鈦燒結(jié)體、裝飾品及耐熱部件。

鈦燒結(jié)體

首先，說(shuō)明本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的實(shí)施方式。

本實(shí)施方式的鈦燒結(jié)體例如通過(guò)粉末冶金法來(lái)制造。由此，對(duì)于所述鈦燒結(jié)體，通過(guò)對(duì)鈦系粉末(由包含鈦的材料構(gòu)成的粉末)的粒子彼此進(jìn)行燒結(jié)來(lái)構(gòu)成。

然后，本實(shí)施方式的鈦燒結(jié)體由包含鈦的材料構(gòu)成，含氧率以質(zhì)量比計(jì)為2500ppm以上5500ppm以下，表面的維氏硬度為250以上500以下。這樣的鈦燒結(jié)體具有優(yōu)異的耐磨損性。因此，例如，在應(yīng)用于滑動(dòng)部件時(shí)，獲得即使在苛刻的滑動(dòng)條件下也能夠長(zhǎng)期維持良好的滑動(dòng)特性的鈦燒結(jié)體。另外，例如，在應(yīng)用于裝飾品時(shí)，獲得通過(guò)給予表面優(yōu)異的耐磨損性來(lái)抑制表面的刮痕并能夠維持優(yōu)異的優(yōu)美外觀的鈦燒結(jié)體。

當(dāng)含氧率低于所述下限值時(shí)，鈦燒結(jié)體中的氧化鈦顯著減少。氧化鈦具有提高鈦燒結(jié)體的耐腐蝕性并使其難以磨損的作用。因此，當(dāng)含氧率低于所述下限值時(shí)，氧化鈦尤為減少，與之相伴地使耐腐蝕性降低，由此使耐磨損性降低。另一方面，當(dāng)含氧率超過(guò)所述上限值時(shí)，鈦燒結(jié)體中的氧化鈦顯著增加。因此，金屬鈦彼此的金屬結(jié)合的比例減少，機(jī)械強(qiáng)度降低。由此，例如在滑動(dòng)面容易產(chǎn)生剝落、龜裂等，與之相伴而使摩擦阻力增大，因此耐磨損性降低。

另外，當(dāng)表面的維氏硬度低于所述下限值時(shí)，在鈦燒結(jié)體與配合構(gòu)件滑動(dòng)時(shí)，鈦燒結(jié)體的表面被配合構(gòu)件緩緩地切削，容易磨損。另一方面，當(dāng)表面的維氏硬度超過(guò)所述上限值時(shí)，鈦燒結(jié)體的韌性降低，在滑動(dòng)時(shí)的負(fù)載極大的情況、滑動(dòng)時(shí)施加過(guò)度的沖擊的情況等，有可能使鈦燒結(jié)體產(chǎn)生龜裂或者損壞。

此外，含氧率(元素?fù)Q算濃度)優(yōu)選為3000ppm以上5000ppm以下，更優(yōu)選為3500ppm以上4500ppm以下。

另一方面，表面的維氏硬度優(yōu)選為300以上450以下，更優(yōu)選為350以上400以下。

另外，鈦燒結(jié)體的含氧率例如能夠通過(guò)原子吸光分析裝置、icp發(fā)光分光分析裝置、氧氮同時(shí)分析裝置等來(lái)測(cè)定。特別是，也使用jisz2613(2006)所規(guī)定的金屬材料的氧定量方法。舉出一個(gè)例子時(shí)，使用leco社制氧-氮分析裝置、tc-300/ef-300。

另一方面，表面的維氏硬度能夠通過(guò)以jisz2244(2009)所規(guī)定的維氏硬度試驗(yàn)的試驗(yàn)方法為基準(zhǔn)的方法來(lái)測(cè)定。此外，將壓片的試驗(yàn)力設(shè)為9.8n(1kgf)，將試驗(yàn)力的保持時(shí)間設(shè)為15秒。然后，將10處的測(cè)定結(jié)果的平均值設(shè)為表面的維氏硬度。

此外，在鈦燒結(jié)體中包含的氧的至少一部分優(yōu)選如所述那樣以氧化鈦的狀態(tài)存在。

此時(shí)，鈦燒結(jié)體也可以包含任意形式的氧化鈦，但優(yōu)選包含以氧化鈦為主成分的粒子(以下，省略稱為“氧化鈦粒子”。)。氧化鈦粒子通過(guò)在鈦燒結(jié)體中分散，從而分擔(dān)向作為矩陣的金屬鈦施加的應(yīng)力。因此，通過(guò)包含氧化鈦粒子，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)鈦燒結(jié)體中的機(jī)械強(qiáng)度的提高。另外，由于氧化鈦比金屬鈦硬，因此通過(guò)使氧化鈦粒子進(jìn)行分散，能夠進(jìn)一步提高鈦燒結(jié)體的耐磨損性。

此外，以氧化鈦為主成分的粒子是指例如通過(guò)熒光x射線分析法或者電子探針顯微分析儀，進(jìn)行成為對(duì)象的粒子的成分分析，并被分析出最多含有的元素是鈦與氧中的一方、其次最多含有的元素是另一方的粒子。

氧化鈦粒子的平均粒徑?jīng)]有特別限定，但優(yōu)選為0.5μm以上20μm以下，更優(yōu)選為1μm以上15μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2μm以上10μm以下。只要氧化鈦粒子的平均粒徑處于所述范圍內(nèi)，就能夠不損害鈦燒結(jié)體的韌性、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械特性而提高耐磨損性。即，當(dāng)氧化鈦粒子的平均粒徑低于所述下限值時(shí)，有可能因氧化鈦粒子的含有率而使基于氧化鈦粒子的應(yīng)力的分擔(dān)作用降低。另外，當(dāng)氧化鈦粒子的平均粒徑超過(guò)所述上限值時(shí)，有可能因氧化鈦粒子的含有率使氧化鈦粒子成為龜裂的起點(diǎn)而導(dǎo)致機(jī)械強(qiáng)度降低。

另外，氧化鈦粒子的結(jié)晶構(gòu)造可以是金紅石型、銳鈦礦型以及板鈦礦型中的任一者，也可以多個(gè)類型進(jìn)行混合。

此外，氧化鈦粒子的平均粒徑如以下那樣測(cè)定。首先，利用電子顯微鏡來(lái)觀察鈦燒結(jié)體的截面，在獲得的觀察圖像中隨機(jī)選擇100個(gè)以上的氧化鈦粒子。此時(shí)，能夠通過(guò)圖像的對(duì)比度以及氧的面分析等來(lái)確定是否為氧化鈦粒子。接下來(lái)，在觀察圖像上計(jì)算選擇出的氧化鈦粒子的面積，求出具有與該面積相同的面積的圓的直徑。將這樣求出的圓視為該氧化鈦粒子的粒徑(相當(dāng)圓的直徑)，求出針對(duì)100個(gè)以上的氧化鈦粒子的平均值。該平均值成為氧化鈦粒子的平均粒徑。

接下來(lái)，說(shuō)明鈦燒結(jié)體的結(jié)晶組織。

圖1是表示本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的實(shí)施方式的電子顯微鏡圖像，圖2是示意性描繪圖1所示的電子顯微鏡圖像的一部分的圖。此外，圖1通過(guò)拍攝鈦燒結(jié)體的切斷面而成，在圖1的上端沿左右延伸的深色的帶是鈦燒結(jié)體的外側(cè)的區(qū)域。換句話說(shuō)，深色的帶的下端相當(dāng)于鈦燒結(jié)體的表面。

圖2所示的鈦燒結(jié)體1中，包含作為結(jié)晶組織的α相2和β相3。其中，α相2是指構(gòu)成其的結(jié)晶構(gòu)造主要是六方最密堆積(hcp)構(gòu)造的區(qū)域(鈦α相)。另一方面，β相3是指構(gòu)成其的結(jié)晶構(gòu)造主要是體心立方晶格(bcc)構(gòu)造的區(qū)域(鈦β相)。此外，在圖1中，將α相2顯現(xiàn)為相對(duì)地呈淺色的區(qū)域，將β相3顯現(xiàn)為相對(duì)地呈深色的區(qū)域。

關(guān)于α相2，相對(duì)地硬度較低且富有延展性，因此特別有助于實(shí)現(xiàn)高溫下的強(qiáng)度、耐變形性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。另一方面，關(guān)于β相3，雖然相對(duì)地硬度較高，但容易產(chǎn)生塑性變形，因此有助于實(shí)現(xiàn)作為整體而韌性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。

在鈦燒結(jié)體1的截面中，優(yōu)選其絕大部分被這樣的α相2與β相3占據(jù)。α相2與β相3的合計(jì)的占有率(面積率)沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選為95％以上，更優(yōu)選為98％以上。這樣的鈦燒結(jié)體1中，α相2以及β相3在特性方面形成主導(dǎo)，因此反映出鈦具有的很多優(yōu)點(diǎn)。

此外，α相2與β相3的合計(jì)的占有率通過(guò)如下方式來(lái)求出：例如由電子顯微鏡、光學(xué)顯微鏡等觀察鈦燒結(jié)體1的截面，基于由結(jié)晶構(gòu)造的差異引起的呈色的差異、對(duì)比度來(lái)區(qū)別結(jié)晶相，并且測(cè)量面積。

另外，作為α相2、β相3以外的結(jié)晶組織，例如舉出ω相、γ相等。

另外，鈦燒結(jié)體1如所述那樣包含作為結(jié)晶組織的α相2和β相3，并且在截面中α相2的占有率(面積率)優(yōu)選為70％以上99.8％以下，更優(yōu)選為75％以上99％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為80％以上98％以下。這樣α相2形成主導(dǎo)，由此能夠提高鈦燒結(jié)體1的機(jī)械強(qiáng)度并且使整體容易變得均質(zhì)，因此也能夠提高磨損難易度的均勻性。因此，在將鈦燒結(jié)體1應(yīng)用于滑動(dòng)部件時(shí)，在滑動(dòng)面上因局部產(chǎn)生容易磨損的區(qū)域而引起的促進(jìn)連鎖性磨損的現(xiàn)象被抑制，獲得耐磨損性更優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。換言之，由于α相2與β相3的硬度差難以變得顯著化，因此滑動(dòng)面變得平滑，在滑動(dòng)時(shí)難以產(chǎn)生鉤掛，因此摩擦阻力變小，由此能夠有助于耐磨損性的提高。另外，占支配地位存在的α相2難以產(chǎn)生位錯(cuò)，因此難以因滑動(dòng)而發(fā)生改性，并且耐腐蝕性也較高。因此，即使在長(zhǎng)期暴露于滑動(dòng)的情況下，也能夠維持耐磨損性。其結(jié)果是，能夠在長(zhǎng)期良好地維持研磨后的研磨面。

另一方面，在α相2具有上述那樣的占有率的情況下，β相3的占有率比其小，但優(yōu)選以0.2％以上30％以下程度的面積率存在，更優(yōu)選以1％以上25％以下程度的面積率存在，進(jìn)一步優(yōu)選以2％以上20％以下程度的面積率存在。β相3如所述那樣容易產(chǎn)生塑性變形，因此有助于α相2彼此的滑動(dòng)。因此，通過(guò)使β相3以所述范圍內(nèi)的比例存在，即使在滑動(dòng)時(shí)向滑動(dòng)面施加較大負(fù)載的情況下，也能夠通過(guò)α相2彼此的滑動(dòng)來(lái)使該負(fù)載的影響緩和。其結(jié)果是，即使施加較大負(fù)載也難以使耐磨損性降低。

由此，當(dāng)α相2的占有率低于所述下限值時(shí)，基于α相2和β相3的比率，在結(jié)晶組織中α相2不形成主導(dǎo)，因此滑動(dòng)面難以變得平滑，滑動(dòng)時(shí)的摩擦阻力有可能增大。另外，當(dāng)α相2的占有率超過(guò)所述上限值時(shí)，基于α相2或β相3以外的結(jié)晶組織的含有率，β相3的占有率變得非常小，因此在向滑動(dòng)面施加較大負(fù)載時(shí)有可能無(wú)法使其影響緩和。

此外，α相2的占有率以如下方式測(cè)定。首先，用電子顯微鏡觀察鈦燒結(jié)體1的截面，計(jì)算出獲得的觀察圖像的面積。接著，求出映在觀察圖像的α相2的面積的合計(jì)值。然后，將求出的α相2的面積的合計(jì)值除以觀察圖像的面積而求出面積率。該面積率成為α相2的占有率。

另外，在鈦燒結(jié)體1的截面中，使α相2微小也是一個(gè)重要的要素。例如，截面中的α相2的平均粒徑優(yōu)選為3μm以上30μm以下，更優(yōu)選為5μm以上25μm以下，進(jìn)一步優(yōu)選為7μm以上20μm以下。由于這樣的平均粒徑的α相2較為微小，因此進(jìn)一步難以產(chǎn)生位錯(cuò)。因此，能夠進(jìn)一步提高鈦燒結(jié)體1的硬度，并且使滑動(dòng)面容易變得平滑，能夠進(jìn)一步減小摩擦阻力。除此之外，對(duì)于良好研磨的研磨面，能夠在長(zhǎng)期維持其狀態(tài)。

另外，當(dāng)α相2的平均粒徑低于所述下限值時(shí)，α相2的粒徑變得過(guò)小，因此有可能無(wú)法充分提高α相2的占有率。除此之外，有可能無(wú)法充分提高鈦燒結(jié)體1的機(jī)械強(qiáng)度。另一方面，當(dāng)α相2的平均粒徑超過(guò)所述上限值時(shí)，在α相2內(nèi)容易產(chǎn)生位錯(cuò)，因此滑動(dòng)面容易發(fā)生改性，長(zhǎng)期暴露于滑動(dòng)的情況下有可能使耐磨損性降低。除此之外，因耐磨損性降低而使研磨面容易產(chǎn)生刮痕，有可能難以在長(zhǎng)期良好地維持研磨面。除此之外，有可能使主要來(lái)源于α相2的機(jī)械強(qiáng)度降低。

此外，α相2的平均粒徑如以下那樣測(cè)定。首先，利用電子顯微鏡觀察鈦燒結(jié)體1的截面，在獲得的觀察圖像中隨機(jī)選擇100個(gè)以上的α相2。接下來(lái)，在觀察圖像上計(jì)算選擇出的α相2的面積，求出具有與該面積相同的面積的圓的直徑。將這樣求出的圓視為該α相2的粒徑(相當(dāng)圓的直徑)，求出針對(duì)100個(gè)以上的α相2的平均值。該平均值成為α相2的平均粒徑。

鈦燒結(jié)體1的構(gòu)成材料是包含鈦的材料，例如舉出鈦單體或者鈦基合金等。

鈦基合金是以鈦為主成分的合金，是除了鈦(ti)之外例如包含碳(c)、氮(n)、氧(o)、鋁(al)、釩(v)、鈮(nb)、鋯(zr)、鉭(ta)、鉬(mo)、鉻(cr)、錳(mn)、鈷(co)、鐵(fe)、硅(si)、鎵(ga)、錫(sn)、鋇(ba)、鎳(ni)、硫(s)等元素的合金。

這樣的鈦基合金優(yōu)選包含α相穩(wěn)定化元素與β相穩(wěn)定化元素。即使由這樣的鈦基合金構(gòu)成的鈦燒結(jié)體1的制造條件、使用條件發(fā)生變動(dòng)，也能夠一并具有作為結(jié)晶組織的α相2與β相3，因此成為耐老化性優(yōu)異的物質(zhì)。因此，鈦燒結(jié)體1成為一并具有α相2所呈現(xiàn)的特性與β相3所呈現(xiàn)的特性的物質(zhì)，尤其是機(jī)械特性優(yōu)異。

其中，作為α相穩(wěn)定化元素，例如舉出鋁、鎵、錫、碳、氮、氧等，將這些中的一種或者兩種以上組合使用。另一方面，作為β相穩(wěn)定化元素，例如舉出鉬、鈮、鉭、釩、鐵等，將這些中的一種或者兩種以上組合使用。

作為鈦基合金的具體組成，舉出在jish4600：2012中規(guī)定為60種、60e種、61種或者61f種的鈦合金。具體來(lái)說(shuō)，舉出ti-6al-4v、ti-6al-4veli、ti-3al-2.5v等。除此之外，舉出航空宇宙材料規(guī)格(ams)所規(guī)定的ti-6al-6v-2sn、ti-6al-2sn-4zr-2mo-0.08si、ti-6al-2sn-4zr-6mo等。另外，舉出國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)(iso)制定的規(guī)格所規(guī)定的ti-5al-2.5fe、ti-6al-7nb等。另外，舉出ti-13zr-13ta、ti-6al-2nb-1ta、ti-15zr-4nb-4ta、ti-5al-3mo-4zr等。

此外，上述的合金組成的表述從左依次記載有濃度大的成分，位于元素之前的數(shù)字以質(zhì)量％表示該元素的濃度。例如，ti-6al-4v表示包含6質(zhì)量％的al與4質(zhì)量％的v且剩余部分為ti以及雜質(zhì)。此外，雜質(zhì)是以規(guī)定的比例(例如雜質(zhì)合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下)不可避免地混入的元素或者有意添加的元素。

另外，上述的合金組成的主要物質(zhì)的范圍如下述那樣。

ti-6al-4v合金中，包含5.5質(zhì)量％以上6.75質(zhì)量％以下的al，并包含3.5質(zhì)量％以上4.5質(zhì)量％以下的v，剩余部分為ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以fe為0.4質(zhì)量％以下、o為0.2質(zhì)量％以下、n為0.05質(zhì)量％以下、h為0.015質(zhì)量％以下、c為0.08質(zhì)量％以下的比例分別包含上述元素。進(jìn)一步，允許以其它的元素分別為0.10質(zhì)量％以下、合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下的比例分別包含上述其它的元素。

ti-6al-4veli合金中，包含5.5質(zhì)量％以上6.5質(zhì)量％以下的al，并包含3.5質(zhì)量％以上4.5質(zhì)量％以下的v，剩余部分為ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以fe為0.25質(zhì)量％以下、o為0.13質(zhì)量％以下、n為0.03質(zhì)量％以下、h為0.0125質(zhì)量％以下、c為0.08質(zhì)量％以下的比例分別包含上述物質(zhì)。進(jìn)一步，允許以其它的元素分別為0.10質(zhì)量％以下、合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下的比例分別包含上述其它的元素。

ti-3al-2.5v合金中，包含2.5質(zhì)量％以上3.5質(zhì)量％以下的al，并包含1.6質(zhì)量％以上3.4質(zhì)量％以下的v，根據(jù)需要而包含0.05質(zhì)量％以上0.20質(zhì)量％以下的s，根據(jù)需要以合計(jì)為0.05質(zhì)量％以上0.70質(zhì)量％以下包含la、ce、pr以及nd中的至少一種，剩余部分為ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以fe為0.30質(zhì)量％以下、o為0.25質(zhì)量％以下、n為0.05質(zhì)量％以下、h為0.015質(zhì)量％以下、c為0.10質(zhì)量％以下的比例分別包含上述物質(zhì)。進(jìn)一步，允許以合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下的比例包含其它的元素。

ti-5al-2.5fe合金中，包含4.5質(zhì)量％以上5.5質(zhì)量％以下的al，并包含2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下的fe，剩余部分為ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以o為0.2質(zhì)量％以下、n為0.05質(zhì)量％以下、h為0.013質(zhì)量％以下、c為0.08質(zhì)量％以下的比例分別包含上述物質(zhì)。進(jìn)一步，允許以合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下的比例包含其它的元素。

ti-6al-7nb合金中，包含5.5質(zhì)量％以上6.5質(zhì)量％以下的al，并包含6.5質(zhì)量％以上7.5質(zhì)量％以下的nb，剩余部分為ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以ta為0.50質(zhì)量％以下、fe為0.25質(zhì)量％以下、o為0.20質(zhì)量％以下、n為0.05質(zhì)量％以下、h為0.009質(zhì)量％以下、c為0.08質(zhì)量％以下的比例分別包含上述物質(zhì)。進(jìn)一步，允許以合計(jì)為0.40質(zhì)量％以下的比例包含其它的元素。此外，ti-6al-7nb合金的細(xì)胞毒性與其它合金種類相比而特別低，因此在將鈦燒結(jié)體1應(yīng)用于生物體適應(yīng)用途的情況下，是特別有用的。

另外，關(guān)于鈦燒結(jié)體1所含的成分能夠通過(guò)以例如jish1632-1(2014)～jish1632-3(2014)所規(guī)定的鈦-icp發(fā)光分光分析方法為基準(zhǔn)的方法來(lái)分析。

另外，本實(shí)施方式的α相2的形狀并非針狀形狀，優(yōu)選為各向同性形狀或者以其為基準(zhǔn)的形狀。通過(guò)具有這樣的形狀，如所述那樣，能夠抑制鈦燒結(jié)體1的疲勞強(qiáng)度的降低。其結(jié)果是，獲得能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的耐磨損性的鈦燒結(jié)體1。

另外，具有縱橫比來(lái)作為評(píng)價(jià)結(jié)晶組織的形狀的指標(biāo)。α相2的平均縱橫比優(yōu)選為1以上3以下，更優(yōu)選為1以上2.5以下。通過(guò)使α相2的平均縱橫比處于所述范圍內(nèi)，從而抑制鈦燒結(jié)體1的疲勞強(qiáng)度以及硬度的降低。因此，獲得作為構(gòu)造部件有用的鈦燒結(jié)體1。另外，通過(guò)將平均縱橫比調(diào)整至所述范圍內(nèi)，從而在將鈦燒結(jié)體1應(yīng)用于滑動(dòng)部件的情況下，在滑動(dòng)面上難以產(chǎn)生凹凸。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高滑動(dòng)面的平滑性，尤其獲得滑動(dòng)阻力小且耐磨損性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。當(dāng)縱橫比超過(guò)所述上限值時(shí)，α相2的形狀各向異性增大，因此有可能因α相2的粒徑而使滑動(dòng)面的平滑性降低、并增大滑動(dòng)阻力。

此外，α相2的平均縱橫比如以下那樣測(cè)定。首先，利用電子顯微鏡來(lái)觀察鈦燒結(jié)體1的截面，在獲得的觀察圖像中隨機(jī)選擇100個(gè)以上的α相2。接下來(lái)，確定在觀察圖像上選擇出的α相2的長(zhǎng)軸，進(jìn)一步將在與該長(zhǎng)軸正交的方向上最長(zhǎng)的軸確定為短軸。接著，將長(zhǎng)軸/短軸計(jì)算為縱橫比。然后，平均針對(duì)100個(gè)以上的α相2的縱橫比，將其設(shè)為平均縱橫比。

另外，在鈦燒結(jié)體1中，優(yōu)選使α相2的粒徑一致。除了使α相2的形狀為所述那樣的各向同性形狀或者以其為基準(zhǔn)的形狀之外，也實(shí)現(xiàn)使粒徑一致，能夠提高鈦燒結(jié)體1的疲勞強(qiáng)度，并且長(zhǎng)期具有優(yōu)異的耐磨損性。

在此，在將α相2的粒徑設(shè)為橫軸、將與該粒徑對(duì)應(yīng)的α相2的數(shù)量設(shè)為縱軸的曲線區(qū)域中，當(dāng)對(duì)α相2的粒徑的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行曲線化時(shí)，獲得α相2的粒度分布。在該粒度分布中，將從小徑側(cè)起的個(gè)數(shù)的累積成為整體的16％時(shí)的粒徑設(shè)為d16，將從小徑側(cè)起的個(gè)數(shù)的累積成為整體的84％時(shí)的粒徑設(shè)為d84。此時(shí)，粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差sd由下述式求出。

sd＝(d84-d16)/2

如此求出的標(biāo)準(zhǔn)偏差sd成為粒度分布的分布寬度的指標(biāo)。然后，在鈦燒結(jié)體1中，α相2的粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差sd優(yōu)選為5以下，更優(yōu)選為3以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2以下。α相2的粒度分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差sd處于所述范圍內(nèi)的鈦燒結(jié)體1的粒度分布十分狹窄，使α相2的粒徑足夠一致。所述鈦燒結(jié)體1尤其是疲勞強(qiáng)度較高，并且能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的耐磨損性。

另外，對(duì)鈦燒結(jié)體1進(jìn)行基于x射線衍射法的結(jié)晶構(gòu)造解析，取得的x射線衍射光譜例如包含以α相為起因的反射強(qiáng)度的峰值與以β相為起因的反射強(qiáng)度的峰值。

由x射線衍射法取得的x射線衍射光譜特別優(yōu)選包含基于鈦α相的面取向(100)的反射強(qiáng)度的峰值與基于鈦β相的面取向(110)的反射強(qiáng)度的峰值。此外，在x射線衍射光譜中，基于鈦β相的面取向(110)的反射強(qiáng)度的峰值(峰頂?shù)闹?優(yōu)選為基于鈦α相的面取向(100)的反射強(qiáng)度的峰值(峰頂?shù)闹?的5％以上60％以下，更優(yōu)選為10％以上50％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為15％以上40％以下。由此，不會(huì)分別埋沒(méi)所述的α相2具有的特性與β相3具有的特性而使其顯著化。即，α相2難以產(chǎn)生位錯(cuò)，因此難以因滑動(dòng)而改性，并且耐腐蝕性也較高。另一方面，β相3有助于α相2彼此的滑動(dòng)，因此即使在向滑動(dòng)面施加較大負(fù)載的情況下，也能夠通過(guò)α相2彼此的滑動(dòng)使該負(fù)載的影響緩和。因此，通過(guò)使這些功能分別顯著化，雙方的效果不會(huì)彼此抵消而獲得相乘效果。其結(jié)果是，獲得即使在向滑動(dòng)面施加較大負(fù)載的情況下也能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的耐磨損性的鈦燒結(jié)體1。

此外，基于鈦α相的面取向(100)的反射強(qiáng)度的峰值2θ位于35.3°附近。另一方面，基于鈦β相的面取向(110)的反射強(qiáng)度的峰值2θ位于39.5°附近。

另外，在x射線衍射裝置的x射線源中使用cu-kα射線，將管電壓設(shè)為30kv，將管電流設(shè)為20ma。

另外，鈦燒結(jié)體1的相對(duì)密度優(yōu)選為99％以上，更優(yōu)選為99.5％以上。通過(guò)使鈦燒結(jié)體1的相對(duì)密度處于所述范圍內(nèi)，在滑動(dòng)面上難以露出空孔。因此，難以產(chǎn)生以空孔為起點(diǎn)的磨損，摩擦阻力變小，由此獲得表示特別良好的耐磨損性的鈦燒結(jié)體1。

此外，鈦燒結(jié)體1的相對(duì)密度是以jisz2501：2000所規(guī)定的燒結(jié)金屬材料的密度試驗(yàn)方法為基準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)定的干燥密度。

以上那樣的鈦燒結(jié)體1能夠適用于各種用途，其用途沒(méi)有特別限定，尤其作為后述的裝飾品、滑動(dòng)部件是有用的。

鈦燒結(jié)體的制造方法

接下來(lái)，對(duì)制造鈦燒結(jié)體1的方法進(jìn)行說(shuō)明。

鈦燒結(jié)體1的制造方法具有[1]混合鈦系粉末與有機(jī)粘合劑而獲得混合物的工序、[2]通過(guò)粉末成形法來(lái)成形混合物、獲得成形體的工序、[3]對(duì)成形體進(jìn)行脫脂并獲得脫脂體的工序、[4]燒制脫脂體并獲得燒結(jié)體的工序、[5]對(duì)燒結(jié)體實(shí)施熱等靜壓處理(hip處理)的工序。以下，依次說(shuō)明各工序。

[1]混合工序

首先，將成為鈦燒結(jié)體1的原材料的鈦系粉末與有機(jī)粘合劑一并混煉并獲得混煉物(混合物)。

鈦系粉末的平均粒徑?jīng)]有特別限定，優(yōu)選為1μm以上50μm以下，更優(yōu)選為5μm以上40μm以下。

另外，鈦系粉末為鈦單體粉末或者鈦合金粉末。鈦合金粉末可以是僅由單一的合金組成的粒子構(gòu)成的粉末(預(yù)合金粉末)，也可以是混合彼此組成不同的多種粒子而成的混合粉末(預(yù)混合物粉末)。在采用預(yù)混合物粉末的情況下，各個(gè)粒子可以是僅包含一種元素的粒子，也可以是包含多種元素的粒子，在整個(gè)預(yù)混合物粉末中滿足所述那樣的組成比即可。

混煉物中的有機(jī)粘合劑的含有率根據(jù)成形條件或成形的形狀等適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但優(yōu)選為整個(gè)混煉物的2質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下程度，更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下程度。通過(guò)將有機(jī)粘合劑的含有率設(shè)定在所述范圍內(nèi)，使混煉物具有良好的流動(dòng)性。由此，提高成形時(shí)的混煉物的填充性，獲得更接近作為最終目的的形狀的形狀(近凈成形)的燒結(jié)體。

作為有機(jī)粘合劑，例如舉出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物等聚烯烴、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯等丙烯酸類樹(shù)脂、聚苯乙烯等苯乙烯系樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等聚酯、聚醚、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮或者它們的共聚物等各種樹(shù)脂、或者各種蠟、石蠟、高級(jí)脂肪酸(例：硬脂酸)、高級(jí)醇、高級(jí)脂肪酸酯、高級(jí)脂肪酸胺等各種有機(jī)粘合劑，能夠混合使用這些中的一種或者兩種以上。

另外，在混煉物中，也可以根據(jù)需要，添加有增塑劑。作為該增塑劑，例如舉出鄰苯二甲酸酯(例：dop、dep、dbp)、己二酸酯、偏苯三酸酯、癸二酸酯等，能夠混合使用這些中的一種或者兩種以上。

另外，在混煉物中，除了鈦系粉末、有機(jī)粘合劑、增塑劑之外，例如能夠根據(jù)需要來(lái)添加潤(rùn)滑劑、防氧化劑、脫脂促進(jìn)劑、表面活性劑等各種添加物。

此外，混煉條件因使用的鈦系粉末的合金組成或粒徑、有機(jī)粘合劑的組成、以及它們的配合量等各種條件而不同，若舉出其一個(gè)例子，能夠設(shè)為混煉溫度50℃以上200℃以下程度、混煉時(shí)間15分以上210分以下程度。

另外，根據(jù)需要，使混煉物，顆粒(小塊)化。顆粒的粒徑例如為1mm以上15mm以下程度。

此外，根據(jù)后述的成形方法，也可以不制造混煉物，而是制造造粒粉末(混合物)。

[2]成形工序

接下來(lái)，成形獲得的混煉物(混合物)來(lái)制造成形體。

作為成形方法，沒(méi)有特別限定，例如能夠使用壓粉成形(壓縮成形)法、金屬粉末注塑成形(mim：metalinjectionmolding)法、擠出成形法等各種粉末成形法。其中，從能夠制造出近凈成形的燒結(jié)體這樣的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用金屬粉末注塑成形法。

另外，壓粉成形法的情況的成形條件因使用的鈦系粉末的組成或粒徑、有機(jī)粘合劑的組成、以及它們的配合量等各種條件而不同，但成形壓力優(yōu)選為200mpa以上1000mpa以下(2t/cm²以上10t/cm²以下)程度。

另外，鈦系粉末的情況的成形條件也因各種條件而不同，但優(yōu)選材料溫度為80℃以上210℃以下程度、射出壓力為50mpa以上500mpa以下(0.5t/cm²以上5t/cm²以下)程度。

另外，擠出成形法的情況的成形條件也因各種條件而不同，但優(yōu)選材料溫度為80℃以上210℃以下程度、擠出壓力為50mpa以上500mpa以下(0.5t/cm²以上5t/cm²以下)程度。

這樣獲得的成形體成為在鈦系粉末的粒子彼此的間隙中均勻分布有有機(jī)粘合劑的狀態(tài)。

此外，制作的成形體的形狀尺寸通過(guò)預(yù)想以下的脫脂工序以及燒制工序中的成形體的收縮量來(lái)決定。

另外，也可以根據(jù)需要，相對(duì)于成形體而實(shí)施切削、研磨、切斷等機(jī)械加工。成形體的硬度比較低，并且比較富有可塑性，因此能夠防止成形體的形狀崩壞，容易實(shí)施機(jī)械加工。根據(jù)這樣的機(jī)械加工，能夠更容易獲得最終尺寸精度高的鈦燒結(jié)體1。

[3]脫脂工序

接下來(lái)，向獲得的成形體實(shí)施脫脂處理(脫粘合劑處理)，獲得脫脂體。

具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)加熱成形體而分解有機(jī)粘合劑，從成形體中除去有機(jī)粘合劑的至少一部分，進(jìn)行脫脂處理。

作為該脫脂處理，例如舉出加熱成形體的方法、使成形體暴露于分解粘合劑的氣體的方法等。

在使用加熱成形體的方法的情況下，成形體的加熱條件因有機(jī)粘合劑的組成、配合量而略微不同，優(yōu)選溫度100℃以上750℃以下×0.1小時(shí)以上20小時(shí)以下程度，更優(yōu)選150℃以上600℃以下×0.5小時(shí)以上15小時(shí)以下程度。由此，能夠不使成形體燒結(jié)而必要且充分地進(jìn)行成形體的脫脂。其結(jié)果是，能夠可靠地防止在脫脂體的內(nèi)部大量殘留有機(jī)粘合劑成分。

另外，加熱成形體時(shí)的環(huán)境沒(méi)有特別限定，舉出氫氣那樣的還原性氣體環(huán)境、氮?dú)?、氬氣那樣的非活性氣體環(huán)境、大氣那樣的氧化性氣體環(huán)境、或者對(duì)這些環(huán)境進(jìn)行減壓而成的減壓環(huán)境等。

另一方面，作為分解粘合劑的氣體，例如舉出臭氧等。

此外，這樣的脫脂工序通過(guò)分成脫脂條件不同的多個(gè)過(guò)程(步驟)進(jìn)行，能夠更迅速地、而且不使成形體殘存地分解、除去成形體中的有機(jī)粘合劑。

另外，根據(jù)需要，也可以相對(duì)于脫脂體實(shí)施切削、研磨、切斷等機(jī)械加工。脫脂體的硬度比較低，并且比較富有可塑性，能夠防止脫脂體的形狀崩壞，并且容易實(shí)施機(jī)械加工。根據(jù)這樣的機(jī)械加工，能夠更容易獲得最終尺寸精度高的鈦燒結(jié)體1。

[4]燒制工序

接下來(lái)，將獲得的脫脂體在燒制爐中燒制而獲得燒結(jié)體。即，在鈦系粉末的粒子彼此的界面產(chǎn)生擴(kuò)散，達(dá)到燒結(jié)。其結(jié)果是，獲得鈦燒結(jié)體1。

燒制溫度因鈦系粉末的組成、粒徑等而不同，作為一個(gè)例子而設(shè)為900℃以上1400℃以下程度。另外，優(yōu)選設(shè)為1050℃以上1300℃以下程度。

另外，將燒制時(shí)間設(shè)為0.2小時(shí)以上7小時(shí)以下，優(yōu)選設(shè)為1小時(shí)以上6小時(shí)以下程度。

此外，在燒制工序中，也可以在中途使燒制溫度、后述的燒制環(huán)境變化。

另外，燒制時(shí)的環(huán)境沒(méi)有特別限定，但在考慮到防止金屬粉末的顯著氧化的情況下，優(yōu)選使用氫氣那樣的還原性氣體環(huán)境、氬氣那樣的非活性氣體環(huán)境、或者對(duì)這些環(huán)境進(jìn)行減壓而成的減壓環(huán)境等。

此外，在由鈦系粉末制造鈦燒結(jié)體1的情況下，有時(shí)因燒制條件等而形成α相2與β相3這兩者。特別是，在鈦系粉末中包含有所述的β相穩(wěn)定化元素的情況下，更可靠地形成β相3。

另一方面，通過(guò)使各種制造條件最佳化，能夠調(diào)整鈦燒結(jié)體1的含氧率。例如鈦燒結(jié)體1通過(guò)使用鈦系粉末來(lái)制造，通過(guò)適當(dāng)變更該鈦系粉末的含氧率，能夠調(diào)整鈦燒結(jié)體1的含氧率。具體來(lái)說(shuō)，在由熔液(原料的熔融物)制造鈦系粉末時(shí)，通過(guò)使未冷卻狀態(tài)(高溫狀態(tài))的粉末與水或含氧環(huán)境接觸、或者將確保接觸時(shí)間較長(zhǎng)，由此能夠提高鈦系粉末的含氧率。在鈦系粉末中包含的氧例如以氧化鈦那樣的狀態(tài)存在，容易直接移至鈦燒結(jié)體1，因此能夠提高鈦燒結(jié)體1的含氧率。

此外，使用的鈦系粉末的含氧率沒(méi)有特別限定，但優(yōu)選以質(zhì)量比計(jì)為300ppm以上5000ppm以下，更優(yōu)選為500ppm以上3000ppm以下。通過(guò)使用這樣的含氧率的合金粉末，能夠獲得不會(huì)阻礙鈦系粉末的燒結(jié)性且含氧率比較高的鈦燒結(jié)體1。

另外，除此之外，從有機(jī)粘合劑的分解物供給氧、或者從加熱爐的爐體、環(huán)境供給氧的情況也是提高含氧率的一個(gè)因素。

另外，通過(guò)使各種制造條件最佳化，也能夠調(diào)整在鈦燒結(jié)體1中α相2所占的比例，即調(diào)整在鈦燒結(jié)體1的截面中α相2所占的面積率。例如，由于當(dāng)提高燒制溫度時(shí)β相3的比例增多，因此以使β相3的比例收納在目的范圍內(nèi)的方式調(diào)整燒制溫度，并且考慮燒制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)所引起的結(jié)晶組織的肥大化來(lái)設(shè)定燒制時(shí)間即可。

由此，例如在使用幾乎不含有β相3的鈦系粉末來(lái)制造鈦燒結(jié)體1的情況下，根據(jù)鈦系粉末的組成，存在燒制溫度越高而β相3的比例越高的趨勢(shì)，因此以使α相2的面積率收納在所述范圍內(nèi)的方式調(diào)整燒制溫度，并且以通過(guò)燒制溫度的調(diào)整而不形成燒結(jié)不足或過(guò)度燒結(jié)的方式設(shè)定燒制時(shí)間即可。

另外，伴隨著這樣的制造條件的最佳化，也能夠調(diào)整α相2的粒徑。由于存在燒制溫度越高或燒制時(shí)間越長(zhǎng)而α相2的粒徑越增大的趨勢(shì)，因此以使α相2的粒徑收納在所述范圍內(nèi)的方式設(shè)定燒制溫度或燒制時(shí)間即可。

而且，鈦燒結(jié)體1的表面的硬度依賴于α相2的粒徑的趨勢(shì)較高。存在若減小α相2的粒徑則硬度增高、若增大α相2的粒徑則硬度變小的趨勢(shì)。由此，為了調(diào)整α相2的粒徑，通過(guò)設(shè)定燒制溫度、燒制時(shí)間，能夠?qū)⑩仧Y(jié)體1的表面的維氏硬度收納在所述范圍內(nèi)。

此外，在α相2的平均粒徑處于所述范圍內(nèi)的情況下，示出隨著α相2的面積率增高而α相2的形狀接近各向同性形狀的趨勢(shì)。這是因?yàn)?，通過(guò)降低β相3的比例，α相2彼此鄰接的概率增高，α相2彼此相互干擾，由此阻礙各向異性的粒成長(zhǎng)。由此，也能夠?qū)⒖v橫比與α相2的粒徑一并調(diào)整。

[5]hip工序

另外，也可以相對(duì)于這樣獲得的燒結(jié)體，進(jìn)一步實(shí)施hip處理(熱等靜壓處理)等。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)燒結(jié)體的進(jìn)一步的高密度化，獲得機(jī)械特性更優(yōu)異的裝飾品。

作為hip處理的條件，例如設(shè)為溫度為850℃以上1200℃以下、時(shí)間為1小時(shí)以上10小時(shí)以下程度。

另外，加壓力優(yōu)選為50mpa以上，更優(yōu)選為100mpa以上500mpa以下。

另外，也可以根據(jù)需要，相對(duì)于獲得的燒結(jié)體進(jìn)一步實(shí)施退火處理、固溶處理、時(shí)效處理、熱加工處理、冷加工處理等。

此外，也可以根據(jù)需要，向獲得的鈦燒結(jié)體1實(shí)施例如研磨處理那樣的機(jī)械加工。作為研磨處理，沒(méi)有特別限定，例如舉出電解研磨、拋光研磨(バフ研磨)、干式研磨、化學(xué)研磨、滾筒研磨、噴砂等。通過(guò)實(shí)施這些研磨處理，向鈦燒結(jié)體1的表面進(jìn)一步給予金屬光澤，能夠提高鏡面性。然后，鏡面性高的表面的滑動(dòng)阻力小，因此耐磨損性更優(yōu)異。

裝飾品

接下來(lái)，對(duì)本發(fā)明的裝飾品的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。

作為本實(shí)施方式的裝飾品，例如舉出表殼(主體、里蓋、主體與里蓋一體化而成的單片殼等)、表帶(包含表帶扣、帶-手環(huán)裝卸機(jī)構(gòu)等。)、表框(例如為旋轉(zhuǎn)表框等)、表把(例如為螺旋鎖定式表把等)、按鈕、玻璃緣、刻度環(huán)、表盤板、墊片那樣的表用外裝部件、眼鏡(例如為眼鏡架)、領(lǐng)帶夾、袖口紐扣、戒指、項(xiàng)鏈、手鐲、腳環(huán)、胸針、垂飾、耳飾、耳環(huán)那樣的服飾用品、勺子、叉子、筷子、刀子、奶油刀、開(kāi)瓶器那樣的餐具、打火機(jī)或者其外殼、高爾夫球桿那樣的體育用品、標(biāo)牌、面板、獎(jiǎng)杯、其它外殼(例如移動(dòng)電話、智能手機(jī)、平板終端、便攜式終端、移動(dòng)型計(jì)算機(jī)、音樂(lè)播放器、攝像機(jī)、剃須刀等的殼體)那樣的設(shè)備用外裝部件等。這些裝飾品均具有優(yōu)異的外觀美觀性。通過(guò)使這些裝飾品的至少一部分包含鈦燒結(jié)體1，能夠給予裝飾品的表面優(yōu)異的耐磨損性。由此，獲得抑制劃痕、磨損且能夠長(zhǎng)期維持優(yōu)異的外觀美觀性的裝飾品。另外，與之相伴，能夠給予裝飾品的表面鏡面性。根據(jù)上述觀點(diǎn)出發(fā)，本實(shí)施方式的裝飾品具有優(yōu)異的外觀美觀性。

圖3是表示適用本發(fā)明的裝飾品的實(shí)施方式的表殼的立體圖，圖4是表示適用本發(fā)明的裝飾品的實(shí)施方式的表框的局部截面立體圖。

圖3所示的表殼11具備殼主體112、以及設(shè)置為從殼主體112突出且用于安裝表帶的帶安裝部114。這樣的表殼11能夠與未圖示的玻璃板、里蓋一并構(gòu)建容器。在該容器內(nèi)，收納未圖示的指針、表盤等。由此，該容器可以保護(hù)指針等免受外部環(huán)境的影響，并且對(duì)表的美觀造成較大影響。

圖4所示的表框12呈環(huán)狀，裝配于表殼，根據(jù)需要能夠相對(duì)于表殼旋轉(zhuǎn)。當(dāng)在表殼上裝配表框12時(shí)，表框12位于表殼的外側(cè)，因此表框12可以影響表的美觀。

另外，由于這樣的表殼11、表框12在裝配于人體的狀態(tài)下使用，因此經(jīng)常容易造成劃痕。因此，通過(guò)作為這樣的裝飾品的構(gòu)成材料而使用鈦燒結(jié)體1，獲得表面的鏡面性高且外觀美觀性優(yōu)異的裝飾品。另外，能夠長(zhǎng)期維持該鏡面性。

除此之外，表殼11、表框12有時(shí)為了消除表面帶有的劃痕而進(jìn)行研磨處理(檢修)。包含本實(shí)施方式的鈦燒結(jié)體1的表殼11、表框12即使進(jìn)行這樣的研磨處理，也很少顯著磨損或者產(chǎn)生凹凸，因此容易實(shí)施研磨處理。即，這樣的表殼11、表框12即便進(jìn)行研磨處理，也能夠維持表面的鏡面性高且外觀美觀性優(yōu)異的狀態(tài)(因研磨而鏡面性降低的可能性小)。

滑動(dòng)部件

接下來(lái)，作為本發(fā)明的鈦燒結(jié)體1的適用例而說(shuō)明滑動(dòng)部件。

作為滑動(dòng)部件，例如舉出電動(dòng)機(jī)用部件、發(fā)電機(jī)用部件、泵用部件、壓縮機(jī)用部件那樣的工業(yè)機(jī)械用部件、汽車用部件(例如活塞、推桿、連桿那樣的發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)成部件等)、自行車用部件、鐵道車輛用部件、船舶用部件、航空器用部件、宇宙輸送機(jī)(例如火箭等)用部件那樣的輸送設(shè)備用部件、個(gè)人計(jì)算機(jī)用部件、移動(dòng)電話終端用部件、民用機(jī)器人用部件那樣的電子設(shè)備用部件、冰箱用部件、洗衣機(jī)用部件、冷暖調(diào)節(jié)機(jī)用部件那樣的電子設(shè)備用部件、工作機(jī)械用部件、半導(dǎo)體制造裝置用部件、工業(yè)機(jī)器人用部件那樣的裝置用部件、在核能發(fā)電站、火力發(fā)電站、水力發(fā)電站、煉油所、化學(xué)聯(lián)合廠那樣的工廠中使用的工廠用部件等。

上述部件均在向滑動(dòng)面施加負(fù)載的狀態(tài)下與配合構(gòu)件滑動(dòng)。由此，通過(guò)在上述滑動(dòng)部件的至少一部分使用鈦燒結(jié)體1，由此實(shí)現(xiàn)在長(zhǎng)期耐磨損性優(yōu)異的滑動(dòng)部件。

耐熱部件

第一實(shí)施方式

本發(fā)明的耐熱部件能夠適用于例如增壓器用部件。后述的增壓器用部件包含本發(fā)明的耐熱部件的第一實(shí)施方式、即上述的鈦燒結(jié)體。即、后述的增壓器用部件至少一部分是由上述鈦燒結(jié)體構(gòu)成。這種增壓器用部件未實(shí)施追加處理(或者較少的追加處理)而成為在高密度下耐磨損性及耐熱性優(yōu)異的耐熱部件。

作為這種增壓器用部件，可以列舉出：例如渦輪增壓器用噴管葉片、渦輪增壓器用渦輪、渦輪增壓器用葉輪、排泄閥、渦輪軸、機(jī)架、驅(qū)動(dòng)環(huán)、驅(qū)動(dòng)桿、噴嘴環(huán)、噴嘴板、協(xié)調(diào)環(huán)、臂、連桿以及桿等。這些增壓器用部件由于無(wú)論哪一種都有可能長(zhǎng)期暴露在高溫下并且根據(jù)情況而在與其它部件之間滑動(dòng)，因此要求具有耐磨損性。如上所述那樣，本發(fā)明的鈦燒結(jié)體由于高密度而具有優(yōu)異的耐熱性及機(jī)械特性。因此，得到持續(xù)長(zhǎng)期保持卓越的耐久性的增壓器用部件。

以下，作為增壓器用部件的例子，對(duì)渦輪增壓器用噴管葉片(以下，也簡(jiǎn)稱為“噴管葉片”)進(jìn)行說(shuō)明。噴管葉片被用于可變電容型渦輪增壓器，并且是用于通過(guò)調(diào)整噴嘴開(kāi)口而控制增壓壓力的閥體。

圖6是示出應(yīng)用了本發(fā)明的耐熱部件的第一實(shí)施方式的渦輪增壓器用噴管葉片的側(cè)視圖(俯視觀察翼部時(shí)的圖)，圖7是圖6所示的噴管葉片的俯視圖，圖8是圖6所示的噴管葉片的后視圖。

圖6所示的噴管葉片4具有軸部41及翼部42。

軸部41的主要部分的橫截面形狀呈以軸線43為中心軸的圓形。在該軸部41中，其翼部42側(cè)(圖6的左側(cè))的部分可旋轉(zhuǎn)地被未圖示的噴嘴座支承，與翼部42相反側(cè)(圖6的右側(cè))的部分被未圖示出的噴嘴板固定。由此，能夠繞軸線43使翼部42旋轉(zhuǎn)并使該角度變化，從而能夠調(diào)整噴嘴開(kāi)口。

并且，在軸部41的一端面(圖6的右側(cè)端面)上形成有中心孔44。該中心孔44形成為其橫截面形狀呈圓形，并且其中心與軸線43一致。

并且，在軸部41的一端側(cè)(圖6的右側(cè))的外周面上通過(guò)軸線43而設(shè)置有彼此相對(duì)的一對(duì)平坦部45(兩面切削部)(參照?qǐng)D8)。

這樣的各平坦部45在被抵接到形成在未圖示出的操縱板上的抵接面的狀態(tài)下使用。軸部41的繞軸線43的旋轉(zhuǎn)角被限制，進(jìn)而能夠高精度地調(diào)整噴管葉片4的繞軸線43的旋轉(zhuǎn)角。此外，各平坦部45形成為以角度θ相對(duì)于翼部42的突出方向(翼面)傾斜(參照?qǐng)D8)。

另一方面，軸部41的另一端側(cè)(圖6的左側(cè)端部)上設(shè)置有翼部42。即、翼部42被設(shè)置成從軸部41的一端部突出。

并且，在軸部41的另一端側(cè)上形成有向軸部41的外側(cè)突出的凸緣部46。

這樣的翼部42在該俯視觀察下，如圖6所示那樣，呈在垂直于軸部41的軸線43的方向上延伸的帶狀。并且，翼部42從軸部41突出的長(zhǎng)度為一端側(cè)(圖6的下側(cè))比另一端側(cè)(圖6的上側(cè))更長(zhǎng)。

并且，在翼部42的俯視觀察下的寬度方向(圖6的左右方向)的兩端部的邊緣部上實(shí)施了倒角47、48。

并且，如圖7、8所示那樣，翼部42在其厚度方向有些許彎曲。另外，翼部42的厚度在延伸方向(突出方向)上向各端遞減。

以上這樣的噴管葉片4包含本發(fā)明的鈦燒結(jié)體。由此，本發(fā)明的燒結(jié)體4由于高密度而成為噴管葉片4具有卓越的耐熱性及機(jī)械特性、耐磨損性卓越的燒結(jié)體。并且，噴管葉片4即使形狀復(fù)雜也能成為尺寸精度高的噴管葉片。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)揮優(yōu)異性能的增壓器。

第二實(shí)施方式

圖9是示出應(yīng)用了本發(fā)明的耐熱部件的第二實(shí)施方式的渦輪增壓器用葉輪的主視圖。渦輪增壓器用葉輪(下面，簡(jiǎn)略稱為“葉輪”)是在渦輪增壓器接收廢氣排放等的壓力而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力的部件。

如圖9所示的葉輪5具有：輪轂部54以及設(shè)于輪轂部54的外周部的多個(gè)翼部55。

另外，輪轂部54具備使轉(zhuǎn)軸貫通的貫通孔541。

多個(gè)翼部55包括在葉輪5的旋轉(zhuǎn)軸530的方向上的長(zhǎng)度彼此不同的長(zhǎng)翼部551和短翼部552。長(zhǎng)翼部551及短翼部552在輪轂部54的外周的軸方向交替地以等間隔的方式配設(shè)。

另外，長(zhǎng)翼部551如圖9所示從葉輪5的下端向上端配設(shè)。并且，長(zhǎng)翼部551形成為向輪轂部54的外周的周方向彎曲的形狀。

另一方面，短翼部552如圖9所示從葉輪5的下端向上端配設(shè)，但以比長(zhǎng)翼部551短的方式而配設(shè)。并且，短翼部552也形成為向輪轂部54的外周的周方向彎曲的形狀。

如此葉輪5包含本發(fā)明的鈦燒結(jié)體。由此，葉輪5具有優(yōu)異的耐熱性及機(jī)械特性，并且成為耐磨損性出色的部件。另外，葉輪5即使為三維復(fù)雜的形狀也是尺寸精度高的部件。其結(jié)果，能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期發(fā)揮優(yōu)異性能的增壓器

第三實(shí)施方式

本發(fā)明的耐熱部件能夠適用于例如噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)用部件或發(fā)電渦輪機(jī)用部件即壓縮機(jī)翼。這種壓縮機(jī)翼采用本發(fā)明的耐熱部件的第三實(shí)施方式，即其至少一部分是由本發(fā)明的鈦燒結(jié)體構(gòu)成。

圖10是示出應(yīng)用了本發(fā)明的耐熱部件的第三實(shí)施方式的壓縮機(jī)翼的立體圖。圖10所示的壓縮機(jī)翼6具備彼此被設(shè)置成同心形的內(nèi)側(cè)輪圈61及外側(cè)輪圈62、以及設(shè)置在這些輪圈之間并沿著內(nèi)側(cè)輪圈61的圓周方向排列的翼部63。內(nèi)側(cè)輪圈61及外側(cè)輪圈62分別切出圓環(huán)的一部分的形狀。即，圖10所示的壓縮機(jī)翼6是形成圓環(huán)狀的壓縮機(jī)翼整體被分為多個(gè)段中的與一個(gè)段對(duì)應(yīng)的部件。并且，翼部63形成包括彎曲的曲面的平板狀。于是，翼部63的翼端(端面)與內(nèi)側(cè)輪圈61的外周面和外側(cè)輪圈62的內(nèi)周面結(jié)合。

這種壓縮機(jī)翼6是構(gòu)成噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電用燃?xì)鉁u輪的部件的一個(gè)，通過(guò)由翼部63接收氣體而使設(shè)置在內(nèi)側(cè)輪圈61的更內(nèi)側(cè)的未圖示渦輪軸旋轉(zhuǎn)。由此，壓縮機(jī)能夠在噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電用燃?xì)鉁u輪內(nèi)壓縮氣體。

內(nèi)側(cè)輪圈61、外側(cè)輪圈62及翼部63可以是彼此獨(dú)立的部件，但圖10所示的壓縮機(jī)翼6中，內(nèi)側(cè)輪圈61和外側(cè)輪圈62和翼部63成為一體。因此，各部分的相對(duì)位置精度高，作為壓縮機(jī)翼的性能卓越。于是，通過(guò)由本發(fā)明的鈦燒結(jié)體構(gòu)成壓縮機(jī)翼6，能夠得到尺寸精度優(yōu)異的壓縮機(jī)翼6。

并且，通常在壓縮機(jī)翼中，從提高空氣動(dòng)力學(xué)性能的必要性而言，需要使翼部的形狀成為更薄且包括彎曲的曲面這樣的三維形狀。

對(duì)于這種問(wèn)題，通過(guò)壓縮機(jī)翼6整體由采用粉末冶金法制造的燒結(jié)體構(gòu)成，即使包括具有薄且復(fù)雜的三維形狀的翼部63，也能夠?qū)崿F(xiàn)尺寸精度高的壓縮機(jī)翼6。

并且，本發(fā)明的鈦燒結(jié)體由于高密度且耐熱性卓越，也有助于壓縮機(jī)翼6的機(jī)械特性的提高。即，通常壓縮機(jī)翼是構(gòu)成空氣流道的部件，因此，即使在高溫下也對(duì)振動(dòng)要求足夠的疲勞強(qiáng)度和耐磨損性等。

對(duì)于這樣的問(wèn)題，壓縮機(jī)翼6由于由本發(fā)明的鈦燒結(jié)體構(gòu)成，因而在高密度且耐熱性卓越的同時(shí)也具有足夠的耐磨損性。因此，能得到持續(xù)長(zhǎng)期耐久性卓越的壓縮機(jī)翼6。

而且，由于被采用各種成型法制造，在壓縮機(jī)翼6的制造時(shí)，幾乎無(wú)需燒制后的后加工，或者能夠?qū)⒓庸ち恳种圃谏倭?。此外，如上所述，由于謀求高密度化而也不需要hip處理這樣的追加處理。因此，能夠在謀求制造成本降低的同時(shí)，將后加工痕跡帶來(lái)的不良產(chǎn)生控制在最小限度。

此外，上述壓縮機(jī)翼的形狀等為一個(gè)例子，并不限定于此。例如，圖10所示的壓縮機(jī)翼6是所謂的靜翼，然而壓縮機(jī)翼也可以為動(dòng)翼。

另外，本發(fā)明的鈦燒結(jié)體是還能夠適用于構(gòu)成噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電的其它部件、構(gòu)成例如風(fēng)扇葉片、渦輪葉片、風(fēng)扇盤、固定架、轉(zhuǎn)軸、燃燒器、排氣口的壓縮機(jī)以外的部位的部件。

以上，基于優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明的鈦燒結(jié)體、裝飾品及耐熱部件進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于此。

例如，鈦燒結(jié)體的用途不限定于裝飾品或滑動(dòng)部件、耐熱部件等，也可以是其它的任意的構(gòu)造體(構(gòu)造部件)。作為該構(gòu)造部件，例如舉出汽車用部件、自行車用部件、鐵道車輛用部件、船舶用部件、航空器用部件、宇宙輸送機(jī)(例如火箭等)用部件那樣的輸送機(jī)器用部件、個(gè)人計(jì)算機(jī)用部件、移動(dòng)電話終端用部件那樣的電子儀器用部件、冰箱、洗衣機(jī)、冷熱調(diào)節(jié)機(jī)那樣的電子設(shè)備用部件、工作機(jī)械、半導(dǎo)體制造裝置那樣的機(jī)械用部件、核能發(fā)電站、火力發(fā)電站、水力發(fā)電站、煉油所、化學(xué)系統(tǒng)裝置那樣的設(shè)備用部件、手術(shù)用器具、人工骨骼、人工關(guān)節(jié)、人工牙齒、人工齒根、齒列矯正用部件那樣的醫(yī)療設(shè)備等。

此外，鈦燒結(jié)體的生物體兼容性高，因此特別是作為人工骨骼、牙科用金屬部件是有用的。其中，牙科用金屬部件只要是在口腔內(nèi)暫時(shí)或者半永久地留置的金屬部件，則沒(méi)有特別限定，例如舉出嵌體、齒冠、齒橋、金屬床、義齒、植入體、基牙、夾具、螺桿等金屬框架。

實(shí)施例

接下來(lái)，說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施例。

1.鈦燒結(jié)體的制造

(實(shí)施例1)

＜1＞首先，準(zhǔn)備由氣體霧化法制造的平均粒徑23μm的ti-6al-4v合金粉末。

接下來(lái)，準(zhǔn)備聚丙烯與蠟的混合物(有機(jī)粘合劑)，以使原料粉末與有機(jī)粘合劑的質(zhì)量比為9：1的方式進(jìn)行稱量，獲得鈦燒結(jié)體制造用組成物。

接下來(lái)，利用混煉機(jī)對(duì)獲得的鈦燒結(jié)體制造用組成物進(jìn)行混煉，獲得復(fù)合物。然后，將復(fù)合物加工成顆粒。

＜2＞接下來(lái)，使用獲得的顆粒，通過(guò)以下所示的成形條件來(lái)成形，制作出成形體。

＜成形條件＞

·成形方法：金屬粉末注塑成形法

·材料溫度：150℃

·注塑壓力：11mpa(110kgf/cm²)

＜3＞接下來(lái)，相對(duì)于獲得的成形體，按照以下所示的脫脂條件實(shí)施脫脂處理，獲得脫脂體。

＜脫脂條件＞

·脫脂溫度：520℃

·脫脂時(shí)間：5小時(shí)

·脫脂環(huán)境：氮?dú)猸h(huán)境

＜4＞接下來(lái)，按照以下所示的燒制條件來(lái)燒制獲得的脫脂體。這樣一來(lái)，制作出燒結(jié)體。

＜燒制條件＞

·燒制溫度：1100℃

·燒制時(shí)間：5小時(shí)

·燒制環(huán)境：氬氣環(huán)境

·環(huán)境壓力：大氣壓(100kpa)

＜5＞接下來(lái)，按照以下所示的處理?xiàng)l件對(duì)獲得的燒結(jié)體實(shí)施hip處理。這樣一來(lái)，獲得直徑5mm×長(zhǎng)度100mm的棒狀的鈦燒結(jié)體。

＜hip處理?xiàng)l件＞

·處理溫度：900℃

·處理時(shí)間：3小時(shí)

·處理壓力：1480kgf/cm²(145mpa)

＜6＞接下來(lái)，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，在切斷面實(shí)施拋光研磨處理。接下來(lái)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果表示在表1。

(實(shí)施例2～6)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別成為表1所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例1同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例1～4)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別成為表1所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例1同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例1)

首先，準(zhǔn)備ti-6al-4v合金的鑄錠材料。

接下來(lái)，切斷獲得的鑄錠材料，對(duì)切斷面實(shí)施拋光研磨處理。

接下來(lái)，利用電子顯微鏡觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果在表1中示出。

(實(shí)施例7)

在替代ti-6al-4v合金粉末而使用平均粒徑23μm的ti-3al-2.5v合金粉末以外，與實(shí)施例1同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

然后，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，對(duì)切斷面實(shí)施拋光研磨處理。

接下來(lái)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果在表2中示出。

(實(shí)施例8～12)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別為表2所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例7同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例5～8)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別為表2所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例7同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例2)

首先，準(zhǔn)備ti-3al-2.5v的鑄錠材料。

接下來(lái)，切斷獲得的鑄錠材料，對(duì)切斷面實(shí)施拋光研磨處理。接下來(lái)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果在表2中示出。

(實(shí)施例13)

在替代ti-6al-4v合金粉末而使用平均粒徑25μm的ti-6al-7nb合金粉末以外，與實(shí)施例1同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

然后，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，對(duì)切斷面實(shí)施拋光研磨處理。

接下來(lái)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果在表3中示出。

(實(shí)施例14～18)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別為表3所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例13同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例9～12)

在以使α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比分別為表3所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實(shí)施例13同樣地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例3)

首先，準(zhǔn)備ti-6al-7nb的鑄錠材料。

接下來(lái)，切斷獲得的鑄錠材料，對(duì)切斷面實(shí)施拋光研磨處理。

接下來(lái)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面，分別求出α相的平均粒徑、α相以及β相所占的面積率、以及α相的平均縱橫比。將其結(jié)果在表3中示出。

2.鈦燒結(jié)體的評(píng)價(jià)

2.1含氧率

首先，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料，利用氧氮同時(shí)分析裝置(leco社制，tc-136)來(lái)測(cè)定其含氧率。將測(cè)定結(jié)果在表1～3中示出。

2.2維氏硬度

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料的表面，以jisz2244：2009所規(guī)定的方法為基準(zhǔn)而測(cè)定維氏硬度。將測(cè)定結(jié)果在表1～3中示出。

2.3氧化鈦粒子的平均粒徑

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料(チタン溶製材)，利用電子顯微鏡來(lái)觀察研磨面。然后，在觀察圖像中確定氧化鈦粒子，計(jì)算其平均粒徑。將計(jì)算結(jié)果在表1～3中示出。

2.4基于x射線衍射法的結(jié)晶構(gòu)造解析

接下來(lái)，針對(duì)實(shí)施例1的鈦燒結(jié)體，通過(guò)以下所示的測(cè)定條件，進(jìn)行基于x射線衍射法的結(jié)晶構(gòu)造解析。

＜基于x射線衍射法的結(jié)晶構(gòu)造解析的測(cè)定條件＞

·x射線源：cu-kα射線

·管電壓：30kv

·管電流：20ma

將獲得的x射線衍射光譜在圖5中示出。

由圖5明確可知，針對(duì)實(shí)施例1的鈦燒結(jié)體獲得的x射線衍射光譜包含α相(α-ti)的反射強(qiáng)度的峰值與β相(β-ti)的反射強(qiáng)度的峰值。對(duì)此，在以2θ位于35.3°附近的面取向(100)α-ti的反射強(qiáng)度的峰值為基準(zhǔn)時(shí)，計(jì)算出2θ位于39.5°附近的面取向(110)β-ti的反射強(qiáng)度的峰值相對(duì)于所述基準(zhǔn)的比例(峰值比)。另外，在實(shí)施例2～18以及比較例1～3、5～7、9～11的鈦燒結(jié)體以及參考例1～3的鈦鑄錠材料中也進(jìn)行與其相同的計(jì)算。將峰值比的計(jì)算結(jié)果在表1～3中示出。此外，在比較例4、8、12的鈦燒結(jié)體中，α相、β相以外的峰值也變得顯著，因此峰值比的計(jì)算較為困難。

2.5鏡面性

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料，利用眼睛觀察研磨面。然后，參照以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)而評(píng)價(jià)研磨面的鏡面性。將評(píng)價(jià)結(jié)果在表1～3中示出。

＜研磨面的鏡面性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)＞

◎：研磨面的鏡面性非常高(美觀性特別良好)

○：研磨面的鏡面性略高(美觀性略微良好)

△：研磨面的鏡面性略低(美觀性略微不合格)

×：研磨面的鏡面性非常低(美觀性不合格)

2.6相對(duì)密度

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料，以jisz2501：2000所規(guī)定的方法為基準(zhǔn)而計(jì)算相對(duì)密度。將計(jì)算結(jié)果在表1～3中示出。

2.7耐磨損性

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料，評(píng)價(jià)其表面的耐磨損性。具體來(lái)說(shuō)，首先，對(duì)鈦燒結(jié)體及鈦鑄錠材料的表面實(shí)施拋光研磨處理。接著，針對(duì)研磨面，進(jìn)行以基于jisr1613(2010)所規(guī)定的精細(xì)陶瓷的球盤法的磨損試驗(yàn)方法為基礎(chǔ)的磨損試驗(yàn)，測(cè)定圓板狀試樣的磨損量。此外，測(cè)定條件如以下那樣。

＜比磨損量的測(cè)定條件＞

·球形試樣的材質(zhì)：高碳鉻軸承鋼(suj2)

·球形試樣的大?。褐睆?mm

·圓板狀試樣的材質(zhì)：各實(shí)施例及各比較例的燒結(jié)體以及各參考例的鑄錠材料

·圓板狀試樣的大小：直徑35mm、厚度5mm

·負(fù)載的大?。?0n

·滑動(dòng)速度：0.1m/s

·滑動(dòng)圓直徑：30mm

·滑動(dòng)距離：50m

然后，將針對(duì)參考例1的鈦鑄錠材料獲得的磨損量設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表1所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對(duì)值。

同樣，將針對(duì)參考例2的鈦鑄錠材料獲得的磨損量設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表2所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對(duì)值。

另外，同樣地將針對(duì)參考例3的鈦鑄錠材料獲得的磨損量設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表3所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對(duì)值。

接下來(lái)，參照以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)而評(píng)價(jià)計(jì)算出的相對(duì)值。將評(píng)價(jià)結(jié)果在表1～3中示出。

＜磨損量的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)＞

a：磨損量非常少(相對(duì)值不足0.5)

b：磨損量少(相對(duì)值為0.5以上但不足0.75)

c：磨損量略少(相對(duì)值為0.75以上但不足1)

d：磨損量略多(相對(duì)值為1以上但不足1.25)

e：磨損量多(相對(duì)值為1.25以上但不足1.5)

f：磨損量非常多(相對(duì)值為1.5以上)

2.8拉伸強(qiáng)度

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料等，測(cè)定其拉伸強(qiáng)度。此外，拉伸強(qiáng)度的測(cè)定以jisz2241(2011)所規(guī)定的金屬材料拉伸試驗(yàn)方法為基準(zhǔn)進(jìn)行。

然后，將針對(duì)參考例1的鈦鑄錠材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表1所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對(duì)值。

同樣，將針對(duì)參考例2的鈦鑄錠材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表2所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對(duì)值。

另外，同樣，將針對(duì)參考例3的鈦鑄錠材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計(jì)算針對(duì)表3所示的各實(shí)施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對(duì)值。

接著，參照以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)獲得的相對(duì)值。將評(píng)價(jià)結(jié)果在表1～3中示出。此外，針對(duì)拉伸強(qiáng)度，在上述試驗(yàn)體以外，針對(duì)sus316l燒結(jié)體、astmf75(co-28％cr-6％mo合金)的鑄造材料以及燒結(jié)體、以及α-ti燒結(jié)體，也作為參考例a～d進(jìn)行評(píng)價(jià)(表1)。另外，針對(duì)參考例d，除此之外，進(jìn)行與所述的2.1、2.2以及2.5～2.7同樣的評(píng)價(jià)。

＜拉伸強(qiáng)度的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)＞

a：拉伸強(qiáng)度非常大(相對(duì)值為1.09以上)

b：拉伸強(qiáng)度大(相對(duì)值為1.06以上但不足1.09)

c：拉伸強(qiáng)度稍大(相對(duì)值為1.03以上但不足1.06)

d：拉伸強(qiáng)度稍小(相對(duì)值為1以上但不足1.03)

e：拉伸強(qiáng)度小(相對(duì)值為0.97以上但不足1)

f：拉伸強(qiáng)度非常小(相對(duì)值為不足0.97)

2.9斷裂時(shí)的標(biāo)稱應(yīng)變(斷裂伸長(zhǎng))

接下來(lái)，針對(duì)各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料等，測(cè)定其斷裂伸長(zhǎng)。此外，斷裂伸長(zhǎng)的測(cè)定以jisz2241(2011)所規(guī)定的金屬材料拉伸試驗(yàn)方法為基準(zhǔn)進(jìn)行。

接下來(lái)，參照以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)而評(píng)價(jià)獲得的斷裂伸長(zhǎng)。將評(píng)價(jià)結(jié)果在表1～3中示出。此外，針對(duì)斷裂伸長(zhǎng)，在上述試驗(yàn)體以外，針對(duì)sus316l燒結(jié)體、astmf75(co-28％cr-6％mo合金)的鑄造材料以及燒結(jié)體、以及α-ti燒結(jié)體，也作為參考例a～d進(jìn)行評(píng)價(jià)(表1)。

＜斷裂伸長(zhǎng)的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)＞

a：斷裂伸長(zhǎng)非常大(0.15以上)

b：斷裂伸長(zhǎng)大(0.125以上但不足0.15)

c：斷裂伸長(zhǎng)稍大(0.10以上但不足0.125)

d：斷裂伸長(zhǎng)稍小(0.075以上但不足0.10)

e：斷裂伸長(zhǎng)小(0.050以上但不足0.075)

f：斷裂伸長(zhǎng)非常小(不足0.050)

2.10細(xì)胞毒性試驗(yàn)

接下來(lái)，針對(duì)由各實(shí)施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦鑄錠材料等構(gòu)成的試驗(yàn)體，進(jìn)行細(xì)胞毒性試驗(yàn)。此外，細(xì)胞毒性試驗(yàn)以iso10993-5：2009所規(guī)定的細(xì)胞毒性試驗(yàn)為基準(zhǔn)進(jìn)行。具體來(lái)說(shuō)，通過(guò)基于直接接觸法的菌群形成法，在將對(duì)照群的菌群數(shù)量的平均值設(shè)為100％時(shí)，求出向試驗(yàn)體直接播種的細(xì)胞的菌群數(shù)量相對(duì)于對(duì)照組的菌群數(shù)量的比例(菌群形成率[％])。此外，試驗(yàn)條件如以下那樣。

·細(xì)胞株：v97細(xì)胞

·培養(yǎng)基：mem10培養(yǎng)基

·陰性對(duì)照材料(negativecontrol)：高密度聚乙烯薄膜

·陽(yáng)性對(duì)照材料(positivecontrol)：含有0.1％二乙基二硫代氨基甲酸鋅的聚氨酯膜

·對(duì)照群(control)：向培養(yǎng)基直接播種的細(xì)胞的菌群數(shù)量

接著，參照以下的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)對(duì)獲得的菌群形成率進(jìn)行分類，評(píng)價(jià)各試驗(yàn)體的細(xì)胞毒性。將評(píng)價(jià)結(jié)果在表1～3中示出。此外，針對(duì)細(xì)胞毒性試驗(yàn)，在上述試驗(yàn)體以外，針對(duì)sus316l燒結(jié)體、astmf75(co-28％cr-6％mo合金)燒結(jié)體、以及α-ti燒結(jié)體，也作為參考例a、c、d進(jìn)行評(píng)價(jià)(表1)。

＜細(xì)胞毒性的評(píng)價(jià)基準(zhǔn)＞

a：菌群形成率為90％以上

b：菌群形成率為80％以上但不足90％

c：菌群形成率為不足80％

[表1]

表1

[表2]

表2

[表3]

表3

由表1～3明確可知，各實(shí)施例的鈦燒結(jié)體的耐磨損性優(yōu)異。另外，各實(shí)施例的鈦燒結(jié)體的相對(duì)密度以及拉伸強(qiáng)度高，研磨面的鏡面性優(yōu)異。

在此，將比較例2的鈦燒結(jié)體的截面的電子顯微鏡圖像顯示于圖11。由圖11可知，在比較例2的鈦燒結(jié)體中，呈現(xiàn)α相細(xì)長(zhǎng)的形狀、即各向異性大的形狀。

另外，將參考例1的鈦鑄錠材料的截面的電子顯微鏡圖像顯示于圖12。由圖12可知，在參考例1的鈦鑄錠材料中，呈現(xiàn)α相的粒徑比較小，但是各向異性大的形狀。