本發(fā)明涉及鈦燒結(jié)體以及裝飾品。

背景技術(shù)：

鈦合金的機(jī)械強(qiáng)度、耐腐蝕性優(yōu)異，因此在航空器、宇宙開發(fā)、化學(xué)工廠等領(lǐng)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(yīng)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(yīng)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(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(jié)體的鏡面性，從而成為外觀上的技術(shù)問題。

對此，提出了改善由粉末冶金法制造的鈦燒結(jié)體的鏡面性的嘗試。

例如，在專利文獻(xiàn)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(gòu)成的混合粉之后，以1200℃～1350℃進(jìn)行燒結(jié)。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(xiàn)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(yán)酷的環(huán)境的情況下，表面產(chǎn)生劣化，其結(jié)果是，招致鏡面性的降低。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開平8-92674號公報

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供能夠長期維持良好的鏡面性的鈦燒結(jié)體以及裝飾品。

上述目的通過下述的本發(fā)明來實現(xiàn)。

本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的特征在于，包括：

作為結(jié)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(jié)體。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)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(jié)體實施研磨加工時的研磨量難以產(chǎn)生各向異性，因此在研磨面上難以產(chǎn)生凹凸。因此，能夠進(jìn)一步提高研磨面的平滑性，特別是獲得鏡面性優(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(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(jié)果是，特別獲得能夠長期維持高鏡面性的鈦燒結(jié)體。

在本發(fā)明的鈦燒結(jié)體中，優(yōu)選為，所述鈦燒結(jié)體以鈦為主成分且包括α相穩(wěn)定化元素以及β相穩(wěn)定化元素。

由此，即使鈦燒結(jié)體的制造條件、使用條件發(fā)生變動，也能夠一并具有作為結(jié)晶組織的α相與β相，因此形成耐老化性優(yōu)異的材料。其結(jié)果是，鈦燒結(jié)體一并具有α相所呈的特性與β相所呈的特性，特別是機(jī)械特性優(yōu)異。

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

由此，在對鈦燒結(jié)體的表面進(jìn)行研磨時，示出特別良好的鏡面性。

本發(fā)明的裝飾品優(yōu)選包括本發(fā)明的鈦燒結(jié)體。

由此，長期維持良好的鏡面性，其結(jié)果是，獲得能夠長期維持優(yōu)異的外觀美觀性的裝飾品。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的鈦燒結(jié)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是表示適用本發(fā)明的裝飾品的實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(jié)體獲得的X射線衍射光譜。

圖6是比較例2的鈦燒結(jié)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(jié)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發(fā)明的鈦燒結(jié)體以及裝飾品進(jìn)行詳細(xì)說明。

鈦燒結(jié)體

首先，對本發(fā)明的鈦燒結(jié)體的實施方式進(jìn)行說明。

圖1是表示本發(fā)明的鈦燒結(jié)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(jié)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(jié)體的外側(cè)的區(qū)域。

本實施方式的鈦燒結(jié)體由例如粉末冶金法制造。即，在該鈦燒結(jié)體中，通過使鈦合金粉末的粒子彼此燒結(jié)而構(gòu)成。

更具體來說，如圖2所示，鈦燒結(jié)體1中，包括作為結(jié)晶組織的α相2與β相3。其中，α相2是指構(gòu)成其的結(jié)晶構(gòu)造主要為六方最密堆積(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)造主要為體心立方晶格(bcc)構(gòu)造的區(qū)域(鈦β相)。此外，在圖1中，α相2顯現(xiàn)為相對地呈淺色的區(qū)域，β相3顯現(xiàn)為相對地呈深色的區(qū)域。

關(guān)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(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，相對地硬度較高，容易產(chǎn)生塑性變形，因此有助于實現(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的合計的占有率(面積率)沒有特別限定，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。

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(xué)顯微鏡等觀察鈦燒結(jié)體1的截面，基于根據(jù)結(jié)晶構(gòu)造的不同的呈色的不同、對比度而區(qū)別結(jié)晶相，并且測量面積。

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(jié)體1的α相2微小，并且，由于α相2成為主導(dǎo)，因此在強(qiáng)度高的基礎(chǔ)上富有研磨加工的均勻性。因此，在研磨加工時，難以產(chǎn)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(dǎo)性存在的α相2難以產(chǎn)生位錯，因此難以因研磨而發(fā)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(tài)。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(chǎn)生塑性變形，因此促進(jìn)α相2彼此的滑動。因此，在研磨加工時施加應(yīng)力的情況下，在β相3中也能夠緩和該應(yīng)力。其結(jié)果是，能夠抑制產(chǎn)生與殘留應(yīng)力相伴的平滑性的降低等不良情況。換言之，獲得能夠進(jìn)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(jìn)行適當(dāng)?shù)难心?，并且小徑的α?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(jié)體1的機(jī)械強(qiáng)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(jié)體1的疲勞強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)度降低。

另外，若α相2所占的面積率低于所述下限值，相應(yīng)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(yīng)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(chǎn)生的應(yīng)力的β相3的功能，因此有可能與殘留應(yīng)力相伴而降低研磨面的平滑性。

另外，α相2的平均粒徑優(yōu)選為5μm以上25μm以下，更優(yōu)選為7μm以上20μm以下。

此外，α相2的平均粒徑通過如下方式測定。首先，利用電子顯微鏡觀察鈦燒結(jié)體1的截面，在獲得的觀察像中隨機(jī)選擇100個以上的α相2。接下來，計算在觀察像上選擇出的α相2的面積，求出具有與該面積相同的面積的圓的直徑。將如此求出的圓視為該α相2的粒徑(當(dāng)量圓直徑)，求出針對100個以上的α相2的平均值。將該平均值作為α相2的平均粒徑。

另外，α相2所占的面積率優(yōu)選為75％以上99％以下，更優(yōu)選為80％以上98％以下。

此外，α相2所占的面積率通過如下方式進(jìn)行測定。首先，利用電子顯微鏡來觀察鈦燒結(jié)體1的截面，計算獲得的觀察像的面積。接下來，求出顯現(xiàn)于觀察像的α相2的面積的合計。然后，將求出的α相2的面積的合計除以觀察像的面積。其解成為α相2所占的面積率。

另一方面，在α相2為上述那樣的面積率的情況下，β相3的面積率與其相比變小。具體來說，β相3的面積率優(yōu)選為0.2％以上30％以下左右，更優(yōu)選為1％以上25％以下左右，進(jìn)一步優(yōu)選為2％以上20％以下左右。β相3如上述那樣容易產(chǎn)生塑性變形，因此促進(jìn)α相2彼此的滑動。因此，通過使β相3以所述范圍內(nèi)的比例進(jìn)行存在，由此在對鈦燒結(jié)體1進(jìn)行研磨時，能夠防止研磨時的阻力顯著增大。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高研磨面的平滑性，能夠獲得鏡面性高且在外觀美觀的方面優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。

這樣的鈦燒結(jié)體1的構(gòu)成材料為鈦單體或者鈦基合金。

鈦基合金是以鈦為主成分的合金，是在鈦(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。

其中，本實施方式的鈦基合金優(yōu)選包含α相穩(wěn)定化元素與β相穩(wěn)定化元素。由此，關(guān)于鈦燒結(jié)體1，即使其制造條件、使用條件發(fā)生變動，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所呈的特性與β相3所呈的特性的物質(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，組合使用這些中的一種或者兩種以上。另一方面，作為β相穩(wěn)定化元素，例如舉出鉬、鈮、鉭、釩、鐵等，組合使用這些中的一種或者兩種以上。

作為鈦基合金的具體組成，舉出在JIS H 4600：2012中規(guī)定為60種、60E種、61種或者61F種的鈦合金。具體來說，舉出Ti-6Al-4V、Ti-6Al-4V ELI、Ti-3Al-2.5V等。此外，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，關(guān)于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)字用于以質(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)的范圍如下所述。

Ti-6Al-4V合金中，以5.5質(zhì)量％以上6.75質(zhì)量％以下包含Al，以3.5質(zhì)量％以上4.5質(zhì)量％以下包含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、合計為0.40質(zhì)量％以下的比例分別包含上述其它的元素。

Ti-6Al-4V ELI合金中，以5.5質(zhì)量％以上6.5質(zhì)量％以下包含Al，以3.5質(zhì)量％以上4.5質(zhì)量％以下包含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、合計為0.40質(zhì)量％以下的比例分別包含上述其它的元素。

關(guān)于Ti-3Al-2.5V合金，允許以2.5質(zhì)量％以上3.5質(zhì)量％以下包含Al、以1.6質(zhì)量％以上3.4質(zhì)量％以下包含V，根據(jù)需要而以0.05質(zhì)量％以上0.20質(zhì)量％以下包含S，根據(jù)需要以合計為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元素。進(jìn)一步，允許以合計為0.40質(zhì)量％以下的比例包含其它的元素。

Ti-5Al-2.5Fe合金中，允許以4.5質(zhì)量％以上5.5質(zhì)量％以下包含Al，以2質(zhì)量％以上3質(zhì)量％以下包含F(xiàn)e，剩余部分為Ti以及雜質(zhì)。作為雜質(zhì)，例如允許以O(shè)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元素。進(jìn)一步，允許以合計為0.40質(zhì)量％以下的比例包含其它的元素。

Ti-6Al-7Nb合金中，以5.5質(zhì)量％以上6.5質(zhì)量％以下包含Al，以6.5質(zhì)量％以上7.5質(zhì)量％以下包含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元素。進(jìn)一步，允許以合計為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，能夠通過以例如JIS H 1632-1(2014)～JIS H 1632-3(2014)所規(guī)定的鈦-ICP發(fā)光分光分析方法為基準(zhǔn)的方法進(jìn)行分析。

另外，鈦燒結(jié)體1也可以包含以氧化鈦為主成分的粒子(以下，省略稱為“氧化鈦粒子”。)。該氧化鈦粒子通過在鈦燒結(jié)體1中分散，認(rèn)為可以分擔(dān)向作為矩陣的金屬鈦施加的應(yīng)力。因此，通過包含氧化鈦粒子，實現(xiàn)鈦燒結(jié)體1整體中的機(jī)械強(qiáng)度的提高。另外，氧化鈦比金屬鈦硬，因此通過使氧化鈦粒子分散，能夠進(jìn)一步提高鈦燒結(jié)體1的耐磨損性。由此，由于研磨面的刮擦等受到抑制，因此能夠長期良好地維持研磨面。

此外，以氧化鈦為主成分的粒子是指例如通過熒光X射線分析法或者電子探針顯微分析儀進(jìn)行成為對象的粒子的成分分析、且被分析為最多含有的元素為鈦以及氧中的一方、接下來較多含有的元素為另一方的粒子。

氧化鈦粒子的平均粒徑?jīng)]有特別限定，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。若氧化鈦粒子的平均粒徑處于所述范圍內(nèi)，則不會較大損害鈦燒結(jié)體1的韌性、拉伸強(qiáng)度等機(jī)械特性，能夠提高耐磨損性。即，若氧化鈦粒子的平均粒徑低于所述下限值，則有可能因氧化鈦粒子的含有率而降低氧化鈦粒子所起到的應(yīng)力的分擔(dān)作用。另外，若氧化鈦粒子的平均粒徑高于所述上限值，則有可能因氧化鈦粒子的含有率而使氧化鈦粒子成為裂紋的起點，從而降低機(jī)械強(qiáng)度。

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，也可以混合多個類型。

此外，氧化鈦粒子的平均粒徑通過如下方式進(jìn)行測定。首先，利用電子顯微鏡來觀察鈦燒結(jié)體1的截面，在獲得的觀察像中隨機(jī)選擇100個以上的氧化鈦粒子。此時，能夠由圖像的對比度以及氧的面分析等來確定有無氧化鈦粒子。接下來，計算在觀察像上選擇的氧化鈦粒子的面積，求出具有與其面積相同的面積的圓的直徑。將如此求出的圓視為該氧化鈦粒子的粒徑(當(dāng)量圓直徑)，求出針對100個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。

另外，本實施方式的α相2的形狀優(yōu)選為并非針狀形狀、而是等方形或者以其為基準(zhǔn)的形狀。通過具有這樣的形狀，如上述那樣，能夠抑制鈦燒結(jié)體1的疲勞強(qiáng)度的降低。其結(jié)果是，獲得能夠長期維持高鏡面性的鈦燒結(jié)體1。

具體來說，在鈦燒結(jié)體1的截面中，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。通過使α相2的平均縱橫比處于所述范圍內(nèi)，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，通過將平均縱橫比調(diào)整至所述范圍內(nèi)，在對鈦燒結(jié)體1實施研磨加工時的研磨量難以產(chǎn)生各向異性，因此在研磨面上難以產(chǎn)生凹凸。其結(jié)果是，能夠進(jìn)一步提高研磨面的平滑性，特別是獲得鏡面性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體1。換言之，若研磨量容易產(chǎn)生各向異性，則有可能在光的反射中也產(chǎn)生各向異性，使鏡面性、審美性降低。

此外，α相2的平均縱橫比通過如下方式測定。首先，利用電子顯微鏡觀察鈦燒結(jié)體1的截面，在獲得的觀察像中隨機(jī)選擇100個以上的α相2。接下來，在觀察像上確定選擇出的α相2的長軸，進(jìn)一步將在與該長軸正交的方向上最長的軸確定為短軸。接下來，將長軸/短軸計算為縱橫比。然后，平均針對100個以上的α相2的縱橫比，將其設(shè)為平均縱橫比。

另外，在本實施方式的鈦燒結(jié)體1中，α相2的粒徑比較整齊。因此，在等方形或者以其為基準(zhǔn)的形狀之外，也實現(xiàn)使粒徑整齊，能夠提高鈦燒結(jié)體1的疲勞強(qiáng)度，并且長期保持高鏡面性。

若以α相2的粒徑為繪圖區(qū)域的橫軸、以與該粒徑對應(yīng)的α相2的數(shù)量為繪圖區(qū)域的縱軸而繪制粒徑的測定結(jié)果，則獲得α相2的粒度分布。在該粒度分布中，將從小徑側(cè)起的個數(shù)的累積成為整體的16％時的粒徑設(shè)為D16，將從小徑側(cè)起的個數(shù)的累積成為整體的84％時的粒徑設(shè)為D84。此時，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基準(zhǔn)。然后，在本實施方式的鈦燒結(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的粒徑足夠整齊。關(guān)于所述鈦燒結(jié)體1，特別是疲勞強(qiáng)度較高，并且能夠長期維持高鏡面性。

另外，將鈦燒結(jié)體1用于基于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。

在此，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、基于鈦β相的面取向(110)的反射強(qiáng)度的峰值。在其基礎(chǔ)上，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3％以上60％以下，更優(yōu)選為5％以上50％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為10％以上40％以下。由此，不會分別埋沒所述的α相2具有的特性與β相3具有的特性而使其顯著化。其結(jié)果是，獲得特別是能夠長期維持高鏡面性的鈦燒結(jié)體1。

此外，由鈦α相的面取向(100)引起的反射強(qiáng)度的峰值中，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)度的峰值中，2θ位于39.5°附近。

另外，作為X射線衍射裝置的X射線源，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的相對密度優(yōu)選為99％以上，更優(yōu)選為99.5％以上。通過使鈦燒結(jié)體1的相對密度處于所述范圍內(nèi)，獲得在表面被研磨時顯示特別良好的鏡面性的鈦燒結(jié)體1。即，通過采用這樣的相對密度，在鈦燒結(jié)體1中難以產(chǎn)生空孔。因此，能夠抑制因所述空孔而阻礙光反射。

此外，鈦燒結(jié)體1的相對密度是以JIS Z 2501：2000所規(guī)定的燒結(jié)金屬材料的密度試驗方法為基準(zhǔn)而測定的干燥密度。

另外，鈦燒結(jié)體1的維氏硬度(HV)沒有特別限定，但優(yōu)選為300以上，更優(yōu)選為350以上600以下。具有這樣的硬度的鈦燒結(jié)體1難以在表面形成刮擦等。因此，獲得即使在例如用作裝飾品等構(gòu)成材料的情況下也能夠抑制因刮擦等損害美感的鈦燒結(jié)體1。

鈦燒結(jié)體1的維氏硬度(HV)在鈦燒結(jié)體1的表面處被測定，測定方法基于JIS Z 2244：2009所規(guī)定的維氏硬度試驗-試驗方法。此外，將壓片的試驗力設(shè)為9.8N(1kgf)，將試驗力的保持時間設(shè)為15秒。然后，將10處的測定結(jié)果的平均值設(shè)為表面的維氏硬度。

這樣的鈦燒結(jié)體1能夠適用于各種用途，沒有特別限定，特別是可以用作裝飾品的構(gòu)成材料。

裝飾品

接下來，對本發(fā)明的裝飾品的實施方式進(jìn)行說明。

作為本發(fā)明的裝飾品，例如舉出表殼(主體、里蓋、主體與里蓋一體化的單片殼等)、表帶(包括帶扣、帶-手環(huán)裝卸機(jī)構(gòu)等。)、表框(例如旋轉(zhuǎn)表框等)、表把(例如螺旋鎖定式表把等)、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(例如眼鏡框架)、領(lǐng)帶別針、袖口按扣、戒指、項鏈、手鐲、腳鏈、胸針、耳墜、耳環(huán)、耳釘那樣的服飾用品、勺子、叉子、筷子、刀子、奶油刀、開瓶器那樣的食器、打火機(jī)或其外殼、高爾夫球桿那樣的體育用品、標(biāo)牌、面板、獎杯、以及殼體(例如移動電話、智能手機(jī)、通行路牌終端、移動型計算機(jī)、音樂播放器、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。通過作為這些裝飾品的構(gòu)成材料而使用鈦燒結(jié)體1，能夠?qū)ρb飾品的表面給予優(yōu)異的鏡面性。由此，獲得能夠長期維持優(yōu)異的外觀美觀性的裝飾品。

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

圖3所示的表殼11具備外殼主體112、以及從外殼主體112突出地設(shè)置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，該容器保護(hù)指針等免受外部環(huán)境的影響，并且對時計的外觀美觀性造成較大影響。

圖4所示的表框12呈環(huán)狀，且裝配于表殼，能夠根據(jù)需要相對于表殼旋轉(zhuǎn)。在向表殼裝配表框12時，表框12位于表殼的外側(cè)，因此表框12可以影響表的外觀美觀性。

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

鈦燒結(jié)體的制造方法

接下來，對制造鈦燒結(jié)體1的方法進(jìn)行說明。

鈦燒結(jié)體1的制造方法具有[1]混煉鈦合金粉末與有機(jī)粘合劑而獲得混煉物的工序、[2]通過粉末冶金法來成形混煉物、獲得成形體的工序、[3]對成形體進(jìn)行脫脂且獲得脫脂體的工序、[4]對脫脂體進(jìn)行燒制且獲得燒結(jié)體的工序、[5]對燒結(jié)體實施熱等靜壓處理(HIP處理)的工序。以下，依次說明各工序。

[1]混煉工序

首先，將成為鈦燒結(jié)體1的原材料的鈦單體粉末或者鈦合金粉末(以下，省略稱為“鈦合金粉末”。)與有機(jī)粘合劑一并混煉，獲得混煉物。

鈦合金粉末的平均粒徑?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)，也可以是混合相互組成不同的多種粒子而成的混合粉末(預(yù)混合粉末)。在預(yù)混合粉末的情況，各個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，只要預(yù)混合粉末整體滿足上述那樣的組成比即可。

混煉物中的有機(jī)粘合劑的含有率與成形條件、成形的形狀等相應(yīng)地適當(dāng)設(shè)定，優(yōu)選為混煉物整體的2質(zhì)量％以上20質(zhì)量％以下左右，更優(yōu)選為5質(zhì)量％以上10質(zhì)量％以下左右。通過將有機(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性。由此，提高成形時的混煉物的填充性，獲得更接近最終作為目的的形狀的形狀(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-乙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脂、聚苯乙烯等的苯乙烯類樹脂、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚酰胺、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對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脂、各種發(fā)蠟、石蠟、高級脂肪酸(例：硬脂酸)、高級醇、高級脂肪酸酯、高級脂肪酸酰胺等各種有機(jī)粘合劑，能夠?qū)⑦@些有機(jī)粘合劑中的一種或者兩種以上混合使用。

另外，在混煉物中，也可以根據(jù)需要而添加有增塑劑。作為該增塑劑，例如舉出鄰苯二甲酸酯(例：DOP、DEP、DBP)、乙二酸酯、偏苯三酸酯、葵二酸酯等，能夠?qū)⑦@些增塑劑中的一種或者兩種以上混合使用。

而且，在混煉物中，在鈦合金粉末、有機(jī)粘合劑、增塑劑之外，能夠根據(jù)需要例如添加潤滑劑、防氧化劑、脫脂促進(jìn)劑、界面活性劑等各種添加物。

此外，混煉條件因使用的鈦合金粉末的合金組成、粒徑、有機(jī)粘合劑的組成、以及這些物質(zhì)的配合量等諸多條件而不同，若舉出其一個例子，能夠設(shè)為混煉溫度50℃以上200℃以下左右、混煉時間15分以上210分以下左右。

另外，混煉物根據(jù)需要而進(jìn)行粒子(小塊)化。粒子化的粒徑例如為1mm以上15mm以下左右。

此外，也可以根據(jù)后述的成形方法，制造造粒粉末而不是混煉物。

[2]成形工序

接下來，成形混煉物而制造成形體。

作為成形方法，沒有特別限定，例如，壓粉成形(壓縮成形)法、金屬粉末注射成形(MIM：Metal Injection Molding)法、擠出成形法等各種成形法。其中，從能夠制造近凈成形的燒結(jié)體這樣的觀點出發(fā)，優(yōu)選使用金屬粉末注射成形法。

另外，壓粉成形法的情況下的成形條件因使用的鈦合金粉末的組成、粒徑，有機(jī)粘合劑的組成、以及這些物質(zhì)的配合量等諸多條件而不同，但成形壓力優(yōu)選為200MPa以上1000MPa以下(2t/cm²以上10t/cm²以下)左右。

另外，鈦合金粉末的情況下的成形條件依然因諸多條件而不同，但優(yōu)選使材料溫度為80℃以上210℃以下左右、注射壓力為50MPa以上500MPa以下(0.5t/cm²以上5t/cm²以下)左右。

另外，擠出成形法的情況下的成形條件依然因諸多條件而不同，但優(yōu)選為材料溫度為80℃以上210℃以下左右、擠出壓力為50MPa以上500MPa以下(0.5t/cm²以上5t/cm²以下)左右。

如此獲得的成形體成為在鈦合金粉末的粒子彼此的間隙同樣地分布有機(jī)粘合劑的狀態(tài)。

此外，制作的成形體的形狀尺寸是預(yù)想到以下的脫脂工序以及燒制工序中的成形體的收縮量而決定的。

另外，根據(jù)需要，也可以相對于成形體實施切削、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破壞，并且容易實施機(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，對獲得的成形體實施脫脂處理(脫粘合劑處理)，獲得脫脂體。

具體來說，通過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，而完成脫脂處理。

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，但優(yōu)選為溫度100℃以上750℃以下×0.1小時以上20小時以下左右，更優(yōu)選為150℃以上600℃以下×0.5小時以上15小時以下左右。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，加熱成形體時的環(huán)境沒有特別限定，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，這樣的脫脂工序分成脫脂條件不同的多個過程(步驟)進(jìn)行，由此能夠更迅速地、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，也可以相對于脫脂體實施切削、研磨、切斷等機(jī)械加工。由于脫脂體的硬度比較低，并且比較富有可塑性，因此能夠防止脫脂體的形狀破壞，并且容易地實施機(jī)械加工。根據(jù)這樣的機(jī)械加工，能夠更容易地獲得最終尺寸精度高的鈦燒結(jié)體1。

[4]燒制工序

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

燒制溫度因鈦合金粉末的組成、粒徑等而不同，作為一個例子而設(shè)為900℃以上1400℃以下左右。另外，優(yōu)選為1050℃以上1300℃以下左右。

另外，將燒制時間設(shè)為0.2小時以上20小時以下，優(yōu)選設(shè)為1小時以上6小時以下左右。

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，燒制時的環(huán)境沒有特別限定，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、或者對這些環(huán)境進(jìn)行減壓而成的減壓環(huán)境等。

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

另一方面，通過使各種制造條件最佳化，能夠調(diào)整在鈦燒結(jié)體1中α相2所占的比例、即在鈦燒結(jié)體1的截面中α相2所占的面積率。例如，由于在燒制溫度增高時β相3的比例增多，因此以使β相3的比例收納于目的范圍內(nèi)的方式調(diào)整燒制溫度，并且考慮到由燒制時間過長導(dǎo)致的結(jié)晶組織的肥大化而設(shè)定燒制時間即可。

由此，在使用例如幾乎不含有β相3的鈦合金粉末而制造鈦燒結(jié)體1的情況下，根據(jù)鈦合金粉末的組成，由于燒制溫度越高而β相3的比例越高，因此以使α相2的面積率收納于所述范圍內(nèi)的方式調(diào)整燒制溫度，并且以不會因燒制溫度的調(diào)整而造成燒結(jié)不足、過燒結(jié)的方式設(shè)定燒制時間。

另外，在α相2的平均粒徑處于所述范圍內(nèi)的情況下，隨著α相2的面積率增高，示出α相2的形狀接近等方形的趨勢。這是因為，通過使β相3的比例降低，α相2彼此相鄰的概率增高，α相2彼此相互干擾，由此阻礙異向的粒子生長。

[5]HIP工序

另外，也可以相對于如此獲得的燒結(jié)體，進(jìn)一步實施HIP處理(熱等靜壓處理)等。由此，實現(xiàn)燒結(jié)體的進(jìn)一步高密度化，能夠獲得機(jī)械特性更加優(yōu)異的裝飾品。

作為HIP處理的條件，例如使溫度為850℃以上1200℃以下、時間為1小時以上10小時以下左右。

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，根據(jù)需要，也可以對獲得的燒結(jié)體進(jìn)一步實施退火處理、固溶處理、時效處理、熱加工處理、冷加工處理等。

此外，根據(jù)需要，也可以對獲得的鈦燒結(jié)體1實施研磨處理。作為研磨處理，沒有特別限定，例如舉出電解研磨、半研磨、干式研磨、化學(xué)研磨、滾筒研磨、噴砂等。通過實施這些研磨處理，能夠?qū)︹仧Y(jié)體1的表面進(jìn)一步給予金屬光澤，從而提高鏡面性。

以上，基于理想的實施方式對本發(fā)明的鈦燒結(jié)體以及裝飾品進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此。

例如，鈦燒結(jié)體的用途不限定于裝飾品，也可以是各種構(gòu)造部件等。作為該構(gòu)造部件，例如舉出汽車用部件、自行車用部件、鐵路車輛用部件、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、個人計算機(jī)用部件、移動電話終端用部件那樣的電子設(shè)備用部件、冰箱、洗衣機(jī)、制冷供暖機(jī)那樣的電氣設(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、原子能發(fā)電站、火力發(fā)電站、水力發(fā)電站、煉油廠、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、人工牙根、牙列矯正用部件那樣的醫(yī)療設(shè)備等。

此外，鈦燒結(jié)體的生物體兼容性較高，因此特別是可以用作人工骨骼、牙科用金屬部件。其中，牙科用金屬部件只要是在口腔內(nèi)暫時或者半永久地留置的金屬部件，則沒有特別限定，例如舉出嵌體、牙冠、牙橋、金屬牙床、義牙、植入體、基牙、夾具、螺旋件等金屬框架。

實施例

接下來，說明本發(fā)明的具體實施例。

1.鈦燒結(jié)體的制造

(實施例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，準(zhǔn)備聚丙烯與發(fā)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，利用混煉機(jī)對獲得的鈦燒結(jié)體制造用組成物進(jìn)行混煉，獲得復(fù)合物。然后，將復(fù)合物加工為粒子。

＜2＞接下來，使用獲得的粒子，通過以下所示的成形條件進(jìn)行成形，制作出成形體。

＜成形條件＞

·成形方法：金屬粉末注射成形法

·材料溫度：150℃

·注射壓力：11MPa(110kgf/cm²)

＜3＞接下來，相對于獲得的成形體按照以下所示的脫脂條件實施脫脂處理，獲得脫脂體。

＜脫脂條件＞

·脫脂溫度：520℃

·脫脂時間：5小時

·脫脂環(huán)境：氮?dú)猸h(huán)境

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

＜燒制條件＞

·燒制溫度：1100℃

·燒制時間：5小時

·燒制環(huán)境：氬氣環(huán)境

·環(huán)境壓力：大氣壓(100kPa)

＜5＞接下來，按照以下所示的處理條件對獲得的燒結(jié)體實施HIP處理。如此一來，獲得成為直徑5mm×長度100mm的棒狀的鈦燒結(jié)體。

＜HIP處理條件＞

·處理溫度：900℃

·處理時間：3小時

·處理壓力：1480kgf/cm²(145MPa)

＜6＞接下來，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，對切截面實施半研磨處理。

接下來，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)果顯示在表1中。

(實施例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，分別與實施例1相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例1～3)

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，分別與實施例1相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例1)

首先，準(zhǔn)備Ti-6Al-4V合金的熔煉材料。

接下來，切斷獲得的熔煉材料，對切斷面實施半研磨處理。

接下來，利用電子顯微鏡來觀察研磨面，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)果顯示于表1。

(實施例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，與實施例1相同地獲得鈦燒結(jié)體。

然后，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，對切截面實施半研磨處理。

接下來，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)果顯示于表2。

(實施例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，分別與實施例7相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例4～6)

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為表2所示的值的方式變更制造條件以外，分別與實施例7相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例2)

首先，準(zhǔn)備Ti-3Al-2.5V的熔煉材料。

接下來，切斷獲得的熔煉材料，對切斷面實施半研磨處理。

接下來，利用電子顯微鏡來觀察研磨面，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)果顯示于表2。

(實施例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，與實施例1相同地獲得鈦燒結(jié)體。然后，切斷獲得的鈦燒結(jié)體，對切截面實施半研磨處理。

接下來，利用電子顯微鏡來觀察研磨面，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)果顯示于表3。

(實施例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，分別與實施例13相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(比較例7～9)

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，分別與實施例13相同地獲得鈦燒結(jié)體。

(參考例3)

首先，準(zhǔn)備Ti-6Al-7Nb的熔煉材料。

接下來，切斷獲得的熔煉材料，對切截面實施半研磨處理。

接下來，利用電子顯微鏡來觀察研磨面，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)果顯示于表3。

2.鈦燒結(jié)體的評價

2.1鏡面性

首先，針對各實施例、各比較例以及各參考例的鈦燒結(jié)體(鈦熔煉材料)，通過目視來觀察研磨面。然后，參照以下的評價基準(zhǔn)而評價研磨面的鏡面性。將評價結(jié)果顯示于表1～3。

＜研磨面的鏡面性的評價基準(zhǔn)＞

A：研磨面的鏡面性非常高(外觀美觀性特別良好)

B：研磨面的鏡面性略高(外觀美觀性略微良好)

C：研磨面的鏡面性略低(外觀美觀性略微不合格)

D：研磨面的鏡面性非常低(外觀美觀性不合格)

2.2相對密度

接下來，針對各實施例、各比較例以及各參考例的鈦燒結(jié)體(鈦熔煉材料)，基于JIS Z 2501：2000所規(guī)定的方法而計算相對密度。將計算結(jié)果顯示于表1～3。

2.3維氏硬度

接下來，針對各實施例、各比較例以及各參考例的鈦燒結(jié)體(鈦熔煉材料)的研磨面，基于JIS Z 2244：2009所規(guī)定的方法而測定維氏硬度。將測定結(jié)果顯示于表1～3。

2.4基于X射線衍射法的結(jié)晶構(gòu)造解析

接下來，針對實施例1的鈦燒結(jié)體，通過以下所示的測定條件，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射線衍射光譜顯示于圖5。由圖5明確可知，針對實施例1的鈦燒結(jié)體獲得的X射線衍射光譜包括基于α相(α-Ti)的反射強(qiáng)度的峰值與基于β相(β-Ti)的反射強(qiáng)度的峰值。對此，在以2θ位于35.3°附近的面取向(100)α-Ti所引起的反射強(qiáng)度的峰值為基準(zhǔn)時，計算2θ位于39.5°附近的面取向(110)β-Ti所引起的反射強(qiáng)度的峰值相對于所述基準(zhǔn)的比例(峰值比)。另外，在實施例2～18、比較例1～9以及參考例1～3的鈦燒結(jié)體(鈦熔煉材料)中也進(jìn)行與其相同的計算。將峰值比的計算結(jié)果顯示于表1～3。

2.5耐磨損性

接下來，針對各實施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦熔煉材料等，評價其表面的耐磨損性。具體來說，首先，對鈦燒結(jié)體以及鈦熔煉材料的表面實施半研磨處理。接下來，針對研磨面，進(jìn)行以JIS R 1613(2010)所規(guī)定的細(xì)陶瓷的球盤法所進(jìn)行的磨損試驗方法為基礎(chǔ)的磨損試驗，測定圓板狀試樣的磨損量。此外，測定條件如下所述。

＜比磨損量的測定條件＞

·球形試樣的材質(zhì)：高碳鉻軸承鋼(SUJ2)

·球形試樣的大小：直徑6mm

·圓板狀試樣的材質(zhì)：各實施例及各比較例的燒結(jié)體以及各參考例的熔煉材料

·圓板狀試樣的大?。褐睆?5mm、厚度5mm

·載荷的大小：10N

·滑動速度：0.1m/s

·滑動圓直徑：30mm

·滑動距離：50m

然后，將針對參考例1的鈦熔煉材料獲得的磨損量設(shè)為1，計算出針對表1所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對值。

同樣，將針對參考例2的鈦熔煉材料獲得的磨損量設(shè)為1，計算出針對表2所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對值。

而且，同樣地將針對參考例3的鈦熔煉材料獲得的磨損量設(shè)為1，計算出針對表3所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的磨損量的相對值。

接下來，參照以下的評價基準(zhǔn)而評價計算出的相對值。將評價結(jié)果顯示于表1～3。

＜磨損量的評價基準(zhǔn)＞

A：磨損量非常少(相對值為不足0.5)

B：磨損量少(相對值為0.5以上但不足0.75)

C：磨損量略少(相對值為0.75以上但不足1)

D：磨損量略多(相對值為1以上但不足1.25)

E：磨損量多(相對值為1.25以上但不足1.5)

F：磨損量非常多(相對值為1.5以上)

2.6拉伸強(qiáng)度

接下來，針對各實施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦熔煉材料等，測定其拉伸強(qiáng)度。此外，拉伸強(qiáng)度的測定以JIS Z 2241(2011)所規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)來進(jìn)行。

然后，將針對參考例1的鈦熔煉材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計算針對表1所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對值。

同樣，將針對參考例2的鈦熔煉材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計算針對表2所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對值。

而且，同樣地將針對參考例3的鈦熔煉材料獲得的拉伸強(qiáng)度設(shè)為1，計算針對表3所示的各實施例以及各比較例的鈦燒結(jié)體獲得的拉伸強(qiáng)度的相對值。

接下來，參照以下的評價基準(zhǔn)而評價獲得的相對值。將評價結(jié)果顯示于表1～3。此外，針對拉伸強(qiáng)度，在上述試驗體以外，針對SUS316L燒結(jié)體、ASTM F75(Co-28％Cr-6％Mo合金)的鑄造材料及燒結(jié)體、以及α-Ti燒結(jié)體，也評價為參考例a～d(表1)。另外，針對參考例d，在此之外，進(jìn)行與所述的2.1～2.3以及2.5相同的評價。

＜拉伸強(qiáng)度的評價基準(zhǔn)＞

A：拉伸強(qiáng)度非常大(相對值為1.09以上)

B：拉伸強(qiáng)度大(相對值為1.06以上但不足1.09)

C：拉伸強(qiáng)度稍大(相對值為1.3以上但不足1.06)

D：拉伸強(qiáng)度稍小(相對值為1以上但不足1.03)

E：拉伸強(qiáng)度小(相對值為0.97以上但不足1)

F：拉伸強(qiáng)度非常小(相對值為不足0.97)

2.7斷裂時的標(biāo)稱應(yīng)變(斷裂伸展)

接下來，針對各實施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦熔煉材料等，測定其斷裂伸展。此外，斷裂伸展的測定以JIS Z 2241(2011)所規(guī)定的金屬材料拉伸試驗方法為基準(zhǔn)來進(jìn)行。

接下來，參照以下的評價基準(zhǔn)而評價獲得的斷裂伸展。將評價結(jié)果顯示于表1～3。此外，針對斷裂伸展，在上述試驗體以外，針對SUS316L燒結(jié)體、ASTM F75(Co-28％Cr-6％Mo合金)的鑄造材料及燒結(jié)體、以及α-Ti燒結(jié)體也評價為參考例a～d(表1)。

＜斷裂伸展的評價基準(zhǔn)＞

A：斷裂伸展非常大(0.15以上)

B：斷裂伸展大(0.125以上但不足0.15)

C：斷裂伸展稍大(0.10以上但不足0.125)

D：斷裂伸展稍小(0.075以上但不足0.10)

E：斷裂伸展小(0.050以上但不足0.075)

F：斷裂伸展非常小(不足0.050)

2.8細(xì)胞毒性試驗

接下來，針對由各實施例及各比較例的鈦燒結(jié)體以及各參考例的鈦熔煉材料等構(gòu)成的試驗體，進(jìn)行細(xì)胞毒性試驗。此外，細(xì)胞毒性試驗以ISO10993-5：2009所規(guī)定的細(xì)胞毒性試驗為基準(zhǔn)來進(jìn)行。具體來說，通過基于直接接觸法的菌落形成法，在將對照組的菌落數(shù)量的平均值設(shè)為100％時，求出向試驗體直接播種的細(xì)胞的菌落數(shù)量相對于對照組的菌落數(shù)量的比例(菌落形成率[％])。此外，試驗條件如下所述。

·細(xì)胞株：V97細(xì)胞

·培養(yǎng)基：MEM10培養(yǎng)基

·陰性對照材料(negative control)：高密度聚乙烯薄膜

·陽性對照材料(positive control)：0.1％含二乙基二硫代氨基甲酸鋅的聚氨酯薄膜

·對照組(control)：向培養(yǎng)基直接播種的細(xì)胞的菌落數(shù)量

接下來，參照以下的評價基準(zhǔn)而分類獲得的菌落形成率，由此評價各試驗體的細(xì)胞毒性。將評價結(jié)果顯示于表1～3。此外，針對細(xì)胞毒性試驗，在上述試驗體以外，針對SUS316L燒結(jié)體、ASTM F75(Co-28％Cr-6％Mo合金)燒結(jié)體、以及α-Ti燒結(jié)體也評價為參考例a、c、d(表1)。

＜細(xì)胞毒性的評價基準(zhǔn)＞

A：菌落形成率為90％以上

B：菌落形成率為80％以上但不足90％

C：菌落形成率為不足80％

[表1]

[表2]

[表3]

由表1～3明確可知，各實施例的鈦燒結(jié)體的研磨面的鏡面性高。另外，由于相對密度以及維氏硬度也分別較高，因此認(rèn)為各實施例的鈦燒結(jié)體能夠長期維持高鏡面性。

另外，各實施例的鈦燒結(jié)體被認(rèn)為在鏡面性、密度以及硬度這樣的特性上為鈦熔煉材料的同等以上。由此，根據(jù)本發(fā)明，能夠獲得產(chǎn)生近凈成形這樣的特征、且特性優(yōu)異的鈦燒結(jié)體。

此外，將比較例2的鈦燒結(jié)體的截面的電子顯微鏡像顯示于圖6。由圖6可知，在比較例2的鈦燒結(jié)體中，呈現(xiàn)α相細(xì)長的形狀、即各向異性大的形狀。

另外，將參考例1的鈦熔煉材料的截面的電子顯微鏡像顯示于圖7。由圖7可知，在參考例1的鈦熔煉材料中，呈現(xiàn)α相的粒徑比較小、但各向異性大的形狀。