專利名稱：：Ti-Al系合金的表面處理方法和由此得到的Ti-Al系合金的制作方法
技術領域：
：本發明涉及通過使Ti-Al系合金的表面形成氟稠化層而使其耐高溫氧化性提高的表面處理方法，和由此得到的Ti-Al系合金。
背景技術：
：Ti-Al系合金具有如下這樣的特性=TiAl金屬間化合物達到800°C左右的溫度強度也不會降低，反而會上升，由此被作為高溫材料使用。另外其還具有的特性是，比重比Ti單體小，相對于作為耐熱金屬被廣泛使用的Inc0ne1713C等的M基超合金來說非常輕量，比重約是其1/2左右。因此，例如應用到汽車的增壓用渦輪和發動機氣門等，可以實現燃費和響應度的提高以及發動機的高速旋轉化等的高性能化。此外，通過應用到燃氣渦輪的渦輪葉片等，也可以減小旋轉造成的離心力，降低蠕變現象。如此，Ti-Al系合金作為具有種種可能性的劃時代高溫材料倍受期待。但是，上述Ti-Al系合金具有如下問題其在800°C以下的溫度下比通常的Ti合金等耐氧化性優異，但是若超過800°C，則耐氧化性急劇劣化。如此，在超過800°C的溫度區域，其與上述的M基超合金相比，耐高溫氧化性能要差得多，作為高溫材料被實用化的例子也只能停滯不前。因此，為了使該Ti-Al系合金得到一般性地普及，不可欠缺地是使其高溫下的耐氧化性提高，作為此方法，大量被研究和公開的是添加第三元素的方法和借助各種表面處理的方法等。專利文獻1專利第2569712號專利文獻2特開平6-33172號專利文獻3特開平5-78817號專利文獻4特開平5-287421號專利文獻5特開2002-332569號專利文獻6特開平9-170063號專利文獻7專利第3358796號專利文獻8特開平6-322509號專利文獻9特開平6-322511號在上述專利文獻1中，通過在Ti-Al系合金中添加520%的Cr作為第三元素，使耐高溫氧化性提高。但是作為其效果，雖然由氧化造成的重量減少比現有合金少，但從沒有重量增加這一點顯示，形成的是剝離性的氧化皮膜，而不認為所形成的是抑制氧化進行的這種穩定性的氧化皮膜，從而存在實用上未必稱得上具有充分的耐氧化性這樣的問題。另外在專利文獻2中，采取的方法是在Ti-Al系合金中添加F、Cl、Br和I的鹵素之中的至少1種0.004at%1.0at%，從而使耐氧化性提高，但若添加的量超過1.Oat%,則延性降低，因此為了充分地發揮效果，有不能大量添加的問題。同樣，也有通過作為第三元素添加Mo、Nb、Si、Ta、W等的方法來提高耐氧化性這樣的報告，但是，為了借此改善耐氧化性并達到與M基超合金同等水平，則需要大量添加這些元素。如此，若大量添加第三元素，則Ti-Al系合金的常溫延性的降低變得顯著，因此在考慮實用性的基礎上認為這些也不是有效的方法。因此，不能只是針對基材自身使第三元素等合金化，而是需要借助表面處理法進行改善，或是將第三元素添加和表面處理加以并用。作為借助表面處理的改善方法，在專利文獻3、專利文獻4和專利文獻5中公開有一種方法，其是通過在Ti-Al系合金的表面部形成使其他元素侵入折的改質層，從而提高耐高溫氧化性。在專利文獻3中采用的方法是，將Mo、W使用離子濺射法、離子鍍敷法、粉末涂敷法等，使之附著在表面后，在1450°C以下加熱，使之向母材中擴散。但是在該方法中，顯現出耐氧化性的這種均一的濃縮層的形成，和使抑制氧化的進展的均一且連續的Al2O3皮膜形成并不容易，在生產性這點上也有問題。另外，在專利文獻4中公開的方法是，通過在表面離子注入P、As、Sb、Se、Te而使耐氧化性提高。另外在專利文獻5中公開的方法是，使用對于復雜形狀物也可以適用的等離子體基離子注入法，在表面注入氟離子。但是，在這些處理中需要使用高額的離子注入裝置，在高真空氣氛中進行處理，因此，即使在耐氧化性的提高上有效果，在成本面和量產性等方面也不是實用的方法。另外在專利文獻6中，是通過以使鹵素和/或含鹵素化合物存在于表面的狀態對Ti-Al系合金進行加熱等的方法，使耐氧化物提高。作為其實現方法，在該文獻的實施例1中所公開的方法是，將其與氯化鈉粉末一起以790°C進行150小時封入加熱處理后，至表面的附著生成物至顯示出金屬光澤而將其除去，實施例3中公開的是進行離子注入的方法。但是，這此在量產性的方面也不是實用的方法。此外，在專利文獻7中所公開的方法是，對于Ti-Al系合金的表面部，以含有比Al2O3標準生成自由能的絕對值小的氧化物的物質存在的狀態賦予其機械的能量，使基材表面形成耐氧化性優異的機械的合金層，由此使耐氧化性提高。作為機械的能量的賦予方法，作為有效的方法公開的是利用噴丸硬化(shotpeening)的方法。但是，利用噴丸硬化的方法雖然對于有一定程度的復雜形狀的部件也是可以適用的方法，但是使處理品整個面形成均一且充分的改質層并不容易，不是有充分的生產性的處理。另一方面，在專利文獻8中公開的方法是，使含有F、Cl、Br、I的鹵素之中至少一種以上的化合物成為固體或液狀，使之與表面接觸或進行涂布后，加熱0.2小時以上至7001125°C，由此形成致密的Al2O3皮膜。另外在專利文獻9中公開的方法是，在含有F、Cl、Br、I的鹵素之中至少一種以上，含有氧0.1容積％的混合氣體中，加熱至7001125°C，由此形成致密的Al2O3皮膜。在上述專利文獻8中，需要使固體狀或液狀的鹵化物附著、涂布于表面，但是存在在加熱處理時使體狀或液狀的鹵化物均一地熔融、附著在處理品表面極其困難的問題。而且，熔融、涂布的全部鹵化物未必與被處理品表面均一地反應，由此難以形成均一的反應層，因此不是適于量產的方法。另外在專利文獻9中，在使用氣體狀的鹵素這一點上，考慮的是其在表面處理層的附著性和濃度控制等方面優異。但是，含有商素和氧的混合氣氛其腐蝕性高，并且在加熱至7001125°C的高溫而進行處理時，至少進行該處理的反應爐壁材料需要有很高的高溫耐腐蝕性。因此，結果是發生如下等問題除了處理裝置變高昂貴以外，還必須頻繁更換爐壁材料，不是適合量產的處理。此外，由于同時進行使Al2O3皮膜形成的700°C以上的高溫下的氧化處理，所以假設如果作為部件進行裝配的情況下，其尺寸精度上發生問題的可能性高。假設即使對要求尺寸精度的部分進行后加工，對具有硬質的氧化膜的制品表面進行高精度的加工仍伴有非常大的問題。另外，實用上估計也有與其他部件進行焊接的必要性，但實質上是不可能的。如上，為了使Ti-Al系合金的耐高溫氧化性提高，結果認為在以高溫氧化氣氛所形成的氧化層中，特別是以氧的透過度低的均一的Al2O3皮膜覆蓋Ti-Al系合金基材的表面是最為有效的方法，但是對于該方法雖然有大量的研究發表和專利文獻的公開，但是，特別針對于使生產性和量產性優異的有力的改善手段的報告卻并沒有提出。
發明內容即，本發明的目的在于，提供一種在比較低的溫度下適于量產的Ti-Al系合金的表面處理方法，并且提供一種Ti-Al系合金，其通過在表面形成改質層，可以在被曝露于高溫氧化氣氛時形成耐氧化性優異的、均一的Al2O3皮膜。S卩，本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法，其要旨在于，對于含有Al為15原子％以上、55原子％以下的Ti-Al系合金基材，在含有氟源氣體的氣氛中加熱至100500°C并加以保持，由此在其表面形成厚0.1μm以上、10μm以下的氟稠化層。另外，本發明的Ti-Al系合金其要旨在于，含有Al為15原子％以上、55原子％以下的Ti-Al系合金基材，在其表面部具有厚0.1μm以上、10μm以下的厚度的氟稠化層，并且該氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上、35原子％以下。本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法，對于含有Al為15原子％以上、55原子％以下的Ti-Al系合金基材，在含有氟源氣體的氣氛中加熱至100500°C并加以保持，由此在其表面形成厚0.1μm以上、10μm以下的氟稠化層。因為作為氟源使用氣體，所以無論被處理品的形狀如何，都可以在其表面容易且均一地形成氟稠化層，極符合量產性。而且，通過使Ti-Al系合金基材的表面形成氟稠化層，在曝露于高溫氧化氣氛時，Ti-Al系合金基材的表面形成有耐氧化性優異的均一且連續的Al2O3皮膜所覆蓋的氧化層，該Al2O3皮膜防止氧向Ti-Al系合金基材內部侵入，由此抑制氧化的進行，因此能夠大幅地提高Ti-Al系合金的耐高溫氧化性。如此，通過借助適于量產的比較低的溫度區域下的氣體氣氛加熱的處理，能夠大幅地改善Ti-Al系合金基材的耐高溫氧化性。在本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法中，如果使上述加熱保持后的氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上、35原子％以下，在曝露在高溫氧化氣氛中時，Ti-Al系合金基材的表面被均一且連續的Al2O3皮膜所覆蓋，能夠大幅度地提高耐高溫氧化性。在本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法中，在上述加熱保持后的氟稠化層中，如果實質上不含AlF3等氟鋁化物，則在曝露在高溫氧化氣氛中時，Ti-Al系合金基材的表面被均一且連續的Al2O3皮膜所覆蓋，能夠大幅度地提高耐高溫氧化性。另外，本發明的Ti-Al系合金，含有Al為15原子％以上、55原子％以下的Ti-Al系合金基材，在其表面部具有厚0.1μm以上、10μm以下的厚度的氟稠化層，并且該氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上、35原子％以下，因此在曝露于高溫氧化氣氛中的情況下，其表面形成被均一且連續的Al2O3皮膜所覆蓋的氧化層，該Al2O3皮膜防止氧向Ti-Al系合金基材內部侵入，由此抑制氧化的進行，因此耐高溫氧化性優異。在本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法中，如果上述氟稠化層中實質上不含AlF3等氟鋁化物，則在曝露在高溫氧化氣氛中時，Ti-Al系合金基材的表面被均一且連續的Al2O3皮膜所覆蓋，能夠大幅度地提高耐高溫氧化性。圖1是進行氟稠化處理的實施例F的Ti-Al系合金的表面X射線衍射結果，和比較例C的Ti-Al系合金的表面X射線衍射結果。具體實施例方式接著說明用于實施本發明的最佳的方式。本發明的Ti-Al系合金的表面處理方法，是將以作為被處理品的Ti-Al系合金為基材的被處理品，在含有氟源氣體的氣體氣氛中加熱至100500°C并保持，在其表面形成氟稠化層。作為用于上述氟稠化處理的氟源氣體，使用作為鹵素系物質的氟系氣體(含有氟化合物氣體或氟氣的氣體)。作為該氟系氣體，可列舉例如以NF3、BF3、CF4、SF6等為主成分的氣體和以F2為主成分的氣體。通常用氮氣等稀釋氣體稀釋該主成分氣體而作為氟系氣體使用。在這些氟系氣體所使用的主成分氣體之中，在反應性、處理性等方面以NF3最為優異實用。在上述氟系氣體氣氛中，將以Ti-Al系合金為基材的處理品在例如含有NF3的氮氣氣氛中在100500°C，更優選為200400°C的溫度區域保持1600分鐘，更優選為5120分鐘，NF3分解而發生活性的F，在表面形成厚0.1μm以上、10μm以下的均一的氟稠化層。還有，關于上述的處理溫度和處理時間，能夠根據以作為被處理品的Ti-Al系合金為基材的處理品的村質和表面狀態設定適當的條件，以使作為目的的氟稠化層確實地被形成。這時，關于氟系氣氛中的氟化合物或氟的濃度，也依據所使用的氣體種類，但通常優選為0.110容量％。本發明的Ti-Al系合金基材的組成，含有Al為15原子％以下、55原子％以下。通過使Al含量為上述的濃度范圍，不僅能夠成為高溫強度優異的Ti-Al系合金，而且其還具有常溫延性。Al的含量低于15原子％時，在強度方面，會形成α-Ti合金和Ti3Al相的混合組織，高溫強度降低。另外，在耐高溫氧化性的方面，不能從基材供給充分的Al而使均一而連續的Al2O3皮膜覆蓋Ti-Al系合金基材的表面的這種可能性高。另外，Al的含量超過55原子％時，會形成TiAl相與TiAl2相和TiAl3相的混合層，基材的脆化劇烈，發生強度方面的問題。另外，為了改善作為Ti-Al系合金的又一個弱點的常溫延性低的問題，其進行通常的情況是含有Cr、Mn、V、B等元素的至少一種為10原子％以下，通常通過添加這些元素，可知會導致耐高溫氧化性顯著劣化。但是，根據本發明的方法，當Ti-Al系合金的Al濃度為15原子％以上時，由于能夠充分期待耐高溫氧化性的提高效果，所以作為預先添加有上述這樣的元素的Ti-Al系合金，含有Al為15原子％以上、55原子％以下的仍在本發明的適用范圍。此外，本發明的Ti-Al系合金的表面處理，處理品的成形方法包括鑄造、鍛造、切削、軋制等，無論其手法都可以適用。在本發明中，通過使Ti-Al系合金的表面形成氟稠化層，由此Ti-Al系合金的耐高溫氧化性大幅提高的理由還不確定，但推測為如下機理。即，沒有進行特別的處理通常的Ti-Al系合金的缺乏耐高溫氧化性的理由是因為，作為在高溫氧化時所形成的氧化層的形態，形成的是富TiO2的氧化層和富Al2O3的氧化層交互形成的多層結構的氧化層，在該富Al2O3的氧化層中也混和有氧的透過度高的TiO2,所以富Al2O3氧化層無法承擔起作為保護性的皮膜的功能，因此認為，無論Al的含量多高都會缺乏耐高溫氧化性。另一方面，考慮是由于預先在Ti-Al系合金的表面形成本發明的氟稠化層時，作為經高溫氧化而形成的氧化層的形態，雖然是在最表面形成Ti和Al的混合氧化層，但是該混合氧化層和基材之間，即Ti-Al系合金基材表面被致密而均一的數μm的Al2O3皮膜覆蓋，該Al2O3皮膜中的氧的透過度極低，由此氧向Ti-Al系合金基材內部的侵入受到抑制，從而抑制了基材的氧化進行。另外，本發明的Ti-Al系合金曝露在高溫氧化氣氛中時，作為形成具有如上保護皮膜的氧化層結構的理由，考慮為如下因為侵入的氟比Ti與Al的親和力更強，所以在氧化的初期階段，與侵入的氟的親和力比較低的Ti優先發生氧化反應，導致在此基材側發生Al的濃縮，其后氧化進一步進行，該Al濃縮的部分被氧化，從而形成Al濃度極高的、均一且連續的Al2O3皮膜。本發明中在Ti-Al系合金的表面形成的氟稠化層的厚度為0.1μm以上、10μm以下。若氟稠化層的厚度低于0.Ιμπι，則如上述侵入的氟的吸引合金中的Al的效果不充分，有生成的Al2O3皮膜厚度不足或不均一的可能性。另一方面，若氟稠化層的厚度超過10μm，則在與Al的親和力強的氟稠化層的基材側，Al濃度降低的區域形成得很厚，從而導致該區域的耐高溫氧化性大幅降低，因此根據情況，耐高溫氧化性劣化的可能性與未處理材同等或更高。更進一步優選氟稠化層的厚度約5μm以下。另外，本發明中在Ti-Al系合金的表面形成的氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上、35原子％以下。若氟稠化層中的F的最高濃度低于2原子％，則侵入的氟量過少，因此吸引Ti-Al系合金中的Al的效果不充分，有生成的Al2O3皮膜厚度不足或不均一的可能性。另一方面若F的最高濃度超過35原子％，則例如即使該氟稠化層是10μm以下的薄層，在氟稠化層的基材側也會形成Al濃度大大降低的區域，該區域的耐高溫氧化性大幅降低，另外還形成A1F3這樣的氟化物，阻礙均一的Al2O3皮膜的形成，從而使耐氧化性劣化，因此根據情況，耐高溫氧化性劣化的可能性與未處理材同等或更高。如此，本發明對Ti-Al系合金實施稱為氟化處理的這種適合量產處理的表面處理，在其表面形成適當的氟稠化層，從而可以使以Ti-Al系合金作為高溫材料使用時作為最大問題點的耐高溫氧化民生提高。接著，對于實施例進行說明。實施例1稱量純度為99.8%的海綿鈦(spongetitan)和純度99.99%的鋁，成為以其為目標的組成，使用熔解爐，經一次真空排氣達到10_4Torr以上后，在Ar氣體氣氛下使之熔解、凝固，制作鑄錠(Ti-48原子％Al)。從該鑄錠上切下30mmXIOmmX3mm的板狀試驗片，對試驗片的表面進行1000號的SiC紙研磨后，在丙酮中進行超聲波清洗，成為試驗片。以該試驗片為實施例AE，通過在含有2容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，以200400°C保持5120分鐘的方法，制作進行了氟稠化處理的試驗片。關于氟稠化層厚度和最主同F濃度，使用ESCA(X射線光電子分析裝置)和EPMA(電子射線微區分析儀)進行測定。為了調查進行上述的氟稠化處理的各試驗片的耐高溫氧化性，使用電阻加熱電爐，在大氣氣氛中進行1000°cXIOOhr加熱的氧化試驗。加上剝離的氧化皮膜一起進行重量增加測定，如此以試驗片放入Al2O3坩堝的狀態進行試驗。另外，作為比較例A，對于沒有進行氟稠化處理的試驗片實施同樣的氧化試驗，另外作為比較例B，對于在含有2容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，以600°C保持10分鐘的試驗片也實施同樣的氧化試驗。其結果一并顯示在下述表1中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如表1的結果所示，可知在實施例1中，相對于沒有進行氟稠化處理的比較例A來說，氧化增量為十分之一以下，耐氧化性顯著提高。另外，如比較例B所示，氟稠化層的厚度厚時，再次來自氧化試驗的增量變大，可知要有適當的氟稠化處理層厚度。此外，由該實施例1的結果可知，本發明的適當的氟稠化層的厚度為0.1μm以上、10μm以下，更優選的是0.1μm以上、5μm以下左右。另外，使用EPMA分析該氧化試驗后的剖面，結果確認到在基材表面形成均一且連續的高濃度的Al的氧化層。實施例2為了調查氟稠化層中的最高F濃度的影響，制作與實施例1同樣的試驗片，通過使氣氛中的氟素氣體的濃度變化，在氟稠化層的厚度同等的基礎上，使該氟稠化層中的最高F濃度變化，如此進行處理。實施例F的試驗片是在含有3容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，以350°C保持60分鐘，另外比較例C的試驗片是在含有30容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，以350°C保持60分鐘。其后，進行與實施例1相同的1000°cXIOOhr(大氣中)的氧化試驗。其結果顯示在表2中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>如表2的結果所示可知，即使在氟稠化層的厚度不那么厚的情況下，如果該氟稠化層中的F濃度過高，則氧化試驗后的氧化增量增加。對于進行了實施例F的氟稠化處理后的試驗片，和進行了比較例C的氟稠化處理的后的試驗片，使用X射線衍射裝置進行表面生成物的鑒定，其結果顯示在圖1中。根據圖1的結果，在比較例C的氟稠化處理條件的試驗片中，作為Al的氟化物的AlF3的峰值明確被觀察到，相對于此，實施例F的氟稠化處理條件的試驗片未見氟化物的峰值，只觀察到作為基體的主要成分的TiAl的峰值。這表示由于經氟稠化處理而侵入的F的濃度未過高，導致曝露在氧化氣氛時，被認為會阻礙均一的Al2O3皮膜的形成的AlF3這一氟化物的形成受到抑制，由表2的結果還可知，侵入的F的濃度對于Ti-Al系合金的耐氧化性來說也是重要的因素之一。因此，根據表1和表2的結果，本發明的Ti-Al系合金的氟稠化層中的最高F濃度的適當范圍是2原子％以上、35原子％以下，更優選的是2原子％以上、25原子％以下左右ο實施例3為了調查Ti-Al系合金的Al含量的影響，稱量原料，使Al含量為15原子％、30原子％、45原子％、55原子％，如此與實施例1一樣使原料達到目標的組成，使之熔解、凝固，制作鑄錠，切下30mmX10mmX3mm的板狀試驗片后，進行表面研磨，并進行在丙酮中的超聲波清洗，成為試驗片。對于這些組成不同的試驗片，在含有2容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，實施300°CX120分鐘保持氟稠化處理后，在大氣中進行IOOO0CXIOOhr加熱的氧化試驗，關于其結果顯示在下述的表3中。還有，進行了氟稠化處理的試驗片的氟稠化層的厚度均為3μm士1μm，氟稠化層中的最高F濃度在18原子％士5原子％的范圍內。作為比較例DG，是對于Al含量為15原子％、30原子％、45原子％、55原子％的Ti-Al系合金未進行氟稠化處理，而對其進行氧化試驗。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>如表3的結果所示，可知在氟稠化處理的效果下，與未進行氟稠化處理的情況相比，分別為十分之一以下的氧化增量，耐氧化性提高。因此可知，本發明的Ti-Al系合金的Al含量在15原子％以上、55原子％以下的范圍內有效。但是隨著Ti-Al系合金中的Al的含量變少，氧化增量的絕對值頗為增加，因此作為Al的含量，更優選為45原子％以上、55原子％以下。實施例4為了確認影響用于改善Ti-Al系合金的常溫延性而添加的第三元素的影響，與實施例3同樣地確認添加有Cr、Mn、V時的耐氧化性，其結果顯示在上述表4中。還有，實施例KM的氟稠化處理，是以在含有1容量％的NF3氣體，余量由N2氣和雜質氣體構成的氟源氣體氣氛中，保持300°CX30分鐘的條件實施。作為比較例HJ，是未對添加有Cr、Mn、V的Ti-Al系合金進行氟稠化處理，而對其進行氧化試驗。表4<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>如表4的結果所示，可知在氟稠化處理的效果下，與未進行氟稠化處理的情況相比，可見耐氧化性提高顯著，因此也包括在Ti-Al系合金中添加第三元素的情況，本發明的氟稠化處理方法是對Ti-Al系合金的耐高溫氧化性的提高有效的方法，并且以本發明的方法進行氟稠化處理的Ti-Al系合金具有非常優異的耐高溫氧化性。本發明能夠作為可以使Ti-Al系合金的耐高溫氧化性提高的、極適于量產的表面處理方法使用。此外，本發明的Ti-Al系合金適合作為要求輕量且要求高溫強度的構件加以利用。權利要求一種Ti-Al系合金的表面處理方法，其特征在于，對含有15原子％以上55原子％以下的Al的Ti-Al系合金基材，在含有氟源氣體的氣氛中加熱至100～500℃并進行保持，由此在其表面上形成厚度為0.1μm以上10μm以下的氟稠化層。2.根據權利要求1所述的Ti-Al系合金的表面處理方法，其中，使所述加熱保持后的氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上35原子％以下。3.根據權利要求1或2所述的Ti-Al系合金的表面處理方法，其中，在所述加熱保持后的氟稠化層中實質上不含有AIF3等氟鋁化物。4.一種Ti-Al系合金，其特征在于，含有15原子％以上55原子％以下的A1的Ti_Al系合金基材，在其表面部具有厚度為0.1ym以上10ym以下的厚度的氟稠化層，并且該氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上35原子％以下。5.根據權利要求4所述的Ti-Al系合金，其中，在所述加熱保持后的氟稠化層中實質上不含有A1F3等氟鋁化物。全文摘要提供用于以適于量產的方法使Ti-Al系合金的耐高溫氧化性提高的表面處理方法和Ti-Al系合金。對于含有Al為15原子％以上、55原子％以下的Ti-Al系合金基材，在含有氟源氣體的氣氛中加熱保持，在其表面形成厚0.1μm以上、10μm以下的氟稠化層，并且該氟稠化層中的F的最高濃度為2原子％以上、35原子％以下，在曝露于高溫氧化氣氛中時，Ti-Al系合金基材的表面被氧透過性極低的Al2O3皮膜覆蓋，由此顯示出優異的耐高溫氧化性。由于能夠以適于量產的方法來實施提高輕量、高溫強度高的Ti-Al系合金作為最大的缺點的耐高溫氧化性的低水平，由此能夠適合利用到例如增壓用渦輪和發動機氣門、燃氣渦輪的渦輪葉片等之上。文檔編號C22C14/00GK101802246SQ20088010628公開日2010年8月11日申請日期2008年10月22日優先權日2007年10月24日發明者巖村英明,渡邊崇則,西川晃司申請人:愛沃特株式會社