JPH0445234A - タングステン棒材の製造方法 - Google Patents

タングステン棒材の製造方法

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JPH0445234A
JPH0445234A JP15156090A JP15156090A JPH0445234A JP H0445234 A JPH0445234 A JP H0445234A JP 15156090 A JP15156090 A JP 15156090A JP 15156090 A JP15156090 A JP 15156090A JP H0445234 A JPH0445234 A JP H0445234A
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JP
Japan
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distraction
tungsten
sintered body
rolls
holes
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JP15156090A
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English (en)
Inventor
Seiji Yabe
矢部 清司
Takeshi Kitani
木谷 武
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Tokyo Tungsten Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Tungsten Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0445234A publication Critical patent/JPH0445234A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B1/00Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/16Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling wire rods, bars, merchant bars, rounds wire or material of like small cross-section
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21BROLLING OF METAL
    • B21B3/00Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、金属タングステン又はタングステン合金等か
らなるタングステン棒材の製造方法に関する。
[従来の技術] 一般に、細物(直径10mm以下)のタングステン棒材
を製造する場合、水素還元で得られた1〜5μm粒径の
タングステン粉末を金型ブレスを使用して角棒の圧粉体
を作り、それを水素又は真空中で直接通電による加熱を
行うか又は間接加熱により焼結し、焼結体を得ている。
得られた焼結体は理論比重の85%〜95%と密度が充
分でなく、機械的強度に不足しているために、その用途
に合わせて、塑性加工を施している。このように塑性加
工を行う際、通常、スェージング機が使用されている。
焼結体を一回のスェージング機を通過させる際の面積加
工率は、10%前後あるのが普通である。
この程度の低い面積加工率での加工は、細物のタングス
テン棒材に適している。実際、この程度の面積加工率で
も、細物のタングステン棒材では、比較的高い加工度の
ものが得られていた。
一方、近年、各種金属又はガラス等の溶解用電極又は照
射用電極として、直径20mm以上の直径を有する所謂
太物のタングステン棒材の需要が増加しつつある。
[発明が解決しようとする課題] しかし、上述の従来のスェージング機による10%前後
の断面加工率で、大物タングステン棒材を加工した場合
、表面と中心部との間に組織差および密度差が生じるこ
とを防ぐことができず、これらの組織差及び密度差が不
所望な組織斑及び密度斑の一回となっていた。言い換え
れば、加工初期に生ずる表面部と中心部の組織斑、密度
斑は加工度を得やすい細物(直径IC1v以下)の製品
においては、無視できる程度であるが、タングステン棒
材が太くなればなるほど、組織斑、密度斑が生じる傾向
は顕著となる。このような組織斑及び密度斑は物理特性
の低下を招き、製品寿命を短くする等の原因になってい
た。
更に、上述の通常のスェージング機によって、太物の焼
結体を加工した場合、−回の加工量が面積加工率で10
%前後と少なく、高密度、目的径を得るためには、高加
工率を必要とし、加工回数が多くなり、経済的な問題が
あった。
一方、大物のタングステン棒材を製造する際には、大型
の焼結体を加工する大型スェージング機を使用すること
も考えられるが、実際に、大物の加工に適した大型スェ
ージング機を用意することは、経済性の面で極めて不利
である。また、たとえ大型スェージング機を用いて加工
したとしても一回の面積加工率は前述したように低く、
組織斑、密度斑等の発生は避けられない。
そこで、本発明の技術的課題は、タングステンの大物製
品を組織斑、密度斑等のない品質が揃ったタングステン
棒材を、従来不可能とされたロール加工により容易に製
造する方法を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば、断面形状の異なる伸延孔を有する複数
の伸延ロールを用意し、該断面形状の異なる伸延孔に加
熱したタングステン焼結体を順次通過させ、前記タング
ステン焼結体を加工し、タングステン棒材を製造する方
法において、前記複数の伸延ロールの内、所定数の伸延
ロールにおけるタングステン焼結体の加工率が20%以
上になるように、前記所定数の伸延ロールの伸延孔のサ
イズが選択されていることを特徴とするタングステン棒
材の製造方法が得られる。
本発明によれば、前記タングステン棒材の製造方法にお
いて、前記伸延加工の際の前記伸延ロールの送りスピー
ドを0.8m/s以上で行うことを特徴とするタングス
テン棒材の製造方法が得られる。
即ち、本発明は、タングステン焼結体を伸延ロールに楕
円、角、楕円の穴を付け、そこを加熱したタングステン
焼結棒を順次通過させ最後に円のロール孔型の孔に通過
させ仕上げる。これにより、伸延ロールを一回通過させ
たときの面積加工率を20%〜40%にすることで、表
面部と中心部の均質組織にすることを特徴とするもので
ある。
ここで、本発明において、−回通過させたときの面積加
工率を20〜40%と限定したのは、面積加工率が20
%より小さな場合において、前述したように、従来と同
様にその効果がなく、一方、40%より大なる場合は、
歪みが生じてしまい、後加工において、種々の不都合が
生じるかみである。
更に、本発明によれば、前記タングステン棒材の製造方
法において、前記伸延加工の際の前記伸延ロールの送り
スピードを0.8m/s以上で行うことを特徴とするタ
ングステン棒材の製造方法が得られる。
即ち、本発明は、そのロール孔型を検討、実験により、
最適ロール孔型を考え又は加ニスピードを検討すること
により、−回の通過で加工量を多くとることに成功した
。それにより、棒材断面の表面部と中心部の密度斑をト
ータル加工量が少ない段階で均質化すること又さらに加
工量を多くし、細くした棒材に認められる組織斑物理特
性のバラツキを少なくすることに成功したものである。
本発明により、従来の方法で困難であった高密度大物(
20φ麿■以上)の棒を小さな装置で行える様になり、
経済的に製造が可能になった。
尚、本弁明において、タングステン棒材とは、タングス
テン金属製棒材料又は少なくともタングステンを含む合
金棒材料をいう。
[実施例] 本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図及び第2図は本発明の一実施例に係るタングステ
ン棒材の製造するための方法を説明するための図である
。このうち第1図(A)乃至(D)は本発明の製造方法
に使用される伸延ロールの一部を示しており、第1図の
例では、第1図(A)の伸延ロール11から(B)、(
C)、及び(D)の伸延ロール12,13.及び14の
順に使用されるものとする。また、第1図(A)乃至(
D)に示された伸延ロール11〜14には、第2図(A
)乃至(D)に示された焼結体1.加工材2〜4をそれ
ぞれ通過させる。第1図(A)に示された伸延ロール1
1は36mmの長径を有する楕円形状の伸延孔を有し、
第1図(B)乃至(D)に示された伸延ロール12,1
3.及び14は夫々24mmの対角線を有する菱形形状
、26mmの長径を有する楕円形状、及び20mmの直
径を有する円形形状の伸延孔を備えている。
上記した伸延孔を備えた伸延ロール11には、第2図(
A)に示すような30mmX20mmの断面角型の焼結
体1を通過させる。この場合、29%の面積加工率で加
工が行われ、第2図(B)の加工材2が得られる。次に
、加工材2を第1図(B)に示すような夏型形状の伸延
孔を有する伸延ロール12に導き、この伸延孔を通過さ
せる。
これによりて、第2図(C)に示すような加工材3が得
られる。この時の面積加工率は24%であった。続いて
、第2図(C)に示すような加工材3は第1図(C)に
示す伸延ロール13に導かれ、24%の面積加工率で加
工を行い、これによって、第2図(D)に示すような加
工材4が得られる。最終的に、第2図(D)の加工材4
は第1図(D)の伸延ロール14に導かれ、この伸延ロ
ール14を通過させることによって、所望のタングステ
ン棒材を得た。
尚、伸延ロール14を通過させたときの面積加工率は9
%であった。
このように、本発明の実施例では最終段以外における面
積加工率が20%以上で行っている。
上記製造方法で得られたタングステン棒材は20mmの
直径を有し、且つ平均比重は19.1以上の実測値を有
していた。
第2図で示された焼結体1は両端が平坦に加工されてい
るが、このようなタングステン棒材に各伸延ロールで圧
延される際に、割れが生じやすいという欠点がある。
第3図は本発明の製造方法で加工されるタングステン焼
結体の一例を示す図である。図に示すように、焼結体の
両端には、直径20m5X直径1゜lのテーパを取り、
伸延ロール加工時に端部がら発生する長平方向の割れが
防止されている。
第3図に示す焼結体は次のようにして製造された。2μ
〜3μのタングステン粉末を使用し、静水圧ラバープレ
スにより圧粉体を作り、これを水素中で1800℃以上
の温度、30時間、間接加熱によって、30謄■径で1
7.5の比重を有する焼結体を作った。
次に、この焼結体を加熱温度1400℃〜1500℃に
加熱した後、第1図(A)乃至(D)の伸延ロールに順
次通過させた。このとき、各伸延ロールを通過させる際
、1回加熱する度毎に0.8m/s以上の加ニスピード
で加工し、直径20mmの加工材を得た。
このようにして得られた加工材は、19.2以上の比重
を有していた。
第4図は第1図の30mmX20msの断面の角棒焼結
体を使用した場合での各仕上げサイズ径での本発明によ
る方法(ロール法)で加工された棒材の製品径と比重と
の関係を示す図である。
比較例として、従来の方法(スェージング法)による棒
材の製品径と比重との関係を併せて示した。 第4図に
示すように、曲線41で示される本発明による方法で加
工された棒材は、曲線42で示される比較例よりも同じ
製品径に対して比重が大きいことがわかる。比較例によ
る法は、−回の加工での加工量が多くとれず、また、同
一製品径に対す、る比重も小さいので、本発明による法
によれば、加熱及び加工回数が減少できることが判明し
た。
第5図はji1図と同様の30mmX2C1+mの角棒
焼結体を使用した場合の加工材断面で表面部分と中心部
の硬度の推移を示す図である。
第5図において、曲線51は本発明の方法による棒材の
中心部の硬度推移を示し、他方、曲線53は従来の方法
による棒材の中心部の硬度推移を示している。尚、曲線
52は本発明及び従来の方法による棒材の表面の硬度推
移を示し、双方ともに変化がないことが判る。
本発明の方法によれば、曲線51に示すように表面(曲
線52)と中心部との硬度差が生じないが、従来の方法
によれば曲線53に示すように、表面(曲線52)と中
心部との硬度差が大きく、また、中心部との差を少な(
するためには、通過回数を多くしなければならない。
従って、本発明の方法によれば、−回の加工量を多くす
ることで、太物での高い密度差、均一組織を得ることが
できることができる。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、伸延ロールの一
回の加工量を多くした伸延孔を通じることにより、タン
グステンの大物製品においても組織斑、密度斑等のない
品質が揃ったタングステン棒材を得ることがができると
ともに、通過回数が少ないので工数が大幅に削減でき、
生産性を向上することができる経済的なタングステン棒
材の製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)、(B)、(C)、(D)は本発明のタン
グステン棒材の製造するための延伸ロール孔型の配列の
一例を示す図、第2図(A)。 (B)、(C)、(D)は夫々の延伸ロール孔型に挿入
されるタングステン焼結体の形状を示す図、第3図は本
発明の方法により加工されるタングステン棒材の他の例
を示す図、第4図は本発明の製造方法により製造された
タングステン棒材の比重及び製品径を従来の方法によっ
て製造されたタングステン棒材のものを比較して示す図
、第5図は本発明の製造方法により製造されたタングス
テン棒材と、従来の方法によるタングステン棒材におけ
る硬度と通過の回数との関係を比較して示す図である。 図中、1.10・・・タングステン焼結体、2,3゜4
・・・加工品、11.12,13.14・・・伸延ロー
ル孔型。 第 図 第 2図 第3図 制

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、断面形状の異なる伸延孔を有する複数の伸延ロール
    を用意し、該断面形状の異なる伸延孔に加熱したタング
    ステン焼結体を順次通過させ、前記タングステン焼結体
    を加工し、タングステン棒材を製造する方法において、
    前記複数の伸延ロールの内、所定数の伸延ロールにおけ
    るタングステン焼結体の加工率が20%以上になるよう
    に、前記所定数の伸延ロールの伸延孔のサイズが選択さ
    れていることを特徴とするタングステン棒材の製造方法
    。 2、第1の請求項記載のタングステン棒材の製造方法に
    おいて、前記伸延加工の際の前記伸延ロールの送りスピ
    ードを0.8m/s以上で行うことを特徴とするタング
    ステン棒材の製造方法。
JP15156090A 1990-06-12 1990-06-12 タングステン棒材の製造方法 Pending JPH0445234A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007169789A (ja) * 2005-12-23 2007-07-05 Plansee Metall Gmbh 高密度の半製品又は構成要素を製造する方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007169789A (ja) * 2005-12-23 2007-07-05 Plansee Metall Gmbh 高密度の半製品又は構成要素を製造する方法

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