JPH05115939A - 高合金鋼の型鍛造方法 - Google Patents
高合金鋼の型鍛造方法Info
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- JPH05115939A JPH05115939A JP17339191A JP17339191A JPH05115939A JP H05115939 A JPH05115939 A JP H05115939A JP 17339191 A JP17339191 A JP 17339191A JP 17339191 A JP17339191 A JP 17339191A JP H05115939 A JPH05115939 A JP H05115939A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 温度を制御する高合金鋼の型鍛造方法の提
供。 【構成】 Ｎｉ基耐熱合金などの高合金鋼からなる素材
４及び金型１を共に加熱し、型鍛造するに際し、素材４
の加熱温度よりも金型１の加熱温度を低く設定し、その
比率を０．６〜０．８の範囲にすると共に、鍛造作業中
前記の温度関係を維持しながら成形を完了する。 【効果】 金型を比較的低温に加熱する従来方法と比較
して、表層部からのチル層の発達及び内部歪みの発生が
防止されるので、機削り等の後工程が省略され、かつ、
歩留りが良い。一方、等温鍛造と比較して、金型の加熱
装置が簡略化され、かつ、加熱時間を短縮できると共
に、大形の設備を使用する煩雑な作業が不要である。更
に、金型の耐久性が向上する。
供。 【構成】 Ｎｉ基耐熱合金などの高合金鋼からなる素材
４及び金型１を共に加熱し、型鍛造するに際し、素材４
の加熱温度よりも金型１の加熱温度を低く設定し、その
比率を０．６〜０．８の範囲にすると共に、鍛造作業中
前記の温度関係を維持しながら成形を完了する。 【効果】 金型を比較的低温に加熱する従来方法と比較
して、表層部からのチル層の発達及び内部歪みの発生が
防止されるので、機削り等の後工程が省略され、かつ、
歩留りが良い。一方、等温鍛造と比較して、金型の加熱
装置が簡略化され、かつ、加熱時間を短縮できると共
に、大形の設備を使用する煩雑な作業が不要である。更
に、金型の耐久性が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高合金鋼の型鍛造方法
に関するものである。
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】従来、Ｎｉ基耐熱合金など
の高合金鋼からなる素材を用い、ガスタービン用のデイ
スクなどの製品を型鍛造する際、素材及び金型を共に加
熱することが行われている。このような型鍛造方法は、
一般には素材を鍛造に適する温度に加熱すると共に金型
を比較的低温に加熱して実施される。この金型の加熱
は、金型材料の低温での衝撃値が比較的低いので打撃に
よる破損の防止、ヒートチエツクの緩和、鍛造素材の表
面温度の低下の緩和などを目的として、ガスバーナその
他で１５０〜２００℃に予熱している。
の高合金鋼からなる素材を用い、ガスタービン用のデイ
スクなどの製品を型鍛造する際、素材及び金型を共に加
熱することが行われている。このような型鍛造方法は、
一般には素材を鍛造に適する温度に加熱すると共に金型
を比較的低温に加熱して実施される。この金型の加熱
は、金型材料の低温での衝撃値が比較的低いので打撃に
よる破損の防止、ヒートチエツクの緩和、鍛造素材の表
面温度の低下の緩和などを目的として、ガスバーナその
他で１５０〜２００℃に予熱している。
【０００３】しかしながら、このような従来の型鍛造方
法にあつては、金型の予熱温度が低く、鍛造中に高合金
鋼からなる素材が急速に温度低下し、表層部からチル層
が発達し、かつ、内部歪みが残るため、一様な内部性状
を得ることが困難である。特に、高合金鋼では割れの原
因となるため機削りが必要となり、手間を要しかつ歩留
りが悪い。
法にあつては、金型の予熱温度が低く、鍛造中に高合金
鋼からなる素材が急速に温度低下し、表層部からチル層
が発達し、かつ、内部歪みが残るため、一様な内部性状
を得ることが困難である。特に、高合金鋼では割れの原
因となるため機削りが必要となり、手間を要しかつ歩留
りが悪い。
【０００４】また、特公昭６３−２１７３７号公報にて
知られるように素材及び金型の温度を同一として緻密な
組織を得る等温鍛造（恒温鍛造）もあるが、鍛造作業毎
の加熱に長時間を要すると共に大形の設備が必要であ
り、コストの嵩むものとなつている。例えば、金型を素
材と同じ１０５０℃に加熱する場合には、一般にガスバ
ーナと電気ヒータとを組み合わせた大がかりな加熱装置
を要すると共に、通常の金型材料であるＴＺＭが耐酸化
性に劣るため、金型を真空中又は不活性ガス中に配置し
て金型の酸化に基づく劣化を防止する必要がある。その
結果、等温鍛造装置が大形かつ複雑であると共に、その
作業性に劣る。
知られるように素材及び金型の温度を同一として緻密な
組織を得る等温鍛造（恒温鍛造）もあるが、鍛造作業毎
の加熱に長時間を要すると共に大形の設備が必要であ
り、コストの嵩むものとなつている。例えば、金型を素
材と同じ１０５０℃に加熱する場合には、一般にガスバ
ーナと電気ヒータとを組み合わせた大がかりな加熱装置
を要すると共に、通常の金型材料であるＴＺＭが耐酸化
性に劣るため、金型を真空中又は不活性ガス中に配置し
て金型の酸化に基づく劣化を防止する必要がある。その
結果、等温鍛造装置が大形かつ複雑であると共に、その
作業性に劣る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような従
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、Ｎｉ基耐熱合金などの高合金鋼からなる素材及び金
型を共に加熱し、型鍛造するに際し、素材の加熱温度よ
りも金型の加熱温度を低く設定し、その比率を０．６〜
０．８の範囲にすると共に、鍛造作業中前記の温度関係
を維持しながら成形を完了する高合金鋼の型鍛造方法で
ある。
来の技術的課題に鑑みてなされたものであり、その構成
は、Ｎｉ基耐熱合金などの高合金鋼からなる素材及び金
型を共に加熱し、型鍛造するに際し、素材の加熱温度よ
りも金型の加熱温度を低く設定し、その比率を０．６〜
０．８の範囲にすると共に、鍛造作業中前記の温度関係
を維持しながら成形を完了する高合金鋼の型鍛造方法で
ある。
【０００６】
【作用】この高合金鋼の型鍛造方法によれば、金型は、
加熱装置を使用して所定の加熱温度（Ｔ1 ）にまで加熱
し、素材は、鍛造用加熱炉によつて所定の加熱温度（Ｔ
2 ）にまで加熱する。しかして、この温度関係は、素材
の加熱温度を通常の熱間鍛造温度に設定し、また、金型
の加熱温度を等温鍛造よりも若干低温に設定して成立し
ている。
加熱装置を使用して所定の加熱温度（Ｔ1 ）にまで加熱
し、素材は、鍛造用加熱炉によつて所定の加熱温度（Ｔ
2 ）にまで加熱する。しかして、この温度関係は、素材
の加熱温度を通常の熱間鍛造温度に設定し、また、金型
の加熱温度を等温鍛造よりも若干低温に設定して成立し
ている。
【０００７】この状態で鍛造作業を開始し、金型で素材
を成形する。この鍛造作業は短時間で完了できるので、
鍛造作業中の金型及び素材の温度は、通常は上記の関係
（Ｔ1 ／Ｔ2 ＝０．６〜０．８）を維持したままで完了
する。しかして、周囲温度が低い等の理由によつて金型
の温度が瞬時に低下し、上記の温度関係が鍛造作業中維
持されない場合には、加熱装置を作動させて金型の温度
低下を防止し、仕上温度においても上記の温度関係が維
持されるように配慮する。このような温度関係の維持
は、素材が或る程度の熱容量を備え、金型によつて素材
が急激な温度低下を生じない場合に容易に実現可能であ
る。
を成形する。この鍛造作業は短時間で完了できるので、
鍛造作業中の金型及び素材の温度は、通常は上記の関係
（Ｔ1 ／Ｔ2 ＝０．６〜０．８）を維持したままで完了
する。しかして、周囲温度が低い等の理由によつて金型
の温度が瞬時に低下し、上記の温度関係が鍛造作業中維
持されない場合には、加熱装置を作動させて金型の温度
低下を防止し、仕上温度においても上記の温度関係が維
持されるように配慮する。このような温度関係の維持
は、素材が或る程度の熱容量を備え、金型によつて素材
が急激な温度低下を生じない場合に容易に実現可能であ
る。
【０００８】このような型鍛造方法によれば、従来の金
型を比較的低温に加熱して行われる型鍛造方法と比較し
て、金型が充分に加熱されているので、表層部からチル
層が発達することが防止され、欠陥のない一様な内部性
状を有する製品を得ることができる。一方、等温鍛造と
比較して、金型の加熱に要する時間が短縮される。
型を比較的低温に加熱して行われる型鍛造方法と比較し
て、金型が充分に加熱されているので、表層部からチル
層が発達することが防止され、欠陥のない一様な内部性
状を有する製品を得ることができる。一方、等温鍛造と
比較して、金型の加熱に要する時間が短縮される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は、本発明の１実施例を示す。金型１
は、上型２と下型３とからなり、図外の鍛圧機台に下型
３を固定し、図外のプレスラムに上型２を固定してあ
る。そして、両型２，３間に素材４が挿入される。素材
４は、Ｎｉ基耐熱合金、チタン基合金等の高合金鋼から
なり、円柱状をなす素材４の高さをＨまた直径をＤとし
て、Ｈ／Ｄ＝１．５程度である。また、金型１の周囲に
加熱装置であるガスバーナ５を配置し、両型２，３を後
述の所定温度にまで加熱できるようにする。
て説明する。図１は、本発明の１実施例を示す。金型１
は、上型２と下型３とからなり、図外の鍛圧機台に下型
３を固定し、図外のプレスラムに上型２を固定してあ
る。そして、両型２，３間に素材４が挿入される。素材
４は、Ｎｉ基耐熱合金、チタン基合金等の高合金鋼から
なり、円柱状をなす素材４の高さをＨまた直径をＤとし
て、Ｈ／Ｄ＝１．５程度である。また、金型１の周囲に
加熱装置であるガスバーナ５を配置し、両型２，３を後
述の所定温度にまで加熱できるようにする。
【００１０】このような鍛造装置を使用して、鍛造作業
中、次のような温度制御を行う。すなわち、金型１の加
熱温度をＴ1 、素材４の加熱温度を再結晶温度以上のＴ
2 として、Ｔ1 ／Ｔ2 ＝０．６〜０．８の範囲に設定す
る。金型１は、ガスバーナ５を使用して所定の加熱温度
（Ｔ1 ）にまで加熱し、素材４は、連続炉又は非連続炉
からなる鍛造用加熱炉によつて所定の加熱温度（Ｔ2 ）
にまで加熱する。しかして、この温度関係は、素材４の
加熱温度を通常の熱間鍛造温度に設定し、また、金型１
の加熱温度を等温鍛造よりも若干低温に設定して成立し
ている。
中、次のような温度制御を行う。すなわち、金型１の加
熱温度をＴ1 、素材４の加熱温度を再結晶温度以上のＴ
2 として、Ｔ1 ／Ｔ2 ＝０．６〜０．８の範囲に設定す
る。金型１は、ガスバーナ５を使用して所定の加熱温度
（Ｔ1 ）にまで加熱し、素材４は、連続炉又は非連続炉
からなる鍛造用加熱炉によつて所定の加熱温度（Ｔ2 ）
にまで加熱する。しかして、この温度関係は、素材４の
加熱温度を通常の熱間鍛造温度に設定し、また、金型１
の加熱温度を等温鍛造よりも若干低温に設定して成立し
ている。
【００１１】具体的には、Ｎｉ基耐熱合金からなる素材
４を、例えばガスタービン用のデイスクに型鍛造する場
合、素材４を１０５０℃に加熱し、金型１を７００〜８
００℃に加熱する。この状態で鍛造作業を開始し、上型
２と下型３との間で素材４を成形する。この鍛造作業は
短時間、約２秒以内に完了できるので、鍛造作業中の金
型１及び素材４の温度は、通常は上記の関係（Ｔ1 ／Ｔ
2 ＝０．６〜０．８）を維持したままで完了する。しか
して、周囲温度が低い等の理由によつて金型１の温度が
瞬時に低下し、上記の温度関係が鍛造作業中維持されな
い場合には、ガスバーナ５を作動させて金型１の温度低
下を防止し、仕上温度においても上記の温度関係が維持
されるように配慮する。このような温度関係の維持は、
素材４が或る程度の熱容量を備え、金型１によつて素材
４が急激な温度低下を生じない場合に容易に実現可能で
ある。上述のガスタービン用のデイスクは、直径が１ｍ
程度あり、所要の熱容量を備える。
４を、例えばガスタービン用のデイスクに型鍛造する場
合、素材４を１０５０℃に加熱し、金型１を７００〜８
００℃に加熱する。この状態で鍛造作業を開始し、上型
２と下型３との間で素材４を成形する。この鍛造作業は
短時間、約２秒以内に完了できるので、鍛造作業中の金
型１及び素材４の温度は、通常は上記の関係（Ｔ1 ／Ｔ
2 ＝０．６〜０．８）を維持したままで完了する。しか
して、周囲温度が低い等の理由によつて金型１の温度が
瞬時に低下し、上記の温度関係が鍛造作業中維持されな
い場合には、ガスバーナ５を作動させて金型１の温度低
下を防止し、仕上温度においても上記の温度関係が維持
されるように配慮する。このような温度関係の維持は、
素材４が或る程度の熱容量を備え、金型１によつて素材
４が急激な温度低下を生じない場合に容易に実現可能で
ある。上述のガスタービン用のデイスクは、直径が１ｍ
程度あり、所要の熱容量を備える。
【００１２】このような型鍛造方法によれば、従来の金
型を比較的低温（１５０〜２００℃）に加熱して行われ
る型鍛造方法と比較して、金型１が充分に加熱されてい
るので、表層部からチル層が発達することが防止され、
欠陥のない一様な内部性状を有する製品を得ることがで
きる。一方、等温鍛造（恒温鍛造）と比較して、金型１
の加熱に要する時間が短縮されると共に、耐酸化性に劣
る金型１を真空中又は不活性ガス中に配置して金型１の
酸化に基づく劣化を防止する必要がない。なお、上記実
施例の型鍛造方法は、一回の鍛造作業によつて素材４が
製品に成形されるものとして説明したが、予備成形、荒
地打ち、仕上打ち等に分けて鍛造作業を行う場合にも適
用できるものである。
型を比較的低温（１５０〜２００℃）に加熱して行われ
る型鍛造方法と比較して、金型１が充分に加熱されてい
るので、表層部からチル層が発達することが防止され、
欠陥のない一様な内部性状を有する製品を得ることがで
きる。一方、等温鍛造（恒温鍛造）と比較して、金型１
の加熱に要する時間が短縮されると共に、耐酸化性に劣
る金型１を真空中又は不活性ガス中に配置して金型１の
酸化に基づく劣化を防止する必要がない。なお、上記実
施例の型鍛造方法は、一回の鍛造作業によつて素材４が
製品に成形されるものとして説明したが、予備成形、荒
地打ち、仕上打ち等に分けて鍛造作業を行う場合にも適
用できるものである。
【００１３】
【発明の効果】以上の説明によつて理解されるように、
本発明にかかる高合金鋼の型鍛造方法によれば、金型を
比較的低温に加熱する従来方法と比較して、表層部から
のチル層の発達及び内部歪みの発生が防止されるので、
機削り等の後工程が省略され、かつ、歩留りが良い。一
方、等温鍛造と比較して、金型の加熱装置が簡略化さ
れ、かつ、加熱時間を短縮できると共に、金型を真空中
又は不活性ガス中に配置する必要がない。その結果、大
形の設備を使用する煩雑な作業が不要であり、コスト低
減を図ることができる。更に、金型の加熱温度が低いの
で、金型の耐久性の向上を図ることができる。
本発明にかかる高合金鋼の型鍛造方法によれば、金型を
比較的低温に加熱する従来方法と比較して、表層部から
のチル層の発達及び内部歪みの発生が防止されるので、
機削り等の後工程が省略され、かつ、歩留りが良い。一
方、等温鍛造と比較して、金型の加熱装置が簡略化さ
れ、かつ、加熱時間を短縮できると共に、金型を真空中
又は不活性ガス中に配置する必要がない。その結果、大
形の設備を使用する煩雑な作業が不要であり、コスト低
減を図ることができる。更に、金型の加熱温度が低いの
で、金型の耐久性の向上を図ることができる。
【図１】 本発明の１実施例にかかる高合金鋼の型鍛造
方法に使用する鍛造装置を一部断面にて示す斜視図。
方法に使用する鍛造装置を一部断面にて示す斜視図。
１：金型、２：上型、３：下型、４：素材、５：ガスバ
ーナ（加熱装置）。
ーナ（加熱装置）。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｎｉ基耐熱合金などの高合金鋼からなる
素材及び金型を共に加熱し、型鍛造するに際し、素材の
加熱温度よりも金型の加熱温度を低く設定し、その比率
を０．６〜０．８の範囲にすると共に、鍛造作業中前記
の温度関係を維持しながら成形を完了することを特徴と
する高合金鋼の型鍛造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17339191A JPH05115939A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 高合金鋼の型鍛造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17339191A JPH05115939A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 高合金鋼の型鍛造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05115939A true JPH05115939A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=15959537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17339191A Pending JPH05115939A (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | 高合金鋼の型鍛造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05115939A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123007A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Snecma | 金属スラグを加工するアプセット方法、該方法により鍛造操作のために金属スラグの準備をする方法、および該方法を実行する装置 |
| CN103934397A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-23 | 上海驳原金属材料有限公司 | 基于耐热合金的发动机涡轮盘优化制造工艺及装置 |
| CN104707931A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 西安三角航空科技有限责任公司 | 一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法 |
| CN114951525A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-30 | 江阴振宏重型锻造有限公司 | 一种控制锻件质量的多向锻造低温成形的方法 |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP17339191A patent/JPH05115939A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006123007A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Snecma | 金属スラグを加工するアプセット方法、該方法により鍛造操作のために金属スラグの準備をする方法、および該方法を実行する装置 |
| US7454941B2 (en) * | 2004-10-29 | 2008-11-25 | Snecma | Upsetting method for working a metal slug, method for preparing a slug for a forging operation according to the method and device for implementing the method |
| CN103934397A (zh) * | 2014-05-14 | 2014-07-23 | 上海驳原金属材料有限公司 | 基于耐热合金的发动机涡轮盘优化制造工艺及装置 |
| CN103934397B (zh) * | 2014-05-14 | 2015-12-30 | 上海驳原金属材料有限公司 | 基于耐热合金的发动机涡轮盘制造工艺及装置 |
| CN104707931A (zh) * | 2015-03-06 | 2015-06-17 | 西安三角航空科技有限责任公司 | 一种大型高温合金盘类模锻件的制造方法 |
| CN114951525A (zh) * | 2022-04-02 | 2022-08-30 | 江阴振宏重型锻造有限公司 | 一种控制锻件质量的多向锻造低温成形的方法 |
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