JPS603913A - チタン合金の押出方法 - Google Patents
チタン合金の押出方法Info
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- JPS603913A JPS603913A JP11101483A JP11101483A JPS603913A JP S603913 A JPS603913 A JP S603913A JP 11101483 A JP11101483 A JP 11101483A JP 11101483 A JP11101483 A JP 11101483A JP S603913 A JPS603913 A JP S603913A
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- Japan
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- billet
- temperature
- titanium alloy
- surface layer
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/002—Extruding materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special extruding methods of sequences
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、チタン合金の押出方法、特に、押出力の小さ
い加工条件下においても性質の良好なチタン合金を得る
ことができるα＋β型チタン合金の押出方法に関する。
い加工条件下においても性質の良好なチタン合金を得る
ことができるα＋β型チタン合金の押出方法に関する。
従来、α＋β型チタン合金の押出はβ相だけの一相温度
領域またはα＋β相の二相温度領域で行われていた。β
−相の温度領域での押出、つまりβ−相押出ではビレッ
トの変形能が良好で変形抵抗も低いが、製品は粒界α相
を含むトランスフォームドβ組織であって強度は低い。
領域またはα＋β相の二相温度領域で行われていた。β
−相の温度領域での押出、つまりβ−相押出ではビレッ
トの変形能が良好で変形抵抗も低いが、製品は粒界α相
を含むトランスフォームドβ組織であって強度は低い。
一方、α＋β相の二相温度領域での押出、つまりα＋β
二相押出では等軸α＋β組織となって強度は改善される
が変形抵抗は高いため大きな押出力を必要とする。
二相押出では等軸α＋β組織となって強度は改善される
が変形抵抗は高いため大きな押出力を必要とする。
ここに、本発明者らは永年研究の結果、押出力が小さい
というβ−相押出法の利点と等軸α＋β組織が生成し強
度が大きいというα＋β二相押出法の利点とを兼ね備え
たチタン合金形材の押出方法を見い出し、本発明を完成
した。
というβ−相押出法の利点と等軸α＋β組織が生成し強
度が大きいというα＋β二相押出法の利点とを兼ね備え
たチタン合金形材の押出方法を見い出し、本発明を完成
した。
すなわら、本発明の要旨は、α＋β型チタン合金ビレッ
トをβトランザス以上の温度に例えば、大気中で加熱し
て後、該ビレットの表面層をα＋β２相の温度領域にま
で均一に冷却させてから、該ビレノ１・を押出すことか
ら成る、製品の表面層が等軸α＋β組織に、内部がトラ
ンスフォームドβ組織である、α−１β型チタン合金の
押出方法である。
トをβトランザス以上の温度に例えば、大気中で加熱し
て後、該ビレットの表面層をα＋β２相の温度領域にま
で均一に冷却させてから、該ビレノ１・を押出すことか
ら成る、製品の表面層が等軸α＋β組織に、内部がトラ
ンスフォームドβ組織である、α−１β型チタン合金の
押出方法である。
このように、本発明によれば、β（・ランザス以上に加
熱された押出用ヒレノドを加だＩＰから取出してから、
押出機のコンテナーに挿入する前に、外表面を均一に放
冷してヒレノドの表面層のみをα→−β二相領域の温度
にまで下げた後、押出し加工するのであり、かくして製
品の表面層が等軸α＋β組織となり、内部がトランスフ
ォームドβ組織となったα→−β型合金形材が得られる
。
熱された押出用ヒレノドを加だＩＰから取出してから、
押出機のコンテナーに挿入する前に、外表面を均一に放
冷してヒレノドの表面層のみをα→−β二相領域の温度
にまで下げた後、押出し加工するのであり、かくして製
品の表面層が等軸α＋β組織となり、内部がトランスフ
ォームドβ組織となったα→−β型合金形材が得られる
。
ごごに、αイρ型合金としてはＴｊ−６ＡＩ！−４ν、
Ｔｉ６八β−６Ｖ−２Ｓｎ 等が挙げられるが、特に本
発明がそれらに制限されるものではない。また、βトラ
ンザス温度はＴｉ−６＾７！−４Ｖは約９８０’ｃテア
リ、Ｔｉ−６Ａβ−６Ｖ−２Ｓｎは約９５０”ｃであっ
て、それ等以下の温度でα＋β二相温度領域となる。ま
た、βトランザス温度からα十β温度領域への均一冷却
は後述するようにビレットの回転台を利用するのが好ま
しいが、必ずしもそれにのみ制限されるものではない。
Ｔｉ６八β−６Ｖ−２Ｓｎ 等が挙げられるが、特に本
発明がそれらに制限されるものではない。また、βトラ
ンザス温度はＴｉ−６＾７！−４Ｖは約９８０’ｃテア
リ、Ｔｉ−６Ａβ−６Ｖ−２Ｓｎは約９５０”ｃであっ
て、それ等以下の温度でα＋β二相温度領域となる。ま
た、βトランザス温度からα十β温度領域への均一冷却
は後述するようにビレットの回転台を利用するのが好ま
しいが、必ずしもそれにのみ制限されるものではない。
α＋β二相温度領域に冷却される表面層は最表層のみで
も十分であり、それにより本発明が制限されるものでは
ないが、一般には所要の機械的特性を付与するに十分な
厚さとして約２〜３龍程度であれば良い。
も十分であり、それにより本発明が制限されるものでは
ないが、一般には所要の機械的特性を付与するに十分な
厚さとして約２〜３龍程度であれば良い。
なお、本発明の其体的態様にあっ−Ｃはヒレノドをβト
ランザスより余り高くない温度で力（げスジし、ガラス
潤？Ｆｋ剤を塗布後、ヒレソ１−表面を均一に冷却する
ためにビレットの回転機構を設けた台上にの−Ｖて回転
しながら放冷し該ヒレノドの表面層のめをβトランザス
以下に冷却して押出しを行う。」１記のビレットの加熱
工程において、銅被覆したビレットを用いる場合はガラ
ス潤湯剤を塗布する工程を省略してもよい。
ランザスより余り高くない温度で力（げスジし、ガラス
潤？Ｆｋ剤を塗布後、ヒレソ１−表面を均一に冷却する
ためにビレットの回転機構を設けた台上にの−Ｖて回転
しながら放冷し該ヒレノドの表面層のめをβトランザス
以下に冷却して押出しを行う。」１記のビレットの加熱
工程において、銅被覆したビレットを用いる場合はガラ
ス潤湯剤を塗布する工程を省略してもよい。
本発明による利益について二、三述べると次の通り。
まず、チタンおよびチタン合金は鉄に比べて比熱はほぼ
同じであるが、比重が小さく （鉄は約７．９、チタン
は約４．５ ＞ 、＝ｓ伝導率が小さい（鉄は約０．１
５ｃａ ｌ ／ ｃｍ ／ ｓｅｃ ／ ’Ｃ、チタン
は０．０４１ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ／”Ｃ）。故に材イ
′４表面は熱容量が小さいために冷却し易く、かつ、熱
伝導率が小さいために月料内部からの熱の補給が少ない
、すなわら内外部の温度差がつき易い材料である。した
が７て、温度を均一に維 １持するよりは、内外の温度
差をつける方がより自然な努力の方向であり、その実施
も簡便でかつ容易である。
同じであるが、比重が小さく （鉄は約７．９、チタン
は約４．５ ＞ 、＝ｓ伝導率が小さい（鉄は約０．１
５ｃａ ｌ ／ ｃｍ ／ ｓｅｃ ／ ’Ｃ、チタン
は０．０４１ｃａｌ／ｃｍ／ｓｅｃ／”Ｃ）。故に材イ
′４表面は熱容量が小さいために冷却し易く、かつ、熱
伝導率が小さいために月料内部からの熱の補給が少ない
、すなわら内外部の温度差がつき易い材料である。した
が７て、温度を均一に維 １持するよりは、内外の温度
差をつける方がより自然な努力の方向であり、その実施
も簡便でかつ容易である。
また、製品の強度はα＋β二相温度領域で加工されて等
軸α十β組織となったものの方が、β−相湯温度領域加
工されてトランスフォームドβ組織となったものより優
れている。異形断面を有する形材は構造材料として用い
られ、従って、使用中は曲げ応力が主要な負荷応力状態
となり、この場合、最も高い応力（つまり、引張応力）
は材料表面に発生するから、製品の表面層が内部よりＮ
要であり、換言すれば、内部は表面より重要度が小さい
。したがって、本発明による製品はこうした構造材料と
しても十分使用できるのである。
軸α十β組織となったものの方が、β−相湯温度領域加
工されてトランスフォームドβ組織となったものより優
れている。異形断面を有する形材は構造材料として用い
られ、従って、使用中は曲げ応力が主要な負荷応力状態
となり、この場合、最も高い応力（つまり、引張応力）
は材料表面に発生するから、製品の表面層が内部よりＮ
要であり、換言すれば、内部は表面より重要度が小さい
。したがって、本発明による製品はこうした構造材料と
しても十分使用できるのである。
更に、本発明の方法では、全断面均質な等軸α＋β組織
の押出しを行う場合と比較して押出力はより小さいため
、換言すれば、同じ押出力でより大断面稍を有する形材
の押惧が可能となるのである。
の押出しを行う場合と比較して押出力はより小さいため
、換言すれば、同じ押出力でより大断面稍を有する形材
の押惧が可能となるのである。
次に、本発明を実施例によってさらに説明する。
爽施皿
第１表に示す合金組成を有するＴｔ−６Ａｘ−４■のα
＋β二相合金（βトランザス温度９８０℃）を用い、′
ｌ゛宇型彫型形状月（頭部：６０ＩＩＩＩｘ１２ｍｌ、
脚部：２８龍×７ＩＩＩ１．）を押出した。
＋β二相合金（βトランザス温度９８０℃）を用い、′
ｌ゛宇型彫型形状月（頭部：６０ＩＩＩＩｘ１２ｍｌ、
脚部：２８龍×７ＩＩＩ１．）を押出した。
第１図は、温度９９５℃に加熱後、ガラス’ａ’ｉｒｋ
剤を塗布してから２分間放冷し、次いで押出した月料の
ミクロ組織写真である。第１図（ｂｌはその中心部を示
すもので、中心部はトランスフォームドβ組織であるこ
とが分かる。一方、第１図ｆａｌはその表面層を示すも
ので、表面層は微細な等軸α−１−β組織になっている
ことがわかる。
剤を塗布してから２分間放冷し、次いで押出した月料の
ミクロ組織写真である。第１図（ｂｌはその中心部を示
すもので、中心部はトランスフォームドβ組織であるこ
とが分かる。一方、第１図ｆａｌはその表面層を示すも
ので、表面層は微細な等軸α−１−β組織になっている
ことがわかる。
第２図は、温度ｌ０２０℃に加熱後、ガラス／ｒ！ｌ消
剤を塗布してから１分間放冷し、次いて押出した材料の
ミクロ組織写真である。第２図ｔｂｌはその中心部を示
すもので、中心部はトランスフォームド”β組織である
ことが分かる。第２図ｆａｌはその表層部を示すもので
、表面層も微細なトランスフォームドβ組織である。こ
れは放冷時間が短くて、α＋β二相温度領域にまで冷却
されなかったためである。
剤を塗布してから１分間放冷し、次いて押出した材料の
ミクロ組織写真である。第２図ｔｂｌはその中心部を示
すもので、中心部はトランスフォームド”β組織である
ことが分かる。第２図ｆａｌはその表層部を示すもので
、表面層も微細なトランスフォームドβ組織である。こ
れは放冷時間が短くて、α＋β二相温度領域にまで冷却
されなかったためである。
なお、第２図１ｂ）の中心部の組織のβ粒の大きさが、
第１図ｆｂｌのそれに比べて大きいのは両者の加熱温度
の相異によるものである。
第１図ｆｂｌのそれに比べて大きいのは両者の加熱温度
の相異によるものである。
第 １ 表 （重量％）
このように、本発明によれば、比較的大形の形材が容易
に押出・製造され、し７かも得られた形材の曲げ応力に
りｊする抵抗性がず＜４１．ているのが分かる。
に押出・製造され、し７かも得られた形材の曲げ応力に
りｊする抵抗性がず＜４１．ているのが分かる。
第１図（＋］）および第１図（ｂｌは、本発明に係る方
法に従って押出された押出月の部分断面顕微鏡Ｍｉ織写
真；および 第２ワｌ ｔａｌおよび第２図ｉｂ＋は従来法によって
押出された押出材の部分断面顕微鏡組織写真である。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 第１図 第２図
法に従って押出された押出月の部分断面顕微鏡Ｍｉ織写
真；および 第２ワｌ ｔａｌおよび第２図ｉｂ＋は従来法によって
押出された押出材の部分断面顕微鏡組織写真である。 出願人 住友金属工業株式会社 代理人 弁理士 広 瀬 章 − 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）α」−β型チタン合金のビレットをβトランザス
以上の温度に加熱して後、該ビレットの表面層をα＋β
２相領域の温度にまで均一に冷却させてから、該ビレッ
トを押出すことから成る、製品の表面層が等軸α＋β組
織、内部がトランスフォームドβ組織である、α＋β型
チタン合金の押出方法。 - （２）前記ビレットをβトランザス以上の温度に加熱す
る際に、該ビレットを銅で被覆してから加熱する特許請
求の範囲第＋１１項記載の押出方法。 - （３）βトランザス以上の温度に加熱した前記ビレット
を冷却する際に、ガラス潤滑剤を表面に塗布して冷却す
る特許請求の範囲第１１’１項記載の押出方法。 （イ）βｌ・ランザス以上の温度に加熱した前記ビレッ
トの表面層を均一に冷却する際に、ビレ、トの回転機構
を設ｋｌ、ｌた台上に該ビレットを待機せしめて回転さ
せる特許請求の範囲第１１１項ないし第（３）項のいず
れかに記載の押出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101483A JPS603913A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | チタン合金の押出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101483A JPS603913A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | チタン合金の押出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS603913A true JPS603913A (ja) | 1985-01-10 |
| JPH052405B2 JPH052405B2 (ja) | 1993-01-12 |
Family
ID=14550205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101483A Granted JPS603913A (ja) | 1983-06-22 | 1983-06-22 | チタン合金の押出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS603913A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4723063A (en) * | 1985-04-16 | 1988-02-02 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Laser welding apparatus |
| US4902355A (en) * | 1987-08-31 | 1990-02-20 | Bohler Gesellschaft M.B.H. | Method of and a spray for manufacturing a titanium alloy |
| US5118363A (en) * | 1988-06-07 | 1992-06-02 | Aluminum Company Of America | Processing for high performance TI-6A1-4V forgings |
| US5773791A (en) * | 1996-09-03 | 1998-06-30 | Kuykendal; Robert | Water laser machine tool |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11473173B2 (en) | 2016-12-22 | 2022-10-18 | Nippon Steel Corporation | α+βtitanium alloy extruded shape |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216710A (en) * | 1975-07-30 | 1977-02-08 | Hitachi Ltd | Vehicle body construction |
| JPS5545298A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Siemens Ag | Analoggtoodigital converter |
-
1983
- 1983-06-22 JP JP11101483A patent/JPS603913A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5216710A (en) * | 1975-07-30 | 1977-02-08 | Hitachi Ltd | Vehicle body construction |
| JPS5545298A (en) * | 1978-09-27 | 1980-03-29 | Siemens Ag | Analoggtoodigital converter |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4723063A (en) * | 1985-04-16 | 1988-02-02 | Rofin-Sinar Laser Gmbh | Laser welding apparatus |
| US4902355A (en) * | 1987-08-31 | 1990-02-20 | Bohler Gesellschaft M.B.H. | Method of and a spray for manufacturing a titanium alloy |
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| US5773791A (en) * | 1996-09-03 | 1998-06-30 | Kuykendal; Robert | Water laser machine tool |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH052405B2 (ja) | 1993-01-12 |
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