JPH032359A - フランジ付き筒状部材の製造方法 - Google Patents
フランジ付き筒状部材の製造方法Info
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- JPH032359A JPH032359A JP13324489A JP13324489A JPH032359A JP H032359 A JPH032359 A JP H032359A JP 13324489 A JP13324489 A JP 13324489A JP 13324489 A JP13324489 A JP 13324489A JP H032359 A JPH032359 A JP H032359A
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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
（産業上の利用分野）
本発明は、例えばロケットモーターのノズル部品のよう
な、中空形状で周囲にフランジを備えた筒状部材を熱処
理型アルミニウム合金を素材として製造するのに利用さ
れるフランジ付き筒状部材の製造方法に関するものであ
る。 （従来の技術） 上記のような航空宇宙機器部品用の熱処理型アルミニウ
ム合金としては、例えば昭和５８年４月２５日に丸善株
式会社が発行した「増補版 航空宇宙工学便覧」の第５
１４頁に記載されているように、Ａ ｌ −Ｃｕ −Ｍ
ｇ系（ＪＩＳ ２０００系）、ＡＭ−Ｍｇ−３ｔ系
（ＪＩＳ ６０００系）、ＡＬ；Ｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系（
ＪＩＳ ７０００系）などのものがある。 従来、これらの熱処理型アルミニウム合金を素材として
、上記のようなフランジを備えた筒状部材を製造するに
際しては、上記熱処理型アルミニウム合金よりなる鋳造
材を鍛造加工により、ｔ５３図（ａ）に示すような厚肉
状の筒状素材１００に形成し、次いで前記筒状素材１０
０に対して冷間化処理を施し、続いて、前記冷間化処理
後の残留応力を除去するために、前記筒状素材（１００
）に対して、第３図（ｂ）に示すように、その厚さ方向
に冷間圧縮を行ったあと、当該冷間圧縮材１０１に時効
処理を施し、さらに切削加工を行うことによって１図中
に破線で示すような形状のフランジ１０２ａを備えたフ
ランジ付き筒状部材１０２を得るようにしていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のフランジ付き筒状部材
の製造方法にあっては、鍛造加工によって形成する筒状
素材１００は、第３図（ａ）に示すようにフランジ１０
２ａを考慮した厚肉形状に形成されており、冷間化処理
時における処理品である筒状素材１００には最終製品で
あるフランジ付き筒状部材１０２として使用されない余
肉部が多く含まれていて、肉厚が必要以上に大きなもの
となっていることから、冷間化処理の効果が十分でなく
、目標としている高強度のものが確保できないという課
題があった。 （発明の目的） 本発明は、上記のような課題に着目してなされたもので
、冷間化処理による熱処理効果を高めると共に、冷間化
処理により発生する残留応力の除去効果を十分でかつ均
一なものとして、熱処理型アルミニウム合金を素材とす
る高強度かつ高靭性のフランジ付き筒状部材を提供する
ことを目的としている。
な、中空形状で周囲にフランジを備えた筒状部材を熱処
理型アルミニウム合金を素材として製造するのに利用さ
れるフランジ付き筒状部材の製造方法に関するものであ
る。 （従来の技術） 上記のような航空宇宙機器部品用の熱処理型アルミニウ
ム合金としては、例えば昭和５８年４月２５日に丸善株
式会社が発行した「増補版 航空宇宙工学便覧」の第５
１４頁に記載されているように、Ａ ｌ −Ｃｕ −Ｍ
ｇ系（ＪＩＳ ２０００系）、ＡＭ−Ｍｇ−３ｔ系
（ＪＩＳ ６０００系）、ＡＬ；Ｌ−Ｚｎ−Ｍｇ系（
ＪＩＳ ７０００系）などのものがある。 従来、これらの熱処理型アルミニウム合金を素材として
、上記のようなフランジを備えた筒状部材を製造するに
際しては、上記熱処理型アルミニウム合金よりなる鋳造
材を鍛造加工により、ｔ５３図（ａ）に示すような厚肉
状の筒状素材１００に形成し、次いで前記筒状素材１０
０に対して冷間化処理を施し、続いて、前記冷間化処理
後の残留応力を除去するために、前記筒状素材（１００
）に対して、第３図（ｂ）に示すように、その厚さ方向
に冷間圧縮を行ったあと、当該冷間圧縮材１０１に時効
処理を施し、さらに切削加工を行うことによって１図中
に破線で示すような形状のフランジ１０２ａを備えたフ
ランジ付き筒状部材１０２を得るようにしていた。 （発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のフランジ付き筒状部材
の製造方法にあっては、鍛造加工によって形成する筒状
素材１００は、第３図（ａ）に示すようにフランジ１０
２ａを考慮した厚肉形状に形成されており、冷間化処理
時における処理品である筒状素材１００には最終製品で
あるフランジ付き筒状部材１０２として使用されない余
肉部が多く含まれていて、肉厚が必要以上に大きなもの
となっていることから、冷間化処理の効果が十分でなく
、目標としている高強度のものが確保できないという課
題があった。 （発明の目的） 本発明は、上記のような課題に着目してなされたもので
、冷間化処理による熱処理効果を高めると共に、冷間化
処理により発生する残留応力の除去効果を十分でかつ均
一なものとして、熱処理型アルミニウム合金を素材とす
る高強度かつ高靭性のフランジ付き筒状部材を提供する
ことを目的としている。
（課題を解決するだめの手段）
本発明に係るフランジ付き筒状部材の製造方法は、熱処
理型アルミニウム合金からなる中空厚肉状素材を機械加
工することによって部分的に厚肉部を残して薄肉部とし
た厚肉部付き筒状素材に形成し、次いで冷間化処理を施
したのち、当該厚肉部付き筒状素材の厚肉部と薄肉部の
それぞれについて前記厚肉部の圧縮歪に対して前記薄肉
部の圧縮歪が８０〜１２０％の範囲となる厚さ方向の冷
間圧縮を行ない、その後時効処理を施し、仕上げ加工す
ることによって前記厚肉部をフランジとしたフランジ付
き筒状部材を得る構成としたものであり、上記構成を前
記課題を解決するための手段としたことを特徴としてい
る。 以下に、本発明に係るフランジ付き筒状部材の製造方法
を第１図に基き説明する。 本発明におけるフランジ付き筒状部材の製造方法におい
ては、前述のように素材として熱処理型アルミニウム合
金、すなわち１例えばＪＩＳ２０１４．２０１７．２０
２４に代表される２０００系、６０６１に代表される６
０００系。 ７ＮＯ１，７０７５に代表される７０００系のものが用
いられる。 まず、前記熱処理型アルミニウム合金よりなる鋳造材を
鍛造加工することにより第１図（ａ）に示す中空厚肉状
素材１に形成する。この中空厚肉状素材１の形状は、図
中の破線で示す最終製品であるフランジ付き筒状部材２
のフランジ２ａの形状を考慮した厚肉筒状のものとする
のが望ましい。 次に、前記中空厚肉状素材１に対して切削加工等の機械
加工を行うことによって、最終製品であるフランジ付き
筒状部材２のフランジ２ａに相当する部分を厚肉部３ａ
として残し、フランジ付き筒状部材２に含まれない余肉
部分を除去して薄肉部３ｂとすることにより第１図（ｂ
）に示す厚肉部付き筒状素材３を形成する。 続いて、前記厚肉部付き筒状素材３に対して冷間化処理
を施す、この冷間化処理は、例えば、２０２４−Ｔ６２
材においては４９０〜５００℃で冷間化処理した後水冷
する条件、６０６１−７６２材においては５１５〜５５
０℃で冷間化処理した後水冷する条件、７０７５−Ｔ６
２材においては４６０〜５００℃で冷間化処理した後水
冷する条件で行う。 次に、前記冷間化処理による残留応力を除去するために
、前記厚肉部付き筒状素材３に対して、第１図（Ｃ）に
示すように、その厚さ方向に冷間圧縮を行う、このとき
、冷間圧縮は、前記厚肉部付き筒状素材３の薄肉３ｂと
厚肉部３ａとのそれぞれについて分けて行う、そして、
この冷間圧縮においては、前記厚肉部の圧縮歪に対して
、前記薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％の範囲となるよ
うにした厚さ方向の冷間圧縮を行う。この場合、薄肉部
に加えられた圧縮歪が厚肉部に加えられた圧縮歪の８０
％よりも小さいと、薄肉部の方においてより多くの残留
応力が残ってしまうため、その後の時効処理において薄
肉部の残留応力を取り除くのが困難となるので好ましく
なく、また、１１η肉部に加えらえた圧縮歪が厚肉部に
加えられた圧縮歪の１２０％よりも大きいと、薄肉部の
方においてより多くの圧縮歪を与えることとなるため、
後において薄肉部での破壊につながるおそれがでてくる
ので好ましくなく、このような理由から、圧縮歪の調整
が比較的行いやすい厚肉部の圧１ｉｉ歪を基準にして、
薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％である冷間圧縮を行う
ものに限定した。 また、この冷間圧縮において、特に大型鍛造品の場合に
は、冷間圧縮する際の周方向の回転ピッチを小さく採る
ことによって、均一で効果の高い残留応力除去が可能で
ある。 次いで、上記で得た冷間圧縮材（４）に対して時効処理
を施し、その後切削等による仕上げ加工を行うことによ
って最終製品であるフランジ２ａを備えたフランジ付き
筒状部材２を得る。そして、この場合の時効処理は、例
えば２０２４−Ｔａ２材においては１８５〜１９５℃で
約９時間、６０６１−Ｔａ２材においては、１５５〜１
６５℃で１８時間、７０７５−Ｔａ２材においては、１
１５〜１２５°Ｃで２４時間以上の条件で行うことが可
能であり、必要に応じて前記温度範囲や前記温度範囲の
前後での２段以上の多段時効を行うことも可能である。 （発明の作用） 本発明においては、冷間化処理前に、中空厚肉状素材を
機械加工して部分的に厚肉部を残すと共に最終製品であ
るフランジ付き筒状部材に含まれない余肉部分をなくし
て薄肉部となし、最終製品形状に近似した厚肉部付き筒
状素材に形成したのち冷間化処理を施すようにしている
。したがって冷間化処理時の肉厚が薄くなっているため
、冷間化処理による熟悪理効果が十分でかつ均一なもの
となる。また、冷間化処理後には薄肉部と厚肉部とに分
けてそしてまた前記薄肉部の圧縮歪と厚肉部の圧縮歪と
が８０−・１２０％の範囲で近似したものとなる冷間圧
縮を行うことによって、冷間化処理により発生する残留
応力の除去効果が薄肉部と厚肉部において十分でかつ均
一なものとなるため、高強度、高靭性を備えたフランジ
付きの筒状部材となる。 （実施例） 実施例１ 熱処理型アルミニウム合金である７０７５−Ｔ７３５２
材からなる鋳造材をｆｌ造加工することにより、底部外
径１５２０ｍｍ、上部外径８６０ｍｍ、高さ６５０ｍｍ
、肉厚１３０ｍｍの円錐筒状の中空厚肉状素材１を作成
した０次いで、フランジ付き筒状部材２のフランジ２ａ
となる前記鍛造材１の底部から１８０ｍｍまでの範囲を
厚肉のまま残して、円錐外側面を切削加工することによ
って、前記フランジ２ａより上の部分を肉厚１００ｍｍ
にまで減厚して薄肉部３ｂとなし、残りは厚肉部３ａと
して円錐形の厚肉部付き筒状素材３を得た。 次に、前記円錐形の厚肉部付き筒状素材３に対し４８０
℃に加熱保持した後水冷する冷間化処理を施した。 続いて、前記冷間化処理後の残留応力を除去するために
、前記円錐厚肉部付き筒状素材３に対し、肉厚１００ｍ
ｍの薄肉部３ｂと肉厚１３０ｍｍの厚肉部３ａとのそれ
ぞれにおいて板厚方向の冷間圧縮を行った。 この冷間圧縮に際し、この実施例で用いたアルミニウム
合金（７０７５）よりなる素材に対し冷間化処理後に冷
間圧縮した場合の応カー歪の関係を実験により調べたと
ころ、ｔＪＳＺ図に示すような応力−歪線図が得られた
。 この結果から、応力と歪との間で、 Ｆ＝ ［２４，９＋３．８δＩＸＳ ただし、Ｆニブレス荷重（ｋｇｆ） δ：圧縮歪（％） Ｓニブレス断面積（ｍｍ２） （定数の単位：ｋｇｆ／ｍｍ２） の関係を得た。 そこで、このような関係式に従って、肉厚１３０ｍｍの
厚肉部３ａと肉Ｊ’７１００ｍｍのｆｉ肉郡部３ｂで同
じ圧縮歪（この実施例では約３％の圧縮歪）が得られる
ような冷間圧縮を前記厚肉部３ａと薄肉部３ｂとに対し
てそれぞれの板厚方向（第１図（Ｃ）に矢印で示す方向
）に行った。 次いで、冷間圧縮材（４）に対して１０８℃で７時間お
よび１６５℃で７時間の２段時効処理を施した後、仕上
げ切削加工を行うことによって底部開口側にフランジ２
ａを有する円錐形のフランジ付き筒状部材を得た。 次いで、このようにして得た円錐フランジ付き筒状部材
２．の上部開口側、底部開口側および中央の各高さ位置
における、母線方向（Ｌ方向）２円周方向（ＬＴ力方向
および半径方向（ＳＴ力方向のそれぞれ０．２％耐力（
０，２％Ｐ、Ｓ）、弓張強さ（Ｔ、Ｓ）および破断伸び
（８文）を３１１足したところ、第１表の実施例の欄に
示す結果であった。 比較例１ 前記実施例と同様に、熱処理型アルミニウム合金７０７
５−Ｔ７３５２材からなる鋳造材を鍛造加工することに
より、底部外径１５２０ｍｍ。 上部外径８６０ ｍ ｍ 、高さ６５０ｍｍ、肉厚１３
０ｍｍの円錐厚肉筒状の鍛造材１００を作成した０次い
で前記厚肉状鍛造材１００に対して４８０℃に加熱保持
した後水冷する冷間化処理を施した。 続いて、前記円錐の厚肉筒状素材に対してその板厚方向
に冷間圧縮を行ったあと、１０８℃で７時間および１６
５℃で７時間の２段時効処理を施し、その後切削加工す
ることによって前記実施例と同一形状のフランジ１０２
ａを有する円錐形のフランジ付き筒状部材１０２を得た
。 そして、このようにして得た円錐フランジ付き筒状部材
１０２のｏ、２％耐力（０，２％ｐ、ｓ）、引張強さ（
Ｔ、Ｓ）および破断伸び（ＥｆＬ）を前記実施例と同様
にして測定したところ、同じ〈第１表の比較例の欄に示
す結果であった。 第１表に示した結果より明らかなように、未発ＩＪＩ実
施例の場合には、０．２％耐力（Ｐ 、 Ｓ）および引
張強さ（Ｔ、Ｓ）のいずれにおいても、比較例の場合に
比べてより優れた値を示しており、破断伸び（Ｅ！；Ｌ
）についても良好な値を示していて、冷間化処理の効果
が十分に得られていることが認められた。 実施例２．比較例２ 前記実施例１においては、厚肉部３ａ、！−薄肉部３ｂ
とに対して板厚方向の圧縮歪がほぼ同じとなるような冷
間圧縮を行っているが、厚肉部３ａに対する圧縮歪をほ
ぼ一定とし、薄肉部３ｂに対する圧縮歪を変化させる冷
間圧縮を行って、圧縮歪の違いによる影響を調べたとこ
ろ、第２表に示す結果であった。 第２表に示すように、γｔμ肉部３ｂの圧縮歪が小さす
ぎるときには、薄肉部３ｂの残留応力が大きくなって厚
肉部３ａに比較して強度が低いものとなるので、薄肉部
３ｂの圧縮歪は厚肉部３ａの圧縮歪に対して８０％以上
とするのが良く、また、薄肉部３ｂの圧縮歪が大きすぎ
るときには、薄肉部３ｂにおいて曲がりや割れを発生す
るようになるため、薄肉部３ｂの圧縮歪は厚肉部３ａの
圧縮歪に対して１２０％以下となるのが良いことが認め
られた。
理型アルミニウム合金からなる中空厚肉状素材を機械加
工することによって部分的に厚肉部を残して薄肉部とし
た厚肉部付き筒状素材に形成し、次いで冷間化処理を施
したのち、当該厚肉部付き筒状素材の厚肉部と薄肉部の
それぞれについて前記厚肉部の圧縮歪に対して前記薄肉
部の圧縮歪が８０〜１２０％の範囲となる厚さ方向の冷
間圧縮を行ない、その後時効処理を施し、仕上げ加工す
ることによって前記厚肉部をフランジとしたフランジ付
き筒状部材を得る構成としたものであり、上記構成を前
記課題を解決するための手段としたことを特徴としてい
る。 以下に、本発明に係るフランジ付き筒状部材の製造方法
を第１図に基き説明する。 本発明におけるフランジ付き筒状部材の製造方法におい
ては、前述のように素材として熱処理型アルミニウム合
金、すなわち１例えばＪＩＳ２０１４．２０１７．２０
２４に代表される２０００系、６０６１に代表される６
０００系。 ７ＮＯ１，７０７５に代表される７０００系のものが用
いられる。 まず、前記熱処理型アルミニウム合金よりなる鋳造材を
鍛造加工することにより第１図（ａ）に示す中空厚肉状
素材１に形成する。この中空厚肉状素材１の形状は、図
中の破線で示す最終製品であるフランジ付き筒状部材２
のフランジ２ａの形状を考慮した厚肉筒状のものとする
のが望ましい。 次に、前記中空厚肉状素材１に対して切削加工等の機械
加工を行うことによって、最終製品であるフランジ付き
筒状部材２のフランジ２ａに相当する部分を厚肉部３ａ
として残し、フランジ付き筒状部材２に含まれない余肉
部分を除去して薄肉部３ｂとすることにより第１図（ｂ
）に示す厚肉部付き筒状素材３を形成する。 続いて、前記厚肉部付き筒状素材３に対して冷間化処理
を施す、この冷間化処理は、例えば、２０２４−Ｔ６２
材においては４９０〜５００℃で冷間化処理した後水冷
する条件、６０６１−７６２材においては５１５〜５５
０℃で冷間化処理した後水冷する条件、７０７５−Ｔ６
２材においては４６０〜５００℃で冷間化処理した後水
冷する条件で行う。 次に、前記冷間化処理による残留応力を除去するために
、前記厚肉部付き筒状素材３に対して、第１図（Ｃ）に
示すように、その厚さ方向に冷間圧縮を行う、このとき
、冷間圧縮は、前記厚肉部付き筒状素材３の薄肉３ｂと
厚肉部３ａとのそれぞれについて分けて行う、そして、
この冷間圧縮においては、前記厚肉部の圧縮歪に対して
、前記薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％の範囲となるよ
うにした厚さ方向の冷間圧縮を行う。この場合、薄肉部
に加えられた圧縮歪が厚肉部に加えられた圧縮歪の８０
％よりも小さいと、薄肉部の方においてより多くの残留
応力が残ってしまうため、その後の時効処理において薄
肉部の残留応力を取り除くのが困難となるので好ましく
なく、また、１１η肉部に加えらえた圧縮歪が厚肉部に
加えられた圧縮歪の１２０％よりも大きいと、薄肉部の
方においてより多くの圧縮歪を与えることとなるため、
後において薄肉部での破壊につながるおそれがでてくる
ので好ましくなく、このような理由から、圧縮歪の調整
が比較的行いやすい厚肉部の圧１ｉｉ歪を基準にして、
薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％である冷間圧縮を行う
ものに限定した。 また、この冷間圧縮において、特に大型鍛造品の場合に
は、冷間圧縮する際の周方向の回転ピッチを小さく採る
ことによって、均一で効果の高い残留応力除去が可能で
ある。 次いで、上記で得た冷間圧縮材（４）に対して時効処理
を施し、その後切削等による仕上げ加工を行うことによ
って最終製品であるフランジ２ａを備えたフランジ付き
筒状部材２を得る。そして、この場合の時効処理は、例
えば２０２４−Ｔａ２材においては１８５〜１９５℃で
約９時間、６０６１−Ｔａ２材においては、１５５〜１
６５℃で１８時間、７０７５−Ｔａ２材においては、１
１５〜１２５°Ｃで２４時間以上の条件で行うことが可
能であり、必要に応じて前記温度範囲や前記温度範囲の
前後での２段以上の多段時効を行うことも可能である。 （発明の作用） 本発明においては、冷間化処理前に、中空厚肉状素材を
機械加工して部分的に厚肉部を残すと共に最終製品であ
るフランジ付き筒状部材に含まれない余肉部分をなくし
て薄肉部となし、最終製品形状に近似した厚肉部付き筒
状素材に形成したのち冷間化処理を施すようにしている
。したがって冷間化処理時の肉厚が薄くなっているため
、冷間化処理による熟悪理効果が十分でかつ均一なもの
となる。また、冷間化処理後には薄肉部と厚肉部とに分
けてそしてまた前記薄肉部の圧縮歪と厚肉部の圧縮歪と
が８０−・１２０％の範囲で近似したものとなる冷間圧
縮を行うことによって、冷間化処理により発生する残留
応力の除去効果が薄肉部と厚肉部において十分でかつ均
一なものとなるため、高強度、高靭性を備えたフランジ
付きの筒状部材となる。 （実施例） 実施例１ 熱処理型アルミニウム合金である７０７５−Ｔ７３５２
材からなる鋳造材をｆｌ造加工することにより、底部外
径１５２０ｍｍ、上部外径８６０ｍｍ、高さ６５０ｍｍ
、肉厚１３０ｍｍの円錐筒状の中空厚肉状素材１を作成
した０次いで、フランジ付き筒状部材２のフランジ２ａ
となる前記鍛造材１の底部から１８０ｍｍまでの範囲を
厚肉のまま残して、円錐外側面を切削加工することによ
って、前記フランジ２ａより上の部分を肉厚１００ｍｍ
にまで減厚して薄肉部３ｂとなし、残りは厚肉部３ａと
して円錐形の厚肉部付き筒状素材３を得た。 次に、前記円錐形の厚肉部付き筒状素材３に対し４８０
℃に加熱保持した後水冷する冷間化処理を施した。 続いて、前記冷間化処理後の残留応力を除去するために
、前記円錐厚肉部付き筒状素材３に対し、肉厚１００ｍ
ｍの薄肉部３ｂと肉厚１３０ｍｍの厚肉部３ａとのそれ
ぞれにおいて板厚方向の冷間圧縮を行った。 この冷間圧縮に際し、この実施例で用いたアルミニウム
合金（７０７５）よりなる素材に対し冷間化処理後に冷
間圧縮した場合の応カー歪の関係を実験により調べたと
ころ、ｔＪＳＺ図に示すような応力−歪線図が得られた
。 この結果から、応力と歪との間で、 Ｆ＝ ［２４，９＋３．８δＩＸＳ ただし、Ｆニブレス荷重（ｋｇｆ） δ：圧縮歪（％） Ｓニブレス断面積（ｍｍ２） （定数の単位：ｋｇｆ／ｍｍ２） の関係を得た。 そこで、このような関係式に従って、肉厚１３０ｍｍの
厚肉部３ａと肉Ｊ’７１００ｍｍのｆｉ肉郡部３ｂで同
じ圧縮歪（この実施例では約３％の圧縮歪）が得られる
ような冷間圧縮を前記厚肉部３ａと薄肉部３ｂとに対し
てそれぞれの板厚方向（第１図（Ｃ）に矢印で示す方向
）に行った。 次いで、冷間圧縮材（４）に対して１０８℃で７時間お
よび１６５℃で７時間の２段時効処理を施した後、仕上
げ切削加工を行うことによって底部開口側にフランジ２
ａを有する円錐形のフランジ付き筒状部材を得た。 次いで、このようにして得た円錐フランジ付き筒状部材
２．の上部開口側、底部開口側および中央の各高さ位置
における、母線方向（Ｌ方向）２円周方向（ＬＴ力方向
および半径方向（ＳＴ力方向のそれぞれ０．２％耐力（
０，２％Ｐ、Ｓ）、弓張強さ（Ｔ、Ｓ）および破断伸び
（８文）を３１１足したところ、第１表の実施例の欄に
示す結果であった。 比較例１ 前記実施例と同様に、熱処理型アルミニウム合金７０７
５−Ｔ７３５２材からなる鋳造材を鍛造加工することに
より、底部外径１５２０ｍｍ。 上部外径８６０ ｍ ｍ 、高さ６５０ｍｍ、肉厚１３
０ｍｍの円錐厚肉筒状の鍛造材１００を作成した０次い
で前記厚肉状鍛造材１００に対して４８０℃に加熱保持
した後水冷する冷間化処理を施した。 続いて、前記円錐の厚肉筒状素材に対してその板厚方向
に冷間圧縮を行ったあと、１０８℃で７時間および１６
５℃で７時間の２段時効処理を施し、その後切削加工す
ることによって前記実施例と同一形状のフランジ１０２
ａを有する円錐形のフランジ付き筒状部材１０２を得た
。 そして、このようにして得た円錐フランジ付き筒状部材
１０２のｏ、２％耐力（０，２％ｐ、ｓ）、引張強さ（
Ｔ、Ｓ）および破断伸び（ＥｆＬ）を前記実施例と同様
にして測定したところ、同じ〈第１表の比較例の欄に示
す結果であった。 第１表に示した結果より明らかなように、未発ＩＪＩ実
施例の場合には、０．２％耐力（Ｐ 、 Ｓ）および引
張強さ（Ｔ、Ｓ）のいずれにおいても、比較例の場合に
比べてより優れた値を示しており、破断伸び（Ｅ！；Ｌ
）についても良好な値を示していて、冷間化処理の効果
が十分に得られていることが認められた。 実施例２．比較例２ 前記実施例１においては、厚肉部３ａ、！−薄肉部３ｂ
とに対して板厚方向の圧縮歪がほぼ同じとなるような冷
間圧縮を行っているが、厚肉部３ａに対する圧縮歪をほ
ぼ一定とし、薄肉部３ｂに対する圧縮歪を変化させる冷
間圧縮を行って、圧縮歪の違いによる影響を調べたとこ
ろ、第２表に示す結果であった。 第２表に示すように、γｔμ肉部３ｂの圧縮歪が小さす
ぎるときには、薄肉部３ｂの残留応力が大きくなって厚
肉部３ａに比較して強度が低いものとなるので、薄肉部
３ｂの圧縮歪は厚肉部３ａの圧縮歪に対して８０％以上
とするのが良く、また、薄肉部３ｂの圧縮歪が大きすぎ
るときには、薄肉部３ｂにおいて曲がりや割れを発生す
るようになるため、薄肉部３ｂの圧縮歪は厚肉部３ａの
圧縮歪に対して１２０％以下となるのが良いことが認め
られた。
以上説明してきたように、本発明に係る厚肉部付き筒状
部材の製造方法は、８処理型アルミニウム合金からなる
中空厚肉状素材を機械加工することによって部分的に厚
肉部を残して薄肉部とした厚肉部付き筒状素材に形成し
１次いで冷間化処理を施したのち、当該厚肉部付き筒状
素材の厚肉部と薄肉部のそれぞれについて前記厚肉部の
圧縮歪に対して前記薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％の
範囲となる厚さ方向の冷間圧縮を行ない、その後持効処
理を施し、仕上げ加工することによって前記厚肉部をフ
ランジとしたフランジ付き筒状部材を得る構成としたも
のであるから、冷間化処理時の肉厚が薄くなり、冷間化
処理による熱処理効果が十分なものとなると共に、厚肉
部と薄肉部とにおける圧縮歪が近似したものとなってい
るので、冷間化処理による残留応力の除去効果が十分で
かつ均一なものとなり、優れた強度・靭性を備えたフラ
ンジ付き筒状部材を得ることができるという優れた効果
を奏するものである。
部材の製造方法は、８処理型アルミニウム合金からなる
中空厚肉状素材を機械加工することによって部分的に厚
肉部を残して薄肉部とした厚肉部付き筒状素材に形成し
１次いで冷間化処理を施したのち、当該厚肉部付き筒状
素材の厚肉部と薄肉部のそれぞれについて前記厚肉部の
圧縮歪に対して前記薄肉部の圧縮歪が８０〜１２０％の
範囲となる厚さ方向の冷間圧縮を行ない、その後持効処
理を施し、仕上げ加工することによって前記厚肉部をフ
ランジとしたフランジ付き筒状部材を得る構成としたも
のであるから、冷間化処理時の肉厚が薄くなり、冷間化
処理による熱処理効果が十分なものとなると共に、厚肉
部と薄肉部とにおける圧縮歪が近似したものとなってい
るので、冷間化処理による残留応力の除去効果が十分で
かつ均一なものとなり、優れた強度・靭性を備えたフラ
ンジ付き筒状部材を得ることができるという優れた効果
を奏するものである。
第１図は本発明に係るフランジ付き筒状部材の製造方法
を示す説明図、第２図は冷間化処理後に冷間圧縮を行っ
た場合の応カー歪の関係を実験により調べた結果を示す
応力−歪線図、第３図は従来のフランジ付き筒状部材の
製造方法を示す説明図である。 １・・・中空厚肉状素材、２・・・フランジ付き筒状部
材、２ａ・・・フランジ、３・・・厚肉部付き筒状素材
、３ａ・・・厚肉部、３ｂ・・・薄肉部。 ′＠２図 Ｏ （（％） 第３図 （ｂ）
を示す説明図、第２図は冷間化処理後に冷間圧縮を行っ
た場合の応カー歪の関係を実験により調べた結果を示す
応力−歪線図、第３図は従来のフランジ付き筒状部材の
製造方法を示す説明図である。 １・・・中空厚肉状素材、２・・・フランジ付き筒状部
材、２ａ・・・フランジ、３・・・厚肉部付き筒状素材
、３ａ・・・厚肉部、３ｂ・・・薄肉部。 ′＠２図 Ｏ （（％） 第３図 （ｂ）
Claims (1)
- （１）熱処理型アルミニウム合金を素材とするフランジ
付き筒状部材を製造するに際し、熱処理型アルミニウム
合金からなる中空厚肉状素材を機械加工することによっ
て部分的に厚肉部を残して薄肉部とした厚肉部付き筒状
素材に形成し、次いで冷間化処理を施したのち、当該厚
肉部付き筒状素材の厚肉部と薄肉部のそれぞれについて
前記厚肉部の圧縮歪に対して前記薄肉部の圧縮歪が８０
〜１２０％の範囲となる厚さ方向の冷間圧縮を行ない、
その後時効処理を施し、仕上げ加工することによって前
記厚肉部をフランジとしたフランジ付き筒状部材を得る
ことを特徴とするフランジ付き筒状部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13324489A JPH0733561B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | フランジ付き筒状部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13324489A JPH0733561B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | フランジ付き筒状部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH032359A true JPH032359A (ja) | 1991-01-08 |
| JPH0733561B2 JPH0733561B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=15100078
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13324489A Expired - Lifetime JPH0733561B2 (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | フランジ付き筒状部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733561B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0848073A1 (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-17 | Hoogovens Aluminium Walzprodukte GmbH | Stress relieving of an age hardenable aluminium alloy product |
| US6159315A (en) * | 1994-12-16 | 2000-12-12 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Stress relieving of an age hardenable aluminum alloy product |
| US6406567B1 (en) | 1996-12-16 | 2002-06-18 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Stress relieving of an age hardenable aluminium alloy product |
| CN112846478A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种大型薄壁易变形舱段壳体加工方法 |
| CN114289659A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 中航卓越锻造（无锡）有限公司 | 一种航空发动机用tc4钛合金锥筒型锻件的制造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103551816B (zh) * | 2013-11-18 | 2016-01-20 | 沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司 | 一种控制钛铝合金薄壁机匣加工变形的加工方法 |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP13324489A patent/JPH0733561B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6159315A (en) * | 1994-12-16 | 2000-12-12 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Stress relieving of an age hardenable aluminum alloy product |
| EP0848073A1 (en) * | 1996-12-16 | 1998-06-17 | Hoogovens Aluminium Walzprodukte GmbH | Stress relieving of an age hardenable aluminium alloy product |
| US6406567B1 (en) | 1996-12-16 | 2002-06-18 | Corus Aluminium Walzprodukte Gmbh | Stress relieving of an age hardenable aluminium alloy product |
| CN112846478A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-28 | 湖北三江航天红阳机电有限公司 | 一种大型薄壁易变形舱段壳体加工方法 |
| CN114289659A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-08 | 中航卓越锻造（无锡）有限公司 | 一种航空发动机用tc4钛合金锥筒型锻件的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0733561B2 (ja) | 1995-04-12 |
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