JPH0373362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は熱間加工の難かしく、とりわけ熱感受
性が高く、加工温度範囲が限定され、加熱および
冷却速度が限定され、また適正加工温度範囲の狭
いチタン基合金の熱間加工法に関するものであ
る。 （従来の技術） 本発明では、加熱および冷却過程における熱応
力や変態応力によつて疵を生じやすく、熱間加工
の温度範囲が疵や変形の点から狭い範囲に限定さ
れている熱感受性の高いチタン基合金が対象とな
る。本発明で云う熱間加工とは、チタン基合金の
再結晶温度以上の加工をいう。 従来技術では熱感受性の高いチタン基合金を加
熱する場合には、加熱炉の温度を低下し、かつそ
の昇温速度を遅くしたため、エネルギ原単位が高
くなつた。また、加工時にはチタン基合金の冷却
速度を緩和する方法として、冷却水を停止するな
どの消極的対策はあつたが、工具の熱損傷の危険
をともない、結局、加工時間を制限して１回加熱
当りの加工量を小さい範囲に限定することになつ
た。さらに冷却速度を遅くするためには再び加熱
炉に装入して炉冷する方法がとられ、製造コスト
が上昇する原因となつた。 （発明が解決しようとする課題） 本発明はこのような従来技術の問題点を完全に
排除しうるチタン基合金の熱間加工法を提供しよ
うとするものである。 （課題を解決するための手段） 本発明の要旨とするところは、チタン基合金板
を、断熱効果を有する繊維状、綿状、織物状また
は板状の非金属材料で被覆し、その表面をさらに
前記チタン基合金板よりも同加工温度において変
形抵抗が低く、かつ展伸性が優れた工業用純チタ
ン板によつて被覆し、これを加熱して塑性加工し
た後、前記断熱効果を有する繊維状、綿状、織物
状または板状の非金属材料および工業用純チタン
板を除去することを特徴とするチタン基合金の熱
間加工法にある。 以下、本発明を図面に基づいて説明する。 本発明法では第１図に示すようにチタン基合金
板１を加熱する場合に、該チタン基合金板に断熱
効果を有する繊維状、綿状、織物状または板状の
非金属材料２、例えば石綿布やセラミツク綿（商
品名：カオウール）などによつてこれを被覆し、
断熱することによつて、炉温を均熱温度に保持し
たままでチタン基合金板の昇温速度を低下させる
ことができる。そして、この断熱効果を有する非
金属材料が、加熱中およびハンドリング中に破損
や脱落するのを防ぐために、その表面を工業用純
チタン板３によりぼぼ全面を覆う。かくして、断
熱効果は一層良くなる。またこれらをチタン基合
金板に被覆したまま加工することによつて、チタ
ン基合金板は加工中における熱放散や、工具や搬
送設備との接触による冷却が緩和され、加工後の
冷却速度も緩和される。 断熱効果を有する材料を非金属材料とする理由
は、チタン基合金板との接合を避け、チタン基合
金板の表層部を劣化させないためであり、また同
時に、表層の工業用純チタン板を加工後にチタン
基合金板と分離するためである。 石綿布やセラミツク綿は塑性加工時に粉砕さ
れ、粉末薄層となる。被覆金属材料としては、チ
タン基合金と同系の材料であり、かつ合金成分含
有量の少ない、展伸性の優れた工業用純チタン板
を用いる必要がある。工業用純チタン板を被覆す
ることにより、最後まで破断することなく加工を
終えることができる。すなわち、工業用純チタン
板を被覆することにより、チタン基合金の表層を
原子拡散により劣化させる程度を軽くすることが
できる。 （実施例） 表１に実施例を示す。チタン基合金板の寸法は
すべて同じで、厚さ24mm、幅100mm、長さ200mmで
ある。本発明における見掛の寸法はこれに断熱非
金属材料と被覆する工業用純チタン板の厚さが加
わり、厚さ、幅、長さともに3.2mm大きくなつて
いる。圧延の第１パス目はロール間隔を22mmと
し、２パス目以降は圧下率を20％に設定して圧延
を進め、耳われを発生したパス数と10パス圧延後
の板厚を調べている。各パスの圧延は20秒間隔で
くり返している。10パス後にはロール間隔は3.0
mmに設定されていたが、圧延力によりロール間隔
が大きくなつて、板厚は設定ロール間隔よりも大
きく仕上つている。すなわち、仕上全厚が薄い方
が高温で仕上つていることになる。ここで、10パ
ス後の見掛板厚とは10パス圧延冷却後の全厚、10
パス後のチタン基合金板厚とは10パス圧延冷却後
に被覆した工業用純チタン板と断熱非金属材料を
除去した後の目的とする製品の板厚である。 本発明法における耳われの判定は、10パス圧延
後に工業用純チタン板を除去し、目的とする製品
板について行つたものであり、いづれも耳われの
発生はなかつた。なお、従来法における耳われ発
生の原因は耳部、すなわちチタン基合金板側部の
温度低下により、材料の変形能が低下したことが
主原因である。 例２にチタン基合金板の全厚は24mmであるが、
板厚12mmの二枚の板を重ねて圧延した例を示す。
この例では本発明の効果は顕著になり、耳われ発
生パス数は従来法では早くなるが、本発明法では
耳われは発生していない。なお、この耳われの発
生や、板端部の冷却速度が板中央の冷却速度に対
して早いことに起因する種々の問題は、例２のよ
うにチタン基合金板の端部のみを断熱非金属材料
によつて被うことによつても十分な効果をあげ得
る。

【表】 （発明の効果） 本発明によつてチタン基合金板の加熱および圧
延が容易となつた。従来法では加熱開始時に炉温
を一旦下げてチタン基合金板を炉内に挿入し、所
定の昇温パターンに従つて炉温を上昇させたが、
本発明法によりその必要はなくなつた。また、圧
延中にはチタン基合金板の温度が所定の温度以下
となると再加熱しなければならないのであるが、
本発明法によりチタン基合金板の冷却速度を低下
させることができ、加熱回数の減少と疵防止が可
能となつた。 以上は熱間圧延の例について説明したが、本発
明法は熱間鍛造や熱間転造など、熱間における塑
性加工分野で広く応用できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施の態様を示す断面図であ
る。 １：チタン基合金板、２：断熱効果を有する非
金属材料、３：被覆用工業用純チタン板、４：空
気抜き孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ チタン基合金板を、断熱効果を有する繊維
   状、綿状、織物状または板状の非金属材料で被覆
   し、その表面をさらに前記チタン基合金板よりも
   同加工温度において変形抵抗が低く、かつ展伸性
   が優れた工業用純チタン板によつて被覆し、これ
   を加熱して塑性加工した後、前記断熱効果を有す
   る繊維状、綿状、織物状または板状の非金属材料
   および工業用純チタン板を除去することを特徴と
   するチタン基合金の熱間加工法。