JPH0390212A - 稠密六方晶金属の熱間押出方法 - Google Patents

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） 本発明は純Ｔｌ、Ｔｉ合金、純Ｚｒ、Ｚｒ合金といった
稠密六方晶金属の熱間押出方法に関する。

〔従来の技術〕

稠密六方晶金属として代表的な純Ｔｉ、Ｔｉ合金製の管
材は、従来はもっばら熱間押出加工によって製造されて
いる。ここで使用されるダイス、マンドレルの材質とし
ては、一般には５ＫＤ−６１等の安価な汎用の熱間工具
！ｌ１（Ｆｅ基）が用いられでいる。ところが、５ＫＤ
−６１等の汎用の熱間工具鋼よりなるダイス、マンドレ
ルを用いて純Ｔｉ、Ｔｉ合金に熱間押出加工を行うと、
押出された管材の内外面に筋疵が発生する。このため、
押出後はグラインダー研削等による表面手入れが必要に
なり、製管コストが嵩む問題を生じている。

５ＫＤ−６１等の汎用の熱間工具鋼よりなるダイス、マ
ンドレルを用いて［Ｔｉ、Ｔｉ合金に熱間押出加工を行
った場合に生じる筋疵の原因がガラス潤滑膜の膜切れに
よる焼付であることは、特開昭５４−５６９５４号公報
に報告されているとおりであり、その防止策として同公
報は、ガラス潤滑膜に膜切れが生じても焼付を生じない
Ｎｉ基超超合金製ダイスの使用をｔｌ案している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、Ｎｉ基超超合金製ダイスは極めて高価である
。従って、このダイスで筋疵が防止できたとしても、製
管コスト低減に与える効果はそれほど大きくない。

本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、その目
的は低コストで焼付による筋疵が防止できる稠密六方晶
金属の熱間押出方法を提供することにある。

（！Ｉ題を解決するための手段〕 ところで、熱間押出加工による純Ｔｉ、Ｔｉ合金製管材
の製造においては、そのビレットが純Ｔｉの場合は８９
０°Ｃ程度、Ｔｉ合金の場合は例えばβ型Ｔｉ合金で１
０６０°Ｃ程度に加熱される。そして、加熱されたビレ
ットが加工中に冷却されるのを抑えるために、マンドレ
ル、コンテナ等の押出工具は加工に供せられる前に予熱
されるのが通例になっており、その温度はマンドレルで
１５０℃程度、コンテナで２５０℃程度である。ダイス
については、１回の押出し毎に手入して使用するため作
業性向上の観点から常温で使用するのが通例である。

本発明者らは焼付による筋疵の発生挙動を調査する過程
で、上記工具の予熱温度が筋疵の発生に大きな影響を与
えていること、押出工具を高温に予熱すれば、５ＫＤ−
６１等の汎用の熱間工具鋼よりなるダイス、マンドレル
を使用しても、焼付による筋疵が著しく軽減されること
を知見した。

その理由としては、押出工具の予熱は一方ではビレット
の保温に寄与するが、他方ではガラス潤滑材の流動性に
影響を与えており、押出工具を高温に予熱することによ
りガラス潤滑剤の流動性が向上し、その膜切れが防止さ
れることが考えられる。

本発明は斯かる知見に基づきなされたもので、稠密六方
晶金属の熱間押出方法において、ビレットと接触する押
出工具を３００〜５５０°Ｃに予熱した状態で上記ビレ
ットに熱間押出加工を行うことを特徴とする稠密六方晶
金属の熱間押出方法を要旨とする。

本発明の熱間押出方法によれば、５ＫＤ−６１等の安価
なＦｅ基の熱間工具鋼よりなるダイス、マンドレルを使
用しても、焼付による筋疵が問題のないレベルにまで抑
制される。

〔作　　用〕

本発明の熱間押出方法において、稠密六方晶金属とは純
Ｔｉ、Ｔｉ合金、純Ｚｒ、Ｚｒ合金を指す。

ビレットと接触する押出工具とは、管材の製造ではコン
テナ、ダイス、マンドレルを指す。

押出工具の予熱温度を３００℃以上に限定したのは、上
記予熱温度が３００　’Ｃ未満では焼付による筋疵の発
生を充分に抑えることができないためである。また、５
ＫＤ−６１等の汎用の熱間工具鋼よりなる押出工具は焼
入を受けているので、高温に加熱すると焼戻を生じ、工
具強度が低下して、加工度によっては工具に割れ等を生
じる。このために予熱温度の上限は５５０”Ｃとした。

押出工具を３００〜５５０℃の予熱温度に管理するには
、とりあえずば押出工具を加熱する。同一仕様の成品を
連続して押出す場合の２回目以降の加工においては、前
回の加工でダイス、マンドレル等が加工によって加熱さ
れるので、通常は加工前にこれらの押出工具を冷却する
ことによりその予熱温度の管理を行う、コンテナについ
ては、加工による加熱が少ないが、熱容量が大きいので
、加工の繰り返しに伴って温度が徐々に低下する。

従って、通常は上記予熱温度が維持できなくなった時点
で上記予熱温度に加熱したコンテナと取替える。

本発明の熱間押出方法は、ビレットと接触する押出工具
を３００〜５５０℃に予熱する以外は、通常の稠密六方
晶金属に対する熱間押出方法と実質的に変わらない。

従って、例えばビレットには、加熱時の酸化防止および
加工性改善を目的としたＣｕ被覆層が適宜設けられる。

また、コンテナやマンドレルには、平滑化による摩擦係
数減によって高寿命化を図るためにＣｒメツキ処理、窒
化処理等が通常施される。なお、ダイスは材料との接触
面積が小さく、材料接触面にメツキ処理等を施してもメ
ツキ層等の表面処理層が簡単に剥離するので、上記Ｃｒ
メツキ処理等はダイスには行わないのが通例である。

〔実施例〕

純チタンよりなる外径１７３ａｍ、内径３８ａｎ、長さ
４００ｍのビレットを外径４６．５　ｍ、内径３５閣、
肉厚５．７５ｍ５の管材に熱間で押出すにあたり、ビレ
ットと接触する押出工具（コン、テナ、マンドレル、ダ
イス）の温度を種々に管理し、押出工具の予熱温度が成
品の性状に与える影響を調査した。ビレットの加熱温度
は８９０℃とし、潤滑ガラスは千代田化学■製で、ディ
スク（Ｃ−８８０）、外面（Ｃ−７００Ｐ）　、内面（
ＣＭ−８５０）とした。

押出工具はいずれも５ＫＤ６１よりなり、その予熱温度
管理は、常温以外の場合はコンテナ、ダイス、マンドレ
ルとも予熱後プレスにセットし、その後は、コンテナに
ついては冷却の進行状況に応じて取替えを行い、ダイス
については循環使用を前提として１本押出の都度、デイ
スカートを除去し、次の押出までの待機中に水冷して温
度管理を行うものとした。また、マンドレルについても
循環使用を前提として押出の都度、水冷による温度管理
を行った。

押出工具の予熱温度が成品性状に与える影響の調査結果
を第１表に示す。成品の性状は、内外面に生じた凹状筋
疵の深さで評価した。

ＮＱＩ〜３はコンテナ、マンドレル、ダイスのうちの少
なくともマンドレルを室温ＣＲＴ）にした例である。外
面筋疵については、押出した３０本の管材すべてに疵が
認められ、その平均深さは０゜５閣を超えている。内面
筋疵についても押出した９０本の管材すべてに疵が認め
られ、その平均深さは０．７　ａｗｅを超えている。

Ｎｉ１４はコンテナ、マンドレル、ダイスの全てを４０
０　’Ｃの予熱温度に管理した本発明例である。

押出本数は３０本であるが、内外面に筋疵が全く認めら
れないものもあり、平均深さは０．１１〜０゜１２ｍに
激減している。

Ｎｉ１５〜１２はいずれも１０ット２０本で押出を行っ
た場合の結果である。工具予熱温度を３００〜５５０℃
に管理したＮＣＬ９〜１１（本発明例）は、工具予熱温
度が３００℃未満の恥６〜Ｂに比べて、内外面筋疵の著
しい減少が見られる。なお、磁１２も２０本の押出を行
った例であるが、押出工具の予熱温度が５５０℃を超え
ているために、押出工具に損傷が生じたものが１５本あ
り、その内訳はマンドレルちぎれ７本、ダイス割れ８本
である。

ただし、押出工具に損傷が生じずに最後まで押出を続行
できた５本については筋疵は抑えられている。

上記実施例は純Ｔｉの押出であるが、Ｔｉ合金、Ｚｒ、
Ｚｒ合金についても同様の結果が得られることを確認し
ている。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明の熱間押出方法
は、Ｆｅ基の安価な熱間工具鋼よりなる押出工具を使用
した場合にも、焼付による筋疵が生じるのを防ぐことが
できる。従って、工具コストを抑え、低コストで成品の
品質向上を図ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）稠密六方晶金属の熱間押出方法において、ビレッ
   トと接触する押出工具を３００〜５５０℃に予熱した状
   態で上記ビレットに熱間押出加工を行うことを特徴とす
   る稠密六方晶金属の熱間押出方法。