JPH04138834A - チタン合金の熱間鍛造法 - Google Patents
チタン合金の熱間鍛造法Info
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- JPH04138834A JPH04138834A JP25924590A JP25924590A JPH04138834A JP H04138834 A JPH04138834 A JP H04138834A JP 25924590 A JP25924590 A JP 25924590A JP 25924590 A JP25924590 A JP 25924590A JP H04138834 A JPH04138834 A JP H04138834A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
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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】
（産業上の利用分野）
本発明は、チタン合金素材を熱間て鍛造してチタン合金
製品を成形する方法に関するものである。
製品を成形する方法に関するものである。
例えば、自動車のエンジン部品のコネクチンクロ、ンド
（以下コンロットという）等は、従来鋼材を型鍛造して
製作している。近時、自動車の軽量化のため、チタン系
合金か自動車のエンジン部品にも使用されるようになっ
た。
（以下コンロットという）等は、従来鋼材を型鍛造して
製作している。近時、自動車の軽量化のため、チタン系
合金か自動車のエンジン部品にも使用されるようになっ
た。
このチタン合金の熱間鍛造では、チタン合金か材質的に
鍛造欠陥を発生し易いため、鍛造金型の温度管理、チタ
ン合金素材と金型間の摩擦抵抗を低下させる潤滑方法の
改善により、鍛造成形品にしわ傷、マクレ、割れ、欠肉
等の鍛造欠陥か発生するのを防止する開発努力がなされ
ている。
鍛造欠陥を発生し易いため、鍛造金型の温度管理、チタ
ン合金素材と金型間の摩擦抵抗を低下させる潤滑方法の
改善により、鍛造成形品にしわ傷、マクレ、割れ、欠肉
等の鍛造欠陥か発生するのを防止する開発努力がなされ
ている。
コンロットを例に採ると、第２図に示すようにコンロウ
ド６は、ピストン取付部６ａとクランクシャフト取付部
６ｂとを連結するアーム６ｃにリブ６ｄを有する形状で
、アーム部の断面形状は。
ド６は、ピストン取付部６ａとクランクシャフト取付部
６ｂとを連結するアーム６ｃにリブ６ｄを有する形状で
、アーム部の断面形状は。
第３図に示すように１字状で、アーム６ｃとリブ６ｄの
境界部に半径Ｒの隅肉な設けている。
境界部に半径Ｒの隅肉な設けている。
ｗ４４図に、従来のチタン合金製コンロットの熱間鍛造
時におけるアーム部素材の塑性流動の状態を模型図で示
す、第４図（Ａ）において、鍛造金型１は鋼材を鍛造す
る場合よりも高い温度に予熱し、その表面に油溶性クラ
ファイト等の潤滑剤を塗布し、軟化温度まて加熱したチ
タン合金素材４を鍛造金ｙ！１１間に入れる０図のチタ
ン合金素材４には、縦横に素材の流動状態を示すための
仮！！績４ａが記入しである。
時におけるアーム部素材の塑性流動の状態を模型図で示
す、第４図（Ａ）において、鍛造金型１は鋼材を鍛造す
る場合よりも高い温度に予熱し、その表面に油溶性クラ
ファイト等の潤滑剤を塗布し、軟化温度まて加熱したチ
タン合金素材４を鍛造金ｙ！１１間に入れる０図のチタ
ン合金素材４には、縦横に素材の流動状態を示すための
仮！！績４ａが記入しである。
第４図（Ｂ）に示す鍛造途中ては、鍛造金型ｌの中央の
凸部２で強く押圧されたチタン合金素材４か、＃９造金
型ｌとの摩擦か少ないため金型の表面から離れ、図に５
ａて示すように抵抗の少ない金型の凹部３に膨出した形
状５となり、更に鍛造か進行すると、第４図（Ｃ）に示
す成形品６となる。
凸部２で強く押圧されたチタン合金素材４か、＃９造金
型ｌとの摩擦か少ないため金型の表面から離れ、図に５
ａて示すように抵抗の少ない金型の凹部３に膨出した形
状５となり、更に鍛造か進行すると、第４図（Ｃ）に示
す成形品６となる。
縦横の仮想線で模型的に示したように、チタン合金素材
４の塑性流動が複雑となり、特に、アーム６ｃとリブ６
ｄとの隅肉部において無理な応力か発生して割れ７等の
鍛造欠陥か発生する。
４の塑性流動が複雑となり、特に、アーム６ｃとリブ６
ｄとの隅肉部において無理な応力か発生して割れ７等の
鍛造欠陥か発生する。
特開昭６０−２４７４３２号公報には、チタン合金コン
ロッドを製造するに際し、チタン合金素材を回転成形に
より所定形状のコンロットに近い形状の中間素材に成形
し、次いてこの中間素材を密閉又は閉塞鍛造によりコン
ロットに成形する方法か提案されている。
ロッドを製造するに際し、チタン合金素材を回転成形に
より所定形状のコンロットに近い形状の中間素材に成形
し、次いてこの中間素材を密閉又は閉塞鍛造によりコン
ロットに成形する方法か提案されている。
前記従来のチタン合金の熱間型鍛造ては１鍛造金型を高
温に保持するための特殊な金型予熱装置を必要とし、鍛
造金型の温度か高いため、潤滑剤として油溶性グラファ
イト等を使用する必要かあって作業環境を悪化させる。
温に保持するための特殊な金型予熱装置を必要とし、鍛
造金型の温度か高いため、潤滑剤として油溶性グラファ
イト等を使用する必要かあって作業環境を悪化させる。
また、コンロッドの場合には、第３図に示す隅肉部のＲ
を最小１０１鵬に抑えないと傷７が発生し、余分の隅肉
な付ける必要が生ずる。これは製品の軽量化に逆行する
ことになる。このように従来工法ては複雑な形状の鍛造
が不可能てあり、鍛造品形状の単純化を図らねばならな
い問題かある。
を最小１０１鵬に抑えないと傷７が発生し、余分の隅肉
な付ける必要が生ずる。これは製品の軽量化に逆行する
ことになる。このように従来工法ては複雑な形状の鍛造
が不可能てあり、鍛造品形状の単純化を図らねばならな
い問題かある。
前記公開公報に記載された方法ては、２工程に分けて鍛
造しなければならないのて、余分な設備が必要となり、
また作業能率の点でも問題がある。
造しなければならないのて、余分な設備が必要となり、
また作業能率の点でも問題がある。
本発明は、と記の２１題を解決し、作業環境を悪化させ
る潤滑剤を必要とせず、鍛造欠陥を発生することなく１
工程でチタン合金の覆鍛造かてきる。チタン合金の熱間
鍛造法を提供することを目的としだものである。
る潤滑剤を必要とせず、鍛造欠陥を発生することなく１
工程でチタン合金の覆鍛造かてきる。チタン合金の熱間
鍛造法を提供することを目的としだものである。
（課題を解決するための手段及び作用）本発明は、金型
表面の少なくとも一部の仕上程度を、十点平均粗さ（Ｒ
ｚ）て１２，５２〜２５Ｚに加工した鍛造金型を用い、
潤滑剤を使用せずに鍛造するチタン合金の熱間鍛造法で
ある。
表面の少なくとも一部の仕上程度を、十点平均粗さ（Ｒ
ｚ）て１２，５２〜２５Ｚに加工した鍛造金型を用い、
潤滑剤を使用せずに鍛造するチタン合金の熱間鍛造法で
ある。
鍛造途中で鍛造金型の表面で押圧されたチタン合金素材
は、金型表面の表面粗さにより適度の摩擦抵抗を生じて
金型表面との間の滑りを減少し、素材の塑性流動か少な
い状態て鍛造が進行するので、成形品の隅肉部等に傷等
の鍛造欠陥が発生し難くなる。
は、金型表面の表面粗さにより適度の摩擦抵抗を生じて
金型表面との間の滑りを減少し、素材の塑性流動か少な
い状態て鍛造が進行するので、成形品の隅肉部等に傷等
の鍛造欠陥が発生し難くなる。
（実施例〕
本発明の実施例を図面について説明する。
第１図は、チタン合金製コンロットの熱間鍛造における
アーム部素材の塑性流動の状態を模型図で示すものであ
る。第１図（Ａ）において、鍛造金型ｌの凸部２．凹部
３表面の仕上程度を、十点平均粗さ（ＲＥ）で、１２．
５Ｚ 〜２５２Ｇｍ加工したものて、この鍛造金ｚ１を
１００〜３００℃に予熱し、潤滑剤を使用することなく
、８００〜９５０℃に加熱したチタン合金素材４を鍛造
金型１間に入れる０図のチタン合金素材４には、素材の
流動状態を示すために縦横の仮！！線４ａか記入しであ
る。
アーム部素材の塑性流動の状態を模型図で示すものであ
る。第１図（Ａ）において、鍛造金型ｌの凸部２．凹部
３表面の仕上程度を、十点平均粗さ（ＲＥ）で、１２．
５Ｚ 〜２５２Ｇｍ加工したものて、この鍛造金ｚ１を
１００〜３００℃に予熱し、潤滑剤を使用することなく
、８００〜９５０℃に加熱したチタン合金素材４を鍛造
金型１間に入れる０図のチタン合金素材４には、素材の
流動状態を示すために縦横の仮！！線４ａか記入しであ
る。
第１図（Ｂ）に示す鍛造途中では、鍛造金型１の中央の
凸部２て抑圧されたチタン合金素材４は、凸部２の表面
粗さにより適度の摩擦抵抗を生じて凸部２の表面との間
の滑りを減少し、これにより素材の流動か少ない状態て
鍛造金型１の凹部３に膨出した中間形状５となり、更に
鍛造か進行すると、第１図Ｃ）に示すリブ６ｄか成形さ
れて成形品６となる。チタン合金素材４の縦横の仮ＷＩ
Ｉ！４ａで模型的に示したように、この鍛造工程におけ
る素材の流動は、第４図に示した従来の工法に比較して
少なくなり、第３図の隅肉部のＲを５１−としても隅肉
部に傷の発生か起こらない。
凸部２て抑圧されたチタン合金素材４は、凸部２の表面
粗さにより適度の摩擦抵抗を生じて凸部２の表面との間
の滑りを減少し、これにより素材の流動か少ない状態て
鍛造金型１の凹部３に膨出した中間形状５となり、更に
鍛造か進行すると、第１図Ｃ）に示すリブ６ｄか成形さ
れて成形品６となる。チタン合金素材４の縦横の仮ＷＩ
Ｉ！４ａで模型的に示したように、この鍛造工程におけ
る素材の流動は、第４図に示した従来の工法に比較して
少なくなり、第３図の隅肉部のＲを５１−としても隅肉
部に傷の発生か起こらない。
この鍛造金型ｌを使用して鋼材を鍛造した場合には、成
形品か鍛造金型に固着して離型できなくなるが、チタン
合金の場合には、大気中で加熱された素材の表面に酸化
膜が生成され、この酸化膜が鍛造時の衝撃で粉砕されて
粉末状となり、これか離型剤として作用するのて１離型
上の問題は生じない。
形品か鍛造金型に固着して離型できなくなるが、チタン
合金の場合には、大気中で加熱された素材の表面に酸化
膜が生成され、この酸化膜が鍛造時の衝撃で粉砕されて
粉末状となり、これか離型剤として作用するのて１離型
上の問題は生じない。
鍛造金型の表面の仕上程度は、−様な粗さとする必要は
なく、摩擦抵抗を大としたい部位１例えば第１図におい
て、金型の凸部３の表面粗・さを大とし、凹部の表面粗
さを小とすることかてき、また、摩擦増加剤を所望部位
に使用して摩擦抵抗を制御することもできる。
なく、摩擦抵抗を大としたい部位１例えば第１図におい
て、金型の凸部３の表面粗・さを大とし、凹部の表面粗
さを小とすることかてき、また、摩擦増加剤を所望部位
に使用して摩擦抵抗を制御することもできる。
以上のとおり、＠型金型表面とチタン合金素材間の摩擦
抵抗を制御することで素材の流動を調整し、鍛造欠陥の
発生を抑制することかてきるので、鍛造品形状の自由度
が増し、チタン合金製品の軽量化が図れる。
抵抗を制御することで素材の流動を調整し、鍛造欠陥の
発生を抑制することかてきるので、鍛造品形状の自由度
が増し、チタン合金製品の軽量化が図れる。
本発明は、鍛造欠陥を発生することなく、複雑な形状の
チタン合金のｙＪＩＩｌ！造が１工程で可能となり、チ
タン合金製品の軽量化が図れると共に、潤滑剤を使用し
ないのて１作業環境が改善される効果か有る。
チタン合金のｙＪＩＩｌ！造が１工程で可能となり、チ
タン合金製品の軽量化が図れると共に、潤滑剤を使用し
ないのて１作業環境が改善される効果か有る。
第１図（＾）、（Ｂ）、（Ｃ）は鍛造時におけるコンロ
ッドアーム部の塑性流動の状態を示す断面図、第２図は
コンロットの断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線の断面
図、第４図（＾）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の鍛造におけ
るコンロットアーム部の塑性流動の状態を示す断面図で
ある。 １：ｆＩＩ造金型金型 ２：凸部 ３：凹部 ４：チタン合金素材４ａ：仮想線
５：中間成形品
ッドアーム部の塑性流動の状態を示す断面図、第２図は
コンロットの断面図、第３図は第２図のｍ−ｍ線の断面
図、第４図（＾）、（Ｂ）、（Ｃ）は従来の鍛造におけ
るコンロットアーム部の塑性流動の状態を示す断面図で
ある。 １：ｆＩＩ造金型金型 ２：凸部 ３：凹部 ４：チタン合金素材４ａ：仮想線
５：中間成形品
Claims (1)
- 金型表面の少なくとも一部の仕上程度を、十点平均粗さ
（Ｒｚ）で１２．５Ｚ〜２５Ｚに加工した鍛造金型を用
い、潤滑剤を使用せずに鍛造することを特徴とするチタ
ン合金の熱間鍛造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25924590A JP2876763B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | チタン合金の熱間鍛造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25924590A JP2876763B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | チタン合金の熱間鍛造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04138834A true JPH04138834A (ja) | 1992-05-13 |
| JP2876763B2 JP2876763B2 (ja) | 1999-03-31 |
Family
ID=17331426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25924590A Expired - Fee Related JP2876763B2 (ja) | 1990-09-28 | 1990-09-28 | チタン合金の熱間鍛造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2876763B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997037049A1 (fr) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Alliage de titane a haute resistance, produits issus de cet alliage et procede de fabrication |
| JP2002292442A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| JP2002307129A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| CN104525810A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | 一种钛合金锻件半热态精密模锻成型工艺 |
-
1990
- 1990-09-28 JP JP25924590A patent/JP2876763B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997037049A1 (fr) * | 1996-03-29 | 1997-10-09 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Alliage de titane a haute resistance, produits issus de cet alliage et procede de fabrication |
| JP2002292442A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-08 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| JP4547656B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2010-09-22 | 日立金属株式会社 | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| JP2002307129A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-22 | Hitachi Metals Ltd | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| JP4656473B2 (ja) * | 2001-04-10 | 2011-03-23 | 日立金属株式会社 | 潤滑剤付着性および耐摩耗性に優れた温熱間加工用被覆工具 |
| CN104525810A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-22 | 西安西工大超晶科技发展有限责任公司 | 一种钛合金锻件半热态精密模锻成型工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2876763B2 (ja) | 1999-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |