JPH06271948A - チタン合金材の熱処理方法 - Google Patents
チタン合金材の熱処理方法Info
- Publication number
- JPH06271948A JPH06271948A JP5990793A JP5990793A JPH06271948A JP H06271948 A JPH06271948 A JP H06271948A JP 5990793 A JP5990793 A JP 5990793A JP 5990793 A JP5990793 A JP 5990793A JP H06271948 A JPH06271948 A JP H06271948A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium alloy
- alloy material
- temp
- temperature
- heat treatment
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】チタン合金材Ｂをその表層部における最高温度
を正確に、かつ簡単に把握しながら熱処理する。 【構成】加熱炉１内でチタン合金材Ｂを熱処理する際
に、加熱炉１内のチタン合金材Ｂ近傍において最高温度
となる位置を把握し、この位置の温度を測定し、この測
定温度からチタン合金材Ｂの表面温度を推定しながら熱
処理する。
を正確に、かつ簡単に把握しながら熱処理する。 【構成】加熱炉１内でチタン合金材Ｂを熱処理する際
に、加熱炉１内のチタン合金材Ｂ近傍において最高温度
となる位置を把握し、この位置の温度を測定し、この測
定温度からチタン合金材Ｂの表面温度を推定しながら熱
処理する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はチタン合金材の熱処理方
法に関する。
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】厚板圧延の前段階には一般的に圧延素材
であるスラブの再加熱工程が必要となる。
であるスラブの再加熱工程が必要となる。
【０００３】前記再加熱工程では、加熱時のスラブの表
層部における最高温度を把握することが重要となる場合
がある。例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金に代表される２
相チタン合金材の再加熱工程では、設定温度を該チタン
合金材の変態点（９９０℃程度）直下とする加熱（極低
温加熱）を行なっているが、該チタン合金材がその表層
部で部分的に変態点以上の温度まで加熱されてしまうこ
とがある。このように変態点以上の温度まで加熱された
チタン合金材は、β相域に入ることにより最終圧延後の
組織が針状α相を含む異常組織となり、所定の機械的性
質が得られない不良材となってしまう。従って、対象ス
ラブをチタン合金材とする場合の再加熱工程では、加熱
時のチタン合金材の表層部における最高温度を正確に把
握することが、変態点以上の温度までの加熱に起因する
不良材の発生を防止する等の観点から重要となる。
層部における最高温度を把握することが重要となる場合
がある。例えばＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金に代表される２
相チタン合金材の再加熱工程では、設定温度を該チタン
合金材の変態点（９９０℃程度）直下とする加熱（極低
温加熱）を行なっているが、該チタン合金材がその表層
部で部分的に変態点以上の温度まで加熱されてしまうこ
とがある。このように変態点以上の温度まで加熱された
チタン合金材は、β相域に入ることにより最終圧延後の
組織が針状α相を含む異常組織となり、所定の機械的性
質が得られない不良材となってしまう。従って、対象ス
ラブをチタン合金材とする場合の再加熱工程では、加熱
時のチタン合金材の表層部における最高温度を正確に把
握することが、変態点以上の温度までの加熱に起因する
不良材の発生を防止する等の観点から重要となる。
【０００４】ところで、従来、加熱時のスラブの実体温
度を測定するためには、該スラブに熱電対を埋め込むこ
とが行なわれる。しかしながら、このようなスラブ温度
の測定では、スラブの内部の温度しか把握することがで
きず、スラブの表層部の温度を把握することは不可能で
あるという問題点がある。更に、埋め込まれた熱電対を
圧延前に除去する作業が必要となり、この作業自体が危
険を伴うものである他に、熱電対を埋め込んだ部分を製
品化することができないため製品歩留りが低下して生産
コストの増大を招くという問題点もある。
度を測定するためには、該スラブに熱電対を埋め込むこ
とが行なわれる。しかしながら、このようなスラブ温度
の測定では、スラブの内部の温度しか把握することがで
きず、スラブの表層部の温度を把握することは不可能で
あるという問題点がある。更に、埋め込まれた熱電対を
圧延前に除去する作業が必要となり、この作業自体が危
険を伴うものである他に、熱電対を埋め込んだ部分を製
品化することができないため製品歩留りが低下して生産
コストの増大を招くという問題点もある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑みてなされたもので、チタン合金材をその表層部に
おける最高温度を正確に、かつ簡単に把握しながら熱処
理することができるチタン合金材の熱処理方法を提供す
ることを目的とする。
に鑑みてなされたもので、チタン合金材をその表層部に
おける最高温度を正確に、かつ簡単に把握しながら熱処
理することができるチタン合金材の熱処理方法を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱炉内でチ
タン合金材を熱処理する際に、前記加熱炉内のチタン合
金材近傍において最高温度となる位置を把握し、この位
置の温度を測定し、この測定温度から前記チタン合金材
の表面温度を推定しながら熱処理することを特徴とする
チタン合金材の熱処理方法である。
タン合金材を熱処理する際に、前記加熱炉内のチタン合
金材近傍において最高温度となる位置を把握し、この位
置の温度を測定し、この測定温度から前記チタン合金材
の表面温度を推定しながら熱処理することを特徴とする
チタン合金材の熱処理方法である。
【０００７】
【作用】加熱炉内でスラブを加熱する際のスラブの熱伝
導に関しては、下記式（１） ｑ´（ｔ）＝−λ・（ｄＴ／ｄｘ） …（１）
導に関しては、下記式（１） ｑ´（ｔ）＝−λ・（ｄＴ／ｄｘ） …（１）
【０００８】（ただし、式（１）中のｑ´はスラブ表面
における単位面積を単位時間に通過する熱量、ｔは時
間、λは熱伝導率、Ｔはスラブ内温度差をそれぞれ示
す）で表わされるフーリエの法則を適用することができ
る。上記式（１）から明らかなように加熱対象となるス
ラブの熱伝導率（λ）が小さい場合には、該スラブの厚
さ方向の温度勾配（ｄＴ／ｄｘ）が大きくなるため、加
熱時の早期段階で該スラブの表層部の温度が加熱炉内の
該スラブ近傍の温度にまで近づくことがわかる。つま
り、ステンレス鋼材などと比べて熱伝導率（λ）の小さ
いチタン合金材を加熱対象スラブとする場合には、加熱
時の早期段階で該チタン合金材の表層部の温度が加熱炉
内のチタン合金材近傍の温度にまで近づくことがわか
る。
における単位面積を単位時間に通過する熱量、ｔは時
間、λは熱伝導率、Ｔはスラブ内温度差をそれぞれ示
す）で表わされるフーリエの法則を適用することができ
る。上記式（１）から明らかなように加熱対象となるス
ラブの熱伝導率（λ）が小さい場合には、該スラブの厚
さ方向の温度勾配（ｄＴ／ｄｘ）が大きくなるため、加
熱時の早期段階で該スラブの表層部の温度が加熱炉内の
該スラブ近傍の温度にまで近づくことがわかる。つま
り、ステンレス鋼材などと比べて熱伝導率（λ）の小さ
いチタン合金材を加熱対象スラブとする場合には、加熱
時の早期段階で該チタン合金材の表層部の温度が加熱炉
内のチタン合金材近傍の温度にまで近づくことがわか
る。
【０００９】このようなことから、本発明のチタン合金
材の熱処理方法では、加熱炉内でチタン合金材を熱処理
する際に、前記加熱炉内のチタン合金材近傍において最
高温度となる位置を把握し、この位置の温度を測定し、
この測定温度から前記チタン合金材の表面温度を推定し
ながら熱処理する。これによって、チタン合金材をその
表層部における最高温度を正確に把握しながら熱処理す
ることを可能としたものである。また、かかる方法は、
従来の熱電対をスラブに埋め込んでそのスラブ温度を測
定しながら熱処理する方法と比べて埋め込まれた熱電対
を除去する作業等が不要なため、前記チタン合金材の表
層部における最高温度を簡単に把握することができ、そ
の把握に要するコストも低く抑えることができる。
材の熱処理方法では、加熱炉内でチタン合金材を熱処理
する際に、前記加熱炉内のチタン合金材近傍において最
高温度となる位置を把握し、この位置の温度を測定し、
この測定温度から前記チタン合金材の表面温度を推定し
ながら熱処理する。これによって、チタン合金材をその
表層部における最高温度を正確に把握しながら熱処理す
ることを可能としたものである。また、かかる方法は、
従来の熱電対をスラブに埋め込んでそのスラブ温度を測
定しながら熱処理する方法と比べて埋め込まれた熱電対
を除去する作業等が不要なため、前記チタン合金材の表
層部における最高温度を簡単に把握することができ、そ
の把握に要するコストも低く抑えることができる。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１は本実施例に用いられる熱処理装置を
示す説明図である。図中の１は、圧延素材（スラブ）で
あるチタン合金材Ｂを加熱する加熱炉である。加熱炉１
内では、該加熱炉１内でチタン合金材Ｂを熱処理する際
にチタン合金材Ｂ上に測温治具２が配置される。
示す説明図である。図中の１は、圧延素材（スラブ）で
あるチタン合金材Ｂを加熱する加熱炉である。加熱炉１
内では、該加熱炉１内でチタン合金材Ｂを熱処理する際
にチタン合金材Ｂ上に測温治具２が配置される。
【００１２】測温治具２は、図２に示すように耐火レン
ガ３と、耐火レンガ３の上面に固定された第１の熱電対
４と、耐火レンガ３の下面に固定された第２の熱電対５
とにより構成されている。第１の熱電対４は、耐火レン
ガ３から距離ｈをあけて測温部４ａが設けられている。
第２の熱電対５は、耐火レンガ３の下面に測温部５ａが
チタン合金１上面に接するように設けられている。
ガ３と、耐火レンガ３の上面に固定された第１の熱電対
４と、耐火レンガ３の下面に固定された第２の熱電対５
とにより構成されている。第１の熱電対４は、耐火レン
ガ３から距離ｈをあけて測温部４ａが設けられている。
第２の熱電対５は、耐火レンガ３の下面に測温部５ａが
チタン合金１上面に接するように設けられている。
【００１３】第１，２の熱電対４，５は、それぞれ変換
器６，７を介して第１，２の温度表示計８，９に接続さ
れている。第１，２の温度表示計８，９は、それぞれ第
１，２の熱電対４，５による測定温度の表示及び記録を
行なうと共に、その測定温度を後段の制御手段であるコ
ンピュータ１０に電気信号として出力するようになって
いる。コンピュータ１０では、入力された測定温度から
加熱炉１内のチタン合金材Ｂの表面温度を推定し、その
推定値に基づいて加熱炉１のヒータ１１の出力を調整す
る指令信号を出力する。次に、前述した熱処理装置を用
いたチタン合金材の熱処理方法を説明する。
器６，７を介して第１，２の温度表示計８，９に接続さ
れている。第１，２の温度表示計８，９は、それぞれ第
１，２の熱電対４，５による測定温度の表示及び記録を
行なうと共に、その測定温度を後段の制御手段であるコ
ンピュータ１０に電気信号として出力するようになって
いる。コンピュータ１０では、入力された測定温度から
加熱炉１内のチタン合金材Ｂの表面温度を推定し、その
推定値に基づいて加熱炉１のヒータ１１の出力を調整す
る指令信号を出力する。次に、前述した熱処理装置を用
いたチタン合金材の熱処理方法を説明する。
【００１４】まず、チタン合金材ＢとしてＴｉ−６Ａｌ
−４Ｖ合金からなるものを用い、加熱炉１内のチタン合
金材Ｂ近傍において最高温度となる位置を把握し、この
位置に測温治具２の第１の熱電対４の測温部４ａが配置
されるように前記距離ｈを調整する。次いで、加熱炉１
内でチタン合金材Ｂを熱処理する際に、チタン合金材Ｂ
上に測温治具２を配置し、第１の熱電対４、変換器６及
び第１の温度表示計８により加熱炉１内のチタン合金材
Ｂ近傍の最高温度となる位置の温度を測定し、コンピュ
ータ１０により前記測定温度からチタン合金材Ｂの表面
温度を推定しながら熱処理する。これにより、チタン合
金材Ｂをその表層部における最高温度を正確に、かつ簡
単に把握しながら熱処理することができる。その結果、
チタン合金材Ｂの表層部における最高温度が変態点に近
づいた時に該最高温度が例えば変態点より２０℃低い温
度となるようにコンピュータ１０により加熱炉１のヒー
タ９の出力を調整することが可能となり、チタン合金材
Ｂがその変態点以上の温度まで加熱されることを防止す
ることができる。その後、このチタン合金材Ｂに圧延加
工を施すことによって、優れた機械的性質を有するＴｉ
−６Ａｌ−４Ｖ合金の厚板を得ることができる。
−４Ｖ合金からなるものを用い、加熱炉１内のチタン合
金材Ｂ近傍において最高温度となる位置を把握し、この
位置に測温治具２の第１の熱電対４の測温部４ａが配置
されるように前記距離ｈを調整する。次いで、加熱炉１
内でチタン合金材Ｂを熱処理する際に、チタン合金材Ｂ
上に測温治具２を配置し、第１の熱電対４、変換器６及
び第１の温度表示計８により加熱炉１内のチタン合金材
Ｂ近傍の最高温度となる位置の温度を測定し、コンピュ
ータ１０により前記測定温度からチタン合金材Ｂの表面
温度を推定しながら熱処理する。これにより、チタン合
金材Ｂをその表層部における最高温度を正確に、かつ簡
単に把握しながら熱処理することができる。その結果、
チタン合金材Ｂの表層部における最高温度が変態点に近
づいた時に該最高温度が例えば変態点より２０℃低い温
度となるようにコンピュータ１０により加熱炉１のヒー
タ９の出力を調整することが可能となり、チタン合金材
Ｂがその変態点以上の温度まで加熱されることを防止す
ることができる。その後、このチタン合金材Ｂに圧延加
工を施すことによって、優れた機械的性質を有するＴｉ
−６Ａｌ−４Ｖ合金の厚板を得ることができる。
【００１５】更に、加熱炉１内でチタン合金材Ｂを熱処
理する際に、第２の熱電対５、変換器７及び第２の温度
表示計９によりチタン合金材Ｂ上面の温度も直接測定す
ることができる。ただし、この温度測定結果は、単に参
考用として併用されるに過ぎない。この理由は、チタン
合金材Ｂが均等に加熱されている時にはその温度測定結
果からチタン合金材Ｂの最高温度を把握することができ
るものの、実際のチタン合金材Ｂは加熱炉１内の温度差
により均等に加熱されていないため、その温度測定結果
からチタン合金材Ｂの最高温度を把握することができな
いからである。
理する際に、第２の熱電対５、変換器７及び第２の温度
表示計９によりチタン合金材Ｂ上面の温度も直接測定す
ることができる。ただし、この温度測定結果は、単に参
考用として併用されるに過ぎない。この理由は、チタン
合金材Ｂが均等に加熱されている時にはその温度測定結
果からチタン合金材Ｂの最高温度を把握することができ
るものの、実際のチタン合金材Ｂは加熱炉１内の温度差
により均等に加熱されていないため、その温度測定結果
からチタン合金材Ｂの最高温度を把握することができな
いからである。
【００１６】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によればチタ
ン合金材をその表層部における最高温度を正確に、かつ
簡単に把握しながら熱処理することができるチタン合金
材の熱処理方法が提供される。
ン合金材をその表層部における最高温度を正確に、かつ
簡単に把握しながら熱処理することができるチタン合金
材の熱処理方法が提供される。
【図１】本実施例に用いられる熱処理装置を示す説明
図。
図。
【図２】本実施例に用いられる熱処理装置の測温治具を
示す説明図。
示す説明図。
１…加熱炉、２…測温治具、３…耐火レンガ、４…第１
の熱電対、５…第２の熱電対、８…第１の温度表示計、
９…第２の温度表示計、１０…コンピュータ、Ｂ…チタ
ン合金材。
の熱電対、５…第２の熱電対、８…第１の温度表示計、
９…第２の温度表示計、１０…コンピュータ、Ｂ…チタ
ン合金材。
Claims (1)
- 【請求項１】 加熱炉内でチタン合金材を熱処理する際
に、前記加熱炉内のチタン合金材近傍において最高温度
となる位置を把握し、この位置の温度を測定し、この測
定温度から前記チタン合金材の表面温度を推定しながら
熱処理することを特徴とするチタン合金材の熱処理方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5990793A JPH06271948A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | チタン合金材の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5990793A JPH06271948A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | チタン合金材の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271948A true JPH06271948A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13126670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5990793A Pending JPH06271948A (ja) | 1993-03-19 | 1993-03-19 | チタン合金材の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06271948A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113832423A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-24 | 中国航空制造技术研究院 | 一种薄壁钛合金结构的局部热处理方法 |
-
1993
- 1993-03-19 JP JP5990793A patent/JPH06271948A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113832423A (zh) * | 2021-10-11 | 2021-12-24 | 中国航空制造技术研究院 | 一种薄壁钛合金结构的局部热处理方法 |
| CN113832423B (zh) * | 2021-10-11 | 2023-04-28 | 中国航空制造技术研究院 | 一种薄壁钛合金结构的局部热处理方法 |
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