JPH0741304B2 - 高Ａ１含有Ｔｉ合金の熱間押出方法 - Google Patents
高Ａ１含有Ｔｉ合金の熱間押出方法Info
- Publication number
- JPH0741304B2 JPH0741304B2 JP2063829A JP6382990A JPH0741304B2 JP H0741304 B2 JPH0741304 B2 JP H0741304B2 JP 2063829 A JP2063829 A JP 2063829A JP 6382990 A JP6382990 A JP 6382990A JP H0741304 B2 JPH0741304 B2 JP H0741304B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高Al含有Ti合金の熱間押出方法に関し、詳細
には、高Al含有Ti合金をFe系外皮材で被覆して複合ビレ
ットとし、この高Al含有Ti合金の複合ビレットを熱間押
出する方法に関するものである。
には、高Al含有Ti合金をFe系外皮材で被覆して複合ビレ
ットとし、この高Al含有Ti合金の複合ビレットを熱間押
出する方法に関するものである。
Al含有Ti合金は、例えばTiAl,Ti3Al等で知られるように
難加工材として知られている。
難加工材として知られている。
一方、この種の難加工材を熱間押出する場合、第２図に
示すように、難加工材（５）の外側をそれよりも加工性
に優れた外皮材（６）で被覆して複合ビレットに加工
し、この複合ビレットを所定温度に加熱して熱間押出す
ることが一般に知られている。尚、（７）は電子ビーム
溶接による接合部を示す。
示すように、難加工材（５）の外側をそれよりも加工性
に優れた外皮材（６）で被覆して複合ビレットに加工
し、この複合ビレットを所定温度に加熱して熱間押出す
ることが一般に知られている。尚、（７）は電子ビーム
溶接による接合部を示す。
難加工材に対してこのような熱間押出方法を採用する理
由は、難加工材ビレットそのものを直接熱間押出する
と、加熱から押出し開始に到るまでに大気、潤滑剤、押
出コンテナ等に触れるためビレット表面が冷却されてし
まい、押出加工中、延性が保てずにビレットが割れてし
まう。これに対して、複合ビレットに加工すると、冷却
が激しい表面には外皮材が存在するので難加工材そのも
のの冷却が防止され、また押出加工中も保熱されるため
円滑な押出ができるためとされている。
由は、難加工材ビレットそのものを直接熱間押出する
と、加熱から押出し開始に到るまでに大気、潤滑剤、押
出コンテナ等に触れるためビレット表面が冷却されてし
まい、押出加工中、延性が保てずにビレットが割れてし
まう。これに対して、複合ビレットに加工すると、冷却
が激しい表面には外皮材が存在するので難加工材そのも
のの冷却が防止され、また押出加工中も保熱されるため
円滑な押出ができるためとされている。
ところで、前記Al含有Ti合金は、最近になり難加工材の
例外にもれず高温になれば充分延性を有することが知ら
れるようになり、Fe系外皮材で被覆し複合ビレットに加
工して熱間押出することが試みられている。しかしなが
ら、Fe系外皮材を用いると、Fe−Ti2元合金の間には、1
085℃に共晶点が存在するため、それ以上の温度に加熱
すると共晶反応が起こり、Al含有Ti合金材のFe系外皮材
との界面が溶融し、健全な熱間押出しができなくなる。
一方、それ以下の温度では、共晶反応は防げるが、Al含
有Ti合金材の延性が十分でなく、最も経済的な通常の押
出プレスによる熱間押出しは困難となる。
例外にもれず高温になれば充分延性を有することが知ら
れるようになり、Fe系外皮材で被覆し複合ビレットに加
工して熱間押出することが試みられている。しかしなが
ら、Fe系外皮材を用いると、Fe−Ti2元合金の間には、1
085℃に共晶点が存在するため、それ以上の温度に加熱
すると共晶反応が起こり、Al含有Ti合金材のFe系外皮材
との界面が溶融し、健全な熱間押出しができなくなる。
一方、それ以下の温度では、共晶反応は防げるが、Al含
有Ti合金材の延性が十分でなく、最も経済的な通常の押
出プレスによる熱間押出しは困難となる。
そこで、本発明は、上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであって、その目的は、高Al含有Ti合金材を、機械加
工性に優れ且つ安価なFe系外皮材を使用して共晶反応を
起こさせることなく、且つ通常の押出プレスに依っても
熱間押出し得る方法を提供することである。
のであって、その目的は、高Al含有Ti合金材を、機械加
工性に優れ且つ安価なFe系外皮材を使用して共晶反応を
起こさせることなく、且つ通常の押出プレスに依っても
熱間押出し得る方法を提供することである。
上記目的を達成するため、本発明に係わる高Al含有Ti合
金の熱間押出方法は、Alを12〜65atomic％含有するTiを
主成分とする高Al含有Ti合金材を、熱間押出温度で溶融
せず且つTiおよびFeと共晶反応を起こさない金属材料の
インサート材を介してFe系外皮材で被覆し複合ビレット
に加工すると共に、この複合ビレットを1085℃以上の温
度に加熱して熱間押出するものである。
金の熱間押出方法は、Alを12〜65atomic％含有するTiを
主成分とする高Al含有Ti合金材を、熱間押出温度で溶融
せず且つTiおよびFeと共晶反応を起こさない金属材料の
インサート材を介してFe系外皮材で被覆し複合ビレット
に加工すると共に、この複合ビレットを1085℃以上の温
度に加熱して熱間押出するものである。
そして、インサート材としては、CrまたはTaを用いるこ
とができる。
とができる。
本発明者等は、高Al含有Ti合金材のTiに対するAl含有量
と加工温度とが熱間押出加工性に係わる関係について、
第１表に示すTiに対するAl含有量と加工温度とを元に圧
縮試験により調査した。
と加工温度とが熱間押出加工性に係わる関係について、
第１表に示すTiに対するAl含有量と加工温度とを元に圧
縮試験により調査した。
この調査における歪速度は実際の押出を想定して１×10
0S-1とした。そして加工率50％まで圧縮した後、試験片
を切断し、その断面を蛍光浸透探傷試験を行い、割れが
有る（×）か否（○）か判定した。結果を第１表に併せ
て示す。
0S-1とした。そして加工率50％まで圧縮した後、試験片
を切断し、その断面を蛍光浸透探傷試験を行い、割れが
有る（×）か否（○）か判定した。結果を第１表に併せ
て示す。
第１表から明らかなように、Alの含有量が10atmic％以
下の高Al含有Ti合金材では、加工温度が1085℃以下であ
っても熱間加工が十分行えるが、Alの含有量が15atmic
％以上の高Al含有Ti合金材では、加工温度が1085℃以下
では熱間加工が全くできなくなることが分かった。また
Alの含有量が70atmic％以上の高Al含有Ti合金材では、
加工温度を1300℃以上に昇温しても延性が得られず加工
ができないことも分かった。このようなことから本発明
では、高Al含有Ti合金材のAlの含有量を12〜65atmic％
に特定すると同時に、その加熱温度を1085℃以上と特定
したものである。尚、加熱温度の上限は、Fe系外皮材が
溶融しない温度、望ましくは1450℃以下であればよい。
下の高Al含有Ti合金材では、加工温度が1085℃以下であ
っても熱間加工が十分行えるが、Alの含有量が15atmic
％以上の高Al含有Ti合金材では、加工温度が1085℃以下
では熱間加工が全くできなくなることが分かった。また
Alの含有量が70atmic％以上の高Al含有Ti合金材では、
加工温度を1300℃以上に昇温しても延性が得られず加工
ができないことも分かった。このようなことから本発明
では、高Al含有Ti合金材のAlの含有量を12〜65atmic％
に特定すると同時に、その加熱温度を1085℃以上と特定
したものである。尚、加熱温度の上限は、Fe系外皮材が
溶融しない温度、望ましくは1450℃以下であればよい。
また、高Al含有Ti合金材とFe系外皮材との間に熱間押出
温度（1085℃以上）で溶融せず且つTiおよびFeと共晶反
応を起こさない金属材料のインサート材を介装させるの
は、1085℃以上の加熱において高Al含有Ti合金材とFe系
外皮材との共晶反応を防止すると共に、自らも高Al含有
Ti合金材およびFe系外皮材と共晶反応を起こさないこと
により、健全な熱間押出しが可能になるためである。そ
してこのような作用を有するインサート材としては、C
r,Mo,VおよびTaなどが挙げられるが、特にCrまたはTaは
好適に使用し得る。尚、インサート材の形態としては、
高Al含有Ti合金材の外表面および／またはFe系外皮材の
内表面にメッキ、蒸着等の手段によって被覆してもよい
し、箔等の薄い板状材であってもよい。
温度（1085℃以上）で溶融せず且つTiおよびFeと共晶反
応を起こさない金属材料のインサート材を介装させるの
は、1085℃以上の加熱において高Al含有Ti合金材とFe系
外皮材との共晶反応を防止すると共に、自らも高Al含有
Ti合金材およびFe系外皮材と共晶反応を起こさないこと
により、健全な熱間押出しが可能になるためである。そ
してこのような作用を有するインサート材としては、C
r,Mo,VおよびTaなどが挙げられるが、特にCrまたはTaは
好適に使用し得る。尚、インサート材の形態としては、
高Al含有Ti合金材の外表面および／またはFe系外皮材の
内表面にメッキ、蒸着等の手段によって被覆してもよい
し、箔等の薄い板状材であってもよい。
以下、本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明に係わる複合ビレットの説明図で、
（１）は高Al含有Ti合金材、（２）はFe系外皮材、
（３）はインサート材、（４）は電子ビーム溶接による
接合部を示す。
（１）は高Al含有Ti合金材、（２）はFe系外皮材、
（３）はインサート材、（４）は電子ビーム溶接による
接合部を示す。
高Al含有Ti合金材（１）としてTi−50atmic％Alを、Fe
系外皮材（２）としてステンレス鋼（SUS316）を用いる
と共に、インサート材（３）として一つには、高Al含有
Ti合金材（１）の表面に厚さ50μｍのCrメッキを施し、
また一つには、高Al含有Ti合金材（１）とFe系外皮材
（２）との間に厚さ50μｍのTaの箔を介装して、第１図
に示す構造の複合ビレットに加工し、さらに比較のた
め、インサート材の無い複合ビレットを加工して、これ
らを、押出比:2,加熱温度:1300℃の条件で、ガラス潤滑
剤を使用して直接熱間押出を行った。得られた押出後の
ビレットの一部を切断し、その縦断面をＸ線マイクロア
ナライザ（EPMAと称する）分析を行い、高Al含有Ti合金
材（１）とFe系外皮材（２）とが反応しているか否かを
調査した。このEPMA分析調査結果および押出時の状態を
上記複合ビレット条件と対応させて第２表に示す。
系外皮材（２）としてステンレス鋼（SUS316）を用いる
と共に、インサート材（３）として一つには、高Al含有
Ti合金材（１）の表面に厚さ50μｍのCrメッキを施し、
また一つには、高Al含有Ti合金材（１）とFe系外皮材
（２）との間に厚さ50μｍのTaの箔を介装して、第１図
に示す構造の複合ビレットに加工し、さらに比較のた
め、インサート材の無い複合ビレットを加工して、これ
らを、押出比:2,加熱温度:1300℃の条件で、ガラス潤滑
剤を使用して直接熱間押出を行った。得られた押出後の
ビレットの一部を切断し、その縦断面をＸ線マイクロア
ナライザ（EPMAと称する）分析を行い、高Al含有Ti合金
材（１）とFe系外皮材（２）とが反応しているか否かを
調査した。このEPMA分析調査結果および押出時の状態を
上記複合ビレット条件と対応させて第２表に示す。
第２表から明らかなように、インサート材（３）として
CrメッキやTa箔を介装したものは、良好な押出ができ、
しかも界面に共晶反応が起こらなかったのに対し、イン
サート材を介装しなかったものは、共晶反応が起こり、
このため押出状態が悪かった。
CrメッキやTa箔を介装したものは、良好な押出ができ、
しかも界面に共晶反応が起こらなかったのに対し、イン
サート材を介装しなかったものは、共晶反応が起こり、
このため押出状態が悪かった。
尚、上記実施例においては、CrメッキやTa箔のインサー
ト材の厚さを50μｍとしたが、本発明はこれに特定され
るものではなく、複合ビレットの加熱時間および加熱温
度によって適宜選択して定めればよい。
ト材の厚さを50μｍとしたが、本発明はこれに特定され
るものではなく、複合ビレットの加熱時間および加熱温
度によって適宜選択して定めればよい。
上述のように、本発明に係わる高Al含有Ti合金の熱間押
出方法によれば、高Al含有Ti合金材を、Fe系外皮材を使
用して共晶反応を起こさせることなく通常の押出プレス
に依っても熱間押出しができ、しかもこの押出により、
割れ等の無い健全な高Al含有Ti合金材の製品または半製
品に加工できる。
出方法によれば、高Al含有Ti合金材を、Fe系外皮材を使
用して共晶反応を起こさせることなく通常の押出プレス
に依っても熱間押出しができ、しかもこの押出により、
割れ等の無い健全な高Al含有Ti合金材の製品または半製
品に加工できる。
第１図は本発明に係わる複合ビレットの説明図、第２図
は従来の複合ビレットの説明図である。 （１）……高Al含有Ti合金材、（２）……Fe系外皮材 （３）……インサート材 （４）……電子ビーム溶接による接合部
は従来の複合ビレットの説明図である。 （１）……高Al含有Ti合金材、（２）……Fe系外皮材 （３）……インサート材 （４）……電子ビーム溶接による接合部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤綱 宣之 兵庫県神戸市北区中里町１―８―143 (56)参考文献 特開 昭55−1122（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−213361（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−162502（ＪＰ，Ａ) 特公 昭63−6625（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (2)
- 【請求項１】Alを12〜65atomic％含有するTiを主成分と
する高Al含有Ti合金材を、熱間押出温度で溶融せず且つ
TiおよびFeと共晶反応を起こさない金属材料のインサー
ト材を介してFe径外皮材で被覆し複合ビレットに加工す
ると共に、この複合ビレットを1085℃以上の温度に加熱
して熱間押出することを特徴とする高Al含有Ti合金の熱
間押出方法。 - 【請求項２】インサート材が、CrまたはTaであることを
特徴とする第１請求項に記載の高Al含有Ti合金の熱間押
出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063829A JPH0741304B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 高Ａ１含有Ｔｉ合金の熱間押出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2063829A JPH0741304B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 高Ａ１含有Ｔｉ合金の熱間押出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03264108A JPH03264108A (ja) | 1991-11-25 |
| JPH0741304B2 true JPH0741304B2 (ja) | 1995-05-10 |
Family
ID=13240638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2063829A Expired - Lifetime JPH0741304B2 (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 高Ａ１含有Ｔｉ合金の熱間押出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741304B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19747257C2 (de) * | 1997-10-25 | 2001-04-26 | Geesthacht Gkss Forschung | Vorrichtung zur Kapselung von Rohlingen aus metallischen Hochtemperatur-Legierungen |
| AT4240U1 (de) * | 2000-11-20 | 2001-04-25 | Plansee Ag | Verfahren zur herstellung einer verdampfungsquelle |
| CN101856675B (zh) * | 2010-06-12 | 2011-11-16 | 哈尔滨工业大学 | TiAl金属间化合物材料的高温热挤压成形方法 |
| CN112958626A (zh) * | 2021-02-04 | 2021-06-15 | 西北工业大学 | 一种适用于TiAl合金轧制的包套及其制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS551122A (en) * | 1978-06-16 | 1980-01-07 | Mitsubishi Electric Corp | Field-effect transistor |
| JPS61213361A (ja) * | 1985-03-19 | 1986-09-22 | Natl Res Inst For Metals | 金属間化合物ＴｉＡｌ基合金の成型法 |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP2063829A patent/JPH0741304B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03264108A (ja) | 1991-11-25 |
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