JPH08238503A - ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法 - Google Patents
ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法Info
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- JPH08238503A JPH08238503A JP4301795A JP4301795A JPH08238503A JP H08238503 A JPH08238503 A JP H08238503A JP 4301795 A JP4301795 A JP 4301795A JP 4301795 A JP4301795 A JP 4301795A JP H08238503 A JPH08238503 A JP H08238503A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法、特に
シース加工法において、被覆材を用い、加工後にシース
材から容易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すこと。 【構成】 被覆材として鋼材を用い、そして加工後容
易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すために酸化物を
その鋼材とＴｉＡｌ基金属間化合物の間に挿入するか、
あるいはＴｉＡｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物
を形成した後、鋼材に封入してＴｉＡｌ基金属間化合物
を熱間加工する。ステンレス鋼をシース材として用い
る場合は９００℃以上かつ固相線温度以下の温度域、５
×１０ｓｅｃ-1より遅い歪速度、圧下率５０％以下の加
工条件での圧延加工を一回以上行う。 【効果】 シース材を鋼材にすることにより材料費を低
減することができ、さらにシース材とＴｉＡｌ基金属間
化合物の間に反応防止材を形成することにより、成形後
のシース材の切断、研削等の機械加工を簡略化できる。
併せてＴｉＡｌ基金属間化合物の歩留まりを向上するこ
とができる。
シース加工法において、被覆材を用い、加工後にシース
材から容易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すこと。 【構成】 被覆材として鋼材を用い、そして加工後容
易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すために酸化物を
その鋼材とＴｉＡｌ基金属間化合物の間に挿入するか、
あるいはＴｉＡｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物
を形成した後、鋼材に封入してＴｉＡｌ基金属間化合物
を熱間加工する。ステンレス鋼をシース材として用い
る場合は９００℃以上かつ固相線温度以下の温度域、５
×１０ｓｅｃ-1より遅い歪速度、圧下率５０％以下の加
工条件での圧延加工を一回以上行う。 【効果】 シース材を鋼材にすることにより材料費を低
減することができ、さらにシース材とＴｉＡｌ基金属間
化合物の間に反応防止材を形成することにより、成形後
のシース材の切断、研削等の機械加工を簡略化できる。
併せてＴｉＡｌ基金属間化合物の歩留まりを向上するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＴｉＡｌ基金属間化合
物の熱間加工に係わり、特に航空機、宇宙往還機用部品
や自動車のエンジン部材などに用途が期待されるＴｉＡ
ｌ基金属間化合物をシース加工法によって熱間加工機で
成形する方法に関するものである。
物の熱間加工に係わり、特に航空機、宇宙往還機用部品
や自動車のエンジン部材などに用途が期待されるＴｉＡ
ｌ基金属間化合物をシース加工法によって熱間加工機で
成形する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴｉＡｌ基金属間化合物は、軽量で優れ
た高温強度を有しているため、前述のような構造用材料
として注目されている。しかし、室温、高温での変形能
の欠如、難切削性が材料製造プロセス上の問題となって
いる。
た高温強度を有しているため、前述のような構造用材料
として注目されている。しかし、室温、高温での変形能
の欠如、難切削性が材料製造プロセス上の問題となって
いる。
【０００３】従来、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工
法として特開昭６３−１７１８６２号公報に開示されて
いる恒温鍛造法が知られている。この方法は試料だけで
なく加工用ダイスも８００〜１１００℃の恒温に保持し
た後、比較的遅い歪速度で加工することにより割れを防
止する方法である。また、特開平２−２２４８０３号公
報では真空（１０-2Torr以下）または不活性ガス雰囲気
下で温度９００〜１１５０℃、１０-2〜１０-4ｓｅｃ-1
の低歪速度の条件下で行う恒温圧延法を利用した方法が
開示されている。何れの加工法においても、高温で、か
つ一定温度で加工を行うので、高温の保持と素材の酸化
防止および素材と加工用ダイスとの反応防止が必要とな
る。これに伴い、雰囲気制御、温度コントロールの為の
設備を必要とするため、加工装置全体が大型になってい
た。
法として特開昭６３−１７１８６２号公報に開示されて
いる恒温鍛造法が知られている。この方法は試料だけで
なく加工用ダイスも８００〜１１００℃の恒温に保持し
た後、比較的遅い歪速度で加工することにより割れを防
止する方法である。また、特開平２−２２４８０３号公
報では真空（１０-2Torr以下）または不活性ガス雰囲気
下で温度９００〜１１５０℃、１０-2〜１０-4ｓｅｃ-1
の低歪速度の条件下で行う恒温圧延法を利用した方法が
開示されている。何れの加工法においても、高温で、か
つ一定温度で加工を行うので、高温の保持と素材の酸化
防止および素材と加工用ダイスとの反応防止が必要とな
る。これに伴い、雰囲気制御、温度コントロールの為の
設備を必要とするため、加工装置全体が大型になってい
た。
【０００４】これらの問題点を解消するため、特開昭６
１−２１３３６１号公報に素材の周囲を被覆するシース
材を用いて熱間加工を行う方法が開示されている。この
方法では、Ｎｉ系、Ｃｏ系あるいはＦｅ−Ｎｉ系の耐熱
合金がシース材として用いられ、１０００℃以上で加工
を行った結果、加工率５０％程度まで素材は酸化される
ことなく成形されている。更に、特開平３−１９７６３
０号公報ではシース材としてＴｉＡｌ基金属間化合物の
変形抵抗に近いチタン合金を用いたシース加工法が開示
されている。
１−２１３３６１号公報に素材の周囲を被覆するシース
材を用いて熱間加工を行う方法が開示されている。この
方法では、Ｎｉ系、Ｃｏ系あるいはＦｅ−Ｎｉ系の耐熱
合金がシース材として用いられ、１０００℃以上で加工
を行った結果、加工率５０％程度まで素材は酸化される
ことなく成形されている。更に、特開平３−１９７６３
０号公報ではシース材としてＴｉＡｌ基金属間化合物の
変形抵抗に近いチタン合金を用いたシース加工法が開示
されている。
【０００５】シース材をＴｉ合金にした結果、ＴｉＡｌ
基金属間化合物の熱間加工を割れの発生なく、前述のシ
ース材では加工できなかった６０％の加工率まで、成形
が可能になっている。これらシース加工法では、ＴｉＡ
ｌ基金属間化合物を被覆材で密封する工程を設けるだけ
で高価で大型な恒温鍛造機や恒温圧延機を必要とせず、
通常の加工プロセスを利用した成形が可能となった。さ
らに、加工率も高く、高歪速度の条件下でも成形できる
ため、加工速度の面からも優れている。
基金属間化合物の熱間加工を割れの発生なく、前述のシ
ース材では加工できなかった６０％の加工率まで、成形
が可能になっている。これらシース加工法では、ＴｉＡ
ｌ基金属間化合物を被覆材で密封する工程を設けるだけ
で高価で大型な恒温鍛造機や恒温圧延機を必要とせず、
通常の加工プロセスを利用した成形が可能となった。さ
らに、加工率も高く、高歪速度の条件下でも成形できる
ため、加工速度の面からも優れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】シース加工法におい
て、シース材としては加工時の高温変形抵抗がＴｉＡｌ
基金属間化合物の変形抵抗に近い高強度材という理由
で、Ｔｉ合金あるいはＮｉ系、Ｃｏ系またはＦｅ−Ｎｉ
の耐熱合金が用いられていた。しかし、これら合金は高
価であるために材料費が掛かり、また、何れも難切削性
材料であるため、加工費が掛かるという問題がある。さ
らに、何れも加工中にシース材とＴｉＡｌ基金属間化合
物の間で反応が起こって接合してしまう。このため、加
工後にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すためには、シ
ース材の切断、研削等の機械加工を要するのでプロセス
上、工程が増えてしまう。
て、シース材としては加工時の高温変形抵抗がＴｉＡｌ
基金属間化合物の変形抵抗に近い高強度材という理由
で、Ｔｉ合金あるいはＮｉ系、Ｃｏ系またはＦｅ−Ｎｉ
の耐熱合金が用いられていた。しかし、これら合金は高
価であるために材料費が掛かり、また、何れも難切削性
材料であるため、加工費が掛かるという問題がある。さ
らに、何れも加工中にシース材とＴｉＡｌ基金属間化合
物の間で反応が起こって接合してしまう。このため、加
工後にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すためには、シ
ース材の切断、研削等の機械加工を要するのでプロセス
上、工程が増えてしまう。
【０００７】本発明は、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間
加工法、特にシース加工法において、被覆材として加工
性が良く、安価な材料を用い、さらに加工後にシース材
から容易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すことがで
きるＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法を提供するこ
とを目的とする。
加工法、特にシース加工法において、被覆材として加工
性が良く、安価な材料を用い、さらに加工後にシース材
から容易にＴｉＡｌ基金属間化合物を取り出すことがで
きるＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の事項を
その要旨としている。すなわち、 被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材として鋼
材を用い、９００℃以上の温度で加工することを特徴と
する、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。 被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材としてス
テンレス鋼を用い、９００℃以上の温度で加工すること
を特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。 前記の熱間加工法において、９００℃以上かつ固
相線温度以下の温度域、５×１０sec-1 より遅い歪速
度、圧下率５０％以下の加工条件での圧延加工を一回以
上行うことを特徴とするＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間
加工法。 前記〜のいずれかの熱間加工法において、被覆
する鋼材と内部のＴｉＡｌ基金属間化合物との間にＴｉ
Ａｌ基金属間化合物との反応性が低く、熱的に安定な酸
化物を挿入するか、あるいはＴｉＡｌ基金属間化合物の
表面にそれら酸化物を形成した後、鋼材に封入して行う
ことを特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工
法。
その要旨としている。すなわち、 被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材として鋼
材を用い、９００℃以上の温度で加工することを特徴と
する、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。 被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材としてス
テンレス鋼を用い、９００℃以上の温度で加工すること
を特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。 前記の熱間加工法において、９００℃以上かつ固
相線温度以下の温度域、５×１０sec-1 より遅い歪速
度、圧下率５０％以下の加工条件での圧延加工を一回以
上行うことを特徴とするＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間
加工法。 前記〜のいずれかの熱間加工法において、被覆
する鋼材と内部のＴｉＡｌ基金属間化合物との間にＴｉ
Ａｌ基金属間化合物との反応性が低く、熱的に安定な酸
化物を挿入するか、あるいはＴｉＡｌ基金属間化合物の
表面にそれら酸化物を形成した後、鋼材に封入して行う
ことを特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工
法。
【０００９】以下に、本発明を詳細に説明する。まず、
シース材として鋼材を用いる理由について述べる。第１
の理由は、材料費が従来のＮｉ等の耐熱合金やＴｉ合金
に比べ安価であるという点である。そして第２の理由
は、機械加工し易いからである。今までシース材に使用
されていた材料は、高温でＴｉＡｌ基金属間化合物に近
い変形抵抗を有するという理由で選択されていたため、
高強度を有し、難加工性である。そのため、シース材を
作製する工程や熱間加工後にＴｉＡｌ基金属間化合物を
取り出すための切断や研削などの機械加工を行う工程時
に一般の金属材料より機械加工が難しく、場合によって
は放電加工などの特殊な加工を要していた。しかし、鋼
材を用いれば特別な装置や冶具を必要とせず、容易に機
械加工をすることができる。さらに、ＴｉＡｌ基金属間
化合物を封入する際に必要な溶接性にも優れている。
シース材として鋼材を用いる理由について述べる。第１
の理由は、材料費が従来のＮｉ等の耐熱合金やＴｉ合金
に比べ安価であるという点である。そして第２の理由
は、機械加工し易いからである。今までシース材に使用
されていた材料は、高温でＴｉＡｌ基金属間化合物に近
い変形抵抗を有するという理由で選択されていたため、
高強度を有し、難加工性である。そのため、シース材を
作製する工程や熱間加工後にＴｉＡｌ基金属間化合物を
取り出すための切断や研削などの機械加工を行う工程時
に一般の金属材料より機械加工が難しく、場合によって
は放電加工などの特殊な加工を要していた。しかし、鋼
材を用いれば特別な装置や冶具を必要とせず、容易に機
械加工をすることができる。さらに、ＴｉＡｌ基金属間
化合物を封入する際に必要な溶接性にも優れている。
【００１０】しかし、鋼材は加工する高温域で従来用い
られていた耐熱合金に比べ、変形抵抗が低いという問題
点がある。すなわち、シース材と内部のＴｉＡｌ基金属
間化合物が同じ温度条件ではシース材の方が変形抵抗が
低いためにシース材の方ばかり変形することになる。こ
れを解決するには、内部のＴｉＡｌ基金属間化合物と外
部のシース材の変形抵抗が等しくなるようにシース材内
の温度分布を調節すれば良い。シース材内の温度分布
は、伝熱計算により求めることが出来る。
られていた耐熱合金に比べ、変形抵抗が低いという問題
点がある。すなわち、シース材と内部のＴｉＡｌ基金属
間化合物が同じ温度条件ではシース材の方が変形抵抗が
低いためにシース材の方ばかり変形することになる。こ
れを解決するには、内部のＴｉＡｌ基金属間化合物と外
部のシース材の変形抵抗が等しくなるようにシース材内
の温度分布を調節すれば良い。シース材内の温度分布
は、伝熱計算により求めることが出来る。
【００１１】そのパラメータは、材料の比熱、密度、熱
伝導率の物性値、加工温度、歪速度、シース材の厚み、
ＴｉＡｌ基金属間化合物の厚み、ロールの温度からな
る。それらパラメータを調整することにより、シース材
の変形抵抗と内部のＴｉＡｌ基金属間化合物の変形抵抗
を等しくするようにシース材内の温度分布を管理するこ
とでＴｉＡｌ基金属間化合物を加工することができる。
伝導率の物性値、加工温度、歪速度、シース材の厚み、
ＴｉＡｌ基金属間化合物の厚み、ロールの温度からな
る。それらパラメータを調整することにより、シース材
の変形抵抗と内部のＴｉＡｌ基金属間化合物の変形抵抗
を等しくするようにシース材内の温度分布を管理するこ
とでＴｉＡｌ基金属間化合物を加工することができる。
【００１２】次に、熱間加工条件について述べる。加工
条件は、ＴｉＡｌ基金属間化合物の高温変形特性で一義
的に決まる。加工時の温度を９００℃以上としたのはそ
れより低温ではＴｉＡｌ基金属間化合物の変形能が著し
く低下するためである。また、固相線温度を越えると液
相が現れ熱間加工が出来なくなる。このために、温度範
囲を９００℃以上、固相線以下に決めた。
条件は、ＴｉＡｌ基金属間化合物の高温変形特性で一義
的に決まる。加工時の温度を９００℃以上としたのはそ
れより低温ではＴｉＡｌ基金属間化合物の変形能が著し
く低下するためである。また、固相線温度を越えると液
相が現れ熱間加工が出来なくなる。このために、温度範
囲を９００℃以上、固相線以下に決めた。
【００１３】また、歪速度を５×１０ｓｅｃ-1より遅い
速度にしたのは、それ以上の高歪速度下で加工を行うと
割れや欠陥を生じて健全な成形体を作製することが出来
ないからである。そして、圧下率としては５０％以下が
良い。ここで言う圧下率とは、シース圧延により加工さ
れたＴｉＡｉ基金属間化合物の加工率である。圧下率と
して５０％以下としたのは、それ以上の加工を一回で行
うのは困難であるからである。一回以上の多パスで熱間
加工を行う場合は、シース材が温度低下するので再加熱
した後加工を行う必要がある。
速度にしたのは、それ以上の高歪速度下で加工を行うと
割れや欠陥を生じて健全な成形体を作製することが出来
ないからである。そして、圧下率としては５０％以下が
良い。ここで言う圧下率とは、シース圧延により加工さ
れたＴｉＡｉ基金属間化合物の加工率である。圧下率と
して５０％以下としたのは、それ以上の加工を一回で行
うのは困難であるからである。一回以上の多パスで熱間
加工を行う場合は、シース材が温度低下するので再加熱
した後加工を行う必要がある。
【００１４】低温、高歪速度および高圧下率の条件下で
も熱間加工を行うためにはＴｉＡｌ基金属間化合物の変
形抵抗を下げるためにシース加工の前段として結晶粒の
均一微細化のための熱間加工を行うことが好ましい。更
に、ＴｉＡｌ基金属間化合物の成分系として高温変形能
向上に効果があるＣｒ等のβ相安定化元素を含むものに
対してはより高い加工特性が得られる。
も熱間加工を行うためにはＴｉＡｌ基金属間化合物の変
形抵抗を下げるためにシース加工の前段として結晶粒の
均一微細化のための熱間加工を行うことが好ましい。更
に、ＴｉＡｌ基金属間化合物の成分系として高温変形能
向上に効果があるＣｒ等のβ相安定化元素を含むものに
対してはより高い加工特性が得られる。
【００１５】一方、鋼材の種類としては熱間加工の環境
が大気中であるため、鋼材の中でも耐酸化性に優れるス
テンレス鋼を用いることが望ましい。
が大気中であるため、鋼材の中でも耐酸化性に優れるス
テンレス鋼を用いることが望ましい。
【００１６】加工後、シース材から容易にＴｉＡｌ基金
属間化合物を取り出すためにはシース材とＴｉＡｌ基金
属間化合物の間に酸化物を挿入するか、あるいはＴｉＡ
ｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物を形成すること
により達成される。それはＴｉＡｌ基金属間化合物と反
応しにくく、化学的に安定であるためである。また加工
後、ＴｉＡｌ基金属間化合物の表面に形成されたままで
も使用環境上ＴｉＡｌ基金属間化合物の特性を阻害する
ようなことがなく、なかでもＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合、
耐酸化特性のための保護膜としての特性を望めるので有
益である。
属間化合物を取り出すためにはシース材とＴｉＡｌ基金
属間化合物の間に酸化物を挿入するか、あるいはＴｉＡ
ｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物を形成すること
により達成される。それはＴｉＡｌ基金属間化合物と反
応しにくく、化学的に安定であるためである。また加工
後、ＴｉＡｌ基金属間化合物の表面に形成されたままで
も使用環境上ＴｉＡｌ基金属間化合物の特性を阻害する
ようなことがなく、なかでもＡｌ2 Ｏ3 を用いた場合、
耐酸化特性のための保護膜としての特性を望めるので有
益である。
【００１７】酸化物は、シース材にＴｉＡｌ基金属間化
合物を封入する際にシート状あるいは粉末状で挿入して
も良い。また、プラズマ溶射やゾルゲル法等の各種コー
ティング技術によりＴｉＡｌ基金属間化合物の上に均一
に形成しても差し支えない。さらに、ＴｉＡｌ基金属間
化合物自身を改質することによってもＴｉＡｌ基金属間
化合物の表面に酸化物を形成することが可能である。以
上のような方法でＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材の
間にＴｉＡｌ基金属間化合物と反応しにくく、化学的に
安定な酸化物を形成することができる。
合物を封入する際にシート状あるいは粉末状で挿入して
も良い。また、プラズマ溶射やゾルゲル法等の各種コー
ティング技術によりＴｉＡｌ基金属間化合物の上に均一
に形成しても差し支えない。さらに、ＴｉＡｌ基金属間
化合物自身を改質することによってもＴｉＡｌ基金属間
化合物の表面に酸化物を形成することが可能である。以
上のような方法でＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材の
間にＴｉＡｌ基金属間化合物と反応しにくく、化学的に
安定な酸化物を形成することができる。
【００１８】
【実施例】以下に、本発明を実施例によりさらに説明す
る。実施例１ 素材としてＡｌ３３．４重量％、Ｃｒ４．２重量％（以
下、表示がない場合は重量％）残部Ｔｉ及び不可避的不
純物からなるＴｉＡｌ基金属間化合物をプラズマアーク
溶解によりインゴットを鋳造し、高温変形特性を向上さ
せるために１０００℃以上の温度で恒温鍛造法により組
織制御を行った。そこから供試材として５０×５０×５
ｍｍの大きさに板材を切りだし、試験に用いた。シース
材としては、ＳＵＳ３０４を用いた。
る。実施例１ 素材としてＡｌ３３．４重量％、Ｃｒ４．２重量％（以
下、表示がない場合は重量％）残部Ｔｉ及び不可避的不
純物からなるＴｉＡｌ基金属間化合物をプラズマアーク
溶解によりインゴットを鋳造し、高温変形特性を向上さ
せるために１０００℃以上の温度で恒温鍛造法により組
織制御を行った。そこから供試材として５０×５０×５
ｍｍの大きさに板材を切りだし、試験に用いた。シース
材としては、ＳＵＳ３０４を用いた。
【００１９】図１に示すように、蓋になる８０×２００
×１０ｍｍのシース材１と試料２を封入できる大きさに
空洞を有するシース材３の間に試料２を封入する。封入
後は真空中でシース材１、３の側面を電子ビーム溶接に
より接合し、試料を密閉し、圧延試料とした。大気雰囲
気の炉で所定の温度まで加熱後、６０分保持した後、表
１に示した条件で圧延を行った。表１中の圧下率とは、
シース圧延後に求めたＴｉＡｌ基金属間化合物の加工率
である。
×１０ｍｍのシース材１と試料２を封入できる大きさに
空洞を有するシース材３の間に試料２を封入する。封入
後は真空中でシース材１、３の側面を電子ビーム溶接に
より接合し、試料を密閉し、圧延試料とした。大気雰囲
気の炉で所定の温度まで加熱後、６０分保持した後、表
１に示した条件で圧延を行った。表１中の圧下率とは、
シース圧延後に求めたＴｉＡｌ基金属間化合物の加工率
である。
【００２０】取り出したＴｉＡｌについて、欠陥や割れ
が発生しているか否かを調べた。その結果を、表１に示
す。
が発生しているか否かを調べた。その結果を、表１に示
す。
【００２１】比較例１に示す炉の温度が９００℃未満の
低温あるいは２×１０2 ｓｅｃ-1のような高歪速度、そ
して６０％という高圧下率の条件下で圧延を行うと何れ
も構造材としては致命的な欠陥や割れを含んだ不健全な
ものであった。
低温あるいは２×１０2 ｓｅｃ-1のような高歪速度、そ
して６０％という高圧下率の条件下で圧延を行うと何れ
も構造材としては致命的な欠陥や割れを含んだ不健全な
ものであった。
【００２２】
【表１】
【００２３】実施例２ 実施例１と同じＴｉＡｌ基金属間化合物、およびシース
材を用いて熱間圧延を行った。反応防止材としてＡｌ2
Ｏ3 のシートを用い、表２に示す条件にて圧延を行っ
た。圧延後、ＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材の境界
部分を圧延方向二箇所とそれとは垂直方向の二箇所を切
断し、ＴｉＡｌ基金属間化合物をシース材から剥離でき
るか否かを評価した。また、同時にＴｉＡｌ基金属間化
合物の厚みを測定して加工率を求めた。
材を用いて熱間圧延を行った。反応防止材としてＡｌ2
Ｏ3 のシートを用い、表２に示す条件にて圧延を行っ
た。圧延後、ＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材の境界
部分を圧延方向二箇所とそれとは垂直方向の二箇所を切
断し、ＴｉＡｌ基金属間化合物をシース材から剥離でき
るか否かを評価した。また、同時にＴｉＡｌ基金属間化
合物の厚みを測定して加工率を求めた。
【００２４】
【表２】
【００２５】何れの圧延条件においても切断後、容易に
シース材より内部のＴｉＡｌ基金属間化合物を剥離する
ことができ、しかも割れが発生せずに健全なものが得ら
れた。得られたＴｉＡｌ基金属間化合物についてその表
面を分析した結果、一部Ａｌ2 Ｏ3 が圧延によって付着
していたが、シース材からの金属原子の拡散は検出され
ず、健全な圧延材であることが確認された。
シース材より内部のＴｉＡｌ基金属間化合物を剥離する
ことができ、しかも割れが発生せずに健全なものが得ら
れた。得られたＴｉＡｌ基金属間化合物についてその表
面を分析した結果、一部Ａｌ2 Ｏ3 が圧延によって付着
していたが、シース材からの金属原子の拡散は検出され
ず、健全な圧延材であることが確認された。
【００２６】比較例２に示すように、反応防止材を形成
せず、直接シース材にＴｉＡｌ基金属間化合物を封入し
て圧延した場合では、実施例２と同様に圧延後四箇所を
切断した結果、ＴｉＡｌ基金属間化合物自体は圧延され
ていた。しかし、どの条件においても、シース材からＴ
ｉＡｌ基金属間化合物を剥離することができなかった。
これは加工に必要な高温で熱処理を行い圧延を行うた
め、シース材とＴｉＡｌ基金属間化合物の間で金属原子
の拡散によって反応が起こり接合してしまうためであ
る。ＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材であるＳＵＳ３
０４の界面をＥＰＭＡによる線分析を行った結果、それ
ぞれの構成原子が拡散しており、反応層が形成されてい
た。
せず、直接シース材にＴｉＡｌ基金属間化合物を封入し
て圧延した場合では、実施例２と同様に圧延後四箇所を
切断した結果、ＴｉＡｌ基金属間化合物自体は圧延され
ていた。しかし、どの条件においても、シース材からＴ
ｉＡｌ基金属間化合物を剥離することができなかった。
これは加工に必要な高温で熱処理を行い圧延を行うた
め、シース材とＴｉＡｌ基金属間化合物の間で金属原子
の拡散によって反応が起こり接合してしまうためであ
る。ＴｉＡｌ基金属間化合物とシース材であるＳＵＳ３
０４の界面をＥＰＭＡによる線分析を行った結果、それ
ぞれの構成原子が拡散しており、反応層が形成されてい
た。
【００２７】実施例３ 反応防止材として、ＣａＯ粉末を用いた。加工後はＡｌ
2 Ｏ3 シートを用いた場合と同様にＴｉＡｌ基金属間化
合物を容易に取り出すことができ、均一で割れの無い健
全材が得られた。ＣａＯはＡｌ2 Ｏ3 に比べて生成自由
エネルギーが低く、実施例２より低い温度でも適用可能
である。また、反応防止材の形態も粉末を用いても良い
ことが、この結果から明かである。
2 Ｏ3 シートを用いた場合と同様にＴｉＡｌ基金属間化
合物を容易に取り出すことができ、均一で割れの無い健
全材が得られた。ＣａＯはＡｌ2 Ｏ3 に比べて生成自由
エネルギーが低く、実施例２より低い温度でも適用可能
である。また、反応防止材の形態も粉末を用いても良い
ことが、この結果から明かである。
【００２８】実施例４ ゾルゲル法によりＴｉＡｌ基金属間化合物の表面に直接
Ａｌ2 Ｏ3 をコーティングしてシース材に封入した。加
工率が高いものについては一部コーティング層が破損し
ている箇所が見られたが、ＴｉＡｌ基金属間化合物の表
面が露出するようなことはなかった。そして上記二つの
実施例と同様にシース材から簡単に剥離できて圧延材も
健全であった。このことから、ＴｉＡｌ基金属間化合物
の表面に酸化物を形成しても加工後容易にＴｉＡｌ基金
属間化合物を取り出すことができ、しかも加工には影響
がないことが判った。
Ａｌ2 Ｏ3 をコーティングしてシース材に封入した。加
工率が高いものについては一部コーティング層が破損し
ている箇所が見られたが、ＴｉＡｌ基金属間化合物の表
面が露出するようなことはなかった。そして上記二つの
実施例と同様にシース材から簡単に剥離できて圧延材も
健全であった。このことから、ＴｉＡｌ基金属間化合物
の表面に酸化物を形成しても加工後容易にＴｉＡｌ基金
属間化合物を取り出すことができ、しかも加工には影響
がないことが判った。
【００２９】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、シース材として鋼材を
用いることにより従来のような高価な耐熱合金を用いな
くても済み、さらにシース材の切断や研削等の機械加工
が容易になる。一方、ＴｉＡｌ基金属間化合物の間にＴ
ｉＡｌ基金属間化合物との反応性が低く、化学的に安定
なＡｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ等の酸化物を挿入するか、あるい
はＴｉＡｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物を形成
することにより、熱間加工後、容易にＴｉＡｌ基金属間
化合物を取り出すことができる。
ば、被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉＡｌ基金
属間化合物を熱間加工する際に、シース材として鋼材を
用いることにより従来のような高価な耐熱合金を用いな
くても済み、さらにシース材の切断や研削等の機械加工
が容易になる。一方、ＴｉＡｌ基金属間化合物の間にＴ
ｉＡｌ基金属間化合物との反応性が低く、化学的に安定
なＡｌ2 Ｏ3 、ＣａＯ等の酸化物を挿入するか、あるい
はＴｉＡｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物を形成
することにより、熱間加工後、容易にＴｉＡｌ基金属間
化合物を取り出すことができる。
【図１】本発明に係わる試料とシース材の構成を示す斜
視図である。
視図である。
１，３ シース材 ２ 試料
Claims (4)
- 【請求項１】被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉ
Ａｌ基金属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材
として鋼材を用い、９００℃以上の温度で加工すること
を特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。 - 【請求項２】被加工材を被覆するシース材を用いてＴｉ
Ａｌ基金属間化合物を熱間加工する際に、前記シース材
としてステンレス鋼を用い、９００℃以上の温度で加工
することを特徴とする、ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間
加工法。 - 【請求項３】９００℃以上かつ固相線温度以下の温度
域、５×１０／ｓｅｃより遅い歪速度、圧下率５０％以
下の加工条件での圧延加工を一回以上行うことを特徴と
する請求項２に記載のＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加
工法。 - 【請求項４】被覆する鋼材と内部のＴｉＡｌ基金属間化
合物との間にＴｉＡｌ基金属間化合物との反応性が低
く、熱的に安定な酸化物を挿入するか、あるいはＴｉＡ
ｌ基金属間化合物の表面にそれら酸化物を形成した後、
鋼材に封入して行うことを特徴とする、請求項１、２ま
たは３に記載のＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301795A JPH08238503A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4301795A JPH08238503A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08238503A true JPH08238503A (ja) | 1996-09-17 |
Family
ID=12652212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4301795A Withdrawn JPH08238503A (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | ＴｉＡｌ基金属間化合物の熱間加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08238503A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131949A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | United Technol Corp <Utc> | 鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームおよびγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法 |
| CN101811137A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-08-25 | 中南大学 | 一种TiAl基合金轧制板材的制备方法 |
| CZ305592B6 (cs) * | 2008-05-16 | 2015-12-30 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Kapsle pro výrobu plochého výrobku, zejména z intermetalického materiálu, válcováním za tepla |
-
1995
- 1995-03-02 JP JP4301795A patent/JPH08238503A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007131949A (ja) * | 2005-11-09 | 2007-05-31 | United Technol Corp <Utc> | 鋳放しのγ‐ＴｉＡｌ合金プリフォームおよびγ‐ＴｉＡｌ薄板の製造方法 |
| US7923127B2 (en) | 2005-11-09 | 2011-04-12 | United Technologies Corporation | Direct rolling of cast gamma titanium aluminide alloys |
| CZ305592B6 (cs) * | 2008-05-16 | 2015-12-30 | Vysoká Škola Báňská - Technická Univerzita Ostrava | Kapsle pro výrobu plochého výrobku, zejména z intermetalického materiálu, válcováním za tepla |
| CN101811137A (zh) * | 2010-04-13 | 2010-08-25 | 中南大学 | 一种TiAl基合金轧制板材的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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