JPS58145323A - チタン合金の鍛造方法 - 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】 〔発明の技術会費〕 本発明は、チタン合金の鍛造′ｊｊ訣ｉ：ｌｌＬ、更に
詳しくは、変ｌｌ抵抗が着しく低減され、且つ、従来の
チタン合金と岡■度の癲労強度を有し、常温でα＋Ｉ＠
を有するチタン合金の鍛造方法に関する。

〔発明の技術的前置とそＯｌｌ■点〕

チタン会金鯰、優れ＊＊貴愉巌び高％１１１１比強度（
強度／比重）を有することから、近年、大■構造材料と
しての一１！が増大して−る。しかしながら、チタン合
金は、軟−等に比べて、非常に変形抵抗が大１１−ため
に、大■構造部材の精密鍛造を行なうには医大な鍛造設
備を必要とし、又、複雑１彫状の部材を鍛造する仁とが
圃−であるという問題点を有して−る。

変形抵抗を下けるには、鍛造温度を上げればよいが、チ
タン合金の鍛造温度聰■は、−鍍に厳しく制限されてｍ
ｅ、ｓえｄ、テト１ム区−４ｖ合金の仕上げ鍛造温度は
、５ｓｏｃが上限温度テする。ソノｌ１ｄｉ４ｊ、Ｔｔ
−ｓＡｌ−４Ｖ合金のように、常温でα＋／１１［組織
を有する２相チタン合金を、その／１Ｍへの蛮■濃度で
ある約９９＠Ｃ以上の温度領域或−はその近傍まで加熱
すると、合金は針状組織に蛮態し、これを完全な等軸組
織とするためには、変線温度以下のα＋！温度域におい
て、鐙遺比（Ｆｏｒｇｉｎｇ　Ｒａｔｉ。

：鍛造前の材料の断画穢／鍛造後の材料の断面積）Ｓ以
上の強加工をし亀けれ＆ｆｔｋｂｔｋいからである。

又、２一方では、ｌ温度域において仕上げ鍛造を行な、
う試みがなされている。しかり、ｌ温度域における鍛造
材は、／１１が！ルテンナイ耐変態して、生ずる微編針
吠−織が粗大化して材質の低下を招き、更鉱、β鍛造時
の温度上昇には麿心の注゛意を要するために、皇ｗ１に
結果は得られてい＆−０ 〔発明の目的〕 本発明の目的は、上記した岡一点を堺清し、常温でα＋
β相を有するチタン合金が本来有している疲労強度等の
機械的特性を何ら損なうことなく、変形抵抗の小さ―β
温度域における鍛造が可能なチタン合金の鍛造方法を提
供することにある。

〔発明の概要〕

本発明のチタン合金の鍛造方法は、ｇ＋／＄１チタン合
金を、諌合命の７１１への変態温度以上の温度領域で仕
上げ鍛造し、直ちに水冷することを特徴とするものであ
る。

以下において、本発明を更に詳しくｍ嘴する。

本発明の鍛造方法は、α＋Ｉ相チクチタン合金七のｌ温
度域まで加熱し、仁の変形抵抗が低減された領域にお−
で、仕上は鍛造する。この仕上は鍛造は、遷當、命命の
仕上げ鍛造に用いられて−る方法であれげ％／ｈかなる
亀のでもよい。

この仕上は鍛造したチタン合金を、次いで、直ちに水冷
するものである。

本発明において使用されるチタン合金は、チタンを主成
分とし、常温にお−てα＋β相を有する合金であればい
かなるものでもよく、例えば、Ｔｉ−６Ａ１−４Ｖ、Ｔ
ｉ−５Ｃｒ−３ム處、Ｔｉ−５ム慮−２Ｃｒ−ＩＦｅ％
Ｔｉ−ｇＣｒ−！Ｆｅ−２Ｍｏ、　ｆｆ１−４ム處−４
Ｍｎ、　Ｔｉ−４ＡＴｉ−４ＡＩ−３，Ｔｌ−５ム１−
３Ｍｎ、Ｔ１−７ムｔ−４Ｍｏ及びＴｌ−１ム１−１．
４Ｃｒ−１，５Ｆｅ−１，２Ｍ。

合金等が挙けられる。これらの中でも、熱処理技術、熱
間加工性、脱スケール等の点において、工業的に多くの
情報が得られてお勤、又、良好な機械的強度を有する鍛
造物が得られるという理由から、と）わけ、ｉト１ム１
−４Ｖ合金を使用することが好まし−。

〔発明の効果〕

本発明のチタン合金の鍛造方法によ知得られる鍛造物は
、従来のα＋ｌ温度域で仕上げ鍛造したものと同等の疲
労強度を有するものである。

又、ｌ温度域で鍛造が画一であるために、チタン合金の
変形抵抗は着しく低減されたものとな）、９５０Ｃにお
ける変形抵抗と比較すると、１１００Ｃではその約半分
、ｔｚｏｏｃ″Ｃはその約３分の１ｉｉ度のものである
。従って、従来は複軸な形状であると−う■自から輪書
鐙ａが１■であったものにつ−でも、極めて容易＆−−
審鍛造することがで龜る。更に、α＋！温度域で仕上げ
鍛造する方法と比較すると、その工■が極めて簡便であ
抄、且つ、ｉＩＩ工が容易であるために、鍛造コスシが
着しく節減で自ると−う舅点をも有する亀のである。

〔発明の実施例〕

実施例１〜４ チタン合金として、２４−＠Ａ處−４ｖ会金を使用し、
これを、β温度域における１０５０〜１２００Ｃの温度
＠−から４点選択したそれぞれの温度において、仕上げ
鍛造した後、水冷して４種額の鍛造物を得た。

これらの鍛造物から、平行部の長さ１４４鵬、平行部の
直ｖｋｌＢ鰺、全長８０鋤、チャツタ部の直径１２ｍの
疲労試験片を切艶だし、小舒弐回転曲げ疲労試験−（１
０ｋｊ・閣、ｓｓｏｏｒｐｍ）を使用して疲労強度を求
めた。疲労強度は、３Ｘ１０’回の繰勢返し歌に゛お−
ても破断しｔｋ一応力振幅とした。これらの結果を、鍛
造条件と共に表に示す。

比較例１〜５ チタン合金として、実施例と同様にＴｉ、−６ム慮−４
Ｖ合金を使用し、従来のα＋！温度域で仕上げ鍛造した
後空冷したもの、及びｌ温度域で仕上げ鍛造後空冷した
他は実施例とすべて同様の操作を施した鍛造物をそれぞ
れ得た。

これらの鍛造物につ−て、実施例と同様の操作にて、そ
れでれ疲労強度を測定した。これらの結果を、実施例と
同時に表に示す。

尚、実施例及び比較例における鍛造後の熱嶋理は、−ず
れも、７０＠Ｃにて１時両保持後、空冷することによる
焼鈍である。

表 実施例及び比較例の鍛造物のｌｌ！愛強度は、小舒式回
転曲げ疲労試験により、繰参返り歇５ＸＩＯ’回の使用
を行なった後でも破断しない応力を有して―ることを示
して−る。

表から明らかなように、従来品である比較例１を基準に
して考えると、本発明の鍛造方法によ知得られたものは
、いずれも、変形抵抗が着しく低減されて−る。又、比
較例２〜Ｓのβ温度域で鍛造後、空冷した亀のは、従来
のものと比較して、疲労強度が着しく劣るものである。

これらに青し、本発明の鍛造方法によ抄得られた鍛造物
は、従来のものと比較して、何ら遜色な一疲労強度を有
するものである仁とが確認された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （至）　α＋β相チタン舎自を、譲舎自の／Ｓへの蛮態
   温度以上の温度領域で仕上げ鍛造Ｌ１直ちに水冷する仁
   とを曹黴とす墨ナタン舎金の鍛造方法。 （２）　α＋）ＩＩチ身ン舎金が、テトｌム１４マ合金
   である特許請求の一−ＩＩＩ頂記−のチタン合金の鍛造
   方法。