JPS5884635A - 超塑性鍛造用型 - 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】 本発明は超塑性鍛造用の型構成に関するものである。

超塑性現象は、Ｔ１あるいは成る種のスーパーアロイ（
例えば１Ｎ−１００）等において、特定の温度域と特定
の歪み速度の下に認められる現象であり、更に粉末の場
合には、上記条件の外に特定の結晶粒度の下に認められ
る現象であって、異彩物品の鍛造成形が可能なことから
、近年注目を集めている現象である。

この超塑性現象を利用した超塑性鍛造用においては、高
温鍛造となるため（例えば１Ｎ−１００の場合には約１
１００℃）、従来は型材としてＭＯ合金の如き耐熱高強
度合金が使用されていたが、超塑性鍛造の歪み速度は極
めて小さいため、鍛造に長時間を要することになり、大
気中でかかる鍛造を行なう場合には、型材が高温下で長
時間大気にさらされることになり、鍛造中における型の
酸化が大きな問題であった。

そこで、この型の酸化を防止するため鍛造雰囲気をＡｒ
ガス等の不活性ガス雰囲気とすることが行なわれている
が、材料の出し入れ時に４、型材が大気と接触すること
は避けられず、従って、高温で材料を出し入れする場合
には、型材の酸化を防止することは困難であり、従って
冷却して出し入れすることが行なわれているが、充分な
冷却時間を必要とすることから鍛造のサイクルタイムが
長くなり、作業能率が悪いという問題が残されている。

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、
型材として、酸化の問題がなく、目一つ耐熱性と高温強
度とを有するセラミックスで形成すると共に、型構造を
セラミックス型に適した構造に改善したものであり、そ
の要旨とげるところ（１、セラミックス分割型とこれを
外側より保持する筒状のｉｄｌ　’Ｊソングを、該鋼リ
ング外周１ｍに沿って環状空間が形成されるように型保
持枠に装着保持せしめると共に、前記環状空間内に耐熱
性を有し、且つ塑性流動する粉粒体を充填してなる点に
存する。

以下、添付図面に示した実施例によって本発明を更に詳
細に説明する。

第１図は本発明の一例を示す型断面図であって、所定の
型形状を形成されてなるセラミックス製の分割型（１）
は、第２図に示した如く複数の分割片（１ａ）〜（１ｆ
）からなり、組ケてられた後は、その外側に筒状の鋼リ
ング（２）が装着されて型内れを防止するようになって
いる。また、型（１）及び鋼リング（２）は型（１）の
上下に配置された耐熱セラミックス（１２）θ３）を介
して、これらを挾持する如く配置された型保持枠（５）
　（６）にて保持されていると共に、鋼リング（２）の
外周面と型保持枠（５）　（６）との間に環状空間（９
）が形成され、該空間内に耐熱性を有し、且つ塑性流動
すル粉粒体（４）、例えばＢＮ、タルク、パイロフェラ
イト若しくはこれらの混合物からなる粉粒体が充填され
ている。この粉粒体Ｃは鍛造時に型（１）及び鋼リンク
責２）を外側から支持すると共に、保持枠（５）　（６
）に作用する鍛冶時の圧力及び温度を吸収して、保持枠
（５）　（６）　Ｋ作用する力及び温度を低下させる役
割を有するものであり、このため保持枠材料としては、
特殊な高強度耐熱用鋼を用いることなく、通　　　Ｓ常
の構造用鋼の使用が可能となっている。

なお、型保持枠（５）　（６）は、ボルト（７）によっ
て連結固着されており、またその上下部内側には環状パ
ツキン（３ａ）　（３ｂ　）が配置され、鋼リング（２
）の上下端部が該パツキンに当接して環状空間（９）内
の粉粒体（４）の流出を防止するようになっている。

次に、かかる型を用いて超塑性鍛造する場合について説
明すると、本図の例では、型（１）の材料として導電性
のＳｉＯが用いられており、その上下部に屯極（８ａ）
（８ｂ）が装着されているので、該電極丁り型（１）に
通電してこれを加熱して、材料（１０）が超塑性現象を
呈する温度に保持せしめると共に、材料（１０）に当接
したポンチ０１）を所定の速度で前進させて、材料（１
０）に超塑性現象を呈する歪速度の範囲で徐々に成形を
行なう。

この成形時にｔｒｉ　Ｆ４ＴＪ記型（１）は高温度、例
えば材料が１Ｎ−１００の場合にＱ　１１００ｆ程度に
保持されており、鋼リング（２）も同程度にまで昇温す
るが、保持枠＜５）（６）とｄ４　＋）ング（２）との
間には前述の如く粉粒体（４）が存在するため、保持枠
（５）　（６）に伝達される温度は極めて低く、高くと
も２００℃程度となるのみで、保持枠（５）　（６）の
耐熱性は要求されることがないので、材料選択の幅が極
めて大きくなる。

また、成形時に型（１）に作用する圧力も粉粒体（４）
によって支持吸収されるため、保持枠（５）　（６）に
（４。

大きな成形圧は作用せず、ために保持枠（５）　（６）
の材料には高強度が茨木されず、従ってこのは味からも
保持枠材料選択の幅が大きくなっている。

かくて型材及び型保持枠材ともに、成形時に格別の雰囲
気調整をする必要がないので、鍛冶時のハンドリ／グが
容易になると共に、能率向上が期待される。

なお、第１図においては、型材として導電性のＳｉＯを
利用しているため型通電による直接ＤＩ熱方式を採用し
ているが、型材としてその池のセラミックスを用い乙場
合には、型内に加熱コイルを埋設する等の適宜の加熱手
段を採用する必要があり、また型と保持枠との接触を防
止する耐熱セラミックス仮０２）　（１３）に替えて型
と保持枠とが接触する部分を水冷する等して保持枠の局
部的加熱を防止することができることは言うまでもない
。

以上説明した通り、本発明によると、型材としてセラミ
ックスを用い、しかもセラミックス型の成形を考慮して
分割型を採用し、その外用部を鋼リングで護持する一方
、鋼リングと型保持枠との間にＢＮ、タルク、パイロフ
ェライトの如き塑性流動し易い耐熱扮粒体を充填してい
るので、保持枠には成形時の温度、王力は殆んど作用せ
ず、従って保持枠に耐熱性が要求されないことと型材の
セラミックスが本来的に有する耐熱性と耐酸化性とを考
慮すると、鍛造成形を従来の如く不活性ガス雰囲気下で
行なう必要がなくなり、そのハンドリングが容易になる
のみならず、作業能率も向トし、鍛造コスト低減を可能
となし、超塑性鍛造技術の普及に大きく寄与することが
期待される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す型断面図、第２図Ｑま
分割型の平面図である。 （１）・・・・・・・・分割型、（２）・・・・−・・
−・・鋼リング。 （４）・・・・・・・・・・・粉粒体、　　（５）　（
６）・・・・・・型保持枠。 （８ａ）（８ｂ）−・・・・・電ｉ　、　（９）・・・
・・・・・−・・環状空間。 （１０）・・・・・・・・・・・ｌ料、　　　（ｎ）・
・・−・・・・・ポンチ。 ７− 竿１図 １ 第２図 ８ １７

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ■、　所定の内形状を有し、複数に分割されたセラミッ
   ク製分割型を外型より筒状のｆ１４　リングで保持し、
   該ｇ　＋）ング外周面に沿って環状空間を形成する如く
   分割型保持材で保持せしめると共に、前記環状空間内に
   、耐熱性を有し、かつ塑性流動する粉粒体を充填せしめ
   たことを特徴とする超塑性鍛造用型。 ２、　耐熱性を有し、かつ超塑性を有する粉粒体がＢＮ
   　、タルク、パイロフェライトから選ばれた１種又は２
   種以上の混合物である特許請求の範囲第１項記載の超塑
   性鍛造用型。 ３、　分割型がＳｉＯで形成され、これに通電して加熱
   する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超塑性鍛造
   用型。