JPS5913057A - 析出強化型合金機械部品の製造方法 - Google Patents
析出強化型合金機械部品の製造方法Info
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- JPS5913057A JPS5913057A JP12180382A JP12180382A JPS5913057A JP S5913057 A JPS5913057 A JP S5913057A JP 12180382 A JP12180382 A JP 12180382A JP 12180382 A JP12180382 A JP 12180382A JP S5913057 A JPS5913057 A JP S5913057A
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- alloy
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- precipitation hardening
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、強度および耐食性の向上した析出強化型合金
製機械部品の製造方法に関する。
製機械部品の製造方法に関する。
従来、析出強化型のニッケル基合金、クロム基合金、鉄
基合金およびアルミニウム基合金からなる機械部品を得
るためには、たとえば第１図にブロック図を示すような
工程結合が採用されてきた。
基合金およびアルミニウム基合金からなる機械部品を得
るためには、たとえば第１図にブロック図を示すような
工程結合が採用されてきた。
すなわち、析出強化型合金素材を鍛段造あるいは機械加
工して所望形状の材料を得、これに溶体化処理、時効熱
処理を順次均し、最終仕上げして製品とするものである
。ここで溶体化処理は、材料の金属組織的不均一を無く
すために行う熱処理であｐ１高温で鍛造を行う場合の様
に、鍛造後の金属組織が組果的に回復して実質的に溶体
化状態が得られている場合には特別の溶体化処理を行わ
ないこともある。また時効熱処理は、溶体化処理によっ
て均一になった結晶粒内に炭化物、舊＋掃ト窒化物等を
分散析出させ、強度を向上するために第２図に析出強化
型ニッケル基合金であるインコネルＸ７３０（ＩＮＣＯ
社商標）について示すように時効熱処理の程扉によって
異る強度および耐食性を持つようになる・第２図には・
横軸に７００”Ｃで。
工して所望形状の材料を得、これに溶体化処理、時効熱
処理を順次均し、最終仕上げして製品とするものである
。ここで溶体化処理は、材料の金属組織的不均一を無く
すために行う熱処理であｐ１高温で鍛造を行う場合の様
に、鍛造後の金属組織が組果的に回復して実質的に溶体
化状態が得られている場合には特別の溶体化処理を行わ
ないこともある。また時効熱処理は、溶体化処理によっ
て均一になった結晶粒内に炭化物、舊＋掃ト窒化物等を
分散析出させ、強度を向上するために第２図に析出強化
型ニッケル基合金であるインコネルＸ７３０（ＩＮＣＯ
社商標）について示すように時効熱処理の程扉によって
異る強度および耐食性を持つようになる・第２図には・
横軸に７００”Ｃで。
の時効熱処理時間、縦軸にＯ，コチ耐力およびＪＩＳＧ
０ｊｔ７２に規定される硫酸・硫酸第二鉄腐食試験法
による腐食速度を示しである。
０ｊｔ７２に規定される硫酸・硫酸第二鉄腐食試験法
による腐食速度を示しである。
第一図から明らかなように、上述した従来方法によって
得られる機械製品の機械的強度および腐食速度は、熱処
理東件によって大きく異なｐ、特に機械的強度は熱処理
を行うことにより増大するが、これに伴ない腐食連間も
増大し応力腐食割れのおそれも大となる。さらに製品が
複雑な形状の場合、あるいは体積ならびに厚みの大なる
ものの場合には、熱処理が均一に行なわれな込こともあ
如、製品の部分によって強度、耐食性が不均一になる場
合がある。この様にして製品表面に耐食性の劣った部分
が存在すると、腐食雰囲気での使用に際して応力腐食割
れを起すおそれがある。
得られる機械製品の機械的強度および腐食速度は、熱処
理東件によって大きく異なｐ、特に機械的強度は熱処理
を行うことにより増大するが、これに伴ない腐食連間も
増大し応力腐食割れのおそれも大となる。さらに製品が
複雑な形状の場合、あるいは体積ならびに厚みの大なる
ものの場合には、熱処理が均一に行なわれな込こともあ
如、製品の部分によって強度、耐食性が不均一になる場
合がある。この様にして製品表面に耐食性の劣った部分
が存在すると、腐食雰囲気での使用に際して応力腐食割
れを起すおそれがある。
〔発明の目的〕
本発明は、析出強化型合金製機械部品の製造に際して、
厚内あるいは複線な形状をした製品であって□も時効熱
処理による強度上昇に伴う耐食性の不均一を低減し、従
来法によるよシも耐食性と高強度を併せ持つ製品を得る
方法を提供することを目的とする。
厚内あるいは複線な形状をした製品であって□も時効熱
処理による強度上昇に伴う耐食性の不均一を低減し、従
来法によるよシも耐食性と高強度を併せ持つ製品を得る
方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上述の目的で研究する過程で製品に加工効
果を残すことによシ機械強度および耐食性を向上する仁
とが有効であるとの知見をもった。
果を残すことによシ機械強度および耐食性を向上する仁
とが有効であるとの知見をもった。
加工効果は、たとえば鍛造加工を比較的低い温度で行い
溶体化を起りにくくすれば得られる。しかしながら、低
温での鍛造加工は、比較的薄肉の部品についてはともか
く、一般的な部品についての適用性は乏しい。また溶体
化に引酉続いて行われる時効熱処理による析出強化の効
果も損われる。
溶体化を起りにくくすれば得られる。しかしながら、低
温での鍛造加工は、比較的薄肉の部品についてはともか
く、一般的な部品についての適用性は乏しい。また溶体
化に引酉続いて行われる時効熱処理による析出強化の効
果も損われる。
本発明者は、機械部品の製造工程について更に研究する
ことによｐ１鍛造ないしは機械加工し、溶体化した後、
部品の表面に加工層を形成してから時効熱処理すること
によ９表面に機械的強度の優れた層が残存し、全体とし
て機械的強度のＩ止した部品が得られるだけでなく、耐
食性も著４シ＜、向上し、しかも時効熱処理に伴なう耐
食性の低下Ｉも起り難くなることを見出した。、本発明
の析、出御化型合金機械部品の製造方法は、このような
知見に基づくものであり、よ如詳しくは、溶体化、状態
にある所定形状に鍛造あるいは機械加工した析出強化型
合金材料の表面に加工層を形成した後、時効熱処理を施
すことによシ強度および耐食性を向上することを特徴と
するものである。
ことによｐ１鍛造ないしは機械加工し、溶体化した後、
部品の表面に加工層を形成してから時効熱処理すること
によ９表面に機械的強度の優れた層が残存し、全体とし
て機械的強度のＩ止した部品が得られるだけでなく、耐
食性も著４シ＜、向上し、しかも時効熱処理に伴なう耐
食性の低下Ｉも起り難くなることを見出した。、本発明
の析、出御化型合金機械部品の製造方法は、このような
知見に基づくものであり、よ如詳しくは、溶体化、状態
にある所定形状に鍛造あるいは機械加工した析出強化型
合金材料の表面に加工層を形成した後、時効熱処理を施
すことによシ強度および耐食性を向上することを特徴と
するものである。
本発明の対象とする機械部品の素材は、析出強化型合金
であり、、よ如具体的には、ニッケル基合金、コバルト
基合金、クロム基合金、鉄基合金、アルミニウム基合金
などがあげられる。 、 、本発明にしたがい、上記
の合金素材を鍛造ないしは機械加工して所望の形状の材
料を得る。次いで素材合金に応じて常法にしたがい、溶
体化処理を行う。溶体化処理は、たとえばニッケル基合
金の場合ｓ ９１０Ｐ−／−２００℃で／ｊ分〜ダ時間
程度均熱し、水あるいは油等の冷媒で急冷することによ
９得られる。また、前述したように、上記した溶体化温
度程度の高温で鍛造する場合には、鍛造後の金属組織が
回復するため、更に溶体化処理を行うことなく溶体化状
態が得られる。
であり、、よ如具体的には、ニッケル基合金、コバルト
基合金、クロム基合金、鉄基合金、アルミニウム基合金
などがあげられる。 、 、本発明にしたがい、上記
の合金素材を鍛造ないしは機械加工して所望の形状の材
料を得る。次いで素材合金に応じて常法にしたがい、溶
体化処理を行う。溶体化処理は、たとえばニッケル基合
金の場合ｓ ９１０Ｐ−／−２００℃で／ｊ分〜ダ時間
程度均熱し、水あるいは油等の冷媒で急冷することによ
９得られる。また、前述したように、上記した溶体化温
度程度の高温で鍛造する場合には、鍛造後の金属組織が
回復するため、更に溶体化処理を行うことなく溶体化状
態が得られる。
上記のようにして得られた溶体化状態にある加工材料に
、ピーニング、ハンマリングあるいハ平板の場合は軽い
冷間圧延等を行うことによシ表面に加工層を形成する。
、ピーニング、ハンマリングあるいハ平板の場合は軽い
冷間圧延等を行うことによシ表面に加工層を形成する。
加工率としては３０９６以上とすることが好ましい。仁
のような加工率が得られ□ているととはたとえば表面硬
度の上昇によシ判定できる。すなわち、同一材料による
複数の薄板を用意し、・一連の加工率、でたとえば冷間
圧延を施して得た標準試料の表両硬度と、上述のように
して得られた表面加工済材料のそれとを比較することに
よシ加工率が求められる。表面加工層の厚さは、耐食性
の向上のためには極く薄騒ものでも足シるが、機械強度
の向上効果を得るには、１０１４ｍ以上、特に１００μ
ｍ以上の加工層を形成することが好ましい。
のような加工率が得られ□ているととはたとえば表面硬
度の上昇によシ判定できる。すなわち、同一材料による
複数の薄板を用意し、・一連の加工率、でたとえば冷間
圧延を施して得た標準試料の表両硬度と、上述のように
して得られた表面加工済材料のそれとを比較することに
よシ加工率が求められる。表面加工層の厚さは、耐食性
の向上のためには極く薄騒ものでも足シるが、機械強度
の向上効果を得るには、１０１４ｍ以上、特に１００μ
ｍ以上の加工層を形成することが好ましい。
次いで、上述のようにして表面加工した材料を素材合金
に応じた条件で常法により時効熱処理する。たとえばニ
ッケル基合金の場合、ｔｏｏ〜７１０℃で７〜１００時
間保持すればよい。
に応じた条件で常法により時効熱処理する。たとえばニ
ッケル基合金の場合、ｔｏｏ〜７１０℃で７〜１００時
間保持すればよい。
更にブラスト処理、ノ々フ仕上などの最終処理を行うこ
とＫより、所望の機械部品が得られる。
とＫより、所望の機械部品が得られる。
上記のような本発明法の一連の工程をブロック図として
示したのが、第３図である。
示したのが、第３図である。
本発明法を析出強化型ニッケル基合金であるインコネル
Ｘ ７１０に適用した例を示す。
Ｘ ７１０に適用した例を示す。
上記ニッケル基合金を灯０−１１１０℃で鍛造加工して
第Ｖ図に部分断面形状を示す材料を得た。
第Ｖ図に部分断面形状を示す材料を得た。
この材料に１０２３℃で１時間加熱し水中で急冷する溶
体化処理を行い、次いでその表面に径／−２ｍｍの鋼球
な用いて、２０分間のショットピーニングを行うことに
より、第Ｖ図にＡとして示す厚さ約１０μｍの表面加工
層（加工率約弘（７％）を得た。次いでこの表面加工済
材料に７ｏｏｒ：、で１〜１００時間の時効熱処理を行
い、処理済材料の表面層Ａ部および中心のＢ部について
、それぞれＯｌ、２チ耐力および硫酸・硫酸第二鉄腐食
試験（ＪＩＳＧ ０３７２ ）による腐食速度を測定し
た。
体化処理を行い、次いでその表面に径／−２ｍｍの鋼球
な用いて、２０分間のショットピーニングを行うことに
より、第Ｖ図にＡとして示す厚さ約１０μｍの表面加工
層（加工率約弘（７％）を得た。次いでこの表面加工済
材料に７ｏｏｒ：、で１〜１００時間の時効熱処理を行
い、処理済材料の表面層Ａ部および中心のＢ部について
、それぞれＯｌ、２チ耐力および硫酸・硫酸第二鉄腐食
試験（ＪＩＳＧ ０３７２ ）による腐食速度を測定し
た。
測定結果を第３図および第を図に示す。
第１図を見れば、本発明法により表面層Ａ部において本
質的な機械強度の向上が得られていることがわかる。ま
た、第を図によれば、表面層の腐食速度が著しく低減し
ていることがわかる。更に第５図および第を図の結果を
、従来法による第一図の結果と対比すれば明らかな通り
、本発明法による製品の表面層においては、時効熱処理
の程度による００．２％耐力および腐食速度の変化が極
めて少ない。このことは、複雑な形状の製品について起
り得る熱処理程度の差があっても表面特性の不均一が起
ジにくいため、局部的応力腐食割れのおそれが少ないこ
とを意味する。
質的な機械強度の向上が得られていることがわかる。ま
た、第を図によれば、表面層の腐食速度が著しく低減し
ていることがわかる。更に第５図および第を図の結果を
、従来法による第一図の結果と対比すれば明らかな通り
、本発明法による製品の表面層においては、時効熱処理
の程度による００．２％耐力および腐食速度の変化が極
めて少ない。このことは、複雑な形状の製品について起
り得る熱処理程度の差があっても表面特性の不均一が起
ジにくいため、局部的応力腐食割れのおそれが少ないこ
とを意味する。
一方、平行部１０闘、直径を關の寸法のインコネルＸ
７３０合金試料について、上記一連の本発明′による溶
体化、表面加工および時効熱処理（ｖｏ＋”ｃ、９時間
）を行って得た試料および表面加工を行わない従来法に
よる試料について水中の疲れ試験（歪速度Ｏ０≠’１６
／ ｓｅａでの丸棒の引張圧縮。）を行った。得られ
たＳ−Ｎ曲線を第７図に示す。第７図を見れば本発明法
によれば本質的に疲労強度の改善された製品が得られる
ことがわかる。
７３０合金試料について、上記一連の本発明′による溶
体化、表面加工および時効熱処理（ｖｏ＋”ｃ、９時間
）を行って得た試料および表面加工を行わない従来法に
よる試料について水中の疲れ試験（歪速度Ｏ０≠’１６
／ ｓｅａでの丸棒の引張圧縮。）を行った。得られ
たＳ−Ｎ曲線を第７図に示す。第７図を見れば本発明法
によれば本質的に疲労強度の改善された製品が得られる
ことがわかる。
上述したように、本発明法によれば、溶体化した加工済
材料に簡単な表面加工を行った後、時効熱処理を行うこ
とにより、従来法によるよシも強度、耐食性および耐応
力腐食割れ性の著しく改善された機械部品が得られる。
材料に簡単な表面加工を行った後、時効熱処理を行うこ
とにより、従来法によるよシも強度、耐食性および耐応
力腐食割れ性の著しく改善された機械部品が得られる。
また表面層の特性の熱処理の程度による変化が少ないた
め、複雑な形状の製品についても熱処理ムラによる表面
特性の不均一性の少ない製品が得られる。
め、複雑な形状の製品についても熱処理ムラによる表面
特性の不均一性の少ない製品が得られる。
第１図および第３図はそれぞれ従来法および本発明法の
代表的な一連の工程を示すブロック図、第２図は従来法
により得たインコネルＸ ７１０合金製品の時効処理時
間の変化に伴うＯ，コチ耐力およよび腐食速度変化曲線
、第Ｖ図は本発明法により得た製品例の部分断面図、第
５図は本発明法によシ得たインコネルＸ ７１０合金製
品の時効処理時間の変化に伴う製品内部および表面層の
Ｏｌ、２％耐力変化曲線、第を図は同じく腐食速度変化
曲線、第７図は、本発明法および従来法による製品のＳ
−Ｎ線図である。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図 ７００°Ｃで′の時効時間（時間） 第６図 ７００’ＣてのＥｌ寺交力時閂Ｃ時間）第７図 寿 命（サイクル数）
代表的な一連の工程を示すブロック図、第２図は従来法
により得たインコネルＸ ７１０合金製品の時効処理時
間の変化に伴うＯ，コチ耐力およよび腐食速度変化曲線
、第Ｖ図は本発明法により得た製品例の部分断面図、第
５図は本発明法によシ得たインコネルＸ ７１０合金製
品の時効処理時間の変化に伴う製品内部および表面層の
Ｏｌ、２％耐力変化曲線、第を図は同じく腐食速度変化
曲線、第７図は、本発明法および従来法による製品のＳ
−Ｎ線図である。 出願人代理人 猪 股 清 第１図 第２図 ７００°Ｃで′の時効時間（時間） 第６図 ７００’ＣてのＥｌ寺交力時閂Ｃ時間）第７図 寿 命（サイクル数）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ、溶体化状態にある所定形状に鍛造あるいは機械加工
した析出強化型合金材料の表面に加工層を形成した後、
時効熱処理を施すことにより強度および耐食性を向上す
ることを特徴とする析出強化型合金製機械部品の製造方
法。 −１材料を機械加工後、表面加工前に溶体化処理を施す
上記第１項の方法。 ３、析出強化型合金が、ニッケル基合金、クロム基合金
、鉄基合金およびアルミニウム合金から選ばれる上記第
１項または第一項の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12180382A JPS5913057A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 析出強化型合金機械部品の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12180382A JPS5913057A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 析出強化型合金機械部品の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5913057A true JPS5913057A (ja) | 1984-01-23 |
Family
ID=14820305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12180382A Pending JPS5913057A (ja) | 1982-07-13 | 1982-07-13 | 析出強化型合金機械部品の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5913057A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046356A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 析出硬化型合金部材の製造法 |
| WO2001090433A3 (en) * | 2000-05-26 | 2002-05-10 | Integran Technologies Inc | SURFACE TREATMENT OF AUSTENITIC Ni-Fe-Cr-BASED ALLOYS |
| WO2003046242A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-06-05 | Integran Technologies Inc. | Surface treatment of austenitic ni-fe-cr based alloys |
| US6589298B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-07-08 | Integran Technologies, Inc. | Surface treatment of metallic components of electrochemical cells for improved adhesion and corrosion resistance |
| JP2007124821A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の固定子及び圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
-
1982
- 1982-07-13 JP JP12180382A patent/JPS5913057A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6046356A (ja) * | 1983-08-22 | 1985-03-13 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 析出硬化型合金部材の製造法 |
| WO2001090433A3 (en) * | 2000-05-26 | 2002-05-10 | Integran Technologies Inc | SURFACE TREATMENT OF AUSTENITIC Ni-Fe-Cr-BASED ALLOYS |
| US6589298B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-07-08 | Integran Technologies, Inc. | Surface treatment of metallic components of electrochemical cells for improved adhesion and corrosion resistance |
| WO2003046242A1 (en) * | 2001-11-23 | 2003-06-05 | Integran Technologies Inc. | Surface treatment of austenitic ni-fe-cr based alloys |
| JP2005510627A (ja) * | 2001-11-23 | 2005-04-21 | インテグラン テクノロジーズ インク． | ニッケル・鉄・クロムを主成分とするオーステナイト系合金の表面処理 |
| JP2007124821A (ja) * | 2005-10-28 | 2007-05-17 | Mitsubishi Electric Corp | 電動機の固定子及び圧縮機及び冷凍サイクル装置 |
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