JPS59501348A - How to manufacture metal products - Google Patents

How to manufacture metal products

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JPS59501348A
JPS59501348A JP50212383A JP50212383A JPS59501348A JP S59501348 A JPS59501348 A JP S59501348A JP 50212383 A JP50212383 A JP 50212383A JP 50212383 A JP50212383 A JP 50212383A JP S59501348 A JPS59501348 A JP S59501348A
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deformation
coating
metal
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superplastic
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JP50212383A
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Japanese (ja)
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バリキン・ニコライ・ペトロビツチ
アミロフ・マルス・ギジトデイノビツチ
カイビシエフ・オスカル・アクラモビツチ
ラテイシ・ウラデイミル・バレンチノビツチ
サデイコフ・フアニス・アクメトザキエビツチ
ゴルデイエンコ・ニコライ・イバノビツチ
ストロガノフ・ゲンリク・ボリソビツチ
プシルコフ・ウラデイレン・フイリポビツチ
Original Assignee
ウフイムスキ− アビアシヨニ− インステイチユト イメニ セルゴ オルドゾニキゼ
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21CMANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
    • B21C23/00Extruding metal; Impact extrusion
    • B21C23/32Lubrication of metal being extruded or of dies, or the like, e.g. physical state of lubricant, location where lubricant is applied

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 金属製品を製造する方法 技術分野 この発明は金属塑性加工、そして特に金属製品を製造する方法に関する。[Detailed description of the invention] name of invention How to manufacture metal products Technical field FIELD OF THE INVENTION This invention relates to metal plastic working, and in particular to a method for manufacturing metal products.

背景技術 を得、ダイスを介して、ラムが液体材料に接触して動く際に作られる液体材料中 で圧力によシ押出す工程を含む成形方法(参照、英国特許第1393143号) によってブランクを加工する方法が知られている。Background technology in the liquid material created when the ram moves in contact with the liquid material through the die. A molding method including a step of extruding under pressure (see British Patent No. 1393143) A method of processing a blank is known.

この周知の方法はコンテナの壁かブランク前方で適用された被膜を溶融すること によって液体潤滑膜を特に作るために、コンテナとブランクの加熱を要する。This well-known method involves melting the applied coating on the walls of the container or in front of the blank. In order to specifically create a liquid lubricant film, heating of the container and blank is required.

この方法はいくつかの不具合を有する。1つは、被膜を溶融することによって液 体潤滑を得るような温度にする必要があるため、加熱された金属の変形によって 製造された金属製品の低品質である。金属製品では表面と内部破壊が観察され、 また硬質被膜の破断さえも見出せた。This method has several drawbacks. One is to melt the coating to create a liquid. Because the temperature must be such that body lubrication is obtained, the deformation of the heated metal causes Poor quality of manufactured metal products. Surface and internal destruction has been observed in metal products; In addition, even rupture of the hard coating was found.

上記破断による潤滑剤として溶融材料を用いる場合、仕上げ製品の表面品質はし ばしば非常に低いことも注目される。When using molten material as a lubricant due to the above fractures, the surface quality of the finished product may vary. It is also noteworthy that they are often very low.

更に又、この特許に記載された硬質被覆の限界可塑性はその連続性の障害原因で ある。これは大きな変形がある場合、被覆の迅速な破断による。仕上げ製品の品 質はプレス工具の強度が劣化するように劣化する。Furthermore, the critical plasticity of the hard coating described in this patent is the cause of its continuity failure. be. This is due to the rapid rupture of the coating when there is a large deformation. Finished products The quality deteriorates as the strength of the press tool deteriorates.

当技術では熱間平衡成形用のシェルコンテナが加工温度時超塑性である合金から 作られる熱間平衡成形(参照、米国特許第4.077.109号)の寸法も知ら れている。In this technology, the shell container for hot equilibrium forming is made of an alloy that is superplastic at the processing temperature. The dimensions of the hot isostatic molding produced (see U.S. Pat. No. 4.077.109) are also known. It is.

この方法はシェルプレス法に由来する多くの不具合、すなわち:ンエルの不均一 変形による仕上げ製品の低い精度、プレスさ几た製品の均一変形条件が得るなら ばシェル材料の置いコスト、粉末材料から作られ、特定の性質を有する品質を得 るために更に加工がなされる半製品を製造するためにのみ用いられる該方法の適 用分野の限定を有する。This method suffers from many defects originating from the shell press method, namely: Low accuracy of finished products due to deformation, uniform deformation conditions of pressed products can be obtained. If the shell material is made from powdered material and has certain properties and quality, The application of the method is used only to produce semi-finished products which are further processed in order to It has a limited field of use.

当技術では金属と合金の等温押出し方法参照、ソ連、発明者証第651,868 号)も知られておシ、その方法によって、潤滑剤で被覆されたビレットを加熱し 、該ビット材料の超塑性を保証する温度と速度で押出しを行なう。該ビレットの 表面層はその層の粒子を微細組織にするための押出しの前に処理される。In this technology, refer to isothermal extrusion method of metals and alloys, USSR, inventor's certificate No. 651,868 (No.) is also known, by which a billet coated with a lubricant is heated. , the extrusion is carried out at a temperature and speed that ensures superplasticity of the bit material. of the billet The surface layer is treated prior to extrusion to finely texture the particles in that layer.

該方法は摩擦力を減少させ、押出し作業中超塑性条件で存在する表面層の極端な 適用可能性によって変形をよシ均一なものとする。しかしながら、この周知方法 では押出し温度と速度条件が、微細粒組織を得るために処理されたビレ、ト材料 層の超塑性条件に一致するが、概して、粒子組織が表面と同じく微細でない中間 層の変形のための温度と速度条件を満足させない。従って、これらの中間層の変 形条件をコントロールし、長期的に金属製品の好ましい品質を達成することが困 難である。該方法は低品質のため高変形度、寸法精度特殊な硬さ及び仕上げ製品 の一定の組織のような品質要求を得られないことが明らかである。The method reduces the frictional forces and eliminates the extremes of the surface layer present in superplastic conditions during extrusion operations. The applicability makes the deformation more uniform. However, this well-known method In the extrusion temperature and speed conditions, the processed fillet and toe materials to obtain a fine-grained structure are Intermediate layers that correspond to the superplastic condition of the layer, but whose grain structure is generally not as fine as the surface. Temperature and velocity conditions for layer deformation are not satisfied. Therefore, changes in these intermediate layers It is difficult to control shape conditions and achieve desirable quality of metal products over the long term. It is difficult. The method uses low quality products with high deformation degree, dimensional accuracy and special hardness and finishing. It is clear that the quality requirements of certain organizations cannot be met.

該周知方法における重大な欠点は超塑性条件にある加工片の表面層と、等温押出 し中の工具の接触面との間の付着性は限界摩擦のために除去できない。A significant drawback of the known method is that the surface layer of the workpiece is in superplastic conditions and that the isothermal extrusion The adhesion between the tool and the contact surface during the process cannot be removed due to limited friction.

これによって加工面の低品質化及び使用工具の低い耐久性につながる。This leads to poor quality of the machined surface and low durability of the tools used.

そして最後に金属加工片の変形方法(参照、英国特許第1゜411,999号) が知られており、その方法によって、変形を容易にするために表面層が加工片に 電解析出される。And finally, a method for deforming metal workpieces (see British Patent No. 1゜411,999) is known, and by that method a surface layer is added to the workpiece to facilitate deformation. Electrolytically deposited.

変形を容易にする表面層は99.99%以上のアルミニウム、カドゞミウム、イ ンジウム又は亜鉛を含み、4 無酸素且つ無水有機金属電解中で加工片に析出される。変形はプレス、スタンピ ング、押出し及び引抜きによって行なわれる。表面層は変形前に熱処理される。The surface layer that facilitates deformation is made of more than 99.99% aluminum, cadmium, and aluminum. Contains gold or zinc, 4 It is deposited on the workpiece in oxygen-free and anhydrous organometallic electrolysis. Deformation is done by pressing or stamping. This is done by extrusion, extrusion, and drawing. The surface layer is heat treated before deformation.

これは可能な変形度が高くなり、例えば粘性潤滑剤のキャリアとして冷間変形で 用いられた周知の被膜に比較してこの方法で用いられた電解析出被膜の技術的に 良好な変形性により加工工具の耐久性が向上するため変形を容易にする。This increases the degree of deformation possible, for example in cold deformation as a carrier for viscous lubricants. The technical advantages of the electrolytically deposited coatings used in this method compared to the well-known coatings used are Good deformability improves the durability of the processing tool, making it easier to deform.

しかしながら、周知方法は、冷間変形用に加工片表面を調整する上記方法と比較 して摩擦を減らすことができず、その断面にわたり変形を均一にすることができ ない。従って、特殊な物理的且つ機械的特定を有する高品質品を製造することは 困難である。However, compared to the above methods of preparing the workpiece surface for cold deformation, the well-known method to reduce friction and make deformation uniform across its cross section. do not have. Therefore, manufacturing high quality products with special physical and mechanical properties is Have difficulty.

この方法の他の欠点は、電解析出被膜の熱的安定性の限定された温度範囲による 等温変形の温度範囲の点で適用性が狭いことである。更に、電解析出被膜はその 可塑性が限定されるため高い変形度で連続を保持できない。とれは仕上げ製品の 低い精度、変形の不均一性、不良表面工具の短い寿命につながる。Other disadvantages of this method are due to the limited temperature range of the thermal stability of the electrolytically deposited coatings. The applicability is narrow in terms of the temperature range of isothermal deformation. Furthermore, the electrolytically deposited coating Due to limited plasticity, continuity cannot be maintained at high degrees of deformation. Tore is the finished product. Leading to low accuracy, non-uniform deformation, and short tool life with poor surface.

仕上げ製品品質に損傷を与える、加圧接合をひきおこすために変形工程で析出金 属と工具の直接の付着を本方法は妨げないことも付は加えられる。上記欠点はシ ートやストリップ材料から電着被膜を有する製品を適当な塑性変形によって製造 する方法の適用分野を限定させる。Precipitated gold during the deformation process to cause pressure bonding, damaging the finished product quality. It is also added that the method does not prevent direct attachment of metal and tool. The above drawback is Manufacture products with electrodeposited coatings from sheet or strip materials through appropriate plastic deformation. This limits the field of application of the method.

この方法の適用分野に対する付随的限定は、上記材料が電気的方法によって析出 し得るのみであることにあり、ひいてはこの方法を技術的に効果的でないものに する。An incidental limitation to the field of application of this method is that the above materials are deposited by electrical methods. This makes the method technically ineffective. do.

発明の開示 成形が最小になる間摩擦低下するように加工片の塑性変形によって金属製品を製 造する方法を提供することが本発明の目的である。Disclosure of invention Metal products are manufactured by plastic deformation of the work piece so that the friction is reduced while forming is minimized. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing.

この目的は変形を容易にするために金属被膜を加工片の表面に形成し、加工によ って加工片を成形することによって塑性変形を実施する加工片の塑性変形によっ て金属製品を製造する方法において、本発明によれば該金属被膜(4)の材料が 、該加工片材料の融点以下の温度で超塑性変形を示し、該塑性金属加工が、超塑 性状態を得るために該被膜材料に要求される諸条件に対応する温度と変形速度で 力されることを特徴とする金属製品を製造する方法によって達成される。The purpose of this is to form a metal coating on the surface of the workpiece to facilitate deformation, and to The plastic deformation of the workpiece is carried out by forming the workpiece. According to the present invention, the material of the metal coating (4) is , exhibits superplastic deformation at a temperature below the melting point of the work piece material, and the plastic metal processing at a temperature and deformation rate corresponding to the conditions required of the coating material to obtain the desired state. This is achieved by a method of manufacturing a metal product characterized by being subjected to force.

この方法の利点は以下の通りである。諸金属層は上記条件の下で超塑性の状態に 変えられるので加工片と成形工具との接触面間に分離層(潤滑膜)を形成する。The advantages of this method are as follows. The metal layers become superplastic under the above conditions. This creates a separation layer (lubricating film) between the contact surfaces of the work piece and the forming tool.

この分離層は超塑性状態での特性の唯一の組合せ:従来の条件における可塑性よ シ2又は3の大きさのオーダだけ高い被膜材料の高可塑性と、従来の条件と対比 して1つのオーダだけ低い被膜材料の変形抵抗を有する。This separation layer has a unique combination of properties in the superplastic state: High plasticity of the coating material, which is two or three orders of magnitude higher than conventional conditions. has a deformation resistance of the coating material that is one order of magnitude lower.

そのような分離層の特性の組合せは、成形生材料の直接接触がなされず、塑性変 形度がいくらでも工具は可能であシ、且つ被膜材料が変形する際に異常に低い抵 抗によって摩擦力が減少させることになる。The combination of properties of such a separation layer means that there is no direct contact of the raw material to be formed and no plastic deformation occurs. The tool can be formed into any shape and has an unusually low resistance to deformation of the coated material. The resistance will reduce the frictional force.

よシ少ない摩擦力は変形をよシ均一なものとし、成形されている材料の塑性共鳴 がより完全に利用されるので成形中に材料の変形性を改良する。要するに、金属 加工の品質は寸法精度を高め、且つ焼付きがなく、低い摩擦力、高変形性により 表面仕上げと均一特性を改良する。The less frictional force makes the deformation more uniform and the plastic resonance of the material being molded. improves the deformability of the material during molding as it is more fully utilized. In short, metal The quality of the processing is improved by increasing dimensional accuracy, no seizure, low friction force, and high deformability. Improve surface finish and uniform properties.

金属層の材料は、加工片材料の融点より低い温度で超塑性効果を示す金属あるい は合金である必要がある。この制限は成形中の変形温度が該加工片材料の融点よ り低い必要があることによる。そうでなければ該加工片材料は塑性変形を起さな い。他方、20°から該加工片金属の融点布の温度で超塑性を示す金属や合金が 大きな範囲で存在することは焼付きの可能性、熱的安定性及び技術的適用性の点 から適当な被膜の選択を可能にする。The material of the metal layer is a metal or a metal that exhibits a superplastic effect at a temperature lower than the melting point of the workpiece material. must be an alloy. This limit is due to the fact that the deformation temperature during forming is lower than the melting point of the work piece material. This is due to the need to be low. Otherwise, the workpiece material will not undergo plastic deformation. stomach. On the other hand, metals and alloys that exhibit superplasticity at temperatures from 20° to the melting point distribution of the workpiece metal The presence of a large area has a negative impact on the possibility of seizure, thermal stability and technological applicability. It is possible to select an appropriate coating from

金属層はその超塑性温度が変形温度に対応する金属や合金が利用され得る。冷間 塑性変形用の合金は重量%でニッケル、0.5〜21:亜鉛、35〜76;残部 カドミウムの成分を含む。For the metal layer, a metal or alloy whose superplastic temperature corresponds to the deformation temperature can be used. Cold The alloy for plastic deformation is nickel in weight%, 0.5-21: zinc, 35-76; balance Contains cadmium.

この成分は良好なシールド特性と金属層の耐久性温度を有する。This component has good shielding properties and durability temperature of the metal layer.

ニッケルを潤滑成分に入れると、水素が該工程中のニッケル粒子によって吸収さ れるために潤滑の電着中に加工片表面の水素化を防止することによって良好なシ ールド特性を与える。他方、ニッケル粒子の存在によって05・・・2ミクロン の大きさの粒子の4、0 MPa )に対して小さな抵抗と、従って300℃迄 の広い耐久温度とを与える。冷間塑性変形度及び速度が十分に高い場合、金属を 加熱変形する間、表面層をそのような温度に加熱する。When nickel is included in the lubricant, hydrogen is absorbed by the nickel particles during the process. A good system is achieved by preventing hydrogenation of the workpiece surface during electrodeposition for lubrication. gives a cold characteristic. On the other hand, due to the presence of nickel particles, the of particles of size 4,0 MPa) and therefore up to 300 °C Provides a wide range of durable temperatures. If the degree and rate of cold plastic deformation are high enough, the metal During heat deformation, the surface layer is heated to such a temperature.

300℃迄の温度での温間変形では重量%でアルミニウム2から30、亜鉛70 から98の成分からなる合金を用いることが好ましい。For warm deformation at temperatures up to 300°C, aluminum 2 to 30% and zinc 70% by weight It is preferable to use an alloy consisting of 98 components.

400−700℃の温度範囲では重量係で銅5〇−62、亜鉛38−50の成分 からなる合金を用いることが好ましい。In the temperature range of 400-700℃, the weight ratio is 50-62% copper and 38-50% zinc. It is preferable to use an alloy consisting of:

そのような被膜によって潤滑を保証し仕上げ製品表面の品質を改良する。Such a coating ensures lubrication and improves the quality of the finished product surface.

加工片に適用する場合、この被膜は、塑性変形中加工片中に圧せられ割れや他の 欠陥の原因となる酸化物の凝固を防止する保護膜である。本提案方法によれば、 加工片材料との被膜の焼付きを防げる種々の技術(電着、熱間溶体化処理、溶融 材料中への浸漬等)によって金属被膜が加工片に適用せしめられる。When applied to a workpiece, this coating is compressed into the workpiece during plastic deformation and prevents cracks and other This is a protective film that prevents the solidification of oxides that cause defects. According to this proposed method, Various techniques (electrodeposition, hot solution treatment, melting, A metal coating is applied to the workpiece by dipping (e.g., dipping into the material).

製品を多段階体積変形によって製造する場合、加工片変形工程で被膜は懸濁液ス プレーによって適用される。これによって労力減となり、ある場合製品の腐食抵 抗を上げる。If the product is manufactured by multi-step volumetric deformation, the coating is applied to the suspension slurry during the workpiece deformation process. Applied by play. This reduces labor and, in some cases, improves corrosion resistance of the product. Increase resistance.

400℃迄の変形温度では重量係でチタン0026−0.052、ガリウム2. 5−5、アルミニウム10−20、残部鉱油の成分からなる懸濁液を用いること が好ましい。At deformation temperatures up to 400°C, titanium 0026-0.052, gallium 2. 5-5, using a suspension consisting of 10-20 aluminum and the balance mineral oil is preferred.

この懸濁液は塑性変形中良好なシールド特性を与え、且つ仕上げ製品の品質を改 良した。これは超塑性状態である固体充填材の変形によって達成される。This suspension provides good shielding properties during plastic deformation and improves the quality of the finished product. Good. This is achieved by deformation of the solid filler, which is in a superplastic state.

超微粒組織を有するアルミニウムーチタン合金の超塑性は、容易に溶融したアル ミニウムーガリウムの分離層を粒界に形成することによって液体ガリウムの合金 内への拡散の間に発生する。The superplasticity of the aluminum-titanium alloy, which has an ultrafine-grained structure, is easily molten aluminum. Alloying of liquid gallium by forming a mini-gallium separation layer at grain boundaries Occurs during inward diffusion.

塑性変形と共に分離作業を含ませることができる多段階型鍛造では、型鍛造力を 減少させ且つ製品の品質を改良するために、超塑性効果に対して適当な温度と速 度条件で、加工片と工具間の接触域において摩擦係数及び塑性変形の実質的減少 と応力−歪パターンの最適活用を可能にする金属被膜が前記分離作業中に溶解さ れる可能性を除いている。これによって材料の強度の吸着減少を与え、その結果 大事な分離力をもたらす。Multi-stage die forging, which can include separation work as well as plastic deformation, reduces the die forging force. Apply appropriate temperature and speed to superplastic effects to reduce and improve product quality. Substantial reduction in the coefficient of friction and plastic deformation in the contact area between the workpiece and the tool under extreme conditions The metal coating is dissolved during the separation process, allowing for optimal utilization of stress-strain patterns. This excludes the possibility that This gives an adsorption reduction in the strength of the material, resulting in Provides important separation power.

変形の仕上げ段階で表面硬化作業を含む多段階変形によって製品を製造する本提 案方法を使用する特殊な場合では、中間段階での被膜層の変形速度が被膜材料の 全ての超塑性範囲から選択される。仕上げ段階で、前記被膜層の変形速度が被膜 層の一次変形をもたらす超塑性範囲内の大きさに制限される。This proposal manufactures products by multi-step deformation including surface hardening operations in the finishing stage of deformation. In the special case of using the proposed method, the rate of deformation of the coating layer at an intermediate stage is determined by the rate of deformation of the coating material. Selected from all superplastic ranges. In the finishing stage, the deformation rate of the coating layer The size is limited to within the superplastic range resulting in a primary deformation of the layer.

本提案方法は金属被膜と共に液体と高粘性潤滑剤を用いることも可能である。そ れらは摩擦係数を基本的に減少させ、工具等での被膜焼付きを防止する。The proposed method can also use liquids and high viscosity lubricants in conjunction with metal coatings. So These basically reduce the coefficient of friction and prevent the coating from seizing on tools and the like.

要するに潤滑は本提案方法による塑性変形前に直接被膜に適用する必要がある。In short, lubrication needs to be applied directly to the coating before plastic deformation by the proposed method.

図面の簡単な説明 添付図面と共に特定の実施態様に基づいて本発明を説明する。Brief description of the drawing The invention will be described on the basis of specific embodiments and in conjunction with the accompanying drawings.

第1図は本発明に係る成形プレス機械に配設された加工片の概略図を示す。FIG. 1 shows a schematic view of a work piece installed in a forming press machine according to the invention.

提案した方法は導電材の被膜4を有し且つ塑性変形を容易にする加工片3が置か れている・ぐンチ1とダイス2を含むプレス機械によって実現される。種種の被 膜材料の実施例を更に示す。しかし、特殊な被膜材料の話の前に被膜厚さの選択 を論する。In the proposed method, a workpiece 3 having a coating 4 of a conductive material and facilitating plastic deformation is placed. This is realized by a press machine that includes a gunch 1 and a die 2. species cover Further examples of membrane materials are shown. However, before talking about special coating materials, the selection of coating thickness is important. will be discussed.

本発明を実施するための最良の形態 本提案方法の潤滑被膜の初めの厚さは以下の式で選択される。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The initial thickness of the lubricating film in the proposed method is selected by the following formula:

Δo=A、 n8g/2 (1) この式中Δ。−初めの被膜厚さくミクロン):A−10−15に等しい定数 n−超塑性効果の実現のために要する平均粒径(ミクロン): ε−成形工程における被膜の強さ 式(1)は以下の前提に基づいて得た。Δo=A, n8g/2 (1) Δ in this formula. - initial coating thickness (microns): constant equal to A-10-15 Average grain size (microns) required to realize the n-superplastic effect: ε - Strength of coating during molding process Equation (1) was obtained based on the following assumptions.

成形中の被膜の初めとそして最後の形はそれぞれ次の直径と断面積を有する中空 円筒と考えられる。The initial and final shapes of the coating during forming are hollow with the following diameter and cross-sectional area, respectively: It is thought to be a cylinder.

Db r D r Fn 、db I d r flここで=DbとD−それぞ れ、初めの被膜の内径、外径であシ; Fn−初めの被膜の断面積であり; dbとd−成形後の被膜のそれぞれ、内径、外径であシ; fn−成形後の被膜の断面積であシ; れぞれの平均径の製品の比として示される。Db r D r Fn, db I d r fl where = Db and D - respectively , the inner diameter and outer diameter of the initial coating; Fn - the cross-sectional area of the initial coating; db and d - inner diameter and outer diameter of the coating after molding; fn - cross-sectional area of the coating after molding; It is expressed as the ratio of products of each average diameter.

ここでΔとΔt−それぞれ成形前と成形後の被膜の厚さであり: 式(2)は次のように変形し得る。where Δ and Δt are the thickness of the coating before and after molding, respectively: Equation (2) can be modified as follows.

(真の半径変形); 真の伸びδを介して 一変形強さを介してδの大きさを示せこの場合、且つこの特定の歪パターンのた めに、変形強度はε=1δ1である。(true radial deformation); via true elongation δ Show the magnitude of δ via the deformation strength in this case, and for this particular strain pattern. Therefore, the deformation strength is ε=1δ1.

置換をして、式(3)は次の形をとる。After substitution, equation (3) takes the following form.

又は Δ。=Δ 、 e e/2 (5)−超塑性変形を保証する最小の厚さは 次の式によって選択される。Or Δ. = Δ, e e/2 (5) - The minimum thickness that guarantees superplastic deformation is Selected by the following formula:

Δo=A−n (6) (10−15)に等しいΔ。の値は、超塑性変形中粒異聞のスリップを起す最小 の数の粒子に相等する。Δo=A-n (6) Δ equal to (10-15). The value of is the minimum value that causes slip of grains during superplastic deformation. is equivalent to a number of particles.

−平均粒子径(ミクロン)は超塑性変形を要した。′(6)と(5)の組合せは 式(1)となる。- Average particle size (microns) required superplastic deformation. 'The combination of (6) and (5) is Formula (1) is obtained.

(1)によれば変形度にもかかわらず被膜の仕上げ厚みは超塑性流動の実現に十 分である。そのため、被膜作業は等温成形工程にわたシ安定している。これは式 (1)の誘導から明らかである。ここで等温変形が、品質の点から、温度と変形 速度の最適範囲で且つ接触層が高級技術変形し得るように行なわれる。この場合 、摩擦抵抗が減少し、且っよシ均一な変形がなされるので、高品質製品が大きな 加工度、高い精度、特定の硬さレベル、決められた組織、そして該製品品質に対 して個々の要求に依存している他の多くの特性を有して製造される。品質を考慮 して行なわれ且つ超塑性流動を行なうプレス加工の加工度は特定の目的のだめの 被膜材の選択の可能性があるので本方法に容易に合うもので更に該被膜の特有な 条件は高加工度による超塑性の広い範囲を可能にする。According to (1), the finished thickness of the coating is sufficient to realize superplastic flow regardless of the degree of deformation. It's a minute. Therefore, the coating operation remains stable throughout the isothermal forming process. This is the formula This is clear from the induction of (1). Here, isothermal deformation is defined as temperature and deformation from a quality point of view. This is done in an optimal range of speeds and in such a way that the contact layer can be modified to a high level of technology. in this case , frictional resistance is reduced and deformation is more uniform, so high-quality products can be processing, high precision, specific hardness level, defined structure, and product quality. It is manufactured with many other characteristics that depend on individual requirements. Consider quality The degree of work in press working, which is carried out as a superplastic flow process, is determined by the There is a possibility of selecting coating materials that are easily compatible with this method and that are unique to the coating. The conditions allow a wide range of superplasticity due to high working degrees.

被膜材料の種々の選択性は等温変形用の特徴とする温度で工具材料の焼付きの傾 向を有する材料の選択を可能にする。更に又、加工片と工具との間の焼付きは、 類型性被膜が成形工程を通して連続的に残存することによって防止される。The different selectivities of the coating material improve the seizure tendency of the tool material at temperatures characteristic for isothermal deformation. Allows selection of materials with orientation. Furthermore, seizure between the work piece and the tool is This is prevented by the pattern coating remaining continuously throughout the molding process.

本提案方法を実現するいくつかの具体的な実施例を以下に示す。Some specific examples implementing the proposed method are shown below.

実施例1 本提案方法を6角形鋼(0,8−0,88チC,3,8−44%Cr、5.5− 6.5%W、1.7−2.1%V。Example 1 This proposed method was applied to hexagonal steel (0,8-0,88%C, 3,8-44%Cr, 5.5- 6.5%W, 1.7-2.1%V.

5、0−5.5%Mo r残部Fe )を冷間押出しによって製造するために用 いた。品質管理で第1級精度内の寸法と0032に等しい表面粗さを維持する必 要がある。接触面をそれぞれ64.OCd 、 35.OZn及びlN1(重量 %)を含むカドミウム−亜鉛−ニッケル合金で被膜した。被膜は電気析出(電着 )で行ない初期厚さは15−20ミクロンであシ、平均粒径は0.5ミクロンで ある。この特定の合金の超塑性効果を得るために、1−2ミクロン内の平均粒径 を得る電気析出の利用は微細な粒子組織とするだめの特別な表面処理を不要にす る。押出しは、Cd −Zn −N’i合金の超塑性効果を発生させるに要する 温度に対応する室温で行なわれた。変形速度が0から26wわ迄調整し得る油圧 プレスを用いた。種々の工具は第1級精度の工具鋼から作られた。5, 0-5.5% Mo (balance Fe) by cold extrusion. there was. It is necessary to maintain dimensions within first-class accuracy and surface roughness equal to 0032 during quality control. There is a point. Each contact surface is 64. OCd, 35. OZn and lN1 (weight %) of a cadmium-zinc-nickel alloy. The coating is produced by electrodeposition (electrodeposition). ), the initial thickness was 15-20 microns, and the average particle size was 0.5 microns. be. To obtain the superplastic effect of this particular alloy, the average grain size is within 1-2 microns. The use of electrodeposition to obtain fine grain structures eliminates the need for special surface treatments. Ru. Extrusion is necessary to generate the superplastic effect of the Cd-Zn-N'i alloy. It was carried out at room temperature corresponding to the temperature. Hydraulic pressure that allows deformation speed to be adjusted from 0 to 26W A press was used. The various tools were made from grade 1 precision tool steel.

押出しの後、寸法とダイス圧痕の表面品質は(表面仕上げ−0,032ミクロン )であった。その精度は1級のレベルであった。押出し力は粘性潤滑剤を主成分 とする固体被膜を用いる押出し方法と比較して40係減少した。After extrusion, the dimensions and surface quality of the die indentation are (surface finish - 0,032 microns) )Met. Its accuracy was at the first class level. Extrusion force is mainly composed of viscous lubricant This is a reduction of 40 times compared to the extrusion method using a solid film.

実施例2 本発明に係る方法は、温間押出しによって鋼(0,8−0,88% C、3,8 −4,4% Cr 、 5.5−6.51W 、 1.7−2.1 %V 、  5.0−5.5%Mo 、残部−Fe )から固体成形ダイスを製造するだめに 用いられた。Cu −Zn合金の被膜を加工片表面に施した。該固体被膜は、超 塑性効果を780−800℃で示し、変形温度が800℃である、それぞれ61  % Cuと39 % Znを含むCu−39Zn合金から作られた。被膜は9 −12ミクロンの厚さで、該被膜の粒子径が0.5ミクロンで、もはや微細な粒 組織のだめの処理を要しないで電気析出によって行なわれた。Example 2 The method according to the present invention uses steel (0.8-0.88% C, 3.8%) by warm extrusion. -4.4% Cr, 5.5-6.51W, 1.7-2.1%V, To manufacture solid forming dies from 5.0-5.5% Mo, balance -Fe used. A coating of Cu-Zn alloy was applied to the surface of the workpiece. The solid coating has a super 61 respectively, showing plastic effect at 780-800℃ and deformation temperature at 800℃. It was made from a Cu-39Zn alloy containing % Cu and 39% Zn. The coating is 9 - With a thickness of 12 microns, the particle size of the coating is 0.5 microns, which is no longer a fine grain. It was carried out by electrodeposition without the need for treatment of the tissue pool.

油圧プレスは押出し圧力のために用いられた。ここでの品質改良は接触面での粘 着性がないことによるものであシ、それによってたとえ変形度が大きくとも内面 での高度の品質が得られる。A hydraulic press was used for extrusion pressure. The quality improvement here is the viscosity at the contact surface. This is due to the lack of adhesion, so even if the degree of deformation is large, the inner surface A high level of quality can be obtained.

従来技術の方法と比して本発明の以下の利点が明らかとなる。The following advantages of the present invention compared to prior art methods become apparent.

種々の製品の高精密さ、表面の優れた品質それらは続いて行われる多くの金属機 械加工を省略する。High precision of various products, excellent quality of surface They are subsequently made by many metal machines Skip machining.

該製品は物理的且つ機械的特性を定義づけるために作られ以下に続く作業を省略 した。The product is created to define its physical and mechanical properties and eliminates subsequent operations. did.

上記実施例で記した本提案と、発明方法を説明した発明者証第651868号に よる周知の方法の比較分析は以下の場合保証される。This proposal described in the above example and inventor's certificate No. 651868 explaining the invention method A comparative analysis of known methods according to is warranted in the following cases.

1) 15の係数の労力の減少、15−2の係数のダイス強度の上昇、40チの 金属利用係数の改良−深い凹部を特徴とする6角ダイスを作るために用すられた 場合; 2)30−40係の労力の減少、1.5−2の係数のダイス強度の上昇、40係 の金属利用係数の改良−深い凹部を特徴とする成形ダイスを作るために用いられ た場合; 本提案の方法は特定の使用特性を有する精密製品を製造するのに係る金属及び機 械工学に特によく適合する。1) Reduced effort by a factor of 15, increased die strength by a factor of 15-2, increased by a factor of 40 Improved metal utilization factor – used to create hexagonal dies featuring deep recesses case; 2) Reduced effort for the 30-40 section, increased die strength by a factor of 1.5-2, 40 section Improvement in the metal utilization factor of - used to make forming dies featuring deep recesses. If; The proposed method is applicable to metals and machinery used to manufacture precision products with specific usage characteristics. Particularly well suited to mechanical engineering.

実施例3 本提案方法は直接押出しによってチタン合金(5,5−6,5%kl 、 2− 3 %Mo 、 0.8−2.31Cr’。Example 3 The proposed method uses direct extrusion to prepare titanium alloys (5,5-6,5%kl, 2- 3%Mo, 0.8-2.31Cr'.

0、2−0.4%Si、o、 2− o、 7 % Fe %残部Ti)からフ ァスナーを作るために用いられた。品質管理は第1級の精度と0.032ミクロ ンの表面粗さを与えるようにすべきである。0, 2-0.4% Si, o, 2-o, 7% Fe, balance Ti) to Used to make zippers. Quality control is first class precision and 0.032 micro surface roughness.

長さ18.2mm、直径12mmの加工片を合成コランダムでサイドブラスト処 理を行ない、次に78チZnと221 Atを含むアルミニウムー亜鉛合金の層 で被膜した。押出し度は0.7であった。微細粒組織のだめの表面処理は表面を 300℃に加熱し、5分間保持し、次いで水冷する工程からなる。平均粒径は処 理後、被膜で10ミクロンであった。最初の被膜厚さは25ミクロンで本明細書 の式(1)に基づく値に対応する。変形中の上記成分のZn −AA金合金超  ”塑性温度及び速度条件は以下の通りであった。すなわち温度−260℃、平均 変形速度107秒。押出しを油圧プレスで行なった。成形工具は鋼(0,8−〇 88%C、3,8−4,44Cr 、 5.5−6.5%W。A work piece with a length of 18.2 mm and a diameter of 12 mm was side-blasted with synthetic corundum. A layer of aluminum-zinc alloy containing 78% Zn and 221% At coated with. The degree of extrusion was 0.7. The surface treatment of the fine grain structure It consists of heating to 300°C, holding for 5 minutes, and then cooling with water. The average particle size After treatment, the film thickness was 10 microns. The initial coating thickness was 25 microns. corresponds to the value based on equation (1). Zn-AA gold alloy super with the above components during deformation ”The plasticity temperature and speed conditions were as follows: temperature -260°C, average Transformation speed: 107 seconds. Extrusion was carried out in a hydraulic press. The forming tool is made of steel (0,8-〇 88%C, 3,8-4,44Cr, 5.5-6.5%W.

1.7−2.1 %V 、 5.0−5.51Mo 、残部−Fe )から作ら れた。Made from 1.7-2.1%V, 5.0-5.51Mo, balance -Fe) It was.

液体潤滑剤は油と35チニ硫化モリブデンの混合物であった。変形後の製品の品 質は本明細書と一致した。The liquid lubricant was a mixture of oil and 35 tin molybdenum sulfide. Product quality after transformation The quality was consistent with the present specification.

実施例4 本提案方法は楕円状に型どった戻シ止めナツトの実験的パッチを作るために用い られた。本製造工程は以下の作業を含んだ。Example 4 The proposed method was used to create an experimental patch of a detent nut shaped like an ellipse. It was done. This manufacturing process included the following operations.

一化学的脱脂、温水、冷水中の洗浄、冷水洗浄に続く酸洗工程からなる、17. 3mmの直径を有する鋼(0,14−8%C,0,8−1.1%Cr 、 0. 8−1.2%Si + 0.9−1.1 %Ni z Fe−残部)から作られ た棒材の一次表面処理; 一該棒材からブランクを切断し、棒材からブランクをアプセットし、面を作るだ めにブランクをアプセットし、該ナツトの円筒部を押出し、6角と円筒部の成形 をし、6角と円筒部の成形をし、6角部の仕上げ成形し、孔をあける工程からな る自動冷間へ・ 7デイング機での6つの段階での押出し;−ナットタップ自動 機械で貫通孔の内側面にねじ切り; 一楕円形状を得るために円筒状のナツト部をスエーノ加工を施す。17. consisting of chemical degreasing, washing in hot and cold water, and cold water washing followed by pickling steps; 17. Steel with a diameter of 3 mm (0,14-8% C, 0,8-1,1% Cr, 0. Made from 8-1.2%Si + 0.9-1.1%NizFe-balance) Primary surface treatment of bar stock; First, cut a blank from the bar, upset the blank from the bar, and create a surface. Upset the blank to extrude the cylindrical part of the nut and form the hexagonal and cylindrical parts. The process includes forming the hexagonal and cylindrical parts, finishing the hexagonal part, and drilling holes. automatic cold extrusion in 6 stages with 7-daying machine; - automatic nut tapping Machine threading on the inside surface of the through hole; 1. In order to obtain an elliptical shape, the cylindrical nut part is subjected to sueno processing.

押出しと回転工程を、64.0%カドミウム、35チ亜鉛、及び1チニツケルか らなるカドミウム−亜鉛−ニッケル合金から作られた、粒子径が8−10ミクロ ンで且つ粒子の個々の粒径が約0.5ミクロンである微細金属粉末懸濁水の供給 を伴なって行なった。該金属粉末と蒸留水の比を1:10とした。該懸濁液は別 に作られ冷間ヘッディングとナツトタップ自動機の冷却システム中を充填させた 。該懸濁液は冷却システム内に設けられたポンプを用いながらスプレーによって 供給された。The extrusion and rotation process was performed using 64.0% cadmium, 35% zinc, and 1% zinc. Made from a cadmium-zinc-nickel alloy with a particle size of 8-10 microns. supplying fine metal powder suspension water with a particle size of approximately 0.5 microns; It was accompanied by The ratio of the metal powder to distilled water was 1:10. The suspension is separate It was made to fill the cooling system of cold heading and nut tap automatic machines. . The suspension is sprayed using a pump installed in the cooling system. Supplied.

ナツト円筒部の押出しと孔開は中に全変形力は加工片に被着されブリッジ回路に 組入れられた歪ゲージを特徴とする圧力カプセルとオシロスコープからなる測定 ユニットによって測定された。該測定ユニットは押出し過程を通して1%未満の 相対的エラーで変形力の連続記録を行なうことができる。測定結果を以下の表に 示す。During the extrusion and drilling of the cylindrical part of the nut, the entire deformation force is applied to the workpiece and is applied to the bridge circuit. Measurement consisting of a pressure capsule and oscilloscope featuring integrated strain gauges measured by the unit. The measuring unit has a concentration of less than 1% throughout the extrusion process. Continuous recording of deformation forces can be carried out with relative errors. The measurement results are shown in the table below. show.

仕上げ製品は、もしあれば、ふくれ、巣、あるいは被膜の剥離の目視検査を行な う。腐食抵抗を加速塩霧方式で試験した。腐食試験室での暴露時間を最大に選択 し144時間とした。該塩霧試験への暴露の後、その表面での腐食の痕がない製 品は腐食試験に合格したものとした。この目視検査と腐食試験の結果は、表にパ 提案方法″に関連した行に示されている。Finished products should be visually inspected for blisters, cavities, or peeling, if any. cormorant. Corrosion resistance was tested by accelerated salt fog method. Select maximum exposure time in corrosion test chamber It was set as 144 hours. manufactured without any signs of corrosion on its surface after exposure to the salt fog test. The product was deemed to have passed the corrosion test. The results of this visual inspection and corrosion test are shown in the table below. The line related to ``Proposed Method'' is shown.

第1表 押出し “穿孔 2、アルミニウム被膜を含む方法 93 653、リン酸被膜の層を含む方法  1jO632突合せ端とねじ表面 突合せ端、ねじ及びでの不連続 円筒部で腐 食中央 3 商業品質 良 好 = 同じファスナーのパッチの試験結果は国内及び外国でも最もポピユラーなファス ナーを製造する方法である第2及び第3頁の方法によって製造した。Table 1 Extrusion “perforation” 2. Method including aluminum coating 93 653, Method including phosphoric acid coating layer 1j O632 butt end and thread surface Discontinuity at butt end, thread and cylindrical part food center 3 Commercial quality Good = Test results for the same zipper patch show that it is the most popular zipper in Japan and abroad. It was manufactured according to the method described on pages 2 and 3, which is a method for manufacturing a gelatin.

その比較分析では本提案方法によって作られたナツトが表面品質と腐食抵抗に関 する要求を満足することを示しだ。該製品の最も硬い部分を製造するために適用 された力は従来技術方法より15係小さく、叢もポピユラーな従来技術方法と比 較して押出し中で36係小さく、穿孔中は約13チ小さかった。その参考方法は 製品の突合せ端とねじ部での不連続性のだめ品質と腐食抵抗でも競争できない。The comparative analysis shows that the nuts made by the proposed method have good surface quality and corrosion resistance. It shows that you meet the requirements. Applied to produce the hardest part of the product The applied force is 15 times smaller than that of the conventional method, and the force is also 15 times smaller than that of the popular prior art method. In comparison, it was 36 inches smaller during extrusion and about 13 inches smaller during drilling. The reference method is Due to discontinuities at the butt ends and threaded parts of the product, the product cannot compete in terms of quality and corrosion resistance.

金属ねじファスナーを作るための本提案方法を用いれば以下の利点を有する。Using the proposed method for making metal screw fasteners has the following advantages:

一労力20チの減少 一工具寿命1.5−2倍の上昇 −生産性15%上昇 実施例5 以下の成分、それぞれAl 1.0−1.6%Mn +0.05チMg、 At −残部: A 2 5.8−6.8チMg 。20 cm reduction per effort 1.5-2 times increase in tool life -Productivity increased by 15% Example 5 The following components, Al 1.0-1.6% Mn + 0.05% Mg, At - Remainder: A 2 5.8-6.8 ChiMg.

0.5−0.8 %Mn 、 0.02−0.I Ti 、At−残部のアルミ ニウム合金から作られた円筒ブランクを用いて試験を行なった。該円筒ブランク を直径18℃籠、長さ9 mmとした。提案された組成の潤滑材を浸漬によって 試験片表面に塗布した。0.5-0.8%Mn, 0.02-0. I Ti, At-remaining aluminum Tests were carried out using cylindrical blanks made from aluminum alloys. The cylindrical blank The cage had a diameter of 18°C and a length of 9 mm. By dipping the lubricant of the proposed composition It was applied to the surface of the test piece.

その潤滑剤を以下のように調整した。Aj−0,26Ti合金の粉末を液体ガリ ウム中で、4:1の重量比で50℃、70℃及び100℃の温度で完全に混合し た。第1の混合物を50℃、15時間に保持し、第2の混合物は一70℃、60 時間、そして第3の混合物を一100℃、120時間とした。The lubricant was prepared as follows. Aj-0,26Ti alloy powder is poured into liquid gully. thoroughly mixed in a 4:1 weight ratio at temperatures of 50°C, 70°C and 100°C. Ta. The first mixture was kept at 50°C for 15 hours and the second mixture was kept at -70°C for 60 hours. and a third mixture at -100° C. for 120 hours.

それらの混合物を次に室温(20℃)に冷却した。The mixture was then cooled to room temperature (20°C).

1%ガリウムの拡散が第1の混合物中で生じ、第2及び第3の混合物ではそれぞ れ9及び20 % Gaであった。Diffusion of 1% gallium occurs in the first mixture and in the second and third mixtures respectively. They were 9 and 20% Ga.

合金中へのガリウム拡散の最小量(1%)は、A7−0.26 Ti合金の超塑 性が生じるのに要する条件により、一方最大量(20%)は21チに等しいガリ ウムのアルミニウム中の最大溶解度による。The minimum amount of gallium diffusion (1%) into the alloy is the A7-0.26 Ti alloy superplastic. Depending on the conditions required for sex to occur, the maximum amount (20%) is equal to 21 According to the maximum solubility of aluminum in aluminum.

次に鉱油を特定の割合で混合物中に添加し、その組成物を、均−被膜ストを得る 迄機械的に拡拌した。Then mineral oil is added into the mixture in a specific proportion and the composition is mixed to obtain a uniform coating. It was mechanically expanded until

比較のために、潤滑剤を、At−0,26Ti合金の粉末を液体ガリウムと同じ 割合で混合し50℃、5−10分間その混合物を保持し、室温に冷却し次に鉱油 を添加する種々の方法で調整した。これらの条件ではガリウムは合金内に拡散し なかった。For comparison, the lubricant was the same as that of At-0,26Ti alloy powder and liquid gallium. Mix in proportions and hold the mixture at 50°C for 5-10 minutes, cool to room temperature and then add mineral oil. were prepared using various methods of adding . Under these conditions, gallium diffuses into the alloy. There wasn't.

以下の成分の潤滑剤をアルミニウム合金の絞シ(squeezing)のために 用い比較分析を示した。Lubricant with the following ingredients for squeezing aluminum alloys: A comparative analysis was presented.

第2表 扁被膜成分 潤滑製造方法 4から7に本発明によるもので、一方、4から3の成分は周知の発明である。Table 2 Flat film component Lubricating manufacturing method Components 4 to 7 are according to the present invention, while components 4 to 3 are well-known inventions.

被膜であるAt −0,26Ti合金粉末の内容は潤滑が金属加工中に作用する 条件によって指示される。The content of At-0,26Ti alloy powder, which is a coating, provides lubrication during metal processing. Directed by conditions.

最も少ない量の合金粉末(10%)は容易に変形し得るアルミニウム合金の押出 し用に使用されることが好ましく、一方、最大量の合金粉末(20%)は変形が 困難なアルミニウム合金の押出し用に用いら剤を容易に変形し得る合金&、1を 加工するために使用され、一方該粉末を15あるいは20チ含有する被膜剤は非 降伏合金扁2を加工するのに用いた。The least amount of alloy powder (10%) can be easily deformed for extrusion of aluminum alloys The maximum amount of alloy powder (20%) is preferably used for deformation. Alloy &, 1 that can easily deform the hardening agent used for extrusion of difficult aluminum alloys Coatings containing 15 or 20 grams of the powder are used for It was used to process yield alloy flat plate 2.

被膜前に試験片の接触面と工具を粗さ1.0に研磨した。The contact surface of the specimen and the tool were polished to a roughness of 1.0 before coating.

被膜加工片を最大力1000 tfの油圧プレスで試験した。該試験と工具を誘 導加熱した。The coated pieces were tested in a hydraulic press with a maximum force of 1000 tf. Invite the test and tools It was heated by conduction.

変形後被膜剤の残りを除去し、摩擦係数を・マレル試験と、プロフィルグラフ− プロフィルメータによる仕上面の粗さによって決定した。After deformation, remove the remaining coating material and measure the friction coefficient by Murrell test and profile graph. It was determined by the roughness of the finished surface measured with a profilometer.

その試験結果を以下第3表に示す。The test results are shown in Table 3 below.

第3表 I At−合金属1 400 2 At−合金AI 、400 3 A7−合金属2 400 At−合金属1 20 4 AA−合金AI 20 5 At−合金A1 20 6 At−合金A2 400 7 At−合金属2 400 第3表(続き) 2、 0.19 あ リ 20 3、 0.14 あシ 18 0.1.0 あ リ 16 4、 o、os な し 1.1 5 013 な し 15 6、 0.12 なし 1.4 実施例6 チタン合金(1,6−3,8%At、 4.0−5.0 %V。Table 3 I At-Alloy 1 400 2 At-alloy AI, 400 3 A7-alloy metal 2 400 At-alloy metal 1 20 4 AA-Alloy AI 20 5 At-alloy A1 20 6 At-alloy A2 400 7 At-alloy metal 2 400 Table 3 (continued) 2, 0.19 ah li 20 3, 0.14 foot 18 0.1.0 Ah Li 16 4. o, os 1.1 5 013 15 6, 0.12 None 1.4 Example 6 Titanium alloy (1,6-3,8% At, 4.0-5.0% V.

4.5−5.54Mo、残部チタン)から特定の目的のボルトを創造した。4.5-5.54Mo, balance titanium) to create a bolt for a specific purpose.

押出しに先立ってブランク面を洗浄し、酸洗し次にカドミウム−亜鉛−ニッケル 合金(64% C’d 。Prior to extrusion, the blank surface was cleaned, pickled and then cadmium-zinc-nickel. Alloy (64% C’d.

35%Zn、1係Ni )からなる電気メッキである金属潤滑媒体で厚さ10・ ・・・・12ミクロンに被覆した。35% Zn, 1% Ni) with a thickness of 10 mm. ...Coated to a thickness of 12 microns.

被膜ブランクを400tfのクランクプレスでまず第1段階で孔を有する棒の直 接押出しによって次に切断用ヘッドの押出しによって変形する。In the first step, the coating blank was pressed directly onto a rod with holes using a 400 tf crank press. It is deformed by contact extrusion and then by extrusion of the cutting head.

塑性変形中圧縮応力が大きいので電気メッキの超塑性効果が発生するのに必要な 変形速度は、(プレス加工に用いられたクランクプレスの速度パラメータに対応 する)約100−10秒 に上昇せしめられる。During plastic deformation, the compressive stress is large, which is necessary for the superplastic effect of electroplating to occur. The deformation speed (corresponds to the speed parameter of the crank press used for press processing) ) for approximately 100-10 seconds.

変形加熱によって加工片の表面温度が150−200℃となった。塑性変形中に このようにして得られた速度と温度条件は電気メッキにおいて超塑性効果が発生 するだめの保証である。The surface temperature of the workpiece was 150-200°C by the deformation heating. during plastic deformation The speed and temperature conditions thus obtained are such that superplastic effects occur in electroplating. This is a complete guarantee.

次に被膜が溶融する迄、加工片を加熱し、そして6角ヘツドを形成する。塑性変 形では15がら35チ、切断では8から12%のカの減少が本発明に係る方法と 熱酸化被膜を有するブランクの加工における金属加工力の比較分析によって見出 せる。The workpiece is then heated until the coating melts and a hexagonal head is formed. plastic deformation A reduction in force of 15 to 35% for shapes and 8 to 12% for cutting is achieved with the method according to the invention. Discovered through comparative analysis of metal processing forces in processing blanks with thermal oxide film let

実施例7 この例は多段階変形によって高強度チタン合金(1,6−3,8係アルミニウム 、4.0−5.0係パナジ゛ ラム、4.5−5.5%モリブデン、残部チタン )から的のボルトを技術的に製造する方法に関する。Example 7 This example uses a high-strength titanium alloy (1,6-3,8 aluminum) through multi-step deformation. , 4.0-5.0 panadiram, 4.5-5.5% molybdenum, balance titanium ) relates to a method for technically manufacturing target bolts.

塑性変形前に前記チタン合金(OsM= 88 N/mm )を浄化し、被着性 を改良するためにニッケルの二次層で被膜し、次にカドミウム−亜鉛−ニッケル 合金(64,0%カドミウム、35.0%亜鉛、1%ニッケル)の被膜で電気メ ッキされる。被膜の最初の厚さは式(1)によ915ミクロンに等しくなった。Before plastic deformation, the titanium alloy (OsM = 88 N/mm) was purified to improve the adhesion. coated with a second layer of nickel to improve the cadmium-zinc-nickel Electromechanical coating with alloy (64.0% cadmium, 35.0% zinc, 1% nickel) will be blocked. The initial thickness of the coating was equal to 915 microns according to equation (1).

被膜されたブランクを圧力ニ具に配置し400 tfクランクプレスで変形した 。その成形は次の作業:棒材を減面し、ボルトヘッドを一次成形し、該ヘッドを 仕上げ成形し次にシャレフを作る。−火成形作業は以下の前提によって述べられ る金属被膜の超塑性に適する温度と速度条件で実施された。The coated blank was placed in a pressure knuckle and deformed in a 400 tf crank press. . The forming process involves the following steps: reducing the area of the bar material, primary forming the bolt head, and forming the head. Finish shaping and then make a shareef. - Pyroforming operations are described by the following assumptions: The experiments were carried out under temperature and speed conditions suitable for superplasticity of the metal coating.

変形中に発生する圧縮応力は超塑井効果が発生する約5×10° 秒 にその変 形速度を上昇させることができる。その速度はプレスの速度iEラメータに対応 する。The compressive stress generated during deformation is approximately 5 x 10° seconds, when the superplastic well effect occurs. The shape speed can be increased. The speed corresponds to the press speed iE parameter do.

変形加熱は加工片の表面層で150・・・200℃の温度への到達を助長する。The deformation heating helps to reach temperatures of 150...200° C. in the surface layer of the workpiece.

これらの条件は被膜材の超塑性の保証である。押出し中の被膜材料の変形抵抗は 9.8・・・29.4 NAm になり、加工片材料の変形抵抗1は約88 N /mm である。These conditions guarantee superplasticity of the coating material. The deformation resistance of the coating material during extrusion is 9.8...29.4 NAm, and the deformation resistance 1 of the work piece material is approximately 88 N /mm.

仕上げ段階で加工片の個々の部分を成形する際、硬化する。この実施例では第1 段階中に基本的に成形されたビルトシャンクを仕上げ段階でサイソングにより仕 上げ成形する。その表面は同時に硬化される。その仕上げ段階でねじ転造とへ、 ド成形のためにシャンクの一部が形成される。It hardens during the shaping of the individual parts of the workpiece during the finishing stage. In this example, the first The built shank, which is basically formed during the finishing stage, is finished by a rhinoceros song in the finishing stage. Shape it up. Its surface is simultaneously hardened. At the finishing stage, we proceed to thread rolling. A portion of the shank is formed for molding.

上記例ではボルト面の硬化は、変形の仕上げ段階で、被膜超塑性条件下で接する 加工片のエツジと中央域での金属被膜変形の速度比は加工片と被膜材の変形抵抗 の比よシ小さい。後者は超塑性条件である。In the above example, the hardening of the bolt surface occurs during the finishing stage of deformation, when the bolt surface contacts under coating superplastic conditions. The speed ratio of metal coating deformation at the edges and center of the workpiece is the deformation resistance of the workpiece and coating material. It's smaller than that. The latter is a superplastic condition.

比較分析の目的のため前記チタン合金のいくつかのブランクをシーウ酸塩で被膜 し次に米国特許第4.023.225号によりケン化する。成形作業は上記のよ うに行ないねじ転造機で表面硬化させた。Several blanks of the titanium alloy were coated with phosphate for comparative analysis purposes. It is then saponified according to U.S. Pat. No. 4,023,225. The molding work is as described above. The surface was hardened using a thread rolling machine.

成形作業中技術的力を測定した。表面の粗さプロフィルグラフ−プロフィルメー タで試験した。幾何学的寸法を工具室顕微鏡によって記録した。The technical ability was measured during the molding work. Surface roughness profile graph-Profileme Tested on ta. Geometric dimensions were recorded by tool room microscope.

実験室試験の結果を以下の表に示す。The results of the laboratory tests are shown in the table below.

これらの結果は特殊な目的のボルトが本提案方法によりなされる場合、表面仕上 げ級はRa015ミクロンからRa 0.08ミクロンへ向上することができ、 幾何学的寸法は1級上げることができ成形力は15チだけ減少させることができ る。These results show that when special purpose bolts are made by the proposed method, the surface finish is The grade can be improved from Ra015 micron to Ra0.08 micron, The geometric dimensions can be increased by one level, and the forming force can be reduced by 15 inches. Ru.

第4表 扁 ねじ 被膜の種類 付 随 寸法 潤 滑 第4表(続き) 扁 仕上げ製品の特性 ノート 精度縁 微細むら高さ く棒直径) (粗さ) 1、 1−2 0:15ミクロン 2、 2 (114ミクロン 欠陥(割れ)3、 1 0+、10ミクロン 0.08ミクロン 4、 1 0.10ミクロン 国際調査報告 第1頁の続き 優先権主張 @1982年10月20日■ソ連(SU)■3503475/23 ■1983年1月21日争ソ連(SU)■3542932/27 ■)発 明 者 ラティシ・ウラディミル・バレンチノピ □ッチ ソビエト連邦450001ウファ・ウリツア・ □ステパナ・カルッリナ・ティ 47クワルチーラ30 0発 明 者 サデイコフ・ファニス・アクメトザキエピッチ ソビエト連邦450025ウファ・ウリツア・ゴゴリャ・ディ20クワルチーラ 2 ■発 明 者 ゴルデイエンコ・ニコライ・イバノビツチ ソビエト連邦452030ベレベイ・ウリツア・レポリュショネロフ・ディ10 クワルチーラ72 0発 明 者 ストロガノフ・ゲンリク・ボリソビッチソビエト連邦10347 3モスクワ・ウリツア・ポルシャ・セレズネフスカヤ・テ゛イ30コルプ1クワ ルチーラ41 0発 明 者 プシルコフ・ウラディミル・フイリボピッチ ソビエト連邦123364モスクワ・ウリツア・スボボデイ・ディ28コルプ2 クヮルチーラ61Table 4 Flat screw with coating type included Dimensions Lubrication Table 4 (continued) Characteristics of flat finished products Notes Accuracy edge fine unevenness height diameter) (roughness) 1, 1-2 0:15 micron 2, 2 (114 microns defect (crack) 3, 1 0+, 10 microns 0.08 micron 4.1 0.10 micron international search report Continuation of page 1 Priority claim @ October 20, 1982 ■ Soviet Union (SU) ■ 3503475/23 ■ January 21, 1983 dispute Soviet Union (SU) ■ 3542932/27 ■) Produced by: Latici Vladimir Valentinopi Soviet Union 450001 Ufa Uritsa □ Stepana Karullina Ti 47 Qualchira 30 0 shots clearer Sadeikov Fanis Akhmetzakievich USSR 450025 Ufa Ulitsa Gogolya 20 Kwarchira 2 ■Inventor: Gordeyenko Nikolai Ivanovitch Soviet Union 452030 Berebey Ulitsa Repolutionnerov Di 10 Qwarchira 72 0 shots Mister Stroganov Genrik Borisovich Soviet Union 10347 3 Moscow Ulitsa Porsha Seleznevskaya Tei 30 kolb 1 hoe Lucilla 41 0 shots clearer Pushilkov Vladimir Filibopich Soviet Union 123364 Moscow Ulitsa Svobodiy 28 Korp 2 Quartilla 61

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1. 変形を容易にするために金属被膜を加工片の表面に形成し、加圧によって 加工片を成形することによって塑性変形を実施する加工片の塑性変形によって金 属製品を製造する方法において;該金属被膜(4)の材料が、該加工片材料の融 点以下の温度で超塑性変形を示し、該塑性金属加工が、超塑性状態を得るために 該被膜材料に要求される諸条件に対応する温度と変形速度でなされることを特徴 とする金属製品を製造する方法。 2 前記被膜材料が、その超塑性温度が前記変形温度に対応することを特徴とす る請求の範囲第1項記載の方法。 3 重量%てニッケル、0.5−2.1:亜鉛、35−76;残部カドミウムか らなる合金を用いることを特徴とする冷間塑性変形のだめの請求の範囲第2項記 載の方法。 4 重量係でアルミニウム、2−30:亜鉛、70−98 :からなる合金を用 いることを特徴とする20から30℃の範囲の変形温度で押出しするだめの請求 の範囲第2項記載の方法。 5、重量係で銅、50−62 ;亜鉛、38−50;からなる合金を用いること を特徴とする400から700℃の範囲の変形温度で押出すだめの請求の範、間 第2項記載の方法。 6 前記被膜が変形工程で懸濁液スプレーによって塗布されることを特徴とする 多段階変形によって金属製品を製造する請求の範囲第1〜5項のいずれかに記載 の方法。 7、使用する前記懸濁液が重量係で次の成分:チタン、0.026−0.052 ;ガリウム、2.5−5ニアルミニウム、10−20;残部鉱油からなることを 特徴とする20から400℃の範囲の変形温度で押出すだめの請求の範囲第6項 記載の方法。 8 前記塑性変形前に前記潤滑を前記被膜に適用することを特徴とする請求の範 囲第1〜5項のいずれかに記載の方法。 9 前記被膜材料を溶融しながら分離作業をすることを特徴とする塑性変形と分 離によって金属製品を製造する請求の範囲第1〜5項及び第8項のいずれかに記 載の方法。 10、前記表面硬化を前記変形の仕上げ段階で行ない、(該変形域での被膜の超 塑性条件の下で)加工片−工具の端部と中央の接触域における金属被膜変形速度 比が、前記加工片の材料と該被膜材料の超塑性条件での該被膜材料との変形抵抗 比よシ小さいことを特徴とする多段階変形によって、硬化表面を有する製品を製 造する請求の範囲第1〜5項及び第8項のいずれかに記載の方法。1. A metal coating is formed on the surface of the workpiece to facilitate deformation, and by applying pressure Plastic deformation is carried out by forming the work piece. In a method for manufacturing metal products; the material of the metal coating (4) is It exhibits superplastic deformation at temperatures below It is characterized by being formed at a temperature and deformation rate that correspond to the conditions required for the coating material. A method of manufacturing metal products. 2. The coating material is characterized in that its superplastic temperature corresponds to the deformation temperature. The method according to claim 1. 3% by weight nickel, 0.5-2.1: zinc, 35-76; balance cadmium Claim 2 of the cold plastic deformation vessel characterized by using an alloy consisting of: How to put it on. 4. Using an alloy consisting of aluminum, 2-30: zinc, 70-98: Claims for extrusion at a deformation temperature in the range of 20 to 30°C, characterized in that The method according to item 2 of the scope of the invention. 5. Use an alloy consisting of copper, 50-62; zinc, 38-50; Claims for an extrusion vessel at a deformation temperature ranging from 400 to 700°C, characterized in that The method described in Section 2. 6. The coating is applied by suspension spray during the deformation step. According to any one of claims 1 to 5, the metal product is manufactured by multi-step deformation. the method of. 7. The suspension used has the following components by weight: titanium, 0.026-0.052 ; gallium, 2.5-5 nialium, 10-20; balance mineral oil. Claim 6, characterized in that the vessel is extruded at a deformation temperature in the range from 20 to 400°C. Method described. 8. Claim characterized in that the lubrication is applied to the coating before the plastic deformation. The method according to any one of items 1 to 5. 9 Plastic deformation and separation characterized by performing separation work while melting the coating material According to any one of claims 1 to 5 and 8, the metal product is produced by separation. How to put it on. 10. The surface hardening is carried out at the finishing stage of the deformation (excess of the coating in the deformation area). Metal coating deformation rate in the workpiece-tool edge and center contact areas (under plastic conditions) The ratio is the deformation resistance between the material of the workpiece and the coating material under superplastic conditions. Products with hardened surfaces can be manufactured by multi-step deformation characterized by relatively small size. A method according to any one of claims 1 to 5 and 8 for producing.
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