JPS60257943A - 高強度・難加工材の成形法 - Google Patents

高強度・難加工材の成形法

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JPS60257943A
JPS60257943A JP11415984A JP11415984A JPS60257943A JP S60257943 A JPS60257943 A JP S60257943A JP 11415984 A JP11415984 A JP 11415984A JP 11415984 A JP11415984 A JP 11415984A JP S60257943 A JPS60257943 A JP S60257943A
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Japan
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temperature
heated
forming
strength
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JP11415984A
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JPS6365411B2 (ja
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Yasunori Torisaka
鳥阪 泰憲
Katsunori Nakazawa
中沢 克紀
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高強度・難加工材の成形法、特にその超塑性
を利用した成形法に関する。
従来の技術 例えば、ガスタービン発動機工業では、発動機の設計基
準から良好な高温強度及び酸化−腐食抵抗性をもつ合金
の使用が要求される。この要求に応えて多数の合金が開
発、応用され、それによって高温強度への要求は満足さ
れたが、それは一般に合金の成形性能を犠牲にした−に
で達成されたものであった。しかしながら、厳密な公差
に応じて成形された複雑な形状の何千個もの部品からな
るジェット発動機の製作では、合金の成形性能が、その
有用性の度合を決定する一トでの主要なファクターとな
る。多くの工業では、この成形性能の問題の解決を、便
宜的に合金成分の変更によって計ることが可能であるが
、ガスタービン発動機用合金に賦課される関連基準は非
常に多数存在するので、合金成分を変更するか否かにか
かわらず、成形法自体の改良は必至である。
従来、」;述したような高強度・難加工材の超塑性を利
用した成形法として、Gatorizing法が知ら1
れている。この方法は、被成形材と成形金型との温度を
等しくする等温成形が必要であり、また高強度・難加工
材は通常1000°C以七に加熱しないと成形できない
ので、成形にあたっては、金型の材料としてこの温度に
耐えるTZM(TiとZrを含むMO合金〕を使用しな
ければならなかった。
しかしながら、TZMは高価であるばかりでなく、高温
で酸化され易い欠点を有するので、真空或いは不活性ガ
ス中で成形しなければならず、このために成形装置全体
が大がかりなものとなる欠点があった。
発明が解決しようとする問題点 上述の#B塑性においては、被成形材の温度を十Aさせ
るとその伸びは多くなるが、断面縮少率は低ドする。か
かる知見に基づき、本発明者らは、上述の被成形材を温
度を徐々に降下させながら引張ると、断面縮少率がさら
に増大し、全伸びが一定温度で引張り試験をした場合よ
りもはるかに増大する現象を見出し、本発明を完成した
のである。
即ち、本発明は、高強度・難加工材の温度を適切に管理
することにより、容易に複雑多様な形状の製品に成形で
きながら、−I−述のような高価な金型材料を必要とせ
ず、しかも真空或いは不活性ガス中での成形に伴う大型
の成形装置を使用することなしに成形できる方法を提供
するものである。
問題点を解決するための手段 本発明は、超塑性現象発現温度の高温域に加熱した高強
度・難加工材を、その超塑性現象発現温度内で徐々に温
度を下げながら成形することによって、」二連の問題点
を解決した。
作用 高強度・難加工材を、その延性が大きい温度範囲内で徐
々に温度を下げながら成形することにより、絞り(断面
縮少率)が大きくなり、延性も大きいので、複雑多様な
形状の製品に成形できる。
実施例 第1図は高強度φ難加工材製の試験片の左半部を模式的
に示すもので、(a)〜(f)はそれぞれ超4、塑性の
試験片を所定の温度に加熱してその温度で引張った状態
を示している。この第1図で明らかなように、高強度・
難加工材の試験片は、一定温1ffiで引張る場合、そ
の温度が高くなるにしたがって、伸びが増大するが、あ
る温度を越えると、即ち温度が(b)の場合よりも高く
なると、伸びが減少する。つまり、温度が高ければ伸び
が大きいとは限らない。また、ある温度範囲内((b)
〜(f))では、温度が高くなると、伸びが大きくなる
が、絞り即ち断面減少率が温度の上昇と共に小さくなる
これを高強度−を加工材としてニッケル基スーパーアロ
イの一例であるlN−100(米国ザ・インタナショナ
ル・ニッケル・カンパニの商品名)の粉末焼結体(高温
静水圧プレス条件:1100’0.800気圧、1hr
)を使用した場合について説明する。
表1は、上記IN−100の粉末焼結体を1100℃に
加熱し、70%の加工率で押出した後結晶粒微細化のた
めに1070°C,1時間の焼なましを施し、これを第
2図に示す試験片lに加工した後、種々の温度で10/
sの速度で引張った場合の結果を示したものである。
表1 このような実験結果を参照すれば、上記lN−100を
第1図(b)に相当する1100℃から徐々に温。
度を下げながら加工するのが有効であり、このような加
工を行った結果、全伸びでは80oz以」−の伯を得る
ことができた。
なお、−L述の本発明の成形法は、ニッケル基スーパー
アロイばかりでなく、チタン合金等の超蝦性材料につい
て適用することができる。
次に、第3図に基づいて本発明の実施例をさらに具体的
に説明する。例えばIN−100の粉末焼結体よりなる
被成形相10は、約1100’Cに加熱された後に、適
宜の装置によって金型11中に押入される。この金型1
1は、周囲に配設した高周波加熱又は誘導加熱などを行
う加熱機構12によって、成形中に被成形材の温度が著
しく降下しないように加熱されるが、その加熱温度は8
00〜800’O程度でよい。
J−述の1100°Cに加熱された被成形材10は、金
型11内において、その温度を徐々に降下させながら押
圧される。この場合に、この被成形材lOの成形が完了
する時の温度は、その延性が大きい範囲である850°
C程度にすることは勿論である。
なお、この成形は、上述の鍛造のみに限るものではなく
、圧延又は押出しでもよい。
発明の効果 本発明は、超塑性現象発現温度の高温域に加熱した高強
度・難加工材を、その超塑性現象発現温度内で徐々に温
度を下げながら成形することにより、高強度・難加工材
の成形にあたって、高価なTZM合金を使用せず、通常
の材料を使用できるので、金型が安価にできるばかりで
なく、成形を真空或いは不活性ガス中で行わなくてよい
ので大きな設備を必要としない。さらに、本発明の成形
法は、延性が大きい範囲内の温度で成形するので、金型
へ押入する時の密着性がよく、被成形材が金型の隅まで
達して複雑多様な形状であっても正確な製品を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、高強度・難加工材製の試験片を種々の温度で
引張った時の伸びを示す模式的な説明図、第2図は試験
片の正面図、第3図は本発明を実施する装置の概略図で
ある。 1・・試験片、101被成形材、 11・・金型、12・嗜加熱装置。 第1図 (7)□ 第3図 I 第2図 つ シ12 つ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、超塑性現象発現温度の高温域に加熱した高強度・難
    加工材を、その超塑性現象発現温度内で徐々に温度を下
    げながら成形することを特徴とする高強度争難加工材の
    成形法。
JP11415984A 1984-06-04 1984-06-04 高強度・難加工材の成形法 Granted JPS60257943A (ja)

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JP11415984A JPS60257943A (ja) 1984-06-04 1984-06-04 高強度・難加工材の成形法

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JPS60257943A true JPS60257943A (ja) 1985-12-19
JPS6365411B2 JPS6365411B2 (ja) 1988-12-15

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117684033A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 有研工程技术研究院有限公司 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117684033A (zh) * 2024-02-04 2024-03-12 有研工程技术研究院有限公司 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法
CN117684033B (zh) * 2024-02-04 2024-05-31 有研工程技术研究院有限公司 一种高性能tzm合金箔材及其制备方法

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