JPS6039744B2 - 時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法 - Google Patents
時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法Info
- Publication number
- JPS6039744B2 JPS6039744B2 JP54020344A JP2034479A JPS6039744B2 JP S6039744 B2 JPS6039744 B2 JP S6039744B2 JP 54020344 A JP54020344 A JP 54020344A JP 2034479 A JP2034479 A JP 2034479A JP S6039744 B2 JPS6039744 B2 JP S6039744B2
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- Japan
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- straightening
- age
- titanium alloy
- aging treatment
- hardening
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- Straightening Metal Sheet-Like Bodies (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、特性上スプリングバックのきわめて大きい
時効硬化型チタン合金部材の矯正を時効処理と同時に行
なう方法に関するものである。
時効硬化型チタン合金部材の矯正を時効処理と同時に行
なう方法に関するものである。
一般に、時効硬化型チタン合金、例えばＴｉ−６％ＡＩ
−４％ＶやＴｉ−３％ＡＩ−２．５％Ｖの標準組成をも
ったＴｉ合金で製造された部材には、強度付与のための
溶体化処理、およびこれり続いての時効処理が施される
が、ぶり場合特に溶体化処理は高温よりの水または油中
への焼入れという操作をとるため、溶体化処理後の前記
部材には内簿応力が残留し、これが原因で変形するもの
であった。この変形は最尺物になるほど著しく、例えば
管材が条材などの熔体化処理後の変形はきわめて著しい
ものであった。また、溶接管などにおいても、溶接時に
残留した内部応力により変形することがいまいま発生し
ていた。一方、このように変形が生じたままでは、製品
とすることがきなし、ので、所定形状への矯正を行なわ
なければならないが、時効硬化型チタン合金は特性上ス
プリングバックのきわめて大きい材料であるため、冷間
での機械的矯正を満足して行なうことはほとんど不可能
であった。
−４％ＶやＴｉ−３％ＡＩ−２．５％Ｖの標準組成をも
ったＴｉ合金で製造された部材には、強度付与のための
溶体化処理、およびこれり続いての時効処理が施される
が、ぶり場合特に溶体化処理は高温よりの水または油中
への焼入れという操作をとるため、溶体化処理後の前記
部材には内簿応力が残留し、これが原因で変形するもの
であった。この変形は最尺物になるほど著しく、例えば
管材が条材などの熔体化処理後の変形はきわめて著しい
ものであった。また、溶接管などにおいても、溶接時に
残留した内部応力により変形することがいまいま発生し
ていた。一方、このように変形が生じたままでは、製品
とすることがきなし、ので、所定形状への矯正を行なわ
なければならないが、時効硬化型チタン合金は特性上ス
プリングバックのきわめて大きい材料であるため、冷間
での機械的矯正を満足して行なうことはほとんど不可能
であった。
そこで、変形したままの上記部材に、例えば１３００〜
１４０００Ｆ（７０４〜７６０００）の温度に０．５〜
５時間の長時間加熱の熱処理を施すことが提案され、確
かにこの熱処理によってスプリングバックの発生なく矯
正することができるものの、前記熱処理における加熱温
度は上記Ｔｉ合金の焼鎚温度であるために矯正後軟化剤
しか得ることができず、前記部材が時効硬化型チタン合
金で製造され、時効硬化させて使用に供したい場合には
、この後工程して、溶体化処理と時効処理を行なわなけ
ればならず、その時前記部材に変形が起ずことは上託し
たとおりである。
１４０００Ｆ（７０４〜７６０００）の温度に０．５〜
５時間の長時間加熱の熱処理を施すことが提案され、確
かにこの熱処理によってスプリングバックの発生なく矯
正することができるものの、前記熱処理における加熱温
度は上記Ｔｉ合金の焼鎚温度であるために矯正後軟化剤
しか得ることができず、前記部材が時効硬化型チタン合
金で製造され、時効硬化させて使用に供したい場合には
、この後工程して、溶体化処理と時効処理を行なわなけ
ればならず、その時前記部材に変形が起ずことは上託し
たとおりである。
本発明者は、上述の観点から、特に溶体化処理後の時効
硬化型チタン合金部村に、残留熱応力に帰因して生じた
変形を、時効硬化した状態で完全に除去すべく、特に溶
体化処理に施される時効処理における加熱温度と保持時
間との関係について研究を行なった結果、溶体化処理後
の変形した前記部材を強制的に所定形状に矯正固定した
状態で、ある特定の範囲内の加熱温度と保持時間で処理
すると、矯正と時効硬化とが同時に行なえることを見出
したのである。
硬化型チタン合金部村に、残留熱応力に帰因して生じた
変形を、時効硬化した状態で完全に除去すべく、特に溶
体化処理に施される時効処理における加熱温度と保持時
間との関係について研究を行なった結果、溶体化処理後
の変形した前記部材を強制的に所定形状に矯正固定した
状態で、ある特定の範囲内の加熱温度と保持時間で処理
すると、矯正と時効硬化とが同時に行なえることを見出
したのである。
すなわち、スプリングバックのない所定形状への矯正と
所定の時効硬化が得られる加熱温度と保持時間とについ
て種々の実験を行ない、第１図に示される結果を得たの
であって、図示されるように矯正可能曲線ａと過時効曲
線ｂとによって囲まれ範囲内の加熱温度と保持時間とを
とれば、矯正と時効硬化とが同時に行なえるという結論
に達したのである。
所定の時効硬化が得られる加熱温度と保持時間とについ
て種々の実験を行ない、第１図に示される結果を得たの
であって、図示されるように矯正可能曲線ａと過時効曲
線ｂとによって囲まれ範囲内の加熱温度と保持時間とを
とれば、矯正と時効硬化とが同時に行なえるという結論
に達したのである。
なお、第１図において、ｃは時効開始曲線を示す。した
がって、この発明は上記の研究結果にもとづいてなされ
たものであって、溶体化処理後の変形した時効硬化型チ
タン合金部材を、所定形状に矯正固定した状態で、これ
に温度４００〜７００『０に３０分〜１畑時間保持の矯
正時効処理を施すことによって、前記部材の固定を解決
した後でもスプリングバックの発生がなく、すなわち所
定形状に矯正した状態で、時効硬化させる方法に特徴を
有するものである。
がって、この発明は上記の研究結果にもとづいてなされ
たものであって、溶体化処理後の変形した時効硬化型チ
タン合金部材を、所定形状に矯正固定した状態で、これ
に温度４００〜７００『０に３０分〜１畑時間保持の矯
正時効処理を施すことによって、前記部材の固定を解決
した後でもスプリングバックの発生がなく、すなわち所
定形状に矯正した状態で、時効硬化させる方法に特徴を
有するものである。
なお、この発明の方方法において、加熱温度を４００〜
７００００，保持時間を３０分〜１０時間としたのは、
第１図に示される結果に基づいて定めたものである。
７００００，保持時間を３０分〜１０時間としたのは、
第１図に示される結果に基づいて定めたものである。
すなわち、加熱温度が４００００禾満では、どんなに保
持時間を長くとっても、時効硬化はするものの、満足な
矯正をはかる、すなわち所定形状への矯正固定を解放し
た時、スプリングバックの発生を皆無とすることはでき
ず、一方７５０℃を越えた加熱温度にすると、適時効し
て軟化してしまい、所望の強度を確保することができな
くなることから、加熱温度を４００〜７５０ｑ０と定め
た。また、保持時間が３船ご末満では工業的規模での処
理をスムースに行なうには、時間不足のため難しく、一
方側時間を越えた保持時間では、どのような加熱温度条
件をとろうとも、所望の矯正を時効硬化とを同時にはか
ることができないことから、保持時間を３０分〜１餌時
間と定めたのである。ついで、この発明を実施例により
説明する。実施例 １Ｔｉ−６％ＡＩ−４％Ｖ（重量％
）の標準組成をもち、最大外型：１５側め，最紬外蓬：
９柳で，長さ：１２００肋，肉厚：０．５肋の寸法をも
ったテーパ管を用意し、このテーパ管に、温度９５００
０に２０分保持後、水焼入れの溶体化処理を施した。
持時間を長くとっても、時効硬化はするものの、満足な
矯正をはかる、すなわち所定形状への矯正固定を解放し
た時、スプリングバックの発生を皆無とすることはでき
ず、一方７５０℃を越えた加熱温度にすると、適時効し
て軟化してしまい、所望の強度を確保することができな
くなることから、加熱温度を４００〜７５０ｑ０と定め
た。また、保持時間が３船ご末満では工業的規模での処
理をスムースに行なうには、時間不足のため難しく、一
方側時間を越えた保持時間では、どのような加熱温度条
件をとろうとも、所望の矯正を時効硬化とを同時にはか
ることができないことから、保持時間を３０分〜１餌時
間と定めたのである。ついで、この発明を実施例により
説明する。実施例 １Ｔｉ−６％ＡＩ−４％Ｖ（重量％
）の標準組成をもち、最大外型：１５側め，最紬外蓬：
９柳で，長さ：１２００肋，肉厚：０．５肋の寸法をも
ったテーパ管を用意し、このテーパ管に、温度９５００
０に２０分保持後、水焼入れの溶体化処理を施した。
この結果前記テーパ管は熱応力のためにかなり変形して
いた。そこで、第２図に平面図で、第３図および第４図
にそれぞれ左側正面図および右側正面図で示されるよう
に、所定間隔をもって対向配置され、中心部にはそれぞ
れテーパ管１の外径に対応して順次大径から小経となる
中心孔有する所要数の管板２と、これら管板の四隅部を
貫通して設けられた４本の支柱３とで構成された矯正治
具に、前記テーパ管１をセットし、このように真直の所
定形状に矯正固定した状態で加熱炉に入れ、温度７００
ｏｏに３０分保持の矯正時効処理を施した。処理後、矯
正治具よりテーパ管１を引き抜いたが、前記テーパ管に
は全くスプリングバックが発生せず、真直になっており
、ビツカース硬さ（荷重１０ｋ９）：３１４をもつもの
であった。同様に、上記テーバ管１を上記矯正治具にセ
ットし、それぞれ加熱温度６００００×保持時間４時間
、および加熱温度５７５００×保持時間４時間の条件で
矯正時効処理を行なったが、この場合も良好な矯正結果
を示し、しかもピッカーズ硬さ：３３６および３６４を
それぞれ示したことから、焼鈍状態でのピッカーズ硬さ
：２８９と比較して、時効硬化されていることが明らか
である。
いた。そこで、第２図に平面図で、第３図および第４図
にそれぞれ左側正面図および右側正面図で示されるよう
に、所定間隔をもって対向配置され、中心部にはそれぞ
れテーパ管１の外径に対応して順次大径から小経となる
中心孔有する所要数の管板２と、これら管板の四隅部を
貫通して設けられた４本の支柱３とで構成された矯正治
具に、前記テーパ管１をセットし、このように真直の所
定形状に矯正固定した状態で加熱炉に入れ、温度７００
ｏｏに３０分保持の矯正時効処理を施した。処理後、矯
正治具よりテーパ管１を引き抜いたが、前記テーパ管に
は全くスプリングバックが発生せず、真直になっており
、ビツカース硬さ（荷重１０ｋ９）：３１４をもつもの
であった。同様に、上記テーバ管１を上記矯正治具にセ
ットし、それぞれ加熱温度６００００×保持時間４時間
、および加熱温度５７５００×保持時間４時間の条件で
矯正時効処理を行なったが、この場合も良好な矯正結果
を示し、しかもピッカーズ硬さ：３３６および３６４を
それぞれ示したことから、焼鈍状態でのピッカーズ硬さ
：２８９と比較して、時効硬化されていることが明らか
である。
実施例 ２
Ｔｉ−３％ＡＩ−２．５％Ｖ（重量％）の標準組成をも
った長方形の板材から、第５図に斜視図で示される所定
形状のアングルを成形すべく、冷間で曲げ加工を施した
が、曲げ加工後、大きなスプリングバックを起して所定
形状とすることができなかった。
った長方形の板材から、第５図に斜視図で示される所定
形状のアングルを成形すべく、冷間で曲げ加工を施した
が、曲げ加工後、大きなスプリングバックを起して所定
形状とすることができなかった。
そこで前記冷間曲げ加工後のアングルに、温度８８０ｏ
ｏに２０分保持後水焼入れの溶体化処理を施した後、前
記の冷間曲げ加工に用いたと同じ形状を有する矯正拾具
に前記溶体化処理後のアングルを強制的にセットして所
定形状に矯正固定し、この状態で加熱炉において温度４
８０℃に４時間保持の矯正時効処理を行なった。処理後
、前記矯正治具をはずしてもアングルにスプリングバッ
クの発生はなく、所定形状を確実に保持しており、しか
もピッカーズ硬さ：２７０を示したことから、焼錨状態
でのピツカーズ硬さ：２２１と比して時効硬化されてい
ることがわかる。上述のように、この発明の方法によべ
ば、特性上スプリングバックのきわめて大きい時効硬化
型チタン合金部材の所定形状への矯正と時効硬化とを同
時に行なうことができるので、高い強度とすぐれた寸法
精度を兼ね備えた時効硬化型チタン合金部材をコスト安
く、しかも簡単な操作で得ることができるのである。
ｏに２０分保持後水焼入れの溶体化処理を施した後、前
記の冷間曲げ加工に用いたと同じ形状を有する矯正拾具
に前記溶体化処理後のアングルを強制的にセットして所
定形状に矯正固定し、この状態で加熱炉において温度４
８０℃に４時間保持の矯正時効処理を行なった。処理後
、前記矯正治具をはずしてもアングルにスプリングバッ
クの発生はなく、所定形状を確実に保持しており、しか
もピッカーズ硬さ：２７０を示したことから、焼錨状態
でのピツカーズ硬さ：２２１と比して時効硬化されてい
ることがわかる。上述のように、この発明の方法によべ
ば、特性上スプリングバックのきわめて大きい時効硬化
型チタン合金部材の所定形状への矯正と時効硬化とを同
時に行なうことができるので、高い強度とすぐれた寸法
精度を兼ね備えた時効硬化型チタン合金部材をコスト安
く、しかも簡単な操作で得ることができるのである。
第１図は矯正と時効硬化とを同時に行なえる範囲を示す
加熱温度と保持時間の関係図、第２図は矯正治具の平面
図、第３図は同左側正面図、第４図は同右側正面図、第
５図はアングルの斜視図である。 図面において、１・・・・・・７−パ管、２・・・・・
・矯正治具の管板、３・・・・・・矯正治具の支柱。 第１図 第２図 精３図 第４図 第５図
加熱温度と保持時間の関係図、第２図は矯正治具の平面
図、第３図は同左側正面図、第４図は同右側正面図、第
５図はアングルの斜視図である。 図面において、１・・・・・・７−パ管、２・・・・・
・矯正治具の管板、３・・・・・・矯正治具の支柱。 第１図 第２図 精３図 第４図 第５図
Claims (1)
- １ 溶体化処理後の変形した時効硬化型チタン合金部材
に、所定形状に矯正固定した状態で、温度４００〜７５
０℃に３０分〜１０時間保持の矯正時効処理を施すこと
によつて矯正と時効硬化とを同時に行なうことを特徴と
する時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54020344A JPS6039744B2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 | 時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54020344A JPS6039744B2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 | 時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55113865A JPS55113865A (en) | 1980-09-02 |
| JPS6039744B2 true JPS6039744B2 (ja) | 1985-09-07 |
Family
ID=12024512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54020344A Expired JPS6039744B2 (ja) | 1979-02-23 | 1979-02-23 | 時効硬化型チタン合金部材の矯正時効処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039744B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111203455A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-05-29 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 钛合金板材矫平的方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040221929A1 (en) | 2003-05-09 | 2004-11-11 | Hebda John J. | Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby |
| US7837812B2 (en) | 2004-05-21 | 2010-11-23 | Ati Properties, Inc. | Metastable beta-titanium alloys and methods of processing the same by direct aging |
| JP2008229667A (ja) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Ricoh Co Ltd | パイプ部材成形装置、パイプ部材成形方法、感光体ドラム及び現像スリーブ |
| US10053758B2 (en) | 2010-01-22 | 2018-08-21 | Ati Properties Llc | Production of high strength titanium |
| US9255316B2 (en) | 2010-07-19 | 2016-02-09 | Ati Properties, Inc. | Processing of α+β titanium alloys |
| US8499605B2 (en) * | 2010-07-28 | 2013-08-06 | Ati Properties, Inc. | Hot stretch straightening of high strength α/β processed titanium |
| US9206497B2 (en) | 2010-09-15 | 2015-12-08 | Ati Properties, Inc. | Methods for processing titanium alloys |
| US8613818B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-12-24 | Ati Properties, Inc. | Processing routes for titanium and titanium alloys |
| US10513755B2 (en) | 2010-09-23 | 2019-12-24 | Ati Properties Llc | High strength alpha/beta titanium alloy fasteners and fastener stock |
| US8652400B2 (en) | 2011-06-01 | 2014-02-18 | Ati Properties, Inc. | Thermo-mechanical processing of nickel-base alloys |
| US9050647B2 (en) | 2013-03-15 | 2015-06-09 | Ati Properties, Inc. | Split-pass open-die forging for hard-to-forge, strain-path sensitive titanium-base and nickel-base alloys |
| US9869003B2 (en) | 2013-02-26 | 2018-01-16 | Ati Properties Llc | Methods for processing alloys |
| US9192981B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-11-24 | Ati Properties, Inc. | Thermomechanical processing of high strength non-magnetic corrosion resistant material |
| US9777361B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-10-03 | Ati Properties Llc | Thermomechanical processing of alpha-beta titanium alloys |
| US11111552B2 (en) | 2013-11-12 | 2021-09-07 | Ati Properties Llc | Methods for processing metal alloys |
| CN104056872B (zh) * | 2014-06-03 | 2016-01-20 | 西安赛特思迈钛业有限公司 | 一种椎弓根螺钉用钛合金棒材的制备方法 |
| US10094003B2 (en) | 2015-01-12 | 2018-10-09 | Ati Properties Llc | Titanium alloy |
| US10502252B2 (en) | 2015-11-23 | 2019-12-10 | Ati Properties Llc | Processing of alpha-beta titanium alloys |
| US12344918B2 (en) | 2023-07-12 | 2025-07-01 | Ati Properties Llc | Titanium alloys |
-
1979
- 1979-02-23 JP JP54020344A patent/JPS6039744B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MCIC REPORT BETA TITANIUM ALLOYS=1972 * |
| TITANIUM ALLOYS HANDBOOK=1972 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111203455A (zh) * | 2020-03-16 | 2020-05-29 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 钛合金板材矫平的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55113865A (en) | 1980-09-02 |
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