JPS605865A - 合金素材の超塑性変形方法 - Google Patents
合金素材の超塑性変形方法Info
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- JPS605865A JPS605865A JP59061259A JP6125984A JPS605865A JP S605865 A JPS605865 A JP S605865A JP 59061259 A JP59061259 A JP 59061259A JP 6125984 A JP6125984 A JP 6125984A JP S605865 A JPS605865 A JP S605865A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/053—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with zinc as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は超塑性変形により金、lシけ“4品を製造する
ことに関するものである。
ことに関するものである。
従来技術
従来超塑性没形用能なアルミニウム合金に曲する研冗が
集中していた主なる分野は次のとうりである。
集中していた主なる分野は次のとうりである。
1)極く最近のAlloa合金で代表されるような共晶
(共析)組成合金、 2)外囲温度で存在する第2相粒子の割合が少なく且つ
;IB塑性袈形温吸で存在する第2相粒子の体積割合が
一層少ない組成。これらの合金の超i/p、j性挙動は
例えばZrAfi3などの非電に微細な粒子の正確な分
散に臨界的に依存する、これらの合金は英国% B’f
第1387586号及び第144518’1号に開示さ
れている。
(共析)組成合金、 2)外囲温度で存在する第2相粒子の割合が少なく且つ
;IB塑性袈形温吸で存在する第2相粒子の体積割合が
一層少ない組成。これらの合金の超i/p、j性挙動は
例えばZrAfi3などの非電に微細な粒子の正確な分
散に臨界的に依存する、これらの合金は英国% B’f
第1387586号及び第144518’1号に開示さ
れている。
3)「規格」抗壁(効用アルミニウム合金、例えば70
75及び7475(米国アルミニウム協会規格)の熱−
機械的処理を超塑性変形前に非常に微細な粒寸法を達成
するように変化させる。t1′、rに几ockwell
Internationalによるこのような便覧は
、CI4 I(amilton、 00 Bampto
land N E Paton’5Uperplast
icity in Higlt Streng、tl+
Alun山+iumHamilton eds、 A
IME、 NewYork、 NY、 1982(l5
BN 0−89520−389−8) 発行に紹介され
ている。
75及び7475(米国アルミニウム協会規格)の熱−
機械的処理を超塑性変形前に非常に微細な粒寸法を達成
するように変化させる。t1′、rに几ockwell
Internationalによるこのような便覧は
、CI4 I(amilton、 00 Bampto
land N E Paton’5Uperplast
icity in Higlt Streng、tl+
Alun山+iumHamilton eds、 A
IME、 NewYork、 NY、 1982(l5
BN 0−89520−389−8) 発行に紹介され
ている。
4)2024、及び超塑性変形には遇するが粒組織が超
塑性変形を阻止するようにした20240笈型合金。す
なわち、適当な笈形温庶における初期の非超塑性変形段
階で粒組織は変質を受ける結果微細な再結晶粒組織が次
第に発達しそして次に超塑性変形が起こる。出願人の英
国特許第1456050号は「4」の方法をtjil示
している。
塑性変形を阻止するようにした20240笈型合金。す
なわち、適当な笈形温庶における初期の非超塑性変形段
階で粒組織は変質を受ける結果微細な再結晶粒組織が次
第に発達しそして次に超塑性変形が起こる。出願人の英
国特許第1456050号は「4」の方法をtjil示
している。
英国特許第145605.0号り11旧−1,には多く
のアルミニウム合金が開示されているが、それらに共通
する成分として、F) !i′7晶伝にI1」1粒化を
抑制するために一成分(Zr、 Nb、 Ta又はNi
)が含有されでいる。このようなイ[を粒什インヒビ
ターは従来は必須であるとニー′)えられでい/ζ。さ
らに、英国’i’!I’許第1456050号明ンj”
ll ’1tjVこは、記述された合金におい゛℃成形
通り記か早−」さるとD・υ的歪1)結晶は起こらない
と7J<きれている。
のアルミニウム合金が開示されているが、それらに共通
する成分として、F) !i′7晶伝にI1」1粒化を
抑制するために一成分(Zr、 Nb、 Ta又はNi
)が含有されでいる。このようなイ[を粒什インヒビ
ターは従来は必須であるとニー′)えられでい/ζ。さ
らに、英国’i’!I’許第1456050号明ンj”
ll ’1tjVこは、記述された合金におい゛℃成形
通り記か早−」さるとD・υ的歪1)結晶は起こらない
と7J<きれている。
発明の杼り安
本発明者は粗粒化インヒビタとして働く成分を含まない
(あるいは粗粒化インヒビタとしてE!’b <のに必
扱であろう′)1士よりも少j;二そのような物質全a
む)ある(・rのアルミニウムは金は、)【4′畠の鼓
形プロセス久凪によって、容易に超塑性変形されること
を見出した。
(あるいは粗粒化インヒビタとしてE!’b <のに必
扱であろう′)1士よりも少j;二そのような物質全a
む)ある(・rのアルミニウムは金は、)【4′畠の鼓
形プロセス久凪によって、容易に超塑性変形されること
を見出した。
よって、本発明は、最広〆(には、合金が、1、超塑性
変形に適する成分を有し、 2、超塑性変形に適する粒組織をイコし、且つ3、再結
晶後の粗粒化を抑制する公知の成分が該抑制に必要とさ
れる巨分率未満含有される該合金よりなる素材を超p1
す性液形するに隙し、¥J1珪1沼゛、材を成形温度に
昇温し、動的4−1結晶を誘起する[B1の歪速度で前
記床材を変形し、ぞして第1の歪速度より低い第2の歪
速朋で前記不村の液形を続けることを含む合金2=材の
超塑性変形方法を肪−供する。
変形に適する成分を有し、 2、超塑性変形に適する粒組織をイコし、且つ3、再結
晶後の粗粒化を抑制する公知の成分が該抑制に必要とさ
れる巨分率未満含有される該合金よりなる素材を超p1
す性液形するに隙し、¥J1珪1沼゛、材を成形温度に
昇温し、動的4−1結晶を誘起する[B1の歪速度で前
記床材を変形し、ぞして第1の歪速度より低い第2の歪
速朋で前記不村の液形を続けることを含む合金2=材の
超塑性変形方法を肪−供する。
この方法の実施に適する合〈Qは常法により処J2;+
されているアルミニウム合金7075及び7475を含
む。しかし、好1しくはこの方法はAn/Li合金に適
用され、そして1983年3月31日に本件と同日刊に
出願された英国出願第8308908号に開示された合
金に適用されると特に好ましい。
されているアルミニウム合金7075及び7475を含
む。しかし、好1しくはこの方法はAn/Li合金に適
用され、そして1983年3月31日に本件と同日刊に
出願された英国出願第8308908号に開示された合
金に適用されると特に好ましい。
上述の構成及び他のt:’j成を以下実施例及びl〉(
1面の顕微鏡写A第1図及び第2図を蚕照として商IJ
1」する。
1面の顕微鏡写A第1図及び第2図を蚕照として商IJ
1」する。
実施例
合金組成
リチウム 262
マグネシウム 0.68
銅 121
ジルコニウム 0.12
チタン 001
アルミニウム タ゛171S (随伴不純物を含む)
合金葡、l:j?面テ508m+llX 178mmノ
300バクの圧fインゴットとしてel:’ij L
s均fIf、化し、そして表面欠陥を除くよう皮削りし
た。インゴットを530℃に予熱しそして5阿のi!、
jj、l、廼コー材熱間圧処した。5闘のF:’!延ネ
拐を冷間圧延して160ゲージ厚の板を製造した。
300バクの圧fインゴットとしてel:’ij L
s均fIf、化し、そして表面欠陥を除くよう皮削りし
た。インゴットを530℃に予熱しそして5阿のi!、
jj、l、廼コー材熱間圧処した。5闘のF:’!延ネ
拐を冷間圧延して160ゲージ厚の板を製造した。
510℃で20分間予熱t、l:に2つの板試片を超塑
性的に没形した。12.51訂/rn inのクロスヘ
ッド速度(歪速度に関連)にて550裂の超塑性変形が
一つの試片で得られたが、 3.38 wq/minの
クロスヘッド速1隻で730%の超!”lす仕度形が他
の試片で得られた。顕微鏡写真によると、微細粒寸法と
なる動的再結晶が最初の加工組織に完全に16換わる程
度まで材料゛め粒m粍が歪を受けている。
性的に没形した。12.51訂/rn inのクロスヘ
ッド速度(歪速度に関連)にて550裂の超塑性変形が
一つの試片で得られたが、 3.38 wq/minの
クロスヘッド速1隻で730%の超!”lす仕度形が他
の試片で得られた。顕微鏡写真によると、微細粒寸法と
なる動的再結晶が最初の加工組織に完全に16換わる程
度まで材料゛め粒m粍が歪を受けている。
クロスヘッドの速度が速い12.5 mn−/ min
では材料が歪を与えられつつ動的再結晶する最中に形成
された粒寸法がさらに小さくなることは明ら〃\であろ
う。
では材料が歪を与えられつつ動的再結晶する最中に形成
された粒寸法がさらに小さくなることは明ら〃\であろ
う。
板材料の別の試ネ゛1を510℃で20分間予熱し、そ
して図面(a)(但し200係伸び後)に示すものと同
様の組織に材′A3Fが動的に111結晶するまで12
、5 mml minのクロスヘッド速度で試料を超動
性変形させた。材料に、3.38 m+u/minのク
ロスヘッド速度でさらに歪を力えて1185係のΔiノ
!’:’−’1性伸びをイぢた。この超岳・(性延トに
は、一段歪y里度で歪を与えメこ前節で記述した材料で
特記されているものより、格段に高いものである。
して図面(a)(但し200係伸び後)に示すものと同
様の組織に材′A3Fが動的に111結晶するまで12
、5 mml minのクロスヘッド速度で試料を超動
性変形させた。材料に、3.38 m+u/minのク
ロスヘッド速度でさらに歪を力えて1185係のΔiノ
!’:’−’1性伸びをイぢた。この超岳・(性延トに
は、一段歪y里度で歪を与えメこ前節で記述した材料で
特記されているものより、格段に高いものである。
さらに、2つの異なる速度で歪を与えられた伺F)では
材料の粒寸法が細かくなっているためKiλ)い伸ひに
おいてキャビテーシヮンの程度が格段に低いことが認め
られた。
材料の粒寸法が細かくなっているためKiλ)い伸ひに
おいてキャビテーシヮンの程度が格段に低いことが認め
られた。
動的再結晶はリチウムの存在により促進され、また合金
の物理的且つ松徐的性!1に重要な富力を行えば1.I
+的ヂj結晶は促進されると4見られる。しかし、目下
記述中のA fl/i、i合金はその冷間加工状態で固
有の超可ノ性ヲ(形n」能性を有しており、また上述の
「4」の合金について1ff+!□l′i晶後に4i1
1粒化 ′インヒビタとして1・・・11〈のに充分な
7rrF含有して 、−いないという点でAμ/L i
合金は「4」の合金と 5は異なる。本発明によるニド
L IIF変形法は、あ壕り −高い歪速度を用いると
11士結晶が抑制されることを示している英I±l’1
ケム’r第1456050号にl;i4示され/こ知見
と反している。
の物理的且つ松徐的性!1に重要な富力を行えば1.I
+的ヂj結晶は促進されると4見られる。しかし、目下
記述中のA fl/i、i合金はその冷間加工状態で固
有の超可ノ性ヲ(形n」能性を有しており、また上述の
「4」の合金について1ff+!□l′i晶後に4i1
1粒化 ′インヒビタとして1・・・11〈のに充分な
7rrF含有して 、−いないという点でAμ/L i
合金は「4」の合金と 5は異なる。本発明によるニド
L IIF変形法は、あ壕り −高い歪速度を用いると
11士結晶が抑制されることを示している英I±l’1
ケム’r第1456050号にl;i4示され/こ知見
と反している。
本発明者;、Iの見出しプこところによると、最初の高
いクロスヘッド速度は8と40 ynrn/m in
(例えば、1 x 10 ”−2/seeから5 X
1O−2/seeめ歪速度に 、相当)の間で変化し、
咬だ次の低いクロスヘッド速度は0.75と3.754
/ min (’dlえはlXl0−/seeから5
X 10−3/secの歪込度に相当)の間で父化しう
る。60〜180秒間で変化しつる時間についてより高
い歪速度を与えることができ、快プこ20〜30分間で
変化しうる時間についてより低い歪速度を与えることが
できる。
いクロスヘッド速度は8と40 ynrn/m in
(例えば、1 x 10 ”−2/seeから5 X
1O−2/seeめ歪速度に 、相当)の間で変化し、
咬だ次の低いクロスヘッド速度は0.75と3.754
/ min (’dlえはlXl0−/seeから5
X 10−3/secの歪込度に相当)の間で父化しう
る。60〜180秒間で変化しつる時間についてより高
い歪速度を与えることができ、快プこ20〜30分間で
変化しうる時間についてより低い歪速度を与えることが
できる。
出゛願人の同時係属英国出ム11゛lεp、 8308
90 s号に開示されそいるように 重量百分率で次のNij四内のボ[を成:リチウム 2
3 ないし 29 −マグネシウム 0.5 ないし 10゛ 儒′1.6
ないし 24 “−ジルコニウム 005ないし 025チ タ ン
0 ないし 05 マンガン Oないしく)5 ニツケル O〃いし05 り ロ ム 0 ないし05 亜 で沿 Oムレ)シ20 アルミニウム 残i?I((I永伴不純物勿ケ有するア
ルミニウム基冶金仁1、本発1.!1」の方法に’i’
j’に適している。
90 s号に開示されそいるように 重量百分率で次のNij四内のボ[を成:リチウム 2
3 ないし 29 −マグネシウム 0.5 ないし 10゛ 儒′1.6
ないし 24 “−ジルコニウム 005ないし 025チ タ ン
0 ないし 05 マンガン Oないしく)5 ニツケル O〃いし05 り ロ ム 0 ないし05 亜 で沿 Oムレ)シ20 アルミニウム 残i?I((I永伴不純物勿ケ有するア
ルミニウム基冶金仁1、本発1.!1」の方法に’i’
j’に適している。
本発明の2段1偕プロセスによってう′・1故ぢI′1
/こ予期されない効果は、f1結晶した粒のいくつかの
411粒化傾向によって動的P1結晶が片寄せられる(
オフセットされる)性質’tある釉の合金が示す容易性
に関連されるかもしれ女い。特にリチウム含脣合金では
、急速な初則与歪によって均一な微細粒組f1幾が確実
に刊jられるように〃る。これに対して、一段階のゆっ
くりした重連11(ヲ用いるといくつかのよりイJ1い
心゛iが生じるル1冒1巳、創:、トこ掌形中にこれら
のより粗い粒が永久61u反全生じる。
/こ予期されない効果は、f1結晶した粒のいくつかの
411粒化傾向によって動的P1結晶が片寄せられる(
オフセットされる)性質’tある釉の合金が示す容易性
に関連されるかもしれ女い。特にリチウム含脣合金では
、急速な初則与歪によって均一な微細粒組f1幾が確実
に刊jられるように〃る。これに対して、一段階のゆっ
くりした重連11(ヲ用いるといくつかのよりイJ1い
心゛iが生じるル1冒1巳、創:、トこ掌形中にこれら
のより粗い粒が永久61u反全生じる。
4、図面のlii’i J−’t’−な説明第1図及び
第2図は、それぞれ、12.5 trr+n/min及
び3.38 rIrr+/ m inで歪’2与えプこ
合金の金1、j41(((i7!婉写真で誇)る。
第2図は、それぞれ、12.5 trr+n/min及
び3.38 rIrr+/ m inで歪’2与えプこ
合金の金1、j41(((i7!婉写真で誇)る。
ア°、’ F’41白
手続補正書 (方式)
昭和59年7 月170
特許庁長官 志 賀 学 殿
1、事件の表示 、
昭和59年 特許願 第61..259号26発明の名
称 合金素材の超塑性グ(形方、lζ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 アルカン インク−ナショナル リミティド4
、代理人 住 所 東京都港区虎)門−丁E]8番10号静光虎ノ
門ビル1”°゛1“′(50“ゝ°″′” 1 ::氏
名 弁理士(6579)青 木 朗 −1(外4 名
) 5 補正命令の日付 昭和59年6月26日(発送日) 6、補正の対象 図 面 7 補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録 浄書図面 1通
称 合金素材の超塑性グ(形方、lζ 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 アルカン インク−ナショナル リミティド4
、代理人 住 所 東京都港区虎)門−丁E]8番10号静光虎ノ
門ビル1”°゛1“′(50“ゝ°″′” 1 ::氏
名 弁理士(6579)青 木 朗 −1(外4 名
) 5 補正命令の日付 昭和59年6月26日(発送日) 6、補正の対象 図 面 7 補正の内容 図面の浄書(内容に変更なし) 8、添付書類の目録 浄書図面 1通
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 11記合金: 1、超塑性変形に)j!5する成分をイjし、2、超貯
1性変形に適する粒組織を有し、且つ3、再結晶後の粗
粒化を抑制する公知の成分が該抑制に必要とされる百分
率未満含有される合金よりなる素材f:超!Pt il
l:、変形するに除し、前記素材を成形温pとに外幅し
、動的再貼晶をルつ起するdBlの歪速度で前記累月を
液形し、そして第1の歪速度より低い第2の正通展で1
1)J記素材の変形を続けることを含む合金−:;材の
it;’:i %冗4:毀形方法。 2、 ’ #n 1の歪速度がI X−10−2/se
cと5 XIO%ccの間であり、dI−!2の歪yi
KliyLがI X 10−3/secと5 X 10
/secの間であるlI!r訝nj1求の範囲第1項
記11t4の方法。 3 第1の歪連1νが8ないし40市/m i nの適
度であり、第2の歪速度が075ないし375in/
mi nである特許請求の範囲第1項又は第2項記載の
方法。 4 第1の歪速度が約IZ5vm/m+nの速度であり
、第2の歪速度が約3.38 tqm/minである特
訂nl’!求の範囲第3項記載の方法。 5、第1の歪速度を60秒と180秒の間の時間与え、
また第2の歪速度を20分と30分の間の時間与える特
許晶求第1η″(から8114項寸での何れか1項に記
載の方法。 6、下記: 1.7075 2.7475 3 月< ff14:百分率で次の範囲内の組成リチウ
ム 2.3 ないし 2′9 マグネシウム 05 ないし 10 鋼 1.6 ないし 24 ジルコニウム ()05 ないし 025チタン Oな
いし 0.5 マンガン 0 ないし 05 ニッケル 0 ないし 0.5 クロム 0 ないし 0.5 亜 鉛 0 ないし 20 アルミニウム 残部(随伴不純物を 除く) から選択されたアルミニウム基合金全特許請求の範囲第
1〜3項のいずれかに記載の方法により変形してなるア
ルミニウム基合金素材。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8308906 | 1983-03-31 | ||
GB8308906 | 1983-03-31 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS605865A true JPS605865A (ja) | 1985-01-12 |
JPS6362580B2 JPS6362580B2 (ja) | 1988-12-02 |
Family
ID=10540535
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59061259A Granted JPS605865A (ja) | 1983-03-31 | 1984-03-30 | 合金素材の超塑性変形方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4582544A (ja) |
JP (1) | JPS605865A (ja) |
DE (1) | DE3411762A1 (ja) |
FR (1) | FR2543578B1 (ja) |
GB (1) | GB2139536B (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60211033A (ja) * | 1983-12-30 | 1985-10-23 | ザ ボ−イング カンパニ− | アルミニウム−リチウム合金 |
JPS627836A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-14 | Showa Alum Corp | 微細結晶粒組織を有するアルミニウム合金の製造法 |
JPS627835A (ja) * | 1985-07-04 | 1987-01-14 | Showa Alum Corp | 微細結晶粒組織を有するアルミニウム合金の製造法 |
JPH01272742A (ja) * | 1984-02-29 | 1989-10-31 | Allied Signal Inc | 低密度アルミニウム合金団結物品及びその製造方法 |
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