JPS6242693B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6242693B2 JPS6242693B2 JP18273781A JP18273781A JPS6242693B2 JP S6242693 B2 JPS6242693 B2 JP S6242693B2 JP 18273781 A JP18273781 A JP 18273781A JP 18273781 A JP18273781 A JP 18273781A JP S6242693 B2 JPS6242693 B2 JP S6242693B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mold
- steel ring
- forging
- powder
- superplastic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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- 238000005242 forging Methods 0.000 claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 15
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- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 claims description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Moulds, Cores, Or Mandrels (AREA)
- Press-Shaping Or Shaping Using Conveyers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超塑性鍛造用の型構成に関するもので
ある。
ある。
超塑性現象は、Tiあるいは或る種のスーパー
アロイ（例えばIN−100）等において、特定の温
度域と特定の歪み速度の下に認められる現象であ
り、更に粉末の場合には、上記条件の外に特定の
結晶粒度の下に認められる現象であつて、異形物
品の鍛造成形が可能なことから、近年注目を集め
ている現象である。
アロイ（例えばIN−100）等において、特定の温
度域と特定の歪み速度の下に認められる現象であ
り、更に粉末の場合には、上記条件の外に特定の
結晶粒度の下に認められる現象であつて、異形物
品の鍛造成形が可能なことから、近年注目を集め
ている現象である。
この超塑性現象を利用した超塑性鍛造法におい
ては、高温鍛造となるため（例えばIN−100の場
合には約1100℃）、従来は型材としてMo合金の如
き耐熱高強度合金が使用されていたが、超塑性鍛
造の歪み速度は極めて小さいため、鍛造に長時間
を要することになり、大気中でかかる鍛造を行な
う場合には、型材が高温下で長時間大気にさらさ
れることになり、鍛造中における型の酸化が大き
な問題であつた。
ては、高温鍛造となるため（例えばIN−100の場
合には約1100℃）、従来は型材としてMo合金の如
き耐熱高強度合金が使用されていたが、超塑性鍛
造の歪み速度は極めて小さいため、鍛造に長時間
を要することになり、大気中でかかる鍛造を行な
う場合には、型材が高温下で長時間大気にさらさ
れることになり、鍛造中における型の酸化が大き
な問題であつた。
そこで、この型の酸化を防止するため鍛造雰囲
気をArガス等の不活性ガス雰囲気とすることが
行なわれているが、材料の出し入れ時には、型材
が大気と接触することは避けられず、従つて、高
温で材料を出し入れする場合には、型材の酸化を
防止することは困難であり、従つて冷却して出し
入れすることが行なわれているが、充分な冷却時
間を必要とすることから鍛造のサイクルタイムが
長くなり、作業能率が悪いという問題が残されて
いる。
気をArガス等の不活性ガス雰囲気とすることが
行なわれているが、材料の出し入れ時には、型材
が大気と接触することは避けられず、従つて、高
温で材料を出し入れする場合には、型材の酸化を
防止することは困難であり、従つて冷却して出し
入れすることが行なわれているが、充分な冷却時
間を必要とすることから鍛造のサイクルタイムが
長くなり、作業能率が悪いという問題が残されて
いる。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたもので
あつて、型材として、酸化の問題がなく、且つ耐
熱性と高温強度とを有するセラミツクスで形成す
ると共に、型構造をセラミツクス型に適した構造
を改善したものであり、その要旨とするところ
は、セラミツクス分割型とこれを外側により保持
する筒状の鋼リングとを、該鋼リング外周面に沿
つて環状空間が形成されるように型保持枠に装着
保持せしめると共に、前記環状空間内に耐熱性を
有し、且つ塑性流動し得る粉粒体を充填してなる
点に存する。
あつて、型材として、酸化の問題がなく、且つ耐
熱性と高温強度とを有するセラミツクスで形成す
ると共に、型構造をセラミツクス型に適した構造
を改善したものであり、その要旨とするところ
は、セラミツクス分割型とこれを外側により保持
する筒状の鋼リングとを、該鋼リング外周面に沿
つて環状空間が形成されるように型保持枠に装着
保持せしめると共に、前記環状空間内に耐熱性を
有し、且つ塑性流動し得る粉粒体を充填してなる
点に存する。
以下、添付図面に示した実施例によつて本発明
を更に詳細に説明する。
を更に詳細に説明する。
第１図は本発明の一例を示す型断面図であつ
て、所定の型形状を形成されてなるセラミツクス
製の分割型１は、第２図に示した如く複数の分割
片１ａ〜１ｆからなり、組立てられた後は、その
外側に筒状の鋼リング２が装着されて型崩れを防
止するようになつている。また、型１及び鋼リン
グ２は型１の上下に配置された耐熱セラミツクス
１２，１３を介して、これらを挾持する如く配置
された型保持枠５，６にて保持されていると共
に、鋼リング２の外周面と型保持枠５，６との間
に環状空間９が形成され、該空間内に耐熱性を有
し、且つ塑性流動し得る粉粒体４、例えばBN、
タルク、パイロフエライト若しくはこれらの混合
物からなる粉粒体が充填されている。この粉粒体
は鍛造時に型１及び鋼リング２を外側から支持す
ると共に、保持枠５，６に作用する鍛造時の圧力
及び温度を吸収して、保持枠５，６に作用する力
及び温度を低下させる役割を有するものであり、
このため保持枠材料としては、特殊な高強度耐熱
用鋼を用いることなく、通常の構造用鋼の使用が
可能となつている。
て、所定の型形状を形成されてなるセラミツクス
製の分割型１は、第２図に示した如く複数の分割
片１ａ〜１ｆからなり、組立てられた後は、その
外側に筒状の鋼リング２が装着されて型崩れを防
止するようになつている。また、型１及び鋼リン
グ２は型１の上下に配置された耐熱セラミツクス
１２，１３を介して、これらを挾持する如く配置
された型保持枠５，６にて保持されていると共
に、鋼リング２の外周面と型保持枠５，６との間
に環状空間９が形成され、該空間内に耐熱性を有
し、且つ塑性流動し得る粉粒体４、例えばBN、
タルク、パイロフエライト若しくはこれらの混合
物からなる粉粒体が充填されている。この粉粒体
は鍛造時に型１及び鋼リング２を外側から支持す
ると共に、保持枠５，６に作用する鍛造時の圧力
及び温度を吸収して、保持枠５，６に作用する力
及び温度を低下させる役割を有するものであり、
このため保持枠材料としては、特殊な高強度耐熱
用鋼を用いることなく、通常の構造用鋼の使用が
可能となつている。
なお、型保持枠５，６は、ボルト７によつて連
結固着されており、またその上下部内側には環状
パツキン３ａ，３ｂが配置され、鋼リング２の上
下端部が該パツキンに当接して環状空間９内の粉
粒体４の流出を防止するようになつている。
結固着されており、またその上下部内側には環状
パツキン３ａ，３ｂが配置され、鋼リング２の上
下端部が該パツキンに当接して環状空間９内の粉
粒体４の流出を防止するようになつている。
次に、かかる型を用いて超塑性鍛造する場合に
ついて説明すると、本図の例では、型１の材料と
して導電性のSiCが用いられており、その上下部
に電極８ａ，８ｂが装着されているので、該電極
より型１に通電してこれを加熱して、材料１０が
超塑性現象を呈する温度に保持せしめると共に、
材料１０に当接したポンチ１１を所定の速度で前
進させて、材料１０に超塑性現象を呈する歪速度
の範囲で徐々に成形を行なう。
ついて説明すると、本図の例では、型１の材料と
して導電性のSiCが用いられており、その上下部
に電極８ａ，８ｂが装着されているので、該電極
より型１に通電してこれを加熱して、材料１０が
超塑性現象を呈する温度に保持せしめると共に、
材料１０に当接したポンチ１１を所定の速度で前
進させて、材料１０に超塑性現象を呈する歪速度
の範囲で徐々に成形を行なう。
この成形時には前記型１は高温度、例えば材料
がIN−100の場合には1100℃程度に保持されてお
り、鋼リング２も同程度になるまで昇温するが、
保持枠５，６と鋼リング２との間には前述の如く
粉粒体４が存在するため、保持枠５，６に伝達さ
れる温度は極めて低く、高くとも200℃程度とな
るのみで、保持枠５，６の耐熱性は要求されるこ
とがないので、材料選択の幅が極めて大きくな
る。
がIN−100の場合には1100℃程度に保持されてお
り、鋼リング２も同程度になるまで昇温するが、
保持枠５，６と鋼リング２との間には前述の如く
粉粒体４が存在するため、保持枠５，６に伝達さ
れる温度は極めて低く、高くとも200℃程度とな
るのみで、保持枠５，６の耐熱性は要求されるこ
とがないので、材料選択の幅が極めて大きくな
る。
また、成形時に型１に作用する圧力も粉粒体４
によつて支持吸収されるため、保持枠５，６に
は、大きな成形圧は作用せず、ために保持枠５，
６の材料には高強度が要求されず、従つてこの意
味からも保持枠材料選択の幅が大きくなつてい
る。
によつて支持吸収されるため、保持枠５，６に
は、大きな成形圧は作用せず、ために保持枠５，
６の材料には高強度が要求されず、従つてこの意
味からも保持枠材料選択の幅が大きくなつてい
る。
かくて型材及び型保持枠材ともに、成形時に格
別の雰囲気調整をする必要がないので、鍛造時の
ハンドリングが容易になると共に、能率向上が期
待される。
別の雰囲気調整をする必要がないので、鍛造時の
ハンドリングが容易になると共に、能率向上が期
待される。
なお、第１図においては、型材として導電性の
SiCを利用しているため型通電による直接加熱方
式を採用しているが、型材としてその他のセラミ
ツクスを用いる場合には、型内に加熱コイルを埋
設する等の適宜の加熱手段を採用する必要があ
り、また型と保持枠との接触を防止する耐熱セラ
ミツクス板１２，１３に替えて型と保持枠とが接
触する部分を水冷する等して保持枠の局部的加熱
を防止することができることは言うまでもない。
SiCを利用しているため型通電による直接加熱方
式を採用しているが、型材としてその他のセラミ
ツクスを用いる場合には、型内に加熱コイルを埋
設する等の適宜の加熱手段を採用する必要があ
り、また型と保持枠との接触を防止する耐熱セラ
ミツクス板１２，１３に替えて型と保持枠とが接
触する部分を水冷する等して保持枠の局部的加熱
を防止することができることは言うまでもない。
以上説明した通り、本発明によると、型材とし
てセラミツクスを用い、しかもセラミツクス型の
成形を考慮して分割型を採用し、その外周部を鋼
リングで保持する一方、鋼リングと型保持枠との
間にBN、タルク、パイロフエライトの如き塑性
流動し易い耐熱粉粒体を充填しているので、保持
枠には成形時の温度、圧力は殆んど作用せず、従
つて保持枠に耐熱性が要求されないことと型材の
セラミツクスが本来的に有する耐熱性と耐酸化性
とを考慮すると、鍛造成形を従来の如く不活性ガ
ス雰囲気下で行なう必要がなくなり、そのハンド
リングが容易になるのみならず、作業能率も向上
し、鍛造コスト低減を可能となし、超塑性鍛造技
術の普及に大きく寄与することが期待される。
てセラミツクスを用い、しかもセラミツクス型の
成形を考慮して分割型を採用し、その外周部を鋼
リングで保持する一方、鋼リングと型保持枠との
間にBN、タルク、パイロフエライトの如き塑性
流動し易い耐熱粉粒体を充填しているので、保持
枠には成形時の温度、圧力は殆んど作用せず、従
つて保持枠に耐熱性が要求されないことと型材の
セラミツクスが本来的に有する耐熱性と耐酸化性
とを考慮すると、鍛造成形を従来の如く不活性ガ
ス雰囲気下で行なう必要がなくなり、そのハンド
リングが容易になるのみならず、作業能率も向上
し、鍛造コスト低減を可能となし、超塑性鍛造技
術の普及に大きく寄与することが期待される。
第１図は本発明の一実施例を示す型断面図、第
２図は分割型の平面図である。 １……分割型、２……鋼リング、４……粉粒
体、５，６……型保持枠、８ａ，８ｂ……電極、
９……環状空間、１０……材料、１１……ポン
チ。
２図は分割型の平面図である。 １……分割型、２……鋼リング、４……粉粒
体、５，６……型保持枠、８ａ，８ｂ……電極、
９……環状空間、１０……材料、１１……ポン
チ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 所定の内形状を有し、複数に分割されたセラ
ミツク製分割型を外型より筒状の鋼リングで保持
し、該鋼リング外周面に沿つて環状空間を形成す
る如く分割型保持材で保持せしめると共に、前記
環状空間内に、耐熱性を有し、かつ塑性流動しう
る粉粒体を充填せしめたことを特徴とする超塑性
鍛造用型。 ２ 耐熱性を有し、かつ塑性流動しうる粉粒体が
BN、タルク、パイロフエライトから選ばれた１
種又は２種以上の混合物である特許請求の範囲第
１項記載超塑性鍛造用型。 ３ 分割型がSiCで形成され、これに通電して加
熱する特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超
塑性鍛造用型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273781A JPS5884635A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 超塑性鍛造用型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18273781A JPS5884635A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 超塑性鍛造用型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5884635A JPS5884635A (ja) | 1983-05-20 |
| JPS6242693B2 true JPS6242693B2 (ja) | 1987-09-09 |
Family
ID=16123552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18273781A Granted JPS5884635A (ja) | 1981-11-13 | 1981-11-13 | 超塑性鍛造用型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5884635A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61177744U (ja) * | 1985-04-19 | 1986-11-06 | ||
| JPS61273231A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-03 | Hitachi Metals Ltd | バルブ鍛造用セラミツクダイス |
| JPS62134130A (ja) * | 1985-12-05 | 1987-06-17 | Agency Of Ind Science & Technol | 高強度・難加工材の超塑性ウオ−ムダイ・パツク鍛造法 |
| CN103817278B (zh) * | 2012-11-19 | 2016-04-06 | 上海重型机器厂有限公司 | 第三代压水堆核电冷却剂泵泵壳锻件的制造方法 |
| JP5647211B2 (ja) * | 2012-11-26 | 2014-12-24 | ジヤトコ株式会社 | 鍛造用金型 |
-
1981
- 1981-11-13 JP JP18273781A patent/JPS5884635A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5884635A (ja) | 1983-05-20 |
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