JPS6380904A - チタン基合金の熱間加工法 - Google Patents
チタン基合金の熱間加工法Info
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- JPS6380904A JPS6380904A JP22419886A JP22419886A JPS6380904A JP S6380904 A JPS6380904 A JP S6380904A JP 22419886 A JP22419886 A JP 22419886A JP 22419886 A JP22419886 A JP 22419886A JP S6380904 A JPS6380904 A JP S6380904A
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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。
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）
本発明は熱間加工の難かしい金属、とりわけ熱感受性が
高く、加工温度範囲が限定され、加熱および冷却速度が
限定された金属または適性加工温度範囲の狭い金属の加
工法に関するものである。
高く、加工温度範囲が限定され、加熱および冷却速度が
限定された金属または適性加工温度範囲の狭い金属の加
工法に関するものである。
（従来の技術）
本発明の対象とする熱感受性の高い金属材料とは、加熱
および冷却過程における熱応力や変態応力によって疵を
生じやすい金属材料や、熱間加工の温度範囲が疵や、変
形の点から狭い範囲に限定されている金属材料を云う。
および冷却過程における熱応力や変態応力によって疵を
生じやすい金属材料や、熱間加工の温度範囲が疵や、変
形の点から狭い範囲に限定されている金属材料を云う。
この金属材料としてはチタン基合金、鉄基合金、けい素
鋼およびステンレス鋼などのほか、マンガン鋼、含銅鋼
、その他多くの金属材料が対象となる。本発明で云う熱
間加工とは、当該金属材料の再結晶温度以上の加工をい
う。
鋼およびステンレス鋼などのほか、マンガン鋼、含銅鋼
、その他多くの金属材料が対象となる。本発明で云う熱
間加工とは、当該金属材料の再結晶温度以上の加工をい
う。
従来技術では熱感受性の高い金属材料を加熱する場合に
は、加熱炉の温度を低下し、かつその昇温速度を遅くし
たため、エネルギ原単位が高くなった。また、加工時に
は被加工材の冷却速度を緩和する方法として、冷却水を
停止するなどの消極的対策はあったが、工具の熱損傷の
危険をともない、結局、加工時間を制限して１回加熱当
りの加工量を小さい範囲に限定することになった。さら
に冷却速度を遅くするためには再び加熱炉に装入して炉
冷する方法がとられ、製造コストが上昇する原因となっ
た。
は、加熱炉の温度を低下し、かつその昇温速度を遅くし
たため、エネルギ原単位が高くなった。また、加工時に
は被加工材の冷却速度を緩和する方法として、冷却水を
停止するなどの消極的対策はあったが、工具の熱損傷の
危険をともない、結局、加工時間を制限して１回加熱当
りの加工量を小さい範囲に限定することになった。さら
に冷却速度を遅くするためには再び加熱炉に装入して炉
冷する方法がとられ、製造コストが上昇する原因となっ
た。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明はこのような従来技術の問題点を完全に排除しう
る熱感受性の高い金属材料６熱間加工方法を提供しよう
とするものである。
る熱感受性の高い金属材料６熱間加工方法を提供しよう
とするものである。
（問題点を解決するための手段）
本発明の要旨とするところは、熱間加工せんとする金属
材料を断熱効果を有する非金属材料で被覆し、その表面
をさらに前記金属材料よりも同加工温度において変形抵
抗が小さく、かつ展伸性の優れた金属材料によって被覆
してこれを加熱し、続けて塑性加工を行なったのち、被
覆に用いた前記非金属材料と金属材料とを除去すること
を特徴とする熱感受性の高い金属材料の熱間加工法にあ
る。
材料を断熱効果を有する非金属材料で被覆し、その表面
をさらに前記金属材料よりも同加工温度において変形抵
抗が小さく、かつ展伸性の優れた金属材料によって被覆
してこれを加熱し、続けて塑性加工を行なったのち、被
覆に用いた前記非金属材料と金属材料とを除去すること
を特徴とする熱感受性の高い金属材料の熱間加工法にあ
る。
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
本発明法では第１図に示すように熱感受性の高い金属材
料１を加熱する場合に、該金属材料に断熱効果を有する
粉状、繊維状、綿状、織物状または板状の非金属材料２
、例えば石綿布やセラミック綿（商品名：カオウール）
などによってこれを被覆し、断熱することによって、炉
温を均熱温度に保持したままで被加熱材の昇温速度を低
下させることができる。そして、この断熱効果を有する
非金属材料は加熱中およびハンドリング中の破損と脱落
を防ぐために、その表面を金属材料３によりほぼ全面を
覆うことによって、断熱効果は一層良くなる。またこれ
らを被加工材に被覆したまま加工することによって、被
加工材は加工中における熱放散や、工具や搬送設備との
接触による冷却が緩和され、加工後の冷却速度も緩和さ
れる。
料１を加熱する場合に、該金属材料に断熱効果を有する
粉状、繊維状、綿状、織物状または板状の非金属材料２
、例えば石綿布やセラミック綿（商品名：カオウール）
などによってこれを被覆し、断熱することによって、炉
温を均熱温度に保持したままで被加熱材の昇温速度を低
下させることができる。そして、この断熱効果を有する
非金属材料は加熱中およびハンドリング中の破損と脱落
を防ぐために、その表面を金属材料３によりほぼ全面を
覆うことによって、断熱効果は一層良くなる。またこれ
らを被加工材に被覆したまま加工することによって、被
加工材は加工中における熱放散や、工具や搬送設備との
接触による冷却が緩和され、加工後の冷却速度も緩和さ
れる。
断熱効果を有する材料を非金属材料とする理由は、被加
工金属との接合を避け、被加工材の表層部を劣化させな
いためであり、また同時に、表層の被覆金属材料を加工
後に被加工材料と分離するためである。
工金属との接合を避け、被加工材の表層部を劣化させな
いためであり、また同時に、表層の被覆金属材料を加工
後に被加工材料と分離するためである。
石綿布やセラミック綿は塑性加工時に粉砕され、粉末薄
層となる。被覆金属材料には展伸性の優れた材料を用い
ることにより、最後まで破断することなく加工を終える
ことができる。被覆金属材料としては被加工材料と同系
の材料であり、かつ合金成分含有量の少ないものである
ことが、被加工材料の表層の変質を防ぐため、そして展
伸性を保つために望ましい。すなわち、被加工材料がチ
タン基合金である場合には、被覆金属材料は工業用純チ
タンであり、被加工材料の表層を原子拡散により劣化さ
せる程度を軽くする。被加工材料が鉄基合金またはけい
素鋼あるいはステンレス鋼である場合には、被覆金属材
料は炭素含有ｆｆＥ０．１０％以下の鋼材であり、最も
好ましくは深絞り用鋼板である。
層となる。被覆金属材料には展伸性の優れた材料を用い
ることにより、最後まで破断することなく加工を終える
ことができる。被覆金属材料としては被加工材料と同系
の材料であり、かつ合金成分含有量の少ないものである
ことが、被加工材料の表層の変質を防ぐため、そして展
伸性を保つために望ましい。すなわち、被加工材料がチ
タン基合金である場合には、被覆金属材料は工業用純チ
タンであり、被加工材料の表層を原子拡散により劣化さ
せる程度を軽くする。被加工材料が鉄基合金またはけい
素鋼あるいはステンレス鋼である場合には、被覆金属材
料は炭素含有ｆｆＥ０．１０％以下の鋼材であり、最も
好ましくは深絞り用鋼板である。
（実施例）
表１に実施例を示す。被加工材の寸法はすべて同じで、
厚さ２４龍、幅１００重量、長さ２００ ＊＊である。
厚さ２４龍、幅１００重量、長さ２００ ＊＊である。
本発明における見掛の寸法はこれに断熱非金属材料と被
覆金属材料の厚さが加わり、厚さ、幅、長さともに３．
２龍大きくなっている。圧延の第１バス目はロール間隔
を２２鰭とし、２パス目以降は圧下率を２０％に設定し
て圧延を進め、耳われを発生したバス数と１０パス圧延
後の板厚を調べている。各パスの圧延は２０秒間隔でく
り返している。１０パス後にはロール間隔は３．０鶴に
設定されていたが、圧延力によりロール間隔が大きくな
って、板厚は設定ロール間隔よりも大きく仕上っている
。すなわち、同じ材質ならば仕上全厚が薄い方が高温で
仕上っていることになる。ここで １０パス後の見掛板
厚とは１ｏパス圧延冷却後の全厚、１０パス後の被加工
材板厚とは１゜パス圧延冷却後に被覆金属材料と断熱非
金属材料を除去した後の目的とする製品の板厚である。
覆金属材料の厚さが加わり、厚さ、幅、長さともに３．
２龍大きくなっている。圧延の第１バス目はロール間隔
を２２鰭とし、２パス目以降は圧下率を２０％に設定し
て圧延を進め、耳われを発生したバス数と１０パス圧延
後の板厚を調べている。各パスの圧延は２０秒間隔でく
り返している。１０パス後にはロール間隔は３．０鶴に
設定されていたが、圧延力によりロール間隔が大きくな
って、板厚は設定ロール間隔よりも大きく仕上っている
。すなわち、同じ材質ならば仕上全厚が薄い方が高温で
仕上っていることになる。ここで １０パス後の見掛板
厚とは１ｏパス圧延冷却後の全厚、１０パス後の被加工
材板厚とは１゜パス圧延冷却後に被覆金属材料と断熱非
金属材料を除去した後の目的とする製品の板厚である。
本発明法における耳われの判定は、１ｏパス圧延後に被
覆材料を除去し、目的とする製品板について行なったも
のであり、いづれも耳ゎれの発生はなかった。なお、従
来法における耳ゎれ発生の原因は耳部、すなわち被圧延
板側部の温度低下により、材料の変形能が低下したこと
が主原因である。
覆材料を除去し、目的とする製品板について行なったも
のであり、いづれも耳ゎれの発生はなかった。なお、従
来法における耳ゎれ発生の原因は耳部、すなわち被圧延
板側部の温度低下により、材料の変形能が低下したこと
が主原因である。
（発明の効果）
本発明によって熱感受性の高い金属材料の加熱および圧
延が容易となった。従来法では加熱開始時に炉温を一旦
下げて被圧延材料を炉内に挿入し、所定の昇温パターン
に従って炉温を上昇させたが、本発明法によりその必要
はなくなった。また、圧延中には被圧延材の温度が所定
の温度以下となると再加熱しなければならないのである
が、本発明法により被圧延材の冷却速度を低下させるこ
とができ、加熱回数の減少ときず防止が可能となった。
延が容易となった。従来法では加熱開始時に炉温を一旦
下げて被圧延材料を炉内に挿入し、所定の昇温パターン
に従って炉温を上昇させたが、本発明法によりその必要
はなくなった。また、圧延中には被圧延材の温度が所定
の温度以下となると再加熱しなければならないのである
が、本発明法により被圧延材の冷却速度を低下させるこ
とができ、加熱回数の減少ときず防止が可能となった。
以上は熱間圧延の例について説明したが、本発明法は熱
間鍛造や熱間転造など、熱間における塑性加工分野で広
く応用できるものである。
間鍛造や熱間転造など、熱間における塑性加工分野で広
く応用できるものである。
第１図は本発明の塑性加工用素材の断面図である。
１：熱感受性の高い金属材料（被加工材）、２：断熱効
果を有する非金属材料、３：表面を覆う金属材料、４：
空気抜き孔。 第１図 手続補正書 （自発〕 昭和６２年１２月１９日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２２４１９８号 ２、発明の名称 熱感受性の高い金属材料の熱間加工法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 （６６５）新日本製鐵株式會社 代表者 齋 藤 裕 ４、代理人〒１００ 東京都千代田区九の内二丁目４番１号 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な（１）
特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２） 明細書７頁３行の次に下記を追加する。 「例４に被加工材の全厚は２４１面であるが、板厚１２
ｍの二枚の板を重ねて圧延した例を示す。この例では本
発明の効果は顕著になり、耳われ発生パス数は従来法で
は早くなるが、本発明法では耳われは発生していない、
なお、この耳われの発生や、板端部の冷却速度が板中央
の冷却速度に対して早いことに起因する種々の問題は、
例４のように被加工材すなわち熱感受性の高い材料の端
部のみを断熱非金属材料によって被うことによっても十
分な効果をあげ得る。」 （３） 同８頁表１を別紙のとおり補正する。 ′：″″′ 特許請求の範囲 （１）熱間加工せんとする金属材料を断熱効果を有する
非金属材料で被覆し、その表面をさらに前記金属材料よ
りも同加工温度において変形抵抗が小さく、かつ展伸性
の優れた金属材料によっ°ζ被覆してこれを加熱し、続
けて塑性加工を行なったのち、被ｆｆｌに用いた前記非
金属材料と金属材料とを除去することを特徴とする熱感
受性の高い金属材料の熱間加工法。 抜− （９）熱間加工すべき金属材料がチタン基合金であり、
被覆金属材料が工業用純チタン板であるこおを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし亀↓ｌλ何」１か−に記
載の方法。 皿 熱間加工すべき金属材料が鉄基合金またはけい素鋼
あるいはステンレス鋼であり、被覆金属材料が炭素含有
ｉｏ、ｉｏ％以下の＠仮であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項−象ｐ１瓜！ｑ形川広に記載の方法。
果を有する非金属材料、３：表面を覆う金属材料、４：
空気抜き孔。 第１図 手続補正書 （自発〕 昭和６２年１２月１９日 １、事件の表示 昭和６１年特許願第２２４１９８号 ２、発明の名称 熱感受性の高い金属材料の熱間加工法 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 東京都千代田区大手町二丁目６番３号 （６６５）新日本製鐵株式會社 代表者 齋 藤 裕 ４、代理人〒１００ 東京都千代田区九の内二丁目４番１号 ６、補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な（１）
特許請求の範囲を別紙のとおり補正する。 （２） 明細書７頁３行の次に下記を追加する。 「例４に被加工材の全厚は２４１面であるが、板厚１２
ｍの二枚の板を重ねて圧延した例を示す。この例では本
発明の効果は顕著になり、耳われ発生パス数は従来法で
は早くなるが、本発明法では耳われは発生していない、
なお、この耳われの発生や、板端部の冷却速度が板中央
の冷却速度に対して早いことに起因する種々の問題は、
例４のように被加工材すなわち熱感受性の高い材料の端
部のみを断熱非金属材料によって被うことによっても十
分な効果をあげ得る。」 （３） 同８頁表１を別紙のとおり補正する。 ′：″″′ 特許請求の範囲 （１）熱間加工せんとする金属材料を断熱効果を有する
非金属材料で被覆し、その表面をさらに前記金属材料よ
りも同加工温度において変形抵抗が小さく、かつ展伸性
の優れた金属材料によっ°ζ被覆してこれを加熱し、続
けて塑性加工を行なったのち、被ｆｆｌに用いた前記非
金属材料と金属材料とを除去することを特徴とする熱感
受性の高い金属材料の熱間加工法。 抜− （９）熱間加工すべき金属材料がチタン基合金であり、
被覆金属材料が工業用純チタン板であるこおを特徴とす
る特許請求の範囲第１項ないし亀↓ｌλ何」１か−に記
載の方法。 皿 熱間加工すべき金属材料が鉄基合金またはけい素鋼
あるいはステンレス鋼であり、被覆金属材料が炭素含有
ｉｏ、ｉｏ％以下の＠仮であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項−象ｐ１瓜！ｑ形川広に記載の方法。
Claims (3)
- （１）熱間加工せんとする金属材料を断熱効果を有する
非金属材料で被覆し、その表面をさらに前記金属材料よ
りも同加工温度において変形抵抗が小さく、かつ展伸性
の優れた金属材料によって被覆してこれを加熱し、続け
て塑性加工を行なったのち、被覆に用いた前記非金属材
料と金属材料とを除去することを特徴とする熱感受性の
高い金属材料の熱間加工法。 - （２）熱間加工すべき金属材料がチタン基合金であり、
被覆金属材料が工業用純チタン板であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の方法。 - （３）熱間加工すべき金属材料が鉄基合金またはけい素
鋼あるいはステンレス鋼であり、被覆金属材料が炭素含
有量０．１０％以下の鋼板であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419886A JPS6380904A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | チタン基合金の熱間加工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22419886A JPS6380904A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | チタン基合金の熱間加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6380904A true JPS6380904A (ja) | 1988-04-11 |
| JPH0373362B2 JPH0373362B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=16810059
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22419886A Granted JPS6380904A (ja) | 1986-09-22 | 1986-09-22 | チタン基合金の熱間加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6380904A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016056607A1 (ja) * | 2014-10-08 | 2016-04-14 | 新日鐵住金株式会社 | チタン内包構造体およびチタン材 |
| WO2017018512A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 新日鐵住金株式会社 | 熱間圧延用チタン材 |
| WO2017018510A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 新日鐵住金株式会社 | チタン複合材および熱間加工用チタン材 |
| WO2017018508A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 新日鐵住金株式会社 | チタン複合材および熱間圧延用チタン材 |
| WO2017018509A1 (ja) * | 2015-07-29 | 2017-02-02 | 新日鐵住金株式会社 | チタン複合材および熱間圧延用チタン材 |
| US11066727B2 (en) | 2015-07-29 | 2021-07-20 | Nippon Steel Corporation | Titanium composite material and titanium material for hot working |
Citations (5)
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