特殊カスタム形状のチタン鍛造品の鍛造工程

Jan 15, 2025

チタン鍛造品は、その優れた性能から航空宇宙、軍事、化学産業、医療などの分野で広く使用されています。特に高強度、低密度、耐食性が要求される環境では、チタン合金の使用はさらに不可欠です。特別にカスタマイズされた形状のチタン鍛造品の場合、その鍛造プロセスは特に複雑かつ繊細です。 Haibowell エディターは、カスタマイズされたチタン鍛造品の製造プロセスを誰もがよりよく理解できるように、特殊なカスタマイズされた形状を備えたチタン鍛造品の鍛造プロセスを詳しく調査します。

Forging process of titanium forgings with special customized shapes

1. 原料と製錬

1) 原材料の選択: 鍛造品の組成要件に応じて、工業用純チタン、+ 型チタン合金 (TA15 など)、タイプチタン合金などの適切なチタン合金原材料を選択します。

２）溶解工程：真空溶解、アーク溶解等の方法を用いてチタン合金原料を溶解し、チタン合金溶湯を得る。チタン合金の高純度を確保するために、溶解プロセスでは酸化や窒化を防ぐために溶解温度と雰囲気を厳密に制御する必要があります。

2. 鍛造前の準備

1) 予熱処理：チタン合金溶湯を予熱して内部応力を除去し、変形抵抗を低減し、塑性を向上させます。予熱方法としては、真空熱処理、ガス保護熱処理などが挙げられます。

2) 金型の準備: 鍛造品の形状とサイズの要件に応じて、適切な金型を設計および製作します。高温溶融金属の浸食に対応するため、金型材料には高温合金やセラミック材料が使用されるのが一般的です。

3. 鍛造工程

1) 加熱: チタン合金ビレットを炉に入れて加熱し、鍛造温度に達します。加熱処理中は酸化や焦げに注意してください。鍛造温度は通常、チタン合金の種類と鍛造要件に応じて決定されます。例えば、TA15チタン合金の鍛造温度は通常850度から950度の範囲にあります。

2) 鍛造作業：鍛造機で鍛造を行い、目的の形状や大きさに成形します。このステップは必要に応じて数回繰り返す必要がある場合があります。鍛造方法には、自由鍛造、型鍛造、押出型鍛造、等温型鍛造などがあります。特殊な特注形状のチタン鍛造品は、鍛造品の精度や内部構造を確保するため、型鍛造や等温型鍛造で作られることが多いです。

自由鍛造：柔軟性が高く、製造サイクルが短く、低コストであるが、鍛造精度が低く、複雑な構造の鍛造品を実現することが難しい。

型鍛造：鍛造精度が高く、複雑な構造が実現できるが、製造コストが高く、金型への要求も高い。

押出型鍛造：さまざまなチタンリングを製造し、高い幾何学的寸法精度とより緻密な内部構造を備えた鍛造品を得ることができます。

等温型鍛造：鍛造前に金型をブランクの鍛造温度まで加熱し、型鍛造プロセス全体を通じて金型とブランクの温度を一定に保つことで、圧力の作用下で大きな変形を得ることができます。変形力が小さい。

4. 熱処理と冷却

1) 熱処理: チタン鍛造品の微細構造と機械的特性を改善するために、鍛造後に熱処理を行います。熱処理工程には時効処理、溶体化処理などが含まれます。

2) 冷却：熱処理後のチタン鍛造品を冷却し、形状や寸法を安定させます。冷却方法は通常、空冷や油冷など、鍛造品のサイズや用途に応じて決定されます。

5. その後の処理

1) 機械加工: 熱処理されたチタン鍛造品は、最終製品のサイズと形状の要件を満たすために、旋削、フライス加工、研削などの機械加工が行われます。

2) 表面処理: チタン鍛造品は、耐食性と美観を高めるために、必要に応じて研磨、コーティング、または酸洗いが行われます。

6. 品質検査

1) 寸法検査: 測定ツールを使用してチタン鍛造品の寸法を検査し、設計要件を満たしていることを確認します。