JP6737686B2 - 純チタン金属ワイヤおよびその加工方法 - Google Patents
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Description
結晶粒の状態と、引張強度との関係を検証するための実験を行った。実験は、予備加工として、三次元方向(図2のX,Y,Z方向)に適宜回数(18パス)の多軸鍛造を行い、その後、冷間圧延(ロール圧延)により平板状とし、これを切断して角形の棒状部材とし、さらに溝ロール圧延を行った。このときの圧延率は60%とした。また、変形加工は、スウェージングの後に線引き加工を行った。このときの変形加工において、断面減縮率を94%とした直径0.95mmと、断面減縮率を66%とした直径3mmの二種類の丸棒状の純チタン金属ワイヤを得た。なお、この実験では、スウェージングによって断面減縮率を50%と90%にしたうえで、線引き加工を2回行って最終的な断面減縮率を得た。
実験例1と同様の手法により、直径1.123mmの純チタン金属ワイヤを作製し、同様の引張試験を行った。試験条件は実験例1と同じである。その結果を図8に示す。
さらに、実験例1と同様の手法により、直径1.165mmの純チタン金属ワイヤを作製し、さらに、その後800℃(再結晶温度)よりも低い500℃で1時間の焼鈍を行い組織の状態を直線横断法により観察したところ平均結晶粒の大きさが1.2μmであった。また、結晶粒は均一な等軸であった。そこで、このワイヤについて、引張試験を行った。試験条件は実験例1と同じである。その結果を図9に示す。
B 多軸鍛造後の材料
C,C1 圧延加工後の材料
D 成形加工後の材料
Claims (7)
- 純チタン金属材料を線状または棒状に加工してなる金属ワイヤであって、
結晶粒が長手方向に長尺に構成され、短軸方向の結晶粒径の平均長さ(A)に対する長軸方向の結晶粒径の平均長さ(B)が、1:1.1〜1:5であり、結晶粒のそれぞれの平均長さ(A,B)がともに0.5μm以下であり、引張試験における最大引張強度が1050MPa以上であることを特徴とする純チタン金属ワイヤ。 - 純チタン金属材料を線状または棒状に加工してなる金属ワイヤであって、
結晶粒が長手方向に長尺に構成され、短軸方向の結晶粒径の平均長さ(A)に対する長軸方向の結晶粒径の平均長さ(B)が、1:1.1〜1:5であり、結晶粒のそれぞれの平均長さ(A,B)がともに0.5μm以下であり、引張試験における引張強度が800MPa以上である純チタン金属ワイヤの加工方法であって、
純チタン金属材料に強ひずみ加工を施す予備加工と、該予備加工された純チタン金属材料を所定形状に変形する変形加工とを含み、
前記予備加工は、純チタン金属材料に対して定めた三次元方向に対して各1回以上の鍛造を施し、該純チタン金属材料の全体における累積ひずみ量が1.5以上となる多軸鍛造処理工程と、多軸鍛造処理された材料をロール圧延によって、圧延率65%以上の圧延を施す圧延工程とを含み、
前記変形加工は、材料の温度を70℃以下としつつスウェージングもしくは引抜加工またはこれらの組み合わせにより、前記予備加工された純チタン金属材料に対しさらに断面減縮率60%以上の強圧延を施すものであり、
前記変形加工は、第一次線状成形工程と、第二次線状成形工程とを含み、
第一次線状成形工程は、断面減縮率を50%〜90%の範囲で強圧延する工程であり、
第二次線状成形工程は、前記一次線状成形工程の後に、断面減縮率を1%〜20%の範囲で強加工する工程である
ことを特徴とする純チタン金属ワイヤの加工方法。 - 請求項1に記載の純チタン金属ワイヤの加工方法であって、
純チタン金属材料に強ひずみ加工を施す予備加工と、該予備加工された純チタン金属材料を所定形状に変形する変形加工とを含み、
前記予備加工は、純チタン金属材料に対して定めた三次元方向に対して各1回以上の鍛造を施し、該純チタン金属材料の全体における累積ひずみ量が1.5以上となる多軸鍛造処理工程と、多軸鍛造処理された材料をロール圧延によって、圧延率65%以上の圧延を施す圧延工程とを含み、
前記変形加工は、材料の温度を70℃以下としつつスウェージングもしくは引抜加工またはこれらの組み合わせにより、前記予備加工された純チタン金属材料に対しさらに断面減縮率60%以上の強圧延を施すものであり、
前記変形加工は、第一次線状成形工程と、第二次線状成形工程とを含み、
第一次線状成形工程は、断面減縮率を50%〜90%の範囲で強圧延する工程であり、
第二次線状成形工程は、前記一次線状成形工程の後に、断面減縮率を1%〜20%の範囲で強加工する工程である
ことを特徴とする純チタン金属ワイヤの加工方法。 - 前記第一次および第二次線状成形工程は、それぞれ複数回の溝ロール圧延、スウェージングもしくはこれらの組み合わせにより、またはさらに引抜加工により、前記所定範囲における断面減縮率に達する強加工を施すものである請求項2または3に記載の純チタン金属ワイヤの加工方法。
- 前記第一次線状成形工程と前記第二次線状成形工程との間には、表面に酸化皮膜を生成するための表面酸化工程を有するものである請求項2ないし4のいずれかに記載の純チタン金属ワイヤの加工方法。
- 前記第一次線状成形工程と前記第二次線状成形工程との間には、加工材料の表面を化成皮膜によって被覆する化成皮膜被覆工程を有するものである請求項2ないし4のいずれかに記載の純チタン金属ワイヤの加工方法。
- 前記化成皮膜被覆工程は、加工材料表面の油脂成分を除去する脱脂工程と、酸性液による酸洗浄工程と、化成による成膜工程とを含むものである請求項6に記載の純チタン金属ワイヤの加工方法。
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