ASTM グレード 11 チタンロッド

ASTM グレード 11 チタンロッド: 詳細な加工パラメータ

‌1. 熱処理: 溶体化アニーリングと応力除去 (AMS 4928 による)‌

‌溶体化処理サイクル‌

‌温度‌: 900 ～ 950 度 (1652 ～ 1742 度 F)

‌ホールドタイム‌: 断面厚さ 25 mm (1 インチ) あたり 1 ～ 2 時間-

‌冷却速度‌: ‌空冷アニーリング温度から

‌微細構造ターゲット‌: 微細で均一 + ラメラ構造。事前の粒子成長は許可されない

‌目的‌: 二次相を溶解し、微細構造を均質化し、最適な機械的特性を準備します。

‌応力除去サイクル（機械加工後または冷間加工後）-‌

‌温度‌: 600 ～ 650 度 (1112 ～ 1202 度 F)

‌ホールドタイム‌: 2 ～ 4 時間

‌冷却速度‌: 炉冷または空冷

‌目的‌: + 微細構造を変えることなく、機械加工または成形による残留応力を軽減します。

✅ ‌クリティカルコントロール‌: 溶体化焼鈍後の冷却速度は次のようにする必要があります。十分に速い‌ マトリックスからの - 相の析出を防止します。ゆっくりと冷却すると（炉冷却など）、コロニーが粗くなり脆くなり、疲労性能が低下します。

‌2. 熱機械加工: 鍛造および圧延‌

‌鍛造工程‌

‌初期加熱温度‌: 950 ～ 980 度 (1742 ～ 1800 度 F)

‌最終鍛造温度‌: 850 度 (1562 度 F) 以上 - ‌800度以下で決して鍛造しないでください脆弱な動作を避けるため

‌総変形率‌: 完全な再結晶化と結晶粒微細化を確実にするため、60% 以上 (70 ～ 80% を推奨)

‌鍛造法‌: ‌自由鍛造またはクローズド型鍛造-油圧プレスを使用する。マルチヒット、低-ストレイン率-のパスが好ましい

‌-鍛造後の冷却‌: ‌空冷‌ 室温まで - 亀裂を防ぐため、急冷や急冷は避けてください

‌圧延・押出加工‌

‌圧延温度‌: 850 ～ 920 度 (1562 ～ 1688 度 F)

‌パスごとのパス割引‌: 15 ～ 25% (累積削減率 70% 以上)

‌潤滑‌: ‌グラファイト-水エマルジョン‌ (固形分 10 ～ 15%) - 固着を防ぎ、表面の酸化を最小限に抑えます

‌表面仕上げ目標‌: ‌Ra 1.6 μm (63 μin) 以下‌ 最終パス後 - は、制御されたロール表面仕上げと潤滑剤塗布によって達成されました

‌ポスト-ローリング‌: 室温まで空冷します。全体の変形が 70% を超える場合は、中間焼きなましは不要です

ASTM グレード 11 チタンロッド: 詳細な加工パラメータ
1. 熱処理: 溶体化アニーリングと応力除去 (AMS 4928 による)‌
溶体化アニーリングサイクル‌
温度‌: 900 ～ 950 度 (1652 ～ 1742 度 F)
保持時間‌: 断面厚さ 25 mm (1 インチ) あたり 1 ～ 2 時間-
冷却速度‌: アニーリング温度からの空冷
微細構造ターゲット‌: 微細、均一 + ラメラ構造。事前の粒子成長は許可されない
目的: 第二相を溶解し、微細構造を均質化し、最適な機械的特性を準備する
応力除去サイクル（機械加工後または冷間加工後）‌
温度‌: 600 ～ 650 度 (1112 ～ 1202 度 F)
保持時間‌: 2 ～ 4 時間
冷却速度‌: 炉冷却または空冷
目的: + 微細構造を変えることなく、機械加工または成形による残留応力を軽減します。
✅ ‌重要な制御‌: マトリックスからの - 相の析出を防ぐために、溶体化焼鈍後の冷却速度は「十分に速く」する必要があります。ゆっくりと冷却すると（炉冷却など）、コロニーが粗くなり脆くなり、疲労性能が低下します。
2. 熱機械加工: 鍛造と圧延‌
鍛造プロセス‌
初期加熱温度‌: 950 ～ 980 度 (1742 ～ 1800 度 F)
最終鍛造温度‌: 850 度 (1562 度 F) 以上 - ‌脆性挙動を避けるため、800 度未満で鍛造しないでください ‌
総変形率‌: 完全な再結晶化と結晶粒微細化を確実にするため、60% 以上 (70 ～ 80% を推奨)
鍛造方法: 油圧プレスを使用した自由鍛造または密閉型鍛造。{0}マルチ-ヒット、低-ストレイン率-のパスが好ましい
-鍛造後の冷却‌: 室温まで空冷します。- 亀裂を防ぐため、焼き入れや急冷は避けてください。
圧延・押出加工‌
圧延温度‌: 850 ～ 920 度 (1562 ～ 1688 度 F)
パスごとのパス削減‌: 15 ～ 25% (累積削減率 70% 以上)
潤滑: グラファイト-水エマルジョン(固形分 10～15%) - が粘着を防ぎ、表面の酸化を最小限に抑えます
表面仕上げ目標‌: Ra 最終パス後 1.6 μm (63 μin) 以下‌ - は、制御されたロール表面仕上げと潤滑剤の塗布によって達成されます
-ローリング後: 室温まで空冷します。全体の変形が 70% を超える場合は、中間焼きなましは不要です
⚠️ 重要な注意事項: グレード 11 は、熱間加工中の「酸素の吸収」に非常に敏感です。低い格子間含有量 (O 0.15% 以下) を維持するために、すべての加熱は真空または不活性雰囲気炉で行う必要があります。
3. 非破壊検査 (NDT) と微細構造管理‌-
超音波試験 (ASTM E165)‌
方法: 5～10 MHz トランスデューサーを使用した「水-}浸漬スキャン」
スキャン パターン‌: ロッドの表面と断面の完全な体積スキャン-
受け入れ基準‌:
φ1.5 mm相当の平底穴(FBH)を超える不連続性はありません‌
長さ 3 mm を超えるクラスター化した兆候がないこと
ロッド軸に平行な直線表示なし
キャリブレーション: 1.5 mm、2.0 mm、および 3.0 mm の FBH を持つ基準ブロックを使用した ASTM E165 による
粒度制御 (ASTM E112)‌
ターゲット微細構造‌ASTM 粒径 5～7‌ (微細、等軸 + ラメラ)
制御方法‌:
「制御された鍛造変形」 (60% 以上) とそれに続く「空冷」によって実現
700 ～ 850 度 (+ 位相フィールド) - への長時間の曝露は粒子粗大化の原因となるので避けてください。
評価: 金属組織学的準備 (機械研磨 + クロール試薬での電解エッチング)、続いて ASTM E112 に準拠した面積測定法または切片法
4. 機械加工と表面の完全性‌
加工パラメータ (旋削、フライス加工、穴あけ)‌
切断速度‌: 15 ～ 25 m/min (50 ～ 80 SFM)
送り速度‌: 0.1 ～ 0.2 mm/rev
切込み深さ‌: 0.5 ～ 1.5 mm
工具材質: ‌WC-Co (タングステンカーバイド)‌ TiAlN コーティング - ‌ 急速な摩耗のため HSS を避けてください‌
クーラント: 加工硬化と刃先の形成を防ぐために不可欠な水{0}}ベース、高圧-、低{2}}粘度の切削液-
表面の完全性‌: 重要な表面の Ra を 0.8 μm 以下に維持します。必要な場合を除き、研削は避けてください。- 研削する場合は、熱による損傷を防ぐために、軽い送りで「酸化アルミニウムホイール」を使用してください。
🔧 ‌重要な洞察‌: グレード 11 は、「低い熱伝導率」と「高い化学反応性」を示します。機械加工により局所的な熱が発生し、「加工硬化」や「表面脆化」を引き起こします。継続的なクーラントの流れと鋭利な工具は交渉の余地がありません。-
5. 最終検査とトレーサビリティ‌
認定要件‌
化学分析‌: ICP-ASTM E に準拠した OES1086 - は、AMS 4928 の制限内で Al、Mo、Cr、Fe、O を確認する必要があります
機械試験‌: 25 度および 400 度での引張試験 (ASTM E8) - 降伏強度 400 度で 580 MPa 以上
硬度‌: ロックウェル B 95 以下
超音波レポート‌: レベル II または III の NDT 技術者による署名、ASTM E165 を参照
熱処理ログ‌: 時間/温度データを含む炉温度プロファイル (デジタルトレーサビリティが必要)
ロットトレーサビリティ‌
各ロッドは以下をレーザー-エッチングする必要があります。
GRADE 11 • LOT # [固有 ID] • MELT # [炉 ID] • 日付 [YYYYMMDD]
梱包: 真空{0}}密封、乾燥剤-で梱包、湿度インジケーターと「航空宇宙用途のみ」のラベルが付いた木箱