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JPH0299218A - Manufacture of titanium composite material - Google Patents

Manufacture of titanium composite material

Info

Publication number
JPH0299218A
JPH0299218A JP25266888A JP25266888A JPH0299218A JP H0299218 A JPH0299218 A JP H0299218A JP 25266888 A JP25266888 A JP 25266888A JP 25266888 A JP25266888 A JP 25266888A JP H0299218 A JPH0299218 A JP H0299218A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
capsule
titanium
composite material
core material
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.)
Pending
Application number
JP25266888A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideya Takahashi
秀也 高橋
Yoshio Shinoda
慎夫 篠田
Ryuji Nishikawa
龍司 西川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yamaha Corp
Original Assignee
Yamaha Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yamaha Corp filed Critical Yamaha Corp
Priority to JP25266888A priority Critical patent/JPH0299218A/en
Priority to US07/416,844 priority patent/US4988479A/en
Publication of JPH0299218A publication Critical patent/JPH0299218A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Extrusion Of Metal (AREA)
  • Metal Extraction Processes (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the composite material having a smooth surface by forming a metal spraying layer of titanium (alloy) on the surface of a core metal, loosely fitting into a capsule to pack metal powder and to vacuum-seal and press working, sintering the metal powder, after wire drawing through hot extrusion, removing the capsule. CONSTITUTION:The thermal spraying layer 2 and sintering layer 3 are formed on a surface of a core metal 1. The core metal 1 consists of titanium and the sintering layer 3 consists of nickel (alloy). The thermal spraying layer 2 consists of molybdenum, etc., further, as providing the 2nd thermal spraying layer 2b consisting of copper, the joining strength is improved more over. The core metal 1 forming with the thermal spraying layer 2 is inserted into the capsule made of mild steel, after packing nickel (alloy) powder between the core metal and capsule, this is vacuum-sealed to form by a cold isostatic pressing. Then, the sintering layer 3 heated in prescribed temp. and time is sintered to join each layer. After that, the hot extrusion working is performed and the capsule of the most outside layer is removed to make to the titanium composite material. By this method, the titanium composite material having the smooth surface without generating any wrinkle and high mechanical strength is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は眼鏡フレーム等に好適に用いられるチタン複
合材の製法に関し、表面が平滑で接合強度が大きなチタ
ン複合材が得られるようにしたものである。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a method for producing a titanium composite material suitable for use in eyeglass frames, etc., and is capable of producing a titanium composite material with a smooth surface and high bonding strength. It is.

[従来技術およびその課題] チタンまたはチタン合金は耐食性に優れた材料であり、
加えて軽量、高強度であることから、近年、高級サング
ラス等の眼鏡フレーム材として注目を集めている。しか
しながらチタンまたはチタン合金は眼鏡フレームの製造
工程中で不可欠であるろう付は性およびメツキ性が不良
である。従来この問題を解決するためにチタンまたはチ
タン合金からなる芯材表面に、良好なろう付は性および
メツキ性を有する銅合金またはニッケル合金等をクラッ
ド接合してなるチタン複合材やこのチタン複合材表面に
貴金属をメツキしてなるものが広(用いられてきた。
[Prior art and its problems] Titanium or titanium alloy is a material with excellent corrosion resistance.
In addition, because it is lightweight and has high strength, it has recently attracted attention as a material for eyeglass frames such as high-end sunglasses. However, titanium or titanium alloy has poor brazing properties and plating properties, which are essential in the manufacturing process of eyeglass frames. Conventionally, to solve this problem, titanium composites and titanium composites have been developed, which are made by cladding copper alloys or nickel alloys with good brazing and plating properties on the surface of a core material made of titanium or titanium alloys. Those whose surfaces are plated with precious metals have been widely used.

このようなチタン合金複合材を製造するには、チタンま
たはチタン合金からなる芯材を、焼結層となるニッケル
合金や銅合金等からなるパイプ中に嵌合し、これを真空
封止した後、熱間静水圧プレス(HIP)により芯材と
焼結層とをクラッド接合し、次いで静水圧押出し加工に
より伸線してチタン複合材とする製法が用いられている
To manufacture such a titanium alloy composite material, a core material made of titanium or a titanium alloy is fitted into a pipe made of a nickel alloy or copper alloy, which will serve as a sintered layer, and this is vacuum sealed. A manufacturing method is used in which a core material and a sintered layer are clad-bonded by hot isostatic pressing (HIP), and then wire drawn by isostatic extrusion to produce a titanium composite material.

ところがこのような製法では芯材を焼結層内に嵌合する
際に芯材と焼結層との間にある程度の隙間を設けること
が、どうしても必要となるが、芯材と焼結層とをクラッ
ド接合するための熱間静水圧プレス時に上記隙間によっ
て焼結層表面にシワが生じるという問題があった。さら
に焼結層内部に収納された芯材の形状は焼結層の内部壁
面に沿って形成されるので、焼結層表面に発生したシワ
部分を切削除去しようとすると、焼結層表面のシワ形状
に沿って変形した芯材を共に切削してしまうこととなる
ので、焼結層表面に発生したシワの除去は困難であった
。またこのシワは、伸線時に分散させることが可能であ
るものの、シワの分散を伴った伸線工程をクラッド接合
工程と連続して施すと製造工程が非常に繁雑になるとい
う問題かあった。
However, in this manufacturing method, it is absolutely necessary to provide a certain amount of space between the core material and the sintered layer when fitting the core material into the sintered layer. There was a problem in that the gaps caused wrinkles on the surface of the sintered layer during hot isostatic pressing for clad bonding. Furthermore, the shape of the core material housed inside the sintered layer is formed along the inner wall surface of the sintered layer, so if you try to remove the wrinkles that have occurred on the surface of the sintered layer, the wrinkles on the surface of the sintered layer will be removed. It was difficult to remove wrinkles generated on the surface of the sintered layer because the core material that had been deformed along the shape had to be cut together. Furthermore, although it is possible to disperse these wrinkles during wire drawing, there is a problem in that the manufacturing process becomes extremely complicated if the wire drawing process that involves the dispersion of wrinkles is performed consecutively with the clad bonding process.

さらに芯材を焼結層中に嵌合する工程は手作業によるし
のであるので、芯材表面に汚れが付着しやすく、この汚
れを原因とする芯材と焼結層との接合不良により伸線時
に芯材と焼結層との剥離を招くという問題があった。
Furthermore, since the process of fitting the core material into the sintered layer is done manually, dirt tends to adhere to the surface of the core material, and this dirt causes poor bonding between the core material and the sintered layer, resulting in expansion. There was a problem in that the core material and the sintered layer peeled off during wiring.

この発明は上記課題を解決するためになされたものであ
って、芯材と焼結層との剥離が無くかつ表面が平滑なチ
タン複合材を容易に得られるような製法を提供すること
を目的としている。
This invention was made in order to solve the above problems, and the purpose is to provide a manufacturing method that can easily produce a titanium composite material with a smooth surface and no peeling between the core material and the sintered layer. It is said that

[課題を解決するための手段] この発明は、チタンまたはチタン合金からなる芯材表面
に金属溶射法により溶射層を形成し、これをカプセル中
に遊挿した後、芯材とカプセルとの間に金属粉末を充填
し、上記カプセルを真空封止すると共に冷間静水圧プレ
スによって成形し、ついで上記金属粉末を焼結させ、熱
間押出し加工により伸線した後、カプセルを除去するこ
とを解決手段とした。
[Means for Solving the Problems] This invention involves forming a thermal spray layer on the surface of a core material made of titanium or a titanium alloy by a metal spraying method, loosely inserting this layer into a capsule, and then forming a spray layer between the core material and the capsule. The solution is to fill the capsule with metal powder, vacuum seal the capsule, mold it by cold isostatic pressing, sinter the metal powder, draw it by hot extrusion, and then remove the capsule. It was used as a means.

[作用] 芯材表面に溶射層を形成し、これをカプセル内に挿入し
、芯材とカプセルとの間にチタン複合材の最外層となる
金属粉末を充填したので、熱間押出し加工時に金属粉と
金属粉間に存在する隙間とが変形し、チタン複合材表面
にシワが発生するのを防止することができる。
[Function] A sprayed layer is formed on the surface of the core material, this is inserted into the capsule, and metal powder, which will become the outermost layer of the titanium composite material, is filled between the core material and the capsule. It is possible to prevent wrinkles from occurring on the surface of the titanium composite material due to deformation of the gap existing between the powder and the metal powder.

また芯材に接合する各材料は粉末状であり、これを焼結
させてチタン複合材とするので、各材料間の接合を充分
に行うことができ、高い機械強度を有するチタン複合材
を得ることができる。
In addition, each material to be bonded to the core material is in powder form and is sintered to form a titanium composite material, so that sufficient bonding between each material can be achieved and a titanium composite material with high mechanical strength can be obtained. be able to.

以下、この発明の詳細な説明する。The present invention will be described in detail below.

第1図はこの発明の製法によって得られたチタン複合材
の一例を示したものである。
FIG. 1 shows an example of a titanium composite material obtained by the manufacturing method of the present invention.

このチタン複合材は、芯材1表面に溶射層2と焼結層3
とを形成してなるものである。芯材1はチタンまたはチ
タン合金からなり、焼結層3は種々の金属に対して優れ
たろう付は性およびメツキ性を示すニッケルまたはニッ
ケル合金からなる。
This titanium composite material has a thermal spray layer 2 and a sintered layer 3 on the surface of the core material 1.
It is formed by forming. The core material 1 is made of titanium or a titanium alloy, and the sintered layer 3 is made of nickel or a nickel alloy that exhibits excellent brazing and plating properties with various metals.

溶射層2は上記芯材1と焼結層3を接合するものであっ
て、芯材lを構成するチタンとの拡散固溶が容易であり
、かつチタンと反応して脆性を示す金属間化合物を生成
しにくいモリブデン、ニオブ、タンタルあるいはこれら
の金属の2種合金からなる。またこの溶射層2は、第2
図に示したように上記金属また合金からなる第1の溶射
層2a上に銅または銅合金からなる第2の溶射52bを
設けて構成しても良い。銅または銅合金からなる第2の
溶射E!I2bを設けることにより芯材lと焼結層3と
の接合強度をより一層向上させることができる。また溶
射層2を3以上の11r11.fgJから形成しても良
い。
The sprayed layer 2 joins the core material 1 and the sintered layer 3, and is made of an intermetallic compound that can easily form a solid solution by diffusion with the titanium constituting the core material 1, and which reacts with titanium and exhibits brittleness. It is made of molybdenum, niobium, tantalum, or an alloy of two of these metals, which are difficult to generate. Moreover, this thermal spray layer 2
As shown in the figure, a second sprayed layer 52b made of copper or a copper alloy may be provided on the first sprayed layer 2a made of the metal or alloy. A second thermal spray consisting of copper or copper alloy E! By providing I2b, the bonding strength between the core material 1 and the sintered layer 3 can be further improved. Moreover, the thermal spray layer 2 is 3 or more 11r11. It may also be formed from fgJ.

このようなチタン複合材を製造するには以下の工程によ
る。
The following steps are used to manufacture such a titanium composite material.

チタンまたはチタン合金ビレットからなる芯材1にショ
ツトブラスト等の溶射前処理を施し、その表面の異物を
除去した後、金属溶射法によってモリブデン、ニオブ、
タンタルまたはこれらの2種合金からなる溶射fm2を
形成する。この時の金属溶射法には溶射粉末中に酸化物
が混入しにくいプラズマ冷間溶射法が好適であり、その
原料としては粒径が30〜75μmのガスアトマイズ粉
末が好適である。溶射層2の膜厚は、芯材【の径および
焼結層3の肉厚、および製造するチタン複合材の使用目
的により適宜選択される。第2図に示したように溶射層
2を2層の溶射層から構成する場合には、第1の溶射層
2aを溶射した後に、原料粉末を銅または銅合金に変え
る以外は第1の溶射層2aを形成する際と全く同様に溶
射することにより、連続して第2の溶射層2bを第1の
溶射層2a上に形成することができる。また溶射層2が
2層以上の複数層から構成されている場合にも、第1の
溶射層2a上に第2の溶射層2bを形成したと全く同様
にして、第2の溶射層2b上に複数の溶射層を積層する
ことができる。
The core material 1 made of titanium or titanium alloy billet is subjected to pre-spraying treatment such as shot blasting to remove foreign matter on its surface, and then molybdenum, niobium,
A thermal spray fm2 made of tantalum or an alloy of these two is formed. The metal spraying method at this time is preferably a plasma cold spraying method in which oxides are less likely to be mixed into the sprayed powder, and the raw material thereof is preferably a gas atomized powder with a particle size of 30 to 75 μm. The thickness of the sprayed layer 2 is appropriately selected depending on the diameter of the core material, the thickness of the sintered layer 3, and the intended use of the titanium composite material to be manufactured. When the thermal spray layer 2 is composed of two thermal spray layers as shown in FIG. The second thermal sprayed layer 2b can be continuously formed on the first thermal sprayed layer 2a by thermal spraying in exactly the same manner as when forming the layer 2a. Furthermore, even when the thermal sprayed layer 2 is composed of two or more layers, the second thermal sprayed layer 2b is formed on the first thermal sprayed layer 2a in exactly the same manner as the second thermal sprayed layer 2b is formed on the first thermal sprayed layer 2a. Multiple sprayed layers can be stacked on top of each other.

このようにして形成された溶射層2は、ポーラスで粉末
状態に近いものとなっている。よって後述する熱間押出
し加工時に、溶射層2を構成する金属粉が金属粉間に存
在する隙間へ変形して進入することにより塑性変形する
ので、焼結層3表面にシワが発生ずるのを防止すること
ができる。
The sprayed layer 2 thus formed is porous and close to a powder state. Therefore, during hot extrusion processing, which will be described later, the metal powder constituting the sprayed layer 2 deforms and enters the gaps between the metal powders and is plastically deformed, which prevents wrinkles from forming on the surface of the sintered layer 3. It can be prevented.

つぎに溶射層2が形成された芯材lを、軟鋼製のカプセ
ルの中心軸上に挿入する。このカプセルは、その内部に
挿入された芯材1とカプセルとの間に焼結層3を構成す
る金属粉を充填できる程度の間隙が生じるように、溶射
層2が形成された芯材lの直径よりも大きな直径を有す
る有底筒状のパイプからなるものである。
Next, the core material 1 on which the sprayed layer 2 has been formed is inserted onto the central axis of the capsule made of mild steel. This capsule is made of a core material l on which a thermal sprayed layer 2 is formed so that a gap sufficient to fill the metal powder constituting the sintered layer 3 is created between the core material 1 inserted into the capsule and the capsule. It consists of a bottomed cylindrical pipe with a diameter larger than the diameter of the pipe.

そしてこのカプセルとカプセル内に挿入された芯材1と
の間に生じた間隙部内に焼結NJ3を構成する金属粉を
充填した後、これを封止し、冷間静水圧プレス(CIP
)により成形する。この金属粉としては種々の金属と良
好なろう付は性およびメツキ性を有するニッケルまたは
ニッケル合金が好適である。ついで800〜900℃で
1〜2時間加熱して、焼結層3を焼結させると共に芯材
lと溶射層2と焼結層3とを接合させる。この焼結によ
って、溶射層2と焼結[3とは体積が減少し、緻密な構
造となるので、芯材lと溶射H2と焼結層3とは高い接
合強度をもって接合されることとなる。
After filling the gap created between this capsule and the core material 1 inserted into the capsule with metal powder constituting the sintered NJ3, this is sealed and cold isostatically pressed (CIP).
). As the metal powder, nickel or a nickel alloy having good brazing and plating properties with various metals is suitable. Then, heating is performed at 800 to 900° C. for 1 to 2 hours to sinter the sintered layer 3 and join the core material 1, the sprayed layer 2, and the sintered layer 3 together. Through this sintering, the volume of the sprayed layer 2 and the sintered layer 3 is reduced and a dense structure is formed, so the core material 1, the sprayed layer H2, and the sintered layer 3 are bonded with high bonding strength. .

また焼結層3はチタン複合材の最外層となるものである
が、焼結によって形成されるものであるので、従来の製
法によって得られたチタン複合材と異なり、平滑で美し
い表面を有するものとなる。
In addition, the sintered layer 3 is the outermost layer of the titanium composite, and because it is formed by sintering, it has a smooth and beautiful surface, unlike titanium composites obtained by conventional manufacturing methods. becomes.

このようにして焼結層3を焼結した後に、熱間押出し加
工を施すと共に、最外層のカプセルを除去してチタン複
合材とする。この熱間押出し加工は通常に用いられてい
る加工方法であれば特に限定されないが、概ね600°
C11〜2時間の予備加熱を施した後に、800〜90
0℃での熱間押出し加工が好適である。芯材1と溶射H
2と焼結層3とは、上記焼結工程によって充分な接合強
度をもって接合されているので、この伸線工程中に層間
の剥離が発生することが無い。カプセルをチタン複合材
から除去する方法は、通常線材の皮むき工程として用い
られているストリッパ等を用いて行うことができ、特に
限定されるものではない。
After sintering the sintered layer 3 in this manner, it is subjected to hot extrusion and the outermost layer capsule is removed to obtain a titanium composite material. This hot extrusion processing is not particularly limited as long as it is a commonly used processing method, but it is approximately 600°
C11-800-90 after preheating for 2 hours
Hot extrusion at 0°C is preferred. Core material 1 and thermal spraying H
Since the sintered layer 2 and the sintered layer 3 are bonded with sufficient bonding strength by the above-mentioned sintering process, separation between the layers does not occur during this wire drawing process. The method for removing the capsule from the titanium composite material is not particularly limited, and can be carried out using a stripper or the like that is normally used in the process of stripping wire rods.

このようにして得られたチタン複合材は、芯材1表面に
粉末状の溶射層2を設け、これをノツプセル内に挿入し
、カプセルと芯材1との間に焼結層3となる金属粉末を
充填し、これらを焼結し、伸線した後、カプセルを除去
したものであるので、チタン複合材を構成する各層間を
充分な強度で接合することができるので、得られたチタ
ン複合材は高い機械的強度を示すものとなる。
The titanium composite material obtained in this way is prepared by providing a powder sprayed layer 2 on the surface of the core material 1, inserting this into the nop cell, and then inserting the metal that will become the sintered layer 3 between the capsule and the core material 1. Since the capsules are removed after filling powder, sintering them, and wire drawing, it is possible to bond the layers that make up the titanium composite with sufficient strength, so the resulting titanium composite The material exhibits high mechanical strength.

またチタン複合材の最外層となる焼結層3は、金属粉末
を焼結して形成したらのであるので、その表面はシワの
発生の無い平滑で美しいものとなる。
Furthermore, since the sintered layer 3, which is the outermost layer of the titanium composite material, is formed by sintering metal powder, its surface is wrinkle-free and smooth and beautiful.

さらにこのようにして得られたチタン複合材の最外層は
ニッケルまたはニッケル合金の焼結B3からなるので、
その表面には用途に応じて金または銀等のメツキを施し
ても良い。
Furthermore, since the outermost layer of the titanium composite material obtained in this way is made of sintered B3 of nickel or nickel alloy,
The surface may be plated with gold or silver depending on the purpose.

[実施例] (実施例) 芯材として直径92mm、長さ1000mmのチタンビ
レットを用意し、これにショツトブラストによって表面
処理を施・した後、その表面に平均粒径30〜75μm
のモリブデンガスアトマイズ粉末を用いたプラズマ冷間
溶射法に上り層厚が05mmのモリブデン溶射層を形成
した。ついでこのモリブデン溶射層上に平均粒径45〜
90μmの銅ガスアトマイズ粉末を用いてプラズマ冷間
溶射法に上り層厚が0.5mmの銅溶射層を形成した。
[Example] (Example) A titanium billet with a diameter of 92 mm and a length of 1000 mm was prepared as a core material, and after surface treatment was performed by shot blasting, the surface was coated with an average particle size of 30 to 75 μm.
A molybdenum sprayed layer having a thickness of 05 mm was formed by a plasma cold spraying method using molybdenum gas atomized powder. Then, on this molybdenum sprayed layer, an average particle size of 45~
A copper sprayed layer having a thickness of 0.5 mm was formed by plasma cold spraying using 90 μm copper gas atomized powder.

これを内径97+m、肉厚3IIIffiの軟鋼製のカ
プセルの中心軸上に挿入した後、カプセルと芯材との間
の隙間に、ニッケルークロム合金からなる合金粉末を充
填して真空封止した。これをO,IGPaの冷間静水圧
プレスによって成形した後に、800〜900℃で1時
間加熱して各層を焼結させた。そしてこれに600°C
で1時間の予備加熱を施した後、高周波コイルにより加
熱し、熱間押出し加工を900℃にて施して直径60m
mに伸線した。この後、最外層となっているカプセルを
切削除去してチタン複合材を得た。
After this was inserted onto the central axis of a capsule made of mild steel with an inner diameter of 97+m and a wall thickness of 3IIIffi, the gap between the capsule and the core material was filled with alloy powder made of a nickel-chromium alloy and vacuum-sealed. This was molded by cold isostatic pressing using O, IGPa, and then heated at 800 to 900° C. for 1 hour to sinter each layer. And this 600°C
After preheating for 1 hour at
The wire was drawn to m. Thereafter, the outermost layer of the capsule was removed to obtain a titanium composite material.

得られたチタン複合材はいずれもその表面にシワの発生
のない平滑なものであった。
All of the obtained titanium composite materials had smooth surfaces with no wrinkles.

またこのようにして得られたチタン複合材の中から5本
を選択し、第3図および第4図に示したような試験片を
作成した。第3図はこの試験片の平面図であり、第4図
は試験片のIV−IV線矢視図である。
Five titanium composites were selected from the titanium composite materials thus obtained, and test pieces as shown in FIGS. 3 and 4 were prepared. FIG. 3 is a plan view of this test piece, and FIG. 4 is a view of the test piece taken along the line IV-IV.

この試験片は、チタン複合材を長さ20fflI11に
切断した後、その表面に長さ3n+mの試験突起部が形
成されるように、溶射層と焼結層とを除去して直径5m
mの芯材を表出させたものである。
This test piece was made by cutting the titanium composite material into a length of 20fflI11, and then removing the thermal spray layer and the sintered layer so that a test protrusion with a length of 3n+m was formed on the surface of the titanium composite material.
This shows the core material of m.

そして第4図中に符号Fで示したように、この試験突起
部を芯材から剥離する方向に力を付加して、その破断剪
断強度測定を行った。その結果を下記第1表に示した。
Then, as indicated by the symbol F in FIG. 4, a force was applied in a direction to separate the test protrusion from the core material, and the shear strength at break was measured. The results are shown in Table 1 below.

(比較例) 直径92mff1、長さ1000mmのチタンビレット
を、内径92ffiffi、肉厚0.5mmのモリブデ
ンパイプ、内径92.5mm、肉厚0,5mff1の銅
パイプ、内径93mm、肉厚31のニッケルークロ五合
金バイブに順次嵌合した後に、熱間静水圧プレスにて1
000℃、180MPaで2時間、加熱および加圧して
これらをクラッド接合した。ついで静水圧押出し機によ
り900MPaで加圧伸線して、直径60ffi111
のチタン複合材を得た。
(Comparative example) A titanium billet with a diameter of 92 mff1 and a length of 1000 mm was used as a molybdenum pipe with an inner diameter of 92 ffiffi and a wall thickness of 0.5 mm, a copper pipe with an inner diameter of 92.5 mm and a wall thickness of 0.5 mff1, and a nickel-chrome pipe with an inner diameter of 93 mm and a wall thickness of 31 mm. After sequentially fitting into the alloy vibrator, 1.
These were clad-bonded by heating and pressurizing at 000° C. and 180 MPa for 2 hours. Then, the wire was drawn under pressure at 900 MPa using a hydrostatic extruder to obtain a wire with a diameter of 60ffi111.
titanium composite material was obtained.

このようにして得られたチタン複合材の中から5本を選
択し、試験片を実施例と全く同様にして作成したのち、
その試験片の破断剪断強度測定を行った。この結果を第
1表に併せて示した。
Five titanium composites were selected from the titanium composite materials obtained in this way, and test pieces were prepared in exactly the same manner as in the example.
The fracture shear strength of the test piece was measured. The results are also shown in Table 1.

なお第1表中に示した破断剪断強度(GPa)は、上記
試験片の試験突起が芯材から剥離した破断荷重(kg)
を試験突起の面積(IIlm”)で割った値を表したも
のである。
The breaking shear strength (GPa) shown in Table 1 is the breaking load (kg) at which the test protrusion of the above test piece peeled off from the core material.
is divided by the area of the test protrusion (IIlm'').

第1表 以上の結果から、この発明のチタン複合材の製法によれ
ば、シワの発生の無い平滑で美しい表面を有するチタン
複合材を容易に得られると共に、芯材と焼結層との接合
強度を向上させられることが確認された。
From the results shown in Table 1, it is clear that according to the titanium composite manufacturing method of the present invention, titanium composites with a smooth and beautiful surface without wrinkles can be easily obtained, and the bond between the core material and the sintered layer can be easily obtained. It was confirmed that the strength could be improved.

[発明の効果] 以上説明したように、この発明のチタン複合材の製法は
、チタンまたはチタン合金からなる芯材表面に金属溶射
法により溶射層を形成し、これをカプセル中に遊挿した
後、芯材とカプセルとの間に金属粉末を充填11、上記
カプセルを真空封止すると共に冷間静水圧プレスによっ
て成形し、ついで上記金属粉末を焼結させ、熱間押出し
加工により伸線した後、カプセルを除去するものである
ので、シワの発生の無い平滑で美しい表面を有するチタ
ン複合材を得ることができる。
[Effects of the Invention] As explained above, the method for producing a titanium composite material of the present invention involves forming a sprayed layer on the surface of a core material made of titanium or a titanium alloy by a metal spraying method, and then loosely inserting this into a capsule. , filling the space between the core material and the capsule with metal powder 11, vacuum sealing the capsule and molding it by cold isostatic pressing, then sintering the metal powder, and drawing it by hot extrusion. Since the capsule is removed, a titanium composite material with a smooth and beautiful surface without wrinkles can be obtained.

また各層の接合を焼結によって行うと共に、熱間押出し
加工により伸線を行うので、芯材と焼結層との接合強度
を向上させることができ、高い機械強度を有するチタン
複合材を得ることができる。
In addition, since each layer is joined by sintering and wire drawing is performed by hot extrusion processing, the joining strength between the core material and the sintered layer can be improved, and a titanium composite material with high mechanical strength can be obtained. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図および第2図はいずれもこの発明のチタン複合材
の製法によって得られたチタン複合材の一例を示した概
略断面図、 第3図および第4図はいずれらチタン複合材の破断剪断
強度測定を行うための試験片の形状を示すもので、 第3図は平面図、 第4図は第3図の■ ■線矢視図である。 ・・・芯材、 2・・・溶射層、 3・・・焼結層。
Figures 1 and 2 are both schematic cross-sectional views showing an example of a titanium composite obtained by the titanium composite manufacturing method of the present invention, and Figures 3 and 4 are fracture shear diagrams of the titanium composite. Figure 3 is a plan view, and Figure 4 is a view taken along the line ■■ in Figure 3. ... core material, 2 ... thermal spray layer, 3 ... sintered layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] チタンまたはチタン合金からなる芯材表面に金属溶射法
により溶射層を形成し、これをカプセル中に遊挿した後
、芯材とカプセルとの間に金属粉末を充填し、上記カプ
セルを真空封止すると共に冷間静水圧プレスによって成
形し、ついで上記金属粉末を焼結させ、熱間押出し加工
により伸線した後、カプセルを除去することを特徴とす
るチタン複合材の製法
A sprayed layer is formed on the surface of the core material made of titanium or titanium alloy by a metal spraying method, and after this is loosely inserted into the capsule, metal powder is filled between the core material and the capsule, and the capsule is vacuum sealed. A method for producing a titanium composite material, which comprises: forming the titanium composite material by cold isostatic pressing, then sintering the metal powder, drawing the metal powder by hot extrusion, and then removing the capsule.
JP25266888A 1988-10-06 1988-10-06 Manufacture of titanium composite material Pending JPH0299218A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9970542B2 (en) 2014-08-28 2018-05-15 Hyundai Motor Company Shift fork having improved abrasion resistance

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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