チタン合金の量産におけるバッチ変動リスクを排除する方法

サイズドリフトも大量生産の大きな要因です。チタン合金の薄肉部品-。その本質は、材料内の残留応力の不均一な解放です。- UAV 胴体フレームのサプライヤーは、かつて典型的な問題に遭遇しました。7075 アルミニウム合金の工具加工の経験がそのままチタン合金フレームに適用され、最終機械加工後、部品の主要な取り付け面の平面度が 2 時間以内に 0.15 mm 回復しました。その理由は、熱間圧延されたチタン合金ビレットの内部に巨大な焼入れ残留応力が含まれており、機械加工だけではバランスを保つことができないためでした。最後に、600 度×2 時間の真空応力除去焼鈍を行った半完成ビレットを交換し、荒加工後に低温時効処理を追加することを要求することで、このバッチ特有の変形問題は完全に解決されました。-これは、安定した幾何学的精度は、明確な応力状態を備えた高品質の原材料から始まることを証明しています。-

--制御不能な表面粗さと微小亀裂の発生により、チタン合金は「表面欠陥」に対して非常に敏感になります。チタンは化学活性が高いため、母材表層に不均一な富酸素層（通称「汚染層」）や微細偏析があると、高速切削時に切りくず痕が発生しやすくなり、Ra値が大きく変動します。{4}さらに深刻なことに、これらの微小欠陥は疲労亀裂の温床となることがよくあります。ある医療インプラント企業は、同社が加工した TC4 椎間固定装置が、蛍光浸透探傷試験中に酸洗浄した後、切断痕に沿って微細な亀裂を示したとかつて報告しました。さらなる調査により、ロッドのバッチの表面仕上げの許容値が不十分であり、鍛造プロセスで生じた表面の微小亀裂がいくつか残っていることが判明しました。これは、バッチ生産では内部材料の密度が必要なだけでなく、表面品質の絶対的な信頼性も必要であり、AMS2631 規格に準拠した超音波検査レポートを提供する必要があることを警告します。