JPH0442081B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、チタンの薄板あるいはチタンクラツ
ド板の製造方法に関し、詳しくはチタンの薄板あ
るいはチタンクラツド板の熱間圧延においては、
薄くすることを目的として、あるいは変形能や変
形抵抗の厚さ方向の非対称性をカバーするために
積層圧延を行ない、圧延後に剥離して薄板とす
る。本発明は、このようなチタンの積層圧延にお
いて圧延中の剥離がなく圧延後の剥離が容易な積
層圧延方法を提供するものである。 （従来の技術） チタンの薄板は、通常熱間圧延及び冷間圧延で
製造する。熱間圧延では圧延機の性能にもよる
が、せいぜい２mm厚程度が限界で、それ以下の厚
さに圧延するには冷間圧延を行なう。冷間圧延は
表面の仕上が精細であるが、大きなミルパワーが
必要であり、製造コストも高い。これに対して熱
間圧延は加熱費用が必要で、圧延表面は冷延に比
べて粗い仕上であるが、比較的小さなミルパワー
で十分なために特に大量に圧延する場合はコスト
的に有利である。表面仕上程度は熱延表面で良い
が、薄くする必要のある場合は従来より積み重ね
圧延が行われて来た。 （発明が解決しようとする問題点） 積み重ね圧延は、薄くすることに関しては優れ
ているものの、界面が接合してしまい圧延後に剥
離することが困難になるという大きな欠点があつ
た。特にチタンやチタン合金の場合はこの接合が
特に強かつたために、剥離が著しく困難であつ
た。 一方積み重ね圧延は、片面のチタンクラツド鋼
板などにおいて非対象圧延による反りの応力発生
を回避するために、チタン面を突き合わせて行う
ことがある。（「チタン・ジルコニウム」Vol.35No.
１ 23頁1987年発行）。この場合も、チタン面で
強固に接合し剥離が非常に困難であつた。 従来このような界面の凝着接合防止のために、
界面にセラミツクス系の粉体をぬること、および
界面の酸化が行なわれていた。セラミツクス系の
粉体としては、例えばAl₂O₃やCaOなどを含むフ
ラツクスや酸化防止剤などが流用されていた。こ
れらのセラミツクス系の粉体による凝着の防止
は、界面に確実に残留しさえすれば効果は確実で
あるが、当然のことながら圧延中に剥離する危険
が著しく大きくなる。従つてこれらの方法では、
接合させながら凝着防止を狙わざるを得ないとい
う矛盾した特性を要求されるために、結果的にど
ちらの特性も不十分とならざるを得ない。このよ
うに適切な剥離剤がないために、極薄材の製造に
は有利な積層圧延は広く普及しなかつた。 本発明は上記問題点を解決し、剥離しないよう
接合させつつ剥離を容易にするという要求を同時
にしかも工業的に満足させた積層圧延方法を提供
する。 （問題点を解決するための手段） 本発明は、チタンないしチタン合金の鋳片を積
層して熱間圧延し、しかる後剥離する板材の製造
において、積層界面に0.2mm以下の厚さの紙ない
しＣ，Ｈ，Ｏ，Ｎからなる有機化合物フイルムを
挾んで熱間圧延することを特徴とするチタンおよ
びチタン合金の積層圧延方法である。 本発明者らは、接合させることと剥離を容易に
するという矛盾した要求特性も、それぞれの特性
を必要とする時期が異なることに着目した。すな
わち、接合させる必要のある時期は熱間圧延時で
あり、剥離が容易である必要のある時期は熱延冷
却後である。熱間圧延時は接合していないと２枚
割れ状に剥離してしまい、積層圧延ができずその
利点を生かせない。熱延後に積層圧延材を剥離す
ることになるが、この場合は圧延時より低温であ
る。もちろん高温に加熱して剥離することも実行
可能であるが、加熱費用などを考慮すれば低温そ
れも常温で剥離する方がはるかに有利である。 以上の考えに基づき、高温で接合性にすぐれ低
温では剥離性に優れた材料を探索した結果、炭化
物窒化物および酸化物がその条件を満たすことを
見出した。すなわちチタンの炭化物窒化物酸化物
は、高温では一部固溶するために比較的良好に接
合を維持するが、常温では多量析出して介在物と
同様の挙動するために、その面は脆化することに
なる。従つて、高温ではチタン、チタン合金のあ
るいは鉄との界面には致命的な剥離要因がないに
もかかわらず、低温ではクラスター状の炭化物窒
化物酸化物が界面に析出して軽圧下で剥離するこ
とになる。このように界面にチタンの炭化物窒化
物酸化物を挾むことによつて、接合させることと
剥離を容易にするという矛盾した要求特性を同時
に満たすことが可能となるのである。 次に、本発明の限定条件を説明する。 チタンないしチタン合金の積層界面に挾む炭
素、窒素および酸素源は、Ｃ，Ｎ，Ｏ以外に特別
に有害な元素を含まないフイルム状物質であれば
問題がないので、紙ないしＣ，Ｈ，Ｏ，Ｎからな
る有機化合物フイルムに限定する。水素はチタン
中へ固溶することから少ない方が望ましいが、現
実には同時に含まれている酸素によつて酸化する
ので特に限定しない。 チタンないしチタン合金の積層界面に挾み込む
紙ないしＣ，Ｈ，Ｏ，Ｎからなる有機化合物フイ
ルムの厚さは、できるかぎり薄いことが望ましい
ので下限は限定しない。しかし厚さが0.2mmを超
えると、生成する炭化物窒化物および酸化物の量
が増加し、圧延中の接合性が低下するだけでな
く、圧延材であるチタンないしチタン合金中への
固溶量が増えて硬化するので上限とした。 （作用） 以上示したとおりチタンの積み重ね圧延におい
て、積み重ね界面に0.2mm以下の厚さの紙ないし
Ｃ，Ｈ，Ｏ，Ｎからなる有機化合物フイルムを挾
んで圧延することによつて、熱間圧延時は害が少
なく、圧延後の常温では剥離を促進する剥離剤と
して機能する炭化物窒化物酸化物が積み重ね面に
生成されるので、圧延時には剥離の懸念がなくか
つ剥離が容易である積み重ね圧延が可能となる。 剥離後の界面には炭化物窒化物酸化物が残存し
ているが、これは剥離後に酸洗や研磨などの常法
によつて除去することが可能である。 なお本発明の応用例として、第１図に示す合せ
材２がチタンないしチタン合金であり、合せ材の
面を突き合わせて積層して熱間圧延し、しかる後
剥離するクラツド鋼板の製造にも適用が可能であ
る。図中、１は母材３は剥離剤、４は補強のため
の補間材である。 （実施例） 厚さ30mmのJIS1種の純チタン鍛造鋳片を、２枚
積み重ね850℃に加熱して重ね状態で2.5mmまで熱
間圧延を行つた。次いで常温で、約５％の軽圧下
を行なつて剥離した。この際、鍛造鋳片の積み重
ね面に種々の剥離剤を塗りあるいは挾み実施し
た。圧延及び剥離結果を第１表に示す。第１表か
ら明らかなように、本発明方法では圧延中の剥離
もなく熱延後の軽圧下による剥離も容易に実施で
きた。比較に使用したアルミニウム板の場合は、
圧延中に溶融して剥離し、セラミツク系の剥離剤
の場合は、薄塗りでは剥離できず、厚塗りでは圧
延中に剥離した。また、0.3mm厚さの紙の場合は
圧延も剥離も可能であつたが、チタン中へのＣお
よびＯの固溶が増し、表面の硬化が激しく品質が
劣化した。0.7mm厚さの紙の場合は圧延中に剥離
した。 次に、第１図に示す圧延前クラツド鋼の組立ス
ラブで合せ材２として3.0mm厚さのJIS1種の純チ
タン板を、母材１として19.2％のCr、0.4％のCu、
0.6％のNbおよび0.008％のＣを含有する30mm厚の
ステンレス鋼鋳片としたチタンクラツド鋼の鋼片
とチタン面を合わせて対称に重ね、880℃に加熱
して重ね状態で４mmまで熱間圧延を行なつた。次
いで常温で約５％の軽圧下を行なつて剥離した。
この際チタンとチタンの重ね面に、種々の剥離剤
を塗りあるいは挾み実施した。圧延及び剥離結果
を第２表に示した。第２表から明らかなように、
本発明方法では圧延中の剥離もなく熱延後の軽圧
下による剥離も容易に実施できた。比較に使用し
たアルミニウム板の場合は、圧延中に溶融して剥
離し、セラミツク系の剥離剤の場合は、薄塗りで
は剥離できず、厚塗りでは圧延中に剥離した。ま
た0.3mm厚さの紙の場合は圧延も剥離も可能であ
つたが、炭化物酸化物の生成量多くこの除去を行
なつたところ、合せ板のチタン層が局部的に消失
した。0.7mm厚さの紙の場合は圧延中に剥離した。

【表】

【表】 （発明の効果） 本発明により、圧延前に紙ないしＣ，Ｈ，Ｏ，
Ｎからなる有機化合物フイルムを挾んでおくだけ
で、圧延時には剥離の懸念がなくかつ剥離が容易
であるチタンの積み重ね圧延やチタンクラツド鋼
の積み重ね圧延が可能となる。この結果、圧延工
程が簡略化するだけでなく、冷延材に代替可能な
薄肉の熱延材の製造や、板厚方向が非対称の片面
チタンクラツド材の圧延が容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の応用例を示すクラツド鋼の圧
延前の組立スラブの断面図である。 １…母材、２…合せ材、３…剥離剤、４…補間
材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ チタンないしチタン合金の鋳片を積層して熱
   間圧延し、しかる後剥離する板材の製造におい
   て、積層界面に0.2mm以下の厚さの紙ないしＣ，
   Ｈ，Ｏ，Ｎからなる有機化合物フイルムを挾んで
   熱間圧延することを特徴とするチタンおよびチタ
   ン合金の積層圧延方法。