JPH0723525B2 - Ｔｉ薄板の製造方法 - Google Patents
Ｔｉ薄板の製造方法Info
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- JPH0723525B2 JPH0723525B2 JP63026804A JP2680488A JPH0723525B2 JP H0723525 B2 JPH0723525 B2 JP H0723525B2 JP 63026804 A JP63026804 A JP 63026804A JP 2680488 A JP2680488 A JP 2680488A JP H0723525 B2 JPH0723525 B2 JP H0723525B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は加工用Ti薄板の製造方法に関するものであっ
て、詳細には二次加工の際にTi薄板表面に疵がつき難く
耐疵付性の優れたTi薄板を製造する方法に関するもので
ある。
て、詳細には二次加工の際にTi薄板表面に疵がつき難く
耐疵付性の優れたTi薄板を製造する方法に関するもので
ある。
尚本明細書においてはTi薄板の二次加工品として、例え
ば熱交換器のコンデンサーとして用いられる管を例に挙
げて説明を進めるが、本発明のTi薄板の用途はこの様な
管製造用素材としての利用に限定されるものではない。
ば熱交換器のコンデンサーとして用いられる管を例に挙
げて説明を進めるが、本発明のTi薄板の用途はこの様な
管製造用素材としての利用に限定されるものではない。
［従来の技術］ 加工用Ti薄板（以下単にTi板ということがある）は、二
次加工製品の表面精度を問題にすることが多く、その為
Ti板は表面の耐疵付性に関して厳しい要求特性を満たす
ことが必要とされる。従ってこの様な耐疵付性Ti板を製
造する場合には、Ti材の圧延に際してロール粗度の非常
に細かいブライトロールを用いて圧延した後脱脂・洗浄
を行なって表面の油分や汚れを完全に除去し、次いで真
空又は不活性ガス雰囲気下600〜800℃で焼鈍を行なう方
法が一般に採用され、このことによってようやく表面の
滑らかなTi板が得られていた。この様にして得られたTi
板は加工目的に応じた所望幅のフープにスリットされて
二次加工されることとなる。例えば熱交換器のコンデン
サーチューブを製造する場合は、ロール成形方式等の造
管ラインによって成形と溶接々合が行なわれて製品とな
る。この場合における溶接はTIG溶接が一般的である
が、薄板Ti管の溶接を効率よく行なうにはTi表面に水分
や汚れが全く存在しないことが必要である。この為造管
に際しては従来潤滑剤を全く使用することなく完全ドラ
イの条件で行なわれていた。しかしながら潤滑剤なしに
ロール成形を行なったときは表面に疵がつき易く、造管
疵が簡単に発生してしまう。このため成形ロールとして
は通常の鉄ロールを使用せず、特殊な銅合金ロールや
ふっ素樹脂コーティングロールを使用するとか、局部
的な型当たりが生じない様に成形ロールの形状を工夫す
るとか、或は成形ロールスタンド間でTi板に与える歪
が極端に変化しない様にパスラインを調整する等の試み
がなされていた。
次加工製品の表面精度を問題にすることが多く、その為
Ti板は表面の耐疵付性に関して厳しい要求特性を満たす
ことが必要とされる。従ってこの様な耐疵付性Ti板を製
造する場合には、Ti材の圧延に際してロール粗度の非常
に細かいブライトロールを用いて圧延した後脱脂・洗浄
を行なって表面の油分や汚れを完全に除去し、次いで真
空又は不活性ガス雰囲気下600〜800℃で焼鈍を行なう方
法が一般に採用され、このことによってようやく表面の
滑らかなTi板が得られていた。この様にして得られたTi
板は加工目的に応じた所望幅のフープにスリットされて
二次加工されることとなる。例えば熱交換器のコンデン
サーチューブを製造する場合は、ロール成形方式等の造
管ラインによって成形と溶接々合が行なわれて製品とな
る。この場合における溶接はTIG溶接が一般的である
が、薄板Ti管の溶接を効率よく行なうにはTi表面に水分
や汚れが全く存在しないことが必要である。この為造管
に際しては従来潤滑剤を全く使用することなく完全ドラ
イの条件で行なわれていた。しかしながら潤滑剤なしに
ロール成形を行なったときは表面に疵がつき易く、造管
疵が簡単に発生してしまう。このため成形ロールとして
は通常の鉄ロールを使用せず、特殊な銅合金ロールや
ふっ素樹脂コーティングロールを使用するとか、局部
的な型当たりが生じない様に成形ロールの形状を工夫す
るとか、或は成形ロールスタンド間でTi板に与える歪
が極端に変化しない様にパスラインを調整する等の試み
がなされていた。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながらTiは本来非常に活性な金属であって、金属
摩擦を加えると簡単に焼付が発生して表面に疵がつく。
このため上記の様なロール材質の変換や加工方法の工夫
等では疵付を防止することができず、またロール等の設
備費用が増大して製品価格が上昇するという問題があっ
た。本発明はこの様な状況に鑑みてなされたものであっ
て、造管等の二次加工に際し耐造管疵付性が優れ、二次
加工費の増大も抑制することができる加工用Ti薄板の製
造方法を提供しようとするものである。
摩擦を加えると簡単に焼付が発生して表面に疵がつく。
このため上記の様なロール材質の変換や加工方法の工夫
等では疵付を防止することができず、またロール等の設
備費用が増大して製品価格が上昇するという問題があっ
た。本発明はこの様な状況に鑑みてなされたものであっ
て、造管等の二次加工に際し耐造管疵付性が優れ、二次
加工費の増大も抑制することができる加工用Ti薄板の製
造方法を提供しようとするものである。
［課題を解決する為の手段］ 本発明はケン化価が170mg・KOH/g以下の圧延油を用いて
Ti材の冷間圧延を行ない、得られたTi薄板を、表面の油
分付着量が10mg/mm2以上の条件下に非酸化性雰囲気で焼
鈍することを要旨とするものである。
Ti材の冷間圧延を行ない、得られたTi薄板を、表面の油
分付着量が10mg/mm2以上の条件下に非酸化性雰囲気で焼
鈍することを要旨とするものである。
［作用］ 本発明者等は造管加工等のTi板二次加工における耐疵付
性の向上をはかることを目的として種々研究・検討を行
なった。その結果、滑らかで疵のないTi板を得る為に、
従来は圧延後アルカリ脱脂，トリクレン脱脂等により完
全除去していた圧延油を一部残存させたままで焼鈍すれ
ば、Ti板表面に薄い表面硬化層が形成されることを知見
した。そこでこの表面硬化層の組成を検討した。
性の向上をはかることを目的として種々研究・検討を行
なった。その結果、滑らかで疵のないTi板を得る為に、
従来は圧延後アルカリ脱脂，トリクレン脱脂等により完
全除去していた圧延油を一部残存させたままで焼鈍すれ
ば、Ti板表面に薄い表面硬化層が形成されることを知見
した。そこでこの表面硬化層の組成を検討した。
第５図は耐焼付荷重と表面濃縮元素との関係を示す。図
から明らかな様に耐疵付性の優れたTi板では板表面の炭
素濃度が高いことがわかった。このため表面硬化層がTi
Cであることを予想して赤外分光分析法による表面分析
を行なった。第６図（Ａ）は上記表面硬化層の分析結果
であり、第６図（Ｂ）はTiC粉末の分析結果である。こ
の結果より表面硬化層はTiCを主成分とするものである
ことが推定される。即ちTi材圧延後、圧延油を残存させ
た状態で焼鈍を行なえば、圧延油の熱分解により生じる
活性な炭素原子或は炭化水素とTi板表面の間で反応が起
こり、Ti板表面にTiCの表面硬化層が形成されるものと
思われる。そこでこの様なTiCの表面硬化層を形成する
ことによって耐造管疵付性の向上をはかることはできな
いかと考え、更に実験・研究を重ねたところ、Ti材を潤
滑性の劣る圧延油を用いて冷間圧延すれば良いことを知
見した。即ち圧延油の潤滑性が悪いと、圧延に際して第
１図に部分拡大断面図で示す様にTi板１の表面に多数の
ウロコ状の凹凸２が形成されると共に、Ti板表面には均
質で微細なTi粉末３が大量に生成して圧延油と混合した
状態で付着する。上記の様なTi板表面の凹凸２は、焼鈍
の際のＣ成分との反応界面を広げることとなり、また生
成した上記Ti粉末３は圧延油の熱分解により生成する炭
素と効率良く反応し、その結果Ti板表面にはTiCを主成
分とする強固な表面硬化層が形成される。第２図（Ａ）
はこの様にして形成されたTi板の部分断面図であって、
４は表面硬化層であり、第２図（Ｂ）はTi板表面に凹凸
を形成しない場合のTi板部分断面図である。Ti板表面に
凹凸を形成する場合は、圧延により生成するTi微粉もTi
C生成量の増大に寄与し、Ti板表面に強固な表面硬化層
を形成することとなる。更にTi板表面に凹凸が形成され
ている為、Ti板を成形するに当たって、成形ロールはTi
板表面の硬度の高いミクロな凸部のみと点接触するか
ら、成形ロールとTi板との接触面積が小さくなり、焼付
・疵付のおそれも著しく軽減される。
から明らかな様に耐疵付性の優れたTi板では板表面の炭
素濃度が高いことがわかった。このため表面硬化層がTi
Cであることを予想して赤外分光分析法による表面分析
を行なった。第６図（Ａ）は上記表面硬化層の分析結果
であり、第６図（Ｂ）はTiC粉末の分析結果である。こ
の結果より表面硬化層はTiCを主成分とするものである
ことが推定される。即ちTi材圧延後、圧延油を残存させ
た状態で焼鈍を行なえば、圧延油の熱分解により生じる
活性な炭素原子或は炭化水素とTi板表面の間で反応が起
こり、Ti板表面にTiCの表面硬化層が形成されるものと
思われる。そこでこの様なTiCの表面硬化層を形成する
ことによって耐造管疵付性の向上をはかることはできな
いかと考え、更に実験・研究を重ねたところ、Ti材を潤
滑性の劣る圧延油を用いて冷間圧延すれば良いことを知
見した。即ち圧延油の潤滑性が悪いと、圧延に際して第
１図に部分拡大断面図で示す様にTi板１の表面に多数の
ウロコ状の凹凸２が形成されると共に、Ti板表面には均
質で微細なTi粉末３が大量に生成して圧延油と混合した
状態で付着する。上記の様なTi板表面の凹凸２は、焼鈍
の際のＣ成分との反応界面を広げることとなり、また生
成した上記Ti粉末３は圧延油の熱分解により生成する炭
素と効率良く反応し、その結果Ti板表面にはTiCを主成
分とする強固な表面硬化層が形成される。第２図（Ａ）
はこの様にして形成されたTi板の部分断面図であって、
４は表面硬化層であり、第２図（Ｂ）はTi板表面に凹凸
を形成しない場合のTi板部分断面図である。Ti板表面に
凹凸を形成する場合は、圧延により生成するTi微粉もTi
C生成量の増大に寄与し、Ti板表面に強固な表面硬化層
を形成することとなる。更にTi板表面に凹凸が形成され
ている為、Ti板を成形するに当たって、成形ロールはTi
板表面の硬度の高いミクロな凸部のみと点接触するか
ら、成形ロールとTi板との接触面積が小さくなり、焼付
・疵付のおそれも著しく軽減される。
ところで圧延油の潤滑度とケン化価は正の相関関係にあ
る。そこでTi板の二次加工に際して耐疵付性の要求特性
を満足するケン化価と油分付着量の範囲を求めるため
に、圧延油としてケン化価の異なる数種の牛脂系2.5％
エマルジョン油を用いてTi板を製作した。圧延の際の油
分付着量は10mg/m2，パス回数は11回とした。
る。そこでTi板の二次加工に際して耐疵付性の要求特性
を満足するケン化価と油分付着量の範囲を求めるため
に、圧延油としてケン化価の異なる数種の牛脂系2.5％
エマルジョン油を用いてTi板を製作した。圧延の際の油
分付着量は10mg/m2，パス回数は11回とした。
この様にして得たTi板を用いて圧延油のケン化価と、摩
擦試験焼付荷重との関係を調査した。尚試験結果によれ
ば摩擦試験焼付荷重が0.05kg/mm2以上であれば耐疵付性
は良好であることがわかった。調査結果を第３図に示
す。
擦試験焼付荷重との関係を調査した。尚試験結果によれ
ば摩擦試験焼付荷重が0.05kg/mm2以上であれば耐疵付性
は良好であることがわかった。調査結果を第３図に示
す。
次に圧延油分の油分付着量とケン化価を種々変化させて
Ti板を製造し、このTi板を用いて熱交換器用コンデンサ
ーチューブを製造してケン化価，油分付着量及び造管疵
付性の関係を調査した。造管疵付性は管外周長さに対す
る管外周方向の疵の長さの割合を疵幅比率として、 但し D:管外径 W:管外周方向の疵の長さ の式で求めた。そしてこの疵幅比率の度合を、第１表に
示す造管疵ランクに分けて製品評価を行なった。評価欄
における◎，○，□，及び×はそれぞれ次のことをあら
わす。
Ti板を製造し、このTi板を用いて熱交換器用コンデンサ
ーチューブを製造してケン化価，油分付着量及び造管疵
付性の関係を調査した。造管疵付性は管外周長さに対す
る管外周方向の疵の長さの割合を疵幅比率として、 但し D:管外径 W:管外周方向の疵の長さ の式で求めた。そしてこの疵幅比率の度合を、第１表に
示す造管疵ランクに分けて製品評価を行なった。評価欄
における◎，○，□，及び×はそれぞれ次のことをあら
わす。
◎：きわめて優れている ○：優れている □：良好 ×：不良 尚ランク数が高い程良好であることを示している（第２
表及び第４図も同じ）。
表及び第４図も同じ）。
圧延油のケン化価，油分付着量及び造管疵ランクの関係
の調査結果を第４図に示す。
の調査結果を第４図に示す。
第３図及び第４図より、ケン化価及び圧延油の油分付着
量を次の様に決定した。
量を次の様に決定した。
まずケン化価については、ケン化価が170以下であれ
ば、第３図からも明らかである様に0.05kg/mm2以上の摩
擦試験焼付荷重を常に確保することができ、又第４図か
らも明らかな様に耐疵付性の良好な範囲であるランク３
以上を常に確保できる。この結果、本発明における圧延
油のケン化価は170以下と決定した。けん化価が低いほ
ど耐造管疵付性は向上する。しかし実験の結果ではケン
化価が20より低くなると、圧延ロールへのチタンコーテ
ィングが急激に増大してコーティング剥離が発生し易く
なり圧延荷重も上昇する傾向がでてくる。従って圧延油
のケン化価は20以上であることが好ましい。
ば、第３図からも明らかである様に0.05kg/mm2以上の摩
擦試験焼付荷重を常に確保することができ、又第４図か
らも明らかな様に耐疵付性の良好な範囲であるランク３
以上を常に確保できる。この結果、本発明における圧延
油のケン化価は170以下と決定した。けん化価が低いほ
ど耐造管疵付性は向上する。しかし実験の結果ではケン
化価が20より低くなると、圧延ロールへのチタンコーテ
ィングが急激に増大してコーティング剥離が発生し易く
なり圧延荷重も上昇する傾向がでてくる。従って圧延油
のケン化価は20以上であることが好ましい。
また第４図を見ると、耐造管疵付性を付与するに足る表
面硬化層を形成する為に必要な潤滑油の油分付着量は10
mg/m2以上であることがわかる。耐造管疵付性は油分付
着量に比例して増大する。しかし油分付着量が多すぎる
と、焼鈍炉が汚染され易く、Ti板表面に遊離炭素が残存
し、焼鈍後の着色や溶接不良を生じる等の問題があるの
で50mg/m2以下に抑えることが好ましい。この様な油分
付着量の調整は温水スプレー等による洗浄の程度等をコ
ントロールすることによって行なえばよいが、一旦アル
カリ等による完全脱脂を行なってから潤滑油を所定量再
塗布してもよい。
面硬化層を形成する為に必要な潤滑油の油分付着量は10
mg/m2以上であることがわかる。耐造管疵付性は油分付
着量に比例して増大する。しかし油分付着量が多すぎる
と、焼鈍炉が汚染され易く、Ti板表面に遊離炭素が残存
し、焼鈍後の着色や溶接不良を生じる等の問題があるの
で50mg/m2以下に抑えることが好ましい。この様な油分
付着量の調整は温水スプレー等による洗浄の程度等をコ
ントロールすることによって行なえばよいが、一旦アル
カリ等による完全脱脂を行なってから潤滑油を所定量再
塗布してもよい。
以下実施例について説明するが、本発明は下記の実施例
に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計変更することは本発明の技術的範囲に含まれる。
に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計変更することは本発明の技術的範囲に含まれる。
［実施例］ 実施例１ Ti材を圧延・焼鈍して得たTi板を用いて熱交換器用コン
デンサーチューブを製造し、造管疵付性の評価を行なっ
た。第２表に製造条件及び評価結果を示す。尚第２表に
おいて圧延油欄のイ，ロ，ハ、焼鈍条件欄のa,b、及び
脱脂条件欄のA,B,C,Dはそれぞれ次の意味をあらわす。
デンサーチューブを製造し、造管疵付性の評価を行なっ
た。第２表に製造条件及び評価結果を示す。尚第２表に
おいて圧延油欄のイ，ロ，ハ、焼鈍条件欄のa,b、及び
脱脂条件欄のA,B,C,Dはそれぞれ次の意味をあらわす。
圧延油； イ…牛脂系・鉱油混合タイプ３％エマルジョン油 ロ…牛脂系３％エマルジョン油 ハ…牛脂系2.5％エマルジョン油 焼鈍条件； ａ…真空焼鈍700℃×５時間 ｂ…真空焼鈍690℃×５時間 脱脂条件； Ａ…温水スプレー洗浄（不完全脱脂） Ｂ…完全アルカリ脱脂後再塗油 Ｃ…圧延まま Ｄ…完全アルカリ脱脂 第２表の結果を以下検討する。
本発明の実施例であるNo.1〜５では、いずれも優れた造
管疵評価が得られ、耐疵付性が極めて良好であった。尚
No.5については温水スプレー洗浄による油分付着量の調
整を行なわなかった為、油分付着量が50mg/m2を超え、
その結果溶接性がやや劣るものであった。一方No.6は圧
延後完全アルカリ脱脂を行なったため、No.7は圧延油の
ケン化価が高すぎたため、更にNo.8及び９は圧延油のケ
ン化価が高すぎてしかも圧延後完全アルカリ脱脂を行な
ったため、いずれも必要な表面硬化層が得られず、良好
な耐疵付性が得られなかった。
管疵評価が得られ、耐疵付性が極めて良好であった。尚
No.5については温水スプレー洗浄による油分付着量の調
整を行なわなかった為、油分付着量が50mg/m2を超え、
その結果溶接性がやや劣るものであった。一方No.6は圧
延後完全アルカリ脱脂を行なったため、No.7は圧延油の
ケン化価が高すぎたため、更にNo.8及び９は圧延油のケ
ン化価が高すぎてしかも圧延後完全アルカリ脱脂を行な
ったため、いずれも必要な表面硬化層が得られず、良好
な耐疵付性が得られなかった。
［発明の効果］ 本発明方法によれば造管等の二次加工に際し優れた耐疵
付性を示すTi薄板を安価に製造することができる。
付性を示すTi薄板を安価に製造することができる。
第１図は潤滑性の劣る圧延油を用いて圧延して得られた
Ti薄板の部分拡大断面図、第２図（Ａ），（Ｂ）は表面
硬化層を形成したTi薄板の部分拡大断面図、第３図は圧
延油のケン化価と摩擦試験焼付荷重との関係を示すグラ
フ、第４図は圧延油のケン化価，油分付着量及び造管疵
ランクの関係を示すグラフ、第５図は耐焼付荷重と表面
濃縮元素との関係を示すグラフ、第６図（Ａ），（Ｂ）
は赤外分光分析結果を示す図である。 １……Ti板、２……Ti板表面凹凸 ３……Ti粉末、４……表面硬化層
Ti薄板の部分拡大断面図、第２図（Ａ），（Ｂ）は表面
硬化層を形成したTi薄板の部分拡大断面図、第３図は圧
延油のケン化価と摩擦試験焼付荷重との関係を示すグラ
フ、第４図は圧延油のケン化価，油分付着量及び造管疵
ランクの関係を示すグラフ、第５図は耐焼付荷重と表面
濃縮元素との関係を示すグラフ、第６図（Ａ），（Ｂ）
は赤外分光分析結果を示す図である。 １……Ti板、２……Ti板表面凹凸 ３……Ti粉末、４……表面硬化層
Claims (1)
- 【請求項１】ケン化価が170mg・KOH/g以下の圧延油を用
いてTi材の冷間圧延を行ない、得られたTi薄板を、表面
の油分付着量が10mg/mm2以上の条件下に非酸化性雰囲気
で焼鈍することを特徴とするTi薄板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026804A JPH0723525B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Ｔｉ薄板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63026804A JPH0723525B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Ｔｉ薄板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01201452A JPH01201452A (ja) | 1989-08-14 |
| JPH0723525B2 true JPH0723525B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=12203489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63026804A Expired - Fee Related JPH0723525B2 (ja) | 1988-02-08 | 1988-02-08 | Ｔｉ薄板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723525B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005042799A1 (en) * | 2003-10-23 | 2005-05-12 | Medtronic, Inc. | Methods of producing carbon layers on titanium metal |
| JP2006291362A (ja) * | 2006-08-04 | 2006-10-26 | Kobe Steel Ltd | プレス成形性及び表面光沢に優れたチタン板 |
| JP6610062B2 (ja) * | 2015-07-31 | 2019-11-27 | 日本製鉄株式会社 | チタン板 |
| JP6119927B1 (ja) * | 2016-07-08 | 2017-04-26 | 新日鐵住金株式会社 | チタン板及びその製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60238465A (ja) * | 1984-05-11 | 1985-11-27 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | 成形加工性に優れたチタン及びチタン合金光輝焼鈍材の製造方法 |
-
1988
- 1988-02-08 JP JP63026804A patent/JPH0723525B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01201452A (ja) | 1989-08-14 |
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