JPH08104961A - 工業用純チタンの熱延板の製造方法 - Google Patents
工業用純チタンの熱延板の製造方法Info
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- JPH08104961A JPH08104961A JP24105894A JP24105894A JPH08104961A JP H08104961 A JPH08104961 A JP H08104961A JP 24105894 A JP24105894 A JP 24105894A JP 24105894 A JP24105894 A JP 24105894A JP H08104961 A JPH08104961 A JP H08104961A
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Abstract
圧延でき、かつ焼鈍により完全再結晶した均一な組織を
有する工業用純チタンの熱延板の製造方法を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 鋳造スラブを、式(1)に示す温度T℃以上
の温度域で20%以上の圧下率で圧延し、引き続き60
0℃以上T−30℃以下の温度域で80%以上の圧下率
で圧延後、再結晶焼鈍する工業用純チタンの熱延板の製
造方法など。 T=886+147.7〔O〕+161.8〔C〕+294.3〔N〕−19 .8〔Fe〕・・・・・(1) ここで、〔O〕、〔C〕、〔N〕、〔Fe〕は、それぞ
れ純チタンの鋳造スラブ中に不純物として含まれるO、
C、N、Feの量を重量%で表した値である。
Description
圧延して製造する工業用純チタン(以下、CPーTiと
称す。)の熱延板の製造方法に関する。
ジチタンを原料とし真空アーク溶解(以下、VARと称
す。)法によって円柱状のインゴットを溶製し、分塊鍛
造によってスラブ形状に成形し、熱間圧延後再結晶焼鈍
する方法によって製造されている。このように製造され
たCPーTiの熱延板は、均一な再結晶粒からなる組織
を有し、優れた加工性を示す。
問題からインゴット形状を円柱状にせざるを得ず、その
ため直接熱間圧延することが難しく、上記のごとくイン
ゴットを圧延可能なスラブ形状に成形する分塊鍛造工程
が必要である。一方、エレクトロンビーム溶解(以下、
EBRと称す。)法や真空プラズマ溶解(以下、VPR
と称す。)法などを用いると、スラブ形状のインゴット
に鋳造できるので、その鋳造スラブを直接熱間圧延して
CPーTiの熱延板を製造できれば、分塊鍛造工程が不
要となり製造コストを大幅に低減できる可能性がある。
またEBR法やVPR法を用いると、スクラップの大量
使用も可能になるのでさらに製造コストの低減を図れる
可能性もある。
ブに比べ、その粗大な凝固組織のため加工性が著しく劣
り、通常の圧延条件で圧延すると割れや疵が発生し易
い。そのため製品である熱延板表面の入念な手入れが必
要となり、大幅な製造コストの上昇や歩留りの低下を招
く。そこで、これらの問題を解決するために特開平1ー
156456号公報には、純チタンあるいはチタン合金
のインゴット表面層に加工歪みを加えた後、再結晶温度
以上に加熱して表面層の組織を再結晶させてから熱間圧
延する方法が、また特開昭61ー159562号公報に
は、鋳塊から熱間圧延によりチタン板あるいはチタンス
ラブを製造するに際し、930〜1000℃の温度域で
30分〜2時間の均熱を行い、883℃以上のβ相温度
域において少なくとも1パス10%以上で2パス以上、
かつ全圧下率で40%以上の圧延を施し、引き続き88
3℃以下の(α+β)相あるいはα単相の温度域で20
%以上の圧下率で熱間圧延する方法が提案されている。
1ー156456号公報や特開昭61ー159562号
公報に記載された方法を追試してみると、圧延時の割れ
や疵の発生は防止できるが、その熱延板に、現行のVA
R溶解材を用いて製造された熱延板に行われているのと
同一な再結晶焼鈍を施しても未再結晶の組織が残留し、
充分な加工性を有するものが得られなかった。
なされたもので、鋳造スラブを直接熱間圧延し、割れや
疵がなく、しかも熱延後の再結晶焼鈍により完全再結晶
した均一な組織の得られるCPーTiの熱延板の製造方
法を提供することを目的とする。
るいはVPR法などで製造した鋳造スラブを、式(1)
に示す温度T℃以上の温度域で20%以上の圧下率で圧
延し、引き続き600℃以上T−30℃以下の温度域で
80%以上の圧下率で圧延後、再結晶焼鈍するCPーT
iの熱延板の製造方法によって解決される。
れぞれ純チタンの鋳造スラブ中に不純物として含まれる
O、C、N、Feの量を重量%で表した値である。
以上750℃以下の温度域で行うと、加工性にとってよ
り好ましい組織が得られる。
加工性の良いBCC構造を有する結晶組織になる温度
で、CPーTiに含まれる主要な不純物であるO、C、
N、Feの量によって変化する。種々のCPーTiを用
い、TとO、C、N、Feの含有量の関係を重回帰分析
により解析した結果、式(1)を得た。この温度Tは、
以下に示すように、熱間圧延における組織制御に重要な
役割を演じている。
をEBR法で溶製した鋳造スラブを用い、割れや疵がな
く、しかも再結晶焼鈍(ここでは700℃)によって完
全再結晶した均一な組織の得られる熱間圧延条件を検討
した結果、熱間圧延はT℃以上の温度域とT−30℃以
下の温度域で二段階に行う必要があることが明らかにな
った。以下にその詳細を説明する。
終製品の表面に発生する割れの有無との関係を示す。T
℃以上の温度域で20%以上の圧下率で圧延することに
より、割れの発生を防止できることがわかる。比較的加
工性の良いT℃以上の温度域で圧延することにより、圧
延時に割れや疵の発生を抑制しながら鋳造組織を破壊し
て細粒化できるため、二段目の圧延時においても割れや
疵の発生を防止できると考えられる。
結晶焼鈍後の組織との関係を示す。T−30℃以下の温
度域で80%以上の圧下率で圧延することにより、完全
再結晶した組織の得られることがわかる。また完全再結
晶した組織はいずれも均一な結晶粒で構成されていた。
一段目の圧延後に80%以上の圧下を加えることによ
り、再結晶焼鈍時に再結晶するために必要な歪みエネル
ギーが充分に蓄積されるので、完全再結晶した均一な組
織が得られると考えられる。
材の変形抵抗が大きくなり80%以上の圧下率で圧延す
るのが難しくなるので、圧延温度の下限を600℃とす
る。
設備を用いて生産する場合は、鋳造スラブや最終製品の
寸法および80%以上の二段目の圧下率を考慮すると、
一段目の圧下率はいくらでも高くすることができず、4
0%ぐらいがその上限である。また一段目の圧延温度も
T℃以上であれば問題ないが、高過ぎると表面酸化によ
るスケールロスが大きくなるので1100℃ぐらいがそ
の上限である。
熱延板を500〜1000℃の温度域で焼鈍し、再結晶
焼鈍温度の検討を行った。図3に焼鈍温度と再結晶粒径
の関係を示す。600℃以上750℃以下の温度域で焼
鈍すると100μmより小さい微細な再結晶粒からなる
組織が得られ、強度ー延性バランスの良好な加工性に優
れた熱延板を製造できる。600℃未満では未再結晶部
分が残り、また750℃を越えると粗大粒や針状組織に
なるので低延性となり、優れた加工性の必要とされる熱
延板には適用できない。
物として含み、残部が実質的にその他の不可避的不純物
およびチタンからなり、温度Tがそれぞれ899℃、9
18℃である試料A、BをEBR法で溶解し、スラブ形
状に鋳造し、表2に示す熱間圧延条件で圧延後、700
℃の再結晶焼鈍を行ってCPーTiの熱延板を製造し
た。なお本発明範囲内の熱間圧延条件で圧延された一部
の試料については、再結晶焼鈍の温度を変えた。このよ
うにして製造した熱延板に対し、表面に発生する割れの
有無を目視検査で、ミクロ組織を光学顕微鏡で、また加
工性を引張試験によって調査した。なお加工性は、現行
のVAR溶解材を用いて製造した同じ板厚の熱延板(以
下、現行の熱延板と称す。)を基準とし、その全伸びで
評価した。すなわち現行の熱延板と同等の伸びが得られ
る場合は○(発明範囲内)、現行の熱延板の伸びの80
%以上の伸びが得られる場合を△(発明範囲内)、現行
の熱延板の伸びの80%未満の伸びしか得られない場合
を×(発明範囲外)とした。
延条件で圧延され、再結晶焼鈍された試料では、表面に
割れの発生が認められず、その組織は完全に再結晶して
おり、現行の熱延板の伸びの80%以上の伸びが得られ
る。また焼鈍温度が700℃であれば均一な細粒組織と
なり、現行の熱延板と同等な伸びが得られ、優れた加工
性を示す。
いるので、鋳造スラブを直接熱間圧延し、割れや疵がな
く、しかも熱延後の再結晶焼鈍により完全再結晶した均
一な組織の得られるCPーTiの熱延板の製造方法を提
供できる。
面に発生する割れの有無との関係を示す図である。
の組織との関係を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 鋳造スラブを、式(1)に示す温度T℃
以上の温度域で20%以上の圧下率で圧延し、引き続き
600℃以上T−30℃以下の温度域で80%以上の圧
下率で圧延後、再結晶焼鈍することを特徴とする工業用
純チタンの熱延板の製造方法。 T=886+147.7〔O〕+161.8〔C〕+294.3〔N〕−19 .8〔Fe〕・・・・・(1) ここで、〔O〕、〔C〕、〔N〕および〔Fe〕は、そ
れぞれ純チタンの鋳造スラブ中に不純物として含まれる
O、C、N、Feの量を重量%で表した値である。 - 【請求項2】 再結晶焼鈍を600℃以上750℃以下
の温度域で行うことを特徴とする請求項1に記載の工業
用純チタンの熱延板の製造方法。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24105894A JP3221250B2 (ja) | 1994-10-05 | 1994-10-05 | 工業用純チタンの熱延板の製造方法 |
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-
1994
- 1994-10-05 JP JP24105894A patent/JP3221250B2/ja not_active Expired - Fee Related
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