JPS6040922B2 - チタンの連続鋳造圧延法 - Google Patents
チタンの連続鋳造圧延法Info
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- JPS6040922B2 JPS6040922B2 JP55043151A JP4315180A JPS6040922B2 JP S6040922 B2 JPS6040922 B2 JP S6040922B2 JP 55043151 A JP55043151 A JP 55043151A JP 4315180 A JP4315180 A JP 4315180A JP S6040922 B2 JPS6040922 B2 JP S6040922B2
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- JP
- Japan
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- titanium
- rolls
- rolling
- continuous casting
- gap
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B3/003—Rolling non-ferrous metals immediately subsequent to continuous casting, i.e. in-line rolling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、簡単な工程で、しかも割れ等の欠陥のない
良好な形状のチタン板をコスト安く製造するための、チ
タンの連続鋳造圧延法に関するものである。
良好な形状のチタン板をコスト安く製造するための、チ
タンの連続鋳造圧延法に関するものである。
一般に、チタンは、すぐれた耐食性をもつことから、溶
接管として、造水装置、および火力発電所や原子力発電
所の復水器等に大きな需要が見込まれているが、活性金
属であるため、その製錬のみならず加工面でも、溶解お
よび圧延に多大な困難をともない。
接管として、造水装置、および火力発電所や原子力発電
所の復水器等に大きな需要が見込まれているが、活性金
属であるため、その製錬のみならず加工面でも、溶解お
よび圧延に多大な困難をともない。
その製造コストが高くならざるを得ないのが現状である
。従来、チタン板を製造するための通常の方法としては
、つぎのような工程がとられていた。
。従来、チタン板を製造するための通常の方法としては
、つぎのような工程がとられていた。
すなわち、まず、原料スポンジチタンをプレスによって
ブリケツトに圧縮成形し、そのブリケツトを溶接して一
次電極を作り、ついで、これを消耗電極式真空アーク溶
解法により溶解してィンゴットに成形した後、これらの
ィンゴツトを数個溶接することによって二次電極を作り
、再び消耗電極式真空アーク溶解法により溶解して新た
なィンゴツトとし、なお、この結果得られたチタンィン
ゴツトは、アーク溶解法の制約から円柱状となっている
ために、このままでは圧延することができないので、こ
れをスラブ状に鍛造加工し、引き続いて、この鍛造スラ
ブに面削、熱間圧延、および冷間圧延を施して薄板とす
る一連の工程によってチタン板は製造されているが、こ
の従釆方法においては、熱間圧延後、塩裕酸洗処理によ
る脱スケールや、研磨による酸素富化層の除去などを必
要とし、さらに真空中での競鎚処理も必要であった。そ
こで、最近、これらの多数の工程のうちの鍛造工程を省
略して、チタン板製造工程を少しでも簡略化しようと、
プラズマビーム炉を用いたスラブの鋳造法が実施される
ようになってきた。この方法は、第１図に千磯略図で示
したように、ホツパー１に貯蔵されたスポンジチタンを
、シュータ−２によって順次ハース３に供給し、該ハー
ス３上でプラズマビームトーチ４によつてスポンジチタ
ンを溶解した後、これを水冷された銅モールド５内に導
き、この鋼モールド５内で凝固した凝固片を順次引き下
げてスラブを得る方法であり、この方法を取り入れてチ
タン板を製造すれば、上述の真空アーク溶解法によるも
のに比して、原料スポンジチタンをプレスしてブリケツ
トを作る工程や、円柱状ィンゴツトをスラブ状に鍛造す
る工程を省略することができるが、その後の工程は従釆
通りであり、チタン板の製造コストの低下のためには未
だ満足できるものではなかった。なお、第１図において
、６は真空容器である。本発明者等は、このような従釆
のチタン板製造法にみられる多数の工程を整理し、でき
るだけ少ない工程で、しかも低コストでチタン板を毅造
すべく種々研究を行なった結果、冷間圧延だけで厚さ１
柳前後の薄板が得られるように、厚さＩＷ舷前後の薄肉
のスラブを真空容器中で鋳造し、冷却すれば、熱間圧延
、脱スケール、および表面研磨などの工程が省略できる
であろうし、また、最尺の鋳造スラブを、真空容器の長
大化ないこ製造するためには、スラブを真空容器中で連
続鋳造するとともに、これを該真空容器内でコイルに巻
き取って冷却すれば良いであろうとの結論に達し、第２
図に概略図で示すような袋魔を作り、チタン板の製造を
実施した。
ブリケツトに圧縮成形し、そのブリケツトを溶接して一
次電極を作り、ついで、これを消耗電極式真空アーク溶
解法により溶解してィンゴットに成形した後、これらの
ィンゴツトを数個溶接することによって二次電極を作り
、再び消耗電極式真空アーク溶解法により溶解して新た
なィンゴツトとし、なお、この結果得られたチタンィン
ゴツトは、アーク溶解法の制約から円柱状となっている
ために、このままでは圧延することができないので、こ
れをスラブ状に鍛造加工し、引き続いて、この鍛造スラ
ブに面削、熱間圧延、および冷間圧延を施して薄板とす
る一連の工程によってチタン板は製造されているが、こ
の従釆方法においては、熱間圧延後、塩裕酸洗処理によ
る脱スケールや、研磨による酸素富化層の除去などを必
要とし、さらに真空中での競鎚処理も必要であった。そ
こで、最近、これらの多数の工程のうちの鍛造工程を省
略して、チタン板製造工程を少しでも簡略化しようと、
プラズマビーム炉を用いたスラブの鋳造法が実施される
ようになってきた。この方法は、第１図に千磯略図で示
したように、ホツパー１に貯蔵されたスポンジチタンを
、シュータ−２によって順次ハース３に供給し、該ハー
ス３上でプラズマビームトーチ４によつてスポンジチタ
ンを溶解した後、これを水冷された銅モールド５内に導
き、この鋼モールド５内で凝固した凝固片を順次引き下
げてスラブを得る方法であり、この方法を取り入れてチ
タン板を製造すれば、上述の真空アーク溶解法によるも
のに比して、原料スポンジチタンをプレスしてブリケツ
トを作る工程や、円柱状ィンゴツトをスラブ状に鍛造す
る工程を省略することができるが、その後の工程は従釆
通りであり、チタン板の製造コストの低下のためには未
だ満足できるものではなかった。なお、第１図において
、６は真空容器である。本発明者等は、このような従釆
のチタン板製造法にみられる多数の工程を整理し、でき
るだけ少ない工程で、しかも低コストでチタン板を毅造
すべく種々研究を行なった結果、冷間圧延だけで厚さ１
柳前後の薄板が得られるように、厚さＩＷ舷前後の薄肉
のスラブを真空容器中で鋳造し、冷却すれば、熱間圧延
、脱スケール、および表面研磨などの工程が省略できる
であろうし、また、最尺の鋳造スラブを、真空容器の長
大化ないこ製造するためには、スラブを真空容器中で連
続鋳造するとともに、これを該真空容器内でコイルに巻
き取って冷却すれば良いであろうとの結論に達し、第２
図に概略図で示すような袋魔を作り、チタン板の製造を
実施した。
第２図に示す装置は、真空容器６内に、スポンジチタン
を貯蔵するホッパーーと、シユーター２と、ハース３、
およびプラズマビームトーチ４からなる溶解装置と、水
冷された銅モールド５と、ピンチロ−ル７、および巻取
りロール８からなる鋳造巻取り装置を設置したものであ
って、ホツパー１からのスポンジチタンを、シューター
２によって順次ハース３に供総合し、該ハース３上でプ
ラズマビームトーチ４にて溶解してから水冷鋼モールド
５内に導き、銅モールド５内で凝固した鏡片をピンチロ
ール７にて引き出すとともに巻取りロール８に送って、
該巻取りロールで巻取って常温に冷却し、冷間圧延用素
材を製造するものである。しかしながら、このような方
法によってチタン板の製造を試みたところ、肉厚が１仇
吻前後という薄肉のスラブの連続鋳造であるため、モー
ルド内での銭片の収縮が小さく、このためモールドから
鋳造材がスムーズに抜けなかったり、スラブの結晶組織
が鋳造組成の粗大粒であるため、巻取り時に割れが発生
したり、しかもこの鋳造の粗大マクロ組織は冷間圧延お
よび競鈍後も残留し、さらに綾肌もきわめて悪いために
冷間圧延前に大がかりな研磨工程が必要であるなどの問
題点があることがわかった。本発明者等は、さらに、上
述のような観点から、溶解工程の簡略化、熱間圧延工程
およびそれに付随する塩裕酸洗等による脱スケールや、
研磨工程等を完全に省略するとともに、安定確実に、割
れ等の欠陥のない良好な性状のチタン板を製造する方法
を見出すべく、研究を重ねた結果、上述の研究結果とも
合わせて、以下に示す知見を得るに至ったのである。
を貯蔵するホッパーーと、シユーター２と、ハース３、
およびプラズマビームトーチ４からなる溶解装置と、水
冷された銅モールド５と、ピンチロ−ル７、および巻取
りロール８からなる鋳造巻取り装置を設置したものであ
って、ホツパー１からのスポンジチタンを、シューター
２によって順次ハース３に供総合し、該ハース３上でプ
ラズマビームトーチ４にて溶解してから水冷鋼モールド
５内に導き、銅モールド５内で凝固した鏡片をピンチロ
ール７にて引き出すとともに巻取りロール８に送って、
該巻取りロールで巻取って常温に冷却し、冷間圧延用素
材を製造するものである。しかしながら、このような方
法によってチタン板の製造を試みたところ、肉厚が１仇
吻前後という薄肉のスラブの連続鋳造であるため、モー
ルド内での銭片の収縮が小さく、このためモールドから
鋳造材がスムーズに抜けなかったり、スラブの結晶組織
が鋳造組成の粗大粒であるため、巻取り時に割れが発生
したり、しかもこの鋳造の粗大マクロ組織は冷間圧延お
よび競鈍後も残留し、さらに綾肌もきわめて悪いために
冷間圧延前に大がかりな研磨工程が必要であるなどの問
題点があることがわかった。本発明者等は、さらに、上
述のような観点から、溶解工程の簡略化、熱間圧延工程
およびそれに付随する塩裕酸洗等による脱スケールや、
研磨工程等を完全に省略するとともに、安定確実に、割
れ等の欠陥のない良好な性状のチタン板を製造する方法
を見出すべく、研究を重ねた結果、上述の研究結果とも
合わせて、以下に示す知見を得るに至ったのである。
すなわち、【ａ’チタンの連続鋳造用モールドとして、
一対の回転するロールを使用すれば、モールドから鋳造
材が抜けないというトラブルの生ずることがないこと。
一対の回転するロールを使用すれば、モールドから鋳造
材が抜けないというトラブルの生ずることがないこと。
｛ｂ｝ 連続鋳造用モールドに代える一対のロールとし
ては、チタンの融点が非常に高いことから、一般に大気
中でアルミニウム等の比較的低融点の金属の連続鋳造に
用いられているような鋼製ロールを使用することができ
ず、熱伝導率の高い銅製のロールであって、しかも冷却
されているものを使用して、凝固するチタンを十分に冷
却しなければならないこと。
ては、チタンの融点が非常に高いことから、一般に大気
中でアルミニウム等の比較的低融点の金属の連続鋳造に
用いられているような鋼製ロールを使用することができ
ず、熱伝導率の高い銅製のロールであって、しかも冷却
されているものを使用して、凝固するチタンを十分に冷
却しなければならないこと。
‘ｃ｝ 凝固した直後のチタンの高温相である８相（８
８ぞ○以上）でチタンを圧延すると、鋳造組織が破壊さ
れ、微細結晶粒となって、巻取りの際に割れを発生せず
、しかも後工程の冷間圧延および競鎚後において粗大マ
クロ組織が残留することが全くないこと。
８ぞ○以上）でチタンを圧延すると、鋳造組織が破壊さ
れ、微細結晶粒となって、巻取りの際に割れを発生せず
、しかも後工程の冷間圧延および競鎚後において粗大マ
クロ組織が残留することが全くないこと。
｛ｄー チタンの８変態Ｖ点以上、すなわち８相での圧
延は、高温状態の圧延であるため圧延荷重が極めて小さ
く、内部を冷却された銅製ロールでも十分に圧延可能で
あること。
延は、高温状態の圧延であるため圧延荷重が極めて小さ
く、内部を冷却された銅製ロールでも十分に圧延可能で
あること。
‘ｅ｝ チタンは、材質等への悪影響を回避するために
溶解などの高温作業を真空中で行なう必要があり、この
場合、真空中での連続鋳造により最尺の銭片をそのまま
引き出すと、長大な真空炉、真空容器が必要となるが、
真空容器中で連続して引き出される銭片を巻取るように
すれば、真空容器の大型化を防止できること。
溶解などの高温作業を真空中で行なう必要があり、この
場合、真空中での連続鋳造により最尺の銭片をそのまま
引き出すと、長大な真空炉、真空容器が必要となるが、
真空容器中で連続して引き出される銭片を巻取るように
すれば、真空容器の大型化を防止できること。
‘ｆ’ ロールによって銭片は圧延加工されるため、銭
肌が静止モールド‘こ比して著しく改善され、後工程の
冷間圧延にとってきわめて好都合であること。
肌が静止モールド‘こ比して著しく改善され、後工程の
冷間圧延にとってきわめて好都合であること。
したがって、この発明は上記｛ａー〜｛ｆ｝に示す知見
にもとづいてなされたものであって、チタンを溶解し、
その溶湯を、回転している一対の冷却された銅製のロー
ル間隙に導き、このロール間隙において前記溶湯を連続
的に凝固せしめるとともに、前記ロールの回転にともな
う圧延作用を該ロール間隙中に凝固した直後の、８変態
Ｖ点以上の高温状態のチタンに連続的に加えて圧延加工
を施し、その後引き続いて、圧延されたチタン板を巻取
りロールによって連続的に巻取るという一連の工程を、
一つの真空容器内で行なうことにより、割れ等の欠陥の
ない良好な性状のチタン板を、コスト安く安定確実に製
造することに特徴を有するものである。
にもとづいてなされたものであって、チタンを溶解し、
その溶湯を、回転している一対の冷却された銅製のロー
ル間隙に導き、このロール間隙において前記溶湯を連続
的に凝固せしめるとともに、前記ロールの回転にともな
う圧延作用を該ロール間隙中に凝固した直後の、８変態
Ｖ点以上の高温状態のチタンに連続的に加えて圧延加工
を施し、その後引き続いて、圧延されたチタン板を巻取
りロールによって連続的に巻取るという一連の工程を、
一つの真空容器内で行なうことにより、割れ等の欠陥の
ない良好な性状のチタン板を、コスト安く安定確実に製
造することに特徴を有するものである。
なお、この発明の銅製ロールの製造には、純鋼および市
販のモールド用銅合金を使用するのが良い。
販のモールド用銅合金を使用するのが良い。
つぎに、この発明の方法を実施例により図面に従って説
明する。
明する。
第３図は、この発明のチタンの連続鋳造圧延法を実施す
るための装置の一例を示した概略図であって、真空容器
６内に、スポンジチタンを貯蔵するホツパー１と、シユ
ーター２と、ハース３、およびプラズマビームトーチ４
からなる溶解装置を装着したところまでは、第１図およ
び第２図に示す装置と同じであるが、モールドと圧延ロ
ールとを兼ねる水冷銅製ロール９を備えた点で第２図の
装置と異り、このロール９、銭片引き出し案内用のピン
チロール７、および巻取りロール８によって鋳造圧延巻
取り部が構成されていて、これらも溶解装置と一体にな
って真空容器６内に装着されている。
るための装置の一例を示した概略図であって、真空容器
６内に、スポンジチタンを貯蔵するホツパー１と、シユ
ーター２と、ハース３、およびプラズマビームトーチ４
からなる溶解装置を装着したところまでは、第１図およ
び第２図に示す装置と同じであるが、モールドと圧延ロ
ールとを兼ねる水冷銅製ロール９を備えた点で第２図の
装置と異り、このロール９、銭片引き出し案内用のピン
チロール７、および巻取りロール８によって鋳造圧延巻
取り部が構成されていて、これらも溶解装置と一体にな
って真空容器６内に装着されている。
第３図において、ホッパーー内に貯蔵されたスポンジチ
タンは、シユーター２によってハース３に導かれ、ハー
ス上でプラズマビームトーチ４で溶解される。生成した
溶湯は、水冷された銅製の一対のロール９の間隙に導か
れると、水冷銅製ロール９によって冷却されて凝固する
とともに、８変態点以上の高温状態のまま、水冷銅製ロ
ール９の回転にともなって圧延加工を受ける。このよう
にして圧延加工を受けることによって、粗大な鋳造組織
が破壊されて微細結晶粒となった鏡片は、強制的にロー
ルから排出されて、ピンチロール７で送られながら、巻
取りロール８によって巻き取られる。このときには、銭
片は微細な結晶粒を有しているので割れる恐れはなく、
冷却後取り出して冷間圧延を施しても表面癖を発生する
こともないのである。実際に、このようにして鋳造され
たコイル状の薄肉スラブを真空容器（真空炉）から取り
出し、続いて冷間圧延し、再度冷間圧延してから、最終
焼鈍して、厚さ１柳のチタン板を得たが、その表面状態
、機械的性質、および耐食性などにおいて、従釆材と比
較しても何ら遜色のないものであった。なお、上記実施
例では銅製ロールを水冷した場合について述べたが、冷
却媒体として常温で液状を呈し、一般にＮａＫと呼ばれ
ているＮａとＫの共晶合金を使用し、前記銅製ロールを
冷却してもよい。上述のように、この発明によれば、従
来のチタン板製造におけるコスト高の原因となっていた
、溶解工程の繁雑さ、熱間圧延工程およびそれに付随す
る塩裕酸洗や研磨工程等を整理省略して、簡単な工程で
、かつ良好な性状のチタン板を、格段の低コストで製造
することができる等工業上有用な効果がもたらされるの
である。
タンは、シユーター２によってハース３に導かれ、ハー
ス上でプラズマビームトーチ４で溶解される。生成した
溶湯は、水冷された銅製の一対のロール９の間隙に導か
れると、水冷銅製ロール９によって冷却されて凝固する
とともに、８変態点以上の高温状態のまま、水冷銅製ロ
ール９の回転にともなって圧延加工を受ける。このよう
にして圧延加工を受けることによって、粗大な鋳造組織
が破壊されて微細結晶粒となった鏡片は、強制的にロー
ルから排出されて、ピンチロール７で送られながら、巻
取りロール８によって巻き取られる。このときには、銭
片は微細な結晶粒を有しているので割れる恐れはなく、
冷却後取り出して冷間圧延を施しても表面癖を発生する
こともないのである。実際に、このようにして鋳造され
たコイル状の薄肉スラブを真空容器（真空炉）から取り
出し、続いて冷間圧延し、再度冷間圧延してから、最終
焼鈍して、厚さ１柳のチタン板を得たが、その表面状態
、機械的性質、および耐食性などにおいて、従釆材と比
較しても何ら遜色のないものであった。なお、上記実施
例では銅製ロールを水冷した場合について述べたが、冷
却媒体として常温で液状を呈し、一般にＮａＫと呼ばれ
ているＮａとＫの共晶合金を使用し、前記銅製ロールを
冷却してもよい。上述のように、この発明によれば、従
来のチタン板製造におけるコスト高の原因となっていた
、溶解工程の繁雑さ、熱間圧延工程およびそれに付随す
る塩裕酸洗や研磨工程等を整理省略して、簡単な工程で
、かつ良好な性状のチタン板を、格段の低コストで製造
することができる等工業上有用な効果がもたらされるの
である。
第１図は従来のプラズマビーム溶解炉の概略図、第２図
は薄肉チタンスラブ連続鋳造炉の概略図、第３図はこの
発明のチタン連続鋳造圧延法の実施装置の概略図である
。 図面において、１・・・・・・ホッパー、２・・・・・
・シュータ−、３……ハース、４……プラズマピームト
−チ、５・・・・・・水冷鋼モールド、６・・・・・・
真空容器、７・…・・ピンチロール、８・・・・・・巻
取りロール、９・・・・・・水冷銅製ロール。 発’図 髪２図 第３図
は薄肉チタンスラブ連続鋳造炉の概略図、第３図はこの
発明のチタン連続鋳造圧延法の実施装置の概略図である
。 図面において、１・・・・・・ホッパー、２・・・・・
・シュータ−、３……ハース、４……プラズマピームト
−チ、５・・・・・・水冷鋼モールド、６・・・・・・
真空容器、７・…・・ピンチロール、８・・・・・・巻
取りロール、９・・・・・・水冷銅製ロール。 発’図 髪２図 第３図
Claims (1)
- １ チタンを溶解し、その溶湯を、回転している一対の
冷却された銅製のロール間隙に導き、このロール間隙に
おいて前記溶湯を連続的に凝固せしめるとともに、前記
ロールの回転にともなう圧延作用を該ロール間隙中で凝
固した直後の、β変態点以上の高温状態のチタンに連続
的に加えて圧延加工を施し、その後引き続いて、圧延さ
れたチタン板を巻取りロールによつて連続的に巻き取る
という一連の工程を、一つの真空容器内で行なうことを
特徴とするチタンの連続鋳造圧延法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55043151A JPS6040922B2 (ja) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | チタンの連続鋳造圧延法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55043151A JPS6040922B2 (ja) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | チタンの連続鋳造圧延法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56139205A JPS56139205A (en) | 1981-10-30 |
| JPS6040922B2 true JPS6040922B2 (ja) | 1985-09-13 |
Family
ID=12655833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55043151A Expired JPS6040922B2 (ja) | 1980-04-02 | 1980-04-02 | チタンの連続鋳造圧延法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6040922B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101012843B1 (ko) | 2008-12-26 | 2011-02-08 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 티타늄 잉곳의 연속주조방법 |
| CN110576073A (zh) * | 2018-06-09 | 2019-12-17 | 南京理工大学 | 一种超长铜和铜合金导线的制备方法 |
| FR3089833B1 (fr) * | 2018-12-13 | 2022-05-06 | Safran Aircraft Engines | Coulée semi-continue d’un lingot avec compression du métal en cours de solidification |
| CN113210576B (zh) * | 2021-05-17 | 2022-12-13 | 上海大学 | 一种生产金属薄带的方法及其装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5315968A (en) * | 1976-07-29 | 1978-02-14 | Ulvac Corp | Heat shielding screen unit |
-
1980
- 1980-04-02 JP JP55043151A patent/JPS6040922B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56139205A (en) | 1981-10-30 |
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