JPS62280352A - チタンおよびチタン合金の焼鈍方法 - Google Patents
チタンおよびチタン合金の焼鈍方法Info
- Publication number
- JPS62280352A JPS62280352A JP12245686A JP12245686A JPS62280352A JP S62280352 A JPS62280352 A JP S62280352A JP 12245686 A JP12245686 A JP 12245686A JP 12245686 A JP12245686 A JP 12245686A JP S62280352 A JPS62280352 A JP S62280352A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- annealing
- titanium
- vacuum
- degree
- temp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
３、発明の詳細な説明
〔産業上の利用分野〕
本発明は、チタンおよびチタン合金の焼鈍法であって、
加工により硬化した材料を焼鈍するに当り、材料内にお
ける材質が均一でしかも材料表面に外観的にテンパーカ
ラーのない製品を得る方法に関するものである。
加工により硬化した材料を焼鈍するに当り、材料内にお
ける材質が均一でしかも材料表面に外観的にテンパーカ
ラーのない製品を得る方法に関するものである。
チタンおよびチタン合金は、優れた耐食性を有し、かつ
軽くて比較的高温まで優れた強度特性を有していること
から、各種化学工業用、航空機用などに広く用いられ、
今後用途および使用量の拡大が見込まれている。その製
品は板材が主で、他に線材、丸棒などで、そのほとんど
が冷延、伸線などの加工を受けた後、焼鈍を行なって製
造されるが、この焼鈍工程に各種問題点を有している。
軽くて比較的高温まで優れた強度特性を有していること
から、各種化学工業用、航空機用などに広く用いられ、
今後用途および使用量の拡大が見込まれている。その製
品は板材が主で、他に線材、丸棒などで、そのほとんど
が冷延、伸線などの加工を受けた後、焼鈍を行なって製
造されるが、この焼鈍工程に各種問題点を有している。
チタンおよびチタン合金は、焼鈍温度で酸素と容易に反
応して、緻蜜な酸化層を形成し、外観的にテンパーカラ
ーを生じ美観を損なうことがあり、またこの他、窒素、
水素などとも反応して材質劣化の一因になることもある
ので、仮、線などの焼鈍は、コイルに巻いた状態で、箱
型炉などに入れ、高度の真空中で行なわれる。真空には
、排気に長時間を要し、また加熱にはコイル内での材質
をできるだけ均一にするために、比較的低温で長時間加
熱を要し、さらに冷却中も高真空に保つ必要があるため
、炉冷に長時間を要している。
応して、緻蜜な酸化層を形成し、外観的にテンパーカラ
ーを生じ美観を損なうことがあり、またこの他、窒素、
水素などとも反応して材質劣化の一因になることもある
ので、仮、線などの焼鈍は、コイルに巻いた状態で、箱
型炉などに入れ、高度の真空中で行なわれる。真空には
、排気に長時間を要し、また加熱にはコイル内での材質
をできるだけ均一にするために、比較的低温で長時間加
熱を要し、さらに冷却中も高真空に保つ必要があるため
、炉冷に長時間を要している。
加熱時の伝熱効率をよくするために真空にしたあと、ア
ルゴンガスに置換することがあるが、いずれにしても、
長時間を要する。コイルに巻かれた状態で焼鈍した場合
、焼鈍状態で応力が除去されるため、コイルを展開した
ときに巻きぐせが原因で反りが発生し、以後の工程にお
けるトラブルの原因となることがある。このように、従
来の技術においては、生産能率および品質の面において
種々の問題を生じている。
ルゴンガスに置換することがあるが、いずれにしても、
長時間を要する。コイルに巻かれた状態で焼鈍した場合
、焼鈍状態で応力が除去されるため、コイルを展開した
ときに巻きぐせが原因で反りが発生し、以後の工程にお
けるトラブルの原因となることがある。このように、従
来の技術においては、生産能率および品質の面において
種々の問題を生じている。
なお、チタンおよびチタン合金のストリップまたは線材
を不活性ガス雰囲気の炉に通過させる連続焼鈍法が、特
公昭５７−４７７５１号公報などにより知られており、
このような連Ｖｔ焼鈍法によれば、比較的短時間で焼鈍
され、前記巻きぐせによる問題が生じない利点がある。
を不活性ガス雰囲気の炉に通過させる連続焼鈍法が、特
公昭５７−４７７５１号公報などにより知られており、
このような連Ｖｔ焼鈍法によれば、比較的短時間で焼鈍
され、前記巻きぐせによる問題が生じない利点がある。
前記特公昭５７−４７７５１号公報の方法は、焼鈍によ
ってテンパーカラーが生じるような条件も含まれており
、テンパーカラーが生した場合は酸洗によってそれを除
去する必要がある。
ってテンパーカラーが生じるような条件も含まれており
、テンパーカラーが生した場合は酸洗によってそれを除
去する必要がある。
本発明は、チタンおよびチタン合金のストリップ、線材
あるいは切板などの加工により硬化した材料を比較的短
時間で焼鈍し、材料内における材質が均一でしかも材料
表面に外観的にテンパーカラーのない製品を得ることを
目的とする。
あるいは切板などの加工により硬化した材料を比較的短
時間で焼鈍し、材料内における材質が均一でしかも材料
表面に外観的にテンパーカラーのない製品を得ることを
目的とする。
本発明法は、特定の加工率以上の冷間加工を行ったチタ
ンおよびチタン合金を特定の温度および真空度で再結晶
焼鈍するものである。
ンおよびチタン合金を特定の温度および真空度で再結晶
焼鈍するものである。
再結晶焼鈍前の冷間加工は、チタンの場合は加工率５０
％以上とし、チタン合金の場合は加工率５％以上とする
。ここで、加工率とは、板材の場合は圧延率すなわち（
圧延前の板厚−圧延後の板厚）／（圧延前の板厚）をい
い、線材の場合は減面率すなわち（圧延前の断面積−圧
延後の断面積）／（圧延前の断面積）をいう。本発明者
の知見によると、チタンおよびチタン合金を再結晶焼鈍
するに際して、焼鈍前の冷間加工を、チタンの場合は加
工率５０％以上とし、チタン合金の場合は力Ｕ工率５％
以上とすると、比較的低温度がつ連′ｔＥ焼鈍可能な比
較的短時間の焼鈍で、良好な機械的性質を有する製品が
得られ、しかも、工業的に実施可能な条件の雰囲気でテ
ンパーカラーのない製品が得られる。したがって、本発
明における冷間加工の条件をこのように限定した。なお
、加工率のＪ：限は、チタンの場合は９０％以上でも問
題なく特に限定する必要はないが、チタン合金の場合は
耳割れや内部亀裂の問題から３０％程度とするのが好ま
しい。
％以上とし、チタン合金の場合は加工率５％以上とする
。ここで、加工率とは、板材の場合は圧延率すなわち（
圧延前の板厚−圧延後の板厚）／（圧延前の板厚）をい
い、線材の場合は減面率すなわち（圧延前の断面積−圧
延後の断面積）／（圧延前の断面積）をいう。本発明者
の知見によると、チタンおよびチタン合金を再結晶焼鈍
するに際して、焼鈍前の冷間加工を、チタンの場合は加
工率５０％以上とし、チタン合金の場合は力Ｕ工率５％
以上とすると、比較的低温度がつ連′ｔＥ焼鈍可能な比
較的短時間の焼鈍で、良好な機械的性質を有する製品が
得られ、しかも、工業的に実施可能な条件の雰囲気でテ
ンパーカラーのない製品が得られる。したがって、本発
明における冷間加工の条件をこのように限定した。なお
、加工率のＪ：限は、チタンの場合は９０％以上でも問
題なく特に限定する必要はないが、チタン合金の場合は
耳割れや内部亀裂の問題から３０％程度とするのが好ま
しい。
焼鈍温度は、７００℃以上８２０℃以下とする。
７００“Ｃ未満では、再結晶完了に要する時間が長く、
またテンパーカラーが生じないための真空度が工業的に
実施困難なものとなり、８２０℃を越えると、温度およ
び時間の変動による焼鈍後の機械的性質のばらつきが大
きくなる。したがって、焼鈍温度をこのように限定した
。なお、焼鈍時間は必要とする真空度にはほとんど影響
を及ぼさないが、連続焼鈍が可能な範囲とし、ストリッ
プ、線材については５分以下とするのが望ましく、また
、切板などについては３０分以下とするのが望ましい。
またテンパーカラーが生じないための真空度が工業的に
実施困難なものとなり、８２０℃を越えると、温度およ
び時間の変動による焼鈍後の機械的性質のばらつきが大
きくなる。したがって、焼鈍温度をこのように限定した
。なお、焼鈍時間は必要とする真空度にはほとんど影響
を及ぼさないが、連続焼鈍が可能な範囲とし、ストリッ
プ、線材については５分以下とするのが望ましく、また
、切板などについては３０分以下とするのが望ましい。
真空度は、ＩＯ°Ｔｏｒｒ以下でかつ焼鈍温度に応して
第１図の直線へＢ以下（直１線ＡＢを含む）の範囲とす
る。第１図において、点Ａは焼鈍温度“７００℃１真空
度１０−”Ｔｏｒｒ、点Ｂは焼鈍温度８２０℃１真空度
１０ ＱＴｏｒｒを示す。真空度が第１図の直線ＡＢを
越える悪い範囲で焼鈍すると、焼鈍後の製品に外観上テ
ンパーカラーが生しる。
第１図の直線へＢ以下（直１線ＡＢを含む）の範囲とす
る。第１図において、点Ａは焼鈍温度“７００℃１真空
度１０−”Ｔｏｒｒ、点Ｂは焼鈍温度８２０℃１真空度
１０ ＱＴｏｒｒを示す。真空度が第１図の直線ＡＢを
越える悪い範囲で焼鈍すると、焼鈍後の製品に外観上テ
ンパーカラーが生しる。
なお、本発明の焼鈍法は、チタンおよびチタン合金たと
えばＴｉ−Ｐｄ合金、Ｔｉ−５Ａ ７！−２，５５ｎ合
金、Ｔｉ−６Ａρ−４Ｖ合金などに通用できる。
えばＴｉ−Ｐｄ合金、Ｔｉ−５Ａ ７！−２，５５ｎ合
金、Ｔｉ−６Ａρ−４Ｖ合金などに通用できる。
チタンおよびチタン合金を冷間加工すると、第２図に示
すように加工硬化する。第２図のチタン合金は、Ｔｉ−
５Ａ ｅ−２，５３ｎ合金の例である。加工硬化は、結
晶内に転位などの格子欠陥が多く導入されることによっ
て生し、このような格子欠陥によって再結晶焼鈍が促進
される。本発明のように、チタンの場合５０％以上、チ
タン合金の場合は５％以上の加工率で冷間加工されたも
のは、７００〜８２０℃の比較的低温で、かつｌ！！続
焼鈍が可能な短時間で再結晶焼鈍が完了し、機械的性質
の良好な製品が得られる。機械的性質は、結晶粒度の調
整によってほぼ決まり、所望の粒度のものが、本発明法
により得られる。
すように加工硬化する。第２図のチタン合金は、Ｔｉ−
５Ａ ｅ−２，５３ｎ合金の例である。加工硬化は、結
晶内に転位などの格子欠陥が多く導入されることによっ
て生し、このような格子欠陥によって再結晶焼鈍が促進
される。本発明のように、チタンの場合５０％以上、チ
タン合金の場合は５％以上の加工率で冷間加工されたも
のは、７００〜８２０℃の比較的低温で、かつｌ！！続
焼鈍が可能な短時間で再結晶焼鈍が完了し、機械的性質
の良好な製品が得られる。機械的性質は、結晶粒度の調
整によってほぼ決まり、所望の粒度のものが、本発明法
により得られる。
また、本発明法によれば、焼鈍の過程で雰囲気中に含ま
れている酸素がチタンあるいはチタン合金と反応して表
面に酸化物が生しても、材料の温度が焼鈍温度に到達す
るまでに、あるいは到達したのちに、酸素が材料中に浸
入しやすく、したがって、外観上テンパーカラーのない
良好な表面を有する製品が得られる。
れている酸素がチタンあるいはチタン合金と反応して表
面に酸化物が生しても、材料の温度が焼鈍温度に到達す
るまでに、あるいは到達したのちに、酸素が材料中に浸
入しやすく、したがって、外観上テンパーカラーのない
良好な表面を有する製品が得られる。
（１） 工業用純チタン（ＪＩＳ ２種）を冷延にて
８１％加工し、板厚０．６．１とし、その後焼鈍温度と
真空度を種々変化させて焼鈍したものの機械的性質およ
び表面状況を第１表に示す。
８１％加工し、板厚０．６．１とし、その後焼鈍温度と
真空度を種々変化させて焼鈍したものの機械的性質およ
び表面状況を第１表に示す。
Ｔｉ−５Ａ ７！−２，５５ｎ合金においても、真空度
と表面状態については、はぼ同じような結果が得られた
。
と表面状態については、はぼ同じような結果が得られた
。
Ｔｉ−５八１−２．５５ｎ合金を冷延にて１９％加工し
、しかるのち、７８０℃で２４０秒焼鈍した。そのとき
真空度を種々変化させた結果を第２表に示す。
、しかるのち、７８０℃で２４０秒焼鈍した。そのとき
真空度を種々変化させた結果を第２表に示す。
（２）工業用純チタン（ＪＩ３２種）を冷延にて６１％
力ｌ工し、板厚１．２１■とし、焼鈍温度７５０℃とし
、真空度を１Ｏ−２およびｌ Ｏ’ Ｔｏｒｒとした状
態で各々の条件で保定時間を１分、５分、１６分、２７
分と変えたときの表面状況を調べた。その結果を第３表
に示す。
力ｌ工し、板厚１．２１■とし、焼鈍温度７５０℃とし
、真空度を１Ｏ−２およびｌ Ｏ’ Ｔｏｒｒとした状
態で各々の条件で保定時間を１分、５分、１６分、２７
分と変えたときの表面状況を調べた。その結果を第３表
に示す。
第 ３ 表
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明により所定のすぐれた機械的
性質、および表面を有するチタンおよびチタン合金が得
られる。
性質、および表面を有するチタンおよびチタン合金が得
られる。
本発明は従来行なわれている箱型炉よりも、高能率に、
しかも良好な品質、均一性、形状を有する連続焼鈍法に
も適用可能であり本発明の産業上の有用性は極めて顕著
である。
しかも良好な品質、均一性、形状を有する連続焼鈍法に
も適用可能であり本発明の産業上の有用性は極めて顕著
である。
第１図は、本発明のチタン、チタン合金の冷延後の適正
焼鈍温度と真空度との関係を示す閲、第２図はチタン、
チタン合金の冷間圧延率と硬変の関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 ズ η ＋べ榊傘麹遥 ＋々＼／）冑づギノ ミ；
焼鈍温度と真空度との関係を示す閲、第２図はチタン、
チタン合金の冷間圧延率と硬変の関係を示す図である。 特許出願人 新日本製鐵株式會社 ズ η ＋べ榊傘麹遥 ＋々＼／）冑づギノ ミ；
Claims (1)
- 加工率５０％以上の冷間加工を施したチタンまたは加工
率５％以上の冷間加工を施したチタン合金を再結晶焼鈍
するにあたり、焼鈍温度を７００℃以上８２０℃以下と
し、真空度を１０＾０Ｔｏｒｒ以下でかつ焼鈍温度に応
じて第１図の直線ＡＢ以下の範囲として焼鈍することを
特徴とするチタンおよびチタン合金の焼鈍方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12245686A JPS62280352A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | チタンおよびチタン合金の焼鈍方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12245686A JPS62280352A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | チタンおよびチタン合金の焼鈍方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62280352A true JPS62280352A (ja) | 1987-12-05 |
Family
ID=14836297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12245686A Pending JPS62280352A (ja) | 1986-05-28 | 1986-05-28 | チタンおよびチタン合金の焼鈍方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62280352A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254745A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Nippon Steel Corp | 加工用純チタン板の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360310A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-30 | Nippon Steel Corp | Continuous annealing method for titanium and titanium alloy |
-
1986
- 1986-05-28 JP JP12245686A patent/JPS62280352A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5360310A (en) * | 1976-11-12 | 1978-05-30 | Nippon Steel Corp | Continuous annealing method for titanium and titanium alloy |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0254745A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-02-23 | Nippon Steel Corp | 加工用純チタン板の製造方法 |
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