CN113260727B - 钛板和铜箔制造滚筒 - Google Patents
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Abstract
该钛板具有如下化成组成:以质量%计包含O:0%以上且0.400%以下、Cu:0%以上且1.50%以下、Fe:0%以上且0.500%以下、N:0.100%以下、C:0.080%以下和H:0.0150%以下,余量包含Ti和杂质的化学组成,所述钛板的金相组织包含晶体结构为密排六方结构的α相,平均晶粒直径为40μm以下,将具有前述密排六方结构的晶体的(0001)面的法线设为c轴时,前述c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上,所述钛板的基于以μm单位计的晶粒直径的对数的粒度分布的标准偏差为0.80以下。
Description
技术领域
本发明涉及钛板和铜箔制造滚筒。
本申请基于2019年04月17日在日本申请的日本特愿2019-078825号要求优先权,并将其内容援引至此。
背景技术
多数情况下,在多层线路基板、柔性线路板等线路基板的线路、锂离子电池的集电体等电子部件的导电部位利用铜箔作为原料。
在这种用途中利用的铜箔通过具备铜箔制造滚筒的铜箔制造装置来制造。图4为铜箔制造装置的示意图。如图4所示那样,铜箔制造装置1具备:装有硫酸铜溶液的电解槽10;以部分浸渍于硫酸铜溶液的方式设置在电解槽10内的电沉积滚筒2;以及,以在电解槽10内浸渍于硫酸铜溶液且与电沉积滚筒2的外周面以规定间隔相对置的方式设置的电极板30。通过向电沉积滚筒2与电极板30之间施加电压,从而在电沉积滚筒2的外周面电沉积而生成铜箔A。达到规定厚度的铜箔A利用卷取部40而自电沉积滚筒2剥离,边利用导辊50引导边卷取于卷取辊60。
作为滚筒(电沉积滚筒)的材料,从耐蚀性优异、铜箔剥离性优异等观点出发,通常在其表面(外周面)使用钛。然而,即便在使用耐蚀性优异的钛的情况下,若长时间进行铜箔的制造,则构成滚筒的钛的表面也会在硫酸铜溶液中缓缓地受到腐蚀。并且,受到腐蚀的滚筒表面的状态在制造铜箔时被转印至铜箔。
关于金属材料的腐蚀,已知其腐蚀状态、腐蚀程度因该金属材料所具有的晶体组织、晶体取向、缺陷、偏析、加工应变、残留应变等由金相组织引起的各种内因而异。使用部位间的金相组织不均匀的金属材料得到的滚筒随着铜箔的制造而受到腐蚀时,无法维持滚筒的均匀的表面状态,滚筒表面产生不均匀的面。在滚筒表面产生的不均匀的面可以以纹理的形式加以识别。由这种不均匀的金相组织引起的纹理之中,将起因于面积较大的宏观组织且能够用肉眼辨别的纹理称为“宏观纹理”。并且,在滚筒表面产生的宏观纹理也可能在制造铜箔时转印至铜箔。
因此,为了制造精度高且厚度均匀的铜箔,通过使构成滚筒的钛板的宏观组织均匀,使滚筒表面的腐蚀均匀,从而降低由不均匀的宏观组织引起的宏观纹理是重要的。
专利文献1提出了一种电解Cu箔制造滚筒用钛板,其特征在于,以质量%计包含Cu:0.15%以上且小于0.5%、氧:超过0.05%且为0.20%以下、Fe:0.04%以下,余量为钛和不可避免的杂质,所述钛板由平均晶粒直径小于35μm的α相均匀细小的再结晶组织构成。
专利文献2提出了一种电解Cu箔制造滚筒用钛板,其特征在于,以质量%计包含Cu:0.3~1.1%、Fe:0.04%以下、氧:0.1%以下、氢:0.006%以下,所述钛板的平均晶粒度为8.2以上,并且,维氏硬度为115以上且145以下,在与板面平行的部位,织构如下:将存在于椭圆范围内的晶粒的总面积设为A,并将除此之外的晶粒的总面积设为B,面积比A/B为3.0以上,所述椭圆为:在基于出自轧制面的法线方向(ND轴)的α相的(0001)面极图中,将(0001)面的法线的倾斜角度在轧制宽度方向TD方向上为±45°设为长轴、并将在最终轧制方向RD方向上为±25°设为短轴。
专利文献3提出了一种钛合金厚板,其包含Al:0.4~1.8%,所述钛合金厚板的板厚为4mm以上,在表面下1.0mm和1/2板厚部的与板面平行的部位,平均晶粒直径为8.2以上、维氏硬度为115以上且145以下,在表面下1mm至1/2板厚部的与板面平行的部位,织构如下:将在下述椭圆的区域内存在c轴的晶粒的总面积记作A,并将除此之外的晶粒的总面积记作B,面积比A/B为3.0以上,所述椭圆为:将最终轧制方向设为RD、将轧制面的法线设为ND、将轧制宽度方向设为TD、将(0001)面的法线设为c轴时,在基于出自轧制面的法线方向的α相的(0001)面极图中,c轴向TD方向倾斜的角度为-45~45°、c轴向RD方向倾斜的角度为-25~25°。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-41064号公报
专利文献2:日本特开2012-112017号公报
专利文献3:日本特开2013-7063号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,随着当今电子部件的小型化和高密度化,对铜箔要求薄壁化和表面品质的进一步提高。在这种状况下,针对上述宏观纹理还要求进一步的降低。然而,专利文献1~3记载那样的现有技术中,无法充分降低宏观纹理。
本发明是鉴于上述问题而进行的,本发明的目的在于,提供在用于铜箔制造滚筒(铜箔制造装置所具备的滚筒)时能够抑制宏观纹理产生的钛板和将该钛板用作部件的(使用该钛板而制造的)铜箔制造滚筒。
用于解决问题的方案
本发明人等为了解决上述问题而进行了深入研究。其结果发现:虽然减小钛板中的织构的晶粒直径或者使具有hcp结构的晶体的(0001)面的法线(c轴)与轧制面接近垂直是有效的,但仅利用这些操作时,无法将宏观纹理的产生抑制至本次要求的水准。
本发明人等经进一步研究的结果发现:在组织中,通过使晶粒不仅微细而且设为均匀的大小,将c轴(具有hcp结构的晶体的(0001)面的法线([0001]方向))以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒的面积率相对于全部晶粒的面积率设为70%以上,且将化学组成设为抑制β相析出的化学组成,从而能够抑制宏观纹理的产生。并且,发现了能够同时实现这种化学组成和织构的钛板的制造方法,由此完成了本发明。
基于上述见解而完成的本发明的主旨如下所示。
(1)本发明的一个方式所述的钛板具有如下化学组成:以质量%计包含O:0%以上且0.400%以下、Cu:0%以上且1.50%以下、Fe:0%以上且0.500%以下、N:0.100%以下、C:0.080%以下和H:0.0150%以下,余量包含Ti和杂质,所述钛板的金相组织包含晶体结构为密排六方结构的α相,平均晶粒直径为40μm以下,将具有前述密排六方结构的晶体的(0001)面的法线作为c轴时,前述c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上,所述钛板的基于以μm单位计的晶粒直径的对数的粒度分布的标准偏差为0.80以下。
(2)上述(1)的钛板可以具有如下织构:在基于前述板面的前述法线方向的(0001)极图中,通过将电子背散射衍射法的采用球谐函数法得到的极图的展开系数设为16并将高斯半高宽设为5°时的织构分析而算出的晶粒的聚集度的峰存在于从前述板面的前述法线方向起30°以内,且最大聚集度为4.0以上。
(3)上述(1)或(2)所述的钛板中,将前述平均晶粒直径以μm单位计设为D时,前述粒度分布的标准偏差可以为(0.35×lnD-0.42)以下。
(4)上述(1)~(3)中任一项所述的钛板中,观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率可以为5.0%以下。
(5)上述(1)~(4)中任一项所述的钛板中,前述化学组成以质量%计可以包含Cu:0.10%以上且1.50%以下。
(6)上述(1)~(5)中任一项所述的钛板可以为铜箔制造滚筒用钛板。
(7)本发明的其它方式所述的铜箔制造滚筒具有:圆筒状的内滚筒;覆盖在前述内滚筒的外周面的(1)~(6)中任一项所述的钛板;以及,在前述钛板的对接部设置的焊接部。
发明的效果
如上所述,根据本发明的上述方式,可提供能够在用于铜箔制造用滚筒时抑制宏观纹理产生的钛板和使用该钛板而制造的铜箔制造滚筒。
附图说明
图1是用于说明本发明的一个实施方式所述的钛板的织构的、基于轧制面的法线方向(ND)的(0001)极图。
图2是示出在腐蚀后的钛板的表面观察到的宏观纹理的一例的显微镜照片。
图3是示出宏观纹理的位置来强调宏观纹理的参考图。
图4是铜箔制造装置的示意图。
图5是本实施方式所述的铜箔制造滚筒的示意图。
图6是示出具有密排六方结构的晶粒的图。
图7是用于说明α相的晶体取向的说明图。
具体实施方式
以下,针对本发明的适合实施方式进行详细说明。
<1.钛板>
首先,对本发明的一个实施方式所述的钛板(本实施方式所述的钛板)进行说明。设想本实施方式所述的钛板被用作铜箔制造滚筒的材料。因此,本实施方式所述的钛板也可以说是铜箔制造滚筒用钛板。在铜箔制造滚筒中使用时,钛板的一个面构成滚筒的圆筒表面。
(1.1化学组成)
对本实施方式所述的钛板的化学组成进行说明。本实施方式所述的钛板具有工业用纯钛或包含1.50质量%以下的Cu来代替前述工业用纯钛中的一部分Ti的钛合金的化学组成。具体而言,本实施方式所述的钛板具有如下化学组成:以质量%计包含Cu:0%以上且1.50%以下、Fe:0%以上且0.500%以下、O:0%以上且0.400%以下、N:0.100%以下、C:0.080%以下和H:0.0150%以下,余量包含Ti和杂质。
工业用纯钛中的添加元素极少,使用其的情况下,在钛板中实质上由α相单相组成。像这样,通过将构成钛板的相设为α相单相,在将钛板用于滚筒并将该滚筒浸渍于硫酸铜溶液时,滚筒被均匀腐蚀。由此,能够抑制因α相、β相的腐蚀速度差异而导致产生宏观纹理。
进而,工业用纯钛的热加工性优异,热轧后的板形状变得平坦,能够减少其后的矫正。因此,由矫正导致的应变的赋予和与此相伴的位错、孪晶的导入受到抑制。在钛板中存在大量位错、孪晶时,以位错、孪晶作为起点而产生纹理,或者,在浸渍于硫酸铜溶液时产生腐蚀。通过将工业用纯钛用作钛板的材料,从而预先防止这种问题,因此,从该观点出发也可抑制宏观纹理的产生。
与此相对,也可以考虑使钛板含有Al等α稳定化元素。例如,Al具有通过在α单相域中的热处理而抑制晶粒生长的效果。然而,Al等α稳定化元素使钛板的高温强度大幅提高。如后所述,制造本实施方式所述的钛板时,出于控制织构的目的,实施热轧直至较低的温度为止。因此,若高温强度变得过高,则热轧时的反作用力变得过大,热轧后的钛板形状大幅变形,钛板呈现波浪形状。此时,大量需要对钛板进行其后的矫正,但若进行大量的矫正,则此时赋予应变时,大量导入位错、孪晶。其结果,如上所述,将钛板用于滚筒时,容易产生宏观纹理。
另一方面,为了控制钛板的晶粒直径,可以考虑通过含有β稳定化元素、生成β相来活用钉扎效应的方法。然而,β相与α相相比容易被腐蚀,因此,假设β相发生了聚集时,有可能仅该部分的腐蚀加剧并转印至铜箔。因此,使钛板含有β稳定化元素时,基本上难以抑制宏观纹理的产生。
但是,β稳定化元素之中,Cu与其它元素相比,α相中的固溶度极限更大,能够使钛板含有更多的含量而不使β相析出。进而,由于Cu的固溶强化能力较大,因此,对于提高后述表面硬度也是有效的。本发明人等经研究的结果可知:Cu能够在钛板中以1.50质量%以下的范围来含有。
以下,进行具体说明。
作为工业用纯钛,可列举出例如JIS H 4600:2012中规定的1~4型和ASTMB348中规定的Grade 1~4、F67等。此外,即使是未基于上述标准的工业用纯钛、基于除上述之外的标准的工业用纯钛,在本领域技术人员根据技术常识而应视为“工业用纯钛”的范围内,就可以用作本实施方式所述的钛板的材料。并且,上述工业用纯钛可根据使用本实施方式所述的钛板的滚筒的具体用途、规格来适当选择。此外,也可以是包含1.5质量%以下的Cu来代替上述工业用纯钛中的一部分Ti的钛合金。因此,具体而言,本实施方式所述的钛板可以具有如下的化学组成:以质量%计包含Cu:0%以上且1.50%以下、Fe:0%以上且0.500%以下、O:0%以上且0.400%以下、N:0.100%以下、C:0.080%以下和H:0.0150%以下,余量包含Ti和杂质。
以下,对各元素含量的限定理由进行说明。各元素的含量的%只要没有特别记载则为质量%。
O:0%以上且0.400%以下
O是有助于提高钛板的强度、有助于增大表面硬度的元素。然而,若钛板的强度变得过高,则矫正时需要较大的加工,难以制造滚筒。此外,若表面硬度变得过大,则将钛板制成滚筒时难以研磨。因此,将O含量设为0.400%以下。O含量优选为0.150%以下、更优选为0.120%以下。O在本实施方式所述的钛板中不是必须的,因此,其含量下限为0%。然而,难以防止其从作为熔解原料的海绵钛、添加元素中混入,实质下限为0.020%。
通过O含量获得提高强度的效果时,O含量优选为0.030%以上。
Cu:0%以上且1.50%以下
Cu是使β相稳定化且通过还固溶于α相来强化α相从而有助于提高研磨性的元素。进而,Cu是能够与Ti键合而形成Ti2Cu的元素。从研磨性的观点出发,Ti2Cu不析出时较佳,由于Ti2Cu会抑制晶粒生长,因此,若使Ti2Cu以不影响研磨性的程度发生析出,则容易在钛板中获得均一且微细的晶粒直径。获得这种效果时,优选将Cu含量设为0.10%以上,更优选设为0.20%以上,进一步优选设为0.40%以上。
另一方面,若Cu含量超过1.50%,则担心Ti2Cu会过度析出,研磨性降低,且表面性状发生劣化(形成宏观纹理)。因此,将Cu含量设为1.50%以下。Cu含量优选为1.30%以下、进一步优选为1.20%以下。
Fe:0%以上且0.500%以下
Fe是使β相稳定化的元素。在钛板中,若β相的析出量变多,则容易生成宏观纹理。因此,将Fe含量设为0.500%以下。Fe含量优选为0.100%以下、更优选为0.080%以下。Fe在本实施方式所述的钛板中不是必须的,因此,其含量下限为0%。然而,难以防止其从作为熔解原料的海绵钛、添加元素中混入,实质下限为0.001%。
此外,Fe是有助于通过β相的钉扎来抑制晶粒生长的元素。此外,Fe是在固溶至Ti中的状态下也通过溶质拖曳效应来抑制粒生长的元素。获得这些效果时,Fe含量优选为0.020%以上、更优选为0.025%以上。
N:0.100%以下
C:0.080%以下
H:0.0150%以下
N、C、H若均大量含有,则延性、加工性降低。因此,分别如下限制:N含量为0.100%以下、C含量为0.080%以下、H含量为0.0150%以下。
另一方面,N、C、H的含量分别越低越优选,N、C、H是不可避免地混入的杂质。因此,实质的含量下限通常以N计为0.0001%、以C计为0.0005%、以H计为0.0005%。
本实施方式所述的钛板的化学组成的余量包含Ti和杂质,可以仅由Ti和杂质组成。杂质是指:如果具体例示,则除上述元素之外,在精炼工序中混入的Cl、Na、Mg、Si、Ca、以及从废料中混入的Al、Zr、Sn、Mo、Nb、Ta、V等。含有这些杂质元素时,其含量例如分别为0.10%以下,只要以总量计为0.50%以下,就是没有问题的水平。
上述说明的除Ti之外的各元素的含量的下限值为0%,钛板可以不含上述各元素。
化学组成通过以下的方法来求出。
Cu、Fe等β稳定化元素通过IPC发射光谱分析来测定。关于O和N,使用氧-氮同时分析装置,通过非活性气体熔融、导热率-红外线吸收法来测定。关于C,使用碳硫同时分析装置,通过红外线吸收法来测定。关于H,通过非活性气体熔融、红外线吸收法来测定。
(1.2金相组织)
接着,对本实施方式所述的钛板的金相组织进行说明。本实施方式所述的钛板中,金相组织包含晶体结构为密排六方结构的α相,平均晶粒直径为40μm以下,基于晶粒直径(μm)的对数的粒度分布的标准偏差为0.80以下,c轴(具有密排六方结构的晶体的(0001)面的法线)以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上。以下,针对本实施方式所述的钛板的金相组织,依次进行详细说明。
(1.2.1金相组织的相构成)
本实施方式所述的钛板的金相组织主要包含α相。α相具有密排六方结构(hexagonal close-packed、hcp)。
β相比α相优先腐蚀。因此,从实现均匀的腐蚀、抑制宏观纹理产生的观点出发,β相优选较少。因此,本实施方式所述的钛板的金相组织中的α相的体积率优选为98.0%以上、更优选为99.0%以上、进一步优选为100%。即,实质上为α相单相。实质上的α相单相的金相组织可通过上述那样的钛板的化学组成来实现。
另一方面,存在少量β相时,能够抑制热处理时的晶粒生长,因此,能够获得均一且微细的晶粒直径。此外,钛板含有Cu时,所生成的Ti2Cu能够抑制粒生长。然而,若Ti2Cu过度析出,则研磨性有可能变化。从这种观点出发,钛板的金相组织可以包含β相、Ti2Cu,β相、Ti2Cu的体积率优选合计为2.0%以下。β相、Ti2Cu的体积率优选分别为1.0%以下。
钛板的金相组织优选不含未再结晶部。未再结晶部通常粗大,可能成为宏观纹理的原因。钛板的金相组织优选为完全再结晶组织。再结晶组织是指由长径比小于2.0的晶粒形成的组织。可通过以下的方法来确认未再结晶晶粒的有无。即,将长径比为2.0以上的晶粒作为未再结晶晶粒,确认其有无。具体而言,对切割钛板而得的截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern),针对1~2mm×1~2mm的区域,以1~2μm的步距测定2~10个视场左右。其后,将通过EBSD而测得的5°以上的取向差边界作为晶界,将被该晶界包围的范围作为晶粒,求出晶粒的长轴和短轴,计算长轴除以短轴而得的值(长轴/短轴)来作为长径比。长轴是指将α相的晶界上的任意2点连结而得的线段之中长度最大的,短轴是指与长轴正交且将晶界上的任意2点连结而得的线段之中长度最大的。
构成钛板的金相组织的各相的体积率可通过SEM(Scanning ElectronMicroscopy)附带的EPMA(Electron Probe Microanalyzer)(SEM/EPMA)来容易地测定/计算。具体而言,将钛板的任意截面研磨至镜面为止,以100倍的倍率,针对距表面的距离为板厚1/4的位置处的1mm×1mm的区域,以1~2μm的步距,使用SEM/EPMA,在2~5个视场左右测定Fe和Cu的浓度分布。Fe、Cu在β相或Ti2Cu部中富集,因此,在各点之中,将Fe浓度比测定范围的平均浓度高1质量%以上的点(富集部)定义为β相,将Cu浓度比测定范围的平均浓度高1质量%以上的点(富集部)定义为Ti2Cu,求出各相的面积率。设为面积率与体积率相等,将所得面积率设为β相和Ti2Cu的体积率。并且,将不富集的部分(除富集部之外)的面积率设为α相的体积率。
(1.2.2晶粒的平均粒径和粒度分布)
接着,针对本实施方式所述的钛板的金相组织所含的晶粒的平均粒径和粒度分布进行说明。
若钛板的金相组织的晶粒的粒径(晶粒直径)粗大,则该晶粒自身变为纹理,纹理被转印至铜箔,因此,晶粒直径微细时较佳。若钛板的金相组织的晶粒的平均晶粒直径超过40μm,则该晶粒自身变为纹理,纹理被转印至铜箔。因此,钛板的金相组织的晶粒的平均晶粒直径设为40μm以下。由此,晶粒充分微细,宏观纹理的产生受到抑制。钛板的金相组织的晶粒的平均晶粒直径优选为38μm以下、更优选为35μm以下。
钛板的金相组织的平均晶粒直径的下限值没有特别限定。然而,晶粒非常小时,在热处理时有可能产生未再结晶部。因此,晶粒的平均晶粒直径优选为5μm以上、更优选为10μm以上。
然而,本发明人等发现:仅单纯使钛板的金相组织的晶粒微细并不能充分抑制宏观纹理。即,即便钛板的金相组织的平均晶粒直径微细,在粒度分布宽的情况下,也会存在粗大的晶粒。若存在这种粗大晶粒与微细晶粒混杂的部位,则有可能因粒径差异而产生宏观纹理。因此,本发明人等发现对于抑制宏观纹理的产生而言重要的是:钛板的金相组织的晶粒不仅微细,且粒度分布狭窄,即晶粒的粒径均一。
具体而言,本实施方式所述的钛板中,基于各自的晶粒直径(μm)的对数的粒度分布的标准偏差为0.80以下。通过使晶粒为上述那样的平均晶粒直径,且满足这种粒度分布的标准偏差,从而金相组织中的晶粒充分微细且均一。此时,将钛板用于铜箔制造滚筒时,能够抑制宏观纹理的产生。
与此相对,若基于晶粒直径(μm)的对数的粒度分布的标准偏差超过0.80,则即便在满足上述那样的平均晶粒直径的情况下,也会产生粗大的晶粒,将钛板用于滚筒时,容易产生宏观纹理。
将平均晶粒直径记作D(μm)时,基于晶粒直径(μm)的对数的粒度分布的标准偏差优选为(0.35×lnD-0.42)以下。
钛板的金相组织的晶体的平均晶粒直径和粒度分布的标准偏差可如下操作来测定、计算。具体而言,对切割钛板而得的截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern),针对距表面的距离为板厚1/4的位置的1~2mm×1~2mm的区域,以1~2μm的步距测定2~10个视场左右。针对晶粒直径,将通过EBSD而测得的5°以上的取向差的晶界作为晶界,将被该晶界包围的范围作为晶粒,由晶粒的面积求出圆当量粒径(面积A=π×(粒径D/2)2),将其个数基准的平均值作为平均晶粒直径。
此外,根据晶粒直径分布来计算对数正态分布(将各晶粒的圆当量粒径D转换成自然对数LnD而得的转换值的分布)中的标准偏差σ。
已知金属材料的晶粒直径分布通常按照对数正态分布。因此,计算上述那样的粒度分布的标准偏差时,将所得粒度分布归一化成对数正态分布,并由经归一化的对数正态分布来计算标准偏差。
(1.2.3织构)
接着,针对钛板的织构的晶体取向进行说明。钛板因上述化学组成而实质上为α相单相,α相的晶体结构呈现图6所示那样的密排六方结构(hexagonal close-packed、hcp)。hcp结构的由晶体取向导致的物性的各向异性大。具体而言,与具有密排六方结构的晶体的(0001)面的法线方向(c轴方向:[0001]方向)平行的方向的强度高,越接近与c轴方向垂直的方向则强度越低。因此,即便钛板满足上述那样的晶粒的粒度分布,若产生晶体取向不同的晶体的集合体,则两集合体之间的加工性不同,在制造铜箔制造滚筒时,通过研磨时的加工而产生差异。其结果,在所得滚筒中,辨识出尺寸与晶粒近似的纹理。本发明人等发现:通过使钛板的织构的晶体取向尽可能聚集,能够抑制上述纹理的产生。
进而,钛板的与c轴方向平行的方向的强度高。因此,若研磨与c轴垂直的面,则不易产生研磨后的纹理。从这种观点出发,本发明人等发现:针对钛板的织构的晶体取向,优选以与研磨面垂直的方式、即以平行于与钛板的表面垂直的厚度方向(轧制面的法线方向)的方式配置钛板的晶格的c轴。
基于以上的见解,本实施方式中,c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒的面积(图1所示的基于板面的法线方向(ND)的(0001)极图中的存在于虚线b内的晶粒的面积)相对于全部晶粒的面积的比率(面积率)为70%以上。由此,晶体取向发生聚集,能够减小邻接的晶体间的晶体取向之差,能够抑制宏观纹理。c轴以偏离轧制面的法线方向40°以内的角度存在的晶粒相对于全部晶粒的面积率优选为72%以上。另一方面,上述面积率越高越好,因此,上限没有特别限定,实质上可制造的是最大95%左右。
此处,c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜是指:如图7所示那样,钛板的ND与晶粒的c轴所成的角度θ在40°以内。
(0001)极图通过对钛板的试样的观察表面进行化学研磨,并使用电子背散射衍射法(EBSD、Electron Back Scattering Diffraction Pattern)进行晶体取向分析来获得。更具体而言,例如,可以以1~2μm的间隔(步距)对1~2mm×1~2mm的区域进行扫描来制作(0001)极图。
c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒(c轴与板面的法线方向所成的角度在40°以内的晶粒)的面积率通过以下的方法进行测定。
对切割钛板而得的截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法EBSD(ElectronBack Scattering Diffraction Pattern),针对1~2mm×1~2mm的区域,以1~2μm的步距测定2~10个视场左右。针对该数据,使用TSL Solutions公司制的OIM Analysis软件,求出c轴的倾斜度为偏离板面的法线方向40°以内的角度的晶粒相对于全部晶粒的面积率。
钛板优选还具有如下织构:在基于板面(如果是轧制材料则为轧制面)的法线方向(ND)的(0001)极图中,晶粒的聚集度的峰存在于自板面的法线方向起30°以内,且最大聚集度为4.0以上。由此,能够进一步使晶粒的c轴进一步聚集至与钛板的厚度方向(ND)接近的部分,能够进一步抑制将钛板用于铜箔制造滚筒时由晶体取向之差引起的纹理的产生。
根据轧制等,晶粒的聚集度的峰容易向与最终轧制方向正交的方向(最终轧制宽度方向(TD))倾斜。因此,在最终轧制方向明确的情况下,在基于轧制面的法线方向(ND)的(0001)极图中,晶粒的聚集度的峰存在至从轧制面的法线方向(ND)起向最终轧制宽度方向(TD)30°以内即可。
图1示出用于说明本实施方式所述的钛板的织构的、基于轧制面的法线方向(ND)的(0001)极图。图1中,检测到的极点根据向最终轧制方向(RD)和最终轧制宽度方向(TD)的倾斜度而聚集,在(0001)极图中画出聚集度的等高线。此时的等高线最高的位置为聚集度的峰位置,峰位置之中的聚集度最大的值设为最大聚集度。例如,在图1中,等高线变得最高的部位成为晶粒的聚集度的峰P1、P2。因此,本实施方式中,晶粒的峰P1、P2分别相对于TD存在于自ND(中心)起30°以内。例如,在峰P1的情况下,图中的a成为30°以内(如图1的P1那样,峰位置有时自TD方向稍微偏移,但10°以内的偏移是允许的,a为30°以内即可)。进而,最大聚集度为4.0以上。通常,最大聚集度是晶粒的峰P1、P2的聚集度中的任一者。
与此相对,在(0001)极图中,晶粒的聚集度的峰不存在于自ND(中心)起30°以内时(在最终轧制方向明确的情况下,相对于最终轧制宽度方向(TD),不存在于自ND起30°以内的情况),晶体取向不同的晶粒容易邻接,容易产生能够目视辨认的宏观纹理。具体而言,例如,在通常的单轴轧制的钛热轧板中,通常形成如下织构:在hcp结构的c轴相对于ND向最终轧制宽度方向(TD)倾斜35~40°左右的部位,聚集度出峰。然而,在峰为该位置的情况下,晶体取向分布至进一步倾斜15~20°的位置,因此,晶体取向不同的晶粒有时会邻接,容易产生宏观纹理。
此外,最大聚集度优选为4.0以上。由此,晶体取向充分聚集,能够减小邻接的晶体间的晶体取向之差。最大聚集度优选为4.0以上,但为了进一步抑制宏观纹理的产生,更优选为5.0以上、进一步优选为6.0以上。
最大聚集度越大越优选,因此上限没有限定,例如,通过热轧来控制晶体取向时,可取15~20左右为上限。
(0001)极图中的特定取向的聚集度表示:具有该取向的晶粒的存在频率相对于具有完全随机的取向分布的组织(聚集度为1)为几倍。该聚集度可通过电子背散射衍射(EBSD)法的使用球谐函数法得到的极图的织构分析来计算(展开系数=16、高斯半高宽=5°)。具体而言,对切割钛板而得的截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern),针对1~2mm×1~2mm的区域,以1~2μm的步距测定2~10个视场左右。针对该数据,使用TSL Solutions公司制的OIM Analysis软件,通过使用球谐函数法得到的极图的织构分析来计算。
(1.2.4孪晶)
钛板在塑性变形时,有时会产生孪晶变形。孪晶变形除了取决于化学组成以外,也取决于晶粒直径,粒径越大越容易发生。因此,有时会由于产生孪晶而导致看上去的晶体粒径分布是均一的。
另一方面,产生了孪晶变形时,晶体取向差变大,晶体取向差别大的晶粒会相邻,其边界处研磨性发生变化,从而形成纹理被辨认。因此,优选尽可能地抑制孪晶。
具体而言,本实施方式涉及的钛板在观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的板厚截面的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率优选为5.0%以下。由此,可将孪晶导致的宏观纹理降低至无法辨认的水平。孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率更优选为3.0%以下,进一步优选为1.0%以下。上述比率的下限值可以为0%,但由于钛板的矫正等加工会不可避免地产生孪晶变形,因此完全排除孪晶是困难的。因此,可以将孪晶晶界的比率下限设为0.01%。为了减少孪晶,重要的是减少矫正量,例如,使最终的板形状尽可能平坦是有效的。
此外,在计算上述比率时,板厚截面的总晶界长度和孪晶晶界长度可如下求出。首先,对钛板的试样的观察截面(厚度方向截面)进行化学研磨,使用电子背散射衍射法(EBSD、Electron Back Scattering Diffraction Pattern)进行晶体取向分析。在距试样的钛板表面的距离为板厚1/4的位置处,对1~2mm×1~2mm的区域以1~2μm的间隔(步距)进行扫描,使用TSL Solutions公司制的OIM Analysis软件,制作反极图(IPF:inversepole figure)。此时,将钛中产生的(10-12)孪晶、(10-11)孪晶、(11-21)孪晶、(11-22)孪晶的旋转轴和偏离晶体取向差(旋转角)的理论值2°以内视作孪晶界面(例如,在(10-12)孪晶的情况下,旋转轴和晶体取向差(旋转角)的理论值分别为<11-20>和85°)。并且,将晶体取向差(旋转角)为2°以上的晶界设为总晶界长度,算出孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率。观察距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界是因为该位置能够充分代表钛板的组织。此外,是因为钛板的表面有可能因研磨等而无法充分代表组织。
(1.3表面硬度)
钛板的构成滚筒表面的面的表面硬度(维氏硬度)并不特别限定,优选为HV110以上。由此,用钛板制造滚筒,对表面进行研磨时,可实现均匀的研磨,能够进一步抑制宏观纹理。钛板的表面硬度(维氏硬度)更优选为HV112以上,进一步优选为HV115以上。
此外,钛板的成为滚筒表面的面的表面硬度(维氏硬度)优选为HV160以下。由此,能够在钛板的矫正时充分减小必要的加工量,进而,表面硬度是适度的,因此,研磨性变得良好。钛板的表面硬度(维氏硬度)更优选为HV155以下、进一步优选为HV150以下。
钛板的表面硬度可通过以下方式得到:将钛板表面研磨至镜面后,根据JIS Z2244:2009,用维氏硬度试验机以载荷1kg测定3~5个点,取其平均值。
(1.4厚度)
本实施方式涉及的钛板的厚度并不特别限定,可根据所制造的滚筒的用途、规格等适当设定。作为铜箔制造滚筒的材料使用的情况下,随着铜箔制造滚筒的使用,板厚会减少,因此钛板的厚度优选为4.0mm以上,也可以是6.0mm以上。钛板的厚度的上限并不特别限定,例如可以是15.0mm。
在以上说明的本实施方式中,将钛板的化学组成设为抑制β相析出的化学组成,且将晶粒设为微细且落入规定标准偏差内的均一大小,进而,c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率设为70%以上。因此,在用于铜箔制造用滚筒时,能够充分抑制宏观纹理的产生。
以上说明的本实施方式所述的钛板在用于铜箔制造用滚筒时能够充分抑制宏观纹理的产生,适合作为铜箔制造用滚筒的材料。
图2中作为一个例子示出了钛板表面的宏观纹理的照片。“宏观纹理”是指如图2所示,与轧制方向平行地产生了长度几mm的条纹状不同颜色的部位的情形(为供参考,图3中示出为了明确图2的宏观纹理的位置而强调宏观纹理的图)。这种纹理大量产生时,最终纹理会转印至所制造的铜箔。
关于宏观纹理,虽然其是在铜箔的制造工序中产生的,但对于钛板中产生宏观纹理的难易度(相同条件下宏观纹理的产生比例),可通过将钛板的表面用#800砂纸研磨后,用硝酸10%、氢氟酸5%溶液使表面腐蚀并观察来进行评价。
<2.铜箔制造滚筒>
参照图5,本实施方式涉及的铜箔制造滚筒20具有:作为电沉积滚筒的一部分的圆筒状的内滚筒21;附着于所述内滚筒21的外周面的钛板22;以及,在所述钛板22的对接部设置的焊接部23,所述钛板22为上述本实施方式涉及的钛板。
即,本实施方式涉及的铜箔制造滚筒20为使用本实施方式涉及的钛板而制造的铜箔制造滚筒。本实施方式涉及的铜箔制造滚筒20由于在铜箔析出的滚筒表面使用了本实施方式涉及的钛板,因此宏观纹理的产生被抑制,能够制造高品质的铜箔。
本实施方式涉及的铜箔制造滚筒的尺寸并无特别限制,滚筒的直径为例如1~5m。
内滚筒21可以是公知的产品,其坯料可以不是钛板,例如可以是软钢、不锈钢。
钛板22卷绕在圆筒状的内滚筒21的外周面,通过使用公知的焊丝将对接部进行焊接,从而附着于内滚筒21。因此,在对接部存在焊接部23。焊接部23是指焊丝的凝固组织。
<3.钛板的制造方法>
接着,针对本实施方式所述的钛板的制造方法进行说明。本实施方式所述的钛板可通过任何方法来制造,例如,也可以通过以下说明的本实施方式所述的钛板的制造方法来制造。
本实施方式所述的钛板的优选制造方法具有如下工序:
第一工序,将具有上述化学组成的钛坯料(工业用纯钛或包含1.50质量%以下的Cu来代替前述工业用纯钛中的一部分Ti的钛合金的坯料)加热至750℃以上且880℃以下的温度;以及
第二工序,在前述第一工序后,对前述钛坯料进行轧制而得到钛板,
前述第二工序中,合计的压下率为85%以上,且前述合计的压下率之中,200℃以上且650℃以下的轧制的压下率所占的比率为5%以上且70%以下。
以下,针对各工序进行说明。
(3.1钛坯料的准备)
首先,在上述各工序之前,准备钛板的坯料(钛坯料)。
作为坯料,可以使用上述化学组成的坯料,可以使用通过公知方法而制造的坯料。例如,坯料通过利用消耗电极式真空电弧熔解法、电子束熔解法或等离子体熔解法等炉膛熔解法等各种熔解法由海绵钛制作铸锭。接着,通过以α相高温域、β单相域的温度对所得铸锭进行热锻,能够获得坯料。坯料也可以根据需要实施了清洗处理、切削等前处理。此外,采用炉膛熔解法来制造可热轧的矩形板坯形状时,也可以不经热锻等地直接供于下述的第一工序和第二工序(加热、热轧)。
(3.2第一工序)
本工序是后述第二工序所需的加热工序。本工序中,将钛板的坯料加热至750℃以上且880℃以下的温度。若加热温度小于750℃,则例如在热锻、铸造等中产生粗大颗粒时,有时在第二工序的热轧中以该粗大颗粒为起点使钛板产生裂纹。通过使加热温度为750℃以上,能够在第二工序的热轧中防止钛板产生裂纹。
此外,若加热温度超过880℃,则在第二工序的热轧中,生成hcp结构的c轴沿着板宽度方向取向的粗大织构(T-织构)。此时,无法获得上述那样的c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上的组织(织构)。通过使加热温度为880℃以下,在第二工序的热轧中,能够防止hcp结构的c轴相对于板面的法线方向的倾斜度大的晶粒的生成。
加热温度优选为870℃以下。通过使加热温度为870℃以下,能够更可靠地防止T-织构的生成。
(3.3第二工序)
本工序中,对经加热的钛坯料进行轧制(热轧)。本工序中,合计压下率设为85%以上,且合计压下率之中,200℃以上且650℃以下的轧制的压下率所占的比率设为5%以上且70%以下。由此,晶粒如上所述被均匀微细化,此外,能够获得hcp结构的c轴倾斜度小的晶粒的面积率多的组织。本工序中的热轧开始温度基本上为上述加热温度。
通过使合计的压下率为85%以上,能够使热锻、铸造等中产生的粗大粒充分微细化,且能够防止T-织构的产生。若合计的压下率小于85%,则有时在热锻、铸造等中产生的组织发生残留,形成粗大粒,或者产生T-织构。在产生这种组织的情况下,所制造的滚筒会产生宏观纹理。
本工序中的合计压下率越高则组织越良好,因此,根据所需的制品尺寸和制造磨机的特性来确定即可。
此外,本实施方式中,合计压下率之中,200℃以上且650℃以下的钛板的轧制的压下率所占的比率为5%以上且70%以下。
以超过650℃进行所有轧制等200℃以上且650℃以下的压下率所占的比率小于5%时,该温度域下的压下量不足,在其后的冷却时产生恢复,产生应变量少的部分。因此,因热轧后的热处理而导致晶粒直径的偏差变大。进而,织构的聚集度降低,在上述那样的基于板面的法线方向的(0001)极图中,无法获得c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上的组织。
另一方面,以小于200℃进行全部轧制等200℃以上且650℃以下的压下率所占的比率小于5%时,板形状变得不稳定。此时,后续矫正过程中的加工量变大,应变被导入,矫正部与除此以外的部分的应变量的差变大,在后续的热处理中晶粒直径的偏差变大。此外,如果热处理后还进行矫正,则受到应变的影响,可能仅该部分容易被腐蚀而成为宏观纹理的原因。
合计压下率之中,200℃以上且650℃以下的钛板的轧制的压下率所占的比率优选为10%以上、更优选为15%以上。
此外,优选将200~600℃的压下率所占的比率设为5~70%,进一步优选将200~550℃的压下率所占的比率设为5~70%。
此外,以650℃以下进行全部轧制等200℃以上且650℃以下的压下率所占的比率超过70%时,板形状变得不稳定。此时,后续矫正过程中的加工量变大,应变被导入,矫正部与除此以外的部分的应变量的差变大,在后续的热处理中晶粒直径的偏差变大。此外,如果热处理后还进行矫正,则受到应变的影响,可能仅该部分容易被腐蚀而成为宏观纹理的原因。合计压下率之中,200℃以上且650℃以下的钛板的轧制的压下率所占的比率优选为65%以下、更优选为60%以下。
本工序中,连续进行650℃以上的轧制和200~650℃下的轧制。即,期间不进行再加热。
若进行再加热,则再加热时发生再结晶,在其后的轧制中,应变量变少。其结果,最终退火前的应变量变少,晶粒的偏差变大。进而,在再加热后的轧制时产生孪晶,晶体取向的偏差变大,因此,c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒的面积率变低。
此外,本工序中,轧制可以是沿着钛板的长度方向进行拉伸的单向轧制,也可以在长度方向上的轧制的基础上,进行与该长度方向正交的方向上的轧制。由此,在所得钛板中,能够使晶粒的聚集度的峰存在于自板面的法线方向起30°以内,且能够提高织构的聚集度。
具体而言,将由最终轧制方向上的轧制带来的压下率设为L(%)、将由与最终轧制方向正交的方向上的轧制带来的压下率设为T(%)时,L/T优选为1.0以上且5.0以下。由此,在所得钛板中,能够控制通过织构分析而算出的晶粒的聚集度的峰位置,且能够提高织构的聚集度。L/T更优选为1.0以上且4.0以下。
实施200℃以上且650℃以下的轧制时,可以保持一定时间而等待钛板冷却。
本实施方式所述的钛板的制造方法中,优选在第一工序的加热后不进行再加热。由此,能够防止在轧制中产生的应变因再加热而被释放,能够稳定地对钛板赋予应变。其结果,能够提高钛板的织构的聚集度,且能够抑制后述热处理时的部分异常粒生长。
(3.4第三工序)
本工序中,将钛板以600℃以上且750℃以下的温度热处理(退火)20分钟以上且90分钟以下的时间。由此,能够使未再结晶晶粒以微细的再结晶晶粒的形式析出,能够使所得钛板的金相组织中的晶体均一且微细。其结果,能够抑制宏观纹理的产生。
具体而言,通过将钛板以600℃以上的温度热处理20分钟以上,能够使未再结晶晶粒充分地以再结晶晶粒的形式析出。退火温度小于600℃或小于20分钟时,无法充分提高c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒的面积率。
此外,钛板的退火温度超过750℃或退火时间超过90分钟时,晶粒发生粗大化。通过将钛板以750℃以下的温度热处理90分钟以下的时间,能够防止一部分晶粒变得粗大。
热处理可以在大气气氛、非活性气氛或真空气氛中的任一者中进行。
通过包括上述工序的制造方法,能够获得本实施方式所述的钛板,但根据需要,也可以进一步实施以下的后处理工序。
(3.5后处理工序)
作为后处理,可列举出通过酸洗、切削来去除氧化皮等、清洗处理等,可根据需要来适当应用。
或者,作为后处理,可以进行钛板的矫正加工。但是,由于会生成孪晶,因此,优选不进行冷轧。
<4.铜箔制造滚筒的制造方法>
铜箔制造滚筒的制造方法没有特别限定,可以设为公知的方法。例如,将本实施方式所述的钛板卷绕在圆筒状的内滚筒的外周面,使用公知的焊丝对对接的端部进行焊接来制造。作为焊丝,优选为工业用纯钛(例如JIS1~4型)制。
实施例
以下,示出实施例,针对本发明的实施方式进行具体说明。以下所示的实施例只不过是本发明的一例,本发明不限定于下述例子。
1.钛板的制造
首先,利用消耗电极式真空电弧熔解法来制作具有表1的化学组成的铸锭,对其进行热锻,由此,得到规定化学组成的钛的坯料。针对发明例13~15、比较例3、比较例5,以超过纯Ti的范围且达到表1的含量的方式添加Cu。
接着,将所得钛的坯料加热至表1所示的温度(第一工序),利用表1所示的条件进行热轧(第二工序)。表中,“200~650℃的压下率的比率(%)”是指:合计压下率之中,200℃以上且650℃以下的钛板的轧制的压下率所占的比率,“轧制比(L/T)”表示:将由最终轧制方向上的轧制带来的压下率设为L(%),将由与最终轧制方向正交的方向上的轧制带来的压下率设为T(%)时的L/T值。此外,在发明例1~20、比较例2~5中,为了进行200℃以上且650℃以下的钛板的轧制,暂时停止热轧,等待冷却至650℃以下,再次开始热轧。
接着,在大气气氛下以表1所述的温度、时间进行热处理,得到厚度8.0mm的钛板(第三工序)。
[表1]
2.分析/评价
对于各发明例和比较例所述的钛板,针对以下的项目进行分析和评价。
2.1平均晶粒直径和粒度分布的标准偏差
各发明例和比较例所述的钛板的金相组织的晶体的平均晶粒直径和粒度分布的标准偏差如下操作来测定、计算。对切割钛板而得的截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern),针对距表面的距离为板厚1/4的位置的1mm×1mm区域,以1μm的步距测定10个视场。其后,针对晶粒直径,由通过EBSD而测得的晶粒面积求出圆当量粒径(面积A=π×(粒径D/2)2),将它的个数基准的平均值作为平均晶粒直径,进而,由晶粒直径分布算出对数正态分布中的标准偏差σ。
2.2织构
通过上述方法,使用OIM Analysis软件,求出c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒的面积率。
此外,通过上述方法,使用TSL Solutions公司制的OIM Analysis软件,制作(0001)极图,将(0001)极图的等高线最高的位置设为聚集度的峰位置,将峰位置之中聚集度最大的角度设为自ND方向偏离的角度。此外,将峰位置之中聚集度最大的值设为最大聚集度。最大聚集度通过使用了球谐函数法的极图的织构分析来计算(展开系数=16、高斯半高宽=5°)。
2.3孪晶
对各发明例和比较例所述的钛板的试样的厚度方向截面进行化学研磨,使用电子背散射衍射法(EBSD)进行晶体取向分析。具体而言,在距试样钛板的表面距离为板厚1/4的位置处对1mm×1mm的区域以1μm的间隔进行扫描,制作反极图(IPF:inverse polefigure)。此时,将所产生的(10-12)孪晶、(10-11)孪晶、(11-21)孪晶、(11-22)孪晶的旋转轴以及偏离晶体取向差(旋转角)的理论值为2°以内视为孪晶界面。并且,将晶体取向差(旋转角)为2°以上的晶界视为总晶界长度,计算出孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率。
2.4α相的面积率
对各发明例和比较例所述的钛板的试样的厚度方向截面进行镜面研磨,通过上述方法,利用SEM/EPMA来测定该截面中的距表面的距离为板厚1/4的位置的Fe和Cu的浓度分布,算出Fe和Cu不富集的部分的面积来作为α相的面积率。
2.5表面硬度
针对各发明例和比较例所述的钛板的表面硬度,将钛板表面研磨至成为镜面后,按照JIS Z 2244:2009并使用维氏硬度试验机,以1kg的载荷测定3~5个点,将所得值加以平均来作为表面硬度。
2.6宏观纹理
针对宏观纹理,分别将5~10片左右的尺寸为50×100mm的各实施例和比较例所述的钛板的表面用#800的砂纸进行研磨,使用硝酸10%、氢氟酸5%溶液使表面腐蚀,由此进行观察。接着,将产生长度为3mm以上的条纹状纹理设为宏观纹理,根据产生比例的平均,如下所述地进行评价。
A:产生比例为1.0个/片以下(非常良好、在50×100mm中为1.0个以下)
B:产生比例超过1.0个/片且为10.0个/片以下(良好、在50×100mm中超过1.0个且为10.0个以下)
C:产生比例超过10.0个/片(不合格、在50×100mm中超过10.0个)
将所得分析结果/评价结果示于表2。
[表2]
如表2所示那样,发明例1~20所述的钛板中的宏观纹理受到抑制。与此相对,比较例1~5所述的钛板产生多个宏观纹理。
以上,针对本发明的优选实施方式进行详细说明,但本发明不限定于该例子。只要是具有本发明所属技术领域的公知常识的人员,就可以在权利要求书记载的技术思想范畴内想到各种变更例或修正例,这是显而易见的,应该认识到这些自然也属于本发明的技术范围。
产业上的可利用性
根据本发明,可提供能够在用于铜箔制造用滚筒时抑制宏观纹理产生的钛板和使用该钛板而制造的铜箔制造滚筒。因此,产业上的可利用性高。
附图标记说明
1 铜箔制造装置
2 电沉积滚筒
10 电解槽
30 电极板
40 卷取部
50 导辊
60 卷取辊
A 铜箔
20 铜箔制造滚筒
21 内滚筒
22 钛板
23 焊接部。
Claims (12)
1.一种钛板,其具有如下化学组成:
以质量%包含
O:0%以上且0.400%以下、
Cu:0%以上且1.50%以下、
Fe:0%以上且0.500%以下、
N:0.100%以下、
C:0.080%以下、和
H:0.0150%以下,
余量包含Ti和杂质,
所述钛板的金相组织包含晶体结构为密排六方结构的α相,
平均晶粒直径为40μm以下,
将具有所述密排六方结构的晶体的(0001)面的法线设为c轴时,所述c轴以偏离板面的法线方向40°以内的角度倾斜的晶粒相对于全部晶粒的面积率为70%以上,
所述钛板的基于以μm单位计的晶粒直径的对数的粒度分布的标准偏差为0.80以下。
2.根据权利要求1所述的钛板,其具有如下织构:
在基于所述板面的所述法线方向的(0001)极图中,通过将电子背散射衍射法的采用球谐函数法得到的极图的展开系数设为16并将高斯半高宽设为5°时的织构分析而算出的晶粒的聚集度的峰存在于从所述板面的所述法线方向起30°以内,且最大聚集度为4.0以上。
3.根据权利要求1所述的钛板,其中,将所述平均晶粒直径以μm单位计设为D时,所述粒度分布的标准偏差为(0.35×lnD-0.42)以下。
4.根据权利要求2所述的钛板,其中,将所述平均晶粒直径以μm单位计设为D时,所述粒度分布的标准偏差为(0.35×lnD-0.42)以下。
5.根据权利要求1所述的钛板,其中,观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率为5.0%以下。
6.根据权利要求2所述的钛板,其中,观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率为5.0%以下。
7.根据权利要求3所述的钛板,其中,观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率为5.0%以下。
8.根据权利要求4所述的钛板,其中,观察板厚方向截面时,距表面的距离为板厚1/4的位置处的孪晶晶界长度相对于总晶界长度的比率为5.0%以下。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的钛板,其中,
所述化学组成以质量%计包含
Cu:0.10%以上且1.50%以下。
10.根据权利要求1~8中任一项所述的钛板,其为铜箔制造滚筒用钛板。
11.根据权利要求9所述的钛板,其为铜箔制造滚筒用钛板。
12.一种铜箔制造滚筒,其具有:
圆筒状的内滚筒;
覆盖在所述内滚筒的外周面的权利要求1~11中任一项所述的钛板;以及,
在所述钛板的对接部设置的焊接部。
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