JP2007204840A - Ｎｉ基合金の線または棒の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｎｉ基合金鋳塊から表面割れのない線または棒を製造する方法を提供する。
【解決手段】Ｎｉ基合金鋳塊を均質化処理し、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊を減面率：５〜２０％の範囲内の熱間軽鍛造を施し、次いで得られた熱間軽鍛造体を熱間溝ロール圧延するＮｉ基合金の線または棒の製造方法であり、前記Ｎｉ基合金鋳塊は直径：８０〜１００ｍｍの範囲内にあることが一層好ましい。
【選択図】 なし

Description

この発明は、Ｎｉ基合金鋳塊から圧延により線または棒を製造する方法に関するものであり、特に、Ｎｉ基合金鋳塊から表面割れのない線または棒を製造する方法に関するものである。

一般に、Ｎｉ基合金の線または棒を製造するには、先ず、Ｎｉ基合金を真空溶解し鋳造し、必要に応じてエレクトロスラグ再溶解して鋳塊を作製し、この鋳塊を１１５０〜１２３０℃に保持することにより均質化処理を施し、この均質化処理を施したＮｉ基合金鋳塊をロール表面に大径から小径に溝径が異なる溝を有する溝ロールに往復動させながら通過させることにより熱間溝ロール圧延を施して順次径を細くしながら所望の径を有するＮｉ基合金の線または棒を製造していた（特許文献１参照）。
特開平７−３１４１５８号公報

発明が解決しようする課題

しかし、均質化処理されたＮｉ基合金鋳塊をそのまま溝ロール圧延して得られたＮｉ基合金の線または棒の表面には微細な割れが生成し、表面割れのない健全なＮｉ基合金の線または棒を得ることは難しかった。この表面割れの発生を防止するために、均質処理されたＮｉ基合金鋳塊を熱間鍛造して減面率が５０％程度にまでになった中間鍛造体の表面を研削して中間鍛造体の表面に形成されている表面割れを除去し、表面割れを除去した中間鍛造体を熱間溝ロール圧延することにより表面割れのない健全なＮｉ基合金の線または棒を製造することも行われていた。しかし、中間鍛造材の表面に発生している割れを肉眼で探して研削することは困難でありまた時間もかかるのでコスト高になるという問題点があった。

そこで、本発明者等は、途中で研削を施すことなく表面割れのないＮｉ基合金の線または棒を簡単に製造すべく研究を行った。その結果、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊に減面率：５〜２０％の熱間軽鍛造を施し、次いで得られた熱間軽鍛造体を熱間溝ロール圧延することにより得られたＮｉ基合金の線または棒の表面には表面割れが発生することはない、という知見を得たのである。ここで、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊に減面率とは断面径減少率のことであって、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊の径をＸ、熱間軽鍛造後の径をＹとすると、減面率（％）＝（Ｘ^２−Ｙ^２）／Ｘ^２×１００で定義されるものである。

この発明は、かかる知見に基づいてなされたものであって、
（１）Ｎｉ基合金鋳塊を均質化処理し、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊を減面率：５〜２０％の範囲内の熱間軽鍛造を施し、次いで得られた熱間軽鍛造体を熱間溝ロール圧延するＮｉ基合金の線または棒の製造方法、に特徴を有するものである。

この発明において、Ｎｉ基合金鋳塊を均質化処理する温度は１１５０〜１２３０℃であり、この均質化処理温度はＮｉ基合金鋳塊を均質化処理する温度として通常知られている温度である。また、この発明のＮｉ基合金の線または棒の製造方法において使用するＮｉ基合金鋳塊はその寸法は特に限定されるものではないが、通常のＮｉ基合金鋳塊よりも小径であることが好ましく、直径：８０〜１００ｍｍの範囲内にあることが一層好ましい。この直径：８０〜１００ｍｍの範囲内にある小径のＮｉ基合金鋳塊を均質化処理したのち熱間溝ロール圧延して得られるＮｉ基合金の線または棒の径は特に限定されるものではないが６〜３０ｍｍの範囲内にあることが一層好ましい。

したがって、この発明は、
（２）前記Ｎｉ基合金鋳塊は直径が８０〜１００ｍｍを有する小径のＮｉ基合金鋳塊である前記（１）記載のＮｉ基合金の線または棒の製造方法、に特徴を有するものである。

この発明において、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊を減面率：５〜２０％の範囲内の熱間軽鍛造を行うと得られたＮｉ基合金の線または棒の表面に割れが発生しない理由は、熱間溝ロール圧延前に軽度の鍛造を行うと、得られたＮｉ基合金鋳塊の熱間軽鍛造表面部分における組織が再結晶化して微細化し、表面部分の延性が増して熱間溝ロール圧延時に表面割れが発生しなくなるものと考えられる。均質化処理したＮｉ基合金鋳塊を熱間軽鍛造する際の減面率が５％未満では減面率が小さすぎてＮｉ基合金鋳塊表面の組織が十分に微細化せず、そのために熱間溝ロール圧延時に表面割れが発生するので好ましくなく、一方、減面率が２０％を越えるように鍛造すると、この時の鍛造により新たな表面割れが発生するので好ましくないことによるものである。

この発明によると、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊に熱間軽鍛造を施すだけで表面割れのないＮｉ基合金の線または棒を製造することができるので、製造コストを低く抑えることができる。

真空溶解することによりＣｒ：２０．５質量％、Ｃｏ：０．５質量％、Ｆｅ：１７．０質量％、Ｍｏ：８．０質量％、Ｗ：０．２質量％、Ｃ：０．０５質量％を含有し、残部がＮｉおよび不可避不純物からなる成分組成を有し、直径：８０ｍｍ、長さ：１０００ｍｍの寸法を有するＮｉ基合金鋳塊を作製し用意した。
このＮｉ基合金鋳塊を温度：１２００℃、１０時間保持することにより均質化処理を施し、この均質化処理を施したＮｉ基合金鋳塊を表１に示される減面率となるように熱間軽鍛造を行い、ついで熱間溝ロール圧延を施すことにより直径：９．５ｍｍを有するＮｉ基合金棒を作製し、本発明法１〜７および比較法１〜２を実施した。さらに均質化処理を施したＮｉ基合金鋳塊に熱間軽鍛造を施すことなく均質化処理を施したＮｉ基合金鋳塊を直接熱間溝ロール圧延することにより直径：９．５ｍｍを有するＮｉ基合金棒を作製し、従来法１を実施した。本発明法１〜７、比較法１〜２および従来法１で得られたＮｉ基合金棒の表面を染色探傷し、Ｎｉ基合金棒の表面に割れが発生しているか否かを調べ、その結果を表１に示した。

表１に示される結果から、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊に熱間径鍛造を施す本発明法１〜７により得られたＮｉ基合金棒の表面には割れが発生することはないが、均質化処理したＮｉ基合金鋳塊に熱間径鍛造を施すことなく熱間溝ロール圧延した従来法１およびこの発明の範囲から外れた減面率で熱間径鍛造を施す比較法１〜２により得られたＮｉ基合金棒の表面には割れが発生することがわかる。

Claims (2)

1. Ｎｉ基合金鋳塊を均質化処理したのち減面率：５〜２０％の熱間軽鍛造を施して熱間軽鍛造体を作製し、得られた熱間軽鍛造体を熱間溝ロール圧延することを特徴とするＮｉ基合金の線または棒の製造方法。
2. 前記Ｎｉ基合金鋳塊は直径が８０〜１００ｍｍを有する小径のＮｉ基合金鋳塊であることを特徴とする請求項１記載のＮｉ基合金の線または棒の製造方法。