JP2022049105A - チタン材およびチタン材の製造方法 - Google Patents
チタン材およびチタン材の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022049105A JP2022049105A JP2020155143A JP2020155143A JP2022049105A JP 2022049105 A JP2022049105 A JP 2022049105A JP 2020155143 A JP2020155143 A JP 2020155143A JP 2020155143 A JP2020155143 A JP 2020155143A JP 2022049105 A JP2022049105 A JP 2022049105A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- titanium material
- roughness
- oxide film
- less
- 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
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 221
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 218
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 216
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 164
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 47
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 23
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 23
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 22
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 20
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 19
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 9
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 2
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 64
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 32
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 32
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 26
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 19
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 16
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 15
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 15
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 14
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 10
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 10
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 8
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 7
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 5
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 5
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 4
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 4
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 4
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 4
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229910000883 Ti6Al4V Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 3
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 101100328463 Mus musculus Cmya5 gene Proteins 0.000 description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000000682 scanning probe acoustic microscopy Methods 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- XQNOBIVAGKRBJI-UHFFFAOYSA-N F.[S] Chemical compound F.[S] XQNOBIVAGKRBJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001122 Mischmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910003087 TiOx Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 1
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007743 anodising Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007688 edging Methods 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000002934 lysing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004439 roughness measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005211 surface analysis Methods 0.000 description 1
- 238000000176 thermal ionisation mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N tioxidazole Chemical group CCCOC1=CC=C2N=C(NC(=O)OC)SC2=C1 HLLICFJUWSZHRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000013055 trapped ion mobility spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
[1]
算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、算術平均粗さRaと要素長さRSmの比であるRa/RSmが0.006~0.015であり、かつ、二乗平均平方根傾斜RΔqが0.150~0.280であるチタン基材を備える、チタン材。
[2]
算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、前記チタン基材のクルトシスRkuが3超である、[1]に記載のチタン材。
[3]
算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、前記チタン基材のスキューネスRskが-0.5超である、[1]または[2]に記載のチタン材。
[4]
F:3原子%以下、および、
C:20原子%以下、
を含有する酸化皮膜を前記チタン基材の表面に備え、
前記酸化皮膜の厚さが、15nm以下である、[1]~[3]のいずれか1項に記載のチタン材。
[5]
チタン素材の表面をJIS R 6001-2:2017に準拠した#320以下の番手の粒度分布を有する研磨微粉を用いて研磨する研磨工程と、次いで、
ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液によって前記研磨工程後のチタン素材を表面から3μm以上溶削後に非酸化性の雰囲気下で300~880℃に加熱する溶削工程、または、表面粗さRaが0.5μm以上の圧延ロールを用いて、前記研磨工程後のチタン素材を、総圧下率が0.10%以上となるように圧下する冷延工程の少なくともいずれか一方を有する、チタン材の製造方法。
<1.背景>
<2.チタン材>
<3.チタン材の製造方法>
まず、図1、2を参照して、本発明者らが本発明に至った背景を説明する。図1は、塩化物イオン濃度および温度が純チタンの隙間腐食に及ぼす影響を示す図である。図2は、脱不働態化pHに対する温度の影響を示す図である。なお、図1、2は、いずれも、神尾浩史、今村淳子、上仲秀哉、幸英昭、C-111、「チタンとステンレス鋼の耐すきま腐食性に及ぼす環境因子の影響」.東京電機大2013年5月13-15日、材料と環境2013講演集,腐食防食学会、p246に掲載された図である。
ここまで、本発明者らが本発明に至った背景を説明した。
本実施形態に係るチタン材は、算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、算術平均粗さRaと要素長さRSmの比であるRa/RSmが0.006~0.015であり、かつ、二乗平均平方根傾斜RΔqが0.150~0.280であるチタン基材を備える。以下に、詳細に説明する。
本実施形態のチタン材の基材となるチタン基材は、純チタンまたはチタン合金の何れかよりなる。チタン基材は、例えば、Ti含有量が70質量%以上の純チタンまたはチタン合金である。
[RΔq:0.150~0.280]
本発明者らは、チタン材の表面性状と、耐変色性との関係を詳細に検討し、チタン材の耐変色性は、その表面の算術平均粗さRaと輪郭曲線要素の平均長さRSmの比であるRa/RSm、および粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜RΔqが極めて重要であることを知見した。
なお、算術平均粗さRaの算出の基礎となる粗さ曲線は、酸化皮膜の測定断面曲線にカットオフ波長λc=0.8mmの低域フィルタを適用して断面曲線を取得し、更にこの段面曲線に、カットオフ波長λs=2.667μmの高域フィルタを適用することによって得られた粗さ曲線とする。また、粗さ曲線の基準長さは、カットオフ波長λcと等しい長さ、すなわち、0.8mmとする。λcは、粗さ成分とうねり成分との境界を定義するフィルタである。λsは、粗さ成分とそれより短い波長成分との境界を定義するフィルタである。
色差ΔE*abは、pH4の硫酸水溶液に80℃で4日間浸漬し、浸漬前後のチタン材表面のL*a*b*を測定して、色差ΔE*abを求めた。色差の測定は、JIS Z 8730:2009に準拠して求められる明度L*および色度a*、b*それぞれの浸漬前後の差ΔL*、Δa*、Δb*から、
色差ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
に従って求めた。色差ΔE*abが大きいほど試験前後で変色したことになる。
クルトシスRkuは、振幅分布曲線の鋭さを表す指標である。図4は、クルトシスRkuを説明するための図である。なお、図4は、宮下勤、「もう一度復習したい表面粗さ」、精密工学会誌、公益社団法人 精密工学会、Vol.73,No.2、2007年、p.205に掲載された図である。クルトシスRkuは、二乗平均平方根高さRqの四乗によって無次元した基準長さにおいて、Zjの四乗平均を表す。
スキューネスRskは、ひずみ度とも呼ばれ、チタン材表面の凹凸の鋭さを表す指標である。スキューネスRskは、二乗平均平方根高さRqの三乗によって無次元化した基準長さにおけるZ(x)三乗平均を表したものであり、下記式(7)で表される。
一方、谷長さが山長さよりも小さい場合、スキューネスRskは0より小さくなる。言い換えると、スキューネスRskは0より小さいと粗さ曲線の平均線において凹部の割合が高い。つまり、粗さ曲線における山(凸部)の先端が広幅となり、かつ谷(凹部)末端が鋭利に尖る。
スキューネスRskが0であると、粗さ曲線における凹凸の形状が平均面に対して対称である。
本実施形態に係るチタン材は、チタン基材の表面に酸化皮膜の成長が抑制されるような酸化皮膜を有することが好ましい。そのような酸化皮膜として、例えば、厚さが15nm以下であり、F:3原子%以下、およびC:20原子%以下、を含有する酸化皮膜が挙げられる。チタン材がチタンそのものの色である銀色を呈する未発色材となる酸化皮膜である。以下に、詳細に説明する。
酸化皮膜のF含有量およびC含有量が多いと、変色が生じやすい。これは、ふっ素や炭素またはこれらの化合物がチタン基材の溶出を抑制する酸化皮膜の作用を低下させてチタンが溶出しやすくなること、または酸化皮膜中にチタンとの化合物として存在し、その化合物が溶解しやすいことが要因となり、酸化皮膜が成長するためである。ここで酸化皮膜中のふっ素および炭素は単独で存在する他にチタンおよび水素、酸素などとの化合物として存在している可能性がある。F含有量が3原子%以下およびC含有量が20原子%以下であれば、上記チタン基材のチタンの溶出および上記酸化皮膜の成長が抑制される。よって、F含有量は3原子%以下であることが好ましく、C含有量は20原子%以下であることが好ましい。より好ましくは、F含有量は、1原子%以下であり、C含有量は、15原子%以下である。
酸化皮膜のF含有量およびC含有量は、少ない方が好ましいが、製造上、実質的な下限は、F含有量が0原子%、C含有量が6原子%程度である。
続いて、本実施形態に係るチタン材の製造方法を説明する。本実施形態に係るチタン材の製造方法は、チタン素材の表面をJIS R 6001-2:2017に準拠した#320以下の番手の粒度分布を有する研磨微粉を用いて研磨する研磨工程と、次いで、ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液によって前記研磨工程後の前記チタン素材を表面から3μm以上溶削する溶削工程、または、表面粗さRaが0.5μm以上の圧延ロールを用いて、前記研磨程後のチタン素材を、総圧下率が0.10%以上となるように圧下する冷延工程の少なくともいずれか一方を有する。以下では、上記研磨工程と上記溶削工程とを有する製造方法を第1の製造方法とし、上記研磨工程と上記冷延工程とを有する製造方法を第2の製造方法とし、上記研磨工程、上記溶削工程、および上記冷延工程とを有する製造方法を複合型の製造方法例の一つとして説明する。
(3.1. 第1の製造方法)
第1の製造方法は、チタン素材の表面を研磨する研磨工程と、ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液によって研磨工程後のチタン素材の表面から3μm以上までの部分を溶削する溶削工程、とを有する。
本工程では、チタン素材の表面をJIS R 6001-2:2017に準拠した#320以下の番手の粒度分布を有する研磨微粉を用いて研磨する。チタン素材の表面を研磨する手段は特段制限されず、例えば、ブラシロールやコイルグラインダ等、公知の手段を用いることができる。
なお、スラブには、必要に応じて研磨、切削等の前処理が施されていてもよい。また、ハース溶解法で熱延可能な矩形とした場合は、分塊や熱間鍛造等を行わず熱間圧延に供してもよい。
冷間圧延条件も特段制限されず、適宜所望の厚さ、特性等が得られる条件で行えばよい。
本工程では、ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液によって研磨工程後のチタン素材をその表面から3μm以上溶削(溶削処理)後に非酸化性の雰囲気下で300~880℃に加熱する(加熱処理)。以下では、ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液を、単にふっ酸水溶液と呼称することがある。研磨工程後のチタン素材に対し、上記ふっ酸水溶液を用いて5μm以上溶削することで、研磨工程後のチタン素材の表面により局所的な傾斜をなす凹凸が付与される。上記水溶液としては、例えば、1質量%以上のふっ酸を含有する硝ふっ酸溶液、硫ふっ酸水溶液等が挙げられる。このようにふっ酸以外に、硝酸や硫酸など他の薬剤が混合されていてもよい。ふっ酸と硝酸の混合水溶液が、チタンを溶削する際に最も汎用であることから好ましく、さらに好ましくは、色調むらが抑制されることからその硝酸濃度は1~8質量%である。
一方、溶削量の上限は、特段制限されないが、過剰に溶削すると歩留ロスが大きくなるだけであり、さらには所望の厚さのチタン材を得られないことがある。また、過剰に溶削すると歩留まりが低下し、製造コストが増大する。例えば、溶削量の上限は、20μmであり、好ましくは、10μmである。
この加熱工程をチタン材の焼鈍と兼ねてもよい。
ここまで、第1の製造方法を説明した。なお、各加工工程の前後で適宜、水洗、アルカリ洗浄、溶剤洗浄の通常の洗浄を実施してもよい。
第2の製造方法は、チタン素材の表面を研磨する研磨工程と、表面粗さRaが0.5μm以上の圧延ロールを用いてチタン素材を、総圧下率が0.10%以上となるように圧下する冷延工程と、を有する。研磨工程は、第1の製造方法で説明した研磨工程と同様であるため、ここでの詳細な説明や省略する。
本工程では、表面の算術平均粗さRaが0.5μm以上の圧延ワークロール(以降、圧延ロールと言う。)を用いて研磨工程後のチタン素材を圧下する。上記圧延ロールを用いて研磨工程後のチタン素材を、総圧下率が0.10%以上となるように圧下することで、チタン素材の表面に、より局所的な傾斜をなす凹凸が付与される。圧延ロールの表面の算術平均粗さRaが大きすぎると、研磨工程によって事前に付与した凹凸形状が大きく変化する場合があるため、圧延ロールの表面の算術平均粗さRaは、好ましくは2.0μm以下である。
圧延ロールの表面粗さは、研磨やショットブラストで調整することができる。
ここまで、第2の製造方法について説明した。
本発明に係るチタン材の製造方法は、第1の製造方法における溶削工程および第2の製造方法における冷延工程のいずれもを含んでもよく、その場合、いずれの工程を先に実施してもよい。溶削工程および冷延工程を実施しても、Ra/RSmが0.006~0.015であり、かつ、粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.150~0.280であるチタン材を製造することが可能である。
なお、上記では、溶削工程における加熱処理を溶削処理に続く処理として説明したが、溶削工程および冷延工程の双方を実施する場合は、溶削処理後は、加熱処理および冷延工程のいずれを先に実施してもよい。言い換えると、溶削処理、加熱処理、冷延工程の順に実施してもよいし、溶削処理、冷延工程、加熱処理の順に実施してもよい。加熱処理および冷延工程のいずれを先に実施してもRa/RSmが0.006~0.015であり、かつ、粗さ曲線要素の二乗平均平方根傾斜RΔqが0.150~0.280であるチタン材を製造することが可能である。
以上、本実施形態に係るチタン材の製造方法について説明した。
本実施例では、第1の製造方法に基づきチタン材を製造した。本実施例では、JIS H 4600:2012に準拠したJIS1種(ASTM Gr.1相当)板、JIS2種(ASTM Gr.2相当)板、Ti-0.05Pd板(JIS17種(ASTM Gr.7)相当)、Ti-0.15Pd板(JIS11種(ASTM Gr.11)相当)、Ti-0.5Ni-0.05Ru板(JIS21種(ASTM Gr.13)相当)、Ti-3Al-2.5V板(JIS61種(ASTM Gr.9)相当)、Ti-6Al-4V板(JIS60種(ASTM Gr.5)相当)、Ti-15v-3Cr-3Sn-3Al板(ASTM 4914相当)、ならびに、Ti-0.03Ru-0.002Mm板、Ti-5Al-1Fe板およびTi-20V-4Al-1Sn板を用いた。Ti-0.03Ru-0.002Mm板におけるMmは、ミッシュメタルを示す。
Ti-6Al-4V板、Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al板、Ti-5Al-1Fe板、および、Ti-20V-4Al-1Sn板は、冷間圧延、大気雰囲気下、800℃の温度で5分間焼鈍した後、酸洗して得られた板であり、板厚を1.0mmとした。
装置機器:表面粗さ形状測定機((株)東京精密製 SURFCOM 1900DX、解析ソフトウェア:TiMS Ver.9.0.3)
測定子:(株)東京精密製形状測定子(型式:DT43801)
パラメータ算出規格:JIS-01規格
測定種別:粗さ測定
カットオフ種別:ガウシアン
傾斜補正:最小二乗直線補正
測定距離:5.0mm
カットオフ波長λc:0.8mm
測定レンジ:±64.0μm
測定速度:0.3mm/sec
移動・戻り速度:0.6mm/sec
リターン設定:通常測定
予備駆動長さ:(カットオフ波長/3)×2
測定間隔Δx:0.195μm
λsカットオフ比:300
λsカットオフ波長:2.667μm
ピックアップ種別:標準ピックアップ
極性:正転
色差ΔE*ab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
に従って求めた。なお、色差の測定には、ミノルタ(株)製色彩色差計CR-200bを用いて光源Cにて実施した。
色差ΔE*abが6.0以下である場合を耐変色性が極めて良好(◎)であると判断し、色差ΔE*abが6.0超8.0以下である場合を耐変色性が良好(〇)であると判断し、色差ΔE*abが8.0超である場合を耐変色性が不適(×)であると判断した。
目視観察による評価は、本変色促進試験に供していないチタン材と本変色促進試験後のチタン材を平板上に並べておき、太陽光下で様々な角度から見比べて、変色が目立って視認される角度があった場合を不合格(×)、そのような角度が無かった場合を合格(○)であると判断した。なお、この目視観察は、実際の建築物の屋根や壁を想定した条件であり、見る角度によって色調が変わることも想定しての評価である。
上述した色差と目視観察による評価から、以下および下表のように総合的に変色しにくさを判断した。色差ΔE*abが6.0以下「◎」で且つ目視観察が合格「〇」の場合、極めて良好(◎)、色差ΔE*abが6.0超8.0以下「〇」で且つ目視観察が合格「〇」の場合、良好(〇)、色差ΔE*abが8.0超「×」の場合と、色差ΔE*abが8.0以下であっても目視観察が不合格「×」ならば、不適(×)とした。上記の評価基準を表2に示す。
本実施例では、第2の製造方法に基づきチタン材を製造した。用いたチタン素材は、実施例1と同様の工程を経て得られた板である。表10、11に、チタン材の製造条件のうちの研磨工程および冷延工程の条件を示す。
本実施例では、溶削工程と冷延工程とを含む複合型の製造方法に基づきチタン材を製造した。実施例1におけるNo.A1、A2*、A3*、A4*、C11~C23を用い、これらに表14に示した冷延工程を施した。また、実施例2におけるNo.B1~B4、D11~D13を用い、これらに表15に示した溶削工程を施した。
Claims (5)
- 算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、算術平均粗さRaと要素長さRSmの比であるRa/RSmが0.006~0.015であり、かつ、二乗平均平方根傾斜RΔqが0.150~0.280であるチタン基材を備える、チタン材。
- 算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、前記チタン基材のクルトシスRkuが3超である、請求項1に記載のチタン材。
- 算術平均粗さRaが最大となる方向の粗さ曲線において、前記チタン基材のスキューネスRskが-0.5超である、請求項1または2に記載のチタン材。
- F:3原子%以下、および、
C:20原子%以下、
を含有する酸化皮膜を前記チタン基材の表面に備え、
前記酸化皮膜の厚さが、15nm以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載のチタン材。 - チタン素材の表面をJIS R 6001-2:2017に準拠した#320以下の番手の粒度分布を有する研磨微粉を用いて研磨する研磨工程と、次いで、
ふっ酸を1質量%以上含有する水溶液によって前記研磨工程後のチタン素材を表面から3μm以上溶削後に非酸化性の雰囲気下で300~880℃に加熱する溶削工程、または、表面粗さRaが0.5μm以上の圧延ロールを用いて、前記研磨工程後のチタン素材を、総圧下率が0.10%以上となるように圧下する冷延工程の少なくともいずれか一方を有する、チタン材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020155143A JP2022049105A (ja) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | チタン材およびチタン材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020155143A JP2022049105A (ja) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | チタン材およびチタン材の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022049105A true JP2022049105A (ja) | 2022-03-29 |
JP2022049105A5 JP2022049105A5 (ja) | 2022-05-02 |
Family
ID=80853705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020155143A Pending JP2022049105A (ja) | 2020-09-16 | 2020-09-16 | チタン材およびチタン材の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2022049105A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023170979A1 (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 日本製鉄株式会社 | チタン材 |
-
2020
- 2020-09-16 JP JP2020155143A patent/JP2022049105A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023170979A1 (ja) * | 2022-03-11 | 2023-09-14 | 日本製鉄株式会社 | チタン材 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7136351B2 (ja) | めっき鋼材 | |
JP2022049105A (ja) | チタン材およびチタン材の製造方法 | |
CN107532264B (zh) | 合金化热镀锌原板及其制造方法和合金化热镀锌钢板 | |
EP1306468B1 (en) | Method for production of titanium material less susceptible to discoloration | |
JP7448859B2 (ja) | チタン材 | |
JP2002361303A (ja) | 耐汚れ性と耐食性に優れたステンレス鋼板とその製造方法。 | |
WO2023170979A1 (ja) | チタン材 | |
JP3052787B2 (ja) | 建材用純チタン、純チタン板およびその製造方法 | |
JP7322602B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼板およびその製造方法 | |
JP3255610B2 (ja) | 耐変色性に優れたチタン材またはチタン合金材およびその製造方法並びに建築用外装材 | |
JP3397927B2 (ja) | 防眩性に優れたチタン材の製造方法 | |
CN115812054A (zh) | 外装面板和具备该外装面板的汽车 | |
JP3287302B2 (ja) | 防眩性に優れた外装用フェライト系ステンレス鋼板とその製造方法 | |
JP2002180236A (ja) | チタン薄板とその製造方法 | |
JP3598981B2 (ja) | フェライト系ステンレス鋼板及びその製造法 | |
JP7389393B2 (ja) | チタン材およびチタン材の製造方法 | |
JP4267284B2 (ja) | 曲げ加工性に優れたAl−Mg系合金圧延板調質材 | |
JP3271749B2 (ja) | 外観性に優れた溶融亜鉛めっき鋼板及びその製造方法 | |
JPWO2019244206A1 (ja) | チタン材 | |
JP2826225B2 (ja) | 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板 | |
JP3253288B2 (ja) | 表面の美麗なチタン板またはチタン合金板の製造方法 | |
WO2022239071A1 (ja) | 亜鉛系めっき鋼板 | |
JP2849251B2 (ja) | 防眩性と耐食性を兼ね備えた外装用ステンレス鋼板の製造方法 | |
EP4289988A1 (en) | Thin steel sheet | |
WO2023106411A1 (ja) | 鋼板およびめっき鋼板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220421 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230519 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240206 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240618 |