JPH01129945A - クロム基合金圧延体およびその製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はクロム基合金圧延体およびその製造法に関する
ものである。

金属クロムは高温においても耐酸性、耐アルカリ性等の
耐薬品性に優れ、かつ耐候性に優れており、極めてを用
な金属の一つである。しかしながら、このような優れた
性質をもつにもかかオ）らず低温で靭性が低く加工が困
難であるために金属クロム及びクロム基合金の圧延体は
ほとんど実用化されていない状況にある。さらに実用化
か試みられた圧延体についても実用材としては充分な特
性を有しているとは言いがたい。

本発明は金属クロム本来の特性を生かしたクロム基合金
圧延体ならびにその製造法を提供するものである。

［従来の技術及びその間ｄ点コ これまでに金属クロム及びクロム基合金の成型加工方法
としては次の方法が知られている。

１）金属粉末を粉末圧延（冷間）、焼結、再圧延。

焼鈍という工程を経て板状とする方法（特開昭５８−５
５５０２号）。

２）７０重量％以上のクロムを含有する合金打粉末を金
属容器中に、１０　　　ｔｏｒｒ以下の減圧下、１５０
〜８００℃の温度範囲内の温度で真空封入し、次いで、
２００ｋｇ／ｃｍの不活性ガス圧下で、１０００〜１４
００℃に加熱保持し加圧焼結し、次いで８００〜１３５
０℃の温度範囲で圧延する方法（特公昭６０−５８２８
９号）。

３）純度９９％以上の金属クロムの粉末または成形体を
密封容器に封入し、真空処理し、これを６００〜１００
０℃で加熱圧延することを特徴とする相対密度が９５％
以上である金属クロム圧延体の製造法（特開昭６２−１
０３３０３号）。

しかしながら、上記従来技術にはそれぞれ次のような問
題点がある。

すなわち、１）の方法は多工程を要し、操作が繁雑であ
り、冷間圧延では粉末粒子間の隙間がある程度少なくな
るが粉末粒子自体の変型が進みに＜＜、かつ、得られた
成形体の相対密度が低いなどの問題点がある。

また２）の方法は８００〜１３５０℃という高温で圧延
するために、金属クロム自体が空気中の酸素や窒素と反
応し、高純度の金属クロム圧延体が得られない。これら
の反応を抑制するために雰囲気制御、密封溶器中で加工
する方法も考えられるがこれらの反応を完全に抑制する
ことは困難であるし、また任意の形状に加工するのは実
質上不可能である。さらに３）の方法では得られた成形
体の相対密度が低いという問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは上記問題点を解決するために鋭意研究を重
ねた結果、金属クロムの脆性を改善し得る添加元素を見
出し、更にこのクロム基合金塊の圧延法を工夫すること
により、圧延体を得ることができることを見出し本発明
に至った。

すなわち本発明は、周期表におけるＶＩＩＡ族元素（Ｍ
　ｎ　−Ｔ　ｃ　ｓ　Ｒｅ　）から選ばれた一種又は二
種以上の金属０．０１〜１０ａｔ％および残部実質的に
クロムからなるクロム基合金圧延体および周期表におけ
るＶＩＩＡ族元索から選ばれた一種又は二種以上の金属
０．０１〜１０ａｔ％および残部が実質的にクロムから
なるクロム基合金塊を、初期圧延として延性脆性遷移温
度付近の温度（２００〜７００℃）で超微速度（０，０
５〜１ｍ／ｍ１ｎ）のクロス圧延をし、次いで温間圧延
（常温以上、再結晶温度以下における圧延）を行なうこ
とを特徴とするクロム基合金圧延体の製造方法を提供す
るものである。

金属クロムの難加工性の原因は酸素、窒素、炭素等の不
純物元素により脆化することであると考えられている。

本発明のクロム基合金圧延体に含まれるＭｎ５ＴＣ及び
Ｒｅは金属クロムの機械的特性を改善し、上記不純物元
素の悪影響を低減するものであり、これによりクロム基
合金圧延体の脆化が防止され、室温の引張特性において
２０％以上の伸びを示す。更に、圧延率７０％以上の圧
延を施した圧延体は組織の調整が成され、より優れた引
っ張り特性を示す。

本発明の製造方法においては、原料としてＭｎ。

Ｔｃ及びＲｅを添加した合金を用い、該合金を延性脆性
温−度付近の温度（２００〜７００℃）で超微速度（０
，０５〜１ｍ／ｍ１ｎ）のクロス圧延を行うことにより
、クロム基合金塊の組織の調整がなされ、圧延体の方向
性が解消される。従ってこの後、上記温度領域で圧延を
繰り返し行っても金属に割れが生ずることがなく、所望
の板厚のクロム基合金圧延体を得ることがでる。またこ
の温間圧延は圧延率７０％以上まで繰返し行うことが好
ましい。これによって得られる圧延体には優れた引っ張
り特性が生ずる。さらに、この温度領域では圧延体への
窒素、酸素の侵入が極力少なくすることができるので高
靭性の圧延体が得られる。−また、クロス圧延は通常の
圧延機を用い複数方向へ繰返しクロス状に圧延すること
により行うことができるが、このときの圧延率は１回の
圧延について１〜５％であることが好ましい。圧延率が
１％より小さい場合は金属の表面のみが圧延され内部の
組織調整がなされず、一方、５％より大きい場合”金属
に割れが生ずるおそれがある。

更に本発明の製造法において用いられる金属クロムおよ
び添加用金属は純度９９．９％以上であることが好まし
く、炭素、窒素、酸素などの不純物の混入は極力避ける
べきである。これらの不純物を除去することにより圧延
体の靭性を増大させることができるからである。かかる
高純度の金属クロムはクロム塩溶液を電解して得られた
金属クロム、またはクロム塩溶液を溶媒抽出法により精
製し、得られたクロム塩溶液もしくはこの溶液から得た
クロム塩を酸化して得たクロム酸を水素還元法などによ
り還元して得た金属クロムなどを用いることができる。

圧延に供するためのクロム基合金塊の製造法は炭素、窒
素、酸素などの不純物による汚染を防止できる方法であ
れば、とくに限定されない。−例として不活性ガス中で
アーク溶解することによりクロム基合金塊を製造する方
法がある。

［発明の効果コ 本発明の圧延体は従来公知の金属クロム圧延体なら・び
にクロム基合金圧延体と比較し、展性、延性に富み、二
次加工が容易になり、更に任意の形状の物品に加工する
ことができる。従って、このクロム基合金圧延体は、そ
のまま又は二次加工され、高温でしかも強酸９強アルカ
リ等の苛酷な条件のもとでも充分に使用に耐えるものと
なる。また、本発明の製造法によれば比較的簡単な操作
で靭性を有するクロム基合金圧延体が得らる。また、圧
延率の大きな圧延を行っても金属に割れが生ずることが
ないので、板厚の薄い圧延体も得ることができる。

［実施例コ 以下本発明を実施例により説明するが、本発明は、これ
らに同等限定されるものではない。なお実施例中％はす
べて重量％をしめす。

実施例１ 不純物とし”ＣＦ　ｅ　：　０．０１５％、　　Ｃ：　
ｏ、ｏｏａｘ、　０　：０．０３０％、　　Ｎ　：　０
．００４％、　　Ｓ　ｉ　：　０．０１２％を含む金属
クロム３００ｇと純度９９．９％の金属レニウム６．０
ｇの混合物を不活性ガス−アーク溶解炉（Ｍａｘ、１０
０ＯＡ　　２０Ｖ）を用いて１気圧アルゴンガス下で溶
解し２８５ｇのインゴットを得、このインゴットから３
　ｃｍ　ｘ　５　ｃｍ　ｘ　１　ａｍの大きさのクロム
基合金塊を作成した。

次いで、ロール径が２００　ｍｍφの加熱圧延装置に前
記クロム基合金塊を挿入し、温度４５０’Ｃに加熱し、
圧延速度０．１ｍ／ｍｉｎでクロス状に５回圧延を行っ
た。このとき、圧下率は１回につき３％とした。その後
、温度４００　’Ｃで圧下率を原料のクロム基合金から
９５％となる迄圧延し、冷却し、クロム基合金圧延体を
取り出した。このクロム基合金圧延体から引張り試験片
を切出し、室温で引張り試験を実施したところ、２４％
の伸びを示した。

実施例２−８ 出発原料として実施例１と同様の金属クロムおよび純度
９９．９％の添加用金属を用い、実施例１と同様の手法
により表１に示す添加金属及び添加量のクロム基合金塊
を作成し、表２に示す条件の下にクロス圧延を行った。

得られた圧延体の引張特性を表３に示す。

表１ 表２ 表３

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）周期表におけるVIIＡ族元素から選ばれた一種又
   は二種以上の金属０．０１〜１０ａｔ％および残部が実
   質的にクロムからなるクロム基合金圧延体。
2. （２）室温の引張り特性において２０％以上の伸びを有
   する特許請求の範囲第１項記載のクロム基合金圧延体。
3. （３）周期表におけるVIIＡ族元素から選ばれた一種又
   は二種以上の金属０．０１〜１０ａｔ％および残部が実
   質的にクロムからなるクロム基合金塊を、初期圧延とし
   て延性脆性遷移温度付近の温度（２００〜７００℃）で
   超微速度（０．０５〜１ｍ／ｍｉｎ）のクロス圧延をし
   、次いで温間圧延を行なうことを特徴とするクロム基合
   金圧延体の製造方法。
4. （４）圧延率が７０％以上である特許請求の範囲第３項
   記載のクロム基合金圧延体の製造方法。