JPH01156456A - チタンインゴツトの熱間加工方法 - Google Patents
チタンインゴツトの熱間加工方法Info
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- JPH01156456A JPH01156456A JP31368287A JP31368287A JPH01156456A JP H01156456 A JPH01156456 A JP H01156456A JP 31368287 A JP31368287 A JP 31368287A JP 31368287 A JP31368287 A JP 31368287A JP H01156456 A JPH01156456 A JP H01156456A
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- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 22
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/02—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling heavy work, e.g. ingots, slabs, blooms, or billets, in which the cross-sectional form is unimportant ; Rolling combined with forging or pressing
-
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- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Extrusion Of Metal (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】
［ａ業上の利用分野］
本発明は、スラブあるいはビレット形状に鋳造された純
チタンあるいはチタン合金のインゴットを熱間加工し、
あるいはざらに冷間加工して板材、棒材、線材、管材、
形材等の展伸材製品を製造するに際し、インゴットの粗
大鋳造組織に起因する表面疵の発生を防止して、良好な
表面性状を有するチタン展伸材製品を製造する方法に関
するものである。
チタンあるいはチタン合金のインゴットを熱間加工し、
あるいはざらに冷間加工して板材、棒材、線材、管材、
形材等の展伸材製品を製造するに際し、インゴットの粗
大鋳造組織に起因する表面疵の発生を防止して、良好な
表面性状を有するチタン展伸材製品を製造する方法に関
するものである。
［従来の技術］
純チタンおよびチタン合金の展伸材製品は、一般にＶＡ
Ｒ（消耗電極型真空アーク溶解炉）で溶解された円柱形
のインゴットを、鍛造あるいは分塊圧延によってスラブ
やビレットに成形し、これを熱間圧延、熱間押出等の熱
間加工に供し、あるいはさらに冷間加工して製造されて
いる。しかしＶＡＲ溶解では、成分調整のため２回溶解
が必要であり、また消耗電極型であるため溶解原料とし
てのチタンスクラップの再溶解が制限されるなどの問題
がある。そこで近年、ＥＢＲ（電子ビーム溶解）やＶＦ
Ｒ（真空プラズマ溶解）等のチタンの新しい溶解法の開
発が進んでいる。これらの新しい溶解法の特長は、自由
な断面形状のインゴットが製造できることであり、スラ
ブあるいはビレット形状のインゴットを鋳造することに
より、従来の鍛造あるいは分塊圧延等のいわゆるブレー
クダウン工程を省略することが可能である。
Ｒ（消耗電極型真空アーク溶解炉）で溶解された円柱形
のインゴットを、鍛造あるいは分塊圧延によってスラブ
やビレットに成形し、これを熱間圧延、熱間押出等の熱
間加工に供し、あるいはさらに冷間加工して製造されて
いる。しかしＶＡＲ溶解では、成分調整のため２回溶解
が必要であり、また消耗電極型であるため溶解原料とし
てのチタンスクラップの再溶解が制限されるなどの問題
がある。そこで近年、ＥＢＲ（電子ビーム溶解）やＶＦ
Ｒ（真空プラズマ溶解）等のチタンの新しい溶解法の開
発が進んでいる。これらの新しい溶解法の特長は、自由
な断面形状のインゴットが製造できることであり、スラ
ブあるいはビレット形状のインゴットを鋳造することに
より、従来の鍛造あるいは分塊圧延等のいわゆるブレー
クダウン工程を省略することが可能である。
［発明が解決しようとする問題点コ
しかし、インゴットを鍛造あるいは分塊圧延を省略して
直接に熱間圧延や熱間押出などに供゛した場合には、イ
ンゴットの粗大な結晶粒と各結晶粒の変形の異方性に起
因して、表面に目視できるほどの凹凸が生じ、これが加
工率の増加に伴って割れやスジ状の表面疵となる。これ
らの熱間加工材を製品化するに際しては、表面手入れが
必要となり、大幅な歩留り低下の原因となっている。例
えば板の熱間圧延では耳割れが発生し、熱間圧延製品と
してもまた冷間圧延用素材としても、エツジトリミング
等による耳割れ部の除去が必要となる。また線の熱間圧
延材や棒の熱間押出材では表面にスジ状の疵が発生し、
酸洗や研削等の手入れが必要である。
直接に熱間圧延や熱間押出などに供゛した場合には、イ
ンゴットの粗大な結晶粒と各結晶粒の変形の異方性に起
因して、表面に目視できるほどの凹凸が生じ、これが加
工率の増加に伴って割れやスジ状の表面疵となる。これ
らの熱間加工材を製品化するに際しては、表面手入れが
必要となり、大幅な歩留り低下の原因となっている。例
えば板の熱間圧延では耳割れが発生し、熱間圧延製品と
してもまた冷間圧延用素材としても、エツジトリミング
等による耳割れ部の除去が必要となる。また線の熱間圧
延材や棒の熱間押出材では表面にスジ状の疵が発生し、
酸洗や研削等の手入れが必要である。
本発明は、このようなインゴットの粗大な結晶粒に起因
するチタン製品の表面疵を防止し、良好な表面性状を有
するチタン製品を製造することを目的とする。
するチタン製品の表面疵を防止し、良好な表面性状を有
するチタン製品を製造することを目的とする。
［問題点を解決するための手段・作用］そこで本発明者
等は、インゴットの表面層の組織を再結晶微細化するこ
とによって、表面疵の発生を防止する手段について検討
した結果、加熱前のインゴットに、鍛造あるいは圧延等
を施して、少なくとも表面層に加工ひずみを加え、これ
を再結晶温度以上に加熱してインゴットの少なくとも表
面層を再結晶させることにより、熱間加工時の表面疵発
生を低減することが可能であることを見出した。この際
の再結晶層の厚さは２ｍｍ以上であることが望ましく、
加工ひずみの付加手段やインゴット寸法さらに再結晶粒
径の大きさにはほとんど関係ないことを確認して本発明
に至った。
等は、インゴットの表面層の組織を再結晶微細化するこ
とによって、表面疵の発生を防止する手段について検討
した結果、加熱前のインゴットに、鍛造あるいは圧延等
を施して、少なくとも表面層に加工ひずみを加え、これ
を再結晶温度以上に加熱してインゴットの少なくとも表
面層を再結晶させることにより、熱間加工時の表面疵発
生を低減することが可能であることを見出した。この際
の再結晶層の厚さは２ｍｍ以上であることが望ましく、
加工ひずみの付加手段やインゴット寸法さらに再結晶粒
径の大きさにはほとんど関係ないことを確認して本発明
に至った。
本発明では、鍛造や分塊圧延を省略することが前提であ
るため、素材として純チタンあるいは種々のチタン合金
のインゴット（スラブあるいはビレット形状）を用いた
。これらの材料の表面層にショツトブラスト、鍛造ある
いはロール圧下等による加工を加え、ついで加熱し、熱
間加工（板圧延、線材圧延、熱間押出等）を行い、表面
層の再結晶状態と表面疵発生状況を調べたところ、表面
疵の発生状況が鍛造材あるいは分塊材を熱間加工した場
合と同程度かあるいはより良好であるための条件は、素
材の成分、表面加工方法および再結晶粒径に関係なく、
表層からの再結晶層厚さは２ｍｍ以上が望ましいことが
わかった。ただし、インゴット加工時の材料温度は、加
工により表面に残留ひずみが発生する温度域であること
が必要であり、一般には再結晶温度以下である。
るため、素材として純チタンあるいは種々のチタン合金
のインゴット（スラブあるいはビレット形状）を用いた
。これらの材料の表面層にショツトブラスト、鍛造ある
いはロール圧下等による加工を加え、ついで加熱し、熱
間加工（板圧延、線材圧延、熱間押出等）を行い、表面
層の再結晶状態と表面疵発生状況を調べたところ、表面
疵の発生状況が鍛造材あるいは分塊材を熱間加工した場
合と同程度かあるいはより良好であるための条件は、素
材の成分、表面加工方法および再結晶粒径に関係なく、
表層からの再結晶層厚さは２ｍｍ以上が望ましいことが
わかった。ただし、インゴット加工時の材料温度は、加
工により表面に残留ひずみが発生する温度域であること
が必要であり、一般には再結晶温度以下である。
［実 施 例］
実施例−１
厚さ６０ｍｍ、幅１１００ｍｍのスラブに鋳造した純チ
タンＪＩＳ２種およびチタン合金（Ｔｉ−５Ａ１−２．
５ Ｓｎ）のインゴットの側面を、片面の幅減少量で１
ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍおよび５ｍｍの鍛造を行った。
タンＪＩＳ２種およびチタン合金（Ｔｉ−５Ａ１−２．
５ Ｓｎ）のインゴットの側面を、片面の幅減少量で１
ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍおよび５ｍｍの鍛造を行った。
鍛造は、純チタンは常温（約３０℃）で、またチタン合
金は常温および油浴中で約２００℃に加熱した後に行っ
た。該スラブを純チタンは加熱温度８６０℃、圧下率９
８％、チタン合金は加熱温度１１５０℃、圧下率９６％
で各々熱間圧延した。
金は常温および油浴中で約２００℃に加熱した後に行っ
た。該スラブを純チタンは加熱温度８６０℃、圧下率９
８％、チタン合金は加熱温度１１５０℃、圧下率９６％
で各々熱間圧延した。
また比較として、鋳造ままのスラブとこれを熱間鍛造し
たスラブも同様に熱間圧延した。これらについてスラブ
表層の再結晶層厚さと、熱間圧延材の耳割れについて調
べた結果を表１に示す。熱間圧延まえに鍛造を行いスラ
ブ側面を再結晶させることで、熱間圧延材の耳割れ発生
は低減されることがわかる。そして純チタンでは、表面
に厚さ２ｍｍ以上の再結晶層を生成させることにより、
製品として全く問題のない表面性状のものが得られた。
たスラブも同様に熱間圧延した。これらについてスラブ
表層の再結晶層厚さと、熱間圧延材の耳割れについて調
べた結果を表１に示す。熱間圧延まえに鍛造を行いスラ
ブ側面を再結晶させることで、熱間圧延材の耳割れ発生
は低減されることがわかる。そして純チタンでは、表面
に厚さ２ｍｍ以上の再結晶層を生成させることにより、
製品として全く問題のない表面性状のものが得られた。
またチタン合金では、表面に厚さ２ｍｍ以上の再結晶層
を生成されることにより耳割れ発生は従来材と同程度に
なり、熱間圧延後のトリミングによる歩留り低下も従来
材と同等に抑えることができた。
を生成されることにより耳割れ発生は従来材と同程度に
なり、熱間圧延後のトリミングによる歩留り低下も従来
材と同等に抑えることができた。
表 １
実施例−２
一辺り５０ｍ■の角ビレットに鋳造した純チタンＪＴＳ
２種およびチタン合金 （Ｔｌ−６Ａｌ−４Ｖ）ツイン
ゴツトの表面を、片面の幅減少量でＩＩ、２ｍｍ、３ｍ
ｍおよび５ｍｍの鍛造を行った。鍛造は、純チタンは常
温（約３０℃）で、またチタン合金は常温および油浴中
で約２００℃に加熱した後に行った。該ビレットを純チ
タンは加熱温度８２０℃、減面率９８％、チタン合金は
加熱温度１１５０℃、減面率９８％で各々熱間で線材圧
延した。また比較として、鋳造のままのビレットとこれ
を熱間で分塊圧延したビレットも同様に熱間で線材圧延
した。これらについてビレット表層の再結晶層厚さと、
熱間圧延材の表面疵深さについて調べた結果を表２に示
す。熱間圧延まえに鍛造を行いビレット表面を再結晶さ
せることにより、熱間圧延材の表面疵発生は低減される
ことがわかる。さらに厚さ２ａ＋ｍ以上の再結晶層を生
成させることにより、製品として全く問題のない表面性
状のものが得られた。
２種およびチタン合金 （Ｔｌ−６Ａｌ−４Ｖ）ツイン
ゴツトの表面を、片面の幅減少量でＩＩ、２ｍｍ、３ｍ
ｍおよび５ｍｍの鍛造を行った。鍛造は、純チタンは常
温（約３０℃）で、またチタン合金は常温および油浴中
で約２００℃に加熱した後に行った。該ビレットを純チ
タンは加熱温度８２０℃、減面率９８％、チタン合金は
加熱温度１１５０℃、減面率９８％で各々熱間で線材圧
延した。また比較として、鋳造のままのビレットとこれ
を熱間で分塊圧延したビレットも同様に熱間で線材圧延
した。これらについてビレット表層の再結晶層厚さと、
熱間圧延材の表面疵深さについて調べた結果を表２に示
す。熱間圧延まえに鍛造を行いビレット表面を再結晶さ
せることにより、熱間圧延材の表面疵発生は低減される
ことがわかる。さらに厚さ２ａ＋ｍ以上の再結晶層を生
成させることにより、製品として全く問題のない表面性
状のものが得られた。
表 ２
実施例−３
直径１７０ｍｍの丸ビレットに鋳造した純チタンＪＩＳ
２ｆ！ｉ及びチタン合金 （Ｔｉ−６ＡＬｌ−４Ｖ）ツ
インゴツトの表面を、外径１００ｍｍのロールで周方向
に圧下荷重１ ｔｏｎ、 ３ ｔｏｎ、５ ｔｏｎおよ
び８ ｔｏｎで常温（約３０℃）にて圧延加工した。該
ビレットを、純チタンは加熱温度９２０℃、減面率９８
％、チタン合金は加熱温度９６０ｔ、減面率８４％で各
々熱間押出した。また比較として、鋳造ままのビレット
とこれを熱間で分塊圧延したビレットも同様に熱間押出
した。これらについてビレット表層の再結晶層厚さと、
熱間押出材の表面疵深さについて調べた結果を表３に示
す。
２ｆ！ｉ及びチタン合金 （Ｔｉ−６ＡＬｌ−４Ｖ）ツ
インゴツトの表面を、外径１００ｍｍのロールで周方向
に圧下荷重１ ｔｏｎ、 ３ ｔｏｎ、５ ｔｏｎおよ
び８ ｔｏｎで常温（約３０℃）にて圧延加工した。該
ビレットを、純チタンは加熱温度９２０℃、減面率９８
％、チタン合金は加熱温度９６０ｔ、減面率８４％で各
々熱間押出した。また比較として、鋳造ままのビレット
とこれを熱間で分塊圧延したビレットも同様に熱間押出
した。これらについてビレット表層の再結晶層厚さと、
熱間押出材の表面疵深さについて調べた結果を表３に示
す。
熱間押出まえに圧延加工を行いビレット表面を再結晶さ
せることにより、熱間押出材の表面疵発生は低減される
ことがわかる。さらに厚さ２ｍｍ以上の再結晶層を生成
されることにより、製品として全く問題のない表面性状
のものが得られた。
せることにより、熱間押出材の表面疵発生は低減される
ことがわかる。さらに厚さ２ｍｍ以上の再結晶層を生成
されることにより、製品として全く問題のない表面性状
のものが得られた。
表 ３
［発明の効果］
上述のように、本発明によれば従来、組織微細化のため
必要であった鍛造あるいは分塊圧延を省略して、粗大な
組織を有する純チタンあるいはチタン合金のインゴット
を直接熱間加工に供して、良好な表面性状を有する製品
を得ることが可能であり、工程省略による利益には犬な
るものがある。
必要であった鍛造あるいは分塊圧延を省略して、粗大な
組織を有する純チタンあるいはチタン合金のインゴット
を直接熱間加工に供して、良好な表面性状を有する製品
を得ることが可能であり、工程省略による利益には犬な
るものがある。
Claims (1)
- 純チタンあるいはチタン合金のインゴット表面層に加工
ひずみを加えた後、再結晶温度以上に加熱して表面層の
組織を再結晶させ、続いて熱間加工を行うことを特徴と
するチタンインゴットの熱間加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31368287A JPH01156456A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | チタンインゴツトの熱間加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31368287A JPH01156456A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | チタンインゴツトの熱間加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01156456A true JPH01156456A (ja) | 1989-06-20 |
Family
ID=18044244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31368287A Pending JPH01156456A (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | チタンインゴツトの熱間加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01156456A (ja) |
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-
1987
- 1987-12-11 JP JP31368287A patent/JPH01156456A/ja active Pending
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