JPH01222037A - Ti‐6Al‐4V板の冷間圧延方法 - Google Patents
Ti‐6Al‐4V板の冷間圧延方法Info
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- JPH01222037A JPH01222037A JP4452688A JP4452688A JPH01222037A JP H01222037 A JPH01222037 A JP H01222037A JP 4452688 A JP4452688 A JP 4452688A JP 4452688 A JP4452688 A JP 4452688A JP H01222037 A JPH01222037 A JP H01222037A
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Landscapes
- Metal Rolling (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】
[産業上の利用分野]
この発明はTi−6AQ−4V板の冷間圧延方法に関す
る。
る。
[従来の技術]
Ti−6AJ1−4Vは強度が高く、溶接性もよいので
、高強度の構造材料として用いられている。特に、低温
における強度およびじん性が高いために、低温材料とし
ても適している。
、高強度の構造材料として用いられている。特に、低温
における強度およびじん性が高いために、低温材料とし
ても適している。
しかし、Ti−tiAjl−4Vは伸びが1鴎程度と低
い。
い。
このために、Ti−6A1−4V板を冷間圧延すると2
0〜30を程度以上の全圧下率で、耳割れが発生する。
0〜30を程度以上の全圧下率で、耳割れが発生する。
耳割れが発生すると、コイル圧延の場合には耳割れ部に
応力集中が生じ板破断が生じる。また、切板圧延の場合
には、耳割れは生じるけれども板破断が生じないのでコ
イル圧延より大きい全圧下率が取れる。しか1、全圧下
率を大きくして行くと、表面割れが発生する。
応力集中が生じ板破断が生じる。また、切板圧延の場合
には、耳割れは生じるけれども板破断が生じないのでコ
イル圧延より大きい全圧下率が取れる。しか1、全圧下
率を大きくして行くと、表面割れが発生する。
以上の事から、Ti−6Ai−4VはTi−5AI−2
,5Snと同様に、冷間圧延、トリミング、洗浄(酸洗
)、焼鈍等の工程を何回も繰り返して目標の板厚の製品
を造る必要がある。従って、Ti−6Ai−4Vの冷延
性を向上させることができれば、焼鈍回数等を削減でき
るので、生産コストを下げることができる。
,5Snと同様に、冷間圧延、トリミング、洗浄(酸洗
)、焼鈍等の工程を何回も繰り返して目標の板厚の製品
を造る必要がある。従って、Ti−6Ai−4Vの冷延
性を向上させることができれば、焼鈍回数等を削減でき
るので、生産コストを下げることができる。
Ti−6AR−4V板の冷延性については、たとえば「
チタニウム・ジルコニウム (Vol、32 No、2
. p90〜94)」がある。同文献は、焼鈍条件によ
りTi−6ALl−4Vの冷延性を向上できることを明
らかにしている。
チタニウム・ジルコニウム (Vol、32 No、2
. p90〜94)」がある。同文献は、焼鈍条件によ
りTi−6ALl−4Vの冷延性を向上できることを明
らかにしている。
確かに、上記文献の条件でのTi−6Ti−6Aの冷延
性の向上は認められるけれども、焼鈍温度、保定時間、
全圧下率との相関が示されていないので、効率的にTi
−6Ti−6Aを冷間圧延することはできない。
性の向上は認められるけれども、焼鈍温度、保定時間、
全圧下率との相関が示されていないので、効率的にTi
−6Ti−6Aを冷間圧延することはできない。
[発明が解決しようとする課題]
Ti−6AQ−4Vの耳割れについての対策は、例えば
板端部に純チタンを溶接するとか、圧延中に幅圧下を行
うことでかなり改善することは周知の技術である。
板端部に純チタンを溶接するとか、圧延中に幅圧下を行
うことでかなり改善することは周知の技術である。
しかし、表面割れに関しては材質改善を図るしかない。
しかし、一般に通常の製造方法(上記耳割れ対策を行わ
ない冷間圧延)では、耳割れが先行するので表面割れは
さほど問題にはならない。
ない冷間圧延)では、耳割れが先行するので表面割れは
さほど問題にはならない。
但し、既に述べたように焼鈍・冷延の工程を何回も繰り
返すので、焼鈍が不十分であれば歪が蓄積され、低い全
圧下率でも表面割れが生じる。
返すので、焼鈍が不十分であれば歪が蓄積され、低い全
圧下率でも表面割れが生じる。
耳割れは、熱処理が十分に行われた場合、全圧下率でそ
の発生は予測できるが、板端部の断面形状・板形状・素
材の加工硬化の程度等により耳割れが発生すると予想さ
れる全圧下率の前後でも発生することがあるので、作業
標準通りの製造は困難である。例えば、全圧下率3H,
保定時間60分、焼鈍温度800℃でTi−6Al−4
Vを製造していたと仮定した場合、何かの原因で耳割れ
が発生し、全圧下率を15!k L/か取れなかった場
合に、材質的に最初の素材と同様な状態に戻すためには
保定時間は60分も要らないことは容易に推定できる。
の発生は予測できるが、板端部の断面形状・板形状・素
材の加工硬化の程度等により耳割れが発生すると予想さ
れる全圧下率の前後でも発生することがあるので、作業
標準通りの製造は困難である。例えば、全圧下率3H,
保定時間60分、焼鈍温度800℃でTi−6Al−4
Vを製造していたと仮定した場合、何かの原因で耳割れ
が発生し、全圧下率を15!k L/か取れなかった場
合に、材質的に最初の素材と同様な状態に戻すためには
保定時間は60分も要らないことは容易に推定できる。
従って、焼鈍温度、保定時間、全圧下率との相関が明確
になれば、低コストで効率的にTi−6Ti−6Aを冷
間圧延することができる。
になれば、低コストで効率的にTi−6Ti−6Aを冷
間圧延することができる。
[課題を解決するための手段]
本発明はこのような要望に基き、焼鈍温度、保定時間、
全圧下率との相関をパラメータXで整理したものである
。すなわち、この発明のTi−6AQ−4V板の冷間圧
延方法は、Ti−6AQ−4V板を750〜950℃の
非酸化雰囲気中で3〜120分、全圧下率rt 5〜5
0*で、式(1)からもとまるパラメータXが1未満に
なるように各々の値を決定する。
全圧下率との相関をパラメータXで整理したものである
。すなわち、この発明のTi−6AQ−4V板の冷間圧
延方法は、Ti−6AQ−4V板を750〜950℃の
非酸化雰囲気中で3〜120分、全圧下率rt 5〜5
0*で、式(1)からもとまるパラメータXが1未満に
なるように各々の値を決定する。
rt: 全圧下率 (rt<0.5)Temp :焼
鈍温度(750℃< Temp< 950℃)Time
:保定時間 (3min< Time< 120m1n
)熱処理温度が750℃以下だと焼鈍効果が得られない
し、950℃程度を超えると材質的に組織が変化するの
で、表面割れが全圧下率で2096程度で発生する。
鈍温度(750℃< Temp< 950℃)Time
:保定時間 (3min< Time< 120m1n
)熱処理温度が750℃以下だと焼鈍効果が得られない
し、950℃程度を超えると材質的に組織が変化するの
で、表面割れが全圧下率で2096程度で発生する。
また、熱処理の保定時間が3分以下はバッチ式焼鈍の場
合困難であるし、120分以上だと生産性の面から不適
である。また、Ti−6Ti−6Aは酸素との親和力が
強いので、表面層に酸素が侵入すると割れ易い硬化層が
生じる。したがって、真空、窒素ガス、アルコンガス中
などの非酸化雰囲気中でTi−6Ti−6A板を熱処理
する。なお、熱処理の昇温速度の影響は少ない。また、
冷却速度の影響は大きいけれども通常のバッチ式焼鈍炉
で行うことに関しては冷却速度の影響は問題にはならな
い。
合困難であるし、120分以上だと生産性の面から不適
である。また、Ti−6Ti−6Aは酸素との親和力が
強いので、表面層に酸素が侵入すると割れ易い硬化層が
生じる。したがって、真空、窒素ガス、アルコンガス中
などの非酸化雰囲気中でTi−6Ti−6A板を熱処理
する。なお、熱処理の昇温速度の影響は少ない。また、
冷却速度の影響は大きいけれども通常のバッチ式焼鈍炉
で行うことに関しては冷却速度の影響は問題にはならな
い。
上記熱処理は冷間圧延前のTi−6AQ−4V熱延板に
行う。あるいは、Ti−6Ai−4V熱延板をたとえば
30を程度の冷間圧延をした後、トリミング、脱脂洗浄
のあと中間焼鈍として施してもよい。この場合、トリミ
ングは焼鈍後に行ってもよいが、バッチ式焼鈍後は板形
状が悪化することもあるので、焼鈍前にトリミングする
ことが好ましい。
行う。あるいは、Ti−6Ai−4V熱延板をたとえば
30を程度の冷間圧延をした後、トリミング、脱脂洗浄
のあと中間焼鈍として施してもよい。この場合、トリミ
ングは焼鈍後に行ってもよいが、バッチ式焼鈍後は板形
状が悪化することもあるので、焼鈍前にトリミングする
ことが好ましい。
[作用コ
全圧下率を考慮した適切な熱処理をすることで、冷延し
たTi−6Au−4Vの加工歪が完全に除去されるので
、冷延による表面割れの発生が防止される。しかも、上
記熱処理を低コストで、効率的に行うことができる。
たTi−6Au−4Vの加工歪が完全に除去されるので
、冷延による表面割れの発生が防止される。しかも、上
記熱処理を低コストで、効率的に行うことができる。
[実施例]
第1表に示す成分をもったTi−6Ail−4V熱延板
(寸法:板厚IIIIm、板幅50m板幅5亡処理して
、ロール径Φ5 0+nmのクラスター圧延機を用いて
多バス圧延を行い、さらに熱処理をしてその評価を行っ
た。第2表に具体的な実験条件を示す。
(寸法:板厚IIIIm、板幅50m板幅5亡処理して
、ロール径Φ5 0+nmのクラスター圧延機を用いて
多バス圧延を行い、さらに熱処理をしてその評価を行っ
た。第2表に具体的な実験条件を示す。
第1表
第 2 表
なお、今回の焼鈍は真空焼鈍炉で行った。また、1パス
の圧下率は5〜20tで、圧延潤滑として、鉱物油系の
ニート潤滑を行った。
の圧下率は5〜20tで、圧延潤滑として、鉱物油系の
ニート潤滑を行った。
実験したTi−6A交−4v板の焼鈍結果についての評
価は代表的なサンプルの集合組織とTi−6Ai−4V
板断面の硬度との相関を取った後、全てこの断面硬度で
評価を行った。
価は代表的なサンプルの集合組織とTi−6Ai−4V
板断面の硬度との相関を取った後、全てこの断面硬度で
評価を行った。
まず、1000℃の焼鈍温度で熱処理したTi−6八Q
−4V板は、全圧下率20tで表面割れが生じた。組織
観察を行ったところ組織が変化していた。おそら<10
0℃程度でβトランザス温度を超えたものと考えられる
。従フて、1000℃以上の焼鈍温度は好ましくない。
−4V板は、全圧下率20tで表面割れが生じた。組織
観察を行ったところ組織が変化していた。おそら<10
0℃程度でβトランザス温度を超えたものと考えられる
。従フて、1000℃以上の焼鈍温度は好ましくない。
;14り750℃テ120分熱処理をL/ タT i−
6A1−6Aを全圧下率30’Jの冷間圧延をしたのち
再び750℃で120分熱処理したものは、集合組織的
にみて加工歪が完全には除去されていないことが分かっ
た。
6A1−6Aを全圧下率30’Jの冷間圧延をしたのち
再び750℃で120分熱処理したものは、集合組織的
にみて加工歪が完全には除去されていないことが分かっ
た。
更に、この板をもう一度冷間圧延すると全圧下率40!
Iiで表面割れが発生した。能率的にみて、バッチ式の
焼鈍炉の保定時間は120分が限界であり、そういう面
から750℃以下の焼鈍温度は好ましくない。
Iiで表面割れが発生した。能率的にみて、バッチ式の
焼鈍炉の保定時間は120分が限界であり、そういう面
から750℃以下の焼鈍温度は好ましくない。
第1回目の冷間圧延での何れの焼鈍条件も多少の差はあ
るけれども全圧下率50%程度でミクロな表面割れが発
生した。従って、Ti−6AQ−4Vの全圧下率は50
96以下が好ましい。
るけれども全圧下率50%程度でミクロな表面割れが発
生した。従って、Ti−6AQ−4Vの全圧下率は50
96以下が好ましい。
第1図に焼鈍温度800.850.900℃で、全圧下
率30零で、保定時間を変えた場合のTi−6^2−4
vの断面のビッカース硬さの変化を示す。図中の○は加
工歪が完全に除去されているものを、・はそうでないも
のを示す。第1図から明らかなように温度が高いほど短
い保定時間で加工歪が除去されていることが分かる。
率30零で、保定時間を変えた場合のTi−6^2−4
vの断面のビッカース硬さの変化を示す。図中の○は加
工歪が完全に除去されているものを、・はそうでないも
のを示す。第1図から明らかなように温度が高いほど短
い保定時間で加工歪が除去されていることが分かる。
第2図に焼鈍温度800℃で、全圧下率10.20゜2
5、30.35.40亀で保定時間を変えた場合のTi
−6Ti−6Aの断面のビッカース硬さの変化を示す。
5、30.35.40亀で保定時間を変えた場合のTi
−6Ti−6Aの断面のビッカース硬さの変化を示す。
図中のOは加工歪が完全に除去されているものを、・は
そうでないものを示す。第2図から明らかなように全圧
下率が高いほど長い保定時間をかけなければ、加工歪が
除去されないことが分かる。
そうでないものを示す。第2図から明らかなように全圧
下率が高いほど長い保定時間をかけなければ、加工歪が
除去されないことが分かる。
このような実験を繰り返し条件を変えて行い、パラメー
タXを実験的に求めた。すなわち、rt: 全圧下率
(rt< 0.5)Temp:焼鈍温度(750℃<
Temp< 950℃)Time:保定時間 (3m
in< Time< 120m1n)X<1となるよう
に焼鈍温度、保定時間、全圧下率、を決定すれば、冷延
したTi−6Ai−4Vの加工歪が焼鈍で完全に除去さ
れ、冷延による表面割れの発生が防止される。しかも、
上記熱処理を低コストで、効率的に行うことができる。
タXを実験的に求めた。すなわち、rt: 全圧下率
(rt< 0.5)Temp:焼鈍温度(750℃<
Temp< 950℃)Time:保定時間 (3m
in< Time< 120m1n)X<1となるよう
に焼鈍温度、保定時間、全圧下率、を決定すれば、冷延
したTi−6Ai−4Vの加工歪が焼鈍で完全に除去さ
れ、冷延による表面割れの発生が防止される。しかも、
上記熱処理を低コストで、効率的に行うことができる。
焼鈍温度800℃、保定時間60分、全圧下率3096
、パラメータX = 0.84テ、1mII+(7)
Ti−6/1−4Vを焼鈍・冷間圧延を繰り返して、加
工歪および表面割れの無い0.24mo+の板を作るこ
とができる。
、パラメータX = 0.84テ、1mII+(7)
Ti−6/1−4Vを焼鈍・冷間圧延を繰り返して、加
工歪および表面割れの無い0.24mo+の板を作るこ
とができる。
[発明の効果]
この発明はTi−6Al−4V板を全圧下率を考慮した
特定の条件で熱処理することにより、表面割れおよび加
工歪のないTi−6Ai−4V冷間圧延板を低コストで
効率的に製造することができる。
特定の条件で熱処理することにより、表面割れおよび加
工歪のないTi−6Ai−4V冷間圧延板を低コストで
効率的に製造することができる。
第1図は焼鈍温度800.850.900℃、全圧下率
30%で、保定時間を変えた場合のTi−6Al−4V
の断面のビッカース硬さの変化を示す図、および、第2
図は焼鈍温度800℃、全圧下率10,20,25,3
0゜35.40%で保定時間を変えた場合のTi−6A
l−4Vの断面のビッカース硬さの変化を示す図である
。
30%で、保定時間を変えた場合のTi−6Al−4V
の断面のビッカース硬さの変化を示す図、および、第2
図は焼鈍温度800℃、全圧下率10,20,25,3
0゜35.40%で保定時間を変えた場合のTi−6A
l−4Vの断面のビッカース硬さの変化を示す図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ti−6Al−4V板を冷間圧延工程およびバッチ式の
焼鈍工程を用いて製造する際、冷間圧延の全圧下率(r
_t)、バッチ式焼鈍炉の焼鈍温度(Temp)、保定
時間(Time)の関係で ▲数式、化学式、表等があります▼ r_t:全圧下率(r_t<0.5) Temp:焼鈍温度(750℃<Temp<950℃)
Time:保定時間 (3min<Time<120m
in)X<1の関係になるように全圧下率、焼鈍温度、
保定時間を組み合わせることを特徴とするTi−6Al
−4V板の冷間圧延方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4452688A JPH01222037A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ti‐6Al‐4V板の冷間圧延方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4452688A JPH01222037A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ti‐6Al‐4V板の冷間圧延方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01222037A true JPH01222037A (ja) | 1989-09-05 |
Family
ID=12693964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4452688A Pending JPH01222037A (ja) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Ti‐6Al‐4V板の冷間圧延方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01222037A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101817015A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-01 | 江苏呈飞精密合金股份有限公司 | 低氧含量航空钛合金精密薄板材的轧制成型方法 |
WO2019087917A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Ntn株式会社 | 機械部品の製造方法 |
CN112122382A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-12-25 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种轧制复合用宽幅超薄冷轧钛带卷制备工艺方法 |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP4452688A patent/JPH01222037A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101817015A (zh) * | 2010-03-25 | 2010-09-01 | 江苏呈飞精密合金股份有限公司 | 低氧含量航空钛合金精密薄板材的轧制成型方法 |
WO2019087917A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | Ntn株式会社 | 機械部品の製造方法 |
CN112122382A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-12-25 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种轧制复合用宽幅超薄冷轧钛带卷制备工艺方法 |
CN112122382B (zh) * | 2020-07-23 | 2022-04-12 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | 一种轧制复合用宽幅超薄冷轧钛带卷制备工艺方法 |
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