JPH0146202B2

JPH0146202B2 -

Info

Publication number: JPH0146202B2
Application number: JP23696984A
Authority: JP
Inventors: Akio Hashimoto; Tsunekazu Saigo
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1984-11-09
Filing date: 1984-11-09
Publication date: 1989-10-06
Also published as: JPS61115601A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野この発明はFe−Ni合金、又はFe−Ni−Cr合
金、あるいはFe−Ni−Co合金の大型鋳塊の分塊
圧延、スラブ、あるいはビレツトの熱間圧延時
に、粒界酸化層による熱間割れを防止すると共
に、スケール層の成長を阻止して手入れ歩留りを
向上し得るNi含有Fe合金の製造方法に関する。従来の技術従来、Fe−（20％〜82％）Ni合金、又はFe−
７％以下Cr−（20％〜82％）Ni合金、あるいはFe
−（12％〜20％）Co−（28％〜72％）Ni合金は封
着材料、アンバー材料、あるいは磁性材料として
用いられていた。しかし、これらの合金は、温
で酸化した場合、表面スケール内部の生地内に粒
界酸化部と金属酸化物混合層の特徴のあるサブス
ケールが発生する。このような粒界酸化部及びサ
ブスケールを有する合金の温加熱材を熱間圧延
すると、軽度の場合は圧延材表面に微細なへげ傷
などの肌荒れを生じ、更に著しくなると山へげと
なつて表面を著しく損い、その後の傷取り手入れ
により製品歩留りが低下し、重度の場合は耳割れ
により成品化できない。そのため、前記Fe−Ni合金、又はFe−Ni−Cr
合金、あるいはFe−Ni−Co合金の大型鋳塊、ス
ラブあるいはビレツトを熱間圧延する場合は、熱
間圧延のための加熱前に被圧延材の全面に、アル
ミナ、シリカ、水滓スラグなどのセラミツクに溶
剤を加えたものを塗布し、表面をセラミツクで被
覆して酸化防止対策がなされていた。発明が解決しようとする問題点上記のごとく、Fe−Ni合金、又はFe−Ni−Cr
合金、あるいはFe−Ni−Co合金の大型鋳塊等を
熱間圧延する場合は、表面にセラミツク被覆層を
形成していたが、そのセラミツク被覆層が圧延中
に被圧延材より剥離したり、又剥離したセラミツ
ク片により熱延ロールの表面に傷ができたり、あ
るいは製品に押込み傷が発生する恐れがあり、製
品歩留りの低下をもたらしていた。発明者らは、かかる現状にかんがみ、上記Ni
含有Fe合金の大型鋳塊、スラブあるいはビレツ
トの熱間圧延時に被圧延材の粒界酸化層に基づく
熱間割れを防止することを目的に種々検討した結
果、優れた耐酸化性を有するCrを含有するFe合
金を被圧延材の表面に溶射して被覆層を形成する
ことにより、大型圧延材の表面酸化防止ができる
と共に、材料のサブスケール及び粒界酸化部の発
生を防止し得ることを見出した。この発明は上記
の知見に基づいて提案するものである。問題点を解決するための手段 Fe−（20％〜82％）Ni合金、又はFe−７％以
下Cr−（20％〜82％）Ni合金、あるいはFe−（12
％〜20％）Co−（28％〜72％）Ni合金の大型鋳
塊、スラブ、あるいはビレツトの全面に、（８％
〜20％）Cr含有のFe合金を溶射して、前記合金
との熱膨張係数差が15×10^-6（cm／cm℃、RT〜
1280℃）以下で層厚0.2mm以上の溶射被覆層を形
成したのち、1000℃〜1280℃に加熱して熱間圧
延、又は分塊及び熱間圧延することを要旨とす
る。この発明においてFe−Ni合金の成分組成を限
定したのは、Ni含有量が20％未満及び82％を超
えた場合には、いずれも粒界酸化が少なく、その
ため酸化防止を考慮する必要がないためである。
又、Crを含有したFe−Ni−Cr合金においては、、
Cr量が７％を超えると耐酸化性の効果がでるた
め、耐酸化性に効果のない７％以下に限定した。
そして、Ni量は上記と同様の理由により20％〜
82％に限定した。又、封着材料としてセラミツク、ガラスとの熱
膨張係数差を調整するため、Fe−Ni合金にCo12
％〜20％含有したFe−Ni−Co合金として用いら
れるが、酸化に対してCoはNiとほぼ同様の挙動
を示すため、Co12％〜20％含有する場合、Ni含
有量が28％未満及び72％を超えた場合には、いず
れも粒界酸化が少なく、そのため酸化防止を考慮
する必要がないので、Ni含有量を28％〜72％に
限定した。溶射被覆層を形成するためのCr含有Fe合金は、
Cr含有量が８％未満では耐酸化の効果が少なく、
又20％を超えると熱間加工性が劣化すると共に、
コストとなり好ましくないので８％〜20％とし
た。なお、形成した溶射被覆層と被圧延材との熱膨
張係数差は15×10^-6（cm／cm℃、RT〜1280℃）を
超えると熱膨張により溶射被覆層が剥離し、粒界
酸化及び内部酸化が進行して好ましくないから、
それ以下に限定する必要がある。そして、この熱
膨張差を調整するため、Feの一部をNiで置換し
てCr−Ni−Fe合金を使用してもよいが、この場
合はNi70％以上では加熱雰囲気中のＳにより結
晶粒界にNi硫化物が生成し望ましくない。又、
この溶射用Cr含有Fe合金は微量のＣ、Ｎ、Ｓ、
Ｐ、Si、Cu、Mn、Co、Mo、Ti、Al、Ｗ、Nb、
Ｖ、Ｂ等の元素を含有してもよい。前記溶射被覆層の層厚は加熱温度、時間により
変るが、加熱炉を出た時点でその被覆層の酸化が
進行しスケールとして除去できる程度の厚さが望
ましく、少なくとも0.2mm以上の層厚が必要であ
る。層厚が0.2mm以下では均一な被覆層が形成さ
れず、そのため薄い部分は熱間圧延時に割れを生
じ完全な酸化防止はできない。又、被覆層厚は厚
くなるほど、溶射加工コストが上昇するので、上
限としては２mm厚が好ましい。又、この発明は大型鋳塊、大寸法のスラブやビ
レツトに適用されるが、大型鋳塊は2t以上、スラ
ブは幅450mm以上×厚さ100mm以上、ビレツトは幅
100mm以上×厚さ100mm以上の熱間圧延は特に有効
である。なお、Cr含有のFe合金を溶射被覆する際は、
被圧延材の表面を手入れして酸化膜を除去したの
ち溶射する。又、熱間圧延を終つたあと被圧延材
の表面を溶剤、切削あるいは研削して溶射被覆層
を完全に除去したのち冷間圧延することが望まし
い。実施例実施例１ Fe−42％Ni合金の7t鋳塊を溶製し、その表面
をシヨツトブラストにより清浄化したのち、鋳塊
表面全体にFe−18％Cr合金を溶射して厚さ0.5mm
の溶射被覆層を形成した。そして、この溶射被覆層を形成した鋳塊を均熱
炉に装入して1250℃に４時間均熱したのち、幅
700mm×厚さ150mmのスラブに分塊圧延した。引続
き、この分塊スラブの表面を溶削手入れして酸化
溶射被覆層を除去し、さらにシヨツトブラストで
表面を清浄化したのち、前記Fe−18％Cr合金を
スラブ表面に溶射して厚さ0.3mmの溶射被覆層を
形成した。そして、この溶射被覆層を形成した分塊スラブ
を加熱炉に装入し1200℃に３時間加熱して熱間圧
延し板厚４mmに仕上げたのち、表面をグラインダ
で研削して冷間圧延を施し厚さ1.0mmの薄板を得
た。この際、分塊時、熱間圧延時の傷発生状況と歩
留りを調べた。なお比較のため鋳塊及び分塊スラ
ブの表面にアルミナを塗布したもの（比較例１）、
及び無塗布のもの（比較例２）についても調べ
た。その結果を第１表に示す。

【表】上記結果より、この発明によるものは分塊時、
熱間圧延時共に傷の発生がなく良好な表面が保た
れ、その結果手入れが少なくてすみ歩留りの良い
ことがわかる。これに対し従来法によりアルミナ
を塗布した比較例の場合は一部アルミナが剥離
し、これによりアルミナ押込み傷が発生し歩留り
が低い。実施例２ Fe−30％Ni−16％Co合金の3t鋳塊を溶製し、
その表面をビレツトグラインダにより清浄化した
のち、鋳塊表面全体にFe−60％Ni−16％Cr合金
を溶射して厚さ0.5mmの溶射被覆層を形成した。そして、この溶射被覆層を形成した鋳塊を均熱
炉に装入して1250℃に３時間均熱したのち、幅
200mm×厚さ200mmのビレツトに分塊圧延した。引
続き、この分塊ビレツトの表面を熱間で溶削して
酸化溶射被覆層を除去し、連続圧延機で圧延して
幅100mm×厚さ100mmのビレツトにした。このビレ
ツトをグラインダ手入れとシヨツトブラストによ
り表面を清浄化したのち、再びビレツト表面に上
記Fe−60％Ni−16％Cr合金を溶射して厚さ0.3mm
の溶射被覆層を形成した。そして、この溶射被覆層を形成したビレツトを
加熱炉に装入し1200℃に２時間加熱して熱間圧延
し７mm〓の線材とし、その表面をグラインダ手入
してのち、冷間圧延して２mm〓の線材を得た。この際、分塊時、熱間圧延時の傷発生状況と歩
留りを調べた。なお、比較のため鋳塊及び分塊ビ
レツトの表面に水滓スラグを塗布したもの（比較
例１）、及び無塗布のもの（比較例２）について
も調べた。その結果を第２表に示す。

【表】上記結果より、この発明によるものは、分塊
時、熱間圧延時共に傷の発生がなく良好な表面が
保たれ、比較例のものに比べ歩留りが良いことが
わかる。発明の効果この発明は、大寸法の被圧延材の表面に、被圧
延材との熱膨張係数差が15×10^-6cm／cm℃以下の
耐酸化性合金を溶射して溶射被覆層を形成して熱
間圧延、又は分塊及び熱間圧延するため、分塊圧
延時、熱間圧延時に被覆層が部分的に剥離するこ
とがないため、表面傷を発生することなく圧延す
ることができ、その結果圧延後の表面手入れが簡
単にでき、しかも成品歩留りを著しく増大でき
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１ Fe−Ni合金、又はFe−Ni−Cr合金、あるい
はFe−Ni−Co合金の大型鋳塊、スラブ、あるい
はビレツトの全面に、８％〜20％Cr含有のFe合
金を溶射して、前記合金との熱膨張係数差が15×
10^-6（cm／cm℃、RT〜1280℃）以下で層厚0.2mm
以上の溶射被覆層を形成したのち、1000℃〜1280
℃に加熱して熱間圧延、又は分塊及び熱間圧延す
ることを特徴とするNi含有Fe合金の製造方法。