JPH0146202B2 - - Google Patents
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- JPH0146202B2 JPH0146202B2 JP23696984A JP23696984A JPH0146202B2 JP H0146202 B2 JPH0146202 B2 JP H0146202B2 JP 23696984 A JP23696984 A JP 23696984A JP 23696984 A JP23696984 A JP 23696984A JP H0146202 B2 JPH0146202 B2 JP H0146202B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/18—After-treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
- C23C4/06—Metallic material
- C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
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Description
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。
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。
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。
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 (1)
- 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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23696984A JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ni含有Fe合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23696984A JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ni含有Fe合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61115601A JPS61115601A (ja) | 1986-06-03 |
JPH0146202B2 true JPH0146202B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=17008445
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23696984A Granted JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ni含有Fe合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61115601A (ja) |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23696984A patent/JPS61115601A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS61115601A (ja) | 1986-06-03 |
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