JPH02205280A - チタン面肌荒れのないチタンクラッド鋼板の製造方法及びクラッド用分離剤 - 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、チタンクラッド鋼板の製造方法に関するもの
である。

鋼は安価である。が腐食し易い、一方チタンは優れた耐
食性を有しているが高価である。そこで、両者の特性を
いかすために表面はチタン、中心部を鋼としたクラツド
鋼が化学装置等に広く使用されている。

本発明は、このようなチタンクラッド鋼板を製造段階で
の肌荒れをなくし高歩留で製造する方法を提供するもの
である。

［従来の技術］ 従来、チタンクラッド鋼板を熱延により製造する場合、
例えば特開昭６０−１８２０５号公報、特開昭６０−１
７０５８６号公報に示されるように母材である炭素鋼あ
るいはステンレス鋼等の鋼に、必要であれば中間材とし
てＣｒ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｍｏ等の薄板ないし箔を挿入し、
合わせ材であるチタンまたはチタン合金をのせ、これを
溶接で固定して加熱後熱延すればよいが、ＴＩとＦｅは
高温で非常に脆い金属間化合物を生成するので直接は溶
接できないため、これを２組用い合わせ材であるチタン
またはチタン合金を内側にして向かいあわせて合わせ材
であるチタンまたはチタン合金同志が接触する面に分離
剤として酸化ジルコニウム等からなるペーストを塗布し
サンドイッチ状に組立て母材である鋼同志を溶接により
固定するか、または、１組用いて合わせ材であるチタン
またはチタン合金を内側にして捨て材である鋼を重ねて
合わせ材であるチタンまたはチタン合金と捨て材である
鋼が接触する面に分離剤として酸化ジルコニウム等から
なるペーストを塗布しセミサンドインチ状に組み立て、
母材である鋼と捨て材である鋼を溶接により固定して、
６００℃〜１０００℃に加熱後熱延しチタンクラッド鋼
板を製造してきた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記製造方法によれば合わせ材であるチタンまたはチタ
ン合金面は組み立てスラブの内側となり圧延ロールとは
接触せず肌荒れを起こす。

圧延圧着による方法は生産性の高い製造法であるがこの
肌荒れにより製造後表面の手入れが必要となり高価なチ
タンの歩留の低下となったり薄板材製造の場合にはチタ
ンまたはチタン合金が薄いため手入れはできないため製
品とならなかったりさらに冷延する時に表面破れの原因
となったりする等の障害となっていた。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、チタン面の肌荒れは従来の分離剤に潤滑
性がないことによると考えた。

そこでこの考えに基づき種々研究を重ねた結果、サンド
イッチタイプあるいはセミサンドインチタイプでの製造
後の分離のためには安定した酸化物である酸化アルミニ
ウム、酸化ジルコニウムが最も有効であること、これら
には潤滑性がないためこのままではチタン面に肌荒れが
生じること、そこでこれに潤滑性を持たせねばならない
がその潤滑性は６００℃以上という高温のチタンクラッ
ド製造温度において潤滑性を持つ必要があることを見い
出した。また、６００℃以上という高温のチタンクラッ
ド製造温度において潤滑性を持たせるには雲母、リン酸
カリウム塩、チタン酸カリウム塩を含有させることが有
効であることを見い出した。

本発明を第１図、第２図を用いて詳細に説明する。第１
図はチタンクラッド鋼板のサンドイッチタイプの組み立
て断面概念図であり、第２図はチタンクラッド鋼板のセ
ミサンドインチタイプの組み立て断面概念図である。１
は母材である炭°素鋼、ステンレス鋼等の鋼、２は合わ
せ材であるチタンまたはチタン合金、３は中間材である
Ｃｒ、旧、　Ｃｕ　、　Ｍｏ等の薄板ないし箔であるが
中間材はなくてもよい、４は補助枠材で、５は分離剤で
ある。このとき本発明による方法では、分離剤として雲
母またはリン酸カリウム塩またはチタン酸カリウム塩を
単独または組み合わせて合計でＴｒＬｆｆｋ比で３０％
以上８０％以下含有し、残部は酸化ジルコニウムと酸化
アルミニウムからなる分離剤を塗布する。

次に本発明の限定条件について説明する。本発明はチタ
ンクラッド鋼板製造に際してチタンまたはチタン合金面
が圧延肌とならない時のチタンまたはチタン合金面の表
面肌荒れ防止を目的としたものであるのでチタンまたは
チタン合金属が圧延肌とならないサンドインチタイプ、
セミサンドイッチタイプの製造法による時とした。チタ
ンクラッド鋼板の熱延による製造温度は一般的に６００
℃〜１０００℃であるのでこの範囲とした。チタンは非
常に活性な金属であるためチタン同志で接着し易く特に
圧下率の高い薄板圧延の時は水ガラス等の酸化防止剤で
は分離できないため分離剤のベースを安定した酸化物で
ある酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムとした。酸化
アルミニウムと酸化ジルコニウムに差はないのでこの比
率は特に限定されない、潤滑作用を有する種々の物質を
チタンクラッド鋼板を実際に熱延製造し検討した結果、
チタンクラッド鋼板製造温度で潤滑作用を保ち良好なチ
タン表面を達成する物質が雲母、リン酸カリウム塩、チ
タン酸カリウム塩であったので、これらを単独であるい
は組み合わせて含有させることとした。含有させる比率
は少しでも含有させると潤滑効果を示すが重量比で３０
％末溝では十分ではないので３０％以上含有させること
とした０重量比で８０％を越えると分離性が悪化するの
で８０％以下とした。雲母とリン酸カリウム塩とチタン
酸カリウム塩に差はないので単独で用いても任意の比率
で組み合わせても特に限定されない。

なお、本発明の趣旨を変更しない範囲での変更、例えば
サンドイッチタイプやセミサンドイッチタイプの構造を
組み合わせた３層以上の構造による製造時等も本発明に
含まれるものである。

［作　　　用］ 雲母、リン酸カリウム塩、チタン酸カリウム塩は６００
℃以上という高温のチタンクラッド製造温度において潤
滑作用を有しておりチタン面の表面肌を良好なものに確
保する。雲母、リン酸カリウム塩、チタン酸カリウム塩
が単独でまたは組み合わせて合計で重量比で３０％以上
８０％以下となるように含有させ、残部を安定した酸化
物である酸化アルミニウム、酸化ジルコニウムとするこ
、とにより分離性を確保できしかもチタンまたはチタン
合金が組み立て内部にありチタン面が圧延肌ではないよ
うな場合でもチタン面肌荒れのないチタンクラッド鋼板
を製造することができる。

［実　施　例］ 実施例−１ 母材に厚み１６ｍａＸ幅１００＋ａｍ　ｘ長さ１５０ｍ
ａ＋の５５４１である炭素鋼板、中間材に厚み０．６ｍ
ｍ　Ｘ幅９０ｍｍｘ長さ１４０ＩＩＩＩ１１の市販の銅
、合わせ材に厚み３ｍａ＋　Ｘ幅９０１１１×長さ１４
０ｍｍのＪＩＳ　１１種のチタンを用い、第１図に示す
ようなサンドイッチタイプのスラブを作成し、表１．に
示すような水準で４．０ｍｍの薄板な熱延により製造し
たのち溶接部を除去してチタン面を観察した０表面粗度
を測定しＨｍａｘ、で１００μ以下を良好と判定した。

なお、母材である炭素鋼と合わせ材であるチタンの接合
面はハンドグラインダーにて手入れした。この手入れ面
の表面粗度はＨｍａｘ、で３ｏμであった。またリン酸
カリウム塩としてに４Ｐ２０？をチタン酸カリウム塩と
してに２ＴｉａＯ＋ｓを雲母は市販の天然雲母を用いた
。また分離剤の塗布量は全て合計で５０ｇとした。結果
を同時に表１．に示す。

水準Ｎｏｔ〜Ｎｏ　８とＮｏ１２から酸化アルミニウム
、酸化ジルコニウムの分離性に対する有効性がわかる。

水準Ｎｏ１〜Ｎｏ１Ｏから雲母、リン酸カリウム、チタ
ン酸カリウムの含有率が３０％〜８０％が適切であるこ
とがわかる。水準Ｎ。

１１では：硫化モリブデンは通常大きな潤滑作用を有す
るが８９０℃という高温で酸化モリブデンへ変化したこ
とにより潤滑作用がなくなったと考えられチタンクラッ
ド鋼板製造温度での潤滑性が重要であることがわかる。

実施例−２ 母材に厚み１６１１１ｆｆｌ　Ｘ幅１００ａ＋ｍ　Ｘ長
さ１５０ｍｍの５５４１である炭素鋼板、中間材に厚み
０．６ｍｍ　ｘ幅９ｈｍＸ長さ１４０ｍｍの市販の無酸
素銅、合わせ材に厚み３１！１ｍ×幅９０ｍｍＸ長さ１
４０ｍａ＋のＪＩＳＩＩｆｆｆｉのチタン、捨て材に厚
み１０■Ｘ幅１００ａ＋ｍ　ｘ長さ１５ｈｍの５５４１
である炭素鋼板を用い、第２図に示すようなサンドイッ
チタイプのスラブを作成し８９０℃に加熱後４．０■の
薄板を熱延により製造したのち溶接部を除去してチタン
面を観察した。なお、母材である炭素鋼と合わせ材であ
るチタンの接合面はハンドグラインダーにて手入れした
。この手入れ面の表面粗度はＨｍａｘ、で３０μであっ
た。この時リン酸カリウム塩としてに４Ｐ２０７を用い
重量比は酸化アルミニウム３５％、酸化ジルコニウム３
５％、リン酸カリウム３０％の分離剤を用いた。また分
離剤の塗布量は合計で５０ｇとした。結果は分離性も問
題なくチタン面も良好で粗度で９０μ程度であった。

実施例−３ 母材に厚み５７ＩＩ１ｍ×幅６００　ｎ＋ｍｘ長さ５０
００ｍｎ＋の５Ｓ４１である炭素鋼板、中間材に厚み１
．Ｏｍｍ　ｘ幅り９０ｎ＋ｍ　Ｘ長さ４９００ｍｍの市
販の無酸素銅、合わせ材に厚み３ｍｍ　Ｘ幅５９Ｑｍｍ
　ｘ長さ４９００ｍｍのＪＩＳＩＩ種のチタンを用い、
第１図に示すようなサンドイッチタイプのスラブを２個
作成した。この時１つは比較例として分離剤を重量比で
酸化アルミニウム５０％、酸化ジルコニウム５０％のも
のを用い、もう一つは本発明例として分離剤を重量比で
酸化アルζニウム３５％、酸化ジルコニウム３５％、リ
ン酸カリウム塩３０％のものを用いた。また分離剤の塗
布量はどちらも合計で８ｋｇとした。これらを８９０℃
に加熱した後ホットストリップミルにて４．０ｍｓ＋の
熱延板を作成した。°どちらも約１．８ｔｏｎのコイル
に製造できた。これらを幅方向両サイドの溶接部をトリ
ムして除去後それぞれ２枚に分離した０分離後のチタン
面を比較すると前者は肌荒れが大きかった（表面粗度で
Ｈｍａｘ、で５００μ以上）が、後者は良好なチタン面
で粗度もＨｍａｘ、で１００に以下であった。これらを
硫酸およびフッ硝酸にて酸洗した後、１．０ｍｍまで冷
延した。その結果、前者は１．５ｍｍまで冷延したとこ
ろでチタン面に破れを生じ冷延を中止したのに対し、後
者はチ、タン面に破れを生じることなく　１．Ｏｍｍま
で冷延できた。

［発明の効果］ 本発明により生産性の高い圧延圧着法でチタンクラッド
鋼板を高歩留で製造することができるようになり、また
製造した熱延板の冷延薄板化が可能となりチタンクラッ
ド鋼板の製造可能範囲が拡大する等得られる資源的、工
業的利益は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はチタンクラッド鋼板のサンドイッチタイプの組
み立て断面概念図であり、第２図はチタンクラッド鋼板
のセミサンドイッチタイプの組み立て断面概念図である
。 ｌ・・・母材である炭素鋼、ステンレス鋼等の鋼２・・
・合わせ材であるチタンまたはチタン合金３・・・中間
材である銅または銅合金 ４・・・補助枠材　　　　５・・・分離剤６・・・捨て
材　　　　　７・・・溶接箇所他４名

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　母材を鋼、合わせ材をチタンまたはチタン合金とし
   、合わせ材であるチタンまたはチタン合金を内側にして
   向かい合わせてサンド イッチ状に組み立てるかあるいは、合わせ材であるチタ
   ンまたはチタン合金を内側にして捨て材である鋼を重ね
   てセミサンドイッチ状に組み立て、６００℃〜１０００
   ℃に加熱後熱間圧延してチタンクラッド鋼板を製造する
   方法において、合わせ材であるチタンまたはチタン合金
   同志あるいはチタンまたはチタン合金と捨て材である鋼
   が接触する面に該温度にて潤滑作用のある分離剤を塗布
   することを特徴とするチタン面肌荒れのないチタンクラ
   ッド鋼板の製造方法。 ２　潤滑作用の分離剤が雲母、リン酸カリウム塩、チタ
   ン酸カリウム塩であり、そしてこのうち１種ないし２種
   以上を含有し、かつこの含有合計量が重量比で３０％以
   上８０％以下で、残部は酸化ジルコニウム、酸化アルミ
   ニウムのうち１種ないし２種からなる請求項１記載のチ
   タン面肌荒れのないチタンクラッド鋼板の製造方法。 ３　雲母、リン酸カリウム塩、チタン酸カリウム塩のう
   ち１種ないし２種以上で、その含有合計量が重量比で３
   ０％以上８０％以下であり、残部は酸化ジルコニウム、
   酸化アルミニウムのうち１種ないし２種からなるチタン
   クラッド鋼板の製造に用いるクラッド用分離 剤。