JPH0254745A - 加工用純チタン板の製造方法 - 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、工業用純チタン板の製造方法、特にプレス加
工時のりッジングの発生が少ない加工用純チタン板の製
造方法に関する。

〔従来の技術〕

純チタンは、耐食性の非常に良い金属として海水利用の
熱交換器用材溶接管や屋根材等の建材に用いられている
。これらの用途において、純チタン素材に求められる特
性は、耐食性以外には主に耐力、引張強さ等の強さと曲
げ割れ性等の延性が挙げられる。しかし最近では、純チ
タンの比強度の高さや意匠性に注目し、保温容器等の民
生品にも使用され始めている。この熱交換器用材や民生
品としての用途において純チタンに要求される特性とし
ては、耐食性２強度、延性の他、加工性、特にプレス加
工時の表面性状が良好であることが求められている。

これらの純チタン加工製品の素材となる純チタン板は、
通常、「溶解（ＶＡＲ：消耗電極式真空アーク溶解）−
鋳造一鍛造一分塊圧延一熱間圧延（熱延）−焼鈍（省略
する場合あり）−冷間圧延（冷延）−真空焼鈍」という
工程で製造されているが、近年、新しい溶解法として例
えばＥＢＲ（電子ビーム溶解炉）を用いた溶解法などが
行なわれている。その特長の一つは、任意の断面形状の
インゴットに鋳造できることであり、スラブ型のインゴ
ットを製造することにより従来工程のうち鍛造および分
塊圧延工程を省略することができる。すなわち、純チタ
ン板の製造工程として「溶解（ＥＢＲ）−鋳造一熱延一
焼鈍（省略する場合あり）−冷延−真空焼鈍」という工
程が考えられている。

さらにこの製造プロセスにおける熱延については、従来
行われていた８００〜９００℃より低い温度域の冷間あ
るいは温間でも、素材の純度と最大圧下率の関係によっ
て十分圧延可能であり、しかもその方が表面性状が優れ
ていることを本発明者らは明らかにし、特許出願した（
特願昭６２−２６４９９７号）。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者は、ＥＢＲ溶解などにより製造して得たインゴ
ットを、鍛造あるいは分塊圧延することなく直接冷間、
温間あるいは熱間圧延する工程を経て製造した工業用純
チタン板製品について、種々の特性を評価した結果、こ
れらの板を引張試験あるいは深絞り試験した場合に、通
常の工程で製造された板では見られなかったリンジング
（ｒｉｄｇｉｎｇ　　：圧延方向に平行な畝を持つスジ
状の表面凹凸）が発生することを見出した。このリッジ
ングは、特に絞り加工した場合に発生し、加工品の表面
性状を悪くするため、加工用素材では、必ず防止しなけ
ればならない現象である。

このリッジング発生原因について検討したところ、リッ
ジングが発生する板材では結晶方位分布が不均一である
ことが、集合組織測定から認められ、その不均一は数ｍ
ｍ以上の間隔で生じていると考えられることや、リッジ
ングの凹凸の間隔がやはり数ｍｍから２ｃｍ程度である
ことから、リソジングの発生には、素材であるインゴッ
トの粗大結晶粒の異方性が影響している。

本発明は、このようなりッジングの発生が抑制された加
工用純チタン板を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段・作用〕

インゴットの粗大結晶粒の影響をなくすためには、製造
途中において、結晶粒を再結晶微細化して結晶方位のラ
ンダム化を促す必要がある。そこで本発明者は、冷延・
焼延工程を繰返すことにより、結晶方位をランダム化さ
せる方法について検討した結果、以下に示す条件におい
て、絞り加工時にリッジング発生の抑制された加工用純
チタン板の製造方法を発明するに至った。

本発明は、工業用純チタンのインゴットを冷間。

温間あるいは熱間で圧延し、冷間で圧延した場合は、焼
鈍し、温間あるいは熱間で圧延した場合は、焼鈍しなく
てもよく、続いて圧下率２０％以上の冷延と４００℃以
上８５０℃以下の焼鈍の組合せを２回繰返して行なうも
のである。

すなわち、本発明は、工業用純チタンのインゴットから
つぎの基本工程によって加工用純チタン板を製造する方
法である。

（１）粗冷延→粗焼鈍→中間冷延→中間焼鈍→最終冷延
→最終焼鈍 （２）温間圧延または熱間圧延→中間冷延→中間焼延→
最終冷延→最終焼鈍 （３）温間圧延または熱間圧延→粗焼鈍→中間冷延→中
間焼延→最終冷延→最終焼鈍 ここで工業用純チタンとは、ＪＩＳで定められた１〜３
種、またこれとほぼ同じ成分系で微量の合金元素を含有
して、はぼ同じ機械的性質を有するものをさす。

まず、中間冷延よりも前の工程について述べる。

請求項（１）は、インゴットを直接冷延するものである
。この冷延、すなわち粗冷延は、その後の焼鈍時の再結
晶粒の粗大化を抑えるために、圧下率を２０％以上とし
た。次いで行なう粗焼鈍は、充分なる機械的性質が得ら
れるように４００〜８５０″Ｃとした。

請求項（２）は、インゴットを温間あるいは熱間で圧延
するものである。ここで温間圧延（温延）は、圧延後の
組織が未再結晶の加工・回復組織であるような圧延で、
温度は約４００℃以上８００℃未満である。熱間圧延（
熱延）は、部分的に再結晶した組織で、８００℃以上の
圧延である。

請求項（３）は、インゴットを温間あるいは熱間で圧延
したのち、粗焼鈍するものである。この粗焼鈍は、圧延
後の組織を完全再結晶組織とするためのもので、４００
〜８５０　’Ｃで行なうこととした。

つぎに、中間冷延以降の工程について限定理由を述べる
。

中間冷延および最終冷延の圧下率が２０％未満では、こ
れに続く焼鈍時に再結晶組織が粗大化するため、中間冷
延および最終冷延の圧下率を２０％以上とした。中間焼
鈍および最終焼鈍時の温度が４００℃未満では完全な再
結晶組織が得られず、結晶方位のランダム化が不充分と
なること、８５０゛Ｃを超えるとβ相の現出により組織
が粗大化する恐れがあることから、中間焼鈍および最終
焼鈍の温度を４００℃以上８５０℃以下とした。各焼鈍
時の雰囲気は特に関係ないが、焼鈍後の表面が、次の冷
延あるいは製品として不都合な場合には、酸洗等による
脱スケール処理が必要である。このように、冷間圧延と
焼鈍を２回繰返すことにより、結晶方位がランダム化さ
れ、製品加工時のりッジングが実用上問題ない程度に抑
制される。

〔実施例〕

ＥＢＲ溶解し矩形断面状に鋳造した純チタンインゴット
（厚さ１４０ｍｍおよび６０ｍｎ＋の２種類）を、８７
０℃あるいは６００℃に加熱した後圧延するか、または
常温で圧延した後、種々の条件の組合せで冷延−焼鈍を
２回繰返して純チタン薄板（最終板厚＝０．７ｍｍ）を
製造した。これらの板材について引張試験（ＪＩＳ５号
引張試験片：圧延方向に約１２％のひずみを加える）を
行ない、リッジング高さ（表面凹凸高さ）を測定したと
ころ表１に示す結果が得られた。

表１には従来例として、ＶＡＲ溶解−鋳造一鍛造一分塊
圧延一熱延一焼鈍一冷延一真空焼鈍工程で製造した板材
および比較例としてＥＢＲ溶解−熱・温・冷延の後冷延
−焼鈍の組合せを１回のみ行なって製造した板材のりッ
ジング高さについても示した。

本発明法によりリッジングの発生が抑制され、製品をプ
レス加工した後の表面は良好であった。

〔発明の効果〕

本発明の製造法により、工業用純チタン薄板製造におけ
る鍛造・分塊圧延工程を省略した場合でも、プレス加工
時にリンジングの発生しない板材を得ることができ、か
つ工業用純チタン板の適用範囲が拡がるので、製造工程
の短縮７歩留の向上等産業上の効果が大きい。また将来
において、薄肉ＣＣ材を直接冷延する技術にも適用でき
るものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）工業用純チタンのインゴットに、圧下率２０％以
   上の粗冷延と４００〜８５０℃の粗焼鈍、さらに圧下率
   ２０％以上の中間冷延と４００〜８５０℃の中間焼鈍そ
   して圧下率２０％以上の最終冷延と４００〜８５０℃の
   最終焼鈍を順次施こすことを特徴とする加工用純チタン
   板の製造方法。
2. （２）工業用純チタンのインゴットに、温間圧延または
   熱間圧延を施こし、ついで請求項（１）記載の中間冷延
   以降の工程を順次施こすことを特徴とする加工用純チタ
   ン板の製造方法。
3. （３）工業用純チタンのインゴットに、温間圧延または
   熱間圧延と、４００〜８５０℃の粗焼鈍を施こし、つい
   で請求項（１）記載の中間冷延以降の工程を順次施こす
   ことを特徴とする加工用純チタン板の製造方法。