JPH062383B2 - 加工性の良好なチタンクラッド鋼板およびその製造方法 - Google Patents
加工性の良好なチタンクラッド鋼板およびその製造方法Info
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- JPH062383B2 JPH062383B2 JP2076782A JP7678290A JPH062383B2 JP H062383 B2 JPH062383 B2 JP H062383B2 JP 2076782 A JP2076782 A JP 2076782A JP 7678290 A JP7678290 A JP 7678290A JP H062383 B2 JPH062383 B2 JP H062383B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工性が良好なチタンクラッド鋼板およびそ
の製造方法に関し、このチタンクラッド鋼板は、チタン
の優れた耐食性を生かして主として化学装置などの厚板
用途に使用されているが、優れた耐食性の必要な用途の
中には、板厚が薄くしかも複雑な形状のいわゆる薄板用
途も多く、本発明は、このような薄板用途に適した加工
性が良好なチタンクラッド鋼板とその製造方法に関する
ものである。
の製造方法に関し、このチタンクラッド鋼板は、チタン
の優れた耐食性を生かして主として化学装置などの厚板
用途に使用されているが、優れた耐食性の必要な用途の
中には、板厚が薄くしかも複雑な形状のいわゆる薄板用
途も多く、本発明は、このような薄板用途に適した加工
性が良好なチタンクラッド鋼板とその製造方法に関する
ものである。
チタンクラッド鋼の製造は、チタンと鋼の界面に、脆い
Fe−Ti金属間化合物やTiCなどの層が生成すると界面で
剥離することから、溶鋼レベルで行なう鋳包み法は適用
できず、固相レベルでの接合が採用されている。中でも
爆着による方法は、中間媒接材を使用せずしかも接合強
度に対して信頼性が高いことから、現在最も広く使用さ
れている方法である。
Fe−Ti金属間化合物やTiCなどの層が生成すると界面で
剥離することから、溶鋼レベルで行なう鋳包み法は適用
できず、固相レベルでの接合が採用されている。中でも
爆着による方法は、中間媒接材を使用せずしかも接合強
度に対して信頼性が高いことから、現在最も広く使用さ
れている方法である。
また、圧接による方法は、生産性が高く板厚が比較的自
由にとれることや、従来の製造工程が適用できることな
どから、爆着法に比べて有利な方法である。しかし圧接
による方法では、接合界面に金属間化合物等の脆い層が
生成する可能性が非常に高い上に、界面に酸化物などが
存在すると接合が不可能になる。特に熱間圧接の場合、
拡散速度や酸化速度がはやいのでこれらの危険性は高く
なる。
由にとれることや、従来の製造工程が適用できることな
どから、爆着法に比べて有利な方法である。しかし圧接
による方法では、接合界面に金属間化合物等の脆い層が
生成する可能性が非常に高い上に、界面に酸化物などが
存在すると接合が不可能になる。特に熱間圧接の場合、
拡散速度や酸化速度がはやいのでこれらの危険性は高く
なる。
界面の脆い中間層の生成を抑制して接合させる方法とし
て、特開昭62−6783号公報には熱延加熱条件の限定が、
また例えば特開昭55−48468号，特開昭57−109588号，
特開昭57−112985号や特開昭57−192256号の各公報に
は、クラッド界面に純鉄やニッケル，銅などの板ないし
箔を中間媒接材として挟み込む方法が提案されている。
て、特開昭62−6783号公報には熱延加熱条件の限定が、
また例えば特開昭55−48468号，特開昭57−109588号，
特開昭57−112985号や特開昭57−192256号の各公報に
は、クラッド界面に純鉄やニッケル，銅などの板ないし
箔を中間媒接材として挟み込む方法が提案されている。
このようにチタンクラッド鋼板は製造に大きなコストを
必要とするために、化学装置などの特殊な用途に向けら
れることが殆どであった。このためチタンクラッド鋼板
は、これまで薄板用途で必要な加工性を要求されること
はあまりなかった。
必要とするために、化学装置などの特殊な用途に向けら
れることが殆どであった。このためチタンクラッド鋼板
は、これまで薄板用途で必要な加工性を要求されること
はあまりなかった。
これに対して本発明者らは、以前にチタンと銅の金属間
化合物と積極的に利用することで、大気中でクラツド鋼
の製造が可能な方法を発明した（特開平１−122677号公
報）。この方法により、従来方法に比べて飛躍的にコス
トが低減したことから、建材や自動車部品など、さらに
は家電部品などの日用品への適用の要求が高まってき
た。この結果、チタンクラッド鋼板も薄鋼板と同様の加
工性が要求されることとなった。
化合物と積極的に利用することで、大気中でクラツド鋼
の製造が可能な方法を発明した（特開平１−122677号公
報）。この方法により、従来方法に比べて飛躍的にコス
トが低減したことから、建材や自動車部品など、さらに
は家電部品などの日用品への適用の要求が高まってき
た。この結果、チタンクラッド鋼板も薄鋼板と同様の加
工性が要求されることとなった。
前述したようにこれまでチタンクラッド鋼板は、薄板で
要求されうような加工性は不要であったため、界面の接
合性を優先した材料でしかないのが実情である。従っ
て、従来のチタンクラッド鋼板を冷延等で薄くし、厚さ
は薄板の範疇に入るものとしても、プレスなどの加工に
耐えられるチタンクラッド薄鋼板は製造できなかった。
要求されうような加工性は不要であったため、界面の接
合性を優先した材料でしかないのが実情である。従っ
て、従来のチタンクラッド鋼板を冷延等で薄くし、厚さ
は薄板の範疇に入るものとしても、プレスなどの加工に
耐えられるチタンクラッド薄鋼板は製造できなかった。
すなわち従来プレスなどの加工に耐えられる加工性の優
れたチタンクラッド薄鋼板はなかったのである。
れたチタンクラッド薄鋼板はなかったのである。
本発明は、素材を厳選し製造条件を定めることによっ
て、プレスなどの加工に耐えられる加工性の良好なチタ
ンクラッド鋼板とその製造方法を提供するものである。
て、プレスなどの加工に耐えられる加工性の良好なチタ
ンクラッド鋼板とその製造方法を提供するものである。
厚板用に製造されたチタンクラッド鋼板を、銅と同様の
冷延を行ない1.0mm厚さの薄板とし、次いでやはり深絞
り鋼板で実施されている再結晶焼鈍を行なってチタンク
ラッド薄鋼板を試作した。しかしこの従来からある材料
を用い、従来から知られている母材にとっての適性温度
時間条件で熱処理を行なったチタンクラッド鋼板は、先
端角40Ｒで角筒絞りを行なったところ、角部分で合せ材
母材ともに破断し、かつポンチ先端部分では合せ材のチ
タン層が破れた。この原因を調査検討したところ、厚板
用の鋼はＣ含有量が高く適切な再結晶焼鈍を行なっても
深絞り性が劣ること、チタンも鋼にとっての最適再結晶
焼鈍を行なっただけでは深絞り性が劣り、主としてチタ
ン中の酸素量を限定し、析出水素化物を低減する必要が
あることを見出した。
冷延を行ない1.0mm厚さの薄板とし、次いでやはり深絞
り鋼板で実施されている再結晶焼鈍を行なってチタンク
ラッド薄鋼板を試作した。しかしこの従来からある材料
を用い、従来から知られている母材にとっての適性温度
時間条件で熱処理を行なったチタンクラッド鋼板は、先
端角40Ｒで角筒絞りを行なったところ、角部分で合せ材
母材ともに破断し、かつポンチ先端部分では合せ材のチ
タン層が破れた。この原因を調査検討したところ、厚板
用の鋼はＣ含有量が高く適切な再結晶焼鈍を行なっても
深絞り性が劣ること、チタンも鋼にとっての最適再結晶
焼鈍を行なっただけでは深絞り性が劣り、主としてチタ
ン中の酸素量を限定し、析出水素化物を低減する必要が
あることを見出した。
この知見に基づき、チタンクラッド鋼板の曲げ性に及ぼ
すチタン中の酸素量および水素量の影響について検討し
た。
すチタン中の酸素量および水素量の影響について検討し
た。
第１図に、チタン層厚さ100〜120μｍ，全厚さ1.0mmの
チタンクラッド鋼板の180°チタン外曲げ試験結果に及
ぼすチタン中の含有酸素量の影響を示した。図中○印は
チタンが割れることなく良好に曲ったことを、×印はチ
タン面に割れが生じたことを示した。含有酸素量が0.15
％以下になると、曲げ半径が0.5mm（t/2）でチタン面に
割れを発生することなく良好に曲り、さらには含有酸素
量が0.01％以下では密着曲げでも割れを生じないことが
判明した。逆に含有酸素量が0.15％を超えると急激に曲
げ性が劣化し、曲げ半径が0.5mm(t/2)はもちろん１mm
(t)の180°曲げでも割れを生じた。
チタンクラッド鋼板の180°チタン外曲げ試験結果に及
ぼすチタン中の含有酸素量の影響を示した。図中○印は
チタンが割れることなく良好に曲ったことを、×印はチ
タン面に割れが生じたことを示した。含有酸素量が0.15
％以下になると、曲げ半径が0.5mm（t/2）でチタン面に
割れを発生することなく良好に曲り、さらには含有酸素
量が0.01％以下では密着曲げでも割れを生じないことが
判明した。逆に含有酸素量が0.15％を超えると急激に曲
げ性が劣化し、曲げ半径が0.5mm(t/2)はもちろん１mm
(t)の180°曲げでも割れを生じた。
第２図に、同じく含有酸素量が0.07〜0.09％のチタン層
厚さ100〜120μｍ全厚さ0.1mmのチタンクラッド鋼板の1
80°チタン外曲げ試験結果に及ぼすチタン中の含有水素
量の影響を示した。図中の印は第１図と同じである。含
有水素量が0.01％以下では、曲げ半径が0.5mm(t/2)の18
0°曲げでチタン面に割れを生ずることなく良好に曲る
ことが判明した。しかし0.01％を超えると急激に曲げ性
が劣化し、曲げ半径が0.5mm(t/2)はもちろん１mm(t)の1
80°曲げでも割れを生じた。
厚さ100〜120μｍ全厚さ0.1mmのチタンクラッド鋼板の1
80°チタン外曲げ試験結果に及ぼすチタン中の含有水素
量の影響を示した。図中の印は第１図と同じである。含
有水素量が0.01％以下では、曲げ半径が0.5mm(t/2)の18
0°曲げでチタン面に割れを生ずることなく良好に曲る
ことが判明した。しかし0.01％を超えると急激に曲げ性
が劣化し、曲げ半径が0.5mm(t/2)はもちろん１mm(t)の1
80°曲げでも割れを生じた。
本発明者らはこれらの知見を基に本発明を成し遂げた。
すなわち本発明は、まず (1)Ｏ：0.15％以下，Ｈ：0.01％以下，Ｎ：0.04％以
下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物およびT
iからなる純チタンを合わせ材とし、鋼を母材とした加
工性の良好なチタンクラッド鋼板 を発明した。
下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物およびT
iからなる純チタンを合わせ材とし、鋼を母材とした加
工性の良好なチタンクラッド鋼板 を発明した。
さらにプレスなどを行なう用途によっては、板厚の大半
を占める母材部材の深絞り性が必要なため、その点を考
慮し、 (2)母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5％以
下を含み、その他不可避不純物およびFeからなる鋼であ
る前記(1)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板 (3)母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5％以
下，さらに0.1％以下のＡｌ，0.5％以下のTi，0.5％以
下のNbの１種以上を含み、その他不可避不純物およびFe
からなる鋼である前記(1)項記載の加工性の良好なチタ
ンクラッド鋼板を発明した。
を占める母材部材の深絞り性が必要なため、その点を考
慮し、 (2)母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5％以
下を含み、その他不可避不純物およびFeからなる鋼であ
る前記(1)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板 (3)母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5％以
下，さらに0.1％以下のＡｌ，0.5％以下のTi，0.5％以
下のNbの１種以上を含み、その他不可避不純物およびFe
からなる鋼である前記(1)項記載の加工性の良好なチタ
ンクラッド鋼板を発明した。
また中間媒接材を使用して製造するチタンクラッド鋼板
についても、同様の効果が認められるので、中間媒接材
を使用したチタンクラッド鋼板について、 (4)母材の鋼と合わせ材のチタンとの間に銅，銅合金，
ニッケル，純鉄などの中間媒接材を挟んだ前記(1)，(2)
又は(3)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板 を発明した。
についても、同様の効果が認められるので、中間媒接材
を使用したチタンクラッド鋼板について、 (4)母材の鋼と合わせ材のチタンとの間に銅，銅合金，
ニッケル，純鉄などの中間媒接材を挟んだ前記(1)，(2)
又は(3)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板 を発明した。
以上本発明に係るチタンクラッド鋼板で主として限定し
た酸素および水素は、クラッド化する前の素材で限定し
ただけでは不十分である。すなわち、製造工程の途中で
チタン中に侵入する可能性がある。またチタンクラッド
鋼板は、製造条件を適切に制御しないと界面の金属間化
合物が粗大に成長する。金属間化合物は概ね硬度が高く
加工性が劣るために、チタン層や母材の加工性を如何に
確保しても、チタンクラッド鋼板としての加工性は劣化
する。
た酸素および水素は、クラッド化する前の素材で限定し
ただけでは不十分である。すなわち、製造工程の途中で
チタン中に侵入する可能性がある。またチタンクラッド
鋼板は、製造条件を適切に制御しないと界面の金属間化
合物が粗大に成長する。金属間化合物は概ね硬度が高く
加工性が劣るために、チタン層や母材の加工性を如何に
確保しても、チタンクラッド鋼板としての加工性は劣化
する。
本発明者らは、この点に着目して製造工程を見直し、更
に本発明を成し遂げた。すなわち、 (5)Ｏ：0.15％以下，Ｈ：0.01％以下，Ｎ：0.04％以
下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物およびT
iからなる純チタンと鋼とを重ね、あるいはチタンと鋼
との間に銅，銅合金，ニッケル，純鉄などの中間媒接材
を挟み、700℃以上950℃以下に加熱して熱間圧延し、次
いで冷延後、水素含有量が0.2体積％以下、酸素含有量
が0.5体積％以下、露点が−25℃以下の窒素雰囲気中で6
00℃以上750℃以下の温度で0.2min以上10min以下の時間
で焼鈍を行なうことを特徴とする加工性の良好なチタン
クラッド鋼板の製造方法、 (6)重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5
％以下を含み、その他不可避不純物およびFeからなる前
記(5)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板の製
造方法、 (7)重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5
％以下，さらに0.1％以下のＡｌ，0.5％以下のTi，0.5
％以下のNbの１種以上を含み、その他不可避不純物およ
びFeからなる前記(5)項記載の加工性の良好なチタンク
ラッド鋼板の製造方法、 (8)中間媒接材を銅または銅を30％以上含有する銅合金
とし、その際の熱間圧延時の加熱温度を850℃以上950℃
以下とし、かつ熱延時にチタンと銅の溶融した金属間化
合物を押出しつつ熱延する前記(5)，(6)又は(7)項記載
の加工性の良好なチタンクラッド鋼板の製造方法、 である。
に本発明を成し遂げた。すなわち、 (5)Ｏ：0.15％以下，Ｈ：0.01％以下，Ｎ：0.04％以
下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物およびT
iからなる純チタンと鋼とを重ね、あるいはチタンと鋼
との間に銅，銅合金，ニッケル，純鉄などの中間媒接材
を挟み、700℃以上950℃以下に加熱して熱間圧延し、次
いで冷延後、水素含有量が0.2体積％以下、酸素含有量
が0.5体積％以下、露点が−25℃以下の窒素雰囲気中で6
00℃以上750℃以下の温度で0.2min以上10min以下の時間
で焼鈍を行なうことを特徴とする加工性の良好なチタン
クラッド鋼板の製造方法、 (6)重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5
％以下を含み、その他不可避不純物およびFeからなる前
記(5)項記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板の製
造方法、 (7)重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，Mn：0.5
％以下，さらに0.1％以下のＡｌ，0.5％以下のTi，0.5
％以下のNbの１種以上を含み、その他不可避不純物およ
びFeからなる前記(5)項記載の加工性の良好なチタンク
ラッド鋼板の製造方法、 (8)中間媒接材を銅または銅を30％以上含有する銅合金
とし、その際の熱間圧延時の加熱温度を850℃以上950℃
以下とし、かつ熱延時にチタンと銅の溶融した金属間化
合物を押出しつつ熱延する前記(5)，(6)又は(7)項記載
の加工性の良好なチタンクラッド鋼板の製造方法、 である。
次に本発明の限定条件とともに、作用について説明す
る。
る。
チタン中の酸素は、第１図に示したとおり、含有量が0.
15％を超えると急激に曲げ性が劣化し始めるため、0.15
％を上限とした。酸素含有量は低ければ低いほど加工性
が向上するが、酸素低減のためのコストも上昇する。従
って工業生産に於ては、用途製造量などによっておのず
と下限が設定されるので、本発明では限定しない。
15％を超えると急激に曲げ性が劣化し始めるため、0.15
％を上限とした。酸素含有量は低ければ低いほど加工性
が向上するが、酸素低減のためのコストも上昇する。従
って工業生産に於ては、用途製造量などによっておのず
と下限が設定されるので、本発明では限定しない。
チタン中の水素は、第２図に示したとおり、含有量が0.
01％を超えると急激に曲げ性が劣化するため、0.01％を
上限とした。水素含有量も低ければ低いほど加工性が向
上するが、水素低減のためのコストも上昇する。従って
工業生産に於ては、用途製造量などによっておのずと下
限が設定されるので、本発明では限定しない。
01％を超えると急激に曲げ性が劣化するため、0.01％を
上限とした。水素含有量も低ければ低いほど加工性が向
上するが、水素低減のためのコストも上昇する。従って
工業生産に於ては、用途製造量などによっておのずと下
限が設定されるので、本発明では限定しない。
チタン中の窒素量は、0.04％以下では加工性に大きな影
響が認められないが、それを超えるとTiNが析出し、加
工性が低下するので上限とした。
響が認められないが、それを超えるとTiNが析出し、加
工性が低下するので上限とした。
薄鋼板の加工は、曲げなどの軽加工から深絞りなどの強
加工がある。母材の鋼のＣ含有量を0.1％以下，Siを0.1
％以下，Mnを0.5％以下に限定すると、絞り加工が可能
となる。さらに母材の鋼のＣ含有量を0.1％以下，Siを
0.1％以下，Mnを0.5％以下に限定し、0.1％以下のＡ
ｌ，0.5％以下のTi，0.5％以下のNbの１種以上を含有さ
せると深絞り加工が可能なるなど深絞り加工が向上す
る。この場合、Al，Ti，Nbをそれぞれ0.1％，0.5％，0.
5％を超えて添加しても、それ以上の絞り性の改善は認
められないので上限とした。
加工がある。母材の鋼のＣ含有量を0.1％以下，Siを0.1
％以下，Mnを0.5％以下に限定すると、絞り加工が可能
となる。さらに母材の鋼のＣ含有量を0.1％以下，Siを
0.1％以下，Mnを0.5％以下に限定し、0.1％以下のＡ
ｌ，0.5％以下のTi，0.5％以下のNbの１種以上を含有さ
せると深絞り加工が可能なるなど深絞り加工が向上す
る。この場合、Al，Ti，Nbをそれぞれ0.1％，0.5％，0.
5％を超えて添加しても、それ以上の絞り性の改善は認
められないので上限とした。
熱延加熱時の加熱温度は、950℃を超えると界面の金属
間化合物が成長して接合強度が低下したり、界面の加工
性が劣化するので上限とした。また、700℃以下の加熱
では、圧下するために大きな熱延機の圧下力が必要とな
り、巨大な設備費用が必要となるのみならず、圧延表面
疵が増加し、接合が不完全となるため下限とした。特に
鋼を中間媒接材とし、溶融したチタンと銅の金属間化合
物を利用して大気中で接合するためには、金属間化合物
の生成溶融が不可欠であるために、金属間化合物生成温
度である850℃を下限温度とした。
間化合物が成長して接合強度が低下したり、界面の加工
性が劣化するので上限とした。また、700℃以下の加熱
では、圧下するために大きな熱延機の圧下力が必要とな
り、巨大な設備費用が必要となるのみならず、圧延表面
疵が増加し、接合が不完全となるため下限とした。特に
鋼を中間媒接材とし、溶融したチタンと銅の金属間化合
物を利用して大気中で接合するためには、金属間化合物
の生成溶融が不可欠であるために、金属間化合物生成温
度である850℃を下限温度とした。
焼鈍雰囲気である窒素中の水素量が0.2％を超えると、
チタン層中に水素が侵入し加工性を劣化させるため、0.
2％を上限とした。水素量は低ければ低いほどチタンへ
の侵入が少なくなり、チタンクラッド鋼の加工性劣化を
防止することになるが、コストが上昇することになる。
従って工業生産に於ては、用途製造量などによっておの
ずと下限が設定されるので、本発明では限定しない。
チタン層中に水素が侵入し加工性を劣化させるため、0.
2％を上限とした。水素量は低ければ低いほどチタンへ
の侵入が少なくなり、チタンクラッド鋼の加工性劣化を
防止することになるが、コストが上昇することになる。
従って工業生産に於ては、用途製造量などによっておの
ずと下限が設定されるので、本発明では限定しない。
焼鈍雰囲気である窒素中の酸素量が0.5％を超えると、
チタン層中に酸素が侵入し加工性を劣化させるため、0.
5％を上限とした。酸素量は低ければ低いほどチタンへ
の侵入が少なくなり、チタンクラッド鋼の加工性劣化を
防止することになるが、コストが上昇することになる。
従って工業生産に於ては、用途製造量などによっておの
ずと下限が設定されるので、本発明では限定しない。
チタン層中に酸素が侵入し加工性を劣化させるため、0.
5％を上限とした。酸素量は低ければ低いほどチタンへ
の侵入が少なくなり、チタンクラッド鋼の加工性劣化を
防止することになるが、コストが上昇することになる。
従って工業生産に於ては、用途製造量などによっておの
ずと下限が設定されるので、本発明では限定しない。
焼鈍雰囲気である窒素の露点温度が−25℃を超えると、
チタン層中に水素や酸素が侵入し加工性を劣化させるた
め、−25℃を上限とした。露点は低ければ低いほど水素
や酸素のチタンへの侵入が少なくなり、チタンクラッド
鋼の加工性劣化を防止することになるが、コストが上昇
することになる。従って工業生産に於ては、用途製造量
などによっておのずと下限が設定されるので、本発明で
は限定しない。
チタン層中に水素や酸素が侵入し加工性を劣化させるた
め、−25℃を上限とした。露点は低ければ低いほど水素
や酸素のチタンへの侵入が少なくなり、チタンクラッド
鋼の加工性劣化を防止することになるが、コストが上昇
することになる。従って工業生産に於ては、用途製造量
などによっておのずと下限が設定されるので、本発明で
は限定しない。
焼鈍温度は、600℃未満では鋼の軟化再結晶が進行しな
いので600℃を下限とし、750℃を超えると界面の金属間
化合物の成長が進行し界面の加工性を劣化させるので、
750℃を上限とした。
いので600℃を下限とし、750℃を超えると界面の金属間
化合物の成長が進行し界面の加工性を劣化させるので、
750℃を上限とした。
また焼鈍時間は、0.2min未満では工業的に制御が困難
で、局所的に未再結晶部分が残る場合があるので0.2min
を下限とし、10minを超えると界面の金属間化合物の成
長が進行し界面の加工性を劣化させるので、10minを上
限とした。
で、局所的に未再結晶部分が残る場合があるので0.2min
を下限とし、10minを超えると界面の金属間化合物の成
長が進行し界面の加工性を劣化させるので、10minを上
限とした。
本発明では、チタン層中の酸素量と水素量を限定した。
酸素の限定によりチタンそのものの硬度が低下し延性が
増加するとともに、界面で生ずる鋼との変形能の差が小
さくなり、加工性が向上した。またこれまでチタンクラ
ッド鋼で考慮されなかった水素の限定により、チタン中
の水素化物が減少し、チタンの延性と靭性が向上した。
酸素の限定によりチタンそのものの硬度が低下し延性が
増加するとともに、界面で生ずる鋼との変形能の差が小
さくなり、加工性が向上した。またこれまでチタンクラ
ッド鋼で考慮されなかった水素の限定により、チタン中
の水素化物が減少し、チタンの延性と靭性が向上した。
熱延加熱温度を限定することにより、接合性を阻害する
ことなく界面の金属間化合物の成長を抑制でき、界面か
ら破壊する破断が防止でき、チタンや母材の鋼の加工性
を発揮し得ることとなった。
ことなく界面の金属間化合物の成長を抑制でき、界面か
ら破壊する破断が防止でき、チタンや母材の鋼の加工性
を発揮し得ることとなった。
焼鈍雰囲気の水素、酸素および露点を限定することによ
って、水素や酸素のチタン中への侵入を防止でき、チタ
ンの加工性劣化を防止できた。
って、水素や酸素のチタン中への侵入を防止でき、チタ
ンの加工性劣化を防止できた。
焼鈍温度および時間を限定することにより、軟化再結晶
を確保しつつ界面の金属間化合物の成長を抑制でき、界
面から破壊する破断が防止でき、チタンや母材の鋼の加
工性を発揮し得ることとなった。
を確保しつつ界面の金属間化合物の成長を抑制でき、界
面から破壊する破断が防止でき、チタンや母材の鋼の加
工性を発揮し得ることとなった。
以上説明したように本発明によりチタンクラッド鋼板の
加工性が向上し、曲げや絞り加工により器物への加工が
可能となった。
加工性が向上し、曲げや絞り加工により器物への加工が
可能となった。
第１表に化学組成を示したチタンおよび第２表に化学組
成を示した鋼を、第３表に示した様に適宜組合せて重
ね、同じく第３表に示した条件で、チタン層厚さ100〜1
30μｍ全厚さ1.0mmのチタンクラッド鋼板を製造した。
本発明例はいずれもt/2曲げで良好に曲げることがで
き、加工性に優れていることが判明した。また母材の鋼
の成分を低Ｃ側に限定したものは、ポンチ先端角がR10
の絞りが可能であり、さらにAl，Ti，Nbを単独ないし複
合で添加したものは、ポンチ先端角がＲ１の絞りにも成
功した。
成を示した鋼を、第３表に示した様に適宜組合せて重
ね、同じく第３表に示した条件で、チタン層厚さ100〜1
30μｍ全厚さ1.0mmのチタンクラッド鋼板を製造した。
本発明例はいずれもt/2曲げで良好に曲げることがで
き、加工性に優れていることが判明した。また母材の鋼
の成分を低Ｃ側に限定したものは、ポンチ先端角がR10
の絞りが可能であり、さらにAl，Ti，Nbを単独ないし複
合で添加したものは、ポンチ先端角がＲ１の絞りにも成
功した。
第３表に示した製造方法で製造したチタンクラッド鋼板
のチタン部分の化学組成は、No.15〜17以外は分析精度
以内で素材のチタンの化学組成分析値と一致し、本発明
のチタンクラッド鋼に一致した。しかしNo.15では水素
が0.0138％まで、No.16では酸素が0.17％まで、No.17で
は水素と酸素がそれぞれ0.0110％、0.16％まで増加し、
本発明のチタンクラッド鋼からはずれていた。このた
め、No.15〜17の鋼は曲げ試験でチタン面に割れが生じ
た。
のチタン部分の化学組成は、No.15〜17以外は分析精度
以内で素材のチタンの化学組成分析値と一致し、本発明
のチタンクラッド鋼に一致した。しかしNo.15では水素
が0.0138％まで、No.16では酸素が0.17％まで、No.17で
は水素と酸素がそれぞれ0.0110％、0.16％まで増加し、
本発明のチタンクラッド鋼からはずれていた。このた
め、No.15〜17の鋼は曲げ試験でチタン面に割れが生じ
た。
また第３表のNo.14および18〜19の方法で製造したチタ
ンクラッド鋼板は、チタン中の成分には特別な変化はな
かったが、曲げ試験の結果チタンと鋼の界面で剥離する
ような状況で割れを生じた。この原因は明確な解析は行
なっていないが、界面の金属間化合物が厚く成長したた
めと推定している。
ンクラッド鋼板は、チタン中の成分には特別な変化はな
かったが、曲げ試験の結果チタンと鋼の界面で剥離する
ような状況で割れを生じた。この原因は明確な解析は行
なっていないが、界面の金属間化合物が厚く成長したた
めと推定している。
同じくNo.20の方法で製造したチタンクラッド鋼板は、
製造条件は本発明の適性範囲内に入っているが、素材の
チタン中の酸素含有量が高いためt/2曲げ亀裂を生じ
た。
製造条件は本発明の適性範囲内に入っているが、素材の
チタン中の酸素含有量が高いためt/2曲げ亀裂を生じ
た。
以上説明したごとく本発明によれば、耐食性の優れたチ
タンクラッド鋼板を複雑な形状や加工を必要とする薄板
分野でも使用可能となった。その結果耐食性が著しく向
上することから、器物の寿命が伸び、資材の節減など工
業的利益は大きい。しかもメンテナンスが大幅に軽減可
能なことから、経済的な利益も大きなものがあり、また
表面の汚損がなくなるだけでなく、発銹に伴う保健衛生
上の懸念も払拭される。
タンクラッド鋼板を複雑な形状や加工を必要とする薄板
分野でも使用可能となった。その結果耐食性が著しく向
上することから、器物の寿命が伸び、資材の節減など工
業的利益は大きい。しかもメンテナンスが大幅に軽減可
能なことから、経済的な利益も大きなものがあり、また
表面の汚損がなくなるだけでなく、発銹に伴う保健衛生
上の懸念も払拭される。
第１図はチタンクラッド鋼板の曲げ性に及ぼすチタン中
の含有酸素量の影響を示した図面、第２図は同じくチタ
ンクラッド鋼板の曲げ性に及ぼすチタン中の含有水素量
の影響を示した図面である。
の含有酸素量の影響を示した図面、第２図は同じくチタ
ンクラッド鋼板の曲げ性に及ぼすチタン中の含有水素量
の影響を示した図面である。
Claims (8)
- 【請求項１】Ｏ：0.15％以下，Ｈ：0.01％以下，Ｎ：0.
04％以下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物
およびTiからなる純チタンを合わせ材とし、鋼を母材と
した加工性の良好なチタンクラッド鋼板。 - 【請求項２】母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，M
n：0.5％以下を含み、その他不可避不純物およびFeから
なる鋼である請求範囲(1)記載の加工性の良好なチタン
クラッド鋼板。 - 【請求項３】母材がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以下，M
n：0.5％以下，さらに0.1％以下のAl，0.5％以下のTi，
0.5％以下のNbの１種以上を含み、その他不可避不純物
およびFeからなる鋼である請求項(1)記載の加工性の良
好なチタンクラッド鋼板。 - 【請求項４】母材の鋼と合わせ材のチタンとの間に銅，
銅合金，ニッケル，純鉄などの中間媒接材を挟んだ請求
項(1)，(2)又は(3)記載の加工性の良好なチタンクラッ
ド鋼板。 - 【請求項５】Ｏ：0.15％以下，Ｈ：0.01％以下，Ｎ：0.
04％以下，Fe：0.2％以下を含み、その他不可避不純物
およびTiからなる純チタンと鋼とを重ね、あるいはチタ
ンと鋼との間に銅，銅合金，ニッケル，純鉄などの中間
媒接材を挟み、700℃以上950℃以下に加熱して熱間圧延
し、次いで冷延後、水素含有量が0.2体積％以下、酸素
含有量が0.5体積％以下、露点が−25℃以下の窒素雰囲
気中で600℃以上750℃以下の温度で0.2min以上10min以
下の時間で焼鈍を行なうことを特徴とする加工性の良好
なチタンクラッド鋼板の製造方法。 - 【請求項６】重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以
下，Mn：0.5％以下を含み、その他不可避不純物およびF
eからなる請求項(5)記載の加工性の良好なチタンクラッ
ド鋼板の製造方法。 - 【請求項７】重ねる鋼がＣ：0.1％以下，Si：0.1％以
下，Mn：0.5％以下，さらに0.1％以下のＡｌ，0.5％以
下のTi，0.5％以下のNbの１種以上を含み、その他不可
避不純物およびFeからなる請求項(5)記載の加工性の良
好なチタンクラッド鋼板の製造方法。 - 【請求項８】中間媒接材を銅または銅を30％以上含有す
る銅合金とし、その際の熱間圧延時の加熱温度を850℃
以上950℃以下とし、かつ熱延時にチタンと銅の溶融し
た金属間化合物を押出しつつ熱延する請求項(5)，(6)又
は(7)記載の加工性の良好なチタンクラッド鋼板の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076782A JPH062383B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 加工性の良好なチタンクラッド鋼板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2076782A JPH062383B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 加工性の良好なチタンクラッド鋼板およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03277540A JPH03277540A (ja) | 1991-12-09 |
| JPH062383B2 true JPH062383B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=13615170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2076782A Expired - Lifetime JPH062383B2 (ja) | 1990-03-28 | 1990-03-28 | 加工性の良好なチタンクラッド鋼板およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062383B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101194342B (zh) * | 2005-06-08 | 2010-05-19 | 株式会社新王材料 | 放电电极用复合材料及其制造方法和放电电极 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56163240A (en) * | 1980-05-22 | 1981-12-15 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Titanium clad steel plate |
| JPS57146489A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Titanium clad steel |
| JPS5947077A (ja) * | 1982-09-10 | 1984-03-16 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラッド鋼の製造方法 |
| JPS6356370A (ja) * | 1986-08-26 | 1988-03-10 | Nippon Kokan Kk <Nkk> | チタンクラツド鋼板の製造方法 |
| JPH01122677A (ja) * | 1987-11-02 | 1989-05-15 | Nippon Steel Corp | 銅または銅合金を中間媒接材としたチタンクラツド鋼板の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-28 JP JP2076782A patent/JPH062383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03277540A (ja) | 1991-12-09 |
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