JPH06248404A - Production of titanium sheet excellent in press formability - Google Patents
Production of titanium sheet excellent in press formabilityInfo
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- JPH06248404A JPH06248404A JP3673793A JP3673793A JPH06248404A JP H06248404 A JPH06248404 A JP H06248404A JP 3673793 A JP3673793 A JP 3673793A JP 3673793 A JP3673793 A JP 3673793A JP H06248404 A JPH06248404 A JP H06248404A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、チタン板の表面に酸化
皮膜を生成させることにより高プレス成形を可能とする
チタン板の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a titanium plate which enables high press forming by forming an oxide film on the surface of the titanium plate.
【0002】[0002]
【従来の技術】チタンは、耐食性に優れ、特に海水に対
してはほぼ腐食しない特性であることから、海水熱交換
器に使用されており、中でも板材はプレート式熱交換器
に多く使用されている。このプレート式熱交換器は、伝
熱効率を向上させるため、表面を凹凸形状にするための
プレス成形を行う。近年、より一層の伝熱効率向上のた
め、板厚の薄肉化、また表面凹凸形状の複雑化等のニー
ズにより、前記プレス成形時の局部的なくびれあるいは
割れ防止の観点から、より成形性の優れたものが要求さ
れるようになってきた。2. Description of the Related Art Titanium is used in seawater heat exchangers because it has excellent corrosion resistance and does not corrode in particular to seawater. Among them, plate materials are often used in plate heat exchangers. There is. In order to improve the heat transfer efficiency, this plate heat exchanger is press-formed to make the surface uneven. In recent years, in order to further improve heat transfer efficiency, due to needs such as thinning of plate thickness and complication of surface irregularity shape, from the viewpoint of preventing local constriction or cracking at the time of press molding, more excellent moldability Things have come to be demanded.
【0003】プレス割れを防ぐためには表面の潤滑を充
分に行う必要がある。この点について例えば特開昭63
−174749号公報が開示されているが、該方法では
潤滑剤キャリアの鉄、亜鉛合金層を形成させ、その後燐
酸亜鉛処理して潤滑剤塗布といった多数の工程が必要で
ある。また、チタン板の材質面からは、割れの原因のひ
とつに、チタンが六方晶であるが故の異方性がある。そ
のため、例えば、特開昭60−82227号公報には、
通常の圧延方向と直角に圧延して、異方性を低減する方
法がある。しかし、この方法では、コイル状に圧延した
素材板を切断して、再度圧延するという極めて不効率な
方法を取らざるを得ない。In order to prevent press cracking, it is necessary to sufficiently lubricate the surface. Regarding this point, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Sho 63-63
No. 174749 is disclosed, but this method requires a number of steps such as forming an iron / zinc alloy layer of a lubricant carrier, followed by zinc phosphate treatment and lubricant application. From the viewpoint of the material of the titanium plate, one of the causes of cracking is anisotropy because titanium is a hexagonal crystal. Therefore, for example, in JP-A-60-82227,
There is a method of reducing anisotropy by rolling at a right angle to the normal rolling direction. However, in this method, there is no choice but to take a very inefficient method of cutting the material plate rolled into a coil shape and rolling it again.
【0004】さらに、一般的に冷間加工性を向上させる
方法として、大気加熱による酸化皮膜が工具との焼き付
き防止に効果があるとの報告(塑性加工学会・第13回
春季講演大会講演集の第143頁)がある。この報告は
板および線材を冷間加工で製造する上での途中工程にお
ける潤滑技術であり、大気中で加熱するという工程が余
分に入るため不効率である。さらに、該報告では、表面
酸化皮膜の厚さとプレス成形性との関係には何ら言及さ
れていない。Further, generally, as a method of improving cold workability, it is reported that an oxide film by heating in the atmosphere is effective in preventing seizure with a tool (Proceedings of the 13th Spring Lecture Meeting of Japan Society for Plasticity Processing). 143). This report is a lubrication technique in the intermediate step of manufacturing a plate and a wire rod by cold working, and is inefficient because it involves an extra step of heating in the atmosphere. Further, in this report, there is no mention of the relationship between the thickness of the surface oxide film and the press formability.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のよう
な不効率な方法を行うことなく、チタン板の最終焼鈍工
程において簡便な処理を付加して表面に酸化皮膜を生成
させることによって、高プレス成形性を向上させること
を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a simple treatment is added in the final annealing step of a titanium plate to form an oxide film on the surface without performing an inefficient method as in the prior art. The purpose is to improve high press formability.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、チタン板
のプレス成形性を向上させるために種々の検討を行った
結果、以下の知見を見出した。 (1)プレス成形時にくびれ、割れが発生するのは、チ
タン板とプレス金型との潤滑不良により、変形が局部的
に集中するためである。従って、材質的に成形性を向上
させても割れ防止には限界がある。 (2)チタンの冷間圧延板を無酸化雰囲気中の所定温度
で焼鈍した後、引き続いて冷却過程の比較的低温から酸
化雰囲気中で冷却することにより、材料を再結晶させる
とともに表面に均一で緻密な酸化皮膜を所定厚さ付与す
れば、表面の潤滑性が向上しプレス成形性が向上する。 (3)表面酸化皮膜の厚さが250オングストロームか
ら著しくプレス成形性が向上して、600オングストロ
ームになるとその効果は飽和する傾向である。本発明
は、上記知見に基づいたものであり、その要旨とするこ
とろは以下の通りである。 (1)チタン板の最終焼鈍工程において、冷間圧延板を
無酸化雰囲気中で所定の焼鈍温度に加熱し、引き続き該
加熱温度からの冷却過程で200〜500℃の温度範囲
から該チタン板を酸化雰囲気中で冷却し、板表面に酸化
皮膜を生成させることを特徴とする。 (2)酸化雰囲気は大気、または不活性ガスに0.01
〜20%の酸素を含む混合ガスが望ましい。 (3)前記(1)記載の酸化皮膜の厚さは250オング
ストローム以上が望ましい。 なお、ここで言う酸化皮膜の厚さとは、表面の酸素富化
層の内、酸素濃度が原子%にて2%以上含有する層の厚
さと定めた。Means for Solving the Problems As a result of various studies to improve the press formability of a titanium plate, the present inventors have found the following findings. (1) Necking and cracking occur during press forming because deformation is locally concentrated due to poor lubrication between the titanium plate and the press die. Therefore, even if the formability is improved in terms of material, there is a limit in preventing cracking. (2) After annealing a cold-rolled titanium plate at a predetermined temperature in an non-oxidizing atmosphere, and subsequently cooling from a relatively low temperature in the cooling process in an oxidizing atmosphere, the material is recrystallized and evenly surfaced. If a dense oxide film is applied to a predetermined thickness, surface lubricity is improved and press formability is improved. (3) When the thickness of the surface oxide film is 250 angstroms, the press formability is remarkably improved, and when the thickness is 600 angstroms, the effect tends to be saturated. The present invention is based on the above findings, and the gist thereof is as follows. (1) In the final annealing step of the titanium plate, the cold rolled plate is heated to a predetermined annealing temperature in a non-oxidizing atmosphere, and then the titanium plate is heated from a temperature range of 200 to 500 ° C. in a cooling process from the heating temperature. It is characterized in that it is cooled in an oxidizing atmosphere to form an oxide film on the plate surface. (2) Oxidizing atmosphere is 0.01 atmosphere or inert gas.
A mixed gas containing -20% oxygen is desirable. (3) The thickness of the oxide film described in (1) above is preferably 250 angstroms or more. The thickness of the oxide film referred to here was defined as the thickness of the oxygen-enriched layer on the surface containing 2% or more of oxygen concentration in atomic%.
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。対象とな
るチタン板は、工業用純チタンJIS1〜3種相当の材
料、またそれらにPdを添加した材料、あるいはTi−
3Al−2.5V,Ti−15V−3Cr−3Sn−3
Al等の加工性の優れたチタン合金等、プレス成形に供
されるあらゆる種類の材料である。また、製造履歴につ
いては特に限定されないが、従来の方法で冷間圧延され
た板に適用することができる。The present invention will be described in detail below. The target titanium plate is a material equivalent to industrial pure titanium JIS type 1 to 3 or a material obtained by adding Pd to them, or Ti-.
3Al-2.5V, Ti-15V-3Cr-3Sn-3
It is a material of all kinds used for press molding, such as a titanium alloy having excellent workability such as Al. Further, although the manufacturing history is not particularly limited, it can be applied to a sheet cold-rolled by a conventional method.
【0008】焼鈍条件については、その雰囲気は焼鈍時
に酸化皮膜を生成しない無酸化雰囲気として、通常実施
されている真空あるいはアルゴン、ヘリウム等の不活性
ガス雰囲気であればよい。温度、時間については特に限
定するものではなく、材料が再結晶する条件であればよ
い。With respect to the annealing conditions, the atmosphere may be a vacuum or an inert gas atmosphere such as argon or helium which is usually used as an unoxidized atmosphere in which an oxide film is not formed during annealing. The temperature and time are not particularly limited as long as the material is recrystallized.
【0009】冷却過程の酸化雰囲気中で冷却開始する温
度範囲に関しては、200℃未満では目的とする厚さの
酸化皮膜を付与できないので、また500℃を超えると
目的とする酸化皮膜付与の制御が困難になりかつ不均一
となるので、200〜500℃の温度範囲とした。酸化
雰囲気については、大気、あるいは不活性ガスに酸素を
含む混合ガスが望ましく、混合ガス中の酸素濃度は0.
01%未満では目的とする厚さの酸化皮膜を付与できな
いので、また20%を超えると目的とする酸化皮膜付与
の制御が困難になりかつ不均一となるので、0.01〜
20%の酸素濃度範囲が望ましい。前記焼鈍からの冷却
過程で前記酸化雰囲気中で冷却する具体的方法について
は特に限定するものではなく、コイルまたは切板状のチ
タン板をバッチ式焼鈍炉で無酸化雰囲気焼鈍する、ある
いはストリップ状のチタン板を連続焼鈍炉で無酸化雰囲
気焼鈍した後、その冷却過程で該チタン板を炉外に出
す、あるいは炉内を大気雰囲気または酸素と不活性ガス
の混合ガス雰囲気に置換すればよい。さらに、これら酸
化雰囲気に置換する場合に、炉内を一旦真空にした後置
換すれば、目的とする酸化皮膜をより一層均一に付与す
ることができる。Regarding the temperature range in which the cooling is started in the oxidizing atmosphere during the cooling process, if the temperature is less than 200 ° C., an oxide film having a target thickness cannot be applied. If the temperature exceeds 500 ° C., the target oxide film application can be controlled. Since it becomes difficult and non-uniform, the temperature range is set to 200 to 500 ° C. The oxidizing atmosphere is preferably atmospheric air or a mixed gas containing oxygen in an inert gas, and the oxygen concentration in the mixed gas is 0.
If it is less than 01%, an oxide film having a desired thickness cannot be applied, and if it exceeds 20%, it becomes difficult to control the application of an intended oxide film and becomes non-uniform.
An oxygen concentration range of 20% is desirable. The specific method of cooling in the oxidizing atmosphere in the cooling process from the annealing is not particularly limited, and a coil or a cut plate-shaped titanium plate is annealed in a batch type annealing furnace in a non-oxidizing atmosphere, or strip-shaped. After the titanium plate is annealed in a continuous annealing furnace in a non-oxidizing atmosphere, the titanium plate may be taken out of the furnace in the cooling process, or the inside of the furnace may be replaced with an air atmosphere or a mixed gas atmosphere of oxygen and an inert gas. Further, when the atmosphere is replaced with these oxidizing atmospheres, if the inside of the furnace is once evacuated and then replaced, the target oxide film can be applied more uniformly.
【0010】表面の酸化皮膜厚さについては、250オ
ングストローム未満ではプレス成形性が向上せず、25
0オングストロームから著しく向上するので、250オ
ングストローム以上とした。酸化皮膜が厚くなるほどプ
レス成形性は向上するのでその上限は特に限定されない
が、600オングストロームからその効果は飽和する傾
向がある。Regarding the thickness of the oxide film on the surface, if the thickness is less than 250 Å, the press formability is not improved, and
Since it is remarkably improved from 0 angstrom, it is set to 250 angstrom or more. The thicker the oxide film is, the higher the press formability is. Therefore, the upper limit is not particularly limited, but the effect tends to be saturated from 600 angstrom.
【0011】[0011]
実施例1 工業用純チタンJIS1種相当の板厚0.5mmの冷間圧
延した切板を用いて、真空中で630℃で8時間焼鈍し
た後、その冷却過程において種々の温度から大気中で冷
却、すなわち脱炉することにより酸化皮膜を生成させた
後、該チタン板のプレス成形性をエリクセン試験法(J
IS B法)によって評価した。その結果を表1に示
す。表1から、冷却開始温度が200〜500℃の範囲
にて、表面皮膜厚さが250オングストローム以上にな
るとエリクセン値が格段に向上することがわかる。Example 1 Using a cold-rolled cut plate having a plate thickness of 0.5 mm, which is equivalent to industrial pure titanium JIS Class 1, annealed at 630 ° C. for 8 hours in vacuum, and then at various temperatures in the atmosphere in the cooling process. After forming an oxide film by cooling, that is, by removing the furnace, the press formability of the titanium plate is evaluated by the Erichsen test method (J
It was evaluated by the IS B method). The results are shown in Table 1. It can be seen from Table 1 that the Erichsen value is remarkably improved when the surface coating thickness is 250 Å or more in the cooling start temperature range of 200 to 500 ° C.
【表1】 [Table 1]
【0012】実施例2 工業用純チタンJIS1種相当の板厚0.5mmの冷間圧
延した切板を用いて、アルゴンガス中で650℃で3時
間焼鈍し、次いでその冷却過程における種々の温度か
ら、炉内を100Torr以下に減圧後種々の酸素濃度のア
ルゴンガスに炉内を置換して冷却することにより酸化皮
膜を生成させた。これらチタン板のプレス成形性をエリ
クセン試験法(JIS B法)によって評価した。その
結果を表2に示す。表2から、冷却開始温度が200〜
500℃の範囲にて、かつArガス中の酸素濃度が0.
01〜20%の場合、表面皮膜厚さが250オングスト
ローム以上になるとエリクセン値が格段に向上すること
がわかる。Example 2 Using a cold-rolled sheet having a thickness of 0.5 mm, which is equivalent to industrial pure titanium JIS Class 1, annealed in argon gas at 650 ° C. for 3 hours, and then at various temperatures in the cooling process. Therefore, after reducing the pressure in the furnace to 100 Torr or less, the inside of the furnace was replaced with argon gas having various oxygen concentrations and cooled to form an oxide film. The press formability of these titanium plates was evaluated by the Erichsen test method (JIS B method). The results are shown in Table 2. From Table 2, the cooling start temperature is 200-
In the range of 500 ° C., and the oxygen concentration in Ar gas was 0.
In the case of 01 to 20%, it can be seen that the Erichsen value is remarkably improved when the surface coating thickness is 250 angstroms or more.
【0013】[0013]
【表2】 [Table 2]
【0014】[0014]
【発明の効果】本発明によれば、従来のような不効率な
方法を行うことなく、チタン板の最終焼鈍において簡便
な処理を施すことのみでプレス成形性が格段に向上し、
従来できなかった複雑形状のプレス加工が可能となり、
その工業的効果は著しい。According to the present invention, the press formability is remarkably improved by simply performing a simple process in the final annealing of the titanium plate without performing the conventional inefficient method.
It enables press processing of complicated shapes that could not be done before,
Its industrial effect is remarkable.
【図1】本発明の処理により酸化皮膜を付与した材料の
エリクセン試験によるプレス性評価結果の図表である。FIG. 1 is a chart of pressability evaluation results by an Erichsen test of a material provided with an oxide film by the treatment of the present invention.
フロントページの続き (72)発明者 草野 昭彦 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 西嶋 知裕 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内 (72)発明者 長船 克弘 光市大字島田3434番地 新日本製鐵株式会 社光製鐵所内Front page continuation (72) Inventor Akihiko Kusano 3434 Shimada, Hikari-shi, Nippon Steel Co., Ltd., Hikari Works, Ltd. In-house (72) Inventor Katsuhiro Osafune 3434 Shimada, Hikari-shi, Nippon Steel Co., Ltd.
Claims (4)
圧延板を無酸化雰囲気中で所定の焼鈍温度に加熱し、引
き続き該加熱温度からの冷却過程で200〜500℃の
温度範囲から該チタン板を酸化雰囲気中で冷却し、板表
面に酸化皮膜を生成させることを特徴とするプレス成形
性の優れたチタン板の製造方法。1. In the final annealing step of a titanium plate, the cold-rolled plate is heated to a predetermined annealing temperature in a non-oxidizing atmosphere, and subsequently in the cooling process from the heating temperature, the titanium is heated from a temperature range of 200 to 500 ° C. A method for producing a titanium plate having excellent press formability, which comprises cooling the plate in an oxidizing atmosphere to form an oxide film on the surface of the plate.
る請求項1記載のプレス成形性の優れたチタン板の製造
方法。2. The method for producing a titanium plate having excellent press formability according to claim 1, wherein the oxidizing atmosphere is atmospheric air.
0%の酸素を含む混合ガスであることを特徴とする請求
項1記載のプレス成形性の優れたチタン板の製造方法。3. The oxidizing atmosphere is 0.01 to 2 in the inert gas.
The method for producing a titanium plate having excellent press formability according to claim 1, wherein the mixed gas contains 0% oxygen.
ム以上であることを特徴とする請求項1記載のプレス成
形性の優れたチタン板の製造方法。4. The method for producing a titanium plate having excellent press formability according to claim 1, wherein the thickness of the oxide film is 250 angstroms or more.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3673793A JPH06248404A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Production of titanium sheet excellent in press formability |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3673793A JPH06248404A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Production of titanium sheet excellent in press formability |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06248404A true JPH06248404A (en) | 1994-09-06 |
Family
ID=12478052
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3673793A Withdrawn JPH06248404A (en) | 1993-02-25 | 1993-02-25 | Production of titanium sheet excellent in press formability |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06248404A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006291362A (en) * | 2006-08-04 | 2006-10-26 | Kobe Steel Ltd | Titanium sheet excellent in press moldability and surface gloss |
CN102873094A (en) * | 2012-11-05 | 2013-01-16 | 西部钛业有限责任公司 | Processing method for ultrathin titanium alloy plates |
CN102941228A (en) * | 2012-11-29 | 2013-02-27 | 西北有色金属研究院 | Preparation method of titanium alloy foil |
CN103433320A (en) * | 2013-08-13 | 2013-12-11 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | Processing method of titanium anode plate made of pure titanium plate blank |
-
1993
- 1993-02-25 JP JP3673793A patent/JPH06248404A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN103433320A (en) * | 2013-08-13 | 2013-12-11 | 洛阳双瑞精铸钛业有限公司 | Processing method of titanium anode plate made of pure titanium plate blank |
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