JPH0867955A - 酸洗性に優れたチタン熱延板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熱延板の焼鈍工程を省略することができ、更に
は熱間圧延後のショットブラスト処理工程を省略しても
酸洗性が低下しない熱延板の製造方法を提供するもの
で、安価に酸洗性と冷延光沢性に優れた熱延板を製造す
ることを目的とする。 【構成】連続熱間圧延機で熱延チタン板を製造する方法
であって、スラブを900℃以下の温度で加熱し、仕上げ
温度 760℃以上で熱間圧延することにより再結晶させ、
熱間圧延仕上げ後必要により直ちに急冷し、 300〜 500
℃で巻き取り、必要により巻き取り後急冷する酸洗性と
冷延表面光沢性に優れたチタン熱延板の製造方法、及び
仕上げ温度を 760℃未満で熱間圧延し、熱間圧延仕上げ
後直ちに急冷し、 300〜 500℃で巻き取り、次いで非酸
化性雰囲気で焼鈍する酸洗性と冷延表面光沢性に優れた
チタン熱延板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、優れた酸洗性および
冷延表面光沢性を備えたチタン熱延板を安価に製造する
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】チタン材料は優れた耐食性、比強度等の
特性を備えており、航空機材、化学工業設備や海水利用
設備等に多用されている。近時、この材料がよく知られ
るようになるにつれて、建築材料、熱交換器材等他の用
途にも使用されるようになってきた。

【０００３】チタン冷延板の一般的な製造方法は、チタ
ンスラブを 700〜 950℃の温度範囲に加熱し、仕上げ温
度 650〜 750℃で熱間圧延を行った後、 700℃で軟化焼
鈍し、次にスラブ加熱から軟化焼鈍の間で生成したスケ
ールにミクロクラックを入れ酸洗性を高めるためにショ
ットブラスト処理を施し、フッ硝酸液により酸洗を行
い、冷間圧延する方法である。

【０００４】チタン板を安価に製造する方法として、特
開昭62ー83457号公報にチタンスラブを 950〜1150℃の温
度に加熱し、熱間圧延後このチタン熱延板を 600〜 750
℃の温度範囲で巻き取り、この間に再結晶を完了させる
ことにより熱延板焼鈍を省略して冷間圧延ができるチタ
ン熱延板の製造方法が記載されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
熱延板の焼鈍が省略できても、加熱温度が 950〜1150℃
で、更に巻取り温度が 650〜 750℃でいずれも通常より
も高温であるため、酸化スケールが増大するという問題
ある。また、この方法は、前記のチタン冷延材の一般的
な製造方法と同様に熱間圧延後脱スケールのためにショ
ットブラスト処理が必須となる。

【０００６】ショットブラスト処理は熱延板表面にショ
ット圧痕疵が残るため高光沢の冷延板を得るためには、
この圧痕疵を消すための二回冷延化や高圧下の冷間圧延
を実施しなければならない。そのため製造コストが上昇
する。ショットブラスト処理を軽減させてショット圧痕
を小さくすることも考えられるが、その場合酸洗性が悪
化する。

【０００７】本発明は、熱延板の焼鈍工程を省略するこ
とができる製造方法、及び熱間圧延後のショットブラス
ト処理工程を省略しても酸洗性が低下しない熱延板の製
造方法を提供するもので、安価に酸洗性と冷延光沢性に
優れた熱延板を製造することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成するため種々実験検討した結果、下記の知見を得
た。

【０００９】A ）スラブの加熱温度が 900℃をこえると
酸素の拡散が急に速くなり、酸化スケールが増加するの
で、スラブの加熱は 900℃以下にする必要があること。

【００１０】B ）熱間圧延の仕上げ温度を 760℃以上の
高温にすると再結晶が起こり、熱延板の焼鈍を省略して
も冷間圧延が可能であること。

【００１１】C ）スラブの加熱温度を 900℃以下の低温
として、更に熱延板の巻取り温度を500℃以下と低くす
ると熱延板の酸洗性がよくなりショットブラスト処理を
軽減することができること。

【００１２】D ）熱間圧延の仕上げ温度を 760℃以上の
高温にして、熱延仕上げ後直ちに急冷すると熱延板の表
面のスケールにミクロクラックを付与することができ、
酸洗前のショットブラスト工程を省略して酸洗のみでス
ケール除去ができること。

【００１３】本発明はこれらの知見に基づき完成された
もので、その要旨とするところは、「連続熱間圧延機で
熱延チタン板を製造する方法であって、スラブを 900℃
以下の温度に加熱し、仕上げ温度 760℃以上で熱間圧延
することにより再結晶させ、熱間圧延仕上げ後必要によ
り直ちに急冷し、 300〜 500℃の温度範囲で巻取り、必
要により巻き取り後急冷する酸洗性と冷延表面光沢性に
優れたチタン熱延板の製造方法、及び別の態様として、
連続熱間圧延機で熱延チタン板を製造する方法であっ
て、スラブを 900℃以下の温度で加熱し、仕上げ温度を
760℃未満 700℃以上で熱間圧延し、熱間圧延仕上げ後
直ちに急冷し、 300〜 500℃の温度範囲で巻取り、次い
で非酸化性雰囲気で焼鈍する酸洗性と冷延表面光沢性に
優れたチタン熱延板の製造方法」である。

【００１４】

【作用】次に、本発明の方法における諸条件を限定した
理由と作用について、より具体的に説明する。

【００１５】1 ）スラブ加熱温度 チタンは、 900℃以上になると酸素の拡散が急に速くな
り、チタン熱延板のスケール生成が増大し、酸洗性が悪
化するのでスラブ加熱温度は 900℃以下とする。

【００１６】2 ）熱間圧延仕上げ温度 本発明において仕上げ温度を 760℃以上の高温にするの
は、熱間圧延後に冷間圧延する際に必要な軟化焼鈍を省
略するためである。この軟化焼鈍は熱間圧延により導入
された歪を焼鈍により再結晶させて取り除くために一般
に行われているものである。

【００１７】JIS2種に相当する純チタンの場合、 550℃
以上の焼鈍により再結晶がおこる。

【００１８】しかし、熱延中の動的再結晶、熱延直後の
静的再結晶を起こすためには、再結晶速度を速くする必
要があり普通の再結晶温度よりも高くする必要がある。
760 ℃未満では、ほとんど再結晶が起こらないので、熱
間圧延仕上げ温度を 760℃以上とした。

【００１９】なお、動的再結晶を生じさせるためには、
動的再結晶の駆動力となるある程度の歪エネルギーが必
要であり、この歪を得るために熱間圧延の最終パスでの
圧下率を15％以上にするのが好ましい。また、熱間圧延
仕上げ温度を 760℃以上として再結晶させても一部未再
結晶組織が残る場合があれば、軟化焼鈍を補足的に行う
とより完全となる。

【００２０】仕上げ温度を 760℃未満で仕上げる場合は
再結晶はほとんど起こらないので、巻取り後の軟化焼鈍
が必要である。焼鈍する場合は熱間圧延時に再結晶させ
る必要がないので上限を 760℃未満とした。また、下限
は特に限定しないが仕上げ温度は必然的に圧延が可能な
温度域となる。

【００２１】巻取り後の焼鈍は通常の温度約 700℃で行
えばよいが、酸洗性を悪化させないために焼鈍はアルゴ
ン雰囲気中、真空中等の非酸化雰囲気中で行う必要があ
る。

【００２２】3 ）巻取り温度 ショットブラスト処理を軽減させ酸洗性をよくするため
には、加熱温度を 900℃以下とすると共に 500℃以下で
巻取る必要がある。 500℃を超えた高温で巻取ると酸化
の進行が速くなるので上限を 500℃とする。一方、 300
℃未満になると硬くなり巻取りが困難となる。

【００２３】4 ）熱間圧延仕上げ後の急冷 熱間圧延後急冷するのは、チタンとスケール（酸化チタ
ン）の熱膨張係数の違いにより、高温からの急冷により
スケールにミクロクラックを付与することにより脱スケ
ール性を改善するためである。

【００２４】急冷による熱衝撃により、スケールにミク
ロクラックを発生させるためには、700℃以上の高温か
ら 500℃以下の温度に急冷する必要がある。 700℃未満
の温度では、急冷による熱衝撃によるスケールミクロク
ラックの発生の効果は小さくなるが、仕上げ後のスケー
ルの増加が少なくなるため酸洗性は悪くならない。

【００２５】冷却速度はおよそ 100℃／秒以上が好まし
く、通常水冷でよいが、強制空気冷却でもよい。

【００２６】5 ）巻取り後の急冷 巻取り後に急冷するのは、巻取りしたコイル状の熱延板
は容量が大きくなるので冷却速度が極めて遅くなり、そ
の間の酸化を防止するため、及びコイルの冷却時間を短
縮し、製造効率を上げるためである。

【００２７】

【実施例】 厚さ18mmのJIS2種相当の、重量％で O：
0.095％、Fe： 0.057％、 C： 0.006％、 H： 0.001
％、 N： 0.005％残部Tiからなる純チタンスラブを用意
し、これを表１、２に示す各条件において熱間圧延を行
い、熱間圧延仕上げ後放冷または水冷し、その熱延板を
巻取り温度相当の熱処理炉に挿入後炉冷（冷却速度50℃
／時間）した。この炉冷は実操業の巻取り行程を想定し
たものである。巻取り後水冷したものについては、炉に
挿入後30分保持後取り出し水冷した。その後、熱間圧延
仕上げ温度が 760℃以上のものは焼鈍せずに、また 760
℃未満のものは比較例を除き焼鈍を施し、ショトブラス
ト処理し、フッ硝酸により酸洗を行った。但し、熱間圧
延仕上げ後水冷したものは、ショットブラスト処理を施
さずに酸洗した。その後、酸洗した熱延板を冷間圧延し
た。

【００２８】なお、ショットブラスト処理条件は、回転
数700rpmの回転ドラムよりショットを放出させて実施し
た。

【００２９】熱間圧延仕上げ温度が 760℃未満と低い場
合には再結晶しないので、熱延板焼鈍が必要となるが、
その場合巻取り後それ以上スケールが生成しないように
真空またはアルゴンガス等の酸化雰囲気で焼鈍する必要
がある。本実施例ではアルゴンガス中で焼鈍を行った。

【００３０】巻取り後の熱延板について再結晶している
か調べるため光学顕微鏡でミクロ組織を観察した。ま
た、酸洗後に酸洗性を評価するためスケールの付着度を
目視検査した。冷延板については、光沢度を光沢計（60
゜グロス値）により調べた。それらの結果を表１に示
す。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【表２】

【００３３】再結晶度の評価は、結晶粒が観察されるも
のを○、変形組織が観察されるものを×、両方混在して
いるものを△とした。

【００３４】酸洗性の評価は、スケールが残っているも
のを×、残っていないものを○、極僅かにスケールが残
っているものを△とした。

【００３５】光沢度の評価は、60゜グロス値が 200以上
のものを○、 150以下を×、 150超え 200を△とした。

【００３６】表１、表２から明かなように、本発明例の
No.1〜No.8は熱間圧延仕上げ温度が760℃以上であるた
め全て熱延板焼鈍なしで全て再結晶している。また、こ
れらはスラブを低温で加熱し、低温巻取りしているため
にショトブラスト処理は軽度の処理ですむため冷間圧延
後の表面光沢も比較的良好であった。

【００３７】比較例No.9は、熱間圧延仕上げ温度が 700
℃と低いため再結晶していない。仕上げ温度が 740℃の
No.10 は部分的に再結晶していた。

【００３８】比較例No.11 〜No.14 は、加熱温度や巻取
り温度が高いので強いショトブラストを施したにもかか
わらず酸洗性がよくない。

【００３９】本発明例No.16 〜No.22 は、熱間圧延ご直
ちに水冷しているのでショットブラスト処理を施してい
ないにも拘らず、全て酸洗性に優れている。

【００４０】比較例No.24 は、熱間圧延仕上げ温度が低
いので再結晶していない。

【００４１】

【発明の効果】本発明法によれば、熱間圧延仕上げ温度
を高くしているので熱延板焼鈍工程を省略することがで
き、スラブ加熱温度、巻取り温度を制御しているので酸
洗性にも優れた熱延板の製造ができる。また、熱間圧延
後の急冷によりスケールにミクロクラックを付与するこ
とにより、ショトブラスト工程の省略が可能であり、そ
れにより冷間圧延光沢度が改善される。このように、本
発明法は工程省略により、酸洗性及び冷延表面光沢性に
優れたチタン熱延板が安価に製造できるものである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】連続熱間圧延機で熱延チタン板を製造する
   方法であって、スラブを 900℃以下の温度に加熱し、仕
   上げ温度 760℃以上で熱間圧延することにより再結晶さ
   せ、300〜 500℃の温度範囲で巻取ることを特徴とする
   酸洗性に優れたチタン熱延板の製造方法。
2. 【請求項２】巻き取り後急冷することを特徴とする第１
   項記載のチタン熱延板の製造方法。
3. 【請求項３】連続熱間圧延機で熱延チタン板を製造する
   方法であって、スラブを 900℃以下の温度に加熱し、仕
   上げ温度 760℃以上で熱間圧延することにより再結晶さ
   せ、熱間圧延仕上げ後直ちに急冷し、 300〜 500℃の温
   度範囲で巻取ることを特徴とする酸洗性と冷延表面光沢
   性に優れたチタン熱延板の製造方法。
4. 【請求項４】連続熱間圧延機で熱延チタン板を製造する
   方法であって、スラブを 900℃以下の温度で加熱し、仕
   上げ温度を 760℃未満で熱間圧延し、熱間圧延仕上げ後
   直ちに急冷し、 300〜 500℃の温度範囲で巻取り、次い
   で非酸化性雰囲気で焼鈍することを特徴とする酸洗性と
   冷延表面光沢性に優れたチタン熱延板の製造方法。