JPH09157810A - 高強度耐食性Ni基合金薄板の製造方法 - Google Patents

高強度耐食性Ni基合金薄板の製造方法

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JPH09157810A
JPH09157810A JP32274495A JP32274495A JPH09157810A JP H09157810 A JPH09157810 A JP H09157810A JP 32274495 A JP32274495 A JP 32274495A JP 32274495 A JP32274495 A JP 32274495A JP H09157810 A JPH09157810 A JP H09157810A
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和一 濱田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高強度耐食性Ni基合金薄板を製造する。 【解決手段】 高強度耐食性Ni基合金薄板の製造方法
が、(a)重量%で、Cr:20〜22.5%、Mo:
12.5〜14%未満、W:2.5〜3.5%、Fe:
2〜6%、Co:0.2〜2.5%、を含有し、残りが
Niと不可避不純物からなる組成を有するNi基合金イ
ンゴットを、均質化処理した後、,熱間圧延を繰り返し
施して板厚が5〜15mmの熱延板とし、(b)前記熱延
板に、中間焼鈍を施しながら冷間圧延を繰り返し施し、
この際、最終中間焼鈍後の冷間圧延を、1パス当たりの
圧延率:6〜12%で、5〜15パスの条件で行って最
終板厚が0.01〜0.5mmの冷延板とし、(c)前記
冷延板に、還元性雰囲気または不活性ガス雰囲気中、5
00〜800℃の温度に0.5〜5分間保持の条件で連
続時効処理を行うこと、からなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高強度および優
れた耐食性を有し、かつ板厚が0.01〜0.5mmのN
i基合金薄板を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば特開昭6−116666号
公報に記載されるように、重量%で(以下、%は重量%
を示す)、Cr:14〜23%、 Mo:14〜2
0%、W:0.2〜5%、 Fe:0.2〜7
%、Co:0.2〜2.5%、を含有し、残りがNiと
不可避不純物からなる組成を有する高強度耐食性Ni基
合金板が、ダイヤフラムや電子回路のリレー接点、さら
に磁気ヘッドの支持バネなどの製造に適用されている。
また、上記の高強度耐食性Ni基合金板が、(a) 上
記組成のインゴットを、溶体化処理した後、熱間圧延を
繰り返し施して板厚が5〜15mmの熱延板とし、(b)
上記熱延板に、中間焼鈍を施しながら冷間圧延を繰り
返し施し、この際最終中間焼鈍後の冷間圧延を、1パス
当たりの圧延率:2〜4%で、50パス以上で行って最
終板厚が0.7〜1.5mmの冷延板とし、(c) 上記
冷延板に、還元性雰囲気または不活性ガス雰囲気中、5
00〜600℃の温度に0.5時間以上保持のバッチ時
効処理を施すことにより製造されることも知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しょうとする課題】一方、近年の各種制御
機器および電子電気機器は小型化および軽量化の傾向に
あり、これに伴い、これの構造部品である上記のダイヤ
フラムやリレー接点、さらに支持バネなどにも小型化お
よび薄肉化が強く求められるようになっており、したが
ってこれら構造部品の製造に適用されている上記の高強
度耐食性Ni基合金板の薄板化は不可欠となるが、この
従来Ni基合金板は、冷間圧延の困難なNi基合金で構
成されているために、上記の製造方法におけるように最
終中間焼鈍後の冷間圧延としては、1パス当たりの圧延
率を低くして、これを50パス以上行う圧延条件をとら
ざるを得ず、その上このような冷間圧延条件によっても
最終板厚を0.7mm以下にすることは、きわめて困難で
あるのが現状である。
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、上記の従来Ni基合金板と同等
の高強度およびすぐれた耐食性を有し、勝つ0.7mm以
下の最終板厚をもったNi基合金薄板を製造すべく研究
を行った結果、上記の従来高強度耐食性Ni基合金板の
製造方法において、インゴットを、Cr:20〜22.
5%、 Mo:12.5〜14%未満、W:2.5
〜3.5%、 Fe:2〜6%、Co:0.2〜
2.5%、を含有し、残りがNiと不可避不純物からな
る組成を有するNi基合金で構成すると、冷間圧延の最
終中間焼鈍後の冷間圧延における1パス当たりの圧延率
を6〜12%と高くして、これを繰り返し(多パス)行
っても圧延性が悪化することがなく、したがって最終板
厚を0.7mm以下、特に要求の高い0.01〜0.5mm
にすることができ、しかもこのように高い圧延率で生じ
る高い残留応力によって連続時効処理では、微細にして
多量のNi−Mo系金属間化合物がオーステナイト素地
中に均一に分散分布した組織をもつようになるので、高
強度が確保され、かつ素地のオーステナイト相によって
すぐれた耐食性も具備するNi基合金薄板を製造するこ
とができるようになるのである。
【0005】この発明は、上記の研究結果にもとづいて
なされたものであって、(a) Cr:20〜22.5
%、 Mo:12.5〜14%未満、W:2.5〜
3.5%、 Fe:2〜6%、Co:0.2〜2.
5%、を含有し、残りがNiと不可避不純物からなる組
成を有するNi基合金インゴットを、均質化処理した
後、熱間圧延を繰り返し施して、板厚が5〜15mmの熱
延板とし、(b) 上記の熱延板に、中間焼鈍を施しな
がら冷間圧延を繰り返し施し、この際最終中間焼鈍後の
冷間圧延を、1パス当たりの圧延率:6〜12%で、5
〜15パスの条件で行って、最終板厚が0.01〜0.
5mmの冷延板とし、(c) 上記の冷延板に、還元性雰
囲気または不活性ガス雰囲気中、500〜800℃の温
度に0.5〜5分間保持の条件で連続時効処理を施す、
以上(a)〜(c)の基本工程により高強度耐食性Ni
基合金薄板を製造する方法に特徴を有するものである。
【0006】次に、この発明の方法において、製造条件
を上記の通りに限定した理由を説明する。 (1) インゴットの組成 (a) Cr Cr成分には、オーステナイト素地の不動体化を著しく
向上させ、耐食性、特に酸化性の酸にさらされる雰囲気
において優れた耐食性を発揮せしめる作用があるが、そ
の含有量が20%未満では、所望のすぐれた耐食性を確
保することができず、一方その含有量が22.5%を超
えると、冷間圧延性が低下するようになることから、そ
の含有量を20〜22.5%と定めた。
【0007】(b) Mo Mo成分には、連続時効処理時にオーステナイト素地に
均一微細に分散析出するNi−Mo系金属間化合物を形
成して強度を向上させる作用があるが、その含有量が1
2.5%未満では、所望の強度を確保することができ
ず、一方その含有量が14%を超えると、特に最終中間
焼鈍後の冷間圧延性が低下し、1パス当たりの圧延率を
6%以上にすることができず、薄肉化が困難になること
から、その含有量を12.5〜14%未満と定めた。
【0008】(c) W W成分には、オーステナイト素地に固溶して、これを強
化する作用があるが、その含有量が2.5%未満では所
望の素地強化を図ることができず、一方その含有量が
3.5%を超えると、熱間および冷間圧延性が低下する
ようになることから、その含有量を2.5〜3.5%と
定めた。
【0009】(d) Fe Fe成分には、特に冷間圧延工程における最終中間焼鈍
後の冷間圧延性を向上させる作用があるが、その含有量
が2%未満では、前記作用に所望の作用効果が得られ
ず、一方その含有量が6%を超えると、強度が低下する
ようになることから、その含有量を2〜6%と定めた。
【0010】(e) Co Co成分には、オーステナイト素地に固溶して耐食性を
向上させる作用があるが、その含有量が0.2%未満で
は、所望の耐食性向上効果が得られず、一方その含有量
が2.5%を超えると、連続時効処理時にNi−Mo系
金属間化合物の析出が抑制されるようになることから、
その含有量を0.2〜2.5%と定めた。
【0011】(2)熱延板の板厚 その板厚我5mm未満では、冷間圧延工程における圧延率
が低くなって連続時効処理後に所望の高強度を確保する
ことが困難になり、一方その板厚我15mmを超えると、
反対に冷間圧延工程における圧延のパス回数が多くな
り、経済的でないことから、その板厚を5〜15mmと定
めた。
【0012】(3) 最終中間焼鈍後の冷間圧延におけ
る1パス当たりの圧延率およびパス回数 1パス当たりの圧延率が6%未満であったり、これの圧
延率が6%以上であってもパス回数が5パス未満であっ
たりすると、冷延板に十分な残留応力を付与することが
できず、この結果連続時効処理でのNi−Mo系金属間
化合物の析出が不十分になって所望の高強度を確保する
ことができず、一方1パス当たりの圧延率が12%を越
えたり、パス回数が15パスを越えたりすると、冷延板
の両端部に割れが発生し易くなることから、最終中間焼
鈍後の冷間圧延における1パス当たりの圧延率を6〜1
2%、パス回数を5〜15回と定めた。
【0013】(4) 連続時効処理の温度と時間 その温度が500℃未満でも、またその保持時間が0.
5分未満でもNi−Mo系金属間化合物の析出が不十分
となり、所望の高強度を確保することができず、一方そ
の温度が800℃を越えたり、その保持時間が5分を越
えたりすると、結晶成長が起こって強度が低下するよう
になることから、その温度を500〜800℃、その保
持時間を0.5〜5分と定めた。
【0014】
【発明の実施の形態】通常の高周波誘導炉で表1に示さ
れる組成をもったNi基合金溶湯を調製し、これを鋳造
して50mm×150mm×300mmの寸法をもった本発明
Ni基合金インゴット(本発明法用)および従来Ni基
合金インゴット(従来法用)を形成し、これらのインゴ
ットに温度:1230℃に6時間保持の均質化処理を施
した後、900〜1230℃の範囲内の所定温度での熱
間圧延を5〜12回の範囲内の所定回数行って表2に示
される厚さの熱延板とし、この熱延板に5〜15%の範
囲内の所定の圧延率での冷間圧延と1120〜1200
℃の範囲内の所定温度での中間焼鈍を1サイクルとし、
これを表2に示されるサイクル数行って同じく表2に示
される板厚とし、引き続いてこれに表2に示される条件
で冷間圧延を施して同じく表2に示される最終板厚と
し、さらにこれに光輝焼鈍炉を用い、水素雰囲気中、表
2に示される条件で時効処理を施すことにより本発明法
1〜3および従来法を実施し、それぞれNi基合金薄板
およびNi基合金板を製造した。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】次に、この結果得られた各種のNi基合金
薄板およびNi基合金板について、強度を評価する目的
で、シェンク式平面曲げ疲労試験機を用い、 試験片:長さ90mm×幅18mm×中央部両側切り欠きの
曲面R15×中央部最小幅10mm、 雰囲気:室温の大気、 応力比:両振り(R=−1)、 周波数:25Hz、 の条件で疲労試験を行い、疲労強度(107 回で破断し
ない限界応力)を測定した。この測定を表2に示した。
【0018】
【発明の効果】表2に示される結果から、本発明法1〜
3によれば、従来法によって製造されたNi基合金板と
同等の高強度を有するNi基合金薄板を製造することが
でき、かつ従来法では最終中間焼鈍後の圧延パス回数を
多くしても0.7mm以下の板厚にすることが不可能であ
った0.01〜0.5mmの板厚に相対的に低い圧延パス
回数で圧延することができることが明らかである。上述
のように、この発明の方法によれば、相対的にMo含有
量が高い耐食性Ni基合金板と同等の高強度を有し、か
つこれと比して相対的に板厚の薄い0.01〜0.5mm
の耐食性Ni基合金薄板を製造することができ、この結
果得られた高強度耐食性Ni基合金薄板は、上記のよう
に板厚を著しく薄くすることができるので、各種制御機
器や電子電気機器の小型化および軽量化に十分満足に対
応することができるなど工業上有用な効果がもたらされ
るのである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 重量%で、 (a) Cr:20〜22.5%、 Mo:12.
    5〜14%未満、 W:2.5〜3.5%、 Fe:2〜6%、 Co:0.2〜2.5%、を含有し、残りがNiと不可
    避不純物からなる組成を有するNi基合金インゴット
    を、均質化処理した後、熱間圧延を繰り返し施して板厚
    が5〜15mmの熱延板とし、 (b) 上記熱延板に、中間焼鈍を施しながら冷間圧延
    を繰り返し施し、この際、最終中間焼鈍後の冷間圧延
    を、1パス当たりの圧延率:6〜12%で、5〜15パ
    スの条件で行って最終板厚が0.01〜0.5mmの冷延
    板とし、 (c) 上記冷延板に、還元性雰囲気または不活性ガス
    雰囲気中、500〜800℃の温度に0.5〜5分間保
    持の条件で連続時効処理を行うことを特徴とする高強度
    耐食性Ni基合金薄板の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103252621A (zh) * 2013-04-28 2013-08-21 江苏美特林科特殊合金有限公司 一种Nimonic90高强度、高精度直条加工方法
CN112296119A (zh) * 2020-10-30 2021-02-02 无锡腾达海川新材料有限公司 一种减少内部气泡生成的镍带制造工艺方法
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