JPS61115601A - Ｎｉ含有Ｆｅ合金の製造方法 - Google Patents
Ｎｉ含有Ｆｅ合金の製造方法Info
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- JPS61115601A JPS61115601A JP23696984A JP23696984A JPS61115601A JP S61115601 A JPS61115601 A JP S61115601A JP 23696984 A JP23696984 A JP 23696984A JP 23696984 A JP23696984 A JP 23696984A JP S61115601 A JPS61115601 A JP S61115601A
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- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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- C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
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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。
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
この発明はＦｅ−Ｎｉ合金、又はＦｅ−Ｎｉ Ｃｒ合
金、あるいはＦｅ−Ｎ１−ｃｏ合金の大型鋳塊の分塊圧
延、スラブ、あるいはビレットの熱間圧延時に、粒界酸
化層による熱間割れを防止すると共に、７ケ一ル層の成
長を阻止して手入れ歩留りを向上し得るＮｉ含有Ｆｅ合
金の製造方法に関する。
金、あるいはＦｅ−Ｎ１−ｃｏ合金の大型鋳塊の分塊圧
延、スラブ、あるいはビレットの熱間圧延時に、粒界酸
化層による熱間割れを防止すると共に、７ケ一ル層の成
長を阻止して手入れ歩留りを向上し得るＮｉ含有Ｆｅ合
金の製造方法に関する。
従来の技術
従来、Ｆｅ （２０％〜８２％）Ｎ１合金、又はＦｅ
−７％以下Ｃｒ−Ｃ２０％〜８２％）Ｎｉ合金、あるい
はＦｅ−（１２％〜２０％）Ｃｏ−（２８％〜７２％）
Ｎｉ合金は封着材料、アンバー材料、あるいは磁性材料
として用いられていた。しかし、これらの合金は、高温
で酸化した場合、表面スケール内部の生地円に粒界酸化
部と金属酸化物混合層の特徴のあるサブスケールが発生
する。このような粒界酸化部及びサブスケールを有する
合金の高温加熱材を熱間圧延すると、軽度の場合は圧延
材表面に微細なへげ傷などの肌荒れを生じ、更に著しく
なると山へげとなって表面を著しく掻い、その後の傷取
り手入れにより製品歩留りが低下し、重度の場合は耳割
れにより成品化できない。
−７％以下Ｃｒ−Ｃ２０％〜８２％）Ｎｉ合金、あるい
はＦｅ−（１２％〜２０％）Ｃｏ−（２８％〜７２％）
Ｎｉ合金は封着材料、アンバー材料、あるいは磁性材料
として用いられていた。しかし、これらの合金は、高温
で酸化した場合、表面スケール内部の生地円に粒界酸化
部と金属酸化物混合層の特徴のあるサブスケールが発生
する。このような粒界酸化部及びサブスケールを有する
合金の高温加熱材を熱間圧延すると、軽度の場合は圧延
材表面に微細なへげ傷などの肌荒れを生じ、更に著しく
なると山へげとなって表面を著しく掻い、その後の傷取
り手入れにより製品歩留りが低下し、重度の場合は耳割
れにより成品化できない。
そのため、前記Ｆｅ−Ｎ（合金、又はＦｅ− Ｎ’ｉ
−Ｃｒ合金、あるいはＦｅ −Ｎｉ −Ｃｏ合金の大型
鋳塊、スラブあるいはビレットを熱間圧延する場合は、
熱間圧延のための加熱前に被圧延材の全面に、アルミナ
、ンリカ、水滓スラグなどのセラミックに溶剤を加えた
ものを塗布し、表面をセラミックで被覆して酸化防止対
策がなされていた。
−Ｃｒ合金、あるいはＦｅ −Ｎｉ −Ｃｏ合金の大型
鋳塊、スラブあるいはビレットを熱間圧延する場合は、
熱間圧延のための加熱前に被圧延材の全面に、アルミナ
、ンリカ、水滓スラグなどのセラミックに溶剤を加えた
ものを塗布し、表面をセラミックで被覆して酸化防止対
策がなされていた。
発明が解決しようとする問題点
上記のごとく、Ｆｅ−Ｎｉ合金、又はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
合金、あるいはＦｅ−Ｎｉ−ｃｏ合金の大型鋳塊等を熱
間圧延する場合は、表面にセラミック被覆層を形成して
いたが、そのセラミック被覆層が圧延中に被圧延材より
剥離したり、又剥離したセラミック片により熱延ロール
の表面に傷ができたり、あるいは製品に押込み傷が発生
する恐れがあり、製品歩留りの低下をもたらしていた。
合金、あるいはＦｅ−Ｎｉ−ｃｏ合金の大型鋳塊等を熱
間圧延する場合は、表面にセラミック被覆層を形成して
いたが、そのセラミック被覆層が圧延中に被圧延材より
剥離したり、又剥離したセラミック片により熱延ロール
の表面に傷ができたり、あるいは製品に押込み傷が発生
する恐れがあり、製品歩留りの低下をもたらしていた。
発明者らは、かかる現状にかんがみ、上記Ｎｉ含有Ｆｅ
合金の大型鋳塊、スラブあるいはビレットの熱間圧延時
に被圧延材の粒界酸化層に基づ（熱間割れを防止するこ
とを目的に種々検討した結果、・ 優れた耐酸化性を
有するｃｒを含有するＦｅ合金を被圧延材の表面に溶射
して被覆層を形成することにより、大型圧延材の表面酸
化防止ができると共に、材料のサブスケール及び粒界酸
化部の発生を防止し得ることを見出した。この発明は上
記の知見番こ基づいて提案するものである。
合金の大型鋳塊、スラブあるいはビレットの熱間圧延時
に被圧延材の粒界酸化層に基づ（熱間割れを防止するこ
とを目的に種々検討した結果、・ 優れた耐酸化性を
有するｃｒを含有するＦｅ合金を被圧延材の表面に溶射
して被覆層を形成することにより、大型圧延材の表面酸
化防止ができると共に、材料のサブスケール及び粒界酸
化部の発生を防止し得ることを見出した。この発明は上
記の知見番こ基づいて提案するものである。
問題点を解決するための手段
Ｆｅ−（２０％〜８２％）Ｎｉ合金、又はＦｅ−７％以
下Ｃｒ−（２０％〜８２％） Ｎ１合金、あるいはＦｅ
−（１２％〜２０％）Ｃｏ−（２８％〜７２％）Ｎｉ合
金の大型鋳塊、スラブ、あるいはビレットの全面に、（
８％〜、２０％）Ｃｒ含有のＦｅ合金を溶射して、前記
合金との熱膨張係数差が１５Ｘ１０−’（ｃ！１１／側
℃。
下Ｃｒ−（２０％〜８２％） Ｎ１合金、あるいはＦｅ
−（１２％〜２０％）Ｃｏ−（２８％〜７２％）Ｎｉ合
金の大型鋳塊、スラブ、あるいはビレットの全面に、（
８％〜、２０％）Ｃｒ含有のＦｅ合金を溶射して、前記
合金との熱膨張係数差が１５Ｘ１０−’（ｃ！１１／側
℃。
ＲＴ〜１２８０℃）以下で層厚０．２ｆｉ以上の溶射被
覆層を形成したのち、１０００℃〜１２８０℃に加熱し
て“熱間圧延、又は分塊及び熱間圧延することを要旨と
する。
覆層を形成したのち、１０００℃〜１２８０℃に加熱し
て“熱間圧延、又は分塊及び熱間圧延することを要旨と
する。
この発明においてＦｅ−Ｎｉ合金の成分組成を限定した
のは、Ｎｉ含有量が２０％未満及び８２％を超えた場合
には、いずれも粒界酸化が少なく、そのため酸化防止を
考慮する必要がないためである。 ｌ・又、ｃｒを
含有したＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金おいては、Ｃｒ量が７％
を超えると耐酸化性の効果がでるため、耐酸化性に効果
のない７％以下に限定した。
のは、Ｎｉ含有量が２０％未満及び８２％を超えた場合
には、いずれも粒界酸化が少なく、そのため酸化防止を
考慮する必要がないためである。 ｌ・又、ｃｒを
含有したＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金おいては、Ｃｒ量が７％
を超えると耐酸化性の効果がでるため、耐酸化性に効果
のない７％以下に限定した。
そして、Ｎｉ量は上記と同様の理由により２０％〜８２
％に限定した。
％に限定した。
又、封着材料としてセラミック、ガラスとの熱膨張係数
差を調整するため、Ｆｅ−、Ｎｉ合金にＧｏ１２％〜２
０％含有したＦｅ −Ｎｔ −Ｇｏ金合金して用いられ
るが、酸化に対してはｃｏはＮｌとほぼ同様の挙動を示
すため、ｃｏ １２％〜２０％含有する場合、Ｎｉ含有
量が２８％未満及び７２％を超えた場合には、いずれも
粒界酸化が少なく、そのため酸化防止を考慮する必要が
ないので、Ｎｉ含有量を２８％〜７２％に限定した。
差を調整するため、Ｆｅ−、Ｎｉ合金にＧｏ１２％〜２
０％含有したＦｅ −Ｎｔ −Ｇｏ金合金して用いられ
るが、酸化に対してはｃｏはＮｌとほぼ同様の挙動を示
すため、ｃｏ １２％〜２０％含有する場合、Ｎｉ含有
量が２８％未満及び７２％を超えた場合には、いずれも
粒界酸化が少なく、そのため酸化防止を考慮する必要が
ないので、Ｎｉ含有量を２８％〜７２％に限定した。
溶射被覆層を形成するためのＣｒ含有Ｆｅ合金は、Ｃｒ
含有量が８％未満では耐酸化の効果が少な（、又２０％
を超えると熱間加工性が劣化すると共に、＝スト高とな
り好ましくないので８％〜２０％とした。
含有量が８％未満では耐酸化の効果が少な（、又２０％
を超えると熱間加工性が劣化すると共に、＝スト高とな
り好ましくないので８％〜２０％とした。
なお、形成した溶射被覆層と被圧延材との熱膨張係数差
は１５Ｘ１０−’（国／菌’Ｑ、ＲＴ〜１２８０℃）を
超えると熱膨張により溶射被覆層が剥離し、粒界酸化及
び内部酸化が進行して好ましくないから、それ以下に限
定する必要がある。そして、この熱膨張差を調整するた
め、Ｆｅの一部をＮｉで置換してｃｒ −Ｎｉ −Ｆｅ
合金を使用してもよいが、この場合はＮｉ７０％以上で
は加熱雰囲気中のＳにより結晶粒界にＮ１硫化物が生成
し望ましくない。又、この溶射用Ｃ，金含有、合金は微
量のＣ，Ｎ、 Ｓ、 Ｐ、Ｓｔ、 ｃｕ、 Ｍｎ、 ｃ
ｏ、 ＭＯ，Ｔ［、Ａｉ、ｗ、 Ｎｂ、 ｖ。
は１５Ｘ１０−’（国／菌’Ｑ、ＲＴ〜１２８０℃）を
超えると熱膨張により溶射被覆層が剥離し、粒界酸化及
び内部酸化が進行して好ましくないから、それ以下に限
定する必要がある。そして、この熱膨張差を調整するた
め、Ｆｅの一部をＮｉで置換してｃｒ −Ｎｉ −Ｆｅ
合金を使用してもよいが、この場合はＮｉ７０％以上で
は加熱雰囲気中のＳにより結晶粒界にＮ１硫化物が生成
し望ましくない。又、この溶射用Ｃ，金含有、合金は微
量のＣ，Ｎ、 Ｓ、 Ｐ、Ｓｔ、 ｃｕ、 Ｍｎ、 ｃ
ｏ、 ＭＯ，Ｔ［、Ａｉ、ｗ、 Ｎｂ、 ｖ。
Ｂ等の元素を含有してもよい。
前記溶射被覆層の層厚は加熱温度、時間により変るが、
加熱炉を出た時点でその被覆層の酸化が進行しスケール
として除去できる程度の厚さが望ましく、少な（とも０
．２１ｆｆ以上の層厚が必要である。層厚が０．２寵以
下では均一な被覆層が形成されず、そのため薄い部分は
熱間圧延時に割れを生じ完全な酸化防止はできない。又
、被覆層厚は厚くなるほど、溶射加工コストが上昇する
ので、上限としては２ｆｌ厚が好ましい。
加熱炉を出た時点でその被覆層の酸化が進行しスケール
として除去できる程度の厚さが望ましく、少な（とも０
．２１ｆｆ以上の層厚が必要である。層厚が０．２寵以
下では均一な被覆層が形成されず、そのため薄い部分は
熱間圧延時に割れを生じ完全な酸化防止はできない。又
、被覆層厚は厚くなるほど、溶射加工コストが上昇する
ので、上限としては２ｆｌ厚が好ましい。
又、この発明は大型鋳塊、大寸法のスラブやビレットに
適用されるが、大型鋳塊は２を以上、スラブは幅４５０
ｆ１以上×厚さ１００ｆ１以上、ビレットは幅１００Ｅ
ＩＩ以上×厚さ１００絹以上の熱間圧延に特に有効であ
る。
適用されるが、大型鋳塊は２を以上、スラブは幅４５０
ｆ１以上×厚さ１００ｆ１以上、ビレットは幅１００Ｅ
ＩＩ以上×厚さ１００絹以上の熱間圧延に特に有効であ
る。
なお、Ｃｒ含有のＦｅ合金を溶射被覆する際は、被圧延
材の表面を手入れして酸化膜を除去したのち溶射する。
材の表面を手入れして酸化膜を除去したのち溶射する。
又、熱間圧延を終ったあと被圧延材の表面を溶剤、切削
あるいは研削して溶射被覆層を完全に除去したのち冷間
圧延することが望ましい。
あるいは研削して溶射被覆層を完全に除去したのち冷間
圧延することが望ましい。
実 施 例
実施例Ｉ
Ｆｅ ４２％Ｎｉ合金の７を鋳塊を溶製し、その表面
ヲショットブラストにより清浄化したのチ、鋳塊表面全
体番こＦｅ−１８％ｃｒ合金を溶射して厚さ０．５鱈の
溶射被覆層を形成した。
ヲショットブラストにより清浄化したのチ、鋳塊表面全
体番こＦｅ−１８％ｃｒ合金を溶射して厚さ０．５鱈の
溶射被覆層を形成した。
そして、この溶射被覆層を形成した鋳塊を均熱炉に装入
して１２５０℃に４時間均熱したのち、幅７００Ｍ’ｌ
Ｘ厚さ１５０１０ｇのスラブに分塊圧延した。
して１２５０℃に４時間均熱したのち、幅７００Ｍ’ｌ
Ｘ厚さ１５０１０ｇのスラブに分塊圧延した。
引続き、この分塊スラブの表面を溶剤手入れして酸化溶
射被覆層を除去し、さらにショツトブラストで表面を清
浄化したのち、前記Ｆｅ−１８％Ｃｒ合金をスラブ表面
に溶射して厚さ０．３１！１１の溶射被覆層を形成した
。
射被覆層を除去し、さらにショツトブラストで表面を清
浄化したのち、前記Ｆｅ−１８％Ｃｒ合金をスラブ表面
に溶射して厚さ０．３１！１１の溶射被覆層を形成した
。
そして、この溶射被覆層を形成した分塊スラグを加熱炉
に装入し１２００℃に３時間加熱して熱間圧延し板厚４
Ｍに仕上げたのち、表面をグフィンダで研削して冷間圧
延を施し厚さ１．０麿の薄板を得た。
に装入し１２００℃に３時間加熱して熱間圧延し板厚４
Ｍに仕上げたのち、表面をグフィンダで研削して冷間圧
延を施し厚さ１．０麿の薄板を得た。
この際、分塊時、熱間圧延時の傷発生状況と歩留りを調
゛べた。なお比較のため鋳塊及び分塊スラブの表面にア
ルミナを塗布したもの（比較例１）、及び無塗布のもの
（比較例２）についても調べた。
゛べた。なお比較のため鋳塊及び分塊スラブの表面にア
ルミナを塗布したもの（比較例１）、及び無塗布のもの
（比較例２）についても調べた。
その結果を第１表に示す。
第 １ 表
上記結果より、この発明によるものは分塊時、熱間圧延
時共に傷の発生がなく良好な表面が保たれ、その結果手
入れが少なくてすみ歩留りの良いことがわかる。これに
対し従来法によりアルミナを塗布した比較例の場合は一
部アルミナが剥離し、これによりアルミナ押込み傷が発
生し歩留りが低い。
時共に傷の発生がなく良好な表面が保たれ、その結果手
入れが少なくてすみ歩留りの良いことがわかる。これに
対し従来法によりアルミナを塗布した比較例の場合は一
部アルミナが剥離し、これによりアルミナ押込み傷が発
生し歩留りが低い。
実施例２
Ｆｅ−３０％Ｎｉ−１６％Ｃｏ合金の３を鋳塊を溶製し
、その表面をビレットグラインダにより清浄化したのち
、鋳塊表面全体にＦａ−６０％Ｎｉ−１６％Ｃｒ合金を
溶射して厚さ０．５１１１の溶射被覆層を形成した。
、その表面をビレットグラインダにより清浄化したのち
、鋳塊表面全体にＦａ−６０％Ｎｉ−１６％Ｃｒ合金を
溶射して厚さ０．５１１１の溶射被覆層を形成した。
そして、この溶射被覆層を形成した鋳塊を均熱炉に装入
して１２５０℃に３時間均熱したのち、幅２００ｆｆＸ
厚さ２００ｆｆのビレットに分塊圧延した。
して１２５０℃に３時間均熱したのち、幅２００ｆｆＸ
厚さ２００ｆｆのビレットに分塊圧延した。
引続き、この分塊ビレットの表面を熱間で溶剤して酸化
溶射被覆層を除去し、連続圧延機で圧延して幅１００ｆ
ｌＸ厚さ１００′ＩＭのビレットにした。このビレット
をグラインダ手入れとショツトブラストにより表面を清
浄化したのち、再びビレット表面に上記Ｆｅ−６０％Ｎ
ｉ−１６９６Ｃｒ合金を溶射して厚さ０．３Ｍの溶射被
覆層を形成した。
溶射被覆層を除去し、連続圧延機で圧延して幅１００ｆ
ｌＸ厚さ１００′ＩＭのビレットにした。このビレット
をグラインダ手入れとショツトブラストにより表面を清
浄化したのち、再びビレット表面に上記Ｆｅ−６０％Ｎ
ｉ−１６９６Ｃｒ合金を溶射して厚さ０．３Ｍの溶射被
覆層を形成した。
そして、この溶射被覆層を形成したビレットを加熱炉に
装入し１２００℃に２時間加熱して熱間圧延し７鱈−の
線材とし、その表面をグラインダ手入してのち、冷間圧
延して２ｍ−の線材を得た。
装入し１２００℃に２時間加熱して熱間圧延し７鱈−の
線材とし、その表面をグラインダ手入してのち、冷間圧
延して２ｍ−の線材を得た。
この際、分塊時、熱間圧延時の傷発生状況と歩留りを調
べた。な詔、比較のため鋳塊及び分塊ビレットの表面に
水滓スラグを塗布したもの（比較例１）、及び無塗布の
もの（比較例２）についても調べた。その結果を第２表
に示す。
べた。な詔、比較のため鋳塊及び分塊ビレットの表面に
水滓スラグを塗布したもの（比較例１）、及び無塗布の
もの（比較例２）についても調べた。その結果を第２表
に示す。
（以下余白）
第 ２ 表
上巳結果より、この発明によるものは、分塊時、熱間圧
延時共に傷の発生がなく良好な表面が保たれ、比較例の
ものに比べ歩留りが良いことがわかる。
延時共に傷の発生がなく良好な表面が保たれ、比較例の
ものに比べ歩留りが良いことがわかる。
発 明 の 効 果
この発明は、大寸法の被圧延材の表面に、被圧延材との
熱膨張係数差が１５ Ｘ １０−’ｃｌ！／（至）℃以
下の耐酸化性合金を溶射して溶射被覆層を形成して熱間
圧延、又は分塊及び熱間圧延するため、分塊圧延時、熱
間圧延時に被覆層が部分的に剥離することがないため、
表面傷を発生することな（圧延することができ、その結
果圧凰後の表面手入れが簡単にでき、しかも成品歩留り
を著しく増大できる。
熱膨張係数差が１５ Ｘ １０−’ｃｌ！／（至）℃以
下の耐酸化性合金を溶射して溶射被覆層を形成して熱間
圧延、又は分塊及び熱間圧延するため、分塊圧延時、熱
間圧延時に被覆層が部分的に剥離することがないため、
表面傷を発生することな（圧延することができ、その結
果圧凰後の表面手入れが簡単にでき、しかも成品歩留り
を著しく増大できる。
Claims (1)
- Ｆｅ−Ｎｉ合金、又はＦｅ−Ｎｉ−Ｃｒ合金、あるいは
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金の大型鋳塊、スラブ、あるいはビ
レツトの全面に、８％〜２０％Ｃｒ含有のＦｅ合金を溶
射して、前記合金との熱膨張係数差が１５×１０＾−＾
６（ｃｍ／ｃｍ℃、ＲＴ〜１２８０℃）以下で層厚０．
２ｍｍ以上の溶射被覆層を形成したのち、１０００℃〜
１２８０℃に加熱して熱間圧延、又は分塊及び熱間圧延
することを特徴とするＮｉ含有Ｆｅ合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23696984A JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ｎｉ含有Ｆｅ合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23696984A JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ｎｉ含有Ｆｅ合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61115601A true JPS61115601A (ja) | 1986-06-03 |
| JPH0146202B2 JPH0146202B2 (ja) | 1989-10-06 |
Family
ID=17008445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23696984A Granted JPS61115601A (ja) | 1984-11-09 | 1984-11-09 | Ｎｉ含有Ｆｅ合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61115601A (ja) |
-
1984
- 1984-11-09 JP JP23696984A patent/JPS61115601A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0146202B2 (ja) | 1989-10-06 |
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