KR102608727B1 - 티타늄판, 티타늄 압연 코일 및 구리박 제조 드럼 - Google Patents
티타늄판, 티타늄 압연 코일 및 구리박 제조 드럼 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 관한 티타늄판은, 평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고, 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이다.
Description
본 발명은, 티타늄판, 티타늄 압연 코일 및 구리박 제조 드럼에 관한 것이다.
본원은, 2019년 4월 17일에, 일본에 출원된 특허 출원 제2019-78826호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.
다층 배선 기판, 플렉시블 배선판 등의 배선 기판의 배선이나 리튬 이온 전지의 집전체 등의 전자 부품의 도전 부위에는, 대부분의 경우, 구리박이 원료로서 이용되고 있다.
이와 같은 용도에 이용되는 구리박은, 예를 들어 이하의 방법으로 제조된다. 구리 원료를 황산 용액에 용해시킨 황산구리 용액 중에, 납이나 티타늄 등의 불용성 금속의 양극 및 음극으로서의 폭 1m 이상, 직경 수m의 드럼을 배치한다. 이 드럼을 회전시키면서 드럼 상에 구리를 연속적으로 전석시킨다. 드럼 상에 석출된 구리를, 연속적으로 박리하여, 롤상으로 권취한다. 이상으로부터, 구리박은, 제조된다.
드럼(구리박 제조 드럼)의 재료로서는, 내식성이 우수한 것, 구리박의 박리성이 우수한 것 등의 관점에서, 그 표면(외주면)에는 티타늄이 일반적으로 사용되고 있다. 그러나, 내식성이 우수한 티타늄판을 사용한 경우에도, 구리박의 제조를 장기간에 걸쳐 행하면, 황산구리 용액 중에서, 드럼을 구성하는 티타늄판의 표면이 서서히 부식된다. 그리고, 부식된 드럼 표면의 상태는, 구리박의 제조 시에 구리박에 전사된다.
금속 재료의 부식은, 그 금속 재료가 갖는 결정 조직, 결정 방위, 결함, 편석, 가공 변형, 잔류 변형 등 금속 조직에 기인하는 다양한 내질 요인에 의해, 부식 상태나 부식의 정도가 다른 것이 알려져 있다. 부위간에서 금속 조직이 불균질한 금속 재료를 사용한 드럼이, 구리박의 제조에 수반하여 부식된 경우, 드럼이 균질한 면 상태를 유지할 수 없게 되어, 드럼 표면에 불균질한 면이 발생한다. 드럼 표면에 발생한 불균질한 면은 모양으로서 식별할 수 있다. 이와 같은 불균질한 금속 조직에 기인하는 모양 중, 비교적 면적이 큰 매크로 조직에 기인하여, 육안으로 판별할 수 있는 모양을 「매크로 모양」이라 한다. 그리고, 드럼 표면에 발생한 매크로 모양은, 구리박의 제조 시에 구리박에 전사될 수 있다.
따라서, 고정밀도이면서 균질한 두께의 구리박을 제조하기 위해서는, 드럼을 구성하는 티타늄판의 매크로 조직을 균질하게 하여, 드럼의 표면 부식을 균질하게 함으로써, 불균질한 매크로 조직에 기인한 매크로 모양을 저감하는 것이 중요하다.
특허문헌 1에는, 질량％로, Cu: 0.3 내지 1.1％, Fe: 0.04％ 이하, 산소: 0.1％ 이하, 수소: 0.006％ 이하를 포함하고, 평균 결정 입도가 8.2 이상이고, 또한 비커스 경도가 115 이상, 145 이하이고, 판면에 평행한 부위에 있어서, 집합 조직이, 압연면에서 법선 방향(ND축)으로부터의 α상의 (0001)면 극점도에 있어서, (0001)면의 법선의 쓰러짐의 각도가, 압연 폭 방향 TD 방향으로 ±45°를 장축, 최종 압연 방향 RD 방향으로 ±25°를 단축으로 하는 타원의 범위 내에 존재하는 결정립의 총 면적을 A, 그 이외의 결정립의 총 면적을 B라 하고, 면적비 A/B가 3.0 이상인 것을 특징으로 하는 전해 Cu박 제조 드럼용 티타늄판이 제안되어 있다.
특허문헌 2에는, Al: 0.4 내지 1.8％를 포함하고, 판 두께 4㎜ 이상, 표면 하 1.0㎜ 및 1/2 판 두께부의 판면에 평행한 부위에 있어서 평균 결정 입도 8.2 이상, 비커스 경도 115 이상 145 이하, 표면 하 1㎜로부터 1/2 판 두께부에 걸치는 판면에 평행한 부위에 있어서 집합 조직이 최종 압연 방향 RD 압연면의 법선 ND 압연 폭 방향을 TD(0001)면의 법선을 c축으로 하였을 때 압연면에서 법선 방향으로부터의 α상의 (0001)면 극점도에 있어서 c축의 TD 방향으로의 쓰러짐의 각도가 -45 내지 45°, c축의 RD 방향으로의 쓰러짐의 각도가 -25 내지 25°인 타원의 영역에 c축이 존재하는 결정립의 총 면적을 A, 그 이외의 결정립의 총 면적을 B라 하고, 면적비 A/B가 3.0 이상인 티타늄 합금 후판이 제안되어 있다.
특허문헌 3에는, 전자 빔 용해법에 의해 용해 주조한 두께 300㎜ 이상의 직사각형 단면 슬래브를, β 영역으로 가열하고, β 영역에 있어서 압하비 3 이상의 분괴 압연 혹은 분괴 단조를 행하여, β상 재결정 조직을 형성시킨 후, 즉시, β 영역 가공 종료 온도 내지 700℃의 범위를 냉각 속도 200℃/hr 이상에서 냉각하고, 상기 분괴 압연 또는 분괴 단조 후, 또한 880℃ 이하로 가열하여 조열연을 행하고, 해당 조열연 후 재가열하지 않고, 조열연의 압연 방향과 직교하는 방향으로 압연하는 크로스 열연을 크로스 압연비가 1/10 내지 6/10이 되도록 한 마무리 열연을, 650 내지 750℃의 온도 범위에서 행하는 것을 특징으로 하는 표층부 조직이 우수한 구리박 제조 드럼용 티타늄의 제조 방법이 제안되어 있다.
그러나, 금번의 전자 부품의 소형화 및 고밀도화에 수반하여, 구리박에는, 한층 더한 박육화 및 표면 품질의 향상이 요구되고 있다. 이와 같은 상황 하, 상술한 매크로 모양에 대해서도 한층 더한 저감이 요구되고 있다. 특허문헌 1 내지 3에 기재된 바와 같은 종래의 기술에서는 충분하게는 매크로 모양을 저감할 수 없었다.
또한, 특허문헌 3에 기재된 구리박 제조 드럼용 티타늄의 제조 방법은, 긴 쪽 방향의 압연에 더하여, 폭 방향으로 압연하는 크로스 압연을 행하기 때문에, 제조 공기가 길어져, 생산성의 점에서 개선의 여지가 있었다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적으로 하는 바는, 생산성이 우수하고, 구리박 제조용의 드럼에 사용하였을 때 매크로 모양의 발생을 억제 가능한 티타늄판 및 티타늄 압연 코일, 그리고 티타늄판을 사용하여 제조되는 구리박 제조 드럼을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 상술한 문제를 해결하기 위해 예의 검토하는 중에, 단순히 결정 입경을 작게 하거나, 결정의 (0001)면의 법선을 압연면과 수직에 가깝게 하거나 하는 것만으로는, 금번 요구되는 수준까지 매크로 모양의 발생을 억제할 수 없음을 알아내었다.
그리고, 본 발명자들은, 금속 조직에 있어서, 결정을 미세뿐만 아니라 균일한 크기로 하고, 나아가, 특정 방위에 구애되지 않고, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로, 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이 되도록 조직을 제어함으로써, 매크로 모양의 발생을 억제할 수 있음을 발견했다. 즉, 본 발명자들은, 결정 입경 및 결정 방위의 변동이 문제인 것을 밝혀냈다. 그리고, 크로스 압연을 행하지 않고, 일방향 압연을 행함으로써, 이와 같은 조직을 달성 가능하고, 또한 생산성이 우수한 티타늄판의 제조 방법을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.
상기 지견에 기초하여 완성된 본 발명의 요지는, 이하와 같다.
(1) 본 발명의 제1 양태는, 질량％로,
N: 0.10％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하,
O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및,
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 갖고,
평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고,
결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한,
결정 방위를 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상인, 티타늄판이다.
(2) 상기 (1)에 기재된 티타늄판은, 상기 집적도가 최대로 되는 방위가, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, Φ가 10° 이상 35° 이하 또한 φ1이 0° 이상 15° 이하여도 된다.
(3) 상기 (1) 또는 상기 (2)에 기재된 티타늄판은, 질량％로, Cu: 0.10％ 이상 1.50％ 이하를 포함해도 된다.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 것에 기재된 티타늄판은, 구리박 제조 드럼용 티타늄판이어도 된다.
(5) 본 발명의 제2 양태는, 질량％로,
N: 0.10％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하,
O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및,
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 갖고,
평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고,
결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한,
결정 방위를 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상인, 티타늄 압연 코일이다.
(6) 상기 (5)에 기재된 티타늄 압연 코일은, 긴 쪽 방향의 길이가 20m 이상이어도 된다.
(7) 본 발명의 제3 양태는, 원통 형상의 이너 드럼의 외주면을 따라서 피착된, (1) 내지 (4) 중 어느 것에 기재된 티타늄판과,
상기 티타늄판의 맞댐부에 배치된 용접부를 갖는, 구리박 제조 드럼이다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 상기 양태에 의하면, 생산성이 우수하고, 구리박 제조용의 드럼에 사용하였을 때 매크로 모양의 발생을 억제하는 것이 가능해진다.
도 1은 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각에 의한, 본 발명의 일 실시 형태에 관한 티타늄판 및 티타늄 압연 코일의 α상 결정립의 결정 방위를 설명하기 위한 설명도이다.
도 2는 동 실시 형태에 관한 티타늄판의 전자선 후방 산란 회절법에 의해 구해진 결정 방위 분포 함수의 일례이다.
도 3은 부식 후의 티타늄판의 표면에 관찰되는 매크로 모양의 일례를 나타내는 현미경 사진이다.
도 4는 부식 후의 티타늄판의 표면에 관찰되는 매크로 모양의 일례를 나타내는 현미경 사진이며, 매크로 모양의 위치를 나타내기 위해, 매크로 모양을 강조한 참고도이다.
도 5는 구리박 제조 드럼의 일 사용 양태를 나타내는 구리박 제조 장치의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼을 도시하는 모식도이다.
도 2는 동 실시 형태에 관한 티타늄판의 전자선 후방 산란 회절법에 의해 구해진 결정 방위 분포 함수의 일례이다.
도 3은 부식 후의 티타늄판의 표면에 관찰되는 매크로 모양의 일례를 나타내는 현미경 사진이다.
도 4는 부식 후의 티타늄판의 표면에 관찰되는 매크로 모양의 일례를 나타내는 현미경 사진이며, 매크로 모양의 위치를 나타내기 위해, 매크로 모양을 강조한 참고도이다.
도 5는 구리박 제조 드럼의 일 사용 양태를 나타내는 구리박 제조 장치의 모식도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼을 도시하는 모식도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 티타늄판을 예로 들어 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일은, 본 실시 형태에 관한 티타늄판과 기본적으로 마찬가지이기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
<1. 티타늄판>
먼저, 본 실시 형태에 관한 티타늄판에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 구리박 제조용의 드럼의 재료로서 이용되고, 티타늄판의 한쪽의 면은, 제조되는 드럼의 원통 표면을 구성한다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 구리박 제조 드럼용 티타늄판이라고도 할 수 있다.
(1. 1 금속 조직)
먼저, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직은, 평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고, 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위(최대 집적 방위)를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이다. 이하, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직에 대하여, 순서대로 상세하게 설명한다.
(1. 1. 1 결정립의 평균 입경 및 입도 분포)
먼저, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직에 포함되는 결정립의 평균 입경 및 입도 분포에 대하여 설명한다.
티타늄판의 금속 조직의 결정립의 입경(결정 입경)이 조대하면, 그 결정립 그 자체가 모양이 되어, 구리박에 모양이 전사되기 때문에, 결정 입경은 미세한 쪽이 좋다. 이 때문에, 티타늄판의 금속 조직의 결정립의 평균 결정 입경은, 40㎛ 이하로 한다. 평균 결정 입경을 40㎛ 이하로 함으로써, 결정립이 충분히 미세해져, 매크로 모양의 발생이 억제된다. 티타늄판의 금속 조직의 결정립의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 38㎛ 이하, 보다 바람직하게는 35㎛ 이하이다.
이에 반해, 티타늄판의 금속 조직의 결정립 평균 결정 입경이 40㎛를 초과하면, 그 결정립 그 자체가 모양이 되어, 구리박에 모양이 전사되어 버린다.
티타늄판의 금속 조직의 결정립의 평균 결정 입경의 하한값은 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 결정립이 매우 작은 경우에는, 열처리 시에 미재결정부가 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 결정립의 평균 결정 입경은, 바람직하게는 5㎛ 이상, 보다 바람직하게는 10㎛ 이상이다.
그런데, 본 발명자들은, 티타늄판의 금속 조직의 결정립이 단순히 미세한 것만으로는, 충분히 매크로 모양을 억제할 수 없음을 알아내었다. 즉, 티타늄판의 금속 조직의 결정립이 미세해도, 입도 분포가 넓은 경우, 비교적 큰 결정립이 존재해 버린다. 이와 같은 비교적 큰 결정립과 미세한 결정립이 혼재된 부위가 존재하면, 입경의 차에 의해 매크로 모양이 발생할 수 있다. 이 때문에, 티타늄판의 금속 조직의 결정립은, 미세할 뿐만 아니라, 입경 분포가 좁은, 즉 결정립의 입경이 균일한 것이 매크로 모양의 발생의 억제에 중요한 것을 본 발명자들은 발견했다.
구체적으로는, 본 실시 형태에 있어서, 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차는 0.80 이하이다. 결정립이, 상술한 바와 같은 평균 입경과 함께, 이와 같은 입도 분포의 표준 편차를 만족시킴으로써, 금속 조직 중의 결정립이 충분히 미세하고 또한 균일해진다. 이 때문에, 티타늄판을 드럼에 사용하였을 때, 매크로 모양의 발생이 억제된다.
이에 반해, 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가, 0.80을 초과하면, 상술한 바와 같은 평균 결정 입경을 만족시킨 경우라도, 조대한 결정립이 발생해 버린다. 이와 같은 티타늄판을 드럼에 사용한 경우, 매크로 모양이 발생하기 쉬워진다. 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차는, 바람직하게는 0.70 이하, 보다 바람직하게는 0.60 이하이다. 한편, 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차는, 작은 쪽이 바람직하지만, 실질적으로는, 0.10 이상이다. 결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차는, 0.20 이상이어도 된다.
티타늄판의 금속 조직의 결정의 평균 결정 입경 및 입도 분포의 표준 편차는, 이하와 같이 하여 측정, 산출할 수 있다. 구체적으로는, 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, 전자선 후방 산란 회절법; EBSD(Electron Back Scattering Diffraction Pattern)을 사용하여, 티타늄판 압연면 하부(강판의 압연면 중 한쪽의 면으로부터 판 두께 방향으로 1/8의 위치로부터 3/8의 위치까지의 범위) 및 판 두께 중앙부(강판의 압연면으로부터 판 두께 방향으로 3/8의 위치로부터 5/8의 위치까지의 범위) 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 2㎛로 2 내지 10시야 정도 측정한다. 그 후, 결정 입경에 대해서는 EBSD에 의해 측정된 5° 이상의 방위차 경계를 결정립계로 하고, 이 결정립계로 둘러싸인 범위를 결정립으로 하고, 결정립 면적으로부터 원상당 입경(면적 A=π×(입경 D/2)2)을 구해 이 개수 기준의 평균값을 평균 결정 입경으로 하고, 또한 결정 입경 분포로부터 대수 정규 분포에 있어서의 표준 편차 σ를 산출한다.
또한, 일반적으로 금속 재료의 결정 입경 분포는 대수 정규 분포에 따르는 것이 알려져 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 결정 입경 분포의 표준 편차의 산출에 있어서는, 얻어진 결정 입경 분포를 대수 정규 분포로 규격화하고, 규격화한 대수 정규 분포로부터 표준 편차를 산출해도 된다.
(1. 1. 2 집합 조직)
다음에, 티타늄판의 집합 조직에 대하여 설명한다. 티타늄의 결정 구조는, α상을 포함하고, α상은, 육방 최밀 충전 구조(hexagonal close-packed, hcp)를 취한다. hcp 구조는, 결정 방위에 의한 물성의 이방성이 크다. 구체적으로는, (0001)면의 법선 방향인 c축 방향에 평행인 방향에서는 강도가 높고, c축 방향과 수직인 방향에 가까워질수록 강도가 낮다. 이 때문에, 티타늄판이 상술한 바와 같은 결정립의 입도 분포를 만족시켜도, 결정 방위가 다른 결정의 집합체가 발생하면, 양쪽 집합체간에서의 가공성이 달라, 구리박 제조용 드럼 제조 시에 있어서, 연마 시의 가공량에 차가 발생한다. 이 결과, 얻어지는 드럼에 있어서 결정립에 가까운 사이즈로의 모양으로서 인식되어 버린다. 따라서, 본 발명자들은, 티타늄판의 집합 조직을 가능한 한 집적시킴으로써, 상기 모양의 발생을 억제할 수 있음을 알아내었다.
이상의 지견에 기초하여, 본 실시 형태에 있어서는, 티타늄판은, 결정 방위를 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이 되는 집합 조직을 갖는다. 이에 의해, 결정 방위가 다름으로써 가공성이 다른 결정의 집합체가 억제되어, 티타늄판을 구리박 제조용 드럼에 사용하였을 때 결정 방위의 차에 기인하는 모양의 발생을 시인할 수 없는 수준까지 억제된다.
또한, 티타늄판의 결정립의 삼차원적인 결정 방위가 특정 방향으로 정렬되어 있음으로써, 티타늄판을 드럼으로 가공할 때의 변형도 균일해져, 치수 정밀도를 향상시키고, 또한, 국소적인 잔류 응력이나 변형의 불균일을 억제할 수 있다. 그 결과, 연마 후의 드럼의 평활함을 향상시키는 것이 가능해진다.
여기서, 도 1을 참조하여, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각을 설명한다. 도 1은 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각에 의한 티타늄판의 α상 결정립의 결정 방위를 설명하기 위한 설명도이다. 시료 좌표계로서, 서로 직교하는 관계에 있는, RD(압연 방향), TD(판 폭 방향) 및 ND(압연면의 법선 방향)의 3개의 좌표축이 나타내어져 있다. 또한, 결정 좌표계로서, 서로 직교하는 관계에 있는 X축, Y축 및 Z축의 3개의 좌표축이 나타내어져 있다. 그리고, 각 좌표계의 원점이 일치하도록 각각의 좌표축이 배치되어 있고, hcp를 나타내는 육각 기둥이 티타늄의 α상인 hcp의 (0001)면의 중심이 원점과 일치하도록 나타내어져 있다. 도 1에서는, X축은, α상의 [10-10] 방향과 일치하고, Y축은, [-12-10] 방향과 일치하고, Z축은 [0001] 방향(C축 방향)과 일치한다.
Bunge의 표기 방법에서는, 시료 좌표계의 RD, TD, ND와 결정 좌표계의 X축, Y축, Z축이 각각 일치한 상태를 먼저 생각한다. 거기로부터, 결정 좌표계를 Z축 주위로 각도 φ1만큼 회전시키고, φ1 회전 후의 X축(도 1의 상태) 주위로 각도 Φ만큼 회전시킨다. 마지막으로 Φ 회전의 후의 Z축 주위로 각도 φ2만큼 회전시킨다. 이들 φ1, Φ, φ2의 3개의 각도에 의해, 결정 또는 결정 좌표계는, 시료 좌표계에 대하여 특정의 기운 상태로 표시된다. 즉, φ1, Φ, φ2의 3개의 각도를 사용하여, 결정 방위는 일의적으로 정해진다. 이들 3개의 각도 φ1, Φ, φ2를, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각이라 한다. 이 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각에 의해, 티타늄판의 α상 결정립의 결정 방위(C축 방향 등)가 규정된다.
도 1에서는, φ1은, 시료 좌표계의 RD-TD 평면(압연 평면)과 결정 좌표계의 [10-10]-[-12-10] 평면의 교선과, 시료 좌표계의 RD(압연 방향)가 이루는 각도이다. Φ는, 시료 좌표계의 ND(압연면의 법선 방향)와, 결정 좌표계의 [0001] 방향((0001)면의 법선 방향)이 이루는 각도이다. φ2는, 시료 좌표계의 RD-TD 평면(압연면)과 결정 좌표계의 [10-10]-[-12-10] 평면의 교선과, 결정 좌표계의 [10-10] 방향이 이루는 각도이다. 또한, 압연의 경우, 그 대칭성으로부터 φ1: 0 내지 90°, Φ: 0 내지 90°, φ2: 0 내지 60°의 범위에서 임의의 방위를 표기할 수 있다.
최대 집적 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률은, 이하와 같이 하여 구할 수 있다. 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, EBSD를 사용하여 결정 방위 해석을 행한다. 티타늄판 압연면 하부(강판의 압연면으로부터 판 두께 방향으로 1/8의 위치로부터 3/8의 위치까지의 범위) 및 판 두께 중앙부(강판의 압연면으로부터 판 두께 방향으로 3/8의 위치로부터 5/8의 위치까지의 범위) 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 5㎛로 2 내지 10시야 정도 측정한다. 그 데이터에 대하여, TSL 솔루션즈제의 OIM Analysis 소프트웨어를 사용하여 결정 방위 분포 함수; ODF(Oriantation Disutribution Function)를 산출한다. 결정 방위 분포 함수는, 후방 산란 전자선 회절(EBSD; Electron Back Scattering Diffraction Pattern)법의 구면 조화 함수법을 사용한 Texture 해석을 사용하여 산출할 수 있다(전개 지수=16, 가우스 반값폭=5°). 그때, 압연 변형의 대칭성을 고려하여, 판 두께 방향(ND), 압연 방향(RD), 판 폭 방향(TD) 각각에 대하여 선대칭이 되도록, 계산을 행한다. ODF는, 측정된 결정 방위가 φ1-Φ-φ2의 3차원 공간(오일러 공간)에 플롯된 삼차원 분포를 분포 함수로 나타낸 것이다. 도 2는 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 전자선 후방 산란 회절법에 의해 구해진 결정 방위 분포 함수의 일례를 도시하는 도면이다. 도 2는 오일러 공간을 이차원으로 표시하기 위해, 오일러 공간을 각도 φ2 방향으로 1도마다 수평으로 슬라이스하여, 얻어진 단면을 배열한 것이다. 이 결정 방위 분포 함수에 의해, 최대 집적 방위를 구할 수 있다. 또한, 도 2에서는, φ2=60°의 단면에 있어서, 최대 집적 방위가 확인된다. 그 후, OIM Analysis에 의해, 상기 최대 집적 방위 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률을 산출한다.
이 최대 집적 방위는, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, Φ가 10° 이상 35° 이하 또한 φ1이 0° 이상 15° 이하인 것이 바람직하다. 최대 집적 방위가, Φ가 10° 이상 35° 이하 또한 φ1이 0° 이상 15° 이하임으로써, 드럼으로 성형 시의 가공이 용이하고, 표면 경도가 높아진다는 효과가 얻어진다.
(1. 1. 3 금속 조직의 상 구성)
본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직은, 주로 α상을 포함하는 것이 바람직하다. β상은, α상보다도 우선하여 부식된다. 이 때문에, 균일한 부식을 달성하고, 매크로 모양의 발생을 억제하는 관점에서는, β상은 적은 쪽이 바람직하다. 한편, β상이 소량 존재하는 경우, 열처리 시의 결정립 성장을 억제할 수 있기 때문에, 균일하고 또한 미세한 결정 입경을 얻을 수 있다. 또한, 티타늄판이 Cu를 함유하는 경우, 생성되는 Ti2Cu는 입성장을 억제할 수 있지만, 너무 석출되면 연마성이 변화될 우려가 있다. 이와 같은 관점에서, 티타늄판의 금속 조직은, β상, Ti2Cu의 체적률은, 각각, 2.0％ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우에 있어서, 티타늄판의 금속 조직의 잔부는 α상이다. β상, Ti2Cu의 각 체적률은, 바람직하게는 1.0％ 이하이고, 더욱 바람직하게는, 티타늄판의 금속 조직은 α 단상이다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 금속 조직에 있어서의 α상의 체적률은, 바람직하게는 98.0％ 이상, 보다 바람직하게는 99.0％ 이상, 더욱 바람직하게는 100％이다. 즉, 실질적으로 α상 단상이다. 이와 같은 실질적인 α상 단상의 금속 조직은, 상술한 바와 같은 티타늄판의 화학 조성에 의해 달성할 수 있다.
또한, 티타늄판의 금속 조직은, 미재결정립이 포함되지 않는 것이 바람직하다. 미재결정립은, 일반적으로, 조대하여, 매크로 모양의 원인이 될 수 있다. 티타늄판의 금속 조직은, 바람직하게는 완전 재결정 조직이다. 미재결정립의 유무는, 이하의 방법으로 확인할 수 있다. 즉, 애스펙트비가 5.0 이상인 결정립을 미재결정립이라 하고, 그 유무를 확인한다. 구체적으로는, 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, 전자선 후방 산란 회절법을 사용하여, 티타늄판 압연면 하부(강판의 압연면 중 한쪽의 면으로부터 판 두께 방향으로 1/8의 위치로부터 3/8의 위치까지의 범위) 및 판 두께 중앙부(강판의 압연면으로부터 판 두께 방향으로 3/8의 위치로부터 5/8의 위치까지의 범위)의 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 2㎛로 2 내지 10시야 정도 측정한다. 그 후, EBSD에 의해 측정된 5° 이상의 방위차 경계를 결정립계로 하고, 이 결정립계로 둘러싸인 범위를 결정립으로 하고, 결정립의 장축 및 단축을 구하고, 장축을 단축으로 제산한 값(장축/단축)을 애스펙트비로 하여 산출한다. 또한, 장축이란, α상의 입계 상의 임의의 2점을 연결하는 선분 중에서, 길이가 최대로 되는 것을 말하고, 단축이란, 장축에 직교하고, 또한 입계 상의 임의의 2점을 연결하는 선분 중에서, 길이가 최대로 되는 것을 말한다.
또한, 티타늄판의 금속 조직을 구성하는 각 상의 체적률은, 특정 단면에서의 면적률과 일치하기 때문에, SEM(Scanning Electron Microscopy)/EPMA(Electron Probe Microanalyzer)에 의해 용이하게 측정·산출할 수 있다. 티타늄판의 임의의 단면에 대해, 경면까지 연마하고, SEM/EPMA에 의해, 배율 100배로 Fe 및 Cu의 농도 분포를 측정한다. Fe나 Cu는, β상 또는 Ti2Cu부에서 농화되기 때문에, 이들 원소의 농화부의 면적률이 β상 혹은 Ti2Cu의 체적률, 즉 농화되어 있지 않은 부분이 α상의 체적률이 된다. 구체적인 측정 방법은, SEM/EPMA로, 표면으로부터 판 두께의 1/4의 위치, 1㎜×1㎜의 영역을 스텝 1 내지 2㎛로 2 내지 5시야 정도 측정한다. 이때, Fe 농도가 모든 측정점의 Fe 농도로부터 산출되는 Fe의 평균 농도보다 1질량％ 이상 높은 점을 β상, Cu 농도가 모든 측정점의 Cu 농도로부터 산출되는 Cu의 평균 농도보다 1질량％ 이상 높은 점을 Ti2Cu로 정의하고, 각 상의 면적률을 구하였다.
(1. 2 화학 조성)
계속해서, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 화학 조성에 대하여 설명한다. 질량％로, N: 0.10％ 이하, C: 0.08％ 이하, H: 0.015％ 이하, Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하, O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및, Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고, 잔부가 Ti 및 불순물을 포함한다. 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 예를 들어 공업용 순티타늄, 또는, 상기 공업용 순티타늄 중의 Ti의 일부 대신에, 0.1질량％ 이상 1.5질량％ 이하의 Cu를 포함하는 티타늄 합금에 의해 구성되는 것이 바람직하다.
공업용 순티타늄은, Ti 이외의 함유 원소가 매우 소량이다. 이것을 사용한 경우, 티타늄판의 결정상은 실질적으로 α상 단상이다. 티타늄판을 구성하는 상을 α상 단상으로 함으로써, 티타늄판을 드럼에 사용하여 당해 드럼을 황산구리 용액에 침지한 경우에, 드럼이 균일하게 부식된다. 이에 의해, α상, β상의 부식 속도의 차이에 의한 매크로 모양의 발생이 억제된다.
나아가, 공업용 순티타늄은, 열간 가공성이 우수하고, 열간 압연 후의 판 형상이 평탄해져, 그 후의 교정을 적게 하는 것이 가능하다. 이 때문에, 교정에 의한 변형의 부여 및 이것에 수반되는 전위나 쌍정의 도입이 억제된다. 티타늄판에 전위나 쌍정이 많이 존재하는 경우, 전위나 쌍정을 기점으로 하여 모양이 발생하거나, 황산구리 용액에 침지한 경우에, 표면이 불균일하게 부식되거나 한다. 공업용 순티타늄을 티타늄판의 재료로서 사용함으로써, 이와 같은 문제가 미리 방지되고, 이 관점에서도 매크로 모양의 발생이 억제된다.
이에 반해, 티타늄판에 Al 등의 α 안정화 원소를 함유시키는 것도 생각할 수 있다. 예를 들어, Al은, α 단상 영역에서의 열처리에 의해 결정립 성장을 억제하는 효과가 있다. 그러나, Al 등의 α상 안정화 원소는, 티타늄판의 고온 강도를 크게 향상시킨다. 고온 강도가 너무 높아지면, 열간 압연 시의 반력이 너무 커져, 열연 후의 티타늄판의 형상이 크게 변형되어, 티타늄판이 파형상이 된다. 그 때문에, 티타늄판에 대해 그 후의 교정이 많이 필요로 되지만, 그때 변형이 부여되면 전위나 쌍정이 많이 도입되어 버린다. 이 결과, 상술한 바와 같이, 티타늄판을 드럼에 사용하였을 때, 매크로 모양이 발생하기 쉬워진다.
또한, 티타늄판의 결정 입경을 제어하기 위해, β상 안정화 원소를 함유시켜 β상을 생성시켜, β상에 의한 피닝 효과를 활용하는 방법을 생각할 수 있다. 그러나, β상은 α상에 비해 부식되기 쉽기 때문에, β상이 만약 집합해 버린 경우, 그 부분에서 우선적으로 부식이 진행되어 매크로 모양이 발생할 가능성이 있다. 그 결과, 그 매크로 모양이 구리박에 전사될 가능성이 있다. 따라서, β상 안정화 원소를 티타늄판에 함유시킨 경우, 기본적으로는 매크로 모양의 발생의 억제는 곤란하다.
한편, β상 안정화 원소 중에서도 Cu는, 다른 원소와 달리, α상 중의 고용 한도가 크다. 그 때문에, β상의 집합 조직을 석출시키지 않고, Cu를 티타늄판에 함유시키는 것이 가능하다. 또한, Cu는, 고용 강화능이 비교적 크기 때문에, 후술하는 표면 경도를 높게 하는 것에도 유효하다. 그 때문에, Cu는, 티타늄판 중의 Ti 대신에 0.1질량％ 이상 1.5질량％ 이하의 범위로 함유시키는 것이 가능하다.
이하, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에서는 특별히 정함이 없는 한, 「％」라는 표기는 「질량％」를 나타내는 것으로 한다.
공업용 순티타늄으로서는, 예를 들어 JIS H 4600:2012에 규정되는 1 내지 4종 및 ASTM B348에 규정되는 Grade 1 내지 4, F67 등을 들 수 있다. 또한, 상술한 규격에 준거하고 있지 않은 공업용 순티타늄이나, 상술한 것 이외의 규격에 준거한 공업용 순티타늄이어도, 당업자가 기술 상식을 고려하여 「공업용 순티타늄」으로 인식해야 할 범위 내에서, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 재료로서 사용할 수 있다. 그리고, 상술한 공업용 순티타늄을, 본 실시 형태에 관한 티타늄판이 사용되는 드럼의 구체적인 용도나 사양에 맞추어 적절히 선택할 수 있다.
구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 공업용 순티타늄이 사용되는 경우,
질량％로,
N: 0.100％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0.50％ 이하, 및
O: 0.40％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 가질 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 상술한 공업용 순티타늄 중의 Ti의 일부 대신에 1.5질량％ 이하의 Cu를 포함하는 티타늄 합금일 수도 있다. 따라서, 구체적으로는, 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 상기 티타늄 합금이 사용되는 경우,
질량％로,
N: 0.100％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하,
O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 가질 수 있다.
N: 0.100％ 이하
상술한 원소 중, N은, 티타늄판에 다량으로 함유되면, 티타늄판의 연성 또는 가공성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, N 함유량은, 0.100％ 이하이다. 또한, N은, 불가피적으로 혼입되는 불순물이며, 실질적인 함유량은, 통상 0.0001％ 이상이다.
C: 0.08％ 이하
상술한 원소 중, C는, 티타늄판에 다량으로 함유되면, 티타늄판의 연성 또는 가공성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, C 함유량은, 0.08％ 이하이다. 또한, C는, 불가피적으로 혼입되는 불순물이며, 실질적인 함유량은, 통상, 0.0001％ 이상이다.
H: 0.015％ 이하
상술한 원소 중, H는, 티타늄판에 다량으로 함유되면, 수소화물을 생성하여 티타늄판의 충격 특성이 열화되어, 가공성을 저하시키는 경우가 있다. 따라서, H 함유량은, 0.015％ 이하이다. 또한, H 함유량은 적은 쪽이 좋지만, H는 불가피적으로 혼입되는 불순물이기 때문에, 실질적인 함유량은, 통상, 0.0001％ 이상이다.
O: 0％ 이상 0.40％ 이하
상술한 원소 중, O는, 티타늄판의 α상의 강도의 향상과 함께, 가공 중의 쌍정 변형의 발생의 억제에 기여한다. 티타늄판의 α상의 강도가 향상됨으로써, 티타늄판의 표면 경도가 증대된다. 이에 의해, 드럼 제조 과정에 있어서의 연마 시에, 표면이 평활해지기 쉽다. 또한, 쌍정이 억제됨으로써, 결정 방위 분포의 변동이 억제되어, 균일한 연마가 가능해진다. 상기 효과를 얻기 위해서는, O의 함유량은, 0.02％ 이상인 것이 바람직하다. O의 함유량은, 보다 바람직하게는, 0.03％ 이상이다.
한편, O가 과잉으로 포함되는 경우, 티타늄판의 강도가 너무 높아져, 교정 시에 비교적 큰 가공이 필요해진다. 그 결과, 오히려 쌍정이 발생하기 쉬워질 가능성이 있다. 또한, 표면 경도가 너무 커지면, 티타늄판을 드럼으로 하였을 때 연마가 곤란해진다. 따라서, O의 함유량은, 0.40％ 이하이다. O의 함유량은, 바람직하게는 0.15％ 이하, 보다 바람직하게는, 0.12％ 이하이다.
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하
Fe는, β상을 안정화시키는 원소이다. 티타늄판에 있어서는 β상의 석출량이 많아지면 매크로 모양의 생성에 영향을 미치는 경우가 있기 때문에, Fe의 함유량은, 0.50％ 이하로 한다. Fe의 함유량은, 바람직하게는 0.10％ 이하, 보다 바람직하게는 0.08％ 이하이다.
또한, Fe 함유량은 적은 쪽이 좋지만, Fe가 소량 함유됨으로써 β상을 약간 석출시켜, β상의 피닝 효과에 의해 입성장이 억제된다. 또한, Fe는 Ti 중에 고용된 상태에서도 용질 끌림 효과에 의해 입성장을 억제한다. 또한, Fe는 불가피적으로 혼입되는 불순물이기도 하기 때문에, 실질적인 함유량은, 통상 0.0001％ 이상이다. Fe 함유량은, 예를 들어 0.001％ 이상이어도 되고, 0.01％ 이상이어도 된다. 또한, β상의 피닝 효과나 용질 끌림 효과에 의한 입성장 억제 효과를 얻기 위해, Fe 함유량은, 0.02％ 이상이어도 된다.
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하
Cu는, β상을 안정화시킴과 함께, α상에도 고용되어, α상을 강화한다. 그리고, Cu는, α상 중으로의 고용 한도가 크기 때문에, 함유시켜도 β상이나 Ti2Cu를 생성하기 어렵다. 한편, Cu를 1.50％ 초과 함유시키면, Ti2Cu가 과도하게 석출되어 표면 성상을 열화(매크로 모양 형성)시키기 때문에, Cu의 함유량을 1.5％ 이하로 한다. Cu의 함유량은, 바람직하게는 1, 30％ 이하, 보다 바람직하게는 1.20％ 이하이다. 또한, Cu는 비교적 고용 강화능이 높기 때문에, 티타늄판의 후술하는 표면 경도를 높게 할 수 있어, 연마성을 높이는 것을 기대할 수 있다. 또한, Ti2Cu는 결정립 성장을 억제하기 때문에, 연마성에 영향을 미치지 않을 정도로 Ti2Cu를 석출시키면, 티타늄판에 있어서 균일하고 또한 미세한 결정 입경이 얻어지기 쉬워진다. 이와 같은 효과를 얻기 위해, 티타늄판은, 바람직하게는 0.10％ 이상, 보다 바람직하게는 0.20％ 이상, 더욱 바람직하게는 0.40％ 이상의 Cu를 함유해도 된다.
본 실시 형태에 관한 티타늄판의 화학 조성의 잔부는, Ti 및 불순물이어도 된다. 불순물이란, 구체적으로 예시하면, 정련 공정에서 혼입되는 Cl, Na, Mg, Si, Ca 및 스크랩으로부터 혼입되는 Al, Zr, Sn, Mo, Nb, Ta, V 등을 들 수 있다. 이들 불순물 원소가 함유되는 경우, 그 함유량은, 예를 들어 각각 0.1％ 이하이고, 티타늄판의 불순물의 함유량은, 총량으로 0.5％ 이하이면 문제없는 레벨이다.
또한, 상기에서 설명한 Ti 이외의 각 원소의 함유량의 하한값은 0％이며, 말할 필요도 없이, 티타늄판은, 상기 각 원소를 포함하지 않아도 된다. 또한, 상술한 바와 같은 α상을 주로 한 금속 조직은, 상술한 바와 같은 티타늄판의 화학 조성에 의해 달성할 수 있다.
이상, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 화학 조성에 대하여 설명하였다.
(1. 3 길이)
본 실시 형태에 관한 티타늄판의 길이는, 특별히 한정되지 않고, 제조되는 드럼의 용도, 사양 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있다. 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 후술하는 바와 같이, 크로스 압연을 행하지 않고, 일방향 압연으로 제조되기 때문에, 긴 티타늄판을 제조할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 길이는, 예를 들어 20m 이상, 200m 이하로 할 수 있다. 또한, 보다 긴 티타늄 압연 코일로 할 수 있다. 이 티타늄 압연 코일의 길이는, 본 실시 형태에 관한 티타늄판과 마찬가지로, 특별히 한정되지 않고, 제조되는 드럼의 용도, 사양 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있고, 예를 들어 20m 이상, 400m 이하로 할 수 있다.
(1. 4 두께)
본 실시 형태에 관한 티타늄판의 두께는, 특별히 한정되지 않고, 제조되는 드럼의 용도, 사양 등에 맞추어 적절히 설정할 수 있다. 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 판 두께는, 예를 들어 4.0㎜ 이상 15.0㎜ 이하이고, 6.0㎜ 이상 10.0㎜ 이하로 해도 된다. 구리박 제조 드럼의 재료로서 사용되는 경우, 구리박 제조 드럼의 사용에 수반하여, 판 두께가 감소하기 때문에, 티타늄판의 두께의 하한은, 4.0㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 6.0㎜ 이상이어도 되고, 7.0㎜ 이상이어도 된다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 두께의 상한은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 15.0㎜ 이하이고, 12.0㎜ 이하여도 되고, 10.0㎜ 이하여도 되고, 9.0㎜ 이하여도 된다.
이상 설명한 본 실시 형태에 있어서는, 결정을 미세뿐만 아니라 소정의 표준 편차 내에 수렴되는 균일한 크기로 하고, 나아가 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이도록 집합 조직이 제어되어 있다. 따라서, 구리박 제조용의 드럼에 사용하였을 때 매크로 모양의 발생을 충분히 억제 가능하다.
또한, 매크로 모양에 대해서는, 티타늄판의 표면을 #800의 에머리 페이퍼에 의해 연마하고, 질산 10질량％, 불산 5질량％ 용액을 사용하여, 표면을 부식시킴으로써 관찰할 수 있다. 도 3, 도 4에 일례로서 매크로 모양이 발생한 티타늄판의 표면의 사진을 나타낸다. 또한, 도 3과 도 4는, 서로 다른 티타늄판의 사진이다. 「매크로 모양」이란, 압연 방향을 따라서 수㎜ 길이의 줄무늬상으로 색이 다른 부위가 발생한 부분을 가리킨다. 예를 들어, 도 4에서는, 도 4의 (A)의 화살표로 나타낸 개소에, 도 4의 (B)에 도시한 형상의 매크로 모양이 생성되어 있다. 이와 같은 매크로 모양이 티타늄판에 발생하면, 최종적으로 제조하는 구리박에, 이 매크로 모양이 전사되어 버린다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에 관한 티타늄판은, 생산성이 우수하고, 구리박 제조용의 드럼에 사용하였을 때 매크로 모양의 발생을 억제 가능하여, 구리박 제조용의 드럼의 재료로서 적합하다. 따라서, 본 발명은, 그 일 국면에 있어서, 본 발명에 관한 티타늄판을 사용하여 제조된 구리박 제조 드럼에도 관한 것이다.
도 5, 도 6을 참조하여, 본 발명에 관한 티타늄판을 사용하여 제조된 구리박 제조 드럼을 설명한다. 도 5는 구리박 제조 드럼의 일 사용 양태를 나타내는 구리박 제조 장치의 모식도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼을 도시하는 모식도이다. 구리박 제조 장치(1)는,, 예를 들어 도 5에 도시한 바와 같이, 황산구리 용액이 저류되어 있는 전해조(10)와, 일부가 황산구리 용액에 침지되도록 전해조(10) 내에 마련된 전착 드럼(20)과, 전해조(10) 내에서 황산구리 용액에 침지되며, 전착 드럼(20)의 외주면과 소정 간격으로 대향하도록 마련된 전극판(30)을 구비한다. 전착 드럼(20)과 전극판(30) 사이에 전압을 인가함으로써, 전착 드럼(20)의 외주면에 구리박 F가 전착되어 생성된다. 소정 두께가 된 구리박 F는, 권취부(40)에 의해 구리박 제조 드럼(20)으로부터 박리되어, 가이드 롤(50)로 가이드되면서 권취 롤(60)에 권취된다.
전착 드럼(20)은, 원통 형상의 이너 드럼(21)과, 당해 이너 드럼(21)의 외주면을 따라서 피착된 본 실시 형태에 관한 티타늄판(22)과, 당해 티타늄판(22)의 맞댐부에 배치된 용접부(23)와, 이너 드럼의 측면에 마련된 측판(24)과, 회전축(25)을 구비한다. 본 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼은, 전착 드럼(20)의 일부이며, 원통 형상의 이너 드럼(21)의 외주면을 따라서 피착된 본 실시 형태에 관한 티타늄판(22)과, 당해 티타늄판(22)의 맞댐부에 배치된 용접부(23)로 구성된다. 측판(24)은, 이너 드럼(21) 및 티타늄판(22)의 축 방향의 양단에 피착되어 있다. 또한, 회전축(25)은, 이너 드럼(21)의 중심축 A와 동축에, 측판(24)에 마련되어 있다.
본 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼은, 공지의 방법으로 제조할 수 있고, 예를 들어 본 실시 형태에 관한 티타늄판을 이너 드럼의 외측면에 장설하고, 원통 형상으로 가공한 티타늄판이 맞대진 2개의 단부를 공지의 용접봉으로 용접하여 제조된다. 용접부란, 용접봉의 응고 조직을 말한다.
본 실시 형태에 관한 구리박 제조 드럼의 사이즈는 특별히 제한되지는 않지만, 예를 들어 그 직경을 2 내지 5m로 할 수 있다.
이와 같은 구리박 제조 드럼은, 매크로 모양의 발생이 억제되어 있어, 고품질의 구리박을 제조할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일은, 상술한 본 실시 형태에 관한 티타늄판과 기본적으로 마찬가지이다. 그러나, 본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일은, 상술한 바와 같이, 그 길이에 있어서, 크로스 압연을 행하지 않고, 일방향 압연을 행하여 제조된다. 그 때문에, 긴 것으로 할 수 있고, 예를 들어 20m 이상으로 할 수 있다. 이와 같은 긴 티타늄 압연 코일은, 크로스 압연으로는 제조하는 것은 불가능하다.
또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일을 사용하여 구리박 제조 드럼을 제조하는 경우, 티타늄 압연 코일을 되감고, 제조하는 구리박 제조 드럼의 크기에 따라서, 티타늄 압연 코일을 절단해도 당연히 상관없다. 티타늄 압연 코일로부터 잘라내어진 티타늄판도 본 발명에 관한 티타늄판에 포함된다. 따라서, 본 발명에 관한 티타늄판은, 상술한 티타늄판과, 티타늄 압연 코일로부터 잘라내어진 티타늄판을 포함한다.
상세한 제조 방법은 후술하지만, 티타늄 압연 코일로부터 잘라내어진 티타늄판의 경우, 예를 들어 사이즈 160 내지 250㎜ 두께×1000 내지 1500㎜ 폭×40000 내지 8000㎜ 길이의 티타늄 슬래브를 연속 압연한다. 당해 티타늄 슬래브를 열간 압연하여 두께 10㎜, 64 내지 200m 길이의 열연판으로 하고, 코일상으로 권취한다. 코일상의 티타늄재(티타늄 압연 코일)로부터, 3 내지 16m 길이로 잘라내어 티타늄판으로 할 수 있다.
이상 설명한 본 실시 형태에 관한 티타늄판 및 티타늄 압연 코일은, 어떠한 방법에 의해 제조되어도 되지만, 예를 들어 이하에 설명하는 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법 및 티타늄 압연 코일의 제조 방법에 의해 제조할 수도 있다.
또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일의 제조 방법은, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법과 기본적으로 마찬가지이다. 구체적으로는, 상술한 조건에서 열간 압연 후에, 압연 코일로서 권취를 행한다. 그 후, 연속로나 배치로 등을 사용하여, 상술한 조건의 열처리(어닐링)를 행한다. 필요에 따라서 교정 가공을 실시해도 된다. 또한, 이들 권취 등의 공정에 의한 금속 조직의 변화는 거의 없어, 압연 후에 직접 판상의 티타늄 소재를 얻어도, 압연 코일을 절단하여 티타늄 소재를 얻어도, 본 발명에 관한 금속 조직을 얻을 수 있다.
<2. 티타늄판의 제조 방법>
본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법에서는, 일방향으로 압연하여 티타늄판을 제조하는 티타늄판의 제조 방법이며, 압연 전의 가열 온도가 300℃ 이상 600℃ 이하이고, 압하율이 75％ 이상이며, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도가 0.05/s 이상 10.0/s 이하이고, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도가 250℃ 이상 500℃ 이하인 압연 공정을 행한다. 압연 공정 후, 티타늄판을, 600℃ 이상 850℃ 이하의 온도에서 1분 이상 480분 이하의 시간, 열처리(어닐링)한다. 이하, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법을 상세하게 설명한다.
(2. 1 티타늄판의 소재의 준비)
먼저, 티타늄판의 소재(티타늄 소재)를 준비한다. 티타늄 소재로서는, 상술한 화학 조성의 것을 사용할 수 있고, 공지의 방법에 의해 제조된 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 티타늄 소재는, 스폰지 티타늄으로부터 진공 아크 용해법이나 전자 빔 용해법 또는 플라스마 용해법 등의 하스 용해법 등의 각종 용해법에 의해 잉곳을 제작한다. 다음에, 얻어진 잉곳을 α상 고온 영역이나 β 단상 영역의 온도에서 열간 단조함으로써, 티타늄 소재를 얻을 수 있다. 또한, 티타늄 소재에는, 필요에 따라서 세정 처리, 절삭 등의 전처리가 실시되어 있어도 된다. 또한, 하스 용해법으로 열연 가능한 직사각형의 슬래브 형상을 제조한 경우에는, 열간 단조 등을 행하지 않고 직접 압연에 제공해도 된다.
(2. 2 압연 공정)
본 공정에서는, 가열된 티타늄판의 소재를 일방향으로 압연(열간 압연)한다. 본 공정에 있어서, 압연 전의 가열 온도가 300℃ 이상 600℃ 이하이고, 압하율이 75％ 이상이며, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도가 0.05/s 이상 10.0/s 이하이고, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도가 250℃ 이상 500℃ 이하이다.
본 공정에 있어서의 가열 온도를 300℃ 이상 600℃ 이하로 하여, 300℃ 이상 가열 온도 이하의 온도에서 압연함으로써, 티타늄판의 소재의 쌍정 변형을 억제하는 것이 가능해진다. 티타늄판의 소재를 1축 압연할 때, 미끄럼 변형과 함께 쌍정 변형이 발생한다. 일반적으로, 집합 조직은, 미끄럼 변형에 의해 발달하지만, 쌍정 변형이 발생하면, 결정 방위가 크게 변화되기 때문에, 집합 조직의 집적도가 저하된다. 그러나, 가열 온도를 300℃ 이상 600℃ 이하로 하여, 300℃ 이상 가열 온도 이하의 온도에서 압연함으로써, 쌍정 변형이 억제되어 집적도가 높아진다. 또한, 가열 온도가 300℃ 이상 600℃ 이하에서는, 재결정이 발생하지 않기 때문에, 압연 중에 방위가 랜덤화되기 어려워, 집합 조직의 집적도를 높이는 것이 가능해진다. 가열 온도의 상한은, 바람직하게는 550℃이고, 보다 바람직하게는 500℃이다. 또한, 가열 온도의 하한은 바람직하게는 350℃이고, 보다 바람직하게는 400℃이다.
본 공정에 있어서의 압하율을 75％ 이상으로 함으로써, 집합 조직의 집적도를 높일 수 있고, 또한, 결정 입경 분포를 균일하게 할 수 있다. 집적도가 높아져, 결정 입경 분포가 균일해짐으로써, 매크로 모양의 발생을 방지하는 것이 가능해진다. 한편, 압하율이 낮으면, 압연 전의 결정 방위 분포에 따라서는, 결정이 안정된 결정 방위까지 회전할 수 없게 되어, 집적도가 저하된다. 또한, 압하율이 낮으면, 압연 전의 결정 방위 분포에 따라서는, 국소적으로 변형이 발생하지 않은 영역이 발생하고, 압연 후에 어닐링을 행한 경우에, 그 변형이 발생하지 않은 영역에서 결정립이 커져, 결정 입경 분포가 불균일해진다. 그 결과, 매크로 모양이 형성된다. 압하율은, 바람직하게는 80％ 이상, 보다 바람직하게는, 85％ 이상, 더욱 바람직하게는 90％ 이상이다.
또한, 본 공정에 있어서는, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도는, 0.05/s 이상 10.0/s 이하이다. 일반의 압연 공정에서의 최종 판 두께 부근의 변형 속도는, 30.0/s 정도 이상이다. 이와 같이, 본 공정에서는, 최종 판 두께 부근의 변형 속도를 종래의 압연 공정보다도 작게 하여 티타늄판의 소재가 압연된다. 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도를 0.05/s 이상 10.0/s 이하로 함으로써, 생산성을 유지하면서 결정 방위가 집적된 집합 조직을 얻는 것이 가능해진다. 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도가 10.0/s 초과이면, 상술한 압연 온도라도, 쌍정 변형이 활발화되어, 결정 방위가 특정 방향으로 집적된 집합 조직을 얻을 수 없다. 한편, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도가, 0.05/s 미만이면, 생산성이 현저하게 저하된다. 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도는, 생산성의 관점에서, 보다 바람직하게는, 0.1/s 이상이다. 또한, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도는, 바람직하게는 8.0/s 이하이고, 보다 바람직하게는, 6.0/s 이하이다.
본 공정에 있어서의 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도를 250℃ 이상 500℃ 이하로 함으로써, 쌍정 변형이 더욱 억제되어, 특정 방위로의 집적이 보다 증가된다는 효과가 얻어진다. 상기 압연 개시 온도와 함께, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도가 250℃ 이상 500℃ 이하가 되도록 티타늄 소재를 압연함으로써, 쌍정 변형이 더욱 억제되어, 소정의 방위에 대한 집적이 보다 증가된다. 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도는, 바람직하게는 275℃ 이상이고, 보다 바람직하게는, 300℃ 이상이다. 또한, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 표면 온도는, 바람직하게는 480℃ 이하이고, 보다 바람직하게는, 450℃ 이하이다.
본 공정에 있어서의 압연은, 티타늄 소재를 긴 쪽 방향으로 연신하는 일방향 압연이며, 긴 쪽 방향과 폭 방향으로 압연하는 크로스 압연을 행하지 않는다. 크로스 압연을 행하면, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위(최대 집적 방위)를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상인 금속 조직이 얻어지지 않는다. 상술한 조건에서 일방향 압연을 행함으로써, 티타늄판의 조직을 제어할 수 있다. 또한, 일방향 압연에서는, 압연 방향을 변경하는 작업이 없기 때문에, 제조 공기를 단축할 수 있다. 또한, 크로스 압연은, 티타늄 소재의 길이가 제한되지만, 본 공정에서는, 크로스 압연을 행하지 않고, 일방향 압연을 행하기 때문에, 수율을 향상시키는 것이 가능해져, 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다.
이상의 압연 공정 후에, 열처리 공정을 실시한다. 이하에, 열처리 공정을 설명한다.
(2. 3 열처리 공정)
본 공정에서는, 600℃ 이상 850℃ 이하의 온도에서 1분 이상 480분 이하의 시간, 압연 공정 후의 티타늄 소재를 유지하는 열처리(어닐링)를 행한다. 이에 의해, 미재결정립을 재결정시키고, 또한 입성장을 억제할 수 있다. 이에 의해, 얻어지는 티타늄판의 금속 조직 중의 결정립을 균일하게 또한 세립으로 할 수 있다. 이 결과, 매크로 모양의 발생을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
구체적으로는, 압연 공정 후의 티타늄 소재를 600℃ 이상의 온도에서 1분 이상 유지함으로써, 미재결정립을 충분히 재결정립으로서 석출시킬 수 있다. 또한, 압연 공정 후의 티타늄 소재를 850℃ 이하의 온도에서 480분 이하의 시간 열처리함으로써, 일부의 결정립이 조대해지는 것을 방지할 수 있다. 열처리 온도는, 바람직하게는 630℃ 이상이다. 또한, 열처리 온도는, 바람직하게는 820℃ 이하이다. 열처리 시간은, 바람직하게는 2분 이상이다. 또한, 열처리 시간은, 바람직하게는 240분 이하이다.
또한, 열처리는, 대기 분위기, 불활성 분위기 혹은 진공 분위기 중 어느 것에서 행해도 된다.
또한, 티타늄 소재의 열처리 공정에서는 연속로가 사용되는 경우가 많다. 연속로를 사용하는 경우에는, 열처리 시간은, 바람직하게는 1분 이상이며, 바람직하게는 5분 이하이다. 한편, 압연 코일의 열처리 공정에서는 배치로가 사용되는 경우도 있다. 그 경우에는, 티타늄 압연 코일의 열처리 시간은, 바람직하게는 120분 이상이며, 바람직하게는 480분 이하이다.
이상의 공정에 의해, 본 실시 형태에 관한 티타늄판을 얻을 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 열처리 공정 후에, 이하의 후처리 공정을 실시해도 된다. 이하에, 후처리 공정을 설명한다.
(2. 4 후처리 공정)
후처리로서는, 산세나 절삭에 의한 산화물 스케일 등의 제거나, 세정 처리 등을 들 수 있고, 필요에 따라서 적절히 적용할 수 있다. 혹은, 후처리로서, 티타늄판의 교정 가공을 행해도 된다. 단, 쌍정이 생성되기 때문에, 냉간 압연은 행하지 않는 것이 바람직하다.
이상, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법에 대하여 설명하였다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄 압연 코일의 제조 방법은, 본 실시 형태에 관한 티타늄판의 제조 방법과 기본적으로 마찬가지로 할 수 있다. 구체적으로는, 상술한 조건에서 열간 압연 후에, 압연 코일로서 권취를 행한다. 그 후, 연속로나 배치로 등을 사용하여, 상술한 조건의 열처리(어닐링)를 행한다. 필요에 따라서 교정 가공을 실시해도 된다. 또한, 이들의 권취 등의 공정에 의한 금속 조직의 변화는 거의 없어, 압연 후에 직접 판상의 티타늄 소재를 얻어도, 압연 코일을 절단하여 티타늄 소재를 얻어도, 본 발명에 관한 금속 조직을 얻을 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄판 및 티타늄 압연 코일은, 일방향 압연에 의해 제조되고, 크로스 압연을 행하지 않기 때문에, 제조 공기를 단축하는 것이 가능해진다. 그 결과, 생산성을 향상시키는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에 관한 티타늄판 및 티타늄 압연 코일은, 크로스 압연을 행하지 않고 일방향 압연에 의해 제조되기 때문에, 크로스 압연을 행하여 제조되는 일반의 티타늄판과 비교하여 긴 것으로 하는 것이 가능해진다.
실시예
이하에, 실시예를 나타내면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여, 구체적으로 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는, 본 발명의 어디까지나 일례이며, 본 발명이 하기의 예에 한정되는 것은 아니다.
1. 티타늄판의 제조
먼저, 진공 아크 용해법에 의해 제작한 잉곳을 열간 단조함으로써, 표 1의 화학 조성을 갖는 티타늄의 소재 A 내지 H를 얻었다. 또한, 표 1 중, 「Bal.」은 잔부를 나타낸다.
다음에, 얻어진 티타늄판의 소재를 표 1에 나타내는 압연 온도, 압하율로 일방향 압연을 행하였다. 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도를, 표 2에 나타내는 변형 속도로 하였다. 또한, 표 2에 나타내는 「변형 속도」는, 최종 압연 후의 티타늄 소재의 판 두께의 1.5배의 두께로부터 최종 압연 후의 판 두께까지의 변형 속도이며, 「표면 온도」는, 압연 완료 시의 티타늄 소재의 표면 온도이다.
다음에, 대기 분위기 하에서, 표 2에 기재되는 온도, 시간에서, 열처리를 행하여, 길이가 약 30m이며, 표 2에 나타내는 두께의 티타늄판을 얻었다.
2. 분석·평가
본 실시예에 있어서의 각 발명예 및 비교예에 관한 티타늄판에 대하여, 이하의 항목에 대하여 분석 및 평가를 행하였다.
2. 1 결정 입경
각 발명예 및 비교예에 관한 티타늄판의 금속 조직의 결정의 평균 결정 입경 및 입도 분포의 표준 편차는, 이하와 같이 하여 측정, 산출하였다. 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, EBSD를 사용하여, 티타늄판 압연면 하부 및 판 두께 중앙부의 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 2㎛로 2 내지 10시야 정도 측정하였다. 그 후, 결정 입경에 대해서는 EBSD에 의해 측정된 5° 이상의 방위차 경계를 결정립계로 하고, 이 결정립계로 둘러싸인 범위를 결정립으로 하고, 결정립 면적으로부터 원상당 입경(면적 A=π×(입경 D/2)2)을 구해, 이 개수 기준의 평균값을 평균 결정 입경으로 하고, 또한, 결정 입경 분포로부터 대수 정규 분포(각 결정립의 원상당 입경 D를 자연 대수 LnD로 변환한 변환값의 분포)에 있어서의 표준 편차 σ를 산출하였다.
또한, 미재결정 입자의 유무를, 이하의 방법으로 확인하였다. 즉, 애스펙트비가 5.0 이상인 결정립을 미재결정립이라 하고, 그 유무를 확인하였다. 구체적으로는, 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, 전자선 후방 산란 회절법을 사용하여, 티타늄판 압연면 하부 및 판 두께 중앙부의 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 2㎛로 2 내지 10시야 정도 측정하였다. 그 후, EBSD에 의해 측정된 5° 이상의 방위차 경계를 결정립계로 하고, 이 결정립계로 둘러싸인 범위를 결정립으로 하고, 결정립의 장축 및 단축을 구하고, 장축을 단축으로 제산한 값(장축/단축)을 애스펙트비로 하여 산출하였다. 또한, 장축이란, α상의 입계 상의 임의의 2점을 연결하는 선분 중에서, 길이가 최대로 되는 것을 말하고, 단축이란, 장축에 직교하고, 또한 입계 상의 임의의 2점을 연결하는 선분 중에서, 길이가 최대로 되는 것을 말한다.
2. 2 집합 조직
각 발명예 및 비교예에 관한 티타늄판의 집적도가 최대로 되는 방위, 및 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률은, 이하와 같이 하여 측정, 산출하였다. 티타늄판을 절단한 단면을 화학 연마하고, EBSD를 사용하여 결정 방위 해석을 행한다. 티타늄판 표면 하부 및 판 두께 중앙부의 각각에 대하여, (1/4×판 두께)㎜×2㎜의 영역을 스텝 1 내지 5㎛로 2 내지 10시야 정도 측정하였다. 그 데이터에 대하여, TSL 솔루션즈제의 OIM Analysis 소프트웨어를 사용하여 ODF를 산출하고, 이 ODF로부터, 집적도의 피크 위치 및 면적률을 산출하였다. ODF는, 후방 산란 전자선 회절(EBSD)법의 구면조화 함수법을 사용한 Texture 해석을 사용하여 산출하였다(전개 지수=16, 가우스 반값폭=5°). 그때, 압연 변형의 대칭성을 고려하여, 판 두께 방향, 압연 방향, 판 폭 방향 각각에 대하여 선대칭이 되도록, 계산을 행하였다. 또한, 표 2에 나타내는 「최대 방위」는, 집적도가 최대로 되는 방위이며, 「Φ」 및 「φ1」은, Bunge의 표기 방법에 기초하는 각도이다.
2. 3 매크로 모양
매크로 모양에 대해서는, 5 내지 10매 정도의 50×100㎜ 사이즈의 각 발명예 및 비교예에 관한 티타늄판의 표면을 #800의 에머리 페이퍼에 의해 연마하고, 질산 10질량％, 불산 5질량％ 용액을 사용하여 표면을 부식시킴으로써 관찰하였다. 다음에, 3㎜ 이상의 길이의 줄무늬상의 모양을 매크로 모양이라 하고, 발생 비율에 따라서 하기와 같이 평가를 행하였다.
A: 발생 비율이 1.0개/매 이하 (매우 양호, 50×100㎜ 중에 1.0개 이하)
B: 발생 비율이 1.0개/매 초과 10.0개/매 이하(양호, 50×100㎜ 중에 1.0개 초과 10.0개 이하)
C: 발생 비율이 초과 10.0개/매 초과(불합격, 50×100㎜ 중에 10개 초과)
얻어진 분석 결과·평가 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2에 나타내는 「면적률」은, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이다. 또한, 표 2 중의 「재결정 미완」란, 미재결정부가 확인된 것을 나타낸다.
표 2에 나타내는 바와 같이 발명예 1 내지 24에 관한 티타늄판은, 매크로 모양이 억제되어 있었다. 이에 반해, 비교예 1 내지 10에 관한 티타늄판은, 매크로 모양이 발생하였다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자라면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있음은 명백하며, 이들에 대해서도, 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1: 구리박 제조 장치
10: 전해조
20: 전착 드럼
21: 이너 드럼
22: 티타늄판
23: 용접부
24: 측판
25: 회전축
30: 전극판
40: 권취부
50: 가이드 롤
60: 권취 롤
10: 전해조
20: 전착 드럼
21: 이너 드럼
22: 티타늄판
23: 용접부
24: 측판
25: 회전축
30: 전극판
40: 권취부
50: 가이드 롤
60: 권취 롤
Claims (9)
- 질량％로,
N: 0.10％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하,
O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및,
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 갖고,
평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고,
결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한,
결정 방위를 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이고,
상기 집적도가 최대로 되는 방위가, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, Φ가 10° 이상 35° 이하 또한 φ1이 0° 이상 15° 이하인, 티타늄판. - 제1항에 있어서,
질량％로, Cu: 0.10％ 이상 1.50％ 이하를 포함하는, 티타늄판. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
구리박 제조 드럼용 티타늄판인, 티타늄판. - 질량％로,
N: 0.100％ 이하,
C: 0.08％ 이하,
H: 0.015％ 이하,
Fe: 0％ 이상 0.50％ 이하,
O: 0％ 이상 0.40％ 이하, 및,
Cu: 0％ 이상 1.50％ 이하를 포함하고,
잔부가 Ti 및 불순물을 포함하는 화학 조성을 갖고,
평균 결정 입경이 40㎛ 이하이고,
결정 입경(㎛)의 대수에 기초하는 입도 분포의 표준 편차가 0.80 이하이며, 또한,
결정 방위를 Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, 집적도가 최대로 되는 방위를 중심으로 방위차가 15° 이내인 결정 방위를 갖는 결정립의 면적률이 20％ 이상이고,
상기 집적도가 최대로 되는 방위가, Bunge의 표기 방법에 의한 오일러각으로 표시한 경우에, Φ가 10° 이상 35° 이하 또한 φ1이 0° 이상 15° 이하인, 티타늄 압연 코일. - 제4항에 있어서,
긴 쪽 방향의 길이가 20m 이상인, 티타늄 압연 코일. - 원통 형상의 이너 드럼의 외주면을 따라서 피착된, 제1항 또는 제2항에 기재된 티타늄판과,
상기 티타늄판의 맞댐부에 배치된 용접부를 갖는, 구리박 제조 드럼. - 삭제
- 삭제
- 삭제
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