KR20140004793A - Pure titanium sheet having excellent balance between press formability and strength and excellent corrosion resistance, and process for manufacturing same - Google Patents
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Abstract
본 발명의 순티타늄판은 Fe: 0.02 내지 0.10%, O: 0.04 내지 0.20%를 함유하고, 잔량부가 티타늄 및 불가피적 불순물을 포함하여 이루어지며, 상기 Fe와 상기 O의 함유량이 하기 식(1)을 만족하는 동시에, 판 두께 1/4 위치의 압연 방향을 축으로 한 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자가 0.45 이상인 영역의 면적률이 43% 이상이고, 또한 β상의 체적률이 0.3% 이하다.
[식 (1)]
[O 함유량(질량%)]+0.12×[Fe 함유량(질량%)]≥0.050The pure titanium plate of the present invention contains Fe: 0.02 to 0.10%, O: 0.04 to 0.20%, and the remainder is made of titanium and inevitable impurities, and the content of Fe and O is represented by the following formula (1) The area ratio of the region where the Schmidt factor of the {11-22} <11-23> twin system based on the rolling direction of the 1/4 position of the sheet thickness is 0.45 or more is 43% or more, and the volume of β phase The rate is 0.3% or less.
[Equation (1)]
[O content (mass%)] + 0.12 x [Fe content (mass%)] ≥0.050
Description
본 발명은 실온에서의 프레스 성형성과 강도의 밸런스 및 내식성이 우수한 순티타늄판, 및 그 제조 방법에 관한 것이고, 상세하게는 실온 하에서도 343㎫ 이상의 강도(인장 강도)를 가지는 동시에, 우수한 프레스 성형성과 내간극 부식성을 겸비하고 있는 순티타늄판, 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이러한 순티타늄판을 프레스 성형해서 플레이트식 열교환기의 열교환 부재를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pure titanium plate having excellent balance of press formability and strength at room temperature and corrosion resistance, and a method for producing the same, and in particular, having a strength (tensile strength) of 343 MPa or more even at room temperature, and excellent press formability. The pure titanium plate which has gap corrosion resistance, and its manufacturing method are related. Moreover, this invention relates to the method of manufacturing a heat exchange member of a plate type heat exchanger by press molding such a pure titanium plate.
티타늄은, 그 우수한 내식성, 프레스 성형성, 비강도, 경량성 등을 이용해서, 예를 들어 항공기 부품, 화학 플랜트 부재, 연안부의 구조재(특히, 해수가 접촉하여 부식이 촉진되는 만안 구조재), 자동차, 건축재 등 폭넓은 분야 및 용도에서 범용되고 있다.Titanium has excellent corrosion resistance, press formability, specific strength, light weight, and the like, for example, aircraft parts, chemical plant members, coastal structural materials (particularly, manganese structural materials in which corrosion is promoted by seawater contact), and automobiles. It is widely used in a wide range of fields and uses, such as construction materials.
최근, 여러 분야에 있어서 환경 부하 저감이나 에너지 절약화가 요구되고 있어, 가볍고 강하다고 여겨지는 티타늄에 있어서도 가일층의 경량·박육화의 요구에 부응하기 위해서, 고강도화가 요망되고 있다. 또한 휴대 전화기, 모바일 퍼스널 컴퓨터, 카메라 등의 보디, 안경 프레임, 플레이트식 열교환기의 구성재, 연료 전지의 세퍼레이터, 가전 제품의 외장품, 수송용 기기 대상 부재 등에서도 사용되고 있어, 성형성의 향상이 한층 요구되고 있다.In recent years, environmental load reduction and energy saving are demanded in various fields, and in order to meet the demand for further light weight and thinning of titanium, which is considered to be light and strong, high strength is desired. It is also used in body parts such as mobile phones, mobile personal computers, cameras, eyeglass frames, plate heat exchangers, separators in fuel cells, exterior parts of home appliances, and transport target devices, and the like, and further improving moldability. It is becoming.
이것들에 다용되는 순티타늄판은 JIS H4600의 규격으로 규정되어 있고, Fe, O 등의 불순물량이나 강도 등에 의해 JIS 1종, 2종, 3종 등의 등급이 있다. 그 등급이 증가할수록, 최저 강도가 높아지고, 용도에 따라서 그것들의 사용 구분이 이루어지고 있다.The pure titanium plate used for these is prescribed | regulated by the specification of JISH4600, and there exist grades, such as JIS 1 type, 2 type, 3 type, etc. by impurities amount, intensity | strength, etc., such as Fe and O. As the grade increases, the minimum strength is increased, and their use is classified according to the use.
JIS 1종과 같이 Fe나 O의 농도가 낮은 경우에는 강도가 낮지만 연성이 높은 점에서, 종래에는 높은 성형성이 요구되는 부재에는, JIS 1종의 순티타늄판이 사용되고 있었다.When the concentration of Fe and O is low as in the case of JIS 1 type, since the strength is low but the ductility is high, conventional JIS type 1 pure titanium plate was used for the member which requires high formability.
예를 들어 순티타늄판 중에서 가장 많이 사용되고 있는 용도의 하나로 플레이트식 열교환기(PHE: Plate type Heat Exchanger)를 들 수 있지만, 본 용도에 적용하는 순티타늄판에는, 열교환율을 향상시키는 관점에서, 일반적으로 열교환 유효 면적을 확대하기 위해, 냉간에서 복잡한 골판지 형상으로 프레스 성형(비등방적인 벌징 성형)을 행하고 있어, 소재에 있어서 극도로 혹독한 프레스 환경에 노출되고 있다. 이러한 혹독한 프레스 성형 조건에 대하여 이용되고 있는 순티타늄판에는, 규격상, 가장 성형하기 쉬운 연질의 JIS 1종의 순티타늄이 사용되고 있다.For example, a plate type heat exchanger (PHE) may be used as one of the most commonly used pure titanium plates. However, the pure titanium plate applied to the present application is generally used in view of improving the heat exchange rate. In order to enlarge the heat exchange effective area, press molding (anisotropic bulging molding) is performed in a cold to complex corrugated board shape, and the material is exposed to an extremely harsh press environment. As the pure titanium sheet used for such harsh press forming conditions, soft JIS one kind of pure titanium that is most easily formed on the standard is used.
그러나 열교환기의 열교환율 향상은, 상기와 같은 열교환기 그 자체의 형상에 의거한 것에 한정되지 않고, 예를 들어 열매(또는 냉매)의 유량 증가 등에 의해서도 도모되고, 이것들에는 높은 내압성이 필요해지기 때문에, 순티타늄판에는 보다 높은 강도와 우수한 성형성이 요구되고 있다.However, the heat exchange rate improvement of the heat exchanger is not limited to the shape of the heat exchanger itself as described above, and is also achieved by, for example, an increase in the flow rate of the fruit (or the refrigerant), and these require high pressure resistance. Pure titanium sheet is required to have higher strength and excellent moldability.
강도가 높은 순티타늄판으로는 Fe, O 농도가 높은 JIS 2종이나 3종이 사용되고 있다. 그러나 Fe, O 농도가 높아질수록 고강도가 되지만, 성형성이 나빠지고, 종래의 기술에서는 고강도와 고성형성의 양립이 불가능했다. 또한, 그 제조 이력에 따라서는, 사용 환경이 부식되기 쉬운 고온 다습 환경 하 등에 있어서, 티타늄 제품의 간극 부식이 문제가 되는 일이 있었다.As pure titanium plates with high strength, two or three kinds of JIS having high Fe and O concentrations are used. However, the higher the Fe and O concentration, the higher the strength, but the moldability deteriorates, and in the prior art, it is impossible to achieve both high strength and high formability. In addition, depending on the production history, gap corrosion of a titanium product may be a problem in a high temperature and high humidity environment where the use environment tends to corrode.
순티타늄판의 프레스 성형성을 향상시키는 수단으로는, 예를 들어 티타늄의 조직을 제어하거나(특허문헌 1), 혹은 티타늄을 합금화하는 것이 제안되고 있다(특허문헌 2). 그러나, 이러한 기술이 대상으로 하고 있는 티타늄은 JIS 1종에 상당하는 강도(항복 강도) 레벨을 갖는 순티타늄판의 성형성 향상을 목적으로 한 것인데, 강도 레벨을 높이면 성형성의 향상이 보이지 않는다.As means for improving the press formability of the pure titanium plate, for example, controlling the structure of titanium (Patent Document 1) or alloying titanium has been proposed (Patent Document 2). However, titanium aimed at such a technique is for the purpose of improving the formability of the pure titanium plate which has the strength (yield strength) level equivalent to JIS class 1, but when the strength level is raised, the formability does not show improvement.
강도 레벨이 높은 순티타늄판의 프레스 성형성을 향상시키는 수단으로서, Fe, O의 함유량을 조정하는 동시에, 티타늄의 결정립 직경을 제어하는 기술이 제안되어 있다(특허문헌 3). 그러나 Fe나 O 함유량이나 티타늄의 결정립 직경을 제어 하는 것만으로는, 프레스 성형성과 강도의 밸런스를 도모하는 것은 곤란하다.As a means of improving the press formability of a pure titanium plate having a high strength level, a technique of adjusting the content of Fe and O and controlling the grain size of titanium is proposed (Patent Document 3). However, it is difficult to achieve balance between press formability and strength only by controlling the Fe, O content or the grain size of titanium.
또한 상기한 바와 같이 최근, 순티타늄판의 적용 분야는 광범위에 이르고 있지만, 부식 환경 하에서 사용하는 경우, 내간극 부식성의 향상이 한층 요구되고 있었다.In addition, as mentioned above, in recent years, the field of application of pure titanium plates has reached a wide range. However, when used in a corrosive environment, an improvement in gap corrosion resistance has been required.
내간극 부식성을 향상시킨 티타늄판으로서 특허문헌 4에서는, 순티타늄판 표면에 백금족 원소를 부착시키는 것이 개시되어 있다. 그러나 백금족 원소는 고가여서, 제조 비용이 높아진다는 문제가 있고, 범용하는 것이 어렵다.As a titanium plate which improved gap corrosion resistance, in patent document 4, it is disclosed that a platinum group element adheres to the pure titanium plate surface. However, since the platinum group element is expensive, there is a problem that the manufacturing cost is high, and it is difficult to use it universally.
또한 강도와 프레스 성형성의 밸런스를 향상시키는 기술로서 특허문헌 5에는 Cu, Ni, Mo를 첨가한 티타늄 합금판이 개시되어 있다. 그러나 합금 성분을 첨가하면, 생산성이 저하해서 공업적 규모의 생산에 부적합하다. 또한 내식성에 대해서 구체적인 개시도 없다.In addition, Patent Literature 5 discloses a titanium alloy sheet containing Cu, Ni, and Mo as a technique for improving the balance between strength and press formability. However, the addition of alloying components lowers the productivity, making it unsuitable for industrial scale production. Moreover, there is no specific disclosure about corrosion resistance.
이와 같이, 실온 하에서의 프레스 성형성과 강도의 밸런스가 우수하고, 게다가 우수한 내간극 부식성도 겸비하고 있는 순티타늄판은 아직 제공되고 있지 않다.Thus, pure titanium sheet which is excellent in the balance of press formability and intensity | strength under room temperature, and also has excellent gap corrosion resistance is not provided yet.
본 발명은 상기 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 프레스 성형성과 강도의 밸런스 및 내식성(내간극 부식성)이 우수한 특성을 갖는 순티타늄판, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 상세하게는 실온 하에 있어서 343㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 것, 또한 프레스 성형성(비등방적인 벌징 성형 및 등방적인 벌징 성형의 연성)이 우수한 것, 또한 내간극 부식성도 우수한 특성을 갖는 순티타늄판, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.This invention is made | formed in view of the said conventional problem, The objective is to provide the pure titanium plate which has the characteristic of excellent balance of press formability and strength, and corrosion resistance (gap corrosion resistance), and its manufacturing method. Specifically, a pure titanium plate having a tensile strength of 343 MPa or more at room temperature, excellent in press formability (ductility of anisotropic bulging molding and isotropic bulging molding), and excellent in corrosion resistance to gaps, and The manufacturing method is provided.
상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명은 Fe: 0.02 내지 0.10%(「질량%」의 의미, 화학 성분에 대해서는 이하 동일함), O:0.04 내지 0.20%를 함유하고, 잔량부가 티타늄 및 불가피적 불순물을 포함하여 이루어지며, 상기 Fe와 상기 O의 함유량이 하기 식 (1)을 만족하는 동시에, 판 두께 1/4 위치의 압연 방향을 축으로 한 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자가 0.45 이상인 영역의 면적률이 43% 이상이고, 또한 β상의 체적률이 0.3% 이하인 것에 요지를 갖는 프레스 성형성과 강도의 밸런스 및 내식성이 우수한 순티타늄판이다.The present invention that can solve the above problems contains Fe: 0.02 to 0.10% (the meaning of "mass%", the same as for the chemical components below), O: 0.04 to 0.20%, the remainder is titanium and inevitable impurities A Schmidt of a {11-22} <11-23> twin system in which the Fe and O content satisfies the following formula (1) and the rolling direction at the 1/4 position of the sheet thickness is the axis; It is a pure titanium plate excellent in the balance of press formability and strength and corrosion resistance which have the point that the area ratio of the area | region whose factor is 0.45 or more is 43% or more, and the volume ratio of (beta) phase is 0.3% or less.
[식 (1)][Formula (1)
[O 함유량(질량%)]+0.12×[Fe 함유량(질량%)]≥0.050[O content (mass%)] + 0.12 x [Fe content (mass%)] ≥0.050
상기 프레스 성형성과 강도의 밸런스 및 내식성이 우수한 순티타늄판의 제조 방법으로는, 열간 압연, 중간 어닐링, 냉간 압연, 최종 어닐링의 공정을 거치는 동시에, 상기 중간 어닐링 후에, 순티타늄판 표면의 스케일 제거 처리를 행한 후, 압하율이 70% 이상인 냉간 압연을 행하고, 그 후, 하기 식 (2)에서 정하는 H가 양의 값으로 되는 조건으로 최종 어닐링을 행하는 것이 권장된다.As a method for producing a pure titanium plate excellent in balance of press formability and strength and corrosion resistance, a process of hot rolling, intermediate annealing, cold rolling, and final annealing is performed, and after the intermediate annealing, descaling of the surface of the pure titanium plate is performed. It is recommended to perform cold annealing after the reduction ratio is 70% or more, and then perform final annealing on the condition that H defined by the following formula (2) becomes a positive value.
[식 (2)][Expression (2)]
[단,[only,
T: 최종 어닐링 시의 가열 온도(℃), t: 어닐링 시간(초)T: heating temperature at final annealing (° C), t: annealing time (seconds)
X0: 순티타늄판 중의 Fe 농도(질량%)X 0 : Fe concentration (mass%) in a pure titanium plate
A=891, B=0.428, n=0.135]A = 891, B = 0.428, n = 0.135]
또한 상기 순티타늄판은 열간 압연, 냉간 압연, 최종 어닐링의 공정을 거치는 동시에, 상기 열간 압연 후에 중간 어닐링을 행하지 않고 순티타늄판 표면의 스케일 제거 처리를 행한 후, 압하율이 20% 이상인 냉간 압연을 행하고, 그 후, 하기 식 (2)에서 정하는 H가 양의 값으로 되는 조건으로 최종 어닐링을 행하는 것에 요지를 갖는 제조 방법에 의해서도 얻을 수 있다.The pure titanium sheet undergoes hot rolling, cold rolling, and final annealing, and after the hot rolling, deintercalation of the surface of the pure titanium sheet without intermediate annealing, followed by cold rolling having a reduction ratio of 20% or more. It can also be obtained by the manufacturing method which has a summary in performing final annealing on condition that H defined by following formula (2) becomes a positive value after that.
[식 (2)][Expression (2)]
[단,[only,
T: 최종 어닐링 시의 가열 온도(℃), t: 어닐링 시간(초)T: heating temperature at final annealing (° C), t: annealing time (seconds)
X0: 순티타늄판 중의 Fe 농도(질량%)X 0 : Fe concentration (mass%) in a pure titanium plate
A=891, B=0.428, n=0.135]A = 891, B = 0.428, n = 0.135]
본 발명에 따르면, 화학 성분 조성을 각 원소의 밸런스를 고려한 후에 엄밀하게 규정하는 동시에, 순티타늄판의 결정립의 특정 쌍정계의 슈미트 인자와 β상을 특정한 비율로 규정함으로써, 실온 하에서도 인장 강도가 높을 뿐만 아니라, 프레스 성형성과 내간극 부식성도 우수한 순티타늄판을 얻을 수 있다. 이러한 순티타늄판은, 상기한 바와 같은 폭넓은 분야에서 실온 하에서의 높은 강도가 요구되는 경우에 있어서, 양호한 성형 가공성을 발휘하는 것이 가능하면서, 또한 내부식성도 한층 우수하다.According to the present invention, the chemical component composition is strictly defined after considering the balance of each element, and the Schmidt factor and β phase of a specific twin system of crystal grains of pure titanium plates are specified at a specific ratio, so that the tensile strength is high even at room temperature. In addition, a pure titanium sheet excellent in press formability and gap corrosion resistance can be obtained. Such a pure titanium plate is capable of exhibiting a good molding processability when a high strength at room temperature is required in a wide range of fields as described above, and further excellent in corrosion resistance.
또한 본 발명에 따르면, 상기 순티타늄판을 저렴하게 제조할 수 있다.In addition, according to the present invention, the pure titanium plate can be manufactured at low cost.
도 1은 플레이트식 열교환기(PHE)에 사용하는 티타늄판의 사시도이다.
도 2의 (a)는 프레스 성형성을 평가하는 방법을 설명하기 위한 프레스 성형 금형의 평면도이고, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 F-F 간의 개략 단면도이다.1 is a perspective view of a titanium plate used in a plate heat exchanger (PHE).
FIG. 2A is a plan view of a press-molding die for explaining a method of evaluating press formability, and FIG. 2B is a schematic cross sectional view between FF in FIG. 2A.
순티타늄판의 프레스 성형성에 대해서는, 미끄럼 변형에 더하여, 쌍정 변형도 소재의 변형에 크게 기여하는 점에서, 쌍정 변형이 발생하기 쉬울수록, 프레스 성형성이 우수한 것이 알려져 있다. 순티타늄은 연질일수록 쌍정 변형이 발생하기 쉽고, 프레스 성형성이 양호하지만, 강도 레벨이 높아지면, 쌍정 변형이 발생하기 어렵고, 프레스 성형성이 떨어진 것이 알려져 있다.The press formability of the pure titanium sheet is known to be excellent in press formability as the twin strain is more likely to occur, in addition to the sliding deformation, and the twin strain also contributes greatly to the deformation of the material. It is known that pure titanium tends to generate twin strain more softly and has better press formability. However, when the strength level is high, twin titanium strain hardly occurs and press formability is known to be low.
본 발명자들은, 높은 강도 레벨(인장 강도가 343㎫ 이상)을 유지한 채 프레스 성형성을 개선하고, 또한 내간극 부식성도 우수한 순티타늄판을 제공하기 위해, 금속 조직에 대해서 다양한 각도에서 검토하여, 다음과 같은 지식을 얻었다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors examined metal structure from various angles, in order to improve press formability, maintaining a high strength level (343 Mpa or more of tensile strength), and to provide the pure titanium plate excellent also in gap corrosion resistance, I gained the following knowledge.
즉, 일 방향으로 냉간 압연하면 순티타늄판에는 강도 이방성이 발생하고, 저연성의 폭 방향보다도 고연성의 압연 방향의 강도가 낮아지기 때문에, 프레스 성형을 행하면 강도가 낮은 압연 방향에서의 변형이 우선적으로 진행된다. 따라서, 프레스 성형성을 향상시키기 위해서는, 주된 변형 방향인 압연 방향으로의 변형에 기여하는 쌍정 변형의 활성화를 촉구하는 조직 제어가 유효하고, 인장 강도 레벨을 343㎫ 이상으로 했을 경우에 있어서도 쌍정 변형을 발생시키기 쉬운 결정 배향을 형성하는 것이 중요하다.That is, when cold rolling in one direction, strength anisotropy is generated in the pure titanium plate, and the strength in the high ductility rolling direction is lower than the low ductility width direction. Proceed. Therefore, in order to improve the press formability, the structure control for urging the activation of twin deformation that contributes to deformation in the rolling direction, which is the main deformation direction, is effective, and twin deformation is performed even when the tensile strength level is 343 MPa or more. It is important to form a crystal orientation that is easy to generate.
따라서 본 발명에서는, 쌍정 변형 발생의 용이함에 영향을 주는 슈미트 인자에 대해서 검토한 결과, 순티타늄판의 1/4×판 두께의 압연면에 있어서의 압연 방향으로 인장 하중을 가했을 경우의 쌍정 변형의 슈미트 인자의 값과 그 분포 비율(면적률)이 특정한 범위에 있으면, 높은 강도 레벨을 유지하면서, 프레스 성형성을 향상할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명에 이르렀다.Therefore, in the present invention, as a result of examining the Schmitt factor affecting the ease of twin strain generation, the twin strain deformation when a tensile load is applied in the rolling direction of the 1/4 x plate thickness of the pure titanium plate When the value of the Schmitt factor and its distribution ratio (area rate) are in a specific range, it was found that press formability can be improved while maintaining a high strength level, and the present invention has been reached.
구체적으로는, 순티타늄판의 주상의 결정립은 육방정 결정 구조를 갖고 있으며, 벌징 성형시에 주로 활동하는 쌍정계는 {11-22}<11-23>이다. 따라서, 주로 압연 방향으로 변형을 수반하는 경우의 성형성을 향상시키기 위해서는, 압연 방향으로 부하가 발생했을 때, {11-22}<11-23> 쌍정계의 활동을 활발화시키는 것이 효과적이다. 그것을 위해서는 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자를 높이는 것이 유효하다.Specifically, the crystal grains of the principal phase of the pure titanium plate have a hexagonal crystal structure, and the twin system mainly active during bulging is {11-22} <11-23>. Therefore, in order to improve the moldability mainly in the case of deformation in the rolling direction, it is effective to activate the activity of the {11-22} <11-23> twin system when a load is generated in the rolling direction. For that purpose, it is effective to increase the Schmitt factor of the {11-22} <11-23> twin system.
그리고 본 발명자들이 연구를 거듭한 결과, 쌍정 변형의 활동을 용이하게 하기 위해서는 상술한 쌍정계의 슈미트 인자의 값은, 적어도 0.45 이상일 필요가 있다.As a result of repeated studies by the present inventors, the value of the Schmidt factor of the twin system mentioned above must be at least 0.45 or more in order to facilitate the operation of twin deformation.
무엇보다, 이러한 특정한 값 이상의 슈미트 인자를 갖는 결정립의 비율이 너무 적으면, 가령 쌍정 변형의 활동이 용이하게 일어날 수 있다고 하더라도, 소재 전체, 즉, 프레스 성형성의 향상에는 크게 기여하지 않는다. 그 때문에 상기 슈미트 인자가 0.45 이상인 영역의 면적률은 전체의 43% 이상, 바람직하게는 45% 이상 필요하다. 면적률에서 43% 이상 존재하고 있으면, 343㎫ 이상의 강도 레벨을 유지하면서, 현저히 우수한 프레스 성형성을 갖는 순티타늄판이 얻어진다. 이 면적률의 상한은 특별히 한정되지 않는다.First of all, if the proportion of the grains having a Schmitt factor more than this specific value is too small, even if the activity of twin deformation can easily occur, it does not contribute significantly to the improvement of the overall material, that is, press formability. Therefore, the area ratio of the area | region where the said Schmitt factor is 0.45 or more, 43% or more of the whole, Preferably 45% or more is required. If 43% or more exists in area ratio, the pure titanium plate which has remarkably excellent press formability is obtained, maintaining the intensity level of 343 Mpa or more. The upper limit of this area ratio is not specifically limited.
또한, 결정면을 나타내는 미러 지수에서는, 지수가 마이너스가 되는 경우에, 숫자 위에 바를 붙이는 표기법이 일반적이다. 그러나, 지수가 마이너스가 될 경우, 본 명세서에서는 편의적으로 마이너스 수로 표기한다. 따라서, 상기 {11-22}에 있어서의 -2는 지수가 마이너스인 것을 나타내고 있다.Moreover, in the mirror index which shows a crystal plane, when the index becomes negative, the notation which sticks a bar over a number is common. However, when the exponent becomes negative, in the present specification, it is expressed as a negative number for convenience. Therefore, -2 in the above {11-22} indicates that the index is negative.
이렇게 본 발명에서는, 프레스 성형성을 향상시키기 위한 지표로서 슈미트 인자를 채용하고 있다. 일반적으로 특정한 결정 면을 따라 전위를 이동시키는 것에 필요한 임계 분해 전단 응력(τ)의 크기는 결정면과 결정 축 방향에 따라 상이하고, [τ=σcosφcosλ](화학식 중 σ는 인장 축 방향의 인장 응력, φ는 미끄럼 면 법선과 인장축이 이루는 각, λ는 미끄럼 방향과 인장축이 이루는 각을 나타냄)에 의해 부여되는 것이 알려져 있다.Thus, in the present invention, the Schmitt factor is employed as an index for improving press formability. In general, the magnitude of the critical decomposition shear stress (τ) required to move dislocations along a particular crystal plane varies with the crystal plane and the crystal axial direction, and [τ = σcosφcosλ] where σ is the tensile stress in the tensile axis direction, ? is known by the angle formed by the sliding surface normal and the tensile axis, and λ represents the angle formed by the sliding direction and the tensile axis.
상기 식 중의 [cosφcosλ]는 슈미트 인자라고 불리고 있고, 인장축에 가해지는 외력 중, 전위를 움직이게 하기 위해서 이용되는 힘의 비율을 나타내고 있다. 티타늄판에 외력을 가했을 경우, 슈미트 인자의 값이 높은 미끄럼계/쌍정계는, 보다 작은 외력으로 활동하기 때문에, 결과적으로 금속판은 소성 변형하기 쉬워진다. 상기 슈미트 인자의 요건을 만족하는 순티타늄판은, 압연 방향으로 인장 하중을 가했을 경우에 쌍정 변형이 촉진되어, 주 변형 방향이 압연 방향인 프레스 성형성(특히 비등방적인 벌징 성형성)이 대폭 향상된다.[Cosφcosλ] in the above formula is called a Schmitt factor, and represents the ratio of the force used to move the dislocation among the external forces applied to the tensile axis. When an external force is applied to the titanium plate, the sliding system / twin system having a high Schmitt factor value acts at a smaller external force, and as a result, the metal plate tends to plastically deform. The pure titanium sheet which satisfies the requirements of the Schmitt factor is promoted by twin deformation when a tensile load is applied in the rolling direction, and greatly improves press formability (particularly anisotropic bulging formability) in which the main deformation direction is the rolling direction. .
또한, 순티타늄판은, 통상 불순물 원소 함유량이 많을수록 고강도이며, 쌍정 변형이 일어나기 어렵고, 그 때문에 프레스 성형성이 나쁜 것이 알려져 있다. 그러나 본 발명에서는 후기하는 바와 같이 화학 성분 조성을 엄밀하게 규정하는 동시에, 쌍정 변형이 발생하기 쉽도록 슈미트 인자를 제어하고 있기 때문에, 불순물 원소 함유량이 많아서 인장 강도가 높아도, 쌍정 변형을 활성화할 수 있고, 그 결과, 프레스 성형성이 향상된다.In addition, it is known that pure titanium plates are generally higher in strength as the impurity element content is higher, and twin deformation is less likely to occur, and therefore press formability is poor. However, in the present invention, as described later, the chemical composition is strictly defined, and the Schmitt factor is controlled so that twin deformation is likely to occur, so that twin deformation can be activated even if the impurity element content is high and the tensile strength is high. As a result, press formability is improved.
또한 본 발명자들은 내간극 부식성, 특히 고온 다습 환경 하에서는 간극 부식이 발생하기 쉬운 점에서, 그러한 환경 하에서도 내간극 부식성을 높이기 위해서는, β상의 석출을 억제하는 것이 중요한 것을 발견하였다. 즉, 본 발명의 티타늄은 α상(육방정)을 주체로 하는 금속 조직인 것이 바람직하다. β상(체심 입방정)의 체적 비율이 높아지면 내간극 부식성이 악화되기 때문에, β상의 체적률의 상한은 0.3% 이하, 바람직하게는 0.2% 이하, 보다 바람직하게는 0%이다.In addition, the present inventors have found that it is important to suppress the precipitation of the β-phase in order to increase the gap corrosion resistance even under such an environment, because the gap corrosion tends to occur under particularly high temperature and high humidity environments. That is, the titanium of the present invention is preferably a metal structure mainly composed of the α phase (hexagonal crystal). Since the gap corrosion resistance deteriorates when the volume ratio of the β phase (body centered cubic crystal) increases, the upper limit of the volume ratio of the β phase is 0.3% or less, preferably 0.2% or less, and more preferably 0%.
또한 본 발명의 순티타늄판에 있어서는, 프레스 성형성과 인장 강도에 영향을 미치는 원소인 Fe와 O를 적절하게 조정하는 것이 중요하다. 본 발명의 순티타늄판에 있어서의, 이들 각 성분의 범위 설정 이유는 다음과 같다.In addition, in the pure titanium sheet of the present invention, it is important to appropriately adjust Fe and O which are elements that affect press formability and tensile strength. The reason for range setting of each of these components in the pure titanium plate of this invention is as follows.
Fe: 0.02 내지 0.10%Fe: 0.02 to 0.10%
Fe는 순티타늄판의 강도 향상에 기여하는 원소이며, 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, Fe의 함유량은 0.02% 이상, 바람직하게는 0.03% 이상이다. 그러나 Fe 함유량이 너무 많아지면, 어닐링 조건을 적정화해도 생성되는 β상이 많아지고, 내간극 부식성이 열화된다. 따라서, Fe 함유량은 0.10% 이하, 바람직하게는 0.08% 이하, 보다 바람직하게는 0.07% 이하로 하였다.Fe is an element which contributes to the strength improvement of a pure titanium plate, and in order to exhibit such an effect, content of Fe is 0.02% or more, Preferably it is 0.03% or more. However, if the Fe content is too large, the β phase generated will be increased even if the annealing conditions are optimized, and the gap corrosion resistance will deteriorate. Therefore, Fe content is 0.10% or less, Preferably it is 0.08% or less, More preferably, you may be 0.07% or less.
O: 0.04 내지 0.20%O: 0.04 to 0.20%
O는 순티타늄판의 강도를 확보하는데 있어 유효한 원소이며, 이러한 효과를 발휘시키기 위해서는, O의 함유량은 0.04% 이상, 바람직하게는 0.045% 이상, 보다 바람직하게는 0.050% 이상, 더욱 바람직하게는 0.07% 이상이다. 그러나 O 함유량이 너무 많아지면, 강도가 너무 높아지고, 프레스 성형성이 오히려 저하되거나, 에지 깨짐이나 냉간 압연 시에 파단되는 경우가 있다. 따라서 O 함유량은 0.20% 이하, 바람직하게는 0.18% 이하, 보다 바람직하게는 0.15% 이하로 한다.O is an effective element in securing the strength of the pure titanium plate, and in order to exert such an effect, the content of O is 0.04% or more, preferably 0.045% or more, more preferably 0.050% or more, even more preferably 0.07 It is% or more. However, when there is too much O content, intensity | strength will become high too much and press formability may fall rather, or it may fracture at the time of edge cracking or cold rolling. Therefore, O content is 0.20% or less, Preferably it is 0.18% or less, More preferably, you may be 0.15% or less.
또한 본 발명에서는 Fe와 O의 첨가에 의해 강도의 향상과 프레스 성형성의 밸런스를 도모하면서 β상의 석출을 억제해서 내간극 부식성의 향상을 도모하는 관점에서, Fe와 O의 함유량의 관계를 규정하는 것이 중요하다. 구체적으로는 [O 함유량(질량%)]+0.12×[Fe 함유량(질량%)]≥0.050[식 (1)]이 되도록 Fe와 O의 함유량을 상기 범위 내에서 조정할 필요가 있다. 상기 식 (1)로부터 도출되는 Fe와 O의 함유량이 0.050 미만인 경우, 강도가 부족할 우려가 있다. 상기 Fe와 O의 첨가 효과를 한층 더 높이기 위해서는 식 (1)의 값이 바람직하게는 0.055 이상, 보다 바람직하게는 0.060 이상, 더욱 바람직하게는 0.080 이상이 되도록 조정하는 것이 바람직하다.In the present invention, the relationship between the content of Fe and O is defined from the viewpoint of suppressing the precipitation of β-phase and improving the intergranular corrosion resistance while improving the balance between strength and press formability by adding Fe and O. It is important. Specifically, it is necessary to adjust content of Fe and O within the said range so that it may become [O content (mass%)] + 0.12 * [Fe content (mass%)] ≥0.050 [formula (1)]. When content of Fe and O derived from said formula (1) is less than 0.050, there exists a possibility that intensity | strength may run short. In order to further increase the effect of adding Fe and O, the value of the formula (1) is preferably adjusted to 0.055 or more, more preferably 0.060 or more, even more preferably 0.080 or more.
본 발명의 순티타늄판은, 상기 성분 외에, 잔량부는 티타늄 및 불가피적 불순물을 포함하여 이루어지는 것이다. 「불가피적 불순물」에는, 원료의 스폰지 티탄에 불가피하게 포함되는 불순물 원소(대표적으로는 N, C, H, Si, Cr, Ni 등), 혹은 제조 공정에 있어서 제품 중에 도입될 가능성이 있는 원소(예를 들어 H 등)가 포함된다.In the pure titanium plate of the present invention, in addition to the above components, the remainder comprises titanium and unavoidable impurities. "Inevitable impurities" include impurity elements (typically N, C, H, Si, Cr, Ni, etc.) that are inevitably included in sponge titanium of a raw material, or elements that may be introduced into a product in a manufacturing process ( For example H).
이들 불가피적 불순물 중, 예를 들어 N은, 순티타늄판의 강도 향상에 기여하는 원소이기도 한데, 함유량이 많아지면 오히려 냉연성을 손상시키는 점에서, N 함유량은 바람직하게는 0.02% 이하, 보다 바람직하게는 0.01% 이하로 한다. 한편, N 함유량은 0%여도 좋지만, 과도한 저감은 오히려 비용 상승을 초래하기 때문에, 바람직하게는 0.001% 이상, 보다 바람직하게는 0.002% 이상이다.Of these unavoidable impurities, for example, N is also an element contributing to the strength improvement of the pure titanium plate. However, the N content is preferably 0.02% or less, more preferably from the point that the cold content is impaired when the content increases. Preferably it is 0.01% or less. On the other hand, although N content may be 0%, since excessive reduction causes rather a cost increase, Preferably it is 0.001% or more, More preferably, it is 0.002% or more.
C는 강도 향상에 기여하는 원소이지만, 함유량이 많아지면 오히려 냉연성을 손상시키는 점에서, C 함유량은 바람직하게는 0.015% 미만, 보다 바람직하게는 0.012% 이하로 한다. 한편, C 함유량의 하한은 특별히 한정되지 않고, 0%여도 좋지만, 과도한 저감은 오히려 비용 상승을 초래하기 때문에, 바람직하게는 0.002% 이상, 보다 바람직하게는 0.003% 이상이다.Although C is an element contributing to the strength improvement, the C content is preferably less than 0.015%, more preferably 0.012% or less, in view of the fact that the cold content is impaired when the content increases. On the other hand, the lower limit of the C content is not particularly limited, and may be 0%, but excessive reduction leads to an increase in cost, so it is preferably 0.002% or more, and more preferably 0.003% or more.
본 발명의 순티타늄판은 실온 하(25℃)에서 343㎫ 이상의 인장 강도를 갖는 것이다. 상술한 바와 같이 순티타늄판은 여러 분야에 있어서 사용되고 있어, 실온 하에서도 높은 강도가 요구되기 때문이다. 본 발명의 순티타늄판의 인장 강도는, 바람직하게는 370㎫ 이상이다. 무엇보다, 인장 강도가 너무 높아지면 연성이 저하해서 프레스 성형성이 나빠지기 때문에, 바람직하게는 600㎫ 이하로 한다.The pure titanium plate of this invention has a tensile strength of 343 Mpa or more at room temperature (25 degreeC). As described above, pure titanium plates are used in various fields, and high strength is required even at room temperature. The tensile strength of the pure titanium plate of the present invention is preferably 370 MPa or more. Above all, if the tensile strength is too high, the ductility decreases and the press formability deteriorates, so it is preferably 600 MPa or less.
상기한 바와 같이 순티타늄판의 강도와 연성은 상반되는 특성인데, 본 발명은 이들 양쪽 특성을 만족할 수 있는 순티타늄판으로서, 343㎫ 이상의 인장 강도와 우수한 프레스 성형성을 갖고, 또한 우수한 내간극 부식성을 갖는 순티타늄판을 제공하는 것이다.As described above, the strength and ductility of the pure titanium plate are opposite properties. The present invention is a pure titanium plate capable of satisfying both of these properties, and has a tensile strength of 343 MPa or more and excellent press formability, and excellent intergranular corrosion resistance. It is to provide a pure titanium plate having a.
이어서, 상기 순티타늄판을 예로 들어 제조 조건에 대해서 설명한다. 예를 들어 순티타늄판의 경우에는, 일반적으로 하기 공정으로 제조된다. 티타늄의 물성은, 사용하는 티타늄 소재의 화학 성분 조성이나 각 공정의 설정 조건에 따라 상이하므로, 일련의 제조 공정으로서 종합적으로 조건을 선택해서 결정해야 해서, 개개의 공정마다 조건을 엄밀하게 설정하는 것이 반드시 적절한 것은 아니다.Next, manufacturing conditions are demonstrated using the said pure titanium plate as an example. For example, in the case of a pure titanium plate, it is generally manufactured by the following process. Since the physical properties of titanium differ depending on the chemical composition of the titanium material to be used and the setting conditions of each process, it is necessary to select conditions comprehensively as a series of manufacturing processes, and to set the conditions strictly for each process. It is not necessarily appropriate.
순티타늄판은, 일반적으로 특정한 성분 조성으로 조정한 티타늄 잉곳을 주조에 의해 얻는다. 그 후, [I. 분괴 단조·압연]→[II. 열간 압연]→[III. 중간 어닐링]→[IV. 냉간 압연]→[V. 최종 어닐링]의 각 공정을 거쳐서 제조된다. 각 공정 간에서는 필요에 따라서 블라스트, 산 세정 처리 등을 행해서 스케일 제거 처리해도 좋다.Pure titanium plates generally obtain a titanium ingot adjusted to a specific component composition by casting. Thereafter, [I. Ingot forging, rolling] → [II. Hot rolling] → [III. Intermediate annealing] → [IV. Cold rolling] → [V. Final annealing]. Between each process, you may perform a descaling process by performing a blast, an acid washing process, etc. as needed.
상기 [I. 분괴 단조·압연]은, 필요에 따라 행해지는 공정으로서, 조대한 주조 조직을 부수기 위해서 실시하고, 예를 들어 생산성(가공 용이성) 등으로부터 800 내지 1100℃ 정도에서 균열(均熱)하여 단조 혹은 압연을 개시하면 된다.[I. Ingot forging, rolling] is a step carried out as needed, and is carried out to break up the coarse cast structure, for example, cracking at about 800 to 1100 ° C from productivity (easiness of processing) or the like, and forging or rolling. This can be started.
[II. 열간 압연]은, 예를 들어 700 내지 950℃ 정도에서 유지한 후, 원하는 판 두께가 되도록 열간 압연하면 된다.[II. Hot rolling] may be hot rolling so as to have a desired plate thickness after maintaining at about 700 to 950 ° C, for example.
[III. 중간 어닐링]은 필요에 따라서 행하는 공정으로서, 예를 들어 700 내지 850℃ 정도에서 균열한 후, 공냉하면 된다.[III. Intermediate annealing] is a step performed as necessary, and for example, air-cooling may be performed after cracking at about 700 to 850 ° C.
[중간 어닐링]을 행하는 경우에는, 중간 어닐링 후에 스케일 제거 처리를 행하고 나서, [IV. 냉간 압연]을 행한다. 최종 어닐링 전에 행하는 [IV. 냉간 압연]은 70% 이상의 압하율, 바람직하게는 80% 이상으로 한다. 냉간 압연을 70% 이상의 압하율로 행함으로써, 그 후의 [V. 최종 어닐링]에서 순티타늄판의 인장 강도를 343㎫ 이상으로 유지하면서, 프레스 성형성도 우수한 특성이 얻어진다.In the case of performing the intermediate annealing, after the intermediate annealing, the descaling process is performed, followed by [IV. Cold rolling]. Done before final annealing [IV. Cold rolling] is a reduction ratio of 70% or more, preferably 80% or more. By performing cold rolling at a reduction ratio of 70% or more, subsequent [V. Final annealing], while maintaining the tensile strength of the pure titanium plate at 343 MPa or more, excellent characteristics of press formability are obtained.
즉, 본 발명의 상기 순티타늄판을 제조하는 데 있어서, 중간 어닐링 후의 [IV. 냉간 압연]의 압하율을 70% 이상으로 하면 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자가 0.45 이상의 결정립의 면적률을 43% 이상으로 할 수 있다. 이것은 중간 어닐링 후의 [IV. 냉간 압연]에서의 압하율을 70% 이상으로 하고, 그 후 [V. 최종 어닐링]을 실시함으로써 상기 원하는 결정 배향이 얻어지기 때문에, 양호한 프레스 성형성이 얻어지면서, 또한 인장 강도도 343㎫ 이상으로 유지할 수 있다.That is, in the production of the pure titanium plate of the present invention, after the intermediate annealing [IV. Cold rolling], when the reduction ratio is 70% or more, the Schmidt factor of the {11-22} <11-23> twin system can make the area ratio of 0.45 or more crystal grains 43% or more. This is because [IV. Cold rolling] is set to 70% or more, and then [V. Final annealing], the desired crystal orientation can be obtained, so that good press formability can be obtained and the tensile strength can also be maintained at 343 MPa or more.
또한, 압하율이 높아질수록 프레스 성형성이 향상되지만, 압하율을 너무 높게 하면, 순티타늄판의 단부에 에지 깨짐이 발생하거나, 냉간 압연 시에 순티타늄판이 파단됨으로써 생산성을 저해하기 때문에, 압하율은 95% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이하다.In addition, as the reduction ratio increases, press formability is improved. However, if the reduction ratio is too high, edge cracking occurs at the end of the pure titanium plate, or the pure titanium plate breaks during cold rolling, thereby inhibiting productivity. Silver is preferably at most 95%, more preferably at most 90%.
한편, [III. 중간 어닐링]을 행하지 않는 경우, [II. 열간 압연] 후, 스케일 제거 처리를 행하고 나서 [IV. 냉간 압연]을 행한다. 그리고 이 경우, 최종 어닐링 전에 행하는 [IV. 냉간 압연]은 20% 이상, 바람직하게는 25% 이상의 압하율로 한다. 중간 어닐링을 생략한 경우에도, 적절하게 냉간 압연 및 최종 어닐링을 행함으로써 순티타늄판의 인장 강도를 343㎫ 이상으로 높일 수 있고, 또한 프레스 성형성도 우수한 특성을 갖는다. 중간 어닐링을 행하지 않고 냉간 압연한 경우에는, 압하율이 낮아도 상기 우수한 특성이 얻어지는 이유는, 열간 압연 시에 소재에 형성된 변형 조직이 중간 어닐링으로 상쇄되지 않고 소재에 남아있기 때문이다. 중간 어닐링을 행하지 않고 낮은 압하율로도 프레스 성형성이 우수한 특성이 얻어지기 때문에, 예를 들어 순티타늄판의 판 두께가 두꺼워서 높은 압하율을 취할 수 없는 경우나, 열간 압연해서 순티타늄판의 판 두께가 충분히 얇아졌을 경우에도 적용할 수 있다. 또한, 압하율은 95% 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 90% 이하다.On the other hand, [III. Intermediate annealing] is not performed. Hot rolling], followed by the descaling treatment. Cold rolling]. And in this case, [IV. Cold rolling] is 20% or more, preferably 25% or more. Even when the intermediate annealing is omitted, the tensile strength of the pure titanium sheet can be increased to 343 MPa or more by appropriately cold rolling and final annealing, and also has excellent press formability. In the case of cold rolling without performing intermediate annealing, the reason why the above excellent characteristics are obtained even if the reduction ratio is low is that the strained structure formed on the raw material at the time of hot rolling remains in the material without being offset by the intermediate annealing. Since the excellent press formability can be obtained even at a low reduction ratio without performing intermediate annealing, for example, when the thickness of the pure titanium sheet is thick and a high reduction ratio cannot be taken, for example, the sheet of pure titanium sheet is hot rolled. The same applies when the thickness is sufficiently thin. In addition, the reduction ratio is preferably 95% or less, and more preferably 90% or less.
[V. 최종 어닐링]은, 후기하는 식 (2)가 양의 값이 되도록 가열 온도와 어닐링 시간의 조건으로 어닐링한 후, 실온까지 공냉하면 되고, 이러한 조건으로 함으로써, 내간극 부식성에 영향을 미치는 β상의 석출을 억제할 수 있다. 본 발명의 순티타늄판에는 상기한 바와 같이 미량의 Fe를 함유시키고 있지만, Fe 함유량에 의해 β상이 석출되는 가열 온도나 유지 시간이 결정이 되기 때문에, 하기 식 (2)가 양의 값으로 되는 조건으로 최종 어닐링을 행한다. 식 (2)란, 즉,[V. Final annealing] may be annealed under the conditions of heating temperature and annealing time so that the following formula (2) becomes a positive value, and then air-cooled to room temperature, and by setting it as such conditions, precipitation of β-phase which affects the gap corrosion resistance Can be suppressed. The pure titanium plate of the present invention contains a small amount of Fe as described above, but the heating temperature and the holding time at which the β phase precipitates are determined by the Fe content, so that the following formula (2) becomes a positive value: The final annealing is performed. Equation (2) is that,
[식 (2)][Expression (2)]
단, 식 중, T: 최종 어닐링 시의 가열 온도(℃), t: 어닐링 시간(초), X0: 순티타늄판 중의 Fe 농도(질량%), A=891, B=0.428, n=0.135이다.However, in formula, T: heating temperature at the time of final annealing (degreeC), t: annealing time (seconds), X 0 : Fe concentration (mass%) in a pure titanium plate, A = 891, B = 0.428, n = 0.135 to be.
또한, 식 (2)는 이하의 실험에 기초해서 얻어진 것이다. 즉, 상기한 바와 같이 β상의 석출 속도는, 순티타늄판 중의 Fe 농도와 열 처리 시의 유지 온도에 의존하고 있고, Fe 농도가 높고, 온도가 높을수록 빨라진다. 그로 인해, 원자의 확산과 농도 분배를 바탕으로 산출된 석출 속도식을 사용해서 석출 속도의 기초가 되는 관계식(식 2)을 구하고, 식 (2) 중의 각 계수 A, B는 실험 데이터에 기초하여 결정하였다.In addition, Formula (2) is obtained based on the following experiment. That is, as mentioned above, the precipitation rate of the β phase depends on the Fe concentration in the pure titanium plate and the holding temperature during the heat treatment, and the higher the Fe concentration, the faster the temperature. Therefore, the relational expression (Equation 2) which is the basis of the precipitation rate is calculated | required using the precipitation rate formula computed based on atom diffusion and concentration distribution, and each coefficient A and B in Formula (2) is based on experimental data. Decided.
식 중, T는 최종 어닐링 시의 가열(어닐링) 온도(℃)이고, 550℃≤T(℃)≤890℃인 것이 바람직하다. 어닐링 온도 T가 550℃를 하회하면, 재결정이 일어나지 않고 연성이 현저하게 열화되는 경우가 있다. 재결정에 필요한 하한의 온도는 유지 시간에 따라 변화하고, 예를 들어 유지 시간이 짧을수록, 높은 온도가 필요하다. 가열 온도 T는 바람직하게는 600℃ 이상, 보다 바람직하게는 700℃ 이상이다. 또한 β 변태점 이상으로 가열해서 어닐링을 행한 경우, 냉각 후에 바늘 형상 조직이 되어 프레스 성형성이 저해되기 때문에, β 변태 온도 이하에서 최종 어닐링을 행하는 것이 바람직하다. 가열 온도 T는 바람직하게는 870℃ 이하, 보다 바람직하게는 850℃ 이하다.In formula, T is the heating (annealing) temperature (degreeC) at the time of final annealing, and it is preferable that it is 550 degreeC <= T (degreeC) <= 890 degreeC. When the annealing temperature T is less than 550 degreeC, recrystallization does not occur and ductility may deteriorate remarkably. The minimum temperature required for recrystallization changes with the holding time, and for example, the shorter the holding time, the higher the temperature is required. Heating temperature T becomes like this. Preferably it is 600 degreeC or more, More preferably, it is 700 degreeC or more. In addition, when annealing is performed by heating above the β transformation point, since it becomes a needle-like structure after cooling, and press formability is impaired, it is preferable to perform final annealing below β transformation temperature. Heating temperature T becomes like this. Preferably it is 870 degrees C or less, More preferably, it is 850 degrees C or less.
또한, 냉간 압연이나 최종 어닐링에 있어서의 그 밖의 조건이나, 그 밖의 공정의 조건은, 일반적인 조건을 채용할 수 있다.In addition, general conditions can be employ | adopted for the conditions of other conditions in cold rolling and final annealing, and the other process.
또한 식 중, t는 어닐링 시간(초)으로서, 상기 가열 온도 T(℃)에서의 유지 시간인데, 상기 온도 영역의 범위 내이면, 대략 가열 온도 T(℃)±5℃의 범위 내에서 유지되고 있으면 된다는 의미다. 어닐링 시간 t가 너무 짧으면, 어닐링 공정을 제어하는 것이 어렵고, 또한 어닐링 시간 t가 너무 길어도 생산성이 나빠진다. 따라서 어닐링 시간 t(초)는 10초≤t(초)≤120,000(초)의 범위 내인 것이 바람직하다.In addition, in the formula, t is an annealing time (second), which is a holding time at the heating temperature T (° C.), and is maintained within the range of the heating temperature T (° C.) ± 5 ° C. if it is within the range of the temperature range. It means you have to. If the annealing time t is too short, it is difficult to control the annealing process, and the productivity worsens even if the annealing time t is too long. Therefore, the annealing time t (seconds) is preferably in the range of 10 seconds? T (seconds)? 120,000 (seconds).
본 발명의 순티타늄판의 두께에 대해서는, 필요로 하는 강도 등을 고려해서 설정하면 되고, 특별히 한정되지 않는다.The thickness of the pure titanium sheet of the present invention may be set in consideration of required strength and the like, and is not particularly limited.
본 발명에 따른 순티타늄판은, 높은 강도를 가지면서도 연성이 우수하고, 게다가 고온 다습 환경 하에 있어서의 내간극 부식성도 우수한 특성을 갖고 있으므로, 항공기 부품, 화학 플랜트 부재, 연안부의 구조재(특히, 해수가 접촉하여 부식이 촉진되는 만안 구조재), 자동차, 건축재, 휴대 전화기, 모바일 퍼스널 컴퓨터, 카메라 등의 보디, 안경 프레임, 플레이트식 열교환기의 구성재, 연료 전지의 세퍼레이터, 가전 제품의 외장품, 수송용 기기 대상 부재 등의 폭넓은 분야에서 고도의 성형성과 기계적 강도가 요구되는 용도에 널리 적용할 수 있다. 특히, 플레이트식 열교환기의 열교환 부재에 적합하다.Since the pure titanium sheet according to the present invention has high strength and excellent ductility, and also has excellent interfacial corrosion resistance under a high temperature and high humidity environment, the structural material of aircraft parts, chemical plant members, and coastal portions (particularly, seawater) (Structural elements in which corrosion is promoted by corrosion), automobiles, building materials, cellular phones, mobile personal computers, cameras, body parts, eyeglass frames, plate heat exchangers, fuel cell separators, exterior products for home appliances, and transportation It can be widely applied to applications requiring high formability and mechanical strength in a wide range of fields such as machine target members. In particular, it is suitable for the heat exchange member of a plate type heat exchanger.
<실시예><Examples>
이하, 실시예를 들어서 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 물론 하기 실시예에 의해 제한을 받는 것이 아니고, 상·후술하는 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당히 변경을 가해서 실시하는 것도 물론 가능하며, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited by the following Example of course, It is a matter of course that it changes and implements suitably in the range suitable for the meaning mentioned above and later. It is possible that they all fall within the technical scope of the present invention.
표 1에 「성분」에서 나타나는 Fe, O를 함유하고, 잔량부 티타늄 및 불가피적 불순물의 원료를 CCIM(콜드 크루시블 유도 용해법)에 의해, 티타늄 주괴를 주조에 의해 얻었다. 이 주괴를 폭 130㎜×두께 45㎜의 블록 형상으로 분괴 압연하고, 또한 750℃로 가열해서 열간 압연을 실시하여 두께 약 4㎜의 열연판을 얻었다(No.3 내지 16). 또한, 일부 시험재는 최종 판 두께(0.5㎜)와 표 1에 기재된 냉간 압연율을 고려해서 열연판의 판 두께를 면삭해서 판 두께를 적절히 조정하였다. 표 1에 기재된 일부의 열연판은 700℃에서 5분간의 중간 어닐링을 행한 후, 염욕로(salt bath furnace)에 침지하고, 그 후 산 세정해서 탈스케일 처리를 하였다. 또한, 다른 일부는 중간 어닐링하지 않고, 탈스케일 처리를 하였다. 탈스케일 처리 후, 면삭 및 산 세정에 의해 판 두께를 조정하여, 표 1에 나타내는 「압하율」로 냉간 압연을 행하고, 그 후, 표 1에 나타내는 「최종 어닐링 조건」으로 최종 어닐링을 행하였다. 또한, 일부 시험재는 압하율이 85% 이외로 하였다. 최종 어닐링 후, 불질산 용액에 침지해서 탈스케일 처리를 실시하고, 시험재가 되는 판 두께 0.5㎜의 순티타늄판을 얻었다. 각 순티타늄판의 H값은 상기 식 (2)에 기초하여 계산하고, 표 1의 「식 (2)의 값 H」란에 기재하였다.The ingot containing Fe and O shown in the "component" in Table 1, and the raw material of remainder titanium and an unavoidable impurity were obtained by casting by CCIM (cold crucible induction dissolution method). The ingot was subjected to a flake rolling of a block shape having a width of 130 mm and a thickness of 45 mm, further heated to 750 ° C. to hot rolling to obtain a hot rolled sheet having a thickness of about 4 mm (Nos. 3 to 16). In addition, some test materials faced the thickness of the hot rolled sheet in consideration of the final sheet thickness (0.5 mm) and the cold rolling rate shown in Table 1, and appropriately adjusted the sheet thickness. Some of the hot rolled sheets shown in Table 1 were subjected to intermediate annealing at 700 ° C. for 5 minutes, then immersed in a salt bath furnace, and then acid washed and descaled. The other part was descaled without intermediate annealing. After the descaling treatment, the sheet thickness was adjusted by roughing and acid washing, cold rolling was performed at the "rolling reduction rate" shown in Table 1, and final annealing was then performed under "final annealing conditions" shown in Table 1. In addition, some test materials set the reduction ratio other than 85%. After the final annealing, it was immersed in a hydrofluoric acid solution and descaled, and the pure titanium plate of 0.5 mm of plate | board thickness used as a test material was obtained. H value of each pure titanium plate was computed based on said Formula (2), and it described in the "Value H of Formula (2)" column of Table 1.
얻어진 각 순티타늄판에 대하여 다음 평가를 행하였다.The following evaluation was performed about each obtained pure titanium plate.
(슈미트 인자의 측정 방법)(Measurement method of Schmitt factor)
전계 방출형 주사 전자 현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope: FESEM)(닛본덴시사 제조, JSM5410)에 후방 산란 전자선 회절(Electron Backscatter Diffraction Pattern: EBSP) 시스템을 탑재한 결정 방위 해석법에 의해 임의의 개소의 순티타늄판 표면의 집합 조직을 평가하였다.The field emission scanning electron microscope (FESEM) (JSM5410, manufactured by Nippon Denshi Co., Ltd.) was equipped with a backscattered diffraction pattern (EBSP) system in which the order of arbitrary points was determined. The texture of the titanium plate surface was evaluated.
구체적으로는 순티타늄판의 압연면 표면을 판 두께의 1/4까지 연마한 후, SEM 경통 내에 세트하고, 전자선을 조사해서 스크린 상에 투영되는 EBSP를 고감도 카메라로 촬영하여, 컴퓨터에 화상으로서 도입하고, 이 화상을 해석해서 결정 방위를 구하였다. 이때, 인장 하중 방향을 압연 방향과 일치시킨 경우의 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자를 측정점마다 평가하고, 방위 맵핑의 데이터를 수집하였다. 또한, 이 측정 시야 범위는 1㎜×1㎜, 측정 피치를 1㎛로 하였다. 여기에서 서로 인접하는 측정점의 방위차가 ±15° 이내의 것은 동일한 결정면에 속하는 것으로 하였다.Specifically, the surface of the pure titanium sheet is polished to 1/4 of the thickness of the plate, and then set in the SEM barrel, and the EBSP projected on the screen by irradiating an electron beam is taken with a high-sensitivity camera and introduced into the computer as an image. Then, this image was analyzed to determine the crystal orientation. At this time, the Schmitt factor of the {11-22} <11-23> twin system when the tensile load direction was matched with the rolling direction was evaluated for each measurement point, and the data of the orientation mapping were collected. In addition, this measurement visual field range was 1 mm x 1 mm, and the measurement pitch was 1 micrometer. In this case, it is assumed that the azimuth difference between the measurement points adjacent to each other is within ± 15 ° and belongs to the same crystal plane.
({11-22} <11-23> 쌍정계의 슈미트 인자가 0.45 이상인 결정립(α상)의 면적률)({11-22} <11-23> Area ratio of crystal grains (α phase) having Schmidt factor of 0.45 or more in twin system
상기 슈미트 인자의 측정 후, 슈미트 인자가 0.45 이상의 측정점의 합계를 전체 측정점의 수로 제산해서 100을 곱함으로써, 슈미트 인자가 0.45 이상인 결정립의 면적률을 구하고, 표 1의 「집합 조직(%)」란에 기재하였다.After the measurement of the Schmidt factor, the sum of the measured points of Schmidt factor 0.45 or more divided by the number of all the measured points and multiplied by 100 to obtain the area ratio of the grains having a Schmitt factor of 0.45 or more, and the "assembly structure (%)" in Table 1 It is described in.
(β상의 체적률)(volume ratio on β)
순티타늄판의 압연면 표면을 판 두께의 1/4 위치까지 기계 연마하고, 버프 연마, 화학 연마로 경면으로 마무리한 후, 반사 전자상(BSE) 관찰을 실시하였다. 각 샘플에 대하여 임의의 270㎛×230㎛의 영역을 배율 10,000배로 관찰하고, β상의 체적률의 평균을 구하여, 표 1의 「β상 체적률(%)」란에 기재하였다. 본 실시예에서는 β상의 체적률이 0.3% 이하이면 합격으로 하였다.The surface of the rolled surface of the pure titanium plate was mechanically polished to a quarter position of the plate thickness, and after finishing the mirror surface by buff polishing and chemical polishing, the reflection electron image (BSE) observation was performed. An arbitrary area of 270 μm × 230 μm was observed at a magnification of 10,000 times for each sample, and the average of the volume fractions of the β phase was determined and described in the “β phase volume percentage (%)” column of Table 1. In the present Example, it was set as the pass rate if the volume ratio of (beta) phase is 0.3% or less.
(인장 강도 평가)Tensile strength evaluation
순티타늄판으로부터 JISZ2201에 규정되는 13호 시험편[압연 방향이 하중축과 일치하는 방향(L 방향)]을 채취하여, 실온에서 JISH4600에 기초하여 인장 시험을 실시하고, 인장 강도를 측정하였다. 결과를 표 1의 「인장 강도」 란에 기입하였다. 인장 강도가 343㎫ 이상인 경우를 합격으로 평가하였다.No. 13 test piece (direction in which the rolling direction coincides with the load axis (L direction)) specified in JISZ2201 was sampled from the pure titanium plate, the tensile test was performed based on JISH4600 at room temperature, and the tensile strength was measured. The result was written in the "tensile strength" column of Table 1. The case where the tensile strength is 343 Mpa or more was evaluated as pass.
[프레스 성형성(스코어)]Press formability (score)
도 2의 (a), 도 2의 (b)는 프레스 성형성(비 등방적인 벌징 성형성)의 평가 방법의 설명도이다. 상기 시험재로서 제작한 순티타늄판을 사용해서 플레이트식 열교환기의 열교환 부분을 모의한 프레스 금형[크기: 160㎜×160㎜(평가 부분: 100㎜×100㎜), 피치: 10㎜, 최대 높이: 4㎜, 곡률 반경 R: 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.4, 1.8㎜의 6종의 능선을 갖는 헤링본(herringbone)형으로 능선에 의해 산의 곡률 반경 R이 상이한 금형]을 사용하여, 80ton 유압 프레스기로 티타늄판의 프레스 성형성을 평가하였다. 프레스 조건은 시험편인 금형의 양면에 프레스 오일[동점도 34㎟/s(온도 40℃)]을 도포하고, 각 시험재의 압연 방향이 도 2의 (a)의 상하 방향과 일치하도록 하측의 금형의 위에 배치하여, 플랜지부를 압력판으로 구속한 후, 프레스 속도 1㎜/초, 압입 깊이 3.4㎜의 조건으로 실시하였다.2 (a) and 2 (b) are explanatory diagrams for evaluating the press formability (anisotropic bulging formability). Press mold which simulates the heat exchange part of a plate type heat exchanger using the pure titanium plate produced as the said test material [size: 160 mm x 160 mm (evaluation part: 100 mm x 100 mm), pitch: 10 mm, maximum height : 4mm, radius of curvature R: Herringbone type having six types of ridges of 0.4, 0.6, 0.8, 1.0, 1.4, and 1.8mm; a die having a different radius of curvature R of the mountain by the ridge] The press formability of the titanium plate was evaluated by a hydraulic press. Press conditions apply press oil (kinematic viscosity 34mm <2> / s (temperature 40 degreeC)) to both surfaces of the metal mold | die which is a test piece, and apply | coil on the lower side metal mold | die so that the rolling direction of each test material may correspond with the up-down direction of FIG. After arranging and restraining a flange part with a pressure plate, it carried out on condition of a press speed of 1 mm / sec and a press-in depth of 3.4 mm.
시험재의 깨짐 측정 위치는, 도 2[도 2의 (a)는 평면도, 도 2의 (b)는 단면도]에 도시한 바와 같이, 능선부와 파선(산측 5군데, 골짜기측 1군데)의 교점의 36군데다.As shown in Fig. 2 (Fig. 2 (a) is a plan view and Fig. 2 (b) is a sectional view), the intersection point between the ridge portion and the broken line (five points on the mountain side and one on the valley side) is shown in FIG. 36 places.
깨짐의 기점이 되는 A 라인(산측), C 라인(산측), C' 라인(골짜기측) 및 E 라인(산측)에 대해서는, 육안으로 판단했을 때, 깨짐 없음(건전)이면 2점, 네킹(일부가 가늘어지고, 잘록해지는 현상) 경향이 있으면 1점, 네킹이 발생했으면 1점, 깨짐이 발생했으면 0점으로 하고, B 라인(산측), D 라인(산측)에 대해서는, 깨짐 없음(건전)이면 2점, 네킹이 발생했으면 0.5점, 깨짐이 발생했으면 0점으로 하였다.About A line (mountain side), C line (mountain side), C 'line (valley side) and E line (mountain side) which are the origins of a crack, when it is visually judged and there is no crack (health), it is two points, a necking ( If a part tends to become thinner and narrowed, one point, if a necking occurs, one point, and if a crack occurs, it is set to 0 points, and there is no crack for B line (mountain side) and D line (mountain side). 2 points, 0.5 point if necking occurred, and 0 point if cracking occurred.
성형성의 스코어는 하기 식 (3)에 의해 산출하여, 본 발명에 있어서의 프레스 성형성 평가의 지표로 하였다. 구체적으로는 각각의 점수에 곡률 반경 R의 역수를 곱해서 깨짐의 상태를 수치화하고, 그 합계를 구하였다. 이 합계값을 깨짐, 네킹이 확인되지 않을 경우를 100으로 규격화한 후, 온도(T), 윤활유 점도(μ), 시험편 판 두께(t)에 의존하는 함수 F(T, μ, t), 및 금형의 능선의 각도(α), 피치(p)에 의존하는 함수 G(α, p)를 곱셈하여, 성형성 스코어로서 산출하였다. 또한, 본 실시예에서는 온도(T), 윤활유 점도(μ), 시험편 판 두께(t), 금형의 능선의 각도(α) 및 피치(p)를 일정하게 했기 때문에, F×G를 편의적으로 1로 하여 스코어를 산출하고, 표 1의 「성형성 스코어」란에 기재하였다.The score of moldability was computed by following formula (3), and it was set as the index of the press moldability evaluation in this invention. Specifically, the state of cracking was digitized by multiplying each score by the inverse of the radius of curvature R, and the sum was calculated. This total value is normalized to 100 when no cracking or necking is confirmed, and then the functions F (T, μ, t) depending on the temperature (T), the lubricating oil viscosity (μ), and the test plate thickness (t), and The functions G (α, p) depending on the angle α of the ridgeline and the pitch p of the mold were multiplied and calculated as a moldability score. In addition, in the present Example, since temperature T, the lubricating oil viscosity (μ), the test piece plate thickness (t), the angle (alpha) of the ridgeline of the metal mold | die, and pitch (p) were made constant, FxG was made into 1 conveniently. The score was computed and described in the "forming score" column of Table 1.
[식 (3)][Expression (3)]
성형성 스코어=(F×G)×[ΣE(ij)/R(j)]/[(ΣA, C, C', E2/R(j))+(ΣB, D1/R (j))]×100)Formability score = (F × G) × [ΣE (ij) / R (j)] / [(ΣA, C, C ′, E2 / R (j)) + (ΣB, D1 / R (j))] × 100)
식 중,Wherein,
A, C, C', E에 대해서는, E (ij)=1.0×(깨짐 없음: 2, 잘록부: 1, 깨짐 있음: 0)으로 하고,Regarding A, C, C ', and E, E (ij) = 1.0 × (no crack: 2, narrow portion: 1, crack: 0),
B, D에 대해서는, E(ij)=0.5×(깨짐 없음: 2, 잘록부: 1, 깨짐 있음: 0)으로 하여 산출하였다.About B and D, it computed as E (ij) = 0.5x (no crack: 2, a narrow part: 1, and a crack: 0).
성형성 스코어는, 70점 이상을 성형성이 우수하다고 평가하였다.The moldability score evaluated 70 or more points as being excellent in moldability.
(간극 부식성 시험)(Gap corrosion test)
제작한 순티타늄판으로부터 30㎜×50㎜의 시험편을 잘라내어, 그 중앙에 φ7㎜의 구멍을 뚫고, 그 구멍을 통해서 테플론(등록 상표)제 멀티클레비스(ASTM G1671)를 양면에 설치한 것을 간극 부식성 평가용 시험편으로 하였다. 이 멀티클레비스는 12군데의 간극부를 형성하지만, 본 시험에서는 시험편의 양면에 멀티클레비스를 설치했으므로, 간극부는 합계 24군데다. 이 시험편을 비등한 10% NaCl 수용액 중에 360시간 침지하고, 그 후, 간극 부식의 발생 유무를 육안으로 확인하여, 간극 부식의 발생 개소 수를 측정하였다. 간극 부식의 발생 개소 수가 5군데 이하인 경우에, 내간극 부식성을 양호로 평가하였다. 결과를 표 1의 「내식성 부식율」란에 기재하였다.A 30 mm x 50 mm test piece was cut out from the produced pure titanium plate, a hole of φ 7 mm was drilled in the center, and a Teflon (registered trademark) multiclevis (ASTM G1671) was installed on both sides. It was set as the test piece for corrosion evaluation. Although this multiclevis forms 12 gap parts, in this test, since multiclevis was provided in both surfaces of a test piece, the gap parts total 24 places. This test piece was immersed in boiling 10% NaCl aqueous solution for 360 hours, after which the presence or absence of gap corrosion was visually confirmed and the number of generation points of gap corrosion was measured. When the number of occurrence points of gap corrosion was five or less, the gap corrosion resistance was evaluated as good. The result was described in the "Corrosion-resistant corrosion rate" column of Table 1.
(종합 평가)(Comprehensive evaluation)
실온에서의 기계적 특성으로서 실온에서의 인장 강도가 343㎫ 이상, 프레스 성형성의 스코어가 70점 이상, 간극 부식 발생 개수가 5군데 이하인 경우를 각각 합격으로 하고, 모두를 만족하는 예를 강도와 프레스 성형성의 밸런스가 우수하며, 또한 내간극 부식성도 우수하다고 평가하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.As the mechanical properties at room temperature, the cases where the tensile strength at room temperature is 343 MPa or more, the press formability score is 70 or more, and the number of gap corrosion occurrences are 5 or less are set as pass, respectively. It was evaluated that the balance of the properties was excellent and the gap corrosion resistance was also excellent. The results are shown in Table 1.
표 1로부터 다음과 같이 고찰할 수 있다. 즉, No. 2 내지 6, 9, 10, 12 내지 16은 본 발명에서 규정하는 요건을 충족시키는 순티타늄판이며, 실온에서의 강도와 프레스 성형성의 밸런스가 우수할 뿐만 아니라, 내간극 부식성도 우수한 것을 알 수 있다.From Table 1, it can be considered as follows. That is, No. 2 to 6, 9, 10 and 12 to 16 are pure titanium plates satisfying the requirements specified in the present invention, and it is understood that not only the balance of strength and press formability at room temperature is excellent, but also the gap corrosion resistance is excellent. .
이에 반해, No. 1, 7, 8, 11은 본 발명에서 규정하는 요건을 충족시키고 있지 않기 때문에, 실온에서의 강도를 확보할 수 없거나, 실온에서의 프레스 성형성이나 내간극 부식성이 떨어지다고 하는 문제가 발생하였다.On the other hand, Since 1, 7, 8, and 11 do not satisfy the requirements specified in the present invention, there is a problem that the strength at room temperature cannot be secured, or the press formability and gap corrosion resistance at room temperature are inferior.
No. 1과 No. 11은 최종 어닐링 전의 냉간 압연에서의 압하율이 낮은 예다. 이 예에서는 슈미트 인자가 0.45 이상의 값을 갖는 결정립의 면적률(표 중, 「집합 조직(%)」)이 43%를 하회했기 때문에, 프레스 성형성이 나빴다.No. 1 and No. 2. 11 is an example of the low rolling reduction in cold rolling before final annealing. In this example, since the area ratio ("assembly structure (%)") of the crystal grain whose Schmidt factor has a value of 0.45 or more was less than 43%, press formability was bad.
No. 7은 순티타늄판에 포함되는 O량이 적고, 식 (1)의 값이 본 발명의 규정을 하회하는 예이며, 인장 강도가 343㎫를 하회하고 있었다.No. 7 is an example in which the amount of O contained in a pure titanium plate is small, the value of Formula (1) is less than the prescription | regulation of this invention, and tensile strength was less than 343 Mpa.
No. 8은 식 (2)의 값이 본 발명의 규정을 하회하는 예(표 중, 「H」의 값이 음)이다. 이 예에서는 슈미트 인자가 0.45 이상의 값을 갖는 결정립의 면적률(표 중, 「집합 조직(%)」)이 43%를 하회하는 동시에, β상의 체적률이 규정을 상회했기 때문에, 프레스 성형성과 내간극 부식성이 나빴다.No. 8 is an example (the value of "H" is negative in a table | surface) whose value of Formula (2) is less than the prescription | regulation of this invention. In this example, since the area ratio ("assembly structure (%)") of the crystal grain whose Schmitt factor has a value of 0.45 or more was less than 43%, the volume ratio of the β-phase exceeded the specification, The gap corrosion was bad.
본 발명을 상세하게, 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에 있어서 명확하다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
본 출원은, 2011년 5월 30일에 출원한 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2011-120766), 2012년 3월 28일에 출원한 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2012-074836)에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.This application is based on the Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2011-120766) which applied on May 30, 2011, and the Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2012-074836) applied on March 28, 2012. The contents of which are incorporated herein by reference.
본 발명의 순티타늄판은, 항공기 부품, 화학 플랜트 부재, 연안부의 구조재(특히, 해수가 접촉하여 부식이 촉진되는 만안 구조재), 자동차, 건축재, 휴대 전화기, 모바일 퍼스널 컴퓨터, 카메라 등의 보디, 안경 프레임, 플레이트식 열교환기의 구성재, 연료 전지의 세퍼레이터, 가전 제품의 외장품, 수송용 기기 대상 부재 등에 유용하다.The pure titanium plate of the present invention is suitable for aircraft parts, chemical plant members, structural materials in coastal areas (particularly all-man structural materials in which corrosion is promoted by seawater contact), automobiles, building materials, mobile phones, mobile personal computers, cameras, and other bodies. It is useful for a frame, a plate heat exchanger, a fuel cell separator, a home appliance, an object for transportation equipment, and the like.
Claims (6)
O: 0.04 내지 0.20%를 함유하고,
잔량부가 티타늄 및 불가피적 불순물을 포함하여 이루어지며,
상기 Fe와 상기 O의 함유량이 하기 식 (1)을 만족하는 동시에,
판 두께 1/4 위치의 압연 방향을 축으로 한 {11-22}<11-23> 쌍정계의 슈미트 인자가 0.45 이상인 영역의 면적률이 43% 이상이고,
또한 β상의 체적률이 0.3% 이하인 것을 특징으로 하는, 프레스 성형성과 강도의 밸런스 및 내식성이 우수한 순티타늄판.
[식 (1)]
[O 함유량(질량%)]+0.12×[Fe 함유량(질량%)]≥0.050Fe: 0.02 to 0.10% (the meaning of "mass%", the same as for the chemical component below),
O: contains 0.04 to 0.20%,
The balance is made up of titanium and inevitable impurities,
The content of Fe and O meets the following formula (1),
The area ratio of the area | region where the Schmidt factor of the {11-22} <11-23> twin system based on the rolling direction of the sheet thickness quarter position is 0.45 or more is 43% or more,
Furthermore, the volume ratio of (beta) phase is 0.3% or less, The pure titanium plate excellent in the balance of press formability and strength, and corrosion resistance.
[Equation (1)]
[O content (mass%)] + 0.12 x [Fe content (mass%)] ≥0.050
열간 압연, 중간 어닐링, 냉간 압연, 최종 어닐링의 공정을 거치는 동시에,
상기 중간 어닐링 후에, 순티타늄판 표면의 스케일 제거 처리를 행한 후, 압하율이 70% 이상인 냉간 압연을 행하고, 그 후, 하기 식 (2)에서 정하는 H가 양의 값으로 되는 조건으로 최종 어닐링을 행하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
[식 (2)]
[단,
T: 최종 어닐링 시의 가열 온도(℃), t: 어닐링 시간(초)
X0: 순티타늄판 중의 Fe 농도(질량%)
A=891, B=0.428, n=0.135]As a manufacturing method of the pure titanium plate excellent in the balance of press formability and strength of Claim 1, and corrosion resistance,
Through the process of hot rolling, intermediate annealing, cold rolling, final annealing,
After the said intermediate annealing, after performing the descaling process of the surface of a pure titanium plate, cold rolling whose rolling reduction is 70% or more is performed, and final annealing is performed on condition that H defined by following formula (2) becomes a positive value after that. The manufacturing method characterized by the above-mentioned.
[Equation (2)]
[only,
T: heating temperature at final annealing (° C), t: annealing time (seconds)
X 0 : Fe concentration (mass%) in a pure titanium plate
A = 891, B = 0.428, n = 0.135]
열간 압연, 냉간 압연, 최종 어닐링의 공정을 거치는 동시에,
상기 열간 압연 후에 중간 어닐링을 행하지 않고 순티타늄판 표면의 스케일 제거 처리를 행한 후, 압하율이 20% 이상인 냉간 압연을 행하고, 그 후, 하기 식 (2)에서 정하는 H가 양의 값으로 되는 조건으로 최종 어닐링을 행하는 것을 특징으로 하는, 제조 방법.
[식 (2)]
[단,
T: 최종 어닐링 시의 가열 온도(℃), t: 어닐링 시간(초)
X0: 순티타늄판 중의 Fe 농도(질량%)
A=891, B=0.428, n=0.135]As a manufacturing method of the pure titanium plate excellent in the balance of press formability and strength of Claim 1, and corrosion resistance,
Through the process of hot rolling, cold rolling, final annealing,
After the hot rolling, after descaling the pure titanium plate surface without performing intermediate annealing, cold rolling with a reduction ratio of 20% or more is performed, and then the condition H defined by the following formula (2) becomes a positive value The final annealing is carried out by the method of manufacturing.
[Equation (2)]
[only,
T: heating temperature at final annealing (° C), t: annealing time (seconds)
X 0 : Fe concentration (mass%) in a pure titanium plate
A = 891, B = 0.428, n = 0.135]
제조된 순티타늄판을 프레스 성형하는 프레스 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플레이트식 열교환기의 열교환 부재의 제조 방법.The process of manufacturing a pure titanium plate by the manufacturing method of the pure titanium plate of Claim 2,
And a press step of press-molding the manufactured pure titanium plate.
제조된 순티타늄판을 프레스 성형하는 프레스 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 플레이트식 열교환기의 열교환 부재의 제조 방법.The process of manufacturing a pure titanium plate by the manufacturing method of the pure titanium plate of Claim 3,
And a press step of press-molding the manufactured pure titanium plate.
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