加工钛材及其制造方法技术

一种加工钛材的制造方法，其具备向钛坯料1的表面压入第一按压体51的工序，所述第一按压体51具有沿着规定方向延伸的圆弧状的第一按压面51a，与第一按压面51a的延伸方向正交的截面中的第一按压面51的曲率半径(mm)为2.5mm以上且17.5mm以下，所述制造方法满足下述(1)式和(2)式。所得加工钛材在热轧时不易产生表面瑕疵。0.5≤X1≤R1×

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】加工钛材及其制造方法


[0001]本专利技术涉及加工钛材及其制造方法。

技术介绍

[0002]通常的钛热轧用钛材的制造方法例如如下所述。首先，通过自耗电极式电弧熔炼法(VAR：Vacuum arc remelting)、电子束熔炼法(EBR：Electron beam remelting)使钛熔融并凝固，由此制造铸锭。接着，通过开坯、锻造、轧制等热加工对铸锭进行初轧，制成板坯(slab)、小钢坯(billet)等热轧用钛材。另外，近年来还开发出通过利用电子束熔炼法来制造能够直接热轧的矩形铸锭，从而省略上述初轧工序的技术。
[0003]但是，在工业中使用的大型铸锭的凝固组织中存在大至数十毫米的粗大晶粒。若将这种铸锭直接热轧而不历经初轧工序，则有时因粗大晶粒而发生不均匀的变形，并发展至明显的表面瑕疵。另外，即便在历经初轧工序等的情况下，加工率低或温度不适当时，有时残留铸造组织，或者组织反而粗大等，在热轧时产生表面瑕疵。
[0004]若这样地产生表面瑕疵，则在其后的脱氧化皮工序中的成品率非常差，因此，寻求不易产生热轧表面瑕疵的热轧用钛材。
[0005]专利文献1中提出了如下的方法：在对钛材的铸锭直接进行热加工时，为了使表层附近的晶粒实现细粒化，在对表面层赋予应变后，加热至再结晶温度以上而使其再结晶至距离表面为2mm以上的深度，然后进行热加工。
[0006]另外，专利文献2和3中记载了一种热轧用钛材，其使用前端形状具有3～30mm的曲率半径的钢制工具或者半径为3～30mm的钢制球，使钛材的表面发生塑性变形，由此对表层部赋予应变。根据专利文献2和3，通过对这种热轧用钛材进行热轧，从而能够消除粗大凝固组织的影响，能够减轻表面瑕疵。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开平1
‑
156456号公报
[0010]专利文献2：国际公开第2010/090352号
[0011]专利文献3：日本特开2018
‑
1249号公报

技术实现思路

[0012]专利技术要解决的问题
[0013]在专利文献1中，作为赋予应变的手段，可列举出锻造、辊压、喷丸。然而，一般的喷丸的喷粒直径小至0.5～1mm，因此，所赋予的应变量也小。另外，在锻造、辊压中，产生所谓的死区金属，应变量变少或者向更内部导入应变。因此，存在无法确保所需要的再结晶层的厚度的情况、细粒化变得不充分的情况。
[0014]在专利文献2和3中，由于利用钢制工具进行击打或按压来赋予应变，因此，对于稳定地对表面整体赋予应变而言有时需要长时间，没有效率。另外，在高强度材料的情况下，
有时冲击能量不会传导至内部，无法确保所需要的细粒组织的厚度。因此，存在进一步改善的余地。
[0015]本专利技术是鉴于上述情况而进行的，其课题在于，提供能够降低在热轧时产生的表面瑕疵的加工钛材及其制造方法。
[0016]用于解决问题的方案
[0017]用于解决上述课题的本专利技术的主旨如下所示。
[0018]一种加工钛材的制造方法，其中，所述加工钛材是在钛坯料的表面形成多个第一槽的加工钛材，
[0019]该制造方法具备将第一按压体压入前述钛坯料的表面的第一工序，所述第一按压体具有沿着规定方向延伸的圆弧状的第一按压面，
[0020]与前述第一按压面的延伸方向正交的第一截面中的前述第一按压面的曲率半径为2.5mm以上且17.5mm以下，
[0021]前述第一工序满足下述(1)式和(2)式。
[0022]0.5≤X1≤R1×
(1
‑
cosθ1)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0023]1.0≤Y1≤(
‑
0.16R
12
+4.4R1)
×
(0.25X1+0.037)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0024]其中，上述式中，
[0025]θ1为50
°
，
[0026]R1为前述第一截面中的前述第一按压面的曲率半径(mm)，
[0027]X1为向前述钛坯料压入前述第一按压面的压入量(mm)，
[0028]Y1为与前述第一按压面的延伸方向和前述第一按压体的压入方向这两者正交的方向上的前述第一按压面的相邻压入位置之间的距离(mm)。
[0029]专利技术的效果
[0030]根据本专利技术，能够降低热轧时的表面瑕疵的产生。
[0031]另外，根据本专利技术，即便是省略铸锭的初轧工序后的铸造状态的钛坯料，也能够稳定地减轻在热轧时产生的表面瑕疵，可提供优异的热轧、冷轧制品。
附图说明
[0032]图1是表示本专利技术的实施方式中的加工钛材的形状的例子的立体图。
[0033]图2是用于说明在本专利技术的实施方式的加工钛材上排列的槽的形状的立体图。
[0034]图3是表示本专利技术的实施方式的加工钛材的与槽的延伸方向正交的截面的示意图。
[0035]图4是表示在本专利技术的实施方式的加工钛材的制造方法中使用的按压体的示意图。(a)表示立体图，(b)表示对与按压体的轴向正交的截面中的压入状况进行示意的示意图。
[0036]图5是表示在本专利技术的其它实施方式的加工钛材的制造方法中使用的按压体的示意图。(a)表示立体图，(b)表示对与按压体的轴向正交的截面中的压入状况进行示意的示意图。
[0037]图6是表示在本专利技术的其它实施方式的加工钛材的制造方法中使用的按压体的示意图。(a)表示立体图，(b)表示对与按压体的轴向正交的截面中的压入状况进行示意的示
意图。
[0038]图7是在本专利技术的其它实施方式的加工钛材的制造方法中使用的按压体的立体图。
[0039]图8是说明本专利技术的实施方式的加工钛材的制造方法的图，(a)是平面示意图，(b)是表示与按压体的轴向正交的截面的示意图。
[0040]图9是说明本专利技术的实施方式的加工钛材的制造方法的图，(a)是平面示意图，(b)是表示与按压体的轴向正交的截面的示意图。
[0041]图10是表示通过本专利技术的实施方式的加工钛材的制造方法而得到的加工钛材的槽的平面示意图。
[0042]图11是表示实施例中的No.2、18和16的再结晶层的结晶粒径的对数正态分布的图。
具体实施方式
[0043]针对本专利技术的实施方式，使用附图进行下述说明。
[0044]本专利技术人等从降低由热轧导致的表面缺陷的观点出发，针对消除晶粒大至数十毫米的铸锭的粗大凝固组织、进而在进行初轧后也会残留的该凝固组织的影响的方法和适合该方法的加工钛材反复进行深入研究，结果得到以下的见解，从而完成了本专利技术。
[0045]为了使粗大的凝固组织实现细粒化，或者，为了消除残留有凝固组织的影响的部位，可以考虑在表面设置槽(凹陷)而赋予应变后，通过热轧时的加热等规定的热本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种加工钛材的制造方法，其中，所述加工钛材是在钛坯料的表面形成多个第一槽的加工钛材，该制造方法具备将第一按压体压入所述钛坯料的表面的第一工序，所述第一按压体具有沿着规定方向延伸的圆弧状的第一按压面，与所述第一按压面的延伸方向正交的第一截面中的所述第一按压面的曲率半径为2.5mm以上且17.5mm以下，所述第一工序满足下述(1)式和(2)式，0.5≤X1≤R1×
(1
‑
cosθ1)
ꢀꢀꢀ
(1)1.0≤Y1≤(
‑
0.16R
12
+4.4R1)
×
(0.25X1+0.037)
ꢀꢀꢀ
(2)其中，上述式中，θ1为50
°
，R1为所述第一截面中的所述第一按压面的曲率半径，其单位为mm，X1为向所述钛坯料压入所述第一按压面的压入量，其单位为mm，Y1为与所述第一按压面的延伸方向和所述第一按压体的压入方向这两者正交的方向上的所述第一按压面的相邻压入位置之间的距离，其单位为mm。2.根据权利要求1所述的加工钛材的制造方法，其中，所述第一工序反复进行如下动作：将所述第一按压体压入所述钛坯料的表面，其后，以所述第一按压面的压入位置满足所述(2)式的方式，使所述第一按压体移动并压入。3.根据权利要求1或2所述的加工钛材的制造方法，其中，在形成有所述多个第一槽的所述钛坯料的表面形成多个第二槽，所述第二槽沿着与所述第一槽的延伸方向不同的方向延伸，所述制造方法具备将第二按压体压入形成有所述多个第一槽的所述钛坯料的表面的第二工序，所述第二按压体具有沿着规定方向延伸的圆弧状的第二按压面，与所述第二按压面的延伸方向正交的第二截面中的所述第二按压面的曲率半径为2.5mm以上且17.5mm以下，所述第二工序满足下述(3)式和(4)式...

【专利技术属性】
技术研发人员：国枝知德，高桥一浩，森健一，宫崎义正，井上洋介，田中太千，
申请(专利权)人：日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：