表面性状优异的镍合金及其制造方法技术

控制对表面性状产生影响的非金属夹杂物的组成，提供表面性状优异的镍合金及其制造方法。其特征在于，按以下质量％计，由Ni：99.0％以上、C：0.020％以下、Si：0.01～0.3％、Mn：0.3％以下、S：0.010％以下、Cu：0.2％以下、Al：0.001～0.1％、Fe：0.4％以下、O：0.0001～0.0050％、Mg：0.001～0.030％、Ca：0.0001～0.0050％、B：0.0001～0.01％、余量为不可避免的杂质构成，非金属夹杂物含有MgO、CaO、CaO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】表面性状优异的镍合金及其制造方法


[0001]本专利技术涉及表面性状优异的Ni含量为99质量％以上的镍合金及该镍合金的精炼方法，涉及通过控制熔渣组成，进而控制Mg和Ca、O等微量成分，来抑制在熔融镍的非金属夹杂物中有害的MgO
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Al2O3的生成，由此制造表面性状优异的镍合金和镍合金板的技术。

技术介绍

[0002]含有99质量％以上的Ni的镍合金具有优异的耐腐蚀性，特别是对苛性碱具有极高的耐性，因此被用于苛性钠设备的电极或容器、可充电的二次电池端子、热交换器等。在此，由于占镍合金主要成分的镍与铁相比是非常昂贵的金属，因此提高成品率在抑制制造成本方面是非常重要的。在此，由于镍合金表面的线状瑕疵等表面缺陷会使成品率大幅降低，所以需要表面性状优异的镍合金。
[0003]在专利文献1中，提出了通过在由连铸制造的板坯上涂布抗氧化剂，从而制造表面瑕疵少的高品质的纯镍热卷材的方法。
[0004]但是，由于追加涂布抗氧化剂的工序和抗氧化剂本身的费用，导致成本上升。另外，虽然镍合金中的非金属夹杂物对表面性状产生影响，但没有发现与夹杂物组成相关的记载。
[0005]另外，在专利文献2中，提出了通过控制电气设备用镍中的Mg、Al和Ti，来抑制板坯制造阶段或热轧阶段等中的开裂的技术。
[0006]但是，由于需要添加昂贵的Ti，所以导致成本上升。另外，是以板坯制造阶段或热轧中的开裂为对象，不以非金属夹杂物引起的表面缺陷为对象。
[0007]另外，在专利文献3中，示出了通过将含有3～100ppm的硼的热轧卷材冷轧，来制造具有高生产率和高成品率的镍冷轧卷材的方法。
[0008]但是，上述技术是抑制由冷轧中的轧制磨耗粉引起的问题的技术，不以非金属夹杂物引起的缺陷为对象。
[0009]另外，在专利文献4和专利文献5中，公开了控制非金属夹杂物的组成，从而制造表面品质优异的Fe
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Ni合金和Fe
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Cr
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Ni合金的方法。
[0010]但是，它们涉及以Fe为主要成分的、即Fe基合金。在此，非金属夹杂物组成受熔体成分的影响大，但即使是相同的元素，在Fe基合金中和在Ni基合金中，对非金属夹杂物组成产生的影响也不同。另外，熔渣组成对非金属夹杂物组成也有很大的影响，但在Fe
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Ni合金和Fe
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Cr
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Ni合金的精炼中，向熔渣中混入Cr2O3、FeO是不可避免的。因此，专利文献4和专利文献5的控制非金属夹杂物的方法无法应用于本专利技术作为对象的不含Fe、Cr的镍合金。即，可以说镍合金中的由非金属夹杂物引起的表面性状问题仍然存在。
[0011]专利文献1：日本特开昭63
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168259号公报，
[0012]专利文献2：日本特开平8
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143996号公报，
[0013]专利文献3：日本特开2010
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132934号公报，
[0014]专利文献4：日本特开2010
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159437号公报，
[0015]专利文献5：日本特开2012
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201945号公报。

技术实现思路

[0016]鉴于上述问题，本专利技术的目的在于，控制对表面性状产生影响的非金属夹杂物的组成，制造表面性状优异的镍合金。此外，还提供实现该镍合金的制造方法。
[0017]专利技术人为了解决上述课题，反复深入研究。首先，本专利技术人研究了在含有99质量％以上的Ni的镍合金板中产生的表面缺陷。即，采集包含表面缺陷的样品，对表面缺陷部截面进行SEM观察，确定内部含有的异物组成。结果发现，异物组成为MgO
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Al2O3。
[0018]进而，调查了与操作的关联，结果发现，该MgO
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Al2O3以熔体中含有的非金属夹杂物为起源，附着堆积在从连铸机的中间包向铸型供给熔体的喷嘴上，其中一部分脱落，由此引起大型的表面缺陷。为了防止这种情况，得到了必须控制熔渣的碱度和微量含有的Mg、Ca及O这样的微量成分来防止MgO
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Al2O3夹杂物的方针。
[0019]接着，专利技术人对镍合金中夹杂物组成与金属成分的关系进行了深入研究。具体而言，在含有99质量％以上的Ni的镍合金的制造工序中，从中间包采集镍合金的金属样品，对样品中超过5μm的夹杂物任意地选择20个点，用SEM/EDS测定夹杂物组成，对该夹杂物组成与金属成分的关系进行了深入研究。结果得到了如下方针：通过在将Si浓度控制为0.01～0.3质量％和将Al浓度控制为0.001～0.1质量％的同时，将Mg浓度调节为0.001～0.030质量％、将Ca浓度调节为0.0001～0.0050质量％、将O浓度调节为0.0001～0.0050质量％，基本上能够将夹杂物组成控制为MgO或CaO
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SiO2系氧化物或CaO
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Al2O3系氧化物。此外，还发现MgO
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Al2O3以个数比率计可抑制到50个数％以下。基于通过该分析得到的见解，完成了本专利技术。
[0020]即，表面性状优异的镍合金，其特征在于，由Ni：99.0质量％以上、C：0.020质量％以下、Si：0.01～0.3质量％、Mn：0.3质量％以下、S：0.010质量％以下、Cu：0.2质量％以下、Al：0.001～0.1质量％、Fe：0.4质量％以下、O：0.0001～0.0050质量％、Mg：0.001～0.030质量％、Ca：0.0001～0.0050质量％、B：0.0001～0.01质量％、余量为不可避免的杂质构成，非金属夹杂物含有MgO、CaO、CaO
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Al2O3系氧化物、CaO
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SiO2系氧化物、CaO
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MgO系氧化物、MgO
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Al2O3中的1种或2种以上，且相对于全部氧化物系非金属夹杂物，所述MgO
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Al2O3的个数比率为50个数％以下。
[0021]另外，除了上述成分以外，还可含有Ti：0.05质量％以下、N：0.005质量％以下。
[0022]另外，在该非金属夹杂物中，MgO
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Al2O3为MgO：10～40质量％、Al2O3：60～90质量％，CaO
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Al2O3系氧化物为CaO：30～70质量％、Al2O3：30～70质量％，CaO
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SiO2系氧化物为CaO：30～70质量％、SiO2：30～70质量％，CaO
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MgO系氧化物为CaO：20～80质量％、MgO：20～80质量％。
[0023]此外，在该非金属夹杂物中，CaO和CaO
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MgO系氧化物的合计个数比率优选为75个数％以下。
[0024]此外，在本申请专利技术中，还提供该镍合金的制造方法。表面性状优异的镍合金或镍合金板，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.镍合金，其特征在于，由Ni：99.0质量％以上、C：0.020质量％以下、Si：0.01～0.3质量％、Mn：0.3质量％以下、S：0.010质量％以下、Cu：0.2质量％以下、Al：0.001～0.1质量％、Fe：0.4质量％以下、O：0.0001～0.0050质量％、Mg：0.001～0.030质量％、Ca：0.0001～0.0050质量％、B：0.0001～0.01质量％、余量为不可避免的杂质构成，非金属夹杂物含有MgO、CaO、CaO
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Al2O3系氧化物、CaO
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SiO2系氧化物、CaO
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MgO系氧化物、MgO
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Al2O3中的1种或2种以上，且相对于全部氧化物系非金属夹杂物，所述MgO
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Al2O3的个数比率为50个数％以下。2.根据权利要求1所述的镍合金，其特征在于，含有Ti：0.05质量％以下、N：0.005质量％以下。3.根据权利要求1或2所述的镍合金，其特征在于，在所述非金属夹杂物中，MgO
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Al2O3为MgO：10～40质量％、Al2O3：60～90质量％，CaO
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A...

【专利技术属性】
技术研发人员：桐原史明，小笠原大树，
申请(专利权)人：日本冶金工业株式会社，
类型：发明
国别省市：