热轧用钛坯料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种能够降低因热轧引起的表面缺陷（板或带状卷的情况下，除了板面以外还包含侧面和边缘部）的热轧用钛坯料及其制造方法、特别是可以省略锭的开坯工序的热轧用钛坯料及其制造方法，所述热轧用钛坯料的特征在于，其是具有通过冷塑性变形而赋予的、波纹的轮廓曲线要素的平均高度（Ｗｃ）为０．２～１．５ｍｍ、平均长度（ＷＳｍ）为３～１５ｍｍ的凹窝的热轧用钛坯料，即使省略锭的开坯工序也可以使因热轧而产生的表面缺陷变轻微。上述的波纹通过使用具有曲率半径为３～３０ｍｍ的尖端形状的钢制工具或者半径为３～３０ｍｍ的钢制球使热轧用钛坯料的表面冷塑性变形而形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及可以降低因热轧而在表面(板或带状卷的情况下，是板面、侧面和边缘)产生的缺陷的、特别是可以省略将熔炼出的钛材料(锭) 在热态下开坯轧制和/或锻造的开坯工序的。
技术介绍
以下说明钛材料的一般的制造方法。首先，从采用消耗电极式电弧熔化法或电子束熔化法熔化钛并使其凝固而成的锭开始，通过开坯、锻造、轧制等的热加工将该锭开坯来制成板坯(slab)和小钢坯(billet)等的热轧用坯料。热轧用坯料被热轧，板坯被加工成板(厚板或薄板)，小钢坯被加工成棒线。该热轧成的板或棒线被退火和/或除氧化皮，原样地成为制品，或者进一步被实施冷轧和冷拉丝等的冷加工和退火，成为最终制品。另外， 在热轧后的除氧化皮工序中，除去氧化皮和表面缺陷，但是如果表面缺陷变深，则该部分必须较深地除去表面，当然成品率会恶化。另一方面，在与铸模分别开的地方进行熔化并将熔化了的钛流入铸模的电子束熔化法、等离子电弧熔化法中，铸模形状的自由度高，可以使用矩形或圆柱形的铸模。在由矩形锭制造板的情况和由圆柱形锭制造棒线的情况下，如果从锭形状的方面来考虑，可以省略上述的开坯工序，会带来制造成本的降低。但是，工业上所使用的大型锭，其凝固组织由竟达到数十毫米的粗大晶粒组成，如果不经过开坯工序而直接热轧，则有时起因于粗大的晶粒而发生不均质的变形，发展成较大的表面缺陷。因此，因热轧后除去表面缺陷的除氧化皮工序和制品检查等，会使成品率相当地恶化。另外，在热轧成为板或带状卷的情况下，除了板面以外，在侧面和角部也起因于粗大的凝固组织而产生大的褶皱，该褶皱围在板面侧，成为被称为缝缺陷(seam defect)的表面缺陷，或者发展成边缘裂纹等。热轧成为棒线时，在不与辊接触的自由面部和咬合部，也和热轧板或带状卷时的侧面同样地产生褶皱而成为表面缺陷。在上述的一般的制造方法中，将锭在热态下开坯，制成能够热轧的尺寸的板坯或小钢坯。但是，根据开坯时的热加工量和加工方法，在与加工工具的接触部因摩擦阻力而被拘束了的部分的变形量小，产生所谓的死区金属部。该死区金属部即使实施了开坯，变形量也小，因此残存有锭的粗大的凝固组织，与上述同样地，在其后热轧成为板或棒线的情况下，有时产生如上述那样的表面缺陷。因此，要求锭的粗大的凝固组织及其残存在其后的热轧工序中不发展成有害的表面缺陷那样的热轧用钛坯料。在专利文献1中曾提出了下述方法在将钛材料的锭直接进行热加工的情况下， 为了将表层附近的晶粒细化，对表面层赋予应变后，加热到再结晶温度以上而使自表面起的深度2mm以上的部分进行再结晶，然后进行热加工。作为赋予应变的方法，可举出锻造(冲压)、辊压、喷丸等。在专利文献1中，赋予应变的方法举出了喷丸，但采用一般的喷丸形成的应变的深度为300 500 μ m左右以下，对于具有数十毫米的粗大的凝固组织而言非常小，决不能够如后述那样抑制表面缺陷。为了形成深的再结晶层，在专利文献1举出的方法中，实质上必须通过锻造或者辊压给予应变直到较深的位置。但是，即使是使用了一般的工具的锻造或者辊压，虽然可以形成深的再结晶层，但是有时不能如后述那样地抑制表面缺陷，反而提高了表面缺陷的频率。现有技术文献专利文献1 日本特开平01-156456号公报
技术实现思路
如上述那样，存在起因于热轧用坯料的粗大的凝固组织及其残存，在其后的热轧工序产生表面缺陷的问题。本专利技术的课题是提供可以降低因热轧引起的表面缺陷(板或带状卷的情况下，除了板面以外还包含侧面和边缘部)的、特别是可以省略锭的开坯工序的。为了解决上述课题，本专利技术的要旨如下。(1) 一种热轧用钛坯料，是被热轧成为板或者棒线的包含钛的坯料，其特征在于， 在其表面具有通过冷塑性变形而赋予的、波纹(waves)的轮廓曲线要素的平均高度(Wc)为 0. 2 1. 5mm、平均长度(WSm)为3 15mm的凹窝(dimples)。(2)根据(1)所述的热轧用钛坯料，其特征在于，上述热轧用钛坯料是矩形或者圆柱形的锭。(3)根据⑴或⑵所述的热轧用钛坯料，其特征在于，上述热轧用钛坯料由工业用纯钛构成。(4) 一种制造⑴或(2)所述的热轧轧制用钛坯料的方法，其特征在于，采用具有曲率半径为3 30mm(3 30R)的尖端形状的钢制工具冷敲击钛坯料的表面而使其塑性变形。(5) 一种制造⑴或(2)所述的热轧轧制用钛坯料的方法，其特征在于，采用半径为3 30mm (3 30R)的钢制球冷敲击钛坯料的表面而使其塑性变形。(6) 一种热轧用钛坯料的热轧方法，其特征在于，将上述( 所述的热轧用钛坯料之中的、采用电子束熔化炉熔炼出的板坯形状的坯料在加热后送入热轧机，热轧成带状卷。在此，本专利技术中所说的「波纹的轮廓曲线要素的平均高度(Wc)」和「平均长度 (WSm)」作为意指JIS B0601所记载的表面性状参数的参数来定义。另外，板或者棒线也包括将热轧用坯料热轧成板或棒线后卷取成卷状的卷材。另外，面向板或者棒线的热轧用坯料，为如( 那样地熔炼出的铸造态的矩形或者圆柱形的锭(原样地具有能够热轧的板坯或小钢坯的形状的锭)的情况下，通过切削来修整并除去存在于铸件表面的凹凸等的缺陷后，或者在铸件表面平滑且良好的情况下省略那样的上述的修整，应用本专利技术的G)、(5)的方法。另外，经过了开坯轧制等的开坯工序的热轧用坯料的情况下，优选在通过切削等修整并除去表面的氧化皮和缺陷后，应用本专利技术的G)、(5)的方法，但是在开坯后应用本专利技术的G)、(5)的方法，然后通过酸洗等除去氧化皮等也可以。另外，在本专利技术中，所谓矩形的锭，是指锭的纵向、横向以及高度方向的剖面形状都是矩形的锭。根据本专利技术，可以提供能够降低起因于热轧坯料的粗大的凝固组织及其残存而产生的热轧所致的表面缺陷(板或带状卷的情况下，除了板面以外还包含侧面和边缘部)、 特别是可以省略锭的开坯工序的，因此其产业上的效果不可限量。附图说明图1 (a)是表示尖端形状具有曲率半径3 20mm(3 30R)的钢制工具的例子的图。图1 (b)是表示半径为3 20mm(3 30R)的钢制球的例子的图。图2(a)是表示使用图1所示的耐冲击工具用合金制的工具在热轧用钛坯料的表面赋予了规定的塑性变形后的表面性状的图。图2(b)是表示使用图1所示的耐冲击工具用合金制的工具在热轧用钛坯料的表面赋予了规定的塑性变形，再实施了热处理后的表层的截面组织的图。图3(a)是表示实施一般的喷丸使其塑性变形了的热轧用钛坯料的表面的图。图3(b)是表示实施一般的喷丸使其塑性变形，再实施了热处理后的表层的截面组织的图。图4(a)是表示在冷压或冷轧中使用的辊的例子的图。图4(b)是表示在冷压或冷轧中使用的具有角R部的工具的例子的图。图5(a)是表示利用辊来冷压后的塑性变形了的热轧用钛坯料的表面的图。图5(b)是表示利用辊来冷压使其塑性变形，再进行热处理后的热轧用钛坯料的表层的截面组织的图。具体实施例方式以下，使用附图对于本专利技术的实施方式进行说明。本专利技术者们从降低因热轧引起的表面缺陷的观点出发，对于将晶粒竟达到数十毫米的锭的粗大的凝固组织、以及在开坯后仍残存的该凝固组织的影响无害化的方法和适应该方法的热轧用钛坯料反复专心研究的结果，获得以下的见解，从而完成了本专利技术。为了将粗大的凝固组织细化，或者为了消除残存有凝固组织的影本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种热轧用钛坯料，是被热轧成为板或者棒线的包含钛的坯料，其特征在于，在其表面具有通过冷塑性变形而赋予的、波纹的轮廓曲线要素的平均高度（Ｗｃ）为０．２～１．５ｍｍ、平均长度（ＷＳｍ）为３～１５ｍｍ的凹窝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥一浩，
申请(专利权)人：新日本制铁株式会社，
类型：发明
国别省市：JP