冲压成形性和强度的平衡优异的钛或钛合金板制造技术

一种单向轧制的钛或钛合金板，其表面涂布有润滑皮膜，该润滑皮膜表面的动摩擦系数控制在低于０．１５，并且在钛或钛合金板的轧制方向的延伸率（Ｌ－Ｅｌ）和与轧制方向垂直的方向上的ｒ值（Ｔ－ｒ）之间具有下式（１）的关系。Ｔ－ｒ／Ｌ－Ｅｌ≥０．０７…（１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及作为热交换器和化工厂的原材有用的钛或钛合金板，特别是涉及既可确保规定的强度，冲压成形(press formability)性也优异的钛或钛合金板。
技术介绍
钛或钛合金板(以下由“钛板”代表)由于具有优异的耐腐蚀性和比强度 (specific intensity)，近年来被作为热交换器和化工厂的原材使用。钛板特别对于海水完全不会腐蚀，因此大多被用于海水热交换器。作为钛板的主要用途之一，可列举板式热交换器，但对于适用于这一用途的钛板， 从提高传热效率(热交换效率)的观点出发，期望其有良好的冲压成形性以达到能够成形为复杂形状的程度。另外，也要求有高强度，以达到能够应对热交换器的高压力化的程度。 但是，强度和冲压成形性是相反的特性，实际情况是，能够满足这两种特性的钛板还未获得。作为使钢板等的金属板的冲压成形性提高的方法，除了借助用于使合金设计、集合组织和晶粒直径等适当化的组织控制等的特性提高方法以外，例如专利文献1和专利文献2等公开的，还已知有在钢板表面涂布润滑皮膜(lubrication film)的方法。在这些技术中，是通过在钢板表面形成润滑皮膜，允许钢板向金属模具的变形，从而提高冲压成形性在前述各技术中，作为形成润滑皮膜的金属板的种类，也指出对钛板适用。另外， 如专利文献3和专利文献4等所公开的，也确认到如下记述若对钢板实施润滑皮膜，分别将原板的r值和延伸率定为一定以上，则发挥润滑皮膜的效果。根据这些专利文献3、4，指出一般随着延伸率提高，r值变高，成形性提高，并提及通过对成形性更高的钢板涂布润滑皮膜，成形性进一步提高。但是，对于润滑皮膜带给钛板的冲压成形性的影响进行研究时判明，仅针对延伸率高，r值高的高成形性的钛薄板在其表面形成润滑皮膜，未必能够得到良好的成形性。S卩，其理由被认为是，由于钛板其结晶结构为密排六方晶格(hep)，所以可知钛的特性上的各向异性(anisotropic aspect)比钢板等大。经单向轧制制造的钛板，轧制方向 (以下称为“L方向”)和与轧制方向垂直的方向(以下称为“T方向”)的特性大不相同。 例如，在屈服强度(YS)上，其就会显示出相对于T方向而言L方向大约低20%，另外L方向的延伸率相对于T方向大概高40%以上这种钛板才有的特征。将这种特性上不同，而对钢板被认为是有用的技术直接应用于钛板，其效果也得不到有效地发挥。专利文献1 专利第3056446号公报专利文献2 特开2004-232085号公报专利文献3 特开2003-65564号公报专利文献4 专利第3639060号公报
技术实现思路
本专利技术着眼于前述这样的情况而做，其目的在于，提供一种冲压成形性和强度的平衡优异，作为热交换器和化工厂的原料有用的钛或钛合金板。能够达成上述目的的本专利技术的钛或钛合金板，是单向轧制的钛或钛合金板，其具有以下几点要旨在其表面涂布有润滑皮膜，该润滑皮膜表面的动摩擦系数(coefficient of sliding friction)控制在低于0. 15，并且在钛或钛合金板的轧制方向的延伸率(L-El) 和与轧制方向垂直的方向上的r值(T-r)之间具有下式(1)的关系。T-r/L-El ^ 0. 07— (1)在本专利技术的钛或钛合金板中，优选板厚为0. 3 1. Omm左右。作为具体的一个方法，所述润滑被膜是由表面处理组合物(surface-treated composition)得到的碱可溶型润滑被膜，所述表面处理组合物含有如下由单体(monomer)成分合成的共聚物 (copolymer㈧)，该单体成分含有源自α、β -乙烯性不饱和羧酸的结构单元(Α-1)， 和源自α、β -乙烯性不饱和羧酸酯的结构单元(Α-2)；粒径40 50nm的胶态氧化硅 (colloidal silica(B))；由平均粒径1 μ m的球形聚乙烯蜡和平均粒径0. 6 μ m的球形聚乙烯蜡构成的蜡混合物(C)。所述蜡混合物(C)优选在平均粒径1 μ m的球形聚乙烯蜡和平均粒径0. 6 μ m的球形聚乙烯蜡的合计100质量％中，含有平均粒径0. 6μ m的球形聚乙烯蜡30 50质量％。优选平均粒径1 μ m的球形聚乙烯蜡和平均粒径0. 6 μ m的球形聚乙烯蜡的软化点均为113 132°C。优选所述碱可溶型润滑皮膜表面的静摩擦系数(coefficient of static friction)和动摩擦系数均为0. 15以下，并且从静摩擦系数减去动摩擦系数时的值为-0. 02 +0. 02。优选所述表面处理组合物，设共聚物(A)、胶态氧化硅(B)和蜡混合物(C)的合计量为100质量％时，含有共聚物(A)为70 90质量％，胶态氧化硅(B)为5 20质量％， 蜡混合物(C)为3. 5 10质量％。优选所述共聚物㈧的源自α、β -乙烯性不饱和羧酸的结构单元(A-I)为源自甲基丙烯酸的结构单元，在源自α、β-乙烯性不饱和羧酸的结构单元(A-I)和源自α、 β-乙烯性不饱和羧酸酯的结构单元(Α-2)的合计100质量％中，源自α、β-乙烯性不饱和羧酸的结构单元(A-I)为20 40质量％。优选所述共聚物㈧的酸值(acid value)为150mgK0H/g以上。优选所述碱可溶型润滑皮膜的附着量为0. 6 1. 5g/m2。根据本专利技术，通过在其表面涂布润滑皮膜，并且使钛或钛合金板的轧制方向的延伸率(L-El)和与轧制方向垂直的方向的r值(T-r)之间满足规定的关系，能够实现冲压成形性和强度的平衡优异的钛或钛合金，这样的钛或钛合金板作为热交换器和化工厂的原材极其有用。附图说明图1是模式化地表面本专利技术的润滑皮膜中的蜡的存在状态的图。图2是本专利技术的冲压成形性的评价位置的说明图。图3是表示T-r/L_El(有涂布的分数(score)/无涂布的分数)的关系的曲线图。图4是表示动摩擦系数高时(0. 15以上)的T-r/L-El与(有涂布的分数/无涂布的分数)的关系的曲线图。图5是表示埃氏杯突深度值(Erichsen value)和分数的关系的曲线图。 具体实施例方式本专利技术者们就润滑皮膜对于钛或钛合金板的冲压成形性的影响，从各种角度进行研究。其结果是得到了如下结论。首先，若钛板表面的润滑性变高，则容易发生朝向作为低延展性的T方向的塑性变形，因此存在钛板的冲压成形性反而变差的情况，为了有效地发挥由提高湿润性带来的冲压成形性提高效果，需要使原材本身难以发生朝向T方向的变形。而且，作为其指标，本专利技术者们取得的构想是，选择兰克福特(Iankford)值(r值)，将 T方向下的r值设定得高达一定程度即可。还有，所述r值(兰克福特值)由单轴拉伸试验的宽度方向(在本专利技术中相当于L 方向)的对数应变(logarithmic strain) ε w和板厚方向的对数应变ε t的比(r = ε w/ ε t)来表示，可知该r值越大，临界断面收缩率越大(担负载荷的金属模具部分的板厚难以变薄)。另一方面，在不对钛板表面涂布润滑皮膜，而是赋予通常的冲压油程度的润滑性的程度下，如果L方向的延伸率(L-El)高，则越高冲成形性越好。但是，如果钛板表面达到高润滑的状态，则宏观上钛板成为容易流动的状态，因此均勻变形区域变大。由此，冲压油程度的摩擦阻抗下，如果是极本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种冲压成形性和强度的平衡优异的钛或钛合金板，其特征在于，是单向轧制而成的钛或钛合金板，其中，在其表面涂布有润滑皮膜，该润滑皮膜表面的动摩擦系数控制在低于０．１５，并且在钛或钛合金板的轧制方向上的延伸率（Ｌ－Ｅｌ）和与轧制方向垂直的方向上的ｒ值（Ｔ－ｒ）之间具有下式（１）的关系，（Ｔ－ｒ）／（Ｌ－Ｅｌ）≥０．０７…（１）。

【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：藤田皓久，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP