冲压成形性与强度的平衡以及耐腐蚀性优异的纯钛板及其制造方法技术

技术编号:9645639 阅读:99 留言:0更新日期:2014-02-07 08:02
本发明专利技术的纯钛板,含有Fe:0.02~0.10%、O:0.04~0.20%,余量由钛和不可避免的杂质构成,所述Fe和所述O的含量满足下式(1),并且以板厚1/4位置的轧制方向为轴的{11-22}<11-23>双晶系的斯密特因子为0.45以上的区域的面积率在43%以上,此外β相的体积率在0.3%以下。[O含量(質量%)]+0.12×[Fe含量(质量%)]≥0.050…(1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的纯钛板,含有Fe:0.02~0.10%、O:0.04~0.20%,余量由钛和不可避免的杂质构成,所述Fe和所述O的含量满足下式(1),并且以板厚1/4位置的轧制方向为轴的{11-22}<11-23>双晶系的斯密特因子为0.45以上的区域的面积率在43%以上,此外β相的体积率在0.3%以下。[O含量(質量%)]+0.12×[Fe含量(质量%)]≥0.050…(1)。【专利说明】
本专利技术涉及室温下的冲压成形性与强度的平衡和耐腐蚀性优异的纯钛板及其制造方法,详细地说,是涉及即使在室温下也具有343MPa以上的强度(抗拉强度),并且兼备优异的冲压成形性和耐缝隙腐蚀性的纯钛板及其制造方法。另外,本专利技术涉及对于这样的纯钛板进行冲压成形而制造板式热交换器的热交换构件的方法。
技术介绍
钛利用其优异的耐腐蚀性、冲压成形性、比强度、轻量性等,例如,在飞机零件、化学设备构件、沿海部的结构材料(特别是与海水接触腐蚀促进这样的海湾结构材料)、汽车,建材等宽泛的领域、用途中通用。近年,在各种各样的领域中都要求减小环境负荷和节能化,被认为轻而强的钛也为了应对更进一步轻量、薄壁化的需求而期望高强度化。另外,在移动电话、手提电脑、照相机等的机身、眼镜架、板式热交换器的构成材、燃料电池的隔板、家电制品的外饰件、输送用机器方向构件等中也被使用,进一步要求成形性的提高。多用于此的纯钛板以JIS H4600的规格规定,根据Fe、0等的杂质量和强度等,有JISl类、2类、3类等的等级。其等级越增加,最低强度越高,根据用途区分使用。像JISl类这样Fe和0的浓度低的情况,虽然强度低,但延展性却高,因此在历来要求有高成形性的构件中使用JISl类的纯钛板。例如纯钛板之中最多使用的用途之一,可列举板式热交换器(PHE:Plate typeHeat Exchanger),在适用于本用途的纯钛板中,从提高热交换率的观点出发,一般为了扩大热交换有效面积,而以冷态进行冲压成形(各向异性的胀大成形)成为复杂的波形板形状,对于原材来说是被曝露在极端严酷的挤压环境中。面对这样严酷的冲压成形条件而被利用的纯钛板,在规格上使用的是最容易成形的软质的JISl类的纯钛。然而,热交换器的热交换率提高,不限于依据上述这样的热交换器本身的形状,例如利用载热体(或制冷剂)的流量增加等也可以实现,因为对其要求有高耐压性,所以对于纯钛板要求更高的强度和优异的成形性。作为强度高的纯钛板,使用Fe、0浓度高的JIS2类和3类。然而,Fe、0浓度越高强度就越高,但成形性变差,在现有技术中不能使高强度与高成形性并立。另外,由于其制造过程,在使用环境容易发生腐蚀的高温多湿环境下等,钛制品的缝隙腐蚀成为问题。作为使纯钛板的冲压成形性提高的手段,例如,提出有控制控制钛的组织(专利文献I),或使钛合金化(专利文献2)。但是,这些技术是以作为对象的钛具有相当于JISl类的强度(屈服强度)级别的纯钛板的成形性提高为目,但若提高强度级别,则看不到成形性的提闻。作为使强度级别`高的纯钛板的冲压成形性提高的手段,提出有调整Fe、0的含量,并且控制钛的晶粒直径的技术(专利文献3)。但是,只控制Fe和0含量以及钛的晶粒直径,难以实现冲压成形性与强度的平衡。另外如上述,近年来,虽然纯钛板的应用领域遍及范围广,但在腐蚀环境下使用时,要求耐缝隙腐蚀性的进一步提高。作为使耐缝隙腐蚀性提高的钛板,在专利文献4中公开有使纯钛板表面附着白金族元素。但是白金族元素昂贵,有制造成本变高的问题,难以通用。另外,作为使强度与冲压成形性的平衡提高的技术,在专利文献5中公开有一种添加有Cu、N1、Mo的钛合金板。但是若添加合金成分,则生产率降低,不适宜工业化的规模的生产。另外关于耐腐蚀性也没有具体的公开。如此,尚未提供室温下的冲压成形性与强度的平衡优异,而且还兼备优异的耐缝隙腐蚀性的纯钛板。先行技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004 - 285457号公报专利文献2:日本特开2002 - 317234号公报专利文献3:日本特开2009 - 228092号公报专利文献4:日本特公昭49 — 31610号公报 专利文献5:日本 特开20 10 - 236067号公报
技术实现思路
本专利技术鉴于上述现有的问题而形成,其目的在于,提供一种具有冲压成形性与强度的平衡和耐腐蚀性(耐缝隙腐蚀性)优异的这种特性的纯钛板及其制造方法。详细地说,就是提供一种具有如下特性的纯钛板及其制造方法,即在室温下具有343MPa以上的抗拉强度,另外冲压成形性(各向异性的胀大成形和各向同性的胀大成形的延展性)优异,此外耐缝隙腐蚀性也优异。能够解决上述课题的本专利技术,是冲压成形性与强度的平衡和耐腐蚀性优异的纯钛板,其要旨在于,含有Fe:0.02~0.10% (“质量%”的意思,涉及化学成分以下均同)、0:0.04~0.20%,余量由钛和不可避免的杂质构成,所述Fe和所述0的含量满足下式(1),并且以板厚1/4位置的轧制方向为轴的{11 - 22}< 11 - 23 >双晶系的斯密特因子为0.45以上的区域的面积率为43%以上,此外P相的体积率在0.3%以下。。 + 0.12X ≤ 0.050…(I)作为上述冲压成形性与强度的平衡和耐腐蚀性优异的纯钛板的制造方法,推荐如下方式:经过热轧、中间退火、冷轧、最终退火的工序,并且在所述中间退火后,进行纯钛板表面的氧化皮除去处理,之后,进行压下率为70%以上的冷轧,其后,以下式(2)所规定的H为正值的条件进行最终退火。【算式I】H =⑵其中,T:最终退火时的加热温度(°C),t:退火时间(秒)X0:纯钛板中的Fe浓度(质量%)A = 891、B = 0.428、n = 0.135另外,上述纯钛板,也能够通过具有如下要旨的制造方法取得:经过热轧、冷轧、最终退火的工序,并且在所述热轧后不进行中间退火而对纯钛板表面进行氧化皮除去处理后,进行压下率为20%以上的冷轧,其后,以下式(2)所规定的H为正值的条件进行最终退火。【算式2】H =…⑵其中,T:最终退火时的加热温度(°C),t:退火时间(秒)X0:纯钛板中的Fe浓度(质量%)A = 891、B = 0.428、n = 0.135根据本专利技术,在考虑各元素的平衡的基础上严密地规定化学成分组成,并且将纯钛板的晶粒的特定双晶系的斯密特因子与P相规定为特定的比例,由此能够得到不仅在室温下抗拉强度也很高,而且冲压成形性与耐缝隙腐蚀性也优异的纯钛板。这样的纯钛板,在所述这样宽泛的领域中要求室温下的高强度时,可以发挥出良好的成形加工性,并且耐腐蚀性也更优异。中外根据本专利技术,上述纯钛板能够廉价地制造。`【专利附图】【附图说明】图1是用于板式热交换器(PHE)的钛板的立体图。图2 Ca)是用于说明评价冲压成形性的方法的冲压成形金属模具的俯视图,图2(b)是图2 (a)的F — F间的概略剖面图。【具体实施方式】关于纯钛板的冲压成形性,除了滑移变形之外,双晶变形也非常有助于原材的变形,因此可知,双晶变形越容易发生,冲压成形性越优异。纯钛越为软质,双晶变形越容易发生,冲压成形性越良好,但若强度级别高,则难以发生双晶变形,可知冲压成形性差。本【专利技术者】们,本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种冲压成形性与强度的平衡以及耐腐蚀性优异的纯钛板,其特征在于,含有Fe:0.02~0.10%(“质量%”的意思,关于化学成分以下均同)、O:0.04~0.20%,余量由钛和不可避免的杂质构成,所述Fe和所述O的含量满足下式(1),并且,以板厚1/4位置的轧制方向为轴的{11-22}<11-23>双晶系的斯密特因子为0.45以上的区域的面积率在43%以上,并且,β相的体积率为0.3%以下,[O含量(质量%)]+0.12×[Fe含量(质量%)]≥0.050…(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:伊藤良规松本克史工藤健村上昌吾
申请(专利权)人:株式会社神户制钢所
类型:
国别省市:

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