JP2914524B2 - チタン材製圧延加工品の製法 - Google Patents
チタン材製圧延加工品の製法Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B9/00—Measures for carrying out rolling operations under special conditions, e.g. in vacuum or inert atmosphere to prevent oxidation of work; Special measures for removing fumes from rolling mills
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、チタン材製圧延加工品の製法に関するも
のである。
のである。
チタンは高温に（約600℃以上に）なると、空気中の
酸素と反応してその表面に深さ数10μの酸化皮膜を形成
するようになる。したがつて、チタンを熱間圧延する場
合にも、赤熱したチタンの表面に上記酸化皮膜が形成さ
れる。しかしながら、この酸化チタンは延性が悪く、こ
のまま圧延加工すると、チタンがひび割れを起こすとい
う問題を生じる。このため、従来から、圧延速度や圧延
温度を各種材質に合わせることで、上記ひび割れを防止
するようにしている。
酸素と反応してその表面に深さ数10μの酸化皮膜を形成
するようになる。したがつて、チタンを熱間圧延する場
合にも、赤熱したチタンの表面に上記酸化皮膜が形成さ
れる。しかしながら、この酸化チタンは延性が悪く、こ
のまま圧延加工すると、チタンがひび割れを起こすとい
う問題を生じる。このため、従来から、圧延速度や圧延
温度を各種材質に合わせることで、上記ひび割れを防止
するようにしている。
しかしながら、上記のように圧延速度や圧延温度を各
種材質に合わせることが非常に難しく、上記ひび割れ等
を無くすることはできていないのが実情である。
種材質に合わせることが非常に難しく、上記ひび割れ等
を無くすることはできていないのが実情である。
この発明は、このような事情に鑑みなされたもので、
チタン材表面の酸化膜を除去して圧延加工時におけるひ
び割れ等を無くすことができるチタン材製圧延加工品の
製法の提供をその目的とする。
チタン材表面の酸化膜を除去して圧延加工時におけるひ
び割れ等を無くすことができるチタン材製圧延加工品の
製法の提供をその目的とする。
上記の目的を達成するため、この発明のチタン材製圧
延加工品の製品は、加熱状態にあるチタン材をフツ素系
ガスと接触させてチタン材表面にフツ化膜を形成したの
ち、圧延加工直前にチタン材表面に生成されたフツ化膜
を除去してから、チタン材を圧延加工して圧延加工品に
するという構成をとる。
延加工品の製品は、加熱状態にあるチタン材をフツ素系
ガスと接触させてチタン材表面にフツ化膜を形成したの
ち、圧延加工直前にチタン材表面に生成されたフツ化膜
を除去してから、チタン材を圧延加工して圧延加工品に
するという構成をとる。
すなわち、この発明のチタン材製圧延加工品の製法
は、圧延加工前に、加熱状態にあるチタン材を、例えば
フツ素系ガス雰囲気中に通すことによりフツ素系ガスと
接触させる。これにより、空気中の酸素との反応により
形成されたチタン材表面の酸化皮膜が、フツ素系ガスで
除去されチタン材表面が清浄化されると同様に、チタン
材表面にフツ化膜が形成される。このフツ化膜は安定で
あつて、後続の除去工程までの間、チタン材生地への酸
化皮膜の形成や酸素の吸着が防止される。そののち、圧
延加工の直前でチタン材表面のフツ化膜を分解除去しチ
タン材生地を露呈させるようにする。このようにする
と、チタン材の圧延加工時にはチタン材表面に酸化皮膜
が形成されておらず、また、圧延速度が速くて圧延加工
中に酸化皮膜が形成されることもなく、圧延加工時にお
けるひび割れが防止される。
は、圧延加工前に、加熱状態にあるチタン材を、例えば
フツ素系ガス雰囲気中に通すことによりフツ素系ガスと
接触させる。これにより、空気中の酸素との反応により
形成されたチタン材表面の酸化皮膜が、フツ素系ガスで
除去されチタン材表面が清浄化されると同様に、チタン
材表面にフツ化膜が形成される。このフツ化膜は安定で
あつて、後続の除去工程までの間、チタン材生地への酸
化皮膜の形成や酸素の吸着が防止される。そののち、圧
延加工の直前でチタン材表面のフツ化膜を分解除去しチ
タン材生地を露呈させるようにする。このようにする
と、チタン材の圧延加工時にはチタン材表面に酸化皮膜
が形成されておらず、また、圧延速度が速くて圧延加工
中に酸化皮膜が形成されることもなく、圧延加工時にお
けるひび割れが防止される。
つぎに、この発明について詳しく説明する。
この発明の製法に作用するフツ素系ガスとは、NF3,BF
3,CF4,HF,SF6,F2から選ばれた少なくとも一つのフツ素
源成分をN2等の不活性ガス中に含有させたもののことを
いう。これらフツ素源成分の中でも、反応性，取扱い性
等の面でNF3が最も優れており実用的である。
3,CF4,HF,SF6,F2から選ばれた少なくとも一つのフツ素
源成分をN2等の不活性ガス中に含有させたもののことを
いう。これらフツ素源成分の中でも、反応性，取扱い性
等の面でNF3が最も優れており実用的である。
この発明のチタン材製圧延加工品の製法は、先に述べ
たように、圧延加工前に、加熱状態にあるチタン材を、
例えば上記フツ素系ガス雰囲気中に通すことによりフツ
素系ガスと接触させてチタン材の表面を処理する。そし
て、この処理後、圧延加工の直前にH2ガス等を吹き付け
てチタン材の表面からフツ化膜を除去したチタン材の生
素地を露呈させてから、圧延加工して圧延加工品を得
る。このようなフツ素系ガスにおけるNF3等のフツ素源
成分の濃度は、例えば1000〜100000ppmであり、好まし
くは20000〜70000ppm、より好ましいのは30000〜50000p
pmである。このようなフツ素系ガス雰囲気中の通過時間
は、チタン材の種類，寸法，加熱温度等に応じて適当な
時間を選べばよく、通常は数分ないし数十分である。
たように、圧延加工前に、加熱状態にあるチタン材を、
例えば上記フツ素系ガス雰囲気中に通すことによりフツ
素系ガスと接触させてチタン材の表面を処理する。そし
て、この処理後、圧延加工の直前にH2ガス等を吹き付け
てチタン材の表面からフツ化膜を除去したチタン材の生
素地を露呈させてから、圧延加工して圧延加工品を得
る。このようなフツ素系ガスにおけるNF3等のフツ素源
成分の濃度は、例えば1000〜100000ppmであり、好まし
くは20000〜70000ppm、より好ましいのは30000〜50000p
pmである。このようなフツ素系ガス雰囲気中の通過時間
は、チタン材の種類，寸法，加熱温度等に応じて適当な
時間を選べばよく、通常は数分ないし数十分である。
この発明のチタン材製圧延加工品の製法に用いる装置
をより具体的に説明すると、図表に示すように、複数組
の圧延ロール４の前に、ガス処理室２と上下２個のH2ガ
ス吹き付け用のノズル３が配設されている。これによ
り、加熱炉（図示せず）から送り出された高温の厚板状
チタン材１は上記ガス処理室２内と両ノズル３間を通過
してから、圧延ロール４で圧延加工されるようになる。
上記ガス処理室２は、外殻2aにガス導入官５と排気管６
が挿入されており、ガス導入官５にはボンベ（図示せ
ず）からフツ素系ガス、例えばNF3とN2の混合ガスが導
入される。この導入されたフツ素系ガスはモータ８で回
転するフアン７によつて攪拌されて、室内を均一なフツ
素系ガス雰囲気に形成している。また、このガス処理室
２内は通過するチタン材１により高温になっている。こ
のようなガス処理室２内をチタン材が通過する間に、空
気中の酸素と反応して形成された酸化膜がチタン材表面
から除去される。すなわち、NF3ガスは高温になると活
性基のフツ素を発生し、これによりチタン材表面の有
機，無機系の汚染を除去すると同時に、このフツ素がチ
タン材表面の酸化チタン等の酸化物と反応して、チタン
材表面にごく薄いフツ化膜を形成する。
をより具体的に説明すると、図表に示すように、複数組
の圧延ロール４の前に、ガス処理室２と上下２個のH2ガ
ス吹き付け用のノズル３が配設されている。これによ
り、加熱炉（図示せず）から送り出された高温の厚板状
チタン材１は上記ガス処理室２内と両ノズル３間を通過
してから、圧延ロール４で圧延加工されるようになる。
上記ガス処理室２は、外殻2aにガス導入官５と排気管６
が挿入されており、ガス導入官５にはボンベ（図示せ
ず）からフツ素系ガス、例えばNF3とN2の混合ガスが導
入される。この導入されたフツ素系ガスはモータ８で回
転するフアン７によつて攪拌されて、室内を均一なフツ
素系ガス雰囲気に形成している。また、このガス処理室
２内は通過するチタン材１により高温になっている。こ
のようなガス処理室２内をチタン材が通過する間に、空
気中の酸素と反応して形成された酸化膜がチタン材表面
から除去される。すなわち、NF3ガスは高温になると活
性基のフツ素を発生し、これによりチタン材表面の有
機，無機系の汚染を除去すると同時に、このフツ素がチ
タン材表面の酸化チタン等の酸化物と反応して、チタン
材表面にごく薄いフツ化膜を形成する。
この反応により、チタン材表面の酸化皮膜はフツ化膜
に変換され、表面に吸着されていたO2も除去される。そ
して、このようなフツ化膜は、O2,H2,H2Oが存在しない
場合安定であつて、後続のH2ガス吹き付けまでの間にチ
タン材の生地への酸化皮膜の形成やO2の吸着を防止す
る。また、このようなフツ化処理では、その第１段階で
外殻2aの内面に対してフツ化膜が形成されることとなる
ことから、その膜によつて以後の外殻内面に対するNF3
ガスに基づく損傷が防止されるようになる。
に変換され、表面に吸着されていたO2も除去される。そ
して、このようなフツ化膜は、O2,H2,H2Oが存在しない
場合安定であつて、後続のH2ガス吹き付けまでの間にチ
タン材の生地への酸化皮膜の形成やO2の吸着を防止す
る。また、このようなフツ化処理では、その第１段階で
外殻2aの内面に対してフツ化膜が形成されることとなる
ことから、その膜によつて以後の外殻内面に対するNF3
ガスに基づく損傷が防止されるようになる。
このように、NF3ガスで処理されたチタン材１に上記
ノズル３からH2ガスを吹き付けて、これにより、上記フ
ツ化膜がH2ガスによつて例えば次式のように還元あるい
は破壊され、それによつて活性なチタン生地が形成され
る。
ノズル３からH2ガスを吹き付けて、これにより、上記フ
ツ化膜がH2ガスによつて例えば次式のように還元あるい
は破壊され、それによつて活性なチタン生地が形成され
る。
TiF4＋2H2→Ti＋4HF この状態で、チタン材１は圧延ロール４で圧延加工さ
れる。この圧延速度は速いため数個の圧延ロール４を通
過する間に、チタン材表面に再度酸化皮膜が形成される
ことはない。また、チタン材１を10数回も圧延ロール４
に通して圧延加工する場合には、圧延加工の後半部にお
いてチタン材１に窒素ガスを吹き付けるようにしてもよ
い。図において、９はフードである。
れる。この圧延速度は速いため数個の圧延ロール４を通
過する間に、チタン材表面に再度酸化皮膜が形成される
ことはない。また、チタン材１を10数回も圧延ロール４
に通して圧延加工する場合には、圧延加工の後半部にお
いてチタン材１に窒素ガスを吹き付けるようにしてもよ
い。図において、９はフードである。
以上のように、この発明のチタン材製圧延加工品の製
法は、チタンを圧延加工するに先立つて、チタン材をフ
ツ素系ガス雰囲気中に通す。これにより、チタン材表面
の酸化皮膜等の不働態皮膜がフツ化膜に変化し、チタン
材表面の保護が行われる。したがって、フツ化膜の形成
からその除去までの間に時間的な経過があつても、チタ
ン材表面に形成されたフツ化膜は良好な状態でチタン材
表面の保護を行う結果、チタン材表面に対する再度の酸
化皮膜が防止される。このフツ化膜は圧延加工直前に分
解除去され、それによつてチタン材生地が露呈するよう
になるため、チタン材の圧延加工時におけるひび割れを
無くすことができる。
法は、チタンを圧延加工するに先立つて、チタン材をフ
ツ素系ガス雰囲気中に通す。これにより、チタン材表面
の酸化皮膜等の不働態皮膜がフツ化膜に変化し、チタン
材表面の保護が行われる。したがって、フツ化膜の形成
からその除去までの間に時間的な経過があつても、チタ
ン材表面に形成されたフツ化膜は良好な状態でチタン材
表面の保護を行う結果、チタン材表面に対する再度の酸
化皮膜が防止される。このフツ化膜は圧延加工直前に分
解除去され、それによつてチタン材生地が露呈するよう
になるため、チタン材の圧延加工時におけるひび割れを
無くすことができる。
加熱炉で赤熱された厚板のチタンを、NF3を5000ppm含
有するN2ガス雰囲気下のガス処理室を通過させたのち、
圧延加工の直前にノズルからH2ガスを均一に吹き付け、
圧延ローラで圧延加工して、薄板のチタンにした。得ら
れた薄板のチタンにひびは入っていなかった。
有するN2ガス雰囲気下のガス処理室を通過させたのち、
圧延加工の直前にノズルからH2ガスを均一に吹き付け、
圧延ローラで圧延加工して、薄板のチタンにした。得ら
れた薄板のチタンにひびは入っていなかった。
図面はこの発明の一実施例に用いる装置の説明図であ
る。 １……チタン材、２……ガス処理室、３……ノズル、４
……圧延ロール
る。 １……チタン材、２……ガス処理室、３……ノズル、４
……圧延ロール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B21B 3/00
Claims (1)
- 【請求項１】加熱状態にあるチタン材をフツ素系ガスと
接触させてチタン材表面にフツ化膜を形成したのち、圧
延加工直前にチタン材表面に生成されたフツ化膜を除去
してから、チタン材を圧延加工して圧延加工品にするこ
とを特徴とするチタン材製圧延加工品の製法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316562A JP2914524B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | チタン材製圧延加工品の製法 |
| US07/852,218 US5207845A (en) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | Process for manufacturing rolled articles of titanium material |
| DE69125705T DE69125705T2 (de) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | Verfahren zur herstellung von walzprodukten aus titan |
| PCT/JP1991/001598 WO1992008556A1 (en) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | Method of manufacturing rolled product of titanium material |
| EP92902492A EP0511411B1 (en) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | Method of manufacturing rolled product of titanium material |
| KR1019920701270A KR100222315B1 (ko) | 1990-11-20 | 1991-11-20 | 티탄제재 압연가공품의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2316562A JP2914524B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | チタン材製圧延加工品の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04187303A JPH04187303A (ja) | 1992-07-06 |
| JP2914524B2 true JP2914524B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=18078479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2316562A Expired - Fee Related JP2914524B2 (ja) | 1990-11-20 | 1990-11-20 | チタン材製圧延加工品の製法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5207845A (ja) |
| EP (1) | EP0511411B1 (ja) |
| JP (1) | JP2914524B2 (ja) |
| KR (1) | KR100222315B1 (ja) |
| DE (1) | DE69125705T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992008556A1 (ja) |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4098623A (en) * | 1975-08-01 | 1978-07-04 | Hitachi, Ltd. | Method for heat treatment of titanium alloy |
| US4528043A (en) * | 1982-05-14 | 1985-07-09 | Rolls-Royce Limited | Surface oxide layer treatment |
| JPS6148548A (ja) * | 1984-08-13 | 1986-03-10 | Kobe Steel Ltd | 臭素イオン環境下における耐孔食性の良いＴｉ合金 |
| JPS6233005A (ja) * | 1985-07-31 | 1987-02-13 | Nippon Steel Corp | チタン板の冷間圧延法 |
| JPS63262500A (ja) * | 1987-04-20 | 1988-10-28 | Nippon Parkerizing Co Ltd | チタン又はチタン合金の潤滑性改善処理方法 |
| JPH06233005A (ja) * | 1993-02-03 | 1994-08-19 | Aiwa Co Ltd | モデム等のダイアル発信装置 |
-
1990
- 1990-11-20 JP JP2316562A patent/JP2914524B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-11-20 KR KR1019920701270A patent/KR100222315B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1991-11-20 US US07/852,218 patent/US5207845A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-20 EP EP92902492A patent/EP0511411B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-11-20 WO PCT/JP1991/001598 patent/WO1992008556A1/ja active IP Right Grant
- 1991-11-20 DE DE69125705T patent/DE69125705T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0511411A4 (ja) | 1995-02-15 |
| US5207845A (en) | 1993-05-04 |
| JPH04187303A (ja) | 1992-07-06 |
| KR100222315B1 (ko) | 1999-10-01 |
| EP0511411B1 (en) | 1997-04-16 |
| EP0511411A1 (en) | 1992-11-04 |
| DE69125705D1 (de) | 1997-05-22 |
| WO1992008556A1 (en) | 1992-05-29 |
| KR920702259A (ko) | 1992-09-03 |
| DE69125705T2 (de) | 1997-08-07 |
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