JP2926228B1 - 鋳込法による2層チタンクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
鋳込法による2層チタンクラッド鋼板の製造方法Info
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Abstract
【要約】
【課題】 芯材同士の剥離性や、芯材と衣材間の密着性
に優れた2層チタンクラッド鋼板(厚板製品)の、鋳込
法による製造方法を提供する。 【解決手段】 脱スケールした2枚のチタン板1,2を
剥離剤3を介して重合した芯材の外面に、炭素含有率
0.001〜0.003の鉄板4を境界部を脱スケール
後真空引きして溶接し、鉄板4の外面を脱スケールして
酸化防止剤を塗布した後、衣剤溶鋼を鋳込速度0.15
〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊とし、自然冷却
した後、クラッド鋼塊を分塊圧延してスラブとし、スラ
ブに圧延工程での合計圧下比が6〜20となるよう厚板
圧延を施し、非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材
1,2を剥離して2層チタンクラッド鋼板とする。
に優れた2層チタンクラッド鋼板(厚板製品)の、鋳込
法による製造方法を提供する。 【解決手段】 脱スケールした2枚のチタン板1,2を
剥離剤3を介して重合した芯材の外面に、炭素含有率
0.001〜0.003の鉄板4を境界部を脱スケール
後真空引きして溶接し、鉄板4の外面を脱スケールして
酸化防止剤を塗布した後、衣剤溶鋼を鋳込速度0.15
〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊とし、自然冷却
した後、クラッド鋼塊を分塊圧延してスラブとし、スラ
ブに圧延工程での合計圧下比が6〜20となるよう厚板
圧延を施し、非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材
1,2を剥離して2層チタンクラッド鋼板とする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鋳込法による2層
チタンクラッド鋼板(厚板製品)の製造方法に関し、特
に、鋳込法で得たチタンクラッド鋼板を剥離して、厚板
製品の2層チタンクラッド鋼板とするに際し、剥離性や
芯材と衣材間の密着性に優れた、厚板製品の2層チタン
クラッド鋼板を高歩留まりで得られる製造方法に関す
る。
チタンクラッド鋼板(厚板製品)の製造方法に関し、特
に、鋳込法で得たチタンクラッド鋼板を剥離して、厚板
製品の2層チタンクラッド鋼板とするに際し、剥離性や
芯材と衣材間の密着性に優れた、厚板製品の2層チタン
クラッド鋼板を高歩留まりで得られる製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】まず、従来の一般的な鋳込法による2層
クラッド鋼板の製造方法を、図8〜図11に基づいて説
明する。図8及び図9に示すように、鋳型100内の中
央部に、剥離剤101を介して重ね合わせた2枚の芯材
102,103を吊具104で支持し、湯口105から
衣材溶鋼を下注法で注入し、前記芯材102,103を
衣材106で鋳込んで、図10に示すクラッド鋼塊10
7を得る。次に、このクラッド鋼塊107を分塊圧延し
てスラブとし、このスラブの非クラッド部を切断除去し
た後、前記芯材102,103間を剥離して、熱間圧延
工程を施し、図11に示す2層クラッド鋼板108とし
ている。
クラッド鋼板の製造方法を、図8〜図11に基づいて説
明する。図8及び図9に示すように、鋳型100内の中
央部に、剥離剤101を介して重ね合わせた2枚の芯材
102,103を吊具104で支持し、湯口105から
衣材溶鋼を下注法で注入し、前記芯材102,103を
衣材106で鋳込んで、図10に示すクラッド鋼塊10
7を得る。次に、このクラッド鋼塊107を分塊圧延し
てスラブとし、このスラブの非クラッド部を切断除去し
た後、前記芯材102,103間を剥離して、熱間圧延
工程を施し、図11に示す2層クラッド鋼板108とし
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】鋳込法は大量生産に適
するという利点があるが、チタンは極めて酸化性の強い
金属なので、酸化物の生成による密着性の阻害、及びチ
タンに溶鋼が接触することによる炭化チタンの生成と粗
粒化のため、脆性劣化の問題があり、チタンを用いた鋳
込法による2層クラッド鋼板の製造は困難とされてき
た。
するという利点があるが、チタンは極めて酸化性の強い
金属なので、酸化物の生成による密着性の阻害、及びチ
タンに溶鋼が接触することによる炭化チタンの生成と粗
粒化のため、脆性劣化の問題があり、チタンを用いた鋳
込法による2層クラッド鋼板の製造は困難とされてき
た。
【0004】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、チタンの強酸化性を克服し、高温下における炭
化チタンの析出を抑制し、圧延時に十分な圧下比を確保
して密着性を高めることにより、芯材としてチタンを用
いた鋳込法による2層クラッド鋼板(厚板製品)の製造
方法を提供することを目的とする。
もので、チタンの強酸化性を克服し、高温下における炭
化チタンの析出を抑制し、圧延時に十分な圧下比を確保
して密着性を高めることにより、芯材としてチタンを用
いた鋳込法による2層クラッド鋼板(厚板製品)の製造
方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】チタンの強酸化性の克服
には、従来一般的に行われている、エポキシ樹脂等の酸
化防止剤を塗布するのでは不十分である。本発明者ら
は、芯材たるチタンの周囲を鉄板で被覆し、境界部を真
空引きして溶接することにより、これを克服できた。
には、従来一般的に行われている、エポキシ樹脂等の酸
化防止剤を塗布するのでは不十分である。本発明者ら
は、芯材たるチタンの周囲を鉄板で被覆し、境界部を真
空引きして溶接することにより、これを克服できた。
【0006】また、高温下における炭化チタンの析出に
ついては、芯材たるチタンの周囲を被覆する鉄板の炭素
含有率を0.001〜0.003重量%に設定すること
により、鋳込時や加熱時に境界面が1200℃以上にな
っても、チタンと炭素鋼との接触面での拡散による炭化
チタンの析出を抑制できた。
ついては、芯材たるチタンの周囲を被覆する鉄板の炭素
含有率を0.001〜0.003重量%に設定すること
により、鋳込時や加熱時に境界面が1200℃以上にな
っても、チタンと炭素鋼との接触面での拡散による炭化
チタンの析出を抑制できた。
【0007】さらに、鋳込速度を0.15〜0.9m/
分に設定することにより、チタンをそのα⇔β変態点8
82℃以上の温度に長くおくことを防止して上記炭化チ
タンの析出の抑制を高めるとともに、被覆鉄板の溶損を
防止できた。図6に示すように、鋳込速度が0.15m
/分に達しない場合や0.9m/分を超えた場合には、
境界部剪断強度が低下することが明らかである。この境
界部剪断強度の低下は、炭化物の析出や境界部の熱歪み
による割れの影響によるものと思われる。
分に設定することにより、チタンをそのα⇔β変態点8
82℃以上の温度に長くおくことを防止して上記炭化チ
タンの析出の抑制を高めるとともに、被覆鉄板の溶損を
防止できた。図6に示すように、鋳込速度が0.15m
/分に達しない場合や0.9m/分を超えた場合には、
境界部剪断強度が低下することが明らかである。この境
界部剪断強度の低下は、炭化物の析出や境界部の熱歪み
による割れの影響によるものと思われる。
【0008】一方、炭化チタンの析出抑制のためには、
鋼塊の冷却を、短時間に行うことが好ましいが、あまり
急速に冷却すると鋼塊割れを起こすので、自然冷却を採
用した。上述のように、チタンと炭素鋼との接触面に
は、炭素含有率0.001〜0.003重量%の鉄板を
介在させているので、自然冷却によっても炭化チタンの
析出を抑制することができた。
鋼塊の冷却を、短時間に行うことが好ましいが、あまり
急速に冷却すると鋼塊割れを起こすので、自然冷却を採
用した。上述のように、チタンと炭素鋼との接触面に
は、炭素含有率0.001〜0.003重量%の鉄板を
介在させているので、自然冷却によっても炭化チタンの
析出を抑制することができた。
【0009】さらに、鋼塊厚みから製品厚みまでの圧下
比を6〜20に設定することにより、極めて密着性の高
いチタンクラッド鋼板を得ることができた。図7に示す
ように、圧下比が6に達しない場合には40Kgf/m
m2 以上の所望の剪断強度を得ることができない一方、
圧下比が6以上になると前記所望の剪断強度を得られ
る。しかし、圧下比が20を超えた場合には、スラブの
組織が圧延組織となって、炭化チタンの炭化物が層状に
なり、加工時に割れ等の支障を生じる一方、形状不良を
生じるので好ましくない。
比を6〜20に設定することにより、極めて密着性の高
いチタンクラッド鋼板を得ることができた。図7に示す
ように、圧下比が6に達しない場合には40Kgf/m
m2 以上の所望の剪断強度を得ることができない一方、
圧下比が6以上になると前記所望の剪断強度を得られ
る。しかし、圧下比が20を超えた場合には、スラブの
組織が圧延組織となって、炭化チタンの炭化物が層状に
なり、加工時に割れ等の支障を生じる一方、形状不良を
生じるので好ましくない。
【0010】本発明は、以上の知見に基づいてなされた
もので、請求項1に記載した鋳込法による2層クラッド
鋼板の製造方法は、脱スケールした芯材とする2枚のチ
タン板を剥離剤を介して重合し、その外面に、炭素含有
率0.001〜0.003重量%の鉄板を、その境界部
を脱スケール後真空引きして溶接し、鉄板の外面を脱ス
ケールして酸化防止剤を塗布した後、衣材溶鋼を鋳込速
度0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊と
し、自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊圧延してス
ラブとし、スラブに前記分塊圧延を含む圧延工程での合
計圧下比が6〜20となるよう厚板圧延を施し、続いて
非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材を剥離して2
層チタンクラッド鋼板を得ることを特徴とする。
もので、請求項1に記載した鋳込法による2層クラッド
鋼板の製造方法は、脱スケールした芯材とする2枚のチ
タン板を剥離剤を介して重合し、その外面に、炭素含有
率0.001〜0.003重量%の鉄板を、その境界部
を脱スケール後真空引きして溶接し、鉄板の外面を脱ス
ケールして酸化防止剤を塗布した後、衣材溶鋼を鋳込速
度0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊と
し、自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊圧延してス
ラブとし、スラブに前記分塊圧延を含む圧延工程での合
計圧下比が6〜20となるよう厚板圧延を施し、続いて
非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材を剥離して2
層チタンクラッド鋼板を得ることを特徴とする。
【0011】また、請求項2に記載した鋳込法による2
層クラッド鋼板の製造方法は、脱スケールした芯材とす
る2枚のチタン板を剥離剤を介して重合し、その外面
に、炭素含有率0.001〜0.003重量%で板厚1
0〜20mmの鉄板を、その境界部を脱スケール後真空
引きして溶接し、鉄板の外面を脱スケールして酸化防止
剤を塗布した後、低炭素鋼または中炭素鋼からなる衣材
溶鋼を鋳込速度0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラ
ッド鋼塊とし、自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊
圧延してスラブとし、スラブに前記分塊圧延を含む圧延
工程での合計圧下比が6〜20となるよう厚板圧延を施
し、続いて非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材を
剥離して2層チタンクラッド鋼板を得ることを特徴とす
る。
層クラッド鋼板の製造方法は、脱スケールした芯材とす
る2枚のチタン板を剥離剤を介して重合し、その外面
に、炭素含有率0.001〜0.003重量%で板厚1
0〜20mmの鉄板を、その境界部を脱スケール後真空
引きして溶接し、鉄板の外面を脱スケールして酸化防止
剤を塗布した後、低炭素鋼または中炭素鋼からなる衣材
溶鋼を鋳込速度0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラ
ッド鋼塊とし、自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊
圧延してスラブとし、スラブに前記分塊圧延を含む圧延
工程での合計圧下比が6〜20となるよう厚板圧延を施
し、続いて非クラッド部分を除去した後、2枚の芯材を
剥離して2層チタンクラッド鋼板を得ることを特徴とす
る。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。芯材1,2としてチタン含有率99.7%
程度のチタン材を使用し、これらを熱処理、脱スケール
後、接触面に剥離剤3を塗布して重ね合わせ、その境界
部を真空引きして全周を溶接する。
て説明する。芯材1,2としてチタン含有率99.7%
程度のチタン材を使用し、これらを熱処理、脱スケール
後、接触面に剥離剤3を塗布して重ね合わせ、その境界
部を真空引きして全周を溶接する。
【0013】次いで、溶接した芯材1,2の外面を、炭
素含有率0.001〜0.003重量%で板厚10〜2
0mmの脱スケールした6枚の鉄板4で被覆し、その境
界部を脱スケールした後真空引きして全周を溶接する。
そして、各鉄板4の外面を脱スケールしてエポキシ樹脂
等の酸化防止剤を塗布した後、図1に示すように、吊り
具11で鋳型10内の中央部に支持する。なお、吊り具
11はその固定脚11aを上面の鉄板4aに溶接する。
素含有率0.001〜0.003重量%で板厚10〜2
0mmの脱スケールした6枚の鉄板4で被覆し、その境
界部を脱スケールした後真空引きして全周を溶接する。
そして、各鉄板4の外面を脱スケールしてエポキシ樹脂
等の酸化防止剤を塗布した後、図1に示すように、吊り
具11で鋳型10内の中央部に支持する。なお、吊り具
11はその固定脚11aを上面の鉄板4aに溶接する。
【0014】続いて、湯口12から衣材5となる溶鋼を
鋳込速度0.15〜0.9m/分で下注法で注入し、図
2に示すように、芯材1,2を衣材5で鋳込んでクラッ
ド鋼塊6とし、自然冷却する。前記衣材5となる溶鋼
は、炭素鋼を用いればよいが、低炭素鋼あるいは中炭素
鋼が好適である。
鋳込速度0.15〜0.9m/分で下注法で注入し、図
2に示すように、芯材1,2を衣材5で鋳込んでクラッ
ド鋼塊6とし、自然冷却する。前記衣材5となる溶鋼
は、炭素鋼を用いればよいが、低炭素鋼あるいは中炭素
鋼が好適である。
【0015】この鋳込時に、鉄板4は溶鋼と接する外面
から溶解していくが、芯材1,2と接する部分までは溶
解しないので、前記芯材1,2と溶鋼とが直接接触する
ことはない。このため、芯材1,2であるチタンと衣材
5である炭素鋼との接触面で起こる拡散による炭化チタ
ンの析出を抑制できる。
から溶解していくが、芯材1,2と接する部分までは溶
解しないので、前記芯材1,2と溶鋼とが直接接触する
ことはない。このため、芯材1,2であるチタンと衣材
5である炭素鋼との接触面で起こる拡散による炭化チタ
ンの析出を抑制できる。
【0016】さらに続いて、クラッド鋼塊6に公知の方
法により分塊圧延して図8に示すスラブ7とし、このス
ラブ7に圧延工程での合計圧下比が6〜20となるよう
厚板圧延を施した。次に、公知の方法により、周囲の非
クラッド部分を切断除去した後、同じく公知の方法によ
り、2枚の芯材1,2を剥離し、チタン表面を研磨し
て、図4に示す厚板製品である2層チタンクラッド鋼板
8を得た。
法により分塊圧延して図8に示すスラブ7とし、このス
ラブ7に圧延工程での合計圧下比が6〜20となるよう
厚板圧延を施した。次に、公知の方法により、周囲の非
クラッド部分を切断除去した後、同じく公知の方法によ
り、2枚の芯材1,2を剥離し、チタン表面を研磨し
て、図4に示す厚板製品である2層チタンクラッド鋼板
8を得た。
【0017】次に、好適な実施例を示す。 用途 海洋防蝕板 芯材成分 Ti/99.7% 衣材成分 C/0.15%、Si/0.34%、Mn/
1.20%、P/0.020%、S/0.020% 芯材厚み比率 10% 鋳型内面平均幅 1000mm 芯材厚 126mm 芯材〜鋳型内面間隔 510mm 鋳込速度 0.35m/分 圧下比 8
1.20%、P/0.020%、S/0.020% 芯材厚み比率 10% 鋳型内面平均幅 1000mm 芯材厚 126mm 芯材〜鋳型内面間隔 510mm 鋳込速度 0.35m/分 圧下比 8
【0018】この実施例で得た2層チタンクラッド鋼板
8を、チタン含有率99.7%のチタン材と、C/0.
15%、Si/0.34%、Mn/1.20%、P/
0.020%、S/0.020%の中炭素鋼を用いて、
従来の圧延法で製造した2層チタンクラッド鋼板と比較
したところ、図5に示すように、本発明の2層チタンク
ラッド鋼板8は、従来法による2層チタンクラッド鋼板
よりも境界面の介在物の噛み込み面積が少ないため、密
着性に優れていることが確認できた。また、熱処理特性
や機械的性質においても、従来法による2層チタンクラ
ッド鋼板と比較して、何ら遜色のないものであった。
8を、チタン含有率99.7%のチタン材と、C/0.
15%、Si/0.34%、Mn/1.20%、P/
0.020%、S/0.020%の中炭素鋼を用いて、
従来の圧延法で製造した2層チタンクラッド鋼板と比較
したところ、図5に示すように、本発明の2層チタンク
ラッド鋼板8は、従来法による2層チタンクラッド鋼板
よりも境界面の介在物の噛み込み面積が少ないため、密
着性に優れていることが確認できた。また、熱処理特性
や機械的性質においても、従来法による2層チタンクラ
ッド鋼板と比較して、何ら遜色のないものであった。
【0019】
【発明の効果】以上、述べたように、本発明によれば、
チタンを芯材とした2層チタンクラッド鋼板を鋳込法に
より高歩留まりで得ることができ、また製造した厚板製
品の2層チタンクラッド鋼板は境界部の密着性に優れる
とともに、熱処理特性や機械的性質に関しても良好であ
るという効果を奏する。
チタンを芯材とした2層チタンクラッド鋼板を鋳込法に
より高歩留まりで得ることができ、また製造した厚板製
品の2層チタンクラッド鋼板は境界部の密着性に優れる
とともに、熱処理特性や機械的性質に関しても良好であ
るという効果を奏する。
【図1】本発明の実施形態におけるクラッド鋼塊の製造
工程を示す概略的な断面図。
工程を示す概略的な断面図。
【図2】同じく、製造したクラッド鋼塊を示す概略的な
断面図。
断面図。
【図3】同じく、圧延して得たスラブを示す概略的な断
面図。
面図。
【図4】同じく、非クラッドを切断除去し、芯材を剥離
して得た2層クラッド鋼板を示す概略的な断面図。
して得た2層クラッド鋼板を示す概略的な断面図。
【図5】本発明と従来の圧延法による境界部の密着性の
比較を示す図。
比較を示す図。
【図6】本発明の鋳込速度と境界部の剪断強度との関係
を示す図。
を示す図。
【図7】本発明の圧下比と境界部の剪断強度との関係を
示す図。
示す図。
【図8】従来の鋳込法におけるクラッド鋼塊の製造工程
を示す概略的な断面図。
を示す概略的な断面図。
【図9】同じく平面図。
【図10】同じく、製造したクラッド鋼塊を示す概略的
な断面図。
な断面図。
【図11】同じく、非クラッドを切断除去し、芯材を剥
離して得た2層クラッド鋼板を示す概略的な断面図。
離して得た2層クラッド鋼板を示す概略的な断面図。
1,2 芯材 3 剥離剤 4 鉄板 5 衣材 6 クラッド鋼塊 7 スラブ 8 2層クラッド鋼板 10 鋳型 11 吊り具 12 湯口
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B21B 47/00 - 47/04 B21B 1/22 B22D 7/02 B22D 19/16
Claims (2)
- 【請求項1】 脱スケールした芯材とする2枚のチタン
板を剥離剤を介して重合し、その外面に、炭素含有率
0.001〜0.003重量%の鉄板を、その境界部を
脱スケール後真空引きして溶接し、鉄板の外面を脱スケ
ールして酸化防止剤を塗布した後、衣材溶鋼を鋳込速度
0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊とし、
自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊圧延してスラブ
とし、スラブに圧延工程での合計圧下比が6〜20とな
るよう厚板圧延を施し、続いて非クラッド部分を除去し
た後、2枚の芯材を剥離して2層チタンクラッド鋼板を
得ることを特徴とする鋳込法による2層チタンクラッド
鋼板の製造方法。 - 【請求項2】 脱スケールした芯材とする2枚のチタン
板を剥離剤を介して重合し、その外面に、炭素含有率
0.001〜0.003重量%で板厚10〜20mmの
鉄板を、その境界部を脱スケール後真空引きして溶接
し、鉄板の外面を脱スケールして酸化防止剤を塗布した
後、低炭素鋼または中炭素鋼からなる衣材溶鋼を鋳込速
度0.15〜0.9m/分で鋳込んでクラッド鋼塊と
し、自然冷却したうえ、クラッド鋼塊を分塊圧延してス
ラブとし、スラブに圧延工程での合計圧下比が6〜20
となるよう厚板圧延を施し、続いて非クラッド部分を除
去した後、2枚の芯材を剥離して2層チタンクラッド鋼
板を得ることを特徴とする鋳込法による2層チタンクラ
ッド鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10132724A JP2926228B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 鋳込法による2層チタンクラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP10132724A JP2926228B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 鋳込法による2層チタンクラッド鋼板の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2926228B1 true JP2926228B1 (ja) | 1999-07-28 |
JPH11309589A JPH11309589A (ja) | 1999-11-09 |
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ID=15088109
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---|---|---|---|
JP10132724A Expired - Fee Related JP2926228B1 (ja) | 1998-04-27 | 1998-04-27 | 鋳込法による2層チタンクラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2926228B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113878009A (zh) * | 2020-07-03 | 2022-01-04 | 上海飞机制造有限公司 | 一种钛合金板材加工方法 |
CN117483719A (zh) * | 2023-11-09 | 2024-02-02 | 苏州朗威电子机械股份有限公司 | 一种具有碳化物陶瓷夹层的复合钢板的制备装置及工艺 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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