JPS61253354A - α＋β型チタン合金板の製造方法 - Google Patents
α＋β型チタン合金板の製造方法Info
- Publication number
- JPS61253354A JPS61253354A JP9552285A JP9552285A JPS61253354A JP S61253354 A JPS61253354 A JP S61253354A JP 9552285 A JP9552285 A JP 9552285A JP 9552285 A JP9552285 A JP 9552285A JP S61253354 A JPS61253354 A JP S61253354A
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- Japan
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- rolling
- temperature
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- rolled
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- Metal Rolling (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明はα＋β型チタン合金板の製造方法に関し、機
械的性質及び組織の均一性に優れたα＋β型チタン合金
板を経済的に製造し得る方法を提供することを目的とす
る。
械的性質及び組織の均一性に優れたα＋β型チタン合金
板を経済的に製造し得る方法を提供することを目的とす
る。
チタン合金材は軽量で高強度かつ高耐食性等の優れた性
質を有するため、航空機の機体材料等に主として利用さ
れている。
質を有するため、航空機の機体材料等に主として利用さ
れている。
このチタン合金は、α型、α＋β型、β型に大別される
が、本発明ではα＋β厘チタン合金ｊこつき新規な製造
法を提供せんとするものである。
が、本発明ではα＋β厘チタン合金ｊこつき新規な製造
法を提供せんとするものである。
ところでチタン合金材は雌加工材の１つであり、従来よ
り組織の均一性向上や機械的性質の改善（特に伸びの改
善）が課題とされ、厚板圧延や熱間圧延法の検討が種々
なされている。
り組織の均一性向上や機械的性質の改善（特に伸びの改
善）が課題とされ、厚板圧延や熱間圧延法の検討が種々
なされている。
本発明者らは、α＋β二相域温度での加熱−圧延を繰り
返し行う、所謂２ヒート圧延方法がα＋β戯チクチタン
合金熱間圧延材織の均一性向上や１機械的性質の改善に
有効であることをみいだし、これｌこつき既に提案済で
ある。
返し行う、所謂２ヒート圧延方法がα＋β戯チクチタン
合金熱間圧延材織の均一性向上や１機械的性質の改善に
有効であることをみいだし、これｌこつき既に提案済で
ある。
しかし、この２ヒート圧延方法における二次圧延スラブ
の加熱は室温まで空冷された−次圧延材を再加熱するこ
とによりなされており、その結果、圧延経費の増大を招
く欠点があった。
の加熱は室温まで空冷された−次圧延材を再加熱するこ
とによりなされており、その結果、圧延経費の増大を招
く欠点があった。
本発明は上記した従来の欠点を改善するためになされた
もので、２ヒート圧延方法によってもたらされる優れた
材質的特性を損なうことなく経済性に優れた圧延方法を
提供しようとするものである。
もので、２ヒート圧延方法によってもたらされる優れた
材質的特性を損なうことなく経済性に優れた圧延方法を
提供しようとするものである。
本発明者らは種々検討を重ねた結果、−次圧延条件、再
加熱条件、二次圧延条件をあわせて制御することで経済
性、材質的特性に優れたα十β塁チタン合金板が製造さ
れることをみいだした。すなわち、従来制御されていな
かった一次圧延の圧下率と再加熱保持温度及び時間をあ
わせて制御することで、材質上の特性の劣化を伴わずに
二次圧延スラブのホットチャージが可能となり、エネル
ギー的、時間的経済性の向上が可能となったものである
。
加熱条件、二次圧延条件をあわせて制御することで経済
性、材質的特性に優れたα十β塁チタン合金板が製造さ
れることをみいだした。すなわち、従来制御されていな
かった一次圧延の圧下率と再加熱保持温度及び時間をあ
わせて制御することで、材質上の特性の劣化を伴わずに
二次圧延スラブのホットチャージが可能となり、エネル
ギー的、時間的経済性の向上が可能となったものである
。
２ヒート圧延方法における一次圧延の目的はスラブ段階
で存在した旧−粒界にネットワーク状に析出する粗大粒
界α晶を拡散を伴う再結晶ｌこより消失させ組織を均一
化させることにある。すなわち、−次圧延ｌこおいてα
＋β域の未再結晶温度域で加工を加えることで、歪エネ
ルギーにより二次圧延スラブ加熱時に再結晶が進展しネ
ットワーク状の粗大粒界α晶が消失し組織が均一化され
る。この均一化された組織を有するスラブを素材として
二次圧延がなされるため、二次圧延材の組織が均一化さ
れ機械的性質が改善される。したがって二次圧延スラブ
の加熱は再結晶進展の目的をあわせ持つため、ホットチ
ャージを行うに際しては一次圧延の圧下率及び再加熱温
度・時間を厳密に制御し、再結晶を完了させる必要があ
り、これにより組織の均−性及び良好な機械的性質を得
ることができる。
で存在した旧−粒界にネットワーク状に析出する粗大粒
界α晶を拡散を伴う再結晶ｌこより消失させ組織を均一
化させることにある。すなわち、−次圧延ｌこおいてα
＋β域の未再結晶温度域で加工を加えることで、歪エネ
ルギーにより二次圧延スラブ加熱時に再結晶が進展しネ
ットワーク状の粗大粒界α晶が消失し組織が均一化され
る。この均一化された組織を有するスラブを素材として
二次圧延がなされるため、二次圧延材の組織が均一化さ
れ機械的性質が改善される。したがって二次圧延スラブ
の加熱は再結晶進展の目的をあわせ持つため、ホットチ
ャージを行うに際しては一次圧延の圧下率及び再加熱温
度・時間を厳密に制御し、再結晶を完了させる必要があ
り、これにより組織の均−性及び良好な機械的性質を得
ることができる。
本発明ｌこおいては、まずα＋β＋２クチタフスラブを
α＋−二相域の温度に加熱し、この温度域で全圧下率３
０４以上の圧下を加えて一次圧延を終了する。このチタ
ン合金スラブの加熱はバッチ炉または連続炉を用いる。
α＋−二相域の温度に加熱し、この温度域で全圧下率３
０４以上の圧下を加えて一次圧延を終了する。このチタ
ン合金スラブの加熱はバッチ炉または連続炉を用いる。
ここで加熱温度をα＋β二相域の温度と規定したのは次
の理由による。すなわち高温のβ域温度への加熱ではβ
域温度からの冷却においてβ二α＋β変態点近傍温度の
徐冷に伴い、旧β粒界にネットワーク状の粗大粒界ｄ晶
が析出し、最終圧延材の組織均一性が大きく低下するた
めである。またα＋β二相域の温度での加工寡を３０係
以上と規定したのはこれ以下の全圧下率では二次圧延ス
ラブ再加熱過程で組織が均一化されないからである。
の理由による。すなわち高温のβ域温度への加熱ではβ
域温度からの冷却においてβ二α＋β変態点近傍温度の
徐冷に伴い、旧β粒界にネットワーク状の粗大粒界ｄ晶
が析出し、最終圧延材の組織均一性が大きく低下するた
めである。またα＋β二相域の温度での加工寡を３０係
以上と規定したのはこれ以下の全圧下率では二次圧延ス
ラブ再加熱過程で組織が均一化されないからである。
−次圧延後、再加熱し二次圧延を行うが、−次圧延終了
後の表面温度が５００℃以上の温度から（β変態点−２
００℃）〜β変態点のα＋−二相域の温度に再加熱し、
この温度域に３０分以上保持した後、α＋β二相域の温
度で全圧下率３０９６以上の圧下を加えて所定寸法の熱
間圧延板を得る。この再加熱はバッチ炉または連続炉を
用いて行う。
後の表面温度が５００℃以上の温度から（β変態点−２
００℃）〜β変態点のα＋−二相域の温度に再加熱し、
この温度域に３０分以上保持した後、α＋β二相域の温
度で全圧下率３０９６以上の圧下を加えて所定寸法の熱
間圧延板を得る。この再加熱はバッチ炉または連続炉を
用いて行う。
ここで再加熱開始温度をその表面温度５００℃以上とし
たのは、材質上は再加熱開始温度の制約は存在しないも
ののスラブ表面温度が５００ ℃未溝の再加熱開始温度
とした場合、経済性が低下してしまうためである。
たのは、材質上は再加熱開始温度の制約は存在しないも
ののスラブ表面温度が５００ ℃未溝の再加熱開始温度
とした場合、経済性が低下してしまうためである。
また再加熱温度を（β変態点−２００°Ｃ）〜β変態点
のα＋β二相域とした理由は次の通りである。
のα＋β二相域とした理由は次の通りである。
すなわち本発明では二次圧延スラブのａ＋β域温度での
再加熱過程で一次圧延で蓄えられた材料中の歪エネルギ
ーをもとに再結晶がすすみ、組織が均一化されることと
なるが、（β変態点−２００℃）未満の温度ではこの効
果がなく、一方、高温のβ域温度への加熱ではβ域温度
からの冷却において再びβ＝α＋β変態点近傍温度で徐
冷されることとなり、旧−粒界にネットワーク状の粗大
粒界α晶が析出し組織均一化の効果が失われてしまうか
らである。
再加熱過程で一次圧延で蓄えられた材料中の歪エネルギ
ーをもとに再結晶がすすみ、組織が均一化されることと
なるが、（β変態点−２００℃）未満の温度ではこの効
果がなく、一方、高温のβ域温度への加熱ではβ域温度
からの冷却において再びβ＝α＋β変態点近傍温度で徐
冷されることとなり、旧−粒界にネットワーク状の粗大
粒界α晶が析出し組織均一化の効果が失われてしまうか
らである。
また上記温度範囲で３０分以上保持するのは、保持時間
が３０分未満の場合、再加熱時における再結晶の進展が
十分でなく、そのため二次圧延後の組織均一性が低下す
るためである。
が３０分未満の場合、再加熱時における再結晶の進展が
十分でなく、そのため二次圧延後の組織均一性が低下す
るためである。
更にα＋−二相域の温度での加工率を全圧下車３０慢以
上と限定したのは、これ以下の全圧下率では圧延板の熱
処理過程で組織が均一化されないからである。
上と限定したのは、これ以下の全圧下率では圧延板の熱
処理過程で組織が均一化されないからである。
第１表の成分表に示す代表的なα＋β型チタン合金であ
るＴｉ−６４ＡＡ−４％Ｖ合金（β変態点は１０００℃
）の５５０ｍ鋳塊を、 １０５０“０に加熱後１２０■
厚さに熱間鍛造してスラブを作成した。そしてこのスラ
ブを１０５０〜７００ ℃に加熱後、９００〜６０ Ｇ
℃の温度範囲で一次及び二次熱間圧延を行い、３６■
厚さの圧延板に仕上げた。熱処理材（９５５°ＯＸ１．
５ ｈｒ−４Ｗ、Ｑ、 ＋ Ｉｓ ３８°ＯＸ ６ ｈ
ｒ ４ Ａ、Ｃ，）の機械的性質は板厚中心より平行部
６■真、 Ｇ、Ｌ。
るＴｉ−６４ＡＡ−４％Ｖ合金（β変態点は１０００℃
）の５５０ｍ鋳塊を、 １０５０“０に加熱後１２０■
厚さに熱間鍛造してスラブを作成した。そしてこのスラ
ブを１０５０〜７００ ℃に加熱後、９００〜６０ Ｇ
℃の温度範囲で一次及び二次熱間圧延を行い、３６■
厚さの圧延板に仕上げた。熱処理材（９５５°ＯＸ１．
５ ｈｒ−４Ｗ、Ｑ、 ＋ Ｉｓ ３８°ＯＸ ６ ｈ
ｒ ４ Ａ、Ｃ，）の機械的性質は板厚中心より平行部
６■真、 Ｇ、Ｌ。
３５ｍの引張試験片をｔ方向に採取して調整した。ここ
で熱処理は１２５ｎｍｔＸ１００ｗＷＸ１λｓｍｔの試
験片で行った。又、α＋β型チタン合金の組織はマクロ
的な不均一性が問題となる。そこで組織の均一性は熱処
理材のＬＺ面におけるα晶の平均粒径（３０粒の平均）
を１００ケ所につき測定し、この標準偏差を各圧延条件
で比較することにより評価した。
で熱処理は１２５ｎｍｔＸ１００ｗＷＸ１λｓｍｔの試
験片で行った。又、α＋β型チタン合金の組織はマクロ
的な不均一性が問題となる。そこで組織の均一性は熱処
理材のＬＺ面におけるα晶の平均粒径（３０粒の平均）
を１００ケ所につき測定し、この標準偏差を各圧延条件
で比較することにより評価した。
第２表に加熱及び再加熱条件と一次及び二次圧延の条件
を示す。また、これにより得られた鋼板の機械的性質を
同表に示す。
を示す。また、これにより得られた鋼板の機械的性質を
同表に示す。
本発明で限定する一次、二次側圧延条件を満足する場合
、熱間圧延後の機械的性質（特に延性）と組織均一性が
大幅に改善されることが認められる。しかし、−次、二
次圧延条件のうち、いずれか一方のみを満足する圧延条
件の場合、十分な機械的性質と組織均一性が得られてい
ない。又、二次圧延で十分な加熱保持時間をとる場合、
従来の一次圧延材を室温より再加熱開始する方法を変更
し、−次圧延材を高温よりそのまま再加熱し二次圧延を
行う方法を採用しても機械的性質及び組織の劣化は何ら
認められない。
、熱間圧延後の機械的性質（特に延性）と組織均一性が
大幅に改善されることが認められる。しかし、−次、二
次圧延条件のうち、いずれか一方のみを満足する圧延条
件の場合、十分な機械的性質と組織均一性が得られてい
ない。又、二次圧延で十分な加熱保持時間をとる場合、
従来の一次圧延材を室温より再加熱開始する方法を変更
し、−次圧延材を高温よりそのまま再加熱し二次圧延を
行う方法を採用しても機械的性質及び組織の劣化は何ら
認められない。
なお、本発明の実施例としてＴｉ−６％Ａｔ−４％Ｖ合
金を取りあげたが、α＋β型チタン合金であるＴｉ−６
４ｋＬ−６’１Ｖ−２１８ｎ等のチタン合金基こおいて
も、本発明の適用により同様の効果が確認され、本発明
はα＋β型チタン合金全般に適用可能である。又、本発
明は熱間圧延板の製造ｌこおいて見い出されたが、素材
としてブルーム又はビレットを用い熱間加工プロセスと
して熱間圧延あるいは鍛造により丸棒等を製造しても、
本発明の熱間加工条件を順守する限り、熱間圧延板Ｅこ
おけると同様、組織の均一性に優れ１機械的性質の改善
された製品を製造し得る。
金を取りあげたが、α＋β型チタン合金であるＴｉ−６
４ｋＬ−６’１Ｖ−２１８ｎ等のチタン合金基こおいて
も、本発明の適用により同様の効果が確認され、本発明
はα＋β型チタン合金全般に適用可能である。又、本発
明は熱間圧延板の製造ｌこおいて見い出されたが、素材
としてブルーム又はビレットを用い熱間加工プロセスと
して熱間圧延あるいは鍛造により丸棒等を製造しても、
本発明の熱間加工条件を順守する限り、熱間圧延板Ｅこ
おけると同様、組織の均一性に優れ１機械的性質の改善
された製品を製造し得る。
手続補正書（自発）
昭和６０年／１月７日
特許庁長官 宇 賀 道 部 殿
（特許庁審査官 殿）
１、事件の表示 昭和 ｂＯ年 特 許 願第 ９５６； ２
Ｚ 号２、発明の名称 メ＋β匁チタン会金、もり、の製４方シ氏４、代理人
外１ａ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 補 正 内 容 １本願明細書中第７頁１５行目末尾に「１０５０〜」と
あるＩｒ５ｓｏ−Ｊと訂正する。
１、事件の表示 昭和 ｂＯ年 特 許 願第 ９５６； ２
Ｚ 号２、発明の名称 メ＋β匁チタン会金、もり、の製４方シ氏４、代理人
外１ａ５、補正命令の日付 ６、補正の対象 補 正 内 容 １本願明細書中第７頁１５行目末尾に「１０５０〜」と
あるＩｒ５ｓｏ−Ｊと訂正する。
二同書第８頁１１行目中「鋼板」とあるを「チタン合金
板」と訂正する。
板」と訂正する。
３、回書第９頁１４行目中「原寸する」とあるを「遵守
する」と訂正する。
する」と訂正する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 α＋β型チタン合金スラブをα＋β二相 域の温度に加熱し、この温度域で全圧下率 ３０％以下の圧下を加える一次圧延を行い、圧延終了後
表面温度が５００℃以上から（ β変態点−２００℃）〜β変態点の温度に 再加熱し、この温度域で３０分以上保持し た後、α＋β二相域の温度で全圧下率３０ ％以上の二次圧延を行うことを特徴とする α＋β型チタン合金板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9552285A JPS61253354A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | α＋β型チタン合金板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9552285A JPS61253354A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | α＋β型チタン合金板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253354A true JPS61253354A (ja) | 1986-11-11 |
| JPS634914B2 JPS634914B2 (ja) | 1988-02-01 |
Family
ID=14139894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9552285A Granted JPS61253354A (ja) | 1985-05-07 | 1985-05-07 | α＋β型チタン合金板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61253354A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156456A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Nippon Steel Corp | チタンインゴツトの熱間加工方法 |
| US5125986A (en) * | 1989-12-22 | 1992-06-30 | Nippon Steel Corporation | Process for preparing titanium and titanium alloy having fine acicular microstructure |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109590330A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-09 | 宝钛集团有限公司 | 一种tc4eli钛合金宽幅厚板的轧制方法 |
-
1985
- 1985-05-07 JP JP9552285A patent/JPS61253354A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156456A (ja) * | 1987-12-11 | 1989-06-20 | Nippon Steel Corp | チタンインゴツトの熱間加工方法 |
| US5125986A (en) * | 1989-12-22 | 1992-06-30 | Nippon Steel Corporation | Process for preparing titanium and titanium alloy having fine acicular microstructure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634914B2 (ja) | 1988-02-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |