KR20110102512A - Titanium plate - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 고강도이며, 게다가, 가공성이 뛰어난 티탄판의 제공을 과제로 하고 있다. 상기 과제의 해결을 위해서, 질량으로, 철의 함유량이 0.10%를 넘고 0.60% 미만, 산소의 함유량이 0.005%를 넘고 0.10% 미만, 탄소의 함유량이 0.015% 미만, 질소의 함유량이 0.015% 미만, 수소의 함유량이 0.015% 미만이며, 잔부가 티탄 및 불가피 불순물로 이루어지고, α상과 β상의 2상 조직이 형성되고, 상기 β상의 원상당 평균 입경이 3μm 이하가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 티탄판을 제공한다.This invention aims at providing the titanium plate which is high strength and is excellent in workability. For solving the above problems, by mass, the iron content is more than 0.10% and less than 0.60%, the oxygen content is more than 0.005% and less than 0.10%, the carbon content is less than 0.015%, the nitrogen content is less than 0.015%, The content of hydrogen is less than 0.015%, and the remainder consists of titanium and an unavoidable impurity, the two-phase structure of (alpha) phase and (beta) phase is formed, and it is formed so that the average particle diameter per circular phase of the said β phase may be 3 micrometers or less. Provide a titanium plate.
Description
본 발명은, 티탄판에 관한 것이며, 더 상세하게는, 가공성이 뛰어난 티탄판에 관한 것이다. The present invention relates to a titanium plate, and more particularly, to a titanium plate excellent in workability.
종래, 티탄 합금이나 순티탄 등의 티탄 재료는, 통상, 철이나 그 합금 등의 철계의 재료에 비해 경량이며 강도가 높다는 점으로부터 스포츠·레저 용구, 의료 기구, 각종 플랜트용 부재, 항공·우주 관계 기기 등에 널리 이용되고 있다.Conventionally, titanium materials such as titanium alloys and pure titanium are generally lighter and higher in strength than iron-based materials such as iron or their alloys. Therefore, sports and leisure equipment, medical equipment, members for various plants, aerospace and aerospace relations It is widely used in equipment and the like.
또, 티탄 재료는, 내식성 등에도 뛰어나다는 점에서 예를 들면, 플레이트 열교환기의 플레이트재나, 자동 이륜차의 머플러 부재 등에도 이용되고 있다.Moreover, since titanium material is excellent also in corrosion resistance etc., it is used for the plate material of a plate heat exchanger, the muffler member of a motorcycle, etc., for example.
이러한 제품을 제조하는 경우에는, 예를 들면, 티탄 재료에 의해 형성된 판(티탄판)에, 굽힘 가공, 드로잉 가공 등이라는 소성 변형을 수반하는 여러 가지 가공이 실시되고 있다.When manufacturing such a product, the various processes which carry out plastic deformation, such as a bending process and a drawing process, are performed to the board (titanium board) formed with the titanium material, for example.
따라서, 이러한 각종의 용도에 제공하기 위하여, 티탄판에는, 드로잉 가공 등의 성형 가공에 대해 뛰어난 가공성을 가지는 것이 요구되어 오고 있다. Therefore, in order to provide for such various uses, the titanium plate has been requested | required to have the outstanding workability with respect to the shaping | molding process, such as drawing process.
그러나, 최근에는, 재료 코스트의 저감 등에서 티탄판의 박육화가 요구되는 결과, 강도의 향상이 요구되어 오고 있다.However, in recent years, as a result of thinning of the titanium plate in order to reduce the material cost and the like, there has been a demand for improvement in strength.
즉, 성형성과 강도의 트레이드 오프의 관계에 있는 특성을 동시에 만족시키는 것이 요구되어 오고 있다. In other words, there has been a demand for simultaneously satisfying the characteristics in the trade-off between formability and strength.
이 티탄판 등의 원료가 되는 스폰지 티탄은, 크롤법에 의해 제작되고 있으며, 예를 들면, 순티탄은, 크롤법에 의해 얻어진 스폰지 티탄을 아크 용해시키는 등 하여 잉곳을 얻는 방법에 의해 생산되고 있다.Sponge titanium, which is a raw material of the titanium plate or the like, is produced by the crawl method. For example, pure titanium is produced by a method of obtaining an ingot by arc dissolving the sponge titanium obtained by the crawl method. .
순티탄은, 일본공업규격(JIS)에 있어서는, 티탄 이외의 철이나 산소의 함유량에 따라 분류되고 있으며, JIS1종, JIS2종, JIS3종, JIS4종 등이 JIS로 규정되고 있다.Pure titanium is classified according to the content of iron and oxygen other than titanium in the Japanese Industrial Standard (JIS), and
이들 재료 특성으로는, 철 등의 함유량이 적은 JIS1종이 가장 저강도이며 성형성이 뛰어나다.As these material characteristics, JIS1 type with little content, such as iron, is the lowest strength and is excellent in moldability.
그리고, JIS2종, JIS3종이 됨에 따라 고강도가 되는 것이 알려져 있다. And it is known that it becomes high strength as it becomes JIS2 type and JIS3 type.
한편, JIS2종, JIS3종이 됨에 따라 성형성이 저하하고, 이들로 이루어지는 티탄판에 드로잉 가공 등을 가하여 양호한 성형품을 얻는 것은 용이하지 않다. On the other hand, as it becomes JIS2 type | system | group and JIS3 type | mold, moldability falls and it is not easy to apply drawing processing etc. to the titanium plate which consists of these, and to obtain a favorable molded article.
이에 대해, 하기 특허 문헌 1∼3에는, 티탄 재료에 있어서의 철 등의 티탄 이외의 성분의 함유량을 소정 이하의 범위로 제어해 성형성을 향상시키는 것에 대해서 기재되어 있다.In contrast,
그러나, 이러한 특허 문헌에 기재된 것은, 충분한 강도를 기대할 수 있는 것은 아니다.However, what is described in such a patent document cannot expect sufficient intensity | strength.
또, 상기 크롤법에 있어서의 환원 반응은, 통상, 탄소강 혹은 철합금 용기 내에서 비연속적으로(배치식으로) 실시되는 것으로부터, 얻어지는 스폰지 티탄 중, 용기측에 가까운 부위의 스폰지 티탄에는, 용기 중심부에 가까운 부위의 스폰지 티탄보다 철이 많이 함유되어 있다.Moreover, since the reduction reaction in the said crawling method is normally performed discontinuously (batchwise) in a carbon steel or an iron alloy container, in the sponge titanium of the site | part near the container side among the obtained sponge titanium, a container It contains more iron than sponge titanium in the area near the center.
이 때문에, 철의 함유량을 예를 들면, 특허 문헌 3과 같이 0.035%∼0.100%의 범위로 한정시키면 용기 중심부의 티탄을 이용하지 않으면 안되고, 사용 재료가 한정되어버리고 또한 고비용이 될 우려가 있다. For this reason, when iron content is limited to the range of 0.035%-0.100% like
또한, 하기 특허 문헌 4, 5에서는, 특허 문헌 1∼3에 기재된 발명에 비해 더 많은 철의 함유를 허용하는 것이기는 하나, 충분한 성형성을 갖고 있다고는 할 수 없는 것이다.In addition, although the following
본 발명은, 고강도이며, 게다가, 가공성이 뛰어난 티탄판의 제공을 과제로 하고 있다. This invention aims at providing the titanium plate which is high strength and is excellent in workability.
본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토한 결과, 철 및 산소를 소정의 함유량으로 함과 더불어 결정립이 소정 상태가 되도록 티탄판을 형성시킴으로써, 고강도이고 또한 가공성이 뛰어난 티탄판을 형성시킬 수 있음을 발견하여 본 발명의 완성에 이른 것이다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly examining in order to solve the said subject, by forming a titanium plate so that iron and oxygen may be a predetermined content, and a crystal grain may become a predetermined state, this inventor can form a titanium plate with high strength and excellent workability. It has been found that the present invention has been completed.
즉, 상기 과제를 해결하기 위한 티탄판에 관한 본 발명은, 질량으로, 철의 함유량이 0.10%를 넘고 0.60% 미만, 산소의 함유량이 0.005%를 넘고 0.10% 미만, 탄소의 함유량이 0.015% 미만, 질소의 함유량이 0.015% 미만, 수소의 함유량이 0.015% 미만이며, 잔부가 티탄 및 불가피 불순물로 이루어지고, α상과 β상의 2상조직이 형성되고, 상기 β상의 원상당 평균 입경이 3μm이하가 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.That is, the present invention relates to a titanium plate for solving the above problems, in terms of mass, the iron content is more than 0.10% and less than 0.60%, the oxygen content is more than 0.005% and less than 0.10%, and the carbon content is less than 0.015%. , The nitrogen content is less than 0.015%, the hydrogen content is less than 0.015%, the balance is made of titanium and unavoidable impurities, the two-phase structure of α and β phases are formed, and the average particle diameter of the equivalent of the β phase is 3 μm or less It is characterized in that it is formed to be.
본 발명에 의하면, 고강도이고, 게다가, 가공성이 뛰어난 티탄판을 제공할 수 있다. According to the present invention, a titanium plate having high strength and excellent workability can be provided.
도 1은 실시예 7의 티탄판의 마이크로 조직을 나타내는 현미경 사진.
도 2는 β상의 원상당 평균 입경과 에릭센 값(Eriksen value)의 관계를 나타내는 그래프.1 is a micrograph showing the microstructure of the titanium plate of Example 7. FIG.
Fig. 2 is a graph showing the relationship between the average equivalent particle size of the β phase and the Eriksen value.
이하에, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, preferable embodiment of this invention is described.
본 실시형태에 있어서의 티탄판은, 이하와 같은 성분을 함유하는 티탄 재료로 형성되어 있으며, α상과 β상의 2상조직이 형성되고, 상기 β상의 원상당 평균 입경이 3μm 이하가 되도록 형성되어 있다.The titanium plate in this embodiment is formed of the titanium material containing the following components, and is formed so that the two-phase structure of the alpha phase and the beta phase is formed, and the average particle diameter per circle of the beta phase is 3 μm or less. have.
상기 티탄 재료는, 질량으로, 철(Fe)의 함유량이 0.10%를 넘고 0.60% 미만, 산소(O)의 함유량이 0.005%를 넘고 0.10% 미만, 탄소(C)의 함유량이 0.015% 미만, 질소(N)의 함유량이 0.015% 미만, 수소(H)의 함유량이 0.015% 미만이며, 잔부가 티탄(Ti) 및 불가피 불순물로 이루어지는 것이다. In the titanium material, the content of iron (Fe) is more than 0.10% and less than 0.60%, the content of oxygen (O) is more than 0.005% and less than 0.10%, the content of carbon (C) is less than 0.015%, nitrogen The content of (N) is less than 0.015%, the content of hydrogen (H) is less than 0.015%, and the balance is made of titanium (Ti) and unavoidable impurities.
상기와 같이 상기 철(Fe)은, 질량으로 0.10%를 넘고 0.60% 미만의 함유량으로 티탄 재료 중에 함유된다.As described above, the iron (Fe) is contained in the titanium material in a content of more than 0.10% by mass and less than 0.60%.
Fe는, β안정화 원소이며, 일부는 고용(固溶)하는 것의 대부분은, β상을 형성시킨다.Fe is a β-stabilizing element, and most of the solid solution forms a β-phase.
또한, Fe는, 열처리 등에 의해 TiFe로서 존재하며, 결정립의 성장을 저해하는 것이 알려져 있다.In addition, Fe exists as TiFe by heat processing etc., and it is known to inhibit growth of a crystal grain.
이 때문에 종래는, 티탄 재료의 Fe함유량을 증대시키면 티탄판에 형성되는 α상의 결정 입경이 작아져, 티탄 재료의 강도나 연마 가공의 가공성을 향상시킬 수 있는 것의 에릭센 값 등의 연성(성형 가공성)을 나타내는 지표가 저하한다고 생각되었다. For this reason, conventionally, when the Fe content of the titanium material is increased, the grain size of the α phase formed on the titanium plate is reduced, and the ductility (molding processability, etc.) of the erysene value such as the strength of the titanium material and the workability of polishing can be improved. ) Was considered to be deteriorating.
그러나, 후단에서 상술하는 바와 같이, 티탄판 중의 Fe함유량을 증대시켜도, O함유량을 소정의 값으로 하면서 β상의 크기를 소정의 값으로 조정함으로써, 연성의 저하를 억제하면서 강도의 향상을 도모할 수 있다. However, as described later, even if the Fe content in the titanium plate is increased, by adjusting the size of the β phase to a predetermined value with the O content as a predetermined value, the strength can be improved while suppressing the decrease in the ductility. have.
본 실시형태의 티탄판을 형성하고 있는 티탄 재료에 있어서의 Fe함유량이 질량으로 0.10%를 넘고 0.60% 미만으로 되어 있는 것은, Fe함유량이 0.10% 이하의 경우에 있어서는, 형성되는 티탄판에 충분한 강도를 부여할 수가 없게 될 우려가 있기 때문이다.The Fe content in the titanium material forming the titanium plate of the present embodiment exceeds 0.10% by mass and is less than 0.60%, when the Fe content is 0.10% or less, sufficient strength for the titanium plate to be formed. This is because there is a risk that can not be granted.
한편, 0.60% 이상의 함유량으로 하면, 티탄 재료 중의 O함유량을 소정의 값으로 해도 연성의 저하가 생겨버려 티탄판의 성형 가공성을 저하시켜 버릴 우려가 있다. On the other hand, when the content is 0.60% or more, even if the O content in the titanium material is a predetermined value, ductility decreases, and there is a possibility that the moldability of the titanium plate may be reduced.
또한, 크롤법에 있어서는, 통상, 0.60% 이상의 철 함유량을 나타내는 티탄 재료는, 용기의 가까운 아주 작은 영역밖에 형성되지 않는다.In addition, in the crawling method, normally, the titanium material which shows iron content of 0.60% or more forms only a very small area | region near the container.
따라서, 본 실시형태에 있어서의 티탄판은, 그 성분으로서 철의 함유량의 상한치가 0.60 질량%로 되어 있기 때문에, 크롤법에 의해 얻어지는 스폰지 티탄의 대부분을 그 원재료로서 이용 가능하다. Therefore, since the upper limit of content of iron is 0.60 mass% as the component in the titanium plate in this embodiment, most of the sponge titanium obtained by the crawl method can be used as a raw material.
즉, 본 실시형태의 티탄판은, 원재료가 입수 용이하다는 점에서 성형품의 형성에 이용되는 소비재로서 적절하다고 할 수 있다. That is, since the titanium plate of this embodiment is easy to obtain, it can be said that it is suitable as a consumer goods used for formation of a molded article.
상기 산소(O)는, 질량으로 0.005%를 넘고 0.10% 미만의 함유량으로 티탄 재료 중에 포함되어 있다.The oxygen (O) is contained in the titanium material in a content of more than 0.005% by mass and less than 0.10%.
본 실시형태의 티탄판을 형성하고 있는 티탄 재료 중의 O함유량이 질량으로 0.005%를 넘고 0.10% 미만으로 되어 있는 것은, O함유량이 0.10% 이상이 되면, 티탄판의 강도가 너무 향상한 나머지 β상을 조정해도 성형 가공성이 양호한 것이 되지 않을 우려를 가지기 때문이다. The O content in the titanium material forming the titanium plate of the present embodiment exceeds 0.005% by mass and is less than 0.10%. When the O content is 0.10% or more, the strength of the titanium plate is too improved, and the β-phase It is because there exists a possibility that molding processability may not become favorable even if it adjusts.
또, 탄소(C), 질소(N), 수소(H)는, 성형 가공에 있어서의 양호한 가공성을 확보하는 목적으로부터 JIS2종에 상당하는 함유량 이하로 하는 것이 중요하다.Moreover, it is important to make carbon (C), nitrogen (N), and hydrogen (H) below content equivalent to JIS2 type from the objective of ensuring the favorable workability in shaping | molding process.
더 구체적으로는, C, N, H의 함유량은, 각각, 질량으로 0.015% 미만으로 하는 것이 중요하다.More specifically, it is important to make content of C, N, and H into less than 0.015% by mass, respectively.
또한, C의 함유량을 0.01% 이하, N의 함유량을 0.01% 이하, H의 함유량을 0.01% 이하로 하는 것이 바람직하다.Moreover, it is preferable to make content of C into 0.01% or less, content of N into 0.01% or less, and content of H into 0.01% or less.
티탄판의 가공성의 관점으로부터는, 상기 C, N, H의 함유량에 하한을 정하는 것은 아니지만, 이러한 함유량을 극단적으로 저하시키려고 하면 티탄판의 제조 코스트를 큰 폭으로 증대시킬 우려가 있다.From a viewpoint of the workability of a titanium plate, although a lower limit is not set to content of said C, N, H, when it is going to reduce such content extremely, there exists a possibility that the manufacturing cost of a titanium plate may increase significantly.
이러한 코스트 업을 억제하는 관점으로부터는, C함유량을 0.0005% 이상, N의 함유량을 0.0005% 이상, H의 함유량을 0.0005% 이상으로 하는 것이 바람직하다. From a viewpoint of suppressing such a cost up, it is preferable to make C content into 0.0005% or more, content of N into 0.0005% or more, and content of H into 0.0005% or more.
종래, 성형 가공에 있어서의 양호한 가공성이 요구되는 티탄판은, JIS1종이나 JIS2종에 상당하는 철 함유량이 적은 티탄 재료가 사용되고 있기 때문에, 통상,α단상이다.Conventionally, the titanium plate which requires favorable workability in molding is usually a single phase because a titanium material having a small iron content equivalent to
이 α입경은, 그 크기가 클수록 성형성이 뛰어나다는 점으로부터 본 실시형태에 있어서의 티탄판은, α+β의 2상 조직을 가지면서도 β상의 원상당 평균 입경이 3μm 이하로 되어 있는 것이 중요하다.The larger the size of the α particle size is, the more excellent the formability is. Therefore, it is important that the titanium plate in the present embodiment has a two-phase structure of α + β, but the average particle diameter of the equivalent phase of the β phase is 3 μm or less. Do.
이러한 조직이 되도록 티탄판을 형성함으로써 에릭센 값 등 가공성을 나타내는 지표를 향상시킬 수 있다. By forming a titanium plate so that it becomes such a structure, the index which shows workability, such as an Eriksen value, can be improved.
β상의 원상당 평균 입경이 3μm를 넘으면, 에릭센 값이, 예를 들면, 10mm 미만으로 저하하는 등 가공성을 저하시킬 우려가 있다.If the average equivalent particle diameter of the β-phase exceeds 3 µm, the Ericsen value may be lowered, for example, to less than 10 mm.
이는 조대화한 β상과α상의 경계에서 응력 집중에 의한 균열이 발생하기 쉬워져, 티탄판의 가공성을 저하시키기 때문이다.This is because cracking due to stress concentration tends to occur at the boundary between the coarse β-phase and α-phase, thereby degrading the workability of the titanium plate.
β상의 원상당 평균 입경의 하한은 특별히 정하는 것은 아니나, 0.05μm 미만이 되는 티탄판을 얻으려면 그 제조 코스트를 큰 폭으로 증대시킬 우려가 있기 때문에, 0.05μm 이상으로 되는 것이 바람직하다.The lower limit of the average equivalent particle size of the β phase is not particularly determined. However, in order to obtain a titanium plate of less than 0.05 μm, the production cost may be greatly increased.
또한, 이 β상의 원상당 평균 입경에 대해서는, 후단의 「실시예」에 기재된 방법에 의해 구할 수 있다. In addition, about the circular equivalent average particle diameter of this (beta) phase, it can obtain | require by the method as described in the "Example" of the following stage.
또한, 이러한 지견은, 본원 발명자들이 이하와 같은 방법에 의해 발견한 것이다.In addition, this knowledge was discovered by the present inventors by the following method.
즉, 소형 진공 아크 용해로에서 철 함유량이 상이한 복수 종류의 티탄 재료를 이용해, 소둔 조건을 바꾸면서, 0.5mm 두께의 냉연판을 시작(試作)하고, 얻어진 냉연판(티탄판)의 성형성을 에릭센 시험에 의해 평가했다(상세한 것은, 후단의 「실시예」에 기재한다).That is, in a small vacuum arc melting furnace, using a plurality of kinds of titanium materials having different iron contents, 0.5 mm thick cold rolled sheet is started while changing the annealing conditions, and the formability of the obtained cold rolled sheet (titanium sheet) is Eriksen It evaluated by the test (detail is described in the following "Example").
그리고, 예를 들면, 소둔 시간을 길게 하면, β상의 입경이 증대하여, β상의 입경이 클수록 에릭센 값이 감소하는 것을 발견했다.For example, it was found that when the annealing time is lengthened, the particle size of the β phase increases, and the Ericsen value decreases as the particle size of the β phase increases.
그리고, 조직이나 파면을 상세하게 조사한 바 조대한 β립과 α상의 계면에 균열이 발견되었기 때문에, 소둔 조건을 바꾸어 β상의 입경을 작게 했더니 에릭센 값이 증대해 성형성이 개량되는 것이 판명되었다.In addition, when the structure and the wavefront were examined in detail, cracks were found at the interface between the coarse β grains and the α phase. As a result, the grain size of the β phase was reduced by changing the annealing conditions.
특히, β상의 원상당 평균 입경이 3μm를 경계로서, 그것 이하이면 가공성이 뛰어난 고강도의 티탄판이 얻어짐을 발견했다. In particular, it was found that a high-strength titanium plate excellent in workability was obtained when the average equivalent particle diameter of the β phase was 3 µm as the boundary.
이 지견을 얻는 과정의 설명에서 가리킨 것처럼 β상의 입경의 크기에 대해서는, 티탄재에 있어서의 철 함유량과 티탄판 제조시에 있어서의 마무리 소둔 온도 및 마무리 소둔 시간 등에 의해 조정할 수 있다. As indicated by the description of the process of obtaining this knowledge, the size of the particle size of the β phase can be adjusted by the iron content in the titanium material, the finish annealing temperature and the finish annealing time during the production of the titanium plate.
이하에, 티탄판 제조 방법에 있어서의 이러한 조건에 대해서 설명한다.Below, such conditions in a titanium plate manufacturing method are demonstrated.
티탄판 제조시의 마무리 소둔 온도, 마무리 소둔 시간의 각 조건에 있어서, 마무리 소둔 온도를 낮게 함으로써 β립의 성장을 억제시켜 결정 입경을 작게 할 수 있다.Under the conditions of the finish annealing temperature and finish annealing time at the time of titanium plate manufacture, by lowering the finish annealing temperature, the growth of β grains can be suppressed and the crystal grain size can be made small.
또한, 마무리 소둔 시간을 짧게 함으로써 결정립의 성장을 억제시켜 결정 입경을 작게 할 수 있다. In addition, by shortening the annealing time, it is possible to suppress the growth of crystal grains and to reduce the crystal grain size.
보다 구체적으로는, 마무리 소둔 온도를 550℃ 미만으로 하면, 냉간 압연 후의 가공 조직이 재결정화하지 않고, 성형성이 저하할 우려가 있다.More specifically, when the finish annealing temperature is less than 550 ° C., there is a fear that the workability after cold rolling does not recrystallize and the moldability is lowered.
한편으로 800℃를 넘는 그러한 온도로 하면 티탄 중의 철의 확산이 빨라져 β상의 결정립이 조대화될 우려가 있다.On the other hand, when such temperature exceeds 800 degreeC, iron diffusion in titanium may accelerate and crystal grains of (beta) phase may coarsen.
이러한 점으로부터, 마무리 소둔 온도는, 550℃ 이상 800℃ 이하의 범위 내의 온도로 되는 것이 바람직하다. From this point of view, the finish annealing temperature is preferably in the range of 550 ° C or more and 800 ° C or less.
또, 마무리 소둔 시간은, 상기 마무리 소둔 온도나, 티탄판의 판두께, 소둔로의 용량 등에 의해 결정된다.The finish annealing time is determined by the finish annealing temperature, the plate thickness of the titanium plate, the capacity of the annealing furnace, and the like.
즉, 마무리 소둔 온도가 650℃ 이상 800℃도 이하인 경우에는, 마무리 소둔 시간은 0분을 넘고, 15분 이하인 것이 바람직하다.That is, when finishing annealing temperature is 650 degreeC or more and 800 degrees C or less, it is preferable that finishing annealing time exceeds 0 minutes and is 15 minutes or less.
또한, 티탄판의 온도가 상기 마무리 소둔 온도에 도달 직후에 마무리 소둔을 완료하는 경우이더라도 가열중에 조직이 재결정화를 일으키는 것으로부터 마무리 소둔 시간이 0분을 조금이라도 넘으면 성형성을 저하시킬 우려는 낮다.In addition, even when the finish annealing is completed immediately after the temperature of the titanium plate reaches the finish annealing temperature, there is a low possibility that the formability is lowered if the finish annealing time exceeds 0 minutes even if the tissue causes recrystallization during heating. .
한편, 마무리 소둔 시간의 상한치가 상기 마무리 소둔 온도에서 15분으로 되어 있는 것은, 15분을 넘어 마무리 소둔을 실시하면 β상의 결정립이 조대화하여 티탄판의 가공성을 저하시킬 우려를 가지기 때문이다. On the other hand, the upper limit of the finish annealing time is 15 minutes at the finish annealing temperature because the finish annealing for more than 15 minutes causes the β phase crystal grains to coarsen and deteriorate the workability of the titanium plate.
또한, 마무리 소둔 온도가 550℃ 이상 650℃ 미만에서는, 소둔 시간을 t(분), 소둔 온도를 T(℃)로 했을 때에, 하기식(1)을 만족시키도록 마무리 소둔을 실시하는 것이 바람직하다.Moreover, when finish annealing temperature is 550 degreeC or more and less than 650 degreeC, when annealing time is t (minute) and annealing temperature is T (degreeC), it is preferable to perform finish annealing so that following formula (1) may be satisfied. .
이러한 온도 범위에서는, 재결정은 진행하나 그 속도가 늦기 때문에, 재결정화에 필요로 하는 시간이 어느 정도 필요하게 된다.In this temperature range, the recrystallization proceeds, but the speed is slow, so that some time required for recrystallization is required.
그리고, 상기 식(1)을 만족시키는 조건을 선택함으로써 재결정화에 의한 성형성의 향상을 도모할 수 있다. And by selecting conditions which satisfy | fill the said Formula (1), the moldability improvement by recrystallization can be aimed at.
단, 마무리 소둔 온도가, 630℃를 넘고 650℃ 미만인 경우에, 장시간의 소둔을 실시하면 β상의 결정립이 조대화하여 티탄판의 가공성을 저하시킬 우려가 있다.However, in the case where the finish annealing temperature exceeds 630 ° C. and less than 650 ° C., if the annealing is performed for a long time, the crystal grains of the β phase may coarsen and deteriorate the workability of the titanium plate.
이 때문에, 이 온도역에서는, 하기 식(2)을 만족시키도록 마무리 소둔을 실시하는 것이 바람직하다.For this reason, in this temperature range, it is preferable to perform finish annealing so as to satisfy following formula (2).
또, 마무리 소둔 온도가, 550℃ 이상 630℃ 이하의 범위 내의 온도인 경우에는, 소둔 시간은 300분 이하로 하는 것이 바람직하다.Moreover, when finishing annealing temperature is the temperature within the range of 550 degreeC or more and 630 degrees C or less, it is preferable that annealing time shall be 300 minutes or less.
이러한 조건을 선택함으로써, 티탄판에 형성되는 조직에 있어서의 β상의 조대화를 억제시킬 수 있어, 양호한 가공성이 티탄판에 부여될 수 있다.By selecting such conditions, coarsening of the β phase in the structure formed on the titanium plate can be suppressed, and good workability can be imparted to the titanium plate.
또한, 이 온도 범위에서, 300분을 넘는 마무리 소둔 시간을 설정하면 β상의 결정립이 조대화하여 티탄판의 가공성을 저하시킬 우려를 가진다. In addition, if the finishing annealing time of more than 300 minutes is set within this temperature range, the crystal grains of the β phase are coarsened, which may lower the workability of the titanium plate.
상기에 예시의 제조 조건을 채용함으로써, 티탄판 중의 β상의 입경을 소정 이하로 조정할 수 있어, 강도와 가공성이 뛰어난 티탄판을 얻을 수 있다. By employing the above-described manufacturing conditions, the particle size of the β phase in the titanium plate can be adjusted to a predetermined value or less, and a titanium plate excellent in strength and workability can be obtained.
또한, 여기에서는 상술하지 않으나, 종래의 티탄판 및 티탄판 제조 방법에서 공지의 사항을, 본 발명의 효과를 현저하게 해치지 않는 범위에서, 본 실시형태의 티탄판에 채용하는 것이 가능하다. In addition, although it is not mentioned here, it is possible to employ | adopt the well-known matter in the conventional titanium plate and the titanium plate manufacturing method in the titanium plate of this embodiment in the range which does not impair the effect of this invention remarkably.
실시예 Example
다음에 실시예를 들어 본 발명을 더 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
(실시예 1∼22, 비교예 1∼3)(Examples 1-22, Comparative Examples 1-3)
(테스트 피스의 제작)(Production of a test piece)
소형 진공 아크 용해에 의해 주괴(φ140mm)를 제작하고, 이 주괴를 1150℃로 가열 후, 단조하여 두께가 50mm인 슬래브를 제작했다.Ingot (φ140mm) was produced by small vacuum arc melting, and after heating this ingot to 1150 degreeC, the slab of thickness 50mm was produced.
이 슬래브를 850℃에서 두께 5mm까지 열연한 후, 750℃에서 소둔하고, 표면의 스케일을 절삭하여 두께가 4mm인 판재를 제작했다.After hot-rolling this slab to 5 mm in thickness at 850 degreeC, it annealed at 750 degreeC and cut the scale of the surface, and produced the board | plate material of thickness 4mm.
또한 이 판재를 냉연하여 두께가 0.5mm인 판형상 시료(티탄판)를 제작했다.The plate was cold rolled to prepare a plate-shaped sample (titanium plate) having a thickness of 0.5 mm.
이 두께가 0.5mm인 티탄판에 대해, 진공 분위기 중에서의 마무리 소둔을 실시하고, 평가용 테스트 피스를 제작했다.About the titanium plate whose thickness is 0.5 mm, the finish annealing in the vacuum atmosphere was performed and the test piece for evaluation was produced.
이 상기 마무리 소둔에 있어서는, 그 온도(550℃ 이상 800℃ 이하)나 시간(300분 이하)을 조정함으로써, 상기 테스트 피스의 결정립도를 조정했다. In this finishing annealing, the grain size of the said test piece was adjusted by adjusting the temperature (550 degreeC or more and 800 degrees C or less) and time (300 minutes or less).
(성분 측정)(Component measurement)
표면의 스케일이 절삭된 두께가 4mm인 판재를 이용해, 티탄판에 함유되는 철량과 산소량을 측정했다.The iron amount and oxygen amount contained in a titanium plate were measured using the board | plate material whose thickness of the surface cut off was 4 mm.
철 함유량은, JIS H1614에 준하여 측정하고, 산소 함유량은, JIS H1620에 준하여 측정했다. Iron content was measured according to JIS H1614, and oxygen content was measured according to JIS H1620.
(인장 강도 측정)Tensile strength measurement
또, 상기와 같이 결정립도가 조정된 테스트 피스(티탄판)의 인장 강도를 JIS Z 2241에 준하여 측정을 했다. In addition, the tensile strength of the test piece (titanium plate) with the crystal grain adjusted as described above was measured according to JIS Z 2241.
(가공성 평가)(Processability evaluation)
또, 상기와 같이 결정립도가 조정된 테스트 피스(티탄판)의 에릭센 값을 JIS Z2247에 준하여 측정해 티탄판의 가공성을 평가했다. Moreover, the Ericsen value of the test piece (titanium plate) with which the crystal grain size was adjusted as mentioned above was measured according to JIS Z2247, and the workability of a titanium plate was evaluated.
(조직 조사)(Tissue investigation)
티탄판의 마이크로 조직을 현미경 사진에 의해 관찰한 양태를 도 1(실시예 7의 마이크로 조직)에 나타냈다.The aspect which observed the microstructure of the titanium plate by the microphotograph is shown in FIG. 1 (microstructure of Example 7).
이 조직 사진에서는, β상이 검게 나오고, α상은 희게 나오는 점으로부터, 화상 해석 소프트를 이용해 이 사진을 2치화 처리하여 β상의 평균 면적을 구하고, 이 평균 면적과 같은 면적을 가지는 원의 직경을 계산에 의해 구해 원상당 평균 입경으로 했다.In this structure photograph, since the β phase comes out black and the α phase comes out white, this image is binarized using image analysis software to obtain an average area of the β phase, and to calculate the diameter of a circle having the same area as the average area. Obtained by the average equivalent diameter.
이상의 결과를, 표 1에 나타냈다. The above result was shown in Table 1.
이 표 1에 있어서의 실시예 1∼4와 비교예 1은 철 함유량, 산소 함유량이 동일하나, 소둔 조건의 차이에 따라 β상의 원상당 평균 입경이 조정된 것이며, β상의 원상당 평균 입경이 작을수록 에릭센 값이 커져 있다.Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 in Table 1 have the same iron content and oxygen content, but the average particle diameter of the equivalent of β phase is adjusted according to the difference in annealing conditions, and the average particle diameter of the equivalent of β phase is small. The higher the Eriksen value.
또, 그 외의 실시예, 비교예에서도 동일한 경향이 보여지며, 이 표 1에 있어서의 β상의 원상당 평균 입경과 에릭센 값의 관계를 나타낸 도 2로부터도, 본 발명에 따르면 고강도이며, 게다가, 가공성이 뛰어난 티탄판이 제공될 수 있음을 알았다.In addition, the same tendency is seen in other examples and comparative examples, and from Fig. 2 showing the relationship between the average equivalent particle diameter of the β phase in Table 1 and the Eriksen value, it is high strength according to the present invention. It was found that a titanium plate excellent in workability can be provided.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103069027A (en) * | 2010-09-08 | 2013-04-24 | 新日铁住金株式会社 | Titanium material |
JP5660061B2 (en) * | 2012-02-28 | 2015-01-28 | 新日鐵住金株式会社 | Material for cold rolling of heat-resistant titanium alloy having excellent cold-rollability and cold handleability and method for producing the same |
JP5988899B2 (en) * | 2012-07-05 | 2016-09-07 | 株式会社神戸製鋼所 | Titanium plate and method for producing titanium plate |
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CN104451256B (en) * | 2014-12-12 | 2017-02-22 | 西北有色金属研究院 | Titanium plate applied to metal diaphragm of aerospace propellant storage box |
CN105624464B (en) * | 2015-12-28 | 2017-08-29 | 湖南湘投金天钛金属有限公司 | A kind of titanium hanger titanium strip coil and preparation method thereof |
CN109483164A (en) * | 2018-11-13 | 2019-03-19 | 西安庄信新材料科技有限公司 | A kind of titanium building materials of metal house and preparation method thereof |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU567765A1 (en) * | 1976-04-28 | 1977-08-05 | Предприятие П/Я В-2120 | Titanium-based alloy |
JPS59179772A (en) * | 1983-03-30 | 1984-10-12 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Manufacture of high strength pure titanium plate |
JPH0762194B2 (en) | 1986-08-29 | 1995-07-05 | オリンパス光学工業株式会社 | Titanium material for molding |
JPS63270449A (en) * | 1987-04-28 | 1988-11-08 | Nippon Steel Corp | Production of good ductility titanium plate having less anisotropy |
JP3221250B2 (en) * | 1994-10-05 | 2001-10-22 | 日本鋼管株式会社 | Manufacturing method of hot rolled sheet of industrial pure titanium |
RU2117065C1 (en) * | 1995-04-21 | 1998-08-10 | Ниппон Стил Корпорейшн | Highly strong and highly plastic titanium alloy and method of manufacturing thereof |
JP3052787B2 (en) | 1995-06-16 | 2000-06-19 | 住友金属工業株式会社 | Pure titanium for building materials, pure titanium plate and method for producing the same |
JPH10306335A (en) * | 1997-04-30 | 1998-11-17 | Nkk Corp | Alpha plus beta titanium alloy bar and wire rod, and its production |
JP2000096165A (en) * | 1998-09-25 | 2000-04-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Titanium alloy excellent in antibacterial property and organism sticking resistance and its production |
JP3742558B2 (en) | 2000-12-19 | 2006-02-08 | 新日本製鐵株式会社 | Unidirectionally rolled titanium plate with high ductility and small in-plane material anisotropy and method for producing the same |
US20030168138A1 (en) * | 2001-12-14 | 2003-09-11 | Marquardt Brian J. | Method for processing beta titanium alloys |
JP4064143B2 (en) * | 2002-04-11 | 2008-03-19 | 新日本製鐵株式会社 | Titanium auto parts |
US20040187983A1 (en) * | 2003-03-20 | 2004-09-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) | Pure titanium building material and method of manufacturing the same |
JP4486530B2 (en) * | 2004-03-19 | 2010-06-23 | 新日本製鐵株式会社 | Heat-resistant titanium alloy plate excellent in cold workability and method for producing the same |
JP2005336551A (en) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Nippon Steel Corp | Fe-CONTAINING TITANIUM MATERIAL WITH EXCELLENT CORROSION RESISTANCE, AND ITS MANUFACTURING METHOD |
JP4388503B2 (en) * | 2005-05-13 | 2009-12-24 | 新日本製鐵株式会社 | Pure titanium plate excellent in formability and manufacturing method thereof |
JP2008106323A (en) * | 2006-10-26 | 2008-05-08 | Sumitomo Metal Ind Ltd | Titanium alloy |
JP5183911B2 (en) * | 2006-11-21 | 2013-04-17 | 株式会社神戸製鋼所 | Titanium alloy plate excellent in bendability and stretchability and manufacturing method thereof |
JP5112723B2 (en) * | 2007-03-26 | 2013-01-09 | 株式会社神戸製鋼所 | Titanium alloy material excellent in strength and formability and manufacturing method thereof |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101412905B1 (en) * | 2012-03-27 | 2014-06-26 | 주식회사 포스코 | Titanium steel and manufacturing method of the same |
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