熱軋用鈦坯料及其制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種能夠降低因熱軋引起的表面缺陷（板或帶狀卷的情況下，除了板面以外還包含側(cè)面和邊緣部）的熱軋用鈦坯料及其制造方法、特別是可以省略錠的開坯工序的熱軋用鈦坯料及其制造方法，所述熱軋用鈦坯料的特征在于，其是具有通過冷塑性變形而賦予的、波紋的輪廓曲線要素的平均高度（Ｗｃ）為０．２～１．５ｍｍ、平均長(zhǎng)度（ＷＳｍ）為３～１５ｍｍ的凹窩的熱軋用鈦坯料，即使省略錠的開坯工序也可以使因熱軋而產(chǎn)生的表面缺陷變輕微。上述的波紋通過使用具有曲率半徑為３～３０ｍｍ的尖端形狀的鋼制工具或者半徑為３～３０ｍｍ的鋼制球使熱軋用鈦坯料的表面冷塑性變形而形成。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及可以降低因熱軋而在表面(板或帶狀卷的情況下，是板面、側(cè)面和邊緣)產(chǎn)生的缺陷的、特別是可以省略將熔煉出的鈦材料(錠) 在熱態(tài)下開坯軋制和/或鍛造的開坯工序的。
技術(shù)介紹
以下說明鈦材料的一般的制造方法。首先，從采用消耗電極式電弧熔化法或電子束熔化法熔化鈦并使其凝固而成的錠開始，通過開坯、鍛造、軋制等的熱加工將該錠開坯來制成板坯(slab)和小鋼坯(billet)等的熱軋用坯料。熱軋用坯料被熱軋，板坯被加工成板(厚板或薄板)，小鋼坯被加工成棒線。該熱軋成的板或棒線被退火和/或除氧化皮，原樣地成為制品，或者進(jìn)一步被實(shí)施冷軋和冷拉絲等的冷加工和退火，成為最終制品。另外， 在熱軋后的除氧化皮工序中，除去氧化皮和表面缺陷，但是如果表面缺陷變深，則該部分必須較深地除去表面，當(dāng)然成品率會(huì)惡化。另一方面，在與鑄模分別開的地方進(jìn)行熔化并將熔化了的鈦流入鑄模的電子束熔化法、等離子電弧熔化法中，鑄模形狀的自由度高，可以使用矩形或圓柱形的鑄模。在由矩形錠制造板的情況和由圓柱形錠制造棒線的情況下，如果從錠形狀的方面來考慮，可以省略上述的開坯工序，會(huì)帶來制造成本的降低。但是，工業(yè)上所使用的大型錠，其凝固組織由竟達(dá)到數(shù)十毫米的粗大晶粒組成，如果不經(jīng)過開坯工序而直接熱軋，則有時(shí)起因于粗大的晶粒而發(fā)生不均質(zhì)的變形，發(fā)展成較大的表面缺陷。因此，因熱軋后除去表面缺陷的除氧化皮工序和制品檢查等，會(huì)使成品率相當(dāng)?shù)貝夯?。另外，在熱軋成為板或帶狀卷的情況下，除了板面以外，在側(cè)面和角部也起因于粗大的凝固組織而產(chǎn)生大的褶皺，該褶皺圍在板面?zhèn)?，成為被稱為縫缺陷(seam defect)的表面缺陷，或者發(fā)展成邊緣裂紋等。熱軋成為棒線時(shí)，在不與輥接觸的自由面部和咬合部，也和熱軋板或帶狀卷時(shí)的側(cè)面同樣地產(chǎn)生褶皺而成為表面缺陷。在上述的一般的制造方法中，將錠在熱態(tài)下開坯，制成能夠熱軋的尺寸的板坯或小鋼坯。但是，根據(jù)開坯時(shí)的熱加工量和加工方法，在與加工工具的接觸部因摩擦阻力而被拘束了的部分的變形量小，產(chǎn)生所謂的死區(qū)金屬部。該死區(qū)金屬部即使實(shí)施了開坯，變形量也小，因此殘存有錠的粗大的凝固組織，與上述同樣地，在其后熱軋成為板或棒線的情況下，有時(shí)產(chǎn)生如上述那樣的表面缺陷。因此，要求錠的粗大的凝固組織及其殘存在其后的熱軋工序中不發(fā)展成有害的表面缺陷那樣的熱軋用鈦坯料。在專利文獻(xiàn)1中曾提出了下述方法在將鈦材料的錠直接進(jìn)行熱加工的情況下， 為了將表層附近的晶粒細(xì)化，對(duì)表面層賦予應(yīng)變后，加熱到再結(jié)晶溫度以上而使自表面起的深度2mm以上的部分進(jìn)行再結(jié)晶，然后進(jìn)行熱加工。作為賦予應(yīng)變的方法，可舉出鍛造(沖壓)、輥壓、噴丸等。在專利文獻(xiàn)1中，賦予應(yīng)變的方法舉出了噴丸，但采用一般的噴丸形成的應(yīng)變的深度為300 500 μ m左右以下，對(duì)于具有數(shù)十毫米的粗大的凝固組織而言非常小，決不能夠如后述那樣抑制表面缺陷。為了形成深的再結(jié)晶層，在專利文獻(xiàn)1舉出的方法中，實(shí)質(zhì)上必須通過鍛造或者輥壓給予應(yīng)變直到較深的位置。但是，即使是使用了一般的工具的鍛造或者輥壓，雖然可以形成深的再結(jié)晶層，但是有時(shí)不能如后述那樣地抑制表面缺陷，反而提高了表面缺陷的頻率?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平01-156456號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
如上述那樣，存在起因于熱軋用坯料的粗大的凝固組織及其殘存，在其后的熱軋工序產(chǎn)生表面缺陷的問題。本專利技術(shù)的課題是提供可以降低因熱軋引起的表面缺陷(板或帶狀卷的情況下，除了板面以外還包含側(cè)面和邊緣部)的、特別是可以省略錠的開坯工序的。為了解決上述課題，本專利技術(shù)的要旨如下。(1) 一種熱軋用鈦坯料，是被熱軋成為板或者棒線的包含鈦的坯料，其特征在于， 在其表面具有通過冷塑性變形而賦予的、波紋(waves)的輪廓曲線要素的平均高度(Wc)為 0. 2 1. 5mm、平均長(zhǎng)度(WSm)為3 15mm的凹窩(dimples)。(2)根據(jù)(1)所述的熱軋用鈦坯料，其特征在于，上述熱軋用鈦坯料是矩形或者圓柱形的錠。(3)根據(jù)⑴或⑵所述的熱軋用鈦坯料，其特征在于，上述熱軋用鈦坯料由工業(yè)用純鈦構(gòu)成。(4) 一種制造⑴或(2)所述的熱軋軋制用鈦坯料的方法，其特征在于，采用具有曲率半徑為3 30mm(3 30R)的尖端形狀的鋼制工具冷敲擊鈦坯料的表面而使其塑性變形。(5) 一種制造⑴或(2)所述的熱軋軋制用鈦坯料的方法，其特征在于，采用半徑為3 30mm (3 30R)的鋼制球冷敲擊鈦坯料的表面而使其塑性變形。(6) 一種熱軋用鈦坯料的熱軋方法，其特征在于，將上述( 所述的熱軋用鈦坯料之中的、采用電子束熔化爐熔煉出的板坯形狀的坯料在加熱后送入熱軋機(jī)，熱軋成帶狀卷。在此，本專利技術(shù)中所說的「波紋的輪廓曲線要素的平均高度(Wc)」和「平均長(zhǎng)度 (WSm)」作為意指JIS B0601所記載的表面性狀參數(shù)的參數(shù)來定義。另外，板或者棒線也包括將熱軋用坯料熱軋成板或棒線后卷取成卷狀的卷材。另外，面向板或者棒線的熱軋用坯料，為如( 那樣地熔煉出的鑄造態(tài)的矩形或者圓柱形的錠(原樣地具有能夠熱軋的板坯或小鋼坯的形狀的錠)的情況下，通過切削來修整并除去存在于鑄件表面的凹凸等的缺陷后，或者在鑄件表面平滑且良好的情況下省略那樣的上述的修整，應(yīng)用本專利技術(shù)的G)、(5)的方法。另外，經(jīng)過了開坯軋制等的開坯工序的熱軋用坯料的情況下，優(yōu)選在通過切削等修整并除去表面的氧化皮和缺陷后，應(yīng)用本專利技術(shù)的G)、(5)的方法，但是在開坯后應(yīng)用本專利技術(shù)的G)、(5)的方法，然后通過酸洗等除去氧化皮等也可以。另外，在本專利技術(shù)中，所謂矩形的錠，是指錠的縱向、橫向以及高度方向的剖面形狀都是矩形的錠。根據(jù)本專利技術(shù)，可以提供能夠降低起因于熱軋坯料的粗大的凝固組織及其殘存而產(chǎn)生的熱軋所致的表面缺陷(板或帶狀卷的情況下，除了板面以外還包含側(cè)面和邊緣部)、 特別是可以省略錠的開坯工序的，因此其產(chǎn)業(yè)上的效果不可限量。附圖說明圖1 (a)是表示尖端形狀具有曲率半徑3 20mm(3 30R)的鋼制工具的例子的圖。圖1 (b)是表示半徑為3 20mm(3 30R)的鋼制球的例子的圖。圖2(a)是表示使用圖1所示的耐沖擊工具用合金制的工具在熱軋用鈦坯料的表面賦予了規(guī)定的塑性變形后的表面性狀的圖。圖2(b)是表示使用圖1所示的耐沖擊工具用合金制的工具在熱軋用鈦坯料的表面賦予了規(guī)定的塑性變形，再實(shí)施了熱處理后的表層的截面組織的圖。圖3(a)是表示實(shí)施一般的噴丸使其塑性變形了的熱軋用鈦坯料的表面的圖。圖3(b)是表示實(shí)施一般的噴丸使其塑性變形，再實(shí)施了熱處理后的表層的截面組織的圖。圖4(a)是表示在冷壓或冷軋中使用的輥的例子的圖。圖4(b)是表示在冷壓或冷軋中使用的具有角R部的工具的例子的圖。圖5(a)是表示利用輥來冷壓后的塑性變形了的熱軋用鈦坯料的表面的圖。圖5(b)是表示利用輥來冷壓使其塑性變形，再進(jìn)行熱處理后的熱軋用鈦坯料的表層的截面組織的圖。具體實(shí)施例方式以下，使用附圖對(duì)于本專利技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本專利技術(shù)者們從降低因熱軋引起的表面缺陷的觀點(diǎn)出發(fā)，對(duì)于將晶粒竟達(dá)到數(shù)十毫米的錠的粗大的凝固組織、以及在開坯后仍殘存的該凝固組織的影響無害化的方法和適應(yīng)該方法的熱軋用鈦坯料反復(fù)專心研究的結(jié)果，獲得以下的見解，從而完成了本專利技術(shù)。為了將粗大的凝固組織細(xì)化，或者為了消除殘存有凝固組織的影本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種熱軋用鈦坯料，是被熱軋成為板或者棒線的包含鈦的坯料，其特征在于，在其表面具有通過冷塑性變形而賦予的、波紋的輪廓曲線要素的平均高度（Ｗｃ）為０．２～１．５ｍｍ、平均長(zhǎng)度（ＷＳｍ）為３～１５ｍｍ的凹窩。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：高橋一浩，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：新日本制鐵株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：JP