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JPH02200303A - チタン合金極薄板の冷間圧延方法 - Google Patents

チタン合金極薄板の冷間圧延方法

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Publication number
JPH02200303A
JPH02200303A JP1990389A JP1990389A JPH02200303A JP H02200303 A JPH02200303 A JP H02200303A JP 1990389 A JP1990389 A JP 1990389A JP 1990389 A JP1990389 A JP 1990389A JP H02200303 A JPH02200303 A JP H02200303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
titanium alloy
cold rolling
cold
plate
rolled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP1990389A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0525563B2 (ja
Inventor
Taiji Hase
泰治 長谷
Tadao Ogawa
忠雄 小川
Seiichi Soeda
添田 精一
Masayoshi Kondo
正義 近藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP1990389A priority Critical patent/JPH02200303A/ja
Publication of JPH02200303A publication Critical patent/JPH02200303A/ja
Publication of JPH0525563B2 publication Critical patent/JPH0525563B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はチタン合金冷延極薄板の製造方法に関する。チ
タン合金は軽量でかつ優れた耐食性や強度を有するため
、航空宇宙産業や海洋産業上の利用分野で使用されてい
る1本発明はこのチタン合金の冷延極薄板の製造方法に
関する。
[従来の技vIi] 本明細書でチタン合金とは、例えばTi−6AQ−2S
n−4No−2Zr合金、Ti−6A Q−4V合金等
のα−βチタン合金をいう。
チタン合金は、優れた耐食性や強度を有するが、塑性加
工性が悪い難加工材である。従って通常の熱間圧延では
厚さが6mm以下の板は製造が困難である。更に薄いチ
タン合金の板は、熱間圧延で製造した板を数枚重ね合せ
て特殊なスラブを形成して、更に熱間圧延する。いわゆ
るパック圧延で製造するが、この方法でも厚さが0.4
 am以下の薄板の圧延は困難であり、またこの方法で
圧延したチタン薄板は板厚のばらつきが大きく表面の平
滑度も悪い。
更に薄いチタン合金の極薄板は、通常は熱間圧延で製造
した板の表面を研削あるいは溶剤して製造するが、表面
を均一な厚さに研削あるいは溶剤する事は技術上不安定
であり、又能率的ではない。
特開昭63−177905号はα+βチタン合金板の冷
間圧延方法に関する。この公報にはチタン合金の例えば
板厚が5s+m〜10m+mの切板を、通常の冷間圧延
法で、総圧下率30%以下で冷間圧延し、以後焼鈍する
方法が記載されている。
しかし切板の冷延では1巻き取り機がないため、板厚の
薄い極薄板を形状よく製造する事は困難であるし、得ら
れる板厚には限界がある。また板厚が5〜10m−の材
料を総圧下率を30%以下に制限した冷間圧延では、中
間焼鈍の回数が増えて、板厚の薄いチタン合金の極薄板
の製造は極めて煩瑣となる。
[発明が解決しようとする課題] 本発明はチタン合金の極薄板を、冷間圧延で、高能率に
製造し、かつ形状の優れた極薄板とする方法を提供する
ものである。
[課題を解決するための手段および作用]請求項(1)
の発明を先ず説明する。チタン合金板を1例えばゼンジ
ミア冷間圧延機を用いて、板に張力を与え小径ロールで
圧延できると、−バス当りの圧下率を大きくして能率よ
く冷間圧延する事ができる。板に張力を与えるには冷間
圧延機の前面と後面のテンションリールにチタン合金板
を巻きつける事が考えられる。しかしこの冷間圧延に供
するチタン合金板は、例えばTi−6A Q −2Sn
−4No−2Zr合金では引張強さが約110kgf/
in+”で高強度であるため、テンションリールへ巻き
つけ難い。
チタン合金板の前部と後部とに炭素鋼やステンレス鋼の
リーダーコイルを接合して、リーダーコイルを介してテ
ンションリールに巻きつける事が考えられるが、チタン
合金板と炭素鋼や、あるいはチタン合金板とステンレス
鋼を溶接すると、溶接部に脆弱な金属間化合物が生成し
て溶接部は著しく脆く、一般的な意味で溶接は不可能で
あるためチタン合金板に張力を与えて圧延する事ができ
ない。また、リベット等の機械的接合では、接合特性的
には満足されるが、薄板にドリルで穴をあけリベットで
接合するために、その接合部が巻取りロールに接触した
際にリベットのドリル穴が大きくなり、リベットがはず
れたり、又ドリル穴より切断するために満足な接合法と
はいえない。
本発明者等は、チタン合金板の前部と後部とに純チタン
のリーダーコイルを溶接し、冷間圧延機の前面と後面に
設けたテンションリールに該リーダーコイルをそれぞれ
巻きつけて、リーダーコイルを介してチタン合金板に張
力を加えて通板圧延したが、純チタンは引張り強さが約
45kgf/■膳2で軟質であるために、テンションリ
ールへの巻きつけが容易であった。またチタン合金と純
チタンのリーダーコイルとは溶接による接合部は十分な
延性が確保できて、チタン合金板に所望のテンションを
与えて冷間圧延する事ができた。
チタン合金板と純チタンのリーダーコイルとの溶接は、
例えばTIG溶接や抵抗溶接やMIG溶接で行うと、安
定した接合部が得られる。
本発明者等は板厚が0.4〜3mmのチタン合金板を用
いて、この方法によって冷間圧延したが、lパス当りの
圧下率も大きく、かつ合計冷間圧延率で40%以下の冷
間圧延が達成できた。
第1図は、 Ti−6次1m−4V合金板(厚さ:0.
4mm)ニ張力を加えて冷間圧延した際のエツジクラッ
クの発生状況に及ぼす圧延張力と合計冷間圧延率の関係
を示す図である。
40%以下の合計圧延率で冷間圧延したチタン合金材は
、熱処理、精整して冷延コイルとした。
従来は、0.4−■よりも薄い、チタン合金の冷間圧延
コイルは製造されていなかったが1本発明の方法を用い
ると能率よく製造する事ができる。更に薄い冷延板や箔
を製造する際は1次に述べる、請求項(2)に記載の処
理を行う。
既に述べた如く、チタン合金は塑性加工性が悪く、冷間
圧延に際してエツジクラックを発生させ易いために、請
求項(1)の冷間圧延で合計冷間圧延率を40%以下に
制限し、冷間圧延後は冷間圧延性を回復させる処理を行
う。
チタン合金の冷間圧延性を回復させる処理としては、冷
間圧延材を600℃〜950℃で中間焼鈍(熱処理)す
る。この熱処理によって金属組織は再結晶し、また冷間
圧延による加工歪が除去されて、冷延コイルの冷間圧延
性は回復するといわれている。
しかし本発明者等の知見によると、冷延した冷延コイル
はこの熱処理によって、圧延組織や機械的性質は改善さ
れるが、エツジ部はこの熱処理のみでは冷間加工性の回
復が不十分で1次の冷間圧延でエツジクラックを発生さ
せ易い1本発明者等は、この熱処理に際してサイドトリ
ミングを施したが。
このサイドトリミングによってエツジクラックが発生し
易い冷延コイルのエツジ部が除去されるため、次回の冷
間圧延でエツジクラックの発生を防止する事ができる。
第2図は、この効果の例を示す図で、エツジクラックの
発生に及ぼすトリミングの影響を示している。尚第2図
で圧延張力は10〜15kgf/−−2で板厚は0.4
7+ue→0.08+u+tである。本発明者等は、T
i−6A Q−2Sn−4No−2Zr合金板(板巾:
 380m5+)を、請求項(1)の方法で合計冷間圧
延率が40%になるように冷間圧延し、熱処理前に冷延
コイルの両サイドを31厳宛サイドトリムを行ったコイ
ルと行わなかった冷延コイルを製作した。これ等の冷延
コイルはいずれも、熱処理を行ない、その後、請求項(
1)に記載したと同様に、チタン合金コイルに張力を加
えながら過材して冷間圧延した。第2図にみられる如く
、サイドトリミングを行わなかったコイルは合計冷間圧
延率が約20%を超えるとサイドクラックが発生し易い
が、サイドトリミングを行ったコイルは、合計冷間圧延
率が40%に達してもサイドクラックの発生はなかった
。サイドトリミングは熱処理の後で行ってもよいが、熱
処理後の板は形状が悪くサイドトリミングを正確な寸法
で行う事は困難であるし、またサイドトリミングの応力
がエツジ部に残るため、サイドトリミングは熱処理前に
行う事が望ましい。請求項(2)の冷間圧延も、請求項
(1)と同様に、チタン合金の冷延材に張力を加えて通
板圧延する。
請求項(2)の工程を繰り返して行うと、所望の板厚の
高強度チタン合金の極薄板が得られるが、この方法では
圧延後の極薄板はコイル状に巻きとられるため5切板の
冷間圧延とは異なり、厚さの薄い長尺品の製造が可能で
また形状も優れている。
[実施例コ 第1表に示すTi−6A Q −4V及びTi−6A 
Q −2No−4Zr−2Sn合金の薄板を38011
m幅に切断したものを素材とし、0.4++++++厚
みのJIS 2種(TP35C)冷延板を同幅に切断し
たものをリーダー材とし、端部をTIG溶接機により突
合せ溶接によりコイル化した。製造したコイルの概略構
成図を第3図に示す。
第3図(a)は供試合金薄板の前後にリーダー用の純チ
タン板を突合せTIG溶接によりコイル化したもので、
冷間圧延範囲は純チタン板と供試合金溶接部より供試合
金板側に約25mm入ったところのため、供試合金板長
さから50mm除いた範囲となる。
また、(b)は供試合金板AとBを突合せTIG溶接に
よりまず接合し、その前後にリーダー用の純チタン板に
突合せ、 TIG溶接によりコイル化したもので、冷間
圧延範囲は(a)と同様に、純チタンと供試合金板の接
合部より供試合金側に約25鳳鵬入ったところとなり、
中間の供試合金板と供試合金板の溶接部は冷間圧延した
。本コイル化に当っての供試合金板AとBとは同一種類
とした。
このようにして製造したコイルはゼンジミア圧延機のリ
ールへのセット性は非常に良好であった。
冷間圧延はワークロール径5511膳φの合金ロールの
ゼンジミア圧延機を用い、初期張力を10kg/mis
”とし、総荷重20Tonで形状矯正し、荷重を5To
nきざみで増加させ圧延荷重まで増加させ1合計冷間圧
延率35%で圧延した。
荷重を5Tonきざみで増加させた理由は張力−荷重の
アンバランスに起因する形状悪化を防止すると共に、そ
れに伴う、絞り防止を防ぐためである7冷間圧延したコ
イルには耳割れ発生を防止するため、両耳部を3鳳−幅
7片側づつスリットし、圧延油等を溶媒洗浄した後、コ
イルをルーズ巻とし830℃XIHr保定の真空焼鈍し
た。
ついで、合計冷間圧延率を35〜40%とし→スリット
→真空焼鈍のサイクルを2サイクル繰返し。
0、1ast X 375td X C(1)チタン合
金極薄板を製造した。製造したチタン合金極薄板の特性
を表2に示すが、AM34911Kを十分に満足すると
共に、形状的にも0.5m*1500mmの平坦度が確
保され、板厚バラツキも±5μm程度と非常に高精度の
チタン合金箔板を製造した。
製造した極薄板を航空機用のハニカム材へ適用した結果
も良好で、今後、活発な展開が予想される宇宙開発、海
洋開発等の高耐食、高比強度、非磁性等チタン合金の優
れた特性を利用もする分野に大きな貢献ができるものと
考えている。
〔発明の効果] 本発明を実施する事により、表面美麗で寸法精度が優れ
、かつ厚さの薄い高強度チタン合金の冷延薄板を、能率
よく製造する事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はチタン合金板の冷間圧延の際のエツジクラック
の発生状況と圧延張力と合計冷間圧延率の関係を示す図
、 第2図は、Ti−6A Q−4Mo−2Zr−2Sn合
金板のサイドトリミングの効果の例を示す図、 第3図は、実施例のコイルの構成の説明図。 である。 特許出願人  新日本製鐵株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)チタン合金板の前部と後部とに純チタンのリーダ
    ーコイルを溶接し、冷間圧延機の前面と後面に設けたテ
    ンションリールに該リーダーコイルをそれぞれ巻きつけ
    て、リーダーコイルを介してチタン合金板に張力を加え
    て通板圧延して、40%以下の合計冷間圧延率で冷間圧
    延する事を特徴とする、チタン合金極薄板の冷間圧延方
  2. (2)前部と後部とに純チタンのリーダーコイルを有す
    る冷間圧延されたチタン合金材に、サイドトリミングと
    焼鈍を施し、冷間圧延材の前面と後面に設けたテンショ
    ンリールに該リーダーコイルをそれぞれ巻きつけて、リ
    ーダーコイルを介してチタン合金板に張力を加えて通板
    圧延して、40%以下の合計冷間圧延率で冷間圧延する
    処理工程を、1回又は2回以上繰り返す事を特徴とする
    、チタン合金極薄板の冷間圧延方法
JP1990389A 1989-01-31 1989-01-31 チタン合金極薄板の冷間圧延方法 Granted JPH02200303A (ja)

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JPH02200303A true JPH02200303A (ja) 1990-08-08
JPH0525563B2 JPH0525563B2 (ja) 1993-04-13

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102873097A (zh) * 2012-10-31 2013-01-16 西部钛业有限责任公司 一种防止冷轧过程中钛合金板材头尾开裂、掉渣的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102873097A (zh) * 2012-10-31 2013-01-16 西部钛业有限责任公司 一种防止冷轧过程中钛合金板材头尾开裂、掉渣的方法

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