[发明专利]加工钛材及其制造方法

说明书

一种加工钛材的制造方法，其具备向钛坯料1的表面压入第一按压体51的工序，所述第一按压体51具有沿着规定方向延伸的圆弧状的第一按压面51a，与第一按压面51a的延伸方向正交的截面中的第一按压面51的曲率半径(mm)为2.5mm以上且17.5mm以下，所述制造方法满足下述(1)式和(2)式。所得加工钛材在热轧时不易产生表面瑕疵。0.5≤X₁≤R₁×(1‑cosθ₁)(1)，1.0≤Y₁≤(‑0.16R₁²+4.4R₁)×(0.25X₁+0.037)(2)。其中，上述式中，θ₁为50°，R₁为前述第一截面中的前述第一按压面的曲率半径(mm)，X₁为向前述钛坯料压入前述第一按压面的压入量(mm)，Y₁为与前述第一按压面的延伸方向和前述第一按压体的压入方向这两者正交的方向上的前述第一按压面的相邻压入位置之间的距离(mm)。

技术领域

本发明涉及加工钛材及其制造方法。

背景技术

通常的钛热轧用钛材的制造方法例如如下所述。首先，通过自耗电极式电弧熔炼法(VAR：Vacuum arc remelting)、电子束熔炼法(EBR：Electron beam remelting)使钛熔融并凝固，由此制造铸锭。接着，通过开坯、锻造、轧制等热加工对铸锭进行初轧，制成板坯(slab)、小钢坯(billet)等热轧用钛材。另外，近年来还开发出通过利用电子束熔炼法来制造能够直接热轧的矩形铸锭，从而省略上述初轧工序的技术。

但是，在工业中使用的大型铸锭的凝固组织中存在大至数十毫米的粗大晶粒。若将这种铸锭直接热轧而不历经初轧工序，则有时因粗大晶粒而发生不均匀的变形，并发展至明显的表面瑕疵。另外，即便在历经初轧工序等的情况下，加工率低或温度不适当时，有时残留铸造组织，或者组织反而粗大等，在热轧时产生表面瑕疵。

若这样地产生表面瑕疵，则在其后的脱氧化皮工序中的成品率非常差，因此，寻求不易产生热轧表面瑕疵的热轧用钛材。

专利文献1中提出了如下的方法：在对钛材的铸锭直接进行热加工时，为了使表层附近的晶粒实现细粒化，在对表面层赋予应变后，加热至再结晶温度以上而使其再结晶至距离表面为2mm以上的深度，然后进行热加工。

另外，专利文献2和3中记载了一种热轧用钛材，其使用前端形状具有3～30mm的曲率半径的钢制工具或者半径为3～30mm的钢制球，使钛材的表面发生塑性变形，由此对表层部赋予应变。根据专利文献2和3，通过对这种热轧用钛材进行热轧，从而能够消除粗大凝固组织的影响，能够减轻表面瑕疵。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平1-156456号公报

专利文献2：国际公开第2010/090352号

专利文献3：日本特开2018-1249号公报

发明内容

发明要解决的问题

在专利文献1中，作为赋予应变的手段，可列举出锻造、辊压、喷丸。然而，一般的喷丸的喷粒直径小至0.5～1mm，因此，所赋予的应变量也小。另外，在锻造、辊压中，产生所谓的死区金属，应变量变少或者向更内部导入应变。因此，存在无法确保所需要的再结晶层的厚度的情况、细粒化变得不充分的情况。

在专利文献2和3中，由于利用钢制工具进行击打或按压来赋予应变，因此，对于稳定地对表面整体赋予应变而言有时需要长时间，没有效率。另外，在高强度材料的情况下，有时冲击能量不会传导至内部，无法确保所需要的细粒组织的厚度。因此，存在进一步改善的余地。