[发明专利]钛材

说明书

技术领域

本发明涉及钛材，具体而言，涉及强度和加工性优异的钛材。

背景技术

以往，由钛合金、纯钛等材料形成的板状或棒状的部件被广泛使用。

例如工业制品广泛使用板状的钛材(以下也称为“钛板”)，对前述钛板实施弯曲加工、鼓凸成形、拉深加工等伴随有塑性变形的各种加工而形成各种制品。

对于实施这种加工的钛板要求优异的加工性。

另外，最近从材料成本的降低、制品的轻量化等观点考虑，要求钛板的薄板化。

其结果要求提高钛板的强度。

但是，以往钛板的加工性与强度处于权衡关系，形成难以同时满足它们的状况。

即，以往的钛板存在若屈服强度增大时则难以进行成形加工(加工性差)的问题。

对此，下述非专利文献1中示出了通过圆筒深拉深试验对成分、结晶粒径不同的钛薄板评价加工性得到的结果，记载了晶粒越微细则加工性越良好(第103页、第5行～)。

而且，下述专利文献1中公开了纯钛薄板的制造方法，记载了最终的退火在大气气氛下以(600～800)℃×(2～5)分钟的连续退火方式进行，进一步实施酸洗处理，将制品的平均结晶粒径(以下称为粒径)调整到3～60μm，从而制造表面的光泽得到抑制的纯钛薄板。

另外，下述专利文献2中公开了建筑材料用纯钛、纯钛板及其制造方法，记载了所含有的氧为900ppm以下、Fe为100ppm以上且600ppm以下，进一步Ni和Cr的含量得到限制的建筑材料用钛材。

另外，专利文献2中对在冷轧退火后用硝酸氢氟酸水溶液实施了酸洗处理的平均结晶粒径为70μm以下的建筑材料用钛材进行了记载。

但是，该专利文献1、2中几乎未示出评价5μm以下微小结晶粒径的数据，专利文献2中虽然示出了结晶粒径为3μm的实施例，但是同时在段落[0026]中记载了“实际生产上，下限为5μm左右”，对于结晶粒径为5μm以下为否定性的记载。

认为这是由于，这些文献的目的在于得到光泽得到抑制的作为建筑材料用优异的钛材，对于鼓凸成形、深拉深等的加工性未进行充分研究。

另外，下述专利文献4中公开了加工性优异的钛板，然而虽然其加工性优异，但是强度(屈服强度)低，不能兼具加工性和强度两者。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-103056号公报

专利文献2：日本特开平9-3573号公报

专利文献3：日本特开2006-316323号公报

专利文献4：日本特开昭63-60247号公报

非专利文献

非专利文献1：“チタン”(《钛》),Vol.57、No.2(社团法人日本钛协会、平成21年4月发行)

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，提供高强度且加工性优异的钛板。

用于解决问题的方案

钛材主要可以添加氧(O)、铁(Fe)来增大强度(屈服强度)，但是若添加它们则延展性降低、加工性也降低。

例如，JIS1类中规定的钛材料中，由于氧、铁的含量少，因此使用这种JIS1类的材料的钛板，通常强度(屈服强度)低，但是延展性优异、加工性优异。

若使用氧、铁的含量多于该JIS1类的JIS2类的钛材料，则与使用JIS1类的钛材料的钛材相比，存在强度(屈服强度)增大，另一方面延展性降低、加工性降低的趋势。

进而，氧、铁的含量多的JIS3类及JIS4类，强度(屈服强度)进一步增大，但是延展性进一步降低、加工性大幅降低。

即，强度(屈服强度)与加工性存在一定的关系(以下将这种关系也称为“强度(屈服强度)-加工性平衡”)。

另外，使用钛材料而成的板材、线材，实施轧制、拉丝这些伴随有塑性变形的加工来形成。

这种实施了伴随有塑性变形的加工的板材、线材，由于通常以如此的状态在内部形成加工组织，为了进行组织的再结晶化，实施被称为最终退火的工序而提供给市场。

例如，若为钛板则如下进行：进行冷轧等加工而调整为规定厚度后，实施间歇退火、连续退火等，使内部的加工组织再结晶化，形成等轴状的晶粒(以下称为“再结晶晶粒”)。

并且，该再结晶晶粒随着退火时间的推移等而生长变大，特别是在再结晶晶粒的粒径小的再结晶刚开始之后，再结晶晶粒的生长速度快，结果在比较短的时间内形成超过5μm的大的粒径。