Способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки и способ получения листа из чистого титана

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления горячекатаного листа из чистого титана для холодной прокатки. Способ изготовления горячекатаного листа из чистого титана для холодной прокатки включает горячую прокатку сляба из чистого титана с получением листа с одновременной намоткой его в рулон и отжиг смотанного в рулон горячекатаного листа. Температура намотки при горячей прокатке составляет 500°С или меньше. Отжиг проводят при температуре и выдержке, обеспечивающих в микроструктуре горячекатаного листа 90% или более доли площади рекристаллизованных зерен при среднем диаметре рекристаллизованных зерен 5-10 мкм. Предотвращается образование краевых трещин во время холодной прокатки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 10 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к способу изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, и к способу получения листа из чистого титана.

[УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ]

[0002] Способ холодной прокатки был известен как способ получения листа из технически чистого титана, причем способ позволял создавать продукт с высокой точностью, предотвращая окисление поверхности и тепловое сжатие. Способ холодной прокатки типично включает стадию горячей прокатки, стадию отжига, стадию первой холодной прокатки, стадию промежуточного отжига, стадию второй холодной прокатки и стадию заключительного отжига. В способе холодной прокатки: полученную прокаткой заготовку подвергают формованию в стадии горячей прокатки и стадии отжига; в стадии первой холодной прокатки прокатанную заготовку подвергают прокатке с образованием прокатанного листа, имеющего промежуточную толщину; и прокатанный листовой материал подвергают обработке в стадии промежуточного отжига, и затем опять холодной прокатке (на стадии второй холодной прокатки), в результате чего формируют прокатанный лист, имеющий толщину конечного продукта. Другими словами, в способе холодной прокатки стадию холодной прокатки и стадию отжига повторяют с постепенным сокращением толщины прокатанного листа. Кроме того, в таком способе холодной прокатки общая степень обжатия (степень обжатия подразумевает сокращение толщины в процентах после прокатки) является малой в каждой из стадии первой холодной прокатки и стадии второй холодной прокатки, чтобы предотвратить растрескивание и разрыв прокатанного листа.

[0003] С другой стороны, в настоящее время возрастающая потребность в листах из технически чистого титана и растущее стремление к снижению производственных расходов, и т.д., обусловили необходимость в сокращении числа стадий.

[0004] В отношении сокращения числа стадий, например, рассматривается исключение стадии первой холодной прокатки и стадии промежуточного отжига. Однако исключение стадии первой холодной прокатки и стадии промежуточного отжига требует существенного возрастания общей степени обжатия в стадии второй холодной прокатки. Следовательно, такой обычный способ не способен обеспечивать достаточную пластичность прокатанного листа во время холодной прокатки в стадии второй холодной прокатки, поэтому во время холодной прокатки могут возникать растрескивание края и разрыв прокатанного листа.

[0005] В этом отношении, в качестве меры предотвращения таких растрескивания края и разрыва, толщина прокатанного листа, сформированного в стадии горячей прокатки, может быть сокращена для снижения общей степени обжатия в стадии второй холодной прокатки. Однако такая мера может вызывать неудачную прокатку в стадии горячей прокатки, и может снижать эффективность травления в стадии отжига после стадии горячей прокатки.

[0006] Пример подхода с сокращением числа стадий, альтернативного исключению стадии первой холодной прокатки и стадии промежуточного отжига (способ с исключением иных стадий, нежели стадия первой холодной прокатки и стадия промежуточного отжига), представляет собой способы, раскрытые в Патентных Документах 1 и 2.

[0007] Патентный Документ 1 раскрывает способ изготовления высокопрочного листа из чистого титана, включающий горячую прокатку по одному направлению при температуре нагрева, более высокой или равной 840°С, и ниже 920°С, для достижения степени обжатия, большей или равной 95%, без последующего отжига.

[0008] Патентный Документ 2 раскрывает способ изготовления горячекатаного титанового листа, включающий: принудительное охлаждение горячекатаного титанового листа; и затем охлаждение листа при температуре, меньшей или равной 500°С. Как представлено, способ обеспечивает возможность того, что горячекатаный титановый лист служит в качестве материала для холодной прокатки как есть, без отжига. Иначе говоря, в способе изготовления титанового листа, предлагаемом в Патентном Документе 2, может быть исключена стадия отжига между стадией горячей прокатки и стадией первой холодной прокатки. Кроме того, способ изготовления способен обеспечивать однородное качество продукта без стадии отжига благодаря подверганию горячекатаного титанового листа быстрому охлаждению и затем охлаждению при температуре, не обусловливающей рост зерен.

[ПРОТОТИПНЫЕ ДОКУМЕНТЫ]

[ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ]

[0009]

Патентный Документ 1: Японская Нерассмотренная Патентная Заявка, Публикация № 2013-181246

Патентный Документ 2: Японская Нерассмотренная Патентная Заявка, Публикация № S57-108252

[СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

[ПРОБЛЕМЫ, РАЗРЕШАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ]

[0010] Цель настоящего изобретения состоит в создании способа изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, который способен в достаточной мере предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки даже без стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки, и способа получения листа из чистого титана.

[СРЕДСТВА РАЗРЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ]

[0011] В одном аспекте настоящего изобретения способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки включает: горячую прокатку чистого титана, в то же время с намоткой в рулон; и отжиг горячекатаного листа, сформированного горячей прокаткой, причем температура намотки в рулон при горячей прокатке является меньшей или равной 500°С, и отжиг контролируется так, что процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига является большей или равной 90%, а средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен является бóльшим или равным 5 мкм, и меньшим или равным 10 мкм.

[0012] Вышеупомянутые и прочие цели, признаки и преимущества настоящего изобретения будут разъяснены нижеследующим подробным описанием и сопроводительными чертежами.

[КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ]

[0013] Фиг. 1 представляет схему, показывающую взаимосвязь между средним диаметром кристаллических зерен и рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига, и твердостью по Виккерсу прокатанного листа; и

Фиг. 2 представляет микрофотографию, показывающую краевые трещины в прокатанном листе, образованные во время холодной прокатки.

[ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ]

[0014] В способе изготовления, раскрытом в Патентном Документе 1, вследствие высокой температуры нагрева на стадии горячей прокатки на поверхности прокатанного листа при нагревании может образовываться относительно толстый слой продуктов окисления. Таким образом, способ изготовления может с высокой вероятностью вызывать дефекты на поверхности прокатанного листа. В дополнение, способ изготовления может вызывать образование краевой трещины во время холодной прокатки вследствие недостаточной пластичности прокатанного листа, обусловленной отсутствием отжига после стадии горячей прокатки.

[0015] Вместе с тем, в способе изготовления, раскрытом в Патентном Документе 2, быстрое охлаждение титанового листа после горячей прокатки имеет результатом предельно малый диаметр кристаллических зерен в микроструктуре титанового листа. Таким образом, способ изготовления не обеспечивает достаточно пластичный титановый лист. Поэтому подвергание такого титанового листа непосредственно холодной прокатке без проведения отжига может приводить к формированию трещин на обоих краях.

[0016] Авторы настоящего изобретения обнаружили, что регулирование условий стадии горячей прокатки и стадии отжига влияет на образование краевой трещины во время проводимой после этого стадии холодной прокатки.

[0017] Соответственно этому, авторы настоящего изобретения сосредоточились на исключении стадии промежуточного отжига между стадией первой холодной прокатки и стадией второй холодной прокатки (стадии промежуточного отжига между стадиями холодной прокатки) для снижения стоимости изготовления, тем самым придя к идее описываемого ниже настоящего изобретения.

[0018] Далее будут описаны варианты осуществления настоящего изобретения; однако настоящее изобретение никоим образом не ограничивается ими.

[0019] Способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения включает: стадию горячей прокатки, в которой проводят горячую прокатку чистого титана, в то же время с намоткой в рулон; и стадию отжига, в которой выполняют отжиг горячекатаного листа, образованного в стадии горячей прокатки. Температура намотки на стадии горячей прокатки является меньшей или равной 500°С. Кроме того, стадию отжига регулируют так, что процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига является большей или равной 90%, и что средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен является бóльшим или равным 5 мкм, и меньшим или равным 10 мкм.

[0020] Такой способ изготовления позволяет получать прокатанный листовой материал для холодной прокатки, который способен в достаточной степени предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки. Другими словами, способ изготовления согласно настоящему варианту исполнения позволяет получать прокатанный лист для холодной прокатки, который способен сокращать производственные расходы, в то же время предотвращая образование краевой трещины во время холодной прокатки.

[0021] Как представляется, обоснование того, что способ изготовления согласно настоящему варианту исполнения достигает вышеуказанного эффекта, состоит в следующем. В стадии горячей прокатки благодаря тому, что температура, при которой горячекатаный лист наматывают в рулон (температура намотки), находится в пределах вышеупомянутого диапазона, кристаллические зерна в микроструктуре прокатанного листа, образованного в стадии горячей прокатки, могут иметь малый и по существу одинаковый диаметр. Таким образом, в способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки можно легко контролировать процентную долю площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига так, чтобы они находились в пределах вышеуказанных диапазонов.

[0022] Следует отметить, что, согласно традиционным представлениям, по имеющимся сведениям предпочтительно формирование кристаллических зерен с настолько большим диаметром, насколько возможно, в стадии отжига, проводимой перед холодной прокаткой.

[0023] В то же время авторы настоящего изобретения установили, что меньший диаметр кристаллических зерен обусловливает увеличенные границы кристаллических зерен, что предотвращает образование краевой трещины прокатанного листа во время холодной прокатки. Хотя причина достижения вышеупомянутого эффекта неясна, можно предположить, что мелкие трещины, возникающие на границах кристаллических зерен, препятствовали бы распространению трещин до внутренней части прокатанного листа во время холодной прокатки. В результате этого, благодаря тому, что процентная доля площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига находятся в пределах вышеуказанных диапазонов, способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки позволяет обеспечить достаточную пластичность прокатанного листа во время холодной прокатки, и надлежащим образом предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки. Поэтому способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки позволяет получить прокатанный лист для холодной прокатки, который способен в достаточной мере предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки. Другими словами, проведение холодной прокатки без традиционной стадии промежуточного отжига позволяет сократить стоимость изготовления, в то же время предотвращая образование краевой трещины в прокатанном листе во время холодной прокатки.

[0024] Способ получения листа из чистого титана в еще одном варианте осуществления настоящего изобретения включает стадию холодной прокатки, в которой проводят холодную прокатку прокатанного листа для холодной прокатки, полученного вышеупомянутым способом изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, без промежуточного отжига. Иначе говоря, способ получения листа из чистого титана включает стадию горячей прокатки, стадию отжига и стадию холодной прокатки.

[0025] Таким способом получения получают лист из чистого титана с удовлетворительным предотвращением образования краевой трещины во время холодной прокатки в стадии холодной прокатки, даже без проведения стадии промежуточного отжига. Способ получения листа из чистого титана позволяет легко и надежно изготавливать лист из чистого титана с предотвращением образования краевой трещины во время холодной прокатки, холодной прокаткой прокатанного листа для холодной прокатки (прокатанного листа, полученного в стадии отжига), без проведения промежуточного отжига. В вышеупомянутом обычном способе изготовления, в случае исключения стадии отжига между стадией горячей прокатки и стадией первой холодной прокатки, требуется обработка травлением, чтобы удалить слой продуктов окисления, образовавшийся на поверхности прокатанного листа в ходе стадии горячей прокатки. Тогда как в случае исключения стадии промежуточного отжига обработка травлением после промежуточного отжига может быть подобным образом исключена, поскольку не образовывался бы слой продуктов окисления. Поэтому способ получения листа из чистого титана обеспечивает эффект снижения расходов, превосходящий итоги традиционного способа изготовления.

[0026] Следует отметить, что, поскольку способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки составляет часть способа получения листа из чистого титана согласно этому варианту исполнения, как описано выше, далее будет описан способ получения листа из чистого титана.

[0027] В способе получения листа из чистого титана используют способ изготовления листа из чистого титана в процессе холодной прокатки. Способ получения листа из чистого титана включает стадию горячей прокатки, стадию отжига и стадию холодной прокатки. Способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки включает из них стадию горячей прокатки и стадию отжига.

[0028]

Стадия горячей прокатки

В стадии горячей прокатки сначала чистый титан подвергают горячей прокатке. Чистый титан, имеющий более высокий номер материала, является менее дорогостоящим. Между тем твердость чистого титана возрастает с увеличением номера материала вследствие повышения уровней содержания Fe, О, и т.д., приводя к превосходной характеристике твердорастворного упрочнения. Поэтому чистый титан, имеющий более высокий номер материала, имеет более низкую пластичность, и, в свою очередь, с большей вероятностью подвержен образованию краевой трещины во время холодной прокатки. В этом отношении способ получения листа из чистого титана согласно настоящему варианту исполнения способен предотвращать формирование краевой трещины во время холодной прокатки, даже в случае применения чистого титана с номером сорта материала 2 или выше, который является относительно твердым. Соответственно этому, могут быть использованы относительно недорогие материалы, иные, нежели материалы с номером 1. Из них в особенности предпочтительны чистый титан с номером сорта 2 из тех соображений, что обеспечивается надлежащее предотвращение образования краевой трещины во время холодной прокатки.

[0029] Следует отметить, что термин «чистый титан», как упоминаемый здесь, подразумевает чистый титан, который соответствует любому из номеров сортов от 1 до 4, как предписывается в стандарте JIS-H4600 (1964), в том числе таких, которые содержат незначительные количества примесей, таких как Fe и О.

[0030] В стадии горячей прокатки сначала сляб чистого титана нагревают в нагревательной печи. Нижний предел температуры нагрева предпочтительно составляет 750°С, и более предпочтительно 780°С. Вместе с тем, верхний предел температуры нагрева предпочтительно составляет 830°С, и более предпочтительно 810°С. Когда температура нагрева является более низкой, чем нижний предел, сляб может быть недостаточно размягчен, и может не поддаваться прокатке. С другой стороны, когда температура нагрева является более высокой, чем верхний предел, слой продуктов окисления, образующийся на поверхности сляба, может становиться толстым, приводя к формированию дефектов поверхности во время прокатки.

[0031] Затем, в стадии горячей прокатки, нагретый таким образом сляб подвергают черновой прокатке при температуре нагрева, и затем чистовой прокатке. Нижний предел температуры чистовой прокатки предпочтительно составляет 650°С, и более предпочтительно 670°С. Вместе с тем, верхний предел температуры чистовой прокатки предпочтительно составляет 750°С, и более предпочтительно 730°С. Когда температура чистовой прокатки является более низкой, чем нижний предел, прокатываемый лист может быть недостаточно размягчен, и может сопротивляться прокатке. Напротив, когда температура чистовой прокатки является более высокой, чем верхний предел, слой продуктов окисления, образующийся на поверхности прокатанного листа, может становиться настолько толстым, что во время прокатки могут возникать дефекты поверхности. Следует отметить, что в качестве стана черновой прокатки, используемого в черновой прокатке, и стана чистовой прокатки, применяемого для чистовой прокатки, могут быть применены общеизвестные многовалковые прокатные станы.

[0032] Средняя толщина прокатанного листа после чистовой прокатки может быть, например, большей или равной 3 мм, и меньшей или равной 4 мм. Когда средняя толщина прокатанного листа после чистовой прокатки является меньшей, чем нижний предел, в стадии горячей прокатки может получаться неудачная прокатка. Кроме того, может снижаться эффективность травления на стадии отжига (описываемой позже). С другой стороны, когда средняя толщина прокатанного листа после чистовой прокатки является большей, чем верхний предел, может быть затруднительным изготовление достаточно тонкого листа из чистого титана вышеупомянутым способом получения листа из чистого титана.

[0033] Затем, на стадии горячей прокатки прокатанный лист, образованный чистовой прокаткой, охлаждают и наматывают в рулон. Сформированный таким образом в стадии горячей прокатки прокатанный лист представляет собой рулон горячекатаного материала.

[0034] На стадии горячей прокатки нижний предел скорости охлаждения, с которой прокатанный лист охлаждают перед намоткой, предпочтительно составляет 20°С/сек, и более предпочтительно 50°С/сек. Когда скорость охлаждения является более низкой, чем нижний предел, период времени охлаждения может быть более продолжительным, приводя к образованию крупных кристаллических зерен в прокатанном листе, в свою очередь обусловливая образование краевой трещины во время холодной прокатки (описываемой позже). Следует отметить, что верхний предел скорости охлаждения не является конкретно ограниченным, поскольку скорость охлаждения предпочтительно является настолько высокой, насколько возможно; однако верхний предел может составлять, например, 200°С/сек. Охлаждение может быть такого типа, как, например, водяное охлаждение.

[0035] Верхний предел температуры, при которой горячекатаный лист после этого наматывают в рулон (температура намотки горячекатаного листа), предпочтительно составляет 500°С, более предпочтительно 450°С, еще более предпочтительно 400°С. Когда температура намотки горячекатаного листа является большей, чем верхний предел, микроструктура прокатанного листа может подвергаться рекристаллизации и укрупнению после намотки, вследствие чего рекристаллизация микроструктуры прокатанного листа в стадии отжига (описываемой позже) может быть затруднена, или, даже если рекристаллизация имеет место, может происходить дальнейшее укрупнение зерен. Следует отметить, что нижний предел температуры намотки в рулон горячекатаного материала не является конкретно ограниченным, поскольку более низкая температура намотки содействует формированию однородной микроструктуры прокатанного листа; однако, во избежание более продолжительного времени охлаждения, нижний предел может составлять, например, 100°С.

[0036] Микроструктура горячекатаного листа после намотки предпочтительно не подвергается рекристаллизации. Верхний предел процентной доли площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки предпочтительно составляет 5%, более предпочтительно 3%, и еще более предпочтительно 1%. Когда процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки является большей, чем верхний предел, могут быть крупными зерна после отжига. Следует отметить, что процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки предпочтительно является настолько низкой, насколько возможно, и поэтому нижний предел ее может составлять 0%.

[0037] Термин «процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре», как упоминаемый здесь, подразумевает отношение площади рекристаллизованных зерен к площади всей микроструктуры, наблюдаемой с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM) (площадь рекристаллизованных зерен/площадь всей микроструктуры).

[0038] Верхний предел среднего диаметра зерна кристаллических зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки предпочтительно составляет 5 мкм, и более предпочтительно 3 мкм. Когда средний диаметр зерна кристаллических зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки превышает верхний предел, рекристаллизованные зерна после отжига могут быть крупными. Следует отметить, что нижний предел среднего диаметра зерна кристаллических зерен в микроструктуре горячекатаного листа после намотки не является конкретно ограниченным, и может составлять, например, 0,5 мкм.

[0039] Термин «средний диаметр зерна», как используемый здесь, подразумевает среднее значение диаметров эквивалентных правильных окружностей многочисленных зерен, наблюдаемых в поле зрения с использованием сканирующего электронного микроскопа (SEM).

[0040]

Стадия отжига

На стадии отжига прокатанный лист после стадии горячей прокатки подвергают отжигу. Отжиг регулируют так, чтобы процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре прокатанного листа после отжига была большей или равной 90%, и чтобы средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен был бóльшим или равным 5 мкм, и меньшим или равным 10 мкм. Стадия отжига включает: повышение температуры прокатанного листа после стадии горячей прокатки; и выдерживание в состоянии повышенной температуры после ее возрастания (конечная повышенная температура при возрастании температуры может называться просто «повышенной температурой» или «повышенной температурой Т»). В стадии отжига предпочтительно применение печи для непрерывного отжига, поскольку для отжига требуется относительно короткий период времени, как описывается позже. Нагревательная система печи для отжига не является конкретно ограниченной, и может использоваться, например, печь с прямым обогревом.

[0041]

Повышение температуры

Температуру горячекатаного листа после намотки (после стадии горячей прокатки) предпочтительно повышают до уровня в пределах диапазона, большего или равного 650°С и меньшего или равного 750°С. Нижний предел повышенной температуры более предпочтительно составляет 670°С. Вместе с тем, верхний предел повышенной температуры более предпочтительно составляет 730°С. Согласно способу получения листа из чистого титана, деформация, созданная в прокатанном листе во время черновой прокатки и чистовой прокатки, исправляется почти полностью перед намоткой. В результате этого деформация вследствие прокатки едва ли сохраняется в микроструктуре горячекатаного листа после намотки. Поэтому, когда повышенная температура горячекатаного листа является меньшей, чем нижний предел, кристаллы в микроструктуре могут не подвергаться рекристаллизации. С другой стороны, когда повышенная температура является более высокой, чем верхний предел, диаметры зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига могут быть слишком большими. Следует отметить, что температура в состоянии возрастания представляет собой значение, полученное измерением температуры прокатанного листа.

[0042]

Поддерживание температуры

После повышения температуры горячекатаный лист выдерживают в состоянии повышенной температуры. Другими словами, горячекатаный лист после возрастания температуры выдерживают при повышенной температуре после возрастания температуры. В случае, в котором повышенная температура Т (°С) является более высокой или равной 650°С, и меньшей, чем 680°С, продолжительность t (сек) выдерживания предпочтительно является меньшей или равной 160 сек, и меньшей или равной 200 сек, и более предпочтительно большей, чем 160 сек, и меньшей или равной 200 сек. В ситуации, в которой повышенная температура Т (°С) является более высокой или равной 680°С, и меньшей, чем 720°С, продолжительность t (сек) выдерживания предпочтительно является большей или равной 80 сек, и меньшей или равной 160 сек. В случае, когда повышенная температура Т (°С) является более высокой или равной 720°С и меньшей, чем 750°С, продолжительность t (сек) выдерживания предпочтительно является большей или равной 40 сек, и меньшей или равной 80 сек, и более предпочтительно большей или равной 40 сек, и меньшей или равной 80 сек. Иначе говоря, продолжительность t (сек) выдерживания предпочтительно определяется любым условием из (1)-(3), и более предпочтительно является такой, как определено в пунктах (2), (4) или (5).

[0043]

(1) 160 сек≤t≤200 сек в случае 650°С≤Т<680°С;

(2) 80 сек≤t≤160 сек в случае 680°С≤Т≤720°С;

(3) 40 сек≤t≤80 сек в случае 720°С<Т≤750°С;

(4) 160 сек<t≤200 сек в случае 650°С≤Т<680°С; и

(5) 40 сек≤t<80 сек в случае 720°С<Т≤750°С.

Следует отметить, что Т представляет повышенную температуру (°С).

[0044] Когда продолжительность t выдерживания является меньшей, чем нижний предел, кристаллы в микроструктуре горячекатаного листа, сформированного в стадии горячей прокатки, могут не подвергаться рекристаллизации. С другой стороны, когда продолжительность t выдерживания является большей, чем верхний предел, диаметры зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига могут быть слишком большими. В то же время способ получения листа из чистого титана позволяет регулировать процентную долю площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа на значения, находящиеся в пределах вышеупомянутых диапазонов, благодаря тому, что в стадии отжига повышение температуры горячекатаного листа находится в пределах вышеупомянутого диапазона, и выдерживание горячекатаного листа после повышения температуры до вышеуказанного уровня выполняется в рамках вышеупомянутой продолжительности. В частности, особенно предпочтительные повышенная температура Т и продолжительность t при выдерживании определяются условиями пункта (2). Когда повышенная температура Т при ее возрастании является большей или равной 680°С и меньшей или равной 720°С, продолжительность t выдерживания может быть скорректирована в пределах относительно широкого диапазона. Следует отметить, что при выдерживании температуру горячекатаного листа поддерживают предпочтительно в диапазоне, как определено выше в любом из пунктов (1)-(3), и более предпочтительно в диапазоне, как определено выше в пунктах (2), (4) или (5), на основе повышенной температуры. Соответственно этому, предпочтительно, чтобы при выдерживании температура горячекатаного листа регулировалась на выходе или непосредственно после выхода из печи для отжига, где температура горячекатаного листа может быть наивысшей. Процесс измерения температуры горячекатаного листа не является конкретно ограниченным; однако предпочтительно применяется радиационный термометр, который позволяет с высокой точностью измерять температуру по всей длине горячекатаного листа после намотки.

[0045] Нижний предел процентной доли площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига более предпочтительно составляет 95%, еще более предпочтительно 98%, в особенности предпочтительно 100%. Когда процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига находится в пределах вышеупомянутого диапазона, обеспечивается простое и надежное предотвращение образования краевой трещины во время холодной прокатки. Следует отметить, что процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига предпочтительно является настолько высокой, насколько возможно, и поэтому верхний предел ее может составлять 100%.

[0046] Нижний предел среднего диаметра зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига более предпочтительно составляет 6 мкм. Вместе с тем, верхний предел среднего диаметра зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига более предпочтительно составляет 8 мкм. Когда средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига находится в вышеупомянутом диапазоне, обеспечивается простое и надежное предотвращение образования краевой трещины во время холодной прокатки.

[0047] Способ получения листа из чистого титана предпочтительно включает, после стадии отжига, стадию травления для удаления слоя продуктов окисления, образовавшегося на поверхности прокатанного листа во время стадии горячей прокатки и стадии отжига. Слой продуктов окисления может быть удален с использованием, например, устройства для удаления окалины.

[0048]

Взаимосвязь среднего диаметра зерна кристаллических зерен и рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа с твердостью прокатанного листа

Теперь со ссылкой на Фиг. 1 будет описана взаимосвязь между средним диаметром зерна кристаллических зерен и рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига и твердостью прокатанного листа. Как показано в Фиг. 1, в случае, когда после стадии горячей прокатки не следует отжиг («Неотожженный материал» в Фиг. 1), и в случае, когда после стадии горячей прокатки следует отжиг, но микроструктура после отжига не рекристаллизована («Отожженный материал (нерекристаллизованный)»), средний диаметр зерна кристаллических зерен остается неизмененным сравнительно со средним диаметром зерна после стадии горячей прокатки. Таким образом, вследствие малого среднего диаметра зерна кристаллических зерен, прокатанный лист имеет чрезвычайно высокую твердость по Виккерсу. Следовательно, холодная прокатка такого прокатанного листа приводит к образованию краевой трещины, как показано в Фиг. 2, вследствие низкой пластичности прокатанного листа (следует отметить, что в Фиг. 2 верхняя часть показывает прокатанный лист до холодной прокатки, и нижняя часть показывает прокатанный лист после холодной прокатки). Кроме того, в случае, в котором процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига мала («Отожженный материал (частично рекристаллизованный)» в Фиг. 1), твердость по Виккерсу недостаточно низка. Таким образом, холодная прокатка такого прокатанного листа приводит к образованию краевой трещины.

[0049] В то же время в случае, когда кристаллические зерна в микроструктуре после отжига полностью рекристаллизованы («Отожженный материал (полностью рекристаллизованный)» в Фиг. 1), твердость по Виккерсу сохраняется на почти постоянном низком уровне, независимо от среднего диаметра зерна рекристаллизованных зерен. Следовательно, прокатанный лист имеет достаточную пластичность, благодаря чему предотвращается образование краевой трещины во время холодной прокатки.

[0050] Следует отметить, что термин «твердость по Виккерсу», как применяемый здесь, подразумевает значение, измеренное в соответствии с инструкцией «Тест на твердость по Виккерсу - метод испытания», предписанной в стандарте JIS-Z2244 (2009), с испытательным усилием 9,8 Н.

[0051]

Стадия холодной прокатки

В стадии холодной прокатки прокатанный лист, полученный в стадии отжига (прокатанный листовой материал для холодной прокатки), подвергают холодной прокатке. Стадия холодной прокатки не включает промежуточный отжиг. Общая степень обжатия в стадии холодной прокатки предпочтительно составляет свыше 85%. Другими словами, предпочтительно, чтобы в стадии холодной прокатки промежуточный отжиг не проводился, и чтобы общая степень обжатия составляла более 85%. Поскольку прокатанный листовой материал для холодной прокатки, полученный способом изготовления прокатанного листа для холодной прокатки (прокатанного листа, полученного из стадии отжига), способен предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без стадии промежуточного отжига, проводимого между стадиями холодной прокатки, предпочтительно, чтобы в стадии холодной прокатки промежуточный отжиг не проводился, и холодная прокатка проводилась так, что общая степень обжатия составляет более 85%.

[0052] Следует отметить, что для холодной прокатки может быть использован общеизвестный прокатный стан, например, реверсивный прокатный стан, в котором единственный стан проводит многократную прокатку.

[0053] Нижний предел общей степени обжатия в стадии холодной прокатки более предпочтительно составляет 86%, и еще более предпочтительно 88%. Когда общая степень обжатия в стадии холодной прокатки находится в вышеупомянутом диапазоне, обеспечивается предотвращение краевой трещины получаемого листа из чистого титана, тогда как лист из чистого титана в достаточной мере истончается. Верхний предел общей степени обжатия в стадии холодной прокатки не является конкретно ограниченным; однако верхний предел может составлять, например, 90%, по соображениям предотвращения краевой трещины получаемого листа из чистого титана.

[0054] Средняя толщина листа из чистого титана, сформированного в стадии холодной прокатки, предпочтительно составляет менее 1 мм. Между тем, верхний предел средней толщины листа из чистого титана, сформированного в стадии холодной прокатки, более предпочтительно составляет 0,8 мм. Способ получения листа из чистого титана позволяет предотвращать краевую трещину листа из чистого титана, даже когда лист из чистого титана сделан достаточно тонким так, что средняя толщина находится в пределах вышеупомянутого диапазона. Нижний предел средней толщины листа из чистого титана, сформированного в стадии холодной прокатки, не является конкретно ограниченным; однако нижний предел может составлять, например, 0,5 мм.

[0055]

Преимущества

В способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, благодаря тому, что температура намотки горячекатаного листа в стадии горячей прокатки находится в пределах вышеупомянутого диапазона, кристаллические зерна в микроструктуре прокатанного листа, образованного в стадии горячей прокатки, могут иметь малый и по существу одинаковый диаметр. Таким образом, в способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки можно легко контролировать процентную долю площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига, чтобы они были в пределах вышеуказанных диапазонов.

[0056] Следует отметить, что, согласно традиционным представлениям, по имеющимся сообщениям предпочтительно формирование кристаллических зерен с настолько большим диаметром, насколько возможно, в стадии отжига, проводимой перед холодной прокаткой.

[0057] В то же время авторы настоящего изобретения обнаружили, что меньший диаметр кристаллических зерен обусловливает увеличенные границы кристаллических зерен, что предотвращает образование краевой трещины прокатанного листа во время холодной прокатки. Хотя причина достижения вышеупомянутого эффекта неясна, можно предположить, что мелкие трещины, возникающие на границах кристаллических зерен, препятствовали бы распространению трещин до внутренней части прокатанного листа во время холодной прокатки. В результате этого, благодаря тому, что процентная доля площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига находятся в пределах вышеуказанных диапазонов, способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки способен обеспечить достаточную пластичность прокатанного листа во время холодной прокатки, и надлежащим образом предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки. Поэтому способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки позволяет получить прокатанный лист для холодной прокатки, который способен в достаточной мере предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без традиционной стадии промежуточного отжига (стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки). Другими словами, согласно способу изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, проведение холодной прокатки без традиционной стадии промежуточного отжига позволяет сократить стоимость изготовления, в то же время предотвращая образование краевой трещины в прокатанном листе во время холодной прокатки.

[0058] В способе получения листа из чистого титана используется способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки. В способе получения листа из чистого титана прокатанный листовой материал для холодной прокатки, полученный способом изготовления прокатанного листа для холодной прокатки (прокатанный лист, полученный из стадии отжига), подвергают холодной прокатке, без проведения промежуточного отжига. Тем самым способ получения листа из чистого титана позволяет легко и надежно изготавливать лист из чистого титана, в котором было предотвращено образование краевой трещины во время холодной прокатки. В вышеупомянутом обычном способе изготовления, в случае исключения стадии отжига между стадией горячей прокатки и стадией первой холодной прокатки, требуется обработка травлением, чтобы удалить слой продуктов окисления, образовавшийся на поверхности прокатанного листа в ходе стадии горячей прокатки. Тогда как в случае исключения стадии промежуточного отжига обработка травлением после промежуточного отжига может быть подобным образом исключена, поскольку не образовывался бы слой продуктов окисления. Поэтому способ получения листа из чистого титана обеспечивает эффект снижения расходов, превосходящий итоги традиционного способа изготовления.

[0059] Например, в случае применения чистого титана с номером сорта 1, который имеет относительно высокую пластичность, способ получения листа из чистого титана может в достаточной мере сократить толщину получаемого листа из чистого титана, даже когда средняя толщина прокатанного листа после чистовой прокатки является относительно большой, благодаря увеличению общей степени обжатия в стадии холодной прокатки. Кроме того, в способе получения листа из чистого титана обрезкой намотанного в рулон прокатанного листа, чтобы тем самым удалить неровности на концах прокатанного листа, образование краевой трещины во время холодной прокатки предотвращается еще больше, чем в случае невыполнения обрезки. Обрезка предпочтительно предшествует стадии отжига.

[0060] Здесь были раскрыты разнообразные варианты способов. Из них далее будет обобщен основной способ.

[0061] В одном аспекте настоящего изобретения способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки включает: стадию горячей прокатки, в которой проводят горячую прокатку чистого титана, в то же время с намоткой в рулон с образованием горячекатаного листа; и стадию отжига, в которой проводят отжиг горячекатаного листа после стадии горячей прокатки, причем температура намотки в стадии горячей прокатки является меньшей или равной 500°С, и стадию отжига контролируют так, что процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре полученного после отжига горячекатаного листа является большей или равной 90%, и что средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен является бóльшим или равным 5 мкм, и меньшим или равным 10 мкм.

[0062] В способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, благодаря регулированию температуры намотки с образованием рулона горячекатаного материала в стадии горячей прокатки в пределах вышеупомянутого диапазона, кристаллические зерна в микроструктуре горячекатаного листа, сформированного в стадии горячей прокатки, могут иметь малый и по существу одинаковый диаметр. Таким образом, в способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки можно легко контролировать процентную долю площади и средний диаметр рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига так, чтобы они находились в пределах вышеуказанных диапазонов. Следует отметить, что, согласно традиционным представлениям, по имеющимся сообщениям предпочтительно формирование кристаллических зерен с настолько большим диаметром, насколько возможно, в стадии отжига, проводимой перед холодной прокаткой. В то же время авторы настоящего изобретения нашли, что меньший диаметр кристаллических зерен обусловливает увеличенные границы кристаллических зерен, что предотвращает образование краевой трещины прокатанного листа во время холодной прокатки. Хотя причина достижения вышеупомянутого эффекта неясна, можно предположить, что мелкие трещины, возникающие на границах кристаллических зерен, препятствовали бы распространению трещин до внутренней части прокатанного листа во время холодной прокатки. В результате этого, благодаря тому, что процентная доля площади и средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре горячекатаного листа после отжига находятся в пределах вышеуказанных диапазонов, способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки способен обеспечить достаточную пластичность прокатанного листа во время холодной прокатки, и надлежащим образом предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки. Поэтому способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки позволяет получить прокатанный лист для холодной прокатки, который способен в достаточной мере предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без стадии промежуточного отжига (стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки). Другими словами, согласно способу изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, проведение холодной прокатки без традиционного промежуточного отжига позволяет сократить стоимость изготовления, в то же время предотвращая образование краевой трещины в прокатанном листе во время холодной прокатки.

[0063] В дополнение, в способе изготовления прокатанного листа для холодной прокатки предпочтительно, чтобы стадия отжига включала: повышение температуры сформированного горячей прокаткой горячекатаного листа до повышенной температуры Т (°С), находящей в пределах диапазона, большего или равного 650°С и меньшего или равного 750°С; и выдерживание горячекатаного листа после возрастания температуры при повышенной температуре Т, причем выдерживание проводится в течение продолжительности t, выбранной из нижеследующих диапазонов (1)-(3), в зависимости от диапазона повышенной температуры Т.

[0064]

(1) 160 сек≤t≤200 сек в случае 650°С≤Т<680°С;

(2) 80 сек≤t≤160 сек в случае 680°С≤Т≤720°С; и

(3) 40 сек≤t≤80 сек в случае 720°С<Т≤750°С.

[0065] Соответственно этому, повышение температуры прокатанного листа после стадии горячей прокатки до уровня в пределах вышеуказанного диапазона, и затем выдерживание прокатанного листа после возрастания температуры при повышенной температуры в течение продолжительности в вышеупомянутом диапазоне, в качестве стадии отжига, позволяет изготовить прокатанный листовой материал для холодной прокатки, который способен в достаточной мере предотвращать образование краевой трещины во время холодной прокатки, даже без традиционной стадии промежуточного отжига (стадии промежуточного отжига, проводимой между стадиями холодной прокатки). Обоснование достижения такого эффекта представляется в том, что обеспечена возможность надлежащего регулирования процентной доли площади и среднего диаметра зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре прокатанного листа.

[0066] В еще одном аспекте настоящего изобретения способ получения листа из чистого титана включает стадию холодной прокатки прокатанного листа для холодной прокатки, полученного способом изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, без промежуточного отжига. Другими словами, еще один аспект настоящего изобретения представляет собой способ получения листа из чистого титана, включающий способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, дополнительно включающий стадию холодной прокатки, в которой проводят холодную прокатку прокатанного листа, полученного в стадии отжига, в которой промежуточный отжиг не проводится.

[0067] Способ получения листа из чистого титана позволяет легко и надежно изготавливать лист из чистого титана, в котором предотвращалось образование краевой трещины во время холодной прокатки, путем холодной прокатки прокатанного листа, полученного в стадии отжига, без проведения промежуточного отжига. В вышеупомянутом обычном способе изготовления, в случае исключения стадии отжига между стадией горячей прокатки и стадией первой холодной прокатки, требуется обработка травлением, чтобы удалить слой продуктов окисления, образовавшийся на поверхности прокатанного листа в ходе стадии горячей прокатки. Тогда как в случае исключения стадии промежуточного отжига обработка травлением после промежуточного отжига может быть подобным образом опущена, поскольку не образовывался бы слой продуктов окисления. Поэтому способ получения листа из чистого титана обеспечивает эффект снижения расходов, превосходящий результаты традиционного способа изготовления.

[0068] В дополнение, в способе получения листа из чистого титана общая степень обжатия в стадии холодной прокатки предпочтительно составляет более 85%. Благодаря регулированию процентной доли площади и среднего диаметра зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига в пределах вышеупомянутых диапазонов, способ получения листа из чистого титана способен эффективно предотвращать образование краевой трещины в прокатанном листе во время холодной прокатки, даже когда общая степень обжатия в стадии холодной прокатки находится в пределах вышеупомянутого диапазона.

[0069] Как было описано вначале, способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки и способ получения листа из чистого титана согласно настоящему изобретению способны сокращать производственные затраты, с предотвращением в то же время образования краевой трещины во время холодной прокатки.

ПРИМЕРЫ

[0070] Далее варианты осуществления настоящего изобретения будут разъяснены подробно с помощью Примеров; однако настоящее изобретение не ограничивается этими Примерами.

[0071] Сляб чистого титана, изготовленный согласно показанному в Таблице 1 составу, подвергли горячей прокатке в условиях, показанных в Таблице 1, в результате чего изготовили рулоны А и В горячекатаного материала, имеющего среднюю толщину 3,6 мм.

[0072]

Таблица 1

Состав сляба чистого титана Условия горячей прокатки
Рулон горячекатаного материала О (масс.%) Fe (масс.%) Остальное количество Номер сорта Температура нагрева (°С) Температура чистовой прокатки (°С) Температура намотки (°С) Средний диаметр зерна (мкм)
А 0,101 0,112 Ti+неизбежные примеси 2 795 690 435 1,4
В 0,083 0,097 Ti+неизбежные примеси 2 810 705 620 14,7

[0073] Затем рулоны А, В горячекатаного материала обрезали на обоих концах по направлению ширины (по 20 мм с каждого конца), и затем рулоны горячекатаного материала разделили в продольном направлении. После этого каждый отделенный фрагмент подвергли отжигу в условиях, показанных в Таблице 2, и затем подвергли обработке травлением для удаления слоя продуктов окисления на их поверхности. Тем самым изготовили прокатанные листы Примеров 1-8 и Сравнительных Примеров 1-10. Следует отметить, что отжиг проводили в печи с прямым обогревом, в которой была вмонтирована горелка для сжигания коксового газа (COG). Отжиг проводили так, что пламя COG-горелки не контактировало с прокатанным листом, и колебание температуры прокатанного листа по направлению ширины было сведено к минимуму.

[0074] Средний диаметр зерна и процентную долю площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре каждого из прокатанных листов Примеров 1-8 и Сравнительных Примеров 1-10 (испытательных образцов) измеряли согласно следующему методу.

[0075] После полирования поверхности каждого испытательного образца обследовали микроструктуру на прокатанной поверхности, в области 0,5 мм×0,5 мм (по направлению прокатки и направлению ширины) на каждой части поверхностного слоя, на четверти толщины и в центре толщины рулона, на основе картины дифракции обратно-рассеянных электронов (EBSP), с использованием сканирующего электронного микроскопа с полевой эмиссией катода (FESEM). Тем самым измеряли диаметр эквивалентной окружности каждого рекристаллизованного зерна, и затем рассчитывали средний диаметр эквивалентной окружности. В дополнение, при обследовании микроструктуры также измеряли площадь всей микроструктуры и площадь рекристаллизованных зерен, и затем рассчитывали отношение площади рекристаллизованных зерен к площади всей микроструктуры (площадь рекристаллизованных зерен/площадь всей микроструктуры).

[0076]

Таблица 2

Прокатанный лист Рулон горячекатаного материала Повышенная температура (°С) Продолжительность выдерживания (сек) Процентная доля площади рекристаллизованных зерен (%) Средний диаметр зерна (мкм)
Только рекристаллизованные зерна Кристаллические зерна и рекристаллизованные зерна
Пример 1 А 650 160 96 5,1 5,2
Пример 2 А 650 200 100 7,4 7,4
Пример 3 А 680 80 97 5,1 5,2
Пример 4 А 680 160 100 7,2 7,2
Пример 5 А 720 80 98 6,3 6,3
Пример 6 А 720 160 100 9,6 9,6
Пример 7 А 750 40 94 5,5 5,6
Пример 8 А 750 80 100 9,8 9,8
Сравнительный Пример 1 А 630 200 8 4,8 1,5
Сравнительный Пример 2 А 650 120 14 4,9 1,9
Сравнительный Пример 3 А 680 50 9 4,9 1,6
Сравнительный Пример 4 А 720 60 66 5,0 3,8
Сравнительный Пример 5 А 720 180 100 11,2 11,2
Сравнительный Пример 6 А 750 20 21 4,9 2,3
Сравнительный Пример 7 А 750 100 100 11,2 11,2
Сравнительный Пример 8 А 770 80 100 13,4 13,4
Сравнительный Пример 9 В 700 100 0 - 14,7
Сравнительный Пример 10 В 800 140 100 25,9 25,9

[0077] Затем прокатанные листы Примеров и Сравнительных Примеров подвергли холодной прокатке в одноклетевом реверсивном прокатном стане для холодной прокатки (6-валковом прокатном стане, включающем рабочие валки, промежуточные валки и опорные валки; диаметр рабочих валков: 145 мм, рабочий валок: с матовой отделкой). Заданная толщина холодной прокатки была 0,50 мм (общая степень обжатия: 86%). Число проходов при холодной прокатке составляло от 21 до 25. Проводили обследование, образовывалась ли краевая трещина при холодной прокатке, перед достижением заданной толщины. Кроме того, в то же время визуально обследовали боковую поверхность рулона на предмет образования краевой трещины. Результаты обследования показаны в Таблице 3.

[0078]

Таблица 3

Прокатанный лист Образование краевой трещины При образовании краевой трещины
Толщина листа (мм) Общая степень обжатия (%)
Пример 1 Нет - -
Пример 2 Нет - -
Пример 3 Нет - -
Пример 4 Нет - -
Пример 5 Нет - -
Пример 6 Нет - -
Пример 7 Нет - -
Пример 8 Нет - -
Сравнительный Пример 1 Да 0,69 81
Сравнительный Пример 2 Да 0,61 83
Сравнительный Пример 3 Да 0,69 81
Сравнительный Пример 4 Да 0,59 84
Сравнительный Пример 5 Да 0,56 84
Сравнительный Пример 6 Да 0,69 81
Сравнительный Пример 7 Да 0,57 84
Сравнительный Пример 8 Да 0,65 82
Сравнительный Пример 9 Да 0,68 81
Сравнительный Пример 10 Да 0,74 79

[0079]

Результаты оценки

Как показано в Таблице 1, рулон В горячекатаного материала проявлял рекристаллизованные и укрупненные зерна в микроструктуре после намотки вследствие чрезмерно высокой температуры намотки. В результате этого в прокатанных листах Сравнительных Примеров 9 и 10, полученных из рулона В горячекатаного материала, кристаллические зерна и рекристаллизованные зерна после отжига были крупными, как показано в Таблице 2. Таким образом, краевая трещина во время холодной прокатки образовывалась, прежде чем была получена заданная толщина, как показано в Таблице 3.

[0080] При этом, как показано в Таблице 2, в каждом из прокатанных листов Сравнительных Примеров 1-4 и 6 процентная доля площади рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига была малой вследствие того, что повышенная температура была слишком низкой, или что продолжительность выдерживания была слишком короткой, приводя тем самым к меньшим диаметрам зерен. В результате этого пластичность прокатанных листов была недостаточной, приводя к образованию краевой трещины во время холодной прокатки ранее достижения заданной толщины, как показано в Таблице 3. При этом, как показано в Таблице 2, в каждом из прокатанных листов Сравнительных Примеров 5, 7 и 8 средний диаметр зерна рекристаллизованных зерен в микроструктуре после отжига был малым вследствие того, что повышенная температура была слишком высокой, или что продолжительность выдерживания была слишком длительной. Таким образом, краевая трещина во время холодной прокатки образовывалась ранее получения заданной толщины, как показано в Таблице 3.

[0081] В то же время в прокатанных листах Примеров 1-8 выполнение холодной прокатки было обеспечено без образования краевой трещины благодаря тому, что были надлежащим образом отрегулированы повышенная температура, продолжительность выдерживания и тому подобные.

[ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ]

[0082]

Как было описано выше, настоящее изобретение представляет способ изготовления прокатанного листа для холодной прокатки, который позволяет сократить стоимость изготовления, в то же время предотвращая образование краевой трещины во время холодной прокатки. Настоящее изобретение также представляет способ получения листа из чистого титана, который пригоден для изготовления недорогих и высококачественных листов из чистого титана.

1. Способ изготовления горячекатаного листа из чистого титана для холодной прокатки, включающий:

горячую прокатку сляба из чистого титана с получением листа с одновременной намоткой его в рулон и

отжиг смотанного в рулон горячекатаного листа,

при этом температура намотки при горячей прокатке составляет 500°С или меньше, а

отжиг проводят при температуре и выдержке, обеспечивающих в микроструктуре горячекатаного листа 90% или более доли площади рекристаллизованных зерен при среднем диаметре рекристаллизованных зерен 5-10 мкм.

2. Способ по п.1, в котором отжиг включает:

нагрев смотанного в рулон горячекатаного листа до температуры Т, находящейся в диапазоне от 650°С до 750°С, и

выдержку при этой температуре Т,

причем выдержку проводят с продолжительностью t, выбранной в зависимости от диапазона температуры Т:

160 с<t≤200 с при нагреве листа в диапазоне

650°С≤Т<680°С;

80 с≤t≤160 с при нагреве листа в диапазоне

680°С≤Т≤720°С и

40 с≤t<80 с при нагреве листа в диапазоне

720°С<Т≤750°С.

3. Способ получения холоднокатаного листа из чистого титана, включающий получение горячекатаного листа из чистого титана способом по п.1 или 2 и его многостадийную холодную прокатку без проведения промежуточного отжига между стадиями холодной прокатки.

4. Способ по п.3, в котором общая степень обжатия при холодной прокатке составляет более 85%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов давлением и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов давлением и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Настоящее изобретение относится к области металлургии титановых сплавов и может быть использовано для повышения комплекса механических свойств листового проката из высоколегированного псевдо-альфа титанового сплава марки ВТ18У.

Настоящее изобретение относится к области металлургии титановых сплавов и может быть использовано для повышения комплекса механических свойств листового проката из высоколегированного псевдо-альфа титанового сплава марки ВТ18У.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки титановых сплавов, и может быть использовано при получении заготовок с энергоемкой структурой, повышенной прочностью, упругостью и пластичностью.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки титановых сплавов, и может быть использовано при получении заготовок с энергоемкой структурой, повышенной прочностью, упругостью и пластичностью.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к функциональным заготовкам из сплава на основе титана, обладающим повышенной прочностью, упругостью и пластичностью.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к функциональным заготовкам из сплава на основе титана, обладающим повышенной прочностью, упругостью и пластичностью.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов давлением и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов давлением и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к способам обработки титановых сплавов и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановым композиционным материалам. Титановый композиционный материал содержит внутренний слой, содержащий технически чистый титан или титановый сплав, наружный слой, сформированный на по меньшей мере одной прокатываемой поверхности внутреннего слоя и имеющий химический состав, который отличается от химического состава внутреннего слоя, и промежуточный слой, сформированный между внутренним слоем и наружным слоем и имеющий химический состав, который отличается от химического состава внутреннего слоя.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу изготовления плоских изделий из сплава на основе титана, и может быть использовано при производстве комплектующих изделий, предназначенных для работы в высокотемпературной зоне тракта газотурбинных двигателей и других изделий, предназначенных для работы при температурах до 1000°С.
Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к термомеханической обработке двухфазных титановых сплавов, и предназначено для изготовления плоского проката, применяемого в авиационной промышленности, а также машиностроении.

Использование: изобретение относится к способу получения многослойной детали из титанового сплава. Осуществляют ионно-имплантационное модифицирование листовой детали из титанового сплава путем ионной имплантации азота, углерода или бора с энергией 30-50 кэВ, плотностью тока 35-50 мкА/см2 и флюэнсом 1016-1018 ион/см2 и постимплантационного отжига при температуре 450-550°С и давлении остаточных газов 10-3-5×10-3 Па в течение 1,5-3,5 ч.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к трубопрокатному производству, а именно к изготовлению бесшовных холоднодеформированных труб из титанового сплава типа Ti-3Al-2,5V, и может быть использовано для изготовления изделий ответственного назначения.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам обработки титановых сплавов давлением, и может быть использовано при изготовлении проволоки из (α+β)-титанового сплава для аддитивной технологии.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу изготовления горячекатаного листа из чистого титана для холодной прокатки. Способ изготовления горячекатаного листа из чистого титана для холодной прокатки включает горячую прокатку сляба из чистого титана с получением листа с одновременной намоткой его в рулон и отжиг смотанного в рулон горячекатаного листа. Температура намотки при горячей прокатке составляет 500°С или меньше. Отжиг проводят при температуре и выдержке, обеспечивающих в микроструктуре горячекатаного листа 90 или более доли площади рекристаллизованных зерен при среднем диаметре рекристаллизованных зерен 5-10 мкм. Предотвращается образование краевых трещин во время холодной прокатки. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл., 10 пр.

Наверх