[发明专利]形变材料、形变材料用原料、以及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如挤出材料的形变材料、适用于制造所述形变材料的形变材料用原料、以及其制造方法。

背景技术

通过将连续形变材料如挤出材料、拉伸材料和压延材料切割成合适长度来有效地获得具有诸如管状、棒状、线状和板状的各种给定截面的金属制品。此外，即使对于具有复杂截面形状的金属制品，使用挤出材料也使得可以在保持高尺寸精度的同时，实现有效的生产。

在这里，形变材料是通过对称为坯料、坯板等的形变材料用原料进行热加工或冷加工而获得的材料。对于这种形变材料用原料，迄今使用以具有期望组成的方式制备且形成为圆柱状、矩形柱状等的铸块(例如坯料或坯板)。实际上，由于常规的铸块具有比较大的尺寸，所以根据成分组成，表层部分与中心部分之间的凝固结构大大不同，或者由于偏析等而易于出现组成中的不一致。这种原料特性最终大大影响形变材料的特性，并影响最终产品。因此，要求均质的形变材料用原料。

考虑到上文，在下列专利文献等中已经提出了通过对微细雾化的粉末或通过将塑性加工材料微细粉碎而获得的粉末进行加压成形而获得的挤出材料用坯料(形变材料用原料)。

专利文献1：日本专利4185549

专利文献2：日本特开2009-35766号公报

专利文献3：日本特开2010-36203号公报

发明内容

然而，具有不同组成的粉末粒子容易混杂在微细金属粉末中，并且难以将混杂的粉末粒子分离并除去。因此，由金属粉末等构成的坯料易于成为包含杂质的状态，且存在导致形变材料劣化并导致最终产品劣化的担忧。

当然，如果使用特定用于单一种类金属粉末的专用装置，或者每次改变金属粉末的种类时均通过采用大量工时来仔细地清洗装置，则可以防止混杂。然而，所有这些情况都是不实际的，因为使得形变材料或其原料的成本大大增加。

鉴于上述情形而完成了本发明。即，本发明的目的是提供一种能够稳定地实现高特性的形变材料、适用于制造所述形变材料的形变材料用原料以及其制造方法。

为了解决这些问题，本发明人进行了广泛而深入的研究，并且一次又一次地对试验和错误进行重复考察。结果，本发明人想到使用通过将作为形变材料用原料的铸块破碎而获得的碎片，并对该想法进行发展，从而如下所述完成了本发明。

《形变材料用原料》

(1)本发明提供了形变材料用原料，其包含通过将铸块破碎而获得的碎片。

(2)与粉末粒子的尺寸相比，根据本发明的碎片的尺寸比较大。因此，显示了优异的处理性能；几乎不导致混杂；且即使残留上述碎片，也可以目视确认并能够通过清洁设备等而将其容易地除去。另外，即使在各设备中残留微细的碎片，也可以在随后的分级步骤中将其除去。以这种方式，根据本发明，可以提供一种高品质的形变材料用原料，其能够以比较低的成本防止混杂。

(3)本文中提及的根据本发明的形变材料用原料的碎片优选为通过将带铸(SC)的片(铸块)粉碎而获得的碎片(下文中合适地称为“薄碎片”)。该带铸的片(包括“箔”)由快速凝固结构构成，且其晶粒也是微细且均质的。因此，即使在以过饱和状态包含合金元素(溶质元素)的情况下，所得片也易于形成整体上几乎不出现偏析等的过饱和固溶体。当使用这种片时，能够获得其中以过饱和状态溶解有合金元素的均质的形变材料用原料(薄碎片以及其成形体)，而无需在铸造后施加均质化热处理等，并可由此获得能够发挥高特性的高品质均质形变材料。

举例来说，当将由这种薄碎片构成的成形体用作挤出材料用坯料时，可以稳定地提供高品质挤出材料，所述挤出材料能够容易地解决在由铸块构成的常规挤出材料用坯料中造成的表层部分与中心部分之间的凝固结构中的差异以及偏析等，且所述挤出材料还具有优异的机械特性如强度和韧性。

此外，与制造半连续铸造(DC铸造或直接激冷铸造)常规铸块(例如坯料或坯板)的情况不同，通过带铸法制造片以及将所述片破碎等可通过比较小型的设备来实施，且还易于处理各种少量形变材料的生产。

顺便提及，带铸法是众所周知的。例如，通过使以具有期望组成的方式制备的熔融金属连续流动到由高导热性材料(例如，铜制材料或铜合金制材料)制成的旋转辊(单辊或双辊)上，从内部对所述旋转辊进行冷却(例如，水冷)，从而对所述熔融金属进行铸造，可容易地获得连续的片(包括箔)。在这种情况下，通过合适控制并选择辊的旋转速度、辊的冷却条件、熔融金属到辊上的供给量和供给方法等，可以对连续的片(下文中合适地称为“连续片”)的厚度和结构等进行调节。