(57)【要約】【課題】金属材料を複雑な形状へと良好にプレス成形することが可能であり、特に、チタン板等のプレス成形性に劣る金属材料を良好にプレス成形することが可能な、プレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、金属材料の表面に黒鉛を塗布する黒鉛塗布工程Ｓ１と、黒鉛を塗布した前記金属材料をプレス成形するプレス成形工程Ｓ３と、プレス成形した前記金属材料から黒鉛を除去する黒鉛除去工程Ｓ４と、を含み、前記黒鉛塗布工程において塗布する黒鉛が、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、および熱分解黒鉛粉のうちのいずれか、または、これらを主体とする黒鉛粉であることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料の表面に黒鉛を塗布する黒鉛塗布工程と、
黒鉛を塗布した前記金属材料をプレス成形するプレス成形工程と、
プレス成形した前記金属材料から黒鉛を除去する黒鉛除去工程と、を含み、
前記黒鉛塗布工程において塗布する黒鉛が、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、および熱分解黒鉛粉のうちのいずれか、または、これらを主体とする黒鉛粉であることを特徴とするプレス成形された金属材料の製造方法。
【請求項２】
前記黒鉛塗布工程から前記黒鉛除去工程までの間に熱処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載のプレス成形された金属材料の製造方法。
【請求項３】
前記黒鉛塗布工程の後であって前記プレス成形工程の前に、前記金属材料の表面に塗布された黒鉛を前記金属材料に圧着する圧着工程をさらに含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプレス成形された金属材料の製造方法。
【請求項４】
前記金属材料が純チタンもしくはチタン合金であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のプレス成形された金属材料の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のプレス成形された金属材料の製造方法によって製造された前記金属材料を用いて熱交換器用部材を製造することを特徴とする熱交換器用部材の製造方法。
【請求項６】
前記熱交換器用部材がプレート式熱交換器の部材であることを特徴とする請求項５に記載の熱交換器用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法に係り、特に、チタン板やステンレス板等のプレス成形性に劣る金属材料を対象としたプレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ユーザーニーズが多様化すると共に、金属部材の薄型化・軽量化の要求特性が次第に過酷になっているため、１枚の金属材料を複雑な形状へ加工するプレス成形が行われるようになってきた。また、金属材料として、比較的プレス成形性に優れている鋼板のみならず、プレス成形性に劣るチタン板やステンレス板を複雑な形状へとプレス成形することが望まれるようになってきた。
【０００３】
チタン板は、海水中でも腐食しない耐食性や、軽量であるにもかかわらず優れた比強度を有する等、他の金属にはない優れた特性を有しているため、航空・宇宙関連や化学プラント等の分野から、時計やメガネフレーム等、幅広い分野で用いられている。特に、化学プラント分野では、チタン板の優れた耐食性のため、海水熱交換器等に使用されるようになっている。この場合、例えばプレート式熱交換器では、板材表面を非常に複雑な形状にプレス成形して表面積を多くすることにより、伝熱効率の向上を図ることが行われているが、チタン板は加工性が悪いため、表面形状が制限されてしまうという問題があった。
【０００４】
すなわち、チタン板の圧延方向（長手方向；Ｌ方向）への伸び特性はそれなりによいのであるが、圧延方向に直交する方向（幅方向；Ｃ方向）に対しては伸び特性が劣っており、伸び特性に異方性があることも相俟って、チタン板を複雑な形状へとプレス成形しようとすると、割れてしまう可能性が高い。
【０００５】
チタン板のプレス成形性を改善するために、チタン板の表面に酸化皮膜を生成させる方法（特許文献１等）、チタン板の表層にＴｉＣ含有層を存在させる方法（特許文献２等）、チタン表面にアルカリ可溶性潤滑皮膜を塗布する方法（特許文献３等）も検討されてきたが、近年の過酷なプレス成形に対応するには、成形性が不充分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１７３０８３号公報
【特許文献２】特開２００６−２９１３６２号公報
【特許文献３】特開２０１０−２８５６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記諸事情を考慮して、金属材料を複雑な形状へと良好にプレス成形することが可能であり、特に、チタン板等のプレス成形性に劣る金属材料を良好にプレス成形することが可能な、プレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者らは、鋭意検討を行った結果、金属材料をプレス成形する前に、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、および熱分解黒鉛粉のうちのいずれか、または、これらを主体とする黒鉛粉を金属材料に塗布することにより、プレス成形時に当該黒鉛粉が金属材料の表面に高潤滑性の黒鉛層を形成させることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、金属材料の表面に黒鉛を塗布する黒鉛塗布工程と、黒鉛を塗布した前記金属材料をプレス成形するプレス成形工程と、プレス成形した前記金属材料から黒鉛を除去する黒鉛除去工程と、を含み、前記黒鉛塗布工程において塗布する黒鉛が、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、および熱分解黒鉛粉のうちのいずれか、または、これらを主体とする黒鉛粉であることを特徴とする。
また、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、前記黒鉛塗布工程から前記黒鉛除去工程までの間に熱処理を行わないことが好ましい。
【００１０】
このように、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、プレス成形工程前に、所定の黒鉛粉を金属材料の表面に塗布することから、当該黒鉛粉がプレス成形工程時に十分に潰されて広がり、金属材料全面に黒鉛層を形成させることができる。その結果、当該黒鉛層が高い潤滑性を有する層として金属材料の表面を被覆することにより、良好なプレス成形性を発揮することとなる。
そして、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、所定の工程間において熱処理を行わないことにより、塗布された黒鉛と金属材料が反応してしまい、金属材料の表面から黒鉛を除去できないといった事態の発生を回避することができる。
【００１１】
また、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、前記黒鉛塗布工程の後であって前記プレス成形工程の前に、前記金属材料の表面に塗布された黒鉛を前記金属材料に圧着する圧着工程をさらに含むことが好ましい。
【００１２】
このように、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、金属材料の表面に塗布された黒鉛を金属材料に圧着する圧着工程をさらに含むことにより、圧着された黒鉛が潰され、金属材料の表面に緻密な黒鉛層を形成させることができる。その結果、当該緻密な黒鉛層により、プレス成形性をより向上させることができる。
【００１３】
また、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、前記金属材料が純チタンもしくはチタン合金であってもよい。
このように、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、金属材料を純チタンもしくはチタン合金とすることにより、優れた特性（耐食性、比強度等）を有するにもかかわらずプレス成形性に劣る純チタンもしくはチタン合金を良好にプレス成形することができる。
【００１４】
本発明に係る熱交換器用部材の製造方法は、プレス成形された金属材料の製造方法によって製造された前記金属材料を用いて熱交換器用部材を製造することを特徴とする。
また、本発明に係る熱交換器用部材の製造方法は、前記熱交換器用部材がプレート式熱交換器の部材であることが好ましい。
このように、本発明に係る熱交換器用部材の製造方法によると、プレス成形された金属材料の製造方法によって製造された金属材料を用いていることにより、良好なプレス成形性を発揮することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、プレス成形工程前に、所定の黒鉛粉を金属材料の表面に塗布することから、プレス成形工程時に高潤滑性の黒鉛層を材料表面全面に被覆させることができ、その結果、金属材料のプレス成形性を格段に向上させることができる。
また、本発明に係る熱交換器用部材の製造方法は、プレス成形された金属材料の製造方法によって製造された金属材料を用いていることにより、金属材料のプレス成形性を格段に向上させることができる。
したがって、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法、および、本発明に係る熱交換器用部材の製造方法によると、ユーザーニーズに適合するような複雑な形状の金属材料（および、熱交換器用部材）をプレス成形により製造することができるとともに、チタン板やステンレス板等のプレス成形性が劣る金属材料についても好適にプレス成形することができる。また、プレス成形工程時における欠陥品の発生確率を低減させることができ、スループットを向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るプレス成形された金属材料の製造方法の工程を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法（以下、適宜、本発明に係る製造方法という）の実施形態について、詳細に説明する。
まず、本発明に係る製造方法において用いる金属材料および黒鉛粉について説明する。
【００１８】
＜金属材料＞
本発明に係る製造方法において用いる金属材料については、特に限定されず、如何なる種類の金属材料であってもよい。ただし、本発明に係る製造方法は、良好なプレス成形性を発揮するという特徴を有することから、金属材料の中でも、特に、プレス成形性に劣る純チタン、チタン合金またはステンレス鋼等を対象とする場合に、本発明の顕著な効果が発揮されることとなる。
なお、金属材料の形状は、プレス成形が可能な形状であれば、特に限定されず、例えば、板状等であり、プレス成形後には様々な所望の形状に成形されることとなる。
【００１９】
ここで、金属材料は、特定の組成の純チタン、チタン合金またはステンレス鋼に限定されるものではないが、純チタン、チタン合金からなる材料を用いる場合は、チタン素材（母材）の冷間圧延のし易さ（中間焼鈍なしでトータル圧下率３５％以上の冷間圧延を実施できる）の観点から、Ｏ：１５００ｐｐｍ以下（より好ましくは１０００ｐｐｍ以下）、Ｆｅ：１５００ｐｐｍ以下（より好ましくは１０００ｐｐｍ以下）、Ｃ：８００ｐｐｍ以下、Ｎ：３００ｐｐｍ以下、Ｈ：１３０ｐｐｍ以下であり、残部がＴｉおよび不可避的不純物からなるものが好ましい。例えば、ＪＩＳ  １種の冷間圧延板を使用することができる。
【００２０】
＜黒鉛＞
本発明に係る製造方法において用いる黒鉛は、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、および熱分解黒鉛粉のうちのいずれか、または、これらを主体とする黒鉛粉である。
【００２１】
通常、黒鉛粉は人造黒鉛粉と天然黒鉛粉に大別される。このうち人造黒鉛粉は人工的に製造した黒鉛電極を粉砕して得られた粉末であり、一方、天然黒鉛粉は地熱や地圧を受けて生物・植物等が変質することにより生成された鉱物の粉末である。そして、この天然黒鉛粉の分類には、鱗状黒鉛粉（塊状黒鉛粉ともいう）、鱗片状黒鉛粉、土壌黒鉛粉が含まれる。
【００２２】
また、前記種類の黒鉛粉のほかにも黒鉛粉として、膨張黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉が存在する。このうち膨張黒鉛粉は、鱗片状黒鉛粉を化学処理することによって、鱗片状黒鉛粉の層間に化合物を挿入した後、熱処理によりその化合物をガス化させることで黒鉛を膨張するように変性させたものである。また、膨張化黒鉛粉は、膨張黒鉛粉を、さらに熱処理を施すことにより膨張化させた後、粉砕したものである。また、熱分解黒鉛粉は、粉末コークスを約３０００℃で熱処理して黒鉛化した後粉砕して得られたものである。
【００２３】
発明者らは、様々な種類の黒鉛粉について鋭意検討を行った結果、前記黒鉛粉のなかでも、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉を黒鉛層の形成のために用いた場合、金属材料の全面に緻密な黒鉛層を形成させることができることを見出した。
一方、人造黒鉛粉は非常に硬い材料であるため、圧力を掛けても潰れにくく、その結果、人造黒鉛粉が単に金属材料表面に粒状に接合して金属表面全面が被覆されない状態となる。このような状態ではプレス成形工程時に金型との焼き付きの発生原因となり、良好なプレス成形性が得られない。したがって、人造黒鉛粉を本発明に係る製造方法に使用するのは好ましくない。
【００２４】
これに対し、天然黒鉛粉は、鉛筆やシャープペンシル（mechanical pencil）の芯、潤滑液への添加剤として用いられるのが一般的である。そして、天然黒鉛粉のうち、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉は、粉末の粒が鱗状の形態となっているとともに、この粒自体は更に薄い黒鉛の薄片が積み重なってできている。このような黒鉛粉を金属材料表面に塗布した後にプレス成形を施すと、粉末の粒を構成する薄片同士が圧力により滑って広がり、金属材料の表面を覆うようになる。したがって、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉を用いると、金属材料の全面を被覆する黒鉛層を形成させることができる。
なお、これらの黒鉛粉の中でも、特に、膨張化黒鉛粉は薄片間に微細な空間があるため圧力を受けたときに潰れやすく、薄片間での滑りが起こることでより広がり易い。よって、膨張化黒鉛粉を用いるのが特に好ましい。
【００２５】
また、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉を用いると、低い圧下率でも、潤滑性を有する緻密な黒鉛層を高い被覆率で形成することが可能であるため、プレス成形工程時における欠陥品の発生確率を低減させることができ、その結果、生産性に優れ、コスト面でもメリットが大きい。
以上より、本発明では、天然黒鉛の中でも、圧力を掛けても潰れにくい土壌黒鉛粉等を除いた鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉を使用することとした。
【００２６】
本発明に係る製造方法において使用する黒鉛は、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉のいずれかのみを用いてもよいし、これらを適宜混合して用いてもよい。また、これらを主体とする黒鉛粉であってもよい。この「これらを主体とする黒鉛粉」とは、使用する黒鉛粉の総質量に対して、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉のいずれかもしくはこれらの混合粉末を５０質量％以上含むように調整されているものが好ましい。鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛粉のいずれかもしくはこれらの混合粉末の割合が５０質量％未満であると、プレス成形工程時に金属材料の全面が黒鉛層で被覆されず、プレス成形性が劣化する虞があるからである。
さらに好ましいのは、鱗状黒鉛粉、鱗片状黒鉛粉、膨張化黒鉛粉、熱分解黒鉛のいずれかもしくはこれらの混合粉末からなる黒鉛粉を用いる場合である。
【００２７】
黒鉛粉の粒径は０．０２〜１００μｍであることが好ましい。粒径が０．０２μｍ未満であるとプレス成形工程時に黒鉛粉が潰れ難く金属材料の全面を被覆でき無い可能性が高く、粒径が１００μｍを超えるとプレス成形の精度が悪くなり易いからである。
【００２８】
次に、本発明に係る製造方法のプレス成形工程時（または、圧着工程時およびプレス成形工程時）において形成される黒鉛層について説明する。
＜黒鉛層＞
黒鉛層は、プレス成形工程時（または、圧着工程時およびプレス成形工程時）に金属材料の表面に形成される層であり、前記黒鉛粉により構成される。
黒鉛層の付着量は、特に限定されないが、１０〜１０００μｇ／ｃｍ２が好ましい。１０μｇ／ｃｍ２未満では、黒鉛量が少なくプレス成形工程時に金属材料の全面を覆うことができないため、プレス成形工程で使用する金型と金属材料の表面とが直接接触して焼き付きの発生原因となるからである。一方、１０００μｇ／ｃｍ２を超えるとプレス成形性の向上という効果が飽和するからである。
なお、この黒鉛層は、黒鉛除去工程において除去されることとなる。
【００２９】
次に、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法について、図１を参照して説明する。
≪プレス成形された金属材料の製造方法≫
本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法は、黒鉛塗布工程Ｓ１と、プレス成形工程Ｓ３と、黒鉛除去工程Ｓ４と、を含むことを特徴とする。なお、黒鉛塗布工程Ｓ１とプレス成形工程Ｓ３との間に、圧着工程Ｓ２を行うのが好ましい。
以下、プレス成形された金属材料の製造方法を、工程ごとに説明する。
【００３０】
＜黒鉛塗布工程＞
黒鉛塗布工程Ｓ１とは、金属材料の表面（片面または両面）に黒鉛を塗布する工程である。
黒鉛の塗布方法としては、例えば、黒鉛粉を塗料中に分散させたり、カルボキシメチルセルロース等のバインダを含む溶液に混合させたりすることによってスラリーを作製し、当該スラリーを金属材料の表面に塗付して乾燥させるといった方法がある。特に、水溶性のバインダを用いると黒鉛除去工程Ｓ４において水洗するだけで黒鉛層を除去することができる。
【００３１】
ここで、スラリーを塗付する方法は、特に限定されないが、バーコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ディップコーター、スプレーコーター等を用いて金属材料の表面にスラリーを塗付すればよい。
なお、黒鉛の塗布方法としては、金属材料の表面に黒鉛を塗布することができる方法であれば、上記方法に限定されない。
【００３２】
黒鉛塗布工程Ｓ１における黒鉛の塗布量は、前記した付着量の黒鉛層が形成されるような量とすればよいため、１０〜１０００μｇ／ｃｍ２であることが好ましい。
【００３３】
＜圧着工程＞
圧着工程Ｓ２とは、金属材料の表面に塗布された黒鉛を金属材料に圧着する工程である。
圧着の方法としては、例えば、黒鉛が塗布された金属材料の表面に不織布などを押し付けて黒鉛を擦り広げる方法や、黒鉛が塗布された金属材料を、樹脂製、ゴム製あるいは金属製の２本のロールの間に加圧しながら通すという方法がある。
圧着工程Ｓ２は必須の工程ではないが、この圧着工程Ｓ２を行うことにより、金属材料の表面に非常に緻密な黒鉛層を形成させることができ、プレス成形工程Ｓ３におけるプレス成形性をさらに向上させることができる。
なお、圧着の方法としては、黒鉛が塗布された金属材料の表面に対して圧力を付与し黒鉛を適切に付着させることができる方法であれば、上記方法に限定されない。
【００３４】
＜プレス成形工程＞
プレス成形工程Ｓ３とは、黒鉛が塗布された金属材料（または、黒鉛が塗布・圧着された金属材料）をプレス成形する工程である。
プレス成形する方法としては、例えば、所望の形状を呈する対の金型の間に金属材料を設置し、当該対の金型で金属材料をプレスし成形する方法がある。
このプレス成形工程Ｓ３のプレスにより、まず、金属材料の表面に塗布された黒鉛が黒鉛層を形成することとなる。そして、この黒鉛層は高い被覆率で形成されるとともに潤滑性を有することから、プレス成形工程Ｓ３の間、金属材料の割れや金型との焼き付きの発生を抑制することができる。
なお、プレス成形の方法としては、黒鉛が塗布された金属材料をプレスにより成形することができる方法であれば、上記方法に限定されない。
【００３５】
＜黒鉛除去工程＞
黒鉛除去工程Ｓ４とは、プレス成形した金属材料から黒鉛を除去する工程である。
黒鉛の除去方法としては、例えば、黒鉛塗布工程Ｓ１において水溶性のバインダを用いて黒鉛を塗布した場合は、金属材料の表面を水洗するという方法、有機性のバインダを用いて黒鉛を塗布した場合は、金属材料の表面を有機溶媒で洗浄するという方法がある。
この黒鉛除去工程Ｓ４により、プレス成形工程Ｓ３（または、圧着工程Ｓ２およびプレス成形工程Ｓ３）において形成された黒鉛層を除去し、所望のプレス成形された金属材料を得ることができる。
なお、黒鉛の除去方法としては、金属材料から黒鉛層を除去することができる方法であれば、上記方法に限定されない。
【００３６】
上記黒鉛塗布工程Ｓ１から黒鉛除去工程Ｓ４までの間に熱処理を行わないのが好ましい。これらの工程間の金属材料に熱処理を施すことにより、金属材料と黒鉛とが反応してしまい、黒鉛を金属材料の表面から除去し難くなってしまうという事態の発生を回避できるからである。
【００３７】
≪熱交換器用部材の製造方法≫
本発明に係る熱交換器用部材の製造方法は、前記プレス成形された金属材料の製造方法によって製造された金属材料を用いて熱交換器用部材を製造するというものである。
詳細には、本発明に係る熱交換器用部材の製造方法は、前記プレス成形された金属材料の製造方法の各工程（Ｓ１とＳ３とＳ４、または、Ｓ１〜Ｓ４）を行った後、この製造方法により製造されたプレス成形された金属材料から熱交換器用部材を製造するための工程を含むものである。
なお、このプレス成形された金属材料から熱交換器用部材を製造するための工程とは、例えば、プレス成形された金属材料を所定のサイズに裁断する工程や、流体の流入・流出口をあける穴抜き加工を施す工程がある。ただし、当該工程は必須の工程ではなく、プレス成形された金属材料をそのまま熱交換器用部材として用いることができる場合は、当該工程は無くてもよい。
【００３８】
ここで、熱交換器用部材とは、温度の高い流体から温度の低い流体へ熱を移動させる機器に用いる部材全般を示すが、特に、プレート式熱交換器の部材であり、その中でも、流体の流路となる凹凸形状が表面に付与された伝熱プレート（熱交換プレート）であるのが好ましい。伝熱プレートのような複雑な形状を呈するプレート式熱交換器の部材を製造するにあたり、本発明の効果（プレス成形性）が顕著に発揮されるからである。
【００３９】
本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法、および、熱交換器用部材の製造方法は、以上説明したとおりであるが、本発明を行うにあたり、前記各工程に悪影響を与えない範囲において、前記各工程の間あるいは前後に、他の工程を含めてもよい。
また、前記各工程において、明示していない条件については、従来公知の条件を用いればよく、前記各工程での処理によって得られる効果を奏する限りにおいて、その条件を適宜変更できることは言うまでもない。
【実施例】
【００４０】
次に、本発明に係るプレス成形された金属材料の製造方法について、本発明の要件を満たす実施例（試験体Ｎｏ．１〜５）と本発明の要件を満たさない比較例（試験体Ｎｏ．６〜１０）とを比較して具体的に説明する。
【００４１】
［試験体の作製］
金属材料としては、ＪＩＳ  １種のチタン板（焼鈍酸洗仕上げ）を使用した。チタン基材の化学組成は、Ｏ：４５０ｐｐｍ、Ｆｅ：２５０ｐｐｍ、Ｎ：４０ｐｐｍ、残部がＴｉおよび不可避的不純物であり、チタン板の板厚は、０．１ｍｍであり、サイズは９０×９０ｍｍとした。当該チタン板は、チタン原料に対して従来公知の溶解工程、鋳造工程、熱間圧延工程、冷間圧延工程を施して得られたものである。
【００４２】
使用した黒鉛粉は、人造黒鉛粉（高純度化学社製、ＣＣＥ０２ＰＢ、平均粒径１０μｍ、純度４Ｎ）、鱗状黒鉛粉（伊藤黒鉛工業社製、ＳＲＰ−７、平均粒径７μｍ、純度９８．２％）、鱗片状黒鉛粉（ＳＥＣカーボン社製、ＳＮＯ-１０、平均粒径１０μｍ、純度９９．６％）、膨張化黒鉛粉（ＳＥＣカーボン社製、ＳＮＥ−６Ｇ、平均粒径７μｍ、純度９９．９％）、熱分解黒鉛粉（伊藤黒鉛工業社製、ＰＣ−１０、平均粒径１０μｍ、純度９９．３％）土状黒鉛粉（伊藤黒鉛工業社製、ＨＡＣ−６、平均粒径４μｍ、純度９２．５％）の６種類である。
また、上記６種類の黒鉛粉のほかにアセチレンブラック粉末（Ｓｔｒｅｍ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ.社製、平均粒径５０ｎｍ、純度９９．９９％）を使用した。
【００４３】
各種黒鉛粉を１ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶液中に１０ｗｔ％となるように分散させてスラリーを作製した。そして、当該スラリーをバーコーターを用いてチタン板に塗布し、乾燥させた。また、アセチレンブラック粉末は１ｗｔ％カルボキシメチルセルロース水溶液中に５ｗｔ％となるように分散させてスラリーを作製し、同様にチタン板に塗布し、乾燥させた。このようにしてチタン板の両面に黒鉛層（片面の付着量は約３００μｇ／ｃｍ２）を形成させた。
そして、試験体Ｎｏ．３、４については、２段圧延機を用いて、ロール荷重が４トンとなるように調整し、黒鉛を塗布したチタン板の圧着を実施した。なお、圧延ロールには潤滑油を塗布していない。
【００４４】
＜プレス成形性評価＞
プレス成形性は、各試験体についてＪＩＳ  Ｚ２２４７  Ｂ法に準拠したエリクセン試験を施すことにより得られたエリクセン値により評価した。
なお、通常の潤滑油を用いた場合のエリクセン値（試験体Ｎｏ．１０：７．２ｍｍ）を基準とし、当該基準を超えた場合を良好なプレス成形性を発揮していると評価した。
【００４５】
＜炭素被覆率＞
エリクセン試験後、ポンチと接触した試験体の表面をＳＥＭ/ＥＤＸにて５０倍の倍率で観察し、ＥＤＸでチタン元素のマッピングを行ってチタンが露出している面積を測定し、ＳＥＭ観察視野全体の面積からその面積を差し引いて視野全体の面積で割ることにより炭素被覆率（％）を算出した。
【００４６】
各試験体の黒鉛粉の種類、エリクセン試験結果、圧着の有無、炭素被覆率を表１に示す。
【００４７】
【表１】
2014069187.tif 000003
【００４８】
試験体Ｎｏ.１〜５は、本発明に規定する黒鉛粉を使用して、本発明に規定する工程を経て製造されているため、高いエリクセン値を示した。つまり、良好なプレス成形性を発揮することがわかった。
【００４９】
一方、試験体Ｎｏ.６〜８は、黒鉛粉として人造黒鉛粉や土状黒鉛粉、またはアセチレンブラック粉末を使用したため、また、試験体Ｎｏ．９は人造黒鉛粉が主体であったため、黒鉛粉がチタン板の全面を被覆せず、通常の潤滑油を用いたチタンのエリクセン値（試験体Ｎｏ．１０）よりも低い値となった。
【符号の説明】
【００５０】
Ｓ１  黒鉛塗布工程
Ｓ２  圧着工程
Ｓ３  プレス成形工程
Ｓ４  黒鉛除去工程
【図１】
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