(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧延加工に用いられ、質量％で９９％以上、９９．９５％未満のニッケルと、ニッケル以外の他成分からなり、前記他成分が、０．０５〜０．１５％のアルミニウム、０．００５％以下のイオウ、０．０１％以下のマグネシウム、及び、不純物であることを特徴とするニッケル圧延材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧延加工に用いられるニッケル圧延材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池の電極や、水酸化ナトリウム製造装置用の電極などには、ＪＩＳに「純ニッケル」として規定されているニッケル材の冷間圧延板等が使用されている。この純ニッケルには、ニッケルが９９質量％以上含有され、通常、ニッケル以外の微量成分（他成分）として、鉄、炭素、ケイ素、イオウ、マグネシウムなどが含有されている。この純ニッケル冷間圧延板の製造方法の１つとして、ニッケル地金を電気炉にて溶解した後、更に炉外精錬設備（ＶＯＤ）で脱炭、脱酸、脱ガスの各処理を施してから連続鋳造法にてスラブとし、これを熱間圧延、冷間圧延する方法が実施されている。
【０００３】
ところが、上述のような純ニッケルの連続鋳造では、得られるスラブの表皮直下に微細割れが発生しやすく、そのためグラインダーによる手入れなどの作業が行われたりしている。しかし、この方法においては、材料の歩留ロスが大きくなるという問題を有している。また、スラブに上述のような手入れを施した場合でも次の熱間圧延工程で表面割れが発生する頻度が高く、従って熱間圧延後のホットコイル段階でもグラインダー研削が必要となって材料歩留の低下を招いたりしている。
【０００４】
すなわち、従来、純ニッケルが用いられ圧延加工に用いられるニッケル圧延材においては、加工時に微細割れが発生するなどして材料歩留が低下することを抑制させることが困難であるという問題を有している。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−６１３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、圧延加工に用いられるニッケル圧延材として、材料歩留の低下を抑制させ得るニッケル圧延材の提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、ニッケルが９９質量％以上含有されるニッケル圧延材の加工時に発生する微細割れについて鋭意検討を行った結果、ニッケル圧延材に含有される微量元素が微細割れに影響を与えていること、特に所定量のアルミニウムを含有させることで、ニッケル圧延材の延性を改良し微細割れを抑制させることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち、本発明は、前記課題を解決すべく、圧延加工に用いられ、質量％で９９％以上、９９．９５％未満のニッケルと、ニッケル以外の他成分からなり、前記他成分が、０．０５〜０．１５％のアルミニウム、０．００５％以下のイオウ、０．０１％以下のマグネシウム、及び、不純物であることを特徴とするニッケル圧延材を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、質量％で９９％以上、９９．９５％未満のニッケルと、０．０５％以上、１％未満のニッケル以外の他成分からなり、前記他成分として０．０５〜０．１５％のアルミニウムが含有されており、しかも、イオウの含有量が０．００５％以下、マグネシウムの含有量が０．０１％以下とされたニッケル圧延材を圧延に用いることから、アルミニウムがニッケル圧延材の延性を改良し、ニッケル圧延材を用いた連続鍛造によるスラブ形成などの加工時における微細割れを抑制させることができるとともにフクレ傷の発生も防止できる。したがって、材料歩留の低下を抑制させ得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明の好ましい実施の形態について説明する。
まず、本実施形態のニッケル圧延材に含有される成分について説明する。
【００１０】
本実施形態のニッケル圧延材には、質量％で９９％以上、９９．９５％未満のニッケルと、０．０５％以上、１％未満のニッケル以外の他成分が含有されている。この０．０５％以上、１％未満のニッケル以外の他成分の内、アルミニウムが０．０５〜０．１５％含有されている。
また、ニッケル以外の成分でアルミニウム以外の他成分としては、通常、炭素、ケイ素、マンガン、リン、イオウ、銅、マグネシウム、鉄、酸素などが含有されている。
【００１１】
前記アルミニウムは、ニッケル圧延材の延性を改良させるための成分であり、含有量が０．０５〜０．１５％とされるのは、０．０５質量％未満の含有量の場合にはニッケル圧延材の延性が改良されずスラブ形成などの加工時における微細割れを抑制させることができないためである。一方、０．１５％を超えて含有される場合には鋳造時に鋳片中央部にキャビティが形成され易くなり、ニッケル圧延材により冷延板などを形成した場合にこのキャビティによりフクレ傷を発生させてしまうためである。
【００１２】
前記他成分として、マグネシウムの含有量が多くなるとニッケル圧延材の鋳造時に鋳片中央部にキャビティが形成され易くなり、ニッケル圧延材により冷延板などを形成した場合にこのキャビティによりフクレ傷を発生させてしまう。このような点において、マグネシウムの含有量は０．０１質量％以下とされる。
【００１３】
また、前記他成分として、イオウの含有量を所定量以下に低減しなければ粒界の延性を向上させることができず圧延材を求める延性とすることができない。このような点において、イオウの含有量は０．００５質量％以下とされる。
【００１４】
なお、このようにアルミニウムの含有量によりニッケル圧延材の延性が従来のニッケル圧延材に比べて改良されることとなるが、ニッケル圧延材のニッケルの含有量を９９．５質量％以上とした場合には、これらアルミニウムあによる延性の改良効果をより安定して得ることができ好適である。
【００１５】
また、本実施形態においては、ニッケル圧延材に含有されるニッケル、アルミニウム以外の他成分として、炭素、ケイ素、マンガン、リン、イオウ、銅、マグネシウム、鉄、酸素などを例に説明したが、これら以外の元素を含む場合も本発明の意図する範囲内である。
【実施例】
【００１６】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１、２、比較例１、２）
ニッケル地金を、電気炉にて溶解し、炉外精錬設備により脱炭、脱酸、脱ガスの処理を施し、連続鋳造法により質量％で表１の組成となるスラブを作成した。
スラブは、１２５０ｍｍ巾で１５０ｍｍ厚さの鋳型を用いて、湾曲半径８ｍ、機長１５．７ｍの湾曲型一点矯正連続鋳造機で鋳造した。鋳造速度は、０．４ｍ／ｍｉｎであった。次に、このスラブから引張り試験片（長さ１９０ｍｍ、１０ｍｍφ）を切り出し、連続鋳造機の矯正歪み速度を想定した歪み速度３．３×１０-4％／ｓで、引張り試験を行い破断部の断面積（Ｖ１）を測定し、初期引っ張り試験片の断面積（Ｖ０）から、断面収縮率を下記式により求めた。
断面収縮率（％）＝（Ｖ０−Ｖ１）／Ｖ０×１００（％）
この断面収縮率の値を温度を変化させながら測定した結果を図１に示す。
この図１に示された結果からもわかるように、アルミニウムを０．１質量％含有する実施例１および２のニッケル圧延材は、比較例１および２に比べて、より低温まで断面収縮率が１００％の値を維持しており、しかも、さらに低温側において比較例１および２に比べて断面収縮率の低下が緩やかであり連続鋳造時のスラブ割れが発生し難いことがわかる。
【００１７】
【表１】
0004596327.tif 000002
【００１８】
（実施例３〜７、比較例３〜７）
各実施例、比較例のニッケル圧延材を表２に示す組成で実施例１と同様の方法で鋳込み、得られたスラブ表面をグラインダーで研削し、着色チェック（ダイチェック）を行いスラブ微細割れを評価した。評価基準は傷が発見されない場合を「皆無：◎」、傷が発見されたもののグラインダー研削で除去し得る程度のものを「少：○」、グラインダーで除去しきれないものを「多発：×」とした。また、あわせてフクレ傷の有無（無し：○、発生：×）についても観察し、スラブ微細割れやフクレ傷などの歩留まり性についての総合判定を行った。結果を表２に示す。
【００１９】
【表２】
0004596327.tif 000003
【００２０】
これら図１、表２に示された結果からも、アルミニウムを所定の量含有し、イオウ、マグネシウムが所定量以下にされることで微細割れや、フクレ傷の発生が防止でき材料材料歩留の低下を抑制させ得ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】断面収縮率の温度変化を表すグラフ。
【図１】
0004596327.tif 000004