(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍａｓｓ％で、
Ｆｅ：０．０１〜０．０４％、
Ｏ  ：０．００１〜０．１％
を含有し、残部チタンおよび不可避不純物からなり、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径がいずれも５０μｍ以下で、かつ、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍ以内であることを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタン。
【請求項２】
さらに、表面下１ｍｍと１／３板厚部の結晶粒面積分布の変動係数がいずれも３５％以内であることを特徴とする請求項１に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタン。
【請求項３】
請求項１または２に記載のチタンの製造において、溶解鋳造したスラブを、８００℃以上１１００℃以下に加熱し、圧下比１．２以上の１回目の熱延を５５０℃以上で終了した後、８００℃以上β変態温度以下の再加熱および５５０℃以上で終了する圧下比１．２以上の熱延を、２回以上繰り返し施すことを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項４】
５５０℃以上β変態温度以下の合計圧下比を１５以上とすることを特徴とする請求項３に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項５】
１回目の熱延の加熱温度を９５０℃以上とし、７００℃以上の圧下比を２以上とすることを特徴とする請求項３または４に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項６】
１回目の熱延の加熱温度をβ変態温度以下とすることを特徴とする請求項３または４に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項７】
前記いずれか一つ以上の熱延の際に、長手方向に直交する幅方向に圧延するクロス熱延を、クロス圧延比（幅方向の総圧下比／長手方向の総圧下比）が１／１０〜１０になるように施すことを特徴とする請求項３乃至６のいずれか１項に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項８】
５５０℃以上７００℃以下の温度において１０分〜５時間保持する熱処理を、さらに施すことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【請求項９】
圧下比１．２〜５の冷間圧延を施し、その後５５０℃以上７００℃以下の温度において１０分〜１時間保持する熱処理を、さらに施すことを特徴とする請求項３乃至８のいずれか１項に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解銅箔製造用ドラムに用いられるチタン材に関わり、詳しくは、マクロ的不均一模様の無い緻密で、均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線基板で用いられる厚さ数十μｍ以下の銅箔は、銅原料が溶解した硫酸溶液中で、鉛などの不溶性金属陽極に対峙させた回転金属製ドラム陰極に、電気化学的に電着した箔帯を連続的に剥離し巻き取ることによって製造される。ドラム素材としては、耐食性と電着銅箔の剥離性の観点から、近年チタンが使用されるようになっている。
【０００３】
プリント配線基板に使用される銅箔の表面性状すなわち表面粗さは、配線パターンの精度を決定する重要な因子である。この表面粗さは、銅箔が電着していたチタン製ドラムの表面粗さがそのまま転写される。ドラムは硫酸溶液中で徐々に腐食され、あたかも金属組織観察用のエッチングを施されたかのような状態となり、これが銅箔に転写されることになる。このときドラム表面の金属組織が不均一な模様を有していると、不均一な模様が銅箔に転写されてプリント配線のエッチングに悪影響を及ぼすという問題が生じる。
【０００４】
この金属組織の不均一模様の発生原因は、ドラム用チタン材のマクロ組織の不均一性によることが経験的に知られている。金属組織学でいうマクロ組織は、鋳造組織や加工組織の現出に使用される適当な金属組織現出用酸液（例えば硝沸酸）を用いてエッチングすることで得られる。鋳造組織や加工組織の場合、酸液の腐食作用を受けて、加工歪が集中するメタルフロー部、格子欠陥密度の高い結晶粒界、コロニーと呼ばれる結晶方位がほぼ揃った領域とランダムな結晶方位を持つ領域の境界などが優先的に侵食されて、模様として肉眼で観察される。したがって、不均一な加工歪があったり、結晶粒径が部分的に大きく異なったり、コロニーが点在していると、金属組織の不均一模様が発生する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これらの金属組織の不均一発生対策として、これまで様々な方法が提案されてきた。特開昭６０−９８６６号公報においては、分塊鍛造および粗熱延における加熱温度を９５０℃以上にすると共に、仕上げ熱延において、圧延板を再度７００℃以下に加熱し、その後、粗熱延時の圧延方向と仕上げ熱延時の圧延方向を直交させるクロス熱延を実施する、いわゆる、β−α域二段加熱クロス圧延法によって、均一微細組織を有するチタンおよびチタン合金板を製造する方法が開示されている。
同公報によれば、不均一なマクロ模様の原因は、
（ａ）鋳造組織残留によるもの、
（ｂ）変態組織残留によるもの、
（ｃ）粗大結晶粒残留によるもの、
（ｄ）圧延によって生じるもの、
の４タイプに分類され、上記のβ−α域二段加熱クロス圧延法は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の全てを解消するために有効な方法であるとしている。
【０００６】
しかしながら同法は、粗圧延後の圧延途中に圧延板を再度、仕上熱延用の加熱炉に投入する必要が有り、これは、加熱温度の異なる二基以上の加熱炉を設置することを前提とするので、生産設備ミル構成上の大きな制約を与える。加えて同法は、仕上熱延を７００℃以下の低温度域で行うため、圧延変形抵抗が高くなることから板形状制御が難しいこと、また低温度域の圧延の際、再結晶温度以下となることが考えられ、前述の（ｄ）のタイプの不均一模様が発生する傾向が増大することなどの難点を有している。
【０００７】
さらにこの不均一模様の発生は、板面表層部より板厚中心部に近い板面を削りだした表面において顕著となる。銅箔製造用ドラムの表面は、使用中に電気スパークなどによって荒れてくるので、何度も研磨・整面が行われるため、ドラム用チタン材では、表面の組織均一性はもちろん、厚さ方向の均一性も要求されている。この点において、前記特開昭６０−９８６６号公報に開示された製造方法では、厚さ方向の組織均一性まで得るには不十分である。
【０００８】
また特開平９−１７６８０９号公報においては、▲１▼α域一段加熱クロス圧延法、すなわち分塊鍛造あるいは分塊圧延にて得たスラブを、粗熱延、仕上熱延を行うに際して、粗熱延時のスラブ加熱温度を７００℃以上からβ変態温度未満の温度範囲にすると共に、直交する長手方向と幅方向に対して圧延を行い、かつ長手方向への圧延による加工真歪量をεL 、幅方向への圧延による加工真歪をεW とするとき、両真歪量の間に、εL ×εW ≧０．２５が成り立つ条件下で圧下することを特徴とする、不均一マクロ模様の無いチタンまたはチタン合金板の製造方法が開示されている。
【０００９】
同法は、▲２▼粗熱延に供するスラブとして、β変態温度未満で熱間加工が施された後、β変態温度以上に加熱することにより、結晶組織が微細化されたスラブを用いること、あるいは、▲３▼熱延板を８００℃以下で焼鈍した後、冷延および焼鈍を付加して平均結晶粒径が５０μｍ以下とする製造方法を開示している。
しかしながら、▲２▼で述べられているように、β変態温度未満で熱間加工が施された後、β変態温度以上に加熱すると、かえって結晶粒の粗大化が促進され、緻密で均一な組織が得られ難くなるという難点を有している。
【００１０】
さらに、▲３▼で述べられているように、熱延板を８００℃以下で焼鈍した後に冷延および焼鈍を付加しても、分塊スラブ時点で存在していた粗大粒領域の影響は消し去ることが出来ず、結晶粒径がやや大きな箇所や、近接方位集団粒（コロニー）が部分的に存在する組織が残存する難点を有しており、さらに厚さ方向の組織均一性に関しても不十分である。
【００１１】
また、従来の技術に特徴的な点に、金属組織の均一性を知る指標として結晶粒度を用いている点がある。例えば特開平６−９３４００号公報および特開平６−９３４０１号公報では、平均粒径が２５μｍ以下となった場合に、チタン製電着ドラムとして適した材料が出来るとして、その製造方法を規定している。
しかし、平均結晶粒径の測定は、ＪＩＳ  Ｇ  ０５５２に記載されているように、切断法といわれる方法で行われるため、組織の部分的箇所に粒径の大きな結晶粒があっても、平均粒径には表れてこないという問題があった。
【００１２】
したがって、チタン製電着ドラムのように、マクロ模様のない均一な材料としてはある数値の平均結晶粒径を目指すことは必須ではなく、平均結晶粒径の大小よりも、結晶粒の大きさのばらつきが最も重要な指標となっている。
本発明は、以上のような銅箔製造ドラム用チタンの現状に鑑み、上記問題点を抜本的に解決し、均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンおよびその製造方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍ以内であり、また、さらに表面下１ｍｍと１／３板厚部の結晶粒面積分布の変動係数がいずれも３５％以内であることを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンおよびその製造方法を提供する。
【００１４】
発明者らは、銅箔などの電解金属箔製造ドラム用チタン材の最終製品において問題とされるマクロ不均一模様が製造工程のどの段階の何に起因するのか、そしてそれを解消し、板厚表層部から板厚中心部にまで渡って均一な組織を有する材料を製造するためにはどうしたらよいかという視点で鋭意研究を進めた結果、次に述べる一連の知見を得た。
【００１５】
その第１は、均一な組織とは何かという観点から、結晶粒面積のばらつきが小さいチタン板がマクロ模様のない銅箔ドラム用チタン板として適当であること。
第２は、鉄の含有量が一定量以上ないと、β変態点温度以下における結晶粒成長が起こること。
第３は、スラブ時点で存在する結晶粒面積の不均一は熱延時に解消されない限り、その後のいかなる加工、熱処理工程をとっても継承され、最終的には不均一模様として出現すること。
第４は、β変態点以下における加工の繰り返しが、組織の均一性向上、すなわち熱延初期段階の不均一組織の均一化に効果があること、である。
【００１６】
本発明は以上の知見に基づき完成されたもので、その要旨とするところは以下の通りである。
（１）ｍａｓｓ％で、Ｆｅ：０．０１〜０．０４％、Ｏ：０．００１〜０．１％を含有し、残部チタンおよび不可避不純物からなり、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径がいずれも５０μｍ以下で、かつ、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍ以内であることを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタン。
（２）さらに、表面下１ｍｍと１／３板厚部の結晶粒面積分布の変動係数がいずれも３５％以内であることを特徴とする前記（１）に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタン。
（３）前記（１）または（２）に記載のチタンの製造において、溶解鋳造したスラブを、８００℃以上１１００℃以下に加熱し、圧下比１．２以上の１回目の熱延を５５０℃以上で終了した後、８００℃以上β変態温度以下の再加熱および５５０℃以上で終了する圧下比１．２以上の熱延を、２回以上繰り返し施すことを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（４）５５０℃以上β変態温度以下の合計圧下比を１５以上とすることを特徴とする前記（３）に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（５）１回目の熱延の加熱温度を９５０℃以上とし、７００℃以上の圧下比を２以上とすることを特徴とする前記（３）または（４）に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（６）１回目の熱延の加熱温度をβ変態温度以下とすることを特徴とする前記（３）または（４）に記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（７）前記いずれか１以上の熱延の際に、長手方向に直交する幅方向に圧延するクロス熱延を、クロス圧延比（幅方向の総圧下比／長手方向の総圧下比）が１／１０〜１０になるように施すことを特徴とする前記（３）乃至（６）のいずれかに記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（８）５５０℃以上７００℃以下の温度において１０分〜５時間保持する熱処理を、さらに施すことを特徴とする前記（３）乃至（７）のいずれかに記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
（９）圧下比１．２〜５の冷間圧延を施し、その後５５０℃以上７００℃以下の温度において１０分〜１時間保持する熱処理を、さらに施すことを特徴とする前記（３）乃至（８）のいずれかに記載の均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンの製造方法。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、発明の詳細を説明する。
本発明のチタンは、ｍａｓｓ％で、Ｆｅ：０．０１〜０．０４％、Ｏ：０．００１〜０．１％を含有し、残部チタンおよび不可避不純物からなり、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍ以内であり、また、さらに表面下１ｍｍと１／３板厚部の結晶粒面積分布の変動係数がいずれも３５％以内であることを特徴とする均一な金属組織を有する銅箔製造ドラム用チタンである。
表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が、５μｍ以内であれば、ドラム表面を何度か研磨しても、板厚１／３までの部分は問題なく使用できる。また、結晶粒度面積分布の変動係数が３５％以内であれば、表面状態はさらに均一となり銅箔ドラム素材としてより適した材料となる。
ここでいう結晶粒面積分布とは、観察された結晶粒の面積を計測し、ＡＳＴＭ−Ｅ９３０に記載されている結晶粒面積相当の粒度分布で表したものである。結晶粒面積と粒度の対応表を表１に示す。
【００１８】
【表１】
0003967897.tif 000002
【００１９】
また変動係数とは、粒度のばらつきを示す数値で、結晶粒面積相当の粒度の標準偏差を同平均値で割って、百分率とした数値である。標準偏差、平均値は、結晶粒面積相当粒度の結晶数を計測して、図１に例示したヒストグラムを作成することによって計算できる。
【００２０】
結晶粒面積分布の変動係数を３５％以内としたのは、３５％を超えると金属表面にマクロ模様が見られるようになるためである。また本計測は、同一材料の少なくとも数箇所以上で行うことが望ましい。平均結晶粒径を５０μｍ以下としたのは、５０μｍを超えると、如何に結晶粒面積のばらつきが小さくても表面の粗度が顕著となり、銅箔の表面粗度が大きくなるためである。
【００２１】
本発明で問題にしているマクロ的不均一模様とは、ドラム用チタン板を、酸液で腐食したとき、特定の結晶方位を向いた結晶粒の塊（コロニー）部分が、幅数ミリ、長さ数センチ程度の大きさで観察される模様のことを示している。上述したように、マクロ的不均一模様部と正常部の結晶集合組織を比較すると、マクロ的不均一模様部では、α相（ｈｃｐ構造）の〔０００１〕軸が板幅方向に、板面の法線方向に対して９０°に近い角度で傾く結晶方位を示す組織（いわゆるTransverse-texture）が多いのに対し、正常部は、同〔０００１〕軸が板幅方向に、板面の法線方向に対して３０°〜５０°傾く結晶方位を示す集合組織（いわゆるSplit-TD-texture）を有することが発明者らの調査により判明している。
【００２２】
マクロ的不均一模様の有無の判定は、次のようにして行う。製品に隣接する部分から、１０ｃｍ角程度のチタン板を切出し、フライス研削後、サンドペーパーで研磨を行い、硝沸酸で数分間腐食を行う。マクロ的不均一模様は、肉眼で観察することが多いが、定量的な評価をする場合は、板面のエッチングされた面を写真にとるか、または、スキャナーや実体顕微鏡等で直接パソコンに画像として取り込み、マクロ的不均一模様部を曲線で取り囲み、その面積を算出する。これを試料の板面積で除したものをマクロ的不均一模様部の面積比率として評価基準とすることもある。
【００２３】
本発明のチタン板を製造するにあたり、本発明の技術的根幹を成す思想は、熱間圧延中に再結晶を利用した組織の微細化を行うと同時に、熱間圧延終了段階において、マクロ的不均一模様の原因であるTransverse-textureの集合組織をもつコロニーの生成を抑えることにある。
【００２４】
そのため、製造工程の初期段階、すなわち熱延工程終了段階で、材料組織の均一性を確保することが必要である。初期の熱延の段階で若干の結晶粒不均一部があったとしても最終熱延の終了までにそれを解消することが必要である。熱延後の熱処理、冷延、焼鈍の一連の工程は、製造初期段階で培われた均一性を継承しつつ、結晶粒径を微細化する役割を持つ工程である。
【００２５】
製造工程の初期段階、すなわち熱延までの段階で、材料組織の均一性を確保するためには、まずＦｅの含有量が０．０１ｍａｓｓ％以上であることが必要である。粗熱延時の加熱において、８００℃以上、β変態温度以下としたとき、Ｔｉ−Ｆｅの２元合金系において、α＋βの２相となれば、粒成長はα中にＦｅを多く含むβが存在することによって抑制される。
一方、α単相となると、粒成長を阻害するものが何も存在しないため結晶粒の粗大化が進行する。Ｆｅの含有量の下限値を０．０１ｍａｓｓ％としたのは、それ未満ではβ変態温度以下でα＋βとなる温度範囲が加熱温度制御不能なほど狭い温度範囲となるためである。一方、Ｆｅ含有量の上限値を０．０４ｍａｓｓ％としたのは、これを超えると硫酸溶液に対する耐腐食性に問題が生じるためである。
【００２６】
また、酸素の含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上としたのは、酸素含有量を０．００１ｍａｓｓ％未満にすることは工業的に困難なためであり、０．１ｍａｓｓ％以下としたのは、これを超えると溶接時における酸素の不可避な混入で素地よりも硬度が高くなり、研磨によっても溶接線が解消できなくなるためである。
【００２７】
以下本発明の製造方法におけるプロセス条件の規定について説明する。
本発明の製造方法では、３回以上熱延・再結晶を繰り返し、α相における再結晶を促進して組織を微細化することに加え、Split-TD-textureの集合組織を有するコロニーを増大させ、マクロ不均一の原因となるTransverse-textureの集合組織を有するコロニーの領域を減少させることにより、金属組織の均一化を図る。
ただし、１回目の熱延ではスラブの結晶粒を変態により細粒化するために、β温度域熱延を行ってもよい。β温度域熱延を行うとβ相における再結晶、並びにその後の冷却過程におけるβ→α変態に伴う変態β組織（微細ラメラ組織）が充分に導入され組織を微細化する。
【００２８】
本発明の製造方法においては、最初に８００℃以上１１００℃以下に加熱する熱延を行った後にβ変態温度以下に加熱する熱延を２回以上行い、合計３回以上の熱延・再結晶を繰り返す。これは、材料組織をより均質化・微細化するためである。
【００２９】
それぞれの熱延における圧下比を１．２以上としたのは、１．２未満では充分な歪が導入されず、α相における再結晶やβ相における再結晶、並びにその後の冷却過程におけるβ→α変態に伴う変態β組織（微細ラメラ組織）の生成が充分に促進されないためである。一方、上限は圧下比では加工硬化が著しく製品としての加工に影響を与えるため２０以下とすることが好ましい。
【００３０】
１回目の熱延において加熱温度を８００℃以上としたのは、８００℃よりも低い温度で圧延を開始すると圧延終了温度までに十分な圧下比を確保しにくいためであり、１１００℃以下としたのは、１１００℃を超える温度では、鋳造組織を消失するには不必要に高い温度でありβ相の粒成長が起こるためである。
【００３１】
なお、鋳造組織が粗大な場合などでは、前記（５）に記載のように１回目の熱延においてβ温度域での圧延を利用してβ→α変態に伴う変態β組織（微細ラメラ組織）を積極的に生成させるのが好ましく、この場合加熱温度を９５０℃以上とする。また、β相における再結晶や変態による微細化を促進するために、熱延開始から７００℃以上までの圧下比を２以上とすることが好ましい。また、２回目以降の圧下比を十分に確保するために、１回目の圧下比は６以下とすることが好ましい。
【００３２】
１回目の熱延の後、８００℃以上β変態温度以下の加熱および５５０℃以上で終了する圧下比１．２以上の熱延を、２回以上繰り返すのは、材料組織をより均質化するためである。
加熱温度を８００℃以上としたのは、８００℃よりも低い温度で圧延を開始すると圧延終了温度までに十分な圧下比を確保しにくいためであり、β変態温度以下としたのは、β変態温度を超えると１回目の熱延終了時に形成された微細αラメラ組織がβ相に変態しβ相として粗粒化を始めるため、また、β変態温度以上ではTransverse-textureが生成されやすくなるためである。
１回目の熱延の後、結晶粒は、比較的粗大（平均粒径は数ミリから数十ミリ）であり、結晶粒度の異なる領域が混在したような組織になっている。８００℃以上、β変態温度以下に加熱し、圧下比１．２以上で圧延して歪を導入し、冷却過程で再結晶させることにより結晶組織は均一化・微細化して行く。さらに繰り返して同様の圧延を施すと、８００℃以上、β変態温度以下の加熱の際、前回熱延時に残留した加工組織が再結晶することにより、組織はさらに均一化・微細化する。
【００３３】
２回目以降の熱延では、熱延終了温度は５５０℃未満では熱延抵抗が高くなり、加工が困難となるため５５０℃以上とする。また、十分な圧下比を確保するため熱延終了温度は７００℃未満とすることが好ましい。
【００３４】
特開平８−１４４０３３号公報や前記特開平９−１７６８０９号公報などに記載の従来技術では、α温度域における熱延後にβ変態温度以上に加熱し、α→β変態させて結晶の微細化を図っているが、発明者らは、β変態温度を超えて加熱すると結晶の粗大化が起こり、かえって均一化、微細化には逆効果であることを見出した。発明者らの試験によれば、β変態温度よりも若干低い温度、例えばＦｅを０．０１ｍａｓｓ％含むチタンの場合、約８７０℃に加熱すると結晶粒の粗大化が最も抑制される。従って熱延時の加熱温度はβ変態温度以下とした。
【００３５】
本熱延の結晶組織均一化・微細化の効果は再結晶によるものであるので、繰り返すほど効果的であるため、熱延・再結晶の繰り返し回数を３回以上とした。なお、この３回以上繰り返す圧延において５５０℃以上β変態温度以下における合計の圧下比は１５以上とすることが、α温度域での再結晶微細化を十分に促進する上で好ましい。
【００３６】
鋳造組織があまり粗大でない場合などでは、前記（６）に記載のように１回目の熱延もβ変態温度以下の加熱とし、すべての熱延をα温度域で行い、α温度域での再結晶微細化のみを利用しても良い。
この製造方法では、溶解鋳造したチタンスラブを熱間加工する際、加熱−熱延−再結晶の工程を３回以上繰り返し、５５０℃以上β変態温度以下の温度域における合計の圧下比を１５以上とすることが特に好ましい。専らβ変態温度以下での熱延を利用する場合は、この領域での合計の圧下比が１５未満では、組織の微細化や好ましい集合組織の生成が不十分となり、マクロ組織の不均一が生じやすい。
【００３７】
なお、熱延中に、サイズ調整のために幅出し加工を行っても問題は無い。また熱延工程において、長手方向に直交する幅方向に圧延するクロス熱延を施すことは、圧延方向に生じるα延伸粒を破壊できるため、組織均一化の観点からさらに好ましい。この際、クロス圧延比（分塊圧延または分塊鍛造材の幅方向の総圧下比／分塊圧延または分塊鍛造材の長手方向の総圧下比）が１／１０〜１０になるようにクロス熱延を施す。クロス圧延比をこの範囲としたのは、圧延時に圧延方向に生じるα延伸粒を十分に解消するためである。１／１０を下回るクロス圧延比および１０を超えるクロス圧延比では、α延伸粒が残留し、均一な組織が得られないためである。
【００３８】
熱延後、好ましくは５５０℃以上７００℃以下温度において１０分〜５時間の熱処理を施す。この熱処理の目的は、熱延時に導入された加工組織を再結晶させ、均一等軸再結晶組織とすることである。熱処理の際、形状矯正を兼ねて真空クリープ焼鈍矯正装置を用いても良い。温度範囲を５５０℃以上７００℃以下としたのは、５５０℃を下回る温度では加工組織が完全に消えないためであり、７００℃を超える温度では平均結晶粒径が７０μｍを超え、表面の研磨性が不良になるためである。
なお、熱処理時間は、１０分未満では効果が不十分であり、一方、５時間を超えても効果が飽和する。
【００３９】
また、この熱処理に続いて、もしくは熱延終了直後に、圧下比１．２以上、５以下で冷間圧延を施し、その後５５０℃以上７００℃以下の温度において１０分〜１時間の熱処理を施すことも好ましく、さらに微細な粒径の組織を得ることができる。
冷間圧延において圧下比１．２以上としたのは、圧下比が１．２を下回ると、板厚１／３付近の結晶粒径が微細化しないためであり、５以下としたのは、圧下比が５を超えると、その後の熱処理においても加工組織が消えず、研磨性が不良になるためである。
【００４０】
冷延後熱処理の温度範囲を５５０℃以上７００℃としたのは、５５０℃を下回る温度では加工組織が完全に消えないためであり、７００℃を超える温度では平均結晶粒径が５０μｍを超え、表面の研磨性が不良になるためである。なお、この冷延後の熱処理においては、熱処理時間は１０分未満では効果が不十分であり、一方、１時間を超えても効果が飽和する。
【００４１】
【実施例】
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。
（実施例１）
電子ビーム溶解法で作製した、Ｆｅ含有量０．０１〜０．０４ｍａｓｓ％、Ｏ含有量０．００１〜０．０５ｍａｓｓ％のスラブ厚およそ６３０ｍｍの矩形断面チタンスラブを７種用意し、表２に示す条件で加工を施し、表面下１ｍｍおよび１／３板厚部分の板面に平行な面について、平均結晶粒径と結晶粒面積の粒度分布を測定すると共に、表面をマクロ研磨して模様の有無を判定した。
【００４２】
【表２】
0003967897.tif 000003
【００４３】
マクロ研磨の方法はフライス加工の後、サンドペーパー研磨で＃６００で仕上げ、硝沸酸（硝酸１０％、沸酸５％）でエッチングしたものである。
マクロ模様の判定は、◎：ほとんど模様なし、○：かすかな模様がみられる（無視できる程度）、△：軽度な模様が見られる（無視できない程度）、×：重度なマクロ模様である。なお、重度なマクロ模様については、実施例と比較例を通じて観察されていない。
【００４４】
結晶粒面積の粒度分布は、エッチング写真の画像解析により、結晶粒面積を画素数で計測し面積に換算して出したものであり、結晶粒面積と粒度の関係から算出する。本実施例における結晶粒面積と粒度の関係は、表１に例示したとおりである。
各粒度Ｎｏ．毎に相当する結晶粒数をカウントし、平均結晶粒面積と標準偏差を算出し、変動係数（＝標準偏差／平均）を算出した。
【００４５】
本発明例のＮｏ．１〜４は、いずれも平均結晶粒径は５０μｍ以下、かつ表面下１ｍｍ部、および１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍ以内であり、表面の模様についても、１／３板厚部でかすかな模様が見られた程度で、表面下１ｍｍ部分ではほとんど模様は見られなかった。
【００４６】
一方、比較例Ｎｏ．１（Ｆｅ含有量が本発明より少ない）、比較例Ｎｏ．２（第１、第２回熱延時の加熱温度がβ変態温度超）、比較例Ｎｏ．３（第１〜第３回目熱延時の加熱温度がβ変態温度超）では、表面下１ｍｍと１／３板厚部の平均結晶粒径差が５μｍを超え、表面下１ｍｍ部分、板厚１／３部分ともにマクロ模様が観察された。
【００４７】
（実施例２）
実施例１と同様のインゴットを表３に示す条件で作製し、実施例１と同様に結晶粒の平均粒径、面積分布とマクロ模様を調査した。
【００４８】
【表３】
0003967897.tif 000004
【００４９】
その結果、本発明例Ｎｏ．５〜１１は、いずれも平均粒径は５０μｍ以下、かつ表面下１ｍｍおよび１／３板厚部の平均結晶粒径差は５μｍ以内、さらに、Ｎｏ．８〜１１では、結晶粒面積の変動係数が３５％以内であった。表面のマクロ模様については、本発明Ｎｏ．５〜７では表面下１ｍｍもしくは１／３板厚部でかすかな模様が見られたものの、本発明Ｎｏ．８〜１１においてはマクロ模様は観察されなかった。
このように５５０℃以上β変態温度域における総圧下比は大きくするほど組織均一化の効果が高く１５以上の場合に特に良好な結果が得られる。
【００５０】
（実施例３）
実施例２で作製したチタン板を表４に示す温度、時間で熱処理し、実施例２と同様に結晶粒の平均粒径、面積分布とマクロ模様を調査した。
【００５１】
【表４】
0003967897.tif 000005
【００５２】
その結果、本発明例Ｎｏ．１２〜１８は、いずれも平均粒径は５０μｍ以下、かつ表面下１ｍｍおよび１／３板厚部の平均結晶粒径差は５μｍ以内、さらに、結晶粒面積の変動係数が３５％以内であった。表面のマクロ模様については、本発明Ｎｏ．１２〜１４では表面下１ｍｍもしくは１／３板厚部でかすかな模様が見られたものの、本発明Ｎｏ．１５〜１８においてはマクロ模様は観察されなかった。
本実験では熱処理は形状矯正を兼ねてＶＣＦ炉（Vacuum Creep Flattening:真空クリープ熱処理炉）で行ったが、結晶粒径、研磨後の表面状態を制御する観点からは、大気炉による熱処理でも構わない。
【００５３】
一方、比較例Ｎｏ．４，７（熱処理温度が５５０℃を下回る）および、比較例Ｎｏ．５（熱処理時間が１０分を下回る）では、結晶粒面積のばらつきが大きくなり、１／３板厚部表面のマクロ模様が見られた。
比較例Ｎｏ．６（熱処理時間が５時間を上回る）では、平均結晶粒径が５０μｍを上回るため、銅箔ドラム用チタン板としては不適当であった。
【００５４】
（実施例４）
本実施例は、実施例３で作製した本発明のチタン板を表５に示す圧下比で冷延、その後熱処理し、実施例１と同様に結晶粒の平均粒径、面積分布と表面のマクロ模様を調査したものである。
【００５５】
【表５】
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【００５６】
その結果、本発明例Ｎｏ．１９〜２６では、平均結晶粒径、かつ表面下１ｍｍおよび１／３板厚部の結晶粒面積の変動係数は、実施例２の場合に比べて小さくなり、また表面マクロ模様についても、１／３板厚部および表面下１ｍｍ部においても観察されない、微細で均一な組織を有するチタン板が製造できた。
一方、比較例Ｎｏ．８，１１（冷延圧下比が１．２を下回る）の場合、Ｎｏ．９（冷延圧下比が５を上回る）の場合、Ｎｏ．１０（熱処理温度が７００℃を上回る）の場合ともに、１／３板厚部の結晶粒面積分布のばらつきが大きくなり、１／３板厚部表面ではマクロ組織が観察され、銅箔ドラム用素材としては不適当であった。
【００５７】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、板厚表面から１／３板厚部にわたり、均一微細な組織を有する銅箔ドラム用チタン板を提供することが可能になるため、その産業上の価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】結晶粒面積の分布を表すヒストグラムの一例である。
【図１】
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