CN110446602B - 轧制接合体 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供成型加工性优异的轧制接合体，即使厚度较大，也会体现出高埃里克森值。一种轧制接合体，其由不锈钢层和与不锈钢不同的金属层组成，其特征在于，厚度T为0.2mm以上且3mm以下，所述不锈钢层的厚度TSUS相对于所述厚度T的比率PSUS，与对所述不锈钢层侧进行X射线衍射测定时得到的表示晶面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系，满足以下公式：FWHM200≤0.0057PSUS+0.4。

Description

轧制接合体
技术领域
本发明涉及轧制接合体。
背景技术
金属材料应用于各种领域，例如，常常用作移动电子设备的框体等电子设备用的冲压成型部件。这些金属材料要求具有高冲压加工性。作为这种金属材料，除了由单一金属组成的金属材料以外，还已知有层叠两种以上的金属板或金属箔而形成的轧制接合体(金属层叠材料、包层材料)。轧制接合体是具有依靠单独材料而无法获得的复合特性的高功能性金属材料，例如正在研究层叠不锈钢和铝而形成的轧制接合体。
在此，使用轧制接合体的用于电子设备的金属部件，一般是通过冲压加工而成型的。冲压加工大致分为剪切加工、弯曲加工、拉伸加工，其中，框体是通过拉伸加工成型的。拉伸加工是将轧制接合体固定于模具，将冲头推入设在模具上的孔，成型成容器形状，因此在冲压加工中加工难度较大。在进行拉伸加工的基础上，轧制接合体的拉伸成型性是重要参数之一，要求拉伸成型性要高。
作为现有的成型加工性优异的轧制接合体(金属层叠材料、包层材料)，专利文献1公开了一种金属层叠材料，其具有不锈钢层/铝层的二层结构，拉伸强度TS(MPa)为200≤TS≤550，伸长率EL为15％以上，不锈钢层的表面硬度Hv为300以下。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/057665号
发明内容
发明所要解决的课题
上述专利文献1记载的轧制接合体具有特定范围的拉伸强度、伸长率以及不锈钢层的表面硬度，由此会得到通过埃里克森试验产生的压屈高度(埃里克森值)为6.0mm以上这一高成型加工性。但是，专利文献1的轧制接合体是用于电子设备散热部件等的厚度薄的轧制接合体，例如三层材料为0.4mm以上，二层材料为0.3mm以上之类，适合用于框体的厚度的轧制接合体缺乏相关研究。
在轧制接合体中，厚度越大，在轧制接合时所需的压下力越高，因此不锈钢层等的硬度的提升幅度越大、越厚则硬度的控制就越困难。而且，硬度越高，伸长率一般就越低，因此难以得到具有用于框体所必需的成型加工性的轧制接合体。
因此，鉴于上述现有状况，本发明提供了即使厚度较大，也会体现出高埃里克森值的成型加工性优异的轧制接合体及其制造方法。
解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明人进行了潜心研究，结果发现轧制接合体中的不锈钢层的集合组织(粒径、取向、应变)会影响轧制接合体的伸长特性，进而发现如果集合组织和不锈钢层的厚度比率满足特定关系，则会得到用于框体所必需的成型加工性，并完成了发明。即，本发明的要点如下。
(1)一种轧制接合体，其由不锈钢层和与不锈钢不同的金属层组成，其中，
厚度T为0.2mm以上且3mm以下，
所述不锈钢层的厚度TSUS相对于所述厚度T的比率PSUS，与对所述不锈钢层侧进行X射线衍射测定时得到的表示晶面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系，满足以下公式：FWHM200≤0.0057PSUS+0.4。
(2)根据上述(1)所述的轧制接合体，其中，所述与不锈钢不同的金属层为选自由铝、铝合金和铜组成的组的金属层。
(3)根据上述(1)或(2)所述的轧制接合体，其用于电子设备用框体。
(4)一种电子设备用框体，其使用上述(1)或(2)所述的轧制接合体。
本说明书包含作为本申请的优先权基础的日本专利申请第2017-066268号、第2017-120895号、第2017-246456号中的公开内容。
发明效果
通过本发明，能够得到厚度较大，且具有通过埃里克森试验产生的压屈高度为7mm以上这一高成型加工性的轧制接合体。该轧制接合体利用优异的成型加工性，能够适宜地用作移动电子设备等各种电子设备的框体用的部件等。
附图说明
图1是示意性地表示本发明的轧制接合体的一个实施方式的截面的图；
图2是表示不锈钢层的厚度比率PSUS与表示面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系的图表；
图3是表示不锈钢层的厚度TSUS与表示面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系的图表；
图4是表示不锈钢层的厚度比率PSUS与不锈钢层的表面硬度的关系的图表；
图5是表示本发明的电子设备用框体的第一实施方式的立体图；
图6是表示本发明的电子设备用框体的第一实施方式的X-X’方向的剖面立体图。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。
I.轧制接合体
下面基于图1，对本发明的轧制接合体的一个实施方式进行说明。如图1所示，本实施方式的轧制接合体1由不锈钢(SUS)层10和与不锈钢不同的金属层20组成。
作为用于不锈钢层10的不锈钢，没有特别限制，可以使用SUS304、SUS201、SUS316、SUS316L和SUS430等板材。
构成与不锈钢不同的金属层20的金属，可以根据作为轧制接合体的用途和目的的特性适宜选择。具体可举出：铝、铝合金、铜、铜合金、镁、镁合金等。特别优选使用选自由铝、铝合金和铜组成的组的金属。将这些金属与不锈钢层轧制接合，能够提高轧制接合体的散热性和轻量性，例如能够得到适宜用于移动电子设备的框体的轧制接合体。
作为铝合金，可以使用以添加金属元素的合计含量超过1质量％的形式含有除了铝以外的金属元素的选自Mg、Mn、Si和Cu中的至少一种添加金属元素的铝合金板材。
例如，作为铝合金，例如可以使用JIS规定的Al-Cu系合金(2000系)、Al-Mn系合金(3000系)、Al-Si系合金(4000系)、Al-Mg系合金(5000系)、Al-Mg-Si系合金(6000系)和Al-Zn-Mg系合金(7000系)，从冲压成型性、强度、耐腐蚀性的观点考虑，优选3000系、5000系、6000系和7000系的铝合金，尤其从它们的平衡性和成本的观点考虑，更优选5000系的铝合金。铝合金优选含有0.3质量％以上的Mg。
另外，作为铝，可以使用除了铝以外的添加金属元素的合计含量为1质量％以下的纯铝板材。作为纯铝，例如可以使用JIS规定的1000系的纯铝。纯铝中除了铝以外的添加金属元素的合计含量优选为0.5质量％以下，更优选为0.3质量％以下，特别优选为0.15质量％以下。
作为铜，可以使用除了铜以外的添加金属元素的合计含量为1质量％以下的铜板材。具体可举出C1100等板材。另外，作为铜合金的示例，可举出Corson铜。
轧制接合体1的厚度T没有特别限制，通常为0.2mm以上且3mm以下，优选为0.3mm以上且2.2mm以下，特别优选为0.4mm以上且1.5mm以下。在此，轧制接合体1的厚度T是指不锈钢层10和与不锈钢不同的金属层20的总厚度。轧制接合体的厚度T是用测微器等测定轧制接合体1上任意30处的厚度所得到的测定值的平均值。
不锈钢层10的厚度TSUS一般为0.01mm以上则可以使用，从拉伸成型性和强度的观点考虑，下限优选为0.045mm以上，更优选为0.05mm以上。上限没有特别限制，但由于如果相对于与不锈钢不同的金属层20过厚则轻量性和散热性有可能下降，因此TSUS优选为0.6mm以下，更优选为0.5mm以下，再从轻量化的观点考虑，则特别优选为0.4mm以下。另外，从保证轧制接合体1的散热性的观点考虑，则优选为不锈钢层10比与不锈钢不同的金属层20薄。具体而言，不锈钢层10的厚度TSUS相对于厚度T的比率PSUS优选为5％以上且70％以下，更优选为7％以上且60％以下。进一步优选为15％以上且50％以下。轧制接合体1中的不锈钢层10的厚度TSUS是获取轧制接合体1的截面的光学显微镜照片，测量该光学显微镜照片中任意10处的不锈钢层10的厚度而得到的值的平均值。另外，在轧制接合体的制造中，材料的不锈钢板会以规定的压下率接合，因此轧制接合体的不锈钢层的厚度与接合前的材料不锈钢板相比会变薄。
而且，本实施方式的轧制接合体1的特征在于，不锈钢层10的厚度TSUS相对于厚度T的比率PSUS，与对不锈钢层10侧进行X射线衍射测定时得到的表示晶面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系，满足以下公式。表示面取向(200)的峰是在45kV管电压、200mA管电流下使用线源CuKα对不锈钢层10进行2θ/θ测定时在2θ＝48～52°显示的峰，半值宽度FWHM200是指上述峰的高度H的一半(H/2)的位置上的峰宽(°)。
FWHM200≤0.0057PSUS+0.4
满足上述公式，会使不锈钢层10中的晶粒状态在与不锈钢层10的厚度比率PSUS的关系下得到优化，即使在轧制接合体1的厚度较大的情况(0.2mm以上且3mm以下)下，也能够得到具有优异成型加工性的轧制接合体1。
另一方面可知，在(111)衍射峰的附近，在2θ＝43～45°，容易发现被认为依赖于不锈钢加工度的峰，在该峰的影响下(111)衍射峰会变宽，导致衍射峰难以切开，难以鉴定来自(111)的半值宽度。另外，(220)和(311)不会像(111)那样受到依赖于加工度的峰的影响，但晶体本来的强度相对于(111)和(200)低，衍射峰可能会受背景强度影响，因此无法得到半值宽度与厚度比率的关联性。而关于(200)的峰，可知由于半值宽度与厚度比率满足上述公式的关联性，因此能够得到高成型加工性。
即，本发明人发现了以下问题：当厚度较大时，厚度的增大会获得提高成型性的效果，另一方面，在轧制接合体中由于接合时所需的压下力会变高，因此不锈钢层的晶粒的微细化和加工变形的导入会使硬度变高，从而导致伸长率下降，结果，难以获得具有用于框体所需的成型加工性的轧制接合体。而且，作为接合时的影响也有所反映的接合后的不锈钢层的参数，本发明人还着眼于半值宽度，发现通过控制其中(200)面的半值宽度和不锈钢层的厚度比率，能够优化成型加工性；以及通过满足上述公式，能够得到具有优异成型加工性的轧制接合体。具体而言，能够得到轧制接合体1通过埃里克森试验产生的压屈高度(埃里克森值)为7.0mm以上，优选为8.0mm以上的高成型加工性。在此，通过埃里克森试验产生的压屈高度例如可以使用机械式埃里克森试验机ESM-1(CAP2mm，(株)东京衡机试验机生产)，按照JIS Z 2247(埃里克森试验方法)进行测定。
另外，本发明人发现，关于(200)面的峰的半值宽度FWHM200和不锈钢层的厚度TSUS(mm)，满足上述关系式的轧制接合体优选还满足下述关系式。由此，可以进一步提高轧制接合体的成型加工性。
FWHM200≤0.571TSUS+0.4
另外，本实施方式的轧制接合体1中，不锈钢层10的表面硬度Hv考虑轧制接合体的成型加工性和耐划伤性的平衡而适当设置。本发明中，表面硬度Hv例如可以使用显微维氏硬度计(负重200gf)，按照JIS Z 2244(维氏硬度试验-试验方法)进行测定。
另外，本实施方式的轧制接合体1的作为紧贴强度指标的剥离强度(180°剥离强度，也称为180度剥离强度)优选为60N/20mm以上，为了得到优异的拉伸加工性，更优选为80N/20mm以上，特别优选为100N/20mm以上。另外，当剥离强度显著升高时，材料不会剥离而是断裂，因此剥离强度没有上限值。
轧制接合体1的剥离强度，是指根据轧制接合体1制作宽20mm的试验片，将不锈钢层10和与不锈钢不同的金属层20局部剥离后，将厚膜层侧或硬质层侧固定，将另一层拉向与固定侧相反180°的一侧时剥离所需的力(单位：N/20mm)。此外，在相同的试验中，如果试验片的宽度为10～30mm之间，则剥离强度不变。
剥离强度高的轧制接合体在拉伸加工时，一层可以跟随另一层，可以在各层均不断裂的情况下进行加工。
轧制接合体1具有高拉伸加工性，极限拉伸比优选为1.20以上。更优选为1.63以上，进一步优选为1.83以上。轧制接合体的极限拉伸比，是指在圆筒拉伸加工中的坯料直径D相对于圆筒直径d之比的拉伸比D/d中，当把能够将圆筒拉伸一次而不引起断裂的最大坯料直径设为Dmax时的Dmax/d的值。
另外，本实施方式的轧制接合体1中，关于宽度为15mm的试验片，拉伸试验的伸长率优选为35％以上，更优选为40％以上。由此，可以得到良好的冲压加工性。拉伸试验的伸长率可以按照JIS Z 2241或JIS Z 2201记载的断裂伸长率的测定，例如使用后述的抗拉强度试验的试验片进行测定。
关于轧制接合体1，试验片的宽度为15mm的拉伸试验的抗拉强度优选为3000N以上。从具有足够的强度和冲压加工性的观点考虑，更优选为3500N以上。其中，抗拉强度是指拉伸试验中的最大负荷。抗拉强度例如可以使用TENSILON万能材料试验机RTC-1350A(株式会社ORIENTEC生产)，按照JIS Z 2241或JIS Z 2201(金属材料拉伸试验方法)进行测定。另外，上述试验片的宽度15mm是指JIS Z 2201中的特别试验片6号的规格。JIS Z 2241中，例如可以使用试验片5号的规格。在此，当把上述6号试验片中的抗拉强度换算成5号试验片中的抗拉强度时，乘以试验片的宽度倍率即可，因此为25mm/15mm，即约1.66倍即可。
II.轧制接合体的制造方法
在制造轧制接合体1时，可以准备不锈钢板材和与不锈钢不同的金属板材，通过冷轧接合、热轧接合、表面活化接合等各种方法将其彼此接合而进行。另外，在接合后优选实施稳定化热处理。热轧接合是在施加接合材料的重结晶温度以上的热量的同时进行轧制接合的方法，与冷轧接合相比，能够以较低的力进行接合，但容易在接合表面生成金属间化合物。因此，为了不生成金属间化合物，需要慎重选择加热温度、加热时间的条件。
另外，在冷轧接合中，对不锈钢板材和与不锈钢不同的金属板材的接合面实施抛光等之后，将二者重叠进行冷轧并接合，再实施退火处理，由此可以制造轧制接合体。冷轧的步骤可以分成多个阶段进行，还可以在退火处理之后添加平整轧制。该方法中，作为最终的压下率，在20％～90％的范围内进行轧制接合。当使用冷轧接合法进行制造时，如果考虑上述压下率，则关于原板的厚度，不锈钢板材为0.0125mm～6mm、优选为0.056mm～5mm、更优选为0.063mm～4mm，与不锈钢不同的金属板材为0.063mm～25mm、优选为0.13mm～17mm、更优选为0.25mm～11mm。
另外，在热轧接合中，与冷轧接合同样地对接合面实施抛光等之后，将二者或其中一方加热至200～500℃，重叠并进行热轧并接合，由此可以制造。该方法中，最终的压下率为15％～40％左右。当使用热轧接合法进行制造时，如果考虑上述压下率，则关于原板的厚度，不锈钢板材为0.012mm～1mm、优选为0.053mm～0.83mm、更优选为0.059mm～0.067mm，与不锈钢不同的金属板材为0.059mm～4.2mm、优选为0.19mm～2.8mm、更优选为0.24mm～1.8mm。
作为制造轧制接合体1的方法，从容易抑制在接合时进入不锈钢层的加工变形的观点考虑，优选通过表面活化接合来进行接合。优选方式如下。即，可以通过包括以下步骤的方法来制造：准备不锈钢板和与不锈钢不同的金属板(以下称为“其他金属板”)，对不锈钢板和其他金属板的接合面进行溅射蚀刻；以不锈钢层的压下率为0％以上且25％以下的轻轧制的形式，将溅射蚀刻后的表面彼此压接接合；进行200℃以上且500℃以下的间歇式热处理，或者300℃以上且890℃以下的连续热处理。
关于能够使用的不锈钢板，从成型加工性的观点考虑，优选使用退火材料(BA材料)、1/2H材料等，但不限于此。
接合前的不锈钢板的厚度一般为0.01mm以上则可以使用，从作为轧制接合体时的拉伸成型性和强度以及处理性的观点考虑，下限优选为0.045mm以上，更优选为0.05mm以上。上限没有特别限制，但由于如果相对于其他金属层过厚则作为轧制接合体时的伸长率和拉伸成型性有可能下降，因此优选为0.8mm以下，更优选为0.67mm以下，如果再从轻量化的观点考虑，则特别优选为0.53mm以下。接合前的不锈钢板的厚度可以通过测微器等测定，是指在从不锈钢板的表面上随机选择的10处测定的厚度的平均值。
作为与不锈钢板接合的其他金属板，可以根据金属种类从各种金属板中适当选择使用。其他金属板在接合前的厚度一般为0.05mm以上则可以使用，下限优选为0.1mm以上，更优选为0.2mm以上。从轻量化和成本的观点考虑，上限一般为3.3mm以下，优选为2.3mm以下，更优选为1.5mm以下。接合前的其他金属板的厚度可以和上述不锈钢板同样地确定。
具体而言，溅射蚀刻处理是准备不锈钢板和其他金属板作为宽100mm～600mm的长条线圈，分别将具有接合面的不锈钢板和其他金属板作为接地的一个电极，在与绝缘支撑的另一个电极之间施加1MHz～50MHz的交流电并发生辉光放电，并且将通过辉光放电而产生的等离子中露出的电极的面积设为上述另一个电极的面积的1/3以下来进行。在溅射蚀刻处理中，接地的电极采用冷却辊是形式，可以防止各运送材料温度上升。
在溅射蚀刻处理中，通过在真空下利用惰性气体对不锈钢板与其他金属板的接合面进行溅射，将表面的吸附物完全除去，并除去表面的氧化膜的一部分或全部。氧化膜不一定必须完全除去，在残留一部分的状态下也能获得足够的接合力。通过残留一部分氧化膜，与完全除去的情况相比，能够大幅减少溅射蚀刻处理时间，提高轧制接合体的生产性。作为惰性气体，可以使用氩、氖、氙、氪等、和至少包括其中一种的混合气体。对于不锈钢板和其他金属板中的任一种，都能够以蚀刻量约1nm左右(SiO2换算)将表面的吸附物完全除去。
不锈钢板的溅射蚀刻处理，例如在单板的情况下，可以在真空下，以例如100W～1kW的等离子功率进行1～50分钟；另外，在例如线材那样的长条材料的情况下，可以在真空下，以例如100W～10kW的等离子功率、线速度1m/分～30m/分进行。此时的真空度优选为高真空度，以防止吸附物再次吸附到表面，例如1×10-5Pa～10Pa即可。在溅射蚀刻处理中，从防止其他金属板软化的观点考虑，不锈钢板的温度优选保持在常温～150℃。
表面残留有部分氧化膜的不锈钢板通过将不锈钢板的蚀刻量设为例如1nm～10nm而获得。根据需要，也可以设为超过10nm的蚀刻量。
其他金属板的溅射蚀刻处理的条件根据金属种类适当设置。例如，对铝合金板的溅射蚀刻处理，例如在单板的情况下，可以在真空下，以例如100W～1kW的等离子功率进行1～50分钟；另外，在例如线材那样的长条材料的情况下，可以以100W～10kW的等离子功率、线速度1m/分～30m/分进行。此时的真空度优选为高真空度，以防止吸附物再次吸附到表面，1×10-5Pa～10Pa即可。
表面残留有部分氧化膜的铝合金板通过将铝合金板的蚀刻量例如设为1nm～10nm而获得。根据需要，也可以设为超过10nm的蚀刻量。
以不锈钢层的压下率为0％以上且25％以下的轻轧制的形式，将上述溅射蚀刻后的不锈钢板和其他金属板的接合面例如通过辊压焊接来压接，以将不锈钢板和其他金属板接合。
不锈钢层的压下率优选为0％以上且10％以下，更优选为0％以上且8％以下。当不锈钢层的压下率的上限处于上述范围时，能够抑制加工变形的导入所引起的不锈钢层的加工硬化，因此可以抑制伸长率的降低和冲压加工性的降低。另外，轧制接合后的热处理导致的不锈钢层的软化效果小，因此需要通过轧制接合时的压下率来控制加工硬化的影响。
轧制接合体整体的压下率优选为0％以上且25％以下，更优选为0％以上且15％以下。进一步优选为10％以下。当轧制接合体的压下率为25％以下时，加工变形不会过多地进入不锈钢层，具有足够的强度和伸长率，因此容易得到冲压加工性高的轧制接合体。另外，由于可以在某些程度上保持各层厚度的均等，因此会体现出高冲压加工性。即，在轧制接合时，当产生厚度薄的地方时，在冲压加工时局部会容易承受负载，有可能断裂。轧制接合体的压下率根据接合前的材料即不锈钢板和其他金属板的总厚度与最终的轧制接合体的厚度来求出。即，轧制接合体的压下率通过下式来求出：(接合前的不锈钢板和其他金属板的总厚度-最终的轧制接合体的厚度)/接合前的不锈钢板和其他金属板的总厚度。
辊压焊接的轧制线荷载没有特别限制，关于不锈钢层，可以适当设置成达到规定的压下率。例如，可以设置为1.0tf/cm～10.0tf/cm的范围。例如当轧制辊的辊直径为100mm～250mm时，辊压焊接的轧制线荷载优选为1.5tf/cm～5.0tf/cm，更优选为1.6tf/cm～4.0tf/cm。其中，在辊直径变大的情况和接合前的不锈钢板和其他金属板的厚度较厚等情况下，有时需要提高轧制线荷载来保证压力，并不限制在该数值范围。
接合时的温度没有特别限制，例如为常温～150℃。
接合优选在非氧化气氛中，例如Ar等惰性气体气氛中进行，以防止不锈钢板和其他金属板表面再次吸附氧而导致二者间的接合强度下降。
对如上接合不锈钢板和其他金属板而得到的轧制接合体进行热处理。通过热处理，可以提高各层间的紧贴性。另外，当其他金属板为铝合金等时，热处理可以兼顾铝合金层的退火。
例如在间歇式热处理时，热处理温度为200℃以上且500℃以下，优选为200℃以上且400℃以下。另外，例如在连续热处理时，热处理温度为300℃以上且890℃以下，优选为300℃以上且800℃以下。通过将热处理温度设为该范围，轧制接合体的剥离强度会高达60N/20mm以上，从而会提高成型加工性。由于该热处理温度是不锈钢的非重结晶温度域，因此大致不会软化。本实施方式中，通过将接合时的不锈钢层的压下率和热处理温度控制在规定范围，轧制接合体的剥离强度会显著提高，从而会提高成型加工性。另外，热处理温度是指进行热处理的轧制接合体的温度。
另外，该热处理中，至少不锈钢所含有的金属元素(例如Fe、Cr、Ni)会向其他与不锈钢不同的金属层热扩散。另外，不锈钢所含有的金属元素和与不锈钢不同的金属层所含有的金属元素也可以相互热扩散。
热处理时间可以根据热处理方法(间歇式热处理或连续热处理)、热处理温度或进行热处理的轧制接合体的尺寸来适当设置。例如，在间歇式热处理时，轧制接合体的温度达到规定温度后，将轧制接合体均热保持0.5～10小时，优选均热保持2～8小时。另外，如果不形成金属间化合物，则进行10小时以上的间歇式热处理也没有问题。另外，在连续热处理时，轧制接合体的温度达到规定温度后，将轧制接合体均热保持20秒～5分钟。另外，热处理时间是指进行热处理的轧制接合体达到规定温度后的时间，不包括轧制接合体的升温时间。例如，对于A4版(纸张尺寸)左右的小材料，间歇式热处理的热处理时间在1～2小时左右足矣；而对于长条材料，例如宽100mm以上、长10m以上的卷材等大材料，则间歇式热处理的热处理时间需要2～8小时左右。
III.轧制接合体的用途
本实施方式的轧制接合体可以用作各种冲压成型部件。特别是在厚度较厚的情况下，由于强度大，且具有高成型加工性，因此能够适宜地用作电子设备用的框体，尤其是移动电子设备(移动终端)的框体。框体中，外面侧的加工严格，尤其是针对将由铝合金或纯铝组成的金属层作为内面侧、将不锈钢层作为外面侧而成型的框体和不锈钢层薄的框体所进行的加工，容易引发不锈钢层断裂，而通过使用本实施方式的轧制接合体，由于不锈钢层可以跟随其他金属层而具有良好的加工性，因此能够在不锈钢层不断裂的情况下得到框体。另外，作为框体时，可以实施以抑制变色和添加装饰为目的的处理，另外，轧制接合体的用途并不限于上述框体。
电子设备用框体优选在背面和/或侧面包含本发明的轧制接合体。
将使用本发明的轧制接合体的电子设备用框体的第一实施方式示于图5和图6。图5是表示使用本发明的轧制接合体的电子设备用框体的第一实施方式的立体图；图6是表示使用本发明的轧制接合体的电子设备用框体的第一实施方式的X-X’方向的剖面立体图。电子设备用框体5由背面50和侧面51组成，背面50和侧面51或其一部分可以包含由不锈钢层和与不锈钢不同的金属层组成的本发明的轧制接合体。其中，背面是指在构成智能手机等电子设备(移动终端)的框体中，与设置有显示部(显示屏，未图示)的一侧相反的一侧的面。另外，在电子设备用框体5的内侧，也可以层叠与轧制接合体不同的金属材料或塑料材料等。另外，当电子设备用框体5在背面50含有轧制接合体时，背面50的整体或局部(例如，如图5的平面部分A所示，2cm×2cm以上，例如25mm×25mm的平面部分)只要满足关于轧制接合体而记载的上述特性即可。此外，电子设备用框体5是其背面50含有轧制接合体的结构，但根据电子设备的结构，并不限于该结构，也可以是背面50与侧面51由轧制接合体组成的结构，还可以是在侧面51含有轧制接合体的结构。
下面针对使用本发明的轧制接合体的电子设备用框体的第二实施方式进行说明。本实施方式中示出了作为中央框架的电子设备用框体由玻璃或树脂等的显示部和背面夹住的电子设备结构，电子设备用框体由侧面和与该侧面连接的内部强化框架(构成电子设备用框体中的背面)构成。电子设备用框体的侧面和内部强化框架或其一部分可以包含由不锈钢层和与不锈钢不同的金属层组成的本发明的轧制接合体。其中，内部强化框架是指位于智能手机等电子设备的内部，提高电子设备整体刚性，或作为安装电池和印刷电路板等部件的支撑体而发挥作用的支撑板。内部强化框架通常具有用于连接和组件的孔。例如可以通过冲压等来开孔。本实施方式中，可以一体构成侧面和内部强化框架，但并不限于此，侧面和内部强化框架也可以不成为一体。另外，可以只在侧面应用轧制接合体。此外，关于本实施方式的电子设备用框体，与上述电子设备用框体5相同，可以根据电子设备的结构进行适当变形，并不限于上述说明的结构。
实施例
下面基于实施例和参考例对本发明进行更加详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
利用表面活化接合法制造轧制接合体。不锈钢板使用厚0.05mm的SUS304BA，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。对SUS304和A5052实施溅射蚀刻处理。对SUS304的溅射蚀刻是在0.3Pa下，以等离子功率700W、12分钟的条件实施；对A5052的溅射蚀刻是在0.3Pa下，以等离子功率700W、12分钟的条件实施。在常温下，以轧制辊径100mm～250mm、轧制线荷载0.5tf/cm～5.0tf/cm的加压力，在不锈钢层的压下率为0％～5％的条件下通过辊压焊接将溅射蚀刻处理后的SUS304和A5052接合，得到SUS304和A5052的轧制接合体。对该轧制接合体，在300℃、1小时的条件下进行间歇式热处理。
(实施例2～6、比较例1～3)
除了改变原板的不锈钢板的钢种、调质、厚度和/或原板的铝板的品种、厚度，并且将接合时的加压力变为规定值以外，与实施例1同样地得到实施例2～6和比较例1～3的轧制接合体。
实施例2的不锈钢板使用厚0.05mm的316L1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
实施例3的不锈钢板使用厚0.1mm的304 1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
实施例4的不锈钢板使用厚0.1mm的304 1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
实施例5的不锈钢板使用厚0.1mm的304 1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝A1050。
实施例6的不锈钢板使用厚0.2mm的304 1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
比较例1的不锈钢板使用厚0.1mm的304 3/4H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
比较例2的不锈钢板使用厚0.2mm的304 3/4H，铝板使用厚0.8mm的铝A1050。
比较例3的不锈钢板使用厚0.3mm的304 3/4H，铝板使用厚0.8mm的铝A1050。
(实施例8)
不锈钢板使用厚0.25mm的SUS304BA，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。对SUS304和A5052实施溅射蚀刻处理。对SUS304的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率4800W、线速度4m/分的条件实施；对A5052的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率6400W、线速度4m/分的条件实施。在常温下，以轧制线荷载3.0tf/cm～6.0tf/cm通过辊压焊接将溅射蚀刻处理后的SUS304和A5052接合，得到SUS304和A5052的轧制接合体。对该轧制接合体，在300℃下进行8小时的间歇式热处理。
(实施例9～12)
除了改变原板的不锈钢板的钢种、调质、厚度和/或原板的铝板的品种、厚度，并且将接合时的加压力变为规定值以外，与实施例8同样地得到实施例9～12的轧制接合体。
实施例9的不锈钢板使用厚0.25mm的304 1/2H，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
实施例10的不锈钢板使用厚0.2mm的316L BA，铝板使用厚0.8mm的铝合金A5052。
实施例11的不锈钢板使用厚0.25mm的304BA，铝板使用厚0.8mm的铝A1050。
实施例12的不锈钢板使用厚0.25mm的316L BA，铝板使用厚0.8mm的铝A1050。
(实施例7、比较例4～6)
使用冷轧接合法，准备不锈钢板和铝合金板的轧制接合体(厚0.403～1.025mm)。对不锈钢板和铝合金板的接合面实施抛光等之后，将二者重叠进行冷轧并接合，再实施热处理，由此可以制造。
将制作的轧制接合体中各层的种类和厚度与不锈钢层的厚度比率PSUS总结示于表1。另外，使用X射线衍射装置(Rigaku公司生产Smartlab)对不锈钢层进行X射线衍射测定，测定表示2θ＝48～52°时出现的晶面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200。将测定结果示于表1。对制作的轧制接合体，测定通过埃里克森试验产生的压屈高度。测定使用机械式埃里克森试验机ESM-1(CAP2mm，(株)东京衡机试验机生产)，按照JIS Z 2247(埃里克森试验方法)进行。另外，使用显微维氏硬度计(负重200gf)，按照JIS Z 2244(维氏硬度试验-试验方法)测定不锈钢层的表面硬度Hv。将压屈高度和维氏硬度的测定结果示于表1。另外，关于实施例1～12和比较例1～6的轧制接合体，将不锈钢层的厚度比率PSUS与表示面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系示于图2。另外，将不锈钢层的厚度TSUS与半值宽度FWHM200的关系示于图3。此外，将不锈钢层的厚度比率PSUS与不锈钢层的表面硬度的关系示于图4。另外，测定半值宽度时，将样品研磨后进行。研磨方法没有特别限制，研磨时的表面加工优选抛光或电解研磨。像明显磨削那样的研磨方法有可能对FWHM200产生影响，因此需要注意。
[表1]
Figure BDA0002210764490000171
如表1和图2所示，满足下述公式FWHM200≤0.0057PSUS+0.4的实施例的轧制接合体，其通过埃里克森试验产生的压屈高度均超过7mm，体现出较高值，表明成型加工性优异。而未满足上述公式条件的比较例1～6的轧制接合体，其压屈高度限制在低于7mm的范围，不足以作为框体用的轧制接合体。另外，由表1和图3可以看出，满足下述公式FWHM200≤0.571TSUS+0.4也可以提高成型加工性。
接着，制造参考例1～10的轧制接合体，评价下述特性。
(参考例1)
不锈钢板使用SUS304(厚0.2mm)，铝板使用铝合金A5052(厚0.8mm)。对SUS304和A5052实施溅射蚀刻处理。对SUS304的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率700W、13分钟的条件实施；对A5052的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率700W、13分钟的条件实施。在常温下，以轧制辊径130～180mm、轧制线荷载1.9tf/cm～4.0tf/cm的加压力通过辊压焊接将溅射蚀刻处理后的SUS304和A5052接合，得到SUS304和A5052的轧制接合体。对该轧制接合体，在300℃、2小时的条件下进行间歇式退火。关于退火后的轧制接合体，分别根据接合前的原板的厚度和最终的轧制接合体中的厚度来计算出不锈钢层、铝合金层和轧制接合体(整体)的压下率。
(参考例2～4、6～7)
除了将原板的铝板厚度、通过改变接合时的加压力得到的接合时的压下率和/或退火温度变更为规定值以外，与参考例1同样地得到参考例2～4、6～7的轧制接合体。参考例2将实施例6制造的轧制接合体切割出来用于评价。关于轧制接合体的厚度，虽然实施例6和参考例2的值不同，但差别微小，实质上相同。
(参考例5)
将实施例9制造的轧制接合体切割出来用于评价。关于轧制接合体的厚度，虽然实施例9和参考例5的值不同，但差别微小，实质上相同。
关于参考例1～7的轧制接合体，测定接合后退火前的轧制接合体和退火后的最终的轧制接合体的180°剥离强度。另外，测定参考例1～7的轧制接合体的抗拉强度和伸长率，评价弯曲加工性和拉伸加工性。180°剥离强度、抗拉强度和伸长率的测定，以及弯曲加工性和拉伸加工性的评价如下进行。
[180°剥离强度]
根据轧制接合体制作宽20mm的试验片，将不锈钢层和铝层局部剥离后，将铝层侧固定，使用TENSILON万能材料试验机RTC-1350A(株式会社ORIENTEC生产)，测定以拉伸速度50mm/分将不锈钢层拉向与铝层侧相反180°的一侧时剥离所需的力(单位：N/20mm)。
[抗拉强度]
使用TENSILON万能材料试验机RTC-1350A(株式会社ORIENTEC生产)，使用JIS Z2201记载的特别试验片6号的规格作为试验片，按照JIS Z 2241(金属材料拉伸试验方法)进行测定。
[伸长率]
使用抗拉强度试验的试验片，按照JIS Z 2241记载的断裂伸长率的测定进行测定。
[弯曲加工性]
通过V型块法(金属件角度60度、按压金属件加工R0.5、负荷1kN、实验材料宽度10mm、JIS Z 2248)实施弯曲加工。
[拉伸加工性]
使用机械式埃里克森试验机(ERICHSEN公司生产，万能型薄板成型试验机，型号145-60)进行圆筒拉伸加工，进行评价。拉伸加工条件如下。
坯料直径φ：49mm(拉伸比1.63)或55mm(拉伸比1.83)
冲头尺寸φ：30mm
冲头圆角R：3.0
冲模圆角R：3.0
压皱压力：3N
润滑油：冲压加工油(No.640(日本工作油生产))
成型温度：室温(25℃)
成型速度：50mm/秒
拉伸加工性通过以下的表2所示的5步进行评价。数值越高，拉伸加工性越好。另外，坯料直径55mm(拉伸比1.83)的条件下的加工比坯料直径49mm(拉伸比1.63)的条件下的加工严格。
[表2]
φ 拉伸比 1 2 3 4 5
49 1.63 × ○ ○ ○ ◎
55 1.83 × △ ● ○ ◎
×＝无法拉伸；△可以拉伸但有龟裂；●可以拉伸但略有褶皱；
○可以拉伸；◎可以拉伸且外观美丽
将参考例1～7的轧制接合体的构成、制造条件和评价结果示于表3。
[表3]
Figure BDA0002210764490000211
由表3可知，提高接合时的加压力并提高铝合金层的压下率的参考例1、2与铝合金层的压下率低于5％的参考例6相比，接合后退火前的剥离强度相同，但退火后的剥离强度明显提高，拉伸加工性提高。另外，根据参考例2、3、7认为，为了提高退火后的轧制接合体的剥离强度而存在适当的退火温度范围，在间歇式退火中，该范围是200℃～370℃。此外，即使在铝板的厚度薄的情况下，也可以提高轧制接合体的剥离强度，此时，尤其是退火前后的剥离强度提高的幅度大(参考例4)。
另外，根据与以下使用纯铝的参考例8～10的结果的对比可知，当铝板为铝合金时，与纯铝相比，剥离强度难以提高。据推测，这是因为铝合金比纯铝硬度高，不易变形，因此接合时剥离强度本就难以提高，另外，由于通过退火容易在接合表面生成金属间化合物，因此该金属间化合物的生成会导致剥离强度下降。
(参考例8)
不锈钢板使用SUS304(厚0.2mm)，铝板使用纯铝A1050(厚0.85mm)。对SUS304和A1050实施溅射蚀刻处理。对SUS304的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率700W、13分钟的条件实施；对A1050的溅射蚀刻是在0.1Pa下，以等离子功率700W、13分钟的条件实施。在常温下，以轧制辊径130mm～180mm、轧制线荷载1.9tf/cm～4.0tf/cm通过辊压焊接将溅射蚀刻处理后的SUS304和A1050接合，得到SUS304和A1050的轧制接合体。对该轧制接合体，在300℃、2小时的条件下进行间歇式退火。
(参考例9、10)
除了将通过变更接合时的加压力得到的接合时的压下率和/或退火温度变更为规定值以外，与参考例8同样地得到参考例9、10的轧制接合体。
与上述同样地评价参考例8～10的轧制接合体。将参考例8～10的轧制接合体的构成、制造条件和评价结果示于表4。
[表4]
Figure BDA0002210764490000231
由表4可知，即使在铝板为纯铝的情况下，与铝合金相同，通过提高接合时的压下率，接合后的剥离强度相同，但可以显著提高退火后的剥离强度，能够提高退火前后的剥离强度提高的幅度。
符号说明
1 轧制接合体
10 不锈钢层
20 与不锈钢不同的金属层
5 电子设备用框体
50 背面
51 侧面
A 平面部分
本说明书中引用的全部刊物、专利和专利申请直接并入本说明书中。

Claims (4)

1.一种轧制接合体，其由不锈钢层和与不锈钢不同的金属层组成，其中，
厚度T为0.4mm以上且1.5mm以下，
所述不锈钢层的厚度TSUS相对于所述厚度T的比率PSUS与对所述不锈钢层侧进行X射线衍射测定时得到的表示晶面取向(200)的峰的半值宽度FWHM200的关系满足以下公式：FWHM200≤0.0057PSUS+0.4。
2.根据权利要求1所述的轧制接合体，其中，所述与不锈钢不同的金属层为选自由铝、铝合金和铜组成的组的金属层。
3.根据权利要求1或2所述的轧制接合体，其用于电子设备用框体。
4.一种电子设备用框体，其使用权利要求1或2所述的轧制接合体。
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