JP2003311315A - アルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法 - Google Patents
アルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法Info
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- JP2003311315A JP2003311315A JP2002118481A JP2002118481A JP2003311315A JP 2003311315 A JP2003311315 A JP 2003311315A JP 2002118481 A JP2002118481 A JP 2002118481A JP 2002118481 A JP2002118481 A JP 2002118481A JP 2003311315 A JP2003311315 A JP 2003311315A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 新規なアルミニウム積層板又はアルミニウム
合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウ
ム合金積層板の作製方法の提供。 【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金に対
して積層する金属板の表面に、前記アルミニウム又はア
ルミニウム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせ
て切断し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さ
とした後、熱間圧延することにより得られるものである
ことを特徴とするアルミニウム積層板又はアルミニウム
合金積層板及びその製法。
合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウ
ム合金積層板の作製方法の提供。 【解決手段】 アルミニウム又はアルミニウム合金に対
して積層する金属板の表面に、前記アルミニウム又はア
ルミニウム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせ
て切断し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さ
とした後、熱間圧延することにより得られるものである
ことを特徴とするアルミニウム積層板又はアルミニウム
合金積層板及びその製法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウム積層
板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積
層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法に関するも
のである。
板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積
層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、異種金属板の接合、例えば、ステ
ンレス鋼板とアルミニウム合金板の接合では、爆発圧接
法によるものが、殆どであったが、近年、真空中で母材
と合わせて板を密着させて高周波誘導加熱により加熱
し、ローラにより圧延する方法が提案されている（特開
平１０−１８０４６５号公報）。この方法では接合面を
放電により清浄化することが必要とされる。また、この
圧延方法の改良では、低融点金属の皮膜を形成する（特
開平１０−２７７７５５号公報）など、比較的に煩雑な
操作が要求されている。また、アルミニウムとステンレ
ス鋼のクラッド板の圧延接合法では、板厚許容差を０．
０５ｍｍに抑えることが要求され、そのために板厚を測
定し、圧延時の温度制御を行なうことが必要とされてい
る（特開平１０−９９９７７号公報）。また、アルミニ
ウム側のワークロールは駆動回転させ、ステンレス鋼板
側のワークロールをアイドリング状態にして圧延温度の
調整を行なう方法などが提案されている（特開平１０−
６０３９号公報）。これらも煩雑な操作を必要とするも
のであり、また大掛かりな設備を必要とするものであ
る。このようなことから、このような煩雑な操作を必要
としないアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層
板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積
層板の作製方法の開発が望まれている。
ンレス鋼板とアルミニウム合金板の接合では、爆発圧接
法によるものが、殆どであったが、近年、真空中で母材
と合わせて板を密着させて高周波誘導加熱により加熱
し、ローラにより圧延する方法が提案されている（特開
平１０−１８０４６５号公報）。この方法では接合面を
放電により清浄化することが必要とされる。また、この
圧延方法の改良では、低融点金属の皮膜を形成する（特
開平１０−２７７７５５号公報）など、比較的に煩雑な
操作が要求されている。また、アルミニウムとステンレ
ス鋼のクラッド板の圧延接合法では、板厚許容差を０．
０５ｍｍに抑えることが要求され、そのために板厚を測
定し、圧延時の温度制御を行なうことが必要とされてい
る（特開平１０−９９９７７号公報）。また、アルミニ
ウム側のワークロールは駆動回転させ、ステンレス鋼板
側のワークロールをアイドリング状態にして圧延温度の
調整を行なう方法などが提案されている（特開平１０−
６０３９号公報）。これらも煩雑な操作を必要とするも
のであり、また大掛かりな設備を必要とするものであ
る。このようなことから、このような煩雑な操作を必要
としないアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層
板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積
層板の作製方法の開発が望まれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、新規
なアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並
びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の
作製方法を提供することである。
なアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並
びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の
作製方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
について研究し、アルミニウム又はアルミニウム合金に
積層する金属板の表面に、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛することにより肉盛材を形成し、金属
板と接合され、この肉盛材を切削加工して厚さを一定と
したアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板
を、圧延加工することによって、目的とする厚さとし
て、前記金属板からなるアルミニウム積層板又はアルミ
ニウム合金積層板が得られることを見いだして、前記課
題を解決したものである。摩擦肉盛法は、摩擦熱を利用
した固相表面改質技術であり、素材を溶融せずに希釈の
少ない高速成膜を可能とするものであり、厚膜層の形成
も容易に行なうことができる方法であり、本発明者らも
良好な肉盛法及び肉盛材の開発を行なってきた（軽金属
学会第９８回春期大会講演概要、（２０００）、２８
３）。しかしながら、摩擦肉盛法は、製品の必要とする
部分に必要とする厚さの肉盛を容易に形成することによ
り問題を解決することには有効であるが、積層板のよう
に板材の表裏で異なる性質を持たせること、すなわち、
広範囲の部分わたり肉盛層を形成するためには、多大な
労力を必要とされてきた。このようなことから、肉盛層
を作製し、他の金属加工方法と組み合わせて、加工を行
うことは行われていない。すなわち、摩擦肉盛した後
に、圧延処理することは行なわれていない。本発明者ら
は、積層したい板材の表面にアルミニウム又はアルミニ
ウム合金を摩擦肉盛して肉盛材を作製し、この肉盛材の
肉盛開始部及び終了部を切除し、肉盛層の厚さを一定の
厚さにしたものを、熱間圧延することにより、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金積層板を比較的に簡単な装置
により作製することができること、又これらの積層板
は、強度、伸び或いは引張試験の結果では、従来行われ
てきた他の積層板の試験結果に比較して良好な結果が得
られることを見いだし、新たな、アルミニウム積層板又
はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板
又はアルミニウム合金積層板の作製方法を完成させたも
のである。
について研究し、アルミニウム又はアルミニウム合金に
積層する金属板の表面に、アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛することにより肉盛材を形成し、金属
板と接合され、この肉盛材を切削加工して厚さを一定と
したアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板
を、圧延加工することによって、目的とする厚さとし
て、前記金属板からなるアルミニウム積層板又はアルミ
ニウム合金積層板が得られることを見いだして、前記課
題を解決したものである。摩擦肉盛法は、摩擦熱を利用
した固相表面改質技術であり、素材を溶融せずに希釈の
少ない高速成膜を可能とするものであり、厚膜層の形成
も容易に行なうことができる方法であり、本発明者らも
良好な肉盛法及び肉盛材の開発を行なってきた（軽金属
学会第９８回春期大会講演概要、（２０００）、２８
３）。しかしながら、摩擦肉盛法は、製品の必要とする
部分に必要とする厚さの肉盛を容易に形成することによ
り問題を解決することには有効であるが、積層板のよう
に板材の表裏で異なる性質を持たせること、すなわち、
広範囲の部分わたり肉盛層を形成するためには、多大な
労力を必要とされてきた。このようなことから、肉盛層
を作製し、他の金属加工方法と組み合わせて、加工を行
うことは行われていない。すなわち、摩擦肉盛した後
に、圧延処理することは行なわれていない。本発明者ら
は、積層したい板材の表面にアルミニウム又はアルミニ
ウム合金を摩擦肉盛して肉盛材を作製し、この肉盛材の
肉盛開始部及び終了部を切除し、肉盛層の厚さを一定の
厚さにしたものを、熱間圧延することにより、アルミニ
ウム又はアルミニウム合金積層板を比較的に簡単な装置
により作製することができること、又これらの積層板
は、強度、伸び或いは引張試験の結果では、従来行われ
てきた他の積層板の試験結果に比較して良好な結果が得
られることを見いだし、新たな、アルミニウム積層板又
はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板
又はアルミニウム合金積層板の作製方法を完成させたも
のである。
【０００５】本発明によれば、以下の発明が提供され
る。 （１）アルミニウム又はアルミニウム合金に対して積層
する金属板の表面に、前記アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせて切断
し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さとした
後、熱間圧延することにより得られるものであることを
特徴とするアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積
層板。 （２）アルミニウム又はアルミニウム合金に対して積層
する金属板の表面に、前記アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせて切断
し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さとした
後、熱間圧延することを特徴とするアルミニウム積層板
又はアルミニウム合金積層板の作製方法。
る。 （１）アルミニウム又はアルミニウム合金に対して積層
する金属板の表面に、前記アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせて切断
し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さとした
後、熱間圧延することにより得られるものであることを
特徴とするアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積
層板。 （２）アルミニウム又はアルミニウム合金に対して積層
する金属板の表面に、前記アルミニウム又はアルミニウ
ム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせて切断
し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さとした
後、熱間圧延することを特徴とするアルミニウム積層板
又はアルミニウム合金積層板の作製方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明のアルミニウム又はアルミ
ニウム合金に積層する板材は、これら金属積層板の使用
目的に応じて適宜定めることができる。これらの金属積
層板の板材には、アルミニウム板、アルミニウム合金
板、鋼板、ステンレス板材、銅板などを適宜使用するこ
とができる。この板材は、金属板から適宜選ばれる。例
えば、アルミニウム又はアルミニウム合金は、軽量、或
いは腐食に対して強いという工業材料として好ましい特
性を有しているが、強度という点では使用する意図に反
して特性が十分でないという場合には、例えば、ステン
レス鋼板を積層することにより、アルミニウムやアルミ
ニウム合金の持つ特性にアルミニウムが有していない強
靱な特性や耐食性などの特性を付与することができる。
このように、アルミニウム、アルミニウム合金が有して
いない特性に着目し、板材として用いることにより、ア
ルミニウムやアルミニウム合金が有していない、望まし
い積層板の特性を付与することを可能とすることができ
る。
ニウム合金に積層する板材は、これら金属積層板の使用
目的に応じて適宜定めることができる。これらの金属積
層板の板材には、アルミニウム板、アルミニウム合金
板、鋼板、ステンレス板材、銅板などを適宜使用するこ
とができる。この板材は、金属板から適宜選ばれる。例
えば、アルミニウム又はアルミニウム合金は、軽量、或
いは腐食に対して強いという工業材料として好ましい特
性を有しているが、強度という点では使用する意図に反
して特性が十分でないという場合には、例えば、ステン
レス鋼板を積層することにより、アルミニウムやアルミ
ニウム合金の持つ特性にアルミニウムが有していない強
靱な特性や耐食性などの特性を付与することができる。
このように、アルミニウム、アルミニウム合金が有して
いない特性に着目し、板材として用いることにより、ア
ルミニウムやアルミニウム合金が有していない、望まし
い積層板の特性を付与することを可能とすることができ
る。
【０００７】本発明では、前記のように、アルミニウム
或いはアルミニウム合金に対して積層したい金属板を選
択し、その金属板の表面にアルミニウム又はアルミニウ
ム合金の摩擦肉盛を行う。本発明では、従来板材の表面
に肉盛を行うに際し、広範囲の板材の表面に肉盛を行う
必要があり、そのためには、摩擦肉盛を行うこととし、
その摩擦肉盛の操作は、以下のようにして行なう。積層
板の板材に、肉盛金属からなる回転部材を接触させ、回
転させて、摩擦熱を発生させる。回転には、特定の回転
操作を行なうことができるものであれば、使用すること
ができる。使用する金属を回転部材として、回転軸に固
定される。回転軸はローターに固定され、ステ−ターの
励磁により高速回転が得られるようになっている。回転
部材は、使用時に押し下げて使用することができる。回
転部材の大きさを変化させることにより接合の面積を調
節することができる。回転部材の直径が大きなものを用
いれば、大きな接合面積のものを得ることができる。こ
のようなことから、回転部材の大きさは、接合の面積な
どを考慮して適宜決定することができる。板材の摩擦肉
盛を行なうに際しては、回転部材を板材の表面に接触さ
せ、回転部材を所要の速度で回転させ、その際に発生す
る摩擦による発生熱を利用するものである。摩擦により
発生する熱量は、板材と回転部材との摩擦係数、回転速
度、及び回転部材を板材に押し付ける時の圧力の積とし
て与えられる。回転部材の回転速度は、一般的には、１
０００〜６０００ｒｐｍ程度の範囲のものである。回転
部材が板材を押さえつける圧力は、０．５〜５ｋｇ／ｍ
ｍ２程度であれば、十分である。摩擦肉盛にはヒーテイ
ングを行うことが有効である。ヒーテイング温度は、融
点以下の温度に加熱することが行われ、アルミニウム或
いはアルミニウム合金積層板を作製する場合には、約５
００℃程度とすることが効果的である。本発明では、以
上述べたことから明らかなように、板材の表面の全面的
に摩擦肉盛を行うことが重要である。摩擦肉盛をどの程
度の厚さに行うかは、求める積層板材の厚さを考慮して
適宜定めることができる。又、はじめに、摩擦肉盛を行
った後、その表面に他の金属による摩擦肉盛を行うこと
もできる。このようにすると、三層或いはそれ以上の積
層板を得ることもできる。その結果、より高度な特性を
有する複合材を製造することが可能となる。
或いはアルミニウム合金に対して積層したい金属板を選
択し、その金属板の表面にアルミニウム又はアルミニウ
ム合金の摩擦肉盛を行う。本発明では、従来板材の表面
に肉盛を行うに際し、広範囲の板材の表面に肉盛を行う
必要があり、そのためには、摩擦肉盛を行うこととし、
その摩擦肉盛の操作は、以下のようにして行なう。積層
板の板材に、肉盛金属からなる回転部材を接触させ、回
転させて、摩擦熱を発生させる。回転には、特定の回転
操作を行なうことができるものであれば、使用すること
ができる。使用する金属を回転部材として、回転軸に固
定される。回転軸はローターに固定され、ステ−ターの
励磁により高速回転が得られるようになっている。回転
部材は、使用時に押し下げて使用することができる。回
転部材の大きさを変化させることにより接合の面積を調
節することができる。回転部材の直径が大きなものを用
いれば、大きな接合面積のものを得ることができる。こ
のようなことから、回転部材の大きさは、接合の面積な
どを考慮して適宜決定することができる。板材の摩擦肉
盛を行なうに際しては、回転部材を板材の表面に接触さ
せ、回転部材を所要の速度で回転させ、その際に発生す
る摩擦による発生熱を利用するものである。摩擦により
発生する熱量は、板材と回転部材との摩擦係数、回転速
度、及び回転部材を板材に押し付ける時の圧力の積とし
て与えられる。回転部材の回転速度は、一般的には、１
０００〜６０００ｒｐｍ程度の範囲のものである。回転
部材が板材を押さえつける圧力は、０．５〜５ｋｇ／ｍ
ｍ２程度であれば、十分である。摩擦肉盛にはヒーテイ
ングを行うことが有効である。ヒーテイング温度は、融
点以下の温度に加熱することが行われ、アルミニウム或
いはアルミニウム合金積層板を作製する場合には、約５
００℃程度とすることが効果的である。本発明では、以
上述べたことから明らかなように、板材の表面の全面的
に摩擦肉盛を行うことが重要である。摩擦肉盛をどの程
度の厚さに行うかは、求める積層板材の厚さを考慮して
適宜定めることができる。又、はじめに、摩擦肉盛を行
った後、その表面に他の金属による摩擦肉盛を行うこと
もできる。このようにすると、三層或いはそれ以上の積
層板を得ることもできる。その結果、より高度な特性を
有する複合材を製造することが可能となる。
【０００８】得られる積層板材の厚さは、求める用途に
応じて定め、その厚さにするために圧延装置の操作条件
を定めるか、圧延装置の前までに、どの程度の厚さとす
るかを定め、その結果に応じて前記の摩擦肉盛をどの程
度とするかが定められる。
応じて定め、その厚さにするために圧延装置の操作条件
を定めるか、圧延装置の前までに、どの程度の厚さとす
るかを定め、その結果に応じて前記の摩擦肉盛をどの程
度とするかが定められる。
【０００９】通常、使用されている積層板の厚さから考
えて、基材として、１０ｍｍ以下、さらには５ｍｍ以下
のものが用いられる。薄さの限界は、肉盛加工ができる
ものであれば、問題ない。１ｍｍ程度の厚さであっても
差し支えない。この厚さに応じて、圧延装置の前まで
に、どの程度の厚さとするかが検討される。さらに、摩
擦肉盛をどの程度とするかが定められる。
えて、基材として、１０ｍｍ以下、さらには５ｍｍ以下
のものが用いられる。薄さの限界は、肉盛加工ができる
ものであれば、問題ない。１ｍｍ程度の厚さであっても
差し支えない。この厚さに応じて、圧延装置の前まで
に、どの程度の厚さとするかが検討される。さらに、摩
擦肉盛をどの程度とするかが定められる。
【００１０】このようにして摩擦肉盛を行なった後に、
肉盛開始部と終了部を切除し、特定の厚さになるように
切削加工する。その厚さは適宜定める。次に熱間圧延を
行なうことにより、目的とする厚さの金属積層板を得る
ことができる。厚さは１ｍｍ以下、使用する目的に応じ
て０．５ｍｍ程度のものも得ることができる。このよう
にして製造されるアルミニウム積層板、アルミニウム合
金積層板は、接着強度は、他の製法による金属積層板の
接着強度と比較して、十分に強度を有するものであり、
また、表面に酸化皮膜の形成などもなく、又、圧延中及
び圧延後ともに、肉盛層と基材部の剥離は存在しない
し、腐食の可能性も存在しないものである。また、両面
には、割れや、さけ傷等による欠如は存在しない。本発
明のアルミニウム、アルミニウム合金板積層板は、各種
の工業用用途に対して、従来から知られている他の製法
により得られる、アルミニウム、アルミニウム合金板積
層板とより、優れているものである。
肉盛開始部と終了部を切除し、特定の厚さになるように
切削加工する。その厚さは適宜定める。次に熱間圧延を
行なうことにより、目的とする厚さの金属積層板を得る
ことができる。厚さは１ｍｍ以下、使用する目的に応じ
て０．５ｍｍ程度のものも得ることができる。このよう
にして製造されるアルミニウム積層板、アルミニウム合
金積層板は、接着強度は、他の製法による金属積層板の
接着強度と比較して、十分に強度を有するものであり、
また、表面に酸化皮膜の形成などもなく、又、圧延中及
び圧延後ともに、肉盛層と基材部の剥離は存在しない
し、腐食の可能性も存在しないものである。また、両面
には、割れや、さけ傷等による欠如は存在しない。本発
明のアルミニウム、アルミニウム合金板積層板は、各種
の工業用用途に対して、従来から知られている他の製法
により得られる、アルミニウム、アルミニウム合金板積
層板とより、優れているものである。
【００１１】
【実施例】以下に実施例により、本発明の内容を、更に
具体的に説明する。アルミニウム合金板材の積層板の製
法について、更に詳細に説明する。他の金属或いは金属
合金板材の場合についても、板材の特性を考慮して、同
様に行なうことができる。本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
具体的に説明する。アルミニウム合金板材の積層板の製
法について、更に詳細に説明する。他の金属或いは金属
合金板材の場合についても、板材の特性を考慮して、同
様に行なうことができる。本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
【００１２】実施例１
肉盛金属として市販の２０１７アルミニウム合金丸棒
（ＢＥ−Ｔ４、直径２０ｍｍ）を、長さ１００ｍｍに機
械加工して用いた。基材には、５０５２アルミニウム合
金板（Ｈ３４、板厚５ｍｍ）を幅５０ｍｍ、長さ１５０
ｍｍに機械加工したものを用いた。用いた２０１７アル
ミニウム合金丸棒の化学的組成は、以下のとおりであ
る。 Ｓｉ ０．４４、Ｆｅ ０．２５、Ｃｕ ３．８、Ｍｎ
０．６８、Ｍｇ ０．５６、Ｃｒ ０．０２、Ｚｎ
０．０２、Ａｌ残部。 金属特性は、以下のとおり。 引張強さ ４１４ＭＰａ、 伸び２６．３％、 硬度１２５．５ ＨＶ０．１． 用いた５０５２アルミニウム合金板材の化学的組成及び
特性は以下のとおりである。 Ｓｉ ０．０９、Ｆｅ ０．２６、Ｃｕ ０．０３、Ｍ
ｎ ０．０４、Ｍｇ２．４７、Ｃｒ ０．２１、Ｚｎ
０．００、Ｔｉ ０．０２、Ａｌ 残部。 金属特性は、以下のとおり。 引張強さ ２３７ＭＰａ、伸び １６．０％、 硬度 ７９．７ＨＶ０．１．
（ＢＥ−Ｔ４、直径２０ｍｍ）を、長さ１００ｍｍに機
械加工して用いた。基材には、５０５２アルミニウム合
金板（Ｈ３４、板厚５ｍｍ）を幅５０ｍｍ、長さ１５０
ｍｍに機械加工したものを用いた。用いた２０１７アル
ミニウム合金丸棒の化学的組成は、以下のとおりであ
る。 Ｓｉ ０．４４、Ｆｅ ０．２５、Ｃｕ ３．８、Ｍｎ
０．６８、Ｍｇ ０．５６、Ｃｒ ０．０２、Ｚｎ
０．０２、Ａｌ残部。 金属特性は、以下のとおり。 引張強さ ４１４ＭＰａ、 伸び２６．３％、 硬度１２５．５ ＨＶ０．１． 用いた５０５２アルミニウム合金板材の化学的組成及び
特性は以下のとおりである。 Ｓｉ ０．０９、Ｆｅ ０．２６、Ｃｕ ０．０３、Ｍ
ｎ ０．０４、Ｍｇ２．４７、Ｃｒ ０．２１、Ｚｎ
０．００、Ｔｉ ０．０２、Ａｌ 残部。 金属特性は、以下のとおり。 引張強さ ２３７ＭＰａ、伸び １６．０％、 硬度 ７９．７ＨＶ０．１．
【００１３】摩擦肉盛には、ＮＣ制御全自動摩擦圧接機
を使用した。具体的には、ＮＣ制御の自動摩擦圧接機に
アルミニウム丸棒を回転側に固定し、以下の肉盛条件に
よった。 摩擦圧力 Ｐ（ＭＰａ）２５、３０、３５、４０ 回転速度 Ｎ（ｒｐｍ）１２００ 横断速度 ｆ（ｍｍ／ｓ）９
を使用した。具体的には、ＮＣ制御の自動摩擦圧接機に
アルミニウム丸棒を回転側に固定し、以下の肉盛条件に
よった。 摩擦圧力 Ｐ（ＭＰａ）２５、３０、３５、４０ 回転速度 Ｎ（ｒｐｍ）１２００ 横断速度 ｆ（ｍｍ／ｓ）９
【００１４】ヒーテイング工程として、丸棒と板材基板
が接触後、摩擦開始位置で３秒間、５００℃程度に予熱
した。その後、基材を固定したテーブルに送りを与え
て、肉盛を行なった。得られた肉盛材は、肉盛開始部及
び終了部を切除し、肉盛層の厚さが０．７ｍｍとなるよ
うに切削加工したものを圧延に供した。
が接触後、摩擦開始位置で３秒間、５００℃程度に予熱
した。その後、基材を固定したテーブルに送りを与え
て、肉盛を行なった。得られた肉盛材は、肉盛開始部及
び終了部を切除し、肉盛層の厚さが０．７ｍｍとなるよ
うに切削加工したものを圧延に供した。
【００１５】圧延は、熱間圧延（６２３Ｋ）として、板
厚１ｍｍまで圧延した。次に、圧延のままのもと、圧延
後に肉盛金属として用いた２０１７アルミニウム合金に
対して、Ｔ４処理（７７３×１５ｍｉｎ→１４ｄａｙｓ
×Ｒ．Ｔ）となる熱処理を行ったものについて、外観観
察、横断面の組織観察、硬さ試験及び引張試験を行なっ
た。
厚１ｍｍまで圧延した。次に、圧延のままのもと、圧延
後に肉盛金属として用いた２０１７アルミニウム合金に
対して、Ｔ４処理（７７３×１５ｍｉｎ→１４ｄａｙｓ
×Ｒ．Ｔ）となる熱処理を行ったものについて、外観観
察、横断面の組織観察、硬さ試験及び引張試験を行なっ
た。
【００１６】図１は、熱間圧延後のアルミニウム積層板
の摩擦表面の状態を示す図である。２０１７アルミニウ
ム合金肉盛層側、５０５２アルミニウム合金基材側とも
に一様に圧延されており、圧延中及び圧延後ともに、肉
盛層と基材部の剥離は存在しなかった。また、両面に
は、割れ、さけ傷等による欠如は存在しなかった。
の摩擦表面の状態を示す図である。２０１７アルミニウ
ム合金肉盛層側、５０５２アルミニウム合金基材側とも
に一様に圧延されており、圧延中及び圧延後ともに、肉
盛層と基材部の剥離は存在しなかった。また、両面に
は、割れ、さけ傷等による欠如は存在しなかった。
【００１７】図２は、熱間圧延したままのアルミニウム
合金積層板断面の微視的組織を示す図である。肉盛層の
組織は、いずれの場所も基材部に比較して微細であり、
両者の接合界面は明瞭に識別することができる。肉盛層
と基材部では、圧延前と圧延後の比率に明瞭な差異は認
められなかった。
合金積層板断面の微視的組織を示す図である。肉盛層の
組織は、いずれの場所も基材部に比較して微細であり、
両者の接合界面は明瞭に識別することができる。肉盛層
と基材部では、圧延前と圧延後の比率に明瞭な差異は認
められなかった。
【００１８】図３は、肉盛層表面の硬さの測定結果を示
す図である。圧延のままと、圧延後の熱処理直後では、
その硬さに明瞭な相違は認められなかった。肉盛した２
０１７アルミニウム合金は熱処理型合金であり、熱処理
後の時間の経過とともに硬さの回復が認められ、１４日
間で２０１７−Ｔ４合金母材と同等の硬さまで回復し
た。
す図である。圧延のままと、圧延後の熱処理直後では、
その硬さに明瞭な相違は認められなかった。肉盛した２
０１７アルミニウム合金は熱処理型合金であり、熱処理
後の時間の経過とともに硬さの回復が認められ、１４日
間で２０１７−Ｔ４合金母材と同等の硬さまで回復し
た。
【００１９】図４は、積層板横断面の硬さの分布の測定
結果を示す図である。熱間圧延のままの積層板は、肉盛
層側及び基材側ともに硬さには、明瞭な変化は認められ
なかった。肉盛層である２０１７アルミニウム合金側
は、熱間圧延後の自然時効によって母材と同等の硬さを
示したが、基材の５０５２アルミニウム合金側は母材に
比較して硬さは低下した。このことは、５０５２アルミ
ニウム合金が溶体化処理によって軟化したためと考えら
れる。
結果を示す図である。熱間圧延のままの積層板は、肉盛
層側及び基材側ともに硬さには、明瞭な変化は認められ
なかった。肉盛層である２０１７アルミニウム合金側
は、熱間圧延後の自然時効によって母材と同等の硬さを
示したが、基材の５０５２アルミニウム合金側は母材に
比較して硬さは低下した。このことは、５０５２アルミ
ニウム合金が溶体化処理によって軟化したためと考えら
れる。
【００２０】図５は、作製したアルミニウム合金積層板
の引張試験結果を示す。引張試験は、圧延方向に対して
平行に試験片を採取して行なった。積層板の引張強さ及
び伸びは、圧延の前段階である肉盛条件の影響は小さ
く、各条件ともにほぼ一定値を示した。圧延のままの積
層板は、引張強さ２８７ＭＰａであり、基材とした５０
５２アルミニウム合金母材より高い値が得られた。ま
た、伸びは、６．８％であり、５０５２アルミニウム合
金母材より低い値であった。圧延後、熱処理した積層板
は、圧延のままの積層板に比較して引張強さは低い値を
示したが、伸びは基材の５０５２アルミニウム合金より
高い値を示した。このことは熱処理により２０１７アル
ミニウム合金側の引張強さは向上するが、５０５２アル
ミニウム合金側は熱処理によって軟化するために、引張
強さが低下し、伸びが向上したものと考えられる。又、
引張試験後の横断面の観察結果より肉盛層と基材の接合
界面に剥離は認められなかった。
の引張試験結果を示す。引張試験は、圧延方向に対して
平行に試験片を採取して行なった。積層板の引張強さ及
び伸びは、圧延の前段階である肉盛条件の影響は小さ
く、各条件ともにほぼ一定値を示した。圧延のままの積
層板は、引張強さ２８７ＭＰａであり、基材とした５０
５２アルミニウム合金母材より高い値が得られた。ま
た、伸びは、６．８％であり、５０５２アルミニウム合
金母材より低い値であった。圧延後、熱処理した積層板
は、圧延のままの積層板に比較して引張強さは低い値を
示したが、伸びは基材の５０５２アルミニウム合金より
高い値を示した。このことは熱処理により２０１７アル
ミニウム合金側の引張強さは向上するが、５０５２アル
ミニウム合金側は熱処理によって軟化するために、引張
強さが低下し、伸びが向上したものと考えられる。又、
引張試験後の横断面の観察結果より肉盛層と基材の接合
界面に剥離は認められなかった。
【００２１】
【発明の効果】本発明では、アルミニウム又はアルミニ
ウム合金に対して積層する板材表面に、アルミニウム或
いはアルミニウム合金を摩擦肉盛して、熱間圧延により
アルミニウム又はアルミニウム合金積層板を得ることが
できる。
ウム合金に対して積層する板材表面に、アルミニウム或
いはアルミニウム合金を摩擦肉盛して、熱間圧延により
アルミニウム又はアルミニウム合金積層板を得ることが
できる。
【図１】熱間圧延後のアルミニウム積層板の摩擦表面の
状態を示す図
状態を示す図
【図２】熱間圧延したままのアルミニウム合金積層板断
面の微視的組織を示す図
面の微視的組織を示す図
【図３】積層板横断面の硬さの分布の測定結果を示す図
【図４】積層板横断面の硬さの分布の測定結果を示す図
【図５】アルミニウム合金積層板の引張試験結果を示す
図
図
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 4E067 AA05 BD00 EC02
4F100 AB01A AB04A AB10B AB31B
BA02 EC01 EJ26 JK06
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム又はアルミニウム合金に対
して積層する金属板の表面に、前記アルミニウム又はア
ルミニウム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせ
て切断し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さ
とした後、熱間圧延することにより得られるものである
ことを特徴とするアルミニウム積層板又はアルミニウム
合金積層板。 - 【請求項２】 アルミニウム又はアルミニウム合金に対
して積層する金属板の表面に、前記アルミニウム又はア
ルミニウム合金を摩擦肉盛し、金属板の大きさに合わせ
て切断し、さらにその表面を切削加工して、特定の厚さ
とした後、熱間圧延することを特徴とするアルミニウム
積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118481A JP4059700B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | アルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002118481A JP4059700B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | アルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003311315A true JP2003311315A (ja) | 2003-11-05 |
| JP2003311315A5 JP2003311315A5 (ja) | 2005-09-22 |
| JP4059700B2 JP4059700B2 (ja) | 2008-03-12 |
Family
ID=29535364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002118481A Expired - Fee Related JP4059700B2 (ja) | 2002-04-19 | 2002-04-19 | アルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板、並びにアルミニウム積層板又はアルミニウム合金積層板の作製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4059700B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005092557A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nihon University | 摩擦肉盛ロッド、摩擦肉盛方法、金属積層板及び金属積層板の製造方法 |
-
2002
- 2002-04-19 JP JP2002118481A patent/JP4059700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005092557A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2005-10-06 | Nihon University | 摩擦肉盛ロッド、摩擦肉盛方法、金属積層板及び金属積層板の製造方法 |
| JPWO2005092557A1 (ja) * | 2004-03-25 | 2008-02-07 | 学校法人日本大学 | 摩擦肉盛ロッド、摩擦肉盛方法、金属積層板及び金属積層板の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4059700B2 (ja) | 2008-03-12 |
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