JP2991853B2 - アルミニウム箔積層鋼板の製造法 - Google Patents
アルミニウム箔積層鋼板の製造法Info
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- JP2991853B2 JP2991853B2 JP4035870A JP3587092A JP2991853B2 JP 2991853 B2 JP2991853 B2 JP 2991853B2 JP 4035870 A JP4035870 A JP 4035870A JP 3587092 A JP3587092 A JP 3587092A JP 2991853 B2 JP2991853 B2 JP 2991853B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建材あるいは耐熱材料
として最適なアルミニウム箔積層鋼板の製造法に関する
ものである。
として最適なアルミニウム箔積層鋼板の製造法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウムは軽量で、耐食性および加
工性に優れている。これらの優れた特性を持つアルミニ
ウムに、さらに鋼板の特性を付与する目的で、アルミニ
ウム板と鋼板とのクラッド材の開発が様々な方法で進め
られている。その中で、安価に，しかも大量に生産でき
る方法が冷間圧延接合法である。一般に、冷間圧延によ
る方法は、高圧下率を要するため、軟化熱処理を行う必
要がある。その際にアルミニウムと鉄からなる脆い合金
層が成長し、アルミニウムの密着性を低下させるという
欠点がある。
工性に優れている。これらの優れた特性を持つアルミニ
ウムに、さらに鋼板の特性を付与する目的で、アルミニ
ウム板と鋼板とのクラッド材の開発が様々な方法で進め
られている。その中で、安価に，しかも大量に生産でき
る方法が冷間圧延接合法である。一般に、冷間圧延によ
る方法は、高圧下率を要するため、軟化熱処理を行う必
要がある。その際にアルミニウムと鉄からなる脆い合金
層が成長し、アルミニウムの密着性を低下させるという
欠点がある。
【０００３】そこで、特開平３−１２８１８０，特願平
２−１４８７１６では、インサート材として鋼板にニッ
ケルあるいはニッケル合金めっきをすることで合金の生
成を抑制している。その際に、めっきを施したままで
は、表層に存在している水分および水酸化物が原因で圧
着の際に膨れが発生するために、還元性雰囲気中で熱処
理を行っている。しかし、この熱処理法では、完全には
膨れの発生を抑制することができず、部分的にふくれが
発生する場合がある。また、５００℃以上で長時間熱処
理を行うと合金層が成長するため、軟質なアルミニウム
箔積層鋼板を製造することができないという欠点があ
る。
２−１４８７１６では、インサート材として鋼板にニッ
ケルあるいはニッケル合金めっきをすることで合金の生
成を抑制している。その際に、めっきを施したままで
は、表層に存在している水分および水酸化物が原因で圧
着の際に膨れが発生するために、還元性雰囲気中で熱処
理を行っている。しかし、この熱処理法では、完全には
膨れの発生を抑制することができず、部分的にふくれが
発生する場合がある。また、５００℃以上で長時間熱処
理を行うと合金層が成長するため、軟質なアルミニウム
箔積層鋼板を製造することができないという欠点があ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】設備面において低コス
トである冷間圧延法により、低圧下率で圧着を行う場
合、アルミニウム箔に膨れが発生することがある。ま
た、圧着のみでは密着性に劣るため、その後拡散熱処理
を行う必要があるが、アルミニウムと鉄の脆い合金層を
形成し、加工によりアルミニウムが剥離しやすい。この
際、合金の形成を抑制する目的で接合面に各種の金属を
めっきすることがあるが、長時間の熱処理ではその効果
は低下する。
トである冷間圧延法により、低圧下率で圧着を行う場
合、アルミニウム箔に膨れが発生することがある。ま
た、圧着のみでは密着性に劣るため、その後拡散熱処理
を行う必要があるが、アルミニウムと鉄の脆い合金層を
形成し、加工によりアルミニウムが剥離しやすい。この
際、合金の形成を抑制する目的で接合面に各種の金属を
めっきすることがあるが、長時間の熱処理ではその効果
は低下する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、インサート材
として、鋼板にニッケルあるいはニッケル合金めっきを
施した後、大気中で加熱し、ニッケルあるいはニッケル
合金を鋼中に拡散させて表層に酸化鉄を形成させること
によって、膨れの発生がなく、熱処理時にアルミニウム
と鉄との合金層を形成することのない優れた密着性を持
つアルミニウム箔積層鋼板を製造することを目的とする
ものである。
として、鋼板にニッケルあるいはニッケル合金めっきを
施した後、大気中で加熱し、ニッケルあるいはニッケル
合金を鋼中に拡散させて表層に酸化鉄を形成させること
によって、膨れの発生がなく、熱処理時にアルミニウム
と鉄との合金層を形成することのない優れた密着性を持
つアルミニウム箔積層鋼板を製造することを目的とする
ものである。
【０００６】すなわち、ニッケルあるいはニッケルを主
成分とした合金をめっきした鋼板を、大気中で均熱温度
５００〜６００℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理、
あるいはその後還元性雰囲気中で均熱温度５００〜６０
０℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理を行い、次いで
該めっき鋼板にアルミニウム箔を積層して圧下率３〜１
０％で圧着し、均熱温度４００〜６００℃，均熱時間
０．５〜１０時間の熱処理を行うことを特徴とするアル
ミニウム箔積層鋼板の製造法である。
成分とした合金をめっきした鋼板を、大気中で均熱温度
５００〜６００℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理、
あるいはその後還元性雰囲気中で均熱温度５００〜６０
０℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理を行い、次いで
該めっき鋼板にアルミニウム箔を積層して圧下率３〜１
０％で圧着し、均熱温度４００〜６００℃，均熱時間
０．５〜１０時間の熱処理を行うことを特徴とするアル
ミニウム箔積層鋼板の製造法である。
【０００７】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】本発明のアルミニウム箔積層鋼板に使用さ
れる鋼板とは、軟化焼鈍する前の冷間圧延鋼板あるいは
軟化焼鈍後の冷間圧延鋼板である。
れる鋼板とは、軟化焼鈍する前の冷間圧延鋼板あるいは
軟化焼鈍後の冷間圧延鋼板である。
【０００９】一方、アルミニウムは、圧延法により製造
された厚さ５〜１００μｍのアルミニウム箔である。５
μｍ未満の厚みでは作業性が低下し、１００μｍを越え
ると材料費の面で不経済である。また、非接合面にはク
ロメート処理，リン酸処理などの化成処理を施すことが
できる。
された厚さ５〜１００μｍのアルミニウム箔である。５
μｍ未満の厚みでは作業性が低下し、１００μｍを越え
ると材料費の面で不経済である。また、非接合面にはク
ロメート処理，リン酸処理などの化成処理を施すことが
できる。
【００１０】鋼板とアルミニウムを冷間圧延により接合
を行う際に、まず鋼板にニッケルあるいはニッケルを主
成分とした合金めっきを０．５〜５ｇ／ｍ2施す。ニッ
ケルあるいはニッケルを主成分とした合金を被覆する方
法は、特に制限されるものではないが、これらの方法と
しては電気めっき法，化学めっき法がある。ニッケルを
主成分とした合金には、リン，コバルト，銅，クロム，
亜鉛，スズあるいは鉄を含むことができる。
を行う際に、まず鋼板にニッケルあるいはニッケルを主
成分とした合金めっきを０．５〜５ｇ／ｍ2施す。ニッ
ケルあるいはニッケルを主成分とした合金を被覆する方
法は、特に制限されるものではないが、これらの方法と
しては電気めっき法，化学めっき法がある。ニッケルを
主成分とした合金には、リン，コバルト，銅，クロム，
亜鉛，スズあるいは鉄を含むことができる。
【００１１】めっきを施したままでは、表層に水分およ
び水酸化物が存在しているため、アルミニウム箔と圧着
を行う際に膨れが発生する。その対策として、特開平３
−１２８１８０，特願平２−１４８７１６ではめっきを
行った後、還元性雰囲気中で熱処理を施している。しか
し、この方法では完全に膨れの発生を防止することがで
きず、一部膨れが発生する。そこで、本発明では、大気
中で均熱温度５００〜６００℃，均熱時間０．５〜５時
間の熱処理を行い、ニッケルあるいはニッケル合金を鋼
板中に拡散させ、その表層に酸化鉄を形成させた。この
熱処理により、鋼板表層の水分ならびに水酸化物は酸
化，除去されるため、酸化鉄だけが存在することとな
る。一般に、接合を行う場合、酸化膜および酸化物は接
合を妨げるものとされている。しかし、ニッケルあるい
はニッケル合金めっきを施した後、大気中で熱処理を施
し、表層に酸化鉄を形成させることで圧下率５％以上の
圧着においては、接合に悪影響を及ぼすことなく、アル
ミニウム箔に膨れが発生しない。大気中で熱処理を行っ
た後、さらに還元性雰囲気中で均熱温度５００〜６００
℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理を行ってもよい。
還元性雰囲気中でさらに熱処理を行うことによって、表
層の不安定な酸化物が消滅し、緻密な酸化鉄になるため
に、３％以上の圧下率で圧着を行うことができる。
び水酸化物が存在しているため、アルミニウム箔と圧着
を行う際に膨れが発生する。その対策として、特開平３
−１２８１８０，特願平２−１４８７１６ではめっきを
行った後、還元性雰囲気中で熱処理を施している。しか
し、この方法では完全に膨れの発生を防止することがで
きず、一部膨れが発生する。そこで、本発明では、大気
中で均熱温度５００〜６００℃，均熱時間０．５〜５時
間の熱処理を行い、ニッケルあるいはニッケル合金を鋼
板中に拡散させ、その表層に酸化鉄を形成させた。この
熱処理により、鋼板表層の水分ならびに水酸化物は酸
化，除去されるため、酸化鉄だけが存在することとな
る。一般に、接合を行う場合、酸化膜および酸化物は接
合を妨げるものとされている。しかし、ニッケルあるい
はニッケル合金めっきを施した後、大気中で熱処理を施
し、表層に酸化鉄を形成させることで圧下率５％以上の
圧着においては、接合に悪影響を及ぼすことなく、アル
ミニウム箔に膨れが発生しない。大気中で熱処理を行っ
た後、さらに還元性雰囲気中で均熱温度５００〜６００
℃，均熱時間０．５〜５時間の熱処理を行ってもよい。
還元性雰囲気中でさらに熱処理を行うことによって、表
層の不安定な酸化物が消滅し、緻密な酸化鉄になるため
に、３％以上の圧下率で圧着を行うことができる。
【００１２】次いで、めっき面とアルミニウム箔を積層
させ、３〜１０％の圧下率で圧着を行う。その際、ニッ
ケルあるいはニッケル合金めっきを施した後、還元性雰
囲気で熱処理する従来の方法では膨れが一部発生する欠
点があったが、大気中で熱処理を行い、めっき表層に酸
化鉄を形成させることにより、膨れの発生をなくすこと
ができる。また、熱処理によりニッケルあるいはニッケ
ル合金が鋼中に拡散するため密着性が向上し、さらに合
金形成を抑制できる。熱処理の均熱温度が５００℃未満
では、膨れが発生する場合があり、６００℃を超えると
鋼板表面の酸化鉄が不均一になり、アルミニウム箔の密
着性が劣る。
させ、３〜１０％の圧下率で圧着を行う。その際、ニッ
ケルあるいはニッケル合金めっきを施した後、還元性雰
囲気で熱処理する従来の方法では膨れが一部発生する欠
点があったが、大気中で熱処理を行い、めっき表層に酸
化鉄を形成させることにより、膨れの発生をなくすこと
ができる。また、熱処理によりニッケルあるいはニッケ
ル合金が鋼中に拡散するため密着性が向上し、さらに合
金形成を抑制できる。熱処理の均熱温度が５００℃未満
では、膨れが発生する場合があり、６００℃を超えると
鋼板表面の酸化鉄が不均一になり、アルミニウム箔の密
着性が劣る。
【００１３】次に、アルミニウム箔と鋼板との密着性を
向上させるために均熱温度４００〜６００℃，均熱時間
０．５〜１０時間の拡散熱処理を行う。圧着の圧下率を
１０％以下にすることで、圧延により硬化した鋼板を再
結晶させるまで軟化処理を行う必要がなく、拡散熱処理
で十分な鋼板の加工性とアルミニウムの密着性を得るこ
とができる。また、めっき後に大気中で熱処理をして表
層に酸化鉄を形成させているため、アルミニウムと鉄と
の間に酸化鉄が存在することになり、この酸化鉄がアル
ミニウムと鉄の合金の形成を抑制する効果を持つ。その
ため、５００℃以上で長時間熱処理を行っても合金の生
成は起こらない。ただし、６００℃を超えるとその効果
が低下し、接合面に合金層を形成してアルミニウムの密
着性が劣る。一方、４００℃未満では、十分なアルミニ
ウムの密着性を得ることができない。また、アルミニウ
ムと鋼板の密着性は、ニッケルあるいはニッケル合金め
っきを施すことによって向上し、そのめっき量は０．５
〜５ｇ／ｍ2が好ましい。５ｇ／ｍ2を超えると、その効
果は飽和し、経済性が悪くなる。
向上させるために均熱温度４００〜６００℃，均熱時間
０．５〜１０時間の拡散熱処理を行う。圧着の圧下率を
１０％以下にすることで、圧延により硬化した鋼板を再
結晶させるまで軟化処理を行う必要がなく、拡散熱処理
で十分な鋼板の加工性とアルミニウムの密着性を得るこ
とができる。また、めっき後に大気中で熱処理をして表
層に酸化鉄を形成させているため、アルミニウムと鉄と
の間に酸化鉄が存在することになり、この酸化鉄がアル
ミニウムと鉄の合金の形成を抑制する効果を持つ。その
ため、５００℃以上で長時間熱処理を行っても合金の生
成は起こらない。ただし、６００℃を超えるとその効果
が低下し、接合面に合金層を形成してアルミニウムの密
着性が劣る。一方、４００℃未満では、十分なアルミニ
ウムの密着性を得ることができない。また、アルミニウ
ムと鋼板の密着性は、ニッケルあるいはニッケル合金め
っきを施すことによって向上し、そのめっき量は０．５
〜５ｇ／ｍ2が好ましい。５ｇ／ｍ2を超えると、その効
果は飽和し、経済性が悪くなる。
【００１４】
【実施例】厚み０．５ｍｍの焼鈍及び調質圧延済鋼板を
めっき原板として種々調査した結果を表１〜４に示し
た。めっき原板にアルカリ脱脂および硫酸酸洗による洗
浄化処理と活性化処理を施した後、ニッケルあるいはニ
ッケル合金めっきを施し、膨れの発生原因となる表層の
水分および水酸化物を、還元性雰囲気あるいは大気中で
熱処理を行って取り去り、３０μｍのアルミニウム箔
（ＪＩＳ−１Ｎ３０）と圧着させて、拡散熱処理を行っ
た。表１〜３は、めっき条件およびアルミニウム箔の圧
着後の表面状態を示し、表４はアルミニウム箔積層鋼板
のアルミニウムの加工密着性および機械的性質を示す。
めっき原板として種々調査した結果を表１〜４に示し
た。めっき原板にアルカリ脱脂および硫酸酸洗による洗
浄化処理と活性化処理を施した後、ニッケルあるいはニ
ッケル合金めっきを施し、膨れの発生原因となる表層の
水分および水酸化物を、還元性雰囲気あるいは大気中で
熱処理を行って取り去り、３０μｍのアルミニウム箔
（ＪＩＳ−１Ｎ３０）と圧着させて、拡散熱処理を行っ
た。表１〜３は、めっき条件およびアルミニウム箔の圧
着後の表面状態を示し、表４はアルミニウム箔積層鋼板
のアルミニウムの加工密着性および機械的性質を示す。
【００１５】表１〜４に示すように本発明法によるもの
は、圧着後に膨れが発生せず、合金層を形成していない
ために１８０゜曲げ試験によってもアルミニウム箔が剥
離することがなく、伸びも大きい。一方、比較法のよう
にめっき後に熱処理を施さないと圧着後に膨れが発生
し、還元性雰囲気で熱処理を行った場合には、一部膨れ
が発生した。また大気中で熱処理を施してもめっきを施
さない場合、加工密着性に劣った。
は、圧着後に膨れが発生せず、合金層を形成していない
ために１８０゜曲げ試験によってもアルミニウム箔が剥
離することがなく、伸びも大きい。一方、比較法のよう
にめっき後に熱処理を施さないと圧着後に膨れが発生
し、還元性雰囲気で熱処理を行った場合には、一部膨れ
が発生した。また大気中で熱処理を施してもめっきを施
さない場合、加工密着性に劣った。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【発明の効果】本発明によるアルミニウム箔積層鋼板の
製造法により、膨れのない正常なアルミニウム表面状態
を有し、加工性および加工密着性に優れたアルミニウム
箔積層鋼板が得られる。
製造法により、膨れのない正常なアルミニウム表面状態
を有し、加工性および加工密着性に優れたアルミニウム
箔積層鋼板が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−41681（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−41085（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−128180（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221275（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221274（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−23087（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−93583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−40689（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 20/04
Claims (2)
- 【請求項１】 鋼板に厚み５〜１００μｍのアルミニウ
ム箔を積層する方法において、鋼板にニッケルあるいは
ニッケル合金めっきを０．５〜５ｇ／ｍ2施し、大気中
で、該めっき鋼板を均熱温度５００〜６００℃，均熱時
間０．５〜５時間の熱処理を行い、次いで該めっき鋼板
にアルミニウム箔を重ね合わせ、圧下率５〜１０％で圧
着し、均熱温度４００〜６００℃，均熱時間０．５〜１
０時間の熱処理を行うことを特徴とするアルミニウム箔
積層鋼板の製造法。 - 【請求項２】 鋼板に厚み５〜１００μｍのアルミニウ
ム箔を積層する方法において、鋼板にニッケルあるいは
ニッケル合金めっきを０．５〜５ｇ／ｍ2施し、大気中
で、該めっき鋼板を加熱温度５００〜６００℃，加熱時
間０．５〜５時間の熱処理を行い、さらに還元性雰囲気
中で該めっき鋼板を均熱温度５００〜６００℃，均熱時
間０．５〜５時間の熱処理を行い、次いで該めっき鋼板
にアルミニウム箔を重ね合わせ、圧下率３〜１０％で圧
着し、均熱温度４００〜６００℃，均熱時間０．５〜１
０時間の熱処理を行うことを特徴とするアルミニウム箔
積層鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035870A JP2991853B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム箔積層鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4035870A JP2991853B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム箔積層鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200566A JPH05200566A (ja) | 1993-08-10 |
| JP2991853B2 true JP2991853B2 (ja) | 1999-12-20 |
Family
ID=12454031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4035870A Expired - Fee Related JP2991853B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム箔積層鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2991853B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8802242B2 (en) | 2009-05-29 | 2014-08-12 | Neomax Materials Co., Ltd. | Clad plate |
| JP6372636B1 (ja) * | 2017-03-24 | 2018-08-15 | 日立金属株式会社 | クラッド材の製造方法 |
| CN109070260B (zh) * | 2017-03-24 | 2019-09-20 | 日立金属株式会社 | 复合材料的制造方法 |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP4035870A patent/JP2991853B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05200566A (ja) | 1993-08-10 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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