JP3075823B2 - アルミニウム積層鋼板の製造法 - Google Patents
アルミニウム積層鋼板の製造法Info
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- JP3075823B2 JP3075823B2 JP04035871A JP3587192A JP3075823B2 JP 3075823 B2 JP3075823 B2 JP 3075823B2 JP 04035871 A JP04035871 A JP 04035871A JP 3587192 A JP3587192 A JP 3587192A JP 3075823 B2 JP3075823 B2 JP 3075823B2
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- aluminum
- steel sheet
- laminated steel
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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、合金層の生成を抑制する目的で、
特開平３−１２８１８０では、ニッケルあるいはニッケ
ル合金めっき，特開平３−２２１２７３では、クロムあ
るいはクロム合金めっき，特開平３−２２１２７４で
は、モリブデンを主成分とする層を接合界面に被覆して
圧接する方法が行われている。
特開平３−１２８１８０では、ニッケルあるいはニッケ
ル合金めっき，特開平３−２２１２７３では、クロムあ
るいはクロム合金めっき，特開平３−２２１２７４で
は、モリブデンを主成分とする層を接合界面に被覆して
圧接する方法が行われている。
【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、十分な接合を得るためには
高圧下率を要し、鋼板の加工性を回復させるために再結
晶温度まで軟化焼鈍を行う必要がある。この際に、アル
ミニウムと鉄の脆い合金層を形成するため、加工によっ
て被覆したアルミニウムが剥離しやすい。すなわち、用
途が制約されることになる。
トである冷間圧延法により、十分な接合を得るためには
高圧下率を要し、鋼板の加工性を回復させるために再結
晶温度まで軟化焼鈍を行う必要がある。この際に、アル
ミニウムと鉄の脆い合金層を形成するため、加工によっ
て被覆したアルミニウムが剥離しやすい。すなわち、用
途が制約されることになる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミニウム
と鋼板を冷間圧延により接合させる方法において、軟化
焼鈍時に形成するアルミニウムと鉄の脆い合金層を抑制
する目的で、アルミニウム上にシリケートあるいはリチ
ウムシリケート皮膜を施した後、鋼板と重ね合わせて冷
間圧延接合を行う。次いで加工性を回復させるために軟
化焼鈍を行い、アルミニウム積層鋼板を製造する。
と鋼板を冷間圧延により接合させる方法において、軟化
焼鈍時に形成するアルミニウムと鉄の脆い合金層を抑制
する目的で、アルミニウム上にシリケートあるいはリチ
ウムシリケート皮膜を施した後、鋼板と重ね合わせて冷
間圧延接合を行う。次いで加工性を回復させるために軟
化焼鈍を行い、アルミニウム積層鋼板を製造する。
【０００６】すなわち、クロム酸，リン酸あるいはモリ
ブデン酸アンモニウムを含むシリケート皮膜を施したア
ルミニウム箔あるいは板、またはクロム酸を含むリチウ
ムシリケート皮膜を施したアルミニウム箔あるいは板
と、鋼板を重ね合わせて、６０〜９０％の圧下率で圧接
し、均熱温度５２０〜５８０℃，均熱時間５〜２０時間
の軟化焼鈍を行い、アルミニウムと鉄の合金層を形成し
ないアルミニウム積層鋼板を製造することである。
ブデン酸アンモニウムを含むシリケート皮膜を施したア
ルミニウム箔あるいは板、またはクロム酸を含むリチウ
ムシリケート皮膜を施したアルミニウム箔あるいは板
と、鋼板を重ね合わせて、６０〜９０％の圧下率で圧接
し、均熱温度５２０〜５８０℃，均熱時間５〜２０時間
の軟化焼鈍を行い、アルミニウムと鉄の合金層を形成し
ないアルミニウム積層鋼板を製造することである。
【０００７】
【作用】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００８】まず、本発明の対象とする鋼板とは、冷間
圧延する前の鋼板あるいは軟化焼鈍する前の冷間圧延鋼
板である。なお、鋼板は、通常の脱脂や酸洗に加えて機
械的なブラッシングにより表面を清浄にする必要があ
る。
圧延する前の鋼板あるいは軟化焼鈍する前の冷間圧延鋼
板である。なお、鋼板は、通常の脱脂や酸洗に加えて機
械的なブラッシングにより表面を清浄にする必要があ
る。
【０００９】一方、アルミニウムは、圧延法により製造
された厚さ２０〜３００μｍの純アルミニウムである。
２０μｍ未満では最終厚さが５μｍ未満となり、耐食性
が低下し、３００μｍを超えると材料費の面で不経済で
ある。
された厚さ２０〜３００μｍの純アルミニウムである。
２０μｍ未満では最終厚さが５μｍ未満となり、耐食性
が低下し、３００μｍを超えると材料費の面で不経済で
ある。
【００１０】アルミニウムの接合面上には、軟化焼鈍時
に形成されるアルミニウムと鉄の合金層を抑制する目的
で、クロム酸，リン酸あるいはモリブデン酸アンモニウ
ムを含んだシリケート皮膜を施す。シリケートのみでは
圧接時の鋼板との密着性が劣るが、クロム酸，リン酸あ
るいはモリブデン酸アンモニウムを添加することで密着
性を向上させることができる。シリケートの皮膜量はＳ
ｉ量にして、０．１〜１ｇ／ｍ2が適量である。０．１
ｇ／ｍ2未満では合金抑制の効果がなく、１ｇ／ｍ2を超
えると圧接時の密着性に劣る。クロム酸を添加する場
合、皮膜中のＣｒ量は、０．０５〜０．３ｇ／ｍ2であ
ればよい。０．０５ｇ／ｍ2未満では密着性を向上させ
る効果がなく、０．３ｇ／ｍ2を超えると熱処理時の合
金抑制効果が低下する。リン酸を添加する場合、皮膜中
のＰ量は、０．５〜２ｇ／ｍ2が適当である。０．５ｇ
／ｍ2未満では密着性を向上させる効果がなく、２ｇ／
ｍ2を超えては逆に密着性が低下する。モリブデン酸ア
ンモニウムを添加する場合、皮膜中のＭｏ量は、０．２
〜２ｇ／ｍ2であればよい。０．２ｇ／ｍ2未満では密着
性を向上させる効果がなく、２ｇ／ｍ2を超えると熱処
理時の合金抑制効果が低下する。
に形成されるアルミニウムと鉄の合金層を抑制する目的
で、クロム酸，リン酸あるいはモリブデン酸アンモニウ
ムを含んだシリケート皮膜を施す。シリケートのみでは
圧接時の鋼板との密着性が劣るが、クロム酸，リン酸あ
るいはモリブデン酸アンモニウムを添加することで密着
性を向上させることができる。シリケートの皮膜量はＳ
ｉ量にして、０．１〜１ｇ／ｍ2が適量である。０．１
ｇ／ｍ2未満では合金抑制の効果がなく、１ｇ／ｍ2を超
えると圧接時の密着性に劣る。クロム酸を添加する場
合、皮膜中のＣｒ量は、０．０５〜０．３ｇ／ｍ2であ
ればよい。０．０５ｇ／ｍ2未満では密着性を向上させ
る効果がなく、０．３ｇ／ｍ2を超えると熱処理時の合
金抑制効果が低下する。リン酸を添加する場合、皮膜中
のＰ量は、０．５〜２ｇ／ｍ2が適当である。０．５ｇ
／ｍ2未満では密着性を向上させる効果がなく、２ｇ／
ｍ2を超えては逆に密着性が低下する。モリブデン酸ア
ンモニウムを添加する場合、皮膜中のＭｏ量は、０．２
〜２ｇ／ｍ2であればよい。０．２ｇ／ｍ2未満では密着
性を向上させる効果がなく、２ｇ／ｍ2を超えると熱処
理時の合金抑制効果が低下する。
【００１１】また、アルミニウムの接合面上にクロム酸
を含んだリチウムシリケート皮膜を施しても合金抑制の
効果がある。この場合、皮膜中のリチウムシリケートは
Ｓｉ量にして０．１〜１ｇ／ｍ2、Ｃｒ量は０．００５
〜０．１ｇ／ｍ2が適当である。Ｃｒ量が０．００５ｇ
／ｍ2未満では密着性を向上させる効果がなく、０．１
ｇ／ｍ2を超えると熱処理時の合金抑制効果が低下す
る。
を含んだリチウムシリケート皮膜を施しても合金抑制の
効果がある。この場合、皮膜中のリチウムシリケートは
Ｓｉ量にして０．１〜１ｇ／ｍ2、Ｃｒ量は０．００５
〜０．１ｇ／ｍ2が適当である。Ｃｒ量が０．００５ｇ
／ｍ2未満では密着性を向上させる効果がなく、０．１
ｇ／ｍ2を超えると熱処理時の合金抑制効果が低下す
る。
【００１２】上記のシリケート皮膜を施す手段は問わな
いが、ロールコートあるいは浸漬処理による方法が製造
に適している。
いが、ロールコートあるいは浸漬処理による方法が製造
に適している。
【００１３】また、アルミニウムの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。
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。
【００１４】次に、以上の処理を施したアルミニウム
は、鋼板との圧接の際に密着性をより向上させ、膨れが
発生しないように均熱温度１００〜３００℃，均熱時間
５〜３０分の加熱を行う。１００℃未満では効果は認め
られず、３００℃を超えるとアルミニウムが軟質になり
すぎるため密着性に劣る。
は、鋼板との圧接の際に密着性をより向上させ、膨れが
発生しないように均熱温度１００〜３００℃，均熱時間
５〜３０分の加熱を行う。１００℃未満では効果は認め
られず、３００℃を超えるとアルミニウムが軟質になり
すぎるため密着性に劣る。
【００１５】クロム酸，リン酸あるいはモリブデン酸ア
ンモニウムを含んだシリケート皮膜、またはクロム酸を
含んだリチウムシリケート皮膜を施し，密着性向上のた
めの熱処理を行ったアルミニウムと鋼板を重ね合わせ、
６回のパスにより全体を圧下率６０〜９０％で圧接す
る。圧下率６０％未満では密着性に劣り、軟化焼鈍工程
において十分に加工性が回復せず、９０％を超えるとア
ルミニウム表面が肌あれを起こす。
ンモニウムを含んだシリケート皮膜、またはクロム酸を
含んだリチウムシリケート皮膜を施し，密着性向上のた
めの熱処理を行ったアルミニウムと鋼板を重ね合わせ、
６回のパスにより全体を圧下率６０〜９０％で圧接す
る。圧下率６０％未満では密着性に劣り、軟化焼鈍工程
において十分に加工性が回復せず、９０％を超えるとア
ルミニウム表面が肌あれを起こす。
【００１６】目的の厚みまで圧接を施したクラッド鋼板
に軟化焼鈍を行う。この場合、芯材（鋼板）が再結晶軟
化を起こす条件で行わないと機械的性質に劣るため、加
熱温度５２０〜５８０℃で行うことが好ましい。この場
合の均熱時間は５〜２０時間程度とするのがよい。５８
０℃を超えるとシリケート皮膜によるアルミニウム−鉄
合金の形成抑制効果が低下し、合金層が発達しやすくな
る。
に軟化焼鈍を行う。この場合、芯材（鋼板）が再結晶軟
化を起こす条件で行わないと機械的性質に劣るため、加
熱温度５２０〜５８０℃で行うことが好ましい。この場
合の均熱時間は５〜２０時間程度とするのがよい。５８
０℃を超えるとシリケート皮膜によるアルミニウム−鉄
合金の形成抑制効果が低下し、合金層が発達しやすくな
る。
【００１７】軟化焼鈍を行ったアルミニウム積層鋼板
は、特性を正常に整えるために圧下率１〜２％のスキン
パスを行う。
は、特性を正常に整えるために圧下率１〜２％のスキン
パスを行う。
【００１８】
【実施例】アルカリ脱脂，酸洗，乾燥ならびにワイヤブ
ラシ研磨を行った厚み２．０ｍｍの冷間圧延前鋼板に、
種々の化成処理を施した１００μｍのアルミニウム板
（ＪＩＳ−１Ｎ３０）を重ね合わせて、冷間圧延，軟化
焼鈍，スキンパスを行った結果を表１〜３に示した。表
１，２に前処理条件を示し、表３に圧接，熱処理条件お
よび加工密着性を示す。
ラシ研磨を行った厚み２．０ｍｍの冷間圧延前鋼板に、
種々の化成処理を施した１００μｍのアルミニウム板
（ＪＩＳ−１Ｎ３０）を重ね合わせて、冷間圧延，軟化
焼鈍，スキンパスを行った結果を表１〜３に示した。表
１，２に前処理条件を示し、表３に圧接，熱処理条件お
よび加工密着性を示す。
【００１９】表３に示すように本発明によるものは、軟
化焼鈍時に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が剥離することがなく、機
械的性質も良好な値を示す。一方、比較法のようにシリ
カゾル，リチウムシリケートのみでは圧接時の密着性に
劣るため剥離する。また処理を施さないもの，クロム酸
を塗布したものについては軟化焼鈍時に合金層を形成
し、加工密着性に劣った。
化焼鈍時に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が剥離することがなく、機
械的性質も良好な値を示す。一方、比較法のようにシリ
カゾル，リチウムシリケートのみでは圧接時の密着性に
劣るため剥離する。また処理を施さないもの，クロム酸
を塗布したものについては軟化焼鈍時に合金層を形成
し、加工密着性に劣った。
【００２０】
【００２１】
【００２２】
【００２３】
【発明の効果】本発明によるアルミニウム積層鋼板の製
造法により、加工性および加工密着性に優れたアルミニ
ウム積層鋼板が得られる。
造法により、加工性および加工密着性に優れたアルミニ
ウム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４−9288（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221275（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 20/04
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミニウム箔あるいは板表面上にクロ
ム酸，リン酸あるいはモリブデン酸アンモニウムを含む
シリケート皮膜を施し、鋼板と重ね合わせ、６０〜９０
％の圧下率で圧接し、均熱温度５２０〜５８０℃，均熱
時間５〜２０時間の軟化焼鈍を行うことを特徴とするア
ルミニウム積層鋼板の製造法。 - 【請求項２】 アルミニウム箔あるいは板表面上にクロ
ム酸を含むリチウムシリケート皮膜を施し、鋼板と重ね
合わせ、６０〜９０％の圧下率で圧接し、均熱温度５２
０〜５８０℃，均熱時間５〜２０時間の軟化焼鈍を行う
ことを特徴とするアルミニウム積層鋼板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04035871A JP3075823B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム積層鋼板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04035871A JP3075823B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム積層鋼板の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05200567A JPH05200567A (ja) | 1993-08-10 |
| JP3075823B2 true JP3075823B2 (ja) | 2000-08-14 |
Family
ID=12454061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04035871A Expired - Fee Related JP3075823B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | アルミニウム積層鋼板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3075823B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP04035871A patent/JP3075823B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05200567A (ja) | 1993-08-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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