JP4327357B2 - クラッド材及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、引張強さ等の機械的強度に優れ、かつ絞り加工性に優れたクラッド材及びその製造方法に関し、特にボタン型マイクロ電池のアノードケースやカソードケース、水晶振動子用ケース、その他種々の電子部品用ケース等の深絞り加工を必要とする小型電子機器用クラッド材の提供を可能とするものである。
【０００２】
【従来の技術】
複数の金属を圧延接合したクラッド材は、各々の金属が有する特性を維持しながら一体化されることから、複数の特性を併せ持つ必要を要求される用途において非常に有効な材料である。
【０００３】
例えば、ボタン型マイクロ電池のケースには、機械的な強度、絞り加工性、耐食性、低接触抵抗値等が要求され、アノードケースとしてＣｕ／ＳＵＳ(ステンレス鋼)／Ｎｉ、Ｃｕ／Ｆｅ／Ｎｉ等のクラッド材、カソードケースとしてＮｉ／ＳＵＳ、Ｎｉ／ＳＵＳ／Ｎｉ、Ａｌ／ＳＵＳ／Ｎｉ等のクラッド材が使用されている。
また、機械的な強度、絞り加工性、耐食性、溶接性等が要求される種々の電子部品用ケースとしてＮｉ／Ｆｅ／Ｎｉ、Ｎｉ／ＳＵＳ／Ｎｉ、Ｃｕ／ＳＵＳ／Ｎｉ、Ｃｕ／Ｆｅ／Ｎｉ等のクラッド材が使用されている。
【０００４】
このようなケースの素材となるクラッド材は、通常、クラッド材を構成する複数枚の金属板を重ね合わせて冷間にて圧延接合した後、拡散焼鈍を施し、さらに冷間仕上圧延と最終焼鈍を施すことによって得られる。さらに、必要に応じて所定寸法に裁断される。
【０００５】
上記の製造方法によって得られたクラッド材を、公知の深絞り加工にてカップ状に成形し、所定寸法からなる種々用途のケースを得ることができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、上記のボタン型マイクロ電池用ケースは、これらが使用される各種電気機器の分野での小型軽量化の要求に伴い、必然的にケース自体の小型化が不可欠となる。
【０００７】
すなわち、ボタン型マイクロ電池のケースとしては、電池の小型、高容量、長寿命化のために上記クラッド材の薄板化への要求が強まる一方であり、従来０．２mm〜０．３mm程度の厚さであったものが、最近では０．１mm〜０．１５mm程度の厚さに移行しつつある。
【０００８】
従来の製造方法では、単に板厚の薄いクラッド材が得られたとしても、目的とする深絞り加工が困難であることが確認できた。すなわち、本願発明者の実験によれば、従来の製造方法で得られたクラッド材は、圧延接合方向におけるランクフォード値(Lank ford value)すなわちｒ値と、圧延接合方向に対して所定角度を有する方向における各々のｒ値の差（この差が塑性異方性の程度を示す。）が大きく、深絞り加工を施すと真円度が悪く、圧延接合方向に長径を持つ楕円状になり、特にクラッド材が薄い場合には、ひび割れ、破断が発生してカップ状とすることが困難であることが確認された。
【０００９】
この発明は、上記のような問題点を解決することを目的とするもので、引張強さ等の機械的強度に優れ、かつ絞り加工性に優れたクラッド材及びその製造方法を提供するもので、特にボタン型マイクロ電池のアノードケースやカソードケース等の比較的板厚が薄く深絞り加工を必要とする小型電子機器用として有効なクラッド材及びその製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記の目的を達成するために種々の実験を繰り返した結果、従来のクラッド材の製造方法に追加して、最終工程として所定圧下率の冷間圧延を施すことによって、該クラッド材の圧延接合方向と圧延接合方向に対して所定角度を有する方向における各々のｒ値の差を小さくすることが可能であることを知見し、実質的にクラッド材の機械的強度を向上させるとともに、絞り異方性の少ないクラッド材を量産規模で提供できることを知見し、この発明を完成した。
【００１１】
すなわち、この発明は、金属基材の少なくとも一方主面に金属被覆材を圧延接合したクラッド材であって、前記金属基材がステンレス鋼で形成され、前記金属被覆材がＣｕ、Ｎｉのうちいずれかの金属で形成され、圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のｒ値(伸び５％付与時にて測定)の最大差が０．６未満であることを特徴とするクラッド材である。
【００１２】
また、上記のクラッド材において、圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のｒ値が０．７以上であることを特徴とするクラッド材を提案する。
【００１３】
また、上記のクラッド材において、全体の厚さが０．５mm以下であることを特徴とするクラッド材、金属被覆材の厚さが金属基材の厚さの２％〜２０％であることを特徴とするクラッド材を提案する。
【００１４】
上記のクラッド材を得る製造方法として、金属基材の少なくとも一方主面に金属被覆材を圧延接合したクラッド材の製造方法であって、前記金属基材の元になるステンレス鋼の金属板の少なくとも一方主面に前記金属被覆材の元になるＣｕ、Ｎｉのうちいずれかの金属板を重ね合わせて圧接し、得られた圧接材に拡散焼鈍を施し、拡散焼鈍を施した圧接材に冷間圧延を施し、その後最終焼鈍を施し、最終焼鈍の後に最終工程として圧下率５〜３０％の冷間圧延を施すクラッド材の製造方法を提案する。前記最終工程の冷間圧延を施すに際して、前記拡散焼鈍を施した圧接材に冷間圧延を施し、その後焼鈍を施し、さらに圧下率３０％以下の冷間圧延と焼鈍とを繰り返し行い、最後の焼鈍である最終焼鈍後に最終工程である前記冷間圧延を施すことができる。また最終工程の冷間圧延後のクラッド材の材料全体の厚さは０．５mm以下とすることができ、また最終工程の冷間圧延後のクラッド材における金属被覆材の厚さは金属基材の厚さの２％〜２０％とすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
この発明のクラッド材によれば、金属基材自体が有するｒ値が圧延接合方向とは関係なくほぼ同程度の値を示し、ｒ値のバラツキが小さくなることから絞り異方性が小さくなり、クラッド材全体としてもほぼ同様なｒ値を有することとなり、結果として高精度の深絞り加工が実現できる。
【００１６】
後述する、金属基材としてＳＵＳ(ステンレス鋼)、金属被覆材としてＣｕ及びＮｉを用いた構成のクラッド材の金属被覆材との接合面における集合組織を調査した結果からも明らかなように、Ｇｏｓｓ方位｛１１０｝＜１００＞の集積が、金属被覆材が圧延接合されない場合に比べて非常に小さく、比較的方位分散が大きい。このような比較的方位分散が大きな集合組織の生成がｒ値のバラツキを小さくする要因になっているものと推測される。
【００１７】
また、金属被覆材は必ずしも金属基材の両主面に圧延接合する必要はなく、少なくとも一方主面に圧延接合すればよく、該金属被覆材を圧延接合した金属基材の主面において、上記の効果を得ることができる。
【００１８】
特に、ボタン型マイクロ電池のアノードケースやカソードケース等の小型電子機器用クラッド材の金属基材としては、ＳＵＳ、オーステナイト系ステンレス、フエライト系ステンレス、２相ステンレス、析出硬化型ステンレスなどの他公知のステンレス鋼が機械的強度、熱的安定性、熱膨張係数の整合性、溶接性等の観点から好ましく、また、金属被覆材としてはＮｉ、Ｃｕが耐食性、電気抵抗、接合性等の観点から好ましい。
【００１９】
クラッド材の全体厚さに関係なくこの発明の効果は得られるが、この発明の効果を最も効果的に活用するためには、上述したような絞り加工性とともに薄板化を要求される用途に使用することが望ましく、クラッド材の全体厚さが０．５mm以下が好ましく、望ましくは０．３mm以下、さらに望ましくは０．２mm以下の場合である。
【００２０】
クラッド材を構成する金属基材と金属被覆材の厚さ比も特に限定するものではないが、後述する製造方法を実現するためには金属被覆材の厚さは金属基材の厚さの２％以上、２０％以下であることが望ましい。
金属基材の両主面に金属被覆材を圧延接合する場合は、少なくとも一方主面に圧延接合される金属被覆材が上記の条件を満たすことで目的の効果を実現できるが、両主面に圧延接合される金属被覆材がともに上記の条件を満たすことが最も望ましい。要求されるクラッド材の全体厚さに応じて金属基材と金属被覆材の厚さ比を適宜選定することで、この発明の効果を有効に得ることができる。
【００２１】
この発明において、圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のｒ値とは、実際に得られたクラッド材から、各々の方向と平行方向に切り出した試料に基づきＡＳＴＭ−Ｅ５１７による方法にて測定した値である。ｒ値及び伸びはそれぞれ下記(1)式、(2)式で表すことができ、ｗ0は変形前の板幅、ｗは変形後の板幅、Ｌ0は変形前のゲージ長さ、Ｌは変形後のゲージ長さを示す。
【００２２】
【数１】
Figure 0004327357
【００２３】
すなわち、この発明においては、通常の方法にて得られたクラッド材に、さらに圧下率３０％以下の冷間圧延を施していることから、クラッド材自体が加工硬化し、伸びの値が低下しており、通常では１５〜２０％の伸びを付与して測定するところ、この発明では５％の伸びを付与して測定した値をｒ値とする。
【００２４】
このようにして得られた圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のｒ値の最大差が０．６以上となると、絞り異方性が大きくなり、目的とする深絞り加工が実現できない。特に高精度の深絞り加工を実現するためには上記ｒ値の最大差が０．５以下であることが望ましい。
【００２５】
また、本質的にはｒ値が大きい程、絞り加工性がよく、上記のバラツキの範囲内でしかも圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向におけるｒ値がそれぞれ０．７以上であることが望ましく、１．０以上が特に望ましい。
【００２６】
この発明のクラッド材の機械的強度の評価基準として引張強さと降伏強さを示すが、その測定方法はＪＩＳ Ｚ ２２４１に基づくものである。特に、この発明のクラッド材では、後述する実施例でも明らかなように引張強さと降伏強さとも従来のクラッド材より高いだけでなく、圧延接合方向に関係なくいずれの方向においてもほぼ同程度の特性を有する。
【００２７】
上記のこの発明のクラッド材を得る方法は、先述のように金属基材の少なくとも一方主面に金属被覆材を圧延接合したクラッド材に、さらに最終工程として圧下率５〜３０％の冷間圧延を施すことを特徴とするものである。
【００２８】
従来の製造方法は、通常、クラッド材を構成する複数枚の金属板を重ね合わせて冷間にて圧延接合した後、拡散焼鈍を施し、さらに冷間仕上圧延と最終焼鈍を施す工程からなっていた。
【００２９】
この発明の製造方法は、冷間仕上圧延と最終焼鈍を施したクラッド材について、最終工程として所定圧下率の冷間圧延のみを施すことで実現できる。
【００３０】
最初の圧延接合工程は上記の冷間圧延接合に限定されることなく、温間圧延接合、熱間圧延接合を採用した場合でも同様な効果が得られる。
また、最初の圧延接合工程前のスクラッチ・ブラッシング等の表面処理や、圧下率３０％以下の冷間圧延後に再度厚さ調整用のテンションレベラー等の調厚処理等、公知の種々の工程を追加することを妨げない。
【００３１】
すなわち、この発明においては基本的にクラッド材を得る最終工程において圧下率５〜３０％の冷間圧延を施すことを特徴とし、必要に応じて該冷間圧延前に熱処理を施すことができ、金属基材と金属被覆材の材質や厚さ等により必要に応じて、熱処理と圧下率３０％以下の冷間圧延を複数回繰り返すこともこの発明の範囲内である。
【００３２】
なお、必要に応じて実施する熱処理は前記の最終焼鈍と同一条件でよく、金属基材と金属被覆材の材質や厚さ等に応じて最適条件を選定すれば良いが、通常、５００℃〜１１００℃の範囲で実施される。
【００３３】
上記の冷間圧延時の圧下率が３０％を超えると伸び値が小さくなりすぎ、絞り加工性が大幅に低下し、ｒ値の差(バラツキ)が０．６以上になり、特に圧延接合方向(０°方向)のｒ値が０．７以下となることから、該圧下率は３０％以下とする必要がある。また、必要以上に圧下率が小さいと機械的強度が低く、ｒ値の差(バラツキ)が０．６以上となることから、圧下率を５％以上とする。好ましくは５〜２５％の範囲である。
【００３４】
また、金属被覆材は金属基材との圧延接合、及びその後の圧延の際に、金属基材が圧延機のワークロールと直接接触するのを防ぎ、金属基材の塑性変形による集合組織生成を改善することとなり、所謂摩擦緩衝材の役割を有するものと推定される。従って、金属被覆材の厚さは金属基材の厚さの２％以上であることが望ましい。また、必要以上に金属被覆材を厚くすることはクラッド材全体としての機械的強度の低下をもたらすことから、通常、金属被覆材の厚さは金属基材の厚さの２０％までの範囲で選定することが望ましい。
【００３５】
【実施例】
この発明の効果を以下に示す実施例に基づいて説明する。
【００３６】
実施例1
この発明のクラッド材として、厚さ０．１５mmのＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材を作成した。金属基材となるＳＵＳとしてはＳＵＳ３０４相当（ＪＩＳ Ｇ ４３０７）、一方主面に圧延接合する金属被覆材であるＣｕとしてはＣ１０２０相当（ＪＩＳ Ｈ ３１００）、他方主面に圧延接合する金属被覆材であるＮｉとしてはＶＮｉＲ相当（ＪＩＳ Ｈ ４５０１）を用いた。各々の最終厚さはＳＵＳ＝１２３μm（８２％）、Ｃｕ＝２４μm（１６％）、Ｎｉ＝３μm（２％）であった。なお、μmの後の（ ）内の値は厚さ比を示す。
【００３７】
金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを準備し、冷間の圧延接合、拡散焼鈍により厚さ１．１mmの3層のクラッド材を作成した。さらに圧下率８２％の冷間圧延、１０００℃の最終焼鈍を行なった後、圧下率２５％の冷間圧延を施し、上記のこの発明のクラッド材を得た。
【００３８】
また、この発明のクラッド材の効果を確認するために、金属基材として用いたＳＵＳ単板を同一履歴で作成して比較対象材とした。
【００３９】
この発明のクラッド材とＳＵＳ単板からなる比較対象材の、各々最終焼鈍後と圧下率２５％の冷間圧延後の試料を用いて、引張強さ、降伏強さ、ｒ値、集合組織に関する測定を行なった。
【００４０】
図１Ａ，Ｂ，Ｃに示すグラフの縦軸は引張強さ及び降伏強さを表し、横軸は圧延接合方向に対する角度(圧延接合方向と平行方向の角度を０°(deg.)としている)を表している。黒丸印の実線はクラッド材の引張強さ、黒丸印の破線はクラッド材の降伏強さ、白丸印の実線はＳＵＳ単板の引張強さ、白丸印の破線はＳＵＳ単板の降伏強さである。また、図１Ａは圧下率８２％の冷間圧延後の測定値、図１Ｂは最終焼鈍後の測定値、図１Ｃは圧下率２５％の冷間圧延後の測定値である。
【００４１】
なお、引張強さ及び降伏強さの測定試料の寸法はゲージ長さ：５０mm、幅：１２．５mm、厚さ：０．２mm(圧下率８２％の冷間圧延後及び最終焼鈍後)、０．１５mm(圧下率２５％の冷間圧延後)であった。
【００４２】
図１のグラフより、この発明のクラッド材(図１Ｃ参照)は、最終焼鈍後のクラッド材(図１Ｂ参照)よりも引張強さ及び降伏強さともに高い値を示すとともに、それらの値が近似し、しかも、圧延接合方向(０°方向)、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向の各々値がほぼ同程度でバラツキが少ないことが分かる。従って、この発明のクラッド材が機械的な強度に関して異方性が小さいという効果を有することが確認される。
【００４３】
図２Ａ，Ｂに示すグラフの縦軸はｒ値を表し、横軸は圧延接合方向に対する角度(圧延接合方向と平行方向の角度を０°(deg.)としている)を表している。黒丸印の太実線はクラッド材のｒ値、白丸印の一点鎖線はクラッド材から金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを酸洗除去して金属基材となるＳＵＳのみとしたときのｒ値、白角印の破線はＳＵＳ単板のｒ値である。また、図２Ａは最終焼鈍後の測定値、図２Ｂは圧下率２５％の冷間圧延後の測定値である。
【００４４】
なお、ｒ値の測定試料の寸法はゲージ長さ：５０mm、幅：１２．５mm、厚さ：０．２mm(最終焼鈍後)、０．１５mm(圧下２５％の冷間圧延後)であり、先にも説明したように伸び５％の条件にて測定した。
【００４５】
図２Ａより、最終焼鈍後におけるｒ値は、圧延接合方向に対する角度が４５°方向の場合が高く、特にＳＵＳ単板の場合が顕著であることが分かる。これらｒ値のバラツキ(最大差)はクラッド材においても０．６以上、ＳＵＳ単板の場合では約1程度もある。
【００４６】
図２Ｂより、圧下率２５％の冷間圧延後におけるｒ値は、圧延接合方向に対する角度が４５°方向だけでなく９０°方向も高くなる。ＳＵＳ単板の場合にその傾向が著しく、特に圧延接合方向(０°方向)の落ち込みが激しい。これらｒ値のバラツキ(最大差)はクラッド材においては０．３程度であるが、ＳＵＳ単板では約０．７程度である。
【００４７】
なお、クラッド材における金属被覆材の影響を確認するために、金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを酸洗除去し金属基材となるＳＵＳのみとしたときのｒ値を測定したところ、クラッド材の状態におけるｒ値と大差ないことが確認できた。
【００４８】
これらのグラフより、この発明のクラッド材は、最終焼鈍後のクラッド材よりｒ値のバラツキが少ないことが分かる。また、ｒ値が最も低い圧延接合方向(０°方向)でも１．０以上となっていることがわかる。
【００４９】
従って、この発明のクラッド材が、塑性異方性が小さく、絞り加工時にひび割れ、破断等を招くことなく、高真円度のケースを作成できるという効果を有することが確認される。
【００５０】
上記の効果は、ＳＵＳ単板の場合と比べると著しく、この発明の特徴が特にクラッド材特有の効果であることが確認される。
【００５１】
図３、図４は圧下率２５％の冷間圧延後のクラッド材（図３）及びＳＵＳ単板（図４）の｛１１１｝、｛１００｝、｛１１０｝、｛３１１｝不完全極点図（反射法αMAX ＝７５°）から球面調和関数による級数展開法を用いて算出した結晶方位分布関数（ＯＤＦ）である。なお、オイラー角表示はブンゲの定義に従う。
【００５２】
各々の図より、クラッド材、ＳＵＳ単板双方ともにＣｕ方位｛１１２｝＜１１１＞から、Ｓ方位｛１２３｝＜６３４＞を経てＢｓ方位｛０１１｝＜２１１＞に至るβファイバーが認められた。更にαファイバーや弱い立方体方位も確認できたが、特にＳＵＳ単板の場合、Ｇｏｓｓ方位｛１１０｝＜１００＞の集積がクラッド材の約２倍強く認められた。すなわち、図７ＡのＳＵＳ３０４クラッド材、図７ＢのＳＵＳ単板のオイラー角と方位密度との関係を示すグラフに明らかである。
【００５３】
さらに、圧延接合方向に対する角度が９０°方向のｒ値が高くなり、０°方向のｒ値が低くなり、Ｇｏｓｓ方位の集積が大きくなる傾向は、ＳＵＳ単板の方が大きく、結果として、ＳＵＳ単板の場合はｒ値のばらつきが大きく、特に圧延接合方向(０°方向)のｒ値が非常に小さくなるものと推測する。
【００５４】
なお、上記のＯＤＦよりｒ値を計算によって求めた結果、すなわち、Ｂｕｎｇｅが提案したＴａｙｌｏｒ理論に基づいてＯＤＦから多結晶材料のｒ値を予測する方法を適用した結果を図５に示す。図中、黒丸印の太実線はクラッド材の計算ｒ値、白丸印の破線はＳＵＳ単板の計算ｒ値である。この計算によって求めたｒ値は比較的高い値を示すが、実績値と定性的に良く一致していることを確認した。
【００５５】
実施例2
実施例1と同様に金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに冷間圧延の圧下率を変化（０％〜３５％）して、厚さ０．１５mmのＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材を作成した。
【００５６】
これらの圧下率を変化させたクラッド材のｒ値を実施例1と同様な方法にて測定し、その結果を図６に示す。図６に示すグラフの縦軸はｒ値を表し、横軸は圧下率を表している。
【００５７】
図中、黒丸印の実線はクラッド材の圧延接合方向(０°方向)のｒ値、白丸印の破線はクラッド材の圧延接合方向に対して４５°方向のｒ値、白丸印の実線はクラッド材の圧延接合方向に対して９０°方向のｒ値を示している。
【００５８】
図６より明らかなように圧下率が３０％までは、圧延接合方向(０°方向)、４５°方向、９０°方向におけるｒ値のバラツキ(最大差)が０．６未満であり、また、いずれのｒ値も０．７以上となることが分かる。圧下率３５％ではｒ値自体が大きくなるが、ｒ値のバラツキも非常に大きくなる。
【００５９】
また、圧下率が０％近傍では再びｒ値のバラツキが大きくなることから、この発明の目的を達成するためには圧下率を５〜３０％、望ましくは５〜２５％とすることが適当であることが分かる。
【００６０】
実施例3
この発明のクラッド材の絞り加工性を確認するために、金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに圧下率２５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．３mm）、圧下率２５％の冷間圧延を施したＳＵＳ単板（厚さ０．３mm）、圧下率３５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．３mm）を用いて、外径５mm×高さ７mmのケースを作成し、ひび割れや破断の発生有無、真円度を測定した。その結果を表1に示す。
【００６１】
表1より、この発明のクラッド材は絞り異方性が小さく、真円度の高いケースが得られることが確認できた。
【００６２】
【表１】
Figure 0004327357
【００６３】
実施例4
この発明のクラッド材の絞り加工性を確認するために、金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに圧下率２５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１５mm）、圧下率２５％の冷間圧延を施したＳＵＳ単板（厚さ０．１５mm）、圧下率３５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１５mm）を用いて、外径５mm×高さ７mmのケースを作成し、ひび割れや破断の発生有無、真円度を測定した。その結果を表2に示す。
【００６４】
表2より、この発明のクラッド材は絞り異方性が小さく、真円度の高いケースが得られることが確認できた。
【００６５】
【表２】
Figure 0004327357
【００６６】
実施例5
この発明のクラッド材の絞り加工性を確認するために、金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに圧下率２５％の冷間圧延を施したＮｉ／ＳＵＳクラッド材（厚さ０．１５mm）、圧下率２５％の冷間圧延を施したＳＵＳ単板（厚さ０．１５mm）、圧下率３５％の冷間圧延を施したＮｉ／ＳＵＳクラッド材（厚さ０．１５mm）を用いて、外径５mm×高さ７mmのケースを作成し、ひび割れや破断の発生有無、真円度を測定した。その結果を表３に示す。
【００６７】
表３より、この発明のクラッド材は絞り異方性が小さく、真円度の高いケースが得られることが確認できた。
【００６８】
【表３】
Figure 0004327357
【００６９】
実施例6
この発明のクラッド材の絞り加工性を確認するために、金属基材となるＳＵＳと金属被覆材であるＣｕ及びＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに圧下率２５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１mm）、圧下率２５％の冷間圧延を施したＳＵＳ単板（厚さ０．１mm）、圧下率３５％の冷間圧延を施したＣｕ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１mm）を用いて、外径５mm×高さ７mmのケースを作成し、ひび割れや破断の発生有無、真円度を測定した。その結果を表4に示す。
【００７０】
表4より、この発明のクラッド材は絞り異方性が小さく、真円度の高いケースが得られることが確認できた。
【００７１】
【表4】
Figure 0004327357
【００７２】
実施例7
この発明のクラッド材の絞り加工性を確認するために、金属基材となるＳＵＳと該金属基材の両主面に配置する金属被覆材であるＮｉを準備し、冷間圧延接合、拡散焼鈍、冷間圧延、最終焼鈍を行なった後、さらに圧下率２５％の冷間圧延を施したＮｉ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１mm）、圧下率２５％の冷間圧延を施したＳＵＳ単板（厚さ０．１mm）、圧下率３５％の冷間圧延を施したＮｉ／ＳＵＳ／Ｎｉクラッド材（厚さ０．１mm）を用いて、外径５mm×高さ７mmのケースを作成し、ひび割れや破断の発生有無、真円度を測定した。その結果を表5に示す。
【００７３】
表５より、この発明のクラッド材は絞り異方性が小さく、真円度の高いケースが得られることが確認できた。
【００７４】
【表５】
Figure 0004327357
【００７５】
【発明の効果】
以上の実施例からも明らかなように、この発明によるクラッド材は、引張強さ等の機械的強度に優れ、かつ絞り加工性に優れたクラッド材であることから、特にボタン型マイクロ電池のアノードケースやカソードケース等の比較的板厚が薄く深絞り加工を必要とする小型電子機器用として有効なクラッド材である。
【００７６】
また、溶接性や耐食性にすぐれる等の効果も併せ持つ。なお、この発明のクラッド材は、上記の電池ケースだけでなく、該電池ケースと形状、寸法が類似する水晶振動子用への他、種々の電子部品用への採用が可能であり、工業的価値の極めて高いクラッド材の提供を可能とするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、圧延接合方向に対する角度と引張強さ及び降伏強さとの関係を示すグラフであり、図１Ａは圧下率８２％の冷間圧延後、図１Ｂは最終焼鈍後、図１Ｃは圧下率２５％の冷間圧延後の各測定値を示す。
【図２】 図２は、圧延接合方向に対する角度とｒ値との関係を示すグラフであり、図２Ａは最終焼鈍後、図２Ｂは圧下率２５％の冷間圧延後の各測定値を示す。
【図３】 図３は、圧下率２５％の冷間圧延後のクラッド材の結晶方位分布関数（ＯＤＦ）を示すグラフである。
【図４】 図４は、ＳＵＳ単板の結晶方位分布関数（ＯＤＦ）を示すグラフである。
【図５】 図５は、圧延接合方向に対する角度とｒ値との関係を示すグラフであり、Ｂｕｎｇｅが提案したＴａｙｌｏｒ理論に基づいてＯＤＦから多結晶材料のｒ値を予測する方法を適用した結果を示すグラフである。
【図６】 図６は、クラッド材の圧下率とｒ値との関係を示すグラフである。
【図７】 図７は、オイラー角と方位密度との関係を示すグラフであり、図７ＡはＳＵＳクラッド材のαファイバーとβファイバー、図７ＢはＳＵＳ単板のαファイバーとβファイバーを示す。

Claims (8)

  1. 金属基材の少なくとも一方主面に金属被覆材を圧延接合したクラッド材であって、
    前記金属基材がステンレス鋼で形成され、前記金属被覆材がＣｕ、Ｎｉのうちいずれかの金属で形成され、
    圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のランクフォード値(ｒ値、伸び５％付与時にて測定)の最大差が０．６未満であるクラッド材。
  2. 圧延接合方向、圧延接合方向に対して４５°方向、圧延接合方向に対して９０°方向における各々のｒ値が０．７以上である請求項１に記載のクラッド材。
  3. 材料全体の厚さが０．５mm以下である請求項1または請求項２に記載のクラッド材。
  4. 金属被覆材の厚さが金属基材の厚さの２％〜２０％である請求項３に記載のクラッド材。
  5. 請求項１に記載した、金属基材の少なくとも一方主面に金属被覆材を圧延接合したクラッド材の製造方法であって、
    前記金属基材の元になるステンレス鋼の金属板の少なくとも一方主面に前記金属被覆材の元になるＣｕ、Ｎｉのうちいずれかの金属板を重ね合わせて圧接し、得られた圧接材に拡散焼鈍を施し、拡散焼鈍を施した圧接材に冷間圧延を施し、その後最終焼鈍を施し、最終焼鈍の後に最終工程として圧下率５〜３０％の冷間圧延を施すクラッド材の製造方法。
  6. 前記拡散焼鈍を施した圧接材に冷間圧延を施し、その後焼鈍を施し、さらに圧下率３０％以下の冷間圧延と焼鈍とを繰り返し行い、最後の焼鈍である最終焼鈍後に最終工程である前記冷間圧延を施す請求項５に記載のクラッド材の製造方法。
  7. 最終工程の冷間圧延後のクラッド材の材料全体の厚さを０．５mm以下とする請求項５又は６に記載のクラッド材の製造方法。
  8. 最終工程の冷間圧延後のクラッド材における金属被覆材の厚さを金属基材の厚さの２％〜２０％とする請求項７に記載のクラッド材の製造方法。
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