JPH01150489A

JPH01150489A - 薄板ステンレスクラッド材の製造法

Info

Publication number: JPH01150489A
Application number: JP30852487A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Takeda; 誠一竹田; Masahiro Sasaki; 雅啓佐々木; Kazuhisa Yokoyama; 和久横山
Original assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Current assignee: NIPPON KINZOKU KOGYO KK; Nippon Metal Industry Co Ltd
Priority date: 1987-12-08
Filing date: 1987-12-08
Publication date: 1989-06-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、ステンレス鋼と他金属とのクラツド材を製造
する方法の改善に関する。ここで「他金属」とは、銅、
アルミニウム、チタンその他の純金属又はそれらの合金
で、本発明は、これら他金属とステンレス鋼との品質良
好なりラッド材を安価に製造する方法である。

（従来技術とその問題点）ステンレス鋼は他の金属又は合金と比べて、耐食性、溶
接性、機械的性質等優れた特性をもっているが、一方、
熱伝導率及び電気伝導率が悪いため、他金属とのクラッ
ドによる複合化が望ましい性質を得る１つの方法となっ
ている。クラツド材の製造法には各種あるが、冷間〜熱
間での圧延による圧着方法が安価とされ一般的である。

しかしステンレス鋼は他金属とは圧着しにくいものであ
る。

すなわち、熱間圧延ではステンレス鋼と他金属との高温
強度が違いすぎ、一方が延びないなどの理由により製造
しにくく、冷間〜温間圧延では、ステンレス鋼が高強度
で表面に不働態皮膜を有するため相手材となじみにくく
、圧延加工比を大きくとるか、圧延荷重を大きくする必
要があり、製造は困難なものとなっている。具体的には
、熱間圧延ではアルミニウム、銅などは融点と高温強度
の違いすぎから製造が困難であり、また、チタンはステ
ンレス鋼の成分と金属間化合物を作りやすく界面が脆く
なる欠点がある。

（発明の目的）本発明は、ステンレス鋼と他金属とのクラツド材を製造
する、新規で実施容易で安価な方法を提供するものであ
る。

（発明の構成）本発明の要旨は、あらかじめ製造した、薄い二、ツケル
層を片面又は両面に有するニッケルクラッドステンレス
鋼板と、他金属板とを、ニッケルクラッドステンレス鋼
板のニッケル層を介して周辺部を溶接し、次いで該溶接
板を室温〜１０００℃の温度範囲で圧延し、圧着させる
ことを合せ材とする薄板ステンレスクラッド材の製造法
にある。

本発明では、ニッケルクラッドステンレス鋼板と他金属
板のいずれを母材としてもよい。ニッケルクラッドステ
ンレス鋼板を母材とし、他金属板を合せ材とする場合に
は、普通、両面にニッケル層を有するニッケルクラッド
ステンレス鋼板を使用し、他金属を母材とし、ニッケル
クラッドステンレス鋼板を合せ材とする場合には、普通
、片面にニッケル層を有するニッケルクラッドステンレ
ス鋼板を使用するが、特に限定されるものではない。ま
た、圧延温度を室温〜１０００℃と規定したのは、他金
属の種類及び圧延機の能力によって差はあるが、この範
囲内の温度で良好な密着性を有するクラツド材を得るこ
とができるからである。

本発明は、ステンレス鋼板の片面又は両面に、あらかじ
め熱間でステンレス鋼となじみ易いニッケルを熱間圧延
により圧着してクラッドとし、冷間圧延で薄板とした後
、この薄板をニッケル面を介して相手材と圧着すれば、
直接ステンレス鋼と相手材とを圧着するのに比べ極めて
容易になることに着目したものである。すなわち、ステ
ンレス鋼となじみやすいニッケルとのクラツド材は熱間
圧延からスタートして容易に製造することができ、しか
も、このニッケルクラッドステンレス鋼を使用して、そ
のニッケル面と他金属とをクラットする方が、直接ステ
ンレス鋼と他金属とをクラッドするよりも製造が容易で
あるため、全体の製造コストが安くなる。

さらに、本発明は下記の（イ）〜（ニ）に記載するよう
な、作用効果を奏するものである。

（イ）母材と合わせ材の間にニッケル箔を中間材として
使用する方法に比し、ニッケルとステンレス鋼の接合の
問題が解決され、また圧延前の組立て施工上の工程数を
減少できる。

（ロ）ニッケルクラッドステンレス鋼のニッケル層を介
して他金属とクラッドする方が、直接ステンレス鋼と他
金属をクラッドするよりも接合強度が高くなる。

（ハ）従来の強圧下による圧延法に比較して、より軽圧
下でクラッドを製造できる。

（ニ）母材及び合わせ材の一方又は両方の接合表面をエ
メリー研磨、鋼製ブラシ等で粗らしておくことにより、
より一層接合強度を高くすることができる。次に、本発
明を実施例によって具体的に説明する。

（実施例１）１ｉ４／ニツケルクラツドステンレス鋼全板厚０．４ｍ
ｍ、ニッケル厚さ１０μｍ、巾と長さがそれぞれ１０１
００ｍｍＸ２００のニッケルクラッドステンレス鋼板２
枚と厚さ１．５ｍｍ、巾と長さがそれぞれ１００ｍｍｘ
２００ｍｍの銅板１枚を用意した。第１図のように、銅
板（２）の両面にニッケルクラッドステンレス鋼板（１
）のニッケル面をセットして重ね合せ、これら板の周辺
部には、ステンレス製の真空封止用スペーサー（３）を
配し、周辺部を溶接（４）し、吸気用バイブ（５）を使
用して、接合部を十分真空にした後、バイブ（５）を鍛
接し真空を封じた。第２図に溶接板の断面形状を示す。

この溶接板の板厚は２．３ｍｍであった。この溶接板を
加熱温度３００〜１ＯＯＯ℃で、板厚１．８ｍｍ（圧下
率２０％）及び板厚１．３ｍｍ（圧下率４５％）に圧延
した。なおバス回数はそれぞれ２パス及び４パスであっ
た。

その結果、接合部分が第４図の断面ミクロ全屈組織に示
すような良好な接着状態を有する銅／ニッケルクラッド
ステンレス鋼のクラッドを得ることができた。また、こ
のクラットの密着強度を繰返し曲げ試験によって調べた
結果を第１表に示すが、第２表のステンレス鋼のみを使
用した銅／ステンレス鋼のクラッドよりも良好な密着性
を示した。

（実施例２）アルミニウム／ニッケルクラッドステンレス鋼全板厚０
．４ｍｍ、−ツケル厚さ１０μｍ、［Ｉ］と長さがそれ
ぞれ１０１００ｍｍＸ２００のニッケルクラッドステン
レス鋼板２枚と厚さ１．５ｍｍ、巾と長さがそれぞれ１
００ｍｍｘ２００ｒｎｍのアルミニウム板１枚を用意し
た。第１図のように、アルミニウム板（２）の両面にニ
ッケルクラッドステンレス鋼板（１）のニッケル面をセ
ットして重ね合せ、これら板の周辺部には、ステンレス
製の真空封止用スペーサー（３）を配し、周辺部を溶接
（４）し、吸気用パイプ（５）を使用して、接合部を十
分真空にした後、バイブ（５）を鍛接し真空を封じた。

第２図に溶接板の断面形状を示す。この溶接板の板厚は
２．３ｍｍであった。この溶接板を加熱温度３００〜５
００℃で、板厚１．８ｍｍ（圧下率２０％、２パス）及
び板厚１．３ｍｍ（圧下率４５％、４パス）に圧延した
。

その結果、接合部分が第５図の断面ミクロ金属組織に示
すような良好な接着状態を有するアルミニウム／ニッケ
ルクラッドステンレス鋼のクラッドを得ることができた
。また、このクラットの密着強度を繰返し曲げ試験によ
って調べた結果を第１表に示すが、第２表のステンレス
鋼のみを使用したアルミニウム／ステンレス鋼のクラッ
ドよりも良好な密着性を示した。

（実施例３）チタン／ニッケルクラッドステンレス鋼全板厚０．４ｍ
ｍ、ニッケル厚さ１０μｍ、巾と長さがそれぞれ１００
ｍｍＸ２００ｍｍのニッケルクラッドステンレス鋼板２
枚と厚さ１．５ｍｍ、巾と長さがそれぞれ１００ｍｍｘ
２００ｍｍのチタン板１枚を用意した。第１図のように
、チタン板（２）の両面にニッケルクラッドステンレス
鋼板（１）のニッケル面をセットして重ね合せ、これら
板の周辺部には、ステンレス製の真空封止用スペーサー
（３）を配し、周辺部を溶接（４）し、吸気用バイブ（
５）を使用して、接合部を十分真空にした後、パイプ（
５）を鍛接し真空を封じた。第２図に溶接板の断面形状
を示す。この溶接板の板厚は２．３ｍｍであった。この
溶接板を加熱温度５００〜１０００℃で、板厚１．８ｍ
ｍ（圧下率２０％、２パス）及び板厚１．３ｍｍ（圧下
率４５％、４パス）に圧延した。

その結果、接合部分が第６図に示すような良好な接着状
態を存するチタン／ニッケルクラッドステンレス鋼のク
ラッドを得ることができた。また、このクラッドの密着
強度を繰返し曲げ試験によって調べた結果を第１表に示
すが、第２表のステンレス鋼のみを使用したチタン／ス
テンレス鋼のクラットよりも良好な密着性を示した。

（実施例４）ニッケルクラッドステンレス鋼／銅全板厚１．０ｍｍ、ニッケル厚さ２０μｍ、巾と長さが
それぞれ１００ｍｍｘ２００ｍｍのニッケルクラッドス
テンレス鋼板２枚と厚さ０．５ｍｍ、巾と長さがそれぞ
れ１０１００ｍｍＸ２００の銅板２枚を用意した。第３
図のように、銅板（２）と銅板（２）の間には接合防止
のための剥離剤（６）として、ＡＭ２０３粉末を塗布し
、名調板にはニッケルクラッドステンレス鋼板（１）の
ニッケル面か接するようにセットして重ね合せ、これら
板の周辺部には、ステンレス製の真空封止用スペーサー
（３）を配し、周辺部を溶接し、吸気用バイブを使用し
て接合部を十分真空にした後、パイプを鍛接し真空を封
じた。第３図に溶接板の断面形状を示す。この溶接板の
板厚は３．０ｍｍであった。この溶接板を加熱温度３０
０〜１０００℃で、板厚２．４ｍｍ（圧下率２０％、２
パス）及び板厚１．７ｍｍ（圧下率４５％、４バス）に
圧延した。次いで、この圧延物を剥離剤（６）の部分で
剥離して、２組の片面クラッドを得た。この片面クラッ
ドは、接合部分が第４図の断面ミクロ金属組織と同じよ
うな良好な接着状態を有するニッケルクラッドステンレ
ス鋼／銅のクラッドであった。また、このクラッドの密
着強度を繰返し曲げ試験によって調べた結果を第３表に
示すが、実施例１と同程度の良好な密着性を示した。

なお、上述の実施例１〜３では、ニッケルクラッドステ
ンレス鋼が合せ材で他金属か母材の両面クラッドの場合
を、また実施例４では、ニッケルクラッドステンレス鋼
が母材で他金属が合せ材の片面クラッドの場合を示した
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

さらにニッケルクラッドステンレス鋼と他金属との接触
面は溶接後、真空にしたが不活性ガス雰囲気例えばアル
ゴン又は窒素ガス雰囲気中で溶接しても良い。

また、実施例には室温における圧延圧着はないが圧延機
の能力を高めれば可能である。さらに加えて、ここでは
板について述べたが、当然、帯についても実施可能であ
る。

（発明の効果）第１表、第２表、第３表の各種クラツド材の繰返し曲げ
試験結果と第４図、第５図、第６図の顕微鏡写真に示す
ように、本発明の製造方法によるクラッドは密着性が格
段とすぐれ、品質上のバラツキも小さくしかも比較的安
価に製造できるので、その効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１〜第３図は、本発明の１例を示すもので、第１図は
、クラッド素材の組立状態を示す説明図。第２図は、両
面クラッドの素材組立断面図。第３図は、片面クラッドの素材組立断面図。第４図は、
実施例１のクラツド材（圧延温度９００℃、圧下率４５
％）の接合界面近傍の金属組織の顕微鏡写真（Ｘ３００
）。第５図は、実施例２のクラット材（圧延温度５００
℃、圧下率４５％）の接合界面近傍の金属組織の顕＠鏡
写真（Ｘ３００）。第６図は、実施例３のクラツド材（
圧延温度８００℃、圧下率４５％）の接合界面近傍の金
属組織の顕微鏡写真（Ｘ３００）である。１・・・・・・ニッケルクラッドステンレス鋼２・・・
・・・他金属　　　　３・・・・・・スペーサー４・・
・・・・溶接部　　　　５・・・・・・吸気バイブロ・
・・・・・剥離剤

Claims

【特許請求の範囲】

（１）あらかじめ製造した、薄いニッケル層を片面又は
両面に有するニッケルクラッドステンレス鋼板と、他金
属板とを、ニッケルクラッドステンレス鋼板のニッケル
層を介して周辺部を溶接し、次いで該溶接板を室温〜１
０００℃の温度範囲で圧延し、圧着させることを特徴と
する薄板ステンレスクラッド材の製造法。
（２）ニッケルクラッドステンレス鋼板を母材とし、他
金属板を合せ材とする特許請求の範囲（１）記載の製造
法。
（３）ニッケルクラッドステンレス鋼板を合せ材とし、
他金属板を母材とする特許請求の範囲（１）記載の製造
法。