JPH01202A - 表面被覆金属の製造方法 - Google Patents

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］ 本発明は表面被覆金属の製造方法に係り、さらに詳しく
は耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性、耐摩耗性などの特
性を有する層で金属の表面を被覆する方法に関するもの
である。

［従来の技術］ 近年、産業の進歩と技術の発展により材料はますます厳
しい環境で使用されるようになってきた。例えば、エネ
ルギー資源開発では生産流体中に硫化水素や炭酸ガスを
多量に含む石油や天然ガス（いわゆるサワーオイルやサ
ワーガス）が開発されているが、開発に使用される油井
管やラインパイプなどの材料として低合金鋼では腐食や
割れを起こすため、ハステロイ（ニー２７６やインコネ
ル６２５（いずれも商品名）といったニッケル合金が既
に使用されている。しかし、これら合金は非常に高価で
あることが大きな難０点である。従って、構造材の表面
にのみこれら合金を合わせ材として使用し、強度は下地
の金属（例えば低合金鋼）で確保するいわゆるクラツド
鋼の使用が考えられた。

クラツド鋼はその形状が管の場合には継目無管或いは溶
接管として、形状が板の場合には圧延板として種々の製
造方法が確立または提案されている。しかし、いずれも
製造プロセスが複雑で歩留りが悪いという難点に加えて
、ハステロイＣ−２７６やインコネル６２５といったニ
ッケル合金を合わせ材とするクラツド鋼、なかでもクラ
ツド鋼管は製造が非常に困難であって未だ実用化されて
いない。本発明者等の研究によればその理由は、これら
合金の熱間加工時の変形抵抗が母材となる低合金鋼や炭
素鋼のそれに比べて著しく大きいため、熱間圧延などの
通常の製造プロセスでは合わせ材と母材とを均一に加工
できず、両金属が独立に変形するので接合することが難
しいことにあると考えられる。

一方、バルブのスピンドル部や往復動型ポンプのピスト
ンおよびシリンダーなどの摺動部、あるいはスラリー輸
送用パイプといった部材では耐摩耗性が必要であるため
、例えばステライト合金（商品名）などが、肉感あるい
は溶射されて使用されている。さらに、高温で使用され
る圧力容器や鋼管には例えばＮ　ｉ−Ｃｒ合金やＮ　ｉ
−Ｃｒ−Ａ　Ｉ−Ｙ合金やＣｏ−Ｃｒ−Ａ　Ｉ−Ｙ合金
といった耐酸化性材料が、肉感あるいは溶射によって被
覆される場合がある。しかし、これらはいずれも最終製
品に対して肉盛あるいは溶射されるため非常にコストの
高いものとなっている。加えて、小径パイプの内面とい
った狭い部分には被覆できないと言う難点を有している
。

ところで、熱間静水圧プレス法は従来からよく知られた
技術であって、この方法を利用したクラッド製品の提案
もなされている。例えば、特開昭６１−２２３１０６号
公報には、高合金粉末を粉末の固相線温度以上に加熱す
ると共にガス加圧して能率よく高合金クラッド製品を製
造する方法が開示されている。しかし、この方法をはじ
めとして従来報告ないしは提案されている熱間静水圧プ
レス法を利用したクラッド製品の製造方法は何れも最終
製品に被覆するものであったため、コストが高く、かつ
大型製品や長尺品（例えば１２ｍ長さ）の製造はできな
いという難点を有していた。

また、特開昭６１１９０００７号公報および特開昭６１
１９０００８号公報には、それぞれ厚肉の可鍛性金属円
筒およびこれと径を異にする薄肉金属円筒によって構成
されるカプセル内に粉末を充填して密閉し、これを冷間
等方静水圧によって加圧して、粉末を圧縮してビレット
を作り、これを熱間押出し加工する方法、また、同心円
筒状をなす内外２重壁を有するゴムまたは類似物質の容
器内に、可鍛性金属の円筒材料を一方の容器壁に密着さ
せて収容すると共に、他方の容器壁と上記円筒材料との
間に粉末材料を充填して密閉し、これを冷間等方静水圧
によって加圧し、この容器から取り出した材料をビレッ
トとして熱間押出しする方法が開示されている。これら
の方法によっても、前述したハステロイＣ−２７６やイ
ンコネル６２５といったニッケル合金等の変形抵抗の大
きな材料の被覆層を形成して熱間加工した場合、母材と
の密着が弱いため母材からの剥離や被覆層の割れの発生
という難点は解消されるものではない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明はかかる現状に鑑み、耐食性、耐高温腐食性、耐
酸化性、耐摩耗性など表面被覆が目的とする特性を母材
金属に具備せしめた材料を安価に製造する方法を提供す
るものである。

Ｃ課題を解決するための手段］ 本発明者等は上記の目的を達成するべく種々実験、検討
を重ねた結果、ニッケル合金やコバルト合金のように熱
間変形抵抗の著しく大きい材料を合わせ材とし、低合金
鋼や炭素鋼のように熱間変形抵抗の比較的小さい材料を
母材として熱間加工するためには、熱間加工前において
合わせ材と母材とを金属結合させ、且つ接合界面に充分
な接合強度を持たせておけば、合わせ材と母材とを同時
に且つ均一に熱間加工することが可能であり、さらに熱
間加工後においても合わせ材と母材とを金属結合させ、
且つ接合界面に充分な接合強度を持たせることができる
のを見出した。さらに、熱間加工前において合わせ材と
母材とを金属結合させ、且つ接合界面に充分な接合強度
を持たせる方法を種々検討した結果、熱間静水圧プレス
法（以下旧Ｐ法と言う）が、コスト、接合強度、などの
点で優れていることがわかった。即ち、被覆せんとする
合わせ材金属の粉末をｌＰ法によって母材上に被覆層と
して形成せしめると同時に充分な接合強度を与えること
ができることを見出した。更に、被覆金属がハステロイ
やステライトなどの難加工性材料であフても、ＨＩＰに
おいて被覆層中の気孔を消失せしめておけば、後続の熱
間加工を行なうに充分な熱間加工性を被覆金属に付与で
きることも見出した。これらを基にして長尺のクラッド
製品を製造可能であることを見出した。

更に、本発明者らは旧Ｐ　ｆｌｉｔに均熱処理を施すと
被覆層の熱間加工性が一段と改善され、加工量か著しく
多い場合であっても被覆層に割れや疵などの欠陥を生ず
ることなく熱間加工できることを見出した。ここで、均
熱処理の目的は旧Ｐ処理された後の冷却途中に被覆層中
に析出した粗大析出物を熱間加工の直前に固溶・消失さ
せることにあるが、本発明者等の検討によれば被覆金属
がＮ１基合金あるいはＣｏ基合金からなる場合には均熱
処理として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持
することが有効であり、被覆金属がＴｉ基合金からなる
場合には均熱処理として５５０〜９００℃で０．５〜ｔ
ｏｈ保持することが有効である。いずれの場合において
も、均熱処理後析出物が再び析出しないうちに熱間加工
を行なうことが重要である。

また更に、本発明者らは旧Ｐ後に溶体化熱処理を施すと
、前述の均熱処理後、直ちに熱間加工する場合と同様に
、被覆層の熱間加工性が一段と改善され、加工量が著し
く多い場合であっても被覆層に割れや疵などの欠陥を生
ずることなく熱間加工できることを見出した。ここで、
溶体化熱処理の目的は旧Ｐ処理された後の冷却される途
中に被覆層中に析出した粗大析出物を固溶・消失させる
ことにあるが、本発明者等の検討によれば被覆金属がＮ
ｉ基合金あるいはＣｏ基合金からなる場合には溶体化熱
処理として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持
した後、５　ｄｅｇ／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷する
ことが有効であり、被覆金属がＴｉ基合金からなる場合
には溶体化熱処理として５５０〜９００℃で０．５〜１
０ｈ保持した後、５　ｄｅｇ／ｓｅｃ以上の冷却速度で
急冷することが有効である。

本発明は上記の知見に基づいてなされたものでその要旨
とするところは、金属素材の表面に、他種金属の粉末を
該他種金属の固相線温度以下で３００　ｋｇ／ｃｍ２以
上のガス圧力を負荷する熱間静水圧プレスによって被覆
層として形成せしめた後に、熱間加工を施して延伸する
こと、或は上記熱間静水圧プレスによって被覆層を形成
せしめた後に均熱処理を加えた後直ちに熱間加工を施し
て延伸すること、若しくは上記熱間静水圧プレスによっ
て被覆層を形成しめた後に溶体化熱処理を加えた後に、
熱間加工を施して延伸することを特徴とする表面被覆金
属の製造方法にある。

ここで「母材」となる金属素材及び「合わせ材」となる
他種金属の種類については格別に制限されるものではな
く、例えば金属素材としては炭素鋼、低合金鋼、ステン
レス鋼、ニッケル及びニッケル合金、コバルト及びコバ
ルト合金、チタン及びチタン合金などが挙げられる。一
方、合わせ材としては耐食性、耐高温腐食性、耐酸化性
。

耐摩耗性などの機能のうち、必要な機能に応じて選択す
ればよく、例えばハステロイ、ステライト、Ｎｉ−Ｃｒ
合金、ステンレス鋼、Ｆｅ基超超合金ニッケル及びニッ
ケル合金、コバルト及びコバルト合金、チタン及びチタ
ン合金などを挙げることができる。

以下本発明の詳細な説明する。

［作用］ まず本発明においては金属素材の表面に、他種金属の被
覆層を旧Ｐによって形成せしめるのであるが、他種金属
は粉末を用いて、例えば第１図に示す要領で金属素材１
と他種金属粉末２とをカプセル３内に充填・密閉し、次
いで熱間静水圧プレスして他種金属粉末を被覆層として
形成せしめると同時に被覆層と素材金属とを金属結合さ
せることができ、接合界面には充分な接合強度を持たせ
ることができる。この時、次の工程で良好に熱間加工す
るためには、被覆層の熱間加工性を確保しなければなら
ないが、そのためには被覆層内に気孔を残留させない事
が重要であり、密閉容器内を真空にすることと充分高い
温度と圧力で熱間静水圧プレスすることが重要である。

真空度は！×１Ｏ−３Ｔｏｒｒより高いことが好ましい
。

旧Ｐ温度は母材金属と合わせ材金属の種類によって異な
るが、熱間加工性を良好に保つためには両方の金属の固
相線温度より低い温度でなければならない。それは、固
相線温度を超えると冷却時に成分元素の偏析を生じ、次
の工程に於ける熱間加工性が著しく低下するからである
。ただし、ＨＩＰ時間を短縮するには、上記温度範囲内
で出来るだけ高い温度とすることが有効である。一方、
旧Ｐ圧力は高いほど旧Ｐ温度・時間を減少できるが、３
００　ｋｇ／ｃａ＋”未満の圧力では旧Ｐ温度・時間を
いかに選択しても他種金属粉末被覆層の焼結が不充分で
熱間加工性を確保できないので、熱間加工性を良好に保
つためには３００　ｋｇ／ｃｍ２以上の旧Ｐ圧力とする
必要がある。

被覆金属がＮｉ基合金或いはＣｏ基合金からなる場合に
は、ＨＩＰ温度は１０５０〜１２４０ｔ、ＨＩＰ時間は
０．５から１０ｈとする必要がある。その理由は、ＨＩ
Ｐ温度が１０５０℃未満では１２時間が数十時間と著し
く長くなるために実用的ではなく、１２４０℃を超える
と前述の理由から熱間加工性が低下するためであり、Ｈ
ＩＰ時間が０．５ｈ未満では前記の温度範囲内で旧Ｐ温
度をいかに高くしても熱間加工性の良好な被覆層を得る
ことは困難だからであり、旧Ｐ時間をｔｏｈを超えて更
に長くしてもその効果は飽和しているからである。

また、被覆金属がＴｉ基合金からなり、母材金属が鉄基
合金（低合金鋼、炭素鋼、ステンレス鋼など）からなる
場合には旧Ｐ温度を６００〜９００℃とし、ＨＩＰ時間
は０．５〜１０ｈとすることが必要である。その理由は
、ＨＩＰ温度が６００℃未満では＋１１Ｐ時間が数十時
間と著しく長くなるために実用的ではなく、９００℃を
超えるとＴｉとＦｅとが反応して脆い化合物を生成する
ために熱間加工性が低下するためであり゛、ＨＩＰ時間
が０．５ｈ未満では前記の温度範囲内で旧Ｐ温度をいか
に高くしても熱間加工性の良好な被覆層を得ることは困
難だからであり、ＨＩＰ時間をｌｏｈを超えて更に長く
してもその効果は飽和しているからである。

一方、本発明における均熱処理の目的は、主にＨＩＰ処
理後の冷却途中に被覆層中に析出した粗大析出物を固溶
・消失させ、次の工程である熱間加工における熱間加工
性を一段と改善することにある。本発明者等の検討によ
れば被覆金属がＮｉ基合金あるいはＣｏ基合金からなる
場合には均熱処理として１０５０〜１２４０℃で０．５
〜１０ｈ保持することが有効であり、被覆金属がＴｉ基
合金からなる場合には均熱処理として５５０〜９００℃
で０．５〜１０ｈ保持することが有効である。その理由
は、均熱温度がＮｉ基合金およびＣｏ基合金で１０５０
℃未満、またＴｉ基合金で５５０℃未満では析出物を固
溶できないためであり、均熱温度がＮｉ基合金およびＣ
ｏ基合金で１２４０℃超、Ｔｉ基合金で９００℃超では
被覆層あるいは接合界面において逆に熱間加工性が低下
するからである。さらに、前記温度範囲において、保持
時間が０．５ｈ未満では均熱処理温度を前記温度範囲の
上限としても析出物を充分固溶させることができず、−
力保持時間をｔｏｈＭｉとしてもその効果はもはや飽和
しているので、保持時間は０．５〜１０ｈとすべきであ
る。また、均熱処理温度に保持した後に冷却するに際し
、加及的速やかに熱間加工しないと再び析出物が析出し
て熱間加工性が低下するので、均熱処理後の搬送はでき
るだけ速くすることが望ましい。

また、本発明における溶体化熱処理の目的は、前述の均
熱処理と同様、主にＨＩＰ処理後の冷却時に被覆層中に
析出した粗大析出物を固溶・消失させ、次の工程である
熱間加工における熱間加工性を一段と改善することにあ
る。本発明者等の検討によれば被覆金属がＮｉ基合金あ
るいはＣｏ基合金からなる場合には溶体化熱処理として
１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持した後、５
　ｄｅｇ／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷することが有効
であり、被覆金属がＴｉ基合金からなる場合には溶体化
熱処理として５５０〜９００℃で０．５〜ｔｏｈ保持し
た後、５ｄｅｇ／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷すること
が有効である。その理由は、溶体化温度がＮｉ基合金お
よびＣｏ基合金で１０５０℃未満、またＴｉ基合金で５
５０℃未満では析出物を固溶できないためであり、溶体
化温度がＮｉ基合金およびＣｏ５合金で１２４０℃超、
Ｔｉ基合金で９００℃超テハ被ｒｆＩＰ！Ｊあるいは接
合界面において逆に熱間加工性が低下するからである。

さらに、前記温度範囲において、保持時間が０．５ｈ未
満では溶体化熱処理温度を前記温度範囲の上限としても
析出物を充分固溶させることができず、−力保持時間を
１０ｈ超としてもその効果はも、はや飽和しているので
、保持時間は０．５〜１０ｈとすべきである。また、溶
体化熱処理温度に保持した後に冷却するに際し、冷却速
度が５　ｄｅｇ／ｓｅｃ未満では冷却途中に再び析出物
が析出して熱間加工性を損なうので、冷却速度は５　ｄ
ｅｇ／ｓｅｃ以上とする必要がある。かかる冷却速度を
得るための方法としては、例えば水冷、強制空冷などを
適用することができる。

次に本発明においては被覆層形成後熱間加工を行なうか
、或は上記被覆層形成後均熱処理を加えた後直ちに熱間
加工を行うか、若しくは上記被覆層形成後溶体化処理を
施した後に熱間加工を行うのであるが、上記の条件で被
覆層を形成した場合には複合材であっても通常と同様に
して熱間加工することができる。本発明における熱間加
工の目的は被覆した金属素材を延伸することによって長
尺の表面被覆金属を製造したり、或いは複雑な形状の表
面被覆金属を製造することに有り、製品の形状に応じて
熱間圧延、熱間鍛造、熱間押出などの熱間加工法を適用
することができる。尚、本発明において熱間加工とは母
材である金属素材及び合わせ材である被覆金属が成型等
の目的で通常加工される温度範囲での加工を指すが、加
工温度の選定に際しては母材及び被覆層の両方に対して
適切な温度を選定する必要がある。

本発明においては金属素材の形状が板或いはパイプの場
合には被覆層を一つの面、例えば板の上面、パイプの内
面、パイプの外面としても良く、両面即ち板の上・下両
面、パイプの内・外両面とすることも可能である。製品
が使用される状況に応じて、−面あるいは両面のうち適
切なほうを選択すれば良い。

その地熱間加工を行なった後に、例えば母材の強度、靭
性等を調質する目的で行なう焼き入れ焼き戻し、焼きな
らし等の熱処理、被覆層の耐食性を更に改善させる目的
で行なう溶体化熱処理や焼き鈍し等の熱処理、製品の形
状を調整するなどの目的で行なう冷間加工など必要に応
じてさらに他の加工を加えることもできる。いずれも必
要な強度、靭性、耐食性等に応じて選択することができ
る。

本発明は腐食性物質に対する抵抗を必要とする製品、高
温酸化に対する抵抗を必要とする製品及び耐摩耗性を必
要とする製品などを製造するために応用することができ
、例えば管、容器、板および棒など種々の形状に応用す
ることができる。あるいはさらに成形、溶接などを行な
って製品を製造するための素材として使用することも可
能であることはいうまでもない。

以下に本発明の実施例について説明する。

［実施例］ 実施例１ 第１表に示す材料及び製造条件で熱間加工に供する素材
を製造した。ここで、本発明例ん１〜２はスラブの上面
に被覆層を形成した例、本発明例４３〜５はスラブの両
面に被覆層を形成した例、本発明例＆６〜１２は中空ビ
レットの内面に被覆層を形成した例、本発明例＾１３〜
１−６は中空ビレットの内外面に被覆層を形成した例で
ある。何れも合金粉末を熱間静水圧プレス法によって金
属素材の表面に被覆層として形成せしめた。各々の形状
を第２図、第３図、第４図及び第５図にそれぞれ示す。

第２図はスラブ４の上面に被覆層５を形成した例である
。第３図はスラブ４の上面及び下面に被覆層５を形成し
た例である。第４図は中空ビレット６の内面に被覆層５
を形成した例である。

第５図は中空ビレット６の内面および外面に被覆層５を
形成した例である。

一方、比較例＾！７〜２２はいずれも合金粉末をＨＩＰ
法によってスラブの上面に被覆層として形成せしめた例
であるが、＊を付した点において本発明の条件を満たし
ていない、ものである。また、比較例＆Ｌ２３〜２４は
他種金属として板あるいは管を用いて組み立てスラブあ
るいは組み立てビレットを製造した後に熱間加工を行な
う従来法である。熱間加工は、組み立てスラブでは熱間
圧延を、組み立てビレットでは熱間押出を行なった。

次にこれらの材料を第２表に示す条件で熱間加工して表
面被覆金属を製造した。その結果を第２表に合わせて示
す。また良好に熱間加工できたものについては、各種試
験を行なった結果も併せて第２表に示した。第２表で曲
げ試験はＪＩＳ　Ｇ　０６０１およびＪＩＳ　Ｚ　３１
２４に準じて行ない、剪断強さ試験はＪＩＳ　Ｇ　０６
０１に準じて行ない、超音波探傷試験はＪＩＳ　Ｇ　０
６０１よびＪＩＳ　Ｚ　２３４４１．：準じて行なった
。

第２表のうち比較例である４１７．　＆１９および庵２
１は１２時の温度が高すぎたために、比較例蒸１８、４
２０および＾２２は１２時の圧力が低すぎたために、い
ずれも熱間加工中に被覆層に割れを生じたものである。

また、比較例の＾２３〜２４は金属素材（母材）と他種
金属（合わせ材）とが熱間加工前に接合されていなかっ
たために、両者を均一に加工することができず、両者を
接合することもできなかったものである。

これに対して本発明に従って製造した例ん１〜１６の各
材料は曲げ試験、剪断強さのいずれの特性にも優れてお
り、超音波探傷試験でも非接合部などの欠陥は全く検出
されなかった。また、熱間加工後の断面のミクロ観察結
果から、被覆層には気孔は全くなく、かつ均一で良好な
接合界面が得られていることが確かめられた。

実施例２ 第３表に示す材料及び製造条件で熱間加工に供する素材
を製造した。ここで、本発明例Ｉ％Ｌ１〜２はスラブの
上面に被覆層を形成した例、本発明例＆３はスラブの両
面に被覆層を形成した例、本発明例＆４〜８は中空ビレ
ットの内面に被覆層を形成した例、本発明例Ｉ％Ｌ９〜
１１は中空ビレットの内面および外面に被覆層を形成し
た例である。いずれも合金粉末を熱間静水圧プレス法に
よって金属素材の表面に被覆層として形成せしめた。各
々の形状を第２図、第３図、第４図及び第５図にそれぞ
れ示す。第２図はスラブ４の上面に被覆層５を形成した
例である。第３図はスラブ４の上面及び下面に被覆層５
を形成した例である。第４図は中空ビレット６の内面に
被覆層５を形成した例である。第５図は中空ビレット６
の内面および外面に被覆層５を形成した例である。

一方、比較例はいずれも合金粉末を旧Ｐ法によって中空
丸ビレット内面に被覆層として形成せしめた例であるが
、＊を付した点において本発明の条件を満たしていない
ものである。

次にこれらの材料を第４表に示す条件で熱間加工して表
面被覆金属を製造した。その結果を第４表に合わせて示
す。また良好に熱間加工できたものについては、各種試
験を行なった結果も併せて第４表に示した。第４表で曲
げ試験はＪＩＳ　Ｇ　０６０１およびＪＩＳ　Ｚ　３１
２４に準じて行ない、接合強さ試験はＪＩＳ　Ｈ８６６
４に準じて行ない、接合部の欠陥長さ率は断面の光学顕
微鏡観察によって測定した非接合部の長さを界面の全長
で除して求めた。

第４表のうち比較例である４１２．４１４および五１６
は均熱処理時の温度が低すぎたために、比較例＆１３．
　＆１５および＆１７は均熱処理を行なわなかったため
に、いずれも熱間加工はできたものの被覆層中に割れを
生じたものである。これに対して本発明に従って製造し
た例志１〜１１の各材料は曲げ試験、接合強さのいずれ
の特性にも優れており、断面の光学顕微鏡観察で非接合
部などの欠陥は全く検出されなかった。また熱間加工後
の断面のミクロ観察結果から、被覆層には気孔や割れは
全くなく、かつ均一で良好な接合界面が得られているこ
とが確かめられ、著しく加工量の多い熱間加工であって
も優れた表面被覆金属が得られていることが確認された
。

実施例３ 第５表に示す材料及び製造条件で熱間加工に供する素材
を製造した。ここで、本発明例＆１〜２はスラブの上面
に被覆層を形成した例、本発明例＆３はスラブの両面に
被覆層を形成した例、本発明例五４〜８は中空ビレット
の内面に被覆層を形成した例、本発明例Ａｌ１９〜１１
は中空ビレットの内面および外面に被覆層を形成した例
である。何れも合金粉末を熱間静水圧プレス法によって
金属素材の表面に被覆層として形成せしめた。各々の形
状を第２図、第３図、第４図及び第５図にそれぞれ示す
。第２図はスラブ４の上面に被覆層５を形成した例であ
る。第３図はスラブ４の上面及び下面に被覆層５を形成
した例である。第４図は中空ビレット６の内面に被覆層
５を形成した例である。第５図は中空ビレット６の内面
および外面に被覆層５を形成した例である。

一方、比較例はいずれも合金粉末をＨＩＰ法によって中
空ビレット内面に被覆層として形成せしめた例であるか
、＊を付した点において本発明の条件を満たしていない
ものである。

次にこれらの材料を第６表に示す条件で熱間加工して表
面被覆金属を製造した。その結果を第２表に合わせて示
す。また良好に熱間加工できたものについては、各種試
験を行なった結果も併せて第６表に示した。第６表で曲
げ試験はＪＩＳ　Ｇ　０６０１およびＪＩＳ　Ｚ　３１
２４に準じて行ない、接合強さ試験はＪＩＳ　Ｉ＋　８
６６４に準じて行ない、接合部の欠陥長さ率は断面の光
学顕微鏡観察によって測定した非接合部分の長さを接合
部の全長で除して求めた。

第６表のうち比較例である４１２．４１５ｇよびｈ１８
は溶体化熱処理時の温度が低すぎたために、比較例４１
３．ん１６および４１９は溶体化熱処理後の冷却速度が
小さすぎたために、比較例＆＋４．Ｎｏ１７および馬２
０は溶体化熱処理を行なわなかったために、いずれも熱
間加工はできたものの被覆層に割れを生じたものである
。これに対して本発明に従って製造した例五１〜１１の
各材料は曲げ試験。

接合強さのいずれの特性にも優れており、断面の光学顕
微鏡観察で非接合部などの欠陥は全く検出されなかった
。また熱間加工後の断面のミクロ観察結果から、被覆層
には気孔や割れは全くなく、かつ均一で良好な接合界面
が得られていることが確かめられ、著しく加工量の多い
熱間加工であっても優れた表面被覆金属が得られている
ことが確認された。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば優れた特性を有する表
面被覆金属の製造が可能であり、産業の発展に貢献する
ところ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は金属素材の表面に他種金属の被覆層を形成する
ための熱間静水圧プレスにおける充填要領を示す図であ
る。第２図、第３図、第４図及び第５図は何れも本発明
方法に従う加工素材の積層要領を示す断面図である。 １・・・金属素材、２・・・他種金属粉末、３・・・カ
プセル、４・・・スラブ、５被覆層、６・・・中空ビレ
ット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属素材の表面に、多種金属の粉末を該他種金属の
   固相線温度以下で３００ｋｇ／ｃｍ＾２以上のガス圧を
   負荷する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せ
   しめた後に、熱間加工を施して延伸することを特徴とす
   る表面被覆金属の製造方法。 ２、他種金属被覆層の形成が金属素材の両面にわたる請
   求項１記載の方法。 ３、他種金属がＮｉ基合金からなり、熱間静水圧プレス
   として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持して
   処理する請求項１または２記載の方法。 ４、他種金属がＣｏ基合金からなり、熱間静水圧プレス
   として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持して
   処理する請求項１または２記載の方法。 ５、他種金属がＴｉ基合金からなり、金属素材がＦｅ基
   合金からなり、熱間静水圧プレスとして６００〜９００
   ℃で０．５〜１０ｈ保持して処理する請求項１または２
   記載の方法。 ６、金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他種金属の
   固相線温度以下で３００ｋｇ／ｃｍ＾２以上のガス圧を
   負荷する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成せ
   しめ、均熱処理を加えた後直ちに熱間加工を施して延伸
   することを特徴とする表面被覆金属の製造方法。 ７、他種金属被覆層の形成が金属素材の両面にわたる請
   求項６記載の表面被覆金属の製造方法。 ８、他種金属がＮｉ基合金からなり、熱間静水圧プレス
   として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持して
   処理し、さらに均熱処理として１０５０〜１２４０℃で
   ０．５〜１０ｈ保持する請求項６または７記載の表面被
   覆金属の製造方法。 ９、他種金属がＣｏ基合金からなり、熱間静水圧プレス
   として１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持して
   処理し、さらに均熱処理として１０５０〜１２４０℃で
   ０．５〜１０ｈ保持する請求項６または７記載の表面被
   覆金属の製造方法。 １０、他種金属がＴｉ基合金からなり、金属素材がＦｅ
   基合金からなり、熱間静水圧プレスとして６００〜９０
   ０℃で０．５〜１０ｈ保持して処理し、さらに均熱処理
   として５５０〜９００℃で０．５〜１０ｈ保持する請求
   項６または７記載の表面被覆金属の製造方法。 １１、金属素材の表面に、他種金属の粉末を該他種金属
   の固相線温度以下で３００ｋｇ／ｃｍ＾２以上のガス圧
   を負荷する熱間静水圧プレスによって被覆層として形成
   せしめ、溶体化熱処理を加えた後に熱間加工を施して延
   伸することを特徴とする表面被覆金属の製造方法。 １２、他種金属被覆層の形成が金属素材の両面にわたる
   請求項１１記載の表面被覆金属の製造方法。 １３、他種金属がＮｉ基合金からなり、熱間静水圧プレ
   スとして１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持し
   て処理し、さらに溶体化熱処理として１０５０〜１２４
   ０℃で０．５〜１０ｈ保持した後５ｄｅｇ／ｓｅｃ以上
   の冷却速度で急冷する請求項１１または１２記載の表面
   被覆金属の製造方法。 １４、他種金属がＣｏ基合金からなり、熱間静水圧プレ
   スとして１０５０〜１２４０℃で０．５〜１０ｈ保持し
   て処理し、さらに溶体化熱処理として１０５０〜１２４
   ０℃で０．５〜１０ｈ保持した後５ｄｅｇ／ｓｅｃ以上
   の冷却速度で急冷する請求項１１または１２記載の表面
   被覆金属の製造方法。 １５、他種金属がＴｉ基合金からなり、金属素材がＦｅ
   基合金からなり、熱間静水圧プレスとして６００〜９０
   ０℃で０．５〜１０ｈ保持して処理し、さらに溶体化熱
   処理として５５０〜９００℃で０．５〜１０ｈ保持した
   後５ｄｅｇ／ｓｅｃ以上の冷却速度で急冷する請求項１
   １または１２記載の表面被覆金属の製造方法。