JPH01224181A - Tiクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
Tiクラッド鋼板の製造方法Info
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- JPH01224181A JPH01224181A JP4789088A JP4789088A JPH01224181A JP H01224181 A JPH01224181 A JP H01224181A JP 4789088 A JP4789088 A JP 4789088A JP 4789088 A JP4789088 A JP 4789088A JP H01224181 A JPH01224181 A JP H01224181A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/001—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces
- B23K35/005—Interlayers, transition pieces for metallurgical bonding of workpieces at least one of the workpieces being of a refractory metal
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
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。
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]
本発明は圧延接合法によるTiクラッド鋼板の製造方法
に関するものである。
に関するものである。
[従来の技術]
従来知られているTiクラッド鋼板の製造方法としては
、爆薬の爆発エネルギーを利用して接合させる爆着法、
熱間圧延により接合する圧延接合法及びこれらの方法を
併用する爆着圧延法があった。
、爆薬の爆発エネルギーを利用して接合させる爆着法、
熱間圧延により接合する圧延接合法及びこれらの方法を
併用する爆着圧延法があった。
[発明が解決しようとする課題]
上記方法のうち爆着法は、接合界面を波形化することに
よって優れた接合強度を有するクラッド材を与えるとい
う利点を有するが、爆発音が大きく又耐爆構造体の能力
に限界があり、そのため使用できる爆薬量が制限されて
広幅長尺材が製造できないばかりか製品の寸法精度が悪
い等の問題点があった。これに対し圧延接合法では合せ
材と母材との接合界面にTicなとの合金の脆化層が生
成する為、優れた接合強度を得ることが非常に困難であ
フた。そこで合せ材と母材の間にFe等の板又は箔を挿
入して脆化層の形成を阻止する方法も提案されている(
「鉄と鋼」第72年(198B)第6号第671頁以下
参照)が、爆着法のごとき接合界面の波形化効果を有し
ないため、接合強度が不十分であるという木質的な問題
があった。
よって優れた接合強度を有するクラッド材を与えるとい
う利点を有するが、爆発音が大きく又耐爆構造体の能力
に限界があり、そのため使用できる爆薬量が制限されて
広幅長尺材が製造できないばかりか製品の寸法精度が悪
い等の問題点があった。これに対し圧延接合法では合せ
材と母材との接合界面にTicなとの合金の脆化層が生
成する為、優れた接合強度を得ることが非常に困難であ
フた。そこで合せ材と母材の間にFe等の板又は箔を挿
入して脆化層の形成を阻止する方法も提案されている(
「鉄と鋼」第72年(198B)第6号第671頁以下
参照)が、爆着法のごとき接合界面の波形化効果を有し
ないため、接合強度が不十分であるという木質的な問題
があった。
更に爆着圧延法は、爆着と圧延の両工程を要するため製
品コストが高くなるという問題のほか、圧延時間が長く
なる傾向にあるため温度低下が大きくなり、低温での圧
延を余儀なくされる結果、曲げ加工性が極めて悪くなる
という問題があった。
品コストが高くなるという問題のほか、圧延時間が長く
なる傾向にあるため温度低下が大きくなり、低温での圧
延を余儀なくされる結果、曲げ加工性が極めて悪くなる
という問題があった。
本発明はこの様な状況の下でなされたものであって、そ
の目的は従来の圧延接合法における上記欠点を改良する
ことによフて、優れた接合強度を有するTiクラッド鋼
板の製造方法を提供することにある。
の目的は従来の圧延接合法における上記欠点を改良する
ことによフて、優れた接合強度を有するTiクラッド鋼
板の製造方法を提供することにある。
〔課題を解決する為の手段]
上記目的を達成し得た本発明は次の3発明を包含する。
第1発明の要旨は、炭素鋼を母材としTi又はTi合金
を合わせ材としたTiクラッド鋼板を圧延接合法によっ
て製造するに当たり、フェライト系ステンレス鋼、マル
テンサイト系ステンレスi1.Fe、Mo、Cr及びV
の粒状材からなる群より選ばれた1種以上を、前記母材
と前記合わせ材との間に充填する点にある。また第2及
び第3発明は、第1発明における粒状材の充填層と母材
若しくは合せ材の間の少なくとも一方に前記粒状材のい
ずれかと同じ種類の金属箔を挿入するか、或はこの様な
金属箔とNi箔を共に挿入し、この場合のNi箔の挿入
場所は母材側面と直接接する位置とすることを付加的に
溝足せしめる点に要旨が存在する。
を合わせ材としたTiクラッド鋼板を圧延接合法によっ
て製造するに当たり、フェライト系ステンレス鋼、マル
テンサイト系ステンレスi1.Fe、Mo、Cr及びV
の粒状材からなる群より選ばれた1種以上を、前記母材
と前記合わせ材との間に充填する点にある。また第2及
び第3発明は、第1発明における粒状材の充填層と母材
若しくは合せ材の間の少なくとも一方に前記粒状材のい
ずれかと同じ種類の金属箔を挿入するか、或はこの様な
金属箔とNi箔を共に挿入し、この場合のNi箔の挿入
場所は母材側面と直接接する位置とすることを付加的に
溝足せしめる点に要旨が存在する。
[作用]
本発明者等は、圧延接合法によるTiクラッド鋼板の接
合強度の向上をはかることに関して検討を行なった結果
、母材及び合せ材の接合界面面積を拡大することができ
れば接合強度の向上をはかることができるのではないか
と考え、実験・研究を重ねた。その結果、母材中のC等
が合せ材側へ拡散するのを防止する手段として、両者の
間にFe箔等の金属箔を挿入する代りに、粒状金属材を
母材と合せ材の間に充填して圧延接合を行なう方法に想
到した。この概念を第1図のTiクラッド構成体の接合
界面概略説明図に従って説明する。まず母材1と合せ材
2の間に粒状金属材(以下粒状材ということがある)を
充填して充填層3を形成することにより、熱間圧延時に
C等が母材1側から合せ材2側へ拡散することが防止さ
れる。しかも充填層3の両面即ち母材1或は合せ材2と
の接合面は、粒状材が集積される結果、波形に形成され
たのと同様の影響を受けるから、圧延接合に際しては母
材1及び合せ材2が充填層3の両表面にめり込んだ状態
で接合する。その結果、充填層3の側から接合界面が拡
大されることになり、平滑な接合面同士が接合する場合
に比べると接合強度は強化される。
合強度の向上をはかることに関して検討を行なった結果
、母材及び合せ材の接合界面面積を拡大することができ
れば接合強度の向上をはかることができるのではないか
と考え、実験・研究を重ねた。その結果、母材中のC等
が合せ材側へ拡散するのを防止する手段として、両者の
間にFe箔等の金属箔を挿入する代りに、粒状金属材を
母材と合せ材の間に充填して圧延接合を行なう方法に想
到した。この概念を第1図のTiクラッド構成体の接合
界面概略説明図に従って説明する。まず母材1と合せ材
2の間に粒状金属材(以下粒状材ということがある)を
充填して充填層3を形成することにより、熱間圧延時に
C等が母材1側から合せ材2側へ拡散することが防止さ
れる。しかも充填層3の両面即ち母材1或は合せ材2と
の接合面は、粒状材が集積される結果、波形に形成され
たのと同様の影響を受けるから、圧延接合に際しては母
材1及び合せ材2が充填層3の両表面にめり込んだ状態
で接合する。その結果、充填層3の側から接合界面が拡
大されることになり、平滑な接合面同士が接合する場合
に比べると接合強度は強化される。
充填113を形成する粒状材は、C等の拡散を防止する
と共に熱間圧延に際して母材及び合せ材と脆化層を形成
しないものであることが必要である。この観点から粒状
材の種類を検討した結果、フェライト系ステンレス鋼、
マルテンサイト系ステンレス鋼、Fe、Mo、Cr及び
りの粒状材からなる群より選ばれた1種以上を使用すれ
ばよいことを知見した。粒状材の粒径は10〜200μ
mであることが好ましい。粒径が10μ■未溝の場合は
充填層3の両表面が平滑面に近いものとなり、強固な接
合強度を得るに必要な波形面が得られない、一方粒径が
200μIを超えると金属粒間の間隙が広がり、未圧着
部が生じて接合強度が低下するおそれがある。
と共に熱間圧延に際して母材及び合せ材と脆化層を形成
しないものであることが必要である。この観点から粒状
材の種類を検討した結果、フェライト系ステンレス鋼、
マルテンサイト系ステンレス鋼、Fe、Mo、Cr及び
りの粒状材からなる群より選ばれた1種以上を使用すれ
ばよいことを知見した。粒状材の粒径は10〜200μ
mであることが好ましい。粒径が10μ■未溝の場合は
充填層3の両表面が平滑面に近いものとなり、強固な接
合強度を得るに必要な波形面が得られない、一方粒径が
200μIを超えると金属粒間の間隙が広がり、未圧着
部が生じて接合強度が低下するおそれがある。
ところでこの様に母材1と合せ材2の間に充填層3を設
ける場合においては、充填層3に間隙部(図の左右方向
における充填層3の途切れ)を生じ母材1と合せ材2が
直接接合する領域が生じるおそれもある。この様な場合
はC等の拡散により前述の様な脆化層(TiC等)が生
成し接合強度が低下しがちである。これを防止するため
に、第2図に示す様に母材1と充填層3の間及び充填層
3と合せ材2の間の双方に金属箔4を挿入することがで
きる。この場合の金属箔4の材種は、充填層3を構成す
る前記した粒状材のいずれかと同一の材種を用いること
ができる。金属箔4の存在によりC等の拡散は完全に阻
止されて脆化層の生成は防止される。この様な金属箔4
は充填層3と母材1若しくは合せ材2のいずれか一方の
間にのみ挿入してもよい。またC等の拡散を防止する目
的でNi箔を使用することもできる。但しN i V3
を使用する場合は、N1W3と合せ材の間でTi−Ni
金属間化合物(脆化物)が生成することを防止する必要
がある。従って第3図、或は第4図に示す様に、Ni箔
5の挿入位置は母材1と充填層3の間として、Ni箔5
と合せ材2が直接接合しない様にすることが必要である
。そして更に、充填層3の間隙部を通してTi−Ni金
属間化合物が生成することを阻止することを目的として
、金属箔4を充填層3と合せ材2の間(第3図)或はN
i箔5と充填F13の間(第4図)若しくは充填層3と
Ni箔5の間及び合せ材2の間の双方(図示せず)に挿
入することが必要である。
ける場合においては、充填層3に間隙部(図の左右方向
における充填層3の途切れ)を生じ母材1と合せ材2が
直接接合する領域が生じるおそれもある。この様な場合
はC等の拡散により前述の様な脆化層(TiC等)が生
成し接合強度が低下しがちである。これを防止するため
に、第2図に示す様に母材1と充填層3の間及び充填層
3と合せ材2の間の双方に金属箔4を挿入することがで
きる。この場合の金属箔4の材種は、充填層3を構成す
る前記した粒状材のいずれかと同一の材種を用いること
ができる。金属箔4の存在によりC等の拡散は完全に阻
止されて脆化層の生成は防止される。この様な金属箔4
は充填層3と母材1若しくは合せ材2のいずれか一方の
間にのみ挿入してもよい。またC等の拡散を防止する目
的でNi箔を使用することもできる。但しN i V3
を使用する場合は、N1W3と合せ材の間でTi−Ni
金属間化合物(脆化物)が生成することを防止する必要
がある。従って第3図、或は第4図に示す様に、Ni箔
5の挿入位置は母材1と充填層3の間として、Ni箔5
と合せ材2が直接接合しない様にすることが必要である
。そして更に、充填層3の間隙部を通してTi−Ni金
属間化合物が生成することを阻止することを目的として
、金属箔4を充填層3と合せ材2の間(第3図)或はN
i箔5と充填F13の間(第4図)若しくは充填層3と
Ni箔5の間及び合せ材2の間の双方(図示せず)に挿
入することが必要である。
以下実施例について説明するが、本発明は下記の実施例
に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計変更することは本発明の技術的範囲に属する。
に限定されるものではなく、前・後記の趣旨に徴して適
宜設計変更することは本発明の技術的範囲に属する。
[実施例]
母材及び合せ材としてそれぞれ5S41及びTP35に
相当する下記組成のものを用いた(%は重量%を意味す
る)。
相当する下記組成のものを用いた(%は重量%を意味す
る)。
イ)母材
C:0.13% S i : 0.24%M n
: 1.08% P : 0.017%S 二
0.008% Fe:残部 口)合せ材 H: 0.004% O:0.15%N : 0.
004% F e : 0.19%Ti:残部 上記母材及び合せ材の間に第1表の粒状材或は金属箔の
充填・挿入材を配した7種及び従来例の2種の試料によ
りTiクラッド鋼板を製作した。
: 1.08% P : 0.017%S 二
0.008% Fe:残部 口)合せ材 H: 0.004% O:0.15%N : 0.
004% F e : 0.19%Ti:残部 上記母材及び合せ材の間に第1表の粒状材或は金属箔の
充填・挿入材を配した7種及び従来例の2種の試料によ
りTiクラッド鋼板を製作した。
上記試料を用いて第5図に示す構造体を作成した。3′
は充填挿入材、4′はFe箔、6は枠材、7は密封溶接
部、8は脱気孔である。
は充填挿入材、4′はFe箔、6は枠材、7は密封溶接
部、8は脱気孔である。
上記構造体内部の真空度を10−2Torrとして85
0℃、圧下比9の条件下で加熱・圧延を行なった。得ら
れたTiクラッド鋼板をJIS G3603に基いて
剪断試験を行なった。結果を第2表に示す、尚第2表の
判定結果において、O及び×はそれぞれ次のことを意味
する。
0℃、圧下比9の条件下で加熱・圧延を行なった。得ら
れたTiクラッド鋼板をJIS G3603に基いて
剪断試験を行なった。結果を第2表に示す、尚第2表の
判定結果において、O及び×はそれぞれ次のことを意味
する。
O:良好(剪断強さ14kgf/履謹2以上)×:不良
(剪断強さ14kgf/am”未満)第 2
表 第2表の結果から明らかである様に本発明例のNo、1
〜7はいずれも剪断強さが、従来例であるNo、8及び
No、9の3倍以上であり極めて優れていた。
(剪断強さ14kgf/am”未満)第 2
表 第2表の結果から明らかである様に本発明例のNo、1
〜7はいずれも剪断強さが、従来例であるNo、8及び
No、9の3倍以上であり極めて優れていた。
[発明の効果]
本発明方法は上記の様に構成されているから接合界面が
拡がり、また接合界面近傍にTiC炭化物等の脆化層が
生成することがなく、優れた接合強度を有するTiクラ
ッド材を提供することができる。
拡がり、また接合界面近傍にTiC炭化物等の脆化層が
生成することがなく、優れた接合強度を有するTiクラ
ッド材を提供することができる。
第1図〜第4図は本発明におけるTiクラッド構成体の
接合界面の概略説明図、第5図は本発明の実施例におけ
るTiクラッド鋼板製造のための構造体の概略説明図で
ある。 1・・・母材 2・・・合せ材3・・・粒
状材充填層 4・・・金属箔4′・・・Fe箔
5・・・Ni箔箔層1図 第2図
接合界面の概略説明図、第5図は本発明の実施例におけ
るTiクラッド鋼板製造のための構造体の概略説明図で
ある。 1・・・母材 2・・・合せ材3・・・粒
状材充填層 4・・・金属箔4′・・・Fe箔
5・・・Ni箔箔層1図 第2図
Claims (3)
- (1)炭素鋼を母材としTi又はTi合金を合わせ材と
したTiクラッド鋼板を圧延接合法によって製造するに
当たり、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系
ステンレス鋼、Fe、Mo、Cr及びりの粒状材からな
る群より選ばれた1種以上を、前記母材と前記合わせ材
との間に充填することを特徴とするTiクラッド鋼板の
製造方法。 - (2)炭素鋼を母材としTi又はTi合金を合わせ材と
したTiクラッド鋼板を圧延接合法によって製造するに
当たり、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系
ステンレス鋼、Fe、Mo、Cr及びVの粒状材からな
る群より選ばれた1種以上を、前記母材と前記合せ材と
の間に充填すると共に、前記粒状材の充填層と前記母材
との間及び前記粒状材の充填層と前記合せ材との間の少
なくとも一方にフェライト系ステンレス鋼、マルテンサ
イト系ステンレス鋼、Fe、Mo、Cr及びVのいずれ
かの素材よりなる金属箔を挿入することを特徴とするT
iクラッド鋼板の製造方法。 - (3)炭素鋼を母材としTi又はTi合金を合わせ材と
したTiクラッド鋼板を圧延接合法によって製造するに
当り、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ス
テンレス鋼、Fe、Mo、Cr及びVの粒状材からなる
群より選ばれた1種以上を前記母材と合せ材との間に充
填すると共に、前記粒状材の充填層と前記母材との間に
Ni箔を挿入し且つ該Ni箔と前記粒状材の間及び前記
粒状材の充填層と前記母材の間のいずれか少なくとも一
方にフェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステ
ンレス鋼、Fe、Mo、Cr及びりのいずれかの素材よ
りなる金属箔を挿入することを特徴とするTiクラッド
鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4789088A JPH01224181A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | Tiクラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4789088A JPH01224181A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | Tiクラッド鋼板の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01224181A true JPH01224181A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12787998
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4789088A Pending JPH01224181A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | Tiクラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01224181A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010120081A (ja) * | 2008-11-20 | 2010-06-03 | Korea Atomic Energy Research Inst | 母材の強度を超過する接合強度を有する、中間層を使用した鋼系合金とチタンまたはチタン系合金との高強度異種金属接合方法及び該方法で接合された鋼系合金及びチタンまたはチタン系合金を含む高強度接合合金 |
AT512442A1 (de) * | 2012-01-25 | 2013-08-15 | Miba Gleitlager Gmbh | Verfahren zur herstellung eines gleitlagers |
CN106540961A (zh) * | 2016-10-28 | 2017-03-29 | 鞍钢未来钢铁研究院 | 一种真空复合技术生产特厚钢板的组坯方法 |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP4789088A patent/JPH01224181A/ja active Pending
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