JPH01317688A - 複合被覆鋼板の製造方法 - 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） この発明は、複合被覆鋼板とくに難圧延材を被覆層とす
る高機能性複合被覆鋼板の有利な製造方法に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、複合鋼板の代表的製造法として、組立て法や鋳込
み法が実施されてきた。しかしながらこれらの方法では
、合わせ材を板状前にしておく必要があるため、板材の
製造の難しい合わせ材たとえばセラミックスを含む金属
との複合合わせ材が必要な場合には、これらの手法を適
用することは困難であった。

上記の問題を解決するものとして、特開昭５８＝９６８
６２号公報や同５Ｂ−８７２７４号公報において、鋼板
に金属やセラミックスを溶射し圧延する手法が提案され
ている。これらの手法では、組立て法や鋳込み法クラッ
ドのように、合わせ材素材を作る必要がないため、難加
工性の合わせ材をそなえる複合鋼板の製造法としては、
有効な方法であるといえる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記の方法には、被膜厚が技術的に２０ｍ
ｍ以下、コスト的に考えると１鴫以下に制限されるとこ
ろに問題を残していた。すなわちいま製品として１．０
ｍｍ厚の被膜を有する１０ｍｍ厚の製品を得んとする時
に素材として２００　ｍｍ厚の鋼板を用いたとすると、
２Ｑｍｍもの溶射厚さを必要とし、著しいコスト高を招
いていた。しかもセラミックスを被膜として用いる場合
には、溶射被膜厚が厚いとセラミックス粉同士の結合が
弱いために圧延加工ができないという不利も加わる。

（課題を解決するための手段） さて発明者らは、難加工性の材料を合わせ材とする複合
鋼板を製造するに当たって、難加工性の材料を粉体の形
で供給してやればよいのではないかとの考えに立胛して
研究を進めた。

ところで、複合鋼板の製造に当たって、実用化できる程
度の強度と耐はく離性を持たせるためには、 ■　鋼板と被膜との間に金属結合ができること、■　被
膜の粒子にも結合力があること が必要である。

このうち■については、予め鋼板表面に金属層を被成し
ておけば加熱時および熱間圧延時に、被膜と母材との間
に拡散がおこり、良好な結合力が得られること、また■
については、鋼板表面に被成した金属層上に粉体層を形
成し、熱間圧延を行えばこの熱間圧延時に金属層と粉体
および粉体と粉体との間に金属結合ができ耐はく離性に
優れた被覆鋼板が得られることの知見を得た。

この発明は、上記の知見に立脚するものである。

すなわちこの発明は鋼板表面に金属層を被成したのち、
該金属層上に、金属粉末または７５　ｖｏｌ％以下の範
囲でセラミックス粉を含む混合粉末の層を形成し、つい
でその表面を、はく離剤の介挿下に板材で覆ってから、
熱間圧延を施すことからなる複合被覆鋼板の製造方法で
ある。

この発明において、鋼板表面に金属層を被成するには、
溶射法やめっき法がとりわけ有利に適合する。

またこの発明において、はく離剤の介挿は、最上層の積
層粉体上にはく離削粉末を散布してもよいし、また予め
板材の表面にはく離剤の溶射層を形成しておいてもよい
。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明において、銅板に予め金属層を被成してお
く理由は、前述したごとく粉体層との結合層を形成する
ためであり、鋼板上に直接粉体層を形成し圧延した場合
には粉体層と鋼板の界面に酸化層が形成されて被膜のは
く離を生じるからである。

ここに金属層の厚みは、少なくとも５０μｍが必要であ
る。というのは厚みが５０μｍに満たないと粉体層との
結合層としての機能が充分に発揮されないからである。

また粉体金属については特に限定されることはないが、
酸化しやすい金属たとえばＴｉ、　ＡＮ、　Ｎｂ等を用
いる場合は組立後鋼板にはさまれた粉体積層部を真空に
することが望ましい。

セラミックスと金属との混合粉末層を形成させる場合、
セラミックス量が７５ｖｏｌ％を超えて多くなると熱間
圧延時に被膜に割れが発生したり、膜厚の不均一を生じ
るので、混合セラミックス量は７５　ｖｏｌ％以下の範
囲に限定した。

熱間圧延時には、何等かの方法で粉体層を固定しておく
必要があるが、粉体内にバインダーを入れるあるいはプ
レスにて成形するなどの方法では圧延時ロールと粉体が
直接触れて被膜の厚さが著しく不均一となる。そこでこ
の発明では、粉体層を板材で覆うことにしたが、粉体層
とそれを覆った板材の付着を防ぐため粉末層の最表面層
にセラミックス粉などのはく離剤を散布したり、板材の
表面に予めセラミックスの溶射層を形成しておくことが
肝要である。ここにはく離剤層厚みは、３０μｍ以上と
するのが好ましい。

圧延に際しては、粉体層中に気孔が残存していることか
ら、圧下比は２以上とすることが好ましく、とくに金属
とセラミックスとの複合粉の場合はやや高くするとよい
。粉体の粒度としては、用途に適合したものを用いれば
よいが、極端に大きいセラミックス粒は被膜層に割れや
はく離を生じさせるおそれが大きいので、粒子の短径が
製品膜厚の１／２を超えない程度の大きさとするのが望
ましい。

第１図に、この発明に従う圧延素材の積層状態を断面で
示す。図中番号１が基地鋼板、２が金属層、３が粉体層
、４がセラミックス層からなるを可とするはく離剤層、
５が板材としての軟鋼板である。この例では、粉体層３
の最上面にはく離剤層４を形成する場合について示した
が、かようなはく離削層のかわりに、軟鋼板の表面に予
めセラミックスの溶射層を被成しておいてもよいのはい
うまでもない。

第２図は、同時に２枚の複合鋼板を製造する場合の積層
例で、６が両面にセラミックスの溶射層をそなえる板材
である。

（実施例） 表１に、実験に用いた基地鋼板の化学組成および寸法を
示す。これらの鋼板の表面にブラスト処理を行ったのち
、表２に示す組成の金属をプラズマ溶射し、表示厚さを
有する溶射被膜を被成した。

ついで同じく表２に示す組成の粉末の層を形成した後、
予めＡＩ！ｔｏ３を５０μｍの厚みに溶射した４０ｍｍ
厚の軟鋼板をかぶせ、積層体の周囲を四周溶接したのち
、表２中に示す均熱処理随行ってから、熱間圧延を行っ
た。

かくして得られた積層板の耐食性、抗折力、耐摩耗性に
ついて調べた結果を表３に示す。

表３ この発明に従い得られた実施例１〜９はいずれも、被膜
に割れ発生がなく、またはく離の発生も全くない良好な
結果が得られた。また塩水噴霧試験（ＪＩＳ−２２３７
１）において錆の発生はなく、曲げ（Ｊ　ｌ５−Ｚ３１
２４）および耐摩耗試験エメリー紙による摺動摩耗試験
の結果も良好であった。

これに対し、結合層としての金属層がないＮα１０では
スラブ界面の酸化により、良好な複合被覆鋼板が得られ
なかった。また粉末の粒径が製品膜厚の１／２を超える
陽、１１は、所々にセラミックスの破境による割れを生
じ正常な被膜が形成されなかった。

さらに、粉体中のセラミックス量が７５シｏ１％を超え
るＮｏ、　１２〜１４では、一部はく離および割れを生
じた。

以上実施例では、はく離剤としてＡｆｆｉｚ（１＋を溶
射した鋼板を用いた場合について説明したが、粉体層の
最上部にセラミックス粉たとえばへ２□０３粉の薄層を
設けてはく離剤として利用した場合でも良好な結果が得
られることが確かめられている。

（発明の効果） かくしてこの発明によれば、従来法では製造が困難とさ
れた難圧延材を合わせ材とする複合鋼板の製造が容易に
実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はいずれも、この発明に係る積層板
の断面図である。 特許出願人　　川崎製鉄株式会社 第　１１

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、鋼板表面に金属層を被成したのち、該金属層上に、
   金属粉末または７５ｖｏｌ％以下の範囲でセラミックス
   粉を含む混合粉末の層を形成し、ついでその表面を、は
   く離剤の介挿下に板材で覆ってから、熱間圧延を施すこ
   とを特徴とする複合被覆鋼板の製造方法。