JPH02175086A - アルミクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
アルミクラッド鋼板の製造方法Info
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- JPH02175086A JPH02175086A JP32732688A JP32732688A JPH02175086A JP H02175086 A JPH02175086 A JP H02175086A JP 32732688 A JP32732688 A JP 32732688A JP 32732688 A JP32732688 A JP 32732688A JP H02175086 A JPH02175086 A JP H02175086A
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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
（産業上の利用分野）
本発明は、圧延接合法によりアルミクラッド鋼板を製造
する方法に関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課！ｉり鋼板にアル
ミニウム板をクラッドしたいわゆるアルミクラッド鋼板
は、機械的性質、耐食性、電気的特性等々の複合機能を
有する金属材料として、各種方面に使用されつつあり、
従来より、爆薬の爆発エネルギーを利用して接着する爆
発圧着法或いは圧延により圧着接合する圧延接合法等に
より製造されている。 しかし乍ら、爆発圧着法は、製造コストが高く。 低廉なりラッド鋼板を製造するには不適当である。 一方、圧延接合法は低廉なりラッド鋼板の製造に適して
いる。 圧延接合法には、合わせ材と母材を重ね合わせて加熱し
、熱間圧延する方法と、加熱せずに冷間圧延する方法が
ある。 一般に板厚８ｍｍ以上のクラツド鋼板を圧延接合法によ
り製造する際には、熱間圧延による方法が採用されるが
、この場合、鋼板の酸化防止を図る必要がある。更に、
アルミ−鋼の２層構造の圧延では、圧延時におけるアル
ミの変形量が鋼に比べ著しく大きいため、第１図に示す
ように、領域■において下向きの曲げモーメントが発生
し、鋼板に曲げ応力が与えられる。アルミクラッド鋼板
の圧延では通常５００℃程度に加熱して圧延されるので
、この曲げ応力は鋼板の降伏応力よりも大きく、この段
階で鋼板は下反りの変形を受け、圧延機出側で大きな下
反り形状となり、圧延後、搬送不能となって生産性が低
下すると云う問題がある。 本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたものであって、アルミ−鋼の２層構造の圧延
を容易にし、特に板厚８ｍｍ以上のアルミクラッド鋼板
を安価に製造できる方法を提供することを目的とするも
のである。 （１！ｉｔｔを解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者等は、 ＃ｌｌ板の
酸化防止効果が高く、有害な脆化層が形成されない保護
皮膜を探索し、加えてアルミ−鋼の２層構造の圧延にお
いて反りを抑制できる製造条件を見い出すべく鋭意研究
を重ねた。 その結果１合わせ材と同−又は同種のアルミニウム溶射
皮膜を鋼板上に形成させておくことが鋼板加熱時の酸化
防止に効果的であること、また、加熱温度を合わせ材と
母材とで異なる温度とし、合わせ材は４００℃以上と高
くし、母材は３００℃以下と低くして、圧延機手前で両
者重ねて圧延することにより、圧延後の下反りを効果的
に防止できることを見い出し、ここに本発明をなしたも
のである。 すなわち、本発明に係るアルミクラッド鋼板の製造方法
は、アルミニウム或いはアルミニウム合金を合わせ材と
し、炭素鋼等の鋼を母材とするアルミクラッド鋼板を圧
延接合法により製造するに際し、合わせ材は４００℃以
上溶融温度未満に加熱し、母材は表面にアルミニウム溶
射皮膜を形成させて１００’Ｃ以上３００℃以下に加熱
した後、圧延機手前で母材のアルミニウム溶射面上に合
わせ材を重ね、少なくとも１パスは合わせ材の圧下率が
１０％以上となるように圧延することを特徴とするもの
である。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明の最大の特徴は１合わせ材（アルミニウム又はア
ルミニウム合金）と母材（炭素鋼、低合金鋼等々の１）
をそれぞれ高温と低温に加熱することにある。これによ
り、母材鋼板の降伏応力が高められ、圧延時の下反りが
防止できると共に、アルミ−鋼の接合に必要なアルミの
塑性流動が確保できるのである。 具体的には、合わせ材の加熱温度は上記塑性流動を図る
ためには４００℃以上が必要である。しかし、上限はア
ルミが溶融する温度より低くする。 一方、母材鋼板の加熱温度は、３００℃を超えると降伏
応力が極端に低下し、また１００℃未満では重ねたアル
ミ板からの吸熱が大きくなり、圧着に必要なアルミの塑
性流動が確保されないので好ましくない。 また、母材鋼板の表面には加熱時の酸化防止のためにア
ルミニウム溶射を施し、溶射被膜を形成しておく、その
場合、この溶射層中にはかなりの気孔が存在するので、
鋼板表面を大気と効果的に遮断するためには、溶射層の
厚みを５０μｍ以上にするのが好ましい、なお、アルミ
ニウム溶射被膜を形成する手段は限定されない。 次に、合わせ材と母材を重ねて圧延するが、圧下率は本
発明において特に重要な条件であり、少なくとも１パス
はアルミ（合わせ材）の圧下率が１０％以上にする必要
がある。これは、アルミの塑性流動を利用し、アルミと
鋼の接合面に生じている薄い酸化膜を完全に崩壊せしめ
、その直後に圧着させるために必要不可欠な要素である
からである。しかし、圧下率が１０％未満では接合強度
が極端に低下するので好ましくない。 なお、合わせ材としては、所望の複合機能に応じ、純ア
ルミニウム又は適宜組成のアルミニウム合金、厚さのも
のを用いることができる。また。 母材としては炭素鋼、低合金鋼等々の各種鋼を用いるこ
とができる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 以下に示す明細の鋼板及びアルミニウム板を準備し、′
＃Ａ板の表面に５０〜３００μｍ厚のアルミニウム溶射
皮膜を形成させ、第１表に示す条件で加熱した後、圧延
機手前で鋼板が下側になるように両者を重ね、圧延を行
った。 鋼 びアルミニウム の 細 鋼板の材質：５Ｓ４１ 〃 のサイズ（＋＋＋ｍ） ： ２５ｔ Ｘ ３４０ｖ
Ｘ ３０００２アルミニウム板の材質：工業用純アル
ミニウムのサイズ（ｍｍ） ：８ｔ Ｘ ３４０ｗ Ｘ
２５００ Ｑ得られた材料について、下反り量を測定
すると共に超音波探傷（ＵＳＴ）により非接合の有無を
調べ、また剪断強さを調査した。その結果を第１表に併
記する。 なお、下反り量は、得られた材料を定盤上に載せ、定盤
と鋼板とのすき間を測定し、その最大値で示した。 第１表より明らかなように、本発明例Ｎｎ １〜ＮＱ３
はいずれも非接合が全く認められず、しかも接合強度が
５ ｋｇ ｆ ／ ｍ＋＋”以上と高く、下反りも軽微
である。 これに対し、アルミニウム板の加熱温度が本発明範囲の
下限値に達しない比較例淘４、及び鋼板の加熱温度が本
発明範囲の下限値に達しない比較例Ｎα５では、いずれ
も全面非接合となった。 また、比較例Ｈａ ６は鋼板の加熱温度が本発明範囲の
上限値を超えた例であり、大きな下反りが発生した。比
較例Ｎａ ７はアルミニウム板（合わせ材）の圧下率が
本発明範囲の下限値に達しない例であり、非接合が多発
し、剪断強さも本発明例の値に比べて著しく低い。
する方法に関するものである。 （従来の技術及び解決しようとする課！ｉり鋼板にアル
ミニウム板をクラッドしたいわゆるアルミクラッド鋼板
は、機械的性質、耐食性、電気的特性等々の複合機能を
有する金属材料として、各種方面に使用されつつあり、
従来より、爆薬の爆発エネルギーを利用して接着する爆
発圧着法或いは圧延により圧着接合する圧延接合法等に
より製造されている。 しかし乍ら、爆発圧着法は、製造コストが高く。 低廉なりラッド鋼板を製造するには不適当である。 一方、圧延接合法は低廉なりラッド鋼板の製造に適して
いる。 圧延接合法には、合わせ材と母材を重ね合わせて加熱し
、熱間圧延する方法と、加熱せずに冷間圧延する方法が
ある。 一般に板厚８ｍｍ以上のクラツド鋼板を圧延接合法によ
り製造する際には、熱間圧延による方法が採用されるが
、この場合、鋼板の酸化防止を図る必要がある。更に、
アルミ−鋼の２層構造の圧延では、圧延時におけるアル
ミの変形量が鋼に比べ著しく大きいため、第１図に示す
ように、領域■において下向きの曲げモーメントが発生
し、鋼板に曲げ応力が与えられる。アルミクラッド鋼板
の圧延では通常５００℃程度に加熱して圧延されるので
、この曲げ応力は鋼板の降伏応力よりも大きく、この段
階で鋼板は下反りの変形を受け、圧延機出側で大きな下
反り形状となり、圧延後、搬送不能となって生産性が低
下すると云う問題がある。 本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたものであって、アルミ−鋼の２層構造の圧延
を容易にし、特に板厚８ｍｍ以上のアルミクラッド鋼板
を安価に製造できる方法を提供することを目的とするも
のである。 （１！ｉｔｔを解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明者等は、 ＃ｌｌ板の
酸化防止効果が高く、有害な脆化層が形成されない保護
皮膜を探索し、加えてアルミ−鋼の２層構造の圧延にお
いて反りを抑制できる製造条件を見い出すべく鋭意研究
を重ねた。 その結果１合わせ材と同−又は同種のアルミニウム溶射
皮膜を鋼板上に形成させておくことが鋼板加熱時の酸化
防止に効果的であること、また、加熱温度を合わせ材と
母材とで異なる温度とし、合わせ材は４００℃以上と高
くし、母材は３００℃以下と低くして、圧延機手前で両
者重ねて圧延することにより、圧延後の下反りを効果的
に防止できることを見い出し、ここに本発明をなしたも
のである。 すなわち、本発明に係るアルミクラッド鋼板の製造方法
は、アルミニウム或いはアルミニウム合金を合わせ材と
し、炭素鋼等の鋼を母材とするアルミクラッド鋼板を圧
延接合法により製造するに際し、合わせ材は４００℃以
上溶融温度未満に加熱し、母材は表面にアルミニウム溶
射皮膜を形成させて１００’Ｃ以上３００℃以下に加熱
した後、圧延機手前で母材のアルミニウム溶射面上に合
わせ材を重ね、少なくとも１パスは合わせ材の圧下率が
１０％以上となるように圧延することを特徴とするもの
である。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明の最大の特徴は１合わせ材（アルミニウム又はア
ルミニウム合金）と母材（炭素鋼、低合金鋼等々の１）
をそれぞれ高温と低温に加熱することにある。これによ
り、母材鋼板の降伏応力が高められ、圧延時の下反りが
防止できると共に、アルミ−鋼の接合に必要なアルミの
塑性流動が確保できるのである。 具体的には、合わせ材の加熱温度は上記塑性流動を図る
ためには４００℃以上が必要である。しかし、上限はア
ルミが溶融する温度より低くする。 一方、母材鋼板の加熱温度は、３００℃を超えると降伏
応力が極端に低下し、また１００℃未満では重ねたアル
ミ板からの吸熱が大きくなり、圧着に必要なアルミの塑
性流動が確保されないので好ましくない。 また、母材鋼板の表面には加熱時の酸化防止のためにア
ルミニウム溶射を施し、溶射被膜を形成しておく、その
場合、この溶射層中にはかなりの気孔が存在するので、
鋼板表面を大気と効果的に遮断するためには、溶射層の
厚みを５０μｍ以上にするのが好ましい、なお、アルミ
ニウム溶射被膜を形成する手段は限定されない。 次に、合わせ材と母材を重ねて圧延するが、圧下率は本
発明において特に重要な条件であり、少なくとも１パス
はアルミ（合わせ材）の圧下率が１０％以上にする必要
がある。これは、アルミの塑性流動を利用し、アルミと
鋼の接合面に生じている薄い酸化膜を完全に崩壊せしめ
、その直後に圧着させるために必要不可欠な要素である
からである。しかし、圧下率が１０％未満では接合強度
が極端に低下するので好ましくない。 なお、合わせ材としては、所望の複合機能に応じ、純ア
ルミニウム又は適宜組成のアルミニウム合金、厚さのも
のを用いることができる。また。 母材としては炭素鋼、低合金鋼等々の各種鋼を用いるこ
とができる。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 以下に示す明細の鋼板及びアルミニウム板を準備し、′
＃Ａ板の表面に５０〜３００μｍ厚のアルミニウム溶射
皮膜を形成させ、第１表に示す条件で加熱した後、圧延
機手前で鋼板が下側になるように両者を重ね、圧延を行
った。 鋼 びアルミニウム の 細 鋼板の材質：５Ｓ４１ 〃 のサイズ（＋＋＋ｍ） ： ２５ｔ Ｘ ３４０ｖ
Ｘ ３０００２アルミニウム板の材質：工業用純アル
ミニウムのサイズ（ｍｍ） ：８ｔ Ｘ ３４０ｗ Ｘ
２５００ Ｑ得られた材料について、下反り量を測定
すると共に超音波探傷（ＵＳＴ）により非接合の有無を
調べ、また剪断強さを調査した。その結果を第１表に併
記する。 なお、下反り量は、得られた材料を定盤上に載せ、定盤
と鋼板とのすき間を測定し、その最大値で示した。 第１表より明らかなように、本発明例Ｎｎ １〜ＮＱ３
はいずれも非接合が全く認められず、しかも接合強度が
５ ｋｇ ｆ ／ ｍ＋＋”以上と高く、下反りも軽微
である。 これに対し、アルミニウム板の加熱温度が本発明範囲の
下限値に達しない比較例淘４、及び鋼板の加熱温度が本
発明範囲の下限値に達しない比較例Ｎα５では、いずれ
も全面非接合となった。 また、比較例Ｈａ ６は鋼板の加熱温度が本発明範囲の
上限値を超えた例であり、大きな下反りが発生した。比
較例Ｎａ ７はアルミニウム板（合わせ材）の圧下率が
本発明範囲の下限値に達しない例であり、非接合が多発
し、剪断強さも本発明例の値に比べて著しく低い。
（発明の効果）
以上詳述したように、本発明によれば、加熱中及び圧延
時において、素材の酸化防止に特別な配慮を必要としな
いので連続大量生産が可能であり。 しかも、圧延時の反りが軽微であるため、圧延後の製品
のハンドリングが容易となるばかりでなく、製品の平坦
度確保のために費やされる矯正時間を大幅に短縮でき１
歩留、生産性が向上する等、優れた効果を有する。特に
板厚８ａ＋ｍ以上のアルミクラッド鋼板の製造において
効果が顕著である。
時において、素材の酸化防止に特別な配慮を必要としな
いので連続大量生産が可能であり。 しかも、圧延時の反りが軽微であるため、圧延後の製品
のハンドリングが容易となるばかりでなく、製品の平坦
度確保のために費やされる矯正時間を大幅に短縮でき１
歩留、生産性が向上する等、優れた効果を有する。特に
板厚８ａ＋ｍ以上のアルミクラッド鋼板の製造において
効果が顕著である。
第１図はアルミ−鋼の２層構造の圧延時に見られる下反
りの発生機構を示す説明断面図である。 １・・・圧延ロール、２・・・アルミ（合わせ材）、３
・・・鋼（母材）。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
りの発生機構を示す説明断面図である。 １・・・圧延ロール、２・・・アルミ（合わせ材）、３
・・・鋼（母材）。 特許出願人 株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士 中 村 尚
Claims (1)
- （１）アルミニウム或いはアルミニウム合金を合わせ材
とし、炭素鋼等の鋼を母材とするアルミクラッド鋼板を
圧延接合法により製造するに際し、合わせ材は４００℃
以上溶融温度未満に加熱し、母材は表面にアルミニウム
溶射皮膜を形成させて１００℃以上３００℃以下に加熱
した後、圧延機手前で母材のアルミニウム溶射面上に合
わせ材を重ね、少なくとも１パスは合わせ材の圧下率が
１０％以上となるように圧延することを特徴とするアル
ミクラッド鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32732688A JPH02175086A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32732688A JPH02175086A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02175086A true JPH02175086A (ja) | 1990-07-06 |
Family
ID=18197890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32732688A Pending JPH02175086A (ja) | 1988-12-25 | 1988-12-25 | アルミクラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02175086A (ja) |
-
1988
- 1988-12-25 JP JP32732688A patent/JPH02175086A/ja active Pending
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