JPH03204185A - アルミニウムクラッド鋼板の製造方法 - 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） 本発明は、圧延接合法によりアルミニウムクラッド鋼板
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題）鋼板にアルミ
ニウム板をクラッドした、いわゆるアルミニウムクラッ
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、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、圧延ロールにて合せ材と母材を冷間圧
延した後、拡散焼鈍を施す方法や１両金属を加熱後、熱
間圧延する方法が主流である。

しかしながら、前者の方法では、接合のために大圧下が
必要であり、圧延能力上の制約がある。

一方、後者の方法によると、圧延時の圧下率を冷間圧延
に比して大幅に低くできるという利点があるが、接合界
面に酸化皮膜が形成され易いため。

接合強度の低下を生じがちである。

本発明は上述の熱間圧延方法によるアルミニウムクラッ
ド鋼板の製造において、高い剪断強さを付与できる方法
を提供することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために１本発明者等は、良好な接合
特性を得るための製造条件を見い出すべく、鋭意研究を
重ねた結果、ここに本発明法を見い出した。

すなわち、本発明は、アルミニウム或いはアルミニウム
合金を合せ材とし、鋼を母材とするクラッド鋼板を製造
するに当り、アルミニウム溶射皮膜を形成させた母材の
接合予定面に合せ材を積層したコンポジットを接合予定
面が３５０℃以下の温度Ｔ（’Ｃ）になるように加熱し
た後、合せ材部の全圧下率Ｒ（％）が、上記温度Ｔに応
じて、Ｒ≧−０．１Ｔ＋５０ の関係を満たすように圧下を加えて、圧延仕上り温度を
１５０℃以上とすることを特徴とするアルミニウムクラ
ッド鋼板の製造方法を要旨とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） 本発明の特徴とする条件は、良好な超音波探傷による接
合性及び高い剪断強さを得るために、接合直前まで接合
予定面を清浄に保つこと、且つ合せ材と母材鋼を金属結
合させるために、必要な圧下率の圧下を施すこと、更に
は、圧延により、接合界面近傍の合せ材部を高強度化し
た点にある。

（１）　　金子　　の″　ヒ 接合予定面を清浄に保つ方法としては、本発明者等は、
研磨等により母材鋼面を清浄とした後、加熱時における
母材鋼の酸化を防止するために、母材鋼面上にアルミニ
ウム溶射皮膜を形成させ、且つ接合予定面の温度を３５
０℃以下にすることが有効であることを見い出した。

母材鋼面上へのアルミニウム溶射皮膜の形成は母材鋼の
酸化を抑制する効果を有するが、溶射層中には気孔が存
在するため、接合予定面の温度が３５０℃超えでは接合
界面が一部酸化されるようになり、接合強度に悪影響を
及ぼすので、避けるべきである。

なお、コンポジットの加熱は、真空、還元性又は不活性
雰囲気において、接合予定面の温度が３５０℃以下とな
るように加熱するのが望ましい。

（ｎ）　　合　　　　のムせ材　の　　炭化接合界面近
傍の合せ材部を高強度化させるには、合せ材（アルミニ
ウム或いはアルミニウム合金）の軟化焼鈍温度である３
５０〜４００℃よりも低い温度範囲で圧延を行い、加工
歪を合せ材中に付与させることが有効である。

これらの（Ｉ）及び（ＩＩ）の観点より、本発明では。

加熱による接合予定面の到達温度を３５０℃以下に限定
した。

（ｍ）合せ材と母材との金属結合 合せ材と母材を金属結合させるためには、それぞれの金
属の接合予定面の酸化物を破断させ、接合界面のミクロ
ボイドを消滅させることが必要である。

そこで、本発明者等は、基礎実験として、表面に１１０
〜１８０μｍのアルミ（Ａ１０５０）溶射皮膜を形成さ
せた母材鋼（ＳＳ４１）に、８ｍｍ厚の合せ材（Ａ１０
５０Ｐ）を積層させた２層コンポジットを作製し、加熱
し、１パスの圧延を行った。

圧延材について超音波探傷試験（ＪＩＳＧＯ６０１）及
び接合界面のミクロ組織観察により接合性の評価を行い
、接合性と加熱による接合予定面の到達温度及び合せ材
部における圧下率の関係を求めた。その結果を第１図に
示す。

第１図より、健全な接合性を得るには、上記範囲の接合
予定面の到達温度Ｔ（℃）に応じて、合せ材部に Ｒ≧−０，ＩＴ＋５０ ここで、Ｒ：合せ材の全圧下率（％） の圧下を加えることが必要であることが判明した。

但し、上記関係は、圧延条件を種々変化させて実験を行
った結果、圧延仕上り温度を１５０℃以上に規制する必
要があることも判明した。

以上の基礎実験結果に基づき、本発明では１合せ材部の
全圧下率Ｒ（％）が、上記範囲の接合予定面の到達温度
Ｔ　（℃）に応じて、 Ｒ≧−０，ＩＴ＋５０ の関係を満たすように圧下を加えて、圧延仕上り温度を
１５０℃以上とする。

なお、合せ材であるアルミニウム材及び母材鋼の材質は
特に制限されないことは云うまでもない。

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（母材）及びアルミニウム板（合
せ材）を準備し、鋼板の表面にＡ１０５０又はＡｌ１０
０からなる１１０〜１８０μｍ厚のアルミニウム溶射皮
膜を形成した後、第１表に示す条件でコンポジットを組
立て、加熱し、圧延を実施した。

！叛立匪見 鋼板：５Ｓ４１ サイズ（ｍｎ＋）　：　２５　ｔ　Ｘ　３４０　ｗ　Ｘ
　２５００　Ｑアルミニウム板の日 アルミニウム板：Ａ１０５０Ｐ、Ａｌ１００Ｐサイズ（
＋ｕ＋）　：　８　ｔ　Ｘ　３４０　ｗ　Ｘ　２５００
　Ｑ得られた材料について、超音波探傷試験（ＪＩＳ　
　Ｇ　　０６０１）による接合性及び接合界面の剪断強
さを調べた。その結果を第１表に併記する。

第１表において、比較例Ｎα３は加熱による接合予定面
の到達温度が３５０℃超えの例であり、比較例Ｎ１１４
は合せ材部における全圧下率Ｒ（％）が−０，ＩＴ＋５
０（Ｔ：加熱による接合予定面の到達温度（℃）〕を下
回る例である。いずれの比較例の場合も、超音波探傷に
よる接合性は良好であるが、剪断強さが低い。

比較例＆５は圧延仕上り温度が１５０℃を下回る場合で
あり、非接合部が発生した。

これらに対して、本発明例は、いずれも非接合部は発生
せず、且つ比較例に比べて高い剪断強さを示している。

（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、接合直前まで接
合予定面を清浄化すると共に、合せ材と母材鋼を金属結
合化を図り且つ接合界面近傍の合せ材部の高強度化のた
めに加熱温度、圧延条件等を規制したので、アルミニウ
ムクラッド鋼板の製造において高い剪断強さを付与する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は接合性と加熱による接合予定面の到達温度Ｔ及
び合わせ材部の圧下率Ｒとの関係を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム或いはアルミニウム合金を合せ材と
   し、鋼を母材とするクラッド鋼板を製造するに当り、ア
   ルミニウム溶射皮膜を形成させた母材の接合予定面に合
   せ材を積層したコンポジットを接合予定面が３５０℃以
   下の温度Ｔ（℃）になるように加熱した後、合せ材部の
   全圧下率Ｒ（％）が、上記温度Ｔに応じて、 Ｒ≧−０．１Ｔ＋５０ の関係を満たすように圧下を加えて、圧延仕上り温度を
   １５０℃以上とすることを特徴とするアルミニウムクラ
   ッド鋼板の製造方法。
2. （２）前記コンポジットの加熱は、接合予定面が３５０
   ℃以下になるように真空、還元性或いは不活性雰囲気に
   おいて加熱する請求項１に記載の方法。