JPH05318145A - 銅／ステンレス鋼複合材料の製造方法 - Google Patents
銅／ステンレス鋼複合材料の製造方法Info
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- JPH05318145A JPH05318145A JP8627092A JP8627092A JPH05318145A JP H05318145 A JPH05318145 A JP H05318145A JP 8627092 A JP8627092 A JP 8627092A JP 8627092 A JP8627092 A JP 8627092A JP H05318145 A JPH05318145 A JP H05318145A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 接合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材料
を、少ない工程数，小さい圧延荷重でもって能率良く安
価に生産できる手段を確立する。 【構成】 圧延接合法により銅とステンレス鋼との複合
材料を製造するに際し、上下圧接ロ−ルの周速度を異な
らしめ、下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−６０〜−７５％の範囲
にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)を Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整するか、Ｒを−５０〜−７５％の範囲にしてＰ
（Ｎ/mm)を Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施す。
を、少ない工程数，小さい圧延荷重でもって能率良く安
価に生産できる手段を確立する。 【構成】 圧延接合法により銅とステンレス鋼との複合
材料を製造するに際し、上下圧接ロ−ルの周速度を異な
らしめ、下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−６０〜−７５％の範囲
にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)を Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整するか、Ｒを−５０〜−７５％の範囲にしてＰ
（Ｎ/mm)を Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、圧延接合法により接
合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を製造する方法
に関するものである。
合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を製造する方法
に関するものである。
【０００２】
【従来技術とその課題】近年、電子部品用材料等として
銅／ステンレス鋼複合材料の需要が目立つようになって
きたが、従来、銅／ステンレス鋼複合材料を製造するに
は、表面活性化及び歪付与を目的として銅及びステンレ
ス鋼素材の接合面を連続的に冷間ブラッシングし、続い
て常温（ほぼ５０℃までの温度）にて圧下率６０％以上
の同周速圧延を施し両者を冷間圧接する“圧延接合法”
が一般に採用されていた。
銅／ステンレス鋼複合材料の需要が目立つようになって
きたが、従来、銅／ステンレス鋼複合材料を製造するに
は、表面活性化及び歪付与を目的として銅及びステンレ
ス鋼素材の接合面を連続的に冷間ブラッシングし、続い
て常温（ほぼ５０℃までの温度）にて圧下率６０％以上
の同周速圧延を施し両者を冷間圧接する“圧延接合法”
が一般に採用されていた。
【０００３】この場合、冷間圧接に先立って素材の接合
面をブラッシングする理由は、特に銅は常温においても
厚くて比較的延性に富んだ酸化膜が表面に形成され、こ
れが接合を妨げる大きな因子となるためである。また、
ステンレス鋼の場合は銅ほどではないものの、それでも
やはり接合に有害な酸化膜が形成されるので、良好な接
合性を確保するためには同様にブラッシングを施してお
く必要があった訳である。
面をブラッシングする理由は、特に銅は常温においても
厚くて比較的延性に富んだ酸化膜が表面に形成され、こ
れが接合を妨げる大きな因子となるためである。また、
ステンレス鋼の場合は銅ほどではないものの、それでも
やはり接合に有害な酸化膜が形成されるので、良好な接
合性を確保するためには同様にブラッシングを施してお
く必要があった訳である。
【０００４】しかしながら、上記圧延接合法による銅／
ステンレス鋼複合材料の製造においては、接合面の活性
化を十分に実現しようとするとブラッシングが過度にな
りがちであり、そのため材料に疵が付いて機械的性質の
劣化をもたらす事態を招くことがしばしば生じた。その
ため、例えば電子部品用材料等として利用する場合に製
品性能の劣化を免れ得ず、品質安定化の障害となる懸念
があった。更に、冷間圧接時に圧下率６０％以上を確保
するためには非常に大きな圧延荷重が必要となり、その
ため圧延材の幅寸法に自ずから制限が生じて通常は３０
０mm止まり、精々でも６００mm幅程度の材料しか適用す
ることができなかった。
ステンレス鋼複合材料の製造においては、接合面の活性
化を十分に実現しようとするとブラッシングが過度にな
りがちであり、そのため材料に疵が付いて機械的性質の
劣化をもたらす事態を招くことがしばしば生じた。その
ため、例えば電子部品用材料等として利用する場合に製
品性能の劣化を免れ得ず、品質安定化の障害となる懸念
があった。更に、冷間圧接時に圧下率６０％以上を確保
するためには非常に大きな圧延荷重が必要となり、その
ため圧延材の幅寸法に自ずから制限が生じて通常は３０
０mm止まり、精々でも６００mm幅程度の材料しか適用す
ることができなかった。
【０００５】ところが、上述の如き複合材料にあっては
材料コストに占める加工コスト（製造コスト）が大き
く、製造工程の簡素化や製造効率の向上を図って製造コ
ストを低減することがひときわ強く求められていた。
材料コストに占める加工コスト（製造コスト）が大き
く、製造工程の簡素化や製造効率の向上を図って製造コ
ストを低減することがひときわ強く求められていた。
【０００６】このようなことから、本発明が目的とした
のは、接合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を、少
ない工程数でかつ小さい圧延荷重でもって能率良く安価
に生産できる手段を確立することであった。
のは、接合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を、少
ない工程数でかつ小さい圧延荷重でもって能率良く安価
に生産できる手段を確立することであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく鋭意研究を行ったところ、次のような事実
が明らかとなった。 a) 前述したように、銅は常温においても接合に有害な
厚い酸化膜が表面に形成され、またステンレス鋼も接合
に有害な酸化膜が形成されているので、圧延接合法にて
両者を連続的に接合する際には接合面のブラッシング処
理が必要であったが、接合圧延の際、上下圧接ロ−ルの
周速度を異なる値に設定して圧延することにより両材料
間に積極的に相対すべりを導入すると、予め接合面のブ
ラッシング処理を行わなくても小さい圧延荷重でもって
良好な接合を達成することができて、材料の広幅化が可
能となる。
を達成すべく鋭意研究を行ったところ、次のような事実
が明らかとなった。 a) 前述したように、銅は常温においても接合に有害な
厚い酸化膜が表面に形成され、またステンレス鋼も接合
に有害な酸化膜が形成されているので、圧延接合法にて
両者を連続的に接合する際には接合面のブラッシング処
理が必要であったが、接合圧延の際、上下圧接ロ−ルの
周速度を異なる値に設定して圧延することにより両材料
間に積極的に相対すべりを導入すると、予め接合面のブ
ラッシング処理を行わなくても小さい圧延荷重でもって
良好な接合を達成することができて、材料の広幅化が可
能となる。
【０００８】b) しかも、接合圧延の後に得られた複合
材に所定温度で拡散焼鈍を施すと、巻取り時に剥離を生
じない十分な剥離強度(0.2Ｎ/mm 以上）が確保され、完
全密着する。
材に所定温度で拡散焼鈍を施すと、巻取り時に剥離を生
じない十分な剥離強度(0.2Ｎ/mm 以上）が確保され、完
全密着する。
【０００９】c) 更に、この場合、接合圧延に先立って
ブラッシングを施すと、より低圧延荷重，低圧下率であ
っても効果的な接合が可能となり、材料の広幅化を一層
促進できる。
ブラッシングを施すと、より低圧延荷重，低圧下率であ
っても効果的な接合が可能となり、材料の広幅化を一層
促進できる。
【００１０】本発明は、上記知見事項等に基づいてなさ
れたものであり、「圧延接合法により銅とステンレス鋼
との複合材料を製造するに際して、 上下圧接ロ−ルの周
速度を異ならしめ、 下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−６０〜−７
５％の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ
/mm)を Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、 次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことにより、 ブラッシング
処理を行わなくてもより少ない圧延荷重でもって接合性
の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を安定製造できるよ
うにした点」に大きな特徴を有しており、更には、「圧
延接合法により銅とステンレス鋼との複合材料を製造す
るに際して、 上下圧接ロ−ルの周速度を異ならしめ、 銅
及びステンレス鋼素材の接合予定面にブラッシング処理
を施してから、 下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−５０〜−７５％
の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)
を Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、 次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことにより、 広幅材料であ
っても低圧延荷重，低圧下率でもって接合性の良好な銅
／ステンレス鋼複合材料を安定製造できるようにした
点」をも特徴とするものである。
れたものであり、「圧延接合法により銅とステンレス鋼
との複合材料を製造するに際して、 上下圧接ロ−ルの周
速度を異ならしめ、 下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−６０〜−７
５％の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ
/mm)を Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、 次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことにより、 ブラッシング
処理を行わなくてもより少ない圧延荷重でもって接合性
の良好な銅／ステンレス鋼複合材料を安定製造できるよ
うにした点」に大きな特徴を有しており、更には、「圧
延接合法により銅とステンレス鋼との複合材料を製造す
るに際して、 上下圧接ロ−ルの周速度を異ならしめ、 銅
及びステンレス鋼素材の接合予定面にブラッシング処理
を施してから、 下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−５０〜−７５％
の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)
を Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、 次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことにより、 広幅材料であ
っても低圧延荷重，低圧下率でもって接合性の良好な銅
／ステンレス鋼複合材料を安定製造できるようにした
点」をも特徴とするものである。
【００１１】ここで、「下ロ−ル比率〔Ｒ〕」とは、式 で表される値であることは言うまでもない。
【００１２】このように、本発明は、ブラッシング処理
を施すことなく接合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材
料を安定製造できるようにし、またブラッシング処理工
程を付加すれば圧延荷重の更なる低下が図れて適用素材
の一層の広幅化を実現できるようにしたものであるが、
本発明においてこの下ロ−ル比率〔Ｒ〕を前記の如き範
囲に限定したのは次の理由による。
を施すことなく接合性の良好な銅／ステンレス鋼複合材
料を安定製造できるようにし、またブラッシング処理工
程を付加すれば圧延荷重の更なる低下が図れて適用素材
の一層の広幅化を実現できるようにしたものであるが、
本発明においてこの下ロ−ル比率〔Ｒ〕を前記の如き範
囲に限定したのは次の理由による。
【００１３】即ち、接合圧延に先立ってブラッシング処
理を施さない場合には下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−６０％よ
りも、また接合圧延に先立つブラッシング処理を施す場
合には下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−５０％よりもそれぞれ大
きい値であると十分な接合が達成できず、一方、何れの
場合であっても下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−７５％を超える
と、異周速圧延により素材間にすべりを与えた時点で軟
材（銅）側の破断もしくはエッジクラックが発生するよ
うになるためである。
理を施さない場合には下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−６０％よ
りも、また接合圧延に先立つブラッシング処理を施す場
合には下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−５０％よりもそれぞれ大
きい値であると十分な接合が達成できず、一方、何れの
場合であっても下ロ−ル比率〔Ｒ〕が−７５％を超える
と、異周速圧延により素材間にすべりを与えた時点で軟
材（銅）側の破断もしくはエッジクラックが発生するよ
うになるためである。
【００１４】また、下ロ−ル比率〔Ｒ〕が前記値を満足
していたとしても、接合圧延に先立ってブラッシング処
理を施さない場合に素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕が Ｐ＜ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 の領域であったり、或いは接合圧延に先立つブラッシン
グ処理を施す場合に素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕が Ｐ＜ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 の領域に止まるときには、やはり十分な接合を行うこと
ができない。従って、接合圧延時における素材単位幅当
りの圧延荷重〔Ｐ〕を、接合圧延に先立ってブラッシン
グ処理を施さない場合には Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整し、また接合圧延に先立つブラッシング処理を施
す場合には Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整することと定めた。なお、図１は、上記接合可能
範囲を示したグラフである。
していたとしても、接合圧延に先立ってブラッシング処
理を施さない場合に素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕が Ｐ＜ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 の領域であったり、或いは接合圧延に先立つブラッシン
グ処理を施す場合に素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕が Ｐ＜ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 の領域に止まるときには、やはり十分な接合を行うこと
ができない。従って、接合圧延時における素材単位幅当
りの圧延荷重〔Ｐ〕を、接合圧延に先立ってブラッシン
グ処理を施さない場合には Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整し、また接合圧延に先立つブラッシング処理を施
す場合には Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整することと定めた。なお、図１は、上記接合可能
範囲を示したグラフである。
【００１５】更に、本発明において接合圧延後の拡散焼
鈍温度を５４０〜１０３０℃と定めたのは、焼鈍温度が
５４０℃を下回ると所望接合強度を得るのに長時間処理
が必要となって実用的ではなく、一方、１０３０℃を超
える温度では銅の溶融を招く恐れが出て来るためであ
る。
鈍温度を５４０〜１０３０℃と定めたのは、焼鈍温度が
５４０℃を下回ると所望接合強度を得るのに長時間処理
が必要となって実用的ではなく、一方、１０３０℃を超
える温度では銅の溶融を招く恐れが出て来るためであ
る。
【００１６】続いて、本発明を実施例により更に具体的
に説明する。
に説明する。
【実施例】図２は、実施例にて採用した本発明に係る銅
コイルとステンレス鋼コイルとの連続的複合化工程の模
式的説明図である。図２において、それぞれ銅コイル，
ステンレス鋼コイルは連続的に冷間圧延工程に送られ、
異周速巻付け冷間接合される。そして、図示しないが、
異周速巻付け冷間接合後は拡散焼鈍を施し、銅とステン
レス鋼の相互拡散を図って両者の接合強度の一層の改善
を図る。
コイルとステンレス鋼コイルとの連続的複合化工程の模
式的説明図である。図２において、それぞれ銅コイル，
ステンレス鋼コイルは連続的に冷間圧延工程に送られ、
異周速巻付け冷間接合される。そして、図示しないが、
異周速巻付け冷間接合後は拡散焼鈍を施し、銅とステン
レス鋼の相互拡散を図って両者の接合強度の一層の改善
を図る。
【００１７】実施例１ 板厚:0.3mm，板幅:100mmの銅コイル(JIS C−1020R)と板
厚:0.3mm，板幅:100mmのオ−ステナイト系ステンレス鋼
コイル(SUS304)を準備し、図２で示したブラッシング処
理工程を施すことなく、下ロ−ル比率Ｒ：−６０％，素
材単位幅当りの圧延荷重Ｐ：8.83×103 Ｎ/mm で連続的
に異周速巻付け冷間圧接を行った。
厚:0.3mm，板幅:100mmのオ−ステナイト系ステンレス鋼
コイル(SUS304)を準備し、図２で示したブラッシング処
理工程を施すことなく、下ロ−ル比率Ｒ：−６０％，素
材単位幅当りの圧延荷重Ｐ：8.83×103 Ｎ/mm で連続的
に異周速巻付け冷間圧接を行った。
【００１８】そして、上記接合圧延後の複合材料の剥離
強度を測定したところ 0.2Ｎ/mm の値を示したが、弱接
合であった。次に、接合圧延後の複合材料に８５０℃で
５分間の加熱処理を施したところ、この拡散焼鈍によっ
て銅とステンレス鋼は完全密着することが確認された。
強度を測定したところ 0.2Ｎ/mm の値を示したが、弱接
合であった。次に、接合圧延後の複合材料に８５０℃で
５分間の加熱処理を施したところ、この拡散焼鈍によっ
て銅とステンレス鋼は完全密着することが確認された。
【００１９】実施例２ 実施例１におけると同様の素材を使用し、下ロ−ル比
率，圧延荷重，ブラッシングの有無の加工条件を変えて
図２で示した工程（拡散焼鈍を含まない工程）に従う銅
／ステンレス鋼複合材料の製造試験を行った。そして、
この試験により得られた複合材料につき剥離強度を測定
したところ、表１に示すような結果が得られた。
率，圧延荷重，ブラッシングの有無の加工条件を変えて
図２で示した工程（拡散焼鈍を含まない工程）に従う銅
／ステンレス鋼複合材料の製造試験を行った。そして、
この試験により得られた複合材料につき剥離強度を測定
したところ、表１に示すような結果が得られた。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示す結果からも明らかなように、本
発明で規定する条件に従って圧延接合された複合材料は
剥離強度 0.2Ｎ/mm 以上で接合がなされており、巻取り
時に剥離を生じないことが分かる。次に、未接合の材料
を除いて８５０℃で５分間の拡散焼鈍を施したとこ、何
れの材料も完全密着することが確認された。
発明で規定する条件に従って圧延接合された複合材料は
剥離強度 0.2Ｎ/mm 以上で接合がなされており、巻取り
時に剥離を生じないことが分かる。次に、未接合の材料
を除いて８５０℃で５分間の拡散焼鈍を施したとこ、何
れの材料も完全密着することが確認された。
【００２２】
【発明の効果】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、簡易な工程にて広幅で接合強度の高い銅／ステンレ
ス鋼複合材料をコスト安く安定製造することが可能とな
るなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。
ば、簡易な工程にて広幅で接合強度の高い銅／ステンレ
ス鋼複合材料をコスト安く安定製造することが可能とな
るなど、産業上極めて有用な効果がもたらされる。
【図１】下ロ−ル比率，素材幅当りの圧延荷重との関係
で定まる接合可能領域を示したグラフである。
で定まる接合可能領域を示したグラフである。
【図２】実施例にて採用した本発明に係る銅コイルとス
テンレス鋼コイルとの連続的複合化工程の模式的説明図
である。
テンレス鋼コイルとの連続的複合化工程の模式的説明図
である。
Claims (2)
- 【請求項１】 圧延接合法により銅とステンレス鋼との
複合材料を製造するに際して、上下圧接ロ−ルの周速度
を異ならしめ、下ロ−ル比率〔Ｒ〕を−６０〜−７５％
の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)
を Ｐ≧ 2.796×106(−Ｒ) -1.413 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことを特徴とする、銅／ス
テンレス鋼複合材料の製造方法。 - 【請求項２】 圧延接合法により銅とステンレス鋼との
複合材料を製造するに際して、上下圧接ロ−ルの周速度
を異ならしめ、銅及びステンレス鋼素材の接合予定面に
ブラッシング処理を施してから、下ロ−ル比率〔Ｒ〕を
−５０〜−７５％の範囲にして素材単位幅当りの圧延荷
重〔Ｐ〕（Ｎ/mm)を Ｐ≧ 9.721×106(−Ｒ) -1.790 に調整した常温での異周速圧延により銅とステンレス鋼
とを冷間圧接させ、次いで非酸化性雰囲気中で５４０〜
１０３０℃の拡散焼鈍を施すことを特徴とする、銅／ス
テンレス鋼複合材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627092A JPH05318145A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 銅／ステンレス鋼複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8627092A JPH05318145A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 銅／ステンレス鋼複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318145A true JPH05318145A (ja) | 1993-12-03 |
Family
ID=13882132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8627092A Pending JPH05318145A (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 銅／ステンレス鋼複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05318145A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104785522A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-07-22 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种铜钢复合板的轧制方法 |
| JP2019019403A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社特殊金属エクセル | 電極素材の製造方法 |
| WO2023149069A1 (ja) * | 2022-02-03 | 2023-08-10 | 株式会社プロテリアル | クラッド板およびクラッド板を用いた筐体 |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP8627092A patent/JPH05318145A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104785522A (zh) * | 2015-03-09 | 2015-07-22 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种铜钢复合板的轧制方法 |
| JP2019019403A (ja) * | 2017-07-20 | 2019-02-07 | 株式会社特殊金属エクセル | 電極素材の製造方法 |
| WO2023149069A1 (ja) * | 2022-02-03 | 2023-08-10 | 株式会社プロテリアル | クラッド板およびクラッド板を用いた筐体 |
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