JPH0557458A - 複合型制振金属板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 それぞれ板クラウンを有する金属板間に微小
な幅を有するインサートメタルを挾んで重錘により面圧
を与えた状態で焼鈍して金属板とインサートメタルとの
間で起こる拡散接合により、全体に亘って均質な複合型
制振金属板を製造する。 【構成】 金属板の積み重ね方として、板クラウンを有
する正方形の切板状の金属板を使用し、金属板Ａの上に
微小な幅を有するインサートメタルを全接合部断面積の
割合が所定割合となるようにほぼ均一な分布状態で散布
し、その上に板クラウン方向が金属板Ａの板クラウン方
向に対して直角な方向となるように金属板Ｂを重ね合わ
せて得た一組の未接合積層体を複数組積み重ねる方法と
し、その複数組積み重ねたもの１の最上部に単一重錘２
を載置する。 【効果】 材料金属板を幅一杯に有効に製品化出来るか
ら歩留が良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ板クラウンを
有する金属板と金属板との間に微小な幅を有するインサ
ートメタルをほぼ均一な分布状態で挾んで金属板間に面
圧を与えた状態で焼鈍することにより両金属板にインサ
ートメタルを拡散接合して制振金属板を製造するに当
り、金属板間に与える面圧を金属板間全面に均等に近い
状態にして拡散接合することの出来る複合型制振金属板
の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、騒音公害の問題や静粛な環境を求
める要求から制振材料に対する関心が高まり、その適用
範囲も拡大しつつある。

【０００３】このような状況において、優れた耐熱性や
溶接性を具備し且つ熱処理が可能であって高強度部材へ
の適用も可能な複合型制振金属板を本出願人は提案した
（特開昭６３−２４２６３５号公報参照）。その概要
は、重ね合わされた金属板と金属板との間にほぼ均一に
分布して存在する微小な幅を有するインサートメタルと
上記両金属板との間の拡散による冶金学的な接合を主た
る接合要因とする接合部を形成し（このような接合部に
よる金属板とインサートメタルとの間の接合を拡散接合
と言う）且つこの接合部以外は冶金学的に接合しない状
態で当接しており、この当接面と同じ平面における接合
部の切断面の合計が金属板の面積に対する割合（以下、
全接合部断面積の割合と言うことがある）が0.5〜50％
である複合型制振金属板であり、優れた制振性能を有す
ること等が確かめられている。また、この複合型制振金
属板の製造方法として、金属板と金属板との間に微小な
幅を有するインサートメタル（例えばCu，Ni，Ag，鋼等
の金属の粉末又は小片や、細長い長尺体が使用出来る
が、特にその組成としては重量％でＣ≦0.010％，Si≦
0.01％，Mn≦0.15％，Ｐ≦0.01％，Ｓ≦0.01％，Ｎ≦0.
010％であってＣ＋Ｎ≦0.12％であり残部がFe及び不可
避的不純物から成る鋼か、この組成の他に0.5％≦Ni≦
3.0％，Cr≦0.2％を更に含む鋼が好ましい）をほぼ均一
な分布状態で挾み、金属板間に面圧を与えた状態で不活
性ガス雰囲気下で各金属板とインサートメタルとの間で
拡散が起こる温度で焼鈍を行う複合型制振金属板の製造
方法も提案しており、充分な接合強度を有すること等が
既に確かめられている（特開昭６３−２４６２３８号公
報参照）。

【０００４】金属板として切板状のものを使用する場合
の上記複合型制振金属板の製造方法においては、金属板
間に面圧を与える手段として、切板状の金属板と金属板
との間に微小な幅を有するインサートメタルをほぼ均一
な分布状態で挾んで重ねて得た一組の未接合の複合型制
振金属板積層体（以下、未接合積層体と言う）を複数組
積み重ねたもののその最上部に重錘を載置する方法が示
されているが、それ以上の説明はなく、実情においては
製造設備の簡素化や作業性の面からして、重錘として平
坦な形状で金属板の全面に重なる一個の重錘（以下、単
一重錘と言う）を使用する方法が採られていた。

【０００５】しかしながら、金属板として板クラウン
（板幅方向の両縁部の板厚が薄くなっている状態を言
い、一般に圧延時の幅方向の圧力分布むらに由来する）
を有する切板状の金属板を用いた未接合積層体を複数組
積み重ねたものの最上部に上記のような形状の単一重錘
を載置して焼鈍して得られた複合型制振金属板の接合強
度は、板厚の薄い両縁部分は厚い中央部分に比べて低
く、接合強度が幅（ここで幅とは切板状の形においても
元の圧延時の金属帯の幅を指すものとする。以下におい
て同じ）の方向に不均質なものになるという問題があっ
た。

【０００６】従って、幅方向全体が均質で且つ充分な接
合強度を有する複合型制振金属板を得るには、平坦度に
優れた金属板の使用を必要とするが、工業的に得られる
殆どの金属板のどれにも程度の差こそあれ圧延時に生成
した板クラウンが認められる。一般的な板クラウンの形
は圧延時の板クラウンをそのまま有する金属板のもので
あって、その幅方向の板厚プロフィールはほぼ一定厚の
比較的平坦な中央部から両縁部に移行するに従ってほぼ
直線的な減厚を示している。また圧延後の金属帯をその
幅の中央で切断したものは、一方の側部が厚く他方の側
部が薄いいわゆる片クラウンを有している。例えば前記
一般的な板クラウンを有する金属板を用いた場合、得ら
れる複合型制振金属板の接合強度は中央部から両縁部に
移行する程低下する。従って工業的規模で製造する場
合、例えば金属板の幅の両縁部を予め切断除去して比較
的板クラウンの小さい中央部を使用するか、あるいは得
られた複合型制振金属板の幅の両縁部の切断除去を必要
とする場合があって、作業性及び製品歩留の低下を招く
等の欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解消し、インサートメタルによる拡散接合に
よって上記の如く複合型制振金属板を製造する際に、板
クラウンを有する金属板を使用しても金属板間に与える
面圧が全面に均等に近い状態になるようにすることによ
り、全面に亘ってより均質な複合型制振金属板を得るこ
とを課題とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討
し、上記の問題が生じるのは、板厚の厚い部分では重錘
の重量が有効に作用して両金属板間に充分な面圧を発生
させてインサートメタルを挾んで密着させるために強度
の高い拡散接合部が形成されるが、板厚の薄い部分では
単一重錘の下方への移動が板厚の厚い部分によって制約
されて生じる両金属板間の面圧不足によることに着目
し、これを無くすための方法を更に検討した結果、金属
板の積み重ね方として、正方形の切板状金属板を使用し
且つ板クラウン方向とそれに直角な方向とが交互になる
ように積み重ねることによって上記課題を達成出来るこ
とを究明し、本発明を完成したのである。

【０００９】即ち本発明は、それぞれ板クラウンを有す
る金属板と金属板との間に微小な幅を有するインサート
メタルをほぼ均一な分布状態で挾み、金属板上に重錘を
載置して金属板間に面圧を与えた状態で不活性ガス雰囲
気下で各金属板とインサートメタルとの間で拡散が起こ
る温度で焼鈍を行って複合型制振金属板を製造するに当
り、金属板の積み重ね方として、正方形の切板状の金属
板を使用し且つ板クラウン方向とそれに直角な方向とが
交互になるように金属板を積み重ねることを特徴とする
複合型制振金属板の製造方法に関するものである。

【００１０】以下、本発明に係る複合型制振金属板の製
造方法を図面によって詳細に説明する。図１は本発明方
法における金属板の積み重ね姿を示す図、図２は実施例
に使用した金属板の板クラウンを示す図、図３は実施例
及び比較例で得られた複合型制振金属板の接合強度を示
す図、図４は同じく実施例及び比較例で得られた複合型
制振金属板の音圧レベルを示す図、図５は接合強度測定
用の試料の説明図、図６は音圧レベル測定装置の説明図
である。

【００１１】本発明方法においても、金属板と金属板
（それぞれ板クラウンを有する）との間に微小な幅を有
するインサートメタルを全接合部断面積の割合が所定割
合となるようにほぼ均一な分布状態で挾み、金属板上に
重錘を載置して金属板間に面圧を与えた状態で不活性ガ
ス雰囲気下で各金属板とインサートメタルとの間で拡散
が起こる温度で焼鈍を行う点は、従来の複合型制振金属
板の製造方法と同様である。

【００１２】本発明の特徴は、金属板の積み重ね方とし
て、正方形の切板状の金属板を使用し且つ板クラウン方
向とそれに直角な方向とが交互になるように積み重ねる
点にある。金属板を交互に積み重ねる理由は、板厚の薄
い部分が特定の側部に集中することなく、金属板の全面
に亘って重錘の荷重が活かされて充分な面圧を与えるこ
とが出来るためである。

【００１３】図１に示す金属板の積み重ね姿は、板クラ
ウンを有する正方形の切板状の金属板を使用し、金属板
Ａの上に微小な幅を有するインサートメタルを全接合部
断面積の割合が所定割合となるようにほぼ均一な分布状
態で散布し、その上に板クラウン方向が金属板Ａの板ク
ラウン方向に対して直角な方向となるように金属板Ｂを
重ね合わせて得た一組の未接合積層体を複数組積み重ね
たもの１の最上部に単一重錘２を載置した状態を示して
いる。

【００１４】

【実施例】以下に実施例，比較例により本発明に係る複
合型制振金属板の製造方法を更に具体的に説明する。転
炉にて第１表に示す化学組成の合金工具鋼を溶製し、連
続鋳造にてスラブとした後、熱間圧延，冷間圧延，剪断
の各工程を通して板厚1.6mm，幅930mm，長さ930mmの鋼
板を製造して、材料とする金属板とした。この金属板
は、図２に示す幅方向の板厚プロフィールの板クラウン
を有しており、中央部730mmの幅はほぼ一定板厚である
が、両縁部100mm幅は端部に移行するほど漸減してい
る。

【００１５】

【表１】

【００１６】インサートメタルとしては、第２表に示す
化学組成の板厚0.2mmの冷延鋼板に打ち抜き加工を施し
て直径2.26mmの円盤状薄片として用いた。

【表２】

【００１７】前記金属板の表面を脱脂洗浄した後、この
金属板の上に前記インサートメタルを１ｍ²当り2000個
の割合でほぼ均一に分散させて散布し、この上に脱脂洗
浄した前記と同じ金属板を次に説明する積み重ね方で重
ねて一組の未接合積層体を得た。このようにして得た合
計30組の未接合積層体を積み重ね、焼鈍炉内で最上組の
未接合積層体の上に１ｍ²当り5900kgの面圧を付与する
単一重錘を載置した状態で、（５％Ｈ₂＋95％Ｎ₂）の不
活性ガス雰囲気下で焼鈍した。金属板の積み重ね方とし
ては次の２通りで行った。一つは金属板の板クラウン方
向を一定方向に揃えた従来の積み重ね方である（比較
例）。他の一つは、図２の板厚プロフィールを考慮して
金属板の板クラウン方向が交互に直交した状態の積み重
ね方である（実施例）。また焼鈍は、約150℃／時間の
加熱速度で800℃の温度まで昇温させたら、この温度で
１時間のステップ加熱を行い、更に約150℃／時間の加
熱速度で900℃まで昇温させ、その後900℃で５時間の均
熱加熱の後に約50℃／時間の冷却を行うという熱履歴で
あった。以上のような条件で各未接合積層体の金属板間
に面圧を与えた状態で焼鈍を行ってインサートメタルと
金属板との間の拡散による拡散接合を行って複合型制振
金属板を製造した。

【００１８】上記のようにして得られた複合型制振金属
板について、接合の程度を評価するため図５(イ)及び
(ロ)に示す幅25mmのＴ字型試験片を用いた引張試験法に
より幅方向の各位置における接合強度を測定した。その
結果を図３に示す。この結果から明らかなように、金属
板を積み重ねるのに板クラウン方向を同一方向に揃えた
従来の積み重ね方で行った比較例に比べて、板クラウン
方向が交互に直交した状態の積み重ね方で行った実施例
で得られた複合型制振金属板の幅方向の接合強度が優れ
て均質であることが判る。

【００１９】また、この実施例，比較例で得られた複合
型制振金属板の制振性を次のようにして調べた。即ち図
６に示す装置のように、支柱フレーム３に100×200mmの
大きさの制振性測定対象物４を糸５で懸垂保持しておい
て回転自在なハンマー６を水平状態から回転落下させて
その打撃音をマイクロホン７で受音しアンプ８で音圧レ
ベルを測定した。その結果を図４に示す。実施例と比較
例とを幅方向各位置における音圧レベルで比較すると、
両者間に差は殆ど無い。そして、参考例として示した単
一の金属板に比べて本発明法で得られた複合型制振金属
板の音圧レベルは著しく低く、制振金属板としての性能
を充分に有していることが確認された。

【００２０】

【発明の効果】以上に詳述した如く、本発明に係る複合
型制振金属板の製造方法によれば、板クラウンを有する
金属板間にインサートメタルを挾んだ未接合積層体の金
属板間に単一重錘を用いて面圧を与える際の金属板の積
み重ね方として、正方形の切板状の金属板を使用し且つ
板クラウンが交互に直交した状態に積み重ねることによ
り、面圧を金属板間の全体に亘り従来よりも均等にする
ことが出来る。そしてこの状態で焼鈍することにより、
全体に亘ってより均質で且つ充分な接合強度を有する複
合型制振金属板を簡便に製造することが出来る。従って
材料金属板を幅一杯に有効に製品化出来るから、歩留は
非常に良いのである。このような本発明方法は、工業的
規模で複合型制振金属板を製造する上で極めて有用なも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法における金属板の積み重ね姿を示す
図である。

【図２】実施例に使用した金属板の板クラウンを示す図
である。

【図３】実施例及び比較例で得られた複合型制振金属板
の接合強度を示す図である。

【図４】実施例及び比較例で得られた複合型制振金属板
の音圧レベルを示す図である。

【図５】接合強度測定用の試料の説明図である。

【図６】音圧レベル測定装置の説明図である。

【符号の説明】

１ 未接合積層体を複数組積み重ねたもの ２ 重錘 ３ 支柱フレーム ４ 制振性測定対象物 ５ 糸 ６ ハンマー ７ マイクロホン ８ アンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 肥後 裕一 広島県呉市昭和町11番１号 日新製鋼株式 会社鉄鋼研究所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ板クラウンを有する金属板と金
   属板との間に微小な幅を有するインサートメタルをほぼ
   均一な分布状態で挾み、金属板上に重錘を載置して金属
   板間に面圧を与えた状態で不活性ガス雰囲気下で各金属
   板とインサートメタルとの間で拡散が起こる温度で焼鈍
   を行って複合型制振金属板を製造するに当り、金属板の
   積み重ね方として、正方形の切板状の金属板を使用し且
   つ板クラウン方向とそれに直角な方向とが交互になるよ
   うに金属板を積み重ねることを特徴とする複合型制振金
   属板の製造方法。