JPH0669630B2 - Method for producing titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material - Google Patents

Method for producing titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material

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JPH0669630B2
JPH0669630B2 JP2307492A JP30749290A JPH0669630B2 JP H0669630 B2 JPH0669630 B2 JP H0669630B2 JP 2307492 A JP2307492 A JP 2307492A JP 30749290 A JP30749290 A JP 30749290A JP H0669630 B2 JPH0669630 B2 JP H0669630B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、チタンクラッド鋼板の製造方法に関するもの
である。
The present invention relates to a method for producing a titanium clad steel sheet.

(従来の技術) 鋼は、安価で良好な機械的、熱的、電気的特性を有して
いるため、古くから非常に広い用途に使用されてきた。
しかし、鋼にはそのまま使用すると短時間で錆びたり腐
食したりするという致命的な欠点がある。一方チタン
は、鋼に比べると著しく耐食性が優れているので、腐食
や防錆の問題は解決するが、他の特性、例えば熱伝導性
などは鋼とはかなり異なった特性を示すために、チタン
で完全に代替することは必ずしも容易ではないのであ
る。さらにチタンは鋼に比べると著しく高価であるため
に、資源的、経済的にも困難といわざるをえないのが実
情である。
(Prior Art) Steel has been used for a wide range of applications since ancient times because it is inexpensive and has good mechanical, thermal, and electrical properties.
However, steel has a fatal drawback that it rusts or corrodes in a short time when used as it is. Titanium, on the other hand, has significantly better corrosion resistance than steel, so it solves the problems of corrosion and rust prevention, but other properties such as thermal conductivity are quite different from those of steel. It is not always easy to completely replace it with. Furthermore, titanium is significantly more expensive than steel, so it must be said that it is difficult in terms of resources and economy.

これらの問題を解決する方法として、表面をチタン、中
心部を鋼としたクラッド鋼が使用されている。クラッド
鋼は、母材に目的とする特性に合致した炭素鋼ないしス
テンレス鋼を利用し、表面に耐食性の優れたチタンを用
いることで、優れた耐食性を有しかつ目的とする特性を
満足する材料が得られるために、熱交換機などの化学装
置では広く利用されている。
As a method of solving these problems, clad steel having a titanium surface and a steel center portion is used. The clad steel uses carbon steel or stainless steel that matches the desired characteristics as the base material, and titanium that has excellent corrosion resistance on the surface, so that it has excellent corrosion resistance and satisfies the desired characteristics. Therefore, it is widely used in chemical devices such as heat exchangers.

いわゆるクラッド鋼板の製造方法には大きく分けて2種
類がある。すなわち、溶鋼レベルで複合化を行なういわ
ゆる鋳包み法と固相レベルで接合させる方法である。
There are roughly two types of so-called clad steel plate manufacturing methods. That is, it is a so-called cast-in method in which compounding is performed at the molten steel level and a method of joining at the solid phase level.

チタンクラッド鋼の場合、チタンと鋼の界面に脆い鉄と
チタンの金属間化合物やTiCなどの層が生成すると界面
で剥離する。従って、溶鋼レベルで行なう鋳包み法は適
用できず、固相レベルでの接合が採用されている。中で
も爆着による方法は、中間媒接材を使用せずしかも接合
強度に対して信頼性が高いことから、現在最も広く使用
されている方法である。
In the case of titanium clad steel, when a brittle iron-titanium intermetallic compound or a layer such as TiC is formed at the interface between titanium and steel, the layer cleaves at the interface. Therefore, the casting method performed at the molten steel level cannot be applied, and joining at the solid phase level is adopted. Above all, the method by explosion bonding is the most widely used method at present because it does not use an intermediate contact material and has high reliability in terms of bonding strength.

しかし、爆着法は強力な爆発の力を利用するために、ど
こでも実施が可能というわけにはいかず、通常人里離れ
た山中などで行なわざるを得ない。しかも、大量生産に
は不向きであることなどから非常に高価な材料である。
また、爆着法ではサイズも限定され特に薄板の製造は困
難である。
However, since the explosive landing method uses the power of a powerful explosion, it cannot be implemented anywhere, and usually has to be done in secluded mountains. Moreover, it is a very expensive material because it is not suitable for mass production.
Further, the size of the explosive deposition method is limited, and it is particularly difficult to manufacture a thin plate.

圧接による方法は、生産性が高く板厚が比較的自由にと
れることや、従来の製造工程が適用できることなどから
爆着法に比べて有利な方法である。しかし、圧接による
方法では接合界面に金属間化合物等の脆い層が生成する
可能性が非常に高い上に、界面に酸化物などが存在する
と接合が不可能になる。特に熱間圧接の場合、拡散速度
や酸化速度がはやいので、これらの危険性は高くなる。
The pressure welding method is advantageous over the explosive deposition method because it has high productivity and allows the plate thickness to be relatively freely set, and the conventional manufacturing process can be applied. However, in the method using pressure welding, it is very likely that a brittle layer such as an intermetallic compound is formed at the bonding interface, and if an oxide or the like is present at the interface, bonding becomes impossible. Particularly in the case of hot pressure welding, the risk of these increases because the diffusion rate and the oxidation rate are fast.

界面の脆い中間層の生成を抑制して接合させる方法とし
て、特開昭62-6783号公報には熱延加熱条件の限定が、
また例えば特開昭55-48468号、特開昭57-109588号、特
開昭57-112985号、特開昭57-192256号公報には、クラッ
ド界面に純鉄やニッケル、鋼などの板ないし箔を中間媒
接材として挟み込む方法が提案されている。また、特開
昭52-13460号公報にはめっきによって境界面に中間媒接
材を挟み込む方法が開示されている。
As a method of bonding while suppressing the formation of a brittle intermediate layer at the interface, JP-A-62-6783 has a limitation of hot rolling heating conditions,
Further, for example, in JP-A-55-48468, JP-A-57-109588, JP-A-57-112985, and JP-A-57-192256, a plate or a plate made of pure iron, nickel, steel or the like is formed at the clad interface. A method of sandwiching a foil as an intermediate medium contact material has been proposed. Further, JP-A-52-13460 discloses a method of sandwiching an intermediate medium contact material on the boundary surface by plating.

これらの方法における中間媒接材の役割は、チタンと鋼
中の炭素や鉄との反応を抑制するためであり、中間媒接
材との金属間化合物を作るものではない。
The role of the intermediate contact material in these methods is to suppress the reaction between titanium and carbon or iron in the steel, and does not form an intermetallic compound with the intermediate contact material.

一方接合界面の酸化を防止するには、少なくとも合せ面
を真空にしたり不活性雰囲気にする以外に適切な方法が
ない。例えば特開昭57-109588号公報では環境を1Torr以
下の真空にすることを必須条件としている。このため
に、コストの低下をはかることができず、安価であると
いうクラッド鋼の特徴を生かすことが必ずしも容易では
ない状況にある。
On the other hand, in order to prevent the oxidation of the bonding interface, there is no suitable method other than vacuuming at least the mating surfaces or setting an inert atmosphere. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 57-109588, it is an essential condition to make the environment a vacuum of 1 Torr or less. For this reason, it is not always easy to take advantage of the features of the clad steel that it is not possible to reduce the cost and the cost is low.

従って、通常チタンクラッド鋼板は厚板として、チタン
の耐食性が不可欠な化学反応装置などに利用されている
に過ぎない。
Therefore, the titanium clad steel plate is usually used only as a thick plate in a chemical reaction device in which the corrosion resistance of titanium is essential.

ステンレス鋼などのクラッド鋼板の場合、合せ面を溶接
してから圧延などを行なう方法も提案されているが、チ
タンクラッド鋼板の場合は鉄とチタンの金属間化合物が
生成して適用することはできない。
In the case of clad steel plates such as stainless steel, a method of welding the mating surfaces and then rolling is proposed, but in the case of titanium clad steel plates, an intermetallic compound of iron and titanium cannot be formed and applied. .

このほかに、接合界面の酸化を防止する方法として、特
開昭57-112985号公報ではクラックスで界面を覆うこと
が提案されている。しかし、特殊な設備が必要であるこ
とからやはりコスト低下には致らない。
In addition to this, as a method for preventing the oxidation of the bonding interface, JP-A-57-112985 proposes to cover the interface with cracks. However, since special equipment is required, the cost cannot be reduced.

これに対して、本発明者はチタンと鋼の界面に溶融した
チタンと銅の金属間化合物を生成せしめ、圧下によって
その溶融金属化合物とともに酸化物等を絞り出すことに
よって、チタンと鋼を接合する方法を発明した(特開平
1-122677号公報)。
On the other hand, the present inventor is a method of joining titanium and steel by forming a molten intermetallic compound of titanium and copper at the interface between titanium and steel, and squeezing out the oxide and the like together with the molten metal compound by reduction. Invented
1-122677).

この発明により、大気中でチタンクラッド鋼板を安価に
製造することが可能となった。この方法における中間媒
接材の役割は、チタンと反応して金属間化合物を作るこ
とで境界面に融液層を作り出し、それを使って空気や酸
化物を絞り出すための媒体とするものである。従って、
中間媒接材の厚さは従来の考え方とは異なり、厚目側を
指向してきた。この点で、従来と同じ中間媒接材を使用
しても、従来の開示された技術とは技術的な考え方及び
発明の構成が異なっているのである。
According to the present invention, it is possible to inexpensively manufacture a titanium clad steel plate in the atmosphere. The role of the intermediate contact material in this method is to react with titanium to form an intermetallic compound, thereby creating a melt layer at the interface, and using it as a medium for squeezing out air and oxides. . Therefore,
Unlike the conventional way of thinking, the thickness of the intermediate contact material has been oriented toward the thicker side. In this respect, even if the same intermediate medium contacting material as the conventional one is used, the technical idea and the constitution of the invention are different from the conventional disclosed technology.

ところで、チタンと銅の相互拡散による固相反応はかな
り早い。このために、金属間化合物が重要な役割を演ず
る接合時には加熱が短時間ですむなど有利となるが、金
属間化合物が不要となる接合後は、逆に金属間化合物が
厚く成長してしまうために、焼鈍条件が限定される等自
由度を犠牲にせざるを得なかった。
By the way, the solid-phase reaction due to the mutual diffusion of titanium and copper is quite fast. For this reason, it is advantageous that the heating time is short during joining when the intermetallic compound plays an important role, but after the joining where the intermetallic compound is unnecessary, the intermetallic compound grows thicker. In addition, the degree of freedom has to be sacrificed such that the annealing conditions are limited.

(発明が解決しようとする課題) 以上示した従来方法の共通の欠点は、界面の酸化の防止
を目的として、合せ面を真空ないし不活性ガスで覆うな
どの処理を行なう必要があるために、コストが高くなら
ざるを得ない点である。
(Problems to be Solved by the Invention) A common drawback of the above-described conventional methods is that, for the purpose of preventing oxidation of the interface, it is necessary to perform treatment such as covering the mating surfaces with a vacuum or an inert gas. The cost is inevitably high.

本発明は、コストを低下するために大気中で固相接合を
行ないクラッド化することを指向した特開平1-122677号
公報の欠点である金属間化合物の成長が早すぎる点を改
善し、製造条件の自由度を拡大させたものである。即ち
本発明は、大気中での接合においてニッケルとチタンの
金属間化合物を用いて界面に生成した酸化物を除去しか
つ接合するチタンクラッド鋼板の製造方法を提供するも
のである。
The present invention improves the premature growth of an intermetallic compound, which is a drawback of JP-A-1-122677, which is directed to perform solid phase bonding in the air to form a clad in order to reduce cost, and manufacture It expands the degree of freedom of conditions. That is, the present invention provides a method for producing a titanium clad steel sheet, which comprises using an intermetallic compound of nickel and titanium in the joining in the atmosphere to remove the oxides produced at the interface and joining the titanium clad steel sheet.

(課題を解決するための手段) 本発明者らは、合わ面に酸化物を生じさせないために
は、その界面から大気を除去することが重要で、そのた
めには大気以外の非酸化性物質を充填すれば達成できる
と考えた。この考えに基づき、非酸化性物質を種々検討
した結果、溶融金属などの低融点物質で達成できること
を見出した(特開平1-122677号公報)。即ち、合せ面は
厳密には完全な平滑面ではないために、例え中間媒接材
を挿入したとしてもそれが固体であるならば、単に合せ
ただけでは必ず空気が残留するものである。ところが液
体状の物質を充填させるならば、合せ面に非接触部分が
できたとしても、空気を追出すことが可能となるのであ
る。
(Means for Solving the Problems) It is important for the present inventors to remove the atmosphere from the interface in order to prevent the formation of oxides on the mating surface. For that purpose, non-oxidizing substances other than the atmosphere should be removed. I thought it could be achieved by filling. Based on this idea, as a result of various studies on non-oxidizing substances, it was found that a low-melting substance such as molten metal can be used (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-122677). That is, since the mating surface is not a perfectly smooth surface in the strict sense, even if the intermediary medium contacting material is inserted, if it is solid, air will always remain by simply mating. However, if a liquid substance is filled, air can be expelled even if a non-contact portion is formed on the mating surface.

合せ面に挟み込む中間媒接材としては、種々の合金や化
合物が考えられ、特開平1-122677号公報では銅を用いた
が、本発明ではニッケルまたはニッケル合金を利用し
た。すなわち、合せ面にニッケルまたはニッケル合金を
挟んでおくと約950℃でチタンとニッケルの共晶温度に
達し溶融を開始する。一方、鋼とニッケルの界面では鉄
とニッケルが相互に拡散浸透し、強固に接合することに
なる。
Various alloys and compounds are conceivable as the intermediate medium contact material sandwiched between the mating surfaces. Copper is used in JP-A-1-122677, but nickel or nickel alloy is used in the present invention. That is, when nickel or a nickel alloy is sandwiched between the mating surfaces, the eutectic temperature of titanium and nickel is reached at about 950 ° C. and melting starts. On the other hand, at the interface between steel and nickel, iron and nickel diffuse and penetrate into each other, resulting in a strong bond.

しかし、合せ面がいつまでも溶融状態であるならば接合
が不可能であるし、温度が低下して溶融したチタンとニ
ッケルの金属間化合物相が凝固したとしても、それでは
目的が達せられない。
However, if the mating surfaces are in a molten state indefinitely, joining is impossible, and even if the molten intermetallic compound phase of titanium and nickel is solidified, the purpose cannot be achieved.

そこで、本発明では、チタンとニッケルの溶融層が溶融
している温度域で圧下を行ない、余分な溶融金属間化合
物と同時にわずかに残留している空気層を端部から絞り
出すこととした。
Therefore, in the present invention, reduction is performed in a temperature range in which a molten layer of titanium and nickel is molten, and an air layer slightly remaining at the same time as the excess molten intermetallic compound is squeezed out from the end.

チタンとニッケルの金属間化合物の成長速度は、チタン
と銅の金属間化合物の成長速度に比べて約1/3であ
り、熱延後の焼鈍などでは焼鈍温度を高めに取ることが
可能となる等有利になることが予測された。
The growth rate of the intermetallic compound of titanium and nickel is about 1/3 of the growth rate of the intermetallic compound of titanium and copper, and it is possible to increase the annealing temperature in annealing after hot rolling. It was predicted that they would be equally advantageous.

次に本発明によるチタンクラッド鋼製造過程の挙動につ
いて第1図を用いて説明する。
Next, the behavior of the titanium clad steel manufacturing process according to the present invention will be described with reference to FIG.

本発明方法によるチタンクラッド鋼の製造にあたって
は、第1図のようにまず母材である鋼1の上に合せ板で
あるチタンないしチタン合金2を中間媒接材として使用
するニッケルまたはニッケル合金3を介してサンドイッ
チ状に重ね、端部を部分的に溶接等で固定する。
In the production of titanium clad steel by the method of the present invention, as shown in FIG. 1, first, nickel or nickel alloy 3 in which titanium or titanium alloy 2 which is a laminated plate is used as an intermediate medium adhering material on steel 1 which is a base material. Sandwiched between them and the ends are partially fixed by welding or the like.

この状態でチタンとニッケルの金属間化合物の融点より
高い温度まで加熱し固相反応により金属間化合物を形成
せしめると同時に溶融させる。次いで、金属間化合物が
凝固する以前に少なくとも1パスの圧下を加え、余分の
金属間化合物や空気等を端部から絞り出す。これによっ
て、合せ面にはその面の凹凸を埋めるに足る最小限のニ
ッケルまたはニッケル合金が残留し、チタンないしチタ
ン合金と鋼が圧接によって接合することとなる。
In this state, it is heated to a temperature higher than the melting point of the intermetallic compound of titanium and nickel to form an intermetallic compound by solid-phase reaction and at the same time melt. Next, before the intermetallic compound is solidified, at least one pass of reduction is applied to squeeze out excess intermetallic compound, air, etc. from the end. As a result, the minimum amount of nickel or nickel alloy sufficient to fill the unevenness of the surface remains on the mating surface, and titanium or the titanium alloy and steel are joined by pressure welding.

また、界面に空気が残っていたために、ニッケル、チタ
ンおよび鋼の表面に生じていた薄い酸化物層は、大部分
が溶融したチタンとニッケルの金属間化合物と同時に絞
り出される。その段階でも残留した酸化物は、非常にわ
ずかであるために、続いて圧延を行なうことによって合
せ材のチタンによって還元され、酸素はチタン中に拡散
固溶することとなる。
Further, since the air remains at the interface, the thin oxide layer formed on the surfaces of nickel, titanium and steel is squeezed out at the same time as the molten intermetallic compound of titanium and nickel. Since the oxide remaining at that stage is very small, it is reduced by the titanium of the composite material by the subsequent rolling, and oxygen is diffused and solid-dissolved in the titanium.

次に接合の可能性を検討するために、大気中でチタンと
鋼の10mmφの棒をニッケル板を挟んで重ね、1kgf/mm2
の初期荷重で押しつけた。その結果、750℃以下では接
合せずニッケル板が単に変形したのみであったが、800
℃以上で接合した。
Next, in order to examine the possibility of joining, in the air, titanium and steel 10 mmφ rods were stacked with a nickel plate in between, and 1 kgf / mm 2
It was pressed with the initial load of. As a result, the nickel plate was simply deformed without joining at 750 ° C or lower.
Bonded above ℃.

しかし950℃以下では接合面の破断強度が数kgf/mm2
下で容易に破断した。950℃を超える温度では界面でチ
タンとニッケルの金属間化合物の溶融層が生成し、接合
面の破断強度も10kgf/mm2以上に向上した。また、1050
℃以上になると金属間化合物の溶融層が厚くなり、チタ
ンと鋼がずれたり接合面で折れ曲るような形で接合し
た。
However, at 950 ° C or less, the fracture strength of the joint surface was several kgf / mm 2 or less, and it easily fractured. At temperatures above 950 ° C, a molten layer of an intermetallic compound of titanium and nickel was formed at the interface, and the fracture strength of the joint surface was also improved to 10 kgf / mm 2 or more. Also 1050
At temperatures above ℃, the molten layer of the intermetallic compound became thicker, and titanium and steel were joined in such a way that they slip and bend at the joint surface.

本発明は、以上の知見を基に完成した。The present invention has been completed based on the above findings.

すなわち、本発明は1)母材が鋼、合せ材がチタンないし
チタン合金であるクラッド鋼板の製造において、母材と
合せ材の間にニッケルまたはニッケルを30%以上含有す
るニッケル合金を中間媒接材として挟み、950℃超1050
℃以下の温度で、10%以上の圧下率で少なくとも1パス
圧延し、溶融したチタンとニッケルの金属間化合物層を
絞り出して接合するニッケルを中間媒接材としたチタン
クラッド鋼板の製造方法である。
That is, the present invention is 1) in the production of a clad steel sheet in which the base material is steel and the composite material is titanium or a titanium alloy, and nickel or a nickel alloy containing nickel in an amount of 30% or more between the base material and the composite material is used as an intermediate medium. Sandwiched as material, over 950 ℃ 1050
A method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, which is obtained by rolling at least one pass at a rolling reduction of 10% or more at a temperature of ℃ or less and squeezing out and joining a molten intermetallic compound layer of titanium and nickel. .

さらに中間媒接材を箔や薄板として挟み込むのではな
く、めっきや溶射によって鋼面に密着させておくと、鋼
と中間媒接材との接合性が飛躍的に向上し、必要な圧下
比の下限が拡大することを見出した。これは、めっきや
溶射によって鋼とニッケルの密着性が向上し、その結果
加熱時にニッケルと鋼の間が酸化したり多量に空気が入
り込むことがなくなったためである。
Furthermore, instead of sandwiching the intermediate medium contact material as a foil or thin plate, if it is brought into close contact with the steel surface by plating or thermal spraying, the bondability between the steel and the intermediate medium contact material will dramatically improve, and the required reduction ratio It has been found that the lower limit expands. This is because the adhesion between steel and nickel is improved by plating or thermal spraying, and as a result, oxidation between the nickel and steel or a large amount of air does not enter during heating.

この知見に基づいて、2)母材が鋼、合せ材がチタンない
しチタン合金であるクラッド鋼板の製造において、母材
である鋼の表面にニッケルまたはニッケルを30%以上含
有するニッケル合金を下地めっきをすることなく直接少
なくとも10μm以上の厚さでめっきし、しかる後めっき
した面の上に合せ材であるチタンないしチタン合金を重
ね、950℃超1050℃以下の温度で、10%以上の圧下率で
少なくとも1パス圧延し、溶融したチタンとニッケルの
金属間化合物層を絞り出して接合するニッケルを中間媒
接材としたチタンクラッド鋼板の製造方法、及び3)母材
が鋼、合せ材がチタンないしチタン合金であるクラッド
鋼板の製造において、母材である鋼の表面にニッケルま
たはニッケルを30%以上含有するニッケル合金を直接少
なくとも10μm以上溶射し、しかる後溶射した面の上に
合せ材であるチタンないしチタン合金を重ね、950℃超1
050℃以下の温度で、10%以上の圧下率で少なくとも1
パス圧延し、溶融したチタンとニッケルの金属間化合物
層を絞り出して接合するニッケルを中間媒接材としたチ
タンクラッド鋼板の製造方法を完成した。
2) Based on this knowledge, 2) In the production of clad steel plate whose base material is steel and whose composite material is titanium or titanium alloy, nickel or nickel alloy containing 30% or more of nickel is underplated on the surface of the base material steel. Directly plating at least 10 μm or more in thickness, and then laminating titanium or titanium alloy, which is a matching material, on the plated surface, and at a temperature of more than 950 ° C and less than 1050 ° C, a reduction rate of 10% or more. At least one pass rolling, and squeezing out the molten intermetallic compound layer of titanium and nickel to join, and a method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate medium contact material, and 3) the base material is steel and the composite material is titanium or In the production of a clad steel plate which is a titanium alloy, nickel or a nickel alloy containing 30% or more of nickel is directly sprayed onto the surface of the base steel at least 10 μm or more, After that, the titanium or titanium alloy, which is a composite material, is layered on the surface that has been sprayed.
At least 1 at a temperature of 050 ℃ or less and a rolling reduction of 10% or more
A method of manufacturing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, which has been pass-rolled and squeezed out of the molten intermetallic compound layer of titanium and nickel and joined, has been completed.

本発明で製造したクラッド鋼板は、酸洗脱スケール冷延
調質圧延焼鈍を適切に組合せて行ない、いわゆる冷延仕
上のクラッド鋼板とすることが可能である。冷延後の焼
鈍は純チタン板の焼鈍に準じて実施することもできる
が、純チタンとは異なり大気中や不活性ガス中で実施す
ることも可能である。
The clad steel sheet produced according to the present invention can be a so-called cold rolled finish clad steel sheet by appropriately performing pickling descaling cold rolling temper rolling annealing. The annealing after cold rolling can be carried out in accordance with the annealing of a pure titanium plate, but unlike pure titanium, it can also be carried out in the atmosphere or an inert gas.

この知見に基づいて4)上記の製造方法で製造したチタン
クラッド鋼板を、脱スケールし、次いで冷間圧延するニ
ッケルを中間媒接材としたチタンクラッド鋼板の製造方
法、及び5)このチタンクラッド鋼板を、焼鈍および脱ス
ケールを行なうニッケルを中間媒接材としたチタンクラ
ッド鋼板の製造方法、及び6)この製造方法で製造したチ
タンクラッド鋼板に、5%以下の調質圧延を行なうニッ
ケルを中間媒接材としたチタンクラッド鋼板の製造方
法、及び7)焼鈍が大気中ないし不活性ガス中であるニッ
ケルを中間媒接材としたチタンクラッド鋼板の製造方法
を完成した。
Based on this knowledge, 4) the titanium clad steel sheet produced by the above production method, descaled, and then cold rolled, a method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, and 5) this titanium clad steel sheet. Is a method for producing a titanium clad steel sheet using nickel for annealing and descaling as an intermediate medium contact material, and 6) a titanium clad steel sheet produced by this production method with nickel for temper rolling of 5% or less as an intermediate medium. A method for producing a titanium clad steel sheet used as a bonding material, and 7) a method for producing a titanium clad steel sheet using nickel, which is annealed in the air or in an inert gas, as an intermediate medium contact material have been completed.

次に本発明の限定条件を説明する。Next, the limiting conditions of the present invention will be described.

中間媒接材のニッケルまたはニッケル合金は、合せ材の
チタンと拡散固溶して溶融する必要があるので、ニッケ
ルの含有率を30%以上とした。
Since nickel or nickel alloy as the intermediate medium contact material needs to be diffused and solid-dissolved with titanium as the composite material and melted, the nickel content is set to 30% or more.

圧下によって境界面の金属間化合物を端部より絞り出す
ためには、金属間化合物が溶融している必要がある。従
って、圧下を加える前の加熱温度はチタンとニッケルの
金属間化合物の共晶融点以上の温度域すなわち950℃を
超える温度と限定した。しかし、接合の温度が高すぎる
とチタンとニッケルの固相反応が進行しすぎてチタンの
厚さが低下するのみならず、溶融層の粘度が低下して接
合せずに滑りを生ずるために、上記温度を1050℃とし
た。
In order to squeeze out the intermetallic compound on the boundary surface from the end portion by pressing, the intermetallic compound needs to be melted. Therefore, the heating temperature before the reduction is limited to a temperature range above the eutectic melting point of the intermetallic compound of titanium and nickel, that is, a temperature exceeding 950 ° C. However, if the joining temperature is too high, not only the solid-phase reaction of titanium and nickel proceeds too much to reduce the thickness of titanium, but also the viscosity of the molten layer decreases and slippage occurs without joining, The temperature was 1050 ° C.

この圧下は、1パスでも十分に目的を達せられるし、2
パス以上となっても障害がないが、加えないと接合しな
かったり例え接合してもクラッド鋼としての十分な品質
が得られないので、1パス以上の圧下を加えることと限
定した。
This reduction can be achieved with just one pass, and 2
Although there is no obstacle even if it is more than the pass, if it is not joined or if it is not joined, even if it is joined, sufficient quality as a clad steel cannot be obtained.

また、圧下率は10%未満では中間媒接材の絞り出しが不
十分なため、10%以上で圧下することに限定した。
If the rolling reduction is less than 10%, the squeezing of the intermediate contact material is insufficient, so the rolling was limited to 10% or more.

めっきや溶射によるニッケル層の厚さは、10μm未満で
はチタンと反応して生成するチタンとニッケルの金属間
化合物の量が少なく、界面の酸化物や空気などを同時に
絞り出すためには不足する。
If the thickness of the nickel layer formed by plating or thermal spraying is less than 10 μm, the amount of the intermetallic compound of titanium and nickel formed by reacting with titanium is small, which is insufficient for simultaneously squeezing out oxides and air at the interface.

めっきや溶射の場合、下地処理を行なうことによってチ
タンとの間でチタンとニッケルの金属間化合物とは異な
る金属間化合物が生じ、界面の接合性を劣化させる危険
性がある。従って下地めっきや下地溶射をしないことに
限定した。
In the case of plating or thermal spraying, an intermetallic compound different from the intermetallic compound of titanium and nickel may be generated between titanium and titanium by performing the surface treatment, and there is a risk of deteriorating the bondability of the interface. Therefore, it is limited to no undercoating or undercoating.

冷延焼鈍後の調質圧延は、5%を超えると加工硬化が進
行し冷延鋼板として必要な延性が確保できなくなるため
に上限とした。
The temper rolling after cold rolling annealing is set to the upper limit because work hardening proceeds if it exceeds 5% and the ductility required as a cold rolled steel sheet cannot be secured.

(作用) 以上示したとおり、チタンと鋼の界面に溶融したチタン
とニッケルの金属間化合物を生成せしめ、圧下によって
その溶融金属間化合物を絞り出すことによって、真空を
利用することなくチタンクラッド鋼を製造することが可
能となった。これは、チタンクラッド鋼板を製造するに
あたって、最大の接合阻害要因である酸化物を境界面か
ら除去するために、境界面に溶融金属間化合物を生成さ
せ、それとともに絞り出す操作を創案し、製造方法とし
て発明に取込んだからである。すなわち、溶融した金属
間化合物を絞り出すことで界面に生成した酸化物等も同
時に絞り出されるのである。
(Operation) As described above, a molten titanium-nickel intermetallic compound is produced at the interface between titanium and steel, and the molten intermetallic compound is squeezed out by rolling to produce titanium-clad steel without using vacuum. It became possible to do. This is a method of producing a molten intermetallic compound at the boundary surface in order to remove the oxide, which is the largest factor that inhibits joining, from the boundary surface when manufacturing a titanium clad steel plate, and devises an operation to squeeze out with it. This is because it is incorporated into the invention as That is, when the molten intermetallic compound is squeezed out, the oxide and the like formed at the interface are also squeezed out at the same time.

従来のチタンクラッド鋼板の製造方法における酸化物除
去の考え方が、境界面には生成させないことであったの
に対して、本発明では、生成したものを取除くという方
向に発想を転換したものである。製造過程で生成した酸
化物を取除く手段を付加することによって、従来自然の
摂理に逆らって行なう酸化物の生成防止の必要は全くな
くなった。
Whereas the conventional idea of removing oxides in the method for producing a titanium clad steel sheet was to not generate the oxides on the boundary surface, the present invention has changed the idea to remove the generated oxides. is there. By adding a means for removing oxides generated in the manufacturing process, it is no longer necessary to prevent the generation of oxides against the conventional laws of nature.

この結果、例えば真空ポンプや真空槽などの高価な設備
が不要となり、真空にする処理がなくなる上に、大気環
境下で作業が行なえるために製造が著しく簡素化される
ことになった。
As a result, for example, expensive equipment such as a vacuum pump and a vacuum tank is not required, the process for making a vacuum is eliminated, and the work can be performed in an atmospheric environment, so that the manufacturing is significantly simplified.

また、本発明では中間媒接材にニッケルを用いたため、
銅を用いた特開平1−122677号公報に示した発明より焼
鈍条件の自由度は拡大した。
Further, in the present invention, since nickel is used as the intermediate medium contact material,
The degree of freedom of the annealing conditions has been expanded from that of the invention disclosed in JP-A-1-122677 using copper.

本発明によるチタンクラッド鋼は、従来方法の真空を利
用して製造したチタンクラッド鋼と品質的には差がなか
った。しかし、界面近傍のチタンおよび鋼中にはニッケ
ル含有量の高い層が認められ、ニッケルは母材の鋼およ
び合せ材のチタンの両方に固溶し拡散したことが推定さ
れた。しかし、界面の接合性をはじめ、クラッド鋼とし
ての品質の劣化は認められなかった。
The titanium clad steel according to the present invention did not differ in quality from the titanium clad steel manufactured by utilizing the conventional vacuum method. However, a layer with a high nickel content was found in titanium and steel near the interface, and it was presumed that nickel dissolved and diffused in both the base steel and the titanium titanium. However, no deterioration of the quality of the clad steel was observed, including the bondability of the interface.

なお、第2図および第3図に本発明方法によるチタンク
ラッド鋼製造のための圧延前素材の組み立て実施態様を
示す。第2図はサンドイッチタイプ、第3図はセミサン
ドイッチタイプのそれぞれの組み立て断面概念図であ
る。
2 and 3 show an embodiment of assembling a raw material before rolling for producing titanium clad steel by the method of the present invention. 2 is a sandwich type, and FIG. 3 is a semi-sandwich type assembly sectional conceptual diagram.

図中、1は母材である炭素鋼ステンレス鋼等の鋼、2は
合せ材であるチタンまたはチタン合金である。3は中間
媒接材であるニッケルまたはニッケル合金で、薄板ない
し箔、または1の母材表面にめっきしためっき膜ないし
溶射した溶射膜である。4は当て板、5は分離剤、6は
捨て材、7は溶接部位、8は金属間化合物の溜り場であ
る。
In the figure, 1 is steel such as carbon steel and stainless steel which is a base material, and 2 is titanium or titanium alloy which is a composite material. Reference numeral 3 is nickel or a nickel alloy, which is an intermediate medium contact material, and is a thin plate or foil, or a plating film plated on the surface of the base material of 1 or a sprayed sprayed film. Reference numeral 4 is a backing plate, 5 is a separating agent, 6 is a waste material, 7 is a welded portion, and 8 is a reservoir for intermetallic compounds.

(実施例) (1)合せ材としての3.0mm厚のJIS1種の純チタン板を、中
間媒接材として99.9%以上の純度を持つ0.7mm厚のニッ
ケル板を、母材として19.2%のCr、0.4%のCu、0.6%の
Nbおよび0.008%のCを含有する30mm厚のステンレス鋼
の鋳片をサンドイッチ状に重ね、さらにチタンの上から
Al2O3系分離剤を介して1.0mm厚の母材とほとんど同じ成
分組成の鋼板で覆い、母材側面の約半分を溶接して固定
した。
(Example) (1) A 3.0 mm thick pure titanium plate of JIS class 1 as a bonding material, a nickel plate of 0.7 mm thickness having a purity of 99.9% or more as an intermediate contact material, and a 19.2% Cr as a base material. , 0.4% Cu, 0.6%
A 30 mm thick stainless steel slab containing Nb and 0.008% C was laminated in a sandwich form
It was covered with a steel plate having almost the same composition as the base metal having a thickness of 1.0 mm through an Al 2 O 3 based separating agent, and about half of the side surface of the base metal was welded and fixed.

これらの素材の表面は、Hmaxで5μm以下に機械仕上げ
してから組み立てた。その後、1020℃に加熱して1000〜
960℃で14%および18%の圧下を各1パス行ない、次い
で950℃から730℃の間で全板厚が4mmになるまで熱間圧
延した。この結果、1パス目および2パス目で溶接固定
していない部分から溶融したチタンとニッケルの金属間
化合物が絞り出された。しかし、剥離することなく圧延
が完了した。
The surfaces of these materials were machine-finished to H max of 5 μm or less and then assembled. Then, heat to 1020 ℃ and 1000 ~
One pass each of 14% and 18% reduction was performed at 960 ° C., and then hot rolling was performed between 950 ° C. and 730 ° C. until the total sheet thickness became 4 mm. As a result, molten intermetallic compounds of titanium and nickel were squeezed out from the portions not welded and fixed in the first pass and the second pass. However, rolling was completed without peeling.

熱延板は、端面および側面を切断することによりAl2O3
分離剤の部分で分離し、それぞれ厚さ約4mmのチタンク
ラッド鋼板の製造ができた。製造したチタンクラッド鋼
は、界面の接合性をはじめ、チタンクラッド鋼としての
品質および合せ材の耐食性、母材の機械的特性にはなん
ら問題がなかった。
The hot-rolled sheet can be cut with Al 2 O 3
Separation was performed at the separating agent part, and titanium clad steel plates each having a thickness of about 4 mm could be manufactured. The produced titanium clad steel had no problems in terms of interface bondability, quality as a titanium clad steel, corrosion resistance of a laminated material, and mechanical properties of a base material.

比較として、ニッケルを使用せずに単にステンレス鋼の
上にチタンを乗せ上記と同様に鋼片を組立て、圧延を行
なったところ、1パス目で溶接固定していない部分が剥
離し、3パス目で完全に剥がれクラッド鋼の製造ができ
なかった。一部接合していた部分も、冷却後曲げ戻し加
工を行なったところ簡単に剥離し、接合性は不良であっ
た。
As a comparison, without using nickel, titanium was simply put on stainless steel, a steel piece was assembled in the same manner as above, and rolling was performed. However, it was completely peeled off and clad steel could not be manufactured. The part that was partially joined was also easily peeled off when subjected to bending back after cooling, and the bondability was poor.

(2)合せ材としての11.0mm厚のJIS1種の純チタン板を、
中間媒接材として99.9%以上の純度を持つ1.0mm厚のニ
ッケル板を、母材として0.131%のCを含有する50mm厚
の炭素鋼の鋳片をサンドイッチ状に重ね、さらにチタン
の上からAl2O3+ZrO2系分離剤を介して同じ組合せのチタ
ン、ニッケルおよび炭素鋼を重ね、端面および側面に母
材と同じ成分組成の鋼塊を挟み溶接で固定しスラブを組
立てた。
(2) 11.0 mm thick pure titanium plate of JIS class 1 as a mating material,
A 1.0 mm thick nickel plate with a purity of 99.9% or higher is used as an intermediate medium contact material, and a 50 mm thick carbon steel slab containing 0.131% C as a base material is stacked in a sandwich form. The same combination of titanium, nickel and carbon steel was overlaid via a 2 O 3 + ZrO 2 based separating agent, and a steel ingot of the same composition as the base material was sandwiched between the end faces and side faces and fixed by welding to assemble a slab.

この際、スラブの4角に空気抜きの未溶接穴を残した。
母材および合せ材の純チタン板の表面は、いずれもショ
ット酸洗仕上でそれぞれHmaxで80μm以下、120μm以
下、ニッケル板は冷延ままの表面でHmaxで5μm以下で
組立た。
At this time, air-releasing unwelded holes were left in the four corners of the slab.
The surfaces of the pure titanium plates of the base material and the laminated material were assembled by shot pickling with H max of 80 μm or less and 120 μm or less, respectively, and the nickel plate was as cold-rolled with H max of 5 μm or less.

その後、1000℃に加熱して980〜960℃で24%の圧下を1
パス行なった。この際、圧延後部の未溶接部から溶融し
たチタンとニッケルの金属間化合物が絞り出された。そ
の後930〜750℃の間で全板厚が5mmになるまで熱間圧延
した。
After that, heat it to 1000 ℃ and reduce it by 24% at 980 ~ 960 ℃.
I did a pass. At this time, the molten intermetallic compound of titanium and nickel was squeezed out from the unwelded portion after the rolling. Then, hot rolling was performed between 930 and 750 ° C until the total plate thickness became 5 mm.

熱延板は、端面および側面を切断することによりAl2O3+
ZrO2分離剤の部分で分離し、それぞれ厚さ2.5mmのチタ
ンクラッド鋼板の製造ができた。このチタンクラッド鋼
板は、界面の接合性をはじめ、チタンクラッド鋼として
の品質および合せ材の耐食性、母材の機械的特性にはな
んら問題がなかった。
Hot-rolled sheet is made of Al 2 O 3 +
Separated at the ZrO 2 separating agent part, it was possible to manufacture a titanium clad steel plate each having a thickness of 2.5 mm. This titanium clad steel plate had no problems in terms of the bondability at the interface, the quality of the titanium clad steel, the corrosion resistance of the laminated material, and the mechanical properties of the base material.

このチタンクラッド熱延鋼板を脱スケールし、1mm厚ま
で冷間圧延を実施した。その後、大気中で700℃−1min
の焼鈍を行ない、酸洗による脱スケールを行なった。ま
た、その冷延板に0.5%の調質圧延を行なった。
The titanium clad hot rolled steel sheet was descaled and cold rolled to a thickness of 1 mm. After that, 700 ℃ -1min in the atmosphere
Was annealed and descaled by pickling. Further, the cold-rolled sheet was temper-rolled at 0.5%.

これらにより製造したチタンクラッド冷延鋼板は、いず
れも界面の接合性は亜鉛めっき鋼板と同等であり、チタ
ンクラッド鋼としての品質および合せ材の耐食性、母材
の機械的特性にはなんら問題がなかった。
The titanium clad cold-rolled steel sheets produced by these have the same interface bondability as galvanized steel sheets, and there is no problem with the quality as titanium clad steel, the corrosion resistance of the laminated material, and the mechanical properties of the base material. It was

(3)合せ材としての3.0mm厚のJIS2種の純チタン板を、母
材として片面に約0.2mm厚さでニッケル溶射を行なった1
9.3%Cr、0.4%Cu、0.6%Nbおよび0.008%Cを含有する
30mm厚のステンレス鋼の鋳片をチタン面と溶射したニッ
ケル面が相対するようにサンドイッチ状に重ね、さらに
チタンの上からZrO2系分離剤を介して1.0mm厚の母材と
ほとんど同じ成分組成の鋼板で覆い、母材側面の約半分
を溶接して固定した。
(3) A 3.0 mm thick pure titanium plate of JIS type 2 with a thickness of 3.0 mm was used as a base material, and nickel was sprayed on one side with a thickness of approximately 0.2 mm as the base material.
Contains 9.3% Cr, 0.4% Cu, 0.6% Nb and 0.008% C
A 30 mm thick stainless steel slab is stacked in a sandwich so that the titanium surface and the sprayed nickel surface face each other.Furthermore, the same composition as the 1.0 mm thick base material is placed on the titanium through the ZrO 2 type separating agent. It was covered with a steel plate of, and about half of the side surface of the base material was welded and fixed.

その後、1000℃に加熱して980〜970℃で16%の圧下を1
パス行ない、続けて940〜730℃の間で全板厚が3.5mmに
なるまで熱間圧延した。この結果、1パス目で溶接固定
していない部分から溶融したチタンとニッケル金属間化
合物が絞り出された。しかし、剥離することなく圧延が
完了した。
Then, heat it to 1000 ℃ and reduce it by 16% at 980 ~ 970 ℃.
Passing was carried out, followed by hot rolling between 940 and 730 ° C until the total plate thickness became 3.5 mm. As a result, the molten titanium and nickel intermetallic compound were squeezed out from the portion not welded and fixed in the first pass. However, rolling was completed without peeling.

熱延板は、端面および側面を切断することによりカバー
材を分離し約3.5mm厚のチタンクラッド鋼板が製造でき
た。製造したチタンクラッド鋼は、界面の接合性をはじ
め、チタンクラッド鋼としての品質および合せ材の耐食
性、母材の機械的特性にはなんら問題がなかった。
As for the hot-rolled sheet, the cover material was separated by cutting the end surface and the side surface, and a titanium clad steel sheet having a thickness of about 3.5 mm could be manufactured. The produced titanium clad steel had no problems in terms of interface bondability, quality as a titanium clad steel, corrosion resistance of a laminated material, and mechanical properties of a base material.

比較として、ニッケルを使用せずに単にステンレス鋼の
上にチタンを乗せ上記と同様に鋼片を組立て、圧延を行
なったところ、1パス目で溶接固定していない部分が剥
離し、3パス目で完全に剥がれ分離しクラッド鋼の製造
ができなかった。一部接合していた部分も、冷却後曲げ
戻し加工を行なったところ簡単に剥離し、接合性は不良
であった。
As a comparison, without using nickel, titanium was simply put on stainless steel, a steel piece was assembled in the same manner as above, and rolling was performed. However, it was completely peeled off and separated, and clad steel could not be manufactured. The part that was partially joined was also easily peeled off when subjected to bending back after cooling, and the bondability was poor.

(4)合せ材としての4.0mm厚のJIS2種の純チタン板を、母
材として片面に約100μmのニッケルめっきを行なった
0.007%Cを含有する25mm厚の炭素鋼の鋼片を、チタン
面とめっきしたニッケル面に相対するようにサンドイッ
チ状に重ね、さらにチタンの上からAl2O3系分離剤を介
して1.0mm厚の母材とほとんど同じ成分組成の鋼板で覆
い、母材側面の約半分を溶接して固定した。その後、10
10℃に加熱して990〜960℃で12%および24%の圧下を1
パス行なった。
(4) As a base material, a 4.0 mm thick JIS type 2 pure titanium plate was used as a base material, and one side was plated with about 100 μm of nickel.
A 25 mm thick carbon steel slab containing 0.007% C was laminated in a sandwich shape so as to face the titanium surface and the plated nickel surface, and further 1.0 mm from above the titanium via an Al 2 O 3 type separating agent. It was covered with a steel plate having almost the same composition as the thick base metal, and about half of the side surface of the base metal was welded and fixed. Then 10
Heat to 10 ° C and reduce 12% and 24% at 990-960 ° C to 1
I did a pass.

この際、圧延後部の未溶接部から溶融したチタンとニッ
ケルの金属間化合物が絞り出された。その後、920〜780
℃の間で全板厚が3mmになるまで熱間圧延した。熱延板
は、端面および側面を切断することによりカバー材を分
離し、厚さ2.9mmのチタンクラッド鋼板の製造ができ
た。
At this time, the molten intermetallic compound of titanium and nickel was squeezed out from the unwelded portion after the rolling. Then 920-780
It was hot-rolled between 0 ° C until the total sheet thickness became 3 mm. The cover material was separated by cutting the end surface and the side surface of the hot-rolled sheet, and a titanium clad steel sheet having a thickness of 2.9 mm could be manufactured.

このチタンクラッド鋼板は、界面の接合性をはじめ、チ
タンクラッド鋼としての品質および合せ材の耐食性、母
材の機械的特性にはなんら問題がなかった。
This titanium clad steel plate had no problems in terms of the bondability at the interface, the quality of the titanium clad steel, the corrosion resistance of the laminated material, and the mechanical properties of the base material.

(発明の効果) 本発明により、真空を物理的に作り出すことなくチタン
クラッド鋼を製造することが可能となった。この結果、
チタンクラッド鋼の製造が技術的に容易になりしかもコ
スト的には安価になるので、チタンの優れた耐食性を低
コストで享受することができ、資源的、経済的な利益は
大きいものである。
(Effects of the Invention) According to the present invention, it is possible to manufacture a titanium clad steel without physically creating a vacuum. As a result,
Since the production of titanium clad steel is technically easy and the cost is low, the excellent corrosion resistance of titanium can be enjoyed at a low cost, and the resource and economic benefits are great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は、本発明方法によるチタンクラッド鋼製造のた
めの圧延前素材の組み立ての説明図、第2図および第3
図は、本発明方法によるチタンクラッド鋼製造のための
圧延前素材の組み立て実施態様を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view of the assembling of a material before rolling for producing titanium clad steel by the method of the present invention, FIG. 2 and FIG.
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of assembling a raw material before rolling for producing titanium clad steel by the method of the present invention.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】母材が鋼、合せ材がチタンないしチタン合
金であるクラッド鋼板の製造において、母材と合せ材の
間にニッケルまたはニッケルを30%以上含有するニッケ
ル合金を中間媒接材として挟み、950℃超1050℃以下の
温度で、10%以上の圧下率で少なくとも1パス圧延し、
溶融したチタンとニッケルの金属間化合物層を絞り出し
て接合することを特徴とするニッケルを中間媒接材とし
たチタンクラッド鋼板の製造方法。
1. In the production of a clad steel plate in which the base material is steel and the composite material is titanium or a titanium alloy, nickel or a nickel alloy containing 30% or more of nickel is used as an intermediate contact material between the base material and the composite material. Nip, rolled at a temperature of more than 950 ℃ and less than 1050 ℃, at least 1 pass rolling with a rolling reduction of 10% or more,
A method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, which comprises squeezing and joining molten intermetallic compound layers of titanium and nickel.
【請求項2】母材が鋼、合せ材がチタンないしチタン合
金であるクラッド鋼板の製造において、母材である鋼の
表面にニッケルまたはニッケルを30%以上含有するニッ
ケル合金を下地めっきをすることなく直接少なくとも10
μm以上の厚さでめっきし、しかる後めっきした面の上
に合せ材であるチタンないしチタン合金を重ね、950℃
超1050℃以下の温度で、10%以上の圧下率で少なくとも
1パス圧延し、溶融したチタンとニッケルの金属間化合
物層を絞り出して接合することを特徴とするニッケルを
中間媒接材としたチタンクラッド鋼板の製造方法。
2. In the production of a clad steel plate having a base material of steel and a composite material of titanium or a titanium alloy, nickel or a nickel alloy containing 30% or more of nickel is underplated on the surface of the base material steel. Not directly at least 10
Plating with a thickness of μm or more, and then laminating titanium or titanium alloy, which is a matching material, on the plated surface, and 950 ℃
Titanium using nickel as an intermediate contact material, characterized in that it is rolled at least one pass at a rolling reduction of 10% or more at a temperature of 1050 ° C. or less, and the molten intermetallic compound layer of titanium and nickel is squeezed and joined. Manufacturing method of clad steel sheet.
【請求項3】母材が鋼、合せ材がチタンないしチタン合
金であるクラッド鋼板の製造において、母材である鋼の
表面にニッケルまたはニッケルを30%以上含有するニッ
ケル合金を直接少なくとも10μm以上溶射し、しかる後
溶射した面の上に合せ材であるチタンないしチタン合金
を重ね、950℃超1050℃以下の温度で、10%以上の圧下
率で少なくとも1パス圧延し、溶融したチタンとニッケ
ルの金属間化合物層を絞り出して接合することを特徴と
するニッケルを中間媒接材としたチタンクラッド鋼板の
製造方法。
3. In the production of a clad steel plate in which the base material is steel and the composite material is titanium or a titanium alloy, at least 10 μm or more of nickel or a nickel alloy containing 30% or more of nickel is directly sprayed on the surface of the base material steel. Then, titanium or a titanium alloy, which is a composite material, is superposed on the sprayed surface and rolled at least 1 pass at a temperature of more than 950 ° C and less than 1050 ° C with a reduction rate of 10% or more to melt the molten titanium and nickel. A method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, which comprises squeezing out and joining an intermetallic compound layer.
【請求項4】請求項1,2または3記載の製造方法で製造
したチタンクラッド鋼板を、脱スケールし、次いで冷間
圧延することを特徴としニッケルを中間媒接材としたチ
タンクラッド鋼板の製造方法。
4. Production of a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, characterized in that the titanium clad steel sheet produced by the production method according to claim 1, 2 or 3 is descaled and then cold rolled. Method.
【請求項5】請求項4記載の製造方法で製造したチタン
クラッド鋼板を、焼鈍および脱スケールを行なうことを
特徴とするニッケルを中間媒接材としたチタンクラッド
鋼板の製造方法。
5. A method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, which comprises annealing and descaling the titanium clad steel sheet produced by the production method according to claim 4.
【請求項6】請求項5記載の製造方法で製造したチタン
クラッド鋼板に、5%以下の調質圧延を行なうことを特
徴とするニッケルを中間媒接材としたチタンクラッド鋼
板の製造方法。
6. A method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material, wherein the titanium clad steel sheet produced by the production method according to claim 5 is subjected to temper rolling at 5% or less.
【請求項7】焼鈍が大気中ないし不活性ガス中である請
求項5又は6記載のニッケルを中間媒接材としたチタン
クラッド鋼板の製造方法。
7. The method for producing a titanium clad steel sheet using nickel as an intermediate contact material according to claim 5 or 6, wherein the annealing is performed in the atmosphere or an inert gas.
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