JPH071161A - 複合金属板の製法 - Google Patents

複合金属板の製法

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JPH071161A
JPH071161A JP14369393A JP14369393A JPH071161A JP H071161 A JPH071161 A JP H071161A JP 14369393 A JP14369393 A JP 14369393A JP 14369393 A JP14369393 A JP 14369393A JP H071161 A JPH071161 A JP H071161A
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JP
Japan
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plate
composite metal
heating temperature
sheet
copper
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JP14369393A
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Takao Nagase
隆夫 永瀬
Takashi Yoshimura
尚 吉村
Tadao Kiriyama
忠夫 切山
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Nippon Steel Corp
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Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 冷間圧延、焼鈍処理が不要であり、接合強度
にすぐれた複合金属板を製造しうる方法を提供するこ
と。 【構成】 チタン板と鋼板とを、アルミニウム板または
銅板を介して接合し、複合金属板を製造する方法であっ
て、チタン板の加熱温度を400 〜800 ℃、鋼板の加熱温
度を600 〜910 ℃、アルミニウム板の加熱温度を400 ℃
以下、銅板の加熱温度を200 〜600 ℃とし、酸素濃度が
3容量%以下の雰囲気中で圧着ロールに送り込み、前記
加熱温度で30%以下の圧下率で圧着させることを特徴と
する複合金属板の製法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複合金属板の製法に関
する。さらに詳しくは、たとえば建築部材、耐食性が求
められるプラントで使用されるチタンクラッド鋼板など
の複合金属板の製法に関する。
【0002】
【従来の技術】チタン複合鋼板の製造技術は多様であ
り、たとえば厚さ数百mmといったスラブの段階で素材を
重ね合わせ、周囲を溶接し、真空引きし、酸化を防止し
たうえ、加熱して圧延し、接合する熱間圧延法、火薬が
爆発するときに発生する高圧力を利用する爆着法などが
知られている。しかしながら、これらの方法は、いずれ
も板厚が大きいばあいにはそのまま最終製品とすること
ができたとしても、板厚が小さいばあいにはあとで冷間
圧延、焼鈍処理が必要となるという欠点がある。
【0003】また、板厚が小さい素材を圧着する方法と
して、薄板の素材を圧延機に送り込んで圧下し、冷間ま
たは温間(低い温度)で圧着する方法が知られている。
しかしながら、かかる方法では、充分な接合力をうるた
めには、1パスの圧下率を大きくしなければならず、そ
のために加工硬化を起こすので、軟化させるための焼鈍
処理が必要となるという欠点がある。
【0004】このように、前記いずれの方法において
も、薄板の製品をうるためには、焼鈍処理が必要となる
が、焼鈍温度は650 〜800 ℃と高温になるため、接合界
面に脆弱な金属間化合物を生成し、接合強度が低下した
り、チタンの種類によってはヒートサイクルが合わず、
鋼板との同時焼鈍が困難なものが発生するという問題が
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来技
術に鑑みてなされたものであり、冷間圧延、焼鈍処理が
不要であり、脆弱な金属間化合物の生成が非常に少な
く、接合強度にすぐれた複合金属板を製造しうる方法を
提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、チ
タン板と鋼板とを、アルミニウム板または銅板を介して
接合し、複合金属板を製造する方法であって、チタン板
の加熱温度を400 〜800 ℃、鋼板の加熱温度を600 〜91
0 ℃、アルミニウム板の加熱温度を400 ℃以下、銅板の
加熱温度を200 〜600 ℃とし、酸素濃度が3容量%以下
の雰囲気中で圧着ロールに送り込み、前記加熱温度で30
%以下の圧下率で圧着させることを特徴とする複合金属
板の製法に関する。
【0007】
【作用および実施例】本発明の複合金属板の製法は、前
記したように、チタン板と鋼板とを、アルミニウム板ま
たは銅板を介して接合し、複合金属板を製造する方法で
あり、チタン板の加熱温度を400 〜800 ℃、鋼板の加熱
温度を600 〜910 ℃、アルミニウム板の加熱温度を400
℃以下、銅板の加熱温度を200 〜600 ℃とし、酸素濃度
が3容量%以下の雰囲気中で圧着ロールに送り込み、前
記加熱温度で30%以下の圧下率で圧着させることを特徴
とする方法である。
【0008】このように、本発明の複合金属板の製法に
よれば、各板を高温に加熱することによって原子の拡散
速度の向上を接合の主な駆動力とし、さらに変形抵抗が
小さいアルミニウム板または銅板の圧下率を大きくして
アルミニウムまたは銅の新生面の露出を促進させて接合
を行なっているため、チタン板および鋼板の圧下率が約
5%以下の状態で接合が可能となる。
【0009】したがって、チタン板および鋼板が加工硬
化を起こさないで接合しているため、焼鈍処理なしでそ
のまま最終製品として使用することができる。
【0010】本発明に用いられるチタン板としては、た
とえば純チタン板、各種チタン合金板などがあげられる
が、本発明はかかる例示のみに限定されるものではな
い。鋼板としては、一般に用いられているものであれば
とくに限定がないが、たとえば低炭素鋼板、極低炭素鋼
板などがあげられる。また、アルミニウム板としては、
たとえば純アルミニウム板、各種アルミニウム合金板な
どがあげられるが、本発明はかかる例示のみに限定され
るものではない。また、銅板としては、たとえば純銅
板、各種銅合金板などがあげられるが、本発明はかかる
例示のみに限定されるものではない。
【0011】前記チタン板、鋼板、アルミニウム板およ
び銅板の大きさについてはとくに限定がなく、通常厚さ
0.1 〜2.0mm 、幅1600mm程度以下のものを用いることが
できる。
【0012】以下、本発明の複合金属板の製法を図面に
もとづいて説明する。
【0013】図1は、本発明の複合金属板の製法の一実
施態様を示す概略説明図である。
【0014】図1において、1は普通鋼の鋼板、2はア
ルミニウム板または銅板、3はチタン板である。
【0015】鋼板1を、ゴムロール4a、5aと通電ロ
ール4b、5bとからなる対ロール電極4、5間に通
し、上下一対の圧着ロール6a、6b間に矢印A方向に
移送する。
【0016】アルミニウム板または銅板2を、通電ロー
ル7a、7b間に通し、上下一対の圧着ロール6a、6
b間に矢印A方向に移送する。
【0017】チタン板3を、ゴムロール8a、9aと通
電ロール8b、9bとからなる対ロール電極8、9間に
通し、上下一対の圧着ロール6a、6b間に矢印A方向
に移送する。
【0018】対ロール電極4と対ロール電極5の間に接
続された低周波加熱電源10から、電流I1 を流すことに
より、対ロール電極4と対ロール電極5の間で鋼板1が
均一加熱される。また、対ロール電極5と対ロール電極
7の間に接続された低周波加熱電源11から流れた電流I
2 によって、対ロール電極5と圧着ロール6a、6bの
間で鋼板1が均一加熱される。
【0019】このとき、鋼板1の加熱温度は、あまりに
も高いばあいには、鉄が変態するようになり、またあま
りにも低いばあいには、鋼板1とアルミニウム板または
銅板2とを充分に接合することができなくなるので、60
0 〜910 ℃、好ましくは800〜880 ℃となるように調整
される。
【0020】また、対ロール電極5と、通電ロール7a
および7bからなる対ロール電極7の間に接続された低
周波加熱電源11から電流I2 を、また対ロール電極9と
対ロール電極7の間に接続された低周波加熱電源12から
電流I3 を流すことにより、対ロール電極7と圧着ロー
ル6a、6bの間のアルミニウム板または銅板2が均一
加熱される。
【0021】このとき、アルミニウム板または銅板2の
加熱温度は、その種類によって異なる。
【0022】アルミニウム板2を用いるばあい、加熱温
度は、あまりにも高いばあいには、アルミニウム板2が
破断するようになるので、400 ℃以下、好ましくは250
℃以下とする。なお、アルミニウム板2の加熱温度が低
すぎるばあいには、接合強度が大幅に低下する傾向があ
るので、150 ℃以上とすることが好ましい。
【0023】銅板2を用いるばあい、加熱温度は、あま
りにも高いばあいには、銅板2が破断するようになり、
またあまりにも低いばあいには、銅板2と、鋼板1また
はチタン板3とを充分に接合することができなくなるの
で、200 〜600 ℃となるように調整される。
【0024】また、対ロール電極7と、対ロール電極9
の間に接続された低周波加熱電源12から、電流I3 を流
すことにより、対ロール電極9と圧着ロール6a、6b
の間のチタン板3が均一に加熱される。
【0025】このとき、チタン板3の加熱温度は、あま
りにも高いばあいには、変態を起こし、加工性がいちじ
るしく低下するようになり、またあまりにも低いばあい
には、チタン板3と、アルミニウム板または銅板2とを
充分に接合することができなくなるので、400 〜800
℃、好ましくは650 〜800 ℃となるように調整する。
【0026】鋼板1と、アルミニウム板または銅板2
と、チタン板3との一体化は、圧着ロール6a、6b間
で行なわれるが、このとき、圧着ロール6a、6b間に
おける圧下率、すなわち各素材の板厚の合計と製品の板
厚との差の比率は、30%以下、好ましくは10%以下の範
囲内となるように調整する。圧下率を30%以下とするの
は、圧下率が30%をこえるばあい、加工組織の形成によ
り、材質が悪化するためである。なお、素材の加工温度
が充分に高いばあいには、圧下率が5%以上であれば、
通常は圧着が可能である。
【0027】なお、鋼板1と、アルミニウム板または銅
板2と、チタン板3の加熱および一体化は、不活性雰囲
気室14で行なうことが好ましい。
【0028】不活性雰囲気室14には、たとえば図1に示
されるように、不活性ガス導入口13から不活性ガスが導
入される。
【0029】前記不活性ガスの具体例としては、たとえ
ばチッ素ガス、アルゴンガスなどがあげられるが、本発
明はかかる例示のみに限定されるものではない。
【0030】不活性雰囲気室14における酸素濃度は、あ
まりにも高いばあいには、低圧下率で各板の接合を行な
うことが困難となるので、3容量%以下とされる。
【0031】図1は、圧着されるチタン板3に通電ロー
ル9bが1個設けられ、アルミニウム板または銅板2に
通電ロール7a、7bが2個設けられ、また鋼板1に通
電ロール4b、5bが2個設けられたばあいの例である
が、図2に示されるように、鋼板1上に通電ロール5b
が1個設けられていてもよい。
【0032】図2において、対ロール電極5と対ロール
電極7の間に接続された低周波加熱電源10から、電流I
4 を流すことにより、対ロール電極5と圧着ロール6
a、6bの間で鋼板1が均一加熱される。また、対ロー
ル電極7と対ロール電極9の間に接続された低周波加熱
電源12から、電流I5 を流すことにより、対ロール電極
9と圧着ロール6a、6bの間でチタン板3が均一加熱
される。なお、対ロール電極7と圧着ロール6a、6b
の間のアルミニウム板または銅板2は、電流I4および
5 によって均一加熱される。
【0033】以上、図1および図2に示された複合金属
板の製法の概略説明図は、それぞれ本発明における一実
施態様であり、本発明はかかる実施態様のみに限定され
るものではない。
【0034】実施例1 図1に示された複合金属板の製造装置を用いた。
【0035】厚さ0.8mm 、幅300mm の低炭素鋼板1を対
ロール電極4および対ロール電極5に順次導入し、両対
ロール電極4、5間で800 ℃に加熱し、厚さ0.2mm 、幅
300mm の純アルミニウム板2を対ロール電極7に導入
し、対ロール電極7と圧着ロール6a、6bの間で250
℃に加熱し、厚さ0.1mm 、幅300mm の純チタン板3を対
ロール電極8および対ロール電極9に順次導入し、対ロ
ール電極9と圧着ロール6a、6bの間で650 ℃に加熱
した。
【0036】つぎに加熱された低炭素鋼板1、純アルミ
ニウム板2および純チタン板3を圧着ロール6a、6b
間に導入し、圧下率が10%となるようにして圧着し、複
合金属板をえた。
【0037】なお、複合金属板を作製する際の加熱およ
び圧着は、不活性雰囲気中(N2 パージ、O2 濃度0.1
容量%以下)で行なった。
【0038】えられた複合金属板の物性を調べたとこ
ろ、伸びは40%、接合強度(剥離強度)は3kg/mmであ
り、90°の曲げ、曲げ戻し試験および冷間圧延を行なっ
ても、まったく剥離が認められなかった。
【0039】実施例2〜4 実施例1において、複合金属板の構成、加熱温度および
圧下率を表1に示すように変更したほかは、実施例1と
同様にして複合金属板をえた。
【0040】えられた複合金属板の物性を実施例1と同
様にして調べた。その結果を表2に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】表2に示された結果から、実施例1〜4の
方法によれば、冷間圧延、焼鈍処理などを施すことな
く、接合強度などにすぐれた複合金属板をうることがで
きることがわかる。
【0044】実施例5 図2に示された複合金属板の製造装置を用いた。
【0045】厚さ0.8mm 、幅300mm の低炭素鋼板1を対
ロール電極5に導入し、対ロール電極5と圧着ロール6
a、6bの間で800 ℃に加熱し、厚さ0.2mm 、幅300mm
の純銅板2を対ロール電極7に導入し、対ロール電極7
と圧着ロール6a、6bの間で250 ℃に加熱し、厚さ0.
1mm 、幅300mm の純チタン板3を対ロール電極9に導入
し、対ロール電極9と圧着ロール6a、6bの間で650
℃に加熱した。
【0046】つぎに加熱された低炭素鋼板1、純銅板2
および純チタン板3を圧着ロール6a、6b間に導入
し、圧下率が10%となるように圧着し、複合金属板をえ
た。
【0047】なお、複合金属板を作製する際の加熱およ
び圧着は、不活性雰囲気中(N2 パージ、O2 濃度0.1
容量%以下)で行なった。
【0048】えられた複合金属板の物性を調べたとこ
ろ、伸びは39%、接合強度(剥離強度)は2.8 kg/mmで
あり、90°の曲げ、曲げ戻し試験および冷間圧延を行な
っても、まったく剥離が認められなかった。
【0049】実施例6〜8 実施例5において、複合金属板の構成、加熱温度および
圧下率を表3に示すように変更したほかは、実施例5と
同様にして複合金属板をえた。
【0050】えられた複合金属板の物性を実施例1と同
様にして調べた。その結果を表4に示す。
【0051】
【表3】
【0052】
【表4】
【0053】表4に示された結果から、実施例5〜8の
方法によれば、冷間圧延、焼鈍処理などを施すことな
く、接合強度などにすぐれた複合金属板をうることがで
きることがわかる。
【0054】
【発明の効果】本発明の複合金属板の製法によれば、冷
間圧延、焼鈍処理が不要であり、接合強度にすぐれた複
合金属板をうることができるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の複合金属板の製法の一実施態様を示す
概略説明図である。
【図2】本発明の複合金属板の製法の一実施態様を示す
概略説明図である。
【符号の説明】
1 鋼板 2 アルミニウム板または銅板 3 チタン板 6a、6b 圧着ロール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 チタン板と鋼板とを、アルミニウム板ま
    たは銅板を介して接合し、複合金属板を製造する方法で
    あって、チタン板の加熱温度を400 〜800 ℃、鋼板の加
    熱温度を600 〜910 ℃、アルミニウム板の加熱温度を40
    0 ℃以下、銅板の加熱温度を200 〜600 ℃とし、酸素濃
    度が3容量%以下の雰囲気中で圧着ロールに送り込み、
    前記加熱温度で30%以下の圧下率で圧着させることを特
    徴とする複合金属板の製法。
  2. 【請求項2】 圧着されるチタン板と、鋼板と、アルミ
    ニウム板または銅板とにそれぞれ1または2以上の通電
    ロールを設け、前記通電ロール間に電流を流して加熱を
    行なう請求項1記載の複合金属板の製法。
JP14369393A 1993-06-15 1993-06-15 複合金属板の製法 Withdrawn JPH071161A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005805B1 (ko) * 2008-09-04 2011-01-05 유재형 티타늄-알루미늄-스테인리스강 클래드판의 제조 방법
RU2762696C1 (ru) * 2021-01-22 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" (ФГБОУ ВО "МГТУ им. Г.И. Носова") Способ получения слоистого проката

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101005805B1 (ko) * 2008-09-04 2011-01-05 유재형 티타늄-알루미늄-스테인리스강 클래드판의 제조 방법
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