JPH07303977A - 耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法 - Google Patents
耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法Info
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- JPH07303977A JPH07303977A JP12325494A JP12325494A JPH07303977A JP H07303977 A JPH07303977 A JP H07303977A JP 12325494 A JP12325494 A JP 12325494A JP 12325494 A JP12325494 A JP 12325494A JP H07303977 A JPH07303977 A JP H07303977A
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- Cleaning And De-Greasing Of Metallic Materials By Chemical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミ
クラッド材料を得る。 【構成】 ステンレス鋼の鋼板または鋼帯を，アルカリ
溶液中で鋼表面を陰極として鋼表面の不動態化被膜が還
元されるに十分な条件で電解脱脂処理する工程，水洗→
酸洗→水洗からなる水洗・酸洗工程，Ｎiストライクめ
っき浴を用いたＮiストライクめっき工程，および通常
のＮi被覆工程を経てステンレス鋼帯または鋼板の表面
に厚みが５μｍ以下のＮi層を有するＮi被覆ステンレス
鋼板または鋼帯を製造し，次いで，該鋼板または鋼帯の
Ｎi被膜面側にアルミニウムまたはアルミニウム合金の
板または帯体を重ね合わせて圧接する，耐高温剥離性に
優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造
法。
クラッド材料を得る。 【構成】 ステンレス鋼の鋼板または鋼帯を，アルカリ
溶液中で鋼表面を陰極として鋼表面の不動態化被膜が還
元されるに十分な条件で電解脱脂処理する工程，水洗→
酸洗→水洗からなる水洗・酸洗工程，Ｎiストライクめ
っき浴を用いたＮiストライクめっき工程，および通常
のＮi被覆工程を経てステンレス鋼帯または鋼板の表面
に厚みが５μｍ以下のＮi層を有するＮi被覆ステンレス
鋼板または鋼帯を製造し，次いで，該鋼板または鋼帯の
Ｎi被膜面側にアルミニウムまたはアルミニウム合金の
板または帯体を重ね合わせて圧接する，耐高温剥離性に
優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は，高温耐剥離性に優れた
ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法に関
する。
ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】ステンレス鋼とアルミニウムまたはアル
ミニウム合金とのクラッド材料は優れた耐食性を有する
ことから，美麗さと高耐食性，更には熱放散性を必要と
する用途例えば鍋類や食器関係等に多用されるようにな
ってきた。
ミニウム合金とのクラッド材料は優れた耐食性を有する
ことから，美麗さと高耐食性，更には熱放散性を必要と
する用途例えば鍋類や食器関係等に多用されるようにな
ってきた。
【０００３】このクラッド材料は，ステンレス鋼の鋼板
または鋼帯と，アルミニウムまたはアルミニウム合金の
板または帯体をロールで圧接することによって製造され
るのが一般的である。ステンレス鋼としてはオーステナ
イト系またはフエライト系のものが，またアルミ材とし
ては純アルミまたはＭg,Ｍn,Ｓi等の各種元素を合金成
分としたアルミ合金が用途に応じて用いられる。
または鋼帯と，アルミニウムまたはアルミニウム合金の
板または帯体をロールで圧接することによって製造され
るのが一般的である。ステンレス鋼としてはオーステナ
イト系またはフエライト系のものが，またアルミ材とし
ては純アルミまたはＭg,Ｍn,Ｓi等の各種元素を合金成
分としたアルミ合金が用途に応じて用いられる。
【０００４】圧延ロールによるクラッドにあたっては，
それぞれの表面をブラッシングで活性化したあと，４０
％以上の圧下率で冷間圧延する方法が従来一般に採用さ
れていた。しかし，必要な接合強度を得るべくこのよう
な強圧下を施すとステンレス鋼が加工硬化して加工性が
劣化するので，加工される用途では軟化焼鈍を必要とす
る。
それぞれの表面をブラッシングで活性化したあと，４０
％以上の圧下率で冷間圧延する方法が従来一般に採用さ
れていた。しかし，必要な接合強度を得るべくこのよう
な強圧下を施すとステンレス鋼が加工硬化して加工性が
劣化するので，加工される用途では軟化焼鈍を必要とす
る。
【０００５】特願平1-266981号公報は，このような問題
を解決すべく，予めステンレス鋼側の表面に純アルミニ
ウムの被覆を溶射等によって施してから，アルミニウム
またはアルミニウム合金の板と圧接する方法を開示して
おり，両材料を予め２００〜５００℃で加熱してから圧
接すること，さらには圧接後に３００〜４００℃で拡散
焼鈍する処理法を開示しており，圧下率を低く抑えても
十分な接合強度が得られると教示している。
を解決すべく，予めステンレス鋼側の表面に純アルミニ
ウムの被覆を溶射等によって施してから，アルミニウム
またはアルミニウム合金の板と圧接する方法を開示して
おり，両材料を予め２００〜５００℃で加熱してから圧
接すること，さらには圧接後に３００〜４００℃で拡散
焼鈍する処理法を開示しており，圧下率を低く抑えても
十分な接合強度が得られると教示している。
【０００６】また特願平3-128180号公報には，鋼板にＮ
iめっき，Ｃuめっき，またはＮi＋Ｃuめっきを施してか
ら，アルミニウムまたはアルミニウム合金と圧接する方
法が記載され，圧接前に加熱処理すること，更には圧接
合金に熱処理することによって密着性と加工性のよいク
ラッドが製造できると教示している。
iめっき，Ｃuめっき，またはＮi＋Ｃuめっきを施してか
ら，アルミニウムまたはアルミニウム合金と圧接する方
法が記載され，圧接前に加熱処理すること，更には圧接
合金に熱処理することによって密着性と加工性のよいク
ラッドが製造できると教示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ステンレス鋼・アルミ
ニウムクラッドでは，５５０℃以上に加熱されると接合
界面にＦe-Ａl系の金属間化合物が膜状に成長する。こ
のＦe-Ａl系の金属間化合物は極めて硬くて脆く且つ素
地金属との接合力が弱いので，その化合物の厚みに拘わ
らず, 両素材間の接合強度をほとんど失ってしまう。こ
のため，高温用途例えばストーブの反射板などでは剥離
の問題があり，適用できない。
ニウムクラッドでは，５５０℃以上に加熱されると接合
界面にＦe-Ａl系の金属間化合物が膜状に成長する。こ
のＦe-Ａl系の金属間化合物は極めて硬くて脆く且つ素
地金属との接合力が弱いので，その化合物の厚みに拘わ
らず, 両素材間の接合強度をほとんど失ってしまう。こ
のため，高温用途例えばストーブの反射板などでは剥離
の問題があり，適用できない。
【０００８】特願平1-266981号公報のように中間層とし
て純アルミニウムの被膜を作るものでは，密着性は良好
となっても，該高温剥離の問題は解決できないことは明
らかである。なお，同公報には純アルミニウムの溶射被
膜に代えてＮiめっきを施した比較例が述べられている
が，この場合には接合強度が低くて適用できないとされ
ている。
て純アルミニウムの被膜を作るものでは，密着性は良好
となっても，該高温剥離の問題は解決できないことは明
らかである。なお，同公報には純アルミニウムの溶射被
膜に代えてＮiめっきを施した比較例が述べられている
が，この場合には接合強度が低くて適用できないとされ
ている。
【０００９】一方, 特願平3-128180号公報のように鋼板
にＮiめっきを施したうえでアルミクラッドとする場合
には，接合強度は良好であり比較的高温でも耐剥離性は
良好となるであろうが，同公報のように普通鋼とアルミ
とのクラッドでは高温で使用され且つ高耐食性も要求さ
れる用途には問題がある。また，普通鋼板に代えてステ
ンレス鋼を素材とした場合には，特願平1-266981号公報
にも記載されているように，ステンレス鋼表面に不動態
化皮膜が存在するためと思われるが，Ｎiめっきとステ
ンレス鋼との間で十分な接合強度を得ることができない
ので，このうえにアルミを積層した場合でも，高温で使
用された場合に剥離の問題が生ずる。
にＮiめっきを施したうえでアルミクラッドとする場合
には，接合強度は良好であり比較的高温でも耐剥離性は
良好となるであろうが，同公報のように普通鋼とアルミ
とのクラッドでは高温で使用され且つ高耐食性も要求さ
れる用途には問題がある。また，普通鋼板に代えてステ
ンレス鋼を素材とした場合には，特願平1-266981号公報
にも記載されているように，ステンレス鋼表面に不動態
化皮膜が存在するためと思われるが，Ｎiめっきとステ
ンレス鋼との間で十分な接合強度を得ることができない
ので，このうえにアルミを積層した場合でも，高温で使
用された場合に剥離の問題が生ずる。
【００１０】このようなことから，耐高温剥離性の優れ
たステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料はこれまで
のところ得られていない。一方，耐食性に優れると同時
に耐高温剥離性にも優れたクラッド材料は，例えばスト
ーブの反射板等の分野でも要求されるようになってい
る。本発明はこの要求を満たすことを課題とするもので
あり，高耐食性と耐高温剥離性を同時に兼備したステン
レス鋼・アルミクラッド材料の開発を目的としたもので
ある。
たステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料はこれまで
のところ得られていない。一方，耐食性に優れると同時
に耐高温剥離性にも優れたクラッド材料は，例えばスト
ーブの反射板等の分野でも要求されるようになってい
る。本発明はこの要求を満たすことを課題とするもので
あり，高耐食性と耐高温剥離性を同時に兼備したステン
レス鋼・アルミクラッド材料の開発を目的としたもので
ある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，ステン
レス鋼の鋼板または鋼帯を，アルカリ溶液中で鋼表面を
陰極として鋼表面の不動態化被膜が還元されるに十分な
条件で電解脱脂処理する工程，水洗→酸洗→水洗からな
る水洗・酸洗工程，Ｎiストライクめっき浴を用いたＮi
ストライクめっき工程，および通常のＮi被覆工程，を
経てステンレス鋼帯または鋼板の表面に厚みが５μｍ以
下のＮi層を有するＮi被覆ステンレス鋼板または鋼帯を
製造し，次いで，該鋼板または鋼帯のＮi被膜面側にア
ルミニウムまたはアルミニウム合金の板または帯体を重
ね合わせて圧接する，耐高温剥離性に優れたステンレス
鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法を提供する。
レス鋼の鋼板または鋼帯を，アルカリ溶液中で鋼表面を
陰極として鋼表面の不動態化被膜が還元されるに十分な
条件で電解脱脂処理する工程，水洗→酸洗→水洗からな
る水洗・酸洗工程，Ｎiストライクめっき浴を用いたＮi
ストライクめっき工程，および通常のＮi被覆工程，を
経てステンレス鋼帯または鋼板の表面に厚みが５μｍ以
下のＮi層を有するＮi被覆ステンレス鋼板または鋼帯を
製造し，次いで，該鋼板または鋼帯のＮi被膜面側にア
ルミニウムまたはアルミニウム合金の板または帯体を重
ね合わせて圧接する，耐高温剥離性に優れたステンレス
鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法を提供する。
【００１２】
【作用】ステンレス鋼とアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金の界面にＮi層を介在させたクラッド材料では，
５５０℃以上に加熱された場合に，Ｆe-Ａl-Ｎi系の金
属間化合物層が生じる。この化合物層は，Ｆe-Ａl系金
属化合物層に比べると素地金属との接合強度が高く，し
たがって，５５０℃以上の高温で使用されてもクラッド
界面での耐剥離性に優れる。しかし，これにはステンレ
ス鋼とＮi層との密着性が良好であることが前提とな
る。ステンレス鋼とＮi層との接合強度が低いと，先の
特願平1-266981号公報の比較例にも示されているよう
に，常温でも使用に耐えない。
ム合金の界面にＮi層を介在させたクラッド材料では，
５５０℃以上に加熱された場合に，Ｆe-Ａl-Ｎi系の金
属間化合物層が生じる。この化合物層は，Ｆe-Ａl系金
属化合物層に比べると素地金属との接合強度が高く，し
たがって，５５０℃以上の高温で使用されてもクラッド
界面での耐剥離性に優れる。しかし，これにはステンレ
ス鋼とＮi層との密着性が良好であることが前提とな
る。ステンレス鋼とＮi層との接合強度が低いと，先の
特願平1-266981号公報の比較例にも示されているよう
に，常温でも使用に耐えない。
【００１３】ところが，Ｎi層をステンレス鋼表面に被
覆するにあたって，ステンレス鋼側の表面に対し，電解
脱脂，酸洗およびＮiストライクめっきを適切に行なっ
ておくと，Ｎi層とステンレス鋼との密着性が良好とな
り，このＮi層被覆側にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を接合させてクラッドとした場合には，高温での
耐剥離性が非常に良好となることがわかった。
覆するにあたって，ステンレス鋼側の表面に対し，電解
脱脂，酸洗およびＮiストライクめっきを適切に行なっ
ておくと，Ｎi層とステンレス鋼との密着性が良好とな
り，このＮi層被覆側にアルミニウムまたはアルミニウ
ム合金を接合させてクラッドとした場合には，高温での
耐剥離性が非常に良好となることがわかった。
【００１４】電解脱脂処理する工程では，pＨ１０以上
のアルカリ溶液中で電流密度０.５Ａ／ｄｍ2 以上で且
つ電解量２０クーロン／ｄｍ2 以上の条件で鋼帯表面を
陰極として電解する。この条件で電解すると，ステンレ
ス鋼表面の不動態化被膜が還元されるので，Ｎi層との
密着性が良好となると考えられる。
のアルカリ溶液中で電流密度０.５Ａ／ｄｍ2 以上で且
つ電解量２０クーロン／ｄｍ2 以上の条件で鋼帯表面を
陰極として電解する。この条件で電解すると，ステンレ
ス鋼表面の不動態化被膜が還元されるので，Ｎi層との
密着性が良好となると考えられる。
【００１５】アルカリ溶液としてはpＨ１０以上のもの
であればアルカリ剤は特に限定されないが苛性ソーダや
珪酸ソーダが普通に使用できる。一般に鋼板表面の脱脂
には所要の電解量が必要であるが，ステンレス鋼表面に
は一般に防錆油が塗られることはないので，脱脂に要す
る単位当たりの電解量としては１０クーロン／ｄｍ2程
度でよく，これに不動態化被膜の還元に要する電気量を
加算して，２０クーロン／ｄｍ2 以上で且つ電流密度
０.５Ａ／ｄｍ2 以上とするのがよい。電解量が２０ク
ーロン／ｄｍ2 未満，或いは電流密度が０.５Ａ／ｄｍ
2 未満では，還元不十分となり密着性テトスで剥離を生
ずるようになる。
であればアルカリ剤は特に限定されないが苛性ソーダや
珪酸ソーダが普通に使用できる。一般に鋼板表面の脱脂
には所要の電解量が必要であるが，ステンレス鋼表面に
は一般に防錆油が塗られることはないので，脱脂に要す
る単位当たりの電解量としては１０クーロン／ｄｍ2程
度でよく，これに不動態化被膜の還元に要する電気量を
加算して，２０クーロン／ｄｍ2 以上で且つ電流密度
０.５Ａ／ｄｍ2 以上とするのがよい。電解量が２０ク
ーロン／ｄｍ2 未満，或いは電流密度が０.５Ａ／ｄｍ
2 未満では，還元不十分となり密着性テトスで剥離を生
ずるようになる。
【００１６】また電解脱脂処理工程，水洗・酸洗工程お
よびＮiストライクめっき工程は連続して行ない，酸洗
工程における水洗は合計１２０秒以内で行なうのがよ
い。これらの工程間を鋼板または鋼帯が移動するあいだ
に，鋼板表面が乾いて大気に触れるようになると，脱脂
工程で不動態化被膜が還元されても，表面が再酸化して
脱脂工程の効果が減殺されてしまう。したがって，各工
程間は時間を置かずに連続して行なうのがよい。
よびＮiストライクめっき工程は連続して行ない，酸洗
工程における水洗は合計１２０秒以内で行なうのがよ
い。これらの工程間を鋼板または鋼帯が移動するあいだ
に，鋼板表面が乾いて大気に触れるようになると，脱脂
工程で不動態化被膜が還元されても，表面が再酸化して
脱脂工程の効果が減殺されてしまう。したがって，各工
程間は時間を置かずに連続して行なうのがよい。
【００１７】水洗・酸洗は脱脂工程で付着したアルカリ
溶液を除去及び中和するためのものであり，まず水洗し
てから酸洗し，酸洗によって付着した酸を除去するため
に再度水洗するのがよい。使用する酸は後続のＮiスト
ライクめっきに影響を与えないように塩酸を使用するの
が良い。例えば５％塩酸で１０秒程度の酸洗で十分であ
る。なお，水洗・酸洗工程での水洗中にも水中の溶存酸
素によって鋼表面が再酸化されることがあるので，水洗
の合計時間はできるだけ短くするのがよい。酸洗前後の
合計水洗時間が１２０秒以内であれば問題がないことが
わかった。
溶液を除去及び中和するためのものであり，まず水洗し
てから酸洗し，酸洗によって付着した酸を除去するため
に再度水洗するのがよい。使用する酸は後続のＮiスト
ライクめっきに影響を与えないように塩酸を使用するの
が良い。例えば５％塩酸で１０秒程度の酸洗で十分であ
る。なお，水洗・酸洗工程での水洗中にも水中の溶存酸
素によって鋼表面が再酸化されることがあるので，水洗
の合計時間はできるだけ短くするのがよい。酸洗前後の
合計水洗時間が１２０秒以内であれば問題がないことが
わかった。
【００１８】酸洗後水洗されたステンレス鋼板または鋼
帯はただちにＮiストライクめっき浴に投入し，目標厚
みとして０.０５〜０.１５μｍ程度のＮiストライクめ
っきを施す。Ｎiストライクめっき浴としては，公知の
浴組成を使用することができるが，例えば塩酸添加でp
Ｈ２.０以下とした酸性溶液に塩化ニッケルを１００ｇ
／リットル程度溶解した浴を使用する。電解条件として
は，１Ａ／ｄｍ2 以上で５秒以上とすればよい。
帯はただちにＮiストライクめっき浴に投入し，目標厚
みとして０.０５〜０.１５μｍ程度のＮiストライクめ
っきを施す。Ｎiストライクめっき浴としては，公知の
浴組成を使用することができるが，例えば塩酸添加でp
Ｈ２.０以下とした酸性溶液に塩化ニッケルを１００ｇ
／リットル程度溶解した浴を使用する。電解条件として
は，１Ａ／ｄｍ2 以上で５秒以上とすればよい。
【００１９】このＮiストライクめっきだけでも，高電
流密度で長時間をかければ意図する厚みのＮi層をステ
ンレス鋼表面に形成することもできるが，めっき効率が
悪いので経済的ではない。このため，厚みが０.０５〜
０.１５μｍ程度の密着性のよいＮiストライクめっきを
施したあと，そのうえに，より経済的な方法でＮi層を
被覆させる。もっとも普通にはワット浴による電気Ｎi
めっきを採用するのが便宜である。
流密度で長時間をかければ意図する厚みのＮi層をステ
ンレス鋼表面に形成することもできるが，めっき効率が
悪いので経済的ではない。このため，厚みが０.０５〜
０.１５μｍ程度の密着性のよいＮiストライクめっきを
施したあと，そのうえに，より経済的な方法でＮi層を
被覆させる。もっとも普通にはワット浴による電気Ｎi
めっきを採用するのが便宜である。
【００２０】ワット浴を用いる場合には，硫酸ニッケ
ル，塩化ニッケルおよび硼酸を所要濃度に維持し且つp
Ｈ３.５〜４.５に維持した浴を用い，電流密度は２〜１
０Ａ／ｄｍ2 として，先のＮiストライクめっき層の厚
みと加えた全体のＮi層の厚みが０.３〜５μｍ程度とな
るように電気めっきするのがよい。Ｎi層の全厚みが０.
３未満の場合，また逆に厚くしすぎて，５μｍ以上とな
ると，クラッド材料を高温加熱した場合に良好な耐剥離
抵抗を示さないようになる。
ル，塩化ニッケルおよび硼酸を所要濃度に維持し且つp
Ｈ３.５〜４.５に維持した浴を用い，電流密度は２〜１
０Ａ／ｄｍ2 として，先のＮiストライクめっき層の厚
みと加えた全体のＮi層の厚みが０.３〜５μｍ程度とな
るように電気めっきするのがよい。Ｎi層の全厚みが０.
３未満の場合，また逆に厚くしすぎて，５μｍ以上とな
ると，クラッド材料を高温加熱した場合に良好な耐剥離
抵抗を示さないようになる。
【００２１】ワット浴による電気Ｎiめっきに代えて，
溶射法や蒸着法によってＮi層を形成させてもよい。こ
の場合にも全Ｎi層の厚みが０.３〜５μｍ程度となるよ
うに調整することが肝要である。蒸着法を採用する場合
には，例えば真空度：５×１０-4Torr, 鋼板温度：３０
０℃の条件で，電子ビーム照射によるＮi蒸気を発生さ
せる方法で良好な結果が得られた。
溶射法や蒸着法によってＮi層を形成させてもよい。こ
の場合にも全Ｎi層の厚みが０.３〜５μｍ程度となるよ
うに調整することが肝要である。蒸着法を採用する場合
には，例えば真空度：５×１０-4Torr, 鋼板温度：３０
０℃の条件で，電子ビーム照射によるＮi蒸気を発生さ
せる方法で良好な結果が得られた。
【００２２】以上のようにしてステンレス鋼の鋼板また
は鋼帯（以下，ステンレス鋼板と略称する）の表面に密
着性の良好なＮi層を被覆したあと，アルミニウムまた
はアルミニウム合金の板または帯体（箔を含む）（以
下，これらを総称してアルミ材と呼ぶ）を，該Ｎi被覆
面と重ね合わせて圧接するのであるが，この圧接にあた
っては，アルミ材側の接合面をブラッシング処理してか
らステンレス鋼板と重ね合わせるのがよい。また，両材
料の一方または両者を５００℃以下の温度に加熱しなが
ら圧接するのがよい。
は鋼帯（以下，ステンレス鋼板と略称する）の表面に密
着性の良好なＮi層を被覆したあと，アルミニウムまた
はアルミニウム合金の板または帯体（箔を含む）（以
下，これらを総称してアルミ材と呼ぶ）を，該Ｎi被覆
面と重ね合わせて圧接するのであるが，この圧接にあた
っては，アルミ材側の接合面をブラッシング処理してか
らステンレス鋼板と重ね合わせるのがよい。また，両材
料の一方または両者を５００℃以下の温度に加熱しなが
ら圧接するのがよい。
【００２３】圧接後はクラッド界面での合金化を図るた
めに熱処理し，界面にＦe-Ａl-Ｎi系の金属間化合物を
積極的に形成させておくこともできる。この化合物は素
材のステンレス鋼板およびアルミ材よりも強度が弱くか
つ脆いので熱処理材を加工した場合に，界面にクラック
が発生して接合強度を弱めることになる。したがってこ
の熱処理は必要な形状に加工したあとで行なうのがよ
い。熱処理温度として５００〜６００℃程度でよい。ま
た，熱処理を積極的に施さなくても，このクラッド材料
が高温で使用される間に該化合物が生成すれば，これが
クラッド界面の接合強度を高める作用を果たすことがで
きる。
めに熱処理し，界面にＦe-Ａl-Ｎi系の金属間化合物を
積極的に形成させておくこともできる。この化合物は素
材のステンレス鋼板およびアルミ材よりも強度が弱くか
つ脆いので熱処理材を加工した場合に，界面にクラック
が発生して接合強度を弱めることになる。したがってこ
の熱処理は必要な形状に加工したあとで行なうのがよ
い。熱処理温度として５００〜６００℃程度でよい。ま
た，熱処理を積極的に施さなくても，このクラッド材料
が高温で使用される間に該化合物が生成すれば，これが
クラッド界面の接合強度を高める作用を果たすことがで
きる。
【００２４】本発明に従って形成されたＮi層の厚みが
０.３μｍよりも薄いと脆弱なＦe-Ａl系金属間化合物の
生成を抑制するためのＮi量が不足し，耐高温剥離性の
向上は望めない。逆にＮi層の厚みが５μｍを越える
と，ステンレス鋼板およびアルミ材よりも強度の低いＦ
e-Ａl-Ｎi系の金属間化合物の生成量が多くなりすぎ
て，歪みが加わったさいに接合強度を低下させる原因と
なる。
０.３μｍよりも薄いと脆弱なＦe-Ａl系金属間化合物の
生成を抑制するためのＮi量が不足し，耐高温剥離性の
向上は望めない。逆にＮi層の厚みが５μｍを越える
と，ステンレス鋼板およびアルミ材よりも強度の低いＦ
e-Ａl-Ｎi系の金属間化合物の生成量が多くなりすぎ
て，歪みが加わったさいに接合強度を低下させる原因と
なる。
【００２５】本発明を適用する素材ステンレス鋼板の鋼
種は特に限定されないが，通常のフエライト系ステンレ
ス鋼およびオーステナイト系ステンレス鋼が最も普通に
使用できる。またアルミ材としては，純アルミニウムは
もとより，Ｍg,Ｍn,Ｓiなどを添加した一般的なアルミ
ニウム合金が適用できる。なお，圧接法も通常の圧延ロ
ールによる圧延法はもとより，温間プレスによるプレス
法なども適用が可能である。
種は特に限定されないが，通常のフエライト系ステンレ
ス鋼およびオーステナイト系ステンレス鋼が最も普通に
使用できる。またアルミ材としては，純アルミニウムは
もとより，Ｍg,Ｍn,Ｓiなどを添加した一般的なアルミ
ニウム合金が適用できる。なお，圧接法も通常の圧延ロ
ールによる圧延法はもとより，温間プレスによるプレス
法なども適用が可能である。
【００２６】
【実施例】以下の実施例は全てＳＵＳ４３０の厚さ０.
４ｍｍで板幅３００ｍｍのステンレス鋼板と，Ｓiを０.
０９％添加した厚さ０.４ｍｍで板幅３００ｍｍのアル
ミニウム板を素材としたものである。
４ｍｍで板幅３００ｍｍのステンレス鋼板と，Ｓiを０.
０９％添加した厚さ０.４ｍｍで板幅３００ｍｍのアル
ミニウム板を素材としたものである。
【００２７】各例において，該ステンレス鋼板を電解条
件の異なる電解脱脂浴に浸漬して電解脱脂処理したあ
と，ただちに水洗し，引続き酸洗し，水洗した。続いて
Ｎiストライクめっき浴で条件を変えてストライクめっ
きを施し，次いでＮiワット浴で電気Ｎiめっきを施し
た。各例の処理条件を表１に総括して示した。
件の異なる電解脱脂浴に浸漬して電解脱脂処理したあ
と，ただちに水洗し，引続き酸洗し，水洗した。続いて
Ｎiストライクめっき浴で条件を変えてストライクめっ
きを施し，次いでＮiワット浴で電気Ｎiめっきを施し
た。各例の処理条件を表１に総括して示した。
【００２８】なお，電解脱脂浴は苛性ソーダ５０ｇ／リ
ットルを溶解したアルカリ浴でありpＨ＝１３に維持し
た状態で，ステンレス鋼板を陰極として表示の電解条件
で電解した。酸洗は５％塩酸を使用し，１０秒の一定と
した。
ットルを溶解したアルカリ浴でありpＨ＝１３に維持し
た状態で，ステンレス鋼板を陰極として表示の電解条件
で電解した。酸洗は５％塩酸を使用し，１０秒の一定と
した。
【００２９】Ｎiストライクめっき浴は，塩化ニッケル
＝１００ｇ／リットル，塩酸添加でpＨ＝１.０が維持さ
れるように調整し，表示の電解条件で実施した。
＝１００ｇ／リットル，塩酸添加でpＨ＝１.０が維持さ
れるように調整し，表示の電解条件で実施した。
【００３０】ワット浴は，硫酸ニッケル＝２４０ｇ／リ
ットル，塩化ニッケル＝４５ｇ／リットル，硼酸＝３０
ｇ／リットル，pＨ＝３.５〜４.５が維持されるように
調節し，電流密度＝９Ａ／ｄｍ2 の一定とし，浸漬時間
を変えることにより表示のようにＮiめっき厚を調節し
た。
ットル，塩化ニッケル＝４５ｇ／リットル，硼酸＝３０
ｇ／リットル，pＨ＝３.５〜４.５が維持されるように
調節し，電流密度＝９Ａ／ｄｍ2 の一定とし，浸漬時間
を変えることにより表示のようにＮiめっき厚を調節し
た。
【００３１】
【表１】
【００３２】得られたＮi被覆ステンレス鋼板を，Ｎi被
覆側が接合面となるようにしてアルミ板と圧延ロールで
圧下率２０％で圧延接合した。そのさい，いずれの例で
もアルミ材側の接合面を，圧延ロールに入る前に，径
０.４ｍｍのワイヤで構成されたワイヤブラシでブラッ
シングして表面を活性化した。また，ステンレス鋼板と
アルミ材はいずれの例でも圧延時の材料温度が約４００
℃に保持されるように加熱した。
覆側が接合面となるようにしてアルミ板と圧延ロールで
圧下率２０％で圧延接合した。そのさい，いずれの例で
もアルミ材側の接合面を，圧延ロールに入る前に，径
０.４ｍｍのワイヤで構成されたワイヤブラシでブラッ
シングして表面を活性化した。また，ステンレス鋼板と
アルミ材はいずれの例でも圧延時の材料温度が約４００
℃に保持されるように加熱した。
【００３３】得られた各クラッド材料から試片を採取
し，いずれも５７５℃に大気中で１時間加熱したあと放
冷し，JIS 6854に準じた試験法でＴ字剥離テストを行っ
た。その結果を表１に併記した。
し，いずれも５７５℃に大気中で１時間加熱したあと放
冷し，JIS 6854に準じた試験法でＴ字剥離テストを行っ
た。その結果を表１に併記した。
【００３４】表１の結果に見られるように，本発明で規
定する条件を満足した例１と例２のものは４Ｎ／ｍｍ以
上の耐高温剥離抵抗を示したが，本発明で規定する条件
のどれかが外れる例３〜６のものは１Ｎ／ｍｍ以下とな
り，これらは人的な力でも剥離できるようなものであっ
た。
定する条件を満足した例１と例２のものは４Ｎ／ｍｍ以
上の耐高温剥離抵抗を示したが，本発明で規定する条件
のどれかが外れる例３〜６のものは１Ｎ／ｍｍ以下とな
り，これらは人的な力でも剥離できるようなものであっ
た。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように，本発明法によると
高温で使用されても剥離しないステンレス鋼・アルミク
ラッド材料が得られる。このため，例えばストーブの反
射板などのように，高温で使用され且つ耐食性も要求さ
れるような用途において新規材料を提供できる。
高温で使用されても剥離しないステンレス鋼・アルミク
ラッド材料が得られる。このため，例えばストーブの反
射板などのように，高温で使用され且つ耐食性も要求さ
れるような用途において新規材料を提供できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２５Ｄ 5/14 Ｃ２５Ｆ 1/00 Ｂ (72)発明者 入江 泰佑 東京都千代田区丸の内３丁目４番１号 日 新製鋼株式会社内 (72)発明者 中本 一成 兵庫県尼崎市鶴町１番地 日新製鋼株式会 社加工技術研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】 ステンレス鋼の鋼板または鋼帯を，アル
カリ溶液中で鋼表面を陰極として鋼表面の不動態化被膜
が還元されるに十分な条件で電解脱脂処理する工程，水
洗→酸洗→水洗からなる水洗・酸洗工程，Ｎiストライ
クめっき浴を用いたＮiストライクめっき工程，および
通常のＮi被覆工程，を経てステンレス鋼帯または鋼板
の表面に厚みが５μｍ以下のＮi層を有するＮi被覆ステ
ンレス鋼板または鋼帯を製造し，次いで，該鋼板または
鋼帯のＮi被膜面側にアルミニウムまたはアルミニウム
合金の板または帯体を重ね合わせて圧接する，耐高温剥
離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料
の製造法。 - 【請求項２】 電解脱脂処理する工程は，pＨ１０以上
のアルカリ溶液中で電流密度０.５Ａ／ｄｍ2 以上で且
つ電解量２０クーロン／ｄｍ2 以上の条件で鋼帯表面を
陰極として電解する請求項１に記載の製造法。 - 【請求項３】 電解脱脂処理工程，水洗・酸洗工程およ
びＮiストライクめっき工程は連続して行われ，水洗・
酸洗工程における水洗は合計１２０秒以内で実施される
請求項１または２に記載の製造法。 - 【請求項４】 アルミニウムまたはアルミニウム合金の
板または帯体は，接合面をブラッシング処理してから鋼
板または鋼板のＮi被膜面と重ね合わされる請求項１，
２または３に記載の製造法。 - 【請求項５】 圧接は，両材料の一方または両者を５０
０℃以下の温度に加熱しながら行なう請求項１，２，３
または４に記載の製造法。 - 【請求項６】 Ｎi被覆工程は，ワット浴による電気Ｎi
めっき工程である請求項１，２，３，４または５に記載
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12325494A JPH07303977A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12325494A JPH07303977A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303977A true JPH07303977A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14856027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12325494A Withdrawn JPH07303977A (ja) | 1994-05-13 | 1994-05-13 | 耐高温剥離性に優れたステンレス鋼・アルミニウムクラッド材料の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07303977A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312979A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | アルミニウム・ステンレス鋼クラッド材およびその製造方法 |
| KR100339746B1 (ko) * | 1999-12-15 | 2002-06-05 | 김진영 | 성형 가공용 합금판재의 크레드 제조방법 |
| DE112008001995T5 (de) | 2007-07-27 | 2010-06-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Verfahren der Oberflächenbehandlung eines metallischen Ausgangsmaterials |
| JP2011105965A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Yuen Neng Co Ltd | ステンレスワイヤの量産方法 |
| WO2013027842A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | 日新製鋼株式会社 | めっき密着性の良好なＳｎめっきステンレス鋼板およびその製造法 |
| JP2022525782A (ja) * | 2019-03-27 | 2022-05-19 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気めっき被覆前に部品を前処理する前処理方法 |
-
1994
- 1994-05-13 JP JP12325494A patent/JPH07303977A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000312979A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | アルミニウム・ステンレス鋼クラッド材およびその製造方法 |
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| US8323472B2 (en) | 2007-07-27 | 2012-12-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Method of surface treatment of metal base material |
| JP2011105965A (ja) * | 2009-11-13 | 2011-06-02 | Yuen Neng Co Ltd | ステンレスワイヤの量産方法 |
| WO2013027842A1 (ja) * | 2011-08-25 | 2013-02-28 | 日新製鋼株式会社 | めっき密着性の良好なＳｎめっきステンレス鋼板およびその製造法 |
| JP2022525782A (ja) * | 2019-03-27 | 2022-05-19 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 電気めっき被覆前に部品を前処理する前処理方法 |
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|---|---|---|---|
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