JPH082451B2 - 金属成形方法および金属組立体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、広義の概念で言えば、反応性金属製金属箔
のごとき金属部材の製造に係り、特に熱間加工過程にお
ける金属部材の酸化、およびその他の劣化を防止する方
法に関するものである。

従来技術、および発明が解決しようとする課題 腐食に起因する金属の劣化と損失は、一般的に上昇温
度において増す。例えば、チタン、鉄、ニッケル、亜鉛
等、あるいはモリブデン、タングステン、ニオブおよび
タンタルのごとき耐火金属の酸化率は、該金属と大気中
の酸素との間に急速な反応が生じる高温度においては主
たる関心事である。酸化に起因する材料損失に加えて、
酸素などの気体による汚染が金属部材中への気体拡散に
よって生じることが多い。金属表面上の酸化物層の形成
は、金属部材の組織的完全性に影響を及ぼすとともに、
他部材の表面に対する金属部材の結合能力を低下させ
る。同様に、金属表面に対する望ましくない気体拡散が
延性の低下を招く。その他の望ましくない金属劣化が、
上昇温度において生じることも知られている。

金属部材の望ましくない腐食を少なくするために、チ
タン合金等、非常に多数の耐食合金が開発された。しか
し、高温度加工処理過程では、耐食合金でさえ、容認で
きない程度に酸化する可能性がある。当業者には知られ
ていることであるが、大半の金属はその成形過程の或る
時点で熱間加工を施される。金属加工処理過程における
上昇温度の必要性と、その結果としての金属劣化の増大
は、高温度加工処理過程において、金属を包囲する環境
から腐食性雰囲気を排除するための多数の先行技術を生
み出した。例えば、大型真空室内または不活性気体環境
内での熱間加工は広く採用されている技術である。しか
し、これら処理方法で必要な高価な製造設備費は、追加
費用として最終製品に転嫁される。多くの使用分野にお
いて、酸化物層は、機械切削また同様の手段によって金
属部片から除去されている。

耐食性の極めて良好な防護層を金属表面に形成する多
数の保護被覆膜も開発済みである。最も広く使用されて
いる金属被覆材として、錫、亜鉛、鉛錫合金、ニッケ
ル、クロム、カドミウム、銅、アルミニウム、青銅、黄
銅、鉛、鉄および鋼が挙げられる。これら金属被覆材
は、各種技術、例えば、被覆さるべき品物が保護金属の
溶融浴中に浸漬されるホットディッピングすなわち溶融
めっき、保護金属が部品表面層と合金化される金属セメ
ンテーションすなわち拡散浸透めっき、あるいはメタル
スプレーすなわち金属溶射等の手段で、金属部材に対し
付着される。メタルスプレーにおいては、保護金属が加
熱され、微粒子化されて被覆さるべき表面に対して高速
で送られる。溶融微粒子は表面に衝突するにつれてそこ
に固着し、耐食性を有する薄い被覆膜を形成する。

金属面に保護被覆膜に形成するもう一つの広く使用さ
れている方法は、金属クラッディングすなわち合せ板法
として知られている。金属クラッディングにおいては、
耐食性不良の金属コアが耐食性金属によって包囲されて
積層物が形成される。金属クラッディングは、コア（す
なわち、心材）上に保護被覆材を鋳造形成することによ
って、または電着法によってもこれを行うことができ
る。また、２枚の耐食性金属板の間に金属部材を配置す
ることもできるだろう。例えば、２枚のアルミ薄板の間
に平鋼板部片が配置される。次いで、この組立体が三層
構造を構成するように冷間圧延される。その他のクラッ
ディング技術、例えば融接も知られている。次いで、ク
ラッド製品はさらに押出し、熱間圧延、熱間圧縮、また
はその他の金属加工技術によって加工され得る。さら
に、その他の技術、例えば陰極スパッタリングおよび蒸
着技術によって保護被覆膜を付すことも知られている。
加工処理過程における酸化を防止するように金属部材を
密封する目的で保護被覆膜が使用されるに過ぎない多く
の場合においては、化学的または各種機械切削技術によ
って密封層を除去しなければならない。

多くの使用分野において、例えば航空宇宙産業におい
て、延性を有する稠密な金属箔が使用されることが多
い。これらの金属箔は、環境温度、および宇宙の真空内
では、良好な耐食性を有するが、上昇した温度において
は、許容できない水準の酸化を生じる。過去、これらの
金属箔は、金属を伴う被覆材料を真空中で蒸発させる、
複雑かつ高費用を要する真空蒸発法によって製造され
た。蒸発せしめられた被覆材料の金属部分の一部は基板
表面に凝縮付着する。基板表面に対する溶融金属の火炎
溶射によって製造される金属箔も知られている。これら
の方法では、典型的には、基板表面からの箔の除去すな
わち剥離を容易にするため弗化物塩のごとき剥離剤を基
板上に適用する。この形式の金属溶着技術は、静止基板
および連続的に溶着室を通過するか、または火炎溶射ノ
ズルの下を通る可動基板の何れに対しても使用されてい
る。また、鋳造物の機械加工によって、あるいは真空下
での熱間圧延によって、箔が成形され得る。

ペトロビッチ他の米国特許第2997784号には、複合金
属製品を作る方法であって、クラッディング材料から成
る２枚の金属スラブ間に剥離剤が配置される方式のもの
が記載されている。次に、複合されるべき基礎材料がク
ラッディング層の非被覆面に対して並置関係に配置され
る。次に、この組立体が縁に沿って溶接され、所謂の厚
さに圧延され、もって基礎金属がクラッディング層に対
し圧接される。次いで、端縁部が除去され、２枚の複合
化されたスラブから基礎金属が分離される。水性溶液ま
たはスラリーとしてクラッディング層上に吹付けられる
分離用化合物として、弗化カルシウム、およびその他の
弗化物を使用できることが開示されている。さらに、間
に分離用化合物が配置されるクラッディング層を型内に
配置し、次いでクラッディング層の周囲に沿って基礎金
属を鋳込むことによってクラッディング層に結合するこ
とが開示されている。

ノーブル他の米国特許第3164884号には、分離用化合
物によって分離された内板の周囲に、被覆板と側棒が組
立てられる多段式薄板圧延法が開示されている。側棒
は、通気穴を設けられており、その外縁に沿ってカバー
板に対してアーク溶接されるとともに相互間でもアーク
溶接される。開示された分離用化合物は、酸化物（特
に、クロム、マグネシウムおよびアルミニウムの酸化
物）の水性混合物を含む。通気穴は、加熱および圧延の
間にサンドイッチ状の組立体から気体が逃げることを許
容する。

当業者であれば理解できるだろうが、薄板または箔を
製造する先行技術は、費用、生産能力および品質管理の
観点においてそれらを望ましくないものにする無視でき
ない欠点を有する。従って、箔のごとき薄い金属部材を
生産するための費用対効果の点で優れた方法であって、
高温度処理過程における破壊的酸化を低減化し、または
排除する方法を提供することが望ましい。本発明は、熱
間加工処理によって、反応性金属が薄い部材に成形され
得る方法てあって、環境温度における非調整雰囲気内で
実行可能であり、かつ被覆膜の複雑な機械的除去または
化学的剥離を必要としない方法を提供することによっ
て、前記目的を達成するものである。

課題を解決するための手段 本発明によれば、熱機械的に加工片を成形する方法で
あって、反応性金属の薄い金属部材を成形する上で特に
好適である方法が提供される。基本的に、延性を有する
金属ジャケットすなわち密封手段内に反応性金属加工片
を配置するに当り、反応性金属加工片の主係合面と金属
ジャケットとの間に剥離剤の薄膜を介挿させることによ
って、熱間加工の間上昇温度（環境温度よりも高い温
度）腐食から金属加工片が保護される。好適な一実施形
態として、反応性金属部片は非反応性金属枠内に配置さ
れる。次いで、前記反応性金属部片と非反応性金属枠
が、上板および下板の形になされた非反応性金属部片間
に配置され、その際、高温度において粘性のガラス状性
質を示す剥離剤が反応性金属部片と非反応性金属部片と
の界面に配置される。金属界面において前記非反応性金
属部片には、浅い凹所すなわちポケットが形成されてお
り、この凹所内に剥離剤が装入（または塗布）される。
次いで、前記金属部片間に剥離剤が密封されるように、
その周縁に沿って一体的に組立体が溶接される。

次に、溶接された組立体は、薄い金属部片または箔を
成形するための公知の熱間圧延機および手順を使用して
所望規格に加圧熱間圧延される。適当な場合には、その
他の熱間加工技術も使用可能である。組立体が熱間圧延
されるに従って、剥離剤は均一な界面薄膜を形成するよ
うに流動する。組立体が圧延加工によって展延されてい
く間、内部の剥離剤が薄くなされるが、剥離剤が非反応
性金属部片の凹所内に閉じ込められているために、組立
体外部に剥離剤が漏出することはなく、また剥離剤膜の
亀裂発生も効果的に防止される。かくして、本発明によ
れば、反応性金属部片の高温度熱間加工の間に促進され
る酸化は、熱間加工の間、反応性金属部片の主表面が剥
離剤によって非反応性金属ジャケットすなわち密封手段
から隔離されるようにして、非反応性金属ジャケットの
内側に反応性金属部片を密封することによって防止され
る。

成形された組立体すなわち積層物は、その後、冷却さ
れ、溶接端縁が切断除去される。非常反応性金属部片
は、非付着性の脆い剥離剤の存在によって、中心の反応
性金属部片から容易に剥離される。残留剥離剤は、洗浄
等によって仕上げ品としての反応性金属箔から除去され
得る。このようにして、本発明によれば、真空処理装置
を使用せずに、熱間圧延機等の公知の熱間加工装置を利
用して、多量の、耐火金属のごとき反応性金属を箔また
は帯材のような薄い金属部片に成形する方法が提供され
る。

上記本発明の利点および特徴は、添付図面を引用した
本発明の好適実施例の説明によって更に明らかになされ
る。

実施例 第１図、第２図を参照すると、箔または帯材（ストリ
ップ）のような薄い金属部材に成形さるべき反応性金属
製金属部片すなわち金属層20が図示されている。金属部
片20は概ね平坦であり、上下の主表面を有する。なお、
本明細において、用語「反応性金属」とは、環境温度よ
り高い温度において、腐食（酸化等）の増大が生じる全
ての金属（合金を含む）を意味する。本発明は、高温度
（環境温度よりも高い温度を指す）において急速に酸化
する耐火金属の薄肉部材の製造において極めて有用であ
ることに留意すべきである。本発明の背景技術の説明中
で言及されている諸金属の他に、本発明は、チタンおよ
びチタン合金、例えばチタン・アルミニウム・ニオブ合
金、およびチタン・アルミニウム・バナジウム合金の薄
肉部材の成形において特に有用である。航空宇宙産業に
おいて広く使用されているモリブデン、ニオブ及びタン
グステンも本発明の対象として好適である。Ti-6Al-4V
合金およびTi-14Al-20Nb-3.2V-2Mo合金は本発明におい
て特に推奨される。その他の多くの純金属および極めて
多くの合金が、本発明方法による金属成形にとって特に
好適である。したがって、当業者によって理解されると
おり、本発明の原理に従うことによって、以下説明され
るごとく、大部分の金属が処理され得る。

反応性金属部片20は、好ましくは、表面汚染を減少さ
せるために十分に清浄化（すべての実質的自然酸化層の
除去を含む）される。さらに、すべての一時的保護被膜
を除去することも必要である。本明細書で詳細に説明さ
れるように、金属粉末から反応性金属部片20を成形する
ことも可能である。

次に、第３図、第４図を参照すると、加工処理の間、
反応性金属部片20の側部を包囲するための金属枠22が示
されている。非反応性金属枠22は窓24を有する。窓24は
金属枠22の中央部分を単に切除することによって形成さ
れる。反応性金属部片20の厚さは、非反応性金属枠22
（したがって、その窓24）の厚さと実質的に同じにする
べきである。また、反応性金属部片20と窓24の相対的形
状および寸法は、非反応性金属枠22内に反応性金属部片
20が首尾よく（具体的には第５図に図示されるように窓
24内に）嵌合するように決定されている。このように、
第５図は枠組立体26を形成するために、窓24内に反応性
金属部片20を配置した状態を示している。

本明細書において、非反応性金属枠22に関する用語
「非反応性金属」とは、高温度において実質的耐腐食性
を発揮し、また本発明で使用される方法による熱間加工
に当たって良好な成形性を有する金属を意味する。ま
た、好適な非反応性金属は、良好な溶接性を有するべき
であり、かつ密封層の気体通過を許すことになる亀裂ま
たは細孔が加工処理の間に生じてはならない。また、好
適非反応性金属は加工処理過程における過度の剥離に対
する抵抗性を有するとともに、気体拡散に対して十分な
抵抗性を有するべきである。反応性金属部片20および非
反応性金属枠22の厚さは重要ではなく、それは製品の所
望最終寸法、加工処理装置および材料が熱間圧延加工さ
れる際のパス回数によって決定されるが、反応性金属部
片20の厚さは概ね約100μｍ〜約10000μｍの範囲であ
り、その場合、仕上げ反応性金属箔は厚さ約10μｍ〜約
1000μｍである。

反応性金属部片20が金属粉末から金属枠22内に成形さ
れる場合、適当なダイ（型）を使用して金属枠22内に金
属粉末が冷間圧縮される。好適な金属粉末は、結合剤を
使用することなしに実質的生（なま）強度を有するべき
である。また枠組立体26は、先ず反応性金属のインゴッ
トを作り、次いで該インゴットの周囲に非反応性金属を
鋳造することによっても成形され得る。この技術を使用
すれば、枠組立体26は鋳造された金属構造物を単に薄く
切断することによって成形され得る。

本発明において使用され得る好適非反応性金属はステ
ンレス鋼であり、最も好ましくは、約950℃〜約1150℃
の処理温度で本発明に有効な316型ステンレス鋼であ
る。ニッケル、銅、銀およびそれら各金属の合金を包含
するその他多くの非反応性金属も好適である。また、後
により詳細に説明されるように、密封層すなわちジャケ
ット金属は、仕上げられた反応性金属箔から剥離除去さ
れるのであるから、反応性金属を使用することも可能で
ある。

次に、第６図を参照すると、金属枠22と概ね同一の材
料で形成され、かつ十分な溶接強度を有する非反応性金
属部片28が示されている。金属部片28には、その概ね中
央に位置する凹み領域として第７図により明確に示され
た凹所すなわちポケット30が形成されている。第６図、
第７図に見られるように、凹所30は、金属部片28の縁部
分32によって規定される境界または周辺の内側に位置す
べきである。換言すると、金属部片28は平坦な主表面か
ら始まり、次に該主表面に中央領域が機械加工され、そ
れによって、縁部分32に金属部片28の当初の平坦な主表
面を維持したまま、中央凹所30を形成する。後で詳細に
説明されるが、凹所すなわちポケット30は加工処理の
間、剥離剤を閉じ込めるためのものである。

次に、第８図を参照すると、金属部片28内の凹所30
に、この場合は反応性金属部片20から成形された箔であ
る完成品からの金属部片28の除去を可能にする剥離剤34
を少なくとも部分的に満たされている。好適剥離剤の有
すべき望ましい特性は幾つかある。剥離剤は、本発明の
積層構造体が熱間加工されるときの上昇温度と圧力にお
いて、ガラスに似た挙動を示すべきである。剥離剤は、
加工処理の間、非反応性金属部片28と反応性金属部片20
の主表面との間に連続的薄膜を形成する必要がある。本
発明において特に重要なことは、関連上昇温度におい
て、剥離剤が反応性金属の汚染と劣化を防止するように
反応性金属に対して化学的に不活性でなければならな
い。したがって、酸化物は適さない。また、熱間加工に
続く反応性金属部片20からの金属部片28の容易な離脱を
促進するために、剥離剤は環境温度において脆くかつ非
付着性の挙動を示すべきである。すなわち、加工処理後
の周囲温度において、剥離剤は容易に砕けなければなら
ない。

剥離剤34の層を成形するための好ましい材料は金属ハ
ロゲン化物である。特に好ましいものは弗化物塩であ
る。好適弗化物塩として、例えば弗化リチウム、弗化ナ
トリウム、弗化マグネシウム、弗化カルシウム、弗化ス
トロンチウム、弗化バリウムを挙げ得る。さらに、剥離
剤は熱間加工が実施されるときの温度に比し十分に高い
沸点を有すべきである。本発明において、塩化ナトリウ
ムも剥離剤としての使用に適する。かくして、本発明に
おいて使用する上で最も好ましい剥離剤は、CaF₂、Mg
F₂、LiF、BaF₂、SrF₂、NaClであり、特に弗化カルシウ
ムは剥離剤として最も推奨される材料である。剥離剤34
の層を形成するために、縁部分32にマスキングを施し
て、金属部片28の凹所30内で剥離剤が溶融され、乾燥せ
しめられる。剥離剤の温間圧縮純粉棒材、高温圧縮純粉
棒材または溶融鋳造純粉棒材が使用され得る。剥離剤の
純度は高くすべきであり、好ましくは99％を超えるべき
である。より好ましくは、金属切片28の凹所30内に剥離
剤が火炎溶射される。最も好ましくは、剥離剤の稠密付
着層を真空プラズマ溶射して剥離剤が塗布される。この
真空プラズマ溶射技術によれば、後続加工処理の間に反
応性金属部片20の酸化を生じさせる空気ポケットの剥離
剤34層内での形成を防ぐことが認められた。

第８図に示されるごとく、剥離剤34は、その層厚さが
凹所30の深さより好ましくは僅かに小さくなるように凹
所30内に収容される。第８図、第９図においては、理解
を容易にするために、剥離剤層と金属部片28の相対厚さ
を誇張して示している。一般的に言えば、最終熱間加工
後の剥離剤層の厚さが約0.01μｍ〜約100μｍ（より好
ましくは約0.1μｍ〜約40μｍ、最も好ましくは約20μ
ｍ）になるように、剥離剤34の加工前厚さを選択するべ
きである。したがって、熱間加工前における剥離剤層の
厚さは約0.1μｍ〜約2000μｍ（より好ましくは約1.0μ
ｍ〜約1000μｍ、最も好ましくは約500μｍ）である。
凹所30の深さは剥離剤層の所望厚さに応じて決定され
る。

もしも、剥離剤34の層が薄過ぎると、加工処理の間、
剥離剤の連続層が維持されない。間隙が生じると、金属
部片28と反応性金属部片20の望ましくない結合を許すこ
とになる。このような結合が生じると、それは熱間加工
後における反応性金属部片20からの金属部片28の分離ま
たは剥離を妨害する。勿論、後で説明されるように、非
反応性金属部片28の表面は、剥離剤34の供給に先立って
十分に清浄化されるべきであり、また溶接前における縁
部分32の清浄化も必要である。

次に、第９図を参照すると、その内部に反応性金属部
片20が配置されている金属枠22を有する枠組立体26を含
む積層組立体36が示されている。剥離剤34の層を有する
非反応性金属部片28が、剥離剤34の層が反応性金属切片
20の一側面すなわち主表面と接触するように枠組立体26
と接触して配置される。枠組立体26の反対側に第２の非
反応性金属部片28′が設けられており、非反応性金属部
片28の製作に関して説明された方法と同一方法で非反応
性金属部片28′に形成された凹所内に第２の剥離剤34′
の層が付与されている。かくして、非常反応性金属部片
28′および剥離剤34′の層は、それぞれ、非反応性金属
部片28および剥離剤34の層と全く同じであり、その結
果、枠組立体26が剥離剤34の層と剥離剤34′の層との間
に挟まれそして金属部片28、金属枠22および金属部片2
8′によって密封すなわち被覆されて成るサンドイッチ
型積層組立体36が形成される。或る場合には、複数の積
層組立体36を用意し、これらを順次積重ねて、同時に多
数の反応性金属箔を成形することが望ましいかも知れな
い。

次に、第10図を参照すると、幾つかの薄層を部分的に
除去し、下位層を露出させた状態の積層組立体36が示さ
れている。この後、積層組展延されるに伴なって液状剥
離剤が漏出することが防止される。溶接による溶け込み
深さは、層の滑りを防ぐために、少なくとも最初の圧延
パスの間、適正な強度が付与されねばならない。ここで
使用するのに特に好ましいのは、真空内で行われる電子
ビーム溶接であり、それによれば、加工処理の間に酸化
を生じさせる空気層の捕捉形成が防止される。かくして
溶接積層組立体38の作成が完了する。

次に第11図を参照すると、今や、溶接積層組立体38は
熱間加工等によって処理されて反応性金属箔のような薄
い金属部材になされる。本発明は、厚さ約10μｍ〜約10
000μｍ（好ましくは約50μｍ〜約5000μｍ、最も好ま
しくは約50μｍ〜約2000μｍ）の反応性金属から成る薄
い金属部材を生産する上で有用である。多数の熱間加工
技術、例えばハンマリング、プレス加工などが積層組立
体38の加工に使用され得る該、熱間圧延が特に推奨され
る。当業者に知られているように、熱間圧延は、所定温
度および圧力で回転する２本のローラ間に材料を通す方
法である。

第11図を参照すると、溶接積層組立体38は、在来の熱
間圧延方式で２本のローラ40,42の間に通されて、その
横断面が減縮される。このような横方向展延によって薄
い積層組立体44が成形される。熱間圧延温度において、
剥離剤34,34′の層は粘性状態になって流れ、圧延過程
の間、反応性金属部片20を非反応性金属部片28,28′か
ら隔離する連続薄膜を形成する。熱間圧延温度は積層組
立体38の金属薄層の温度特性のみならず剥離剤のそれに
従って決定されることは理解されるであろう。316型ス
テンレス鋼が非反応性金属部片を成形するために使用さ
れ、かつ剥離剤として弗化カルシウムが使用されるチタ
ン合金箔の成形においては、恒温熱間圧延間温度は約80
0℃〜約1000℃に維持されるべきである。場合によって
は、ローラ40,42の間を通る多数回のパスが適当であろ
う。

第12図には、成形された積層組立体44が、その反応性
金属箔48を点線で示すことによって図示されている。積
層組立体44は、その剥離剤が脆性と非付着性とを示す温
度になるまで冷却される。場合によっては、積層組立体
44に熱間圧延に続く熱処理（例えば、析出反応、規則変
態または焼純）を施して所望の金属特性を与えることが
望ましい。CaF₂のごとき化学的安定性を有する剥離剤の
選択は、圧延された箔製品の汚染または表面劣化を招く
ことなしに反応金属の高温度熱処理を可能にするから、
本発明特有の利点である。言うまでもなく、そのような
処理は選択的なものである。次に、非反応性金属ジャケ
ットすなわち密封層50が次の方法で剥離される。成形さ
れた積層組立体の縁部分52は、縁切断機（例えば、大形
プレス剪断機）によって切断される。これら縁部分は、
反応性金属箔48の周囲の僅か内側に沿って切断される。
第12図において、切断線が符号54によって表示されてい
る。切断された積層組立体が、残された非反応性金属密
封層50すなわちジャケットを除去するための待機状態で
第12図に示されている。

次に第13図を参照すると、非反応性金属密封層50すな
わち金属ジャケットが反応性金属箔48から完全に剥離さ
れている。剥離剤は簡単に砕け、そして好ましくは剥離
剤が環境温度に達した後に剥離が実行される。最も好適
な剥離技術および剥離機械は、金属ジャケットを金属箔
48から剥離する技術に精通する人に周知である。総括す
ると、熱間加工の間、増大する酸化の故に成形すること
が困難である航空宇宙産業及びその他諸業種用の延性に
富む箔が本発明によって簡単に成形され得る。本発明に
従って成形される多量の広幅薄板のための無数のその他
の用途は当業者には明らかであろう。また、熱間板圧延
機またはユニバーサル板圧延機のごとき熱間加工のため
の第２の装置に供給さるべき積層組立体を、第１の装置
によって組立てることも予想される。さらにまた、本発
明は、本発明に基く密封方法及び高温度押出工程を使用
する組立体部片の押出し加工用としても使用され得る。

試験例 本発明の有効性を証明するために、弗化カルシウムが
剥離剤として使用された本発明に開示された方法でチタ
ン箔が成形された。チタン箔のマイクロ写真である第15
図に示されるように、マイクロ組織は完全に均質であ
り、化学的破壊作用の開始または表面劣化の兆候は全く
ない。チタン箔の中心におけるマイクロ組織は表面に近
いそれと同じであり、これにより、表面汚染の不存在が
さらに証明される。第15図の写真に示されるマイクロ組
織は、900℃で冷間圧縮粉末から熱間圧延された180μｍ
のTi-6Al-4V合金箔のそれである。数種の開始材料が試
験され、完成された箔の酸素分析結果が表１に示されて
いる。

以上において、本発明の一特定実施例が図示説明され
たが、言うまでもなく、多くの変形が本明細書の開示に
照らして特に当業者によってなされる可能性があるか
ら、本発明は前記実施例に限定さるべきでないことは当
然である。したがって、本発明の真の精神および範囲内
に含まれる全ての変形形態を包含することが特許請求の
範囲によって意図される。

【図面の簡単な説明】

第１図は反応性金属部片の平面図、第２図は第１図の反
応性金属部片の側面図、第３図は本発明に従って使用さ
れる非反応性金属枠の平面図、第４図は第３図に示され
た金属枠の側面図、第５図は非反応性金属枠内に配置さ
れる反応性金属部片の平面図、第６図は本発明の組立体
を形成するのに使用される非反応性金属部片の平面図、
第７図は第６図の非反応性金属部片の７−７線に沿う横
断面図であり、非反応性金属部片の主表面内に機械切削
された凹所即ちポケットが示されている図面、第８図は
凹所が剥離剤の層によって部分的に満たされている第７
図に示された金属部片の横断面図、第９図は本発明の積
層組立体の横断面図、第10図は第９図の組立体の諸層を
明示するため部分的に切除されたれ該組立体の平面図、
第11図は２本のローラ間で熱間加工される第10図の溶接
組立体を示す概略図、第12図は熱間加工後の第10図の積
層組立体の平面図、第13図は溶接縁部分を剪断された後
の第12図の熱間加工組立体の概略図、第14図は形成され
た反応性金属箔からの非反応性金属密封層の除去を示す
側面図であり、簡単にするために剥離剤が示されていな
い図面、第15図は本発明によって形成されたチタン箔の
マイクロ組織（金属組織）を示す写真である。 図面上、20……反応性金属部片、22……金属枠、24……
窓、26……枠組立体、28……非反応性金属部片、30……
凹所、32……縁部分、34……剥離剤、36……積層組立
体。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１の金属を第２の金属内に封じ込んで複
   数層から成る金属組立体を形成する工程であって、該金
   属組立体は、前記第１の金属に関して化学的に事実上不
   活性である剥離剤の層によって、前記第１の金属の主表
   面が前記第２の金属から隔離されて成る、該金属組立体
   形成工程と、 前記金属組立体を、金属成形装置によって所定形状に成
   形する工程と、 前記第１の金属から前記第２の金属を剥離する工程とを
   含み、 前記第１の金属を第２の金属内に封じ込める工程が、前
   記第２の金属から成る、窓を有する金属枠を作成する第
   １の副工程と、前記金属枠の窓に前記第１の金属を装着
   する第２の副工程と、前記金属枠と前記第１の金属を、
   前記第２の金属から成る２つの層の間に挟み込んで複数
   層から成る金属組立体を形成する第３の副工程と、前記
   第２の金属から成る２つの層を前記金属枠に溶接する第
   ４の副工程とを含み、 前記第２の金属から成る２つの層が、その表面に凹所を
   有していて、該凹所内に前記剥離剤が装入されている金
   属成形方法。
2. 【請求項２】前記第１の金属から成る薄い部材が製造さ
   れる請求項１に記載された金属成形方法。
3. 【請求項３】前記第４の副工程である溶接工程が、真空
   中の電子ビーム溶接作業を包含する請求項１に記載され
   た金属成形方法。
4. 【請求項４】前記金属成形装置が熱間加工装置を含む請
   求項１に記載された金属成形方法。
5. 【請求項５】前記熱間加工装置が熱間圧延加工装置を含
   む請求項４に記載された金属成形方法。
6. 【請求項６】前記表面凹所に対する剥離剤の装入が溶射
   法によって行われる請求項１に記載された金属成形方
   法。
7. 【請求項７】前記表面凹所に対する剥離剤の装入が蒸着
   法によって行われる請求項１に記載された金属成形方
   法。
8. 【請求項８】前記第１の金属から前記第２の金属を剥離
   する工程が、前記成形工程後における、前記金属組立体
   の周囲部分を切断除去する作業を含む請求項１に記載さ
   れた金属成形方法。
9. 【請求項９】複数の前記溶接された金属組立体を用意
   し、前記熱間加工工程に先立って該複数の溶接された金
   属組立体を相互に積み重ねる工程を包含する請求項４に
   記載された金属成形方法。
10. 【請求項１０】前記第１の金属が、上昇温度で酸化が促
    進される反応性金属であり、前記第２の金属が、上昇温
    度で酸化に抵抗する非反応性金属である請求項１から請
    求項９までのいずれか１項に記載された金属成形方法。
11. 【請求項１１】前記剥離剤が金属ハロゲン化物である請
    求項１から請求項10までのいずれか１項に記載された金
    属成形方法。
12. 【請求項１２】前記金属ハロゲン化物が、CaF₂、MgF₂、
    LiF、BaF₂、SrF₂、NaClから成る群から選ばれる請求項1
    1に記載された金属成形方法。
13. 【請求項１３】前記薄い部材の厚さが、約10μｍ〜約10
    000μｍである請求項２に記載された金属成形方法。
14. 【請求項１４】前記第１の金属が、チタン、モリブデ
    ン、ニオブ、タングステンまたはチタン合金である請求
    項１から請求項13までのいずれか１項に記載された金属
    成形方法。
15. 【請求項１５】前記第２の金属が、ステンレス鋼、ニッ
    ケル、銅、ニッケル合金または銅合金である請求項１か
    ら請求項14までのいずれか１項に記載された金属成形方
    法。
16. 【請求項１６】請求項１から請求項15までのいずれか１
    項に記載された金属成形方法によって薄い金属部材（4
    8）を製造するための複数層から成る金属組立体（38）
    であり、少なくとも 薄い金属部材（48）に成形されるべき金属部片（20）
    と、 窓を有する金属枠（22）および２つの被覆用金属板（2
    8,28′）で形成される、前記金属部片（20）を包み込む
    ための金属製覆いと、 第１の前記被覆用金属板（28）に形成された凹所（30）
    内に装入された剥離剤（34）から成る第１層と、 第２の前記被覆用金属板（28′）に形成された凹所内に
    装入された剥離剤（34）から成る第２層とで形成されて
    いる、薄い金属部材を製造するための複数層から成る金
    属組立体。
17. 【請求項１７】前記金属部片（20）が、その成形温度お
    よび（または）成形圧力の下で腐食し易い金属から成
    り、前記金属製覆い（22,28,28′）が、前記成形温度、
    成形圧力と同じ温度、圧力の下で大きな腐食抵抗を有す
    る金属から成る請求項16に記載された金属組立体。