JPH08309561A - 成形性が優れたクラッド板の製造方法 - Google Patents

成形性が優れたクラッド板の製造方法

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JPH08309561A
JPH08309561A JP12007995A JP12007995A JPH08309561A JP H08309561 A JPH08309561 A JP H08309561A JP 12007995 A JP12007995 A JP 12007995A JP 12007995 A JP12007995 A JP 12007995A JP H08309561 A JPH08309561 A JP H08309561A
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JP
Japan
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plate
stainless steel
aluminum alloy
clad
aluminum
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JP12007995A
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Takeo Sakurai
健夫 櫻井
Shojiro Oya
正二郎 大家
Yutaka Kaneda
豊 金田
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 耳率が小さく、肌荒れが少ない成形性が優れ
たアルミニウム又はアルミニウム合金板とステンレス鋼
板とのクラッド板の製造方法を提供する。 【構成】 薄板連続鋳造法により製造したアルミニウム
又はアルミニウム合金板にステンレス鋼板を合わせ、次
に、アルミニウム又はアルミニウム合金板が20乃至6
0%、ステンレス鋼板が4%以下の加工率となる条件で
熱間又は冷間加工することにより両者を圧接し、その後
230乃至450℃の温度で焼鈍処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プレス成形によってつ
くられる器物及びその応用製品等に用いられるアルミニ
ウム又はアルミニウム合金板とステンレス鋼板とのクラ
ッド板を製造する方法に関し、特に、プレス成形時の耳
率を−3.0乃至+3.0に制御できる成形性が優れた
クラッド板の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、器物は、アルミニウム合金板又は
ステンレス鋼板の深絞り成形で加工されて商品化されて
きた。アルミニウム合金製器物は、熱伝導性は良いもの
の、強度が低く変形しやすいと共に、外観が悪いという
欠点がある。一方、ステンレス製器物は、外観性及び強
度は良好である反面、熱伝導性が劣ると共に、焦げやす
いという欠点がある。そこで、アルミニウム合金板とス
テンレス鋼板とのクラッド板を使用して、器物の内側が
アルミニウム合金、外側がステンレス鋼になるように成
形加工することにより、熱伝導性、保温性、強度及び外
観が良好な器物を製造する方法が提案された。従来、こ
のアルミニウム合金板とステンレス鋼板とのクラッド板
の製造においては、通常の溶解、鋳造、均熱化処理及び
熱間圧延を施し、場合によっては更に冷間圧延を施して
得たアルミニウム合金板材を使用していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
アルミニウム合金板材は、加工率が高い熱間圧延により
製造されたものであるので、大きな加工歪みを含んでい
る。このため、このアルミニウム合金板とステンレス鋼
板とをクラッドしたクラッド板では、アルミニウム合金
板とこのアルミニウム合金板にクラッドされるステンレ
ス鋼板との間で、強度(硬度)の差が大きくなる。ま
た、このアルミニウム合金板とこのステンレス鋼板との
間には、伸び及び成形性の相違もある。このため、この
クラッド板では、成形加工が難しく、成形加工ができた
としても、耳率が高くなるという問題点がある。
【0004】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、耳率が0%に近く、極めて成形性が優れた
クラッド板の製造方法を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に係る成形性が優
れたクラッド板の製造方法は、薄板連続鋳造法により製
造したアルミニウム又はアルミニウム合金板にステンレ
ス鋼板を合わせ、次に、アルミニウム又はアルミニウム
合金板が20乃至60%、ステンレス鋼板が4%以下の
加工率となる条件で熱間又は冷間加工することにより両
者を圧接し、その後230乃至450℃の温度で焼鈍処
理することを特徴とする。
【0006】
【作用】本願発明者等は、耳率が0%に近く、歩留り及
び成形加工性が優れたアルミニウム合金板とステンレス
鋼板とのクラッド板を製造するために、薄板連続鋳造法
によって製造されたアルミニウム合金板材を使用するこ
とが重要であり、また、アルミニウム合金板とステンレ
ス鋼板とを圧接する時の加工率及び圧接後の拡散焼鈍処
理時の温度の適切な制御が必要であることを見出した。
【0007】即ち、アルミニウム合金板としては、ハン
ター法等の薄板連続鋳造法により製造された厚板を使用
する。アルミニウム合金板の板厚は5.0乃至9.0m
mであることが望ましい。アルミニウム合金板の板厚が
5.0mm以下では、クラッド率(加工率)が低すぎ
て、アルミニウム合金板とステンレス鋼板との接合強度
が低すぎたり、又は、両者が接合されていない状態とな
りやすい。また、このアルミニウム合金板の板厚が9.
0mm以上では、クラッド率(加工率)が高すぎて、ス
テンレス鋼板の加工率が上がり、クラッド化のための加
工工程でステンレス鋼板が割れたり、又は、クラッド化
されても、その後の成形加工工程でクラッド板のステン
レス鋼板にわれが生じやすい。このため、アルミニウム
合金板の板厚は5.0乃至9.0mmであることが望ま
しい。
【0008】従来のクラッド板には、前述の如く、通常
の溶解→鋳造→均熱→熱間圧延→(冷間圧延)→焼鈍の
一連の工程により製造されたアルミニウム板を使用して
いたが、スラブを熱間圧延するときの加工率が高いため
に、クラッド工程における冷間圧延率を大きくとること
ができない。このため、アルミニウム合金板とステンレ
ス鋼板とのクラッド工程において、アルミニウム合金板
を20乃至60%、ステンレス鋼板を4.0%以下の加
工率で冷間圧延し、その後、拡散焼鈍し、深絞り加工し
た場合に、圧延方向に対しマイナス方向(0−90°方
向)に5%以上の大きな耳が発生し、耳率の悪化と、そ
れに伴う成形性の著しい劣化等の要因となる。しかし本
発明のように、薄板連続鋳造法により鋳造材の段階で所
定板厚としたアルミニウム合金板を使用した場合は、ク
ラッド化の前段階で余分な加工を加えていないためと、
アルミニウム合金板の固溶度が、通常の熱間圧延板のも
のに比べて著しく大きいために、0−90°耳が抑制さ
れている。一方、ステンレス鋼は軟質であるので、ステ
ンレス鋼板には、0−90°耳が発生しやすい。従っ
て、アルミニウム合金板とステンレス鋼板とのクラッド
時に、アルミニウム合金板には0−90°耳が抑制され
ることと、ステンレス鋼板には0−90°耳が発生しや
すいことの現象が相殺されて、耳率が小さいクラッド板
を得ることができる。このようにして、アルミニウム合
金板とステンレス鋼板とを合わせた後、熱間又は冷間で
圧延することによりクラッド化し、その後拡散焼鈍する
ことにより、耳率が0%に近く、0%±3%以内の成形
性が優れたクラッド板を得ることができる。
【0009】薄板連続鋳造法により製造したアルミニウ
ム合金板とステンレス鋼板とを熱間又は冷間で圧接して
クラッド板を製造する場合に、熱間圧延及び/又は冷間
圧延により両者を圧接することにより、連続的にクラッ
ド板とすることができる。しかし、連続的にではない
が、プレスにより両者を圧接することもできる。
【0010】アルミニウム合金板とステンレス鋼板とを
熱間又は冷間で圧接する際のアルミニウム合金板の加工
率は、20乃至60%である。アルミニウム合金板の加
工率が、20%未満では十分な圧接効果が得られないた
め、アルミニウム合金板とステンレス鋼板との間に、十
分な接合強度を得ることができない。また、アルミニウ
ム合金板の加工率が60%より大きい場合は、クラッド
板製造時にしわ又は割れが発生し、得られたクラッド板
を製品に供することが困難である。以上の理由により、
アルミニウム合金板の加工率は、20乃至60%とす
る。
【0011】一方、クラッド時のステンレス鋼板の加工
率は、4.0%以下とする。4.0%より大きい加工を
加えた場合は、ステンレス鋼の硬度が急激に大きくな
り、著しく成形性が劣化する。従って、ステンレス鋼の
加工率は、4.0%以下とする。
【0012】十分な接合強度を得るためにアルミニウム
合金板とステンレス鋼板とのクラッド板に拡散焼鈍処理
を実施する。処理温度が、230℃未満ではアルミニウ
ム合金が再結晶しないため、アルミニウム合金中に熱間
又は冷間圧延時に形成された加工組織がそのまま残る。
このため、アルミニウム合金の硬度が著しく大きくな
り、深絞り成形加工が困難となる。また、拡散焼鈍温度
が450℃より高温ではアルミニウム合金板に異方性が
生じ、0−90°耳の耳率が大きくなり問題となる。更
に、結晶粒が再結晶し、成長することによって、成形後
肌荒れが生じてしまう。従って、拡散焼鈍処理温度は、
230乃至450℃とする。
【0013】
【実施例】次に、本発明の実施例について、その比較例
と比較して説明する。
【0014】第1実施例 薄板連続鋳造法(ハンター法)により製造した純アルミ
ニウム板を使用して製造したクラッド板(実施例1)
と、従来の熱間圧延によって製造した純アルミニウム板
を使用して製造した比較例1のクラッド板との間で、そ
の成形性を比較した。これらの純アルミニウム板の組成
は、いずれもJIS A1100に規定されたものにあ
る。実施例1においては、薄板連続鋳造法の一種である
ハンター法を使用して厚さが6.0mmの純アルミニウ
ム板を製造した。一方、比較例1は、鋳塊を540℃の
温度に3時間均熱化処理した後で、厚さが6.0mmに
なるように熱間圧延したものである。
【0015】実施例1及び比較例1の純アルミニウム板
と、ステンレス鋼板とを合わせ、純アルミニウム板が3
0%、ステンレス鋼板が2.5%の加工率となる条件で
熱間及び冷間圧延を施し、更に360℃の温度で24時
間加熱することによって拡散焼鈍処理を施して純アルミ
ニウム板とステンレス鋼板とのクラッド板を製造した。
得られたクラッド板を、直径40mmのポンチにて深絞
り成形加工を施し、限界絞り比及び耳率を測定した。そ
の結果を下記表1に示す。
【0016】実施例1の限界絞り比及び耳率は、夫々
1.90、−1.0であり、実施例1は成形性が優れて
いることがわかる。一方、比較例1の限界絞り比及び耳
率は、夫々1.75、−6.5であり、比較例1の成形
性は劣る。
【0017】
【表1】
【0018】第2実施例 次に、純アルミニウム及びステンレス鋼板の加工率と成
形性との関係を調べた実施例について説明する。下記表
2中の実施例2〜5及び比較例2〜4では、第1実施例
の実施例1と同様にして薄板連続鋳造法の一種であるハ
ンター法によって製造された純アルミニウム板を使用し
た。そして、この純アルミニウム板とステンレス鋼板と
を合わせ、純アルミニウム板が10乃至70%、ステン
レス鋼板が2.5乃至6.0%の加工率となる条件で冷
間圧延を施し、更に360℃の温度で24時間加熱する
ことによって拡散焼鈍処理を施して、純アルミニウムと
ステンレス鋼とのクラッド板を製造した。なお、実施例
6のみは、冷間圧延ではなく熱間圧延を施してクラッド
板を製造した。得られたクラッド板に、直径40mmの
ポンチにて深絞り成形加工を施し、限界絞り比及び耳率
を測定した。
【0019】実施例2〜6では、純アルミニウム板の加
工率が20乃至60%、そしてステンレス鋼板の加工率
が4.0%以下のため、成形性が優れたクラッド板が得
られた。一方、比較例2では、純アルミニウム板の加工
率が10%と本発明にて規定した範囲より小さいため
に、純アルミニウム板がステンレス鋼板と接合せず、ク
ラッド板を製造できなかった。また、比較例3では、純
アルミニウム板の加工率が、70%と本発明にて規定し
た範囲より大きすぎたために、クラッド板にしわ及び割
れが生じた。更に、比較例4では、ステンレス鋼板の加
工率が、本発明にて規定した範囲より大きすぎたため
に、限界絞り比が1.55と低くなり、クラッド板の成
形性が劣化した。
【0020】以上より、純アルミニウムの加工率は20
乃至60%、ステンレス鋼板の加工率は4.0%以下で
ある必要があることがわかる。
【0021】
【表2】
【0022】第3実施例 次に、焼鈍処理温度と、クラッド板の接合性との関係に
ついて試験した結果について説明する。
【0023】下記表3に示す実施例7〜10及び比較例
5〜6はいずれも、第1実施例の実施例1と同様に、薄
板連続鋳造法の一種であるハンター法によって製造され
た純アルミニウム板を使用した。純アルミニウム板に対
して30%、ステンレス鋼板に対して2.5%の加工率
となる条件で冷間圧延を施し、更に200乃至500℃
の温度に12時間加熱して拡散焼鈍処理することによ
り、純アルミニウム板とステンレス鋼とのクラッド板を
製造した。得られたクラッド板の限界絞り比及び耳率を
測定した。下記表3中の肌荒れについては、表面粗さR
maxが3未満のものを○、3以上のものを×とした。
【0024】実施例7〜10は、限界絞り比が1.75
乃至1.90と高く、また耳率が−1.0乃至−2.6
%と小さいため、成形性が優れていると共に、肌荒れも
極めて少ない。一方、比較例5では、拡散焼鈍処理温度
が、200℃と本発明にて規定した範囲より低いため、
再結晶が起きず加工組織が残留する。このため限界絞り
比が1.55と小さくなり、成形性が極めて劣化する。
また、比較例6では、拡散焼鈍処理温度が500℃と本
発明に規定した範囲より高いため、耳率が−6.1%と
著しく大きくなり、成形性が劣化する。従って、クラッ
ド板を製造するための最適な拡散焼鈍処理温度は230
乃至450℃である。この温度範囲における限界絞り比
は、1.75乃至1.90、そして耳率は、−1.0乃
至2.6%であり、成形性が優れている。
【0025】
【表3】
【0026】なお、アルミニウム合金板を製造する薄板
連続鋳造法としては、前記ハンター法の外に、スーパー
キャスター法又はSCAL社が開発した3C法等を使用
することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、肌
荒れが少なく、また耳率が小さいクラッド板を製造する
ことができ、歩留り及び成形性が優れたアルミニウム又
はアルミニウム合金板とステンレス鋼板とのクラッド板
を得ることができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 薄板連続鋳造法により製造したアルミニ
    ウム又はアルミニウム合金板にステンレス鋼板を合わ
    せ、次に、アルミニウム又はアルミニウム合金板が20
    乃至60%、ステンレス鋼板が4%以下の加工率となる
    条件で熱間又は冷間加工することにより両者を圧接し、
    その後230乃至450℃の温度で焼鈍処理することを
    特徴とする成形性が優れたクラッド板の製造方法。
JP12007995A 1995-05-18 1995-05-18 成形性が優れたクラッド板の製造方法 Pending JPH08309561A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100339746B1 (ko) * 1999-12-15 2002-06-05 김진영 성형 가공용 합금판재의 크레드 제조방법
US6528177B2 (en) 2001-05-11 2003-03-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Cladding material and manufacturing method therefor
JP6347312B1 (ja) * 2017-10-30 2018-06-27 新日鐵住金株式会社 クラッド板

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