JPH0839269A - ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の製造方法 - Google Patents
ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の製造方法Info
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- JPH0839269A JPH0839269A JP6174071A JP17407194A JPH0839269A JP H0839269 A JPH0839269 A JP H0839269A JP 6174071 A JP6174071 A JP 6174071A JP 17407194 A JP17407194 A JP 17407194A JP H0839269 A JPH0839269 A JP H0839269A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 成形加工時にアルミニウム表面に肌荒れ、く
びれが発生しせず、接合強度に優れたステンレス鋼とア
ルミニウムとのクラッド材を製造する方法を提供する。 【構成】 ステンレス鋼・純アルミニウムクラッド材を
200 ℃〜300 ℃未満の温度域にて拡散焼鈍し、アルミニ
ウムの最大結晶粒径を150 μm 未満とすること、また、
ステンレス鋼と重量％でMgを0.5 〜1.5 ％含有するアル
ミニウム合金とからなるクラッド材を230 ℃〜360 ℃未
満の温度域にて拡散焼鈍し、アルミニウム合金の最大結
晶粒径を200 μm 未満とするクラッド材の製造方法。
びれが発生しせず、接合強度に優れたステンレス鋼とア
ルミニウムとのクラッド材を製造する方法を提供する。 【構成】 ステンレス鋼・純アルミニウムクラッド材を
200 ℃〜300 ℃未満の温度域にて拡散焼鈍し、アルミニ
ウムの最大結晶粒径を150 μm 未満とすること、また、
ステンレス鋼と重量％でMgを0.5 〜1.5 ％含有するアル
ミニウム合金とからなるクラッド材を230 ℃〜360 ℃未
満の温度域にて拡散焼鈍し、アルミニウム合金の最大結
晶粒径を200 μm 未満とするクラッド材の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐食性に優れたステ
ンレス鋼と熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金とからなるクラッド材の製造方法に関する。
ンレス鋼と熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミ
ニウム合金とからなるクラッド材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】異種の金属板を接合したクラッド材は、
単独の金属板では得られない特性を発揮することから工
業分野や日用品の分野等で需要が急増している。
単独の金属板では得られない特性を発揮することから工
業分野や日用品の分野等で需要が急増している。
【０００３】クラッド材を製造する方法にはいくつかの
方法があるが、大量生産向けには圧延接合法が好適であ
る。ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材を圧接接合
法により製造する一般的な方法としては、ステンレス鋼
ストリップとアルミニウムストリップとを重ね合わせて
常温で圧接する冷間圧延接合法と、前記二つのストリッ
プを200 〜500 ℃に加熱して重ね合わせ、これに大圧下
力で圧延する熱間圧延接合方法とがある。
方法があるが、大量生産向けには圧延接合法が好適であ
る。ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材を圧接接合
法により製造する一般的な方法としては、ステンレス鋼
ストリップとアルミニウムストリップとを重ね合わせて
常温で圧接する冷間圧延接合法と、前記二つのストリッ
プを200 〜500 ℃に加熱して重ね合わせ、これに大圧下
力で圧延する熱間圧延接合方法とがある。
【０００４】これらの方法で製造されたクラッド材は、
圧延接合のままでは接合強度が不充分であるためプレス
成形加工時に接合面で剥離が生じる。そのため圧延接合
した後、クラッド材に拡散焼鈍を施すことにより接合強
度を高めている。
圧延接合のままでは接合強度が不充分であるためプレス
成形加工時に接合面で剥離が生じる。そのため圧延接合
した後、クラッド材に拡散焼鈍を施すことにより接合強
度を高めている。
【０００５】接合強度の優れたクラッド材の製造方法と
しては特開平1-266981号として提案されている。この方
法では圧延接合の後、複合材の接合強度を高めるために
クラッド材に 300〜400 ℃の温度域での拡散焼鈍が施さ
れている。
しては特開平1-266981号として提案されている。この方
法では圧延接合の後、複合材の接合強度を高めるために
クラッド材に 300〜400 ℃の温度域での拡散焼鈍が施さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記方法で拡
散焼鈍がなされたステンレス鋼・アルミニウムクラッド
材について評価したところ、焼鈍温度300 〜400 ℃、焼
鈍時間５時間以上の条件で拡散焼鈍したクラッド材の接
合強度は充分であったが、プレス成形加工の際にアルミ
ニウムの表面に肌荒れ、くびれおよび割れが発生した。
すなわち、接合強度については満足できるものの、成形
性には問題があった。アルミニウム表面の肌荒れやくび
れは、製品においてアルミニウム面が製品外部に露出し
ていない場合は問題ないが、外部に露出していて目に触
れるような用途では美観を損ねることになり好ましくな
い。本発明は、接合強度が充分で、かつ成形加工時に肌
荒れ、くびれおよび割れの発生しないステンレス鋼とア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなるクラッド材
の製造方法を提供するものである。
散焼鈍がなされたステンレス鋼・アルミニウムクラッド
材について評価したところ、焼鈍温度300 〜400 ℃、焼
鈍時間５時間以上の条件で拡散焼鈍したクラッド材の接
合強度は充分であったが、プレス成形加工の際にアルミ
ニウムの表面に肌荒れ、くびれおよび割れが発生した。
すなわち、接合強度については満足できるものの、成形
性には問題があった。アルミニウム表面の肌荒れやくび
れは、製品においてアルミニウム面が製品外部に露出し
ていない場合は問題ないが、外部に露出していて目に触
れるような用途では美観を損ねることになり好ましくな
い。本発明は、接合強度が充分で、かつ成形加工時に肌
荒れ、くびれおよび割れの発生しないステンレス鋼とア
ルミニウムまたはアルミニウム合金からなるクラッド材
の製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は成
形加工時にアルミニウム（以下アルミニウム合金も含め
てアルミニウムと総称する）の表面に発生する肌荒れ、
くびれ割れの原因、対策につき種々実験検討した結果、
下記の知見を得た。
形加工時にアルミニウム（以下アルミニウム合金も含め
てアルミニウムと総称する）の表面に発生する肌荒れ、
くびれ割れの原因、対策につき種々実験検討した結果、
下記の知見を得た。
【０００８】A)成形加工時に発生する肌荒れやくびれ及
び割れにはアルミニウムの結晶粒径が影響しているこ
と。
び割れにはアルミニウムの結晶粒径が影響しているこ
と。
【０００９】B)従って、アルミニウムの最大結晶粒径を
所定の大きさ以下に制御することにより肌荒れやくびれ
及び割れの発生を防止することができること。
所定の大きさ以下に制御することにより肌荒れやくびれ
及び割れの発生を防止することができること。
【００１０】C)アルミニウムの最大結晶粒径を所定の大
きさ以下にするには拡散焼鈍温度を低温にすればよく、
低温拡散焼鈍を行っても予想外にも接合強度が低下しな
いこと。
きさ以下にするには拡散焼鈍温度を低温にすればよく、
低温拡散焼鈍を行っても予想外にも接合強度が低下しな
いこと。
【００１１】本発明は、上記知見事項に基づきなされた
ものであり、「圧延接合したステンレス鋼と純アルミニ
ウムとからなるクラッド材を200 ℃〜300 ℃未満の温度
域にて拡散焼鈍し、アルミニウムの最大結晶粒径を150
μm未満とすること、更にMgを含有するアルミニウム合
金を使用する場合には、230℃〜360 ℃未満の温度域に
て拡散焼鈍し、アルミニウムの最大結晶粒径を200 μm
未満とすること」を特徴とする。
ものであり、「圧延接合したステンレス鋼と純アルミニ
ウムとからなるクラッド材を200 ℃〜300 ℃未満の温度
域にて拡散焼鈍し、アルミニウムの最大結晶粒径を150
μm未満とすること、更にMgを含有するアルミニウム合
金を使用する場合には、230℃〜360 ℃未満の温度域に
て拡散焼鈍し、アルミニウムの最大結晶粒径を200 μm
未満とすること」を特徴とする。
【００１２】ここで、「最大結晶粒径」というのは、拡
散焼鈍後顕微鏡観察において確認できる結晶粒径の最大
値である。
散焼鈍後顕微鏡観察において確認できる結晶粒径の最大
値である。
【００１３】
【作用】次に、本発明における製造条件を前記のように
限定した理由とその作用について説明する。
限定した理由とその作用について説明する。
【００１４】１）拡散焼鈍条件 拡散焼鈍はステンレス鋼中のFeをアルミニウム中に拡散
させて接合強度を向上させるために行うものである。こ
の拡散焼鈍前のクラッド材は、熱間圧延、冷間圧延、鍛
造、プレス、爆着等の任意の方法で圧接される。純アル
ミニウムを用いたクラッド材の場合焼鈍温度が200 ℃未
満では、拡散が充分でなく、一方300 ℃以上ではアルミ
ニウムの結晶粒が粗大化し、成形性を低下させるので20
0 〜300℃未満とした。また、省エネルギ−、製造効
率、接合強度の観点からも200 〜300 ℃未満が好ましい
範囲となる。また、Mg含有アルミニウム合金を用いたク
ラッド材の場合には、230 ℃未満では充分な拡散が期待
できなく、360 ℃以上になると結晶粒が粗大化する。好
ましい温度は230 〜300 ℃未満である。
させて接合強度を向上させるために行うものである。こ
の拡散焼鈍前のクラッド材は、熱間圧延、冷間圧延、鍛
造、プレス、爆着等の任意の方法で圧接される。純アル
ミニウムを用いたクラッド材の場合焼鈍温度が200 ℃未
満では、拡散が充分でなく、一方300 ℃以上ではアルミ
ニウムの結晶粒が粗大化し、成形性を低下させるので20
0 〜300℃未満とした。また、省エネルギ−、製造効
率、接合強度の観点からも200 〜300 ℃未満が好ましい
範囲となる。また、Mg含有アルミニウム合金を用いたク
ラッド材の場合には、230 ℃未満では充分な拡散が期待
できなく、360 ℃以上になると結晶粒が粗大化する。好
ましい温度は230 〜300 ℃未満である。
【００１５】２）アルミニウムの最大結晶粒径 クラッド材の一方の金属がアルミニウムの場合は150 μ
m 以上で成形加工時に肌荒れ、くびれ及び割れが発生す
るので150 μm 未満とした。好ましくは40μm以下であ
る。アルミニウム合金の場合には200 μm 以上で成形加
工時に肌荒れやくびれが発生するので200 μm 未満とし
た。好ましくは40μm 以下である。アルミニウム合金の
場合、アルミニウムの場合よりも最大結晶粒径が大きい
ところまで許容できるのは、Mg添加による粒界の変形能
強化による。
m 以上で成形加工時に肌荒れ、くびれ及び割れが発生す
るので150 μm 未満とした。好ましくは40μm以下であ
る。アルミニウム合金の場合には200 μm 以上で成形加
工時に肌荒れやくびれが発生するので200 μm 未満とし
た。好ましくは40μm 以下である。アルミニウム合金の
場合、アルミニウムの場合よりも最大結晶粒径が大きい
ところまで許容できるのは、Mg添加による粒界の変形能
強化による。
【００１６】なお、拡散焼鈍は、クラッド材が薄板の場
合は、そのコイルをそのまま焼鈍炉に入れて焼鈍するバ
ッチ式加熱炉による方法で行っても、クラッド材のスト
リップを連続的に炉内を通過させる連続式加熱炉による
方法で行ってもよい。しかし、クラッド材は熱処理中に
熱膨張差によりストリップの幅方向に反りが生じるので
連続式焼鈍炉では均一な熱処理ができない等の理由から
バッチ式加熱炉による方法が好適である。
合は、そのコイルをそのまま焼鈍炉に入れて焼鈍するバ
ッチ式加熱炉による方法で行っても、クラッド材のスト
リップを連続的に炉内を通過させる連続式加熱炉による
方法で行ってもよい。しかし、クラッド材は熱処理中に
熱膨張差によりストリップの幅方向に反りが生じるので
連続式焼鈍炉では均一な熱処理ができない等の理由から
バッチ式加熱炉による方法が好適である。
【００１７】また、焼鈍時間は特に限定するものでない
が、２４時間以内が適当で、省エネルギ−、製造効率及
び接合強度の観点から1 〜10時間が好ましい。クラッド
材が拡散焼鈍温度に達した後、直ちに冷却してもよい。
が、２４時間以内が適当で、省エネルギ−、製造効率及
び接合強度の観点から1 〜10時間が好ましい。クラッド
材が拡散焼鈍温度に達した後、直ちに冷却してもよい。
【００１８】Mgを0.5 〜1.5 ％含有するアルミニウム合
金とは、例えばJIS A3004 相当材である。Mgは耐食性、
成形性を改善するために添加するが、0.5 ％未満では充
分な効果が得られなく、一方1.5 ％を超えると使用条件
によっては耐応力腐食割れが生じることがあるので好ま
しくない。アルミニウム合金はMgの他にMn、Si、Cu等を
含む合金であってもよい。また、ステンレス鋼の鋼種は
任意である。フェライト系ステンレス鋼としてはJIS SU
S430、SUS444等が使用でき、オ−ステナイト系ステンレ
ス鋼としては JIS SUS304 、SUS316等が使用できる。
金とは、例えばJIS A3004 相当材である。Mgは耐食性、
成形性を改善するために添加するが、0.5 ％未満では充
分な効果が得られなく、一方1.5 ％を超えると使用条件
によっては耐応力腐食割れが生じることがあるので好ま
しくない。アルミニウム合金はMgの他にMn、Si、Cu等を
含む合金であってもよい。また、ステンレス鋼の鋼種は
任意である。フェライト系ステンレス鋼としてはJIS SU
S430、SUS444等が使用でき、オ−ステナイト系ステンレ
ス鋼としては JIS SUS304 、SUS316等が使用できる。
【００１９】
【実施例】次に、本発明の効果を実施例によって具体的
に説明する。
に説明する。
【００２０】ステンレス鋼としてSUS430を、アルミニウ
ムにはJIS A1100 を、アルミニウム合金にはMgを1 ％含
有するJIS A3004 を素材として圧延接合法により全板厚
2.0mm のステンレス鋼・アルミニウムクラッド材及びス
テンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材を製造した。
製造条件は表１の通りである。
ムにはJIS A1100 を、アルミニウム合金にはMgを1 ％含
有するJIS A3004 を素材として圧延接合法により全板厚
2.0mm のステンレス鋼・アルミニウムクラッド材及びス
テンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材を製造した。
製造条件は表１の通りである。
【００２１】このクラッド材をバッチ式加熱炉で雰囲気
温度200 〜400 ℃、保持時間1 〜24時間の範囲でそれぞ
れ変化させて拡散焼鈍をおこなった。
温度200 〜400 ℃、保持時間1 〜24時間の範囲でそれぞ
れ変化させて拡散焼鈍をおこなった。
【００２２】拡散焼鈍後、剥離試験と加工性試験を行う
ため下記の試験片を作成した。
ため下記の試験片を作成した。
【００２３】 剥離試験片 ：JIS K 6854 プレス成形性試験片 ：直径360mm のブランク
【００２４】
【表１】
【００２５】プレス成形条件は以下の通りである。
【００２６】 ポンチ径 ：１９０mm （肩径 ２０mm） ダイス径 ：１９５mm （肩径 １０mm） 潤滑 ：ポリエチレンフィルム 板押さえ力 ：２．４〜４．０ N/mm2 ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の試験結果を表
２に、またステンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材
の試験結果を表３に示す。表中の総合評価○は、剥離強
度が 20 N/mm以上でプレス成形加工後アルミニウム表面
に肌荒れ、割れがないアルミニウム最大結晶粒径が150
μm 未満、またはアルミニウム合金最大結晶粒径が200
μm 未満であるものとした。
２に、またステンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材
の試験結果を表３に示す。表中の総合評価○は、剥離強
度が 20 N/mm以上でプレス成形加工後アルミニウム表面
に肌荒れ、割れがないアルミニウム最大結晶粒径が150
μm 未満、またはアルミニウム合金最大結晶粒径が200
μm 未満であるものとした。
【００２７】なお、アルミニウム結晶粒径は顕微鏡写真
により実測した。
により実測した。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【発明の効果】実施例で示した通り、ステンレス鋼・ア
ルミニウムクラッド材は200 〜300 ℃未満の低温度域で
拡散焼鈍することにより接合強度の低下がなく、成形加
工後のアルミニウム表面性状は劣化しない。また、ステ
ンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材の場合の拡散焼
鈍温度は230 〜360 ℃未満が好適であることが確認でき
る。更に、本発明法によれば、拡散焼鈍温度が従来法に
比べ低いので省エネルギ−の点においても極め優れたも
のである。
ルミニウムクラッド材は200 〜300 ℃未満の低温度域で
拡散焼鈍することにより接合強度の低下がなく、成形加
工後のアルミニウム表面性状は劣化しない。また、ステ
ンレス鋼・アルミニウム合金クラッド材の場合の拡散焼
鈍温度は230 〜360 ℃未満が好適であることが確認でき
る。更に、本発明法によれば、拡散焼鈍温度が従来法に
比べ低いので省エネルギ−の点においても極め優れたも
のである。
【００３１】
Claims (2)
- 【請求項１】圧接接合したステンレス鋼・純アルミニウ
ムクラッド材を 200℃〜300 ℃未満の温度域にて拡散焼
鈍し、アルミニウムの最大結晶粒径を150 μm 未満とす
ることを特徴とする接合性と成形性に優れたステンレス
鋼・純アルミニウムクラッド材の製造方法。 - 【請求項２】圧接接合したステンレス鋼と、重量％でMg
を 0.5〜1.5 ％含有するアルミニウム合金とからなるク
ラッド材を 230℃〜360 ℃未満の温度域にて拡散焼鈍
し、アルミニウム合金の最大結晶粒径を 200μm 未満と
することを特徴とする接合性と成形性に優れたステンレ
ス鋼・アルミニウム合金クラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407194A JP3168836B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17407194A JP3168836B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0839269A true JPH0839269A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3168836B2 JP3168836B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=15972135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17407194A Expired - Fee Related JP3168836B2 (ja) | 1994-07-26 | 1994-07-26 | ステンレス鋼・アルミニウムクラッド材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3168836B2 (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 |
| JP2006057843A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Shimano Inc | 自転車用ディスクブレーキロータ |
| JP2015164739A (ja) * | 2014-03-03 | 2015-09-17 | 株式会社特殊金属エクセル | 三層クラッド構造を有するリチウムイオン二次電池用端子素材を製造する方法 |
| WO2017057665A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 東洋鋼鈑株式会社 | 金属積層材及びその製造方法 |
| JP6347312B1 (ja) * | 2017-10-30 | 2018-06-27 | 新日鐵住金株式会社 | クラッド板 |
| US11840045B2 (en) * | 2017-03-29 | 2023-12-12 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Roll-bonded laminate |
-
1994
- 1994-07-26 JP JP17407194A patent/JP3168836B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| 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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| WO2017057665A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 東洋鋼鈑株式会社 | 金属積層材及びその製造方法 |
| JPWO2017057665A1 (ja) * | 2015-09-30 | 2018-07-26 | 東洋鋼鈑株式会社 | 金属積層材及びその製造方法 |
| US10864596B2 (en) | 2015-09-30 | 2020-12-15 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Metal laminate material and production method therefor |
| US11840045B2 (en) * | 2017-03-29 | 2023-12-12 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Roll-bonded laminate |
| JP6347312B1 (ja) * | 2017-10-30 | 2018-06-27 | 新日鐵住金株式会社 | クラッド板 |
| WO2019087265A1 (ja) * | 2017-10-30 | 2019-05-09 | 日本製鉄株式会社 | クラッド板 |
| KR20200042925A (ko) * | 2017-10-30 | 2020-04-24 | 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 | 클래드판 |
| CN111372770A (zh) * | 2017-10-30 | 2020-07-03 | 日本制铁株式会社 | 复合板 |
| CN111372770B (zh) * | 2017-10-30 | 2021-10-26 | 日本制铁株式会社 | 复合板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3168836B2 (ja) | 2001-05-21 |
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