JPH09300085A - 接合界面が平坦なクラッド材の製造方法 - Google Patents
接合界面が平坦なクラッド材の製造方法Info
- Publication number
- JPH09300085A JPH09300085A JP14341796A JP14341796A JPH09300085A JP H09300085 A JPH09300085 A JP H09300085A JP 14341796 A JP14341796 A JP 14341796A JP 14341796 A JP14341796 A JP 14341796A JP H09300085 A JPH09300085 A JP H09300085A
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- Japan
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- clad material
- rolling
- welding
- metal plates
- roll
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 柔らかい金属の薄い板を圧接する場合でも、
その厚さが場所によって大きく異なることなく、従って
物性値が均一であるような、境界界面が平坦なクラッド
材の製造方法を提供すること。 【解決手段】 ２枚の金属板をロール圧接してクラッド
材を製造する方法において、接合すべき二つの面の少な
くとも一方にワイヤブラシによるブラッシングを施した
後、ブラッシングした面が接合面になるように２枚の金
属板を合わせてロール圧接を行い、その後ロール圧接の
圧下率を含めた合計圧下率が２５％以下の圧延をして所
定の板厚のクラッド材にすること。
その厚さが場所によって大きく異なることなく、従って
物性値が均一であるような、境界界面が平坦なクラッド
材の製造方法を提供すること。 【解決手段】 ２枚の金属板をロール圧接してクラッド
材を製造する方法において、接合すべき二つの面の少な
くとも一方にワイヤブラシによるブラッシングを施した
後、ブラッシングした面が接合面になるように２枚の金
属板を合わせてロール圧接を行い、その後ロール圧接の
圧下率を含めた合計圧下率が２５％以下の圧延をして所
定の板厚のクラッド材にすること。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接合界面が平坦で、そ
の結果物性値が均一になるクラッド材を製造する方法に
関する。
の結果物性値が均一になるクラッド材を製造する方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のステンレス鋼などの表面に薄いア
ルミニウムなどの層を設けたクラッド材の製造方法は、
図２に示したようにステンレス鋼帯１の接合すべき面に
ワイヤブラシ４でブラッシングをし、その上にアルミニ
ウム帯２を重ねてから圧接ロール５で圧接を行ってクラ
ッド材にし、その後このクラッド材を冷間圧延などで所
定の板厚に圧延して製造していた。なお、ステンレス鋼
の接合すべき面のブラッシングは、ステンレス鋼の製造
時に焼鈍などを行った結果、表面が酸化皮膜で覆われて
いるので、圧接のためには、表面を更新する活性化が必
要であるからである。
ルミニウムなどの層を設けたクラッド材の製造方法は、
図２に示したようにステンレス鋼帯１の接合すべき面に
ワイヤブラシ４でブラッシングをし、その上にアルミニ
ウム帯２を重ねてから圧接ロール５で圧接を行ってクラ
ッド材にし、その後このクラッド材を冷間圧延などで所
定の板厚に圧延して製造していた。なお、ステンレス鋼
の接合すべき面のブラッシングは、ステンレス鋼の製造
時に焼鈍などを行った結果、表面が酸化皮膜で覆われて
いるので、圧接のためには、表面を更新する活性化が必
要であるからである。
【０００３】しかし、このクラッド材は、場所によって
電気抵抗などの物性値にバラツキがあることが判った。
またこの問題はアルミニウム層が１０μｍ程度の場合に
顕著であることも判った。そこでこの原因を調査したと
ころ、ブラッシングによる表面の荒れと、異種あるいは
同種金属のクラッド圧接後の冷間圧延工程における界面
粗さの増加が原因であることが判明した。
電気抵抗などの物性値にバラツキがあることが判った。
またこの問題はアルミニウム層が１０μｍ程度の場合に
顕著であることも判った。そこでこの原因を調査したと
ころ、ブラッシングによる表面の荒れと、異種あるいは
同種金属のクラッド圧接後の冷間圧延工程における界面
粗さの増加が原因であることが判明した。
【０００４】すなわち、図１に模式的に示したように、
ステンレス鋼のコイルを巻き戻した状態（Ａ）では、ス
テンレス鋼（１）の表面に酸化皮膜（図示してない）が
存在するので、これをブラッシングして表面を活性化し
（Ｂ）、それにアルミニウム帯２を圧接する。このクラ
ッド圧接の初期の状態では、変形抵抗の差からステンレ
ス鋼の側はほとんど変形せず、アルミニウム帯２が変形
して接合が行われる結果、ステンレス鋼の帯の表面の形
状が保持されたままのクラッド材となる（Ｃ）。さら
に、所定の板厚を得るためにクラッド圧接後、冷間圧延
を施すと冷間圧延時にアルミニウム／ステンレス鋼界面
の相対滑りが生じ、そのために界面の粗さ３はますます
増加する（Ｄ）ことになる。
ステンレス鋼のコイルを巻き戻した状態（Ａ）では、ス
テンレス鋼（１）の表面に酸化皮膜（図示してない）が
存在するので、これをブラッシングして表面を活性化し
（Ｂ）、それにアルミニウム帯２を圧接する。このクラ
ッド圧接の初期の状態では、変形抵抗の差からステンレ
ス鋼の側はほとんど変形せず、アルミニウム帯２が変形
して接合が行われる結果、ステンレス鋼の帯の表面の形
状が保持されたままのクラッド材となる（Ｃ）。さら
に、所定の板厚を得るためにクラッド圧接後、冷間圧延
を施すと冷間圧延時にアルミニウム／ステンレス鋼界面
の相対滑りが生じ、そのために界面の粗さ３はますます
増加する（Ｄ）ことになる。
【０００５】このワイヤブラシによるブラッシングは、
対象となる金属及びブラシによって多少異なるものの、
粗さＲｙ（最大粗さ）が少なくとも２μｍ、通常４〜６
μｍ程度である。さらにそこへ厚さ１０μｍ程度のアル
ミニウムの帯をロール圧接し、その後、所定の板厚を得
るまで冷間圧延を施すことによって界面粗さは増加し、
冷間圧延時の圧下率が１４％（合計圧下率が２０％）に
なるとＲｙが少なくとも３μｍ、通常５〜７μｍ程度、
合計圧下率が５０％になるとＲｙが少なくとも７μｍ、
通常８〜１０μｍ程度になる。
対象となる金属及びブラシによって多少異なるものの、
粗さＲｙ（最大粗さ）が少なくとも２μｍ、通常４〜６
μｍ程度である。さらにそこへ厚さ１０μｍ程度のアル
ミニウムの帯をロール圧接し、その後、所定の板厚を得
るまで冷間圧延を施すことによって界面粗さは増加し、
冷間圧延時の圧下率が１４％（合計圧下率が２０％）に
なるとＲｙが少なくとも３μｍ、通常５〜７μｍ程度、
合計圧下率が５０％になるとＲｙが少なくとも７μｍ、
通常８〜１０μｍ程度になる。
【０００６】このような界面粗さの大きなクラッド材の
横断面を観察すると、アルミニウム層の厚さは、最大／
最小の比が２を超えることとなり、物性値に差がでるこ
ととなる。このようなアルミニウム層の厚さの不均一
は、そのままでも物性値に差がでることとなるが、例え
ば拡散により接合界面付近に化合物を生成させるような
場合、生成の状況が場所によって異なために、特性が不
均一な製品ができてしまうという不都合が生じることに
なる。
横断面を観察すると、アルミニウム層の厚さは、最大／
最小の比が２を超えることとなり、物性値に差がでるこ
ととなる。このようなアルミニウム層の厚さの不均一
は、そのままでも物性値に差がでることとなるが、例え
ば拡散により接合界面付近に化合物を生成させるような
場合、生成の状況が場所によって異なために、特性が不
均一な製品ができてしまうという不都合が生じることに
なる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、柔らかい金
属の薄い板を圧接する場合でも、その厚さが場所によっ
て大きく異なることなく、従って物性値が均一であるよ
うな、境界界面が平坦なクラッド材の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
属の薄い板を圧接する場合でも、その厚さが場所によっ
て大きく異なることなく、従って物性値が均一であるよ
うな、境界界面が平坦なクラッド材の製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の境界界面が平坦なクラッド材の製造方法
は、ステンレス鋼とアルミニウムなどの２枚の金属板を
ロール圧接してクラッド材を製造する方法において、接
合すべき二つの面の少なくとも一方にワイヤブラシによ
るブラッシングを施した後、ブラッシングした面が接合
面になるように２枚の金属板を合わせて圧下率が２０％
以下のロール圧接を行い、その後ロール圧接と圧延の合
計圧下率が２５％以下になるように圧延をして所定の板
厚のクラッド材とし、このクラッド材を必要に応じて加
熱処理することである。
に、本発明の境界界面が平坦なクラッド材の製造方法
は、ステンレス鋼とアルミニウムなどの２枚の金属板を
ロール圧接してクラッド材を製造する方法において、接
合すべき二つの面の少なくとも一方にワイヤブラシによ
るブラッシングを施した後、ブラッシングした面が接合
面になるように２枚の金属板を合わせて圧下率が２０％
以下のロール圧接を行い、その後ロール圧接と圧延の合
計圧下率が２５％以下になるように圧延をして所定の板
厚のクラッド材とし、このクラッド材を必要に応じて加
熱処理することである。
【０００９】また、上記目的を達成するために、本発明
の境界界面が平坦なクラッド材の製造方法は、ステンレ
ス鋼とアルミニウムなどの２枚の金属板をロール圧接し
てクラッド材を製造する方法において、接合すべき二つ
の面の少なくとも一方にワイヤブラシによるブラッシン
グを施した後、ブラッシングした面が接合面になるよう
に２枚の金属板を合わせて圧下率が２０％以下のロール
圧接を行って所定の板厚にし、その後圧延を行わないで
クラッド材とし、このクラッド材を必要に応じて加熱処
理することである。
の境界界面が平坦なクラッド材の製造方法は、ステンレ
ス鋼とアルミニウムなどの２枚の金属板をロール圧接し
てクラッド材を製造する方法において、接合すべき二つ
の面の少なくとも一方にワイヤブラシによるブラッシン
グを施した後、ブラッシングした面が接合面になるよう
に２枚の金属板を合わせて圧下率が２０％以下のロール
圧接を行って所定の板厚にし、その後圧延を行わないで
クラッド材とし、このクラッド材を必要に応じて加熱処
理することである。
【００１０】本発明について更に説明すると、２枚の金
属板は、ステンレス鋼板とアルミニウム板、鉄又は鋼板
とチタン板、ステンレス鋼板と銅板などの異種の金属板
でもよいし、同種の金属板でもよい。また、本発明のロ
ール圧接は、ロールを用いて圧下率が２０％以下になる
ような条件で行うものである。
属板は、ステンレス鋼板とアルミニウム板、鉄又は鋼板
とチタン板、ステンレス鋼板と銅板などの異種の金属板
でもよいし、同種の金属板でもよい。また、本発明のロ
ール圧接は、ロールを用いて圧下率が２０％以下になる
ような条件で行うものである。
【００１１】また、本発明の圧延は、冷間圧延でもよい
し、温間圧延でもよい。その圧下率は、ロール圧接の圧
下率を加えた合計圧下率で２５％以下である。例えば、
ロール圧接の圧下率が６％であれば、圧延の圧下率は１
９％以下である。さらに、本発明のクラッド材の加熱処
理は、クラッド材の密着性を向上させるために行うもの
で、連続熱処理炉にクラッド材を通過させることなどに
より行うことができ、その加熱温度は、ステンレス鋼と
アルミニウムのクラッド材では、４００〜５５０℃、鉄
又は鋼とチタンでは、５００〜８００℃、ステンレス鋼
と銅では、５００〜７００℃である。
し、温間圧延でもよい。その圧下率は、ロール圧接の圧
下率を加えた合計圧下率で２５％以下である。例えば、
ロール圧接の圧下率が６％であれば、圧延の圧下率は１
９％以下である。さらに、本発明のクラッド材の加熱処
理は、クラッド材の密着性を向上させるために行うもの
で、連続熱処理炉にクラッド材を通過させることなどに
より行うことができ、その加熱温度は、ステンレス鋼と
アルミニウムのクラッド材では、４００〜５５０℃、鉄
又は鋼とチタンでは、５００〜８００℃、ステンレス鋼
と銅では、５００〜７００℃である。
【００１２】また、本発明の製造方法によって製造され
るものは、ヒーター材、リードフレーム材などである。
るものは、ヒーター材、リードフレーム材などである。
【００１３】
【作用】本発明において、ロール圧接後の圧延を省略、
あるいは圧延の合計圧下率を２５％以下にすることによ
り、図３に示したように圧延時における接合界面の粗さ
の増加を防止することができ、その結果として接合界面
が平坦なクラッド材を得ることができる。また、クラッ
ド材を加熱処理すると、両金属が相互に拡散して密着性
を高め、材料間の剥離を防止することができる。
あるいは圧延の合計圧下率を２５％以下にすることによ
り、図３に示したように圧延時における接合界面の粗さ
の増加を防止することができ、その結果として接合界面
が平坦なクラッド材を得ることができる。また、クラッ
ド材を加熱処理すると、両金属が相互に拡散して密着性
を高め、材料間の剥離を防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の構成を具体的に説
明する。図２に示した構成の装置を用い、厚さ０．５ｍ
ｍの成分組成がＣ：０．０５％、Ｓｉ：０．７％、Ｍ
ｎ：１．２％、Ｐ：０．０２％、Ｓ：０．０２％、Ｎ
ｉ：９．２％、Ｃｒ：１９．２％、残部実質的にＦｅか
らなるＳＵＳ３０４のステンレス鋼の帯１をワイヤブラ
シ４により粗さＲｙが２．５５μｍになるブラッシング
を施し、これと厚さ１０μｍのアルミニウムの帯２とを
圧接ロール５を用いて圧下率６％で圧接した。圧接後合
計圧下率６、１３、１６、１９、２３、２７、３１、３
１、３５、３８及び４２％（冷間圧延のみでは、０、
７、１０、１３、１７、２１、２５、２９、３２及び３
６％）の冷間圧延をしてクラッド材を製造した。
明する。図２に示した構成の装置を用い、厚さ０．５ｍ
ｍの成分組成がＣ：０．０５％、Ｓｉ：０．７％、Ｍ
ｎ：１．２％、Ｐ：０．０２％、Ｓ：０．０２％、Ｎ
ｉ：９．２％、Ｃｒ：１９．２％、残部実質的にＦｅか
らなるＳＵＳ３０４のステンレス鋼の帯１をワイヤブラ
シ４により粗さＲｙが２．５５μｍになるブラッシング
を施し、これと厚さ１０μｍのアルミニウムの帯２とを
圧接ロール５を用いて圧下率６％で圧接した。圧接後合
計圧下率６、１３、１６、１９、２３、２７、３１、３
１、３５、３８及び４２％（冷間圧延のみでは、０、
７、１０、１３、１７、２１、２５、２９、３２及び３
６％）の冷間圧延をしてクラッド材を製造した。
【００１５】これらのクラッド材の接合界面の粗さを測
定するために、水酸化ナトリウム溶液で処理してアルミ
ニウム層を除去し、露出したステンレス鋼の表面の粗さ
を測定した。その結果を図３に示した。なお、図中のＲ
ｙは最大粗さ、Ｒａは中心線平均粗さ、Ｒｚは１０点の
平均粗さである。図３は、クラッド圧接後の冷間圧延の
圧下率が増加するに伴い、接合界面の粗さも増加してい
ることを示しているが、１９％（ロール圧接の圧下率を
含めた合計圧下率２５％）を超えると急激に粗くなるこ
とを示している。
定するために、水酸化ナトリウム溶液で処理してアルミ
ニウム層を除去し、露出したステンレス鋼の表面の粗さ
を測定した。その結果を図３に示した。なお、図中のＲ
ｙは最大粗さ、Ｒａは中心線平均粗さ、Ｒｚは１０点の
平均粗さである。図３は、クラッド圧接後の冷間圧延の
圧下率が増加するに伴い、接合界面の粗さも増加してい
ることを示しているが、１９％（ロール圧接の圧下率を
含めた合計圧下率２５％）を超えると急激に粗くなるこ
とを示している。
【００１６】この図３から接合界面が平坦なクラッド材
を得るためには、ロール圧接後の冷間圧延をしないか、
あるいはロール圧接後の冷間圧延を合計圧下率が２５％
以下になるようにすると、接合界面が平坦なクラッド材
を得ることができることが分かる。
を得るためには、ロール圧接後の冷間圧延をしないか、
あるいはロール圧接後の冷間圧延を合計圧下率が２５％
以下になるようにすると、接合界面が平坦なクラッド材
を得ることができることが分かる。
【００１７】なお、本発明は、ロール圧接して製造した
クラッド材及びロール圧接後圧延して製造したクラッド
材を加熱処理する製造方法も含むことはもちろんであ
る。
クラッド材及びロール圧接後圧延して製造したクラッド
材を加熱処理する製造方法も含むことはもちろんであ
る。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、上記構成にしたことにより、
ロール圧接後の圧延を省略、あるいは圧延の合計圧下率
を２５％以下にすることにより、圧延時における接合界
面の粗さの増加を防止することができ、接合界面が平坦
なクラッド材を得ることができるという優れた効果を奏
する。
ロール圧接後の圧延を省略、あるいは圧延の合計圧下率
を２５％以下にすることにより、圧延時における接合界
面の粗さの増加を防止することができ、接合界面が平坦
なクラッド材を得ることができるという優れた効果を奏
する。
【図１】クラッド材の一方であるステンレス鋼帯の表面
の粗さを模式的に表した説明図である。
の粗さを模式的に表した説明図である。
【図２】クラッド材製造装置の概略側面図である。
【図３】ステンレス鋼帯のクラッド界面粗さと合計圧下
率及び冷間圧延の圧下率との関係を示すグラフである。
率及び冷間圧延の圧下率との関係を示すグラフである。
１ ステンレス鋼帯 ２ アルミニウム帯 ３ 粗さ ４ ワイヤブラシ ５ 圧接ロール
Claims (2)
- 【請求項１】 ２枚の金属板をロール圧接してクラッド
材を製造する方法において、接合すべき二つの面の少な
くとも一方にワイヤブラシによるブラッシングを施した
後、ブラッシングした面が接合面になるように２枚の金
属板を合わせてロール圧接を行い、その後ロール圧接の
圧下率を含めた合計圧下率が２５％以下の圧延をして所
定の板厚のクラッド材にすることを特徴とする接合界面
が平坦なクラッド材の製造方法。 - 【請求項２】 ２枚の金属板をロール圧接してクラッド
材を製造する方法において、接合すべき二つの面の少な
くとも一方にワイヤブラシによるブラッシングを施した
後、ブラッシングした面が接合面になるように２枚の金
属板を合わせてロール圧接を行って所定の板厚にし、そ
の後圧延を行わないでクラッド材にすることを特徴とす
る接合界面が平坦なクラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14341796A JPH09300085A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 接合界面が平坦なクラッド材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14341796A JPH09300085A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 接合界面が平坦なクラッド材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300085A true JPH09300085A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=15338279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14341796A Pending JPH09300085A (ja) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | 接合界面が平坦なクラッド材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09300085A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4327357B2 (ja) * | 1998-06-03 | 2009-09-09 | 株式会社Ｎｅｏｍａｘマテリアル | クラッド材及びその製造方法 |
| JP2009255171A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Kobe Steel Ltd | 側材およびその製造方法並びに熱交換器用クラッド材の製造方法 |
| JP2019099830A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 積層用ステンレス鋼板および積層体 |
| JP7072198B1 (ja) * | 2021-02-04 | 2022-05-20 | 燕山大学 | 圧延前に酸化処理を経た鋼とアルミニウムとの両金属を圧延してラミネートする方法 |
-
1996
- 1996-05-15 JP JP14341796A patent/JPH09300085A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4327357B2 (ja) * | 1998-06-03 | 2009-09-09 | 株式会社Ｎｅｏｍａｘマテリアル | クラッド材及びその製造方法 |
| JP2009255171A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Kobe Steel Ltd | 側材およびその製造方法並びに熱交換器用クラッド材の製造方法 |
| JP2019099830A (ja) * | 2017-11-28 | 2019-06-24 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 積層用ステンレス鋼板および積層体 |
| JP7072198B1 (ja) * | 2021-02-04 | 2022-05-20 | 燕山大学 | 圧延前に酸化処理を経た鋼とアルミニウムとの両金属を圧延してラミネートする方法 |
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