JPS58179560A - 複合金属材料の製造法 - Google Patents

複合金属材料の製造法

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Publication number
JPS58179560A
JPS58179560A JP6178782A JP6178782A JPS58179560A JP S58179560 A JPS58179560 A JP S58179560A JP 6178782 A JP6178782 A JP 6178782A JP 6178782 A JP6178782 A JP 6178782A JP S58179560 A JPS58179560 A JP S58179560A
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JP
Japan
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base material
metal
laminate
melting
composite
Prior art date
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Pending
Application number
JP6178782A
Other languages
English (en)
Inventor
Yutaka Oka
裕 岡
Makoto Imanaka
誠 今中
Shuzo Ueda
上田 修三
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPS58179560A publication Critical patent/JPS58179560A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00Casting in, on, or around objects which form part of the product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、複合金属材料の製造法に関し、とくに合せ
材の表面性状に優れる豪合金属材料を、蘭便にしかも安
価に製造しようとするものである0産業の発達に伴い金
属材料の使用褒墳が年々厳しくなってきて、単一金属材
料では対応が難しくなり、たとえ対応できるとしても非
常に高価な金属材料を使用せざるを得ない場合が増えつ
つあるOこのような過酷な瑠境での使用虻対処するため
9種以上の金属材料を接合して、それらの優れた材料特
性を活かし互いに補完しあって用途により適切忙適合す
るようにした複合金属材料が開発された。一般に販売さ
れている複合材料の例としては鋼合金やステンレス鋼を
合せ材、軟鋼を母材とし曳複合金属材料が夷〈知られて
いるOこの種複合金属材料は合せ材で耐食性を、母材で
強度を保証するもので、海洋構造物や化学装置用材料と
して用いられている。
ところでこの種拶合金属材料の製造法としては、オーバ
ーレイ法、爆着法、組立て一圧延法および鋳込法などが
知られているが、これらの方法はいずれも次に述べるよ
うな間at残していた。
すなわちオーバーレイ法は母材の上にフラックスをおき
、うす物コイルをアークで溶解し母材に接合させる方法
であり、フラックス−とうす物コイルの合金組成を制御
して目的とする合せ材の組成とするものであるが、この
方法は高価なうす物コイルを再溶融する丸め、母材に対
する合せ材O比率が大きい場合忙は他の製造法にぐらぺ
てコストが高くなる0爆着法は火薬を使用するので、大
鶴そのものが高価であることに加え、火薬の使用場所が
限定されるため一般KFi採用し離い0組立て一圧延法
は汎用されている方法であり、合せ材にニッケルメッキ
を施したのち、合せ材と母材を重ね合せて四周1!接し
、高温で強圧下圧延を施して複合金属材料1に得るもの
であるが、この方法では接合すべき合せ材と母材の表面
を平滑に仕上げることが接合面積および接合強度を大き
くするためには不可欠であるところ、表面研1lIll
を含めた組立てに要するコストが高く、また同法では圧
延工程で合せ材と母材を接合させる九めに、圧延、に際
しては一定水準以上の圧下率を必要とする0鋳込み法は
、母材または合せ材のうち溶融温度の高い方を鋳型内に
設置しておき、他方!溶解して該鋳型内に注入し、分塊
シよび熱間圧延を経て複合金属材料を得る方法であるが
、この方法では鋳込みの際にスカム全巻き込むことが多
く、スカムを巻き込んだ場合にはその部分が接合不実と
なるO ところで発明者らけ先に、特願昭33−1698B9号
@細書において、上記した従来法のもつ諸欠点を鱗消し
た断層な方法として溶融接合法忙よる交合金属材料の製
造法1w案した0 この製造法は、母材として鋼板など強度の高い材料を使
用し、合せ材として母材よりも溶融温度の低い特殊材料
を使用する場合にと〈K有利な適合を図つ喪もので、囲
い枠を設けた母材の上K。
母材よりも#ll湿温度低い合せ材とその上面を覆うフ
ラックスとをおき、全体に加熱を少くとも非酸化性雰囲
気下で施して合せ材のみを母材上で溶融させ、両者の界
面での拡散を生じるに足る保持を行い、その後溶融凝固
組織を管理しつつ冷却・し、て複合スラブとなし、つい
で熱間圧延を施すことからなる複合金属材料の製造方法
である0しかしながらこの場合は、合せ材の溶融時にお
ける雰囲気の調整ならびに合せ材の凝固過11における
制御冷却が必須であや、制御冷却を行わない場合には合
せ材の凝固に伴って外引けが発生し、その際フラックス
を巻き込むため、後続の熱間圧延で合せ材表面に割れが
生じていた。このように上述した溶融接合法では、合せ
材の溶融時における雰囲気調整および凝固道程での制御
冷却が不可欠とされるところ、現実問題として広幅長尺
の複合スラブの冷却を制御することはきわめて難しく、
この点に問題を残していたのである。
そこで発明者らは、上記の如き煩雑な1寝を省略すべく
鋭意研梵を重ねた結果、雰囲気や冷却の制aを必ずしも
必要としない方法を新たに究明し、ここ如その開発成果
を開示するものである・すなわちこの発明は、母材の4
面lIK囲い枠を設けてこの囲い枠の内部で該母材上に
、溶融温度が母材のそれよりも低くかつ600〜180
0℃の範囲にある合せ材をのせ、その上に重ねて炭素含
有量5〇−以上の板材をおき、この積層材を、母材のf
Pj融温度よりは低いが合せ材の溶融温度は超える温f
K加熱して該合せ材の少くとも母材上の接@を面をIg
融し、しかるのち冷却ついで常法に従う熱間圧延1旅す
ことからなる複合金属材料の製造法である。
この発明において、炭素含有量50%″以上の板材すな
わち高炭素含有板材としては、カーボンレンガをS〜6
鰭に薄切ルしたものや黒鉛板などが七〈k有利に適合す
る。
以下この発明の実施態様を図面に従い具体的に説明する
第1図に1この発明法に従い母材上に合せ材と高炭素含
有板材とを載置した状態を示す0同図で・番号1は母材
、2はその片rjE周辺に設けた囲い粋。
8は合せ材、そして番が高炭素含有板材である0囲い枠
gq合せ材8を溶融したときの堰の働きをなすものであ
り、従って高温加熱下でも溶融せずに溶融合せ材の圧力
に耐え得る強度を必要とする、が、材質りして#−i経
済的な旬からも軟鋼がとくに有利に適合する6 さて囲い枠8で−まれた母材l上に合せ材8をおき、そ
の上に高炭素含有板材4t−重ね、ついで積層材全体に
加熱を施すと、高戻累含有板材4中の縦木が空気中の酸
素と下肥(1)式、gC+ O,−+ ICOrt) の如く反応して、積層材全体を還元性雰囲気に包むため
、合せ材8と母材4との接合面は醸化されることなく昇
温する。そして合せ材8の#F*Ilfを超えると合せ
材8は母材鳴との接合面から溶融して合金r@を形成し
、その後の冷却によって(外引けを生じることなく凝固
して表面欠陥のない複合スラブが得られる=J’t”あ
る。
この発明において、上記した(1)式の反応を有効に起
こさせて積層材全体を還元性雰囲気で効果的に包むため
Kt−1加熱塩度ならびに合せ材に重ねる板材の炭素含
有量がとりわけ重要な意味を持つ。
すなわち加熱温度が600℃K14たないと皺板材中に
炭素が十分に含まれていても前掲(1)式の反応が充分
には瘉行せず、一方1800℃を超えると縦木の消耗が
著しくなってコスト的に不利となるため、加熱温間は6
00〜11500℃の範囲とする必要があり、従って使
用する合せ材についてtそO#F融11度が600〜1
800℃の範囲を満足する必要がある。ここに合せ材の
溶融flF、!=は、合せ材が合金の場合Kti液相線
鵠闇を、を九金属単峠の場合には融点を指すO 1九合せ材に重ねる板材の炭素含有量がl5Otsに満
たない場合KFi遍正i11度に加熱しても満足のいく
還元性雰囲気が得られないので、該板材の炭素含有量は
5〇−以上である必要がある0次にこの発明法を、90
 Cu −10Ni合金と8M 41 dll板との複
合、材料の製造に通用した実施例を従来例と比較して具
体的に述)る0厚さ601g、長さWOO鰭、幅100
mの8M41鋼板を2枚準備し、囲い枠を設けてそれぞ
れに1厚さ15su*、長さ1001m、幅100m+
31    □で液相線温[1141Stlの90 C
u −10N1合金をのせ、一方KFi純夏99チの黒
鉛板をお゛き、他方はほう砂−はう酸系の7ラツクスで
樫つな0これらの積層材1117o℃に保持した炉内に
装入して80分間の加熱処理を施したのち空冷した。“
得られ九僚合スラブのうちほう砂−はう酸系フラックス
を使用したものはsl@合せ材の凝固に伜う。
外引けが発生し、7ラツクスの巻込みが電められた。−
万態鉛板を使用したものKは合せ材表面での外引けは全
く認められなかった0 ついでこれら2種類の複合スラブt980℃で15龍ま
で圧延したところ、はう砂−はうe畢7ラツクスを使用
したものは表面忙割れが生じたのに対し、黒鉛板を使用
したものFi表面馴れの発生は皆無であり、健全な表性
状を呈した0以上+m例では主に、90/10キエグ四
ニツケルクラツド鋼板を製造する場合について説明した
が、この発明はそれだけに@るものではなく、合せ材の
溶I!Il混度が母材のそれよp%低くかつ600〜1
800℃の範囲にある複合金属材料を7製造する場合す
べてに適用できるのはいうまでもなく、たとえば、母材
に鋼板を用いて耐食性の向上を図るときけ、合せ材とし
て鋼板より4m点の低い、ネーバル黄銅および特殊アル
イニクム背鋼などを用いることができる0 かくしてこの発明忙よれば、溶融接合法による被合金属
材料の製造において、雰囲気調整中制御冷却のごとき煩
雑な操作を行う必要なしに表面欠陥のない健全な複合金
属材料を容、1IIK製造することができる◇
【図面の簡単な説明】
第1図は母材、合せ材および高炭票含有板材の積層状態
を示す断面図である。 特許出願人 川崎製鉄株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. L 母材の片面11に囲い粋を設けてこの!Iい枠の内
    部で峻母材上に1溶融11度が母材のそれよりも低くか
    つ600〜lδ00℃の範囲にある合せ材をのせ、その
    上に重ねて炭票合有量50チ以上の根付をおき、この積
    層材を、母材の溶融温度よりは低いが合せ材の溶融温i
    は超える温度に加熱して該合せ材の少くとも母材との接
    曾面を溶融し、しかるのち冷却ついで常法に従う熱間圧
    延を施すことからなる複合金属材料の製造法。
JP6178782A 1982-04-15 1982-04-15 複合金属材料の製造法 Pending JPS58179560A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006209274A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp 紙幣入出金機
JP2007098399A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Steel Corp 複合鋼材の製造方法,複合鋼材および該複合鋼材を用いて得られる軌条鋼
US8485338B2 (en) 2009-02-17 2013-07-16 Laurel Precision Machines Co., Ltd. Paper money processor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006209274A (ja) * 2005-01-26 2006-08-10 Hitachi Omron Terminal Solutions Corp 紙幣入出金機
JP2007098399A (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Nippon Steel Corp 複合鋼材の製造方法,複合鋼材および該複合鋼材を用いて得られる軌条鋼
US8485338B2 (en) 2009-02-17 2013-07-16 Laurel Precision Machines Co., Ltd. Paper money processor

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