JPS58199679A

JPS58199679A - 複合材料

Info

Publication number: JPS58199679A
Application number: JP57079878A
Authority: JP
Inventors: Hiromichi Imahashi; 今橋　博道; Shigeo Tsuruoka; 鶴岡　重雄; Keiichi Kuniya; 国谷　啓一; Akira Kawahara; 河原　「あきら」; Soji Sasaki; 佐々木　荘二
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1982-05-14
Filing date: 1982-05-14
Publication date: 1983-11-21

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】本発明は複合して使用される材料一般に係シ、特に２種
類以上の金属材料を複合化させた複合管又は複合板に関
する。

最近の宇宙工学や重化学工業の著しい進展によって、材
料の使用条件がますますきびしくな）、これに対処でき
る材料の開発が要望されている。その主なものとしては
、軽くて強いもの、硬くてもろくないもの、高温で強い
もの、並びに摩擦係数が小さく摩耗しないもの、導電性
がよ〈耐溶着性のあるもの、または耐食性のあるもの、
導電性とばね性を兼ねそなえたもの等、さまざまな性質
が請求される。

ところが、このような性質は単一材料だけでは期待でき
ない。これらの性質を満足させる九めＫは、材料を複合
化する必要がある。たとえば、クラツド材、サーメット
系材料、分散強化材料、繊維複合材料などがある。

このような各種複合材料の中には、まったく異質の材料
を複合させたもの、又は比較的同質の材料を複合化させ
九ものがある。後者の複合材料の場合、たとえば、Ａｔ
管の内外面に耐食性を兼ねる九めに耐食Ａｊ合金を被榎
した複合管、ステンレス板にそれよ）も耐食性に優れる
ステンレスをクラッドした複合板などがある。これらの
材料の組合せは、機能上は十分に満足された複合材料で
あるが、複合される同志の物理的性質はほとんど類似で
ある。このような複合材料は下記の欠点がある。すなわ
ち、複合させた材料の厚みを過常の非破壊検査法で計測
できないことである。

さらに具体的に述べると、従来よシ異質の材料を複合さ
せた場合には、それらの電気的性質（電気抵抗、導電率
など）、磁気的性質が大幅に異なるので複合厚さを渦電
流法又は超音波法が適用できる。しかし、上記したよう
な比較的材質的に似かよった組合せで、しかもそれらが
金属結合されている場合には、まっ九〈適用できない。

このため、従来よシ、製造後、一部を切断し、それらの
断面を研摩して被覆厚さｔ−測定するような破壊検査に
よっている。しかし、この方法は適正な検査法とはいえ
ず、被覆厚さを全内的忙十分保°証できない欠点がある
。

本発明の目的は、非破壊検査法によ）被覆厚さが測定可
能な複合材料を提供するＫある。

複合管は第１図に示すように、内管ｌを外管２に拡め込
み、第１１伸）、次いで層性加工し、第１図中）の如く
複合管３が製作される。本発明は最終的に完成される複
合管３の複合厚さを計測できるように初期の段階に工夫
をこらし、複合管３の性能を損なうことなく、複合厚さ
を計測できるようＫしたものである。すなわち、複合境
界に非破壊検査領域が設けられる。

非破壊検査領域は、複合管の内外面のいずれかの方向よ
シ、複合管を破壊することなく複合厚さを測定できる領
域を云う、この領域は、超音波反射、渦電流、Ｘ線等に
よって識別できるように複合管各々の材質と物理的に異
質な物又は空間が存在していることである。特に超音波
反射によって識別できる領域を設けると、精度よく複合
厚さをしかも容易く測定できる。

超音波反射によって識別できる領域として、外管２と内
管ｌとの境界に外管と内管の材質とは異質の固体物質例
えば非金属物質を介在させるか又は空間を設ける。これ
らの領域の存在によって超音波は各境界で反射されるの
で、最終的な外管又は内管の厚さを複・金管の内外面の
いずれからでも非破壊で測定することができる。

固体の非金属物質として、固体潤滑剤又は金属酸化物が
ある。特に、固体潤滑剤は、複合管製造に使用される熱
間押出、引抜、圧延などの際の潟滑剤として利用し得る
利点がある。固体潤滑剤として黒鉛、二硫化モリブデン
醇、酸化物としてほとんどの金属酸化物例えばＭｇ、ｈ
ｔ、ｓｉ。

’Ｉ’ｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ。

Ｚｆｌ、Ｍｏ、Ｚｒ、８ｎ、Ｐｂなどである。この他虻
、金属硫化物、炭化物、はう化物など、また金属９合金
でも複合管材料と異質の元素であればすべて使用できる
。

非破壊検査の可能な領域は、複合厚さ測定の目的に応じ
て内管と外管の境界の全面又は部分的でもよい。この領
域１個所の面積は、幅５Ｍ、長さｌＯ■以上、厚み５μ
ｍ以上である。

以下図面によって本発明を説明する。

第２図は、外板５と内板４との境界に非金属粉末６を介
在させた本発明の複合板の断面図である。

粉末として、黒鉛粉末を用いている。

第３図は、内板４の表面に溝を設けて空隙７を形成した
複合板の断面図である。この溝は、長さ方向に所定の間
隙で設けられる。

第４図は、第３図と同様にして形成した溝にマグネシア
、酸化クロム、酸化鉄等の金Ｊｌ［化物８を充填した複
合管断面図である。

実施内耐食性ステンレスクラツド板を得る目的で、５ＵＳ３０
４板と５ＵＳ３１６枚を下記に示すようにクラッドした
。

第５図に製造工程を示す。

幅１００５ｗ、長さ２００ｍ、厚み３ｍの５ＵＳ３Ｇ４
＋Ｉ１．の片面中央部に幅２■、深さ０．１　ｍ　、長
さ２００−の溝を機械加工で形成した。次いで、この溝
に黒鉛粉末（粒径１０〜５０μｍ）を充填した。黒鉛粉
末は、メチルセルローズ液と混合し、溝に塗込み乾燥さ
せた。

上記のように、片面に非破壊用検査領域を設けた５Ｕ８
３０４板と、両面とも平坦な８ＬＩＳ３１６板を一体化
する方法として拡散接合を行った。５ＵＳ３１６板は、
幅１００ｍｍ、長さ２００■、厚み０．５■である。

第　　　１　　　表拡散接合は、真空中で９００ｒＸ１時間、圧力α２ＢＫ
ｑｌ■８で、画板を密着させた。

次に冷間圧延にょシ薄板化した。圧延率Ｈ７０％であり
、クラツド板全体の厚さは１．０５　ｗｘでめつ九。最
後に溶体化処理を１０５００で行なっ九。

以上のようＫして製造したクラツド板を第１表に示す条
件で超音波測定した。超音波計測は、第６図に示すよう
に１探触子９で表面を走査すると、５Ｕ８３０４と８Ｕ
Ｓ３１め境界に黒鉛塗布部がある個所で反射エコーが検
出された。第７図に黒鉛塗布部が存在する部分の超音波
反射波形を示す線図である。図中イ及びイ′はクラッド
材六面からの反射エコー、口及び口′はクラツド材底面
からの反射エコー、ハ及びハ′は境界の黒鉛塗布部から
の反射エコーである。なお、黒鉛塗布部から離れた境界
部では反射エコーは生じなかった。このように、８ＵＳ
３０４板及び８ＵＳ３１６板の物理的に異質の領域があ
れば、それらの面で各々反射エコーが検出できるので、
エコーの間隔によって５ＵＳ３１６被覆・嘆さを非破壊
で正確に測定できた。本例では、クラッド板長さ方向に
２０点測定し、５ＵＳ３１６被覆厚みは１８０±５μｍ
にあることを計測した。

本発明によれば、複合厚さを非破壊検査によって長さ方
向、一方向あるいは管の場合に円周方向につき全数測定
することができる。その結果、所望の厚さの被ａを有す
る複合化が可能であり、信頼性の高い複合材料が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

＃Ｉ１図は複合管の断面図、第２．第３．第４図は、本
発＃４を説明する複合材料の断面構造図、第５図は本発
明の実施例で、クラッド板製造工＠を示す図、第６図は
本発明のクラツド板を超音波計測する説明図、第７図は
超音波計測し九反射波形を示す線図である。１・・・内管、２・・・外管、３・・・複合管、４・・
・内板、５・・・外板、６・・・非金属粉末、７・・・
空隙、８・・・金属酸化物、９・・・探触子、１０・・
・黒鉛粉末、１１・・・超音４拓　１　巳躬　２０第３０躬４日箭　５［２１夙　６Ｉ１２Ｉｌ距　息象

Claims

【特許請求の範囲】１、ジルコニウムを除く金属同志が互いに結合してなる
ものにおいて、前記結合部の境界に非破壊検査領域が設
けられていることを特徴とする複合材料。２　前記非破壊用領域は部分的に設けられて−る特許請
求の範囲第１項の複合材料。ふ　前記非破壊用領域は超音波反射によって識別できる
ものである特許請求の範囲第１項又は第２項の腹合材料
。