JPS5877784A - 複合材料の製造方法 - Google Patents
複合材料の製造方法Info
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- JPS5877784A JPS5877784A JP17406081A JP17406081A JPS5877784A JP S5877784 A JPS5877784 A JP S5877784A JP 17406081 A JP17406081 A JP 17406081A JP 17406081 A JP17406081 A JP 17406081A JP S5877784 A JPS5877784 A JP S5877784A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/22—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded
- B23K20/233—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer
- B23K20/2333—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating taking account of the properties of the materials to be welded without ferrous layer one layer being aluminium, magnesium or beryllium
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は異種金属からなる複合材料の製造方法にかんす
るものであり、さらに詳しくはアルミニウム又はアルミ
ニウム合金と銅又は銅合金とを拡散接合する複合材料の
製造方法に関するものである。
るものであり、さらに詳しくはアルミニウム又はアルミ
ニウム合金と銅又は銅合金とを拡散接合する複合材料の
製造方法に関するものである。
金属材料に要求される特性には、強度、耐摩耗性、軽量
性など様々あり、これら総ての特性を単一の金属材料で
満たすようにするということは実買上不可能に近いこと
である。このため必然的に複合材料の開発が必要とされ
てくる。
性など様々あり、これら総ての特性を単一の金属材料で
満たすようにするということは実買上不可能に近いこと
である。このため必然的に複合材料の開発が必要とされ
てくる。
このような複合材料の製造法のひとつとして、最近特に
注目されているのは、溶融接合では不可能な金属を接合
することができる拡散接合法である。
注目されているのは、溶融接合では不可能な金属を接合
することができる拡散接合法である。
一方、複合材料のうち、アルミニウム又はアルミニウム
合金と銅又は銅合金との組み合せによるものは工業的に
需要がういものの一つである。即ち、アルミニウム又は
アルミニウム合金は伯の金属材料に比べて非常に軽量で
あると共に、比強度が高いという特性をもフており、こ
れに対し銅又は銅合金は熱放散性が良く、特に銅とクロ
ムとの合金はその耐摩耗性が優れて＆）るという特性が
ある。したがフて、この両金属材料の複合材料を、例え
ば自動二輪車のディスクブレーキにおけるディスクに用
いることができるとすれば好都合であるといえる。とこ
ろが溶接が不可能なアルミニウムと銅とは、上記拡散接
合により一応接合は可能になるとはいうものの、その接
合面には硬くて脆い金属開化合物ＣｕＡｌ１が形成され
、これが接合強度を低下させてしまうという不具合があ
り、いまだに実用化を不可能にしている原因となフてい
る。
合金と銅又は銅合金との組み合せによるものは工業的に
需要がういものの一つである。即ち、アルミニウム又は
アルミニウム合金は伯の金属材料に比べて非常に軽量で
あると共に、比強度が高いという特性をもフており、こ
れに対し銅又は銅合金は熱放散性が良く、特に銅とクロ
ムとの合金はその耐摩耗性が優れて＆）るという特性が
ある。したがフて、この両金属材料の複合材料を、例え
ば自動二輪車のディスクブレーキにおけるディスクに用
いることができるとすれば好都合であるといえる。とこ
ろが溶接が不可能なアルミニウムと銅とは、上記拡散接
合により一応接合は可能になるとはいうものの、その接
合面には硬くて脆い金属開化合物ＣｕＡｌ１が形成され
、これが接合強度を低下させてしまうという不具合があ
り、いまだに実用化を不可能にしている原因となフてい
る。
本発明の目的は上述のような間■を解消し、アルミニウ
ム又はアルミニウム合金と銅又は銅合金とを複合材料と
する場合に、両金属材料の接合部の接合強度を向上させ
、その強度を実用に供しうる程度に高いものとすること
ができるようにする複合材料の製造方法を提供せんとす
ることにある。
ム又はアルミニウム合金と銅又は銅合金とを複合材料と
する場合に、両金属材料の接合部の接合強度を向上させ
、その強度を実用に供しうる程度に高いものとすること
ができるようにする複合材料の製造方法を提供せんとす
ることにある。
上記目的を遠戚する本発明による複合材料の製造方法は
、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる母材と銅
又は銅合金からなる母材との闇にアルミニウムと亜鉛と
をクラッドしたインサート材を介在させ、該インサート
材のアルミニウムを前記アルミニウム又はアルミニウム
合金母材側に、インサート材の亜鉛を前記銅又ぼ銅合金
母材側に配置して拡散接合を行うことを特徴とするもの
である。
、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる母材と銅
又は銅合金からなる母材との闇にアルミニウムと亜鉛と
をクラッドしたインサート材を介在させ、該インサート
材のアルミニウムを前記アルミニウム又はアルミニウム
合金母材側に、インサート材の亜鉛を前記銅又ぼ銅合金
母材側に配置して拡散接合を行うことを特徴とするもの
である。
以下に詳細を説明する本発明はアルミニウム又はアルミ
ニウム合金（以下単にアルミニウム母材という）と銅又
は銅合金（以下単に鋼母材という）とをそれぞれ母材と
して拡散接合を行うものであるが、特にそれぞれの素材
の特長をより一層活かすことができるアルミニウム合金
と銅合金との拡散接合を行う場合に好適とするものであ
る。特に銅合金の場合では、耐ｒｌ耗性が高く、しかも
熱放散性に優れているためブレーキディスクにおける集
材として好漬である銅に対しクロムを１％混合した合金
と、軽量で比強度が大きいアルミニウム合金とを拡散接
合する場合において好漬である。
ニウム合金（以下単にアルミニウム母材という）と銅又
は銅合金（以下単に鋼母材という）とをそれぞれ母材と
して拡散接合を行うものであるが、特にそれぞれの素材
の特長をより一層活かすことができるアルミニウム合金
と銅合金との拡散接合を行う場合に好適とするものであ
る。特に銅合金の場合では、耐ｒｌ耗性が高く、しかも
熱放散性に優れているためブレーキディスクにおける集
材として好漬である銅に対しクロムを１％混合した合金
と、軽量で比強度が大きいアルミニウム合金とを拡散接
合する場合において好漬である。
本発明の拡散接合に＄ける金ｍ闇接合は、被接合材であ
る両金属材料の金属原子がオングストローム単位に近付
いて自由電子を共有し、結晶格子点の金属イオンが相互
に作用して原子が結合する固相状嬢での接合になる。こ
の拡散接合が行なわれるプロセスは、第１段階は二つの
金属表面の凹凸部や汚染層を変形、破壊し、機械的に接
触部を形成するプロセスであり、第２段階ではその接触
１ｌｌＩｉ１１をさらに拡大するもので、最初の接触部
には原子がボイドに移動拡散し、そのボイドが収１する
プロセスである。第３段階は拡散が進行することにより
ボイドが消滅するプロセスである。これらの現象は時間
的に明確な区分をもフて発生するわけではなく、接触面
全体としては各プロセスが重複しているものと思われる
。
る両金属材料の金属原子がオングストローム単位に近付
いて自由電子を共有し、結晶格子点の金属イオンが相互
に作用して原子が結合する固相状嬢での接合になる。こ
の拡散接合が行なわれるプロセスは、第１段階は二つの
金属表面の凹凸部や汚染層を変形、破壊し、機械的に接
触部を形成するプロセスであり、第２段階ではその接触
１ｌｌＩｉ１１をさらに拡大するもので、最初の接触部
には原子がボイドに移動拡散し、そのボイドが収１する
プロセスである。第３段階は拡散が進行することにより
ボイドが消滅するプロセスである。これらの現象は時間
的に明確な区分をもフて発生するわけではなく、接触面
全体としては各プロセスが重複しているものと思われる
。
上記本発明による拡散接合の処理は、両金属材料の母材
をその接合面を対向させて加圧系龜こより加圧し、その
加圧した状態で適当な雰囲蒐下に加熱系により加熱を行
うことにより実論する。加圧方法としては、油圧シリン
ダなどで被接合材に荷重を加える直接加圧、被接合材を
一体の治具で拘束し、熱膨張係数の差で生じる圧力を利
用する間接加圧、あるいはオートクレーブに被接合材を
入れ、高圧の不活性ガスで静水圧を加える加圧など、い
ずれも使用することができる。被だ、加熱方法としては
、被接合材に直接電流を流す抵抗加熱、コイルに高周波
電流を浦して被接合材に誘導電流を発生させる誘導加熱
、熱源を被接合材の周囲に設ける輻射加熱など、いずれ
も使用することができる。
をその接合面を対向させて加圧系龜こより加圧し、その
加圧した状態で適当な雰囲蒐下に加熱系により加熱を行
うことにより実論する。加圧方法としては、油圧シリン
ダなどで被接合材に荷重を加える直接加圧、被接合材を
一体の治具で拘束し、熱膨張係数の差で生じる圧力を利
用する間接加圧、あるいはオートクレーブに被接合材を
入れ、高圧の不活性ガスで静水圧を加える加圧など、い
ずれも使用することができる。被だ、加熱方法としては
、被接合材に直接電流を流す抵抗加熱、コイルに高周波
電流を浦して被接合材に誘導電流を発生させる誘導加熱
、熱源を被接合材の周囲に設ける輻射加熱など、いずれ
も使用することができる。
上記被接合材を加圧、加熱すると真の保ＷＩＩ囲寛は、
真空か不活性ガスとするのがよいが、大蒐中においても
実線可能である。真空ｌＩｌ！Ｉ気の場合は、酸素分圧
が低く、接合面の汚染物を蒸発除去する効果も期待でき
るためより好ましい条件といえる。
真空か不活性ガスとするのがよいが、大蒐中においても
実線可能である。真空ｌＩｌ！Ｉ気の場合は、酸素分圧
が低く、接合面の汚染物を蒸発除去する効果も期待でき
るためより好ましい条件といえる。
本発明はアルミニウム母材と銅母材とを拡散接合するに
あたり、両母材の闇にアルミニウムと亜鉛とがクラッド
されたインサート材を介をさせるようにする。アルミニ
ウムおよび亜鉛はそれぞれ純アルミニウムおよび純亜鉛
を使用するのがよ（、家たそれぞれは独立の層を維持し
てクラッドされたものであり、両者が合金とな）たもの
では効果は得られない。しかも、アルミニつふと亜鉛と
はいずれも薄い箔状として用いることが望ましく、それ
ぞれが １００μ以下、さらに好ましくは５０μ以下、
また、インサート材にして２００ μ以下、さらに好家
しく、は１００ μ以下とするのが望ましい。このよう
なインサート材を、そのインサート材のアルミニウム側
をアルミニウム母材に対面させ、亜鉛側を銅母材に対面
させるようにして上述したような拡散接合処理をおこな
う。
あたり、両母材の闇にアルミニウムと亜鉛とがクラッド
されたインサート材を介をさせるようにする。アルミニ
ウムおよび亜鉛はそれぞれ純アルミニウムおよび純亜鉛
を使用するのがよ（、家たそれぞれは独立の層を維持し
てクラッドされたものであり、両者が合金とな）たもの
では効果は得られない。しかも、アルミニつふと亜鉛と
はいずれも薄い箔状として用いることが望ましく、それ
ぞれが １００μ以下、さらに好ましくは５０μ以下、
また、インサート材にして２００ μ以下、さらに好家
しく、は１００ μ以下とするのが望ましい。このよう
なインサート材を、そのインサート材のアルミニウム側
をアルミニウム母材に対面させ、亜鉛側を銅母材に対面
させるようにして上述したような拡散接合処理をおこな
う。
拡散接合を行う場合、アルミニウム母材、インサート材
、銅母材を同時に重ねて処理するようにしてもよいが、
インサート材をあらかじめアルミニウム母材に圧着しイ
ンサート材とアルミニウム母材とがクラッドされた複合
材にし、この複合材を銅母材と拡散接合するようにする
と、その圧着性がより向上し、かつ剥離しにくい複合材
料を得る上で一層有利となる。
、銅母材を同時に重ねて処理するようにしてもよいが、
インサート材をあらかじめアルミニウム母材に圧着しイ
ンサート材とアルミニウム母材とがクラッドされた複合
材にし、この複合材を銅母材と拡散接合するようにする
と、その圧着性がより向上し、かつ剥離しにくい複合材
料を得る上で一層有利となる。
第１図は本発明による複６材料の製造方法のフローの一
例を示すものである。
例を示すものである。
第１図に示すように、工系用純アルミニウムからなるイ
ンサー）＠Ｉ［ａおよび純亜鉛からなるインサート材ｎ
ｂは、それぞれ前者は冷間圧延され、また後者は熱間圧
延されて薄く延ばされる。薄（延ばされたインサーｌ材
Ｉ［ａおよびインサート材ｎｂはそれぞれ互いにクラッ
ドされる側の面をワイヤブラ、ノシングした後、有機溶
剤により脱脂を行い、熱間圧延により圧着してイン号−
Ｆ材Ｔｉｃとする。
ンサー）＠Ｉ［ａおよび純亜鉛からなるインサート材ｎ
ｂは、それぞれ前者は冷間圧延され、また後者は熱間圧
延されて薄く延ばされる。薄（延ばされたインサーｌ材
Ｉ［ａおよびインサート材ｎｂはそれぞれ互いにクラッ
ドされる側の面をワイヤブラ、ノシングした後、有機溶
剤により脱脂を行い、熱間圧延により圧着してイン号−
Ｆ材Ｔｉｃとする。
一方、アルミニウム母材Ｉａは必要により冷間圧延によ
り展延し、上記インサート材１ｃとクラッドする側の表
面をワイヤブラッシングしかつ有機溶剤により脱脂処理
を行ない、これと同様にワイヤブラッシングおよび脱脂
処理をしたインサート材ＩＩｃのアルミニウム側とを合
せ 、て熟蘭圧延番こよりクラッドする。この複＠４
１龜よ必要によりｔＡ純処理を行）て内部歪の除去をｔ
ｌうようにしてもよい。また他方の銅母材Ｉｂ４！必要
により冷開圧延によりｌ！延し、さら（こ必要であれば
溶体化処理により焼入れするよう番こしてもよい。
り展延し、上記インサート材１ｃとクラッドする側の表
面をワイヤブラッシングしかつ有機溶剤により脱脂処理
を行ない、これと同様にワイヤブラッシングおよび脱脂
処理をしたインサート材ＩＩｃのアルミニウム側とを合
せ 、て熟蘭圧延番こよりクラッドする。この複＠４
１龜よ必要によりｔＡ純処理を行）て内部歪の除去をｔ
ｌうようにしてもよい。また他方の銅母材Ｉｂ４！必要
により冷開圧延によりｌ！延し、さら（こ必要であれば
溶体化処理により焼入れするよう番こしてもよい。
次いで、上記のようにして得た１ルミニウム母＠Ｉａと
インサート材［Ｃとの［材を、そのインサート材ＩＩＣ
側の亜鉛表面をエメリー研磨によりきれいに仕上げ研磨
をし、さら↓こ有機溶剤によりｍ＊をする。同様に銅母
材ｎｂの表面もエメリー研磨により仕上げ研磨をし、さ
らに有＃ｌ溶剤により脱脂する。このようｔｃ表ｉｆｉ
処理した両部材を、その処理面を重ねて所定の保ｍｌ囲
気と加圧、加熱条件下にＩｌ、ｗｉ横接合処理を行うこ
とにより、強固に接合された？！ａｔｔ料■を得ること
ができる。
インサート材［Ｃとの［材を、そのインサート材ＩＩＣ
側の亜鉛表面をエメリー研磨によりきれいに仕上げ研磨
をし、さら↓こ有機溶剤によりｍ＊をする。同様に銅母
材ｎｂの表面もエメリー研磨により仕上げ研磨をし、さ
らに有＃ｌ溶剤により脱脂する。このようｔｃ表ｉｆｉ
処理した両部材を、その処理面を重ねて所定の保ｍｌ囲
気と加圧、加熱条件下にＩｌ、ｗｉ横接合処理を行うこ
とにより、強固に接合された？！ａｔｔ料■を得ること
ができる。
以上は第ｉｌｌの実線で示すフローによる複合材料の製
造方法であるが、本発明では嬉１図の破線で示すフロー
によ）て製造するようにしてもよい。即ち、アルζニウ
ム母材Ｉａ、 インサート材ＩＩＣ，銅母材１ｂをそれ
ぞれ別個に用意して三者を重ね、拡散接ａを行なうよう
にすることもできる。この場合も、拡散接合処理の前に
８被接合材の表面をエメリー研磨などにより平滑に仕上
げ研磨をし、かつ脱脂処理をすることが望ましい。
造方法であるが、本発明では嬉１図の破線で示すフロー
によ）て製造するようにしてもよい。即ち、アルζニウ
ム母材Ｉａ、 インサート材ＩＩＣ，銅母材１ｂをそれ
ぞれ別個に用意して三者を重ね、拡散接ａを行なうよう
にすることもできる。この場合も、拡散接合処理の前に
８被接合材の表面をエメリー研磨などにより平滑に仕上
げ研磨をし、かつ脱脂処理をすることが望ましい。
上記のようにして得られｊこ複合材料は、アルミニウム
母材とインサーｌ材との藺は同じアルミニウム金属であ
り、またインサート材中のアルミニウムと亜鉛とは互い
に相溶性の高い金属であるため、アルミニウム母材と銅
母材とが強固に接合したものとなる。その効果、この複
合材料の拡散接合面は、はぼ複合材料の混合剤から得ら
れる降伏強度（０，２％耐力）に至まで制御することが
ないようなものとすることができる。
母材とインサーｌ材との藺は同じアルミニウム金属であ
り、またインサート材中のアルミニウムと亜鉛とは互い
に相溶性の高い金属であるため、アルミニウム母材と銅
母材とが強固に接合したものとなる。その効果、この複
合材料の拡散接合面は、はぼ複合材料の混合剤から得ら
れる降伏強度（０，２％耐力）に至まで制御することが
ないようなものとすることができる。
上述したように本発明によると、アルミニウム又はアル
ミニウム合金からなる母材と銅又は銅合金からなる母材
との闇にアルミニウムと亜鉛とをクラッドしたインサー
ト材を介在させ、該インサーを材のアルミニウムを前記
アルミニウム又はアルミニウム合金母材側に、インサー
ト材の亜鉛を前記鋼又は銅合金母材側に配置して拡散接
合を行うようにしたことにより、アルミニウム母材と銅
母材との間に強固な拡散層を形成することが可能となる
。
ミニウム合金からなる母材と銅又は銅合金からなる母材
との闇にアルミニウムと亜鉛とをクラッドしたインサー
ト材を介在させ、該インサーを材のアルミニウムを前記
アルミニウム又はアルミニウム合金母材側に、インサー
ト材の亜鉛を前記鋼又は銅合金母材側に配置して拡散接
合を行うようにしたことにより、アルミニウム母材と銅
母材との間に強固な拡散層を形成することが可能となる
。
以下、具体的な実施例により説期するが、を発明はこの
実施例に限定されるものではない。
実施例に限定されるものではない。
実施例１
アルミニウム母材として５０８３アルミニウムａ金を用
意し、また銅母材としてＣｕ−１％Ｃｒ＠金を用意した
。一方、インサート材として工東用純アルミニウムと純
亜鉛（９９，９９％）を用意した。工業用純アルミニウ
ムは珍聞圧延をし、また純亜鉛は３５０℃、 １５ｍＩ
ｎ ＋圧延率６０％の熱間圧延を行い、さらに両者を３
５０℃＋ １５ｍ１ｎ 、圧延率６０％の熱間圧延を行
フてり゛ラッドしたインサート材を作成した。このイン
サート材と上記アルミニウム母材とを３５０’Ｃ，１５
ｍ１ｎ ＋ 圧延率６０％の熱間圧延により互いに圧着
し、これをさらに３５０℃、１時間のｔｉＬ１１！を行
ないクラッドした複合材にした。また、上記鋼母材はあ
らかじめ６５０℃、１時間の溶体化処理による焼入処理
を行なフた。上記複合材におけるアルミニウム母材と純
アルミニウムとの合計板厚さは０．８４ｍｍ、また純亜
鉛の板厚さは０．１６ｍｍであり、また焼入銅母材の板
厚さは０．５ｍｍであフだ。上記複合材と銅母材とを重
ね、大気中において温ｆｆ３８０℃。
意し、また銅母材としてＣｕ−１％Ｃｒ＠金を用意した
。一方、インサート材として工東用純アルミニウムと純
亜鉛（９９，９９％）を用意した。工業用純アルミニウ
ムは珍聞圧延をし、また純亜鉛は３５０℃、 １５ｍＩ
ｎ ＋圧延率６０％の熱間圧延を行い、さらに両者を３
５０℃＋ １５ｍ１ｎ 、圧延率６０％の熱間圧延を行
フてり゛ラッドしたインサート材を作成した。このイン
サート材と上記アルミニウム母材とを３５０’Ｃ，１５
ｍ１ｎ ＋ 圧延率６０％の熱間圧延により互いに圧着
し、これをさらに３５０℃、１時間のｔｉＬ１１！を行
ないクラッドした複合材にした。また、上記鋼母材はあ
らかじめ６５０℃、１時間の溶体化処理による焼入処理
を行なフた。上記複合材におけるアルミニウム母材と純
アルミニウムとの合計板厚さは０．８４ｍｍ、また純亜
鉛の板厚さは０．１６ｍｍであり、また焼入銅母材の板
厚さは０．５ｍｍであフだ。上記複合材と銅母材とを重
ね、大気中において温ｆｆ３８０℃。
圧力６．１ＭＰａ、 ３時間の拡散接合処理を行ない、
複合材料とした。
複合材料とした。
上述のようにして博た複合材料から８ｍｍ Ｘ ４０ａ
ｍで中央部の両側部に中５ｍｍを残した半径６ｍｍの円
弧杖切欠を設けた試験片を作威し、インストロン型引張
試Ｉｌｌにより、引張速度０．５ｎｍ／ｓｉｎで引ＩＡ
試厳を行、た。試験温度は室温として行なフだ。この引
張試験により測定された接合部に剥離を生じない強度は
１１８ ＨＰａであフた。
ｍで中央部の両側部に中５ｍｍを残した半径６ｍｍの円
弧杖切欠を設けた試験片を作威し、インストロン型引張
試Ｉｌｌにより、引張速度０．５ｎｍ／ｓｉｎで引ＩＡ
試厳を行、た。試験温度は室温として行なフだ。この引
張試験により測定された接合部に剥離を生じない強度は
１１８ ＨＰａであフた。
これに対し複合材料の展自則から計算した隣伏強ｆｆ
（０，２％耐力）は１２０ＭＰａであるので、このこと
から複合材料の降伏直前まで接合面には剥離の発生しな
いことがわかる。
（０，２％耐力）は１２０ＭＰａであるので、このこと
から複合材料の降伏直前まで接合面には剥離の発生しな
いことがわかる。
一方、アムスラー万能試験機で曲げ試験を行い、その曲
げ中央部を光学１ｉＷｉ繞観察した結果によると、Ｃｕ
（Ｃｒ）合金−Ｚｎ闇の拡散層に部万的な割れが僅か
に散見されるものの、全面的な剥離は認められなかりた
。また、ボール盤加工後の剥離状況についても観察した
が、上記曲げ試験による結果と同様であフた。
げ中央部を光学１ｉＷｉ繞観察した結果によると、Ｃｕ
（Ｃｒ）合金−Ｚｎ闇の拡散層に部万的な割れが僅か
に散見されるものの、全面的な剥離は認められなかりた
。また、ボール盤加工後の剥離状況についても観察した
が、上記曲げ試験による結果と同様であフた。
実施例２
実開１で用意したアルミニウム母材、インサート材及び
銅母材と同一のものを用意し、両母材の闇にインサート
材を挾み、大気中にお０て温度３８０℃、圧力４．９Ｍ
Ｐａとし、処理時開をいろいろ変えて拡散処理を行い、
それぞれ複合材料を得た。各複合材料について引張り接
合強度を測定した結果を拡散時開との関係でプロンＹし
たところ、第２図のＡで示す１緯のような結果が得られ
た。一方、公知の方法にｔ）ｔフてインサート材なしで
アルミニウム材と鋼材を直接重ね、温度５４０℃、圧力
４．９ＭＰａとし、真空中において処理時開をいろいろ
変えて拡散処理を行い複合材料にした結果（Ｔ、Ｅｎｊ
ｏ、 Ｋ、Ｉｋｅｕｃｈｉ ａｎｄＮ、＾ｋｉｋａｗａ
：Ｔｒａｎｓ、 ＪＷＲＩ、 ８ （１’ｌ？
９） 、８１．）を第２図中にプロワｌするとＢのよう
な曲線となる。
銅母材と同一のものを用意し、両母材の闇にインサート
材を挾み、大気中にお０て温度３８０℃、圧力４．９Ｍ
Ｐａとし、処理時開をいろいろ変えて拡散処理を行い、
それぞれ複合材料を得た。各複合材料について引張り接
合強度を測定した結果を拡散時開との関係でプロンＹし
たところ、第２図のＡで示す１緯のような結果が得られ
た。一方、公知の方法にｔ）ｔフてインサート材なしで
アルミニウム材と鋼材を直接重ね、温度５４０℃、圧力
４．９ＭＰａとし、真空中において処理時開をいろいろ
変えて拡散処理を行い複合材料にした結果（Ｔ、Ｅｎｊ
ｏ、 Ｋ、Ｉｋｅｕｃｈｉ ａｎｄＮ、＾ｋｉｋａｗａ
：Ｔｒａｎｓ、 ＪＷＲＩ、 ８ （１’ｌ？
９） 、８１．）を第２図中にプロワｌするとＢのよう
な曲線となる。
１４２図から明らかであるように、インサート材の挿入
による本発明の方法により拡散処理したものは、従来法
により得られたものに比べて引張り接合強度が著しく増
加していることが認・められる。したが７て、本発明に
よる拡散接合処理によフて得られる銅／亜船化合物相は
、アルミニウムと銅とを直接拡散接合した場合に形成さ
れる金属化合物相ＣｕＡ １１に比べて著しく優れた接
合強度を示すものであることがわかる。
による本発明の方法により拡散処理したものは、従来法
により得られたものに比べて引張り接合強度が著しく増
加していることが認・められる。したが７て、本発明に
よる拡散接合処理によフて得られる銅／亜船化合物相は
、アルミニウムと銅とを直接拡散接合した場合に形成さ
れる金属化合物相ＣｕＡ １１に比べて著しく優れた接
合強度を示すものであることがわかる。
第１図は本発明の実施例をフローで小す徹略図、第２図
は本発明により得られた複合材料及びインサート材を用
ない従来法によフて得られた複合材料のそれぞれの引張
り接合強度と拡散時間との関係を示す関係図である。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第１図
は本発明により得られた複合材料及びインサート材を用
ない従来法によフて得られた複合材料のそれぞれの引張
り接合強度と拡散時間との関係を示す関係図である。 代理人 弁理士 小 川 信 − 弁理士 野 口 賢 照 弁理士 斎 下 和 彦 第１図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）アルミニウム又はアルミニウム合金からなる母材
と鋼又は鋼合金からなる母材との闇にアルミニウムと亜
鉛とをクラッドしたインサート材を介在させ、該インサ
ート材のアルミニウムを前記アルミニウム又はアルミニ
ウム合金母材側に、インサート材の亜鉛を前記鋼又は銅
合金母材側に配置して拡散接合を行うことを特徴とする
複合材料のＩｌ造方法。 ■クラッドしたインサート材のアルミニウムと亜鉛とが
ｍ伏である特許請求の範囲第１項記載の複合材料の製造
方法。 （３）インサート材を、あらかじめアルミニウム又はア
ルミニウム合金からなる母材に圧着したクラツド材とし
た後、該クラツド材を前記鋼又は銅合金からなる母材と
拡散接合する特許請求の範囲第１項記載の複合材料の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17406081A JPS5877784A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 複合材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17406081A JPS5877784A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 複合材料の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5877784A true JPS5877784A (ja) | 1983-05-11 |
Family
ID=15971914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17406081A Pending JPS5877784A (ja) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | 複合材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5877784A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3614475A1 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-13 | Mazda Motor Corp., Hiroshima | Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils |
| JPS6434587A (en) * | 1987-07-29 | 1989-02-06 | Showa Aluminum Corp | Method for joining al material to cu material |
| US6326088B1 (en) * | 1996-08-10 | 2001-12-04 | Rolf Mayer | Diffusion-soldered joint and method for making diffusion-soldered joints |
| JP2009285732A (ja) * | 2009-08-12 | 2009-12-10 | Hitachi Ltd | 接続材料、接続材料の製造方法、および半導体装置 |
| US8356742B2 (en) | 2006-11-21 | 2013-01-22 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device using an Al-Zn connecting material |
| JP2016100431A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク |
| JP2016100430A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP17406081A patent/JPS5877784A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3614475A1 (de) * | 1985-04-30 | 1986-11-13 | Mazda Motor Corp., Hiroshima | Verfahren zur herstellung eines verbundbauteils |
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| US8356742B2 (en) | 2006-11-21 | 2013-01-22 | Hitachi, Ltd. | Method for manufacturing a semiconductor device using an Al-Zn connecting material |
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| JP2016100431A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク |
| JP2016100430A (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三菱マテリアル株式会社 | 接合体の製造方法、ヒートシンク付パワーモジュール用基板の製造方法、ヒートシンクの製造方法、及び、接合体、ヒートシンク付パワーモジュール用基板、ヒートシンク |
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