JPS60203376A - チタンクラツド材の製造方法 - Google Patents
チタンクラツド材の製造方法Info
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- JPS60203376A JPS60203376A JP6034684A JP6034684A JPS60203376A JP S60203376 A JPS60203376 A JP S60203376A JP 6034684 A JP6034684 A JP 6034684A JP 6034684 A JP6034684 A JP 6034684A JP S60203376 A JPS60203376 A JP S60203376A
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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
-
- 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
- B23K20/16—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating with interposition of special material to facilitate connection of the parts, e.g. material for absorbing or producing gas
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- 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。
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、接合強度が高く、かつ優れた加工性を有す
るチタンクラッド材を、ロール法又は拡散接合法によっ
て安定確実に製造する方法に関す１− るものである。
るチタンクラッド材を、ロール法又は拡散接合法によっ
て安定確実に製造する方法に関す１− るものである。
近年、チタン又はチタン合金の有する優れた耐食性に注
目し、比較的安価である割には機械的強度や加工性が良
好な鉄系金属材料の母材に、これらチタン又はチタン合
金をクラッドしたリライニングしたりしたところのチタ
ンクラッド材やチタンライニング材の使用が、化学装置
類を中心として益々増加する傾向をみせている。
目し、比較的安価である割には機械的強度や加工性が良
好な鉄系金属材料の母材に、これらチタン又はチタン合
金をクラッドしたリライニングしたりしたところのチタ
ンクラッド材やチタンライニング材の使用が、化学装置
類を中心として益々増加する傾向をみせている。
ところで、従来知られている鉄系金属を母材としたチタ
ンクラッド材の製造方法は、 ■ 爆着室内において爆薬を爆発させ、その衝撃圧によ
り対向配置した母材と合せ材とを接合するパ爆着法″ ■ 母材と合せ材との接合界面を清浄化してから、接合
界面の空間を真空引き保持可能にすべく溶接組立てする
か或いはパック材に詰めるかし、次いで０．１ Ｔｏｒ
ｒ以下に接合界面を真空引きした後、チタン及びチタン
合金の熱間加工時における一般的加熱温度である７００
〜９５０℃に加熱し、熱間圧延して接合する°゛ロール
法″ ■ 母材と合せ材との接合界面を清浄化してから、真空
度、 １０ −１０”’％ｍＨ，ｌｉ＋の真空炉中にて
界面をｏ５ｋｇ／、、、ｊ前後に加圧しながら’ｉ’ｏ
ｏ〜９００℃の温度で３０分程度加熱処理し°て接合す
るパ拡散接合法″、 の３つに大別することができる。
ンクラッド材の製造方法は、 ■ 爆着室内において爆薬を爆発させ、その衝撃圧によ
り対向配置した母材と合せ材とを接合するパ爆着法″ ■ 母材と合せ材との接合界面を清浄化してから、接合
界面の空間を真空引き保持可能にすべく溶接組立てする
か或いはパック材に詰めるかし、次いで０．１ Ｔｏｒ
ｒ以下に接合界面を真空引きした後、チタン及びチタン
合金の熱間加工時における一般的加熱温度である７００
〜９５０℃に加熱し、熱間圧延して接合する°゛ロール
法″ ■ 母材と合せ材との接合界面を清浄化してから、真空
度、 １０ −１０”’％ｍＨ，ｌｉ＋の真空炉中にて
界面をｏ５ｋｇ／、、、ｊ前後に加圧しながら’ｉ’ｏ
ｏ〜９００℃の温度で３０分程度加熱処理し°て接合す
るパ拡散接合法″、 の３つに大別することができる。
ところが、Ｆｅ、Ｏｒ及びＮ１等、一般の鉄基金属を構
成する元素のチタンに対する溶解度は比較的低く、しか
もチタンは上記元素を含めて他の金属元素との結合力（
親和力）が強くて金属間化合物を形成しやすい上、形成
された金属間化合物の殆んどは脆くて加工性が著しく劣
るものであることから、”ロール法″或いは“′拡散液
合法″等の如き、接合界面における元素の拡散により母
材と合せ材とを接合させるようなりラッド製造法では、
鉄基金属を構成する元素がチタン内部に拡散・侵入する
よりもチタンと結合して脆弱な金属間化合物層を形成す
る傾向の方が強く表われて、良好な接合強度が得られな
いばかりか、加工性に著しく劣るクラツド材しか製造す
ることができなかったのである。
成する元素のチタンに対する溶解度は比較的低く、しか
もチタンは上記元素を含めて他の金属元素との結合力（
親和力）が強くて金属間化合物を形成しやすい上、形成
された金属間化合物の殆んどは脆くて加工性が著しく劣
るものであることから、”ロール法″或いは“′拡散液
合法″等の如き、接合界面における元素の拡散により母
材と合せ材とを接合させるようなりラッド製造法では、
鉄基金属を構成する元素がチタン内部に拡散・侵入する
よりもチタンと結合して脆弱な金属間化合物層を形成す
る傾向の方が強く表われて、良好な接合強度が得られな
いばかりか、加工性に著しく劣るクラツド材しか製造す
ることができなかったのである。
このようなことから、チタン又はチタン合金と他の金属
（例えば鋼）とのクラツド材を゛ロール法″や“拡散接
合法″で製造しようとする場合に問題となる接合界面の
脆弱な拡散層の生成を防止又は抑制するために、母材と
合せ材との間にＡｇ。
（例えば鋼）とのクラツド材を゛ロール法″や“拡散接
合法″で製造しようとする場合に問題となる接合界面の
脆弱な拡散層の生成を防止又は抑制するために、母材と
合せ材との間にＡｇ。
Ｃｕ、 Ｎｂ、 Ｔａ 、Ｖ 、 Ｍｏ、 Ｃｒ及びＮ
１等の薄板又は箔を接合中間材として挿入したり、接合
界面にこれらの金属のメッキ層を施したりする方法も試
みられたが、このような方法によっても、加工性及び接
合強度のいずれの点をも十分に満足するクラッドを得る
ことができず、未だ実用されるには至っていない。
１等の薄板又は箔を接合中間材として挿入したり、接合
界面にこれらの金属のメッキ層を施したりする方法も試
みられたが、このような方法によっても、加工性及び接
合強度のいずれの点をも十分に満足するクラッドを得る
ことができず、未だ実用されるには至っていない。
これに対して、“爆着法″は、加熱による拡散現象を利
用するものではないので金属間化合物を主体とする脆弱
な拡散層が形成されず、しかも強大な衝撃圧によって強
固な接合状態が得られることから、工業的に実用化され
ている唯一のチタンクラッド材製造手段と言えるもので
あった。
用するものではないので金属間化合物を主体とする脆弱
な拡散層が形成されず、しかも強大な衝撃圧によって強
固な接合状態が得られることから、工業的に実用化され
ている唯一のチタンクラッド材製造手段と言えるもので
あった。
しかしながら、爆着法には、例えば薄板材の製造ができ
ないなど、種々の要因から製品寸法（面積や板厚）に制
限がある上、大量生産方式の採用が不可能で、しかも製
造コストも高いという問題点があり、これらの難点を克
服したチタンクラッド材の製造法が切望されているのが
現状であった。
ないなど、種々の要因から製品寸法（面積や板厚）に制
限がある上、大量生産方式の採用が不可能で、しかも製
造コストも高いという問題点があり、これらの難点を克
服したチタンクラッド材の製造法が切望されているのが
現状であった。
本発明者等は、上述のような観点から、チタン又はチタ
ン合金を合せ材とし、炭素鋼、低合金鋼及びステンレス
鋼等の鉄系金属を母材とするクラツド材であって、しか
も優れた接合強度や加工性を備えた製品を５形状や寸法
に制限されることなく低コストにて量産し得る方法を見
出して、新機能製品開発の途をも切り開くべく、特に製
品寸法等に対する制限が比較的少ない上に量産が可能な
前記°′ロール法″及び°゛拡散接合法″に着目し、そ
れらの方法を実施する際に不可避的に生ずる接合界面の
金属間化合物脆化層の生成、並びにその脆化の度合を出
来得る限り小さな範囲に抑え得るところの、安価な手段
の開発を１指して研究を行った結果、 前述したような純金属から成る公知の接合中間５− 材ではなく、これらとは全く異なるフェライト系ステン
レス鋼或いはマルテンサイト系ステンレス鋼から成る薄
板状等の接合中間材をチタン又はチタン合金合せ材と鉄
系金属母材との界面に挿入しておけば、パロール法″を
適用したとしても、或いは“拡散接合法″″を適用した
としても、その接合界面に金属間化合物脆化層の生成さ
れることが防止され、しかもそれらが強固に結合して、
“爆着法′″によるものに劣らない優れた接合強度と加
工性を備えたチタンクラッド材を得ることができる、 との知見を得、該知見に基づいた接合強度と加工性の良
好なチタンクラッド材の製造方法を、特願昭５９−１’
７２８号として先に提案した。
ン合金を合せ材とし、炭素鋼、低合金鋼及びステンレス
鋼等の鉄系金属を母材とするクラツド材であって、しか
も優れた接合強度や加工性を備えた製品を５形状や寸法
に制限されることなく低コストにて量産し得る方法を見
出して、新機能製品開発の途をも切り開くべく、特に製
品寸法等に対する制限が比較的少ない上に量産が可能な
前記°′ロール法″及び°゛拡散接合法″に着目し、そ
れらの方法を実施する際に不可避的に生ずる接合界面の
金属間化合物脆化層の生成、並びにその脆化の度合を出
来得る限り小さな範囲に抑え得るところの、安価な手段
の開発を１指して研究を行った結果、 前述したような純金属から成る公知の接合中間５− 材ではなく、これらとは全く異なるフェライト系ステン
レス鋼或いはマルテンサイト系ステンレス鋼から成る薄
板状等の接合中間材をチタン又はチタン合金合せ材と鉄
系金属母材との界面に挿入しておけば、パロール法″を
適用したとしても、或いは“拡散接合法″″を適用した
としても、その接合界面に金属間化合物脆化層の生成さ
れることが防止され、しかもそれらが強固に結合して、
“爆着法′″によるものに劣らない優れた接合強度と加
工性を備えたチタンクラッド材を得ることができる、 との知見を得、該知見に基づいた接合強度と加工性の良
好なチタンクラッド材の製造方法を、特願昭５９−１’
７２８号として先に提案した。
そして、これまでの引き続く検討によって、ロール法又
は拡散接合法にてチタンクラッド材を製造する際、母材
と合せ材との間にフェライト系ステンレス鋼或いはマル
テンサイト系ステンレス鋼から成る接合中間材を挿入す
ると言う先に提案した方法を採用することで極めて良好
な結果を得ら６− れることか実操業上でも再確認されだが、同時に、母材
の材質等によっては、はんの僅かではあるが得られるク
ラツド材の加工性にやや劣るものが混入する場合もある
との新しい事実も見つかったのである。
は拡散接合法にてチタンクラッド材を製造する際、母材
と合せ材との間にフェライト系ステンレス鋼或いはマル
テンサイト系ステンレス鋼から成る接合中間材を挿入す
ると言う先に提案した方法を採用することで極めて良好
な結果を得ら６− れることか実操業上でも再確認されだが、同時に、母材
の材質等によっては、はんの僅かではあるが得られるク
ラツド材の加工性にやや劣るものが混入する場合もある
との新しい事実も見つかったのである。
そこで、本発明者等は、鉄系金属の母材とチタン又はチ
タン合金合せ材との間にフェライト系ステンレス鋼又は
マルテンサイト系ステンレス鋼から成る接合中間材を挾
み込んで製造されたチタンクラッド材にみられる上述の
ような不都合発生の原因究明と、その改善とを月相して
更に研究を続けた結果、 （ａ）上述のように、加工性のやや劣るチタンクラッド
材が生ずる原因は、母材の材質やその他の製造条件等、
何らかの条件の僅かな相違から、クラツド材製造工程中
に母材の構成成分が接合中間・材（フェライト系ステン
レス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼）中へ拡散す
る場合があり、これによって接合中間材の母材側に脆弱
な拡散遷移相が形成されるためであること、 （ｂ） ところが、クラッド素材の組立ての際、フェラ
イト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼
から成る接合中間材と母材との間にニッケル薄板材にニ
ッケル箔をも含む）を挾むと、前記（ａ）項で述べたよ
うな拡散遷移相の形成が防止されるとともに、フェライ
ト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼中
間材とニッケル薄板材とがチタン又はチタン合金合せ材
と鉄系金属母材とをクラッドするだめの２層接合中間材
となり、ロール法や拡散接合法によって接合強度や加工
性の極めて良好なチタンクラッド材を一層安定して製造
することが可能になること、以上（ａ）及び（ｂ）に示
される如き知見が得られたのである。
タン合金合せ材との間にフェライト系ステンレス鋼又は
マルテンサイト系ステンレス鋼から成る接合中間材を挾
み込んで製造されたチタンクラッド材にみられる上述の
ような不都合発生の原因究明と、その改善とを月相して
更に研究を続けた結果、 （ａ）上述のように、加工性のやや劣るチタンクラッド
材が生ずる原因は、母材の材質やその他の製造条件等、
何らかの条件の僅かな相違から、クラツド材製造工程中
に母材の構成成分が接合中間・材（フェライト系ステン
レス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼）中へ拡散す
る場合があり、これによって接合中間材の母材側に脆弱
な拡散遷移相が形成されるためであること、 （ｂ） ところが、クラッド素材の組立ての際、フェラ
イト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼
から成る接合中間材と母材との間にニッケル薄板材にニ
ッケル箔をも含む）を挾むと、前記（ａ）項で述べたよ
うな拡散遷移相の形成が防止されるとともに、フェライ
ト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステンレス鋼中
間材とニッケル薄板材とがチタン又はチタン合金合せ材
と鉄系金属母材とをクラッドするだめの２層接合中間材
となり、ロール法や拡散接合法によって接合強度や加工
性の極めて良好なチタンクラッド材を一層安定して製造
することが可能になること、以上（ａ）及び（ｂ）に示
される如き知見が得られたのである。
この発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、
鉄系金属を母材とし、チタン又はチタン合金を合せ材と
したチタンクラッド材をロール法或いは拡散接合法によ
って製造するに際し、母材と合せ材との接合中間材とし
てフェライト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を用いるとともに、更に前記接合中間材と母材
との間にニッケル薄板材を介在させることによって、接
合界面に脆弱な拡散遷移相の生成が無い、接合強度と加
工性の優れたチタンクラッド材を、コスト安く、より安
定して製造し得るようにした点に特徴を有するものであ
る。
したチタンクラッド材をロール法或いは拡散接合法によ
って製造するに際し、母材と合せ材との接合中間材とし
てフェライト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を用いるとともに、更に前記接合中間材と母材
との間にニッケル薄板材を介在させることによって、接
合界面に脆弱な拡散遷移相の生成が無い、接合強度と加
工性の優れたチタンクラッド材を、コスト安く、より安
定して製造し得るようにした点に特徴を有するものであ
る。
なお、ここで「鉄系金属」とは、炭素鋼、低合金鋼、各
種ステンレス鋼等、あらゆる鉄基合金を総称するもので
あり、また「チタン合金」についても、種類による格別
な制限は無く、かつこのように制限のないことがこの発
明の特徴でもある。
種ステンレス鋼等、あらゆる鉄基合金を総称するもので
あり、また「チタン合金」についても、種類による格別
な制限は無く、かつこのように制限のないことがこの発
明の特徴でもある。
更に、「ニッケル薄板材」とはニッケル箔を含むことは
当然であるばかりか、むしろニッケル箔の方が好ましい
。
当然であるばかりか、むしろニッケル箔の方が好ましい
。
また、「ロール法」及び「拡散接合法」とは、前記０項
及び０項で説明したような、通常知られているクラツド
材製造手段を指すことはもちろんである。
及び０項で説明したような、通常知られているクラツド
材製造手段を指すことはもちろんである。
そして、本発明方法において接合中間材として９ −
使用する［フェライト系ステンレス鋼」及び「マレレチ
ンサイト系ステンレス鋼」とは、Ｆｅ−Ｃｒ系又はＦｅ
−Ｃｒ−Ｍｏ系のＳＵＳ ４０５鋼、５ＵＳ４１０Ｌ
鋼、５ＵＳ４３０鋼、ＳＵＳ ４３０ Ｆ鋼、５ＵＳ４
４４鋼等として表示される７エライト系ステンレス鋼や
、ＳＵＳ ４０３鋼、５ＵＳ４１０鋼、 ５ＵＳ４１０
Ｊ ｌ鋼、ＳＵＳ ４１６鋼、５ＵＳ４２０Ｊ１鋼、
５ＵＳ４２０Ｊ２鋼、５ＵＳ４３１鋼、５ＵＳ４４０Ｃ
鋼等として表示されるマルテンサイト系ステンレス鋼の
いずれもを意味するものであり１、理由は未だ完全に解
明されていないが、これらいずれのフェライト系ステン
レス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼を接合中間材と
して使用したとしても、”ロール法″やパ拡散接合法″
′によりチタン又はチタン合金合せ材層とニッケル薄板
材層とを強固に接合するので、ニッケル薄板材の母材鉄
系金属との強力接合作用と相俟って、優れた接合強度及
び加工性を有するチタンクラッド材が得られるのである
。
ンサイト系ステンレス鋼」とは、Ｆｅ−Ｃｒ系又はＦｅ
−Ｃｒ−Ｍｏ系のＳＵＳ ４０５鋼、５ＵＳ４１０Ｌ
鋼、５ＵＳ４３０鋼、ＳＵＳ ４３０ Ｆ鋼、５ＵＳ４
４４鋼等として表示される７エライト系ステンレス鋼や
、ＳＵＳ ４０３鋼、５ＵＳ４１０鋼、 ５ＵＳ４１０
Ｊ ｌ鋼、ＳＵＳ ４１６鋼、５ＵＳ４２０Ｊ１鋼、
５ＵＳ４２０Ｊ２鋼、５ＵＳ４３１鋼、５ＵＳ４４０Ｃ
鋼等として表示されるマルテンサイト系ステンレス鋼の
いずれもを意味するものであり１、理由は未だ完全に解
明されていないが、これらいずれのフェライト系ステン
レス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼を接合中間材と
して使用したとしても、”ロール法″やパ拡散接合法″
′によりチタン又はチタン合金合せ材層とニッケル薄板
材層とを強固に接合するので、ニッケル薄板材の母材鉄
系金属との強力接合作用と相俟って、優れた接合強度及
び加工性を有するチタンクラッド材が得られるのである
。
次いで、この発明を実施例により比較例と対比１０−
しながら説明する。
実施例 １
まず、第１図に示されるような、寸法が６朋×１５０朋
×２００間で、ＪＩＳ規格の第１種相当の純チタン板１
．１を合せ材とし、寸法が１０朋Ｘ１５０朋Ｘ２０’Ｏ
ｍｍで、ＪＩＳ規格のＳ Ｂ’ ４２相尚鋼板２を母材
とするとともに、その界面に。
×２００間で、ＪＩＳ規格の第１種相当の純チタン板１
．１を合せ材とし、寸法が１０朋Ｘ１５０朋Ｘ２０’Ｏ
ｍｍで、ＪＩＳ規格のＳ Ｂ’ ４２相尚鋼板２を母材
とするとともに、その界面に。
ＳＵＳ ４３０鋼から成る０、 １ ｒｕｎ厚の板材を
接合中間材３，３として挿入し、かつ該接合中間材と母
材との間に厚さが５６μｍの純ニッケル箔（純度：９９
．９％以上）４を挾んで複数のチタンクラッド素材とし
てから、これを同じく第１図に示すように、寸法：２朋
Ｘ２２朋×１５０間のＪＩＳ規格第１種相当純チタン板
から成るパック材５を使ってパック状に溶接組立てした
。
接合中間材３，３として挿入し、かつ該接合中間材と母
材との間に厚さが５６μｍの純ニッケル箔（純度：９９
．９％以上）４を挾んで複数のチタンクラッド素材とし
てから、これを同じく第１図に示すように、寸法：２朋
Ｘ２２朋×１５０間のＪＩＳ規格第１種相当純チタン板
から成るパック材５を使ってパック状に溶接組立てした
。
使用した合せ材、母材、並びに接合中間材の化学組成を
第１表に示す。
第１表に示す。
なお、母材２及び合せ材１の界面は、それぞれ予めパフ
研摩した後、アセトンにより脱脂し清浄化しておいだ。
研摩した後、アセトンにより脱脂し清浄化しておいだ。
１１−
特開昭ＧＯ−２０３３７Ｇ（５）
その後、パック材４０１箇所に取り付けたノズル６から
０．１ Ｔｏｒｒ以下に真空引きし、これを封止した。
０．１ Ｔｏｒｒ以下に真空引きし、これを封止した。
次に、これらを９００℃に１に５時間加熱し、素材総厚
さにて ２２ｍｍ（素材厚）−＋１６．５ｍ−＋１２ｍｍ−＋９
．５ｍｍのパススケジュールで熱間圧延してチタンクラ
ッド鋼板を製造した。
さにて ２２ｍｍ（素材厚）−＋１６．５ｍ−＋１２ｍｍ−＋９
．５ｍｍのパススケジュールで熱間圧延してチタンクラ
ッド鋼板を製造した。
続いて、これを超音波探傷試験に付して接合面の接合状
況が良好なことを確認した上で、これらクラツド鋼板を
圧延のまま、並びに７００℃で３０分の焼鈍を実施して
から、側曲げ試験（曲げ半径：板厚×３のローラー曲げ
）を行い、それぞれのクラッドの接合強度と加工性を評
価した。
況が良好なことを確認した上で、これらクラツド鋼板を
圧延のまま、並びに７００℃で３０分の焼鈍を実施して
から、側曲げ試験（曲げ半径：板厚×３のローラー曲げ
）を行い、それぞれのクラッドの接合強度と加工性を評
価した。
このようにして得られた曲げ試験の結果を第２表に示す
。なお、第２表では ○印・・・接合界面に剥離割れを生ぜず、接合強度が良
好である、 ×印・・・接合界面に剥離割れを生じ、接合強度が不良
である、 を意味し、それぞれ３個の試料について測定した結果が
示されている。
。なお、第２表では ○印・・・接合界面に剥離割れを生ぜず、接合強度が良
好である、 ×印・・・接合界面に剥離割れを生じ、接合強度が不良
である、 を意味し、それぞれ３個の試料について測定した結果が
示されている。
第２表に示される結果からは、いずれの製造条件の場合
でも、純Ｎｉ、及びＳＵＳ ３０４鋼（オーステナイト
系ステンレス鋼）を接合中間材とするもの、並びに接合
中間材無しのものは、接合強度が弱く、接合界面にて剥
離割れを生じて加工性が悪いものであることがわかるの
に対して、５ＵＳ４３０鋼、５ＵＳ４４４鋼及び５ＵＳ
４１０Ｌ鋼（いずれもフェライト系ステンレス鋼）を接
合中間材として挿入し、かつ該中間材と母材との間にニ
ッケル箔を挾んだものは接合界面が健全であり、非常に
良好な接合強度と加工性を有していることが明白である
。
でも、純Ｎｉ、及びＳＵＳ ３０４鋼（オーステナイト
系ステンレス鋼）を接合中間材とするもの、並びに接合
中間材無しのものは、接合強度が弱く、接合界面にて剥
離割れを生じて加工性が悪いものであることがわかるの
に対して、５ＵＳ４３０鋼、５ＵＳ４４４鋼及び５ＵＳ
４１０Ｌ鋼（いずれもフェライト系ステンレス鋼）を接
合中間材として挿入し、かつ該中間材と母材との間にニ
ッケル箔を挾んだものは接合界面が健全であり、非常に
良好な接合強度と加工性を有していることが明白である
。
なお、この実施例においては、Ｊ工Ｓ規格の５Ｂ４２鋼
を母材としたもの如関する例のみを示したが、接合中間
材として用いたＳＵＳ ４３０鋼。
を母材としたもの如関する例のみを示したが、接合中間
材として用いたＳＵＳ ４３０鋼。
ＳＵＳ ４４４鋼、並びにＳＵＳ ４１０ Ｌ鋼と良好
な接合性が得られるニッケルクロム鋼やクロムモリブデ
ン鋼の如き低合金鋼、或いは５ＵＳ３０４鋼やＳＵＳ
３１６鋼等の他の鉄系金属を母材としても、同様に良好
な結果を得られることが確認された。
な接合性が得られるニッケルクロム鋼やクロムモリブデ
ン鋼の如き低合金鋼、或いは５ＵＳ３０４鋼やＳＵＳ
３１６鋼等の他の鉄系金属を母材としても、同様に良好
な結果を得られることが確認された。
実施例
まず、第２図に示されるように、寸法が１３ Ｍ Ｘ１
５０朋Ｘ１５０朋で、Ｊ■Ｓ規格の第１種相当の純チタ
ン板である合せ材７の上に、寸法が１０朋×１５０韮×
１５０肋で、ＪＩＳ規格の５Ｂ４２相当鋼板である母材
８を重ねるとともに、その両者の間に接合中間材９とし
て、それぞれ０．１ ｍｍ厚のＳＵＳ ４３０鋼、５Ｕ
Ｓ４４４鋼、５ＵＳ４１０Ｌ鋼又はＳＯ８３０４鋼の薄
板材、或いは純Ｎ１箔（厚さ：５６μｍ）を挿入すると
ともに、５ＵＳ４３０、ＳＵＳ ４４４及び５ＵＳ４１
０Ｌ鋼薄板材を挿入したものについては、該薄板材と母
材との間に更に純Ｎ１箔（厚さ：４０μｍ）１ｏを挾ん
だ状態で真空炉に装入し、この上に０．５ ｋｇ ／ｃ
ＩＩＬに相当する重錘１１を載せてから、３０分間の加
熱保持を行った。なお、加熱保持温度は、７５０℃と８
５０℃の２種類とした。また、真空炉は、１０”−３１
５− 〜１０−’ｍｍＨｇの範囲になるように真空引きしだ。
５０朋Ｘ１５０朋で、Ｊ■Ｓ規格の第１種相当の純チタ
ン板である合せ材７の上に、寸法が１０朋×１５０韮×
１５０肋で、ＪＩＳ規格の５Ｂ４２相当鋼板である母材
８を重ねるとともに、その両者の間に接合中間材９とし
て、それぞれ０．１ ｍｍ厚のＳＵＳ ４３０鋼、５Ｕ
Ｓ４４４鋼、５ＵＳ４１０Ｌ鋼又はＳＯ８３０４鋼の薄
板材、或いは純Ｎ１箔（厚さ：５６μｍ）を挿入すると
ともに、５ＵＳ４３０、ＳＵＳ ４４４及び５ＵＳ４１
０Ｌ鋼薄板材を挿入したものについては、該薄板材と母
材との間に更に純Ｎ１箔（厚さ：４０μｍ）１ｏを挾ん
だ状態で真空炉に装入し、この上に０．５ ｋｇ ／ｃ
ＩＩＬに相当する重錘１１を載せてから、３０分間の加
熱保持を行った。なお、加熱保持温度は、７５０℃と８
５０℃の２種類とした。また、真空炉は、１０”−３１
５− 〜１０−’ｍｍＨｇの範囲になるように真空引きしだ。
このときの母材８及び合せ材７の接触表面は、実施例１
の場合と同様に、機械切削により平滑に加工してから２
４０番パフ研摩し、次いでアセトンにより脱脂し清浄化
されており、中間材７及びニッケル箔１０はその両面が
アセトンにより脱脂清浄化されていた。
の場合と同様に、機械切削により平滑に加工してから２
４０番パフ研摩し、次いでアセトンにより脱脂し清浄化
されており、中間材７及びニッケル箔１０はその両面が
アセトンにより脱脂清浄化されていた。
このようにして拡散接合したチタンクラッド鋼板につい
て、超音波試験によって接合面の接合状況良好なるを確
認した後、曲げ半径が試料厚さの３倍のポンチを用いて
側曲げ試験を実施し、接合界面に発生する割れの有無に
よってクラッドの接合強度と加工性を評価した。
て、超音波試験によって接合面の接合状況良好なるを確
認した後、曲げ半径が試料厚さの３倍のポンチを用いて
側曲げ試験を実施し、接合界面に発生する割れの有無に
よってクラッドの接合強度と加工性を評価した。
第３表はこの試験結果を示したものであり、表中の○印
及びＸ印は第２表におけると同様の状況を示すものであ
る。
及びＸ印は第２表におけると同様の状況を示すものであ
る。
第３表に示される結果からも明らかなように、ＳＵＳ
４３０鋼、５ＵＳ４４４鋼及び５ＵＳ４１０Ｌ鋼を接合
中間材として挿入し、かつ該接合中間材と母材との間に
ニッケル箔を挾んだクラッドは −１６一 いずれも良好な接合性を示したが、接合中間材なしのも
の、及び純Ｎ１箔のみやＳＵＳ ３０４鋼を接合中間材
として用いたものは、いずれも接合界面に剥離割れを生
じており、実施例１におけると同様の結果となっていた
。
４３０鋼、５ＵＳ４４４鋼及び５ＵＳ４１０Ｌ鋼を接合
中間材として挿入し、かつ該接合中間材と母材との間に
ニッケル箔を挾んだクラッドは −１６一 いずれも良好な接合性を示したが、接合中間材なしのも
の、及び純Ｎ１箔のみやＳＵＳ ３０４鋼を接合中間材
として用いたものは、いずれも接合界面に剥離割れを生
じており、実施例１におけると同様の結果となっていた
。
上述のように、この発明によれば、“′ロール法″や°
゛拡散接合法″′によって、接合強度が高く、かつ優れ
た加工性を有するチタンクラッド材をコスト安く量産す
ることが可能となり、チタンクラッド材の適用分野が一
層拡大されるなど、産業上有用な効果がもたらされるの
である。
゛拡散接合法″′によって、接合強度が高く、かつ優れ
た加工性を有するチタンクラッド材をコスト安く量産す
ることが可能となり、チタンクラッド材の適用分野が一
層拡大されるなど、産業上有用な効果がもたらされるの
である。
第１図はロール法によってチタンクラッドを製造する際
の素材組立て方法を示す概略模式図、第２図は拡大接合
法によってチタンクラッドを製造する際の素材組立て方
法を示す概略模式図である。 図面において、 １、７・・・合せ材、 ２，８・・・母材、３．９・・
・接合中間材、 １８− ４．１０・・・ニッケル薄板材。 ５・・・パック材、 ６・・・ノズル １１・・・重錘。 出願人 日本ステンレス株式会社 代理人 富 １） 和 夫 ほか１名 １９− 棄１図
の素材組立て方法を示す概略模式図、第２図は拡大接合
法によってチタンクラッドを製造する際の素材組立て方
法を示す概略模式図である。 図面において、 １、７・・・合せ材、 ２，８・・・母材、３．９・・
・接合中間材、 １８− ４．１０・・・ニッケル薄板材。 ５・・・パック材、 ６・・・ノズル １１・・・重錘。 出願人 日本ステンレス株式会社 代理人 富 １） 和 夫 ほか１名 １９− 棄１図
Claims (1)
- 鉄系金属を母材とし、チタン又はチタン合金を合せ材と
したチタンクラッド材をロール法或いは拡散接合法によ
って製造するに際し、母材と合せ材との接合中間材とし
てフェライト系ステンレス鋼又はマルテンサイト系ステ
ンレス鋼を用いるとともに、更に前記接合中間材と母材
との間にニッケル薄板材を介在させることを特徴とする
チタンクラッド材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034684A JPS60203376A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | チタンクラツド材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6034684A JPS60203376A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | チタンクラツド材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203376A true JPS60203376A (ja) | 1985-10-14 |
| JPH0323272B2 JPH0323272B2 (ja) | 1991-03-28 |
Family
ID=13139509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6034684A Granted JPS60203376A (ja) | 1984-03-28 | 1984-03-28 | チタンクラツド材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60203376A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62227586A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン系金属クラツド鋼とその製法 |
| JPS63177979A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン系金属クラツド鋼の製法 |
| JPH01309791A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-14 | Kobe Steel Ltd | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 |
| EP0535817A2 (en) * | 1991-10-04 | 1993-04-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Method for producing clad metal plate |
| JPH09164492A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-24 | Takefu Tokushu Kozai Kk | 刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法、並びにこのチタンクラッド鋼を用いた刃物 |
-
1984
- 1984-03-28 JP JP6034684A patent/JPS60203376A/ja active Granted
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62227586A (ja) * | 1986-03-28 | 1987-10-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン系金属クラツド鋼とその製法 |
| JPH0454553B2 (ja) * | 1986-03-28 | 1992-08-31 | Sumitomo Metal Ind | |
| JPS63177979A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-22 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタン系金属クラツド鋼の製法 |
| JPH0455783B2 (ja) * | 1987-01-19 | 1992-09-04 | Sumitomo Metal Ind | |
| JPH01309791A (ja) * | 1988-06-06 | 1989-12-14 | Kobe Steel Ltd | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 |
| EP0535817A2 (en) * | 1991-10-04 | 1993-04-07 | Imperial Chemical Industries Plc | Method for producing clad metal plate |
| JPH09164492A (ja) * | 1995-12-13 | 1997-06-24 | Takefu Tokushu Kozai Kk | 刃物用チタンクラッド鋼とその製造方法、並びにこのチタンクラッド鋼を用いた刃物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0323272B2 (ja) | 1991-03-28 |
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