JPS60203378A - チタンクラツドステンレス鋼材の製造方法 - Google Patents

チタンクラツドステンレス鋼材の製造方法

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JPS60203378A
JPS60203378A JP6194884A JP6194884A JPS60203378A JP S60203378 A JPS60203378 A JP S60203378A JP 6194884 A JP6194884 A JP 6194884A JP 6194884 A JP6194884 A JP 6194884A JP S60203378 A JPS60203378 A JP S60203378A
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    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/22Non-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
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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。

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
るチタンクラッドステンレス鋼材ヲ、ロール法に工って
安定罹災に製造する方法に関する 1− 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(中でも、特に耐食性や耐熱性の点で
優れているステンレス鋼が多用されている)の母材に、
これらチタン又はチタン合金をクラッドしたυライニン
グしたシ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、その衝撃圧に工
り対向配置した母材と合せ材とを接合する1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
界面の空間全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.I Tor
r以下に接合界面を真空引きしに後、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全清浄化して〃)ら、真
空度:10−8〜10−’mH9の真゛空炉中にて界面
を0.5に9/cJ前後に加圧しながら700〜900
℃の温度で30分程度加熱処理して接合する゛拡散接合
法”、 03つに大別することができる。
ところが、Fe 、 Cr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浴解度は比較的低く、
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全形成しやすい上、
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1拡散
液合法″等の如き、接合界面における元素の拡散に工す
母材と合せ材とを接合させる工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
るニジ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pか、加工性に著しく劣るクラット°材した製
造することができな〃)つたのである。
このようなこと力・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10−ル法”や“拡散
接合法”で製造し↓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At。
Cu 、Nb 、Ta 、V、Mo 、Cr及びN1等
の薄板又は箔を接合中間材として挿入しfcシ、接合界
面にこれらの金属゛のメッキ層を施したシする方法も試
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ツド材を得
ることができなη)つたばかシか、クラツド材の製造コ
ストヲも高めることとなるため、未だ実用化されるには
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〃≧も強大な衝撃圧によって
強固な接合状態が得られるこ 3− 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、14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。
本発明者等は、上述の工うな観点〃諷ら、チタン又はチ
タン合金を合せ材とし、炭素鋼、低合金鋼及ヒステンレ
ス鋼等の鉄系金R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皮製品を、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υ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10−ル法”に着目し、それらの方法全実施する
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p小さな範囲
に抑え得るところの、安価な手 4一 段の開発を月相して研究を行った結果、(a) ロール
法にて製造を試みたチタンクラッド。
材の中でも、特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を母材としたものは、他の鉄系
金属材料を母材としたものに比してチタン又はチタン合
金合せ材中への構成元素の拡散が少なく、著しく優れた
接合強度並びに加工性を示すこと、 (b)シかしながら、ロール法にてチタンクラッド材を
製造する際、素材の厚さく合せ材厚十母材厚)が厚くな
ると熱間圧延加熱工程での素材均熱のために長時間加熱
を必要とすることとなるが(例えば素材厚が100m+
の場合には少なくとも2時間の加熱が必要である)、と
の↓うな場合には、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母材とし露ものであっても、
その構成元素がチタン又はチタン合金合せ材中へ拡散す
ることとなシ、結局は他の鉄系金属材料を母材としたも
のと同様、合せ材に脆弱な遷移拡散相が形成されて笑用
材には適しないものとなってしまうこと、 (C) ところが、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製造のための素
材を組立てる際、母材と合せ材との間に直径;数置程度
の細径ワイヤーや粗目の金網等のスペーサーを介在させ
れば、熱間圧延接合工程での素材加熱時に母材と合せ材
の接触が防止され、従って長時間加熱であっても合せ材
中における脆弱が拡散遷移相の生成が起らず、接合強度
と加工性の極めて良好なチタンクラッドステンレス鋼材
を安定して製造できること、 以上(a)〜(0)に示す如き知見を得るに至ったので
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、 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
レス鋼母材と、チタン又はチタン合金合せ材との間にス
ペーサーを介在させてクラッド素材を組立てに後、ロー
ル法によってこれを熱間圧延接合することで、優れた接
合強度と加工性fc有するチタンクラッドステンレス鋼
材を安定して量産し得るようにした点、 に特徴を有するものである。
なお、前記「母材」としての「フェライト系ステンレス
鋼」及ヒ「マルテンサイト系ステンレス鋼」とは、特定
の種類に限定されるものではなく、Fe−Cr系又はF
e −Cr−Mo系の5US405鋼。
5US410L鋼、5US430鋼、5US430F鋼
、5US444鋼等として衆示されるフェライト系ステ
ンレス鋼や、5US403鋼、5US41Q鋼、5US
410J1鋼、5US416鋼。
5US420J1鋼、5US420J2鋼、 5US4
31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をも意味するものでおり
、まfc「チタン合金」についても、種類による格別な
制限は無い。
そして、「ロール法」とは、前記0項で説明した工すな
、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。
母材と合せ材との間に介在させる「スペーサー」として
は、前述し*、工うな数闘径の細径ワイヤーや粗目の金
網等、母材と合せ材との間に敷部程度の間隔を隔て得る
ものであればいずれの形状のものでも良く、まπその材
質としては母材と同質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が望ましいが、これに限定
されるものでは無く、母材や合せ材に悪影響を及はさず
、かつ加熱に耐え得るものであればその種類が問われる
ものではない。
次いで、この発明を実施例にニジ比較例と対比しながら
説明する。
実施例 まず、第1図及び第2図に示される工すな、寸法が6+
mX150mX200m+で、JIS規格の第1種和尚
の純チタン板を会せ材1,1とし、寸法が110mX1
5(lanX200で、JIS規格の5US430鋼相
当鋼板を母材2として重ね合わせた複数のチタンクラッ
ド素材を用意し、これを寸法:2mX26閣×150W
II11又は2 m X 22wX150■のJIS規
格第1種相当純チタン板から成るパック材3を使ってパ
ック状に溶接組立てした。
この際、合せ材1と母材2との間に直径:2mの5US
430ワイヤーをスペーサー4として入れ置いたもの(
第1図)、及びスペーサー無しのもの(第2図)の2種
類を作成した。
使用した合せ材、母材、並びにスペーサーの化学組成を
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
研磨した後、アセトンによシ脱脂し清浄化しておいた。
その後、パック材301箇所に取シ付けたノズル5から
0.1 Torr以下に真空引きし、これを封止し7C
次に、これらTh900℃に1〜5時間加熱し、素材総
厚さにて 26鱈又は22 txm (素材厚)→16.5 tm
→12■→9.5 m のパススケジュールで熱間圧延してチタンクラッ特開昭
611−203378(4) ト°ステンレス鋼板を製造した。
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η)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。
第2表に示される結果からも明ら〃λな工うに、スペー
サーを使用しな〃≧つに場合には、熱延加熱時間が1時
間以内であるとそのクラット°製品は良好な接合性と加
工性とを有するものの、加熱時間を2時間以上にしπも
のは接合はするけれども曲げ加工試験時に界面割れを生
じるのに対して、スペーサーを使用した場合には2時間
和度の加熱はもちろんのこと、5時間の熱延加熱を行っ
てもそのクラット°製品は良好な曲げ加工性を有してお
9、スペーサー使用に↓る曲げ加工性改善効果が顕著で
あることがわかる。
因に、第3図は第2表における試験番号3の方法(比較
法)に工って得られたチタンクラッド鋼板の顕微鏡組織
写真図(倍率:400倍)であp、第4図は第2表にお
ける試験番号8の方法(本発明方法)にぶって得られた
チタンクラッド鋼板の顕微鏡組織写真図(倍率:400
倍)であるが、スペーサー無しの比較法で得られたチタ
ンクラッド銅板では合せ材(チタン)と母材(SUS4
30鋼)との界面に拡散相が認められるのに対して、ス
ペーサーを使用する本発明法で得られたチタンクラッド
鋼板では、熱間圧延時の加熱時間が5時間であったにも
カカわらず前記拡散相は殆んど認められなかった。
この工うに、第3図及び第4図からも、スペーサーに↓
る熱延加熱時の界面拡散抑制効果によってチタンクラッ
ド製品の接合強度と曲げ加工性が著しく向上するであろ
うことが明らかである。
なお、この例では、母材として5US430鋼を、合せ
材として純チタンを使用したものについて述べたが、そ
の他のフェライト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ス
テンレス鋼を母材としタシ、合せ材として従来知られて
いる種々のチタン合金を使用した試験においても良好な
結果が得られたことはもちろんのことである。
上述のように、この発明によれば、生産性の高い”ロー
ル法1に1って、接合強度が極めて高く、かつ優れた加
工性を有するチタンクラッド材を比較的コスト安く量産
することが可能となシ、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。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明方法に適用されるクラッド素材の組立て
例を示す概略模式図、第2図は比較法に適用されたクラ
ッド素材の組立て方法を示す概略模式図、第3図は比較
法に工っで得られたチタンクラッドステンレス鋼板の接
合部顕微鏡写真図。 第4図は本発明方法によって得られたチタンクラッドス
テンレス鋼板の接合部顕微鏡写真図である。 図面において、 1・・・合せ材、 2・・・母材、 3・・・パック材、 4・・・スペーサー、5・・・ノ
ズル。 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 第2図 3 第6霞 第4圓

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 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
    レス鋼母材と、チタン又はチタン合金合せ材との間にス
    ペーサーを介在させてクラッド素材全組立てた後、ロー
    ル法に工っでこれを熱間圧延接合するとと全特徴とする
    、優れた接合強度と加工性を有するチタンクラッドステ
    ンレス鋼材の製造方法。
JP6194884A 1984-03-29 1984-03-29 チタンクラツドステンレス鋼材の製造方法 Granted JPS60203378A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289587A (ja) * 1985-10-16 1987-04-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> クラツド鋼の製造方法
JPS6293089A (ja) * 1985-10-17 1987-04-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> クラツド鋼の製造方法
JPH03277541A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Nippon Steel Corp 耐食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼を母材とするチタンクラッド鋼板およびその製造方法
JPH03277542A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Nippon Steel Corp 耐食性の優れたフェライト系ステンレス鋼を母材とするチタンクラッド鋼板およびその製造方法
US6716554B2 (en) 1999-04-08 2004-04-06 Quallion Llc Battery case, cover, and feedthrough
CN108326516A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 南京钢铁股份有限公司 一种钛钢复合板的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6289587A (ja) * 1985-10-16 1987-04-24 Nippon Kokan Kk <Nkk> クラツド鋼の製造方法
JPS6293089A (ja) * 1985-10-17 1987-04-28 Nippon Kokan Kk <Nkk> クラツド鋼の製造方法
JPH03277541A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Nippon Steel Corp 耐食性の優れたオーステナイト系ステンレス鋼を母材とするチタンクラッド鋼板およびその製造方法
JPH03277542A (ja) * 1990-03-28 1991-12-09 Nippon Steel Corp 耐食性の優れたフェライト系ステンレス鋼を母材とするチタンクラッド鋼板およびその製造方法
US6716554B2 (en) 1999-04-08 2004-04-06 Quallion Llc Battery case, cover, and feedthrough
CN108326516A (zh) * 2018-02-02 2018-07-27 南京钢铁股份有限公司 一种钛钢复合板的制备方法
CN108326516B (zh) * 2018-02-02 2020-08-18 南京钢铁股份有限公司 一种钛钢复合板的制备方法

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