JPS60244491A - 銅又は銅合金クラツド鋼板の製造方法 - Google Patents

銅又は銅合金クラツド鋼板の製造方法

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JPS60244491A
JPS60244491A JP10161784A JP10161784A JPS60244491A JP S60244491 A JPS60244491 A JP S60244491A JP 10161784 A JP10161784 A JP 10161784A JP 10161784 A JP10161784 A JP 10161784A JP S60244491 A JPS60244491 A JP S60244491A
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梶 晴男
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松岡 雅典
Kenichi Oe
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柴田 光明
Sadao Morimoto
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、鋼材の表面に任意の厚みの銅又は銅合金を強
固に接合してなるクラツド鋼板の製造方法に関するもの
である。
(従来技術) 炭素鋼、低炭素鋼、高合金鋼をはじめとする鉄鋼材料の
表面に銅又は銅合金層を形成したクラツド鋼板は、銅又
は銅合金の特徴を生かして、より高度な材質への要求、
即ち耐食性、防汚性等への厳しい要求に応えうる複合金
属材料であり、石油精製装置、海水淡化装置、海水熱交
換器等に床温に使用されるととともに、近年では船体外
板にも適用か検討されている。
銅又は銅合金クラツド鋼板の製造には、これまで爆着圧
延法、拡散圧延法、圧延接合法(オープンサンドイッチ
型、サンドイッチ型、セミサンドインチ型)等が用いら
れてきたか、これらの技術には、以下のような難点があ
り、必ずしも満足し得るべき方法とは言えない。
■ 爆着圧延法、拡散圧延法、オープンサンドインチ型
圧延接合法等の製造方法によりつくられる銅又は銅合金
クラツド鋼板の合せ祠表面には、加熱によって酸化スケ
ールが形成されるだけでなく、圧延過程でスケール疵あ
るいは鋼の押し込み疵等が発生することから合せ材の表
面品質は極めて劣悪な状態となる。
ぐ・ サンドイッチ型圧延接合法やセミサンドインチ型
圧延接合法においては、分離材に起因して生しる合せ材
の表面品質の劣化が生じ、即ち、圧延過程での分離材の
押し込み疵、あるいは圧延時の分離材の潤滑不良による
表面粗度の増大、また、分離材それ自身あるいは分離材
からの放出ガス等の合せ材への侵入による合せ材表面材
質特性の劣化、さらにはこれらの劣化に起因した合せ材
の表面割れ等が生じた。また、分離相からの放出ガスに
起因した合せ材と母材の接合不良部が発生した。
■ ■、■のために、従来の製造技術においては、合せ
材表面のスケール疵、割Jtあるν)は合せ材と母材鋼
の接合不良部等の穿接補修工程並びに合せ材表面の研磨
工程が不可避となることか呟スラブ設計の段階で予め疵
1割れの手入式とスケール除去のための研磨量を確保す
る必要かあった。
このため、歩留の低下をもたらし、銅又は銅合金クラツ
ド鋼板の製造コストを低減し得ないという経済的難点が
あった。
■ さらに、疵9割れあるいは接合不良部の溶接補修部
においては、合せ祠と同等の材料特性、特に耐食性を保
証する必要かあることか呟それらの溶接補修に際しては
、母材鋼からの成分希釈をで外るだけ低く抑えるために
、溶接入熱を小さくしなければならないのみならず、多
パス溶接法の採用により一定数以上の積層数を確保する
ことが不可避となってくる。この結果として、上記の溶
接補修部の品質保証をし得る合せ材の厚さの下限値が限
定されてくる。加えて、軽微な表面割れ。
疵、スケール等を除去するための表面研磨工程において
は、クラツド鋼板の初期変形や研磨時に誘起される歪等
のために研磨量を厳密に制御し得ない。それ故、合せ材
厚公差を部分的に満足しない個所が発生する危険性があ
るのみならず、極薄の合せ材を形成したクラツド鋼板の
場合には、溶接補修すらし得ない。
また、クラツド鋼板の製造において、現状技術では上記
のように補修工程および研磨工程を不可避とすることか
ら、薄被覆合せ材厚を有するクラツド鋼板が製造し得な
いという極めて大きな技術的課題もあった。
本発明者等は、特願昭58−212148号の特許出願
において、上記の難点を解決するため、分離材として窒
化硼素(BN)を用いる合せ材の圧延後の表面品質のす
ぐれたクラツド鋼のサンドインチ型およびセミサンドイ
ンチ型圧延接合法を提案した。この方法においては、合
せ材原板の両表面を清浄にし、該両表面のうちの片方の
表面粗度を70μm以下に確保した面に窒化硼素を配置
した後、二個の合せ材原板の該−表面を向かい合わせ且
つ母材鋼と合せ材の各接合面が相対する形にしてなるサ
ンドイッチ型フンポジットを、もしくは、合せ材原板の
該−表面とダミー鋼表面とを向かい合わせ且つ母材鋼と
合せ材の各接合面が相対してなる形のセミサンドイッチ
型コンポジットを、1パス当り3〜35%の圧下率で熱
間圧延する。この方法において、圧延後の合せ材表面が
無疵で金属光沢を有し、且つ、該表面の粗度が100μ
m1以下に制御することかできる。
ところで、この方法を銅又は銅合金クラツド鋼に適用す
る場合、合せ材(銅又は銅合金)の融点は比較的低く、
熱間圧延温度が銅又は銅合金の融点に近づくと、クラツ
ド鋼の表面品質が劣化するという不具合が生じる。
(発明の目的) 本発明の目的は、圧延接合法において、圧延後のクラン
ド鋼板の合せ材の表面品質のすぐれた銅又は銅合金クラ
ツド鋼板の製造方法を提供することである。
下記の実施例に示すように、圧延後分離されるべき合せ
材と合せ材(サンドイッチ型)あるいは合せ材とダミー
鋼(セミサンドインチ型)との間隙に配置する分離材と
して、窒化硼素を用い、且つ、熱間圧延開始温度を合せ
材の固相線よl) 10 (1’(:1以上低い温度域
に制限することが、合せ材の表面品質に優れたクラ7ド
鋼板を製造する上で有効であることが判明した。その結
果、製造方法としてサンドインチ型あるいはセミサンド
インチ型圧延接合法を採用し、圧延後分離されるべき合
せ材と合せ材あるいは合せ材とダミー鋼の間隙に窒化硼
素を配置し、且つ、熱間圧延開始温度を合せ材の固相線
より100°C以上低い温度域に制限することで、従来
技術のもつ技術的経済的難点を一挙に解決し得た。
(発明の構成) 本発明においては、銅又は銅合金クラツド鋼板の圧延接
合法において、合せ材原板の両表面を清浄にし、該両表
面のうちの片方の表面粗度を70μm以下に確保した面
に窒化硼素を塗布し、二個の合せ材原板の該−表面を向
かい合わせ且つ母材鋼と合せ材の各接合面が相対する形
にしてなるサンドイッチ型コンポジットを加熱し、もし
くは、合せ材原板の該−表面とダミー鋼表面とを向かい
合わせ且つ母材鋼と合せ材の各接合面が相対してなる形
のセミサンドイッチ型コンポジットを加熱し熱間圧延開
始温度を6材の固相線よす100°C以上低い温度とし
て、3〜35%/バスの圧下率で熱間圧延する。この方
法において、圧延後の合せ材表面が無疵で金属光沢を有
し、且つ、該表面の粗度を100μ「n以下に制御する
ことができる。
第1図は、本発明に従って銅又は銅合金クランド鋼板を
製造するに際してのサンドイッチ型コンポジット組立例
を示す概略断面図である。第1図において、1は母材鋼
スラブ、2は合せ材としての銅又は銅合金原板、3は分
離材即ち窒化硼素、4はインサート金属、5はZr、T
i等の酸化物窒化物形成物質、6は枠材、7は排気1」
、8は排気用バイブ、9はシールド溶接部、1()は合
せ相同志の溶接部をそれぞれ示す。なお、11は接合面
であり、12は分離面である。
まず、合せ材2の清浄な表裏面のうち、分離面となる一
方の面の表面粗度を70μIl+以下とする。
第1図に示すように、合せ祠2の分離面間隙に窒化硼素
3を配置する。しがる後、母材鋼1の一方の面を清浄に
し、第1図に示す如く、インサート金属4を介して、合
せ材2と母材鋼1のそれぞれの清浄な面が゛向かい合う
ように配置する。砕料6と合せ材2との間隙にZr、T
i等のガス吸収物質5を装入し、枠材6と母材鋼1をシ
ールド溶接部9で溶接後、排気ロアと排気パイプ8を通
して、強制排気し、フンポジット内部と外気とを遮断す
る。次いで、加熱し熱間圧延開始温度を合せ材の固相線
より100°C以上低い温度にして1パス当り3〜35
%の圧下率で熱間圧延する。圧延後、両端部を切断し、
二枚のクラツド鋼板を分離する。
ここで、接合をより強固なものとするために、(1)合
せ材2と母材鋼1の間にインサート金属4を装入する。
(2)合せ祠2と母材鋼1の接合面をより清浄な面に保
ち、また、接合不良部発生の原因となるフンポジット内
部の残留ガスおよび加熱時の放出ガスを除去するために
、ガス吸収物質5によるガスの吸収および排気ロアを介
しての強制排気を併用する。この結果、熱間圧延過程に
おいて、健全な接合を図ることかで゛きる。
第2図は、セミサンドイッチ型コンポジットの概略断面
図である。合ぜ材2の清浄な表裏面のうち、分離面とな
る一方の面12の表面粗度を70μm以下とする。この
コンポジットの組立においては、合せ相2とダミー鋼1
3との間隙に窒化硼素3を配置する。しがる後、母材w
11の一方の面を清浄にし、合せ材1の清浄な面11と
向がい合うように配置する。枠材6と合せ祠2との間隙
にガス吸収物質5を装入し、枠材6と母材鋼1をシール
ド溶接する。9はシールド溶接部+10は合せ材原板2
とダミー鋼13との溶接部である。溶後後、排気ロアと
排気バイブ8を通しで強制排気し、コンポジット内部と
外気とを遮断する。次いで、加熱し、熱間圧延開始温度
を合せ材の固相線より100℃以上低い温度として、1
バス当り3〜35%の圧下率で熱間圧延する。
以下では、具体的な実施例を、主として、サンドインチ
型圧延接合法による銅又は銅合金クラツド鋼板について
説明するか、下記は単なる代表例についての説明であり
、特許請求の範囲の趣胃に反しない範囲での変更実施は
すべて本発明の範明に含まれる。たとえば、圧延接合法
の他のタイプ、即ちセミサンドイッチ型によるクラツド
鋼板の製造あるいは2層以上の銅又は銅合金クランド鋼
板の製造においても、下記の方法に準じあるいは一部変
更して実施することができ、それらが本発明に含まれる
ことは言うまでもない。
(実施例) 実施例1 フンポジット素材の合せ材として9 (1/ ] Oキ
ュプロニッケノ喧CN)原板を用い、また、母材鋼とし
て3M41 Bの母材鋼スラブを用い、本発明の構成に
記載した手順にて第1図の如くのコンポジットを多数組
立てた。圧延後の分離されるべき合せ材と合せ材の間隙
には窒化硼素(BN)を配置している。これらのコンボ
ノットを用い、圧延後の合せ材の表面粗度に及ぼす圧延
開始温度の影響を調査した。調査結果を第1表及び第3
図に示す。すべてのクラツド鋼板の合せ材表面には、全
く疵。
割れ等が発生しておらず、その表面は金属光沢を保って
いる。また、第1表及び第3図が呟合せ材原板の表面粗
度を70μIl+以下と腰分離祠として窒化硼素を用い
、且つ、圧延開始温度を合せ材の固相線から] O0℃
低い温度(] (100’C)以下に制限することによ
って、圧延後の合ぜ材の表面粗度を10 o帽n以下に
制御でとることが明らかである。
実施例2 第2表に示す大型の90/ 10キユプロニツケル(C
N)クラツド鋼用コンポジットを実施例1と同じ手順に
て作製し、圧延開始温度を合せ材の固相線より100℃
低い100Q°Cとして圧延した。
圧延後の合せ材の縦方向(L)と横方向(C)の表面粗
度の測定結果は、第2表に示すとおりである。
同表か呟合せ材原板の表面粗度な7()μIo以下とし
、分離材として窒化硼素(BN)を用い、圧延開始温度
を合せ材の固相線から100°C低い温度(11’) 
O0℃)以下にすれば、圧延後の合せ材表面粗度を10
0μm以下に制御でトることがわかる。
また、圧延後の合せ材の表面は、実施例1の場合と同様
、無疵で金属光沢を保っている。
以上より、サンドインチ型圧延接合法において、合せ材
原板の分離面の表面粗度を70μm以下とし、また、窒
化硼素を分離材として用い、且つ、圧延開始温度を合せ
材の固相線より1 (10’C以上低い温度に制限し、
3〜35%/パスの圧下率の熱間圧延条件のもとで熱間
圧延を実施すれば、圧延後の合せ材表面は無疵であり、
かつ、金属光沢外観を呈し、さらに合せ材表面粗度を1
00μm以下に制御できることが判明した。
(発明の効果) 本発明では、分離材として窒化硼素を用いていること、
及び、圧延開始温度を合せ材の固相線よ1)100℃以
上低い温度に制限して、3〜35%/パスの圧下率の範
囲で熱間圧延を行うこと等によって、窒化硼素が有効に
I!能して、製造されたクラツド鋼板の合せ材表面は、
金属光沢を有し、該表面には疵1割れが全く発生せず、
しがち合せ材表面粗度を100μ「0以下にすることが
でbる。
その結果、銅又は銅合金クラツド鋼板の製造における合
せ材の表面研磨工程も表面溶接補修工程もともに省略で
きるという効果が得られるとともに、従来の技術では製
造し得なかった薄被覆の銅又は銅合金クラツド鋼板の製
造力呵能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、サンドイッチ型コンポジットの概略断面図で
ある。 第2図は、セミサンドイッチ型コンボノットの概略断面
図である。 第3図は、試作材における合せ材の表面粗度に及ぼす熱
間圧延開始温度の影響を示すグラフであ1・・・母材鋼
、 2・・・合せ材、 3・・・窒化硼素、 11・・・接合面、12・・・分
離面(圧延後の合せ材表面)、13・・・ダミー鋼。 特許出願人 株式会社 神戸製鋼折

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)銅又は銅合金を合せ材とした銅又は銅合金クラツ
    ド鋼板の製造方法において、合せ材原板の両表面を清浄
    にし、該両表面のうちの片方の表面粗度を70μm以下
    に確保した面に窒化硼素を配置した後、二枚の合せ材原
    板の該−表面を向がい合わせ且つ母材鋼と合せ材の各接
    合面が相対する形にしてなるサンドイッチ型コンポジッ
    トを加熱し、もしくは、合せ材原板の該−表面とダミー
    鋼表面とを向がい合わせ且つ母材鋼と合せ材の各接合面
    が相対してなる形のセミサンドイッチ型コンポジットを
    加熱し、圧延開始温度を合せ材の固相線より100℃以
    上低い温度として熱間圧延することによって圧延後の合
    せ材表面が無疵で金属光沢を有し、且つ、該表面の粗度
    を100μI11以下に制御することを特徴とした、接
    合性の優れた表面研磨省略型の銅又は銅合金クラツド鋼
    板の製造方法。 (2、特許請求の範囲第1項に記載されたクラツド鋼板
    の製造方法において、上記のサンドインチ型もしくはセ
    ミサンドイッチ型コンポジットの熱間圧延における1パ
    又当りのj上下率を3〜35%としたことを特徴とした
    銅又は銅合金クラツド鋼板の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6368202A (ja) * 1986-09-10 1988-03-28 Nippon Steel Corp 高能率スラブ組立方法
KR20020046844A (ko) * 2000-12-15 2002-06-21 이계안 베어링 메탈 제조방법
CN104708222A (zh) * 2015-03-13 2015-06-17 南京宝泰特种材料股份有限公司 一种紫铜碳钢复合板缺陷修复方法
CN106544611A (zh) * 2017-01-19 2017-03-29 新昌县七星街道高欣机械厂 一种小型钢件的表面覆铜方法

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