JPS6024754B2 - Tiクラツド鋼の製造方法 - Google Patents

Tiクラツド鋼の製造方法

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JPS6024754B2
JPS6024754B2 JP15000479A JP15000479A JPS6024754B2 JP S6024754 B2 JPS6024754 B2 JP S6024754B2 JP 15000479 A JP15000479 A JP 15000479A JP 15000479 A JP15000479 A JP 15000479A JP S6024754 B2 JPS6024754 B2 JP S6024754B2
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JP
Japan
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pressure
diffusion welding
heating temperature
minutes
clad steel
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JP15000479A
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尭 大前
保博 深谷
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は良好な継手性能をもつTiクラッド鋼の製造方
法に関する。
従来、化学装置材料としてTiクラッド鋼が多用されて
おり、その製造法としては燃着法、ロール圧延法がある
藤着法はTiと鋼を爆薬のエネルギーを用いて、加熱せ
ずに直後、圧接するものである。ロール圧延法は熱間圧
延のため、Tiと銅を直接ロール圧延すると脆い金属間
化合物を生成し良好な継手が得なれないので、この金属
間化合物の生成を阻止すべ〈インサート材の挿入も試み
られたが、綾着法に匹敵する良好なクラッド鋼が得られ
ず、緑着法のみ工業化されているのが現状である。本発
明者等は蟻着法に匹敵する、良好な継手性能をもつTi
クラッド鋼の製造方法を梶供すべく研究を重ねていたが
、溶接材を真空もしくは不活性雰囲気中で再結晶温度以
上に加熱し、固相の状態で静加圧して結合する拡散溶接
法において、インサート材として■Mo一Cr,■Mo
−Cr−Ni,■Mo−Cr−Cuを挿入することによ
り実用上のクラッド鍵継手強度規格値、ASTM馳断強
さで14k9/桝以上を満足する高品質Tiクラッド鋼
が得られることを見出し本発明に到達したものである。
すなわち、本発明はFeとTiとを拡散溶接してTiク
ラッド鋼を製造するにあたり、{1} FeにCrをメ
ッキしたのち、同Crメッキ面のMo箔を載せるか、‘
2} FeにNi及びCrを順次メッキしたのち、同C
rメッキ面にMo箔を載せるか、または(3’ Feに
Cu及びCrを順次メッキしたのち、同Crメッキ面に
Mo箔を載せ、加熱温度900〜11000○、加圧力
0.5k9/磯以上、加圧時間1粉ご以上で、高度の減
圧もしくは不活性ガス雰囲気内で拡散溶接し、更に前記
のMo箔面にTiを載せ、加熱温度700〜110ぴ0
、加圧力0.1k9/桝以上、加圧時間10分以上で、
上記と同様の雰囲気内で拡散溶接することを特徴とする
Tiクラッド鋼の製造方法に関するものである。
なお、上記【11が前記インサート材としての■M。
・Crに、(21が■M。−Cr−Niに、t3}が■
M。−Cr−Cuにそれぞれ相当するものであことは言
うまでもない。本発明のCr,Ni,Cuのメッキ厚、
Moの箔厚は5山〜500ムが好ましい。
以下、図面を参照して本発明の作用効果を詳細に述べる
第1図は、FeにCrメッキし、該Crメッキ面上にM
oを載せて一旦拡散溶接し、〔第1図A〕、次いでこの
Mo−Cr−Fe拡散溶接材のMo面上にTiを載せて
拡散溶接する〔第1図B〕場合の概要図である。
第1図の場合、Ti−Mo−Cr−Feの接合となるが
、TiとMoは互いに完全固落し、MoとCrも互いに
完全団溶し、CrとFeは脆い金属間化合物を生成しな
いことから、良好な継手を得ることができる。
第1図Aにおける拡散溶接は、例えば 10‐4Tort「の減圧雰囲気内で、加熱温度900
〜1100℃、加圧力0.5k9/均以上、加圧時間1
0分以上とする。
後述する第第1図Bにおける拡散熔接時に比べ加熱温度
、加圧力とも下限値が高いのは、MoとCrの接合にお
いて両金属とも再結晶温度が高いためである。加熱温度
は90ぴ0を下廻るとこの高い再結晶温度の点より拡散
能力が低下し、1100ooを超えるとFeの結晶粒が
粗大化して級性が低下するなどの材質の劣化に加え、M
oが再結晶腕化を起こすため、900〜1100qoが
適切である。また、加圧力も同様に上記の高い再結晶温
度の点から0.5k9/松以上とすることが必要である
。この第1図Aの拡散溶接に続いて行なう第1図Bの拡
散溶接は、例えば10‐4Tonの減圧雰囲気内で、加
熱温度700〜1100つ○、加圧力0.1k9/娩以
上、加圧時間10分以上とする。
これにより、ASTM敷断強さ14k9/桝以上のすぐ
れた強度をもつ継手を得ることができる。加熱温度は7
0000を下廻ると拡散能力が低下し、1100oCを
超えるとFeの結晶粒が粗大化して鰯性が低下するなど
の材質劣化がみとめられるようになるため、700〜1
10000が適切である。加圧力は加熱温度により必要
加圧力が変化するが、上記加熱温度範囲では0.1k9
/桝を下廻ると接合面に密着不良を生じるケースが出て
くるため、0.1k9/柳以上が適切である。加圧時間
も加熱温度、加圧力により必要時間が変化するが、上記
加熱温度、加圧力範囲では1船ごを下廻ると原子拡散の
不十分なケースが出てくるため10分以上が適切である
。第2図は、FeにNiとCrを順次メッキし、該Cr
メッキ面上にMo箔を載せて一旦拡散溶接し〔第2図A
〕、次いでこのMo−Cr−Ni−Fe拡散溶接材のM
o面上にTiを載せて拡散溶接する〔第2図B〕場合の
概要図である。
第2図の場合、Ti−Mo−Cr−Ni−Feの接合と
なるが、TjとMoは互いに完全団溶し、MoとCrは
互いに完全固溶し、CrとNiも互いに完全固溶し、N
jとFeは脆い金属間化合物を生成しないことから、良
好な継手を得ることができる。
第2図Aにおける拡散溶接は、前記の第1図Aにおける
と同様に、例えば104Tonの減圧雰囲気内で、加熱
温度900〜11000C、加圧力0.5k9/灘以上
、加圧時間1び分以上とし、これに続く第2図Bにおけ
る拡散熔接も、前記の第1図Bにおけると同様に、例え
ば10‐4Tonの減圧雰囲気内で、加熱温度700〜
1100午○、加圧力0.1k9/桝以上、加圧時間1
0分以上で、すぐれた強度をもつ継手を得ることができ
る。
第3図は、FeにCuとCrを順次メッキし、該Crメ
ッキ面上にMo箔を載せて一旦拡散溶接し〔第3図A〕
、次いでこのMo−Cr−Cu−Fe拡散溶接材のMo
面上にTiを載せて拡散溶接する〔第3図B〕場合の概
要図である。
第3図の場合、Ti−Mo−Cr−Cu−Feの接合と
なるが、TjとMoは互いに完全固落し、MoとCrは
互いに完全固落し、CrとCuも互いに完全団落し、C
uとFeは互いに固落度は少し、が脆い金属間化合物は
生成しないことから、良好な継手を得ることができる。
第3図Aにおける拡散熔接は、前記の第1図A、第2図
Aにおけると同様に、例えば10‐4Torrの減圧雰
囲気内で、加熱温度900〜1100℃、加圧力0.5
k9/桝以上、加圧時間10分以上とし、これに続く第
3図Bにおける拡散溶接も、前記の第1図B、第2図B
におけると同様に、例えば1げ4Tonの減圧雰囲気内
で、加熱温度700〜110000、加圧力0.1kg
/地以上、加圧時間1び分以上で、すぐれた強度をもつ
継手を得ることができる。
実施例 1 第1図の態様により、板厚2柳で50肋×100帆のT
iと板厚10冊で50肋×100肋のSS41を接合し
た。
先ず、SS41にCrを50ムメッキした後、該Crメ
ッキ面にMo箔を載せ、接合温度100000、加圧力
2k9/肋、接合時間30分、真空度5×10‐4To
rrので拡散熔接し、次いでMo面とTiを対向させ、
接合温度900oo、加圧力0.5k9/桝、接合時間
3び分、真空度5×10‐4Tonので拡散溶接した。
・その結果、20k9/嫌の良好な継手部の奴断強度を
得ることができた。
実施例 2 第2図の態様により、板厚2職で50帆×100肌のT
jと板厚10肋で50帆×100側のSS41を接合し
た。
先ず、SS41にNiメッキを30仏、Crメッキを3
0#順次行い、100ムのMo箔を接合温度95000
、加圧力3k9/松、一接合時間30分、真空度5×1
0‐4Torrで拡散溶接し、次いでMo面とTiを対
向させ、接合温度900qC、加圧力0.5k9/地、
接合時間30分、真空度5×10‐4Tonので拡散溶
接した。その結果、21k9/磯の良好な継手部の勢断
強度を得ることができた。
実施例 3 第3図の態様により、板厚2肌で50肌×100側のT
iと板厚10肋で50側×100側のSS41を接合し
た。
先ず、SS41にCuメッキを30仏、Crメッキを3
0山順次行い、100山のMo箔を接合温度95000
、加圧力3k9/柵、接合時間30分、真空度5×10
‐4Torrで拡散溶接し、次いでMo面とTiを対向
させ、接合温度900qo、加圧力0.5k9/地、接
合時間30分、真空度5×10‐4Tonので拡散溶接
した。その結果、20k9/磯の良好な継手部の勢断強
度を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第1〜3図は本発明方法の概要を示す説明図である。 矛1図 オ2図 オ3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 FeとTiを拡散溶接してTiクラツド鋼を製造す
    るに際し、FeにCrをメツキしたのち、同Crメツキ
    面にMo箔を載せ、加熱温度900〜1100℃、加圧
    力0.5kg/mm^2以上、加圧時間10分以上で、
    高度の減圧もしくは不活性ガス雰囲気内で拡散溶接し、
    更に前記Mo箔面にTiを載せ、加熱温度700〜11
    00℃、加圧力0.1kg/mm^2以上、加圧時間1
    0分以上で、前記同様の雰囲気内で拡散溶接することを
    特徴とするTiクラツド鋼の製造方法。 2 FeとTiを拡散溶接してTiクラツド鋼を製造す
    るに際し、Feに順次、Ni及びCrをメツキしたのち
    、同Crメツキ面にMo箔を載せ、加熱温度900〜1
    100℃、加圧力0.5kg/mm^2以上、加圧時間
    10分以上で、高度の減圧もしくは不活性ガス雰囲気内
    で拡散溶接し、更に前記Mo箔面にTiを載せ、加熱温
    度700〜1100℃、加圧力0.1kg/mm^2以
    上、加圧時間10分以上で、前記同様の雰囲気内で拡散
    溶接することを特徴とするTiクラツド鋼の製造方法。 3 FeとTiを拡散溶接してTiクラツド鋼を製造す
    るに際し、Feに順次、Cu及びCrをメツキしたのち
    、同Crメツキ面にMo箔を載せ、加熱温度900〜1
    100℃、加圧力0.5kg/mm^2以上、加圧時間
    10分以上で、高度の減圧もしくは不活性ガス雰囲気内
    で拡散溶接し、更に前記Mo箔面にTiを載せ、加熱温
    度700〜1100℃、加圧力0.1kg/mm^2以
    上、加圧時間10分以上で、前記同様の雰囲気内で拡散
    溶接することを特徴とするTiクラツド鋼の製造方法。
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