JPS6029593B2 - Ｔｉクラツド鋼の製造方法 - Google Patents
Ｔｉクラツド鋼の製造方法Info
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- JPS6029593B2 JPS6029593B2 JP7403279A JP7403279A JPS6029593B2 JP S6029593 B2 JPS6029593 B2 JP S6029593B2 JP 7403279 A JP7403279 A JP 7403279A JP 7403279 A JP7403279 A JP 7403279A JP S6029593 B2 JPS6029593 B2 JP S6029593B2
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Description
【発明の詳細な説明】
この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。
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爆着法、ロ−ル圧延法がある
。
おり、その製造法としては爆着法、ロ−ル圧延法がある
。
蟻着法はＴｉと鋼を爆薬のエネルギーを用いて、加熱せ
ずに直接、圧接するものである。ｏ−ル圧延法は熱間圧
延のため、Ｔｊと鋼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られないので、この金属
間化合物の生成を胆止すべくインサート材の挿入も試み
られたが、爆着法に匹敵する良好なクラッド鋼が得られ
ず、爆着法のみ工業化されているのが現状である。本発
明者等は嫁着法に匹敵する、良好な継手性能をもつＴｉ
クラッド鋼の製造方法を提供すべ〈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
上に加納し、固相の状態で静加圧して接合する拡散溶接
法において、ィンサート材として（１）ＭｏとＣｒの薄
層、■ＭｏとＮｊの薄層、｛３｝ＭｏとＣｒとＮｊの薄
層、【４｝ＭｏとＣｒとＣｕの薄層を挿入することによ
り実用上のクラッド鋼継手強度規格値、ＡＳＴＭ敷断強
さで１４ｋ９／伽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。
ずに直接、圧接するものである。ｏ−ル圧延法は熱間圧
延のため、Ｔｊと鋼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られないので、この金属
間化合物の生成を胆止すべくインサート材の挿入も試み
られたが、爆着法に匹敵する良好なクラッド鋼が得られ
ず、爆着法のみ工業化されているのが現状である。本発
明者等は嫁着法に匹敵する、良好な継手性能をもつＴｉ
クラッド鋼の製造方法を提供すべ〈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
上に加納し、固相の状態で静加圧して接合する拡散溶接
法において、ィンサート材として（１）ＭｏとＣｒの薄
層、■ＭｏとＮｊの薄層、｛３｝ＭｏとＣｒとＮｊの薄
層、【４｝ＭｏとＣｒとＣｕの薄層を挿入することによ
り実用上のクラッド鋼継手強度規格値、ＡＳＴＭ敷断強
さで１４ｋ９／伽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Ｔｉと鋼（以下、Ｆｅと託す）とを
拡散溶接するにあたり、第１インサート材としてＭｏの
薄層を挿入し、ＭｏとＦｅの間に第２インサート材とし
てＣｒもしくはＮｉの薄層、またはＣｒとＮｉもしくは
ＣｒとＣｕの薄層をＭｏとＣｒが対向するように挿入し
た後、Ｔｉ、Ｆｅ間に０．１ｋ９／桝以上の圧力をかけ
、７００〜１１０ぴ０で１０分以上加熱し拡散溶接する
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。
拡散溶接するにあたり、第１インサート材としてＭｏの
薄層を挿入し、ＭｏとＦｅの間に第２インサート材とし
てＣｒもしくはＮｉの薄層、またはＣｒとＮｉもしくは
ＣｒとＣｕの薄層をＭｏとＣｒが対向するように挿入し
た後、Ｔｉ、Ｆｅ間に０．１ｋ９／桝以上の圧力をかけ
、７００〜１１０ぴ０で１０分以上加熱し拡散溶接する
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。
本発明のインサート材の薄層とはメッキまたは箔を指し
、メッキ厚、箔厚は５一〜５００ムが好ましい。
、メッキ厚、箔厚は５一〜５００ムが好ましい。
以下、各インサート材を用いた拡散溶接の例を示し、作
用効果を述べる。
用効果を述べる。
例１
ＭｏとＣｒのインサート（以下、Ｍｏ−Ｃｒインサート
と記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固熔し、ＭｏとＣｒも
互いに完全個落し、ＣｒとＦｅは脆い金属間化合物を生
成しないことから、第１図に示すようにＭｏ箔の片面に
クロムメッキしたものを、Ｍｏ面とＴｉ、Ｃｒメッキ面
とＦｅを相対させて挿入し、拡散溶接した。
と記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固熔し、ＭｏとＣｒも
互いに完全個落し、ＣｒとＦｅは脆い金属間化合物を生
成しないことから、第１図に示すようにＭｏ箔の片面に
クロムメッキしたものを、Ｍｏ面とＴｉ、Ｃｒメッキ面
とＦｅを相対させて挿入し、拡散溶接した。
真空雰囲気下（１０−４Ｔｏｎ）、加熱温度７００〜１
１００００、加圧力０．１ｋ９′桝以上、加圧時間１０
分以上の拡散溶接で、ＡＳＴＭ駒断強さ１４ｋ９′地以
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、７００００を下ると拡散能力が低下し、１１０
０℃を超えるとＦｅの結晶粒が粗大化して靭性が低下す
るなど材質劣化がみとめられるようになるため、７００
〜１１００ｑｏ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０．１
ｋ９／桝を下まわ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′地以上が適切である。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
、上記温度、加圧力範囲では１び分を下まわると原子拡
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。例２ ＭｏとＮｉのインサート（以下「 Ｍｏ−Ｎｉインサー
トと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全団落し、ＭｏとＮｉ
は脆い金属間化合物を生成せず、またＮｉとＦｅも脆い
金属間化合物を生成しないことから、第２図ａに示すよ
うにＦｅにＮｊメッキを行ない、ＴｉとＮｊメッキ面の
間にＭｏ箔を挿入するか、または第２図ｂに示すように
ＴｉとＦｅの間にＭｏ箔を挿入し、更にＭｏ箔とＦｅの
間にＮｉ箔を挿入して拡散溶接を行なう。
１００００、加圧力０．１ｋ９′桝以上、加圧時間１０
分以上の拡散溶接で、ＡＳＴＭ駒断強さ１４ｋ９′地以
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、７００００を下ると拡散能力が低下し、１１０
０℃を超えるとＦｅの結晶粒が粗大化して靭性が低下す
るなど材質劣化がみとめられるようになるため、７００
〜１１００ｑｏ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０．１
ｋ９／桝を下まわ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′地以上が適切である。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
、上記温度、加圧力範囲では１び分を下まわると原子拡
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。例２ ＭｏとＮｉのインサート（以下「 Ｍｏ−Ｎｉインサー
トと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全団落し、ＭｏとＮｉ
は脆い金属間化合物を生成せず、またＮｉとＦｅも脆い
金属間化合物を生成しないことから、第２図ａに示すよ
うにＦｅにＮｊメッキを行ない、ＴｉとＮｊメッキ面の
間にＭｏ箔を挿入するか、または第２図ｂに示すように
ＴｉとＦｅの間にＭｏ箔を挿入し、更にＭｏ箔とＦｅの
間にＮｉ箔を挿入して拡散溶接を行なう。
拡散溶接の条件は例１と同機に真空下、加熱温度７００
〜１１００ｄｏ、加圧力０．１ｋ９／松以上、加圧時間
１０分以上で、ＡＳＴＭ勢断強さ１４ｋ９／紘以上のす
ぐれた強度をもつ継手を得ることができる。例３Ｍｏと
ＣｒとＮｉのインサート（以下、Ｍｏ−Ｃｒ−Ｎｉイン
サートと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固溶し、Ｍｏと
Ｃｒは互いに完全固溶し、ＣｒとＮｉも互いに完全団溶
し、ＮｊとＦｅは脆い金属間化合物を生成しないことか
ら、第３図ａに示すようにＭｏ箔の片面にＣｒメッキし
、ＦｅにＮｉメッキし、ＴｊとＭｏ面、Ｃｒメッキ面と
Ｎｉメッキ面を相対させるか、または第３図ｂに示すよ
うにＭｏ箔の片面にＣｒメッキしたものをＭｏ面とＴｉ
を相対させて挿入し、更にＣｒメッキ面とＦｅの間にＮ
ｉ箔を挿入して、拡散溶接を行なう。
〜１１００ｄｏ、加圧力０．１ｋ９／松以上、加圧時間
１０分以上で、ＡＳＴＭ勢断強さ１４ｋ９／紘以上のす
ぐれた強度をもつ継手を得ることができる。例３Ｍｏと
ＣｒとＮｉのインサート（以下、Ｍｏ−Ｃｒ−Ｎｉイン
サートと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固溶し、Ｍｏと
Ｃｒは互いに完全固溶し、ＣｒとＮｉも互いに完全団溶
し、ＮｊとＦｅは脆い金属間化合物を生成しないことか
ら、第３図ａに示すようにＭｏ箔の片面にＣｒメッキし
、ＦｅにＮｉメッキし、ＴｊとＭｏ面、Ｃｒメッキ面と
Ｎｉメッキ面を相対させるか、または第３図ｂに示すよ
うにＭｏ箔の片面にＣｒメッキしたものをＭｏ面とＴｉ
を相対させて挿入し、更にＣｒメッキ面とＦｅの間にＮ
ｉ箔を挿入して、拡散溶接を行なう。
拡散溶接の条件は例１と同様に真空下、加熱温度７００
〜１１００℃、加圧力０．１ｋ９／磯以上、加圧時間１
０分以上で、ＡＳＴＭ勢断強さ１４ｋ９／娩以上のすぐ
れた強度をもつ継手を得ることができる。例４ ＭｏとＣｒとＣｕのインサート（以下、Ｍｏ−Ｃｒ−Ｃ
ｕインサートと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固溶し、
ＭｏとＣｒは互いに完全団落し、ＣｒとＣｕも互いに完
全固溶し、ＣｕとＦｅは互いに固溶度は少し、が脆い金
属間化合物は生成しないことから、第４図ａに示すよう
にＭｏ箔の片面にＣｒメッキ、ＦｅにＣｕメッキし、Ｔ
ｉとＭｏ面、Ｃｒメッキ面とＣｕメッキ面を相対させる
か、または第４図ｂに示すようにＭｏ箔の片面にＣｒメ
ッキしたものをＭｏ面とＴｉを相対させて挿入し、更に
Ｃｒメッキ面とＦｅの間にＣｕ箔を挿入して、拡散溶接
を行なう。
〜１１００℃、加圧力０．１ｋ９／磯以上、加圧時間１
０分以上で、ＡＳＴＭ勢断強さ１４ｋ９／娩以上のすぐ
れた強度をもつ継手を得ることができる。例４ ＭｏとＣｒとＣｕのインサート（以下、Ｍｏ−Ｃｒ−Ｃ
ｕインサートと記す）ＴｉとＭｏは互いに完全固溶し、
ＭｏとＣｒは互いに完全団落し、ＣｒとＣｕも互いに完
全固溶し、ＣｕとＦｅは互いに固溶度は少し、が脆い金
属間化合物は生成しないことから、第４図ａに示すよう
にＭｏ箔の片面にＣｒメッキ、ＦｅにＣｕメッキし、Ｔ
ｉとＭｏ面、Ｃｒメッキ面とＣｕメッキ面を相対させる
か、または第４図ｂに示すようにＭｏ箔の片面にＣｒメ
ッキしたものをＭｏ面とＴｉを相対させて挿入し、更に
Ｃｒメッキ面とＦｅの間にＣｕ箔を挿入して、拡散溶接
を行なう。
拡散溶接の条件は例１と同様に真空下、加熱温度７００
〜１１００℃、加圧力０．１ｋｇ／桝以上、加圧時間１
０分以上で、ＡＳＴＭ雛断強さ１４ｋ９／紘以上のすぐ
れた強度をもつ継手を得ることができる。実施例 １ １肋厚さ×５仇肋幅×１００助長このＴｉと１仇剛厚さ
ｘ５仇吻幅×１００助長さのＳＳ４１の接合において、
０．５肌のＭｏ箔に５０ｒのＣｒメッキをした後、Ｍｏ
面とＴｉ、ＣｒメッキとＳＳ４１を対向させて挿入し、
接合温度９００００、加圧力０．５ｋｇ／磯、加圧時間
３０分「雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの条件で拡散溶接し
た。
〜１１００℃、加圧力０．１ｋｇ／桝以上、加圧時間１
０分以上で、ＡＳＴＭ雛断強さ１４ｋ９／紘以上のすぐ
れた強度をもつ継手を得ることができる。実施例 １ １肋厚さ×５仇肋幅×１００助長このＴｉと１仇剛厚さ
ｘ５仇吻幅×１００助長さのＳＳ４１の接合において、
０．５肌のＭｏ箔に５０ｒのＣｒメッキをした後、Ｍｏ
面とＴｉ、ＣｒメッキとＳＳ４１を対向させて挿入し、
接合温度９００００、加圧力０．５ｋｇ／磯、加圧時間
３０分「雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの条件で拡散溶接し
た。
その結果、２０ｋ９′協の継手部期断強さが得られた。
実施例 ２１肋厚さ×５仇肋幅×１００助長さのＴｉと
１仇舷厚さ×５仇吻幅×１００助長このＳＳ４１の接合
において、０．５肌のＭｏ箔と５０ＡのＮｉ箔を、Ｔｊ
側にＭｏ、ＳＳ４１側にＮｉを対向させて挿入し、接合
温度９００午○、加圧力２ｋ９／桝、加圧時間３０分、
雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの条件で拡散接合した。
実施例 ２１肋厚さ×５仇肋幅×１００助長さのＴｉと
１仇舷厚さ×５仇吻幅×１００助長このＳＳ４１の接合
において、０．５肌のＭｏ箔と５０ＡのＮｉ箔を、Ｔｊ
側にＭｏ、ＳＳ４１側にＮｉを対向させて挿入し、接合
温度９００午○、加圧力２ｋ９／桝、加圧時間３０分、
雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの条件で拡散接合した。
その結果、２１ｋ９／磯の継手部敷断強さが得られた。
実施例 ３ １肋厚さ×５仇吻幅×１００助長さのＴｉと１仇岬厚さ
×５仇奴幅ｘｌｏｏ助長さのＳＳ４１の接合において、
０．５肋のＭｏ箔に５０一のＣｒメッキを行い、ＳＳ４
１に３０仏のＮｉメッキを行った後、ＮｉッキとＣｒメ
ッキ面を対向させて、上記のＣｒメッキしたＭｏ箔を挿
入し、接合温度９５０００、加圧力０．５ｋ９／地、加
圧時間２０分、雰囲気５ｘｌｏ‐４Ｔｏｎの条件で拡散
熔接した。
実施例 ３ １肋厚さ×５仇吻幅×１００助長さのＴｉと１仇岬厚さ
×５仇奴幅ｘｌｏｏ助長さのＳＳ４１の接合において、
０．５肋のＭｏ箔に５０一のＣｒメッキを行い、ＳＳ４
１に３０仏のＮｉメッキを行った後、ＮｉッキとＣｒメ
ッキ面を対向させて、上記のＣｒメッキしたＭｏ箔を挿
入し、接合温度９５０００、加圧力０．５ｋ９／地、加
圧時間２０分、雰囲気５ｘｌｏ‐４Ｔｏｎの条件で拡散
熔接した。
その結果、２０ｋ９／柵の継手部酸断強さが得られた。
実施例 ４ １肋厚さｘ５０柳幅×１００助長さのＴｊと１０側厚さ
×５仇肋幅×１００側長さのＳＳ４１の綾合において、
０．５肌のＭｏ箔に３０仏のＣｒメッキ、ＳＳ４１に３
０仏のＣｕメッキを行った後、ＴｉとＭｏ面、Ｃｒメッ
キとＣｕメッキ面を相対させて、上記のＣｕメッキした
Ｍｏ箔を挿入し、接合温度９５０ｏｏ、加圧力０．５ｋ
９／地、加圧時間２び分、雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの
条件で拡散熔接した。
実施例 ４ １肋厚さｘ５０柳幅×１００助長さのＴｊと１０側厚さ
×５仇肋幅×１００側長さのＳＳ４１の綾合において、
０．５肌のＭｏ箔に３０仏のＣｒメッキ、ＳＳ４１に３
０仏のＣｕメッキを行った後、ＴｉとＭｏ面、Ｃｒメッ
キとＣｕメッキ面を相対させて、上記のＣｕメッキした
Ｍｏ箔を挿入し、接合温度９５０ｏｏ、加圧力０．５ｋ
９／地、加圧時間２び分、雰囲気５×１０‐４Ｔｏｍの
条件で拡散熔接した。
その結果、２１ｋ９／柵の継手部数断強さが得られた。
添付の図面は本発明におけるＴｉとＦｅの間への金属の
インサートの概要を示すもので、第１図はＭｏ−Ｃｒイ
ンサート、第２図はＭｏ−Ｎｉインサート、第３図はＭ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｉインサート、第４図はＭｏ−Ｃｒ−Ｃｕ
インサートに関するものである。 オー図矛２図 ラャ ３ 図 矛ム図
インサートの概要を示すもので、第１図はＭｏ−Ｃｒイ
ンサート、第２図はＭｏ−Ｎｉインサート、第３図はＭ
ｏ−Ｃｒ−Ｎｉインサート、第４図はＭｏ−Ｃｒ−Ｃｕ
インサートに関するものである。 オー図矛２図 ラャ ３ 図 矛ム図
Claims (1)
- １ ＴｉとＦｅとを拡散溶接するにあたり、第１インサ
ート材としてＭｏの薄層を挿入し、ＭｏとＦｅの間に第
２インサート材としてＣｒもしくはＮｉの薄層、または
ＣｒとＮｉもしくはＣｒとＣｕの薄層をＭｏとＣｒが対
向するように挿入した後、Ｔｉ、Ｆｅ間に０．１ｋｇ／
ｍｍ＾２以上の圧力をかけ、７００〜１１００℃で１０
分以上加熱し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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7403279A JPS6029593B2 (ja) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Ｔｉクラツド鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7403279A JPS6029593B2 (ja) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Ｔｉクラツド鋼の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS561287A JPS561287A (en) | 1981-01-08 |
| JPS6029593B2 true JPS6029593B2 (ja) | 1985-07-11 |
Family
ID=13535395
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7403279A Expired JPS6029593B2 (ja) | 1979-06-14 | 1979-06-14 | Ｔｉクラツド鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6029593B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012238733A (ja) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Thermo Graphitics Co Ltd | 異方性熱伝導素子及びその製造方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57152386A (en) * | 1981-03-17 | 1982-09-20 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Titanium clad steel |
| JPS57192256A (en) * | 1981-05-20 | 1982-11-26 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Titanium clad steel |
| JPS57146489A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Titanium clad steel |
| JPS5984219A (ja) * | 1982-11-05 | 1984-05-15 | Nippon Gakki Seizo Kk | 眼鏡フレ−ム用複合材 |
| JPS60261682A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-24 | Sumitomo Metal Ind Ltd | チタンクラツド鋼材およびその製造方法 |
| JPS61297135A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-27 | 住友金属工業株式会社 | チタンクラツド鋼およびその製造方法 |
| JPH066234B2 (ja) * | 1989-07-04 | 1994-01-26 | 日本鋼管株式会社 | チタンクラッド材の製造方法 |
| KR101054462B1 (ko) * | 2008-11-20 | 2011-08-05 | 한국수력원자력 주식회사 | 모재의 강도를 초과하는 접합강도를 갖는, 중간층을 이용한강계열 합금과 티타늄 또는 티타늄계열 합금 간의 고강도 이종금속 접합방법 |
| CN102218594A (zh) * | 2011-06-24 | 2011-10-19 | 武汉理工大学 | 钼合金与铜合金的低温扩散焊接方法 |
| DE102012109782A1 (de) * | 2012-10-15 | 2014-04-17 | Karlsruher Institut für Technologie | Schichtverbund |
| CN108907492B (zh) * | 2018-08-08 | 2020-11-27 | 武汉工程大学 | 一种钼/钢接头及其制备方法 |
| CN110238504B (zh) * | 2019-07-04 | 2021-06-08 | 中国航空制造技术研究院 | 一种钛-钢合金高强度扩散连接方法 |
| CN111940874A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-17 | 大连理工大学 | 一种基于铜-镍复合中间层的钛合金与钢异种金属钨极氩弧熔焊工艺 |
-
1979
- 1979-06-14 JP JP7403279A patent/JPS6029593B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012238733A (ja) * | 2011-05-12 | 2012-12-06 | Thermo Graphitics Co Ltd | 異方性熱伝導素子及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS561287A (en) | 1981-01-08 |
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