JPS6329632B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鋼を芯材、アルミまたはアルミ合金
を皮材とするアルミクラツド鋼板の製造法に関す
る。 従来のアルミクラツド鋼板の圧延による製造法
は、鋼板とアルミ板とを重ね合わせて圧延機で圧
接したあと、この圧接層の相互拡散と再結晶軟化
を目的として、拡散軟化焼鈍を実施するのが通常
であつた。だが、この場合には、圧接工程で製造
板厚寸法を得ることになるから、板厚寸法精度の
良好な均一製品を大規模な工業生産ラインで製造
するには無理がある。これを改善しようとして、
拡散軟化焼鈍のあとに仕上圧延工程を採用する
と、今度は製品が圧延ままとなつて軟質で加工性
の良好なアルミクラツド鋼板が製造できなくな
る。さらにこの後に軟化焼鈍を実施しても仕上圧
延率が小さいと、芯材（鋼板）の再結晶軟化が起
り難く機械的性質の面で問題が生ずる。 このようなことから、圧接工程と拡散軟化焼鈍
工程の間に仕上圧延工程を挿入することが提案さ
れた。この場合には製品板厚精度の制御はよくな
るが、仕上圧延工程の段階で圧接層の剥離の問題
が生ずる。この仕上圧延時の剥離は、圧接工程で
の圧下率を60％程度以上にすれば実質上回避可能
であるが、このためには強力かつ大型の圧延機を
必要とするという設備上の問題が生ずる。 本発明の目的は、このような圧接によるアルミ
クラツド鋼板の従来の製造法における種々の問題
の解決を図ることであり、特に、加工性に優れた
アルミクラツド鋼板を製造性よく製造する方法を
提供することである。 これらの目的において本発明は、軟鋼板の少な
くとも片面にアルミまたはアルミ合金の板を重ね
合わせた積層板を圧延によつて圧接する圧接工程
と、得られた圧接板を、鋼板層の再結晶軟化を実
質上起さずかつアルミまたはアルミ合金板の再結
晶軟化を起す条件で焼鈍して圧接層の相互拡散を
進行させる拡散焼鈍工程と、得られたクラツド板
を30％以上の圧延率のもとで圧接する仕上圧延工
程と、次いで、鋼板層の再結晶軟化を起す条件下
でこのクラツド板を焼鈍する軟化焼鈍工程と、に
よつてアルミクラツド鋼板を製造するものであ
る。この本発明の方法によると、強度の加工によ
つても皮材（アルミ）表面に肌荒れの発生しない
加工性に優れたアルミクラツド鋼板が製造性よく
（換言すると、大型圧延機によることなく、寸法
精度の制御性よく、望ましい結晶粒に調整容易
に、大量生産ラインで）製造することができる。 本発明における圧接工程は、30〜60％の軽度の
圧接圧下率のもとで実施することができる。後で
（拡散焼鈍後に）仕上圧延が実施されるとしても、
この軽度の圧接圧下率のもとで仕上圧延時に剥離
の問題が生じない。 次の拡散焼鈍工程は、鋼板層の再結晶軟化を起
さない条件で実施する点で従来の拡散軟化焼鈍と
は異る。この拡散焼鈍における焼鈍温度は300〜
450℃の範囲とするのがよい。圧接層における芯
材（鋼）と皮材（アルミ）の相互拡散が進行し、
かつ皮材の再結晶が起るには300℃以上の温度を
必要とする。また、芯材の再結晶軟化が起らず、
かつコイル巻締力によつて皮材同志の密着が起ら
ないようにするには、450℃以下の温度とする必
要がある。この焼鈍方式はタイトコイルによるバ
ツチ焼鈍とすることができるが、この場合の焼鈍
時間は５〜20時間程度とするのがよい。そのの他
の焼鈍方式でも本発明の拡散焼鈍工程は実施でき
るが、いづれの焼鈍方式を採用するにしても、芯
材の再結晶軟化を起さずに圧接層の相互拡散を進
行させ、かつ皮材の再結晶軟化を実現させるよう
な条件に選定する必要がある。 このような条件の拡散焼鈍のあとに仕上圧延を
実施するのが本発明法の１つの特徴であるが、こ
の仕上圧延の実施にあたつては30％以上の圧下
率、好ましくは、30〜80％の範囲、さらに好まし
くは40〜70％の範囲の圧下率のもとでこの仕上圧
延を実施する。後記実施例に示すように、この仕
上圧延工程での圧下率と加工時の皮材表面肌とは
密接な関係を有し、この圧下率が30％以上のとこ
ろで表面肌荒が加工によつても生じ難くなること
がわかつた（第３図）。この仕上圧延によつてク
ラツド鋼板の最終板厚を調節するが、この仕上圧
延工程では焼鈍が施されているとは言え、芯材は
圧接圧延での圧延組織が温存されている点におい
て従来の仕上圧延とは異つている。しかし、皮材
は先の拡散焼鈍によつて完全再結晶軟化している
ので、この仕上圧延での圧下率の調節（実際には
30％以上での調節）によつて皮材の結晶粒の調整
が好都合に実施でき、本発明の目的の１つである
加工性の向上がこれにより達成できる。 最終の軟化焼鈍工程は、芯材（鋼板）の再結晶
軟化を起させる条件で実施するが、Fe―Al合金
層の発達が抑制される条件であることも必要であ
る。このため、このの軟化焼鈍での焼鈍温度は
500〜570℃とするのがよい。バツチ焼鈍を行なう
場合、この焼鈍時間は２〜24時間程度とするのが
よい。芯材を再結晶軟化させるには少なくとも
500℃以上の温度を必要とするが、570℃を越える
とFe―Al合金層が発達しやすくなる。この合金
層が発達すると、成形加工時にこの合金層から剥
離する現象が生ずる。本発明法によると、芯材は
この最終の焼鈍によつて始めて再結晶化するの
で、芯材の結晶粒の調整はこの最終工程で行なう
ことができ、加工性の点から好ましい結晶粒をも
つ芯材とすることが簡便に行ない得る。 このように、圧接工程、拡散焼鈍工程、仕上圧
延工程および軟化焼鈍工程の４工程を採用し、こ
れら各工程を既述の条件に規定することによつ
て、これらの条件のいづれかを欠く従来法に比し
て、加工性に優れかつ接合強度の高いアルミクラ
ツド鋼板が製造性よく製造できる。 実施例 １ 1.8mm厚のリムド冷延鋼板を、85℃のオルソ硅
酸ソーダ5wt.％の溶液に２分間浸漬して脱脂し、
水洗乾燥したものを芯材として用いた。また、
JIS 1100H24の1.0mm厚のアルミニウム板を、ト
リクロールエタンによるスプレー洗浄で溶剤脱脂
したものを皮材として用いた。 この芯材の片側面に皮材を重ね合わせ、４段圧
延機にかみ込ませて圧接圧延した。圧接速度は出
側で19ｍ／分であつた。圧接前に圧延機のワーク
ロールは約90℃に昇温させておいた。圧接圧下率
は芯材と皮材の合計板厚では52％であり、圧接後
の合計板厚は1.34mmであつた。なお、芯材のみに
ついては48％、皮材のみについては60％の圧接圧
下率であつた。 得られた圧接板を、バツチ式焼鈍炉に装入し、
350℃×15hrの拡散焼鈍をコイル状のままで実施
した。 次に、圧延率を２〜55％のある値に種々変化さ
せて、仕上圧延を実施した。そして、得られたク
ラツド板に密着防止剤を塗布してバツチ焼鈍炉に
装入し、それぞれ550℃×5hrの軟化焼鈍を施し
た。 得られたアルミクラツド鋼板の張り出し加工試
験を次の条件で実施した。第１図に示したよう
に、中心に円形孔１を有するダミー板２をアルミ
クラツド鋼板３の下に重ね、皮材を上にして40mm
φのポンチ４とビードグループ７を有する45mmφ
のダイス５によつて張り出し加工した。そのさ
い、素板の流入を防止するためのビード８を有す
るしわ押え６によつて試験片を固定しておいた。
この試験によつて張り出し加工された後の試験材
の形状を第２図に示した。この第２図に示す加工
部９（皮材）を観察して肌荒れ状況を評価した。
この張り出し加工試験による加工度は一方向伸び
で約16％であつた。 この試験結果を第３図に仕上圧延率との関係で
図示した。肌荒れ評価は、Ａ：良、Ｂ：やや良、
Ｃ：やや不良、Ｄ：不良とした。 また、仕上圧延率が９％のものと、43％のもの
を代表例として選び、前記試験後の皮材表面のプ
ロフイルを調べ、第４図を得た。 第３図および第４図の結果から明らかなよう
に、仕上圧延率が30％以上の場合には、皮材表面
の肌荒れが発生しにくく、加工性の良好なクラツ
ド鋼板が得られる。 次に、本例のアルミクラツド鋼板の皮材の密着
性試験を下記の表１の条件の逆再絞り加工により
実施した。その結果、いづれのクラツド鋼板も、
全く剥離は発生せず、密着性は極めて良好であつ
た。

【表】 第５図は、第６図に示すような逆再絞り加工品
１０の最も剥離が発生しやすい部分１１の断面
を、本例の代表的クラツド鋼板について観察した
断面写真である。第５図に見られるとおり、境界
層に全く剥離が生じていない。 実施例 ２ 芯材の両面に皮材を重ね合わせ、圧接速度が出
側で16ｍ／分、全体の圧接圧下率40％（芯材圧下
率35％、皮材圧下率44％）で板厚2.29mmの圧接工
程を実施した以外は、実施例１と同様の条件でア
ルミクラツド鋼板を製造した。また、実施例１と
同様の加工性試験および密着性試験を実施した。
その結果、実施例１と実質的に同様の試験結果が
得られた。 なお、圧接工程のあと、拡散焼鈍工程の前に、
20％の仕上圧延を実施したところ、圧延ロールの
入側で皮材のアルミが芯材から剥離して仕上圧延
は不可能であつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、張出し加工試験を説明するための試
験部材断面図、第２図は第１図の試験品の全体斜
視図、第３図は仕上圧延率と肌荒れ程度との関係
図、第４図は代表的な肌荒れのプロフイル図、第
５図は第６図における部分１１の金属顕微鏡写
真、第６図は逆再絞り試験片の断面図である。 ３……アルミクラツド鋼板、４……ポンチ、５
……ダイス、６……しわ押え、７……ビードグル
ーブ、８……ビード、９……肌荒れ観察部、１０
……逆再絞り加工品、１１……剥離の発生しやす
い部分、１２……ビード成形部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軟鋼板の少なくとも片面にアルミまたはアル
   ミ合金の板を重ね合わせた積層板を圧延によつて
   圧接する圧接工程と、得られた圧接板を、鋼板層
   の再結晶軟化を実質上起さずかつアルミまたはア
   ルミ合金板の再結晶軟化を起す条件下で焼鈍して
   圧接層の相互拡散を進行させる拡散焼鈍工程と、
   得られたクラツド板を30％以上の圧延率のもとで
   圧延する仕上圧延工程と、次いで鋼板層の再結晶
   軟化を起す条件下でこのクラツド板を焼鈍する軟
   化焼鈍工程と、からなる加工性の優れたアルミク
   ラツド鋼板の製造法。 ２ 拡散焼鈍工程は300〜450℃の温度範囲で実施
   する特許請求の範囲第１項記載のアルミクラツド
   鋼板の製造法。 ３ 軟化焼鈍工程は500〜570℃の温度範囲で実施
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載のア
   ルミクラツド鋼板の製造法。