JPH0135918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は卑金属基材に貴金属を圧接したクラツ
ド材の製造方法に関する。 鉄、ニツケル、銅等の卑金属又はこれらの少な
くとも１種を主成分とする合金条材に貴金属（合
金を含む）を圧接したクラツド材は、卑金属又は
この合金条材の表面を研磨し、該研磨面に貴金属
のテープを重ね合わせながら熱間で且つ高圧下率
で圧延して製造することができる。貴金属テープ
が金−硅素合金のような低融点のろう材であう場
合は加熱温度を低くし、その代わりに圧延時の圧
下率を一層大きくするようにしている。ところが
この方法を大気中で行なうと、一旦研磨した面が
圧接までの間に加熱により酸化され、条材と貴金
属の接着強度が低下することがある。又、圧下率
を大きくすると、圧延機に無理が掛かることは云
うまでもないが、得られるクラツド材の硬度が大
となり、該クラツド材を切断したり、プレス打抜
きして小片とする際、欠け、割れ等の欠陥が生じ
易い。卑金属条材の研磨面の酸化を防止するには
圧延までの間を不活性雰囲気下に保持するように
すれば良いが、そのための設備を設けると圧延機
周辺が煩雑となり、圧延機を多目的に使用するに
は不便がある。 本発明はこのような上記欠点を解消するため為
されたもので、比較的低い圧下率で且つ常温で卑
金属条材と貴金属テープを圧接する方法を提供す
るものである。 この目的を達成するため本発明は、鉄、ニツケ
ル、銅又はこれらの少なくとも１種を主成分とす
る合金からなる条材の貴金属テープを圧接すべき
面に貴金属をメツキした後、不活性雰囲気中で加
熱してメツキされた貴金属の一部を条材に拡散せ
しめ、残留貴金属層に貴金属テープを重ね合わせ
て圧延することを特徴とする。 クラツド材の基材となる条材は、鉄、ニツケ
ル、鉄−ニツケル合金、鉄−ニツケル−コバルト
合金、銅、銅合金等である。このような条材の表
面に任意の貴金属をメツキする。片面クラツドの
場合は一方の面に、両面クラツドの場合は両方の
面にメツキする。メツキする貴金属は金、銀、白
金等何れでも良い。メツキに先立ち、条材表面を
活性化するため通常の前処理を行なう。貴金属の
メツキ厚さは0.1μｍ以上とするのが好ましい。
0.1μｍ未満では次工程の拡散処理で貴金属が条材
面上に残るように制御するのが困難になるからで
ある。このメツキ厚さはあまり厚くする必要はな
く、1μｍ程度あれば充分である。 貴金属をメツキした条材は次いで不活性雰囲気
中で加熱してメツキされた貴金属の一部を条材中
に拡散せしめる。この拡散処理工程において、メ
ツキされた貴金属が全部拡散されてしまうと、貴
金属テープとの接合強度が弱くなるので条材上に
貴金属層が残るようにする必要がある。このコン
トロールは加熱温度と熱処理時間によつて行なう
ことができる。加熱温度が低いと拡散に要する時
間が長くなり過ぎるので能率的でなく、又、温度
が高過ぎると拡散が速過ぎて制御困難となるので
350〜900℃の範囲で行なうのが適当である。白金
の場合は金、銀よりも高温を要する。 貴金属を拡散せしめた前記条材の残留貴金属層
に貴金属テープを重ね合わせて圧延すれば卑金属
条材と貴金属テープは残留貴金属層を介して接合
し、クラツド材となる。 圧延に適用する圧下率は40％以上が好ましい。
40％未満では接合強度が低くなる。この圧延は常
温で充分行ない得る。使用する貴金属テープは
金、銀、白金等の貴金属又はこれらを主成分とす
る合金であれば何れでも良い。 本発明法は卑金属条材の片面に貴金属を、他の
面に卑金属を圧接する場合にも適用できる。この
場合は本発明法に従つて卑金属条材の片面に貴金
属メツキを施し、拡散処理した後貴金属層には貴
金属テープを、他の表面に卑金属テープを、それ
ぞれ重ね合わせて圧延すれば良い。卑金属テープ
を圧接すべき条材の面を圧延の前に研磨しておく
ことは当然である。 本発明によれば比較的低い圧下率で且つ常温で
卑金属の条材と貴金属を圧接できるので、研磨面
酸化によるトラブルがなく、又、加工硬化も小さ
くなるので得られたクラツド材を切断に供した際
に欠け、割れ等の欠陥が激減する。 更に、本発明は比較的低い圧下率を適用できる
ことにより次のような利点をもたらした。即ち、
一定の厚さのクラツド材を得る場合、従来法によ
ると圧下率を大きくとる必要のため条材の厚さは
適用する圧下率に応じて厚いものを用いる必要が
あつた。低い圧下率が適用できれば条材の厚さも
それに応じて薄いものを使用できる。本発明によ
り低い圧下率が適用できる結果、従来短尺物の条
材を使用せざるを得なかつたものがコイル状に巻
きとつた長尺の条材に変更することが可能とな
る。片面に貴金属、他の面に卑金属を圧接する場
合、貴金属テープ圧接側には本発明法が適用され
るが、卑金属テープ圧接側は圧接前に条材を研磨
する必要があり、短尺材ではこの研磨を連続的に
行なうことができず、このため圧接までの間に水
分の吸着や表面の酸化、種々の汚染を招き易く、
品質的に問題があつた。本発明により長尺コイル
の使用が可能となり、生産性が向上したばかりで
なく、連続研磨を行なえるようになつたため品質
の点でも向上せしめることができた。 実施例 １ クラツド基材として幅15mmのコバール、ニツケ
ル、鉄、銅の条材を用意し、この基材に硅素を２
重量％含有する厚さ0.1mm、幅15mmの金−硅素合
金ろう材テープを接合する。該基材にまず金、
銀、白金のうち１種の貴金属をメツキし、窒素雰
囲気中で加熱処理した後、残留貴金属層に上記合
金テープを重ね合わせながら直径６インチのワー
クロールを有する二段圧延機を通過させて圧延し
た。この圧延後表面仕上げのため直径８インチの
ワークロールを有する四段圧延機で約２％の圧下
率でスキンパスした。得られたクラツド材から直
径0.7ｍの円板を打抜き、該円板のろう材側を420
℃の加熱雰囲気下で金被膜を有するセラミツク基
板に接合し、該円板の側方から力を加えて剥離試
験を行なつた。１Kgで剥離しないものはそのまゝ
合格とし、１Kgまでに剥離したものはその時の力
を記録した。 比較のため、貴金属メツキと拡散処理を行なわ
ないで圧延だけで接合する実験も行なつた。 これらの実験結果を第１表にまとめて示す。

【表】 第１表の結果から次のことが分る。 実験No.１〜２はメツキ及び拡散処理を行なわな
い従来法によるクラツド材の製造法であり、圧下
率が75％になるとクラツド面の接合力が弱くなる
ことが判かる。 実験No.３〜17は本発明例を示し、No.３〜４は圧
下率をどの程度まで下げられるかの実験である
が、38％で接着力が0.8Kgに低下している。従つ
て圧下率は40％以上とするのが好ましいことが判
る。 実験No.５〜６はメツキ厚の影響を見たものであ
るが、0.3μｍ、0.1μｍ共に拡散条件500℃×60分
では拡散し過ぎ、金が残留していないために接着
力が低かつた。 実験No.７〜17は、基材の種類、メツキ金属の種
類の種々の組合わせによりクラツド材を製造した
例であるが、何れも接着力は充分であつた。 実施例 ２ 幅15mm、厚さ１mm、長さ1.5ｍのコバール条材
の片面に金を1μｍメツキし、窒素雰囲気中で500
℃、60分間加熱処理した。次いで残留金面に実施
例１と同じ厚さ0.1mmの金−硅素合金ろう材テー
プを、コバール条材の他の面に硅素を２重量％含
有する厚さ0.06mmのアルミニウム−硅素合金テー
プを重ね合わせ直径６インチのワークロールを有
する圧延機で圧下率50％として、常温で圧延し
た。アルミニウム−硅素合金テープを接合するコ
バール面は重ね合わせの直前で機械的に連続的に
研磨した。圧接されたクラツド材は最後に８イン
チのワークロールを有する四段圧延機でスキンパ
スし、厚さを0.49mmに調整した。得られたクラツ
ド材は側端を切り落し、幅15mmに成形した。 このクラツド材をプレス打抜きに供し、直径
0.7mmの円板を多数得た。得られた円板からラン
ダムに32個サンプリングし、500℃で30分間の加
熱試験に供したが、何れの面もふくれや発泡は認
められず、品質の優秀さが確かめられた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉄、ニツケル、銅又はこれらの少なくとも１
   種を主成分とする合金からなる条材の片面又は両
   面に貴金属のテープを圧接してクラツド材を製造
   する方法において、貴金属テープを圧接すべき該
   条材面に貴金属をメツキした後、不活性雰囲気中
   で加熱してメツキされた貴金属の一部を条材中に
   拡散せしめ、残留貴金属層上に貴金属のテープを
   重ね合わせて圧延することを特徴とするクラツド
   材の製造方法。