JPH022930B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は銅および銅合金クラツド鋼帯の製造方
法に係り、特に軟質で安価なクラツド鋼帯の製造
方法に関する。 純銅は赤味を帯びた有色金属であり、これに
Zn，Sn，Al，Be，Mn，Ni，Fe，Ｐなどの元素
を１種または２種以上添加すると第１表に示すよ
うに赤色、橙色、黄緑色、黄色あるいは白色を帯
びた色に変化する。このように多様の色彩を有す
るために銅および銅合金は室内装飾用材料として
多用されている。また銅は中性塩類水溶液に対し
てすぐれた耐食性を有し、さらに使用環境によつ
ては表面に形成された被膜が非常に美麗で壮厳な
色彩を持つようになる。そのため、銅は高級屋根
用材料として用いられてきた。 一般に屋根用材料として瓦が用いられている
が、瓦葺きの場合、屋根全体の重量が大きくなる
ため支柱を太くせねばならず建築費用が高くな
る。最近では屋根全体の軽量化と施工の簡略化を
目的として耐食性のすぐれた銅、アルミニウムや
塗装鋼板を屋根用材料として用いることが多くな
つた。 これら金属製屋根用材料には次のような問題が
ある。銅は軟質であるため剛性を必要とする屋根
の用途には冷間加工材あるいは厚物材が必要とな
り、これらのうち前者は加工性が悪く、後者は銅
の材料費が高くなる。アルミニウムは母地そのも
のが無彩色であり、大気中で酸化されると白色と

【表】

【表】 なり、更に合金元素の添加により母地を有色化で
きない欠点がある。 また塗装鋼板は合成樹脂に添加する顔料の種類
を変えることによりさまざまな色にすることがで
きるが、その塗装工程が鋼板との密着性の良いポ
リエステルやエポキシ樹脂を鋼板に塗つたのち、
更に耐候性にすぐれたシリコンポリエステルを塗
るという２回焼付塗装であり複雑である。その上
被覆された樹脂が太陽光線により変化して膜の強
度が低下して剥離し易くなり、また塗装鋼板は裏
面の錆により長期の使用に耐えないという問題が
ある。 このような金属製屋根用材料の欠点を克服する
目的でステンレス薄鋼板に銅めつきした鋼板が開
発され市販されている。この鋼板は銅板と同様に
外観が美麗であり耐食性にすぐれているため、
年々使用量は増大している。 しかし、銅を薄鋼板あるいは鋼帯にめつきする
方法には次の如き多くの問題点がある。 (イ) めつき浴に使用している硼弗化銅、硫酸銅、
ピロリン酸銅あるいはシアン化銅などの廃液処
理が煩雑である。 (ロ) めつき厚を大きくするためには電流密度を上
げるかあるいはライン速度を小さくせねばなら
ず、前者においては電気系統の設備費の増大、
後者においては生産性の低下を招き、いずれも
製造コストが上昇する。 (ハ) 多成分系の銅めつきは難しく、数種の銅合金
を同一ラインでめつきするにはその都度めつき
浴を入れ換えねばならず生産性が悪くなる。 (ニ) 片面のみに銅あるいは銅合金をめつきするの
は困難である。 本発明の目的は上記従来技術の問題点を解決
し、軟質で安価な銅および銅合金クラツド鋼帯の
製造方法を提供するにある。 本発明者らは、銅めつき鋼板製造に関する諸問
題の解決法を種々検討した結果、めつき法ではコ
スト高となる被覆材の厚さ、あるいはめつき法で
は不可能であつた種々の色彩の銅合金を従来から
行われている鋳ぐるみ、爆着、オーバーレイ、組
立圧延法などのクラツド製造技術で鋼に被覆し、
それを熱間圧延、冷間圧延を経て作つた薄鋼帯を
還元雰囲気中で焼鈍することにより従来製造し得
なかつた銅および銅合金クラツド鋼帯が製造でき
ることを見い出した。本発明はこの知見に基づい
てなされたものである。 本発明の要旨とするところは次のとおりであ
る。すなわち、銅もしくはZn，Sn，Al，Be，
Mn，Ni，Fe，Ｐのうちより選ばれた１種または
２種以上を含有する融点700℃以上の銅合金を合
せ材とする銅および銅合金クラツド鋼帯の製造方
法において、前記クラツド鋼帯を露点−20℃以下
の水素ガスまたはアンモニア分解ガス雰囲気中に
おいて600℃から前記合せ材の融点未満の温度範
囲で焼鈍することを特徴とする銅および銅合金ク
ラツド鋼帯の製造方法である。 現在市販されている銅被覆鋼板は銅めつきによ
り製造されており、その工程では焼鈍酸洗された
鋼板あるいは鋼帯にめつきを施すために、銅を被
覆したのち焼鈍する必要がなかつた。しかるに本
発明の銅および銅合金クラツド鋼は鋳ぐるみ、爆
着、オーバーレイ、組立圧延法で作つた銅および
銅合金クラツド鋼スラブを熱間圧延し、必要に応
じて焼鈍し、酸洗あるいは研摩により脱スケール
後冷間圧延したものである。すなわち本発明鋼は
冷間圧延により硬質となつており、加工性向上の
ため焼鈍しなければならない。冷間圧延されたク
ラツド鋼の表面は冷間圧延ロールの表面肌が転写
されてきわめて光沢のよいものになつている。焼
鈍を大気中で行うと銅あるいは銅合金と鋼は共に
酸化スケールを生成し、それらを同一酸洗液で除
去し、かつ冷延時の光沢を維持するのはきわめて
困難である。したがつて焼鈍時に銅あるいは銅合
金と鋼にともに酸化スケールを生成させないこと
が肝要である。また焼鈍温度は銅および鋼合金の
融点未満でかつ鋼の軟化温度600℃以上でなけれ
ばならない。600℃未満では十分な軟化が期待で
きない。 これらの点を考慮すると酸化スケールを生成し
ない雰囲気中で600℃から合せ材の融点未満の温
度範囲で焼鈍しなければならぬ。酸化スケールを
生成しない雰囲気としては、不活性ガスあるいは
COを含む雰囲気よりは還元力の強いH₂を含む雰
囲気が必要であり、特に水素ガスあるいはアンモ
ニア分解ガス雰囲気中が経済上有利である。この
雰囲気中の露点が−20℃より高いと軟鋼にテンパ
ーカラーが付き酸洗あるいは研摩除去する必要を
生じ、水素ガスあるいはアンモニア分解ガス雰囲
気中で焼鈍した効果が失われてしまうので、雰囲
気中の露点は−20℃以下に限定した。 また合せ材の色調を変えるのは第１表に例を示
した如く、銅にZn，Sn，Al，Be，Mn，Ni，
Fe，Ｐを添加することによつて可能である。 次に銅合金クラツド鋼の合せ材の融点を700℃
以上に限定した理由は、クラツド鋼の熱間圧延温
度は合せ材の融点よりも低くなければならない
が、一方鋼の変形抵抗は添付図面に示す如く700
℃未満で顕著に増大し、熱間圧延機の負荷が大き
くなるので、合せ材の融点は700℃以上に限定し
た。 実施例 54mm×1000mm×1300mmの90/10キユプロニツケ
ルと純銅を合せ材とし、300mm×1000mm×1300mm
の軟鋼を母材として使用し、合せ材と母材を重ね
四周を溶接したのち、900℃に加熱後、100mm厚ま
で圧延した。このスラブをさらに940℃に再加熱
したのち、４mmまで圧延した。この熱延で生成し
た酸化スケールを酸洗および研摩にて除去し、冷
間で１mmまで圧延した。冷延材から50mm×80mmの
サンプルを採取し、露点−30〜０℃の水素ガス中
において500゜、650゜、800℃の温度で焼鈍し、焼
鈍後の表面酸化スケールの有無と曲げ性を調査し
その結果を第２表に示した。 第２表において、表面酸化スケールはテンパー
カラーを×印：有、△印：多少着色、〇印：概ね
無し、◎印：無しで示し、曲げ性は180度曲げに
おける〇印：割れなし、×印：割れ発生で表示し
た。 第２表から明らかな如く、本発明例である供試

【表】 材No.４，７，８はいずれも酸化スケールが認めら
れず曲げ性も良好であるが、焼鈍温度が低い比較
例No.１，２は曲げ性が不良であり、露点の高い比
較例No.１，３，５，６においてはテーパーカラー
が発生している。 第２表においては、純銅とキユプロニツケルの
例について示したが、この焼鈍雰囲気および焼鈍
温度条件は本発明で示したその他の銅合金におい
ても同じ結果であつた。 本発明は上記実施例からも明らかな如く、銅お
よび銅合金を合せ材とする圧延クラツド鋼材を、
−20℃以下の水素ガスまたはアンモニア分解ガス
雰囲気中で600℃から合せ材の融点以下の温度で
焼鈍することによつて、種々の色彩を有する銅お
よび銅合金クラツドの薄鋼帯を安価に製造する事
が可能となり、建材あるいは厨房用機器材料とし
て実用上きわめて有用である。

【図面の簡単な説明】

添付図面は鋼の変形抵抗と温度との関係を示す
線図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 銅もしくはZn，Sn，Al，Be，Mn，Ni，
   Fe，Ｐのうちより選ばれた１種または２種以上
   を含有する融点700℃以上の銅合金を合せ材とす
   る銅および銅合金クラツド鋼帯の製造方法におい
   て、前記クラツド鋼帯を露点−20℃以下の水素ガ
   スまたはアンモニア分解ガス雰囲気中において
   600℃から前記合せ材の融点未満の温度範囲で焼
   鈍することを特徴とする銅および銅合金クラツド
   鋼帯の製造方法。