JPH0313889A - クラッド密着性のすぐれたバイメタル - Google Patents
クラッド密着性のすぐれたバイメタルInfo
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- JPH0313889A JPH0313889A JP14923789A JP14923789A JPH0313889A JP H0313889 A JPH0313889 A JP H0313889A JP 14923789 A JP14923789 A JP 14923789A JP 14923789 A JP14923789 A JP 14923789A JP H0313889 A JPH0313889 A JP H0313889A
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- JP
- Japan
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- thermal expansion
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- high thermal
- expansion member
- bimetal
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H37/00—Thermally-actuated switches
- H01H37/02—Details
- H01H37/32—Thermally-sensitive members
- H01H37/52—Thermally-sensitive members actuated due to deflection of bimetallic element
- H01H2037/526—Materials for bimetals
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- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分ff〕
この発明は、高熱膨張部材の低熱膨張部材あるいは中間
材に対する密着性がきわめて高いバイメタルに関するも
のである。
材に対する密着性がきわめて高いバイメタルに関するも
のである。
一般に、バイメタルは、インゴットを鍛造し、熱間圧延
し、冷間圧延し、さらに例えば水素雰囲気中、温度=7
50℃に1時間保持の焼なましを施してそれぞれ調製し
た所定厚さの高熱膨張部材と低熱膨張部材を、必要に応
じて中間祠を介した状態で重ね合わせ、これに冷間圧延
を施してクラッドすることにより製造される。この場合
高熱膨張部材としては、例えば特開昭58−20108
8号公報に記載されるような、 C:0.2%以下、 Si:1.5%以下。
し、冷間圧延し、さらに例えば水素雰囲気中、温度=7
50℃に1時間保持の焼なましを施してそれぞれ調製し
た所定厚さの高熱膨張部材と低熱膨張部材を、必要に応
じて中間祠を介した状態で重ね合わせ、これに冷間圧延
を施してクラッドすることにより製造される。この場合
高熱膨張部材としては、例えば特開昭58−20108
8号公報に記載されるような、 C:0.2%以下、 Si:1.5%以下。
Mll、2.0%以下、 Nl:15〜3D%、
Cr:1〜15%、 N :0.08%以下
。
Cr:1〜15%、 N :0.08%以下
。
を含aし、残りがFeと不可避不純物からなる組成(以
上重量%、以下%は重量%を示す)をHするFe −N
i −Cr系合金、また低熱膨張部材としては、Fe
−35〜37%Ni系のアンバー合金、さらに中間材と
してはCuおよびCu合金やNiおよびNi合金などが
それぞれ適用されていることも良く知られるところであ
る。
上重量%、以下%は重量%を示す)をHするFe −N
i −Cr系合金、また低熱膨張部材としては、Fe
−35〜37%Ni系のアンバー合金、さらに中間材と
してはCuおよびCu合金やNiおよびNi合金などが
それぞれ適用されていることも良く知られるところであ
る。
一方、近年の各柾電気機器や機械装置の高性能化および
軽量化に伴ない、これに用いられるバイメタルの使用条
件も一段と苛酷さを増す現状にあり、特にバイメタルの
場合、これらの苛酷な条件に適合した使用を可能にする
ためには、高熱膨張部材の低熱膨張部材あるいは中間材
に対する密着性を一段と向上させる必要があるが、上記
の従来バイメタルでは冷間クラッド時の圧延率を著しく
高くしなければならず、設備的にも操業的にも望ましく
ない。
軽量化に伴ない、これに用いられるバイメタルの使用条
件も一段と苛酷さを増す現状にあり、特にバイメタルの
場合、これらの苛酷な条件に適合した使用を可能にする
ためには、高熱膨張部材の低熱膨張部材あるいは中間材
に対する密着性を一段と向上させる必要があるが、上記
の従来バイメタルでは冷間クラッド時の圧延率を著しく
高くしなければならず、設備的にも操業的にも望ましく
ない。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、高熱膨
張部材の低熱膨張部材あるいは中間材に対する密着性の
すぐれたバイメタルを開発すべ(研究を行なった結果、
特にバイメタルにおける高熱膨張部材を、 C:0.2%以下、 Si:1.5%以下Mn:1
.0%以下、 AΩ: 0.03%以下。
張部材の低熱膨張部材あるいは中間材に対する密着性の
すぐれたバイメタルを開発すべ(研究を行なった結果、
特にバイメタルにおける高熱膨張部材を、 C:0.2%以下、 Si:1.5%以下Mn:1
.0%以下、 AΩ: 0.03%以下。
N1:15〜30%、 Cr:1〜15%。
B : 0.001 〜0.O1%、N :0
.001 〜0.01%。
.001 〜0.01%。
を含有し、残りがFcと不可避不純物からなる組成を有
するFc −Nl −Cr系合金で構成すると、高熱
膨張部材の製造工程における冷間圧延後の焼なまし時に
、合金成分として含有させたB、l!:Nか部材の表面
部に拡散移動し、結合したBHの形で存在するようにな
ることから、部材中心部より表面部の方が硬さが高くな
り、この結果塑性変形能が小さくなるので、次工程の低
熱膨張部材との冷間圧延によるクラッド時に、高熱膨張
部材の表面に、低圧延率でも活性な新生表面が生成し易
くなり、これに応じて低熱膨張部材あるいは中間材との
クラッド密着性が向上するようになるという知見を得た
のである。
するFc −Nl −Cr系合金で構成すると、高熱
膨張部材の製造工程における冷間圧延後の焼なまし時に
、合金成分として含有させたB、l!:Nか部材の表面
部に拡散移動し、結合したBHの形で存在するようにな
ることから、部材中心部より表面部の方が硬さが高くな
り、この結果塑性変形能が小さくなるので、次工程の低
熱膨張部材との冷間圧延によるクラッド時に、高熱膨張
部材の表面に、低圧延率でも活性な新生表面が生成し易
くなり、これに応じて低熱膨張部材あるいは中間材との
クラッド密着性が向上するようになるという知見を得た
のである。
したがって、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たものであって、 高熱膨張部材と低熱膨張部材を直接あるいは中間材を介
してクラッドしてなるバイメタルにおいて、上記高熱膨
張部材を、 C:0.2%以下 Si:1.5%以下。
たものであって、 高熱膨張部材と低熱膨張部材を直接あるいは中間材を介
してクラッドしてなるバイメタルにおいて、上記高熱膨
張部材を、 C:0.2%以下 Si:1.5%以下。
Mn:1.0%以下、 AΩ:0.03%以下。
Ni:15〜30%、 Cr;1〜15%。
B : (1,001〜0.019に、 N :
0.001〜0.01%。
0.001〜0.01%。
を含Hし、残りがFeと不可避不純物からなる組成を何
するFe −Ni −Cr系合金で構成してなるクラ
ッド密着性のすぐれたバイメタルに特徴をHするもので
ある。
するFe −Ni −Cr系合金で構成してなるクラ
ッド密着性のすぐれたバイメタルに特徴をHするもので
ある。
つぎに、この発明のバイメタルにおける高熱膨張部材の
成分組成を上記の通りに定めた理由を説明する。
成分組成を上記の通りに定めた理由を説明する。
(a) C
C成分には熱膨張係数の低下原因となる加工誘起マルテ
ンサイト変態を抑制する作用があるが、その含有量が0
.2%を越えると、炭化物を形成するようにダって、耐
食性および成形加工性が低下するようになることから、
その含有量を0.2%以下と定めた。
ンサイト変態を抑制する作用があるが、その含有量が0
.2%を越えると、炭化物を形成するようにダって、耐
食性および成形加工性が低下するようになることから、
その含有量を0.2%以下と定めた。
(b)Si
Si成分にも、同様に加工誘起マルテンサイト変態の発
生を阻止する作用があるが、その含有量が1.5%を越
えると、熱間加工性および密接性が劣化するようになる
ことから、その含有量を1.5%以下と定めた。
生を阻止する作用があるが、その含有量が1.5%を越
えると、熱間加工性および密接性が劣化するようになる
ことから、その含有量を1.5%以下と定めた。
(e) Mn
Mn成分にもCおよびSi成分と同様に加工誘起マルテ
ンサイト変態を発生し難くし、これの発生による熱膨張
係数の低下を防止する作用があるが、その含有量が1.
0%を越えても、熱膨張係数に低下傾向が見られるよう
になることから、その含有量を1.0%以下と定めた。
ンサイト変態を発生し難くし、これの発生による熱膨張
係数の低下を防止する作用があるが、その含有量が1.
0%を越えても、熱膨張係数に低下傾向が見られるよう
になることから、その含有量を1.0%以下と定めた。
(d) AN
l成分には強力な脱酸作用があるが、その含有量が0.
03%を越えると、熱間加工性が低下し、かつ合金の清
浄度も低下するようになることから、その含有量を0,
03%以下と定めた。
03%を越えると、熱間加工性が低下し、かつ合金の清
浄度も低下するようになることから、その含有量を0,
03%以下と定めた。
(c)NiおよびCr
NiおよびCr成分は、高熱膨張部材としての機能を十
分に発揮するための、偽熱膨張係数を確保するのに不可
欠な成分であり、したがってNlおよびCrの含有量が
それぞれNi:15%未満およびCr:1%未満では所
望の高熱膨張係数が得られず、一方その含有量がそれぞ
れNi+30%およびCr:15%を越えても熱膨張係
数の低下が避けられなくなることから、その含有量をN
I:15〜30%、C「:1〜15%と定めた。
分に発揮するための、偽熱膨張係数を確保するのに不可
欠な成分であり、したがってNlおよびCrの含有量が
それぞれNi:15%未満およびCr:1%未満では所
望の高熱膨張係数が得られず、一方その含有量がそれぞ
れNi+30%およびCr:15%を越えても熱膨張係
数の低下が避けられなくなることから、その含有量をN
I:15〜30%、C「:1〜15%と定めた。
(「) BおよびN
BおよびN成分には、上記の通り結合してBNを形成し
、かつこれが部材の表面部に多く拡散存在して硬さを高
め、もって部材表面部の塑性変形能を低めることから、
次工程のクラッド時にはそれだけ活性な新生表面が現わ
れ易くなり、低圧延率でも高い密着強度が得られるよう
になる作用があるが、その含有量がBおよびNのいずれ
かでもB:02口O1%未満およびN :0.001%
未満になると、部祠表面部におけるBN割合が少なすぎ
て、前記作用に所望の効果が得られず、一方Bにおいて
は、その含有量が0.01%を越えると、熱間加工性が
低下するようになるばかりでなく、熱膨張係数も小さく
なり、またNにおいては、その含有量が0.019fi
を越えると、窒化物の形成量が多(なって熱間加工性が
急激に劣化するようになることから、その含有量をそれ
ぞれB :0.001〜0.01%。
、かつこれが部材の表面部に多く拡散存在して硬さを高
め、もって部材表面部の塑性変形能を低めることから、
次工程のクラッド時にはそれだけ活性な新生表面が現わ
れ易くなり、低圧延率でも高い密着強度が得られるよう
になる作用があるが、その含有量がBおよびNのいずれ
かでもB:02口O1%未満およびN :0.001%
未満になると、部祠表面部におけるBN割合が少なすぎ
て、前記作用に所望の効果が得られず、一方Bにおいて
は、その含有量が0.01%を越えると、熱間加工性が
低下するようになるばかりでなく、熱膨張係数も小さく
なり、またNにおいては、その含有量が0.019fi
を越えると、窒化物の形成量が多(なって熱間加工性が
急激に劣化するようになることから、その含有量をそれ
ぞれB :0.001〜0.01%。
N:0.001〜0.01%と定めた。
つぎに、この発明のバイメタルを実施例により具体的に
説明する。
説明する。
高熱膨張部材形成用として、それぞれ第1表に示される
成分組成をもったFc −Nl −Cr系合金を容f
fi : 10kgの大気溶解炉で調製し、いずれも通
常の条件で、インゴットに鋳造し、熱間鍛造し、熱間圧
延にて厚さ:5關の熱延板とし、さらにこれに冷間圧延
を施して沖さ:0.5m+++の冷延板とした後、水素
雰囲気中、温度=870℃に2分間保持の条件で焼なま
し焼鈍を施し、一方成分刊成をFe −36,1%N1
とする以外は同一の条件で低熱膨張部材形成用冷延板を
調製し、ついでこれら両冷延板を重ね合わせ、4段圧延
機を用い、圧延率:50%にて冷間圧延によるクラッド
を行なうことにより厚さ:0.5nosの本発明バイメ
タル1〜12およびBを含有しない従来バイメタルをそ
れぞれ製造した。
成分組成をもったFc −Nl −Cr系合金を容f
fi : 10kgの大気溶解炉で調製し、いずれも通
常の条件で、インゴットに鋳造し、熱間鍛造し、熱間圧
延にて厚さ:5關の熱延板とし、さらにこれに冷間圧延
を施して沖さ:0.5m+++の冷延板とした後、水素
雰囲気中、温度=870℃に2分間保持の条件で焼なま
し焼鈍を施し、一方成分刊成をFe −36,1%N1
とする以外は同一の条件で低熱膨張部材形成用冷延板を
調製し、ついでこれら両冷延板を重ね合わせ、4段圧延
機を用い、圧延率:50%にて冷間圧延によるクラッド
を行なうことにより厚さ:0.5nosの本発明バイメ
タル1〜12およびBを含有しない従来バイメタルをそ
れぞれ製造した。
ついで、この結果得られた各種のバイメタルから、15
.Omm X 25mmの平面寸法をもった試験片を切
り出し、この試験片の長さ方向片側半分を引き剥がし、
剥がした部分をそれぞれ90°曲げて1字型試験片とし
、これを用いて引張り試験を行ない、密着強度をD1定
した。これらの結果を第1表に示した。
.Omm X 25mmの平面寸法をもった試験片を切
り出し、この試験片の長さ方向片側半分を引き剥がし、
剥がした部分をそれぞれ90°曲げて1字型試験片とし
、これを用いて引張り試験を行ない、密着強度をD1定
した。これらの結果を第1表に示した。
また、本発明バイメタル2の冷間クラッド前の高熱膨張
部材形成用冷延板について、その表面部所面のBとNの
分布をオージェ分析により観察したところ、第1図の結
果を示した。
部材形成用冷延板について、その表面部所面のBとNの
分布をオージェ分析により観察したところ、第1図の結
果を示した。
さらに、同じく本発明バイメタル2と従来バイメタルの
冷間クラッド前の高熱膨張部材形成用冷延板と低熱膨張
部材形成用冷延板の重ね合わせ体に、それぞれ30〜6
3%の圧延率で冷間圧延によるクラッドを施し、その密
着強度をl1l−1定したところ、第2図の結果を示し
た。
冷間クラッド前の高熱膨張部材形成用冷延板と低熱膨張
部材形成用冷延板の重ね合わせ体に、それぞれ30〜6
3%の圧延率で冷間圧延によるクラッドを施し、その密
着強度をl1l−1定したところ、第2図の結果を示し
た。
本発明バイメタル1〜12は、いずれも第1図に示され
る通り冷間クラッド前の高熱膨張部材形成用冷延板の表
面部におけるBN′a度が高く、硬化しているので、ク
ラッド時には活性な新生表面が容易に現われ、Bを含有
せず、したがってBNの形成がない従来バイメタルに比
して、第1表に示される通り強固な密着強度を示すもの
であり、また第2図に示されるように冷間クラッド時の
圧延率が従来バイメタルに比して低くても同等な密6強
度を示すのである。
る通り冷間クラッド前の高熱膨張部材形成用冷延板の表
面部におけるBN′a度が高く、硬化しているので、ク
ラッド時には活性な新生表面が容易に現われ、Bを含有
せず、したがってBNの形成がない従来バイメタルに比
して、第1表に示される通り強固な密着強度を示すもの
であり、また第2図に示されるように冷間クラッド時の
圧延率が従来バイメタルに比して低くても同等な密6強
度を示すのである。
上述のように、この発明のバイメタルは、高熱膨張部材
に対する低熱膨張部材あるいは中間材の密着強度が高く
、このことは冷1ulクラッド時の圧延率を低くするこ
とを可能にするばかりでなく、苛酷な条件下での実用を
可能とするなど工業上白゛用な特性を有するのである。
に対する低熱膨張部材あるいは中間材の密着強度が高く
、このことは冷1ulクラッド時の圧延率を低くするこ
とを可能にするばかりでなく、苛酷な条件下での実用を
可能とするなど工業上白゛用な特性を有するのである。
第1図は本発明バイメタル2の高熱膨張部材形成用冷延
板の裏面部断面におけるBとNの濃度分布を示す図、第
2図は本発明バイメタル2と従来バイメタルの冷間クラ
ッド圧延率と密芒強度との関係を示した図である。
板の裏面部断面におけるBとNの濃度分布を示す図、第
2図は本発明バイメタル2と従来バイメタルの冷間クラ
ッド圧延率と密芒強度との関係を示した図である。
Claims (1)
- (1)高熱膨張部材と低熱膨張部材を直接あるいは中間
材を介してクラッドしてなるバイメタルにおいて、高熱
膨張部材を、重量%で、 C:0.2%以下、Si:1.5%以下、 Mn:1.0%以下、Al:0.03%以下、Ni:1
5〜30%、Cr:1〜15%、B:0.001〜0.
01%、N:0.001〜0.01%を含有し、残りが
Fcと不可避不純物からなる組成を有するFe−Ni−
Cr系合金で構成したことを特徴とするクラッド密着性
のすぐれたバイメタル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149237A JP2675143B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | クラッド密着性のすぐれたバイメタル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1149237A JP2675143B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | クラッド密着性のすぐれたバイメタル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0313889A true JPH0313889A (ja) | 1991-01-22 |
| JP2675143B2 JP2675143B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=15470879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1149237A Expired - Lifetime JP2675143B2 (ja) | 1989-06-12 | 1989-06-12 | クラッド密着性のすぐれたバイメタル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675143B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069437A (en) * | 1996-06-20 | 2000-05-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermal deformation member for electron tube and color picture tube using thereof, and thermal deformation member for electric current control and circuit breaker and using thereof |
-
1989
- 1989-06-12 JP JP1149237A patent/JP2675143B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069437A (en) * | 1996-06-20 | 2000-05-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Thermal deformation member for electron tube and color picture tube using thereof, and thermal deformation member for electric current control and circuit breaker and using thereof |
| US6188172B1 (en) | 1996-06-20 | 2001-02-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Color picture tube using a thermal deformation member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2675143B2 (ja) | 1997-11-12 |
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