JPH03174987A - 板厚ばらつきの少ないアルミクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、圧延接合法によりアルミクラット鋼板を製造
する方法に関するものである。

（従来の技術及び解決しようとする課題）鋼板にアルミ
ニウム又はアルミニウム合金板（合せ材）をクラッドし
た、いわゆるアルミクラッド鋼板は、機械的性質、耐食
性、電気的特性等々の複合機能を有する金属材料として
各種方面に使用されつつあり、従来より、爆薬の爆発エ
ネルギーを利用して接着する爆発圧着法或いは圧延によ
り圧着接合する圧延接合法等により製造されている。

しかしながら、爆発圧着法は、製造コストが高く、低廉
にアルミクラッド鋼板を製造するには不適当である。一
方、圧延接合法は、低廉なりラッド鋼板の製造に適して
いる。

圧延接合法には、合せ材と鋼板を重ね合せて加熱し熱間
圧延する方法と、加熱せずに冷間圧延する方法がある。

一般に、板厚８■以上のアルミクラッド鋼板を圧延接合
法により製造する際には熱間圧延による方法が採用され
ているが、この場合、酸化防止を図る必要がある。更に
、合せ材と母材鋼の２層構造の圧延においては、圧延時
のアルミの変形量が鋼に比べ著しく大きいため、合せ材
が上、母材鋼が下の２層構造の場合、圧延材の長手方向
先端から後端にかけて大きな下反りが発生する。このた
め、この下反りに起因する圧延材長手方向先端から後端
にかけての板厚不均一という現象が生ずる。

具体的には、先、後端からそれぞれ２００〜３００ｍ＋
ｎ以内の位置における合せ材板厚が所定の目標厚より０
．５〜２ｍｍ厚くなるという問題があり、目標厚まで減
厚のための研磨によるコストアップや生産性低下、また
合せ材と母材の接合に必要な圧下率不足による剪断強度
低下といった問題もある。

本発明は、上記従来技術における問題点を解決するため
になされたものであって、アルミ−鋼の２層構造の圧延
において、長手方向先端から後端にかけて均一な板厚を
有し、特に板厚８ｍｍ以上のアルミクラッド鋼板を安価
に製造できる方法を提供することを目的とするものであ
る。

（課題を解決するための手段） 前述の目的を達成するため、本発明者等は、鋼板の酸化
防止効果が高く、有害な脆化層が形成されない保護皮膜
を探索すると共に、更にはアルミ−鋼の２層構造の圧延
において、アルミクラッド鋼板の先端から後端にかけて
均一な板厚を可能にする製造条件を見い出すべく鋭意研
究を重ねた結果、ここに本発明の方法を見い出した。

すなわち、本発明に係るアルミクラッド鋼板の製造方法
は、アルミニウム或いはアルミニウム合金を合せ材とし
、鋼板を母材としたアルミクラット鋼板をオープンサン
ドイッチ法により製造するに当たり、母材接合予定面に
アルミニウム溶射皮膜を形成し、該溶射皮膜の形成され
た母材面上に、清浄にした合せ材を積層し、合せ材と母
材を固定した後、圧延温度が３００℃以上、４６０℃以
下で、且つ圧延速度が２０ｍ／ｍｉｎ以下の条件で圧延
することを特徴とするものである。

以下に本発明を更に詳細に説明する。

（作用） 本発明の最大の特徴は、要するに、圧延速度を制御する
ことにより長手方向先端部の板厚不均一を防止し、かつ
圧延温度（仕上温度）を制御することにより長手方向先
端部の板厚不均一を防止した点にある。

まず、鋼板にアルミニウム板を重ね合わせて圧延すると
、アルミの変形量が鋼に比べて著しく大きいため、先端
部には下向きの曲げモーメントが発生し、鋼板に曲げ応
力が与えられ、先端部は下反り形状になる。そして、下
反りした先端部が圧延機のストリッパガイドに衝突し、
その衝撃により圧延部に圧縮応力が働き、先端部の板厚
が厚くなり、板厚不均一という現象が発生する。

そこで、第１図に示すとおり、種々の圧延速度で圧延を
行ったところ、圧延速度を２０ｍ／ｍｉｎ以下に規制す
ることにより、先端部のストリッパガイドへの衝突の際
の衝撃力を軽減でき、先端部の板厚不均一を防止するこ
とが可能であることを見い出した。なお、第１図は、２
５＋ｎｍ厚の鋼板と８１厚のアルミニウム板を積層し、
アルミ厚の目標厚を５　、５　ｆｆ１ｍとして、圧延温
度４↓Ｏ〜５２０℃の条件で圧延した結果である。

次に、先端部から中央部へ圧延が進むにつれ、鋼板は全
長にわたり下反り形状になるが、テーブルローラと圧延
ロールにより拘束されているため、−見フラットな圧延
になる。しかし、後端部へ近づくにつれ、先端から圧延
中の位置までの距離が長くなり、それだけ下反りする力
が大きくなり、テーブルローラと圧延ロールによりフラ
ットな形状に拘束できなくなり、最後端が圧延ロールか
ら出る前に、すなわち、最後端から２００〜３００ｍｍ
残した時点で、−見フラットであった鋼板の形状が大き
な下反りへと転じてしまう。その際、圧延部に圧縮応力
が働き、後端部の板厚が厚くなり。

板厚不均一が生ずる。この後端部板厚不均−を防止する
には、−見フラットな形状から大きな下反りへ転じる際
の反動力を軽減させればよく、それには下反りそのもの
を制御すればよい。鋼板の降伏応力は低温はど大きいた
め、一般に圧延温度が低いほど鋼板は反りにくくなる。

この点に鑑みて種々検討の結果、第２図に示すように、
種々の圧延温度で圧延したところ、鋼板の圧延温度を４
６０℃以下にすれば、後端部の板厚手均一を防止するこ
とが可能であることを見い出したのである。しかし、圧
延温度が３００℃未満ではアルミ−鋼の接合に大きな圧
下量が必要となるため、圧延機の能力を超えることにな
るばかりでなく、アルミニウム板に亀裂が生じる場合が
あり、好ましくない。なお、第２図は、２５ｍｍ厚の鋼
板に８ｍｍ厚のアルミニウム板を積層し、アルミ厚の目
標厚を５．５ｍｍとして、圧延速度１２〜３３ｍ／ｍｉ
ｎの条件で圧延した結果である。

また、本発明においては、母材（鋼板）個接合予定面に
は、加熱時の酸化防止のためにアルミニウム溶射を施し
、溶射皮膜を形成しておく。この場合、溶射層中にはか
なりの気孔が存在するので、鋼板表面を大気と効果的に
遮断するためには、溶射層の厚みを５０μｍ以上にする
のが推奨される。

なお、アルミニウム溶射皮膜を形成する手段は特に限定
されない。

勿論、本発明におけるアルミニウム又はアルミニウム合
金や鋼の材質、板厚、固定手段等々は特に制限されむい
。

次に本発明の実施例を示すが、前述の第１図及び第２図
に示した圧延結果も実施例たり得ることは云うまでもな
い。

（実施例） 以下に示す明細の鋼板及びアルミニウム板を準備し、２
層構造のコンポジットを組立て、圧延速度１２〜３３ｍ
／ｗｉｎ、圧延速度４１５〜５２０℃の条件で圧延を行
い、アルミクラッド鋼板を製造した。

〔明細〕

鋼板の材質：５Ｓ４１ のサイズ（１）　：　２５ｔ　Ｘ　６００ｗ　Ｘ　５０
００　Ｑアルミニウム板の材質：工業用アルミニウム板
のサイズ（ｍｍ）　：　８ｔ　Ｘ　６００ｗ　Ｘ　３５
００　Ｑ得られた材料について、剪断強さと先端部及び
後端部のアルミ厚を測定した。その結果を第１表に示す
。なお、アルミニウムの目標厚を５　、５　ｏ＋＋ａと
したため、アルミ厚５〜６間の場合は合格、それ以外の
場合は不合格と判定した。

第１表から明らかなように、本発明例Ｎｏ１〜ＮＱ２は
いずれも、先端部の板厚が均一であり、後端部の板厚も
均一であることがわかる。

一方、比較例Ｎα３は、圧延速度が大きいため、先端部
のアルミ厚が不均一であり、比較例Ｎα４は。

圧延温度が高いため、後端部のアルミ厚が不均一である
。また比較例！！１５〜ＮＱ６は圧延速度と圧延温度が
ともに本発明範囲外であるため、先端部及び後端部のア
ルミ厚がともに不均一である。

また、いずれの比較例も剪断強度が低くなっている。

［以下余白］ （発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、アルミクラッド
鋼板の先端部及び後端部の板厚不均一を防止できるので
、滅厚のためのアルミ面研磨工程の追加によるコストア
ップや生産性低下、或いは合せ材と母材の接合に必要な
圧下率不足による剪断強度低下という問題も解決できる
等、優れた効果を有する。特に板厚８１以上のアルミク
ラッド鋼板の製造に適している。

【図面の簡単な説明】

第↓図は圧延速度と先端部のアルミ厚の関係を示す図、 第２図は圧延温度と後端部のアルミ厚の関係を示す図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミニウム或いはアルミニウム合金を合せ材とし、鋼
   板を母材としたアルミクラッド鋼板をオープンサンドイ
   ッチ法により製造するに当たり、母材接合予定面にアル
   ミニウム溶射皮膜を形成し、該溶射皮膜の形成された母
   材面上に、清浄にした合せ材を積層し、合せ材と母材を
   固定した後、圧延温度が３００℃以上、４６０℃以下で
   、且つ圧延速度が２０ｍ／ｍｉｎ以下の条件で圧延する
   ことを特徴とするアルミクラッド鋼板の製造方法。