JPH09277433A - 複合鋼板及びその製造法 - Google Patents
複合鋼板及びその製造法Info
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- JPH09277433A JPH09277433A JP8115649A JP11564996A JPH09277433A JP H09277433 A JPH09277433 A JP H09277433A JP 8115649 A JP8115649 A JP 8115649A JP 11564996 A JP11564996 A JP 11564996A JP H09277433 A JPH09277433 A JP H09277433A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 母材と被覆材の接合強度に優れるとともに、
容易且つ安価に製造することのでき、しかも遮熱性や吸
音性等に優れた複合鋼板及びその製造法の提供を解決課
題とする。 【解決手段】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
てなる母材と、該母材に接合される被覆材から構成さ
れ、前記立ち上がり周縁部が被覆材を貫通して被覆材表
面で拡開されることにより母材と被覆材が接合されてな
るように複合鋼板を構成した。
容易且つ安価に製造することのでき、しかも遮熱性や吸
音性等に優れた複合鋼板及びその製造法の提供を解決課
題とする。 【解決手段】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
てなる母材と、該母材に接合される被覆材から構成さ
れ、前記立ち上がり周縁部が被覆材を貫通して被覆材表
面で拡開されることにより母材と被覆材が接合されてな
るように複合鋼板を構成した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複合鋼板及びその製
造法に係り、その目的は母材と被覆材の接合強度に優れ
るとともに容易且つ安価に製造することのできる複合鋼
板及びその製造法を提供することにある。
造法に係り、その目的は母材と被覆材の接合強度に優れ
るとともに容易且つ安価に製造することのできる複合鋼
板及びその製造法を提供することにある。
【０００２】
【従来の技術】クラッド板等に代表される異種金属を接
合一体化することにより形成される複合鋼板は、接合さ
れる各金属の特性を合わせ持つ優れた複合材料として、
自動車部品、家電製品、日用品等の幅広い分野で利用さ
れている。このような複合鋼板の製造方法としては、部
材同士を重ね合わせて熱間圧延により接合一体化させる
方法が最も一般的に行われている。
合一体化することにより形成される複合鋼板は、接合さ
れる各金属の特性を合わせ持つ優れた複合材料として、
自動車部品、家電製品、日用品等の幅広い分野で利用さ
れている。このような複合鋼板の製造方法としては、部
材同士を重ね合わせて熱間圧延により接合一体化させる
方法が最も一般的に行われている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、熱間圧延法
においては接合面に酸化が生じ易く酸化が生じてしまう
と部材間に十分な接合強度が得られない。そこで接合面
の酸化を防ぐため複合化しようとする接合面の外周を予
めシール溶接する等の手段が用いられているが、異種金
属同士を端面でシール溶接することは技術的に困難であ
った。一方、このような課題を解決するための方法とし
て、真空雰囲気中で圧延を行う真空圧延法が開発されて
いる。しかしながら、この真空圧延法は、真空雰囲気を
つくるための設備が新たに必要となるのは勿論のこと、
高真空を得るためには長時間を要するため、製造コスト
の面から好ましいものではなかった。本発明は、上記し
たような従来の課題に鑑みてなされたものであって、母
材と被覆材の接合強度に優れるとともに、容易且つ安価
に製造することのできる複合鋼板及びその製造法の提供
を解決課題とする。
においては接合面に酸化が生じ易く酸化が生じてしまう
と部材間に十分な接合強度が得られない。そこで接合面
の酸化を防ぐため複合化しようとする接合面の外周を予
めシール溶接する等の手段が用いられているが、異種金
属同士を端面でシール溶接することは技術的に困難であ
った。一方、このような課題を解決するための方法とし
て、真空雰囲気中で圧延を行う真空圧延法が開発されて
いる。しかしながら、この真空圧延法は、真空雰囲気を
つくるための設備が新たに必要となるのは勿論のこと、
高真空を得るためには長時間を要するため、製造コスト
の面から好ましいものではなかった。本発明は、上記し
たような従来の課題に鑑みてなされたものであって、母
材と被覆材の接合強度に優れるとともに、容易且つ安価
に製造することのできる複合鋼板及びその製造法の提供
を解決課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の手段として、請求項１の発明では、立ち上がり周縁部
を有する穴が設けられてなる母材と、該母材に接合され
る被覆材から構成され、前記立ち上がり周縁部が被覆材
を貫通して被覆材表面で拡開されることにより母材と被
覆材が接合されてなるように複合鋼板を構成した。請求
項２の発明では、立ち上がり周縁部を有する穴が設けら
れ且つ窒化処理が施されてなる母材と、該母材に接合さ
れる被覆材から構成され、前記立ち上がり周縁部が被覆
材を貫通して被覆材表面で拡開されることにより母材と
被覆材が接合されてなるように複合鋼板を構成した。請
求項３の発明では、請求項１又は２記載の複合鋼板にお
いて、前記母材と被覆材との間に有機質又は無機質から
なる布又は紙又はフィルムを介在させてなるように複合
鋼板を構成した。
の手段として、請求項１の発明では、立ち上がり周縁部
を有する穴が設けられてなる母材と、該母材に接合され
る被覆材から構成され、前記立ち上がり周縁部が被覆材
を貫通して被覆材表面で拡開されることにより母材と被
覆材が接合されてなるように複合鋼板を構成した。請求
項２の発明では、立ち上がり周縁部を有する穴が設けら
れ且つ窒化処理が施されてなる母材と、該母材に接合さ
れる被覆材から構成され、前記立ち上がり周縁部が被覆
材を貫通して被覆材表面で拡開されることにより母材と
被覆材が接合されてなるように複合鋼板を構成した。請
求項３の発明では、請求項１又は２記載の複合鋼板にお
いて、前記母材と被覆材との間に有機質又は無機質から
なる布又は紙又はフィルムを介在させてなるように複合
鋼板を構成した。
【０００５】さらに、請求項４の発明は、立ち上がり周
縁部を有する穴が設けられた母材に被覆材を重ねて圧延
することにより、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通
させて被覆材表面で拡開させることにより母材と被覆材
を接合させることを特徴とする複合鋼板製造法である。
請求項５の発明は、立ち上がり周縁部を有する穴が設け
られた母材に窒化処理を施し、この窒化処理が施された
母材に被覆材を重ねて圧延することにより、前記立ち上
がり周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開させ
ることにより母材と被覆材を接合させることを特徴とす
る複合鋼板製造法である。請求項６の発明は、前記圧延
処理の際に、母材と被覆材との間に有機質又は無機質か
らなる布又は紙又はフィルムを介在させて圧延を行うこ
とを特徴とする請求項４又は５記載の複合鋼板製造法で
ある。
縁部を有する穴が設けられた母材に被覆材を重ねて圧延
することにより、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通
させて被覆材表面で拡開させることにより母材と被覆材
を接合させることを特徴とする複合鋼板製造法である。
請求項５の発明は、立ち上がり周縁部を有する穴が設け
られた母材に窒化処理を施し、この窒化処理が施された
母材に被覆材を重ねて圧延することにより、前記立ち上
がり周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開させ
ることにより母材と被覆材を接合させることを特徴とす
る複合鋼板製造法である。請求項６の発明は、前記圧延
処理の際に、母材と被覆材との間に有機質又は無機質か
らなる布又は紙又はフィルムを介在させて圧延を行うこ
とを特徴とする請求項４又は５記載の複合鋼板製造法で
ある。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る複合鋼板及び
その製造法について、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明に係る複合鋼板（１）の一例を示す断面図で
ある。本発明に係る複合鋼板（１）は、母材（２）と該
母材と接合一体化される被覆材（３）とから構成され
る。母材（２）には、立ち上がり周縁部（２１）を有す
る穴（２２）が設けられ且つ窒化処理が施されており、
前記立ち上がり周縁部（２１）が被覆材（３）を貫通し
て被覆材表面で拡開されることにより母材（２）と被覆
材（３）が接合一体化されている。
その製造法について、図面を参照しつつ説明する。図１
は、本発明に係る複合鋼板（１）の一例を示す断面図で
ある。本発明に係る複合鋼板（１）は、母材（２）と該
母材と接合一体化される被覆材（３）とから構成され
る。母材（２）には、立ち上がり周縁部（２１）を有す
る穴（２２）が設けられ且つ窒化処理が施されており、
前記立ち上がり周縁部（２１）が被覆材（３）を貫通し
て被覆材表面で拡開されることにより母材（２）と被覆
材（３）が接合一体化されている。
【０００６】母材（２）及び被覆材（３）の材質として
は、一般的に複合鋼板に使用される公知の金属素材をい
ずれも利用することができるが、母材（２）の場合は、
Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ等の窒化物をつくり易い元
素を含有した鋼を使用することがより好ましく、具体的
にはステンレス鋼、窒化用鋼（Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼）等
を好適な素材として挙げることができる。本発明に係る
複合鋼板（１）においては、母材（２）に窒化処理を施
さない構成を採用することも可能であり、この場合は、
被覆材（３）として、Ｐｂ、Ｚｎ等の柔らかい金属を使
用し、母材（２）として鋼を使用する構成等を好適な例
として挙げることができる。なお、母材（２）に窒化処
理を施さない構成においても、母材（２）及び被覆材
（３）の材質は全く限定されず、母材（２）の硬度が被
覆材（３）よりも大であれば、公知の金属素材をいずれ
も利用することができる。
は、一般的に複合鋼板に使用される公知の金属素材をい
ずれも利用することができるが、母材（２）の場合は、
Ｃｒ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｔｉ，Ｖ等の窒化物をつくり易い元
素を含有した鋼を使用することがより好ましく、具体的
にはステンレス鋼、窒化用鋼（Ａｌ−Ｃｒ−Ｍｏ鋼）等
を好適な素材として挙げることができる。本発明に係る
複合鋼板（１）においては、母材（２）に窒化処理を施
さない構成を採用することも可能であり、この場合は、
被覆材（３）として、Ｐｂ、Ｚｎ等の柔らかい金属を使
用し、母材（２）として鋼を使用する構成等を好適な例
として挙げることができる。なお、母材（２）に窒化処
理を施さない構成においても、母材（２）及び被覆材
（３）の材質は全く限定されず、母材（２）の硬度が被
覆材（３）よりも大であれば、公知の金属素材をいずれ
も利用することができる。
【０００７】また、本発明に係る複合鋼板（１）におい
ては、図２に示すように、母材（２）と被覆材（３）と
の間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
（５）を介在させる構成を採用することもできる。母材
（２）と被覆材（３）との間に介在させる有機質又は無
機質からなる布又は紙又はフィルム（５）としては、ガ
ラス繊維布、炭素繊維布、グラファイトペーパー、化学
繊維の不織布、合成樹脂フィルム、セラッミクスペーパ
ー、等を好適な例として例示することができる。有機質
又は無機質からなる布又は紙又はフィルム（５）を母材
（２）と被覆材（３）との間に介在させることにより、
エンジンヘッドガスケットやマニホールドガスケット等
の自動車部品、或いは給湯器や冷暖房機等の生活用品の
部品等の様々な分野における遮熱性、断熱性が要求され
る製品、部品への使用により適した複合鋼板（１）を得
ることができる。また、本発明に係る複合鋼板（１）の
他の利用分野としては、多数の穴（２２）が設けられて
いることから、吸音材、防音材としても好適に使用する
ことが可能である。さらに、母材（２）と被覆材（３）
の厚みを調整することにより、母材（２）層が厚く被覆
材（３）層が薄い複合鋼板（１）や、或いは逆に母材
（２）層が薄く被覆材（３）層が厚い複合鋼板（１）な
ど、得られる複合鋼板（１）自体の厚みだけでなく、母
材（２）層と被覆材（３）層の厚み比を自在に調整して
複合鋼板（１）を製造することができる。
ては、図２に示すように、母材（２）と被覆材（３）と
の間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
（５）を介在させる構成を採用することもできる。母材
（２）と被覆材（３）との間に介在させる有機質又は無
機質からなる布又は紙又はフィルム（５）としては、ガ
ラス繊維布、炭素繊維布、グラファイトペーパー、化学
繊維の不織布、合成樹脂フィルム、セラッミクスペーパ
ー、等を好適な例として例示することができる。有機質
又は無機質からなる布又は紙又はフィルム（５）を母材
（２）と被覆材（３）との間に介在させることにより、
エンジンヘッドガスケットやマニホールドガスケット等
の自動車部品、或いは給湯器や冷暖房機等の生活用品の
部品等の様々な分野における遮熱性、断熱性が要求され
る製品、部品への使用により適した複合鋼板（１）を得
ることができる。また、本発明に係る複合鋼板（１）の
他の利用分野としては、多数の穴（２２）が設けられて
いることから、吸音材、防音材としても好適に使用する
ことが可能である。さらに、母材（２）と被覆材（３）
の厚みを調整することにより、母材（２）層が厚く被覆
材（３）層が薄い複合鋼板（１）や、或いは逆に母材
（２）層が薄く被覆材（３）層が厚い複合鋼板（１）な
ど、得られる複合鋼板（１）自体の厚みだけでなく、母
材（２）層と被覆材（３）層の厚み比を自在に調整して
複合鋼板（１）を製造することができる。
【０００８】さらに、本発明に係る複合鋼板（１）にお
いては、金型プレス成型の際に角部においてクラック等
が発生し易いアルミニウムやなましていない素材等であ
っても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型
成型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数
の素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程
を要したが、本発明に係る複合鋼板（１）においては１
回のプレス工程で済ますことができるので、製造効率、
製造コストの面においても極めて優れたものとなる。し
かも、従来、素材によっては困難であった異種金属同士
の溶接においても、母材表面に相手側の素材との溶接性
に優れた被覆材を重ねることにより、溶接を極めて容易
にすることができる。また、塗装が困難な素材の使用が
必要な場合であっても、塗装してある被覆材を母材に重
ねて一体化することにより、良好な複合鋼板を得ること
ができる。さらに、例えば、銅板は単体ではレーザー加
工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすることに
よりレーザー加工を可能とすることができる。また、め
っき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を構
成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことにより、
素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質も有
する複合鋼板を得ることができる。また、溶射による表
面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすることによ
り、溶射による表面処理を容易に行うことができるよう
になる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材であ
っても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に優れ
た素材とすることができる。
いては、金型プレス成型の際に角部においてクラック等
が発生し易いアルミニウムやなましていない素材等であ
っても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型
成型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数
の素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程
を要したが、本発明に係る複合鋼板（１）においては１
回のプレス工程で済ますことができるので、製造効率、
製造コストの面においても極めて優れたものとなる。し
かも、従来、素材によっては困難であった異種金属同士
の溶接においても、母材表面に相手側の素材との溶接性
に優れた被覆材を重ねることにより、溶接を極めて容易
にすることができる。また、塗装が困難な素材の使用が
必要な場合であっても、塗装してある被覆材を母材に重
ねて一体化することにより、良好な複合鋼板を得ること
ができる。さらに、例えば、銅板は単体ではレーザー加
工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすることに
よりレーザー加工を可能とすることができる。また、め
っき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を構
成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことにより、
素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質も有
する複合鋼板を得ることができる。また、溶射による表
面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすることによ
り、溶射による表面処理を容易に行うことができるよう
になる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材であ
っても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に優れ
た素材とすることができる。
【０００９】また、本発明に係る複合鋼板（１）の他の
実施形態として、図３に示すように母材（２）の両面に
被覆材（３）を接合させて３層構造とする構成や、図４
に示すように５層構造とする構成、或いは５層以上から
なる構成を採用することもできる。また、図５に示すよ
うに母材（２）の同一面に複数の被覆材（３）層を設け
る構成を採用してもよい。なお、これら図３乃至図５に
示す構成においても、母材（２）と被覆材（３）との間
に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
（５）を介在させる構成を採用してもよいのは勿論であ
る。
実施形態として、図３に示すように母材（２）の両面に
被覆材（３）を接合させて３層構造とする構成や、図４
に示すように５層構造とする構成、或いは５層以上から
なる構成を採用することもできる。また、図５に示すよ
うに母材（２）の同一面に複数の被覆材（３）層を設け
る構成を採用してもよい。なお、これら図３乃至図５に
示す構成においても、母材（２）と被覆材（３）との間
に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
（５）を介在させる構成を採用してもよいのは勿論であ
る。
【００１０】以下、本発明に係る複合鋼板（１）の製造
方法の一例について説明する。先ず、図６の断面図に示
すように母材（２）に立ち上がり周縁部（２１）を有す
る穴（２２）をバーリング加工等の任意の加工方法によ
り設ける。なお、このとき母材穴（２２）は図７の平面
図に示す如く千鳥状に設けることが好ましいが、特にこ
れに限定されるものではない。また、母材穴（２２）の
形状、数及び大きさについても特に限定されず、母材
（２）と被覆材（３）間に十分な接合強度が得られるよ
うに適宜任意に設定することができる。母材穴（２２）
の形状の別の例としては、図８に示すような三角目立、
或いは図９に示すような四角目立等を好適な例として挙
げることができる。なお、図７は片面のみに図８及び図
９は裏表両面に立ち上がり周縁部（２１）が設けられた
例である。
方法の一例について説明する。先ず、図６の断面図に示
すように母材（２）に立ち上がり周縁部（２１）を有す
る穴（２２）をバーリング加工等の任意の加工方法によ
り設ける。なお、このとき母材穴（２２）は図７の平面
図に示す如く千鳥状に設けることが好ましいが、特にこ
れに限定されるものではない。また、母材穴（２２）の
形状、数及び大きさについても特に限定されず、母材
（２）と被覆材（３）間に十分な接合強度が得られるよ
うに適宜任意に設定することができる。母材穴（２２）
の形状の別の例としては、図８に示すような三角目立、
或いは図９に示すような四角目立等を好適な例として挙
げることができる。なお、図７は片面のみに図８及び図
９は裏表両面に立ち上がり周縁部（２１）が設けられた
例である。
【００１１】次に、この立ち上がり周縁部（２１）を有
する穴（２２）が設けられた母材（２）に窒化処理を施
す。なお、前述した如く母材（２）に窒化処理を施さな
い構成を採用してもよい。窒化処理の方法としては、従
来から用いられている公知の方法を用いてもよいが、以
下に説明する方法を用いることがより好ましい。図１０
にこの窒化処理方法に用いる装置（４）の模式図を示
す。なお、図中の矢印はガスの流れを示すものであり、
（４７）は真空ポンプである。
する穴（２２）が設けられた母材（２）に窒化処理を施
す。なお、前述した如く母材（２）に窒化処理を施さな
い構成を採用してもよい。窒化処理の方法としては、従
来から用いられている公知の方法を用いてもよいが、以
下に説明する方法を用いることがより好ましい。図１０
にこの窒化処理方法に用いる装置（４）の模式図を示
す。なお、図中の矢印はガスの流れを示すものであり、
（４７）は真空ポンプである。
【００１２】先ず、炉（４１）内に設置されたチャンバ
（４２）の底にカルシウムシアナミド（ＣａＣＮ2 ）
（４３）を敷きつめ、その上に被処理材（母材）（４
４）を載せてから再びカルシウムシアナミドをかける。
この作業をチャンバの大きさ、処理量に合わせて繰り返
した後チャンバ（４２）を振動させる。これにより、被
処理材（４４）にある狭い溝や細長い穴までカルシウム
シアナミドがきちんと詰まる。それからその上にセラミ
ックスウールでできた分散板（４５）を置き、更に分散
室という小さなチャンバをもつ蓋（４６）を被せる。そ
して、アンモニア（ＮＨ3 ）ガス、或いはアンモニアと
窒素又は水素の混合ガス（混合比はアンモニア１に対し
て、窒素０．２〜２、水素０．１〜１）を、一旦前記分
散室内に導入する。すると分散室内に均一に行き渡った
ガスは、分散室の底に設けられたノズル（図示せず）か
らチャンバ（４２）に向かって流れ出す。この際セラミ
ックスウールを通過することにより、チャンバ内にガス
がムラなく拡散していき窒化処理が施される。
（４２）の底にカルシウムシアナミド（ＣａＣＮ2 ）
（４３）を敷きつめ、その上に被処理材（母材）（４
４）を載せてから再びカルシウムシアナミドをかける。
この作業をチャンバの大きさ、処理量に合わせて繰り返
した後チャンバ（４２）を振動させる。これにより、被
処理材（４４）にある狭い溝や細長い穴までカルシウム
シアナミドがきちんと詰まる。それからその上にセラミ
ックスウールでできた分散板（４５）を置き、更に分散
室という小さなチャンバをもつ蓋（４６）を被せる。そ
して、アンモニア（ＮＨ3 ）ガス、或いはアンモニアと
窒素又は水素の混合ガス（混合比はアンモニア１に対し
て、窒素０．２〜２、水素０．１〜１）を、一旦前記分
散室内に導入する。すると分散室内に均一に行き渡った
ガスは、分散室の底に設けられたノズル（図示せず）か
らチャンバ（４２）に向かって流れ出す。この際セラミ
ックスウールを通過することにより、チャンバ内にガス
がムラなく拡散していき窒化処理が施される。
【００１３】窒化処理の条件は、被処理材の材質や仕様
により適宜設定すればよいが、ガス圧＝０．１〜０．４
ＭＰａ，ガス温度＝４３０〜５００℃，処理時間７〜５
０時間の範囲に設定することが好ましい。上記方法によ
る窒化処理方法によれば、細い溝や深い穴等を持つ複
雑形状製品を均一に処理できる。ガス窒化が難しいと
されるステンレス鋼やニッケル基合金に対しても効果を
発揮する。窒化深度が深い。窒化膜が硬い。製品
のセッティングが楽である。等の優れた効果を得ること
ができる。
により適宜設定すればよいが、ガス圧＝０．１〜０．４
ＭＰａ，ガス温度＝４３０〜５００℃，処理時間７〜５
０時間の範囲に設定することが好ましい。上記方法によ
る窒化処理方法によれば、細い溝や深い穴等を持つ複
雑形状製品を均一に処理できる。ガス窒化が難しいと
されるステンレス鋼やニッケル基合金に対しても効果を
発揮する。窒化深度が深い。窒化膜が硬い。製品
のセッティングが楽である。等の優れた効果を得ること
ができる。
【００１４】従来の窒化処理方法はアンモニアガスの分
解により発生する窒素を利用するものであるのに対し、
上記方法ではカルシウムシアナミドが極めて低い酸素分
圧下で熱分解することにより大きな窒素分圧が発生しこ
の窒素により被処理材の窒化層を形成するものである。
このとき、アンモニアガスの分解により生じる窒素は、
窒化処理によりカルシウムシアナミドから奪われた窒素
の補給に使用される。すなわち、この窒化処理のプロセ
スではカルシウムシアナミドが分解と生成を繰り返しな
がら窒化処理が行われるものである。従って、この窒化
処理方法においては、カルシウムシアナミドが被処理材
をセットする際に与えられる振動により被処理材にムラ
なく接していことにより複雑形状品でも均一に窒化処理
できる。
解により発生する窒素を利用するものであるのに対し、
上記方法ではカルシウムシアナミドが極めて低い酸素分
圧下で熱分解することにより大きな窒素分圧が発生しこ
の窒素により被処理材の窒化層を形成するものである。
このとき、アンモニアガスの分解により生じる窒素は、
窒化処理によりカルシウムシアナミドから奪われた窒素
の補給に使用される。すなわち、この窒化処理のプロセ
スではカルシウムシアナミドが分解と生成を繰り返しな
がら窒化処理が行われるものである。従って、この窒化
処理方法においては、カルシウムシアナミドが被処理材
をセットする際に与えられる振動により被処理材にムラ
なく接していことにより複雑形状品でも均一に窒化処理
できる。
【００１５】上記のようにして母材（２）に窒化処理を
施した後、母材（２）に被覆材（３）を重ねて圧延する
ことにより、母材（２）に設けられている立ち上がり周
縁部（２１）が被覆材（３）を貫通し被覆材表面で拡開
される（図１１参照）。これにより、母材（２）と被覆
材（３）が接合一体化され、図１に示すような複合鋼板
（１）が完成する。なお、圧延の際においては、母材
（２）が窒化処理によりビッカーズ硬さＨｖ９００〜１
１００程度まで硬化されているため、母材（２）の立ち
上がり周縁部（２１）は容易に被覆材（３）を貫通する
ことができる。母材（２）に窒化処理を施さない構成を
採用する際においては、母材（２）よりも硬度の低い被
覆材（３）を用いればよい。また、母材（２）と被覆材
（３）との間に有機質又は無機質からなる布又は紙又は
フィルム（５）を介在させる構成を採用する場合におい
ては、前記圧延工程の前に母材（２）と被覆材（３）と
の間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
を介在させればよいのは勿論である。なお、この圧延処
理に際しては、圧延を何段階かに分けて行い、厚さを段
階的に減らして所要の複合鋼板厚さに形成することが好
ましい。また、圧延方法としては、熱間圧延、冷間圧延
等の公知の圧延方法をいずれも好適に用いることができ
る。
施した後、母材（２）に被覆材（３）を重ねて圧延する
ことにより、母材（２）に設けられている立ち上がり周
縁部（２１）が被覆材（３）を貫通し被覆材表面で拡開
される（図１１参照）。これにより、母材（２）と被覆
材（３）が接合一体化され、図１に示すような複合鋼板
（１）が完成する。なお、圧延の際においては、母材
（２）が窒化処理によりビッカーズ硬さＨｖ９００〜１
１００程度まで硬化されているため、母材（２）の立ち
上がり周縁部（２１）は容易に被覆材（３）を貫通する
ことができる。母材（２）に窒化処理を施さない構成を
採用する際においては、母材（２）よりも硬度の低い被
覆材（３）を用いればよい。また、母材（２）と被覆材
（３）との間に有機質又は無機質からなる布又は紙又は
フィルム（５）を介在させる構成を採用する場合におい
ては、前記圧延工程の前に母材（２）と被覆材（３）と
の間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
を介在させればよいのは勿論である。なお、この圧延処
理に際しては、圧延を何段階かに分けて行い、厚さを段
階的に減らして所要の複合鋼板厚さに形成することが好
ましい。また、圧延方法としては、熱間圧延、冷間圧延
等の公知の圧延方法をいずれも好適に用いることができ
る。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明
は、立ち上がり周縁部を有する穴が設けられてなる母材
と、該母材に接合される被覆材から構成され、前記立ち
上がり周縁部が被覆材を貫通して被覆材表面で拡開され
ることにより母材と被覆材が接合されてなることを特徴
とする複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏す
る。すなわち、母材穴の立ち上がり周縁部が被覆材を貫
通して被覆材表面で拡開された状態で母材と被覆材が接
合一体化されているので、母材と被覆材の接合強度が強
い優れた複合鋼板となる。また、エンジンヘッドガスケ
ットやマニホールドガスケット等の自動車部品、或いは
給湯器や冷暖房機等の生活用品の部品等の様々な分野に
おける遮熱性、断熱性が要求される製品、部品に好適に
使用することが可能であり、更に、穴が設けられている
ことから、吸音材、防音材としても使用することが可能
であり、利用分野が極めて広い。さらに、母材と被覆材
の厚みを調整することにより、母材層が厚く被覆材層が
薄い複合鋼板や、或いは逆に母材層が薄く被覆材層が厚
い複合鋼板など、得られる複合鋼板自体の厚みだけでな
く、母材層と被覆材層の厚み比を自在に調整した複合鋼
板を得ることができる。
は、立ち上がり周縁部を有する穴が設けられてなる母材
と、該母材に接合される被覆材から構成され、前記立ち
上がり周縁部が被覆材を貫通して被覆材表面で拡開され
ることにより母材と被覆材が接合されてなることを特徴
とする複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏す
る。すなわち、母材穴の立ち上がり周縁部が被覆材を貫
通して被覆材表面で拡開された状態で母材と被覆材が接
合一体化されているので、母材と被覆材の接合強度が強
い優れた複合鋼板となる。また、エンジンヘッドガスケ
ットやマニホールドガスケット等の自動車部品、或いは
給湯器や冷暖房機等の生活用品の部品等の様々な分野に
おける遮熱性、断熱性が要求される製品、部品に好適に
使用することが可能であり、更に、穴が設けられている
ことから、吸音材、防音材としても使用することが可能
であり、利用分野が極めて広い。さらに、母材と被覆材
の厚みを調整することにより、母材層が厚く被覆材層が
薄い複合鋼板や、或いは逆に母材層が薄く被覆材層が厚
い複合鋼板など、得られる複合鋼板自体の厚みだけでな
く、母材層と被覆材層の厚み比を自在に調整した複合鋼
板を得ることができる。
【００１７】さらに、金型プレス成型の際に角部におい
てクラック等が発生し易いアルミニウム等の素材であっ
ても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型成
型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数の
素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程を
要したが、本発明に係る複合鋼板においては１回のプレ
ス工程で済ますことができるので、製造効率、製造コス
トの面においても極めて優れたものとなる。しかも、従
来、素材によっては困難であった異種金属同士の溶接に
おいても、母材表面に相手側の素材との溶接性に優れた
被覆材を重ねることにより、溶接を極めて容易にするこ
とができる。また、塗装等の表面処理が困難な素材の使
用が必要な場合であっても、塗装してある被覆材を母材
に重ねて一体化することにより、良好な複合鋼板を得る
ことができる。
てクラック等が発生し易いアルミニウム等の素材であっ
ても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型成
型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数の
素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程を
要したが、本発明に係る複合鋼板においては１回のプレ
ス工程で済ますことができるので、製造効率、製造コス
トの面においても極めて優れたものとなる。しかも、従
来、素材によっては困難であった異種金属同士の溶接に
おいても、母材表面に相手側の素材との溶接性に優れた
被覆材を重ねることにより、溶接を極めて容易にするこ
とができる。また、塗装等の表面処理が困難な素材の使
用が必要な場合であっても、塗装してある被覆材を母材
に重ねて一体化することにより、良好な複合鋼板を得る
ことができる。
【００１８】さらに、例えば、銅板は単体ではレーザー
加工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすること
によりレーザー加工を可能とすることができる。また、
めっき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を
構成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことによ
り、素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質
も有する複合鋼板を得ることができる。また、溶射によ
る表面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすること
により、溶射による表面処理を容易に行うことができる
ようになる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材
であっても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に
優れた素材とすることができる。更に、真空圧延法を用
いることなく、母材と被覆材を確実且つ強固に接合する
ことが可能であり、製造効率に優れ且つ製造コストも低
く抑えることができる。
加工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすること
によりレーザー加工を可能とすることができる。また、
めっき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を
構成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことによ
り、素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質
も有する複合鋼板を得ることができる。また、溶射によ
る表面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすること
により、溶射による表面処理を容易に行うことができる
ようになる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材
であっても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に
優れた素材とすることができる。更に、真空圧延法を用
いることなく、母材と被覆材を確実且つ強固に接合する
ことが可能であり、製造効率に優れ且つ製造コストも低
く抑えることができる。
【００１９】請求項２の発明は、立ち上がり周縁部を有
する穴が設けられ且つ窒化処理が施されてなる母材と、
該母材に接合される被覆材から構成され、前記立ち上が
り周縁部が被覆材を貫通して被覆材表面で拡開されるこ
とにより母材と被覆材が接合されてなることを特徴とす
る複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏する。す
なわち、圧延による母材と被覆材の接合において、母材
が窒化処理により硬化されているので、母材の立ち上が
り周縁部を被覆材に容易に貫通させることができる。
する穴が設けられ且つ窒化処理が施されてなる母材と、
該母材に接合される被覆材から構成され、前記立ち上が
り周縁部が被覆材を貫通して被覆材表面で拡開されるこ
とにより母材と被覆材が接合されてなることを特徴とす
る複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏する。す
なわち、圧延による母材と被覆材の接合において、母材
が窒化処理により硬化されているので、母材の立ち上が
り周縁部を被覆材に容易に貫通させることができる。
【００２０】請求項３の発明は、前記母材と被覆材との
間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルムを
介在させてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏する。すな
わち、有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
を母材と被覆材との間に介在させることにより、遮熱
性、断熱性に極めて優れた複合鋼板を得ることができ
る。
間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルムを
介在させてなることを特徴とする請求項１又は２記載の
複合鋼板であるから、以下に述べる効果を奏する。すな
わち、有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルム
を母材と被覆材との間に介在させることにより、遮熱
性、断熱性に極めて優れた複合鋼板を得ることができ
る。
【００２１】請求項４の発明は、立ち上がり周縁部を有
する穴が設けられた母材に被覆材を重ねて圧延すること
により、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通させて被
覆材表面で拡開させることにより母材と被覆材を接合さ
せることを特徴とする複合鋼板製造法であるから、以下
に述べる効果を奏する。すなわち、母材穴の立ち上がり
周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開された状
態で母材と被覆材を接合一体化させることができるの
で、母材と被覆材の接合強度が強い優れた複合鋼板を得
ることができる。また、エンジンヘッドガスケットやマ
ニホールドガスケット等の自動車部品、或いは給湯器や
冷暖房機等の生活用品の部品等の様々な分野における遮
熱性、断熱性が要求される製品、部品に好適に使用する
ことが可能であり、更に、穴が設けられていることか
ら、吸音材、防音材としても使用することが可能であ
り、利用分野が極めて広い優れた複合鋼板を得ることが
できる。さらに、母材と被覆材の厚みを調整することに
より、母材層が厚く被覆材層が薄い複合鋼板や、或いは
逆に母材層が薄く被覆材層が厚い複合鋼板など、得られ
る複合鋼板自体の厚みだけでなく、母材層と被覆材層の
厚み比を自在に調整して複合鋼板を製造することができ
る。
する穴が設けられた母材に被覆材を重ねて圧延すること
により、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通させて被
覆材表面で拡開させることにより母材と被覆材を接合さ
せることを特徴とする複合鋼板製造法であるから、以下
に述べる効果を奏する。すなわち、母材穴の立ち上がり
周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開された状
態で母材と被覆材を接合一体化させることができるの
で、母材と被覆材の接合強度が強い優れた複合鋼板を得
ることができる。また、エンジンヘッドガスケットやマ
ニホールドガスケット等の自動車部品、或いは給湯器や
冷暖房機等の生活用品の部品等の様々な分野における遮
熱性、断熱性が要求される製品、部品に好適に使用する
ことが可能であり、更に、穴が設けられていることか
ら、吸音材、防音材としても使用することが可能であ
り、利用分野が極めて広い優れた複合鋼板を得ることが
できる。さらに、母材と被覆材の厚みを調整することに
より、母材層が厚く被覆材層が薄い複合鋼板や、或いは
逆に母材層が薄く被覆材層が厚い複合鋼板など、得られ
る複合鋼板自体の厚みだけでなく、母材層と被覆材層の
厚み比を自在に調整して複合鋼板を製造することができ
る。
【００２１】さらに、金型プレス成型の際に角部におい
てクラック等が発生し易いアルミニウム等の素材であっ
ても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型成
型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数の
素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程を
要したが、本発明に係る複合鋼板においては１回のプレ
ス工程で済ますことができるので、製造効率、製造コス
トの面においても極めて優れた複合鋼板を得ることがで
きる。しかも、従来、素材によっては困難であった異種
金属同士の溶接においても、母材表面に相手側の素材と
の溶接性に優れた被覆材を重ねることにより溶接が極め
て容易な複合鋼板を得ることができる。また、塗装等の
表面処理が困難な素材の使用が必要な場合であっても、
塗装してある被覆材を母材に重ねて一体化することによ
り、良好な複合鋼板を得ることができる。
てクラック等が発生し易いアルミニウム等の素材であっ
ても、他の素材を重ねて複合板とすることにより金型成
型性に優れた素材とすることができ、しかも従来複数の
素材を使用する成型品においては複数回のプレス工程を
要したが、本発明に係る複合鋼板においては１回のプレ
ス工程で済ますことができるので、製造効率、製造コス
トの面においても極めて優れた複合鋼板を得ることがで
きる。しかも、従来、素材によっては困難であった異種
金属同士の溶接においても、母材表面に相手側の素材と
の溶接性に優れた被覆材を重ねることにより溶接が極め
て容易な複合鋼板を得ることができる。また、塗装等の
表面処理が困難な素材の使用が必要な場合であっても、
塗装してある被覆材を母材に重ねて一体化することによ
り、良好な複合鋼板を得ることができる。
【００２２】さらに、例えば、銅板は単体ではレーザー
加工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすること
によりレーザー加工を可能とすることができる。また、
めっき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を
構成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことによ
り、素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質
も有する複合鋼板を得ることができる。また、溶射によ
る表面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすること
により、溶射による表面処理を容易に行うことができる
ようになる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材
であっても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に
優れた素材とすることができる。更に、真空圧延法を用
いることなく、母材と被覆材を確実且つ強固に接合する
ことが可能であり、製造効率に優れ且つ製造コストも低
く抑えることができる。
加工が不可能であるが、鉄板と重ねて複合板とすること
によりレーザー加工を可能とすることができる。また、
めっき処理についても、例えば銅板と鉄板から複合板を
構成し、その鉄板側の表面に銅めっきを施すことによ
り、素材に鉄板を使用しながら銅板としての外観、性質
も有する複合鋼板を得ることができる。また、溶射によ
る表面処理が困難な素材であっても複合鋼板とすること
により、溶射による表面処理を容易に行うことができる
ようになる。すなわち、単体では表面処理が困難な素材
であっても、複合鋼板とすることにより、表面処理性に
優れた素材とすることができる。更に、真空圧延法を用
いることなく、母材と被覆材を確実且つ強固に接合する
ことが可能であり、製造効率に優れ且つ製造コストも低
く抑えることができる。
【００２３】請求項５の発明は、立ち上がり周縁部を有
する穴が設けられた母材に窒化処理を施し、この窒化処
理が施された母材に被覆材を重ねて圧延することによ
り、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通させて被覆材
表面で拡開させることにより母材と被覆材を接合させる
ことを特徴とする複合鋼板製造法であるから、以下に述
べる効果を奏する。すなわち、圧延による母材と被覆材
の接合において、母材が窒化処理により硬化されている
ので、母材の立ち上がり周縁部を被覆材に容易に貫通さ
せることができる。
する穴が設けられた母材に窒化処理を施し、この窒化処
理が施された母材に被覆材を重ねて圧延することによ
り、前記立ち上がり周縁部を被覆材に貫通させて被覆材
表面で拡開させることにより母材と被覆材を接合させる
ことを特徴とする複合鋼板製造法であるから、以下に述
べる効果を奏する。すなわち、圧延による母材と被覆材
の接合において、母材が窒化処理により硬化されている
ので、母材の立ち上がり周縁部を被覆材に容易に貫通さ
せることができる。
【００２４】請求項６の発明は、前記圧延処理の際に、
母材と被覆材との間に有機質又は無機質からなる布又は
紙又はフィルムを介在させて圧延を行うことを特徴とす
る請求項４又は５記載の複合鋼板製造法であるから、以
下に述べる効果を奏する。すなわち、有機質又は無機質
からなる布又は紙又はフィルムを母材と被覆材との間に
介在させることにより、複合鋼板の遮熱性、耐熱性等の
機能を高めることが可能となり、複合鋼板に優れた付加
機能を付与することができる。
母材と被覆材との間に有機質又は無機質からなる布又は
紙又はフィルムを介在させて圧延を行うことを特徴とす
る請求項４又は５記載の複合鋼板製造法であるから、以
下に述べる効果を奏する。すなわち、有機質又は無機質
からなる布又は紙又はフィルムを母材と被覆材との間に
介在させることにより、複合鋼板の遮熱性、耐熱性等の
機能を高めることが可能となり、複合鋼板に優れた付加
機能を付与することができる。
【図１】本発明に係る複合鋼板の一例を示す断面図であ
る。
る。
【図２】本発明に係る複合鋼板の他の例を示す断面図で
ある。
ある。
【図３】本発明に係る複合鋼板を３層に構成した例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】本発明に係る複合鋼板を５層に構成した例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明に係る複合鋼板の被覆材層を２層に構成
した例を示す断面図である。
した例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る複合鋼板の母材の実施形態の一例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図７】本発明に係る複合鋼板の母材に穴を設けた状態
の一例を示す平面図である。
の一例を示す平面図である。
【図８】本発明に係る複合鋼板の母材に穴を設けた状態
の他の例を示す平面図である。
の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明に係る複合鋼板の母材に穴を設けた状態
の他の例を示す平面図である。
の他の例を示す平面図である。
【図１０】窒化処理装置の一例を示す模式図である。
【図１１】本発明に係る複合鋼板の製造方法を説明する
図である。
図である。
１ 複合鋼板 ２ 母材 ２１ 立ち上がり周縁部 ２２ 母材穴 ３ 被覆材 ５ 有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィ
ルム
ルム
Claims (6)
- 【請求項１】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
てなる母材と、該母材に接合される被覆材から構成さ
れ、前記立ち上がり周縁部が被覆材を貫通して被覆材表
面で拡開されることにより母材と被覆材が接合されてな
ることを特徴とする複合鋼板。 - 【請求項２】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
且つ窒化処理が施されてなる母材と、該母材に接合され
る被覆材から構成され、前記立ち上がり周縁部が被覆材
を貫通して被覆材表面で拡開されることにより母材と被
覆材が接合されてなることを特徴とする複合鋼板。 - 【請求項３】 前記母材と被覆材との間に有機質又は無
機質からなる布又は紙又はフィルムを介在させてなるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の複合鋼板。 - 【請求項４】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
た母材に被覆材を重ねて圧延することにより、前記立ち
上がり周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開さ
せることにより母材と被覆材を接合させることを特徴と
する複合鋼板製造法。 - 【請求項５】 立ち上がり周縁部を有する穴が設けられ
た母材に窒化処理を施し、この窒化処理が施された母材
に被覆材を重ねて圧延することにより、前記立ち上がり
周縁部を被覆材に貫通させて被覆材表面で拡開させるこ
とにより母材と被覆材を接合させることを特徴とする複
合鋼板製造法。 - 【請求項６】 前記圧延処理の際に、母材と被覆材との
間に有機質又は無機質からなる布又は紙又はフィルムを
介在させて圧延を行うことを特徴とする請求項４又は５
記載の複合鋼板製造法。
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|---|---|---|---|
| JP8115649A JPH09277433A (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 複合鋼板及びその製造法 |
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| US08/796,267 US5910377A (en) | 1996-04-11 | 1997-02-07 | Clad steel plate |
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|---|---|---|---|
| JP8115649A JPH09277433A (ja) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | 複合鋼板及びその製造法 |
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