JPS63115686A - チタンクラツド鋼の製造方法 - Google Patents
チタンクラツド鋼の製造方法Info
- Publication number
- JPS63115686A JPS63115686A JP26180386A JP26180386A JPS63115686A JP S63115686 A JPS63115686 A JP S63115686A JP 26180386 A JP26180386 A JP 26180386A JP 26180386 A JP26180386 A JP 26180386A JP S63115686 A JPS63115686 A JP S63115686A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- steel
- clad steel
- titanium clad
- carbon
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (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】
（産業上の利用分野）
本発明は、炭素＠または低合金鋼の母材とチタ／ｌたは
チタン合金の合せ材との接合強度の変動が小さく、がつ
施工時または使用中の耐剥離抵抗性に優れた接合性能を
有するチタンクラッド鋼の製造方法に関する。
チタン合金の合せ材との接合強度の変動が小さく、がつ
施工時または使用中の耐剥離抵抗性に優れた接合性能を
有するチタンクラッド鋼の製造方法に関する。
（従来の技術）
最近、海水用熱交換器や、化学装置用の材料として、チ
タンクラッド鋼の使用量が増加している。
タンクラッド鋼の使用量が増加している。
従来、チタンまたはチタン合金を合せ材とし、炭素鋼ま
たは低合金鋼全母材とするチタンクラッド鋼の製造方法
として、下記の方法が提案されている。
たは低合金鋼全母材とするチタンクラッド鋼の製造方法
として、下記の方法が提案されている。
（１） 合せ材と母材とを直接配向させ、爆薬全爆発
させて、その衝撃波により接合させる爆着法ならびに爆
着後これをさらに圧延した爆着圧延法。
させて、その衝撃波により接合させる爆着法ならびに爆
着後これをさらに圧延した爆着圧延法。
（２）合せ材と母材との間に、母材側からＣｒまたはＣ
ｕ続いてＮｌの各箔を入れ、真空炉内で加熱、加圧して
接合嘔せる拡散接合法（特公昭６０−２９５９３号公報
）。
ｕ続いてＮｌの各箔を入れ、真空炉内で加熱、加圧して
接合嘔せる拡散接合法（特公昭６０−２９５９３号公報
）。
（３）金属間化合物相の生成を防止するためにＭｏ 。
Ｖ 、 Ｃｒ 、 Ｎｉ等の箔を中間材として挿入し、
真空吸引のだめの組合せ体を作り、真空吸引後に熱間圧
延して接合させる、異種金属中間材を使用しての圧延圧
着法（特開昭５７−１５２３８６号公報）。
真空吸引のだめの組合せ体を作り、真空吸引後に熱間圧
延して接合させる、異種金属中間材を使用しての圧延圧
着法（特開昭５７−１５２３８６号公報）。
（４）接合界面での炭化物析出防止のために、Ｔｉ 。
Ｎｂ 、 Ｔａ等の炭素との親和力の強い合金元素を添
加した極低炭素鋼を母材または中間材として合せ材との
組合せ体を作り、圧延により接合させる圧延圧着法。
加した極低炭素鋼を母材または中間材として合せ材との
組合せ体を作り、圧延により接合させる圧延圧着法。
しかして、上記の方法の内、（１）の爆着、爆着圧延法
および（４）のチタン等の炭素との親和力の強い合金元
素を添加した極低炭素鋼を用いての圧延圧着法が実用化
てれている現状である。
および（４）のチタン等の炭素との親和力の強い合金元
素を添加した極低炭素鋼を用いての圧延圧着法が実用化
てれている現状である。
（発明が解決しようとする問題点）
実用化されている爆着または爆着圧延法では、広巾長尺
物の製造が困難、がつ備差に適さなく、また炭素との親
和力の強い合金元素を添加した極低炭素鋼を用いての圧
延圧着法では、今度知り得た処であるが、鉄とチタンと
の脆い中間化合物相を接合界面に生成し、この界面に沿
って亀裂が容易に発生、かつ伝播するために、施工およ
び使用中の剥離感受性が高く、実用上において信頼性に
欠ける点があった。
物の製造が困難、がつ備差に適さなく、また炭素との親
和力の強い合金元素を添加した極低炭素鋼を用いての圧
延圧着法では、今度知り得た処であるが、鉄とチタンと
の脆い中間化合物相を接合界面に生成し、この界面に沿
って亀裂が容易に発生、かつ伝播するために、施工およ
び使用中の剥離感受性が高く、実用上において信頼性に
欠ける点があった。
（問題点を解決するための手段）
本発明者等は、接合強度の変動が小さく、かつ剥離抵抗
性に優れたチタンクラッド鋼の圧延による製造方法を提
供すべく研究を進めた結果、チタンクラッド鋼の合せ材
と母材との接合性能を低下させる最大の要因は、Ｆｅと
Ｔ１とによるＦｅ１Ｔｉ 。
性に優れたチタンクラッド鋼の圧延による製造方法を提
供すべく研究を進めた結果、チタンクラッド鋼の合せ材
と母材との接合性能を低下させる最大の要因は、Ｆｅと
Ｔ１とによるＦｅ１Ｔｉ 。
ＦｅＴｉのＦｅ−Ｔｉ金属化合物相の幅の増大にあるこ
とを見出した。そして、接合界面に生成するＦｅ −Ｔ
１金属化合物相の成長を抑制するには、Ｔ１炭化物を析
出させることが有効であることを知得した。
とを見出した。そして、接合界面に生成するＦｅ −Ｔ
１金属化合物相の成長を抑制するには、Ｔ１炭化物を析
出させることが有効であることを知得した。
本発明の構成は次の通シである。
炭素鋼または低合金鋼を母材とし、チタンまたはチタン
合金を合せ材として、圧延圧着法によってチタンクラッ
ド鋼を製造する方法に於て、合せ材の接合面に０．２５
〜４．５重量％の炭素を含む鉄系材料を対向させて熱間
圧延圧着するチタンクラッド鋼の製造方法でｌ）、実施
態様として、鉄系材料を、接合界面側に浸炭または炭窒
化処理を施して、０．２５〜４．５重量％の浸炭層を有
する母材及び０．２５〜４．５重ｆ％の炭素を含む鉄系
中間材とするものである。
合金を合せ材として、圧延圧着法によってチタンクラッ
ド鋼を製造する方法に於て、合せ材の接合面に０．２５
〜４．５重量％の炭素を含む鉄系材料を対向させて熱間
圧延圧着するチタンクラッド鋼の製造方法でｌ）、実施
態様として、鉄系材料を、接合界面側に浸炭または炭窒
化処理を施して、０．２５〜４．５重量％の浸炭層を有
する母材及び０．２５〜４．５重ｆ％の炭素を含む鉄系
中間材とするものである。
ここで、鉄系材料の炭素含有量’ｉ ０．２５〜４．５
重量％に制限する理由を説明する。炭素含有量が０．２
５重量％以下では、粒状炭化物とＦｅ −ＴＩ金属間化
合物を生成するので、この粒状炭化物部分が切欠きとな
シ接合性能を損う。また炭素含有量が４．５重量％以上
になると、この材料部分での延性低下を招くため、加工
性を損い実用上問題を生じる。
重量％に制限する理由を説明する。炭素含有量が０．２
５重量％以下では、粒状炭化物とＦｅ −ＴＩ金属間化
合物を生成するので、この粒状炭化物部分が切欠きとな
シ接合性能を損う。また炭素含有量が４．５重量％以上
になると、この材料部分での延性低下を招くため、加工
性を損い実用上問題を生じる。
なお、鉄系材料の炭素含有ｉｉ０．２５〜４．５重量％
とすると共に窒化を併用すると、さらに接合性能が向上
することも知られた。
とすると共に窒化を併用すると、さらに接合性能が向上
することも知られた。
（作 用）
本発明に係るチタンクラッド鋼の製造方法に於ては、チ
タンまたはチタン合金の合せ材の接合面に０．２５〜４
．５重ｔ％の炭素を含む鉄系材料を対向させて母材と熱
間圧延圧着することによって、合せ材と母材との接合界
面に、チタン炭化物層を析出させ、チタンと鉄との金属
間化合物相の生成を阻止して、合せ材と母材との接合強
度を均一化し、クラツド材としてのせん断速度を増加で
きる。
タンまたはチタン合金の合せ材の接合面に０．２５〜４
．５重ｔ％の炭素を含む鉄系材料を対向させて母材と熱
間圧延圧着することによって、合せ材と母材との接合界
面に、チタン炭化物層を析出させ、チタンと鉄との金属
間化合物相の生成を阻止して、合せ材と母材との接合強
度を均一化し、クラツド材としてのせん断速度を増加で
きる。
（実施例）
本発明に係るチタンクラッド鋼の製造方法の実施例を図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
第１図〜３図に合せ材と母材との組合せ例を示す。
第１図は、ＴｉまたはＴｔ金合金合せ材１に、０．２５
〜４．５重量％の炭素を含むように浸炭層または炭窒化
層２ａを接合面に生成した炭素鋼または低合金鋼の母材
２を組合せである。
〜４．５重量％の炭素を含むように浸炭層または炭窒化
層２ａを接合面に生成した炭素鋼または低合金鋼の母材
２を組合せである。
第２図は、合せ材１と母材２との間に炭素０．２５〜４
．５重量％を含む鉄系中間材３を介在させである。
．５重量％を含む鉄系中間材３を介在させである。
第３図は、合せ材１と母材２との間に、０．２５〜４．
５重量％の炭素を含むように、浸炭層または炭窒化層３
ａを合せ材１との接合面側に生成した鉄系中間材３を介
在させである。
５重量％の炭素を含むように、浸炭層または炭窒化層３
ａを合せ材１との接合面側に生成した鉄系中間材３を介
在させである。
そして、上記のように合せ材１と母材２とを組合せてか
ら、真空状態で熱間圧延を行うための組合せ体を製作す
る。第４．５図に、−例として、第１図に示した合せ材
１と母材２との組合せを用いた組合せ体を示す。
ら、真空状態で熱間圧延を行うための組合せ体を製作す
る。第４．５図に、−例として、第１図に示した合せ材
１と母材２との組合せを用いた組合せ体を示す。
第４図は、いわゆるサンドウィッチ形式を示す。
一対の合せ材１，１の間に分離剤４を介在させ、各合せ
材１，１の外側面に、母材２の浸炭層または炭窒化層２
ａ面を合せ、かつ両母材２，２の四周面に接合板５の端
部を溶接して密閉空間Ａを形成し、真空用パイプ７ｙｋ
設けて空間Ａを真空としてから真空用・ぞイブ７を閉塞
し、熱間圧延に供する組合せ体とする。
材１，１の外側面に、母材２の浸炭層または炭窒化層２
ａ面を合せ、かつ両母材２，２の四周面に接合板５の端
部を溶接して密閉空間Ａを形成し、真空用パイプ７ｙｋ
設けて空間Ａを真空としてから真空用・ぞイブ７を閉塞
し、熱間圧延に供する組合せ体とする。
第５図は、いわゆる犠牲板形式を示す。合せ材１の一面
に母材２の浸炭層または炭窒化層２ａ面を合せ、他面に
犠牲板６を合せ、母材２と犠牲板６との四周面に接合板
５の端部を溶接して密閉空間Ａｔ−形成し、真空用ノ９
イゾ７全設けて、空間Ａを真空としてから真空用パイプ
７を閉塞し、熱間圧延に供する組合せ体とする。
に母材２の浸炭層または炭窒化層２ａ面を合せ、他面に
犠牲板６を合せ、母材２と犠牲板６との四周面に接合板
５の端部を溶接して密閉空間Ａｔ−形成し、真空用ノ９
イゾ７全設けて、空間Ａを真空としてから真空用パイプ
７を閉塞し、熱間圧延に供する組合せ体とする。
第２図に示したように合せ材１と母材２との間に炭素含
有量を変化させた鉄系中間材３を使用し、第５図に示し
た犠牲板形式によって組合せ体を構成し、熱間圧延にて
チタンクラッド鋼を製造し、合せ材１と母材２との間の
せん断試験を行った。
有量を変化させた鉄系中間材３を使用し、第５図に示し
た犠牲板形式によって組合せ体を構成し、熱間圧延にて
チタンクラッド鋼を製造し、合せ材１と母材２との間の
せん断試験を行った。
その結果を、横軸に炭素含有ｉｔヲ、縦軸にせん断速度
をとって第６図に示す。同図より知られるように、炭素
含有量約０，２５％を境としてせん断速度が上昇するこ
とが知られる。
をとって第６図に示す。同図より知られるように、炭素
含有量約０，２５％を境としてせん断速度が上昇するこ
とが知られる。
さらに、母材２ｉたは鉄系中間材３の合せ材１との接合
面を、そのまま、または浸炭、浸炭窒化処理し、本発明
法によってチタンクラッド鋼全製作し、従来法によるチ
タンクラッド鋼とのせん断速度比較試験を行った。
面を、そのまま、または浸炭、浸炭窒化処理し、本発明
法によってチタンクラッド鋼全製作し、従来法によるチ
タンクラッド鋼とのせん断速度比較試験を行った。
その結果を次表に示す。
同表よシ知られるように、本発明法による各チタンクラ
ッド鋼のせん断速度は、従来法によるチタンクラッド鋼
に勝り、約３側根度上昇したことが知られる。
ッド鋼のせん断速度は、従来法によるチタンクラッド鋼
に勝り、約３側根度上昇したことが知られる。
第７図は、本発明法により製造したチタンクラッド鋼の
金属組織を、第８図は、従来法により製造したチタンク
ラッド鋼の金属組織を、それぞれ写真にて示す。両図中
、１１はＴ１．１２は５Ｂ４２．１２’は５Ｍ４１Ｂ、
１３はＴｉｃを、それぞれ示す。
金属組織を、第８図は、従来法により製造したチタンク
ラッド鋼の金属組織を、それぞれ写真にて示す。両図中
、１１はＴ１．１２は５Ｂ４２．１２’は５Ｍ４１Ｂ、
１３はＴｉｃを、それぞれ示す。
第７図ニジ知られるように、ＴｉＣ１３の連続した層状
の析出が認められ、金属間化合物相の成長が押えられて
いる。
の析出が認められ、金属間化合物相の成長が押えられて
いる。
（発明の効果）
以上の説明によって理解されるように、本発明になるチ
タンクラッド鋼の製造方法によれば下記の効果を有する
。
タンクラッド鋼の製造方法によれば下記の効果を有する
。
チタンまたはチタン合金を合せ材とするチタンクラッド
鋼は、合せ材と母材との接合強度を増加でき、かつ爆着
法と異なυ広巾長尺物の製造も容易であシ、また量産に
も対応できて、チタンクラッド鋼の使用量の増加に対処
できるようになった。
鋼は、合せ材と母材との接合強度を増加でき、かつ爆着
法と異なυ広巾長尺物の製造も容易であシ、また量産に
も対応できて、チタンクラッド鋼の使用量の増加に対処
できるようになった。
第１図−第５図は本発明に係るチタンクラッド鋼の製造
方法の実施例に関し、第１図は、Ｔｉ ”ｔたはＴｉ合
金の合せ材と炭素鋼または低合金釧の母材との組合せを
示す図、第２図、３図は合せ材と母材との間に鉄系中間
材を介在させた図、第４図は、第１図に示す合せ材と母
材との組合せを用いたサンドウィッチ形式の組合せ体を
示す図、第５図は、同犠牲板形式の組合せ体を示す図、
第６図は、せん断強度におよぼす鉄系中間材の炭素含有
量の影響を示す線図、第７図は、本発明の実施例による
製造方法にて製造したチタンクラッド鋼の金属組織を示
す写真、第８図は、従来法にて製造したチタンクラッド
鋼の金属組織を示す写真である。 １：ＴｉまたはＴｉ合金の合せ材、２：炭素鋼または低
合金鋼の母材、２ａ、３ａ ：浸炭層または炭窒化層、
３：鉄系中間材、４：分離剤、５：接合板、６：４ａ牲
板。 代理人弁理士 前 １）利 之（ほか１名）第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 ＆家−を有量（１量％） 第７図
方法の実施例に関し、第１図は、Ｔｉ ”ｔたはＴｉ合
金の合せ材と炭素鋼または低合金釧の母材との組合せを
示す図、第２図、３図は合せ材と母材との間に鉄系中間
材を介在させた図、第４図は、第１図に示す合せ材と母
材との組合せを用いたサンドウィッチ形式の組合せ体を
示す図、第５図は、同犠牲板形式の組合せ体を示す図、
第６図は、せん断強度におよぼす鉄系中間材の炭素含有
量の影響を示す線図、第７図は、本発明の実施例による
製造方法にて製造したチタンクラッド鋼の金属組織を示
す写真、第８図は、従来法にて製造したチタンクラッド
鋼の金属組織を示す写真である。 １：ＴｉまたはＴｉ合金の合せ材、２：炭素鋼または低
合金鋼の母材、２ａ、３ａ ：浸炭層または炭窒化層、
３：鉄系中間材、４：分離剤、５：接合板、６：４ａ牲
板。 代理人弁理士 前 １）利 之（ほか１名）第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 ＆家−を有量（１量％） 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、炭素鋼または低合金鋼を母材とし、チタンまたはチ
タン合金を合せ材として、圧延圧着法によつてチタンク
ラッド鋼を製造する方法に於て、合せ材の接合面に０．
２５〜４．５重量％の炭素を含む鉄系材料を対向させて
熱間圧延圧着することを特徴とするチタンクラッド鋼の
製造方法。 ２、鉄系材料として、接合界面側に、浸炭または炭窒化
処理を施して、０．２５〜４．５重量％の浸炭層を有す
る母材とした特許請求の範囲第１項記載のチタンクラッ
ド鋼の製造方法。 ３、鉄系材料として、０．２５〜４．５重量％の炭素を
含む鉄系中間材とした特許請求の範囲第１項記載のチタ
ンクラッド鋼の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180386A JPS63115686A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | チタンクラツド鋼の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26180386A JPS63115686A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | チタンクラツド鋼の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63115686A true JPS63115686A (ja) | 1988-05-20 |
Family
ID=17366928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26180386A Pending JPS63115686A (ja) | 1986-11-05 | 1986-11-05 | チタンクラツド鋼の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63115686A (ja) |
-
1986
- 1986-11-05 JP JP26180386A patent/JPS63115686A/ja active Pending
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