JPS6317555B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6317555B2 JPS6317555B2 JP54170500A JP17050079A JPS6317555B2 JP S6317555 B2 JPS6317555 B2 JP S6317555B2 JP 54170500 A JP54170500 A JP 54170500A JP 17050079 A JP17050079 A JP 17050079A JP S6317555 B2 JPS6317555 B2 JP S6317555B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- clad material
- rolling
- rolling joining
- metal clad
- 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.)
- Expired
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- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、圧延接合によつて異種金属同志を密
着性よく接合する金属クラツド材の製造法に関す
る。 特性の異なる金属を重ね合わせて接合し、複合
的な諸特性を発揮させるクラツド材は、各方面で
多用され、金属材料の１分野を形成するまでに至
つている。この金属クラツド材の製造法の１つに
圧延接合法がある。この圧延接合法は、両金属を
原子間距離まで圧延によつて強引に押しつけて両
者を一体化させようとするものであり、長尺もの
の連続生産性と大量生産性において優れた利点を
有している。この圧延接合の接着強度に及ぼす因
子として、温度、圧力、変形量その他が関係し、
幾多の研究成果が発表されている。その内、接触
界面積の増加を図ることが有利とされ、このため
の手法として、例えば特公昭44―16777号公報に
記載のように、接触前にせん断力を付与して接触
表面の表面積を増大させるという発明などが提案
されている。 本発明の目的は、この圧延接合の接着性を良好
にし圧延接合法によるクラツド材の製造を有利に
行なえるようにすること、とくに、この接着性を
良好にするための接触面積の増大を図る手法を提
供することである。 本発明は、接合界面の接触面積の増大を図る手
法として、少なくとも接合表面層の結晶粒を所定
の大きさに調整することを特徴とする。一般に、
金属は加工を受けるさいにその結晶粒子が大きく
なるとオレンジピール（肌荒れ現象）が生ずるこ
とが知られている。この現象は、加工によつて生
ずる結晶方位の変化が各々の結晶粒子ごとに異る
ために発生するものであるが、結晶粒子が大きく
なると肉眼的に認められる程度にまで発展する。
本発明はこの結晶粒の大きさが関与する肌荒れ現
象を金属クラツド材の圧延接合法に有利に利用す
るものである。すなわち、圧延接合法において、
圧接ロールに接触する側の面はたとえ結晶粒が大
きくても硬質ロールによつてその変形が拘束され
て肌荒れ現象は生じないが、クラツドの接合界面
の側の面では相互に変形が許されるので結晶粒が
大きいと肌荒れ現象が進み、これによる接触面積
の増大がもたらされ、クラツドの接合性が著しく
改善される。この接触面積を十分に増加させその
接合性の改善の目的を達成するには、通常の圧延
接合法に従う圧延条件下で、その少なくとも接合
界面層の結晶粒が、JISGO552に規定する粒度番
号で８以下となるような大きさ、つまり100倍に
おける25mm平方中の結晶粒の平均数が128以下で
あるような大きさであることが必要であることを
実験的に確認した。このような粗大結晶粒をもつ
た材料を圧延接合法によつてクラツド材とするこ
とは通常試みられておらず、例えば鋼板に非鉄金
属材料を圧延接合する場合の結晶粒はJISGO552
で言えば8.5〜10の水準であり、このクラツドの
接合性改善のために結晶粒を粗大粒に調整するこ
とはかつて例を見ない。 このようなことから、本発明は、接合面を清浄
化したストリツプ状またはシート状の芯材金属と
接合面を清浄化したストリツプ状またはシート状
の皮材金属とを重ね合わせて圧延接合する前に、
芯材金属の少なくとも接合表面層または皮材金属
の少なくとも接合表面層のいづれか１方または両
方の結晶粒の大きさがJISGO552で規定する粒度
番号で８以下の粗大結晶粒となるように調整する
工程を包含する圧延接合による金属クラツド材の
製造法を提供するものである。 本発明法において、芯材金属または皮材金属の
種類は特に限定されるものではないが、鋼板に非
鉄金属をクラツドする場合の後記実施例に示すよ
うな、鋼ストリツプ芯材に、アルミニウムまたは
アルミニウム合金ないし銅または銅合金のストリ
ツプを皮材としてクラツドするような長尺ものの
ライン生産が適用できるものに特に有利である。
そのさい芯材金属は両面が皮材金属でクラツドさ
れるものはもとより芯材金属の片面だけを皮材金
属で被着される場合も本発明法に含まれる。 芯材金属または皮材金属の結晶粒の調整は公知
の処法で行なうことができる。例えばストリツプ
またはシートに製造する過程または後において、
高温長時間焼鈍あるいは歪焼鈍法など焼鈍処理に
よつてJISG0552の結晶粒度番号（以后、粒度No.
と略称する）で８以下の粗粒にすることができ
る。芯材金属または皮材金属のいづれか１方の粗
粒化によつても十分な効果が得られるが、両方を
No.８以下に粗粒化すると、一層密着性の優れたク
ラツド材が得られる。この結晶粒の粗粒化は必ず
しも板厚全体にわたつて施す必要がなく、接合し
ようとする表層面が粒度No.８以下に粗粒化してお
ればよい。焼鈍処理の条件または材質によつては
表層部の粗粒化が優先的に進行するような場合も
あるが、本発明においてこのような条件は有利で
あつても弊害とはならない。 第１図は、本発明の基礎となつた結晶粒の大き
さと接合面積の増加の関係を示したもので、例と
して、芯材金属に板厚1.8mmの軟鋼板、皮材金属
として板厚1.0mmで粒度No.９のＡ板をとり、こ
の軟鋼板の片面とＡの片面とを圧延接合して
1.4mmのアルミクラツド鋼板としたときの、圧延
に供される鋼板の結晶粒を焼鈍によつて種々調整
した場合における鋼板の粒度No.とクラツド材界面
の線長比との関係を測定した結果を示す。この接
合界面の線長比は、鋼板とＡ板の界面における
長さとこの測定範囲の直線長さとの比を示す。第
１図から明らかな如く、粒度No.が８を境界として
これ以下になると線長比が急激に増加する。つま
り、界面における接触面積は粒度No.８以下となる
と急激に増加し始め、粒度No.９やNo.10に比べて約
２倍に増大する。このような関係は皮材の粒度No.
を８以下とする場合にも認められる。これが、本
発明において芯材および／または皮材の結晶粒度
番号を８以下に限定する理由である。 本発明の実施にあたり、ストリツプまたはシー
トの接合面の表面清浄を行なうが、これは通常の
脱脂処理や酸洗い、もしくは雰囲気炉処理などを
適用することができる。圧延接合は、冷間、温間
または熱間のいづれの処理でも本発明に適用でき
る。温間および熱間の場合には非酸化性雰囲気下
で処理して接合面の酸化膜発生を防止する。この
圧延接合を行なつた後、冷間および温間圧延接合
材については拡散焼鈍を行なつて接着強度を高め
ることができるし、軟質材を必要とする用途には
再結晶焼鈍を行なつてもよい。 以上述べたように、本発明は結晶粒の調整を行
なうことによつて接着強度の高いクラツド材を製
造するものであるが、本発明法による結晶粒の粗
大化処理によつて、変形抵抗が減少する結果、圧
延接合時において大型の圧延機でなくとも高い圧
下率を得ることができ、この高い圧下率によれば
接着強度が一層向上するという優れた効果を享受
することができる。 以下に代表的実施例を述べる。 実施例 芯材としてＣ；0.08％、Si；0.01％、Mn；0.30
％、Ｐ；0.015％、Ｓ；0.017％の化学成分を有し
かつ表１に示す各種の結晶粒度No.を有するように
粒度調整した軟鋼ストリツプ（低炭素リムド鋼冷
延鋼板、板厚1.8mm、板幅200mm）を使用し、他
方、皮材として表１に示す結晶粒度No.を有するよ
うに粒度調整したＡまたはCuストリツプ（板
厚0.2、0.5、1.0mm、板幅200mm）をそれぞれ使用
し、両者の表面を清浄化（ブラツシング、アルカ
リ脱脂）したのち、これを重ね合わせ、４段圧延
機を用いて冷間、Ar雰囲気中での温間または熱
間で圧接圧延してクラツド鋼板を製造した。 圧接の際の圧下率（１パス）は表１に示すごと
く45〜65％で行なつた。また圧接後、表１に示す
条件で拡散加熱を行なつた（ただし、熱間圧延材
は実施せず）。 製造したクラツド鋼板のそれぞれより、幅50mm
×長さ100mm、短冊型試験片を採取し、90゜繰返し
曲げ試験を行ない、芯材と皮材が剥離するまでの
繰返し曲げ回数を測定した。 その結果を表１に示すが、本発明法によるもの
はクラツド鋼板自体が破断するまで皮材の剥離が
認められない良好な密着性を示すのに対し、本発
明法の範囲外によるものは２〜５回の繰返し曲げ
回数で皮材の剥離が生じ、密着性は明らかに劣つ
ている。 【表】
着性よく接合する金属クラツド材の製造法に関す
る。 特性の異なる金属を重ね合わせて接合し、複合
的な諸特性を発揮させるクラツド材は、各方面で
多用され、金属材料の１分野を形成するまでに至
つている。この金属クラツド材の製造法の１つに
圧延接合法がある。この圧延接合法は、両金属を
原子間距離まで圧延によつて強引に押しつけて両
者を一体化させようとするものであり、長尺もの
の連続生産性と大量生産性において優れた利点を
有している。この圧延接合の接着強度に及ぼす因
子として、温度、圧力、変形量その他が関係し、
幾多の研究成果が発表されている。その内、接触
界面積の増加を図ることが有利とされ、このため
の手法として、例えば特公昭44―16777号公報に
記載のように、接触前にせん断力を付与して接触
表面の表面積を増大させるという発明などが提案
されている。 本発明の目的は、この圧延接合の接着性を良好
にし圧延接合法によるクラツド材の製造を有利に
行なえるようにすること、とくに、この接着性を
良好にするための接触面積の増大を図る手法を提
供することである。 本発明は、接合界面の接触面積の増大を図る手
法として、少なくとも接合表面層の結晶粒を所定
の大きさに調整することを特徴とする。一般に、
金属は加工を受けるさいにその結晶粒子が大きく
なるとオレンジピール（肌荒れ現象）が生ずるこ
とが知られている。この現象は、加工によつて生
ずる結晶方位の変化が各々の結晶粒子ごとに異る
ために発生するものであるが、結晶粒子が大きく
なると肉眼的に認められる程度にまで発展する。
本発明はこの結晶粒の大きさが関与する肌荒れ現
象を金属クラツド材の圧延接合法に有利に利用す
るものである。すなわち、圧延接合法において、
圧接ロールに接触する側の面はたとえ結晶粒が大
きくても硬質ロールによつてその変形が拘束され
て肌荒れ現象は生じないが、クラツドの接合界面
の側の面では相互に変形が許されるので結晶粒が
大きいと肌荒れ現象が進み、これによる接触面積
の増大がもたらされ、クラツドの接合性が著しく
改善される。この接触面積を十分に増加させその
接合性の改善の目的を達成するには、通常の圧延
接合法に従う圧延条件下で、その少なくとも接合
界面層の結晶粒が、JISGO552に規定する粒度番
号で８以下となるような大きさ、つまり100倍に
おける25mm平方中の結晶粒の平均数が128以下で
あるような大きさであることが必要であることを
実験的に確認した。このような粗大結晶粒をもつ
た材料を圧延接合法によつてクラツド材とするこ
とは通常試みられておらず、例えば鋼板に非鉄金
属材料を圧延接合する場合の結晶粒はJISGO552
で言えば8.5〜10の水準であり、このクラツドの
接合性改善のために結晶粒を粗大粒に調整するこ
とはかつて例を見ない。 このようなことから、本発明は、接合面を清浄
化したストリツプ状またはシート状の芯材金属と
接合面を清浄化したストリツプ状またはシート状
の皮材金属とを重ね合わせて圧延接合する前に、
芯材金属の少なくとも接合表面層または皮材金属
の少なくとも接合表面層のいづれか１方または両
方の結晶粒の大きさがJISGO552で規定する粒度
番号で８以下の粗大結晶粒となるように調整する
工程を包含する圧延接合による金属クラツド材の
製造法を提供するものである。 本発明法において、芯材金属または皮材金属の
種類は特に限定されるものではないが、鋼板に非
鉄金属をクラツドする場合の後記実施例に示すよ
うな、鋼ストリツプ芯材に、アルミニウムまたは
アルミニウム合金ないし銅または銅合金のストリ
ツプを皮材としてクラツドするような長尺ものの
ライン生産が適用できるものに特に有利である。
そのさい芯材金属は両面が皮材金属でクラツドさ
れるものはもとより芯材金属の片面だけを皮材金
属で被着される場合も本発明法に含まれる。 芯材金属または皮材金属の結晶粒の調整は公知
の処法で行なうことができる。例えばストリツプ
またはシートに製造する過程または後において、
高温長時間焼鈍あるいは歪焼鈍法など焼鈍処理に
よつてJISG0552の結晶粒度番号（以后、粒度No.
と略称する）で８以下の粗粒にすることができ
る。芯材金属または皮材金属のいづれか１方の粗
粒化によつても十分な効果が得られるが、両方を
No.８以下に粗粒化すると、一層密着性の優れたク
ラツド材が得られる。この結晶粒の粗粒化は必ず
しも板厚全体にわたつて施す必要がなく、接合し
ようとする表層面が粒度No.８以下に粗粒化してお
ればよい。焼鈍処理の条件または材質によつては
表層部の粗粒化が優先的に進行するような場合も
あるが、本発明においてこのような条件は有利で
あつても弊害とはならない。 第１図は、本発明の基礎となつた結晶粒の大き
さと接合面積の増加の関係を示したもので、例と
して、芯材金属に板厚1.8mmの軟鋼板、皮材金属
として板厚1.0mmで粒度No.９のＡ板をとり、こ
の軟鋼板の片面とＡの片面とを圧延接合して
1.4mmのアルミクラツド鋼板としたときの、圧延
に供される鋼板の結晶粒を焼鈍によつて種々調整
した場合における鋼板の粒度No.とクラツド材界面
の線長比との関係を測定した結果を示す。この接
合界面の線長比は、鋼板とＡ板の界面における
長さとこの測定範囲の直線長さとの比を示す。第
１図から明らかな如く、粒度No.が８を境界として
これ以下になると線長比が急激に増加する。つま
り、界面における接触面積は粒度No.８以下となる
と急激に増加し始め、粒度No.９やNo.10に比べて約
２倍に増大する。このような関係は皮材の粒度No.
を８以下とする場合にも認められる。これが、本
発明において芯材および／または皮材の結晶粒度
番号を８以下に限定する理由である。 本発明の実施にあたり、ストリツプまたはシー
トの接合面の表面清浄を行なうが、これは通常の
脱脂処理や酸洗い、もしくは雰囲気炉処理などを
適用することができる。圧延接合は、冷間、温間
または熱間のいづれの処理でも本発明に適用でき
る。温間および熱間の場合には非酸化性雰囲気下
で処理して接合面の酸化膜発生を防止する。この
圧延接合を行なつた後、冷間および温間圧延接合
材については拡散焼鈍を行なつて接着強度を高め
ることができるし、軟質材を必要とする用途には
再結晶焼鈍を行なつてもよい。 以上述べたように、本発明は結晶粒の調整を行
なうことによつて接着強度の高いクラツド材を製
造するものであるが、本発明法による結晶粒の粗
大化処理によつて、変形抵抗が減少する結果、圧
延接合時において大型の圧延機でなくとも高い圧
下率を得ることができ、この高い圧下率によれば
接着強度が一層向上するという優れた効果を享受
することができる。 以下に代表的実施例を述べる。 実施例 芯材としてＣ；0.08％、Si；0.01％、Mn；0.30
％、Ｐ；0.015％、Ｓ；0.017％の化学成分を有し
かつ表１に示す各種の結晶粒度No.を有するように
粒度調整した軟鋼ストリツプ（低炭素リムド鋼冷
延鋼板、板厚1.8mm、板幅200mm）を使用し、他
方、皮材として表１に示す結晶粒度No.を有するよ
うに粒度調整したＡまたはCuストリツプ（板
厚0.2、0.5、1.0mm、板幅200mm）をそれぞれ使用
し、両者の表面を清浄化（ブラツシング、アルカ
リ脱脂）したのち、これを重ね合わせ、４段圧延
機を用いて冷間、Ar雰囲気中での温間または熱
間で圧接圧延してクラツド鋼板を製造した。 圧接の際の圧下率（１パス）は表１に示すごと
く45〜65％で行なつた。また圧接後、表１に示す
条件で拡散加熱を行なつた（ただし、熱間圧延材
は実施せず）。 製造したクラツド鋼板のそれぞれより、幅50mm
×長さ100mm、短冊型試験片を採取し、90゜繰返し
曲げ試験を行ない、芯材と皮材が剥離するまでの
繰返し曲げ回数を測定した。 その結果を表１に示すが、本発明法によるもの
はクラツド鋼板自体が破断するまで皮材の剥離が
認められない良好な密着性を示すのに対し、本発
明法の範囲外によるものは２〜５回の繰返し曲げ
回数で皮材の剥離が生じ、密着性は明らかに劣つ
ている。 【表】
第１図は芯材の結晶粒度番号と接合界面の線長
比との関係図である。
比との関係図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 接合面を清浄化したストリツプ状またはシー
ト状の芯材金属と接合面を清浄化したストリツプ
状またはシート状の皮材金属とを重ね合わせて圧
延接合する金属クラツド材の製造法において、該
芯材金属の少なくとも接合表層面または該皮材金
属の少なくとも接合表層面のいづれか１方または
両方の結晶粒の大きさがJISGO552に規定する粒
度番号で８以下の粗大結晶粒となるように調整す
る工程を該圧延接合前に有することを特徴とする
圧延接合による金属クラツド材の製造法。 ２ 結晶粒の調整は、焼鈍処理によつて行なう特
許請求の範囲第１項記載の金属クラツド材の製造
法。 ３ 芯材金属が軟鋼、皮材金属が銅である特許請
求の範囲第１項または第２項記載の金属クラツド
材の製造法。 ４ 芯材金属が軟鋼、皮材金属がアルミニウムで
ある特許請求の範囲第１項または第２項記載の金
属クラツド材の製造法。 ５ 圧延接合が冷間圧延接合であり、引続き拡散
加熱が実施される特許請求の範囲第１項、第２
項、第３項または第４項記載の金属クラツド材の
製造法。 ６ 圧延接合が非酸化性雰囲気下での温間圧延接
合であり、引続き拡散加熱が実施される特許請求
の範囲第１項、第２項、第３項または第４項記載
の金属クラツド材の製造法。 ７ 圧延接合が非酸化性雰囲気下での熱間圧延接
合である特許請求の範囲第１項、第２項、第３項
または第４項記載の金属クラツド材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17050079A JPS5695479A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Manufacture of metal-clad material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17050079A JPS5695479A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Manufacture of metal-clad material |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5695479A JPS5695479A (en) | 1981-08-01 |
| JPS6317555B2 true JPS6317555B2 (ja) | 1988-04-14 |
Family
ID=15906103
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17050079A Granted JPS5695479A (en) | 1979-12-28 | 1979-12-28 | Manufacture of metal-clad material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5695479A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6783870B2 (en) * | 2000-10-16 | 2004-08-31 | Engineered Materials Solutions, Inc. | Self-brazing materials for elevated temperature applications |
| JP7739750B2 (ja) * | 2021-05-11 | 2025-09-17 | 株式会社プロテリアル | 導電接続部材およびその製造方法 |
| JPWO2024262484A1 (ja) * | 2023-06-21 | 2024-12-26 |
-
1979
- 1979-12-28 JP JP17050079A patent/JPS5695479A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5695479A (en) | 1981-08-01 |
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