JPH03258471A - アルミニウム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、熱間圧延接合法によりアルミニウムクラッド
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
ニウム板をクラッドした、いわゆるアルミニウムクラッ
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
なり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
ており、圧延ロールにて合せ材と母材を冷間圧接した後
、拡散焼鈍を施す方法や、両金属を加熱後に熱間圧延す
る方法が主流である。 しかし、前者の冷間圧延接合法では、接合の大圧下が必
要であり、圧延能力上の制約がある。 方、後者の熱間圧延接合法によると、圧延時の圧下車を
冷間圧延に比して大幅に低くできるという利点があるが
、接合界面に酸化皮膜が形成され易いため、接合強度の
低下を生じがちである。 本発明は、後者の熱間圧延接合法に関する上記問題点を
解決し、接合性が利用上で且つ高い剪断強さを付与でき
るアルミニウム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） 上記目的を達成するため、本発明者等は、良好な接合特
性を付与できる製造条件を見い出すへく鋭意研究を重ね
た結果、ここに本発明の製造方法を見い出したのである
。 すなわち、本発明は、アルミニウム又はアルミニウム合
金を合せ材とし、鋼を母材とするクラッド鋼板を製造す
るに当り、母材の接合予定面に直接合せ材を積層したコ
ンポジットを、接合予定面が１５０℃超え３５０℃以下
になるように加熱した後、合せ材部の全圧下率Ｒ（％）
を上記温度Ｔ（℃）に応じて Ｒ≧−０，２Ｔ＋９０ の関係を満足するように圧下を加えると共に、圧延仕上
り温度を１５０℃以上とする条件で圧延することを特徴
とするアルミニウムクラッド鋼板の製造方法を要旨とす
るものである。 以下に本発明を更に詳細に説明する。 （作用） 本発明の最も特徴とする点は、良好な超音波探傷による
接合性及び高い剪断強さを得るために。 接合直前まで接合予定面を清浄に保つこと、かつ、合せ
材と母材鋼を金属結合させるために必要な圧下率の圧下
を施すこと、更に、圧延により接合界面近傍の合せ材部
を高強度化した点にある。 （ｉ）　　接合予定面を清浄に保つ方法としては、研磨
等により母材鋼面を清浄とした後、加熱時における母材
鋼の酸化を防止するために、接合予定面の温度を３５０
℃以下にすることが有効であることを見い出した。３５
０℃超えでは接合界面が一部酸化されるようになり、接
合強度に悪影響を及ぼすので望ましくない。 （ｉｉ）　　接合界面近傍の合せ材部を高強度化させる
には、アルミニウム又はアルミニウム合金の軟化焼鈍温
度である３５０〜４００℃よりも低い温度範囲で圧延を
行い、加工歪みを合せ材中に付与させることが有効であ
る。 これらの（ｊ）及び（ｉｌ）の両観点より、加熱による
接合予定面の到達温度を３５０　℃以下に限定する。但
し、接合予定面の到達温度が１５０℃以下では、母材鋼
の酸化を防止できるものの、圧延により、健全な接合性
を得ることができないため、望ましくない。 したがって、加熱による接合予定面の到達温度は、１５
０超え３５０℃以下とする。 なお、この加熱は、大気中で行っても、真空下又は還元
性若しくは不活性雰囲気において行ってもよい。後者の
態様による加熱の場合には、大気中に比べて、接合予定
面の酸化が抑制されるため、接合性が向上され、より高
い剪断強さを得ることができる。 （ｉｉｉ）　　合せ材と母材を金属結合させるためには
。 それぞれの金属の接合予定面の酸化物を破断させ、接合
界面のミクロボイドを消滅させることが必要である。す
なわち、母材鋼の接合予定面に直接合せ材を積層するが
、接合予定面が上記温度に加熱されているので、加熱前
に母材鋼接合予定面を機械的手段により清浄化したとし
ても、酸化物の存在を否定できない場合があるので、こ
のような状態において存在する酸化物を破断させ、接合
界面のミクロボイドを消滅させることが必要である。 ここに基礎実験の一例を示す。まず、８０番にグライン
ダー研磨した後、ワイヤブラッシングを行って表面を清
浄にしたｓ　ｓ　４．１　（母材鋼）に、直接８ｍ１１
１厚のＡ１０５０Ｐ（アルミニウム合せ材）を積層させ
た２層コンポジットを作製し、種々の温度に加熱し１種
々の圧下率で１パスの圧延を行った。得られた圧延材に
ついて超音波探傷試験（ＪＩＳ　　ＧＯ６０１）及び接
合界面のミクロ組織観察により接合性評価を行い、接合
性と加熱による接合予定面の到達温度及び合せ材部にお
ける圧下率の関係を求めた。その結果を第１図に示す。 第１図より、健全な接合性を得るには、上記に示す範囲
（１５０超え３５０℃以下）の接合予定面の温度に応じ
て、合せ材部に以下の関係式％式％ ここで、Ｒ：合せ材の全圧下率（％） Ｔ：加熱による接合予定面の 到達温度（℃） を満足するような圧下を加える必要があることがわかる
。 しかし、上記関係式を満たさない低温度で、低圧下率の
領域（図中、Ｒ＝−０，２Ｔ＋９０の左下側）では、接
合していてもミクロボイドが発生していたり、更には非
接合部が発生するので望ましくない。 更に、接合予定面の到達温度が１５０℃以下では、圧延
仕上り温度が１５０℃以上を確保できず、非接合部が発
生するので、圧延仕上り温度を１５０℃以上とする必要
があることもわかる。 なお、他の製造条件、例えば、アルミニウム又はアルミ
ニウム合金合せ材及び母材鋼の材質や寸法、積層態様（
片面又は両面）等々については特に制限されない。 次に本発明の実施例を示す。 （実施例） 以下に示す明細のアルミニウム板及び鋼板を準備し、ア
ルミニウム板表面を８０番にグラインダー研磨した後、
ワイヤブラッシングを行って清浄にした鋼板の片面に直
接配置したコンポジットを作製して、第１表に示す条件
で加熱し、圧延を実施した。 びアルミニウム　の 鋼板の材質：５Ｓ４１ 〃　寸法（ｗｍ）：２５ｔＸ　３４０ｗＸ　２５００　
Ｑアルミニウム板：Ａ１０５０Ｐ、Ａｌ１００Ｐか　寸
法（問）：８ｔＸ３４０ｗＸ２５００Ｑ得られた材料に
ついて、超音波探傷試験（ＪｒＳＧＯ６０１）による接
合性及び接合界面の剪断強さを調べた。その結果を第１
表に併記する。 第１表において、比較例Ｎａ　３は、合せ材部の全圧下
率Ｒが（−０，２Ｔ＋９０）以上を満足するが、加熱に
よる接合予定面の到達温度が３５０℃超えの例であり、
比較例ＮＱ４は、加熱による接合予定面の到達温度が３
５０℃以下であるが、合せ材部における全圧下率Ｒが（
−０，２Ｔ＋９０）を下回る例であり、いずれにおいて
も、超音波探傷による接合性は良好であるものの、剪断
強さが低い。 比較例Ｎｎ５は圧延仕上り温度が１５０℃を下回る場合
であり、非接合部が発生した。 これに対して、本発明例は、いずれも非接合部は発生せ
ず、かつ、比較例に比べて高い剪断強さを示している。 本発明例の材料における接合界面のミクロ組織を観察し
たところ、いずれもミクロボイドの発生は認められなか
った。また、板反りも比較例Ｎｏ　４に比べて小さかっ
た。

【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、熱間圧延接合法
によるアルミニウムクラッド鋼板の製造において、良好
な接合性と高い剪断強さを付与することが可能であり、
しかも製造コトスが低廉である。

【図面の簡単な説明】

第１図は接合性と加熱による接合予定面の到達温度及び
合せ材部の圧下率の関係を示す図である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミニウム又はアルミニウム合金を合せ材とし
   、鋼を母材とするクラッド鋼板を製造するに当り、母材
   の接合予定面に直接合せ材を積層したコンポジットを、
   接合予定面が１５０℃超え３５０℃以下になるように加
   熱した後、合せ材部の全圧下率Ｒ（％）を上記温度Ｔ（
   ℃）に応じてＲ≧−０．２Ｔ＋９０ の関係を満足するように圧下を加えると共に、圧延仕上
   り温度を１５０℃以上とする条件で圧延することを特徴
   とするアルミニウムクラッド鋼板の製造方法。
2. （２）前記コンポジットの接合予定面の加熱を真空、還
   元性又は不活性雰囲気において行う請求項１に記載の方
   法。