JPH04157075A - 複合部材 - 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〉 本発明は各種分野で用いられる軽量金属と高強度金属と
の複合部材に関するものである。

〈従来の技術〉 アルミニウムやマグネシウム等の軽量金属は、その軽量
性や鉄鋼材料にはない緒特性により、航空機、自動車９
機械工業１日用品など極めて多くの産業分野で使用され
ている。

しかしこれらの軽量金属は、その強度が鉄鋼材料に比べ
て著しく劣っている為強度部材としての利用は鉄鋼に比
べごく限られている。

その為これらの特性を必要とする用途にあっては強度上
厚肉構造となってしまったり、それに伴うコスト高から
本来は軽量金属が望ましいにも拘らず、やむをえず鉄鋼
材料を使用するのが現状である。

この様な現状を解決する試みとして、近年金属材料の複
合化が行われており、特性の異なる金属同志のクラツド
化がこれで、例えばＡｌ又はＡｌ合金と鉄鋼材料を組合
せてクラツド化したものはＡｌの有する軽量性や耐食性
に、鉄鋼材料の強度を付加したものである。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかし乍ら、これら一般のクラツド材の性質は、その板
厚方向について性質の不連続が大きく現れ、例えば熱伝
導や電気伝導等の性質は積層の一部をなす鉄鋼材料の性
質の影響が大きく、へ１本来の性質は大幅に失われてし
まう。

またＡｌ又はＡｌ合金と鉄鋼材料の一般的なりラブ部材
の場合には、その境界に硬くて脆い金属間化合物が形成
され易く、このクラツド材を高温に加熱するとクラッド
界面に沿ってこれらの化合物が形成される結果、接合強
度が大きく低下するという難点がある。

本発明はこの様な一般のクラツド材の欠点を解消し、軽
量金属の特性を失うことなく高強度をも′　発現し得る
複合部材を提供することを目的とするものである。

〈課題を解決する為の手段〉 上記本発明の目的は、軽量金属と、編目状高強度金属と
が互いに固相接合して成る複合部材によって達成され、
軽量金属と高強度金属との固相接合は、ロールボンディ
ングやホットプレスあるいは熱間等方圧加圧法等が好適
である。

ここで高強度金属を編目形状とする理由は、強度を付加
すると共に板厚方向の性質に連続性を持たせ、更には接
合を阻害する金属表面の被膜を破壊して接合を容易にす
る為である。従って編目形状の高強度金属としては、鋼
、ステンレス鋼の他ＴＩ、　Ｔ＋金合金高強度のＡｌ合
金やＣｕ合金でもよい。

又この編目形状は細い線材や帯材を組合せて形成するほ
か、切削や打ち抜き等の加工手段により形成してもよい
。

又接合性を改善する為に編の表面に被覆を施す場合もあ
る。

〈作用〉 本発明では、例えばＡＩやＭｇ等の軽金属と、例えば鉄
鋼打金等の強度に於いて優れた金属を複合化するに際し
て、高強度材料側に編目形状のものを用いることに特徴
を有する。この様な複合材料の強度については複合側が
成り立つことは従来知られたことであり、従って鉄鋼材
料等の高強度金属が断面に占める割合を増加させること
で複合材の強度を大きくすることが出来る。

そして、本発明では板厚方向で高強度金属が編目を成す
為、積層によっても板厚方向に性質の不連続はなく、軽
量金属の性質が維持出来る。

また、ＡｌやＭｇ等の軽量金属は極めて活性で、多くの
金属材料と容易に金属間化合物を形成し、これによる接
合強度の低下及び剥離が問題となることがあるが、本発
明にあっては高温で金属間化合物が成長しても相手材が
編目形状の為、従来のクラツド材のように接合強度の低
下や剥離は生じない、さらに網目状高強度金属は疲労亀
裂の進展に際してはクラックアレスターとなって亀裂の
進展を抑制する役目をも有している。

〈実施例〉 以下本発明を実施例に基づき詳述する。

この実施例は、軽量金属にＡＩを高強度金属に５ＬＩＳ
３０４を用いて複合部材の製作を行った実施例である。

即ち、第１図に示す様に市販のＡｌ板１，２（０，３ｘ
　ｇｏｘ　３００ｍ鳳）の間に、５ＵＳ３０４製の網３
　（０，３１鳳、　２０メツシユ）を挾み、全体を真空
中で５００℃に加熱すると共に、圧下率５０％でロール
ボンディング法により圧延しな、ここでＡＪ板１は市販
のＡｌ１０５０、　Ａｌ板２は同Ａｌ５０５２であり、
この様にＡｌ板を２種の材質としたのは、強度レベルの
異なる軽量金属同志を組合せることで軽量金属間の接合
をより強固となすが為である。

得られた複合部材の強度を下記第１表に、又複合部材断
面の金属顕微鏡組織写真を第２図に示す。

第１表 これらの結果から、得られた複合部材の強度は、参考と
して示したＡｌの強度ｆｏＯＭＰａを、大きく上まわる
２２５ＭＰａを示しており、又複合部材の断面に占める
５ＵＳ３０４の割合は１０％台と小さく、Ａｌ本来の性
質を保つと共に、Ａｌと５ＬＩＳ３０４の接合は完全で
あり、しかも５ＵＳ３０４を挾んで両側のＡＪ同志が直
接連続していることが判る。

〈発明の効果〉 以上述べて来た如く、本発明によれば鉄鋼材料等の高強
度金属にはない優れた性質を有しているにも拘らず、低
強度の為にその使用が限られていた軽量金属を編目状高
強度金属で補強しているので、積層方向に性質の不連続
がなく高強度となすことが出来る。又高強度金属が編目
状なので従来のクラツド材に見られる金属間化合物に起
因する接合強度の低下や剥離も生じることがない。

従って本発明の複合部材は、航空機、自動車。

電子、電気１機械２日用品等の幅広い分野で活用出来る
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す模式図、第２図は同実施
例により得られた複合部材断面の金属顕微鏡組織写真。 特許出願人　　株式会社　黒水工業所（化２名）代　　
理　　人　　　　　　　　有　　　吉　　　教　　　晴
第１図 １Ａｌ（１ｏ５ｏ） 第２ 一４８７＝−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軽量金属と、編目状高強度金属とが互いに固相接合
   して成ることを特徴とする複合部材。 ２、軽量金属がＡｌ又はＡｌ合金であることを特徴とす
   る請求項１に記載の複合部材。 ３、軽量金属と高強度金属との固相接合がロールボンデ
   ィングであることを特徴とする請求項１又は２に記載の
   複合部材。