(57)【要約】【課題】ＣｕまたはＣｕ合金により構成される第２層において、ステンレス鋼により構成される第１層または第３層により十分に被覆されない部分が生じるのを抑制することが可能なクラッド材を提供する。【解決手段】本発明のクラッド材３０は、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成され、ＳＵＳ層３１に圧延接合されたＣｕ層３２と、ステンレス鋼により構成され、Ｃｕ層３２のＳＵＳ層３１とは反対側に圧延接合されたＳＵＳ層３３と、を備える。積層方向に沿った断面視において、ＳＵＳ層３１の積層方向における最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の積層方向における最小厚みｔ３ｍｉｎは、それぞれ、ＳＵＳ層３１の積層方向における平均厚みｔ２ａｖｇおよびＳＵＳ層３３の積層方向における平均厚みｔ３ａｖｇの７０％以上１００％未満である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステンレス鋼により構成される第１層と、
ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定される結晶粒度が０．１５０ｍｍ以下のＣｕまたはＣｕ合金により構成され、前記第１層に圧延接合された第２層と、
ステンレス鋼により構成され、前記第２層の前記第１層とは反対側に圧延接合された第３層と、を備える、クラッド材。
【請求項２】
前記第２層の前記結晶粒度は、０．１０８ｍｍ以下である、請求項１に記載のクラッド材。
【請求項３】
ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に基づいて測定される前記クラッド材の伸びは、１０％以上１３．５％以下である、請求項１または２に記載のクラッド材。
【請求項４】
前記第２層は、Ｃｕから構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラッド材。
【請求項５】
ステンレス鋼により構成された第１金属板と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成された第２金属板と、ステンレス鋼により構成された第３金属板と、をこの順で積層させた状態で圧延して接合するクラッド圧延を含み、
前記クラッド圧延後に８５０℃以上１０００℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行うことにより、ステンレス鋼により構成される第１層と、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定される結晶粒度が０．１５０ｍｍ以下のＣｕまたはＣｕ合金により構成され、前記第１層に圧延接合された第２層と、ステンレス鋼により構成され、前記第２層の前記第１層とは反対側に圧延接合された第３層と、を備えるクラッド材を作製する、クラッド材の製造方法。
【請求項６】
前記クラッド圧延後に８５０℃以上９５０℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行う、請求項５に記載のクラッド材の製造方法。
【請求項７】
前記クラッド圧延前の前記第２金属板を、軟化焼鈍後に６０％以上１００％未満の厚みになるように調質圧延する、請求項５または６に記載のクラッド材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、クラッド材およびそのクラッド材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ステンレス鋼により構成される第１層および第３層と、第１層および第３層の間に配置されたＣｕまたはＣｕ合金により構成された第２層とが圧延接合されたクラッド材が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１に開示されるクラッド板は、銅または銅合金からなる中心層（第２層）の両面にステンレス鋼からなる被覆層（第１層、第３層）がそれぞれ圧延接合され、被覆層はＮｂなどからなるバリヤ層を介して中心層に接合されている。また、クラッド板は、熱間圧延、温冷間圧延などの減厚加工により圧延接合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２１９４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、本願発明者は、種々検討した結果、特許文献１に開示されたクラッド材は、ステンレス鋼により構成される第１層または第３層に厚みが過度に小さい箇所が生じる場合があり、その結果、クラッド材を他の部材に溶接する際に溶接強度が低下する場合が生じる、および、クラッド材の機械的強度のばらつきが生じる場合があることを発見した。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、本発明の１つの目的は、クラッド材を他の部材に溶接する際に溶接強度が低下すること、および、クラッド材の機械的強度のばらつきが生じることを抑制することが可能なクラッド材の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面によるクラッド材は、ステンレス鋼により構成される第１層と、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定される結晶粒度が０．１５０ｍｍ以下のＣｕまたはＣｕ合金により構成され、第１層に圧延接合された第２層と、ステンレス鋼により構成され、第２層の第１層とは反対側に圧延接合された第３層と、を備える。
上記第１の局面によるクラッド材において、好ましくは、第２層の結晶粒度は、０．１０８ｍｍ以下である。
上記第１の局面によるクラッド材において、好ましくは、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に基づいて測定されるクラッド材の伸びは、１０％以上１３．５％以下である。
上記第１の局面によるクラッド材において、好ましくは、第２層は、Ｃｕから構成されている。
本発明の第２の局面によるクラッド材の製造方法は、ステンレス鋼により構成された第１金属板と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成された第２金属板と、ステンレス鋼により構成された第３金属板と、をこの順で積層させた状態で圧延して接合するクラッド圧延を含み、クラッド圧延後に８５０℃以上１０００℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行うことにより、ステンレス鋼により構成される第１層と、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定される結晶粒度が０．１５０ｍｍ以下のＣｕまたはＣｕ合金により構成され、第１層に圧延接合された第２層と、ステンレス鋼により構成され、第２層の第１層とは反対側に圧延接合された第３層と、を備えるクラッド材を作製する。なお、本発明における「圧接荷重」とは、クラッド圧延の際に、圧延材（本発明では、第１金属板、第２金属板および第３金属板）から圧延ローラに作用する力の合力で、かつ、単位長さ当たりの力である。また、「ステンレス鋼」とは、Ｆｅ（鉄）を主成分として５０質量％以上含むとともに、少なくともＣｒ（クロム）を１０．５質量％以上さらに含む合金を意味する。また、「Ｃｕ合金」とは、Ｃｕ（銅）を主成分として５０質量％以上含む合金を意味する。
上記第２の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、クラッド圧延後に８５０℃以上９５０℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行う。
上記第２の局面によるクラッド材の製造方法において、好ましくは、クラッド圧延前の第２金属板を、軟化焼鈍後に６０％以上１００％未満の厚みになるように調質圧延する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、上記のように、クラッド材を他の部材に溶接する際に溶接強度が低下すること、および、クラッド材の機械的強度のばらつきが生じることを抑制することが可能なクラッド材の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態によるクラッド材をシャーシとして用いた携帯機器の模式的な分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるクラッド材（シャーシ）の構造を示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態によるクラッド材の製造プロセスを説明するための模式図である。
【図４】本発明の一実施形態によるクラッド材の製造プロセスを説明するための模式図である。
【図５】本発明の一実施形態によるクラッド材を作製するための圧延ローラを示した正面図である。
【図６】本発明の一実施形態によるクラッド材を作製するための圧延ローラを示した拡大側面図である。
【図７】本発明の効果を確認するために行った実験（第１実施例）における圧接条件３の圧接材の断面写真である。
【図８】本発明の効果を確認するために行った実験（第１実施例）における圧接条件１３の圧接材の断面写真である。
【図９】本発明の効果を確認するために行った実験（第２実施例）における本発明例の箱ひげ図である。
【図１０】本発明の効果を確認するために行った実験（第２実施例）における比較例の箱ひげ図である。
【図１１】本発明の効果を確認するために行った実験（第２実施例）における本発明例の棒グラフである。
【図１２】本発明の効果を確認するために行った実験（第２実施例）における比較例の棒グラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
（携帯機器の構成）
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態によるクラッド材３０をシャーシ３として用いた携帯機器１００の概略的な構成について説明する。
【００１２】
本実施形態による携帯機器１００では、図１に示すように、上側筐体１ａと、ディスプレイ２と、シャーシ３と、基板４と、電池５と、下側筐体１ｂとを備えている。ディスプレイ２と、シャーシ３と、基板４および電池５とは、上方（Ｚ１側）からこの順に下側筐体１ｂ内に配置されている。そして、下側筐体１ｂは、上方から上側筐体１ａに覆われている。
【００１３】
ディスプレイ２は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどからなり、Ｚ１側の上面に画像を表示する機能を有する。
【００１４】
シャーシ３は、携帯機器１００の機械的強度を確保する機能と、ディスプレイ２、基板４（電子部品４ａ）および電池５からの熱を外部に放出する機能とを有している。つまり、シャーシ３はヒートシンクを兼ねる。また、シャーシ３には、携帯機器１００の図示しない部材が溶接されている。
【００１５】
下側筐体１ｂのＸ１側には基板４が、Ｘ２側には電池５が、それぞれ配置されている。基板４のＺ１側の上面には、アプリケーションを駆動させるためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）などの電子部品４ａが配置されている。
【００１６】
（シャーシ（クラッド材）の構成）
シャーシ３は、図２に示すように、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されるＣｕ層３２と、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３３とがこの順に積層された３層構造のクラッド材３０から構成されている。Ｃｕ層３２は、ＳＵＳ層３３のＺ１側の面（上面）に圧延接合されているとともに、ＳＵＳ層３１のＺ２側の面（下面）に圧延接合されている。なお、ＳＵＳ層３１とＣｕ層３２との界面およびＣｕ層３２とＳＵＳ層３３との界面において、互いの層は拡散焼鈍により互いの層が原子間接合を形成して強固に接合している。また、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３に、携帯機器１００の図示しない部材が溶接されている。なお、ＳＵＳ層３１、Ｃｕ層３２およびＳＵＳ層３３は、それぞれ、特許請求の範囲の「第１層」、「第２層」および「第３層」の一例である。
【００１７】
クラッド材３０のＺ方向の厚みｔ１は特に限定されない。なお、本実施形態では、携帯機器１００の軽量化やコンパクト化を考慮してＺ方向の厚みの増加を抑制するために、シャーシ３の厚みｔ１は、０．５ｍｍ以下であるのが好ましい。また、シャーシ３の機械的強度を確保するために、シャーシ３の厚みｔ１は、０．１ｍｍ以上であるのが好ましい。
【００１８】
ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３を構成するステンレス鋼は、ステンレス鋼であれば、オーステナイト系、フェライト系およびマルテンサイト系など、特に限定されない。ここで、本実施形態では、電子部品４ａ（図１参照）を備える携帯機器１００においてシャーシ３が磁性を帯びるのは好ましくない。そこで、ＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とを構成するステンレス鋼は、好ましくは、オーステナイト系ステンレス鋼であり、いわゆるＳＵＳ３００系（ＪＩＳ規格）のオーステナイト系ステンレス鋼により構成されるのがより好ましい。
【００１９】
さらに、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３を構成するステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼のうち、Ｃ（炭素）の含有量が少なく、磁性をより帯びにくいＳＵＳ３１６Ｌ（ＪＩＳ規格）であるのが特に好ましい。なお、ＳＵＳ３１６Ｌとは、１８質量％のＣｒと、１２質量％のＮｉと２．５質量％のＭｏと、Ｃを含む不可避不純物等と、残部Ｆｅ（鉄）とを含有するＳＵＳ３１６（ＪＩＳ規格）において、Ｃの含有量を低下させたオーステナイト系ステンレス鋼である。また、ＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とは、同じ組成に限定されないが、圧延の安定性などを考慮して同じ組成を有するステンレス鋼により構成されるのが好ましい。
【００２０】
Ｃｕ層３２は、Ｃ１０００系（ＪＩＳ規格）のＣｕまたはＣ２０００系（ＪＩＳ規格）などのＣｕ合金により構成されている。なお、Ｃｕとしては、いわゆる、無酸素銅、りん脱酸銅、タフピッチ銅などがある。また、Ｃｕ合金としては、結晶の粗大化を抑制するためにＣ１０５０（ＪＩＳ規格）のＺｒ−Ｃｕ合金などが好ましい。なお、Ｃｕ層３２を構成するＣｕまたはＣｕ合金は、一般的に、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３を構成するステンレス鋼よりも熱伝導性が高いとともに、延性が大きい。また、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法により測定されるＣｕ層３２（ＣｕまたはＣｕ合金）の結晶粒度は、０．１５０ｍｍ以下であるのが好ましく、Ｃｕ層３２の伸び（延性）が低下するのを抑制することができる。
【００２１】
また、本実施形態のクラッド材３０では、ＳＵＳ層３１および３３に、それぞれ、圧延方向に沿って厚みｔ２およびｔ３にばらつきが生じている。この結果、ＳＵＳ層３１および３３には、それぞれ、他の部分の厚みｔ２およびｔ３よりも小さな最小厚みｔ２ｍｉｎおよびｔ３ｍｉｎが存在している。一方、Ｃｕ層３２の厚みｔ４には、ばらつきがほとんど生じていない。この結果、厚みｔ２およびｔ３にばらつきが生じている場合には、積層方向（Ｚ方向）に沿った断面視において、クラッド材３０の界面が波状になる。なお、図２では、界面の波状を誇張して図示している。
【００２２】
ここで、本実施形態では、クラッド材３０では、積層方向（Ｚ方向）に沿った断面視において、ＳＵＳ層３１の積層方向における最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の積層方向における最小厚みｔ３ｍｉｎは、それぞれ、ＳＵＳ層３１の積層方向における平均厚みｔ２ａｖｇおよびＳＵＳ層３３の積層方向における平均厚みｔ３ａｖｇの７０％以上１００％未満である。
【００２３】
ここで、ＳＵＳ層３１の積層方向における最小厚みｔ２ｍｉｎは、クラッド材３０の圧延方向における所定の範囲（長さ）におけるＳＵＳ層３１の最小の厚みｔ２である。同様に、ＳＵＳ層３３の積層方向における最小厚みｔ３ｍｉｎは、クラッド材３０の圧延方向における所定の範囲（長さ）におけるＳＵＳ層３３の最小の厚みｔ３である。ここで、クラッド材における上記の所定の範囲（長さ）は、波状に形成される界面の波の１波長以上の範囲であれば特に限定されないが、測定の信頼性の観点から少なくとも１５ｍｍ程度であるのがよい。また、ＳＵＳ層３１の積層方向における平均厚みｔ２ａｖｇは、クラッド材３０におけるＳＵＳ層３１の厚みｔ２の平均である。同様に、ＳＵＳ層３３の積層方向における平均厚みｔ３ａｖｇは、クラッド材３０におけるＳＵＳ層３３の厚みｔ３の平均である。なお、平均厚みｔ２ａｖｇおよびｔ３ａｖｇは、クラッド材３０のたとえば上記の所定の範囲（長さ）において、ＳＵＳ層３１および３３の複数箇所（たとえば１０箇所以上）における厚みｔ２およびｔ３をそれぞれ無作為に測定し、測定した複数の厚みｔ２およびｔ３の平均をそれぞれ算出することによって求めるのがよい。一方、Ｃｕ層３２の厚みｔ４は、平均厚みｔ４ａｖｇ（ばらつきがほとんど生じていないため、以下、単に「ｔ４」と表記する。）として、上記のＳＵＳ層３１および３３の平均厚みｔ２ａｖｇおよびｔ３ａｖｇと同様な方法で求めるのがよい。
【００２４】
また、ＳＵＳ層３１の最小厚みｔ２ｍｉｎのクラッド材３０の厚みｔ１に対する百分率の標準偏差（％）、および、ＳＵＳ層３３の最小厚みｔ３ｍｉｎのクラッド材３０の厚みｔ１に対する百分率の標準偏差（％）は、共に、１．５％以下であるのが好ましく、１．２％以下であるのがより好ましい。なお、標準偏差を求める際には、より多くの箇所（たとえば１００箇所以上）の最小厚みｔ２ｍｉｎおよびｔ３ｍｉｎをそれぞれ取得するのが好ましい。
【００２５】
ここで、ＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とにおいて、各層を構成するステンレス鋼の組成（材質）と、クラッド材３０の厚み（ｔ１）に対する平均厚み（ｔ２ａｖｇ、ｔ３ａｖｇ）の厚み比率（ｔ２ａｖｇ／ｔ１、ｔ３ａｖｇ／ｔ１）とが共に等しい場合には、ＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とにおいて、最小厚みおよび最小厚みのばらつきが同等になると考えられる。したがって、この場合、ＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とのデータを合算して評価して、一対のＳＵＳ層の最小厚みおよび標準偏差として扱うことが可能である。
【００２６】
また、クラッド材３０におけるＳＵＳ層３１の平均厚みｔ２ａｖｇ、Ｃｕ層３２の厚みｔ４およびＳＵＳ層３３の平均厚みｔ３ａｖｇの比率（ｔ２ａｖｇ：ｔ４：ｔ３ａｖｇ）は、特に限定されない。なお、クラッド圧延等における延び具合をＺ方向の両側で均等化させるために、共にステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１の平均厚みｔ２ａｖｇとＳＵＳ層３３の平均厚みｔ３ａｖｇとは、略等しい方が好ましい。
【００２７】
なお、シャーシ３において要求される特性（熱伝導性および機械的強度）に応じて厚み比率を異ならせるのが好ましい。たとえば、シャーシ３において機械的強度が特に要求される場合には、機械的強度の大きいステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１の平均厚みｔ２ａｖｇおよびＳＵＳ層３３の平均厚みｔ３ａｖｇを大きくするのが好ましい。なお、クラッド材３０の機械的強度を確実に確保するためには、Ｃｕ層３２の厚みｔ４は、クラッド材３０の厚みｔ１の６０％以下であるのが好ましい。一方、シャーシ３において熱伝導性が特に要求される場合には、Ｃｕ層３２の厚みｔ４を大きくするのが好ましい。なお、クラッド材３０の熱伝導性を確実に確保するためには、Ｃｕ層３２の厚みｔ４は、クラッド材３０の厚みｔ１の３３％以上であるのが好ましい。また、クラッド材３０の伸びは、プレス加工性等の観点から、８％以上であるのが好ましく、１０％以上であるのがより好ましい。
【００２８】
（シャーシ（クラッド材）の製造方法の概要）
次に、図２〜図６を参照して、本発明の一実施形態によるシャーシ３を構成するクラッド材３０の製造方法を説明する。
【００２９】
まず、図３に示すように、ＣｕまたはＣｕ合金により構成された帯状のＣｕ板１３２を準備する。そして、Ｃｕ板１３２に対して、Ｃｕ板１３２を構成するＣｕまたはＣｕ合金の再結晶温度（たとえば、２２０℃）を超える温度に内部が設定された焼鈍炉１０１を用いて軟化焼鈍を行う。これにより、Ｃｕ板１３２は加工硬化による内部の歪みが取り除かれて組織が十分に軟化された状態となる。
【００３０】
そして、軟化焼鈍を経たＣｕ板１３２に対して、圧延ローラ１０２を用いて調質圧延を行う。調質圧延により、Ｃｕ板１３２は、内部応力（歪み）が蓄積されて加工硬化される。また、調質圧延のパス数は、適宜選択可能である。
【００３１】
なお、調質圧延において、調質圧延後のＣｕ板１３２における厚みｔ１４が、調質圧延前のＣｕ板１３２における厚みｔ１４の６０％以上１００％未満になるように圧延するのが好ましい。これにより、後述するクラッド圧延時に、機械的強度が大きく延性の低いステンレス鋼により構成されるＳＵＳ板１３１および１３３と、機械的強度が小さく延性の高いＣｕまたはＣｕ合金により構成されるＣｕ板１３２との延性を近づけることが可能である。
【００３２】
なお、調質圧延後のＣｕ板１３２における厚みｔ１４を、調質圧延前のＣｕ板１３２における厚みｔ１４の６０％以上にすることにより、クラッド材３０のＣｕ層３２の結晶の粗大化を容易に抑制することが可能である。これらにより、準備するＣｕ板１３２を、焼鈍処理を行った後に調質圧延されて加工硬化されたものとすることが可能である。
【００３３】
また、図４に示すように、焼鈍処理後に調質圧延を経た帯状のＣｕ板１３２に加えて、ステンレス鋼により構成される帯状のＳＵＳ板１３１および帯状のＳＵＳ板１３３を準備する。また、ＳＵＳ板１３１および１３３は、共に十分に焼鈍されている。なお、ＳＵＳ板１３１の厚みと、調質圧延を経たＣｕ板１３２の厚みと、ＳＵＳ板１３３の厚みとは、作製されるクラッド材３０におけるＳＵＳ層３１とＣｕ層３２およびＳＵＳ層３３の厚み比率（ｔ２ａｖｇ：ｔ４：ｔ３ａｖｇ）に合わせて適宜選択される。
【００３４】
そして、十分に焼鈍されたＳＵＳ板１３１と、焼鈍処理後に調質圧延を経たＣｕ板１３２と、十分に焼鈍されたＳＵＳ板１３３とを、この順に積層した状態で、圧延ローラ１０３を用いて圧延して接合するクラッド圧延を行う。これにより、ＳＵＳ板１３１と、Ｃｕ板１３２と、ＳＵＳ板１３３とがこの順に積層された状態で互いに接合（圧延接合）された、たとえば１．０ｍｍ以下あるいは０．５ｍｍ以下の厚みの圧接材１３０が作製される。また、クラッド圧延のパス数は、適宜選択可能である。
【００３５】
圧延ローラ１０３は、図５に示すように、一対のワークローラ１０３ａおよび１０３ｂと、ワークローラ１０３ａおよび１０３ｂの軸をそれぞれ保持する４個の軸受け１０３ｃと、たとえばＺ１側のワークローラ１０３ａの軸受け１０３ｃに取り付けられる一対のロードセル１０３ｄとを含んでいる。一対のロードセル１０３ｄは、ワークローラ１０３ａに作用する力（合力）に起因する歪を検出することによって、ＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３（圧延材）からワークローラ１０３ａに作用する力（合力）Ｐ０（Ｎ）を検出する機能を有している。
【００３６】
ここで、本実施形態の製造方法では、クラッド圧延における圧接荷重Ｐが４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上になるように設定されている。ここで、圧接荷重Ｐは、ワークローラ１０３ａ（１０３ｂ）の軸方向（圧延方向および積層方向と直交する方向で「幅方向」ともいう）におけるローラ面の長さをＬ（ｍｍ）とした際に、ワークローラ１０３ａに加えられる力Ｐ０を用いて、下記の式（１）から求めることが可能である。
Ｐ＝Ｐ０／Ｌ・・・（１）
【００３７】
また、圧接荷重Ｐ（Ｎ／ｍｍ）は、下記の式（２）から見積もりとして求めることが可能である。
Ｐ＝Ｑｐ・ｋ・√（Ｒ・（ｈ１−ｈ２））／Ｌ・・・（２）
【００３８】
なお、上記式（２）において、圧下力関数（理想的な変形と比較した倍率）をＱｐ、平均変形抵抗（幅方向の変形を無視した場合の２次元変形状態において、圧延ローラ間における変形するために要する平均の応力）をｋ（Ｎ／ｍｍ2）とする。また。図６を参照して、ワークローラ１０３ａ（１０３ｂ）の半径をＲ（ｍｍ）、圧延ローラ１０３の入口側におけるＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３（圧延材）の合計厚みをｈ１（ｍｍ）、圧延ローラ１０３の出口側における圧接材１３０の厚みをｈ２（ｍｍ）とする。
【００３９】
ここで、ワークローラ１０３ａ（１０３ｂ）の半径を大きくする、ワークローラ１０３ａ（１０３ｂ）と圧延材との動摩擦係数を大きくする、クラッド圧延における圧下率（＝（ｈ１−ｈ２）／ｈ１）を大きくする、圧延材に加えられる圧延方向に沿った力（張力）を小さくする、圧延材の搬送速度を小さくすることなどを適切に組み合わせることによって、圧接荷重Ｐを大きくすることが可能である。なお、連続的にクラッド圧延を行う場合には、圧接速度（搬送速度）または張力を調整することによって、連続的にクラッド圧延しつつ圧接荷重Ｐを調整することが可能である。
【００４０】
また、最終製品のクラッド材３０（図２参照）においてＳＵＳ層３１の厚みｔ２およびＳＵＳ層３３の厚みｔ３に過度に小さい箇所が生じるのを抑制するためには、圧接荷重Ｐは、４．９×１０3Ｎ／ｍｍ以上であるのが好ましく、６．０×１０3Ｎ／ｍｍ以上であるのがより好ましく、６．８×１０3Ｎ／ｍｍ以上であるのがさらに好ましい。一方、連続的にクラッド圧延を行う場合には、圧接速度が小さいと、クラッド材３０のタクトタイムが増長するので好ましくない。このため、タクトタイムの短縮を優先する場合には、圧接荷重Ｐを４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上とし、かつ、４．４×１０3Ｎ／ｍｍ近傍の値とするのが好ましい。
【００４１】
また、図４に示すように、クラッド圧延直後の圧接材１３０では、ＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２およびＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３に、それぞれ、圧延方向に沿ってばらつきが生じている。この結果、ＳＵＳ板１３１および１３３には、それぞれ、部分的に厚みの差が生じているために最小厚みｔ１２ｍｉｎおよびｔ１３ｍｉｎが存在している。
【００４２】
また、本実施形態の製造方法では、クラッド圧延における圧接荷重Ｐが４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上になるように設定されている。これにより、圧接材１３０の積層方向（Ｚ方向）に沿った断面視において、ＳＵＳ板１３１の積層方向における最小厚みｔ１２ｍｉｎおよびＳＵＳ板１３３の積層方向における最小厚みｔ１３ｍｉｎを、それぞれ、ＳＵＳ板１３１の積層方向における平均厚みｔ１２ａｖｇおよびＳＵＳ板１３３の積層方向における平均厚みｔ１３ａｖｇの８４％以上１００％未満にすることが可能である。
【００４３】
これにより、クラッド圧延後に更なる圧延（後述する中間圧延および仕上げ圧延）を行うことによって、ＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２およびＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３の圧延方向に沿ったばらつきがさらに大きくなったとしても、最終製品としてのクラッド材３０における、ＳＵＳ層３１の最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の最小厚みｔ３ｍｉｎを、それぞれ、平均厚みｔ２ａｖｇおよび平均厚みｔ３ａｖｇの７０％以上１００％未満にすることが可能である。
【００４４】
なお、ＳＵＳ板１３１および１３３の平均厚みｔ１２ａｖｇおよびｔ１３ａｖｇは、クラッド材の圧延方向における所定の範囲（長さ）から求めてもよい。この所定の範囲（長さ）は、波状に形成される界面の波の１波長以上の範囲であれば特に限定されないが、測定の信頼性の観点から少なくとも１５ｍｍ程度であるのがよい。また、ＳＵＳ板１３１の平均厚みｔ１２ａｖｇは、圧接材１３０におけるＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２の平均であり、ＳＵＳ板１３３の平均厚みｔ１３ａｖｇは、圧接材１３０におけるＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３の平均である。
【００４５】
その後、必要に応じて、端部切断機１０４を用いて圧接材１３０の幅方向の端部を切断することによって、圧接材１３０の幅方向の長さを調整してもよい。そして、圧接材１３０に対して、圧延ローラ１０５を用いて中間圧延を行うことにより、圧接材１３０の厚みを調整する。これにより、圧接材１３０（クラッド材３０）毎の厚みのばらつきを小さくすることが可能である。また、中間圧延のパス数は、適宜選択可能である。
【００４６】
そして、ＳＵＳ板１３１を構成するステンレス鋼の再結晶温度を超える温度に内部が設定された焼鈍炉１０６を用いて拡散焼鈍を行う。この際、焼鈍に起因するＣｕ板１３２の結晶粒度の粗大化を抑制するために、８５０℃以上１０００℃以下の温度条件下で拡散焼鈍を行うのが好ましい。これにより、ＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３１のすべてが材質に応じて組織が軟化された状態となる。また、ＳＵＳ板１３１とＣｕ板１３２との界面およびＣｕ板１３２とＳＵＳ板１３３との界面において、拡散処理により互いの層が原子間接合を形成して強固に接合する。
【００４７】
その後、拡散焼鈍後の圧接材１３０の厚みを調整するために、仕上げ圧延が行われる。この結果、図２に示すＳＵＳ層３１と、ＳＵＳ層３１に圧延接合されたＣｕ層３２と、Ｃｕ層３２のＳＵＳ層３１とは反対側に圧延接合されたＳＵＳ層３３とを備えるクラッド材３０が作製される。
【００４８】
その後、クラッド材３０に対して、必要に応じて、形状矯正、スリット切断、プレス（打抜き）加工等が適宜行われる。その結果、図２に示す、クラッド材３０から構成されるシャーシ３が作製される。
【００４９】
本実施形態では、図４に示すように、少なくともクラッド圧延から仕上げ工程のスリット切断までの工程を連続的に行うように構成されているため、クラッド材３０のタクトタイムを効果的に短縮することが可能である。なお、本発明の製造方法は、クラッド圧延から仕上げ工程のスリット切断までの工程を連続的に行う構成に限定されない。
【００５０】
なお、クラッド圧延後の圧接材１３０に対して圧延（一般的な冷間圧延）を行うと、その圧下率に対応して各層の平均厚みが小さくなるが、各層の平均厚みの比率は実質的に同等であり変化しない。この観点に基づいて、上記したクラッド材３０のＳＵＳ層３１の平均厚みｔ２ａｖｇとして、クラッド材３０の厚みｔ１（図２参照）に、準備したＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３の合計の厚み（＝ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４）に対する準備したＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２の比率（＝ｔ１２／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））を乗すること（＝ｔ１×ｔ１２／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））により取得してもよい。同様に、上記したクラッド材３０のＳＵＳ層３３の平均厚みｔ３ａｖｇとして、クラッド材３０の厚みｔ１に、準備したＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３の合計の厚みに対する準備したＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３の比率（＝ｔ１３／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））を乗すること（＝ｔ１×ｔ１３／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））により取得してもよい。
【００５１】
また、上記した圧接材１３０のＳＵＳ板１３１の平均厚みｔ１２ａｖｇとして、圧接材１３０の厚みｔ１１に、準備したＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３の合計の厚み（＝ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４）に対する準備したＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２の比率（＝ｔ１２／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））を乗すること（＝ｔ１１×ｔ１２／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））により取得してもよい。同様に、上記した圧接材１３０のＳＵＳ板１３３の平均厚みｔ１３ａｖｇとして、圧接材１３０の厚みｔ１１に、準備したＳＵＳ板１３１、Ｃｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３の合計の厚み（＝ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４）に対する準備したＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３の比率（＝ｔ１３／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））を乗すること（＝ｔ１１×ｔ１３／（ｔ１２＋ｔ１３＋ｔ１４））により取得してもよい。
【００５２】
なお、平均厚みｔ１２ａｖｇおよびｔ１３ａｖｇとして、対応する層および板の複数箇所（たとえば１０箇所以上）における厚みｔ２、ｔ３、ｔ１２およびｔ１３をそれぞれ測定し、それらの平均を算出することによって求めてもよい。
【００５３】
また、本実施形態の製造方法では、拡散焼鈍前（中間圧延後）のＣｕ板１３２における厚みｔ１４（図４参照）を、軟化焼鈍後（調質圧延前）のＣｕ板１３２における厚みｔ１４（図３参照）の２０％以上にするのが好ましい。これにより、Ｃｕ層３２（拡散焼鈍後のＣｕ板１３２）におけるＣｕまたはＣｕ合金の結晶粒度を１５０μｍ以下に小さくすることが可能である。この結果、クラッド材３０の伸びが向上されるため加工性を向上させることが可能である。
【００５４】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
【００５５】
本実施形態では、上記のように、積層方向（Ｚ方向）に沿った断面視において、ＳＵＳ層３１の積層方向における最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の積層方向における最小厚みｔ３ｍｉｎを、それぞれ、ＳＵＳ層３１の積層方向における平均厚みｔ２ａｖｇおよびＳＵＳ層３３の積層方向における平均厚みｔ３ａｖｇの７０％以上１００％未満にする。これにより、クラッド材３０において、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３の積層方向における厚みｔ２およびｔ３がそれぞれ均等化されるので、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３に厚みが過度に小さい箇所（平均厚みの７０％未満の箇所）が生じるのを抑制することができる。したがって、たとえば、クラッド材３０から構成されるシャーシ３を他の部材に溶接する際においてＳＵＳ層３１の厚みｔ２またはＳＵＳ層３３の厚みｔ３が過度に小さい箇所に他の部材が溶接されるのを抑制することができるので、十分な溶接が行われずに溶接強度が低下するのを抑制することができる。また、クラッド材３０から作製される製品（シャーシ３）に機械的強度などの特性のばらつきが生じるのを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、クラッド材３０が、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成され、ＳＵＳ層３１に圧延接合されたＣｕ層３２と、ステンレス鋼により構成され、Ｃｕ層３２のＳＵＳ層３１とは反対側に圧延接合されたＳＵＳ層３３と、を備える。これにより、クラッド材３０において、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３により機械的強度および耐食性を確保しつつ、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されるＣｕ層３２により導電性および熱伝導性を確保することができる。この結果、ヒートシンクを兼ねるシャーシ３に好適なクラッド材３０を提供することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、好ましくは、ＳＵＳ層３１の最小厚みｔ２ｍｉｎのクラッド材３０の厚みｔ１に対する百分率の標準偏差、および、ＳＵＳ層３３の最小厚みｔ３ｍｉｎのクラッド材３０の厚みｔ１に対する百分率の標準偏差が、１．５％以下である。このように構成すれば、ＳＵＳ層３１の積層方向における最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の積層方向における最小厚みｔ３ｍｉｎが一層均等化されるので、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３に厚みが過度に小さい箇所（平均厚みの７０％未満の箇所）が生じるのを一層抑制することができる。この結果、ＳＵＳ層３１またはＳＵＳ層３３に厚みが過度に小さい箇所が生じるのを一層抑制することができる。したがって、上記したような溶接強度の低下を一層抑制することができる。また、上記したようなクラッド材３０から作製されるシャーシ３の特性のばらつきを一層抑制することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、好ましくは、ＳＵＳ層３１およびＳＵＳ層３３を、共にオーステナイト系ステンレス鋼により構成する。このように構成すれば、オーステナイト系ステンレス鋼とＣｕまたはＣｕ合金とが共に非磁性であることにより、クラッド材３０全体を非磁性にすることができる。これにより、クラッド材３０からなるヒートシンクを兼ねるシャーシ３が磁化することで電子部品４ａ等に悪影響を与えないようにすることができる。
【００５９】
また、本実施形態の製造方法では、ステンレス鋼により構成されたＳＵＳ板１３１と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されたＣｕ板１３２と、ステンレス鋼により構成されたＳＵＳ板１３３と、をこの順で積層させた状態で４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上の圧接荷重Ｐによりクラッド圧延する。これにより、４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上の十分な圧接荷重Ｐによりクラッド圧延が行われるので、ステンレス鋼により構成されたＳＵＳ板１３１およびＳＵＳ板１３３とＣｕまたはＣｕ合金により構成されたＣｕ板１３２との延性の違いに起因して各層が不均一に塑性変形するように圧延されるのを抑制することができる。この結果、クラッド材３０において、ＳＵＳ層３１の積層方向の厚みｔ２およびＳＵＳ層３３の積層方向の厚みｔ３が共に不均一になるのを抑制することができるので、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１またはＳＵＳ層３３に厚みが過度に小さい箇所が生じるのを抑制することができる。
【００６０】
また、本実施形態の製造方法では、好ましくは、圧接荷重Ｐを４．９×１０3Ｎ／ｍｍ以上にする。このように構成すれば、より十分な圧接荷重Ｐによりクラッド圧延を行うことができるので、各層が不均一に塑性変形するように圧延されるのをより抑制することができる。
【００６１】
また、本実施形態の製造方法では、準備するＣｕ板１３２を、焼鈍処理を行った後に調質圧延されて加工硬化されたものとする。これにより、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されるＣｕ板１３２として、内部応力（歪み）が蓄積されて機械的強度（０．２％耐力等）が向上されたＣｕ板１３２を用いることができる。この結果、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ板１３１およびＳＵＳ板１３３と比べて機械的強度が低いＣｕ板１３２の機械的強度を、ＳＵＳ板１３１およびＳＵＳ板１３３の機械的強度に近づけることができる。したがって、機械的強度を近づけた金属板同士によりクラッド圧延を行うことができるので、各層がより均一に塑性変形するように圧延されるため、ＳＵＳ板１３１とＣｕ板１３２とＳＵＳ板１３３とを十分に接合させることができるとともに、各層の厚みを高精度に形成することができる。
【００６２】
また、本実施形態の製造方法では、好ましくは、準備するＣｕ板１３２を、調質圧延後の厚みが調質圧延前の厚みの６０％以上１００％未満になっているものとする。このように構成すれば、準備するＣｕ板１３２において、調質圧延後の厚みが調質圧延前の厚みの６０％未満であることに起因して、準備するＣｕ板１３２に内部応力（歪み）が過度に蓄積されるのを抑制することができる。この結果、大きな内部応力（歪み）に起因してＣｕ層３２（Ｃｕ板１３２）の結晶が粗大化するのを抑制することができるので、Ｃｕ層３２に起因してクラッド材３０の伸び（加工性）が低下するのを抑制することができる。
【００６３】
（実施例）
次に、図３、図４および図７〜図１２を参照して、本発明の効果を確認するために行った、第１実施例〜第３実施例について説明する。
【００６４】
［第１実施例］
第１実施例として、圧接荷重Ｐを異ならせてクラッド圧延を行った際の、クラッド圧延直後の一対のＳＵＳ板（第１金属板）およびＳＵＳ板（第３金属板）を有する各々の圧接材において、ＳＵＳ板の最も厚みの小さい部分（最薄部）の厚み（最小厚みｔαｍｉｎ）と、ＳＵＳ板の厚みの平均値（平均厚みｔαａｖｇ）とを取得した。
【００６５】
具体的には、圧接材を図３および図４に示す製造方法により作成した。まず、無酸素銅（Ｃ１０２０、ＪＩＳ規格）により構成され、０．５ｍｍの厚みｔ１４のＣｕ板１３２（第２金属板）を準備した。このＣｕ板は圧延方向に長い帯状であった。そして、図３に示すように、Ｃｕ板１３２に対して、Ｃｕ板１３２を構成するＣｕの再結晶温度を超える温度で軟化焼鈍を行った後、調質圧延を行った。これにより、調質圧延後のＣｕ板１３２における厚みｔ１４を０．４ｍｍ（調質圧延前の厚みｔ１４の８０％）にするとともに、Ｃｕ板をある程度加工硬化させた。
【００６６】
また、ＳＵＳ３１６Ｌ（ＪＩＳ規格）により構成され、一般的に多用される０．２ｍｍの厚みの一対のＳＵＳ板１３１および１３３（第１金属板および第３金属板）を準備した。なお、一対のＳＵＳ板１３１および１３３として、十分に焼鈍された状態のものを用いた。また、一対のＳＵＳ板１３１および１３３は圧延方向に長い帯状であった。
【００６７】
なお、ＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２（＝０．２ｍｍ）、Ｃｕ板１３２の厚みｔ１４（＝０．４ｍｍ）およびＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３（＝０．２ｍｍ）の厚み比率（ｔ１２：ｔ１４：ｔ１３）は、１：２：１になる。また、ＳＵＳ板１３１とＳＵＳ板１３３とは、準備した材料における材質および厚みが同一であることから、圧接材１３０におけるＳＵＳ板１３１の厚み（平均厚みｔ１２ａｖｇ）とＳＵＳ板１３３の厚み（平均厚みｔ１３ａｖｇ）との厚み比率は略同一（２５％）となる。この場合、圧接材１３０においてＳＵＳ板１３１とＳＵＳ板１３３とを区別することなく、ＳＵＳ板（ＳＵＳ板１３１および１３３）としてまとめて評価することができる。
【００６８】
そして、ＳＵＳ板１３１、加工硬化させたＣｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３をこの順に積層した状態で、クラッド圧延を行うことによって、帯状の圧接材１３０を作製した。この際、クラッド圧延後のＳＵＳ板１３１の厚みｔ１２、Ｃｕ板１３２の厚みｔ１４およびＳＵＳ板１３３の厚みｔ１３が、共に、クラッド圧延前の厚みｔ１２、厚みｔ１４および厚みｔ１３の５６％になるように圧延を行った。
【００６９】
ここで、クラッド圧延において、表１に示す圧接条件１〜１３のいずれかの条件で、ＳＵＳ板１３１、加工硬化させたＣｕ板１３２およびＳＵＳ板１３３を圧延接合させた。そして、クラッド圧延直後の圧接材１３０の圧延方向に沿った断面であって積層方向（Ｚ方向）における断面（図４参照）を観察することによって、ＳＵＳ板１３１における最薄部の厚み（最小厚みｔ１２ｍｉｎ）およびＳＵＳ板１３３における最薄部の厚み（最小厚みｔ１３ｍｉｎ）を取得した。
【００７０】
具体的には、表１に示す１３種の圧接荷重Ｐ（４．０×１０3Ｎ／ｍｍ（圧接条件１）以上７．８×１０3Ｎ／ｍｍ（圧接条件１３）以下）のいずれかの圧接荷重Ｐにより作製した帯状の圧接材１３０において、圧延方向において１５ｍｍの範囲（長さ）の試験領域を１０箇所取得した。この際、帯状の圧接材１３０の圧延方向の両端部近傍において、それぞれ５箇所ずつ無作為に取得した。そして、１０箇所の試験領域の各々において、ＳＵＳ板１３１の最小厚みｔ１２ｍｉｎおよびＳＵＳ板１３３の最小厚みｔ１３ｍｉｎを取得し、それら１０個の最小厚みｔ１２ｍｉｎおよび１０個の最小厚みｔ１３ｍｉｎをまとめて平均し、その圧接材１３０におけるＳＵＳ板（ＳＵＳ板１３１および１３３）の最小厚みｔαｍｉｎとした。したがって、上記の最小厚みｔαｍｉｎは、圧接材１３０から得た２０個の厚みの測定値に基づくものである。
【００７１】
また、１０箇所の試験領域の各々について、ＳＵＳ板１３１において無作為に選んだ５箇所の厚みを測定して平均し、ＳＵＳ板１３１の平均厚みｔ１２ａｖｇを取得した。同様に、１０箇所の試験領域の各々について、ＳＵＳ板１３３において無作為に選んだ５箇所の厚みを測定して平均し、ＳＵＳ板１３３の平均厚みｔ１３ａｖｇを取得した。そして、１０箇所の試験領域から得た５個の平均厚みｔ１２ａｖｇおよび５個の平均厚みｔ１３ａｖｇをまとめて平均し、圧接材１３０のＳＵＳ板（ＳＵＳ板１３１および１３３）の平均厚みｔαａｖｇとした。したがって、上記の平均厚みｔαａｖｇは、圧接材１３０から得た１００個の厚みの測定値に基づくものである。
【００７２】
次いで、圧接材１３０の全体の厚みｔ１１に対する上記のＳＵＳ板（ＳＵＳ板１３１および１３３）の最小厚みｔαｍｉｎの厚み比率Ｒα１（＝（ｔαｍｉｎ／ｔ１１）×１００（％））を算出した。また、圧接材１３０の全体の厚みｔ１１に対する上記のＳＵＳ板（ＳＵＳ板１３１および１３３）の平均厚みｔαａｖｇに対する最小厚みｔαｍｉｎの厚み比率Ｒα２（＝（ｔαｍｉｎ／ｔαａｖｇ）×１００（％））を算出した。測定結果を表１に示す。
【００７３】
【表１】
2019030903.tif 000003
【００７４】
また、圧接条件３の圧接材の断面写真および圧接条件１３の圧接材の断面写真の一部を、それぞれ、図７および図８に示す。なお、図７および図８では、同じ圧延材の異なる部位を積層方向に３個積層させている。
【００７５】
（第１実施例の結果）
表１に示す結果から、圧接荷重Ｐを大きくするにつれて、Ｒα１（圧接材１３０の厚みｔ１１に対する最小厚みｔαｍｉｎの厚み比率）およびＲα２（平均厚みｔαａｖｇに対する最小厚みｔαｍｉｎの厚み比率）は、共に、大きくなる傾向になった。そして、圧接条件１〜３の４．３×１０3Ｎ／ｍｍ以下（４．４×１０3Ｎ／ｍｍ未満）の圧接荷重Ｐで圧延接合を行った圧接材では、Ｒα１が２０．８％以下（２１％未満）となり、Ｒα２が８３．２％以下（８４％未満）となった。この圧接条件１〜３の圧接材では、クラッド圧延後に更なる圧延（中間圧延および仕上げ圧延）を行うことによって、最小厚みのばらつきがさらに大きくなり、最終製品としてのクラッド材において、第１層の最小厚みおよび第３層の最小厚みが、それぞれ、第１層の平均厚みおよび第３層の平均厚みの７０％未満になると考えられる。そのため、この圧接条件１〜３は、その評価として、×（不適）を付した。
【００７６】
一方、圧接条件４〜１３の４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上の圧接荷重Ｐで圧延接合を行った圧接材では、Ｒα１が２２．０％以上（２０．８％を超えて２１％以上）となり、Ｒα２が８８．０％以上（８３．２％を超えて８４％以上）となった。これは、４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上の十分な圧接荷重Ｐにより、各層が不均一に塑性変形するように圧延されるのを抑制されたからであると考えられる。また、この圧接条件４〜１３の圧接材は、クラッド圧延後に更なる圧延（中間圧延および仕上げ圧延）を行うことによって、最小厚みのばらつきがさらに大きくなったとしても、最終製品としてのクラッド材において、第１層の最小厚みおよび第３層の最小厚みが、それぞれ、第１層の平均厚みおよび第３層の平均厚みの７０％以上になると考えられる。そのため、この圧接条件４〜１３は、その評価として、○（適）を付した。
【００７７】
また、図７に示す断面写真から、４．３×１０3Ｎ／ｍｍの圧接荷重Ｐで圧延接合を行った圧接条件３の圧接材では、界面が波状に形成されていることが明らかに確認できた。一方、図８に示す断面写真から、７．８×１０3Ｎ／ｍｍの圧接荷重Ｐで圧延接合を行った圧接条件１３の圧接材では、界面が波状に形成されるのが抑制されていることが確認できた。したがって、評価として×（不適）を付した圧接材と、評価として○（適）を付した圧接材とでは、界面の波状の程度（うねりの大きさ）が明らかに異なっていることが確認された。
【００７８】
［第２実施例］
第２実施例では、第１実施例の圧接条件６（圧接荷重Ｐ＝４．９×１０3Ｎ／ｍｍ）における圧接材１３０を用いて、最終製品としてのクラッド材３０を作製した。なお、圧接材１３０におけるＳＵＳ板１３１とＳＵＳ板１３３とは材質および厚みが同一であることから、圧接材１３０が圧延されたクラッド材３０におけるＳＵＳ層３１の厚み（平均厚みｔ２ａｖｇ）とＳＵＳ層３３の厚み（平均厚みｔ３ａｖｇ）との厚み比率は略同一（２５％）となる。この場合、クラッド材３０においてＳＵＳ層３１とＳＵＳ層３３とを区別することなく、ＳＵＳ層（ＳＵＳ層３１および３３）としてまとめて評価することができる。こうした観点から、クラッド材３０のＳＵＳ層３１（第１層）の最も厚みの小さい部分（最薄部）の厚み（最小厚みｔ２ｍｉｎ）およびＳＵＳ層３３（第３金属板）の最も厚みの小さい部分（最薄部）の厚み（最小厚みｔ３ｍｉｎ）を測定し、ＳＵＳ層の最も厚みの小さい部分（最薄部）の厚み（最小厚みｔβｍｉｎ）と、ＳＵＳ層の厚みの平均値（平均厚みｔβａｖｇ）を取得した。
【００７９】
具体的には、第１実施例の圧接条件６（圧接荷重Ｐ＝４．９×１０3Ｎ／ｍｍ）における帯状の圧接材１３０に対して、圧延ローラ１０５を用いて中間圧延を行った。この際、中間圧延後の圧接材１３０の厚みｔ１１が中間圧延前の圧接材１３０の厚みｔ１１の６７％になるように圧延を行った。
【００８０】
その後、圧接材に対して、９５０℃の温度条件下で拡散焼鈍を行った。そして、拡散焼鈍後の圧接材１３０の厚みを調整するために、圧接材に対して、仕上げ圧延を行った。この際、仕上げ圧延後の圧接材１３０（クラッド材３０）の厚みｔ１１が仕上げ圧延前の圧接材１３０の厚みｔ１１の８５％になるように圧延を行った。これにより、本発明例の帯状のクラッド材３０を作製した。なお、本発明例の帯状のクラッド材３０を１４個作成した。
【００８１】
一方、本発明例に対する比較例のクラッド材を作製した。具体的には、ＣｕまたはＣｕ合金により構成され、組織が十分に軟化された状態の帯状のＣｕ板を準備した。なお、帯状のＣｕ板に対して調質圧延は行わなかった。
【００８２】
そして、帯状のＣｕ板に加えて、上記本発明例と同様のステンレス鋼により構成される帯状の一対のＳＵＳ板を準備した。なお、比較例におけるＳＵＳ板、Ｃｕ板およびＳＵＳ板の厚み比率は、本発明例と同一にした。
【００８３】
その後、本発明例と同様に、ＳＵＳ板と、Ｃｕ板と、ＳＵＳ板とを、この順に積層した状態で、圧延ローラを用いて圧延して接合するクラッド圧延を行うことによって圧接材を作製した。ここで、比較例では、本発明例と異なり、４．３×１０3Ｎ／ｍｍ（第１実施例の圧接条件３）の圧接荷重Ｐにより圧延接合を行った。なお、比較例におけるクラッド圧延前後の圧接材の厚み変化（圧下率）は、本発明例と同一にした。
【００８４】
その後、本発明例と同様にして、圧接材に対して中間圧延を行った。そして、圧接材に対して９５０℃の温度条件下で拡散焼鈍を行った。その後、本発明例と同様にして圧接材に対して仕上げ圧延を行うことにより、比較例のクラッド材を作製した。なお、比較例の帯状のクラッド材を１５個作成した。
【００８５】
そして、１４個の本発明例のクラッド材、および、１５個の比較例のクラッド材の各々において、圧延方向に１５ｍｍの範囲（長さ）の試験領域を１０箇所取得した。この際、帯状のクラッド材の圧延方向の両端部近傍において、それぞれ無作為に５箇所ずつ取得した。そして、１０箇所の試験領域の各々において、ＳＵＳ層３１の最小厚みｔ２ｍｉｎおよびＳＵＳ層３３の最小厚みｔ３ｍｉｎを取得し、１０個の最小厚みｔ２ｍｉｎおよび１０個の最小厚みｔ３ｍｉｎをまとめて平均し、クラッド材３０におけるＳＵＳ層（ＳＵＳ層３１および３３）の最小厚みｔβｍｉｎとした。したがって、上記の最小厚みｔβｍｉｎは、クラッド材３０から得た２０個の厚みの測定値に基づくものである。
【００８６】
また、１０箇所の試験領域の各々について、ＳＵＳ層３１において無作為に選んだ５箇所の厚みを測定して平均し、ＳＵＳ層３１の平均厚みｔ２ａｖｇを取得した。同様に、１０箇所の試験領域の各々について、ＳＵＳ層３３において無作為に選んだ５箇所の厚みを測定して平均し、ＳＵＳ層３３の平均厚みｔ３ａｖｇを取得した。そして、１０箇所の試験領域から得た５個の平均厚みｔ２ａｖｇおよび５個の平均厚みｔ３ａｖｇをまとめて平均し、クラッド材３０のＳＵＳ層（ＳＵＳ層３１および３３）の平均厚みｔβａｖｇとした。したがって、上記の平均厚みｔβａｖｇは、クラッド材３０から得た１００個の厚みの測定値に基づくものである。
【００８７】
次いで、１４個の本発明例のクラッド材、および、１５個の比較例のクラッド材の各々において、クラッド材の全体の厚みｔ１に対する上記のＳＵＳ層（ＳＵＳ層３１および３３）の最小厚みｔβｍｉｎの厚み比率Ｒβ１（＝（ｔβｍｉｎ／ｔ１）×１００（％））を算出した。また、上記のＳＵＳ層（ＳＵＳ層３１および３３）の平均厚みｔβａｖｇに対する最小厚みｔβｍｉｎの厚み比率Ｒβ２（＝（ｔβｍｉｎ／ｔβａｖｇ）×１００（％））を算出した。この結果を、いわゆる箱ひげ図により示した。本発明例の箱ひげ図および比較例の箱ひげ図を、それぞれ、図９および図１０に示す。
【００８８】
また、本発明例において取得した最小厚みｔ２ｍｉｎおよび最小厚みｔ３ｍｉｎの２８０個（＝（１０個のｔ２ｍｉｎ＋１０個のｔ３ｍｉｎ）×１４個のクラッド材）の測定値を用いて、本発明例のクラッド材におけるＲβ１およびＲβ２の頻度に関する棒グラフを作成した。そして、本発明例のＲβ１の平均値Ｒβ１ａｖｇ（＝（ΣＲβ１）／２８０）および標準偏差σ（＝√（（Σ（Ｒβ１−Ｒβ１ａｖｇ）2）／２８０））を算出した。同様に、比較例において取得した最小厚みｔ２ｍｉｎおよび最小厚みｔ３ｍｉｎの３００個（＝（１０個のｔ２ｍｉｎ＋１０個のｔ３ｍｉｎ）×１５個のクラッド材）の測定値を用いて、比較例のクラッド材におけるＲβ１およびＲβ２の頻度に関する棒グラフを作成した。そして、比較例のＲβ１の平均値Ｒβ１ａｖｇ（＝（ΣＲβ１）／３００）および標準偏差σ（＝√（（Σ（Ｒβ１−Ｒβ１ａｖｇ）2）／３００））を算出した。本発明例の棒グラフおよび比較例の棒グラフを、それぞれ、図１１および図１２に示す。
【００８９】
（第２実施例の結果）
圧接荷重Ｐが４．９×１０3Ｎ／ｍｍ（４．４×１０3Ｎ／ｍｍ以上）の圧接材（圧接条件６の圧接材）に対して中間圧延および仕上げ圧延を行って作製した本発明例のクラッド材では、Ｒβ１の平均値Ｒβ１ａｖｇが、２１．２％（図１１参照）になった。また、図９に示すように、クラッド材におけるＲβ１は１７．５％以上およびＲβ２は７０．０％以上になることが確認できた。これにより、本発明例のクラッド材では、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層（第１層および第３層）に厚みが過度に小さい箇所が生じるのが抑制されていることが確認できた。また、各々のクラッド材におけるＲβ１の第１四分位数は２０％以上およびＲβ２の第１四分位数は８０．０％以上になることが確認できた。このことから、多くのクラッド材において、ＳＵＳ層に厚みが過度に小さい箇所が生じるのを確実に抑制することが可能であることが確認できた。
【００９０】
また、図１１に示すように、本発明例のクラッド材におけるＲβ１の標準偏差σは、１．０％（１．５％以下）になり、Ｒβ１のばらつきが小さいものとなった。これにより、本発明例のクラッド材から作製される製品（シャーシ等）において、機械的強度などの特性のばらつきが生じるのを抑制することができることが確認できた。
【００９１】
一方、圧接荷重Ｐが４．３×１０3Ｎ／ｍｍ（４．４×１０3Ｎ／ｍｍ未満）の圧接材（圧接条件３の圧接材）に対して中間圧延および仕上げ圧延を行って作製した比較例のクラッド材では、Ｒβ１の平均値Ｒβ１ａｖｇが、１８．８％（図１２参照）になった。また、図１０に示すように、クラッド材におけるＲβ１の一部は１７．５％未満およびＲβ２の一部は７０．０％未満になることが確認できた。これにより、比較例のクラッド材では、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層（第１層および第３層）に厚みが過度に小さい箇所が生じている可能性があることが確認できた。また、各々のクラッド材におけるＲβ１の第１四分位数の一部ですら１７．５％未満およびＲβ２の第１四分位数の一部ですら７０．０％未満になることが確認できた。このことから、多くのクラッド材において、ＳＵＳ層に厚みが過度に小さい箇所が生じている可能性があることが確認できた。
【００９２】
また、図１２に示すように、比較例のクラッド材におけるＲβ１の標準偏差σは、１．７％（１．５％を超える値）になり、Ｒβ１のばらつきが大きいものとなった。これにより、比較例のクラッド材から作製される製品（シャーシ等）において、機械的強度などの特性のばらつきが生じやすいことが確認できた。
【００９３】
ここで、第１実施例の圧接条件４の圧接材（本願発明（請求項４）の範囲内の圧接荷重で作製）におけるＲα１およびＲα２と、圧接条件６の圧接材（本願発明（請求項４）の範囲内の圧接荷重で作製）におけるＲα１およびＲα２とはそれぞれ同じ値であった。このため、圧接条件４の圧接材を用いて上記第２実施例と同様にＲβ１およびＲβ２の測定を行ったとしても、圧接条件６の圧接材を用いて行った上記第２実施例の測定におけるＲβ１およびＲβ２と実質的に差がない結果が得られると推測できる。つまり、圧接条件４の圧接材を用いた場合であっても、最終製品としてのクラッド材におけるＲβ１は１７．５％以上およびＲβ２は７０．０％以上になり、Ｒβ１の標準偏差σは１．０％（１．５％以下）になると推測できる。
【００９４】
さらに、クラッド圧延後の圧接材においてＲα１およびＲα２が大きい場合には、Ｒα１およびＲα２が小さい場合と比べて、界面の波状の程度が小さい。このため、上記したように、クラッド圧延後に更なる圧延（中間圧延および仕上げ圧延）を行うことによって最小厚みのばらつきがさらに大きくなったとしても、Ｒα１およびＲα２が大きい場合には、最終製品としてのクラッド材において、Ｒβ１およびＲβ２も大きくなると推測できる。また、界面の波状の程度が小さいことにより、Ｒβ１の標準偏差σは小さくなると推測できる。
【００９５】
つまり、圧接荷重Ｐが圧接条件４よりも大きく、Ｒα１およびＲα２が圧接条件４よりも大きな圧接条件５および７〜１３の圧接材を用いて、最終製品のクラッド材を作製した場合には、最終製品としてのクラッド材においても、Ｒβ１およびＲβ２が大きくなるととともに、Ｒβ１の標準偏差σが小さくなると推測できる。したがって、圧接条件５および７〜１３の圧接材を用いて最終製品のクラッド材を作製した場合においても、クラッド材におけるＲβ１が１７．５％以上およびＲβ２が７０．０％以上になると推測できるとともに、Ｒβ１の標準偏差σが、１．７％未満（おそらく１．５％以下）の値になると推測できる。
【００９６】
［第３実施例］
第３実施例では、上記第２実施例における本発明例および比較例のクラッド材に対して、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０１の比較法に基づいて、Ｃｕ層の結晶粒度を測定した。また、本発明例および比較例のクラッド材に対して、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に基づいて引張強さ試験を行うことによって、機械的強度としての引張強さ（破断時における力）および０．２％耐力（伸びが０．２％の際の力）と、加工性としての伸び（（（破断時長さ−試験前長さ）／試験前長さ）×１００（％））とを測定した。また、磁気特性として、本発明例および比較例のクラッド材の比透磁率を測定した。これらの測定結果を表２に示す。
【００９７】
【表２】
2019030903.tif 000004
【００９８】
（第３実施例の結果）
加工性としては、Ｃｕ層の結晶粒度が０．１５０ｍｍ以下（０．１０８ｍｍ）であった本発明例のクラッド材では、伸びが１３．５％になり、１０％以上の値になった。つまり、本発明例のクラッド材は、十分な加工性（変形しやすさ）を有しているといえる。一方、Ｃｕ層の結晶粒度が０．２５０ｍｍを超えていた比較例のクラッド材は、伸びが５．３％になり、１０％未満の値になった。つまり、比較例のクラッド材は、十分な加工性を有していない虞がある。この結果、Ｃｕ層の結晶粒度を０．１５０ｍｍ以下にすることによって、クラッド材に十分な加工性を付与することができるといえる。
【００９９】
また、機械的強度としては、引張強さおよび０．２％耐力のいずれも、本発明例と比較例とでは大きな差が確認されなかった。これにより、本発明例のクラッド材をシャーシなどの構造体に用いることが可能であるといえる。さらに、磁気特性としての比透磁率は、本発明例と比較例とでは大きな差がなく、いずれもほとんど磁化しないことが確認できた。これにより、本発明例のクラッド材を、たとえば、ヒートシンクを兼ねるシャーシに用いる際に、シャーシが磁化することで他部品（たとえば電子部品）に悪影響を与えないようにすることが可能であるといえる。
【０１００】
（変形例）
なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【０１０１】
たとえば、上記実施形態では、クラッド材３０が、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３１（第１層）と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成されるＣｕ層３２（第２層）と、ステンレス鋼により構成されるＳＵＳ層３３（第３層）とがこの順に積層された３層構造のクラッド材３０から構成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ステンレス鋼により構成される第１層と、ＣｕまたはＣｕ合金により構成され、第１層に圧接接合された第２層と、ステンレス鋼により構成され、第２層の第１層とは反対側に圧延接合された第３層とを備えるならば、クラッド材は４層構造以上であってもよい。
【０１０２】
また、上記実施形態では、クラッド材３０を作製するために、調質圧延、クラッド圧延、中間圧延および仕上げ圧延を行った例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クラッド材を作製するために、少なくともクラッド圧延が行われればよく、調質圧延、中間圧延および仕上げ圧延は行われなくてもよい。たとえば、図４において示す中間圧延および仕上げ圧延が行われない工程により作製されたクラッド材は、クラッド圧延後の圧接材（圧接材１３０）の厚みが最終製品としてのクラッド材（クラッド材３０）の厚みとなり、たとえば１．０ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、０．３ｍｍ以下、さらには０．２ｍｍ以下などの厚み水準の最終製品としてのクラッド材（クラッド材３０）となる。なお、クラッド圧延を容易かつ確実に行うためには、調質圧延を行うのが好ましい。また、クラッド材の厚みの製品毎の差を小さくするためには、中間圧延および仕上げ圧延を行うのが好ましい。
【０１０３】
また、上記実施形態では、クラッド材３０を携帯機器１００のシャーシ３として用いる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、クラッド材を携帯機器のシャーシ以外の用途に用いてもよい。たとえば、本発明のクラッド材を電池の導電部材に用いてもよい。なお、本発明のクラッド材は、機械的強度および耐食性のいずれか１つまたは２つと、導電性および熱伝導性のいずれか１つまたは２つとを満たす必要のある用途に好適である。
【符号の説明】
【０１０４】
３０  クラッド材
３１  ＳＵＳ層（第１層）
３２  Ｃｕ層（第２層）
３３  ＳＵＳ層（第３層）
１３１  ＳＵＳ板（第１金属板）
１３２  Ｃｕ板（第２金属板）
１３３  ＳＵＳ板（第３金属板）
【図１】
2019030903.tif 000005
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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