(57)【要約】【課題】作製が容易で、圧延中に破壊され難いクラッド組立体、及び圧延中にクラッド組立体が破壊され難く、接合強度の高いクラッド鋼板を製造できる方法を提供する。【解決手段】クラッド組立体として、母材及び合わせ材を重ね合わせたスラブの側面に屈曲性のダミー材を被せて全周溶接したものを作製し、これを圧延開始温度８００〜９５０℃、１パス当たりの圧下率５〜２５％及び総圧下率４０％以上で圧延した。【選択図】　　　　　図１
2004130359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１母材としての鋼板、第１合わせ材としての銅又は銅合金板、第２合わせ材としての銅又は銅合金板、及び第２母材としての鋼板を、第１合わせ材と第２合わせ材との間に剥離材を介在させ、この順となるよう重ね合わせてスラブを形成し、スラブの側面に第１母材と第２母材とに渡って屈曲性のダミー材を被せ、ダミー材と第１母材及び第２母材とを全周溶接して、かかる全周溶接の際又は後に内部を真空雰囲気にして成ることを特徴とするクラッド組立体。
【請求項２】
ダミー材が炭素含有量０．３重量％以下の低炭素鋼又は軟鉄製のものである請求項１記載のクラッド組立体。
【請求項３】
ダミー材厚／スラブ厚＝０．０５〜０．３の範囲内となるダミー材を用いた請求項１又は２記載のクラッド組立体。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つの項記載のクラッド組立体を、圧延開始温度８００〜９５０℃、１パス当たりの圧下率５〜２５％及び総圧下率４０％以上で圧延することを特徴とするクラッド鋼板の製造方法。
【請求項５】
クラッド組立体を、雰囲気温度９００〜１０００℃で５時間以内加熱した後、圧延開始する請求項４記載のクラッド鋼板の製造方法。
【請求項６】
クラッド組立体を、総圧下率２０％未満までは１パス当たりの圧下率５〜１２％で圧延し、総圧下率２０％以上からは１パス当たりの圧下率５〜２０％で圧延する請求項４又は５記載のクラッド鋼板の製造方法。
【請求項７】
クラッド組立体を、圧延終了温度７００℃以上で圧延する請求項４〜６のいずれか一つの項記載のクラッド鋼板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はクラッド組立体及びクラッド鋼板の製造方法に関する。母材としての鋼板と合わせ材としての銅又は銅合金板とを重ね合わせてクラッド組立体を作製し、該クラッド組立体を熱間で圧延して、調理鍋やリニアモータカー用リアクションプレート等に利用されるクラッド鋼板を製造することが行なわれている。本発明はかかるクラッド組立体及びクラッド鋼板の製造方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、クラッド組立体として、第１母材としての鋼板、第１合わせ材としての銅板、第２合わせ材としての銅板及び第２母材としての鋼板を、第１合わせ材と第２合わせ材との間に剥離材を介在させ、この順となるよう重ね合わせてスラブを形成し、この際に第１合わせ材及び第２合わせ材として第１母材及び第２母材よりも狭幅のものを用い、したがってこれらを重ね合わせたときに第１合わせ材及び第２合わせ材の側面に第１母材と第２母材の間で空間が形成されるようにし、かかる空間にダミー材を装入して、ダミー材と第１母材及び第２母材とを真空雰囲気下で全周溶接して成るものが知られており、かかるクラッド組立体を熱間で圧延して銅クラッド鋼板を製造する方法も知られている（例えば、特許文献１参照）。また別に、クラッド組立体として、前記した特許文献１のクラッド組立体に更に第１合わせ材と第２合わせ材とを一体化する結合金具を用いて成るものが知られており、かかるクラッド組立体を熱間で圧延して銅クラッド鋼板を製造する方法も知られている（例えば、特許文献２参照）。ところが、以上のような従来のクラッド組立体及びこれを圧延する銅クラッド鋼板の製造方法には、クラッド組立体の作製に手間がかかり、またその圧延中に母材と合わせ材との間の塑性加工挙動の相違に起因してクラッド組立体が破壊され易いという問題がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１９２７７７号公報
【特許文献２】
特開平６−２９２９８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、その作製が容易で、またその圧延中に破壊され難いクラッド組立体及びこれを用いたクラッド鋼板の製造方法を提供する処にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決する本発明は、第１母材としての鋼板、第１合わせ材としての銅又は銅合金板、第２合わせ材としての銅又は銅合金板、及び第２母材としての鋼板を、第１合わせ材と第２合わせ材との間に剥離材を介在させ、この順となるよう重ね合わせてスラブを形成し、スラブの側面に第１母材と第２母材とに渡って屈曲性のダミー材を被せ、ダミー材と第１母材及び第２母材とを全周溶接して、かかる全周溶接の際又は後に内部を真空雰囲気にして成ることを特徴とするクラッド組立体に係る。また本発明は、かかるクラッド組立体を、圧延開始温度８００〜９５０℃、１パス当たりの圧下率５〜２５％及び総圧下率４０％以上で圧延することを特徴とするクラッド鋼板の製造方法に係る。
【０００６】
本発明に係るクラッド組立体も、前記した従来のクラッド組立体と同様、そのスラブ、すなわち直接の圧延対象となり、圧延後に剥離材の部分で剥して２組のクラッド鋼板となるスラブは、第１母材としての鋼板、第１合わせ材としての銅又は銅合金板、第２合わせ材としての銅又は銅合金板、及び第２母材としての鋼板を、第１合わせ材と第２合わせ材との間に剥離材を介在させ、この順となるよう重ね合わせたものである。
【０００７】
本発明に係るクラッド組立体は、前記のようなスラブの側面に第１母材と第２母材とに渡って屈曲性のダミー材を被せ、ダミー材と第１母材及び第２母材とを全周溶接して、かかる全周溶接の際又は後に、第１母材と第２母材とダミー材とで囲まれる内部を真空雰囲気にして成るものである。
【０００８】
本発明に係るクラッド組立体において、ダミー材は、クラッド組立体を圧延するとき、第１母材や第２母材としての鋼板と第１合わせ材や第２合わせ材としての銅又は銅合金板との間における塑性加工挙動の相違に起因して、内層の銅又は銅合金板が上下両外層の鋼板よりも側面方向へ突出するような場合、また逆に上下両外層の鋼板が内層の銅又は銅合金板よりも側面方向へ突出するような場合、かかる突出に耐えてそれを抑えるのではなく、かかる突出をむしろ進んで屈曲することにより吸収し、クラッド鋼板の破壊を防止するものである。
【０００９】
したがって、第１母材としての鋼板と第２母材としての鋼板とに渡ってスラブの側面に被せ、全周溶接する前記のようなダミー材としては、スラブよりも厚さの薄い、屈曲し易いものを用いる。かかるダミー材としては、進んで屈曲し易くするため、炭素含有量０．３重量％以下の低炭素鋼又は軟鉄製のものを用いるのが好ましく、またダミー材厚／スラブ厚＝０．０５〜０．３の範囲内となるものを用いるのが好ましく、更にもともとスラブの側面方向へ突出して屈曲したものを用いるのが好ましい。
【００１０】
本発明に係るクラッド鋼板の製造方法は、以上説明したような本発明に係るクラッド組立体を、圧延開始温度８００〜９５０℃、１パス当たりの圧下率５〜２５％及び総圧下率４０％以上で圧延して、クラッド鋼板を製造する方法である。圧延開始温度、１パス当たりの圧下率及び総圧下率はクラッド鋼板の圧延に大きな影響を及ぼし、これらのうちでいずれか一つでも前記の範囲から外れると、圧延中にクラッド組立体が破壊したり、また製造したクラッド鋼板が接合強度の低いものになる。
【００１１】
圧延中におけるクラッド組立体の破壊をより確実に防止し、また製造したクラッド鋼板の接合強度をより高いものとするためには、クラッド組立体を、雰囲気温度９００〜１０００℃で５時間以内加熱した後、圧延開始するのが好ましく、また総圧下率２０％未満までは１パス当たりの圧下率５〜１２％で圧延し、総圧下率２０％以上からは１パス当たりの圧下率５〜２０％で圧延するのが好ましく、更に総圧下率５０〜７０％で圧延するのが好ましく、更にまた圧延終了温度７００℃以上で圧延するのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るクラッド組立体を例示する幅方向の縦断面図である。図１のクラッド組立体は、第１母材１１としての鋼板、第１合わせ材２１としての銅板、第２合わせ材２２としての銅板、及び第２母材１２としての鋼板を、第１合わせ材２１と第２合わせ材２２との間に剥離材３１として雲母シートを介在させ、この順となるよう重ね合わせてスラブ４１を形成し、スラブ４１の側面に第１母材１１と第２母材１２とに渡って平板状で屈曲し易い性質のダミー材５１，５２として軟鉄板を被せ、ダミー材５１，５２と第１母材１１及び第２母材１２とを溶接部６１〜６４で全周溶接して、かかる全周溶接の後に内部を真空雰囲気にして成るものである。図示を省略するが、クラッド組立体の内部を真空雰囲気にするときは例えば、スラブ４１の長さ方向における両側面に被せて全周溶接したダミー材の一方に、内部と連続する排気管を取付けておき、排気管を真空ポンプに接続して、真空ポンプを作動させることにより排気管を介して内部を真空雰囲気とした後、排気管を圧潰して密閉する。
【００１３】
図２は本発明に係る他のクラッド組立体を例示する幅方向の縦断面図である。図２のクラッド組立体は、第１母材１３としての鋼板、第１合わせ材２３としての銅合金板、第２合わせ材２４としての銅合金板、及び第２母材１４としての鋼板を、第１合わせ材２３と第２合わせ材２４との間に剥離材３２としてアルミナ微粉を介在させ、この順となるよう重ね合わせてスラブ４２を形成し、スラブ４２の側面に第１母材１３と第２母材１４とに渡り側面方向へ突出して屈曲した屈曲し易い性質のダミー材５３，５４として軟鉄板を被せ、ダミー材５２，５４と第１母材１３及び第２母材１４とを溶接部６５〜６８で真空雰囲気下に全周溶接して成るものである。
【００１４】
【実施例】
図１について前記したクラッド組立体を作製し、かかる組立体を表１及び２に記載の条件で圧延した。圧延中におけるクラッド組立体の破壊の有無及び圧延したクラッド鋼板の接着強度を表２に示した。
【００１５】
【表１】
2004130359.tif 000003
【００１６】
表１において、圧延終了温度の欄の−印は圧延中にクラッド組立体が破壊したので測定しなかったことを意味する。
【００１７】
【表２】
2004130359.tif 000004
【００１８】
表２において、パススケジュールの欄の×印は圧延中にクラッド組立体が破壊したことを意味する。
【００１９】
表１及び表２の結果からも明らかなように、本発明に係るクラッド組立体を、圧延開始温度８００〜９５０℃、１パス当たりの圧下率５〜２５％及び総圧下率４０％以上で圧延した各実施例ではいずれも、圧延中におけるクラッド組立体の破壊がなく、また接合強度の高いクラッド鋼板が得られているが、圧延開始温度、１パス当たりの圧下率及び総圧下率のうちでいずれか一つでも前記の範囲から外れた条件で圧延した各比較例ではいずれも、圧延中にクラッド組立体が破壊したり、また接合強度の低いクラッド鋼板しか得られない。
【００２０】
【発明の効果】
既に明らかなように、以上説明した本発明に係るクラッド組立体には、その作製が容易で、その圧延中に破壊され難いという効果があり、また本発明に係るクラッド鋼板の製造方法には、圧延中にクラッド組立体が破壊され難く、接合強度の高いクラッド鋼板を製造できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るクラッド組立体を例示する幅方向の縦断面図。
【図２】本発明に係る他のクラッド組立体を例示する幅方向の縦断面図。
【符号の説明】
１１，１３・・第１母材、１２，１４・・第２母材、２１，２３・・第１合わせ材、２２，２４・・第２合わせ材、３１，３２・・剥離材、５１〜５４・・ダミー材、６１〜６８・・溶接部
【図１】
2004130359.tif 000005
【図２】
2004130359.tif 000006