JPH0780061B2 - 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 - Google Patents
接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0780061B2 JPH0780061B2 JP63140088A JP14008888A JPH0780061B2 JP H0780061 B2 JPH0780061 B2 JP H0780061B2 JP 63140088 A JP63140088 A JP 63140088A JP 14008888 A JP14008888 A JP 14008888A JP H0780061 B2 JPH0780061 B2 JP H0780061B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium
- insert
- steel sheet
- base material
- clad steel
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は圧延接合法によるチタンクラッド鋼板の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
（従来技術） 従来より、チタンクラッド鋼板の製造法としては、爆着
法、圧延接合法及び爆着圧延法が広く知られている。
法、圧延接合法及び爆着圧延法が広く知られている。
しかし、爆着法は、合せ材を爆薬の爆発エネルギーによ
り母材と接合させるため、合せ材と母材の接合界面に炭
化物や金属間化合物などが生成せず、比較的良好な接合
強度が得られるが、種々の要因から薄物や長尺、広幅材
は製造が不可能であり、また大量生産が難しく、コスト
アップにつながるといった問題があった。
り母材と接合させるため、合せ材と母材の接合界面に炭
化物や金属間化合物などが生成せず、比較的良好な接合
強度が得られるが、種々の要因から薄物や長尺、広幅材
は製造が不可能であり、また大量生産が難しく、コスト
アップにつながるといった問題があった。
また、圧延接合法では、熱間圧延時及びその後の冷却
中、合せ材と母材の接合界面に、Ti、Fe、Ｃ等の相互拡
散によって金属間化合物、炭化物、Tiのω変態組織が生
成し、接合性を劣化させるという問題がある。そこで、
このような脆化層を抑制する目的で、合せ材と母材の接
合予定面に種々のインサート材を介在させる方法が試み
られているが、脆化層の生成を防止し得る適切なインサ
ート材が見い出されているとは云い難い。
中、合せ材と母材の接合界面に、Ti、Fe、Ｃ等の相互拡
散によって金属間化合物、炭化物、Tiのω変態組織が生
成し、接合性を劣化させるという問題がある。そこで、
このような脆化層を抑制する目的で、合せ材と母材の接
合予定面に種々のインサート材を介在させる方法が試み
られているが、脆化層の生成を防止し得る適切なインサ
ート材が見い出されているとは云い難い。
更に、爆着圧延法は、爆着と圧延の両工程を要するため
に製造コストが高くなるという問題のほか、加熱中、Ti
中へのFe、Ｃ等の拡散に起因して接合力が低下すること
が大きい問題として残されている。
に製造コストが高くなるという問題のほか、加熱中、Ti
中へのFe、Ｃ等の拡散に起因して接合力が低下すること
が大きい問題として残されている。
（発明が解決しようとする課題） 上記各種接合法のうち、圧延接合法における問題点を更
に詳細に説明すると、以下のとおりである。
に詳細に説明すると、以下のとおりである。
圧延接合法では、前述の如く合せ材（チタン）と母材
（炭素鋼）の接合界面に生成する脆化層を防止する方法
として、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系
ステンレス鋼、Nb、Ta、Mo、Ｖ等の薄板又は箔をインサ
ート材として介在させる方法が提案されている。この方
法によれば、合せ材と母材の間の相互拡散によるTiC等
の炭化物や金属間化合物の生成を抑えることは可能であ
るが、Tiのω変態組織の生成を防止するには十分でな
い。
（炭素鋼）の接合界面に生成する脆化層を防止する方法
として、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系
ステンレス鋼、Nb、Ta、Mo、Ｖ等の薄板又は箔をインサ
ート材として介在させる方法が提案されている。この方
法によれば、合せ材と母材の間の相互拡散によるTiC等
の炭化物や金属間化合物の生成を抑えることは可能であ
るが、Tiのω変態組織の生成を防止するには十分でな
い。
すなわち、これらインサート材に含有されるCr、Nb、T
a、Mo、Ｖ等のβ安定化元素が合せ材中へ拡散移行する
と、チタンのα−β変態温度を下降させてβ相領域を拡
げ、合せ材の接合界面近傍の組織がα相に富むことにな
る。その結果、圧延後の連続冷却過程において、β相が
α相に変態する際に中間遷移相であるω相が生成した
り、室温まで持ち来たされた残留βが施工時の加熱によ
り分解する過程でω相が生成し、接合界面は非常に硬く
且つ脆くなり、接合性は極めて悪くなるという問題があ
る。
a、Mo、Ｖ等のβ安定化元素が合せ材中へ拡散移行する
と、チタンのα−β変態温度を下降させてβ相領域を拡
げ、合せ材の接合界面近傍の組織がα相に富むことにな
る。その結果、圧延後の連続冷却過程において、β相が
α相に変態する際に中間遷移相であるω相が生成した
り、室温まで持ち来たされた残留βが施工時の加熱によ
り分解する過程でω相が生成し、接合界面は非常に硬く
且つ脆くなり、接合性は極めて悪くなるという問題があ
る。
本発明の目的は、従来の圧延接合法によるチタンクラッ
ド鋼板の製造おける上記欠点を解消し、優れた接合性を
有するチタンクラッド鋼板の製造方法を提供することに
ある。
ド鋼板の製造おける上記欠点を解消し、優れた接合性を
有するチタンクラッド鋼板の製造方法を提供することに
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、本発明者らは、従来の圧延接
合法の欠点を解消でき、接合性を向上し得る新たな方策
を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果、インサート材の
態様が接合性に大きく影響を及ぼす要因であることに鑑
みて、少なくとも２種類のインサート材を使用する態様
で、しかもそれぞれが異なる特定の材質のインサート材
とすることにより、可能であることを見い出し、ここに
本発明をなしたものである。
合法の欠点を解消でき、接合性を向上し得る新たな方策
を見い出すべく鋭意研究を重ねた結果、インサート材の
態様が接合性に大きく影響を及ぼす要因であることに鑑
みて、少なくとも２種類のインサート材を使用する態様
で、しかもそれぞれが異なる特定の材質のインサート材
とすることにより、可能であることを見い出し、ここに
本発明をなしたものである。
すなわち、本発明に係る接合性の優れたチタンクラッド
鋼板の製造方法は、要するに、チタン又はチタン合金を
合せ材とし、炭素鋼を母材としたチタンクラッド鋼板を
圧延接合法によって製造するに当り、合せ材と母材の接
合予定面に、母材側に第１インサート材としてフェライ
ト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、極
低炭素鋼、Nb、Ta、Fe、Mo、Cr、Ｖ及びNiのうちの１種
又は２種以上を介在させ、更に合せ材側に第２インサー
ト材としてα型チタン合金又はα＋β型チタン合金を介
在させることを特徴とするものである。
鋼板の製造方法は、要するに、チタン又はチタン合金を
合せ材とし、炭素鋼を母材としたチタンクラッド鋼板を
圧延接合法によって製造するに当り、合せ材と母材の接
合予定面に、母材側に第１インサート材としてフェライ
ト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、極
低炭素鋼、Nb、Ta、Fe、Mo、Cr、Ｖ及びNiのうちの１種
又は２種以上を介在させ、更に合せ材側に第２インサー
ト材としてα型チタン合金又はα＋β型チタン合金を介
在させることを特徴とするものである。
（作用） 以下に本発明を更に詳細に説明する。なお、便宜上「チ
タン又はチタン合金」を総称して「チタン」と称する。
タン又はチタン合金」を総称して「チタン」と称する。
本発明は、圧延接合に際し、第１図に示す如く母材１側
に第１インサート材31を、合せ材２側に第２インサート
材32をそれぞれ介在させることが特徴の１つである。
に第１インサート材31を、合せ材２側に第２インサート
材32をそれぞれ介在させることが特徴の１つである。
この第１インサート材は、母材（炭素鋼）中のFe、Ｃが
合せ材側へ拡散移行するのを防止し、TiC等の炭化物、T
i-Fe系金属間化合物が生成するのを抑制する効果を有す
るものである。
合せ材側へ拡散移行するのを防止し、TiC等の炭化物、T
i-Fe系金属間化合物が生成するのを抑制する効果を有す
るものである。
このため、第１インサート材としては、フェライト系ス
テンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、極低炭素
鋼、Nb、Ta、Fe、Mo、Cr、Ｖ及びNiのうちの１種又は２
種以上を薄板状、箔状当で使用する。
テンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、極低炭素
鋼、Nb、Ta、Fe、Mo、Cr、Ｖ及びNiのうちの１種又は２
種以上を薄板状、箔状当で使用する。
例えば、１種類だけ使用する場合は、フェライト系ステ
ンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、Nb、Ta、M
o、Cr又はＶのいずれかを母材側に挿入することによ
り、金属間化合物が生成せず、またＣの拡散も阻止する
ことができる。更にＣの拡散阻止の効果を増大させるた
めには、Ｃの拡散阻止効果のより大きいNi、Fe又は極低
炭素鋼を用いればよいが、これらの薄板又は箔を単独で
使用すると、チタンとの接合界面に金属間化合物が生成
し易いため、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイ
ト系ステンレス鋼、Mo、Cr及びＶの１種又は２種以上を
更にその上に重ね合わせて使用することにより、脆化層
の生成防止の効果を増大させることができる。
ンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、Nb、Ta、M
o、Cr又はＶのいずれかを母材側に挿入することによ
り、金属間化合物が生成せず、またＣの拡散も阻止する
ことができる。更にＣの拡散阻止の効果を増大させるた
めには、Ｃの拡散阻止効果のより大きいNi、Fe又は極低
炭素鋼を用いればよいが、これらの薄板又は箔を単独で
使用すると、チタンとの接合界面に金属間化合物が生成
し易いため、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイ
ト系ステンレス鋼、Mo、Cr及びＶの１種又は２種以上を
更にその上に重ね合わせて使用することにより、脆化層
の生成防止の効果を増大させることができる。
次に、第２インサート材は、合せ材（チタン又はチタン
合金）側に、すなわち、前述の第１インサート材と合せ
材の間に介在させるものである。
合金）側に、すなわち、前述の第１インサート材と合せ
材の間に介在させるものである。
第１インサート材中のCr、Fe、Mo、Ｖ、Niの元素はチタ
ンに対してβ安定化元素であるため、チタン中にこれら
の元素が拡散するとチタンのα−β変態温度を下降させ
てβ相領域を拡げることになる。そこで、第２インサー
ト材としてα型チタン合金又はα＋β型チタン合金を併
用することにより、２つの効果が得られる。その１つ
は、これらの中に含有されるα安定化元素が、チタンの
α−β変態温度を上昇させることによりα相領域を拡大
させ、β相の生成を抑える効果である。もう１つの効果
は、α安定化元素により、仮りに室温までβ相が残留し
たとしても、再加熱時のβ→ω変態を抑制することがで
きる効果である。
ンに対してβ安定化元素であるため、チタン中にこれら
の元素が拡散するとチタンのα−β変態温度を下降させ
てβ相領域を拡げることになる。そこで、第２インサー
ト材としてα型チタン合金又はα＋β型チタン合金を併
用することにより、２つの効果が得られる。その１つ
は、これらの中に含有されるα安定化元素が、チタンの
α−β変態温度を上昇させることによりα相領域を拡大
させ、β相の生成を抑える効果である。もう１つの効果
は、α安定化元素により、仮りに室温までβ相が残留し
たとしても、再加熱時のβ→ω変態を抑制することがで
きる効果である。
なお、母材としての炭素鋼の材質は制限されず、同様
に、合せ材としてのチタンは勿論のこと、チタン合金の
材質も制限されないことは云うまでもない。また本圧延
接合法における条件も特に制約はない。
に、合せ材としてのチタンは勿論のこと、チタン合金の
材質も制限されないことは云うまでもない。また本圧延
接合法における条件も特に制約はない。
次に本発明の実施例を示す。
（実施例） 母材及び合せ材として、それぞれSS41及びTP35に相当す
る下記組成のものを用いた。なお、組成は重量％であ
る。
る下記組成のものを用いた。なお、組成は重量％であ
る。
母材…C:0.12％ Si:0.25％ Mn:1.10％ P:0.012％ S:0.007％ Fe:残部 合せ材…H:0.004％ O:0.13％ N:0.005％ Fe:0.05％ Ti:残部 まず、上記母材と合せ材の間にインサート材として第１
表に示す材質のもの｛Ni箔、Fe箔、Ｖ箔、フェライト系
ステンレス鋼（SUS405）、α型チタン合金（Ti-5％Al-
2.5％Sn）、α＋β型チタン合金（Ti-6％Al-4％Ｖ）｝
を挿入し、第１図に示す構造体を製作した。
表に示す材質のもの｛Ni箔、Fe箔、Ｖ箔、フェライト系
ステンレス鋼（SUS405）、α型チタン合金（Ti-5％Al-
2.5％Sn）、α＋β型チタン合金（Ti-6％Al-4％Ｖ）｝
を挿入し、第１図に示す構造体を製作した。
なお、第１図に示す構造体は、一対の母材１の間にイン
サート材３を介して合せ材２を配置し、これら合せ材２
の間に分離材４を挿入した構造であって、両端部は枠体
５を介挿して拘束溶接６が施されている（但し、一方に
は脱気孔７が設けられている）。
サート材３を介して合せ材２を配置し、これら合せ材２
の間に分離材４を挿入した構造であって、両端部は枠体
５を介挿して拘束溶接６が施されている（但し、一方に
は脱気孔７が設けられている）。
また、比較のため、インサート材としてマルテンサイト
系ステンレス鋼（SUS403）、Mo箔、Ni箔を挿入した構造
体を同様にして製作した。
系ステンレス鋼（SUS403）、Mo箔、Ni箔を挿入した構造
体を同様にして製作した。
次いで、この構造体の内部の真空度を10-2Torrとして85
0℃、圧下比９の条件下で加熱・圧延を行い、チタンク
ラッド鋼板を製作した。
0℃、圧下比９の条件下で加熱・圧延を行い、チタンク
ラッド鋼板を製作した。
得られたチタンクラッド鋼板について、JIS G 3603に準
拠して剪断試験及び曲げ試験を行った。なお、曲げ試験
は側曲げとし、曲げ角度は180℃、曲げ半径Ｒ＝2.0t
（t:板厚）とした。
拠して剪断試験及び曲げ試験を行った。なお、曲げ試験
は側曲げとし、曲げ角度は180℃、曲げ半径Ｒ＝2.0t
（t:板厚）とした。
その結果を第１表に併記する。
同表より明らかなように、本発明例は、従来例に比べ、
剪断強さが高く、側曲げでも接合界面が全く剥離せず、
優れた接合性能を有している。
剪断強さが高く、側曲げでも接合界面が全く剥離せず、
優れた接合性能を有している。
（発明の効果） 以上詳述したように、本発明によれば、母材と合せ材と
の接合界面近傍には炭化物、金属間化合物、ω相等の脆
化相が生成することがなく、優れた接合性を有するチタ
ンクラッド鋼板を安定して得ることができる。また、爆
着法では製造困難な広幅、長尺のチタンクラッド鋼板の
製造も可能である。
の接合界面近傍には炭化物、金属間化合物、ω相等の脆
化相が生成することがなく、優れた接合性を有するチタ
ンクラッド鋼板を安定して得ることができる。また、爆
着法では製造困難な広幅、長尺のチタンクラッド鋼板の
製造も可能である。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明における圧延接合時の構造体を示す断面
説明図、 第２図は実施例においてチタンクラッド鋼板の製造のた
めに準備した構造体を示す断面説明図である。 １……母材、２……合せ材、３……インサート材、31…
…第１インサート材、32……第２インサート材、４……
分離材、５……枠体、６……拘束溶接、７……脱気孔。
説明図、 第２図は実施例においてチタンクラッド鋼板の製造のた
めに準備した構造体を示す断面説明図である。 １……母材、２……合せ材、３……インサート材、31…
…第１インサート材、32……第２インサート材、４……
分離材、５……枠体、６……拘束溶接、７……脱気孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−203376（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−297315（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−56371（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】チタン又はチタン合金を合せ材とし、炭素
鋼を母材としたチタンクラッド鋼板を圧延接合法により
製造するに際し、合せ材と母材の接合予定面に、母材側
に第１インサート材としてフェライト系ステンレス鋼、
マルテンサイト系ステンレス鋼、極低炭素鋼、Nb、Ta、
Fe、Mo、Cr、Ｖ及びNiのうちの１種又は２種以上を介在
させ、更に合せ材側に第２インサート材としてα型チタ
ン合金又はα＋β型チタン合金を介在させることを特徴
とする接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140088A JPH0780061B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140088A JPH0780061B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309791A JPH01309791A (ja) | 1989-12-14 |
| JPH0780061B2 true JPH0780061B2 (ja) | 1995-08-30 |
Family
ID=15260676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140088A Expired - Fee Related JPH0780061B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0780061B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2336376B (en) * | 1997-11-12 | 2002-10-30 | Daido Steelco Ltd | Intermetallic-compound coated stainless steel and method of producing the same |
| KR100411273B1 (ko) * | 1999-09-28 | 2003-12-18 | 주식회사 포스코 | 스테인레스강/티타늄 클래드재 제조방법 |
| US7575418B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-08-18 | General Electric Company | Erosion and wear resistant protective structures for turbine components |
| KR101054462B1 (ko) * | 2008-11-20 | 2011-08-05 | 한국수력원자력 주식회사 | 모재의 강도를 초과하는 접합강도를 갖는, 중간층을 이용한강계열 합금과 티타늄 또는 티타늄계열 합금 간의 고강도 이종금속 접합방법 |
| JP5354202B2 (ja) * | 2009-12-02 | 2013-11-27 | 武生特殊鋼材株式会社 | チタンクラッド鋼刃物及びその製造方法 |
| CN111085546A (zh) * | 2019-12-21 | 2020-05-01 | 江苏骏茂新材料科技有限公司 | 一种超大宽幅合金板材的制备方法 |
| CN118218398B (zh) * | 2024-04-19 | 2024-12-31 | 阳江合金材料实验室 | 一种高强度耐磨耐蚀的钛钢复合板及其制备方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841685A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Asahi Chem Ind Co Ltd | チタンクラツド鋼 |
| JPS59206183A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | チタンまたはチタン合金クラツド鋼の製造方法 |
| JPS60203376A (ja) * | 1984-03-28 | 1985-10-14 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | チタンクラツド材の製造方法 |
| JPS60203377A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-14 | Nippon Stainless Steel Co Ltd | チタンクラツド材の製造方法 |
-
1988
- 1988-06-06 JP JP63140088A patent/JPH0780061B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01309791A (ja) | 1989-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3047752B2 (ja) | チタンクラッド鋼板の製造方法 | |
| EP0406688B1 (en) | Method for manufacturing titanium clad steel plate | |
| JPH0780061B2 (ja) | 接合性の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 | |
| JP2877020B2 (ja) | チタンクラッド薄鋼板の製造方法 | |
| JP3197835B2 (ja) | ベリリウム、銅合金およびステンレス鋼の複合接合体および複合接合方法 | |
| JP2724515B2 (ja) | 接合強度の優れたチタンクラッド鋼板の製造方法 | |
| JP2002069545A (ja) | 積層圧延によるＴｉＡｌ系金属間化合物の製造方法 | |
| JPS5829589A (ja) | チタンクラツド鋼板の製造方法 | |
| JPH0353074B2 (ja) | ||
| JPS6350113B2 (ja) | ||
| JPS6039477B2 (ja) | クラッド鋼板の製造方法 | |
| JPS60238093A (ja) | アルミニウム・ステンレス鋼複合材の製造方法 | |
| JPH0661629B2 (ja) | チタンクラツド鋼の製造方法 | |
| JPS60203377A (ja) | チタンクラツド材の製造方法 | |
| JP3355199B2 (ja) | アーク溶射用ワイヤ | |
| JPH0813522B2 (ja) | チタン系金属クラッド鋼とその製造方法 | |
| JPH05169283A (ja) | クラッド鋼板の製造方法 | |
| JPH0471635B2 (ja) | ||
| JPH0675946B2 (ja) | チタン系金属クラツド鋼とその製法 | |
| JPH09103890A (ja) | 圧延型非鉄金属クラッド鋼板の製造方法 | |
| JPH0456718B2 (ja) | ||
| JPH0760460A (ja) | アルミニウム圧延クラッド箔の製造方法 | |
| JPH08276283A (ja) | チタンクラッド鋼板の製造方法 | |
| JPS63160828A (ja) | チタンクラツド鋼材およびその製法 | |
| JPH05212559A (ja) | 接合強度の優れたクラッド材の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |