JP2822141B2 - 高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法 - Google Patents
高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ａｌ含有量の高いフェ
ライトステンレス鋼箔の製造方法に関する。特には、Ａ
ｌ含有量分布の均一性に優れ、かつ板厚変動が小さく、
優れた耐高温酸化性と電熱性を有するフェライトステン
レス鋼箔の製造方法に関する。本発明の製造方法により
得られるフェライトステンレス鋼箔は、発熱体や自動車
排ガス浄化装置の触媒担体などの材料に好適である。
ライトステンレス鋼箔の製造方法に関する。特には、Ａ
ｌ含有量分布の均一性に優れ、かつ板厚変動が小さく、
優れた耐高温酸化性と電熱性を有するフェライトステン
レス鋼箔の製造方法に関する。本発明の製造方法により
得られるフェライトステンレス鋼箔は、発熱体や自動車
排ガス浄化装置の触媒担体などの材料に好適である。
【０００２】
【従来の技術】Ｃｒを多量に含有するフェライト系ステ
ンレス鋼板は、耐酸化性や耐食性に優れるので、この特
徴を生かして各種産業分野にて広範囲に使用されてい
る。フェライトステンレス鋼に一層の耐酸化性を付与す
るには、鋼中にＡｌを添加するのが有効である。しか
し、多量のＡｌの添加によって材質が非常に脆くなるた
め、冷間圧延はもちろんのこと熱間圧延さえも難しくな
る。このため、通常の圧延と焼鈍の組み合わせによって
高Ａｌステンレス鋼板を製造することは極めて困難であ
る。このような製造の困難性のため、高Ａｌフェライト
ステンレス鋼板は電気抵抗が高く、耐酸化性、耐食性に
優れた材料であるにもかかわらず、充分利用されるに至
っていない。
ンレス鋼板は、耐酸化性や耐食性に優れるので、この特
徴を生かして各種産業分野にて広範囲に使用されてい
る。フェライトステンレス鋼に一層の耐酸化性を付与す
るには、鋼中にＡｌを添加するのが有効である。しか
し、多量のＡｌの添加によって材質が非常に脆くなるた
め、冷間圧延はもちろんのこと熱間圧延さえも難しくな
る。このため、通常の圧延と焼鈍の組み合わせによって
高Ａｌステンレス鋼板を製造することは極めて困難であ
る。このような製造の困難性のため、高Ａｌフェライト
ステンレス鋼板は電気抵抗が高く、耐酸化性、耐食性に
優れた材料であるにもかかわらず、充分利用されるに至
っていない。
【０００３】通常のステンレス鋼量産工程では、熱間に
おける鋼帯の靭性の低下の問題などから、５％以上のＡ
ｌを含有するフェライトステンレス鋼を製造することは
極めて困難である。これを解決する手段として、製造性
に優れる低Ａｌ含有ステンレス鋼にＡｌをクラッドし、
所定の厚さまで冷間圧延した後に拡散熱処理を行って、
製造性を損なうことなく高Ａｌ含有ステンレス鋼を得る
製造方法が、特開平２−１３３５６２及び特開平２−１
３３５６３に開示されている。
おける鋼帯の靭性の低下の問題などから、５％以上のＡ
ｌを含有するフェライトステンレス鋼を製造することは
極めて困難である。これを解決する手段として、製造性
に優れる低Ａｌ含有ステンレス鋼にＡｌをクラッドし、
所定の厚さまで冷間圧延した後に拡散熱処理を行って、
製造性を損なうことなく高Ａｌ含有ステンレス鋼を得る
製造方法が、特開平２−１３３５６２及び特開平２−１
３３５６３に開示されている。
【０００４】特開平２−１３３５６２および特開平２−
１３３５６３の製造方法は、ステンレス鋼の両面もしく
は片面に、含有させるＡｌ量に相当する割合となるよう
にＡｌもしくはＡｌ合金板を重ね合わせ、これをロール
間に通板して積層圧接板とし、得られた積層圧接板（ク
ラッド材）もしくはこれを圧延した板を、６００〜１３
００℃の温度の範囲において、Ａｌ層が溶融せずに合金
化する条件下で、拡散熱処理を施すことからなる高Ａｌ
含有ステンレス鋼の製造方法である。この発明では、母
材となるステンレス鋼として、Ａｌを含有しないフェラ
イトステンレス鋼を使用することも、クラッド材の圧延
・成形上有利とされている。また、同公報中の実施例で
は、１mm厚のＳＵＳ４３０鋼板を素材として、０．０５
〜０．２０mm厚のＡｌ板をクラッドし、０．３mmまで圧
延した後に拡散熱処理して得た高Ａｌ含有フェライトス
テンレスの耐高温酸化性が、ＳＵＳ４３０に比べて優れ
ているとしている。
１３３５６３の製造方法は、ステンレス鋼の両面もしく
は片面に、含有させるＡｌ量に相当する割合となるよう
にＡｌもしくはＡｌ合金板を重ね合わせ、これをロール
間に通板して積層圧接板とし、得られた積層圧接板（ク
ラッド材）もしくはこれを圧延した板を、６００〜１３
００℃の温度の範囲において、Ａｌ層が溶融せずに合金
化する条件下で、拡散熱処理を施すことからなる高Ａｌ
含有ステンレス鋼の製造方法である。この発明では、母
材となるステンレス鋼として、Ａｌを含有しないフェラ
イトステンレス鋼を使用することも、クラッド材の圧延
・成形上有利とされている。また、同公報中の実施例で
は、１mm厚のＳＵＳ４３０鋼板を素材として、０．０５
〜０．２０mm厚のＡｌ板をクラッドし、０．３mmまで圧
延した後に拡散熱処理して得た高Ａｌ含有フェライトス
テンレスの耐高温酸化性が、ＳＵＳ４３０に比べて優れ
ているとしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ａｌもしくは
Ａｌ合金（両者を合わせてＡｌと総称する）とステンレ
スからなる積層圧接板（クラッド材）に占めるＡｌ厚さ
が厚かったり、クラッド圧延時から拡散熱処理時までの
全圧延率が高すぎる場合には、クラッド材におけるステ
ンレス相の形状が不均一になる（ステンレス層がくびれ
て厚さが不均一になる）という問題が生じる。この圧延
クラッド材の形状不均一は、日本金属学会会報第２６巻
第１１号、塑性と加工第２９巻第３３２号などで報告さ
れている。この問題は、クラッド材構成相の塑性変形抵
抗の違いにより生ずるものである。ステンレス相がくび
れると、クラッド材中において、ステンレス相の板厚お
よびＡｌ被覆量の変動を生じ、その結果、拡散熱処理後
の高Ａｌ含有ステンレス綱中のＡｌ量が不均一になる。
また，得られた製品の板厚変動が大きくなるため、箔の
耐高温酸化性や電熱性、成形加工性が劣化する問題があ
る。
Ａｌ合金（両者を合わせてＡｌと総称する）とステンレ
スからなる積層圧接板（クラッド材）に占めるＡｌ厚さ
が厚かったり、クラッド圧延時から拡散熱処理時までの
全圧延率が高すぎる場合には、クラッド材におけるステ
ンレス相の形状が不均一になる（ステンレス層がくびれ
て厚さが不均一になる）という問題が生じる。この圧延
クラッド材の形状不均一は、日本金属学会会報第２６巻
第１１号、塑性と加工第２９巻第３３２号などで報告さ
れている。この問題は、クラッド材構成相の塑性変形抵
抗の違いにより生ずるものである。ステンレス相がくび
れると、クラッド材中において、ステンレス相の板厚お
よびＡｌ被覆量の変動を生じ、その結果、拡散熱処理後
の高Ａｌ含有ステンレス綱中のＡｌ量が不均一になる。
また，得られた製品の板厚変動が大きくなるため、箔の
耐高温酸化性や電熱性、成形加工性が劣化する問題があ
る。
【０００６】一般に、Ａｌ拡散熱処理は真空中もしくは
還元性雰囲気中で行うことが常識的であるが、拡散熱処
理には時間を要するため、長時間このような特殊雰囲下
で熱処理することは生産性を悪化させる要因となる。生
産性を上げようとして、処理温度の上昇により拡散熱処
理に要する時間を短縮しようとすると、箔の変形や箔同
士の固相接合が起こりやすくなるため、鋼板をまいたま
まのコイル状態での処理が困難となる。また昇温速度の
上昇により熱処理時間短縮を図ろうとすると、Ａｌの融
点以上の温度域でＡｌ溶融を生じやすく、溶融したＡｌ
が流れることにより製品中におけるＡｌ含有量の不均一
を生ずる問題もあった。
還元性雰囲気中で行うことが常識的であるが、拡散熱処
理には時間を要するため、長時間このような特殊雰囲下
で熱処理することは生産性を悪化させる要因となる。生
産性を上げようとして、処理温度の上昇により拡散熱処
理に要する時間を短縮しようとすると、箔の変形や箔同
士の固相接合が起こりやすくなるため、鋼板をまいたま
まのコイル状態での処理が困難となる。また昇温速度の
上昇により熱処理時間短縮を図ろうとすると、Ａｌの融
点以上の温度域でＡｌ溶融を生じやすく、溶融したＡｌ
が流れることにより製品中におけるＡｌ含有量の不均一
を生ずる問題もあった。
【０００７】本発明は、Ａ１含有量分布の均一性に優
れ、かつ板厚変動が小さく、優れた耐高温酸化性と電熱
性を有するフェライトステンレス鋼箔の製造方法を、提
供することを目的とする。
れ、かつ板厚変動が小さく、優れた耐高温酸化性と電熱
性を有するフェライトステンレス鋼箔の製造方法を、提
供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するため、本発明のフェライトステンレス鋼箔の製造方
法は、フェライトステンレス鋼薄板（原板）の表面にＡ
１泊を圧接してクラッド材を得るクラッド工程と、得ら
れたクラッド材を加熱してＡ１をフェライトステンレス
鋼中に拡散浸透させる拡散熱処理工程とを含む、厚さ３
０〜２００μｍの高Ａ１含有（５％越え）フェライトス
テンレス鋼箔の製造方法であって；Ａ１箔の厚さを１０
〜５０μｍとし、Ａ１箔の硬さをＨｖ４０以下とし、ク
ラッド素材（原板とＡ１箔）から拡散熱処理工程時まで
の全圧延率を１５〜８７％とし、クラッド材のＡ１／ク
ラッド材板厚比を０．１２以下とする、ことを特徴とす
る。
するため、本発明のフェライトステンレス鋼箔の製造方
法は、フェライトステンレス鋼薄板（原板）の表面にＡ
１泊を圧接してクラッド材を得るクラッド工程と、得ら
れたクラッド材を加熱してＡ１をフェライトステンレス
鋼中に拡散浸透させる拡散熱処理工程とを含む、厚さ３
０〜２００μｍの高Ａ１含有（５％越え）フェライトス
テンレス鋼箔の製造方法であって；Ａ１箔の厚さを１０
〜５０μｍとし、Ａ１箔の硬さをＨｖ４０以下とし、ク
ラッド素材（原板とＡ１箔）から拡散熱処理工程時まで
の全圧延率を１５〜８７％とし、クラッド材のＡ１／ク
ラッド材板厚比を０．１２以下とする、ことを特徴とす
る。
【０００９】本発明の主旨は、クラッド素材にＡｌを含
有するフェライトステンレス鋼帯を使用して、含有させ
るＡｌ量を得るのに必要なＡｌもしくはＡｌ合金帯の板
厚を小さくし、なおかつ素材厚を小さくすることにより
クラッド圧延時から拡散熱処理時の箔までの累積圧延率
を低くして、クラッド材におきるステンレス相の形状不
均一（くびれ）発生を抑え、拡散熱処理後のＡｌ量不均
一および板厚変動を抑えるものである。
有するフェライトステンレス鋼帯を使用して、含有させ
るＡｌ量を得るのに必要なＡｌもしくはＡｌ合金帯の板
厚を小さくし、なおかつ素材厚を小さくすることにより
クラッド圧延時から拡散熱処理時の箔までの累積圧延率
を低くして、クラッド材におきるステンレス相の形状不
均一（くびれ）発生を抑え、拡散熱処理後のＡｌ量不均
一および板厚変動を抑えるものである。
【００１０】本発明においては上記拡散熱処理工程にお
いては、処理雰囲気を大気とし、昇温速度を１０℃／mi
n 以下とし、保持温度を８５０〜１０００℃とすること
が好ましい。
いては、処理雰囲気を大気とし、昇温速度を１０℃／mi
n 以下とし、保持温度を８５０〜１０００℃とすること
が好ましい。
【００１１】本発明者等は、Ａｌ／ＳＵＳクラッド帯の
拡散熱処理方法を詳細に検討した結果、拡散熱処理時の
雰囲気を大気雰囲気とすることによりＡｌクラッド材の
Ａｌ層表層部にＡｌ酸化物の層を形成させ、これをＡｌ
溶融層流出を防止しうるの物理的被覆にすることができ
ることを知見した。この酸化物の皮覆によりＡｌ溶融を
生じる昇温速度で加熱しても、溶融したＡｌがある程度
保持され、高い昇温速度で熱処理する際のＡｌ溶融によ
るＡｌ含有量不均一を抑えうる。これにより拡散熱処理
時間が短縮されて生産性が上り、なおかつ雰囲気を大気
中とするため製造コストが下がる。
拡散熱処理方法を詳細に検討した結果、拡散熱処理時の
雰囲気を大気雰囲気とすることによりＡｌクラッド材の
Ａｌ層表層部にＡｌ酸化物の層を形成させ、これをＡｌ
溶融層流出を防止しうるの物理的被覆にすることができ
ることを知見した。この酸化物の皮覆によりＡｌ溶融を
生じる昇温速度で加熱しても、溶融したＡｌがある程度
保持され、高い昇温速度で熱処理する際のＡｌ溶融によ
るＡｌ含有量不均一を抑えうる。これにより拡散熱処理
時間が短縮されて生産性が上り、なおかつ雰囲気を大気
中とするため製造コストが下がる。
【００１２】本発明の対象とする高Ａｌ含有フェライト
ステンレス鋼箔（帯）は、Ａｌ含有量が５％を越え、か
つ板厚が３０〜２００μｍである。５％程度以下のＡｌ
含有量であれば通常のステンレス量産工程で工業的に製
造可能であり、かつそのほうが生産性に優れかつ安価だ
からである。板厚の範囲については、板厚が２００μｍ
を越えると，板厚方向にＡｌが均一に拡散しにくく、表
層部に硬く脆い高Ａｌ部が残留するため、著しく延性を
劣化させる。３０μｍ以下では拡散熱処理時に箔変形を
生じやすく、良好な製品を得にくくなる。
ステンレス鋼箔（帯）は、Ａｌ含有量が５％を越え、か
つ板厚が３０〜２００μｍである。５％程度以下のＡｌ
含有量であれば通常のステンレス量産工程で工業的に製
造可能であり、かつそのほうが生産性に優れかつ安価だ
からである。板厚の範囲については、板厚が２００μｍ
を越えると，板厚方向にＡｌが均一に拡散しにくく、表
層部に硬く脆い高Ａｌ部が残留するため、著しく延性を
劣化させる。３０μｍ以下では拡散熱処理時に箔変形を
生じやすく、良好な製品を得にくくなる。
【００１３】本発明では、ステンレス量産工程で生産が
容易な範囲のＡｌを含有するフェライトステンレス鋼帯
をクラッド素材とすることが好ましい。フェライトステ
ンレス鋼はオーステナイト鋼に比べＡｌ拡散が容易であ
るので、拡散熱処理が低温短時間で行える。そのため本
発明の対象素材として有利である。素材のフェライトス
テンレス鋼に含有させるＡｌ量は特に限定されないが、
５％程度を越えるＡｌを含有するステンレス鋼の製造は
一般のステンレス量産工程では困難であるので、クラッ
ド素材フェライトステンレス鋼のＡｌ含有量は５％程度
以下がのぞましい。また、耐高温酸化性を向上するた
め、鋼中にＲＥＭを添加してもよい。
容易な範囲のＡｌを含有するフェライトステンレス鋼帯
をクラッド素材とすることが好ましい。フェライトステ
ンレス鋼はオーステナイト鋼に比べＡｌ拡散が容易であ
るので、拡散熱処理が低温短時間で行える。そのため本
発明の対象素材として有利である。素材のフェライトス
テンレス鋼に含有させるＡｌ量は特に限定されないが、
５％程度を越えるＡｌを含有するステンレス鋼の製造は
一般のステンレス量産工程では困難であるので、クラッ
ド素材フェライトステンレス鋼のＡｌ含有量は５％程度
以下がのぞましい。また、耐高温酸化性を向上するた
め、鋼中にＲＥＭを添加してもよい。
【００１４】本発明では、Ａｌ（Ａ１合金含む）箔の成
分は特に制限されない。耐高温酸化性改良の観点から
は、Ｚｒ、Ｓｉなどを微量添加したＡｌ合金箔を用いて
もよい。
分は特に制限されない。耐高温酸化性改良の観点から
は、Ｚｒ、Ｓｉなどを微量添加したＡｌ合金箔を用いて
もよい。
【００１５】本発明では、Ａｌ箔の厚さを１０〜５０μ
ｍとする。１０μｍ未満ではクラッド圧延時にしわが発
生しやすい。５０μｍを越える場合、クラッド圧延後の
冷間圧延時にＡｌが剥離しない程度のＡｌ／ＳＵＳ間の
接合力を得ために必要なクラッド圧延率が上昇するた
め、クラッド圧延時に圧延材が蛇行し形状制御しにくく
なる。
ｍとする。１０μｍ未満ではクラッド圧延時にしわが発
生しやすい。５０μｍを越える場合、クラッド圧延後の
冷間圧延時にＡｌが剥離しない程度のＡｌ／ＳＵＳ間の
接合力を得ために必要なクラッド圧延率が上昇するた
め、クラッド圧延時に圧延材が蛇行し形状制御しにくく
なる。
【００１６】本発明ではＡｌもしくはＡｌ合金箔の硬さ
をＨｖ４０以下とし、例えば焼なまし材を箔素材とす
る。ビッカース硬さＨｖ４０を越える硬質材を用いると
クラッド圧延後にさらに圧延して箔とする場合に、箔圧
延時にＡｌ剥離が生じ易く、製造性が著しく低くなる。
また、クラッド材の接合力を強化するために熱処理を施
す場合でも、硬質材ではフクレが発生しやすく、箔圧延
時に剥離を生じる。クラッド圧延後に圧延を行わない場
合でも、Ａｌ拡散熱処理時の昇温過程においてフクレを
生じ、このフクレ部分のＡｌが溶融してＡｌ量不均一の
原因となる。一般には、強固な接合力を得るのに必要な
圧延率は室温下で３０〜４０％以上とされているが、本
発明の製造条件では、１５％〜２０％のクラッド圧延率
で同等のＡｌ／ＳＵＳ間接合力が得られ、冷間圧延時に
Ａｌが剥離しない。そのため、蛇行制御および形状制御
が容易となりＡｌのしわ発生を防止できる。これは、圧
延材表層部の加工度が、圧延材内部の加工度に比べて高
いため、クラッド圧延時に、接合に必要な新生面がより
生じやすいことによると考えられる。また、Ａｌ帯が薄
いため、ロールの圧延時の発熱が、Ａｌ／ＳＵＳ界面に
伝達しやすく、接合に対して有利に作用しているためと
考えられる。クラッド素材の加熱もしくはクラッド圧延
後の熱処理により、低い圧延率でも強固な接合力を得る
方法は公知であるが、本発明によればこれらの熱処理は
省略できる。
をＨｖ４０以下とし、例えば焼なまし材を箔素材とす
る。ビッカース硬さＨｖ４０を越える硬質材を用いると
クラッド圧延後にさらに圧延して箔とする場合に、箔圧
延時にＡｌ剥離が生じ易く、製造性が著しく低くなる。
また、クラッド材の接合力を強化するために熱処理を施
す場合でも、硬質材ではフクレが発生しやすく、箔圧延
時に剥離を生じる。クラッド圧延後に圧延を行わない場
合でも、Ａｌ拡散熱処理時の昇温過程においてフクレを
生じ、このフクレ部分のＡｌが溶融してＡｌ量不均一の
原因となる。一般には、強固な接合力を得るのに必要な
圧延率は室温下で３０〜４０％以上とされているが、本
発明の製造条件では、１５％〜２０％のクラッド圧延率
で同等のＡｌ／ＳＵＳ間接合力が得られ、冷間圧延時に
Ａｌが剥離しない。そのため、蛇行制御および形状制御
が容易となりＡｌのしわ発生を防止できる。これは、圧
延材表層部の加工度が、圧延材内部の加工度に比べて高
いため、クラッド圧延時に、接合に必要な新生面がより
生じやすいことによると考えられる。また、Ａｌ帯が薄
いため、ロールの圧延時の発熱が、Ａｌ／ＳＵＳ界面に
伝達しやすく、接合に対して有利に作用しているためと
考えられる。クラッド素材の加熱もしくはクラッド圧延
後の熱処理により、低い圧延率でも強固な接合力を得る
方法は公知であるが、本発明によればこれらの熱処理は
省略できる。
【００１７】本発明では、クラッド材のＡｌ／クラッド
板厚比率を〜０．１２以下とし、なおかつ、クラッド素
材から高Ａｌ含有鋼フェライトステンレス鋼箔（クラッ
ド箔）までの総合圧延率を１５〜８７％とする。
板厚比率を〜０．１２以下とし、なおかつ、クラッド素
材から高Ａｌ含有鋼フェライトステンレス鋼箔（クラッ
ド箔）までの総合圧延率を１５〜８７％とする。
【００１８】本発明の素材厚および製品厚の範囲内で
は、圧延率８７％越え、もしくは、Ａｌ／クラッド板厚
比率０．１２越えの場合、クラッド材におけるステンレ
ス相のくびれが生じ、Ａｌ／ＳＵＳ板厚比がクラッド帯
長手方向で変動する。累計圧延率が１５％未満では、ク
ラッド圧延後に圧延を行う場合、Ａｌ剥離防止のために
温間クラッドないしクラッド圧延後の熱処理が必要とな
り、生産性が低下する。また、クラッド圧延後に圧延を
行わない場合は、累計圧延率１５％未満では拡散熱処理
時の昇温の際にふくれを生じ、これがＡｌ溶融をおこし
てＡｌ含有量の不均一を招き易い。
は、圧延率８７％越え、もしくは、Ａｌ／クラッド板厚
比率０．１２越えの場合、クラッド材におけるステンレ
ス相のくびれが生じ、Ａｌ／ＳＵＳ板厚比がクラッド帯
長手方向で変動する。累計圧延率が１５％未満では、ク
ラッド圧延後に圧延を行う場合、Ａｌ剥離防止のために
温間クラッドないしクラッド圧延後の熱処理が必要とな
り、生産性が低下する。また、クラッド圧延後に圧延を
行わない場合は、累計圧延率１５％未満では拡散熱処理
時の昇温の際にふくれを生じ、これがＡｌ溶融をおこし
てＡｌ含有量の不均一を招き易い。
【００１９】本発明の一態様の拡散熱処理工程において
は、拡散熱処理温度の範囲を８５０〜１０００℃とす
る。８５０℃未満ではＡｌ拡散が遅く、また１０００℃
越えでは、箔変形ないし箔どうしの固相接合が生じる。
最も耐高温酸化性が優れる、８５０〜９５０℃前後が最
適である。
は、拡散熱処理温度の範囲を８５０〜１０００℃とす
る。８５０℃未満ではＡｌ拡散が遅く、また１０００℃
越えでは、箔変形ないし箔どうしの固相接合が生じる。
最も耐高温酸化性が優れる、８５０〜９５０℃前後が最
適である。
【００２０】本発明の一態様の拡散熱処理工程において
は、拡散熱処理の雰囲気を大気中とする。真空中もしく
は還元性雰囲気中ではＡｌ表面に生成させる酸化物層の
厚さが十分でなく、溶融Ａｌを保持できない。ただし、
シート材の回りに大気が流動しやすい状態で熱処理した
のでは、過度に表面が酸化されＡｌ消費量が大きくなる
ので、タイトに巻いたコイルの状態で拡散熱処理するこ
とが望ましい。さらに、その際の巻取張力は５（３〜
７）ｋｇ／ｍｍ2 前後が望ましい。張力が過度に高い場
合、拡散熱処理材の変形、固相接合などの問題を生ずる
からある。
は、拡散熱処理の雰囲気を大気中とする。真空中もしく
は還元性雰囲気中ではＡｌ表面に生成させる酸化物層の
厚さが十分でなく、溶融Ａｌを保持できない。ただし、
シート材の回りに大気が流動しやすい状態で熱処理した
のでは、過度に表面が酸化されＡｌ消費量が大きくなる
ので、タイトに巻いたコイルの状態で拡散熱処理するこ
とが望ましい。さらに、その際の巻取張力は５（３〜
７）ｋｇ／ｍｍ2 前後が望ましい。張力が過度に高い場
合、拡散熱処理材の変形、固相接合などの問題を生ずる
からある。
【００２１】本発明の一態様の拡散熱処理工程において
は、拡散熱処理時の昇温速度を〜１０℃／ｍｉｎとす
る。１０℃／ｍｉｎを越えると、Ａｌ表面に生成させた
酸化物層で溶融Ａｌを保持できなくなる。。相互拡散に
よるＡｌ層のＦｅ−Ａｌ合金化の速度が溶融Ａｌの生成
速度に比べて遅いためと考えられる。昇温速度の下限値
は、５℃／ｍｉｎが好ましい。それ未満では、拡散熱処
理の昇温に要する時間が長くなり生産性が低下する。
は、拡散熱処理時の昇温速度を〜１０℃／ｍｉｎとす
る。１０℃／ｍｉｎを越えると、Ａｌ表面に生成させた
酸化物層で溶融Ａｌを保持できなくなる。。相互拡散に
よるＡｌ層のＦｅ−Ａｌ合金化の速度が溶融Ａｌの生成
速度に比べて遅いためと考えられる。昇温速度の下限値
は、５℃／ｍｉｎが好ましい。それ未満では、拡散熱処
理の昇温に要する時間が長くなり生産性が低下する。
【００２２】
実施例１ 表１に示す組成のフェライトステンレス鋼帯の両表面を
ロールブラシにて研磨し、この両面に表２に示す組成の
Ａｌ箔帯を、表３に示す板厚構成および圧延率で冷間ク
ラッド圧延した。
ロールブラシにて研磨し、この両面に表２に示す組成の
Ａｌ箔帯を、表３に示す板厚構成および圧延率で冷間ク
ラッド圧延した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】次に得られたクラッドコイルを、常法に従
い、表３に示す板厚まで冷間圧延した。その後、拡散熱
処理として、大気中にて昇温速度１０℃／ｍｉｎにて９
００℃まで加熱、これを６時間保持した後に冷却した。
Ａｌ量、その均一性の結果を第３表に示した。発明材は
クラッド箔のステンレス相にくびれを生じなかった。El
ectron Prove Micro AnalyzerノLine ProfileにてＡｌ濃
度の勾配の有無を調査した結果、拡散熱処理後のＡｌ含
有量が板厚方向、面方向ともに均一であることを確認を
した。
い、表３に示す板厚まで冷間圧延した。その後、拡散熱
処理として、大気中にて昇温速度１０℃／ｍｉｎにて９
００℃まで加熱、これを６時間保持した後に冷却した。
Ａｌ量、その均一性の結果を第３表に示した。発明材は
クラッド箔のステンレス相にくびれを生じなかった。El
ectron Prove Micro AnalyzerノLine ProfileにてＡｌ濃
度の勾配の有無を調査した結果、拡散熱処理後のＡｌ含
有量が板厚方向、面方向ともに均一であることを確認を
した。
【００２７】本発明の製造条件の範囲では、冷間クラッ
ド圧延の圧延率が２０％以下でも、その後の冷間圧延に
てＡｌ剥離しない程度の十分なＡｌ／ＳＵＳ間接合力が
得られることを確認した。
ド圧延の圧延率が２０％以下でも、その後の冷間圧延に
てＡｌ剥離しない程度の十分なＡｌ／ＳＵＳ間接合力が
得られることを確認した。
【００２８】比較材である試料３では、累計圧延率が８
７．２％と高かったため、箔クラッド状態でステンレス
鋼がくびれ、板厚で１０％前後のうねりを生じた。ま
た、９．５〜１２％の範囲でＡｌ濃度がバラツキを生じ
ていた。試料４では、累計圧延率が８７．４％と高く、
またＡｌ層／クラッド板厚比が０．１２３％と高かった
ため、板厚比で１３％のうねりを生じ、また試料３と同
様にＡｌ濃度が不均一であった。素材厚が大きい試料７
および８の製造では、クラッド圧下率が２０％以下では
曲げ試験にてＡｌ剥離してしまう程度の接合力しか得ら
れず、これを冷間圧延したところＡｌが剥離し圧延でき
なかった。試料９では、Ａｌ／クラッド板厚比が１４．
２％と高かったため、クラッド時点でのＡｌとステンレ
スの接合力が十分でなく、また、接合面のくびれも認め
られた。Ｈｖ４２の硬質Ａｌ箔を用いた試料１０では、
クラッド圧延後の圧延にてＡｌ剥離を生じ、これを拡散
熱処理したところ著しい面方向のＡｌ量不均一を生じ
た。試料１１では昇温過程で生じたフクレによる面方向
でのＡｌ量不均一を生じた。
７．２％と高かったため、箔クラッド状態でステンレス
鋼がくびれ、板厚で１０％前後のうねりを生じた。ま
た、９．５〜１２％の範囲でＡｌ濃度がバラツキを生じ
ていた。試料４では、累計圧延率が８７．４％と高く、
またＡｌ層／クラッド板厚比が０．１２３％と高かった
ため、板厚比で１３％のうねりを生じ、また試料３と同
様にＡｌ濃度が不均一であった。素材厚が大きい試料７
および８の製造では、クラッド圧下率が２０％以下では
曲げ試験にてＡｌ剥離してしまう程度の接合力しか得ら
れず、これを冷間圧延したところＡｌが剥離し圧延でき
なかった。試料９では、Ａｌ／クラッド板厚比が１４．
２％と高かったため、クラッド時点でのＡｌとステンレ
スの接合力が十分でなく、また、接合面のくびれも認め
られた。Ｈｖ４２の硬質Ａｌ箔を用いた試料１０では、
クラッド圧延後の圧延にてＡｌ剥離を生じ、これを拡散
熱処理したところ著しい面方向のＡｌ量不均一を生じ
た。試料１１では昇温過程で生じたフクレによる面方向
でのＡｌ量不均一を生じた。
【００２９】実施例２ 実施例１における試料１の素材条件および圧延条件にて
製造した０．０５０ｍｍ厚クラッド箔コイルを、大気中
にて表４に示す熱処理条件にて拡散熱処理を施した。Ａ
ｌ量の均一性等の結果を第４表に示す。
製造した０．０５０ｍｍ厚クラッド箔コイルを、大気中
にて表４に示す熱処理条件にて拡散熱処理を施した。Ａ
ｌ量の均一性等の結果を第４表に示す。
【００３０】
【表４】
【００３１】Ａｌ量均一性については、Electron Prove
Micro Analyzer の Line Profileにて板厚方向および
面方向でＡｌ濃度匂配が認められなかったものを〇とし
た。１０５０℃ならびに１１００℃では箔の変形および
融着接合（試料７、８、９）が生じた。接合した試料は
拡散熱処理後にコイルを巻き戻すことができなかった。
箔変形および融着接合を生じない８５０〜１０００℃の
温度範囲では、６時間程度の保持を行えば板厚方向での
Ａｌ量は均一であるが、１５℃／ｍｉｎを越える昇温速
度で加熱すると、面方向でのＡｌ量が不均一となった
（試料３）。また、８００℃で処理した試料４もＡｌ量
が不均一となった。発明材（試料１、２、５、６）で
は、板厚方向および面方向でのＡｌ量不均一、箔変形、
融着接合は生じないことを確認した。
Micro Analyzer の Line Profileにて板厚方向および
面方向でＡｌ濃度匂配が認められなかったものを〇とし
た。１０５０℃ならびに１１００℃では箔の変形および
融着接合（試料７、８、９）が生じた。接合した試料は
拡散熱処理後にコイルを巻き戻すことができなかった。
箔変形および融着接合を生じない８５０〜１０００℃の
温度範囲では、６時間程度の保持を行えば板厚方向での
Ａｌ量は均一であるが、１５℃／ｍｉｎを越える昇温速
度で加熱すると、面方向でのＡｌ量が不均一となった
（試料３）。また、８００℃で処理した試料４もＡｌ量
が不均一となった。発明材（試料１、２、５、６）で
は、板厚方向および面方向でのＡｌ量不均一、箔変形、
融着接合は生じないことを確認した。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、クラッド材におきるステンレス相の形状不均一（く
びれ）発生を抑えることができるので、Ａ１含有量分布
の均一性に優れ、かつ板厚変動が小さく、優れた耐高温
酸化性と電熱性を有するフェライトステンレス鋼箔を提
供することができる。
は、クラッド材におきるステンレス相の形状不均一（く
びれ）発生を抑えることができるので、Ａ１含有量分布
の均一性に優れ、かつ板厚変動が小さく、優れた耐高温
酸化性と電熱性を有するフェライトステンレス鋼箔を提
供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23K 20/00 - 20/04 B32B 15/01
Claims (2)
- 【請求項１】 フェライトステンレス鋼薄板（原板）の
表面にＡｌ箔を圧接してクラッド材を得るクラッド工程
と、 得られたクラッド材を加熱してＡｌをフェライトステン
レス鋼中に拡散浸透させる拡散熱処理工程とを含む、 厚さ３０〜２００μm の高Ａｌ含有（５％越え）フェラ
イトステンレス鋼箔の製造方法であって；Ａｌ箔の厚さ
を１０〜５０μm とし、 Ａｌ箔の硬さをＨｖ４０以下とし、 クラッド素材（原板とＡｌ箔）から拡散熱処理工程時ま
での全圧延率を１５〜８７％とし、 クラッド材のＡｌ／クラッド材板厚比を０．１２以下と
する、ことを特徴とする高Ａｌ含有フェライトステンレ
ス鋼箔の製造方法。 - 【請求項２】 上記拡散熱処理工程において、 処理雰囲気を大気とし、 昇温速度を１０℃/min以下とし、 保持温度を８５０〜１０００℃とする、請求項１記載の
高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349243A JP2822141B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5349243A JP2822141B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07185839A JPH07185839A (ja) | 1995-07-25 |
| JP2822141B2 true JP2822141B2 (ja) | 1998-11-11 |
Family
ID=18402451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5349243A Expired - Fee Related JP2822141B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高Ａｌ含有フェライトステンレス鋼箔の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2822141B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19642497C1 (de) * | 1996-10-15 | 1997-07-24 | Krupp Vdm Gmbh | Verfahren zur Herstellung einer Eisen-Chrom-Aluminium-Folie und ihre Verwendung |
| FR2760244B1 (fr) * | 1997-02-28 | 1999-04-09 | Usinor | Procede de fabrication d'un feuillard en acier inoxydable ferritique a haute teneur en aluminium utilisable notamment pour un support de catalyseur d'echappement de vehicule automobile |
| FR2806940B1 (fr) * | 2000-03-29 | 2002-08-16 | Usinor | Feuillard en acier inoxydable ferritique contenant de l'aluminium, utilisable notamment pour un support de catalyseur d'echappement de vehicule automobile et procede de fabrication dudit feuillard |
| US7353981B2 (en) * | 2004-01-15 | 2008-04-08 | All-Clad Metalcrafters Llc | Method of making a composite metal sheet |
| FR2883007B1 (fr) * | 2005-03-11 | 2007-04-20 | Usinor Sa | Procede de fabrication d'une piece d'acier revetu presentant une tres haute resistance apres traitement thermique |
| JP6310639B2 (ja) * | 2013-04-22 | 2018-04-11 | オムロン株式会社 | 磁性部品の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2796732B2 (ja) * | 1989-06-13 | 1998-09-10 | 日新製鋼株式会社 | 高Ａ▲ｌ▼含有フエライト系ステンレス鋼板またはその成形品の製造法 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5349243A patent/JP2822141B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07185839A (ja) | 1995-07-25 |
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