JP6637200B2 - 圧延接合体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、圧延接合体及びその製造方法に関する。さらに、その圧延接合体から作製される成型品に関する。

金属材料は様々な分野で利用されており、例えば、モバイル電子機器等の電子機器における集積回路用シールドカバー等の内部保護部材として用いられている。これらの金属材料には、高強度と成形加工性が要求される。このような金属材料として、ステンレスが広く用いられている。また、他の金属材料として、２種類以上の金属板又は金属箔を積層した圧延接合体（金属積層材、クラッド材）も知られている。圧延接合体は、単独の材料では得られない複合特性を有する高機能性金属材料であり、例えば、熱伝導性の向上を目的としてステンレスと銅とを積層させた圧延接合体が検討されている。

従来の圧延接合体として、例えば、特許文献１及び２に開示されるものが知られている。特許文献１には、オーステナイト系ステンレスにより形成される第１層と、Ｃｕ又はＣｕ合金により形成され、前記第１層に積層される第２層と、オーステナイト系ステンレスにより形成され、前記第２層の前記第１層とは反対側に積層される第３層とが圧延接合されたクラッド材からなり、前記第２層の厚みは、前記クラッド材の厚みの１５％以上であるシャーシとその製造方法が開示されている。

また、特許文献２には、Ｃｕ板とステンレス鋼板のブラッシング処理された接合面同士を重ね合わせて圧下率２〜１０％の冷間圧延を行なって圧接して合わせ板とした後、１０^−４Ｔｏｒｒ以下の真空中で５００〜１０５０℃に加熱することを特徴とするＣｕ―ステンレス鋼クラッド板の製造方法が開示されている。

特許第５４１０６４６号公報 特許第３１６８９３０号公報

特許文献１のように銅とステンレスの圧延接合体を製造する場合、圧延及び熱処理を繰り返すことにより薄肉化が可能である。しかし、この圧延工程で銅−ステンレス界面の平坦性が悪化し、また、圧延接合体からプレス加工により各種成型品を作製する際の寸法精度が悪いという問題があった。

特許文献２では低圧下率で圧延を行っているが、ブラッシング処理を行い界面に凹凸を付けることで密着性を確保しているため、銅−ステンレス界面の平坦性に劣り、また、特許文献１の圧延接合体と同様にプレス加工後の寸法精度が悪いという欠点があった。

近年の集積回路の高速化により、圧延接合体の熱伝導性、放熱性の強化が求められている。また、モバイル電子機器等の稼働時間増による二次電池の大容量化と、多機能・高機能化に伴う部品点数増によって省スペース化が求められている。それに伴い、圧延接合体の厚みの薄型化と適用部材の形状複雑化が進み、そのためにプレス加工後の寸法精度のさらなる向上が望まれている。

そこで本発明は、上記従来の状況に鑑み、放熱性等の機能性を維持しつつ、プレス加工後の寸法精度に優れる圧延接合体、及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明者らが鋭意検討を行った結果、圧延接合体のプレス加工後の寸法精度は、圧延接合体を構成するそれぞれの金属層の厚み精度に依存し、その厚み精度を特定の範囲内に制御することによってプレス加工後の高い寸法精度が得られることを見い出し、発明を完成した。すなわち、本発明の要旨は次のとおりである。
（１）２層以上の金属層からなる圧延接合体であって、
最表層の厚みの標準偏差σと、前記圧延接合体の厚みＴとの比σ／Ｔが０〜４．０％であり、且つ前記厚みＴが２ｍｍ以内であり、前記厚みＴの偏差が４．０％以内である、前記圧延接合体。
（２）最表層の厚みの標準偏差σが、４．０μｍ未満である、上記（１）に記載の圧延接合体。
（３）２層以上の金属層が、それぞれ独立して、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＴｉからなる群から選択される金属又はその合金である、上記（１）又は（２）に記載の圧延接合体。
（４）上記（１）に記載の圧延接合体の製造方法であって、
２層以上の金属層のうち、最も硬質である金属層の接合前後におけるビッカース硬さ（ＪＩＳ Ｚ ２２４４、荷重５０ｇｆ）の変化量が８０以内になるように前記２層以上の金属層を接合する工程を含み、
接合前の前記２層以上の金属層の総厚みＴ_０に対する圧下量ΔＴの比ΔＴ／Ｔ_０が１．０未満である、前記製造方法。
（５）２層以上の金属層を接合する工程が、接合する金属層の表面をスパッタエッチングし、前記スパッタエッチングした表面同士を圧接することにより行われる、上記（４）に記載の圧延接合体の製造方法。
（６）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の圧延接合体からなる成型品。

本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号２０１７−０２０５５１号の開示内容を包含する。

本発明によれば、放熱性等の機能性を維持しつつ、プレス加工後の優れた寸法精度を有する圧延接合体を得ることができる。この圧延接合体は、高い寸法精度を利用して、モバイル電子機器等のカバー、補強部材、放熱・電磁波シールド等の機能性部材として好適に用いることができる。

本実施形態に係る圧延接合体（ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳの３層構造）の断面の光学顕微鏡写真（１０００倍）である。 ΔＴ／Ｔ_０とσ／Ｔとの関係を示すグラフである。 Ｖブロック法により曲げ加工を施した圧延接合体の光学顕微鏡写真（５０倍）である。 例１、２及び４の圧延接合体について、平均仕上がり角度からの偏差の分布を示すグラフである。 例１、２及び４の圧延接合体について、平均仕上がり角度からの偏差と確率密度との関係を示すグラフである。 σ／Ｔと仕上がり角度の標準偏差との関係を示すグラフである。 σと仕上がり角度の標準偏差との関係を示すグラフである。

以下、実施の形態に基づき本発明を詳細に説明する。

本実施形態の圧延接合体は、２層以上の金属層からなる。好ましくは２〜４層であり、特に好ましくは３層である。各金属層の材料は、圧延接合体の用途等に応じて適宜選択することができ、特に限定されるものではない。例えば、各金属層を、それぞれ独立して、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＴｉからなる群から選択される金属又はその合金により構成することができる。合金としては、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６、Ｔｉ合金、Ｃｕ合金、あるいは、Ａ５０５２等のアルミニウム合金や、ＡＺ３１、ＡＺ６１、ＡＺ９１、ＬＺ９１等のマグネシウム合金等が挙げられる。その中でも、ステンレス鋼の強度と、銅、アルミニウム又はアルミニウム合金の熱伝導性、放熱性とを併せ持つ圧延接合体として、ＳＵＳ／Ｃｕ／ＳＵＳ、ＳＵＳ／Ａｌ／ＳＵＳ、Ａｌ／ＳＵＳ／Ａｌ等の３層からなる圧延接合体や、ＳＵＳ／Ｃｕ、ＳＵＳ／Ａｌ、ＳＵＳ／Ａｌ合金、Ｃｕ／Ａｌ合金等の２層からなる圧延接合体等が好適に用いられる。その他、Ｔｉ／Ａｌ合金、Ｔｉ合金／Ａｌ合金等の２層からなる圧延接合体も好適に用いられる。

接合する金属層としては、金属の板材又は箔を用いることができる。単体金属の板材又は箔は、例えばアルミニウムや銅の場合、圧延接合体の用途にもよるが、熱伝導性等をより高める場合には純度が高いものが好ましく、具体的には９９．５質量％以上であるが、これに限定されるものではない。

接合させる板材又は箔等の金属層の厚みは、それぞれ、通常０．０１ｍｍ以上であれば適用可能であり、得られる圧延接合体の機械的強度及び加工性の観点から、０．０１ｍｍ〜１．８ｍｍであることが好ましい。ハンドリング性を考慮すると、０．０１５ｍｍ以上であることが好ましい。また、圧延接合体の軽量化や薄型化の観点から、接合前の金属層の厚みは、より好ましくは１．２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．８ｍｍ以下、特に好ましくは０．５ｍｍ以下である。しかし、圧延接合体の厚みは接合後の再圧延によって薄くすることも可能であるため、接合前の金属層の厚みは上記範囲に限定されるものではない。なお、接合前の金属層の厚みは、マイクロメータ等によって測定可能であり、対象とする金属層の表面上からランダムに選択した１０点において測定した厚みの平均値をいう。また、用いる板材又は箔については、１０点の測定値の平均値からの偏差が全ての測定値で１０％以内であることが好ましい。特に、接合する金属層として厚みが１ｍｍ未満の薄い箔を用いる場合には、偏差が大きいと放熱性等の性能にばらつきが出ることが懸念されるため、偏差は小さい方が好ましい。

そして、本実施形態の圧延接合体は、最表層の厚みの標準偏差σと、圧延接合体の厚みＴとの比σ／Ｔが０〜４．０％であることを特徴とする。より好ましくは０〜１．２％であり、さらに好ましくは０〜０．９％であり、特に好ましくは０〜０．７％である。それに加えて、その厚みＴの偏差が４．０％以内であることを要する。より好ましくは３．０％以内であり、さらに好ましくは２．５％以内であり、特に好ましくは２．０％以内である。特に、標準偏差σが４．０μｍ未満であることが好ましく、標準偏差σが１．８μｍ未満であることがより好ましい。圧延接合体の厚みＴは、薄過ぎるとハンドリング性が悪くなり、逆に厚過ぎると、圧延接合体の重量が増加し、またリールｔｏリールでの連続生産が難しくなる場合があるため、これらのバランスを考慮して適宜設定される。具体的には、厚みＴは２ｍｍ以内であり、より好ましくは１ｍｍ以内であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以内であり、特に好ましくは０．２ｍｍ以内である。

ここで、最表層の厚みの標準偏差σとは、図１に示すように、圧延接合体１の断面の光学顕微鏡写真を取得し、その光学顕微鏡写真における幅３００μｍの断面について、最表層となる金属層の厚みｔ_１を等間隔で１０点計測し、得られた１０点の測定値から求めた標準偏差をいう。また、圧延接合体１の厚みＴは、圧延接合体１上の任意の３０点における厚みをマイクロメーターで測定し、得られた測定値の平均値をいう。厚みＴの偏差とは、上記３０点の厚みの測定値をそれぞれＴ_ｉ（ｉ＝１，２・・・３０）とするとき、｜Ｔ_ｉ−Ｔ｜／Ｔ×１００（％）の値をいう。

最表層となる金属層の厚みの他、接合後の圧延接合体の状態における各金属層の厚みは、例えば上記のように、圧延接合体１の断面の光学顕微鏡写真に基づいて測定することができる。すなわち、光学顕微鏡写真における幅３００μｍの断面について、各金属層の厚みを等間隔で１０点計測し、得られた１０点の平均値をその金属層の厚みとする。圧延接合体の状態での各金属層の厚みは、それぞれ、通常０．０１ｍｍ以上であれば良く、圧延接合体の機械的強度及び加工性の観点から、０．０１ｍｍ〜１．８ｍｍであることが好ましい。圧延接合体の軽量化や薄型化の観点からは、各金属層の厚みは、より好ましくは１．２ｍｍ以下、さらに好ましくは０．８ｍｍ以下、特に好ましくは０．５ｍｍ以下である。

標準偏差σと、圧延接合体の厚みＴとの比σ／Ｔを０〜４．０％の範囲内とし、厚みＴが２ｍｍ以内、厚みＴの偏差が４．０％以内になるよう制御することによって、圧延接合体にプレス加工を施した後に高い寸法精度を維持することができる。具体的には、例えば、圧延接合体を所定の角度に塑性変形させたとき、弾性によりその所定角度から拡がる現象（「スプリングバック」という）の大きさのばらつきを大幅に小さくすることができる。従来、プレス加工後の寸法精度が、圧延接合体を構成する金属層の厚み精度に依存すること、特に、上記のような厚みの薄い圧延接合体においてプレス加工後の寸法精度に対する金属層の厚み精度の影響が大きいことは知られておらず、本発明において初めて見出された。

寸法精度に関し、例えば、金属プレス加工品の普通寸法公差についてＪＩＳ Ｂ ０４０８−１９９１では「曲げ及び絞りの普通寸法許容差」として、基準寸法が６ｍｍ以上３０ｍｍ未満の場合、Ｂ級では±０．５ｍｍ、Ｃ級では±１ｍｍと規定されている。ここで、長さ６０ｍｍの試験片を、後に述べるＶブロック法により中心で６０度に折り曲げ、試験片の片側長さを３０ｍｍとしたときに、折り曲げ角の平均値が６０度であると仮定して計算すると、試験片の角度が±１度ずれると試験片の開きの距離は±０．４６ｍｍのずれが生じ、±１．１度ずれると±０．５ｍｍのずれが生じ、±１．４度ずれると±０．６４ｍｍのずれが生じる。後述の実施例に示すように、本発明においては、圧延接合体のσ／Ｔを０〜４．０％とすることにより上記ＪＩＳ基準におけるＣ級を満たすような仕様とすることが可能であり、さらにσ／Ｔを０〜１．２％とすることにより仕上がり角度の標準偏差を顕著に小さくすることができ、上記ＪＩＳ基準におけるＢ級を満たすような仕様とすることが可能となることを見出した。なお、基準寸法はあくまで一例であり、本発明はこれに限定されるものではない。

さらに、圧延接合体１における界面とは反対側の金属層の表面には、必要に応じて、熱導電性、放熱性等の機能を妨げない程度に、耐食性、酸化防止、変色防止等を目的として保護層を設けることができる。例えば、銅からなる金属層に対する保護層の例としては、化成処理層、Ｎｉめっき層等を挙げることができる。また、マグネシウム合金からなる金属層に対する保護層の例としては、リン酸系、クロメート系、陽極酸化処理といった化成処理層を挙げることができる。

次に、圧延接合体の製造方法について説明する。本実施形態の圧延接合体は、板材又は箔等の金属層を準備し、これらを冷間圧延接合、熱間圧延接合、表面活性化接合等の各種の方法により互いに接合して製造することができる。その際、接合する２層以上の金属層のうち、最も硬質である金属層の接合前後におけるビッカース硬さの変化量が８０以内になるように接合し、且つ、接合前の２層以上の金属層の総厚みＴ_０に対する圧下量ΔＴの比ΔＴ／Ｔ_０が１．０未満になるよう制御することを特徴とする。特に、総厚みＴ_０に対する圧下量ΔＴの比ΔＴ／Ｔ_０が０．７未満になるように接合することが好ましい。これにより、最表層の厚みの標準偏差σと厚みＴとの比σ／Ｔが０〜４．０％、厚みＴの偏差が４．０％以内である圧延接合体を得ることができ、プレス加工後の寸法精度を向上させることができる。ここで「最も硬質である」とは、接合する金属層のビッカース硬さ（ＪＩＳ Ｚ ２２４４、荷重５０ｇｆ）の値が最も大きいことをいう。なお、接合後の各金属層のビッカース硬さは、接合した後の圧延接合体の状態で測定し、３層以上の圧延接合体の中間に存在する金属層については、圧延接合体の製造過程において、その中間の金属層が表面に位置している時点で測定するものとする。

冷間圧延接合の場合、接合した後には安定化熱処理を施すことが好ましい。熱間圧延接合は、接合体の再結晶温度以上の熱を加えながら圧延接合する方法であり、冷間圧延接合に比べて低い力で接合することができるが、接合界面に金属間化合物を生成しやすい。したがって、金属間化合物を生成しないよう、加熱温度、加熱時間の条件の選択に留意するものとする。

圧延接合体１を製造する方法として好ましい態様は次のとおりである。まず、接合する金属層の表面をスパッタエッチングし、続いて、スパッタエッチングした表面同士を圧接することによって２層構造の圧延接合体を製造することができる（表面活性化接合）。３層以上の圧延接合体については、上記工程を繰り返して新たな金属層を圧接することにより製造することができる。この方法は、圧下率を低くすることができ（数％以下）、接合界面の平坦性が良好であり、各金属層の厚み精度を高くできる（厚みのばらつきが小さい）という利点がある。また、常温でもマグネシウム合金等の強度の小さい金属層が割れることなく接合可能であるため好ましい。

スパッタエッチング処理は、例えば、接合する金属層を、幅１００ｍｍ〜６００ｍｍの長尺コイルとして用意し、金属層の接合面をアース接地した一方の電極とし、絶縁支持された他の電極との間に１ＭＨｚ〜５０ＭＨｚの交流を印加してグロー放電を発生させ、且つグロー放電によって生じたプラズマ中に露出される電極の面積を前記の他の電極の面積の１／３以下として行うことができる。スパッタエッチング処理中は、アース接地した電極が冷却ロールの形をとっており、搬送材の温度上昇を防いでいる。

スパッタエッチング処理では、真空下で金属層の接合する面を不活性ガスによりスパッタすることにより、表面の吸着物を完全に除去し、且つ表面の酸化物層の一部又は全部を除去する。金属層がマグネシウム合金である場合は特に、酸化物層は必ずしも完全に除去する必要はなく、一部残存した状態であっても十分な接合力を得ることができる。酸化物層を残存させつつスパッタエッチングを行うことにより、酸化物層を完全に除去する場合に比べてスパッタエッチング処理時間を大幅に減少させ、圧延接合体の生産性を向上させることができる。一方、銅の酸化物層は完全に除去することが好ましい。不活性ガスとしては、アルゴン、ネオン、キセノン、クリプトン等や、これらを少なくとも１種類含む混合気体を適用することができる。金属の種類にもよるが、金属層の表面の吸着物は、エッチング量約１ｎｍ程度で完全に除去することができ、酸化物層は通常５ｎｍ〜１２ｎｍ（ＳｉＯ_２換算）程度で除去が可能である。

スパッタエッチングの処理条件は、金属層の種類等に応じて適宜設定することができる。例えば、真空下で、１００Ｗ〜１０ｋＷのプラズマ出力、ライン速度０．５ｍ／分〜３０ｍ／分で行うことができる。この時の真空度は、表面への再吸着物を防止するため高い方が好ましいが、例えば、１×１０^−５Ｐａ〜１０Ｐａであれば良い。

スパッタエッチングを経た金属層の表面同士の圧接は、ロール圧接により行うことができる。ロール圧接の圧延線荷重は、特に限定されずに、例えば、０．１ｔｆ／ｃｍ〜１０ｔｆ／ｃｍの範囲に設定して行うことができる。例えば圧接ロールのロール直径が１００ｍｍ〜２５０ｍｍのとき、ロール圧接の圧延線荷重は、より好ましくは０．１ｔｆ／ｃｍ〜３ｔｆ／ｃｍであり、さらに好ましくは０．３ｔｆ／ｃｍ〜１．８ｔｆ／ｃｍである。ただし、ロール直径が大きくなった場合や金属層の接合前の厚みが大きい場合等には、接合時の圧力確保のために圧延線荷重を高くすることが必要になる場合があり、この数値範囲に限定されるものではない。一方で、圧延線荷重が高過ぎると、金属層の表層だけでなく、接合界面も変形しやすくなるため、圧延接合体におけるそれぞれの金属層の厚み精度が低下する恐れがある。また、圧延線荷重が高いと接合時に加わる加工ひずみが大きくなるため、接合後のビッカース硬さが高くなる傾向がある。厚み精度を維持する観点から、最も硬質である金属層の接合前後におけるビッカース硬さの変化量が８０以内であることが好ましい。接合前の金属層の厚みが大きい場合、例えば、０．１ｍｍ以上の場合には、ビッカース硬さがある程度高くなったとしても８０以内の変化量であれば各金属層の厚み精度を保つことができ、好ましくは６０以内である。接合前の金属層の厚みが小さい場合、例えば、０．１ｍｍ未満の場合は、金属層の厚み精度とビッカース硬さの変化量とがより敏感に対応しやすいことから、変化量は５０以内であることが好ましく、より好ましくは４０以内である。なお、ビッカース硬さの測定は、厚みが薄い場合、大きな荷重で測定すると下地の影響がより大きくなるため、本発明においては５０ｇｆでの測定値を適用する。

圧接する際の圧下率は、最終的に製造される圧延接合体の状態で測定される圧下量ΔＴが所定の範囲内であれば良く、特に限定されるものではないが、好ましくは８％以下、さらに好ましくは６％以下である。なお、圧接の前後で厚さは変わらなくても良いため、圧下率の下限値は０％である。

ロール圧接による接合は、金属層表面への酸素の再吸着によって両者間の接合強度が低下するのを防止するため、非酸化雰囲気中、例えば真空中やＡｒ等の不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。

圧接により得られた２層以上の圧延接合体は、必要に応じて、さらに熱処理を行うことができる。熱処理によって、金属層の加工ひずみが除かれ、層間の密着性を向上させることができる。この熱処理は、高温で長時間行うと、界面に金属間化合物を生成し、密着性（ピール強度）が低下する傾向があるため、適切な条件下で行う必要がある。例えば、ＳＵＳと銅の圧延接合体では１００℃〜１０５０℃で１０分〜８時間、ＳＵＳとＡｌの圧延接合体では２００℃〜４００℃で５分〜８時間の熱処理を行うことが好ましい。

また、上記の表面活性化接合により製造した圧延接合体は、必要に応じて、さらに圧延（リロール）を施すことができる。これにより、安価な厚み構成の原板から高価な薄い構成の圧延接合体を製造することができ、また、調質圧延により材料の調質を行うことができるという利点がある。リロールを行った場合、圧下量ΔＴは、リロール後の状態で測定する。すなわち、接合前の２層以上の金属層の総厚みＴ_０と、リロール後の圧延接合体の厚みＴとの差が圧下量ΔＴとなる。

以上の工程により２層以上の圧延接合体を得ることができる。得られた圧延接合体は、モバイル電子機器、ＰＣ等の各種電子機器、自動車等の輸送機器用電子部材、家電用電子部材等のカバー、筐体、ケース、補強部材、放熱・電磁波シールド等の機能部材等の成型品として利用することができる。

以下、実施例及び参考例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

例１〜１３として、２層又は３層の金属層からなる圧延接合体を作製した。例１４では、参考例として厚さ１０２μｍのステンレス鋼鈑を用いた。例１〜１３で用いた金属層は、次のとおりである。

例１：厚み２５μｍのＳＵＳ板／厚み５２μｍのＣｕ板／厚み２５μｍのＳＵＳ板
例２：厚み５０μｍのＳＵＳ板／厚み１０２μｍのＣｕ板／厚み５０μｍのＳＵＳ板
例３：厚み１０２μｍのＳＵＳ板／厚み２０４μｍのＣｕ板／厚み１０２μｍのＳＵＳ板
例４：厚み１０２μｍのＳＵＳ板／厚み２０４μｍのＣｕ板／厚み１０２μｍのＳＵＳ板
例５：厚み１０２μｍのＳＵＳ板／厚み２０４μｍのＣｕ板／厚み１０２μｍのＳＵＳ板
例６：厚み５０μｍのＳＵＳ板／厚み５２μｍのＣｕ板
例７：厚み２０１μｍのＳＵＳ板／厚み１９５μｍのＣｕ板
例８：厚み１５μｍのＳＵＳ板／厚み７４μｍのＡｌ板／厚み１５μｍのＳＵＳ板
例９：厚み５１μｍのＡｌ板／厚み１９８μｍのＳＵＳ板／厚み５１μｍのＡｌ板
例１０：厚み０．２５ｍｍのＳＵＳ板（ＳＵＳ３０４）／厚み０．８ｍｍのＡｌ合金板（Ａ５０５２）
例１１：厚み２００μｍのＣｕ板（Ｃ１０２０）／厚み２００μｍのＡｌ合金板（Ａ５０５２）
例１２：厚み２００μｍの純Ｔｉ板（ＴＰ２７０）／厚み６００μｍのＡｌ合金板（Ａ５０５２）
例１３：厚み２００μｍのＴｉ合金板（Ｔｉ１５−３−３−３）／厚み６００μｍのＡｌ合金板（Ａ５０５２）

これらの金属層を接合するにあたり、ＳＵＳ板、Ｃｕ板、Ａｌ板、Ａｌ合金板、純Ｔｉ板及びＴｉ合金板に対してスパッタエッチング処理を施した。ＳＵＳ板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１０分間〜２０分間の条件にて実施し、Ｃｕ板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、１０分間の条件にて実施し、Ａｌ板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、２０分間の条件にて実施し、Ａｌ合金板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、２０分間の条件にて実施し、純Ｔｉ板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、２０分間の条件にて実施し、Ｔｉ合金板についてのスパッタエッチングは、１×１０^−４Ｐａ下で、プラズマ出力７００Ｗ、２０分間の条件にて実施した。スパッタエッチング処理後の金属層を、常温で、圧延ロール径１３０ｍｍ〜１８０ｍｍ、圧延線荷重０．５ｔｆ／ｃｍ〜１．５ｔｆ／ｃｍにてロール圧接により接合した。表面活性化接合による圧下率はいずれも０％である。なお、表１中、「Ｓ」、「Ｃ」、「Ａ」、「ＡＡ」、「Ｔ」及び「ＴＡ」はそれぞれステンレス鋼、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、チタン及びチタン合金の意味である。

例２〜４、例７については、表面活性化接合を行った後、圧下率５０〜７５％の圧延（リロール）を施した。例１、例５、例６及び例８〜１３ではリロールを行っていない。また、例２〜４、例７については、最終的に１０００℃〜１０５０℃で８時間の熱処理を行い、これによって例１〜１３に係る２層又は３層構造の圧延接合体を製造した。表１に、例１〜１３の圧延接合体及び例１４のステンレス鋼板についての接合前の金属層の総厚みＴ_０、最終的な厚みＴ、圧下量ΔＴ、ΔＴ／Ｔ_０、最表層の厚みの標準偏差σ、並びに平均値である厚みＴからの各測定値の偏差（最小値側、及び最大値側）をまとめて示す。また、圧延接合体を構成する金属層のうち最も硬質である層の接合前後におけるビッカース硬さ（ＪＩＳ Ｚ ２２４４、荷重５０ｇｆ）の値も併せて示す。接合前のビッカース硬さ測定の際には、金属層が薄いことを考慮し、測定対象と圧延接合する予定の金属層の上に測定対象を載せて測定した。なお、ステンレス鋼鈑、銅板、アルミニウム板、アルミニウム合金板、純チタン板、チタン合金板では（ステンレス鋼鈑、チタン合金板）＞純チタン板＞銅板＞アルミニウム板の順に硬質である。図２には、各圧延接合体についての、ΔＴ／Ｔ_０と、σ／Ｔの関係を示す。表１及び図２から明らかなように、２層の金属層のうち、最も硬質である金属層の接合前後におけるビッカース硬さの変化量が８０以内になるように接合し、接合前の金属層の総厚みＴ_０に対する圧下量ΔＴの比ΔＴ／Ｔ_０が１．０未満になるよう制御することにより、最表層の厚みの標準偏差σと、厚みＴとの比σ／Ｔが４．０％以内の圧延接合体を得ることができる（例１〜１３）。

次に、例１〜１４の圧延接合体又はステンレス鋼鈑に対し、Ｖブロック法（金具角度６０度、押し金具加工Ｒ０．５、荷重１ｋＮ、試験材幅１０ｍｍ、ＪＩＳ Ｚ ２２４８）により曲げ加工を施し、加工後の仕上がり角度を測定した。曲げ加工を施した圧延接合体の光学顕微鏡写真を図３に示す。なお、測定数は各々３０サンプルとした。測定結果を表２に示す。図４及び図５には、例１、２及び４の圧延接合体について、仕上がり角度の平均値からの偏差の分布を示す。また、例１〜１４についてのσ／Ｔと仕上がり角度の標準偏差との関係を図６に示す。さらに、例１〜１４についてのσと仕上がり角度の標準偏差との関係を図７に示す。図４〜７の結果から明らかなように、σ／Ｔの値が４．０％以内である例１〜１３の圧延接合体は、仕上がり角度の標準偏差を１．４度以内に抑えることができ、高い寸法精度を有していた。特に、σ／Ｔの値が０．９％以内である例１〜３、５〜６及び８〜１３の圧延接合体は、仕上がり角度の標準偏差を１度以内に抑えることができ、より高い寸法精度を有していた。また、σの値が４．０μｍ未満であると、仕上がり角度の標準偏差が１度以内に抑えられることが示された（図７）。

１ 圧延接合体
ｔ１ 最表層の厚み
Ｔ 圧延接合体の厚み

本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (6)

1. ２層以上の金属層からなる圧延接合体であって、
   最表層の厚みの標準偏差σと、前記圧延接合体の厚みＴとの比σ／Ｔが０〜４．０％であり、且つ前記厚みＴが２ｍｍ以内であり、前記厚みＴの偏差が４．０％以内であり、前記標準偏差σが４．０μｍ未満であり、
   前記２層以上の金属層が、それぞれ独立して、Ａｌ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｆｅ及びＴｉからなる群から選択される金属又はその合金である、前記圧延接合体。
2. 標準偏差σと圧延接合体の厚みＴとの比σ／Ｔが０〜１．２％である、請求項１に記載の圧延接合体。
3. 標準偏差σが１．８μｍ未満である、請求項１又は２に記載の圧延接合体。
4. 請求項１に記載の圧延接合体の製造方法であって、
   ２層以上の金属層のうち、最も硬質である金属層の接合前後におけるビッカース硬さ（ＪＩＳ Ｚ ２２４４、荷重５０ｇｆ）の変化量が８０以内になるように前記２層以上の金属層を接合する工程を含み、
   接合前の前記２層以上の金属層の総厚みＴ_０に対する圧下量ΔＴの比ΔＴ／Ｔ_０が１．０未満である、前記製造方法。
5. ２層以上の金属層を接合する工程が、接合する金属層の表面をスパッタエッチングし、前記スパッタエッチングした表面同士を圧接することにより行われる、請求項４に記載の圧延接合体の製造方法。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の圧延接合体からプレス加工により作製された成型品。

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