特開 2024-121892 圧延用クラッドスラブ、圧延用クラッドスラブの製造方法、及びクラッド材の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024121892

(43)【公開日】2024-09-09

(54)【発明の名称】圧延用クラッドスラブ、圧延用クラッドスラブの製造方法、及びクラッド材の製造方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 20/04 20060101AFI20240902BHJP

   C22F 1/04 20060101ALI20240902BHJP

   B21B 1/38 20060101ALN20240902BHJP

   C22C 21/00 20060101ALN20240902BHJP

   C22F 1/00 20060101ALN20240902BHJP

【ＦＩ】

B23K20/04 E

B23K20/04 D

B23K20/04 A

C22F1/04 Z

B21B1/38 L

C22C21/00 E

C22F1/00 623

C22F1/00 627

C22F1/00 630A

C22F1/00 640A

C22F1/00 650F

C22F1/00 682

C22F1/00 683

C22F1/00 685Z

C22F1/00 691B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023029109

(22)【出願日】2023-02-28

(71)【出願人】

【識別番号】000107538

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ

(71)【出願人】

【識別番号】515214693

【氏名又は名称】株式会社ＵＡＣＪ鋳鍛

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】當山 守人

(72)【発明者】

【氏名】船戸 寧

(72)【発明者】

【氏名】岡田 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】福地 昭

【テーマコード（参考）】

4E002

4E167

【Ｆターム（参考）】

4E002AA08

4E002AB03

4E002AD01

4E002AD05

4E002AD12

4E002BD08

4E167AA06

4E167AA29

4E167BC06

4E167BC12

4E167CA04

4E167CA17

4E167DB11

(57)【要約】

【課題】異材接合体の接合強度を増大し、安定化する。
【解決手段】圧延によってクラッド材１００に加工される圧延用クラッドスラブ３０であって、異なる材料からなる複数の金属板１０、２０が重ね合わされて接合された構成をなし、前記接合された金属板１０、２０の界面３０Ａは拡散接合され、前記接合された金属板１０、２０の端面３０Ｂはシングルバルジ形状をなす。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

圧延によってクラッド材に加工される圧延用クラッドスラブであって、
異なる材料からなる複数の金属板が重ね合わされて接合された構成をなし、
前記接合された金属板の界面は拡散接合され、
前記接合された金属板の端面はシングルバルジ形状をなす圧延用クラッドスラブ。

【請求項2】

前記複数の金属板のうち少なくとも一つは、アルミニウムを主成分とする金属材料からなる請求項１に記載の圧延用クラッドスラブ。

【請求項3】

異なる材料からなる複数の金属板を板面同士が接触するように重ね合わせ、
重ね合わされた前記複数の金属板を、全ての前記複数の金属板の融点より低い温度に加熱し、板厚方向に沿って加圧する熱間圧接を行って接合し、
前記熱間圧接を行う際、重ね合わされた前記複数の金属板の端面は、板面方向に沿って加圧されない圧延用クラッドスラブの製造方法。

【請求項4】

前記複数の金属板のうち少なくとも一つは、アルミニウムを主成分とする金属材料からなる請求項３に記載の圧延用クラッドスラブの製造方法。

【請求項5】

前記熱間圧接前の前記各金属板の板厚は、実質的に同一である請求項３又は請求項４に記載の圧延用クラッドスラブの製造方法。

【請求項6】

請求項３又は請求項４に記載の製造方法によって圧延用クラッドスラブを製造し、
製造された前記圧延用クラッドスラブを前記複数の金属板の板面方向に沿って延びるように圧延するクラッド材の製造方法。

【請求項7】

前記圧延する際、前記圧延用クラッドスラブは、全ての前記金属板の融点より低い温度に加熱される請求項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】

本技術は、圧延用クラッドスラブ、圧延用クラッドスラブの製造方法、及びクラッド材の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２つ以上の異種金属材を重ね合わせ、界面を拡散接合させたクラッド材が知られている。クラッド材は、母材（芯材）に合わせ材（皮材）を接合することで、機能向上が図られた金属材であり、その製造方法の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、鉄及び不可避不純物からなる母材と、ステンレス鋼又はニッケル合金からなる合わせ材と、を重ね合わせて溶接することでクラッドスラブを組み立てた後、クラッドスラブを熱間圧延してクラッド鋼板を製造する方法が開示されている。また特許文献１には、母材と合わせ材の線膨脹係数の差によって発生する反りを抑制するために、２組のクラッドスラブをそれぞれの合わせ材が対向するように重ね合わせ、これらの外周を溶接してサンドイッチ状クラッドスラブを組み立てることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０４－０７５７９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の製造方法によれば、２組のクラッドスラブが多層で溶接されるため、後工程で行われる圧延工程において割れ（剥離）が発生しやすく、界面の接合性が低下しやすい。また、仮に１組のクラッドスラブだけを溶接した場合であっても、母材と合わせ材の厚さが均等な場合、圧延工程において剥離が発生しやすく、接合性が低下しやすいのが実情である。特許文献１には、圧延工程における剥離を防止するために、母材と同成分のスペーサを設置し、母材とスペーサとを溶接する方法が提案されているが、その場合にはクラッドスラブの組み立て工程が複雑になってしまう。

【0005】

本技術は上記のような実情に基づいて完成されたものであって、クラッド材の接合性を簡便に向上することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本技術に関わる圧延用クラッドスラブは、圧延によってクラッド材に加工される圧延用クラッドスラブであって、異なる材料からなる複数の金属板が重ね合わされて接合された構成をなし、前記接合された金属板の界面は拡散接合され、前記接合された金属板の端面はシングルバルジ形状をなす。

【0007】

また、上記構成の圧延用クラッドスラブにおいて、前記複数の金属板のうち少なくとも一つは、アルミニウムを主成分とする金属材料からなっていてもよい。

【0008】

本技術に関わる圧延用クラッドスラブの製造方法は、異なる材料からなる複数の金属板を板面同士が接触するように重ね合わせ、重ね合わされた前記複数の金属板を、全ての前記複数の金属板の融点より低い温度に加熱し、板厚方向に沿って加圧する熱間圧接を行って接合し、前記熱間圧接を行う際、重ね合わされた前記複数の金属板の端面は、板面方向に沿って加圧されない。

【0009】

また、上記特徴の圧延用クラッドスラブの製造方法において、前記複数の金属板のうち少なくとも一つは、アルミニウムを主成分とする金属材料からなっていてもよい。

【0010】

また、上記特徴の圧延用クラッドスラブの製造方法において、前記熱間圧接前の前記各金属板の板厚は、実質的に同一であってもよい。

【0011】

本技術に関わるクラッド材の製造方法は、上記した圧延用クラッドスラブの製造方法によって圧延用クラッドスラブを製造し、製造された前記圧延用クラッドスラブを前記複数の金属板の板面方向に沿って延びるように圧延する。

【0012】

また、上記特徴のクラッド材の製造方法において、前記圧延する際、前記圧延用クラッドスラブは、全ての前記金属板の融点より低い温度に加熱されてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本技術によれば、クラッド材の接合性を簡便に向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１に係る圧延用クラッドスラブの製造方法における準備工程を示す斜視図

【図2】接合工程を示す側面図

【図3】圧延用クラッドスラブの側面図

【図4】圧延工程を示す側面図

【図5】比較実験１における第１金属板及び第２金属板の材質を示す表

【図6】比較実験１における第１金属板及び第２金属板の寸法、及び評価結果を示す表

【図7】実施例１に係る圧延用クラッドスラブの斜視図

【図8】実施例１に係るクラッド材の斜視図

【図9】比較例１に係る圧延用クラッドスラブの斜視図

【図10】実施例１に係るクラッド材の斜視図

【図11】２０００、３０００、４０００系のアルミニウム合金の化学成分を示す表

【図12】５０００系のアルミニウム合金の化学成分を示す表

【図13】６０００、７０００系のアルミニウム合金の化学成分を示す表

【図14】他の実施形態に係る圧延用クラッドスラブを示す側面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態１＞
実施形態１に係る圧延用クラッドスラブ３０の製造方法、及び圧延用クラッドスラブ３０を用いたクラッド材１００の製造方法を図１から図１３を参照して説明する。一部の図には、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を示しており、各軸方向が各図で共通した方向となるように描かれている。また、Ｚ軸方向を上下方向とするが、上記方向は便宜的に定めたものに過ぎず、限定的に解釈すべきものではない。

【0016】

圧延用クラッドスラブ３０は、圧延によってクラッド材１００に加工されるスラブ（鋳塊）である。本実施形態では、２つの金属材（第１金属板１０と第２金属板２０）からなる圧延用クラッドスラブ３０、及びこれを圧延することで形成されるクラッド材１００について例示するが、金属材の数は複数あればよく、２つに限られない。

【0017】

クラッド材１００は、異なる材料からなる２つ以上の金属材が重ね合わされ、界面が拡散接合された金属材である。クラッド材１００は、母材（芯材）に合わせ材（皮材）を組み合わせることで、耐食性、強度、熱伝導性等の機能が向上された高機能金属材であり、種々様々な用途に用いられる。

【0018】

圧延用クラッドスラブ３０の製造方法は、第１金属板１０と第２金属板２０とを重ね合わせる準備工程Ｓ１０と、重ね合わされた第１金属板１０と第２金属板２０とを熱間圧接によって接合する接合工程（鍛接工程）Ｓ２０と、を含む。クラッド材１００の製造方法は、圧延用クラッドスラブ３０を圧延して薄い板状にする圧延工程Ｓ３０を少なくとも含む。圧延工程Ｓ３０の後には、運搬を容易にしたり、使用用途に適応させるために、圧延されたクラッド材１００を分割したり、コイル状に巻き取ったりする工程を含んでいてもよい。以下、準備工程Ｓ１０、接合工程Ｓ２０、及び圧延工程Ｓ３０について詳述する。

【0019】

準備工程Ｓ１０では、図１に示すように、第１金属板１０と第２金属板２０の板面同士を接触するように重ね合わせる。より詳しくは、第１金属板１０の一方の板面（上板面）１０Ａの上に、第２金属板２０を載置することで、第１金属板１０の上板面１０Ａと、第２金属板２０の一方の板面（下板面）２０Ｂとが接触するように重ね合わせる。

【0020】

第１金属板１０、及び第２金属板２０はそれぞれ、Ｚ軸方向を板厚方向とし、Ｙ軸方向を長辺方向としＸ軸方向を短辺方向とする矩形の板状をなす。第１金属板１０、及び第２金属板２０の平面形状は、矩形以外であっても構わないが、両者の平面形状及び大きさは実質的に同一であることが好ましい。これにより、重ね合わされた第１金属板１０及び第２金属板２０の端面（側面）は、平面に視て重なり、実質的に面一となる。第１金属板１０、及び第２金属板２０の板厚は、異なっていても、実質的に同一であっても構わない。

【0021】

第１金属板１０、及び第２金属板２０の材質は、化学成分が異なる金属材料であれば限定されない。例えば、第１金属板１０、及び第２金属板２０の材料としてアルミニウム純度が異なる２種類のアルミニウム合金を用いることができる。第１金属板１０の材料として高純度のアルミニウムを採用し、第２金属板２０の材料としてアルミニウム以外の元素を比較的多く含んだ低純度のアルミニウムを採用すると、第２金属板２０の特性を発揮させつつ、第１金属板１０によって低コスト化されたクラッド材１００を実現できる。

【0022】

また例えば、第１金属板１０、及び第２金属板２０の材料として添加元素の含有量が異なる２種類のアルミニウム合金を用いると、第１金属板１０に対して、第２金属板２０に含まれる添加元素の含有量に基づく機能性（機械特性、耐食性、導電性等）を付与したクラッド材１００を実現できる。

【0023】

より詳しくは、第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、添加元素（アルミニウム以外の元素）の含有量が異なっていてもよい。例えば、第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｓｃ，Ｓｉ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｚｒ，Ｌｉ，Ｂｅ，Ｂｉ，Ｐｂ，及びＢからなる元素群のうち、１種又は２種以上の元素の含有量が異なっていてもよい。第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、添加元素の含有量が多くてもよく、少なくてもよい。

【0024】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、アルマイト性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。アルマイト性に影響がある添加元素としては、Ａｇ，Ａｕ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｆｅ，Ｍｏ，及びＳｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。「アルマイト性に影響がある」とは、アルミニウム合金に対しアルマイト処理を行った場合に、酸化被膜の形成の態様が異なる、としてもよく、アルミニウム合金に対しアルマイト処理を行った場合に、例えば、耐食性、硬度、絶縁性、又は着色等の変化が異なる、としてもよい。着色の変化について、例えば、任意のアルミニウム合金に対し、シュウ酸浴により酸化被膜の厚さを２５μｍ形成するアルマイト処理を行う場合、Ｍｇを５．０質量％、Ｍｎを０．５質量％含んだアルミニウム合金は、当該アルマイト処理により褐色がかった黄色を呈するのに対し、Ｃｕを４．０質量％、Ｍｇを０．６質量％、Ｍｎを０．５質量％含んだアルミニウム合金は、当該アルマイト処理により青白色を呈する。アルマイト性に影響がある別の添加元素として、Ｍｇ，Ｃｒ，Ｔｉを例示することができる。

【0025】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、機械特性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。機械特性に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｎｉ，Ｚｒ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。機械特性（比較的高温な状態での機械特性も含む）とは、展延性、強度、切削性、成形性（曲げ性含む）、耐摩耗性、耐疲労性、破壊靭性、耐衝撃性、硬さ、ヤング率、引張強さ等からなる群のうち、１つまたは２つ以上の特性のことをいう。例えば、アルミニウム合金にＣｕが添加されると、強度、切削性等が向上し、Ｍｎが添加されると、強度、耐食性、成形性等が向上し、Ｓｉが添加されると、耐摩耗性、耐熱性等が向上し、Ｍｇが添加されると、成形性、溶接性、耐塩性等が向上し、Ｍｇ及びＳｉが添加されると、強度、耐食性等が向上し、Ｚｎ及びＭｇが添加されると、強度等が向上する。例えば、アルミニウム合金にＣｕ，Ｐｂ，Ｓｎ，Ｂｉが添加されると、切削性等が向上する。機械特性に影響がある元素とは、マトリクスの改質（平均粒子径や形状）に寄与する元素であってもよいし、第二相粒子を分布させるための元素であってもよい。

【0026】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、引張強さに影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。引張強さに影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｓｃ，及びＦｅからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。アルミニウム合金にＭｎ，Ｍｇ，Ｆｅのうち少なくとも１つが含まれる場合、固溶強化や析出強化によって引張強さが向上する。また、アルミニウム合金にＣｕ，Ｓｉ，Ｚｎ，Ｓｃのうち少なくとも１つが含まれる場合、析出強化によって引張強さが向上する。

【0027】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、融点に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。融点に影響がある添加元素としては、Ｓｉを例示することができる。例えば、第２金属板２０は、Ｓｉを含むことにより融点が調整された４０００系のアルミニウム合金とし、第１金属板１０は、４０００系以外の系統のアルミニウム合金としてもよい。

【0028】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、結晶の形態に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。結晶の形態に影響がある添加元素としては、Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｃ，及びＺｒのうち１種又は２種以上の元素を例示することができる。アルミニウム合金は多結晶であるため、結晶の形態とは、例えば、一つ一つの結晶の平均粒径やその形状等を指す。アルミニウム合金の多結晶は、後述する圧延工程において引き延ばされ、繊維状となるが、中間焼鈍等により加熱されると、その繊維状の形が元の結晶の形に戻ろうとする（再結晶しようとする）。このとき、アルミニウム合金の多結晶が繊維状の形に留まろうとする効果を、ピン止め効果と呼ぶ。例えば、アルミニウム合金のＣｕの含有量が多いと、ピン止め効果が促進されることにより、再結晶が抑制され（繊維状の形に留まり易くなる）、アルミニウム合金のＣｕの含有量が少ないと、ピン止め効果が抑制されることにより、再結晶が促進される（繊維状の形に留まり難くなる）。よって、結晶の形態に影響がある添加元素とは、ピン止め効果の促進又は再結晶の抑制に影響のある元素、と呼ぶことができる。また、添加元素とは、アルミニウム合金の母材の結晶の形態に影響がある元素、と呼ぶことができる。

【0029】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、耐食性に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。耐食性に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｎ，Ｓｉ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。これらの添加元素の添加量を調整することにより、第１金属板１０と第２金属板２０との間に電位差を生じさせることができ、第１金属板１０と第２金属板２０の一方を犠牲防食することができる。

【0030】

第２金属板２０は、第１金属板１０に対し、導電率に影響がある添加元素の含有量が異なっていてもよい。導電率に影響がある添加元素としては、Ｃｕ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｓｉ，及びＺｎからなる群のうち、１種又は２種以上の元素を例示することができる。このような添加元素は、その含有量が多いほど、アルミニウム合金の導電率が低下する。そのなかでも、Ｍｎ，Ｍｇ，Ｓｉは、Ｃｕ，Ｚｎ，Ｆｅよりも導電率の低下の程度が著しい。例えば、第２金属板２０は、Ｍｎの含有量が、第１金属板１０よりも多い場合、第２金属板２０は、第１金属板１０よりも導電率が低いといえる。

【0031】

第１金属板１０、及び第２金属板２０としてアルミニウム合金が使用される場合、具体的な材料としては、図１１から図１３に示すように、ＪＩＳ２０１４，２０１７，２１１７，２０２４，２０３０等の２０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ３００４，３１０４，３００５，３１０５等の３０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ４００４，４１０４，４０３２，４０４７等の４０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ５００５，５０２１，５０４１，５０４２，５０５０，５０５２，５１５４，５４５４，５７５４，５０５６，５４５６，５０８２，５１８２，５０８３，５０８６等の５０００系のアルミニウム合金、ＪＩＳ６１０１，６００５，６１１１，６０１３，６１５１，６０６１，６２６２，６０６３，６１８１，６０８２等の６０００系のアルミニウム合金、及びＪＩＳ７００３，７００５，７０２０，７０７５，７１７８等の７０００系のアルミニウム合金からなる群のうち、いずれかを採用することができる。さらに、第１金属板１０と第２金属板２０の材料として、ＪＩＳ１０５０，ＪＩＳ１０７０，ＪＩＳ１０８５，ＪＩＳ１１００，ＪＩＳ１２３０，ＪＩＳ１２００，ＪＩＳ８０２１，ＪＩＳ８０７９などの１０００系，８０００系のアルミニウム合金も採用し得る。

【0032】

第１金属板１０、及び第２金属板２０は、例えば任意の化学成分のアルミニウム合金材料を連続鋳造により造塊し、必要に応じて均質化熱処理を行い、熱間圧延することで形成される。互いに接触する第１金属板１０の上板面１０Ａ、又は第２金属２０の下板面２０Ｂの少なくとも一方は、微細な凹凸形状を有するように面削されていることが好ましい。ただし、第１金属板１０、及び第２金属板２０の製造工程そのものは、圧延用クラッドスラブ３０の製造方法の一工程として必須とされない。製造済みの第１金属板１０、及び第２金属板２０を入手し、これを用いて準備工程Ｓ１０を実行しても構わない。

【0033】

接合工程Ｓ２０では、図２に示すように、準備工程Ｓ１０によって重ね合わされた第１金属板１０と第２金属板２０とを熱間圧接によって接合し、図３に示す圧延用クラッドスラブ３０を形成する。熱間圧接の際の加熱温度は、第１金属板１０及び第２金属板２０を構成する材料の融点よりも低い温度とされる。例えば第１金属板１０及び第２金属板２０にアルミニウム合金を用いる場合、２５０度以上５００度以下でもよく、３００度以上４５０度以下でもよく、３５０度以上４２０度以下でもよい。

【0034】

融点より低い温度で熱間圧接を行うことで、接触する第１金属板１０の上板面１０Ａ及び第２金属板２０の下板面２０Ｂを溶融させることなく、拡散接合（金属接合）できる。これにより、圧延用クラッドスラブ３０の界面３０Ａの構造が不均一になったり、溶融によって界面３０Ａに第３の別層が形成されたりする事態を抑制できる。

【0035】

また接合工程Ｓ２０では、熱間圧接の加圧（圧下）方向は、第１金属板１０及び第２金属板２０の板厚方向（Ｚ軸方向）とされ、板面方向（Ｘ－Ｙ面方向）に沿っては加圧されない。より詳しくは、図２に白抜き矢印で示すように、プレス機等によって、第１金属板１０の他方の板面（下板面）１０Ｂは板厚方向に沿って上向きに（第２金属板２０側に向かって）加圧され、第２金属板２０の他方の板面（上板面）２０Ａは板厚方向に沿って下向きに（第１金属板１０側に向かって）加圧される。このように加圧することで、圧延用クラッドスラブ３０の端面（側面）３０Ｂは、図３に示すように、板厚方向の略中央部が膨出し、シングルバルジ形状に変形するものとなる。シングルバルジ形状とは、端面３０Ｂに１つの膨出部が含まれる形状をいう。これに対してダブルバルジ形状とは、端面３０Ｂに２つの膨出部が含まれる形状をいう。

【0036】

圧延用クラッドスラブ３０の端面３０Ｂをシングルバルジ形状にすることで、後に続く圧延工程Ｓ３０において圧延用クラッドスラブ３０を圧延してクラッド材１００を形成する際、接合された金属板１０、２０が剥離してしまう事態を抑制でき、接合性を向上できる。また圧延用クラッドスラブ３０の端面３０Ｂがダブルバルジ形状に変形し、いわゆる、まくれ込みが生じる事態を抑制でき、不良品となることを抑制できる。さらに、端面３０Ｂをシングルバルジ形状にするにあたって、特許文献１のようなスペーサ等の補助部材や溶接工程は必要とされないため、簡便にクラッド材１００の接合性を向上できる。

【0037】

接合工程Ｓ２０における熱間圧接の際の圧力の大きさは、第１金属板１０又は第２金属板２０の少なくとも一方が塑性変形を起こすことが可能な程度（熱間変形抵抗以上）とされる。これにより、互いに接触する第１金属板１０の上板面１０Ａ、又は第２金属板２０の下板面２０Ｂの少なくとも一方は、塑性変形によって酸化被膜が破壊（分断）され、新生面が露出するようになる。この新生面が相手側の板面（第１金属板１０の上板面１０Ａ、又は第２金属板２０の下板面２０Ｂ）に接触することで、第１金属板１０の上板面１０Ａと第２金属板２０の下板面２０Ｂとを拡散接合できる。既述したように、第１金属板１０の上板面１０Ａ、又は第２金属２０の下板面２０Ｂの少なくとも一方は微細な凹凸形状を有することが好ましく、微細な凹凸面が相手側の板面に圧接されることで、酸化被膜の破壊、ひいては新生面の露出が促進される。その結果、接合性をより向上できる。

【0038】

また接合工程Ｓ２０において熱間圧接を行うことで、冷間圧接（常温圧接）に比べて、第１金属板１０、及び第２金属板２０を塑性変形しやすくできる。これにより、酸化被膜の破壊、ひいては新生面の露出が促進され、接合性を向上しやすくなる。特に第１金属板１０、及び第２金属板２０の板厚が比較的大きい場合や、両者の板厚が実質的に同一である場合、冷間圧接を用いると、第１金属板１０、及び第２金属板２０の塑性変形が不十分となり、接合性が低下しやすい。本実施形態における接合工程Ｓ２０によれば、熱間圧接を用いることで、接合性が低下しやすい板厚条件の場合であっても接合性を容易に向上できる。

【0039】

圧延工程Ｓ３０では、圧延用クラッドスラブ３０を圧延して板状の圧延板にすることで、クラッド材１００を形成する。圧延工程Ｓ３０の具体的内容は、使用材料等によって適宜選択可能であり、熱間圧延、冷間圧延、及びこれらの組み合わせを用いることができる。熱間圧延や冷間圧延では、図４に示すように、一対の圧延ローラ５０，５０を回転させつつ、圧延用クラッドスラブ３０の上面及び下面に対し板厚方向（Ｚ軸方向）に加圧する。これにより、圧延用クラッドスラブ３０は板面方向のうち長手方向（Ｙ軸方向）に延び、薄い板状のクラッド材１００となる。

【0040】

第１金属板１０、及び第２金属板２０としてアルミニウム合金が使用される場合、圧延工程Ｓ３０では、その種類ごとに、従来の方法と同様の方法を採用してもよい。例えば、ＪＩＳ１０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１７－１７２０３４号に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ２０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１３－１１６４７４号，又は特開２０１０－１５９４８８号に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ３０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６９１２８８６号，特開２０２０－３３６３２号，特許第６６６７１８９号，国際公開第２０１９／０５８９３５号，国際公開第２０１９／０６６０４９号，又は特開２０１８－３０７４号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ４０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６６４９８８９号，特許第５６９８４１６号，特許第５６０２７４７号，特開２０１３－１１６４７３号，特許第５２６１２１４号，特許第４６３６５２０号，又は特許第３９８２８４９号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ５０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特許第６９６１３９５号，特許第５９４４８６２号，特開２０１３－１２３６２号，特開２００９－１４８８２３号，特開２００９－２０９４２６号，又は特開平８－８５８８０号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ６０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１９－０２６８７６号，特開２０１９－０５６１６３号，特開２０１９－１７３１１８号，特開２０２０－５０３４２８号，国際公開第２０１８／００３７０９号，国際公開第２０１８／０１２５９７号，国際公開第２０１９／０２１８９９号，特許第６４５２３８４号，特許第６４６７１５４号，特許第６５１２９６３号，特許第６５８１３４７号，又は特許第６５８５４３５号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ７０００系のアルミニウム合金を用いる場合、国際公開第２０２１／０７０９００号，特許第６９７９９９１号，特許第５４３１７９５号，特許第５２７６３４１号，特許第４６６９９０３号，特許第４７３６０４８号，又は特開２０１０－１５９４８９号等の公報に記載の方法を採用してもよい。ＪＩＳ８０００系のアルミニウム合金を用いる場合、特開２０１６－４１８３１号に記載の方法を採用してもよい。また、第１金属板１０と第２金属板２０とで用いられるアルミニウム合金の系統が異なる場合（例えば、第１金属板１０１０に２０００系を採用し、第２金属板２０に３０００系を採用する場合）、準備工程や圧延工程における温度、圧力等の製造条件は、中間の値となる製造条件（２０００系における製造条件と３０００系における製造条件との間で、中間の値となる条件）を採用してもよい。

【0041】

＜比較実験１＞
上記した製造方法によって形成されたクラッド材１００を評価するため、図５及び図６に示す第１金属板１０及び第２金属板２０を用いて実施例１及び比較例１に係る評価サンプルを製造し、比較実験１を行った。実施例１に係る評価サンプルは、本実施形態に係る製造方法によって製造された圧延用クラッドスラブ３０（図７）、及びクラッド材１００（図８）である。圧延工程Ｓ３０では、圧延用クラッドスラブ３０を昇温速度５０℃/hで加熱し５１０℃で１時間保持した後、一対の圧延ローラ５０，５０によって熱間圧延を行った。また圧延ローラ５０の位置が、圧延用クラッドスラブ３０の長手方向（Ｙ軸方向）の一端部側から他端部側まで変位した場合をパス1回とカウントし、複数回のパスを繰り返した。

【0042】

比較例１に係る評価サンプルは、実施例１と同様に準備工程Ｓ１０及び圧延工程Ｓ３０を行う一方、実施例１と異なり接合工程Ｓ２０（熱間圧接）は行わず、準備工程Ｓ１０の後に溶接工程を行うことで製造された圧延用クラッドスラブ９３０（図９）、及びクラッド材９１００（図１０）である。溶接工程では、重ね合わされた第１金属板１０及び第２金属板２０の接触板面（第１金属板１０の上板面１０Ａ、又は第２金属板２０の下板面２０Ｂ）の外周部分を溶接した。溶接個所は複数とし、溶接長さは１０mm程度から１５０mm程度の範囲とした。比較例１に係る第２金属板２０の平面サイズは、図６に示すように、溶接の都合上、実施例１に比べて僅かに小さいものが用いられたが、第１金属板１０及び第２金属板２０のそれ以外の板厚等の条件は、比較例１と実施例１とで一致する。

【0043】

＜評価方法＞
実施例１に係るクラッド材１００、及び比較例１に係るクラッド材９１００について、視覚確認によって界面の接合状態を評価した。接合が不十分で剥離していたり、他の不具合（まくれ込み等）が発生している場合をＣ（不可）と評価し、接合が十分で不具合が確認されない場合をＡ（良い）と評価した。

【0044】

＜評価結果＞
実施例１に係る圧延用クラッドスラブ３０は、端面３０Ｂがシングルバルジ形状をなすことが確認された（図７）。また実施例１に係るクラッド材１００は、圧延工程Ｓ３０において８回のパスを行うことで、接合性を良好に保った状態で総板厚３０mmまで薄く延ばすことができ（図８）、Ａ評価となった。一方、比較例１に係るクラッド材９１００は、圧延工程Ｓ３０を行うと接合が剥離してしまい（図１０）、Ｃ評価となった。

【0045】

＜他の実施形態＞
本技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本技術の技術的範囲に含まれる。

【0046】

（１）本実施形態に係る製造方法によれば、圧延用クラッドスラブ３０を構成する金属材の数が３つ以上（界面が２つ以上）の場合であっても、その端面３０Ｂを、図１４に示すようにシングルバルジ形状にできる。

【符号の説明】

【0047】

１０…第１金属板、２０…第２金属板、３０…圧延用クラッドスラブ、３０Ａ…界面、３０Ｂ…端面、１００…クラッド材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】