Al/Tiクラッド材接合部の微細構造の観察－真空圧延接合法によるクラッド材の製造とその特性（第4報）

摘要

多くの産業分野で素材に対する要求が多様化すると共に高度化してきている．これに伴って，新しい性質を有する材料の研究開発の他に，特性の異なった材料を組み合わせて，種々の性質を兼ね備えた複合材料の研究開発が行われている．複合材料の一つであるクラッド材は構造用異材継手(STJ)などとして利用されている．クラッド材の主な製造法としては拡散接合法，爆接法及び圧延法などが挙げられる．真空圧延接合法は接合界面において，光学顕微鏡で観察されるような一定の厚さを有する金属間化合物を形成することなく，異種金属の接合が可能である．例えば，アルミニウムと軟鋼の拡散接合においては，接合部に金属間化合物を形成するが，真空圧延接合法を適用すると金属間化合物を形成することなく健全な接合部が得られる．また，真空圧延接合法はアルミニウムとステンレス鋼のクラッド化に対しても同様に健全な接合が可能であるため，STJの作製に適用されている．アルミニウムは軽量で耐食性に優れ，良好な塑性加工性，高い電気伝導度及び熱伝導度を持ち合わせ，広く工業材料として利用されているが，その引張強さは小さい．一方，チタンは耐食性ならびに比強度の高い材料である．これらをクラッド化することにより，航空宇宙材料及び化学プラント等におけるSTJとしての利用やチタンの表面上への金属間化合物の形成を目的とした表面改質の前処理としても活用されるものと考えられる．しかし，真空圧延接合法により作製したアルミニウムクラッドチタン（Al/Tiクラッド材）の接合部特性に関する詳細な検討は行われていない．そこで，本研究では真空圧延接合装置を用いて作製した接合ままのAl/Tiクラッド材に対し，透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて接合部近傍の微細組織の観察を行うと共に，接合機構について検討した．