[發明專利]異種材料接合用鋼材、異種材料接合體及異種材料接合方法有效
| 申請號： | 200980122269.4 | 申請日： | 2009-04-24 |
| 公開（公告）號： | CN102066597A | 公開（公告）日： | 2011-05-18 |
| 發明（設計）人： | 武田實佳子;長尾護;杵淵雅男 | 申請（專利權）人： | 株式會社神戶制鋼所 |
| 主分類號： | C22C38/00 | 分類號： | C22C38/00;B23K11/20;B23K20/12;B23K20/227;C22C21/02;C22C21/06;B23K103/20;C22C38/04;C22C38/60 |
| 代理公司： | 中科專利商標代理有限責任公司 11021 | 代理人： | 張寶榮 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 日本;JP |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 材料 接合 鋼材 方法 | ||
1.一種異種材料接合用鋼材，其為要與6000系鋁合金材接合的異種材料接合用鋼材，其特征在于，將該鋼材的組成設定為：以質量％計分別包含C：0.01～0.30％、Si：0.1～3.00％、Mn：0.1～3.00％，同時，分別規定P：0.10％以下且包括0％、S：0.05％以下且包括0％、N：300ppm以下且包括0％，
作為在該鋼材的從鋼坯料表面到深度20μm的鋼區域中存在的氧化物，晶粒界面中存在的氧化物和包含合計量1at％以上的Mn、Si的在晶粒內存在的氧化物所占的比例，以在該鋼區域中所占的平均面積比例計為5％以上且不足20％，
該鋼材表面上存在的包含合計量1at％以上的Mn、Si的外部氧化物所占的比例，以與鋼坯料和外部氧化物層之間的界面的大致水平方向的1μm長度相對的該氧化物所占的合計長度的平均比例計，為0.1％以上且不足50％。
2.一種異種材料接合體，其為權利要求1所述的鋼材和鋁合金材的異種材料接合體，其特征在于，所述鋁合金材由以質量％計分別包含Mg：0.1～3.0％、Si：0.1～2.5％、Cu：0.001～1.0％的6000系鋁合金構成，異種材料接合體的在所述鋁合金材側的接合界面中的Fe的含量為2.0質量％以下，同時，在所述接合界面形成有Fe和Al的反應層。
3.根據權利要求2所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體為點焊而成的異種材料接合體，作為每個點焊處的條件，在所述鋼材和鋁合金材之間的接合界面形成的所述Fe和Al的反應層的在熔核深度方向的平均厚度為0.1～3μm的范圍，同時，所述Fe和Al的反應層的形成范圍為點焊面積的70％以上的面積。
4.根據權利要求2所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體的利用十字拉伸試驗片測得的剝離強度為2kN以上。
5.根據權利要求2所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體為汽車的車身結構用。
6.一種異種材料接合方法，其為鋼材和鋁合金材的異種材料接合方法，其特征在于，將權利要求1所述的鋼材與由以質量％計分別包含Mg：0.1～3.0％、Si：0.1～2.5％、Cu：0.001～1.0％的6000系鋁合金構成的鋁合金材點焊或摩擦點接合(摩擦攪拌接合)。
7.根據權利要求6所述的異種材料接合方法，其特征在于，作為所述鋼材與鋁合金材的每個接合處的條件，以電極間壓力2.0～3.0kN，根據與焊接的鋁合金材部分的厚度t?mm的關系，以10～35kA的電極間電流通電200×tmsec以下的時間，將鋼材和鋁合金材點焊。
8.一種異種材料接合用鋼材，其為要與5000系或7000系鋁合金材接合的異種材料接合用鋼材，其特征在于，將該鋼材的組成設定為：以質量％計分別包含C：0.01～0.30％、Si：0.1～3.00％、Mn：0.1～3.00％，同時，分別規定P：0.10％以下且包括0％、S：0.05％以下且包括0％、N：300ppm以下且包括0％，
該鋼材表面上存在的包含合計量1at％以上的Mn、Si的外部氧化物所占的比例，以與鋼坯料和外部氧化物層之間的界面的大致水平方向的1μm長度相對的該氧化物所占的合計長度的平均比例計為80～100％。
9.一種異種材料接合體，其為權利要求8所述的鋼材和鋁合金材的異種材料接合體，其特征在于，所述鋁合金材由以質量％計包含Mg：1.0％以上的5000系或7000系鋁合金構成，異種材料接合體的在所述鋁合金材側的接合界面中的Fe的含量為2.0質量％以下，同時，在所述接合界面形成有Fe和Al的反應層。
10.根據權利要求9所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體為點焊而成的異種材料接合體，作為每個點焊處的條件，在所述鋼材和鋁合金材之間的接合界面形成的所述Fe和Al的反應層的在熔核深度方向的平均厚度為0.1～3μm的范圍，同時，所述Fe和Al的反應層的形成范圍為點焊面積的70％以上的面積。
11.根據權利要求9所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體的利用十字拉伸試驗片測得的剝離強度為2kN以上。
12.根據權利要求9所述的異種材料接合體，其中，所述異種材料接合體為汽車的車身結構用。
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