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公開番号2025063350
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172420
出願日2023-10-04
発明の名称鋼材接合体及びその製造方法
出願人高周波熱錬株式会社
代理人
主分類B23K 20/00 20060101AFI20250409BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合における高い引張強度及び伸びを達成させた鋼材接合体及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る鋼材接合体1は、ステンレス鋼材10とクロムモリブデン鋼材20とが接合された鋼材接合体であって、ステンレス鋼材10とクロムモリブデン鋼材20との接合界面30におけるステンレス鋼材10側の炭素濃度は前記ステンレス鋼材10の素材の炭素濃度より高く、かつ、接合界面30におけるクロムモリブデン鋼材20側の炭素濃度はクロムモリブデン鋼材20の素材の炭素濃度より低いことを特徴とする。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材とが接合された鋼材接合体であって、
ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合界面における前記ステンレス鋼材側の炭素濃度は前記ステンレス鋼材の素材の炭素濃度より高く、かつ、前記接合界面における前記クロムモリブデン鋼材側の炭素濃度は前記クロムモリブデン鋼材の素材の炭素濃度より低い鋼材接合体。
続きを表示（約 260 文字）【請求項２】
ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材とが接合された鋼材接合体の製造方法であって、
接合するステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材の少なくとも一方の接合面に炭素質物質を配置する配置工程と、
前記炭素質物質を介して前記接合するステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材の接合面同士を重ね合わせる重ね合わせ工程と、
前記接合面同士を重ね合わせたステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材を１３００℃以上１５００℃以下の最高到達温度で加熱する加熱工程と、を備える鋼材接合体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼材接合体及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
炭素質物質を介して接合する鋼材の接合面同士を重ね合わせて加熱する鋼材接合体の製造方法が知られている（特許文献１から３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平６－７９７０号公報
特開昭５７－２２８６７号公報
特開２０２３－３９１７５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から３に記載の発明は、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合における高い引張強度及び伸びを達成するには限界があった。
そこで、本発明は、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合における高い引張強度及び伸びを達成させた鋼材接合体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る鋼材接合体は、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材とが接合された鋼材接合体であって、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合界面における前記ステンレス鋼材側の炭素濃度は前記ステンレス鋼材の素材の炭素濃度より高く、かつ、前記接合界面における前記クロムモリブデン鋼材側の炭素濃度は前記クロムモリブデン鋼材の素材の炭素濃度より低い。
【０００６】
本発明に係る鋼材接合体の製造方法は、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材とが接合された鋼材接合体の製造方法であって、接合するステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材の少なくとも一方の接合面に炭素質物質を配置する配置工程と、前記炭素質物質を介して前記接合するステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材の接合面同士を重ね合わせる重ね合わせ工程と、前記接合面同士を重ね合わせたステンレス鋼材及びクロムモリブデン鋼材を１３００℃以上１５００℃以下の最高到達温度で加熱する加熱工程と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ステンレス鋼材とクロムモリブデン鋼材との接合における高い引張強度及び伸びを達成させた鋼材接合体及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る鋼材接合体を説明するための概念図である。
本発明の実施形態に係る鋼材接合体の製造方法を説明するための工程フロー図である。
本発明の具体的な第１の実施形態に係る鋼材接合体の製造方法を説明するための概念図である。
本発明の具体的な第２の実施形態に係る鋼材接合体の製造方法を説明するための概念図である。
加熱温度が１３００℃以上における本発明の効果を説明するための鉄－炭素系状態図（ＳＵＳ３０４相当）である。
加熱温度が１３００℃以上における本発明の効果を説明するための鉄－炭素系状態図（ＳＣＭ４３５Ｈ相当）である
加熱温度が１３００℃以上における本発明の効果を説明するための概念図である。
実施例及び比較例の引張試験における引張強度、伸び及び伸び－公称応力曲線を示す結果図である。
実施例及び比較例における接合界面での炭素量及び硬さ分布の結果図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る鋼材接合体を説明するための概念図である。
本実施形態に係る鋼材接合体１は、図１に示すように、ステンレス鋼材１０とクロムモリブデン鋼材２０とが接合されている。また、ステンレス鋼材１０とクロムモリブデン鋼材２０（以下「素材」ともいう）との接合界面３０における前記ステンレス鋼材１０側の炭素濃度は前記ステンレス鋼材１０の素材の炭素濃度Ｂより高く、かつ、前記接合界面３０における前記クロムモリブデン鋼材２０側の炭素濃度は前記クロムモリブデン鋼材２０の素材の炭素濃度Ｃより低い。
具体的には、接合界面３０における前記ステンレス鋼材１０側の炭素濃度は前記接合界面３０から前記素材側に向かって炭素濃度が増加しその後減少する（最大値Ａを有する）第１濃度傾斜層１５を有している。また、前記接合界面３０における前記クロムモリブデン鋼材２０側の炭素濃度は前記クロムモリブデン鋼材２０の素材の炭素濃度Ｃから接合界面３０に向かって減少する第２濃度傾斜層２５を有している。
【００１０】
本実施形態に係る鋼材接合体１は、接合界面３０に上記のような第１濃度傾斜層１５及び第２濃度傾斜層２５を備えているため、後述する鋼材接合体の製造方法で使用する炭素質物質が十分にステンレス鋼材１０側に拡散されていると考えられる。従って、このような鋼材接合体１は、接合界面３０に炭化物が析出しにくいため、高い引張強度及び伸びを有すると考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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