JPH09323168A - 接合体の製造方法 - Google Patents
接合体の製造方法Info
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- JPH09323168A JPH09323168A JP13901496A JP13901496A JPH09323168A JP H09323168 A JPH09323168 A JP H09323168A JP 13901496 A JP13901496 A JP 13901496A JP 13901496 A JP13901496 A JP 13901496A JP H09323168 A JPH09323168 A JP H09323168A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 両被接合部材２間にろう材４を介在させ、次
いで両被接合部材２をろう接して接合体１を製造するに
当り、各被接合部材２の延性および靱性ならびにそれら
の接合強度を向上させる。 【解決手段】 両被接合部材２は、過飽和固溶体として
の焼入れ処理を施された鋼よりなる。ろう材４として
は、希土類元素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であ
り、且つ液相発生温度ＴL がＴL ≦７００℃であるＲＥ
系合金よりなるものを用いる。そして、ろう接と同時に
両被接合部材２に人工時効処理としての焼もどし処理を
施す。
いで両被接合部材２をろう接して接合体１を製造するに
当り、各被接合部材２の延性および靱性ならびにそれら
の接合強度を向上させる。 【解決手段】 両被接合部材２は、過飽和固溶体として
の焼入れ処理を施された鋼よりなる。ろう材４として
は、希土類元素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であ
り、且つ液相発生温度ＴL がＴL ≦７００℃であるＲＥ
系合金よりなるものを用いる。そして、ろう接と同時に
両被接合部材２に人工時効処理としての焼もどし処理を
施す。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は接合体の製造方法、
特に、両被接合部材間にろう材を介在させ、次いで両被
接合部材をろう接して接合体を製造する方法に関する。
特に、両被接合部材間にろう材を介在させ、次いで両被
接合部材をろう接して接合体を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば両被接合部材が機械構造用
炭素鋼より構成されている場合、その機械構造用炭素鋼
は焼入れ焼もどし処理を施された調質鋼である。
炭素鋼より構成されている場合、その機械構造用炭素鋼
は焼入れ焼もどし処理を施された調質鋼である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、調質鋼
よりなる両被接合部材をろう接すると、そのろう接時の
加熱により、それら被接合部材の硬さ、つまり強度が調
質鋼のそれよりも低下する、という不具合が発生する。
よりなる両被接合部材をろう接すると、そのろう接時の
加熱により、それら被接合部材の硬さ、つまり強度が調
質鋼のそれよりも低下する、という不具合が発生する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、両被接合部材
の少なくとも一方を過飽和固溶体とすると共に特定のろ
う材を用いることによって、ろう接工程をその一方の被
接合部材の人工時効処理に兼用し、これによりその被接
合部材のろう接後の延性および靱性をろう接前のそれら
よりも向上させることができる前記接合体の製造方法を
提供することを目的とする。 前記目的を達成するため
本発明によれば、両被接合部材間にろう材を介在させ、
次いで両被接合部材をろう接して接合体を製造するに当
り、前記両被接合部材の少なくとも一方は過飽和固溶体
よりなり、また前記ろう材として希土類元素ＲＥの含有
量がＲＥ≧５０原子％であるＲＥ系合金よりなるものを
用い、前記ろう接と同時に前記過飽和固溶体よりなる前
記被接合部材に人工時効処理を施す、接合体の製造方法
が提供される。
の少なくとも一方を過飽和固溶体とすると共に特定のろ
う材を用いることによって、ろう接工程をその一方の被
接合部材の人工時効処理に兼用し、これによりその被接
合部材のろう接後の延性および靱性をろう接前のそれら
よりも向上させることができる前記接合体の製造方法を
提供することを目的とする。 前記目的を達成するため
本発明によれば、両被接合部材間にろう材を介在させ、
次いで両被接合部材をろう接して接合体を製造するに当
り、前記両被接合部材の少なくとも一方は過飽和固溶体
よりなり、また前記ろう材として希土類元素ＲＥの含有
量がＲＥ≧５０原子％であるＲＥ系合金よりなるものを
用い、前記ろう接と同時に前記過飽和固溶体よりなる前
記被接合部材に人工時効処理を施す、接合体の製造方法
が提供される。
【０００５】前記ＲＥ系合金よりなるろう材は比較的低
温で液相状態または液相と固相とが共存する固液共存状
態となる。したがって、被接合部材の人工時効処理温度
とろう材の液相発生温度とを一致させることは容易であ
る。これにより、過飽和固溶体よりなる被接合部材の人
工時効処理をろう接工程において行うことが可能であ
る。
温で液相状態または液相と固相とが共存する固液共存状
態となる。したがって、被接合部材の人工時効処理温度
とろう材の液相発生温度とを一致させることは容易であ
る。これにより、過飽和固溶体よりなる被接合部材の人
工時効処理をろう接工程において行うことが可能であ
る。
【０００６】またＲＥ系合金よりなるろう材から生じた
液相は高活性であって各種材質の被接合部材に対し優れ
た濡れ性を発揮するので、接合強度の高い接合体を得る
ことができる。
液相は高活性であって各種材質の被接合部材に対し優れ
た濡れ性を発揮するので、接合強度の高い接合体を得る
ことができる。
【０００７】さらにろう接工程と人工時効処理とを兼用
することにより、接合体の製造工数および製造コストを
低減して、その接合体の量産性を向上させることができ
る。
することにより、接合体の製造工数および製造コストを
低減して、その接合体の量産性を向上させることができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１において、接合体１は、両被
接合部材としての一対の鋼製短柱体２をろう材層３を介
して接合したものである。
接合部材としての一対の鋼製短柱体２をろう材層３を介
して接合したものである。
【０００９】接合体１の製造に当っては、図２に示すよ
うに、両短柱体２間にろう材４を介在させ、次いで両短
柱体２をろう接する、といった方法が用いられている。
うに、両短柱体２間にろう材４を介在させ、次いで両短
柱体２をろう接する、といった方法が用いられている。
【００１０】その際、短柱体２の少なくとも一方、実施
例では両方が過飽和固溶体としての、焼入れ処理を施さ
れた鋼より構成される。またろう材４としては希土類元
素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であるＲＥ系合金よ
りなるものが用いられる。そしてろう接と同時に両短柱
体２に人工時効処理としての焼もどし処理を施すもので
ある。
例では両方が過飽和固溶体としての、焼入れ処理を施さ
れた鋼より構成される。またろう材４としては希土類元
素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であるＲＥ系合金よ
りなるものが用いられる。そしてろう接と同時に両短柱
体２に人工時効処理としての焼もどし処理を施すもので
ある。
【００１１】前記ＲＥ系合金よりなるろう材４は比較的
低温で液相状態または液相と固相とが共存する固液共存
状態となる。したがって、鋼製短柱体２の焼もどし温度
（人工時効処理温度）とろう材４の液相発生温度とを一
致させることは容易であるから、焼入れ処理を施された
両短柱体２の焼もどし処理をろう接工程において行い、
これにより両短柱体２の延性および靱性を、ろう接前の
それらよりも向上させて、両短柱体２の鋼種を調質鋼に
することができる。
低温で液相状態または液相と固相とが共存する固液共存
状態となる。したがって、鋼製短柱体２の焼もどし温度
（人工時効処理温度）とろう材４の液相発生温度とを一
致させることは容易であるから、焼入れ処理を施された
両短柱体２の焼もどし処理をろう接工程において行い、
これにより両短柱体２の延性および靱性を、ろう接前の
それらよりも向上させて、両短柱体２の鋼種を調質鋼に
することができる。
【００１２】また、ＲＥ系合金よりなるろう材４から生
じた液相は高活性であって各種材質の被接合部材、この
場合は鋼製短柱体２に対し優れた濡れ性を発揮するの
で、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
じた液相は高活性であって各種材質の被接合部材、この
場合は鋼製短柱体２に対し優れた濡れ性を発揮するの
で、接合強度の高い接合体１を得ることができる。
【００１３】さらにろう接工程と人工時効処理とを兼用
することにより、接合体１の製造工数および製造コスト
を低減して、その接合体１の量産性を向上させることが
できる。
することにより、接合体１の製造工数および製造コスト
を低減して、その接合体１の量産性を向上させることが
できる。
【００１４】鋼としては機械構造用炭素鋼、合金鋼、ス
テンレス鋼等が用いられる。合金鋼にはＣｒ鋼（ＪＩＳ
ＳＣｒ材）、Ｃｒ−Ｍｏ鋼（ＪＩＳ ＳＣＭ材）等が
該当する。これら鋼の焼もどし温度Ｔt は、例えば機械
構造用炭素鋼で５００℃≦Ｔ t ≦７００℃、マルテンサ
イト系およびフェライト系ステンレス鋼で５５０℃≦Ｔ
t ≦７００℃、Ｃｒ−Ｍｏ鋼で５３０℃≦Ｔt ≦６３０
℃である。
テンレス鋼等が用いられる。合金鋼にはＣｒ鋼（ＪＩＳ
ＳＣｒ材）、Ｃｒ−Ｍｏ鋼（ＪＩＳ ＳＣＭ材）等が
該当する。これら鋼の焼もどし温度Ｔt は、例えば機械
構造用炭素鋼で５００℃≦Ｔ t ≦７００℃、マルテンサ
イト系およびフェライト系ステンレス鋼で５５０℃≦Ｔ
t ≦７００℃、Ｃｒ−Ｍｏ鋼で５３０℃≦Ｔt ≦６３０
℃である。
【００１５】したがって、ろう材４としては、前記鋼の
焼もどし温度Ｔt で液相を生じるもの、例えば液相発生
温度ＴL がＴL ≦７００℃、好ましくは４００℃≦ＴL
≦７００℃のものが用いられる。
焼もどし温度Ｔt で液相を生じるもの、例えば液相発生
温度ＴL がＴL ≦７００℃、好ましくは４００℃≦ＴL
≦７００℃のものが用いられる。
【００１６】このようなろう材４を構成するＲＥ系合金
には、希土類元素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であ
る二元、三元合金等が該当する。またＲＥ系合金はろう
接工程では、液相状態または固相と液相とが共存する固
液共存状態となる。
には、希土類元素ＲＥの含有量がＲＥ≧５０原子％であ
る二元、三元合金等が該当する。またＲＥ系合金はろう
接工程では、液相状態または固相と液相とが共存する固
液共存状態となる。
【００１７】希土類元素ＲＥは、Ｓｃ、Ｙおよびランタ
ノイドに含まれる全ての元素（１５種）、つまり１７種
の元素から選択される少なくとも一種であり、それらは
単体、または混合物であるＭｍ（ミッシュメタル）若し
くはＤｉ（ジジミウム）の形態で用いられる。また合金
元素ＡＥは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、
ＭｎおよびＢｉから選択される少なくとも一種である。
ノイドに含まれる全ての元素（１５種）、つまり１７種
の元素から選択される少なくとも一種であり、それらは
単体、または混合物であるＭｍ（ミッシュメタル）若し
くはＤｉ（ジジミウム）の形態で用いられる。また合金
元素ＡＥは、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐ
ｄ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、
Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、
ＭｎおよびＢｉから選択される少なくとも一種である。
【００１８】この場合、希土類元素ＲＥの含有量がＲＥ
＜５０原子％ではＲＥ系合金より生じた液相の活性が損
われる。一方、希土類元素ＲＥの含有量の上限値はＲＥ
＝９５原子％が適当である。これは、ＲＥ＞９５原子％
では固液共存状態における液相量が少なくなるため接合
強度が低下するからである。
＜５０原子％ではＲＥ系合金より生じた液相の活性が損
われる。一方、希土類元素ＲＥの含有量の上限値はＲＥ
＝９５原子％が適当である。これは、ＲＥ＞９５原子％
では固液共存状態における液相量が少なくなるため接合
強度が低下するからである。
【００１９】二元合金としては、ＲＥ系共晶合金、ＲＥ
系亜共晶合金およびＲＥ系過共晶合金を挙げることがで
きる。
系亜共晶合金およびＲＥ系過共晶合金を挙げることがで
きる。
【００２０】ＲＥ系共晶合金を例示すれば表１の通りで
ある。
ある。
【００２１】
【表１】
【００２２】またＲＥ系亜共晶、過共晶合金を例示すれ
ば表２の通りである。表中、各化学式における数値の単
位は原子％である。
ば表２の通りである。表中、各化学式における数値の単
位は原子％である。
【００２３】
【表２】
【００２４】三元合金としては、例えば、ＲＥ−Ｃｕ−
ＡＥ系合金を挙げることができる。表３はＮｄ70Ｃｕ20
ＡＥ10合金（数値の単位は原子％）の例を示す。
ＡＥ系合金を挙げることができる。表３はＮｄ70Ｃｕ20
ＡＥ10合金（数値の単位は原子％）の例を示す。
【００２５】
【表３】
【００２６】表４はＮｄ−Ｃｕ−Ａｌ系合金の例を示
す。表中、溶融温度ＴM とは、各合金においてその８０
％以上が液相となる温度を意味し、これは以下同じであ
る。
す。表中、溶融温度ＴM とは、各合金においてその８０
％以上が液相となる温度を意味し、これは以下同じであ
る。
【００２７】
【表４】
【００２８】表５はＰｒ−Ｃｕ−Ａｌ系合金およびＭｍ
−Ｃｕ−Ａｌ系合金の例を示す。ここで、Ｍｍは、５８
原子％Ｃｅ、２４原子％Ｌａ、１３原子％Ｎｄおよび５
原子％Ｐｒよりなる。
−Ｃｕ−Ａｌ系合金の例を示す。ここで、Ｍｍは、５８
原子％Ｃｅ、２４原子％Ｌａ、１３原子％Ｎｄおよび５
原子％Ｐｒよりなる。
【００２９】
【表５】
【００３０】表６はその他の三元合金を例示したもので
ある。この場合、各化学式における数値の単位は原子％
である。
ある。この場合、各化学式における数値の単位は原子％
である。
【００３１】
【表６】
【００３２】〔実施例Ｉ〕 Ａ．ろう材の製造 純度がそれぞれ９９．９％であるＰｒ、ＣｕおよびＡｌ
を、表５に示したＰｒ 60Ｃｕ30Ａｌ10合金が得られるよ
うに秤量し、次いでその秤量物を真空溶解炉を用いて溶
解し、その後鋳造を行ってインゴットを得た。
を、表５に示したＰｒ 60Ｃｕ30Ａｌ10合金が得られるよ
うに秤量し、次いでその秤量物を真空溶解炉を用いて溶
解し、その後鋳造を行ってインゴットを得た。
【００３３】このインゴットから約５０ｇの原料を採取
し、これを石英ノズル内で高周波溶解して溶湯を調製
し、次いで溶湯を石英ノズルのスリットから、その下方
で高速回転するＣｕ製冷却ロール外周面にアルゴンガス
圧により噴出させて超急冷し、幅３０mm、厚さ５０μｍ
のＰｒ60Ｃｕ30Ａｌ10合金よりなる薄帯を得た。
し、これを石英ノズル内で高周波溶解して溶湯を調製
し、次いで溶湯を石英ノズルのスリットから、その下方
で高速回転するＣｕ製冷却ロール外周面にアルゴンガス
圧により噴出させて超急冷し、幅３０mm、厚さ５０μｍ
のＰｒ60Ｃｕ30Ａｌ10合金よりなる薄帯を得た。
【００３４】この場合の製造条件は次の通りである。即
ち、石英ノズルの内径 ４０mm、スリットの寸法 幅
０．２５mm、長さ ３０mm、アルゴンガス圧 １．０kg
ｆ／cm2 、溶湯温度 ６２０℃、スリットと冷却ロール
との距離 １．０mm、冷却ロールの周速 １４ｍ／sec
、溶湯の冷却速度 約１０5 Ｋ／sec である。
ち、石英ノズルの内径 ４０mm、スリットの寸法 幅
０．２５mm、長さ ３０mm、アルゴンガス圧 １．０kg
ｆ／cm2 、溶湯温度 ６２０℃、スリットと冷却ロール
との距離 １．０mm、冷却ロールの周速 １４ｍ／sec
、溶湯の冷却速度 約１０5 Ｋ／sec である。
【００３５】この薄帯においては２θ≒３２°に幅広の
ハローパターンが観察され、このことから薄帯の金属組
織は非晶質単相組織であることが判明した。また薄帯は
高い靱性を有し、１８０°密着曲げが可能であった。こ
の薄帯よりろう材４を切出すもので、その寸法は縦１０
mm、横１０mm、厚さ５０μｍであり、またろう材４の溶
融温度ＴM は、表５に示したように、ＴM ＝５１３℃で
ある。
ハローパターンが観察され、このことから薄帯の金属組
織は非晶質単相組織であることが判明した。また薄帯は
高い靱性を有し、１８０°密着曲げが可能であった。こ
の薄帯よりろう材４を切出すもので、その寸法は縦１０
mm、横１０mm、厚さ５０μｍであり、またろう材４の溶
融温度ＴM は、表５に示したように、ＴM ＝５１３℃で
ある。
【００３６】Ｂ．ろう接 両鋼製短柱体２として、０．４重量％Ｃの炭素鋼より構
成され、且つ焼入れ処理を施されたものを用意した。こ
れら短柱体２の寸法は縦１０mm、横１０mm、長さ５０mm
である。
成され、且つ焼入れ処理を施されたものを用意した。こ
れら短柱体２の寸法は縦１０mm、横１０mm、長さ５０mm
である。
【００３７】図２に示すように、両短柱体２間に前記Ａ
項で得られたろう材４を介在させて、所定の治具により
それらを固定し、次いで、アルゴンガス雰囲気中、ろう
接温度ＴB ＝５５０℃、ろう接時間ｔ＝１時間、ガス急
冷の条件でろう接と同時に両短柱体２の焼もどし処理を
行って図１に示す接合体１を得た。この場合、ろう材４
の溶融温度ＴM がＴM ＝５１３℃であることから、ろう
接中においてろう材４は液相状態となった。同様の方法
で合計１０個の接合体１を得た。
項で得られたろう材４を介在させて、所定の治具により
それらを固定し、次いで、アルゴンガス雰囲気中、ろう
接温度ＴB ＝５５０℃、ろう接時間ｔ＝１時間、ガス急
冷の条件でろう接と同時に両短柱体２の焼もどし処理を
行って図１に示す接合体１を得た。この場合、ろう材４
の溶融温度ＴM がＴM ＝５１３℃であることから、ろう
接中においてろう材４は液相状態となった。同様の方法
で合計１０個の接合体１を得た。
【００３８】Ｃ．評価 各接合体１をＪＩＳ Ｚ ２２０１に則って試験片に加
工し、各試験片について引張り試験を行い平均引張強さ
を調べたところ、それは１５kgｆ／mm2 であって、ろう
材層３自体が破断しており、短柱体２とろう材層３との
間の破断は生じていなかった。またろう材４は、非晶質
単相組織を有することから耐酸化性に優れ、これによ
り、ろう材層３には不純物となる酸化物の混在はなく、
またその層３を脆弱化するような金属間化合物も存在し
なかった。
工し、各試験片について引張り試験を行い平均引張強さ
を調べたところ、それは１５kgｆ／mm2 であって、ろう
材層３自体が破断しており、短柱体２とろう材層３との
間の破断は生じていなかった。またろう材４は、非晶質
単相組織を有することから耐酸化性に優れ、これによ
り、ろう材層３には不純物となる酸化物の混在はなく、
またその層３を脆弱化するような金属間化合物も存在し
なかった。
【００３９】この事実から、前記組成のろう材４より生
じた液相は炭素鋼製短柱体２に対して優れた濡れ性を発
揮し、低温度のろう接によって、接合強度の高い接合体
１を得ることができる、ということが判明した。
じた液相は炭素鋼製短柱体２に対して優れた濡れ性を発
揮し、低温度のろう接によって、接合強度の高い接合体
１を得ることができる、ということが判明した。
【００４０】また短柱体２について、ろう接前、後の機
械的性質を調べたところ、表７の結果を得た。
械的性質を調べたところ、表７の結果を得た。
【００４１】
【表７】
【００４２】表７から明らかなように、短柱体２におい
ては、前記ろう接工程にて焼もどし処理が行われている
ことから、ろう接後の伸びおよび絞りがろう接前のそれ
よりも大幅に向上していることが判る。
ては、前記ろう接工程にて焼もどし処理が行われている
ことから、ろう接後の伸びおよび絞りがろう接前のそれ
よりも大幅に向上していることが判る。
【００４３】Ｄ．比較例 （１）前記同様の焼入れ処理後の短柱体に、５３０℃、
１時間の条件で焼もどし処理を施して調質鋼よりなる短
柱体を得た。
１時間の条件で焼もどし処理を施して調質鋼よりなる短
柱体を得た。
【００４４】次いで２個の調質鋼よりなる短柱体を用
い、前記同様のろう接を行って接合体を得た。同様の方
法で合計１０個の接合体を製造し、それらについて短柱
体の平均硬さを調べたところ、ろう接前はＨＢ＝２８５
であったが、ろう接後はＨＢ＝２５４に低下しているこ
とが判明した。これは、調質鋼をろう接時において加熱
したことに起因する。
い、前記同様のろう接を行って接合体を得た。同様の方
法で合計１０個の接合体を製造し、それらについて短柱
体の平均硬さを調べたところ、ろう接前はＨＢ＝２８５
であったが、ろう接後はＨＢ＝２５４に低下しているこ
とが判明した。これは、調質鋼をろう接時において加熱
したことに起因する。
【００４５】（２）前記同様の焼入れ処理後の２個の短
柱体間に、縦１０mm、横１０mm、厚さ０．１mmの銀ろう
（ＪＩＳ ＢＡｇ−８、共晶点７８０℃）を介在させ
て、所定の治具によりそれらを固定し、次いでアルゴン
ガス雰囲気中、ろう接温度ＴB＝８００℃、ろう接時間
ｔ＝１時間、ガス急冷の条件でろう接を行って接合体を
得た。同様の方法で合計１０個の接合体を製造し、それ
らについて短柱体の平均硬さを調べたところ、ろう接前
はＨＢ＝４９５であったが、ろう接後はＨＢ＝１３１に
低下していることが判明した。これは、前記ろう接温度
ＴB が前記短柱体の焼もどし温度としては高過ぎるから
である。
柱体間に、縦１０mm、横１０mm、厚さ０．１mmの銀ろう
（ＪＩＳ ＢＡｇ−８、共晶点７８０℃）を介在させ
て、所定の治具によりそれらを固定し、次いでアルゴン
ガス雰囲気中、ろう接温度ＴB＝８００℃、ろう接時間
ｔ＝１時間、ガス急冷の条件でろう接を行って接合体を
得た。同様の方法で合計１０個の接合体を製造し、それ
らについて短柱体の平均硬さを調べたところ、ろう接前
はＨＢ＝４９５であったが、ろう接後はＨＢ＝１３１に
低下していることが判明した。これは、前記ろう接温度
ＴB が前記短柱体の焼もどし温度としては高過ぎるから
である。
【００４６】〔実施例II〕 Ａ．ろう材の製造 純度がそれぞれ９９．９％であるＮｄ、ＣｕおよびＡｌ
を、表４に示したＮｄ 75Ｃｕ20Ａｌ5 合金（数値の単位
は原子％）が得られるように秤量し、次いでその秤量物
を真空溶解炉を用いて溶解し、その後鋳造を行ってイン
ゴットを得た。
を、表４に示したＮｄ 75Ｃｕ20Ａｌ5 合金（数値の単位
は原子％）が得られるように秤量し、次いでその秤量物
を真空溶解炉を用いて溶解し、その後鋳造を行ってイン
ゴットを得た。
【００４７】このインゴットを用いて、実施例Ｉ、Ａ項
で述べた方法と同様の方法で幅３０mm、厚さ５０μｍの
Ｎｄ75Ｃｕ20Ａｌ5 合金よりなる薄帯を得た。ただし、
冷却ロールの周速は１５ｍ／sec に設定された。
で述べた方法と同様の方法で幅３０mm、厚さ５０μｍの
Ｎｄ75Ｃｕ20Ａｌ5 合金よりなる薄帯を得た。ただし、
冷却ロールの周速は１５ｍ／sec に設定された。
【００４８】この薄帯の金属組織は非晶質単相組織であ
った。この薄帯よりろう材４を切出すもので、その寸法
は縦１０mm、横１０mm、厚さ５０μｍであり、またろう
材４の溶融温度ＴM は、表４に示すように、ＴM ＝５６
０℃である。
った。この薄帯よりろう材４を切出すもので、その寸法
は縦１０mm、横１０mm、厚さ５０μｍであり、またろう
材４の溶融温度ＴM は、表４に示すように、ＴM ＝５６
０℃である。
【００４９】Ｂ．ろう接 両鋼製短柱体２として、マルテンサイト系ステンレス鋼
（ＪＩＳ ＳＵＳ４１０）より構成され、且つ焼入れ処
理を施されたものを用意した。これら短柱体２の寸法は
縦１０mm、横１０mm、長さ５０mmである。
（ＪＩＳ ＳＵＳ４１０）より構成され、且つ焼入れ処
理を施されたものを用意した。これら短柱体２の寸法は
縦１０mm、横１０mm、長さ５０mmである。
【００５０】図２に示すように、両短柱体２間に前記Ａ
項で得られたろう材４を介在させて、所定の治具により
それらを固定し、次いで、アルゴンガス雰囲気中、ろう
接温度ＴB ＝６００℃、ろう接時間ｔ＝１時間、ガス急
冷の条件でろう接と同時に両短柱体２の焼もどし処理を
行って図１に示す接合体１を得た。この場合、ろう材４
の溶融温度ＴM がＴM ＝５６０℃であることから、ろう
接中においてろう材４は液相状態となった。同様の方法
で合計１０個の接合体１を得た。
項で得られたろう材４を介在させて、所定の治具により
それらを固定し、次いで、アルゴンガス雰囲気中、ろう
接温度ＴB ＝６００℃、ろう接時間ｔ＝１時間、ガス急
冷の条件でろう接と同時に両短柱体２の焼もどし処理を
行って図１に示す接合体１を得た。この場合、ろう材４
の溶融温度ＴM がＴM ＝５６０℃であることから、ろう
接中においてろう材４は液相状態となった。同様の方法
で合計１０個の接合体１を得た。
【００５１】Ｃ．評価 各接合体１を前記同様に試験片に加工し、各試験片につ
いて引張り試験を行い平均引張強さを調べたところ、そ
れは２０kgｆ／mm2 であって、ろう材層３自体が破断し
ており、短柱体２とろう材層３との間の破断は生じてい
なかった。またろう材４は、非晶質単相組織を有するこ
とから耐酸化性に優れ、これにより、ろう材層３には不
純物となる酸化物の混在はなく、またその層３を脆弱化
するような金属間化合物も存在しなかった。
いて引張り試験を行い平均引張強さを調べたところ、そ
れは２０kgｆ／mm2 であって、ろう材層３自体が破断し
ており、短柱体２とろう材層３との間の破断は生じてい
なかった。またろう材４は、非晶質単相組織を有するこ
とから耐酸化性に優れ、これにより、ろう材層３には不
純物となる酸化物の混在はなく、またその層３を脆弱化
するような金属間化合物も存在しなかった。
【００５２】この事実から、前記組成のろう材４より生
じた液相は、表面に強固な不動態膜（ＣｒＯ・ＯＨ・ｎ
Ｈ2 Ｏ、Ｃｒ2 Ｏ3 ・ｘＨ2 Ｏ）が存在するステンレス
鋼製短柱体２に対して優れた濡れ性を発揮し、低温度の
ろう接により、接合強度の高い接合体１を得ることがで
きる、ということが判明した。通常、前記不動態膜に起
因してステンレス鋼製部材のろう接は７５０℃以上、好
ましくは８００℃といった高温下で行われている。
じた液相は、表面に強固な不動態膜（ＣｒＯ・ＯＨ・ｎ
Ｈ2 Ｏ、Ｃｒ2 Ｏ3 ・ｘＨ2 Ｏ）が存在するステンレス
鋼製短柱体２に対して優れた濡れ性を発揮し、低温度の
ろう接により、接合強度の高い接合体１を得ることがで
きる、ということが判明した。通常、前記不動態膜に起
因してステンレス鋼製部材のろう接は７５０℃以上、好
ましくは８００℃といった高温下で行われている。
【００５３】また短柱体２について、ろう接前、後の機
械的性質を調べたところ、表８の結果を得た。
械的性質を調べたところ、表８の結果を得た。
【００５４】
【表８】
【００５５】表８から明らかなように、短柱体２におい
ては、前記ろう接工程にて焼もどし処理が行われている
ことから、ろう接後の伸び、絞りおよびシャルピー衝撃
値がそれぞれろう接前のそれらよりも大幅に向上してい
ることが判る。
ては、前記ろう接工程にて焼もどし処理が行われている
ことから、ろう接後の伸び、絞りおよびシャルピー衝撃
値がそれぞれろう接前のそれらよりも大幅に向上してい
ることが判る。
【００５６】Ｄ．比較例 前記同様の焼入れ処理後の２個の短柱体間に、縦１０m
m、横１０mm、厚さ０．１mmのニッケルろう（ＪＩＳ
ＢＮｉ−２、液相発生温度１０００℃）を介在させて、
所定の治具によりそれらを固定し、次いでアルゴンガス
雰囲気中、ろう接温度ＴB ＝１０００℃、ろう接時間ｔ
＝２時間、ガス急冷の条件でろう接を行って接合体を得
た。同様の方法で合計１０個の接合体を製造し、それら
について短柱体の平均シャルピー衝撃値を調べたとこ
ろ、ろう接前は１５Ｊ／cm2 であり、一方、ろう接後は
２０Ｊ／cm2 であって、靱性の向上はみられなかった。
これは、前記ろう接温度ＴB が前記短柱体の焼もどし温
度としては高過ぎるからである。
m、横１０mm、厚さ０．１mmのニッケルろう（ＪＩＳ
ＢＮｉ−２、液相発生温度１０００℃）を介在させて、
所定の治具によりそれらを固定し、次いでアルゴンガス
雰囲気中、ろう接温度ＴB ＝１０００℃、ろう接時間ｔ
＝２時間、ガス急冷の条件でろう接を行って接合体を得
た。同様の方法で合計１０個の接合体を製造し、それら
について短柱体の平均シャルピー衝撃値を調べたとこ
ろ、ろう接前は１５Ｊ／cm2 であり、一方、ろう接後は
２０Ｊ／cm2 であって、靱性の向上はみられなかった。
これは、前記ろう接温度ＴB が前記短柱体の焼もどし温
度としては高過ぎるからである。
【００５７】なお、本発明における過飽和固溶体には、
焼入れ処理を施された鋼に限らず溶体化処理を施された
Ａｌ系合金、Ｍｇ系合金等も含まれる。
焼入れ処理を施された鋼に限らず溶体化処理を施された
Ａｌ系合金、Ｍｇ系合金等も含まれる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、両被接合部材の少なく
とも一方を過飽和固溶体とすると共に特定のろう材を用
いることによって、ろう接工程をその一方の被接合部材
の人工時効処理に兼用し、これにより、その被接合部材
のろう接後の延性および靱性をろう接前のそれよりも向
上させることができ、また両被接合部材間の接合強度が
高く、その上量産性の良好な、接合体の製造方法を提供
することができる。
とも一方を過飽和固溶体とすると共に特定のろう材を用
いることによって、ろう接工程をその一方の被接合部材
の人工時効処理に兼用し、これにより、その被接合部材
のろう接後の延性および靱性をろう接前のそれよりも向
上させることができ、また両被接合部材間の接合強度が
高く、その上量産性の良好な、接合体の製造方法を提供
することができる。
【図１】接合体の斜視図である。
【図２】２つの被接合部材とろう材との重ね合せ関係を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１ 接合体 ２ 短柱体（被接合部材） ３ ろう材層 ４ ろう材
Claims (3)
- 【請求項１】 両被接合部材間にろう材を介在させ、次
いで両被接合部材をろう接して接合体を製造するに当
り、前記両被接合部材の少なくとも一方は過飽和固溶体
よりなり、また前記ろう材として希土類元素ＲＥの含有
量がＲＥ≧５０原子％であるＲＥ系合金よりなるものを
用い、前記ろう接と同時に前記過飽和固溶体よりなる前
記被接合部材に人工時効処理を施すことを特徴とする、
接合体の製造方法。 - 【請求項２】 前記被接合部材を構成する過飽和固溶体
は焼入れ処理を施された鋼であり、前記ろう材としては
前記鋼の焼もどし温度で液相を生じるものが用いられ
る、請求項１記載の接合体の製造方法。 - 【請求項３】 前記ＲＥ系合金において、希土類元素Ｒ
Ｅは、Ｓｃ、Ｙおよびランタノイドに含まれる全ての元
素から選択される少なくとも一種であり、また合金元素
は、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏ
ｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、
Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｐ、Ｓｂ、Ｍｎお
よびＢｉから選択される少なくとも一種である、請求項
１または２記載の接合体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13901496A JPH09323168A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 接合体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13901496A JPH09323168A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 接合体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09323168A true JPH09323168A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=15235469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13901496A Pending JPH09323168A (ja) | 1996-05-31 | 1996-05-31 | 接合体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09323168A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531731A (ja) * | 2000-04-28 | 2003-10-28 | エリオット ターボマシナリー カンパニー インコーポレイテッド | ろう付け方法およびそれから製造された製品 |
| WO2017138639A1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 国立大学法人大阪大学 | 接合材、接合材の製造方法、接合構造体の作製方法 |
-
1996
- 1996-05-31 JP JP13901496A patent/JPH09323168A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003531731A (ja) * | 2000-04-28 | 2003-10-28 | エリオット ターボマシナリー カンパニー インコーポレイテッド | ろう付け方法およびそれから製造された製品 |
| WO2017138639A1 (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 国立大学法人大阪大学 | 接合材、接合材の製造方法、接合構造体の作製方法 |
| JP2017140639A (ja) * | 2016-02-12 | 2017-08-17 | 国立大学法人大阪大学 | 接合材、接合材の製造方法、接合構造体の作製方法 |
| US11273525B2 (en) | 2016-02-12 | 2022-03-15 | Osaka University | Bonding material, method for producing bonding material, and method for producing bonding structure |
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