CN110494580A - 扩散接合夹具用不锈钢材 - Google Patents

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Abstract

提供一种扩散接合处理后的脱模性(被接合材与脱模构件的剥离性)优异的扩散接合夹具用不锈钢材，可在维持被接合材的扩散接合性的状态下抑制被接合材的变形。本发明为一种变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，其为含有1.5质量％以上的Si的不锈钢材，上述不锈钢材的1000℃时的高温强度(Fr)与通过扩散接合而进行接合的被接合材1的1000℃时的高温强度(Fp)之比(Fr/Fp)为0.9以上。上述不锈钢材优选包含C：0.1质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：2.5质量％以下、P：0.06质量％以下、S：0.02质量％以下、Ni：8.0～15.0质量％、Cr：13.0～23.0质量％、N：0.2质量％以下。

Description

扩散接合夹具用不锈钢材
技术领域
本发明涉及变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材。另外，本发明涉及适于利用扩散接合的制造方法的脱模构件。
背景技术
热交换器存在多种类型。其中，板式热交换器(平板型热交换器)由于热交换性能高，设置、保养检查容易，因此被广泛用于电热水器、产业用设备、汽车的空调装置等。板式热交换器如下构成：具备由多个金属薄板(板)重叠而成的结构，在层叠的板间交替地邻接形成高温介质的通路与低温介质的通路，通过各个板在高温介质与低温介质之间进行热交换作用。
作为使多个板层叠而组装的方法，例如，专利文献1中，记载了利用垫片与螺丝进行的紧固、焊接、钎焊等接合方法。关于小中型的热交换器，考虑到耐压性，多利用钎焊进行接合。然而，如果将赋予了波形状的板层叠并利用钎焊进行接合，则有时会发生在接合时产生的融损、钎部的破裂、由熔融后的钎引起的流路掩埋等钎材特有的接合不良状况。
因此，研究了代替钎焊法而应用扩散接合法。扩散接合是在真空或非活性气氛中、在高温压力下利用在接合界面产生的主材料原子的相互扩散进行接合的方法。进行扩散接合而成的接合部可得到与主材料同等的强度和耐蚀性。
进行扩散接合时，通过加压手段对层叠的被接合构件进行按压，将加压后的状态保持预定时间。在被接合构件与加压手段之间，有时隔着垫板、隔板等脱模构件进行扩散接合。作为该脱模构件，由于要求对扩散接合时的温度具有耐热性而不破损，因此使用碳材。例如，专利文献2中，记载了使用具有弹性的碳片的扩散接合手段。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-85094号公报
专利文献2：日本特开2014-128815号公报
发明内容
发明要解决的课题
另外，从热交换器的耐久性提高的观点考虑，使用耐蚀性优异的不锈钢板作为金属板。使由不锈钢板构成的板材层叠而使其扩散接合时，如果使用碳材作为与板材邻接的脱模构件，则会发生不锈钢与碳的反应，因此在完成了扩散接合处理后，难以将脱模构件从板材上拆下来，两构件的脱模性下降。另外，由于碳渗透于不锈钢中的渗碳，从而存在板材的耐蚀性下降，或者板材的表面粗糙度变大而表面性状下降这样的问题。
另外，扩散接合时，需要使用热压装置等对被接合材实施加压和加热，因此被接合材的板在高压和高温下被保持。另外，在热交换器的主体内形成流路的板材由于在流路侧具有非接合面的部分，因此与其他板材相比，不受周围限制的程度小(参照图3的(A))。因此，如例如图3的(B)所示，由于扩散接合处理的加热，有时在上述非接合面部分发生使板材向流路侧膨胀的热变形，根据其热膨胀的程度，存在如下问题：即使在扩散接合处理完成后进行冷却，变形部分也不会恢复。
本发明是为了解决上述那样的问题点而想出的。目的在于提供一种扩散接合处理后的脱模性(被接合材与脱模构件的剥离性)优异的扩散接合夹具用不锈钢材，可在维持被接合材的扩散接合性的状态下抑制被接合材的变形。
用于解决课题的方法
本发明人等着眼于与被接合材(板材)直接接触的脱模构件的材质、特性。发现：通过选择不与被接合材反应的材质且适于扩散接合后的变形抑制的材质作为脱模构件的构成材料，能够实现上述目的，由此完成了本发明。具体而言，本发明提供以下方案。
(1)本发明为一种变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，其为含有1.5质量％以上的Si的不锈钢材，上述不锈钢材的1000℃时的高温强度(Fr)与通过扩散接合而进行接合的被接合材的1000℃时的高温强度(Fp)之比(Fr/Fp)为0.9以上。
(2)本发明为上述(1)所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，上述不锈钢材包含C：0.1质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：2.5质量％以下、P：0.06质量％以下、S：0.02质量％以下、Ni：8.0～15.0质量％、Cr：13.0～23.0质量％、N：0.2质量％以下。
(3)本发明为上述(2)所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，上述不锈钢材包含选自由Mo：3.0质量％以下、Cu：4.0质量％以下、Nb：0.8质量％以下、Ti：0.5质量％以下、V：1.0质量％以下、和B：0.02质量％以下组成的组中的一种以上。
(4)本发明为上述(2)或(3)所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，上述不锈钢材包含选自由Al：0.2质量％以下、REM：0.2质量％以下、Y：0.2质量％以下、Ca：0.1质量％以下、和Mg：0.1质量％以下组成的组中的一种以上。
(5)本发明为由上述(1)～(4)中任一项所述的不锈钢材构成的脱模构件。
发明效果
本发明通过使用具备上述构成的被接合材与脱模构件的组合，从而能够提供可在维持被接合材的扩散接合性的状态下抑制被接合材的变形，进行扩散接合处理后的脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材。
附图说明
图1为用于说明热压装置内的被接合材的实施方式的示意图。
图2为表示实施例中的扩散接合处理的加热和冷却的模式的图。
图3为用于说明实施例中的变形量的测定方法的示意图。(A)为表示设置有扩散接合前的试验组件的状态的图，(B)为表示扩散接合后的板材发生了变形的状态的图。
图4为用于说明实施例中涉及脱模性的测定方法的示意图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。本发明不受这些记载的限定。
本实施方式涉及在将由不锈钢构成的多个被接合材层叠，进行加热和加压，使上述被接合材扩散接合的热交换器的制造方法中使用的扩散接合用夹具。上述制造方法中，在上述被接合材的两面配置脱模构件，并且以隔着上述脱模构件夹持上述被接合材的方式配置按压夹具后，经由上述按压夹具通过加压装置进行按压，从而使作为被接合材的板材扩散接合而制造热交换器。本实施方式中，在板材与按压夹具之间配置有扩散接合用夹具的脱模构件。
(被接合材)
图1表示涉及供于扩散接合处理的被接合材的概要。作为进行扩散接合的装置，使用能够在预定的气氛内进行加压和加热的热压装置等。被扩散接合的被接合材(板材)通过将多块板材重叠并层叠而以层叠体的形式准备，并装在加压加热装置内。并且，以与该层叠体的两面接触的方式配置脱模构件。图1是使用由4块板材1重叠而成的板层叠体2的例子。在加压加热装置内，以分别与配置于板层叠体2的外侧的2块脱模构件3接触的方式配置按压夹具4。该按压夹具4与加压装置的加压轴5连结。启动加压机构(无图示)时，通过加压轴5以按压夹具4夹持板层叠体2的方式进行按压，对板材1施加预定的压力，将加压状态保持预定时间。在保持真空或非活性气氛的加压加热装置内，以预定条件对被接合材的上述板层叠体2实施加压和加热，将板材1扩散接合。需说明的是，板材不限于4块。也可以使用多个板层叠体，将在各板层叠体之间插入有脱模构件的组件接合。另外，图1所示的板材1由于在内侧的2块中设有流路(未图示)，因此与外侧的2块相比厚度变大。关于流路的组合，也不限于图1所示的结构。
加压装置只要具备伺服机构、弹簧、秤锤等加压机构即可。可以在扩散接合之前在脱模构件的表面涂布脱模剂，以便在扩散接合后能够将被接合材与脱模构件容易地拆下。
由多个板材层叠而成的热交换器中，流体通过由板材形成的细小的流路，经由各板材在高温侧流体与低温侧流体之间进行热交换。因此，对板材要求高温区域的机械强度(高温强度)和耐蚀性良好。从该观点考虑，本实施方式将耐热性和耐久性优异的不锈钢用于板材。另外，在提高热交换性能方面，期望设为薄板形状。
(脱模构件)
本实施方式优选使用由含有1.5质量％以上的Si的钢材构成的脱模构件。脱模构件由于与扩散接合时的被接合材接触而被置于高温高压下，因此要求高温下的破损、腐蚀少，不与被接合材反应等。从抑制与被接合材的反应的观点考虑，本实施方式涉及的脱模构件优选使用Si含量多的钢材来构成。
(Si含量)
本实施方式涉及的脱模构件包含钢材，该钢材含有1.5质量％以上的Si。Si为易氧化元素，在脱模构件的表面形成坚固的氧化膜。隔着该Si氧化膜，脱模构件的主材料与被接合材接触，因此脱模构件与被接合材的界面处的反应被阻碍。由于该Si氧化膜的形成，两方的构件间的粘接、界面反应被抑制，因此在扩散接合处理结束后，能够通过小的剥离力将脱模构件从被接合材容易地除去。另外，脱模构件的含有成分渗透于被接合材内部的情况也会被上述Si氧化膜阻碍，因此可维持被接合材的不锈钢所具有的良好的耐热性、耐蚀性，并且可维持平滑的表面性状。从这样的观点考虑，脱模构件优选包含含有1.5质量％以上的Si的钢材。
另外，即使在脱模构件的表面形成Si氧化膜，由外界负荷、热膨胀收缩等引起的脱模构件的形状变化也过大时，存在产生该氧化膜的部分破坏的可能性。此时，被接合材与脱模构件会产生不隔着该氧化膜而密合的部位，因此两构件的脱模性有可能下降。从该观点考虑，期望将含有一定以上的Si量的钢材应用于脱模构件，以便能够形成稳定且坚固的氧化膜。
考虑到高温环境下的机械强度、耐蚀性，本实施方式涉及的脱模构件的构成材料适合为耐热性、耐久性、成型性等优异的奥氏体系不锈钢材，具体而言，可以使用具有以下组成的钢材。
(1)包含C：0.1质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：2.5质量％以下、P：0.06质量％以下、S：0.02质量％以下、Ni：8.0～15.0质量％、Cr：13.0～23.0质量％、N：0.2质量％以下的不锈钢材。
(2)在上述(1)的组成中包含选自由Mo：3.0质量％以下、Cu：4.0质量％以下、Nb：0.8质量％以下、Ti：0.5质量％以下、V：1.0质量％以下、和B：0.02质量％以下组成的组中的一种以上的不锈钢材。
(3)在上述(1)或(2)的组成中包含选自由Al：0.2质量％以下、REM：0.2质量％以下、Y：0.2质量％以下、Ca：0.1质量％以下、和Mg：0.1质量％以下组成的组中的一种以上的不锈钢材。
对上述不锈钢材的含有成分进行说明。
C通过固溶增强而提高钢的强度、硬度。另一方面，C含量增多时，会使钢的加工性、韧性下降，因此C含量优选0.1质量％以下。
如上所述，Si是为了在脱模构件表面形成坚固的氧化膜而配合的，优选含有1.5质量％以上。由于所形成的Si氧化膜，脱模构件与被接合材的界面处的反应被阻碍，因此在扩散接合后能够通过小的剥离力将脱模构件从被接合材容易地除去。另外，由于Si氧化膜，可阻碍脱模构件的含有成分渗透于被接合材的内部，因此可维持被接合材所具有的良好的耐热性、耐蚀性，并且可维持平滑的表面性状。Si含量小于1.5质量％时，无法充分得到氧化膜形成所带来的上述效果。需说明的是，即使超过5.0质量％而添加，上述效果也大致饱和，另一方面，由于硬化，从而得不到适度的加工性，因此只要含有5.0质量％以下即可。
Mn是使高温氧化特性提高的元素。过多含有时，会发生加工硬化而使加工性下降，因此Mn含量优选2.5质量％以下。
Cr是形成钝化被膜而赋予耐蚀性的元素，会带来耐蚀性的提高。小于13.0质量％时，其效果不充分。超过23.0质量％时，加工性下降。因此，Cr含量优选13.0～23.0质量％。
Ni是使奥氏体相稳定化而维持耐蚀性所必须的元素，对加工性也有效。小于8.0质量％时，这些效果不充分，另外，超过15.0质量％时，其效果饱和而成本变高，因此Ni含量优选8.0～15.0质量％。
P和S是作为不可避免的杂质混入的。其含量越低越好，在不对加工性、材料特性造成不良影响的范围内，分别优选P含量为0.06质量％以下，S含量为0.02质量％以下。
N作为奥氏体稳定元素是有效的，进一步与Cr、Ni一起提高不锈钢的高温强度、耐蚀性。另一方面，过量添加时，会使制造性下降，因此N含量优选0.2质量％以下。
Mo、Cu是有助于提高高温强度、耐蚀性的元素。Mo含量、Cu含量均优选0.02质量％以上。另一方面，含有过多Mo时，存在形成铁素体相而使加工性下降的可能性，因此Mo含量优选3.0质量％以下。含有过多Cu时，会成为使热加工性下降的主要原因，因此Cu含量优选4.0质量％以下。
Nb、Ti、V对高温强度的提高是有效的。Nb含量优选0.01质量％以上，Ti含量优选0.01质量％以上，V含量优选0.01质量％以上。另一方面，含有过多的各元素时，会使加工性下降，因此Nb含量优选0.8质量％以下，Ti含量优选0.5质量％以下，V含量优选1.0质量％以下。
B是改善热加工性的元素。B含量优选0.0002质量％以上。另一方面，过多添加时，硼化物会析出，使加工性下降，因此B含量优选0.02质量％以下。
可以添加选自由Mo、Cu、Nb、Ti、V和B组成的组中的一种以上。
Al、REM(稀土元素)、Y、Ca、Mg对耐高温氧化性的提高是有效的，可以添加选自这些元素的一种以上。Al含量优选0.001质量％以上，REM含量优选0.001质量％以上，Y含量优选0.0002质量％以上，Ca含量优选0.0002质量％以上，Mg含量优选0.0002质量％以上。但是，过量含有各元素时，会使加工性下降，因此Al含量优选0.2质量％以下，REM含量优选0.2质量％以下，Y含量优选0.2质量％以下，Ca含量优选0.1质量％以下，Mg含量优选0.1质量％以下。
脱模构件的形状根据被接合材的形状来适宜选择。板式热交换器的板材一般为板状，因此与其接触而配置的脱模构件以脱模板的形式使用。板厚优选2～10mm，更优选3～8mm。
(高温强度比)
进一步，本实施方式优选使用脱模构件的1000℃时的高温强度(Fr)与被接合材的1000℃时的高温强度(Fp)之比(Fr/Fp)为0.9以上的、被接合材与脱模构件的组合进行扩散接合。
脱模构件在扩散接合时被夹于被接合材与按压夹具之间而被曝露于高压高温下，因此如果脱模构件的高温强度低，则有时发生变形。如果脱模构件变形，则对其接触的被接合材的加压的均一性受损，存在引起接合部的不良的可能性。因此，本实施方式基于用作扩散接合时的标准处理温度的1000℃时的高温强度，研究了脱模构件的高温特性。
具体而言，基于脱模构件的1000℃时的高温强度(Fr)与被接合材的1000℃时的高温强度(Fp)之比(Fr/Fp)进行评价。脱模构件优选使用1000℃时的高温强度比(Fr/Fp)为0.9以上的钢材。如果脱模构件的高温强度与被接合材的高温强度相比小于0.9，则存在脱模构件相对于由按压夹具进行的加压发生过度变形的可能性。由于脱模构件的变形，使得对被接合材的加压状态变得不均一，有可能引起被接合材的变形。因此，从抑制变形的观点考虑，优选使用该高温强度比为0.9以上的脱模构件与被接合材的组合，更优选1.0以上。
(热膨胀系数比)
被接合材与脱模构件优选使用30℃～1000℃时的脱模构件的热膨胀系数(Tr)与被接合材的热膨胀系数(Tp)之比(Tr/Tp)为0.90～1.60的组合。被接合材与脱模构件均是如果在加热时发生热膨胀则发生弹性变形。如果双方的构件存在热膨胀差，则通过双方互相限制彼此的变形从而积累形变，存在根据形变量的程度而达到塑性变形的可能性。
尤其是在热交换器中形成热介质流路(中空部)的被接合材，即使在一面侧与脱模构件接触，在相反面侧也具有可成为非接合面的部分。在被接合材的接合面互相重叠的部位，处于受到了周围限制的状态，与此相对，上述那样的中空部由于未受到周围限制，因此会产生由热膨胀引起的弹性变形(参照图3的(B))。如果该弹性变形的程度过大，则存在达到塑性变形而难以恢复形状的可能性。
使用高温强度比小的脱模构件的情况下，脱模构件的抗变形性比板材低，因此优选被接合材和脱模构件的双方的热膨胀系数为同等程度。本实施方式中，关于该热特性，可以基于脱模构件的热膨胀系数(Tr)与被接合材的热膨胀系数(Tp)之比(Tr/Tp)进行评价。使用高温强度比小的脱模构件的情况下，该热膨胀系数比(Tp/Tr)以1.0为中心而在±5％的范围、即0.95～1.05为佳。
(平均冷却速度)
扩散接合时的加热后的平均冷却速度优选为小于1.2℃/min。被接合材与脱模构件在扩散接合时会发生热膨胀，另一方面，在扩散接合后的冷却过程中热收缩而恢复到原来的形状。如果在被接合材与脱模构件之间存在热膨胀差，则双方构件会互相限制冷却时的收缩变化，因此积累形变。如果该收缩变化变得过大，则存在引起塑性变形的可能性。因此，本实施方式着眼于扩散接合结束后的平均冷却速度。如果以小于1.2℃/min的平均冷却速度进行处理，则能够抑制冷却后残存的变形量。如果为其以上的冷却速度，则热收缩变化变大，冷却后残存的变形量变大，不优选。上述平均冷却速度只要控制在从扩散接合时的保持温度至400℃左右为止的温度范围内即可。
(按压夹具)
按压夹具是与加压装置的加压机构连结，对被接合材传递按压力的构件。由于要求在扩散接合时的温度下具有耐热性而不破损，因此按压夹具优选使用碳材。
(脱模剂)
本发明优选在脱模构件的两面涂布脱模剂。例如可以使用六方晶氮化硼粉末(h-BN)等氮化硼(Boron Nitride)系喷雾器。脱模剂的涂布厚度只要为脱模剂粉末的平均粒度(例如约3μm左右)的3倍以上(约10μm左右)即可。
实施例
以下，对本发明的实施例进行说明。本发明不限定于以下的实施例，可以适宜变更而实施。
(试验材的制作)
将具有表1所示的成分组成的钢材No.1～钢材No.9通过30kg的真空溶解进行熔炼，将所得的钢块锻造成厚度30mm的板。接着，进行1200℃的热轧，制成厚度6mm的热轧板后，以1100℃实施60秒的均热退火，得到热轧退火板。对该热轧退火板进行冷轧直至厚度3.0mm后，以1100℃实施均热30秒的最终退火，使最终加工板厚为3mm，通过2B加工或2D加工进行表面加工处理，得到冷轧退火板。另外，关于板所使用的钢材No.5和钢材No.6，进一步实施冷轧、退火，使最终加工板厚为0.4mm和1.0mm，通过2B或2D加工进行表面加工处理，得到冷轧退火材。从该冷轧退火板以210mm×160mm的尺寸切出板，制作试验材。将这些试验材供于涉及被接合材或脱模构件的试验。表1所示的成分组成中，剩余部分为Fe和不可避免的杂质。
钢材No.1～钢材No.5为奥氏体系不锈钢。钢材No.6～钢材No.9为铁素体系不锈钢。
[表1]
(高温强度的测定)
使用所得的试验材，依据JIS G 0567，在1000℃的温度进行形变速度：0.3％/min的高温拉伸试验，测定0.2％耐力。本说明书中，将该测定值设为1000℃时的高温强度。将该测定结果示于表1(单位：MPa)。然后，基于测定的数值，算出脱模构件的高温强度(Fr)与被接合材的高温强度(Fp)之比(Fr/Fp)。将其结果示于表2。
(热膨胀系数的测定)
使用所得的试验材，依据JIS Z 2285，通过示差膨胀分析装置(株式会社理学制，红外线加热式热膨胀测定装置(TMA)，标准试样：石英)以升温速度1℃/秒加热至30℃～1000℃。测定此时的试验片的膨胀量，作为30℃～1000℃时的热膨胀系数(α30-1000℃)算出。将其测定结果示于表1(单位：×10-6/℃)。
(接合试验)
将被接合材(板材)的试验材4块与脱模构件(脱模板)的试验材1块组合而制作试验组件。如表2所示，本试验中，作为板材，使用由钢材No.5构成的4块试验材。使用具有成为流路的开口的2块板材(厚度1.0mm/块)的试验材，在脱模构件上重叠由钢材No.1～No.5构成的厚度3.0mm的试验材，以夹持该2块板材的方式配置作为不具有上述开口的传热板的2块板材(厚度0.4mm/块)。按压夹具使用碳制夹具。将作为脱模剂的六方晶氮化硼粉末(株式会社YK INOAS制硼喷雾器)涂布于脱模构件的两面。通过热压装置对上述试验组件在以下的加压条件和加热条件下实施扩散接合处理。
·气氛：使初期真空度为1×10-2Pa以下
·接合温度：1080℃
·升温时间：从常温至接合温度为约2小时
·均热(接合)时间：3小时
·平均冷却速度：从1080℃至400℃设为3.2℃/min(A模式)、或1.1℃/min(B模式)
·加压压力：表面压力2MPa
图2表示适用于上述扩散接合处理的加热和冷却的模式。图2的A模式、B模式示出了变更了平均冷却速度的上述2模式。冷却至常温后，将试验组件从热压装置取出，关于变形抑制和脱模性，进行以下的评价试验。
(与变形抑制有关的评价)
关于变形抑制，基于扩散接合后的板材的变形量进行评价。对测定该变形量的方法进行说明。图3为示出了试验组件的截面的示意图。图3的(A)为扩散接合前的状态，示出了在用碳制的按压夹具15夹持由4块板材11a～11d与2块脱模板13组合而成的试验组件14的状态下进行加压的形态。图3的(B)示出了扩散接合后的试验组件14的状态。由于脱模板3、其他板材11b、11c限制了空洞部侧以外，因此扩散接合后的试验组件14中的面对空洞部16侧的板材11a、11d如果在加热时膨胀则会以向空洞部侧弯曲的方式变形。如果即使通过冷却时的收缩变化也不恢复形状，则会作为弯曲形状残存。测定以与脱模板3接触的板材11a、11d的面为基准而变形的最高部位的高度17，求出其中最大的数值。本说明书中，将该数值称为板材的变形量。基于该变形量，评价扩散接合后的变形状态。上述高度17使用COMS制的高速三维形状系统来测定。从变形抑制的观点考虑，将变形量小于30μm时评价为良好(◎)、为30μm～50μm时评价为恰当(○)、超过50μm时评价为不恰当(×)。
(与脱模性有关的评价)
使用试验组件，为了对接合后的脱模性进行评价，进行板材与脱模板的剥离试验。将其概要示于图4。准备拉伸装置(无图示)和两个在金属丝26的前端安装有吸盘25的夹具。在扩散接合后的试验组件24中的两个脱模板23的表面安装有该夹具的吸盘25。将预定重量的秤锤27连结于一个夹具的金属丝26后，通过拉伸装置将另一个夹具的金属丝26提起。通过秤锤27的重量拉拽试验组件24的两面，从而通过目视观察板材21与脱模板23是否剥离，确认有无剥离。改变秤锤27的重量，通过同样的步骤反复进行试验。关于评价基准，由于期望通过较小的力将扩散接合后的板材与脱模板拆开，因此在通过5kg以下的秤锤重量使板材与脱模板剥离的情况下，判定脱模性良好(○)，通过20kg以下的秤锤重量使板材与脱模板剥离的情况下，判定脱模性稍不足(△)，利用超过20kg的秤锤重量而板材与脱模板不剥离的情况下，判定脱模性不良(×)。
(试验结果)
本试验中，对于由钢材No.5的奥氏体系不锈钢构成的板材、和由钢材No.6的铁素体系不锈钢构成的板材，分别使用将由钢材No.1～No.9的各不锈钢构成的脱模板组合而成的18种试验组件，进行与高温强度、热膨胀系数、变形抑制、脱模性有关的试验。将其试验结果示于表2。关于变形抑制和脱模性，针对2种加热冷却模式，分别使用3个试验组件进行试验。关于变形抑制，通过3个变形量的平均值进行评价。关于脱模性，通过3个结果的平均进行评价。
[表2]
下划线表示在本发明的范围外
本发明例1～6是利用脱模板分别由钢材No.1～No.3构成的试验组件进行扩散接合的例子。扩散接合后的变形量均良好(◎)或恰当(○)，处于50μm以下的范围，得到了变形得到了抑制的扩散接合品。推测：如果本发明中使用适合的被接合材与脱模板的组合，则扩散接合处理时的加热和冷却所引起的热膨胀收缩适度进行，因此变形得到了抑制。
另外，关于本发明例1～6的脱模性，通过小的拉伸力将板材与脱模板剥离了。如果本发明中使用适合的被接合材与脱模板的组合，则能够容易地将脱模板从扩散接合后的被接合材拆下。推测：由于形成于脱模板表面的Si氧化膜，被接合材与脱模板的界面反应被阻碍，两构件的粘接被抑制而脱模性提高了。
进一步，在本发明例1～6中观察以扩散接合后的平均冷却速度3.2℃/min(A模式)、1.1℃/min(B模式)进行的结果，以平均冷却速度小的B模式冷却的试验组件与利用A模式的试验组件相比变形抑制提高了。推测：冷却速度小时，热收缩变化的程度得到缓和，因此形变积累变少，变形得到了抑制。
与此相对，比较例1～12使用了由钢材No.4～No.9构成的脱模板。比较例1～12中，脱模板的钢材的Si含量小于1.5质量％，在本发明的范围外。均是脱模性稍不足(△)或不恰当(×)，扩散接合后的拆下困难。
进一步，比较例3～6、10、12中，由于高温强度比小于0.9，因此扩散接合后的变形大，关于扩散接合后的变形抑制，为不恰当(×)。
根据上述试验结果可确认：本发明的具有特定组成的不锈钢材能够提供一种可在维持被接合材的扩散接合性的状态下抑制被接合材的变形，且扩散接合处理后的脱模性也优异的扩散接合夹具，特别适于脱模构件。
符号说明
1 板材(被接合材)
2 板层叠体
3 脱模构件
4 按压夹具
5 加压轴
11a、11b、11c、11d 板材
13 脱模板
14 试验组件
15 按压夹具
16 空洞部
17 高度(变形量)
21 板材
23 脱模板
24 试验组件
25 吸盘
26 金属丝
27 秤锤。

Claims (5)

1.一种变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，其为含有1.5质量％以上的Si的不锈钢材，所述不锈钢材的1000℃时的高温强度Fr与通过扩散接合而进行接合的被接合材的1000℃时的高温强度Fp之比Fr/Fp为0.9以上。
2.根据权利要求1所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，所述不锈钢材包含C：0.1质量％以下、Si：1.5～5.0质量％、Mn：2.5质量％以下、P：0.06质量％以下、S：0.02质量％以下、Ni：8.0～15.0质量％、Cr：13.0～23.0质量％、N：0.2质量％以下。
3.根据权利要求2所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，所述不锈钢材包含选自由Mo：3.0质量％以下、Cu：4.0质量％以下、Nb：0.8质量％以下、Ti：0.5质量％以下、V：1.0质量％以下、和B：0.02质量％以下组成的组中的一种以上。
4.根据权利要求2或3所述的变形抑制和脱模性优异的扩散接合夹具用不锈钢材，所述不锈钢材包含选自由Al：0.2质量％以下、REM：0.2质量％以下、Y：0.2质量％以下、Ca：0.1质量％以下、和Mg：0.1质量％以下组成的组中的一种以上。
5.由权利要求1～4中任一项所述的不锈钢材构成的脱模构件。
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