JP2001276981A - 耐硫化割れ性に優れた接合体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 耐硫化割れ性に優れた接合体およびその製造
方法を提供する。 【解決手段】 Ｎｉ含有量が１質量％以下である低合金
鋼または炭素鋼からなる鉄基部材間にＮｉ基インサート
材３が介装され、インサート材が加熱・溶融されること
によって製造される接合体であって、接合体における鉄
基部材部分はロックウェル硬さＨＲＣ２２以下であり、
かつ接合体中のＮｉを５．０質量％以上含有する接合層
におけるＣｒ含有量が２．０〜１０．０質量％である体
硫化割れ性に優れた接合体である。そしてインサート材
の加熱・溶融温度がインサート材の液相線温度以上、１
３００℃以下で接合する接合体である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、硫化水素を含む雰
囲気で使用される配管や機械部品等、硫化水素に対する
耐応力腐食割れ性が求められる部位に使用される接合体
およびその製造方法に係わり、より詳細には硫化水素に
対する耐応力腐食割れ性に優れた接合体、および優れた
耐応力腐食割れ性を維持することを可能ならしめるよう
にした接合体の製造方法の技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】石油精製、石油化学等の産業分野におい
て用いられる構造物や機器は硫化水素（Ｈ₂ Ｓ）を含
む雰囲気にさらされる。この様な環境下で使用される部
材は、例え部材の破壊強度以下で使用していたとして
も、環境と負荷応力との相互作用により破壊に至る場合
があり、本雰囲気にて使用される部材には硫化水素雰囲
気に対する耐応力腐食割れ性（耐硫化水素割れ性）が要
求される。本環境下で使用される部材やその部材の溶接
・接合に対してはＮＡＣＥ（National Associationof C
orrosion Engineers） ＭＲ−０１７５−９４等にて規
格化されており，ろう付としては銀ろう付が推奨されて
いる。

【０００３】しかし、ＮＡＣＥ ＭＲ−０１７５−９４
に推奨されている銀ろう付で部材を接合した場合、接合
体の強度特性は接合層の銀の影響を強く受ける。すなわ
ち、銀自体の強度があまり高くないため、鋼母材と比較
して接合体の強度は低いものとなる。そのため化学工
業、石油精製用の配管や機械部品等に用いる際、接合体
の設計限界は強度が低い接合部の強度によって支配さ
れ、鋼母材の強度を十分に活かして使用することができ
なかった。

【０００４】また、鋼に対する銀ろうのぬれ性はあまり
よくないことが知られている。ぬれ性がよくない場合、
接合部に欠陥を生じやすく、接合体の強度低下や気密性
の欠如という問題を生じる場合があった。

【０００５】これに対し、特開平９−２６２６８５号公
報において提案されている接合方法では、低融点材料と
して、Ｃｒを５質量％以上含有する融点１１５０℃以下
のＮｉ基合金を用い、所定の接合面圧、加熱範囲におい
て低融点接合材料の融点以上、被接合材であるステンレ
ス鋼の融点以下に１２０秒以上加熱することによって母
材と同等以上の耐食性、かつ強度および曲げ性に優れた
接合部を得ることが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述した特開平９−２
６２６８５号公報によると、接合する母材はＣｒを９質
量％以上含有するステンレス鋼に限定される。本文中の
記載にもあるように、十分な耐食性を確保するために母
材中のＣｒは９質量％以上が必要とされる。確かに、９
質量％以上のＣｒを含有するステンレス鋼を用いること
によって優れた耐食性を得ることは可能であるが、問題
として９質量％以上のＣｒを含有するステンレス鋼は価
格が高く、そのために機器全体が高価になるという問題
があった。

【０００７】それに対し、ＮＡＣＥ ＭＲ−０１７５−
９４において、硫化水素雰囲気での使用が認められてい
る低合金鋼や炭素鋼には価格が安いというメリットがあ
る。したがって、腐食環境が穏やかな部分には安価な炭
素鋼や低合金鋼を用い、機器全体としてコストを下げた
いという要求がある。

【０００８】しかし、前記接合方法を用いて低合金鋼、
炭素鋼を接合した場合、接合部が必ずしも十分な耐硫化
割れ性および接合強度を持っておらず、使用中に接合部
で破断する場合があるという問題点があった。

【０００９】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、接合部にＮｉ基インサート材を介装さ
せ、インサート材の成分を被接合部材に拡散させること
によって、耐硫化割れ性に優れた接合体およびその製造
方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】発明者らは、上記課題を
解決するために、従来例に係わる拡散接合、すなわち、
被接合部材同士の間にインサート材を挟み、インサート
材の溶融温度以上、被接合部材の溶融温度以下に加熱し
インサート材のみを溶融させてインサート材成分を、被
接合部材中に拡散させ、被接合部材同士を接合する液相
拡散接合において、接合部のＣｒ濃度に着目して鋭意研
究を重ね本発明をなしたものである。

【００１１】その要旨は、Ｎｉ含有量が１質量％以下で
ある低合金鋼または炭素鋼からなる鉄基部材間にＮｉ基
インサート材が介装され、前記インサート材が加熱・溶
融されることによって製造される接合体であって、前記
接合体における前記鉄基部材部分はロックウェル硬さＨ
ＲＣ２２以下であり、且つ接合体中のＮｉを５．０質量
％以上含有する接合層におけるＣｒ含有量が２．０〜１
０．０質量％であることを特徴とする耐硫化割れ性に優
れた接合体である。

【００１２】さらに、上記の接合体は接合層内における
クロム化合物層の厚さを５μｍ以下とすることによって
優れた強度特性が得られる。

【００１３】従って、本発明の接合体は石油精製または
化学工業向けの機器、例えば使用中に内圧が作用する配
管の接合に好適に使用することができる。

【００１４】本発明に係わる接合体の製造方法は、Ｎｉ
含有量が１質量％以下である低合金鋼または炭素鋼から
なる鉄基部材間にＮｉ基インサート材を介装し、前記イ
ンサート材を加熱・溶融することによって鉄基部材間を
接合し、その後、熱処理によって前記接合体における前
記鉄基部材部分のロックウェル硬さがＨＲＣ２２以下と
なるように硬さ調整を行なう接合体の製造方法であっ
て、前記鉄基部材中のＣｒ濃度をＸ質量％、前記Ｎｉ基
インサート材中のＣｒ濃度をＹ質量％としたとき、Ｘ、
Ｙ、が下記（１）式を満足するとともに、前記加熱・溶
融温度をインサート材の液相線温度以上、１３００℃以
下にすることを特徴とする。 １５≦Ｘ＋Ｙ≦２５（０≦Ｘ≦８、８≦Ｙ≦２０）……………………（１）

【００１５】さらに、前記加熱・溶融温度が液相線温度
より１００℃以上、１３００℃以下とすることにより、
優れた強度特性の接合体を得ることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】発明者らは、耐硫化割れ性に優れ
た接合体を得る方法について種々の検討を行なった。特
に接合後における接合層の組成に着目し、接合層の組成
と耐硫化割れ性との関係について鋭意研究を行なった。
その結果、Ｎｉ含有量が１質量％以下である低合金鋼ま
たは炭素鋼を接合するに際して、強度および耐硫化割れ
性に優れた接合体を得るためには接合層内のＣｒ濃度が
重要であるという知見を得て、本発明に至ったものであ
る。そして接合層内のＣｒ濃度と接合体の耐硫化割れ性
について各種の試験を行なった結果、母材に関わらず接
合層内のＣｒ濃度が２．０質量％以上、１０．０質量％
以下の場合に、接合体は優れた耐硫化割れ性を有するこ
とを見出した。なお、接合層内のＣｒ濃度、Ｎｉ濃度な
どは、ＥＰＭＡ（Electron Probe Micro Analyzer）等
により測定したものである。

【００１７】Ｃｒ濃度が２．０質量％以下の場合には、
接合層の耐食性が低く、硫化水素を含む雰囲気において
接合体を使用すると接合層内にき裂を生じ破断する。Ｃ
ｒ濃度が１０．０質量％以上の場合には、接合層でＣｒ
の化合物を生成し易いために接合層のＣｒ化合物層が厚
く、このＣｒ化合物層近傍でＣｒが欠乏するため、接合
層の耐硫化割れ性が低下する。なお、接合層内にＣｒの
化合物を生成している場合には局所的にＣｒ濃度が上昇
し、局所的に１０．０質量％以上の濃度を示す場合があ
る。本発明のＣｒ濃度はこのような化合物を除外し、接
合層のマトリックスの組成で定めるものとする。

【００１８】本発明におけるＮｉを主成分とする接合層
は、Ｎｉ濃度が５．０質量％以上である層として定義さ
れるが、本接合層の厚さは２．０ｍｍ以下であることが
望ましい。接合層の厚さが２．０ｍｍを超える場合、接
合層の強度が接合体全体の強度を支配し、接合層が低強
度であるために接合体の強度が低くなる。

【００１９】さらに本接合体を得る接合方法であるが、
安定した強度を得るために母材間のインサート材を溶融
させることによって接合するのが好ましい。その際，接
合層のＣｒ濃度が決まる過程について鋭意検討を行なっ
た。インサート材を加熱・溶融したとき、若干量ではあ
るが母材側の鋼の溶融を生じる。したがって、溶融した
母材によって希釈を受ける分、インサート材の濃度は接
合前とは異なった成分となる。前述した接合層内のＣｒ
濃度が２．０質量％以上、１０．０質量％以下の接合層
を有する接合体を得るためには、Ｎｉ含有量が1質量％
以下である低合金鋼または炭素鋼のＣｒ濃度をＸ質量
％、インサート材のＣｒ濃度をＹ質量％としたとき、下
記（１）式を満足するようにインサート材を選択し、前
記インサート材を低合金鋼、炭素鋼間に介装し、インサ
ート材の液相線温度以上、１３００℃以下で加熱溶融す
ることによって前記低合金鋼、もしくは炭素鋼間を接合
するのが有効である。なお、インサート材の形態として
はアモルファス合金等の箔のみでなく、めっき膜や溶射
皮膜などでもよい。 １５≦Ｘ＋Ｙ≦２５（０≦Ｘ≦８、８≦Ｙ≦２０）……………………（１）

【００２０】インサート材のＣｒ濃度（Ｙ）が８質量％
以下の場合、もしくは低合金鋼、炭素鋼のＣｒ濃度とイ
ンサート材のＣｒ濃度との合計（Ｘ＋Ｙ）が１５質量％
未満の場合には、接合層のＣｒ濃度が２．０質量％以下
となるため、硫化水素を含有する雰囲気では接合層内に
硫化割れが生じる。逆にインサート材のＣｒ濃度（Ｙ）
が２０質量％を超える場合、もしくは低合金鋼、炭素鋼
のＣｒ濃度とインサート材のＣｒ濃度との合計（Ｘ＋
Ｙ）が２５質量％を超える場合には、母材の希釈を受け
ても接合層内のＣｒ濃度が高く、接合層内に生成するＣ
ｒ化合物量が多くなる。このＣｒ化合物近傍ではＣｒ濃
度が急激に低下するため、接合体の耐硫化割れ性が低下
する。

【００２１】特に接合層内におけるＣｒ化合物層の厚さ
が５μｍ以下の場合、破壊の起点が接合層にないため、
接合体に負荷が作用した場合でも母材で破断し、強度、
延性を兼ね備えた接合体となる。接合層内におけるＣｒ
化合物層の厚さは、図１に示すように、２００〜５００
倍の光学顕微鏡で観察した任意の接合部断面において見
られる円換算粒径で０．５μｍ以上のＣｒ化合物のう
ち、最も離れた２化合物間の距離をもってＣｒ化合物層
の厚さと定義する。なお、上記光学顕微鏡で観察される
０．５μｍ以上の化合物がＣｒ化合物であるか否かは、
この化合物をＥＰＭＡにより調べた結果、Ｃｒが含まれ
ていることを確認できればＣｒ化合物と判断する。

【００２２】低融点化のためＮｉ基インサート材にはＢ
（ボロン）が含まれる場合が多いが、Ｂは接合層内にて
Ｃｒとの化合物を生成する。その結果、接合層内、特に
Ｃｒ化合物近傍において急激なＣｒ濃度の低下を招き、
接合層の耐硫化割れ性が低下する。そのため、インサ−
ト材に含まれるＢ濃度は３．０質量％以下であることが
望ましい。Ｂ濃度が３．０質量％を超える場合には、Ｃ
ｒとの化合物量が増加するため，接合層の耐硫化割れ性
が低下し、使用中に接合層内にて破断する。Ｂ濃度の下
限であるが、インサート材中のＢはインサート材の融点
を下げる目的があるため、Ｂ量が少ないインサート材は
高融点となり、接合時に母材強度が劣化する。通常、母
材の劣化を避けるために低融点のインサート材を用い、
極力、低温加熱して接合するので、インサート材のＢ濃
度は好ましくは１．０質量％以上が望ましい。ただし、
母材強度は接合後の後熱処理によって回復可能であるた
め、接合後の後熱処理によって母材強度の回復を図る場
合には、インサート材中のＢ濃度の下限は特に制限を受
けない。使用可能なインサート材を表１に非限定的に例
示する。

【００２３】

【表１】

【００２４】接合時にインサート材を加熱溶融させる温
度であるが、インサート材の液相線温度以上、１３００
℃以下で最も優れた接合体の強度が得られる。加熱温度
がインサート材の液相線温度以下の場合、インサート材
のうち局所的に溶融しない部分があり、その部分が低強
度となるため、接合体の強度が低くなる。加熱温度が１
３００℃を超える場合、インサート材が溶融している際
の母材溶解量が多く、インサート材中のＣｒ濃度が低下
するため、接合層の耐硫化割れ性が劣化する。

【００２５】接合温度がインサート材の液相線温度より
１００℃高温で、かつ１３００℃以下の場合、接合層内
におけるＣｒ化合物層の厚さが５μｍ以下となり、母材
にて破断する、強度、延性に優れた接合体が得られる。

【００２６】接合する低合金鋼、炭素鋼であるが、硫化
水素を含有する雰囲気にて使用される合金として、ＮＡ
ＣＥ規格ＳＴＤ．ＭＲ−０１７５−９４に記載されてい
る通り、Ｎｉ含有量が１．０質量％以下であり、かつロ
ックウェル硬さ（ＨＲＣ）が２２以下であればよい。使
用可能な鉄基合金を非限定的に例示すると、具体的には
Ｃ：０．３８〜０．４５質量％、Ｍｎ：０．７０〜１．
００質量％、Ｐ：０．０２５質量％以下、Ｓ：０．０２
４質量％以下、Ｓｉ：０．１５〜０．３０質量％、Ｃ
ｒ：０．７５〜１．１０質量％、Ｍｏ：０．１５〜０．
２５質量％、Ｆｅ：残部、等が挙げられる。これら低合
金鋼、炭素鋼以外を用いた場合、母材自体の耐硫化割れ
性が低いため，使用中、母材自体の破断を生じ使用でき
ない。

【００２７】また、これら低合金鋼、炭素鋼はＮＡＣＥ
規格ＳＴＤ．ＭＲ−０１７５−９４に記載の硬さである
ロックウェル硬さ（ＨＲＣ）２２以下にて使用する必要
がある。しかし、前記接合温度に加熱して接合した場
合、接合前には鉄基合金母材を所定の硬さに調質してあ
ったとしても、接合後には所定の硬さを外れてしまう場
合がある。その原因は鉄基合金の種類により異なるが、
一つの例としては接合後の冷却で鉄基合金母材が焼入れ
されたことに起因する。その場合、適正な温度にて焼戻
しを行なうか、もしくは鉄基合金母材の靭性も回復させ
るのであれば、再度、焼入れ、焼戻しを行なう必要があ
る。その温度条件は鉄基合金母材それぞれで異なるが、
例えばクロムモリブデン鋼ＳＣＭ５の場合には９００℃
以上で焼き入れ、その後、７００℃以上で焼戻しを行な
うのが望ましい。

【００２８】また、本発明の接合体は、硫化水素を含む
雰囲気であり、かつ硫化割れを生じる環境下でも好適に
使用することができるが、その雰囲気としては、液体と
しての水が存在し、かつ全圧が０．４ＭＰａ以上で、か
つ硫化水素の分圧が０．０００３ＭＰａ以上の雰囲気と
して定義される。特に微量の塩素イオンを含む環境下で
は硫化割れが促進されるが、本発明の接合体はこのよう
な環境下においても使用に耐え得るものである。

【００２９】

【実施例１】以下、本発明の実施例について説明する。
実施例１は、表２に示す組成の鉄基合金製ブロックを、
表３に示す各種組成のインサート材を介装させて、加熱
・溶融してブロック同士を接合した例である。ブロック
同士の接合は、図２に示すように、鉄基合金製ブロック
１とブロック２との間に厚さ６５μｍのアモルファス箔
インサート材３を介装して加熱・溶融して行なった。接
合時の面圧はブロックの自重のみで０．００３ＭＰａと
なった。接合した後、表４に示す条件で後熱処理を行な
った接合体から引張試験片、応力腐食割れ試験片を切り
出し、それぞれについて試験を行ない接合体の強度評価
を行なった。

【００３０】

【表２】

【００３１】

【表３】

【００３２】引張試験片は平行部の直径６ｍｍ、長さ３
２ｍｍであり、平行部の中央において負荷方向に対して
接合面が直角になるように加工した。また、応力割れ試
験片の寸法は、長さ６５ｍｍ、幅１５ｍｍ、厚さ１．５
ｍｍであり、長さ６５ｍｍの中央に接合面がくるように
加工した。そして図３に示すように、試験片を試験治具
にセットして応力を負荷し、硫化水素を含む雰囲気中で
の応力腐食割れ試験（硫化割れ試験）に供した。試験雰
囲気としては、図３に示す負荷状態の試験片を１２ｐｐ
ｍの塩素イオンを含む水中に浸し、その溶液を分圧０．
０３２ＭＰａのＨ₂Ｓで飽和させたものである。なお、
図３の負荷状態において、引張側面に作用する負荷応力
は表４に示すように、母材耐力（５２３Ｎ／ｍｍ²）の
６０％となるように調整した。試験時間は７２０時間と
し、７２０時間保持後にクラックの有無を調査した。ま
た、前記ブロックについて、母材のロックウェル硬さ
（Ｃスケール）を測定した。実施例１の接合条件、後熱
処理条件、母材硬さおよび試験結果を表４に示す。

【００３３】

【表４】

【００３４】表４に示すように、接合層のＣｒ濃度が
２．０質量％以上、１０．０質量％以下の場合には硫化
水素を含む雰囲気中における応力腐食割れ性に優れてい
るため、試験雰囲気での硫化割れは認められない。接合
層のＣｒ濃度が２．０質量％未満の場合には硫化水素に
対する接合層の耐応力腐食割れ性が低いため、接合層内
にて破断を生じた。接合層内のＣｒ濃度が１０．０質量
％を超える場合には接合層内のＣｒ化合物量が多く、Ｃ
ｒ化合物近傍でＣｒが欠乏しているため、接合層の耐硫
化割れ性が低い。また、接合後に適切な後熱処理を施し
て、低合金鋼、炭素鋼の硬さをＨＲＣ２２以下に調整す
ることにより、接合部のみならず母材も硫化割れを生じ
ない接合体が得られる。さらに、接合層内のＣｒ化合物
層の厚さが５μｍ以下の場合、破壊の起点が接合層内に
ないため、引張試験を行なっても母材で破断し、耐硫化
割れ性とともに強度、延性を兼ね備えた接合体となる。

【００３５】また、前記接合体を得るための方法である
が、Ｎｉ含有量が１質量％以下の低合金鋼または炭素鋼
のＣｒ濃度をＸ質量％、Ｂ含有量が３．０質量％以下で
あるＮｉ基インサート材のＣｒ濃度をＹ質量％としたと
き、下記（１）式を満足するＮｉ基インサート材を、Ｎ
ｉ含有量が１質量％以下の低合金鋼または炭素鋼間に介
装し、インサート材の液相線温度以上、１３００℃以下
に加熱・溶融することによって前記低合金鋼または炭素
鋼間を接合した場合には、接合部の耐硫化割れ性に優れ
た接合体が得られる。しかし、上記条件を外れた条件で
接合した接合体は、接合層のＣｒ濃度が低い、もしくは
接合層内に生成したＣｒ化合物による、Ｃｒ化合物近傍
のＣｒの欠乏層により、接合体の耐硫化割れ性が低下す
る。 １５≦Ｘ＋Ｙ≦２５（０≦Ｘ≦８、８≦Ｙ≦２０）……………………（１）

【００３６】

【実施例２】実施例２は、表５に示す組成の２種類の鉄
基合金製ブロックを、表３に示す各種組成のインサート
材を介装させて、加熱・溶融してブロック同士を接合し
た例である。ブロック同士の接合は、実施例１と同じで
図２に示すように、鉄基合金製ブロック１とブロック２
との間にインサート材３を介装して加熱・溶融して行な
った。接合した後、表６に示す条件で後熱処理を行なっ
た接合体から引張試験片、応力腐食割れ試験片を切り出
し、それぞれについて試験を行ない接合体の強度評価を
行なった。

【００３７】

【表５】

【００３８】引張試験片および応力割れ試験片の寸法、
形状は実施例１と同じで、同様に前記ブロックについ
て、母材のロックウェル硬さ（Ｃスケール）を測定し
た。そして応力腐食割れ試験（硫化割れ試験）の試験雰
囲気としては、０．０３０ＭＰａのＨ₂Ｓの飽和水溶液
である。試験片には、図３に示す負荷状態において、引
張側面に作用する負荷応力は表６に示すように、母材耐
力の５０％となるように調整した。試験時間は実施例１
と同じく、７２０時間とし、７２０時間保持後にクラッ
クの有無を調査した。実施例２の接合条件、後熱処理条
件、母材硬さおよび試験結果を表６に示す。

【００３９】

【表６】

【００４０】表６に示すように、接合層のＣｒ濃度が
２．０質量％以上、１０．０質量％以下の場合には硫化
水素を含む雰囲気中における応力腐食割れ性に優れてい
るため、試験雰囲気での硫化割れは認められない。接合
層のＣｒ濃度が２．０質量％未満の場合には硫化水素に
対する接合層の耐応力腐食割れ性が低いため、接合層内
にて破断を生じた。接合層内のＣｒ濃度が高い場合には
接合層内に多くのＣｒ化合物量を生成し、Ｃｒ化合物近
傍でＣｒが欠乏しているため、接合層の耐硫化割れ性が
低い。また、接合後に適切な後熱処理を施して、低合金
鋼、炭素鋼の硬さをＨＲＣ２２以下に調整することによ
り、接合部のみならず母材も硫化割れを生じない接合体
が得られる。しかし、母材硬さが前述の値以上の場合に
は、接合部に硫化割れが生じなくても、母材に硫化割れ
が生じ母材で破断する。さらに、接合層内のＣｒ化合物
層の厚さが５μｍ以下の場合、破壊の起点が接合層内に
ないため、引張試験を行なっても母材で破断し、耐硫化
割れ性とともに強度、延性を兼ね備えた接合体となる。

【００４１】また、前記接合体を得るための方法である
が、Ｎｉ含有量が１質量％以下の低合金鋼または炭素鋼
のＣｒ濃度をＸ質量％、Ｂ含有量が３．０質量％以下で
あるＮｉ基インサート材のＣｒ濃度をＹ質量％としたと
き、下記（１）式を満足するＮｉ基インサート材を、Ｎ
ｉ含有量が１質量％以下の低合金鋼または炭素鋼間に介
装し、インサート材の液相線温度以上、１３００℃以下
に加熱・溶融することによって前記低合金鋼または炭素
鋼間を接合した場合には、接合部の耐硫化割れ性に優れ
た接合体が得られる。しかし、上記条件を外れた条件で
接合した接合体は、接合層のＣｒ濃度が低い、もしくは
接合層内に生成したＣｒ化合物による、Ｃｒ化合物近傍
のＣｒの欠乏層により、接合体の耐硫化割れ性が低下す
る。 １５≦Ｘ＋Ｙ≦２５（０≦Ｘ≦８、８≦Ｙ≦２０）……………………（１）

【００４２】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の耐硫化割れ性に優れた接合体は、接合層内のＣ
ｒ濃度を２．０〜１０．０質量％の範囲に限定し、かつ
接合後に後熱処理を行ない母材硬さをロックウェル硬さ
ＨＲＣ２２以下に抑制しているため、硫化水素を含む雰
囲気で使用しても硫化割れは生じず、石油精製、石油化
学等で使用される機器、例えば配管等の接合部の接合に
最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】接合層内に生成するＣｒ化合物層の厚さの定義
を説明する図である。

【図２】接合体の接合方法を説明する図である。

【図３】応力腐食割れ試験における試験片への負荷方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１…ブロック、２…ブロック、３…インサート材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 仲山 善裕 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸神鋼所高砂製作所内 (72)発明者 飯塚 晃一朗 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸神鋼所高砂製作所内 Ｆターム(参考） 4E067 AA02 AB05 AD02 BA05 DA17 DC06 EA00 EA03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｎｉ含有量が１質量％以下である低合金
   鋼または炭素鋼からなる鉄基部材間にＮｉ基インサート
   材が介装され、前記インサート材が加熱・溶融されるこ
   とによって製造される接合体であって、前記接合体にお
   ける前記鉄基部材部分はロックウェル硬さＨＲＣ２２以
   下であり、かつ接合体中のＮｉを５．０質量％以上含有
   する接合層におけるＣｒ含有量が２．０〜１０．０質量
   ％であることを特徴とする耐硫化割れ性に優れた接合
   体。
2. 【請求項２】 前記接合層内におけるクロム化合物層の
   厚さが５μｍ以下である請求項１に記載の耐硫化割れ性
   に優れた接合体。
3. 【請求項３】 接合部が請求項１または２に記載の接合
   体からなる石油精製または化学工業用配管。
4. 【請求項４】 接合部が請求項１または２に記載の接合
   体からなる機械部品。
5. 【請求項５】 Ｎｉ含有量が１質量％以下である低合金
   鋼または炭素鋼からなる鉄基部材間にＮｉ基インサート
   材を介装し、前記インサート材を加熱・溶融することに
   よって鉄基部材間を接合し、その後、熱処理によって前
   記接合体における前記鉄基部材部分のロックウェル硬さ
   がＨＲＣ２２以下となるように硬さ調整を行なう接合体
   の製造方法であって、前記鉄基部材中のＣｒ濃度をＸ質
   量％、前記Ｎｉ基インサート材中のＣｒ濃度をＹ質量％
   としたとき、Ｘ、Ｙ、が下記（１）式を満足するととも
   に、前記加熱・溶融温度をインサート材の液相線温度以
   上、１３００℃以下にすることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の接合体の製造方法。 １５≦Ｘ＋Ｙ≦２５（０≦Ｘ≦８、８≦Ｙ≦２０）……………………（１）
6. 【請求項６】 前記加熱・溶融温度が前記液相線温度よ
   り１００℃以上、１３００℃以下である請求項５に記載
   の接合体の製造方法。