JP3241691U - 超硬合金ろう付用複合ろう材 - Google Patents

Abstract

【課題】超硬合金と鋼とのろう付接合部の残留応力が大きく、割れやすく、ろう付継ぎ目の強度が低いという問題を効果的に解決する超硬合金ろう付用複合ろう材を提供する。【解決手段】超硬合金ろう付用複合ろう材は、横方向に沿って交互に接合されたろう材帯２及び応力緩衝帯１を備え、応力緩衝帯が少なくとも１つあり、ろう材帯が少なくとも２つあり、ろう材帯が超硬合金と基体とをろう付接合する合金ろう材であり、応力緩衝帯がろう付温度より高い融点を有する金属であり、ろう材帯の幅が応力緩衝帯の幅よりも大きい。この超硬合金ろう付用複合ろう材は、ろう付時にろう材帯が溶融し、超硬合金と鋼基体とのろう付接合を実現し、応力緩衝帯の融点がろう付温度よりも高いため、ろう付時に応力緩衝帯が溶融しない。【選択図】図２

Description

本考案は、ろう材の技術分野に関し、具体的には超硬合金ろう付用複合ろう材に関する。

超硬合金工具は、主として超硬合金と鋼基工具本体とがろう付されたものであり、硬度が高く、耐摩耗性に優れているという特徴を有し、軌道交通、石油掘削、地質探査等の分野で広く用いられている。

超硬合金と鋼基体との熱膨張係数の差が大きいため、溶接後の冷却過程で鋼基体の収縮量が超硬合金の収縮量よりも大きくなり、ろう付継ぎ目におけるろう材と両側の超硬合金及び基材との間に大きな応力が発生する。ろう付継ぎ目に形成される内部応力は、超硬合金と基材との性能に影響を及ぼし、ろう付継ぎ目の強度を低下させ、厳しい場合にろう付継ぎ目の割れを引き起こし、超硬合金の耐用年数を短縮させる。

従来技術では、縦方向に三層構造を有するサンドイッチ複合ろう材が一般的に使用されており、中間層の補償用ガスケットの塑性変形により接合部における熱応力を緩和する。特許文献１では、三層構造からなる複合材料を開示しており、銀系合金ろう材を両外側とし、銅系合金をコア層とし、三層を積層圧延接合して、接合界面間の拡散接合熱処理を行い、最後に０．３ｍｍの厚さに仕上げ圧延した完成品である。従来のサンドイッチ複合ろう材では、ろう付継ぎ目箇所では合金ろう材の強度及び硬度がいずれも高いため、コア層の材料が一般的に可塑性に優れるが、強度が低いので、ろう付継ぎ目のコア層全体で超硬合金ろう付接合部の割れが発生しやすい。

したがって、従来技術に存在する上記問題点を解消するために、新規な超硬合金ろう付用複合ろう材が求められる。

中国特許出願公開第１１３６４８８号明細書

本考案の第１の目的は、従来のろう材が、超硬合金と鋼とのろう付に適用する時に、接合部の残留応力が大きく、割れやすく、作業時のろう付継ぎ目の強度が低いという問題を解決した超硬合金ろう付用複合ろう材を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本考案に係る超硬合金ろう付用複合ろう材は、以下の技術的手段を採用する。

超硬合金ろう付用複合ろう材は、横方向に沿って交互に接合されたろう材帯及び応力緩衝帯を備え、前記応力緩衝帯が少なくとも１つあり、前記ろう材帯が少なくとも２つあり、前記ろう材帯が超硬合金と基体とをろう付接合する合金ろう材であり、前記応力緩衝帯がろう付温度より高い融点を有する金属であり、ろう材帯の幅が応力緩衝帯の幅よりも大きい。

該超硬合金ろう付用複合ろう材は、ろう付時にろう材帯が溶融し、超硬合金と鋼基体とのろう付接合を実現し、応力緩衝帯の融点がろう付温度よりも高いため、ろう付時に応力緩衝帯が溶融せず、応力線を切断する役割を果たし、超硬合金と鋼とのろう付時の接合部に残留応力が大きく、割れやすく、ろう付継ぎ目の強度が低いという問題を効果的に解決した。また、このような構造の複合ろう材は、従来の三層構造のサンドイッチ複合ろう材に比べて単層構造であるため、ろう材継ぎ目の厚さを効果的に減少することができ、ろう材の使用量を節約することができるとともに、ろう付接合部のロウ付け継ぎ目のコア層で割れが発生するという問題を防止することができる。

好ましくは、前記横方向において、前記複合ろう材の両側から中間に沿って、ろう材帯の溶融温度が段階的に漸減する。さらに好ましくは、前記段階的に漸減する幅が５～１００℃である。ろう付時に、中心に位置するろう材帯の加熱が遅く、両側から中間へ溶融温度が段階的に漸減するように設定することにより、複合ろう材全体を同時に溶融させることができ、加熱時間を短縮してろう付効率を向上させることができるとともに、両側加熱温度が高すぎてろう材が酸化されることを防止することができる。

ろう材帯の溶融温度が段階的に漸減することは、以下のようにして実現することができる。所望により、前記ろう材帯がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉ、ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎ、ＢＡｇ２８ＣｕＺｎＮｉＭｎから選ばれる２種又は３種である。所望により、前記ろう材帯がＣｕ５８ＺｎＭｎ、Ｃｕ５４ＺｎＭｎＮｉＳｉ、Ｃｕ５７ＺｎＭｎＣｏ、Ｃｕ５６ＺｎＭｎＣｏ、Ｃｕ５６ＺｎＭｎＣｏから選ばれる少なくとも２種である。所望により、前記ろう材帯がＣＴ６１６、ＣＴ７１６、ＣＴ７３７から選ばれる２種又は３種である。

好ましくは、隣り合う応力緩衝帯とろう材帯との接合界面が波形面である。波形面は、両者間の接合面積を増加させ、両者の接合強度を高め、加工中に割れ、反りなどの現象が発生することを防止することができる。

好ましくは、前記横方向において、前記複合ろう材の２つの端部がろう材帯であり、前記端部に位置するろう材帯が外側ろう材帯を形成し、前記外側ろう材帯の幅が内側のろう材帯の幅以上である。上記方式を採用することにより、ろう材継ぎ目エッジの溶接強度を確保し、ろう材継ぎ目エッジの割れを防止することができる。

好ましくは、前記ろう材帯の幅が２～５０ｍｍであり、前記応力緩衝帯の幅が１～５ｍｍである。ろう材帯の幅が応力緩衝帯の幅より大きく、ろう材帯の溶接面積が応力緩衝帯により切断された非接合面積より大きく、ろう材継ぎ目の接合強度を確保し、耐用年数を向上させる。

ろう材継ぎ目の溶接強度をさらに高めるために、好ましくは、前記ろう材帯の応力緩衝帯に対する幅の比が（１～５０）：１であり、より好ましくは（５～２０）：１である。

好ましくは、前記複合ろう材の表面にフラックスが塗布されている。フラックスが複合ろう材の表面に塗布され、ろう付の際に母材表面の酸化皮膜を除去して母材とろう材とを保護し、ろう材の濡れ性を向上させるとともに、フラックスの定量添加を実現可能にし、フラックスの無駄を防止する。

好ましくは、前記応力緩衝帯は、銅、銅合金、炭素鋼、ステンレス鋼又はニッケル合金であり、前記合金ろう材が、銅系ろう材及び／又は銀系ろう材から選ばれる。所望により、銀系ろう材がＡｇＣｕＺｎＮｉＭｎ系、ＡｇＣｕＺｎＮｉ系、ＡｇＣｕＺｎＳｎ及び／又はＡｇＣｕＺｎ系ろう材である。所望により、銅系ろう材がＣｕＺｎＭｎ系、ＣｕＺｎＭｎＣｏ系、ＣｕＺｎＭｎＮｉ、ＣｕＺｎＭｎＮｉＳｎ系及び／又はＣｕＺｎＭｎＮｉＳｉ系である。

ろう材継ぎ目の厚さを減少し、ろう材の使用量を節約するために、好ましくは、前記複合ろう材の厚さが０．１～２ｍｍである。

本考案に係る超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法は、以下の技術的手段を採用する。

上述した超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法は、
応力緩衝帯材料及びろう材帯材料を製造するステップ（１）と、
ろう材帯材料と応力緩衝帯材料とを間隔をおいて配列して締め付け固定して素材を形成するステップ（２）と、
応力緩衝帯材料とろう材帯材料との間に横方向冶金接合を実現可能にするために、前記素材を拡散接合するステップ（３）と、
拡散接合後の素材を所定の厚さに圧延して、複合ろう材を得るステップ（４）と、を備える。

該製造方法は、プロセスが簡単で、ろう材帯と応力緩衝帯との効果的な接合を実現でき、工業における運用が便利である。

好ましくは、前記拡散接合は真空拡散接合又は熱間等方圧拡散接合を用いる。熱間等方圧拡散接合を採用する時に、素材が各方向に均等に圧力を受け、界面結合強度が高く、均一性がよく、後続の加工過程で界面結合箇所から割れにくく、そしてエネルギー消費が低く、生産効率が高い。

好ましくは、ステップ（４）では、前記圧延は温度差圧延であり、前記温度差圧延の場合に、応力緩衝帯領域の圧延温度がろう材帯領域の圧延温度よりも高い。温度差圧延を用いて、応力緩衝帯領域の圧延温度をろう材帯領域の圧延温度よりも高くすることで、圧延の際に変形が非同期となることを防止することができる。ろう材帯間の温度差が大きい場合に、ろう材帯間に温度差圧延を採用することにより、内側ろう材帯の圧延温度を外側ろう材帯よりも低くしてもよい。

さらに好ましくは、温度差圧延を実現する方式は、応力緩衝帯の領域にパルス電流を印加したりするか、又は間欠的レーザ走査を行ったりすることである。パルス電流を印加するか又は間欠的レーザ走査を行うことにより、応力緩衝帯の領域の温度を上昇させることができるとともに、ろう材帯の領域への温度伝達を防止して両者間の温度差を実現し、圧延の際の変形の同期性を確保することができる。

さらに好ましくは、応力緩衝帯とろう材帯との接合界面が波形である場合に、ステップ（１）とステップ（２）との間に、応力緩衝帯とろう材帯とを波形に圧延して、応力緩衝帯とろう材帯の側面とを対応する波形に形成することをさらに含む。ステップ（２）でろう材帯と応力緩衝帯とを間隔をおいて配列する場合に、隣り合う応力緩衝帯とろう材帯との山部と谷部と、谷部と山部とを合わせる必要がある。

本考案の実施例１に係る複合ろう材の構造概略図である。 本考案の実施例２に係る複合ろう材の構造概略図である。

従来のろう材を用いて、超硬合金と鋼とをろう付する時に、接合部の残留応力が大きく、割れやすく、作業時のろう付継ぎ目の強度が低いという問題を解決するために、ろう付の信頼性が高い複合ろう材を提供する。該複合ろう材は、横方向に沿って交互に接合されたろう材帯及び応力緩衝帯を複数備え、ろう材帯が超硬合金と鋼基体とをろう付接合する合金ろう材であり、応力緩衝帯がろう付温度より高い融点を有する金属であり、ろう材帯の幅が応力緩衝帯の幅よりも大きい。ろう付時に応力緩衝帯が溶融せず、応力線を切断する役割を果たし、超硬合金と鋼とのろう付時の接合部に残留応力が大きく、割れやすく、ろう付継ぎ目の強度が低いという問題を効果的に解決した。

また、このような構造の複合ろう材は、従来の三層構造のサンドイッチ複合ろう材に比べて、次の特性を有する。
（１）複合ろう材は、縦方向において単層構造であり、ろう材継ぎ目の厚さを効果的に減少させ、ろう材の使用量を節約することができるとともに、ろう付接合部のコア層全体における割れ問題の発生を防止することができる。
（２）応力緩衝帯とろう材帯とが横方向に接合された後、構造の安定性に優れ、分離や脱落が発生せず、包装や搬送を容易にする。
（３）間隔をおいて設けられた応力緩衝帯は、ろう材の溢れを減少させる役割をさらに果たすことができる。
（４）複合ろう材の具体的な成分は柔軟に設計することができ、例えば、同じ成分の応力緩衝帯又は同じ成分のろう材帯を選択することができ、異なる成分の応力緩衝帯又は異なる成分のろう材帯を選択することができ、複合ろう材の成分の柔軟な制御を実現し、異なるろう付の需要を満たす。

応力緩衝帯とろう材帯との接合界面を波形にすることにより、両者間の接合面積を増加させ、両者の接合強度を高めることができる。ろう材帯の溶融温度を複合ろう材のエッジから中心へ段階的に漸減するように設定することにより、複合ろう材全体を同時に溶融させることができ、加熱時間を短縮してろう付効率を向上させることができるとともに、エッジ加熱温度が高すぎてろう材が酸化されることを防止することができる。複合ろう材の両外側はいずれもろう材帯であり、外側に位置するろう材帯の幅が複合ろう材の中間に位置するろう材帯の幅以上であることにより、ろう付継ぎ目エッジの溶接強度を確保し、ろう付継ぎ目エッジの割れを防止する上で有利である。

ろう材帯の溶融温度が段階的に漸減する幅は、ろう材帯の溶融温度範囲の中間値を基準として漸減するように設定されている。例えば、ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉの溶融温度が６７０～７８０℃であり、該溶融温度の中間値が７２５℃であり、ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎの溶融温度が６６０～７６０℃であり、該溶融温度の中間値が７１０℃である。このとき、段階的に漸減する幅が１５℃である。

上述した超硬合金ろう付用複合ろう材の製造に際しては、厚さが１０～５０ｍｍの応力緩衝帯材料及びろう材帯材料をそれぞれ製造し、必要に応じて締め付け固定して素材を形成した後に、拡散接合により横方向冶金接合を実現し、更に温度差圧延により厚さが０．３～０．５ｍｍ程度の複合ろう材を得る。

一般的に真空拡散接合プロセスを採用して、ろう材帯、応力緩衝帯の横方向冶金接合を実現することができる。真空拡散接合の真空度は０．０１～０．０５ＭＰａで、温度は５００～８００℃で、圧力は１０～３０ＭＰａで、拡散時間は２～８ｈである。

以下、具体的な実施例を参照して本考案を詳細に説明する。

１．超硬合金ろう付用複合ろう材の実施例

実施例１
本実施例の超硬合金ろう付用複合ろう材は、６本のろう材帯と、５本の応力緩衝帯とを備え、ろう材帯の幅が５ｍｍであり、応力緩衝帯の幅が１ｍｍであり、最も外側の２本のろう材帯がＢＡｇ２８ＣｕＺｎＮｉＭｎ（溶融温度範囲が７１０～８００℃である）であり、２番目の外側の２本のろう材帯がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉ（溶融温度範囲が６７０～７８０℃である）であり、中間に位置する２本のろう材帯がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎ（溶融温度範囲が６６０～７６０℃である）である。

本実施例における応力緩衝帯はＣｕＭｎ２合金であり、他の実施例において、ＣｕＭｎ合金中のＭｎの含有量が８質量％以下であればいい。応力緩衝帯は、Ｎｉの含有量が１０質量％以下であるＣｕＮｉ合金であってもよく、例えば、ＣｕＮｉ８であってもよい。ＣｕＭｎ合金、ＣｕＮｉ合金中のＭｎ、Ｎｉの含有量が高すぎると、応力緩衝帯の加工が難しくなる。

本実施例における複合ろう材の構造は、図１に示すように、６本のろう材帯２が横方向に間隔をおいて配列されており、隣り合う２つのろう材帯２の間に応力緩衝帯１が接合されており、ろう材帯２と応力緩衝帯１とが接触する界面が平面である。

実施例２
本実施例の超硬合金ろう付用複合ろう材は、４本のろう材帯と、３本の応力緩衝帯とを備え、ろう材帯の幅が１０ｍｍであり、応力緩衝帯の幅が２ｍｍであり、外側に位置する２本のろう材帯がＣｕ５８ＺｎＭｎ（溶融温度範囲が８８０～９１０℃である）であり、中間に位置する２本のろう材帯がＣｕ５４ＺｎＭｎＮｉＳｉ（溶融温度範囲が８６５～８８０℃である）である。応力緩衝帯がＳ９ＣＫ低炭素鋼である。

本実施例における複合ろう材の構造は、図２に示すように、３本のろう材帯２が横方向に間隔をおいて配列されており、隣り合う２つのろう材帯２の間に応力緩衝帯１が接合されており、ろう材帯２と応力緩衝帯１とが接触する界面が波形面である。

実施例３
本実施例の超硬合金ろう付用複合ろう材は、３本のろう材帯と、２本の応力緩衝帯とを備え、ろう材帯の幅が４０ｍｍであり、応力緩衝帯の幅が２ｍｍであり、外側に位置する２本のろう材帯がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉ（溶融温度範囲が６７０～７８０℃である）であり、中間に位置するろう材帯がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎ（溶融温度範囲が６６０～７６０℃である）である。応力緩衝帯がＣｕＮｉ８合金である。

実施例４
本実施例の超硬合金ろう付用複合ろう材は、１０本のろう材帯と、９本の応力緩衝帯とを備え、ろう材帯の幅が５ｍｍであり、応力緩衝帯の幅が１ｍｍであり、最も外側の４本のろう材帯がＣＴ６１６（溶融温度範囲が７９０～８３０℃である）であり、２番目の外側の４本のろう材帯がＣＴ７１６（溶融温度範囲が６３０～７９０℃である）であり、中間に位置する２本のろう材帯がＣＴ７３７（溶融温度範囲が６１０～６９０℃である）である。応力緩衝帯がＳ９ＣＫ低炭素鋼である。

実施例５
本実施例の超硬合金ろう付用複合ろう材は、５本のろう材帯と、４本の応力緩衝帯とを備え、ろう材帯の幅が１５ｍｍであり、応力緩衝帯の幅が２ｍｍであり、外側に位置する２本のろう材帯がＣｕ５７ＺｎＭｎＣｏ（溶融温度範囲が８９０～９３０℃である）であり、２番目の外側に位置する２本のろう材帯がＣｕ５６ＺｎＭｎＣｏ（溶融温度範囲が８９０～９２０℃である）であり、中間に位置するろう材帯がＣｕ５６ＺｎＭｎ（溶融温度範囲が８８０～９１０℃である）である。応力緩衝帯がＪＩＳ Ｓ１０Ｃ低炭素鋼である。

２．超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法の実施例

実施例６
本実施例は実施例１における超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法であり、具体的なステップは以下のとおりである。

厚さが２０ｍｍの応力緩衝帯（ＣｕＭｎ２合金）材料と、厚さが２０ｍｍのろう材帯材料とをそれぞれ製造するステップ（１）。

ろう材帯と応力緩衝帯とを間隔をおいて配列して締め付け固定して素材を形成するステップ（２）であって、横方向の付勢力が３ＭＰａであるステップ（２）。

応力緩衝帯とろう材帯との間に横方向冶金接合を達成させるように、素材を真空炉拡散接合するステップ（３）であって、拡散接合時の真空度が０．０１ＭＰａであり、温度が５５０℃であり、印加する横方向接合圧力が２０ＭＰａであり、拡散接合時間が５ｈであるステップ（３）。

応力緩衝帯の領域温度を上昇させて、走査していないろう材帯領域よりも高くして、素材を温度差圧延するように、応力緩衝帯の領域に対して間欠的レーザ走査を行い、圧延中に両者の変形の同期性を確保し、最終的に厚さが０．３ｍｍの複合ろう材を得るステップ（４）であって、間欠的レーザ走査のパワーが１．２Ｗであり、走査速度が５ｍｍ／ｓであり、スポット径が０．６ｍｍであり、走査加熱時間が１ｓであり、間欠時間が１ｓである。温度差圧延の際に、応力緩衝帯領域の圧延温度が５５０℃であり、ろう材帯領域の温度が５００℃であるステップ（４）。

温度差圧延時に、応力緩衝帯領域の圧延温度＝ろう材帯領域の圧延温度＋５０～１００℃であり、応力緩衝帯領域の圧延温度が、溶融温度の最も低いろう材帯の溶融温度よりも５０℃以上小さくする。該実施例において、ろう材帯ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎの溶融温度範囲が６６０～７６０℃であり、応力緩衝帯領域の圧延温度を５５０℃にしてもよい。

実施例７
本実施例は実施例２における超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法であり、具体的なステップは以下のとおりである。

厚さが１０ｍｍの応力緩衝帯材料と、厚さが１０ｍｍのろう材帯材料とをそれぞれ製造するステップ（１）。

応力緩衝帯とろう材帯とを波形に圧延して、応力緩衝帯とろう材帯の側面とを対応する波形面に形成するステップ（２）。

ろう材帯と応力緩衝帯とを間隔をおいて配列することにより、隣り合う応力緩衝帯とろう材帯との山部と谷部と、谷部と山部とを合わせて、締め付け固定して素材を形成するステップ（３）であって、横方向の付勢力が３ＭＰａであるステップ（３）。

応力緩衝帯とろう材帯との間に横方向冶金接合を達成させるように、熱間等方圧拡散接合により素材を真空炉拡散接合するステップ（４）であって、拡散接合の際の真空度が０．０１ＭＰａであり、温度が７００℃であり、横方向接合圧力が２０ＭＰａであり、拡散接合時間が５ｈであるステップ（４）。

応力緩衝帯領域とろう材帯領域との温度差圧延を実現するように、応力緩衝帯の領域にパルス電流を印加して、最終的に厚さが０．３ｍｍの複合ろう材を得るステップ（５）であって、パルス電流のパルス周波数が５００Ｈｚであり、パルス電流が２００Ａ／ｍｍ２であり、デューティ比が５０％である。温度差圧延の際に、応力緩衝帯領域の圧延温度が７００℃であり、ろう材帯領域の温度が６００℃であるステップ（５）。

本実施例において、波形面の形状が正弦曲線であり、他の実施例において波形の形状が正弦曲線、余弦曲線、放物線又は台形歯状のいずれか１つであってもよい。

実施例８
本実施例は実施例３における超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法であり、具体的なステップは実施例６の製造方法を参照し、間欠的レーザ走査のスポット径が１．８ｍｍであること以外は同じである。

実施例９
本実施例は実施例４における超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法であり、実施例７の製造方法を参照し、拡散接合の際の温度が５００℃であり、温度差圧延の際のパルス電流が１５０Ａ／ｍｍ２であり、応力緩衝帯領域の温度が５５０℃であり、ろう材帯領域の温度が４８０℃であること以外は同じである。

実施例１０
本実施例は実施例５における超硬合金ろう付用複合ろう材の製造方法であり、実施例６の製造方法を参照し、拡散接合の際の温度が７００℃であり、温度差圧延の際の間欠的レーザ走査のスポット径が１．８ｍｍであり、応力緩衝帯領域の温度が７００℃であり、ろう材帯領域の温度が６００℃であること以外は同じである。

３．比較例及び比較実験

比較例１
本比較例は実施例６の比較実験であり、ろう付プロセスパラメータ及びせん断実験パラメータは、全て同じである。

ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎろう材と、ＣｕＭｎ合金とを用いて従来のサンドイッチろう材（上下層がＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎろう材であり、コア層がＣｕＭｎ合金である）を製造し、各層の厚さがそれぞれ０．１ｍｍであり、ろう材の合計厚さが０．３ｍｍである。

該従来のサンドイッチろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付して、接合部の平均せん断強度が２２１．３ＭＰａである。

実施例６に係る複合ろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付した後、接合部の平均せん断強度が２３２．４ＭＰａである。

比較例２
本比較例は実施例７の比較実験であり、ろう付プロセスパラメータ及びせん断実験パラメータは、全て同じである。

Ｃｕ５８ＺｎＭｎろう材と、Ｓ９ＣＫ低炭素鋼とを用いて従来のサンドイッチろう材を製造し、各層の厚さがそれぞれ０．１ｍｍであり、ろう材の合計厚さが０．３ｍｍである。

該従来のサンドイッチろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付して、接合部の平均せん断強度が１９０．３ＭＰａである。

実施例７に係る複合ろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付した後、接合部の平均せん断強度が２０３．２ＭＰａである。

比較例３
本比較例は実施例８の比較実験であり、ろう付プロセスパラメータ及びせん断実験パラメータは、全て同じである。

ＢＡｇ４０ＣｕＺｎＮｉＭｎろう材と、ＣｕＭｎ合金とを用いて従来のサンドイッチろう材を製造し、各層の厚さがそれぞれ０．１ｍｍであり、ろう材の合計厚さが０．３ｍｍである。

該従来のサンドイッチろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付して、接合部の平均せん断強度が２１５．６ＭＰａである。

実施例８に係る複合ろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付した後、接合部の平均せん断強度が２２５．４ＭＰａである。

比較例４
本比較例は実施例９の比較実験であり、ろう付プロセスパラメータ及びせん断実験パラメータは、全て同じである。

ＣＴ６１６ろう材と、Ｓ９ＣＫ低炭素鋼とを用いて従来のサンドイッチろう材を製造し、各層の厚さがそれぞれ０．１ｍｍであり、ろう材の合計厚さが０．３ｍｍである。

該従来のサンドイッチろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付して、接合部の平均せん断強度が１９１．６ＭＰａである。

実施例９に係る複合ろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付した後、接合部の平均せん断強度が２０４．２ＭＰａである。

比較例５
本比較例は実施例１０の比較実験であり、ろう付プロセスパラメータ及びせん断実験パラメータは、全て同じである。

Ｃｕ５６ＺｎＭｎＣｏろう材と、Ｓ９ＣＫ低炭素鋼とを用いて従来のサンドイッチろう材を製造し、各層の厚さがそれぞれ０．１ｍｍであり、ろう材の合計厚さが０．３ｍｍである。

該従来のサンドイッチろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付して、接合部の平均せん断強度が１９４．１ＭＰａである。

実施例１０に係る複合ろう材を使用してＹＧ１３Ｃ超硬合金と４２ＣｒＭｏ鋼とをろう付した後、接合部の平均せん断強度が２０３．５ＭＰａである。

１：応力緩衝帯
２：ろう材帯

Claims (7)

1. 横方向に沿って交互に接合されたろう材帯及び応力緩衝帯を備え、前記応力緩衝帯が少なくとも１つあり、前記ろう材帯が少なくとも２つあり、前記ろう材帯が超硬合金と基体とをろう付接合する合金ろう材であり、前記応力緩衝帯がろう付温度より高い融点を有する金属であり、ろう材帯の幅が応力緩衝帯の幅よりも大きい、
   ことを特徴とする超硬合金ろう付用複合ろう材。
2. 前記横方向において、前記複合ろう材の両側から中間に沿って、ろう材帯の溶融温度が段階的に漸減する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。
3. 前記段階的に漸減する幅が５～１００℃である、
   ことを特徴とする請求項２に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。
4. 隣り合う応力緩衝帯とろう材帯との接合界面が波形面である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。
5. 前記横方向において、前記複合ろう材の２つの端部がろう材帯であり、前記端部に位置するろう材帯が外側ろう材帯を形成し、前記外側ろう材帯の幅が内側のろう材帯の幅以上である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。
6. 前記ろう材帯の幅が２～５０ｍｍであり、前記応力緩衝帯の幅が１～５ｍｍである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。
7. 前記応力緩衝帯は、銅、銅合金、炭素鋼、ステンレス鋼又はニッケル合金であり、前記合金ろう材が、銅系ろう材及び／又は銀系ろう材から選ばれる、
   ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の超硬合金ろう付用複合ろう材。

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