JP3354922B2 - Ｎｉ基耐熱ろう材 - Google Patents
Ｎｉ基耐熱ろう材Info
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- JP3354922B2 JP3354922B2 JP2000347364A JP2000347364A JP3354922B2 JP 3354922 B2 JP3354922 B2 JP 3354922B2 JP 2000347364 A JP2000347364 A JP 2000347364A JP 2000347364 A JP2000347364 A JP 2000347364A JP 3354922 B2 JP3354922 B2 JP 3354922B2
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- Japan
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- strength
- alloy
- less
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550 degrees C
- B23K35/3033—Ni as the principal constituent
- B23K35/304—Ni as the principal constituent with Cr as the next major constituent
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属同志、特に表
面に強固な酸化皮膜を形成するステンレス鋼などをろう
付する際に使用する、ぬれ性、耐食性に優れ、高強度の
Ｎｉ基耐熱ろう材に関するものである。
面に強固な酸化皮膜を形成するステンレス鋼などをろう
付する際に使用する、ぬれ性、耐食性に優れ、高強度の
Ｎｉ基耐熱ろう材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ３２６
５）やＡＷＳ規格（ＡＮＳＩ／ＡＷＳＡ５，８）に規定
されたＮｉ基耐熱ろう材は、主にステンレス鋼などのろ
う付に使用されており、熱交換器やガスタービンなどを
作製するときのろう付に広く使われてきた。しかし、近
年特に硫酸等の腐食環境下での耐食性が要求され、しか
もできるだけ低い温度で効率良くろう付でき、かつ、高
いろう付強度が得られるろう材が要求される中で、従来
のＮｉ基耐熱ろう材は次のような問題が生じてきた。
５）やＡＷＳ規格（ＡＮＳＩ／ＡＷＳＡ５，８）に規定
されたＮｉ基耐熱ろう材は、主にステンレス鋼などのろ
う付に使用されており、熱交換器やガスタービンなどを
作製するときのろう付に広く使われてきた。しかし、近
年特に硫酸等の腐食環境下での耐食性が要求され、しか
もできるだけ低い温度で効率良くろう付でき、かつ、高
いろう付強度が得られるろう材が要求される中で、従来
のＮｉ基耐熱ろう材は次のような問題が生じてきた。
【０００３】ＪＩＳ及びＡＷＳ規格に規定されたＮｉろ
うの中で、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ組成のＢＮｉ−５は耐食性
は良好であるが、液相線温度が約１１５０℃と高いた
め、ろう付温度は１２００℃の高温を必要とすることか
ら、ろう付しようとするステンレス鋼の特性を劣化させ
る難点がある。Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ組成のＢＮ
ｉ−１，１Ａ，２及びＮｉ−Ｓｉ−Ｂ組成のＢＮｉ−
３，４はＮｉろうの中では高いろう付強度が得られる
が、ろう付時にＢの拡散によりステンレス鋼母材の耐食
性を劣化させる難点がある。
うの中で、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｓｉ組成のＢＮｉ−５は耐食性
は良好であるが、液相線温度が約１１５０℃と高いた
め、ろう付温度は１２００℃の高温を必要とすることか
ら、ろう付しようとするステンレス鋼の特性を劣化させ
る難点がある。Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ組成のＢＮ
ｉ−１，１Ａ，２及びＮｉ−Ｓｉ−Ｂ組成のＢＮｉ−
３，４はＮｉろうの中では高いろう付強度が得られる
が、ろう付時にＢの拡散によりステンレス鋼母材の耐食
性を劣化させる難点がある。
【０００４】Ｎｉ−(Ｃｒ)−Ｐ組成のＢＮｉ−６，７は
融点が低く、１０００℃程度の低い温度でろう付でき、
ぬれ性は良好であるが、合金自体が脆く、強度が低い難
点がある。また、既に本発明者らが特開平９−２２５６
７９号で提示したＮｉ基耐熱ろう材の範囲の中で、ろう
付時にスラグが発生したり、強度が低い場合が一部見ら
れた。
融点が低く、１０００℃程度の低い温度でろう付でき、
ぬれ性は良好であるが、合金自体が脆く、強度が低い難
点がある。また、既に本発明者らが特開平９−２２５６
７９号で提示したＮｉ基耐熱ろう材の範囲の中で、ろう
付時にスラグが発生したり、強度が低い場合が一部見ら
れた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、金属
同志、特に表面に強固な酸化皮膜を形成するステンレス
鋼などをろう付する際に、できるだけ低い温度（ステン
レス鋼が劣化しない１１００℃程度）でろう付でき、ろ
う付時にスラグ発生がなく、ぬれ性が良好で、硫酸等に
対する耐食性に優れ、高い強度の得られるＮｉ基耐熱ろ
う材を提供することである。
同志、特に表面に強固な酸化皮膜を形成するステンレス
鋼などをろう付する際に、できるだけ低い温度（ステン
レス鋼が劣化しない１１００℃程度）でろう付でき、ろ
う付時にスラグ発生がなく、ぬれ性が良好で、硫酸等に
対する耐食性に優れ、高い強度の得られるＮｉ基耐熱ろ
う材を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため、特開平９−２２５６７９号で示したＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉ組成のＮｉろうの成分について、新
たに各成分の有効な範囲を見直し、さらに特性を改善す
る有効な添加元素を見い出すことで改良を加え、より特
性良好なろう材組成を構築することにより課題を解決で
きると考え、検討を進めてきた。
を解決するため、特開平９−２２５６７９号で示したＮ
ｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉ組成のＮｉろうの成分について、新
たに各成分の有効な範囲を見直し、さらに特性を改善す
る有効な添加元素を見い出すことで改良を加え、より特
性良好なろう材組成を構築することにより課題を解決で
きると考え、検討を進めてきた。
【０００７】その結果、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉ組成のろ
う材において、合金の融点や耐食性をそこなうことな
く、より強度を向上させるため、Ｃｒ量を増加させると
同時に、やや亜共晶組織の合金になるようなＣｒ、Ｐ、
Ｓｉの添加量及びＰ＋Ｓｉ合計の添加量の範囲を見い出
し、これにＡｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルを微量添加
することにより、ろう付後のスラグ発生を抑制し、ぬれ
性がより良好となることを見い出した。また、これに加
えてＦｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖを融点やぬれ性、耐食性に悪
影響をおよぼさない範囲で添加することにより、さらに
合金の強度ひいてはろう付強度が向上することを見い出
した。
う材において、合金の融点や耐食性をそこなうことな
く、より強度を向上させるため、Ｃｒ量を増加させると
同時に、やや亜共晶組織の合金になるようなＣｒ、Ｐ、
Ｓｉの添加量及びＰ＋Ｓｉ合計の添加量の範囲を見い出
し、これにＡｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルを微量添加
することにより、ろう付後のスラグ発生を抑制し、ぬれ
性がより良好となることを見い出した。また、これに加
えてＦｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖを融点やぬれ性、耐食性に悪
影響をおよぼさない範囲で添加することにより、さらに
合金の強度ひいてはろう付強度が向上することを見い出
した。
【０００８】即ち、本発明は重量％でＣｒを２５〜３５
％、Ｐを４〜８％、Ｓｉを３〜６％で、Ｐ＋Ｓｉの合計
が９〜１１．５％、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルの
１種以上を０．０１〜０．１０％含み、必要に応じてＦ
ｅを２０％以下、Ｃｏを２０％以下、Ｍｏを１０％以
下、Ｖを５％以下で、その合計が２０％以下含み、残部
はＮｉおよび不可避不純物よりなる、Ｎｉ基耐熱ろう材
である。
％、Ｐを４〜８％、Ｓｉを３〜６％で、Ｐ＋Ｓｉの合計
が９〜１１．５％、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルの
１種以上を０．０１〜０．１０％含み、必要に応じてＦ
ｅを２０％以下、Ｃｏを２０％以下、Ｍｏを１０％以
下、Ｖを５％以下で、その合計が２０％以下含み、残部
はＮｉおよび不可避不純物よりなる、Ｎｉ基耐熱ろう材
である。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、各成分範囲を前
記のごとく限定した理由を以下に述べる。以下の％表示
は重量％を示すものである。本発明のＮｉ基耐熱ろう材
は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉが基本成分であり、まずろう
材合金の各特性との関係において、これら基本成分を限
定することが重要である。
記のごとく限定した理由を以下に述べる。以下の％表示
は重量％を示すものである。本発明のＮｉ基耐熱ろう材
は、Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉが基本成分であり、まずろう
材合金の各特性との関係において、これら基本成分を限
定することが重要である。
【００１０】ＣｒはＮｉ中に固溶してＮｉ−Ｃｒ固溶体
となり、合金の耐酸化性、耐熱性、耐食性、また強度も
向上させるため、できるだけ多く含ませる方が好ましい
が、融点やぬれ性への影響をふまえた上で上・下限を限
定した。即ち、Ｃｒが２５％未満では硫酸等に対する耐
食性及び強度向上の効果が少なく、３５％を超えると融
点が上昇し、ステンレス鋼とのぬれ性が劣化する。以上
の理由から、Ｃｒは２５〜３５％と限定した。
となり、合金の耐酸化性、耐熱性、耐食性、また強度も
向上させるため、できるだけ多く含ませる方が好ましい
が、融点やぬれ性への影響をふまえた上で上・下限を限
定した。即ち、Ｃｒが２５％未満では硫酸等に対する耐
食性及び強度向上の効果が少なく、３５％を超えると融
点が上昇し、ステンレス鋼とのぬれ性が劣化する。以上
の理由から、Ｃｒは２５〜３５％と限定した。
【００１１】ＰとＳｉは、Ｎｉ−Ｃｒ固溶体との共晶反
応により合金の融点におよぼす影響が大きく、ろう付性
や耐食性、強度にも影響する成分である。また、本発明
のろう材合金は亜共晶組成に合金を設計することによ
り、強度が向上することを見い出したもので、その場合
特にＰとＳｉの合計の添加量を限定することが、合金の
融点及び強度決定に重要な作用をおよぼす。即ち、Ｐ＋
Ｓｉの合計が９％未満では亜共晶傾向が強くなり、液相
線温度が上昇し、目的の温度でろう付できなくなる。Ｐ
＋Ｓｉの合計が１１．５％を超えると過共晶合金とな
り、脆くなって強度が低下する。
応により合金の融点におよぼす影響が大きく、ろう付性
や耐食性、強度にも影響する成分である。また、本発明
のろう材合金は亜共晶組成に合金を設計することによ
り、強度が向上することを見い出したもので、その場合
特にＰとＳｉの合計の添加量を限定することが、合金の
融点及び強度決定に重要な作用をおよぼす。即ち、Ｐ＋
Ｓｉの合計が９％未満では亜共晶傾向が強くなり、液相
線温度が上昇し、目的の温度でろう付できなくなる。Ｐ
＋Ｓｉの合計が１１．５％を超えると過共晶合金とな
り、脆くなって強度が低下する。
【００１２】ＰとＳｉの個々の添加量は、Ｃｒを含めた
各々のバランスの中で各特性間の作用、反作用により限
定される。即ち、Ｐが４％未満の場合及びＳｉが６％を
超えた場合、合金の融点が上昇する。また、Ｓｉが３％
未満の場合及びＰが８％を超えた場合、耐食性が劣化
し、強度が低下する。以上の理由から、Ｐは４〜８％、
Ｓｉは３〜６％で、Ｐ＋Ｓｉの合計が９〜１１．５％と
限定した。
各々のバランスの中で各特性間の作用、反作用により限
定される。即ち、Ｐが４％未満の場合及びＳｉが６％を
超えた場合、合金の融点が上昇する。また、Ｓｉが３％
未満の場合及びＰが８％を超えた場合、耐食性が劣化
し、強度が低下する。以上の理由から、Ｐは４〜８％、
Ｓｉは３〜６％で、Ｐ＋Ｓｉの合計が９〜１１．５％と
限定した。
【００１３】本発明のＮｉ−Ｃｒ−Ｐ−Ｓｉ組成のろう
材合金において、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルの１
種あるいは複合して添加すると、合金の酸素量が低下
し、ひいては、ろう付後のスラグ発生を抑制し、ステン
レス鋼とのぬれ性を向上させる作用があるが、添加量が
０．０１％未満の場合は上記作用を発現せず、０．１０
％を超えると、ぬれ性や強度に有害な化合物を生成す
る。以上の理由から、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタル
の１種以上を０．０１〜０．１０％と限定した。
材合金において、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルの１
種あるいは複合して添加すると、合金の酸素量が低下
し、ひいては、ろう付後のスラグ発生を抑制し、ステン
レス鋼とのぬれ性を向上させる作用があるが、添加量が
０．０１％未満の場合は上記作用を発現せず、０．１０
％を超えると、ぬれ性や強度に有害な化合物を生成す
る。以上の理由から、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタル
の１種以上を０．０１〜０．１０％と限定した。
【００１４】上記のＮｉ基ろう材合金組成でも良好な特
性を有するが、これにＦｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖを添加する
ことにより、さらに合金の強度を向上させる作用があ
る。このため、必要に応じてこれらの元素を添加するこ
とができる。ただし、これらの元素を過剰に添加する
と、合金の融点が上昇し、目的の温度(１１００℃程度)
でろう付できなくなると共に、強度向上の効果がなくな
り、耐食性の劣化を来たしてくる。各元素の有効な添加
の上限を検討した結果、Ｆｅ及びＣｏが２０％、Ｍｏが
１０％、Ｖが５％で、これらを２種以上添加する場合の
合計が２０％であることを確認した。
性を有するが、これにＦｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖを添加する
ことにより、さらに合金の強度を向上させる作用があ
る。このため、必要に応じてこれらの元素を添加するこ
とができる。ただし、これらの元素を過剰に添加する
と、合金の融点が上昇し、目的の温度(１１００℃程度)
でろう付できなくなると共に、強度向上の効果がなくな
り、耐食性の劣化を来たしてくる。各元素の有効な添加
の上限を検討した結果、Ｆｅ及びＣｏが２０％、Ｍｏが
１０％、Ｖが５％で、これらを２種以上添加する場合の
合計が２０％であることを確認した。
【００１５】以上の理由から、Ｆｅを２０％以下、Ｃｏ
を２０％以下、Ｍｏを１０％以下、Ｖを５％以下で、そ
の合計を２０％以下と限定した。本発明のＮｉ基耐熱ろ
う材は、通常のアトマイズ法で製造される粉末のほか、
箔や棒などの形態でも使用することができ、有用であ
る。
を２０％以下、Ｍｏを１０％以下、Ｖを５％以下で、そ
の合計を２０％以下と限定した。本発明のＮｉ基耐熱ろ
う材は、通常のアトマイズ法で製造される粉末のほか、
箔や棒などの形態でも使用することができ、有用であ
る。
【００１６】
【実施例・比較例】以下、本発明の代表的な実施例と比
較例を示す。本発明の実施例及び比較例の合金組成、融
点、１１００℃ろう付試験、抗折力試験、５％硫酸中で
の腐食試験の結果を表１及び表２に示す。なお、各特性
の試験方法は以下の通りである。
較例を示す。本発明の実施例及び比較例の合金組成、融
点、１１００℃ろう付試験、抗折力試験、５％硫酸中で
の腐食試験の結果を表１及び表２に示す。なお、各特性
の試験方法は以下の通りである。
【００１７】(1) 融点（液相線、固相線）測定 実施例及び比較例の合金を電気炉内、アルゴンガス雰囲
気中で溶解し、熱分析法により融点を測定した。即ち、
溶湯中央部に装入した熱電対に連結する記録計に熱分析
曲線を描かせ、その冷却曲線から液相線及び固相線の各
温度を読み取った。
気中で溶解し、熱分析法により融点を測定した。即ち、
溶湯中央部に装入した熱電対に連結する記録計に熱分析
曲線を描かせ、その冷却曲線から液相線及び固相線の各
温度を読み取った。
【００１８】(2) ろう付試験 実施例及び比較例の合金を電気炉内、アルゴンガス雰囲
気中で溶解し、その溶湯を黒鉛型に鋳造して５ｍｍφの
棒状鋳造片を得、それを約５ｍｍの高さに切断し、ろう
材試料とした。次に図１(a)に示すようにＳＵＳ３０４
ステンレス鋼母材上にろう材試料を載せて１１００℃で
３０分間、１０-3torrの真空中でろう付熱処理（以下、
ろう付という）を行った。ろう付後、図１(b)に示すよ
うにろう材が溶けて拡がった面積Ｓを計測し、その面積
Ｓをろう付前試料の断面積Ｓｏで割った数値、即ち、ろ
う拡がり係数Ｗ（＝Ｓ／Ｓｏ）を求め、ろう材合金のＳ
ＵＳ３０４ステンレス鋼母材に対するぬれ性の指標とし
た。また、ろう付試験後の外観から、スラグ発生の有無
を観察した。
気中で溶解し、その溶湯を黒鉛型に鋳造して５ｍｍφの
棒状鋳造片を得、それを約５ｍｍの高さに切断し、ろう
材試料とした。次に図１(a)に示すようにＳＵＳ３０４
ステンレス鋼母材上にろう材試料を載せて１１００℃で
３０分間、１０-3torrの真空中でろう付熱処理（以下、
ろう付という）を行った。ろう付後、図１(b)に示すよ
うにろう材が溶けて拡がった面積Ｓを計測し、その面積
Ｓをろう付前試料の断面積Ｓｏで割った数値、即ち、ろ
う拡がり係数Ｗ（＝Ｓ／Ｓｏ）を求め、ろう材合金のＳ
ＵＳ３０４ステンレス鋼母材に対するぬれ性の指標とし
た。また、ろう付試験後の外観から、スラグ発生の有無
を観察した。
【００１９】(3) 抗折力試験 実施例及び比較例の合金を電気炉内、アルゴンガス雰囲
気中で溶解し、その溶湯を内径５ｍｍφの石英管内に吸
い上げ、凝固させ、それを約３５ｍｍの長さに切断し、
試験片とした。次に、抗折力試験冶具(三点支持、支点
間距離：２５．４ｍｍ)に試験片を設置し、万能試験機
により荷重をかけ、破断した時の荷重から抗折力値(kgf
/mm2)を算出し、ろう材合金の強度の指標とした。
気中で溶解し、その溶湯を内径５ｍｍφの石英管内に吸
い上げ、凝固させ、それを約３５ｍｍの長さに切断し、
試験片とした。次に、抗折力試験冶具(三点支持、支点
間距離：２５．４ｍｍ)に試験片を設置し、万能試験機
により荷重をかけ、破断した時の荷重から抗折力値(kgf
/mm2)を算出し、ろう材合金の強度の指標とした。
【００２０】(4) ５％硫酸中での腐食試験 実施例及び比較例の合金を電気炉内、アルゴンガス雰囲
気中で溶解し、その溶湯をシエル鋳型内に鋳造して１０
ｍｍ角の４角柱状鋳造片を得、それを１０×１０×２０
ｍｍに切断後、表面を研削、＃２４０ペーパーで研磨
し、試験片とした。次に３００ｃｃビーカー内に５％硫
酸水溶液を用意し、その中に試験片を入れ、全浸漬法で
腐食試験を行った。なお、試験温度は６０℃、試験時間
は２４時間とした。試験前後の重量及び表面積から腐食
減量（mg/m2・s)を算出し、ろう材合金の硫酸中での耐
食性の指標とした。
気中で溶解し、その溶湯をシエル鋳型内に鋳造して１０
ｍｍ角の４角柱状鋳造片を得、それを１０×１０×２０
ｍｍに切断後、表面を研削、＃２４０ペーパーで研磨
し、試験片とした。次に３００ｃｃビーカー内に５％硫
酸水溶液を用意し、その中に試験片を入れ、全浸漬法で
腐食試験を行った。なお、試験温度は６０℃、試験時間
は２４時間とした。試験前後の重量及び表面積から腐食
減量（mg/m2・s)を算出し、ろう材合金の硫酸中での耐
食性の指標とした。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【表２】
【００２３】表１に示すように、本発明の実施例合金
は、いずれも液相線温度は１１００℃以下であり、１１
００℃でのろう付試験において、いずれもスラグの発生
はみられず、ろう拡がり係数は４０以上と大きく、ＳＵ
Ｓ３０４ステンレス鋼に対するぬれ性が良好であること
がわかる。
は、いずれも液相線温度は１１００℃以下であり、１１
００℃でのろう付試験において、いずれもスラグの発生
はみられず、ろう拡がり係数は４０以上と大きく、ＳＵ
Ｓ３０４ステンレス鋼に対するぬれ性が良好であること
がわかる。
【００２４】また、抗折力試験の結果、いずれも抗折力
は８０kgf/mm2以上の値が得られ、特に合金Ｎｏ.(12)〜
(21)では、１００kgf/mm2以上の値を示し、これらの値
は表２の比較例合金の中のＢＮｉ−２及びＢＮｉ−５と
同等かそれ以上で、ＢＮｉ−７の２〜３倍の値を示して
おり、本発明の実施例合金は強度が良好であることがわ
かる。
は８０kgf/mm2以上の値が得られ、特に合金Ｎｏ.(12)〜
(21)では、１００kgf/mm2以上の値を示し、これらの値
は表２の比較例合金の中のＢＮｉ−２及びＢＮｉ−５と
同等かそれ以上で、ＢＮｉ−７の２〜３倍の値を示して
おり、本発明の実施例合金は強度が良好であることがわ
かる。
【００２５】さらに、５％硫酸中での腐食試験の結果、
腐食減量は０．０００〜０．００８mg/m2・sとごくわず
かで、従来耐食性が良好とされているＢＮｉ−５より少
ない腐食減量を示しており、本発明の実施例合金は、硫
酸に対する耐食性が良好であることがわかる。
腐食減量は０．０００〜０．００８mg/m2・sとごくわず
かで、従来耐食性が良好とされているＢＮｉ−５より少
ない腐食減量を示しており、本発明の実施例合金は、硫
酸に対する耐食性が良好であることがわかる。
【００２６】一方、表２に示す比較例合金において、Ｎ
ｏ.(ａ)〜(ｉ)は本発明合金の範囲から外れた組成であ
る。Ｎｏ.(ａ),(ｂ),(ｄ)はＣｒ、Ｐ、Ｓｉ量あるいは
Ｐ＋Ｓｉ量が外れ、Ａｌ等を含まないため、１１００℃
でろう付はできるが、スラグが発生し、抗折力が低い。
ｏ.(ａ)〜(ｉ)は本発明合金の範囲から外れた組成であ
る。Ｎｏ.(ａ),(ｂ),(ｄ)はＣｒ、Ｐ、Ｓｉ量あるいは
Ｐ＋Ｓｉ量が外れ、Ａｌ等を含まないため、１１００℃
でろう付はできるが、スラグが発生し、抗折力が低い。
【００２７】Ｎｏ.(ｃ)はＡｌ量が過剰であるため、ろ
う拡がり係数が小さく、抗折力も低い。Ｎｏ.(ｅ)はＰ
＋Ｓｉ量が下限を下回るため液相線が高く、１１００℃
ではろう付できず、抗折力も低い。Ｎｏ.(ｆ)〜(ｉ)は
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖが上限を超えているため、液相線
が高く１１００℃ではろう付できず、強度向上の効果が
なくなっている。
う拡がり係数が小さく、抗折力も低い。Ｎｏ.(ｅ)はＰ
＋Ｓｉ量が下限を下回るため液相線が高く、１１００℃
ではろう付できず、抗折力も低い。Ｎｏ.(ｆ)〜(ｉ)は
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｖが上限を超えているため、液相線
が高く１１００℃ではろう付できず、強度向上の効果が
なくなっている。
【００２８】また、比較例合金において、ＢＮｉ−２，
５，７は従来からあるＪＩＳ及びＡＷＳ規格に規定され
たＮｉ基ろう材合金組成である。ＢＮｉ−２は１１００
℃でろう付できるが、硫酸に対する耐食性が著しく悪
い。ＢＮｉ−５は硫酸耐食性は良好であるが、液相線温
度が１１４０℃と高いため、１２００℃の高いろう付温
度が必要である。ＢＮｉ−７は融点は低いが、特に抗折
力値が低い。
５，７は従来からあるＪＩＳ及びＡＷＳ規格に規定され
たＮｉ基ろう材合金組成である。ＢＮｉ−２は１１００
℃でろう付できるが、硫酸に対する耐食性が著しく悪
い。ＢＮｉ−５は硫酸耐食性は良好であるが、液相線温
度が１１４０℃と高いため、１２００℃の高いろう付温
度が必要である。ＢＮｉ−７は融点は低いが、特に抗折
力値が低い。
【００２９】なお、本発明の実施例合金はＳＵＳ３０４
や３１６のようなオーステナイト系ステンレス鋼母材ば
かりでなく、ＳＵＳ４１０や４３０等のフェライト系、
マルテンサイト系ステンレス鋼母材に対しても良好なぬ
れ性を示す。
や３１６のようなオーステナイト系ステンレス鋼母材ば
かりでなく、ＳＵＳ４１０や４３０等のフェライト系、
マルテンサイト系ステンレス鋼母材に対しても良好なぬ
れ性を示す。
【００３０】また、ろう付雰囲気は真空のほか、還元性
の水素雰囲気中や不活性のアルゴン雰囲気中でも、良好
なろう付性を示すことを確認している。また、本発明の
実施例合金は、硫酸のほか硝酸等の各種の酸やアンモニ
ア水、塩水に対しても良好な耐食性を示し、ろう付部品
の接合強度も良好な結果が得られることを確認してい
る。
の水素雰囲気中や不活性のアルゴン雰囲気中でも、良好
なろう付性を示すことを確認している。また、本発明の
実施例合金は、硫酸のほか硝酸等の各種の酸やアンモニ
ア水、塩水に対しても良好な耐食性を示し、ろう付部品
の接合強度も良好な結果が得られることを確認してい
る。
【００３１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明のＮｉ基耐
熱ろう材は融点が低く、表面に強固な酸化皮膜を形成す
る各種ステンレス鋼に１１００℃程度の温度でろう付す
ることができ、ろう付時にスラグが発生せず、ぬれ性が
良好で強度が高く、しかも硫酸等に対する良好な耐食性
を発揮する効果を有するもので、各種の熱交換器等への
使用に適しており、産業発展に寄与するところ大なる発
明である。
熱ろう材は融点が低く、表面に強固な酸化皮膜を形成す
る各種ステンレス鋼に１１００℃程度の温度でろう付す
ることができ、ろう付時にスラグが発生せず、ぬれ性が
良好で強度が高く、しかも硫酸等に対する良好な耐食性
を発揮する効果を有するもので、各種の熱交換器等への
使用に適しており、産業発展に寄与するところ大なる発
明である。
【図１】 ろう材合金のろう付試験を説明するための模
式図である。
式図である。
Ｓｏ：ろう材試料の断面積 Ｓ ：ろう付後の合金の拡がり面積 Ｗ ：ろう拡がり係数（Ｓ／Ｓｏ） １ ：母材（ＳＵＳ３０４ステンレス鋼） ２ ：ろう付前のろう材試料（５φ×約５ｍｍ） ３ ：ろう付後の溶けて拡がったろう材合金
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 35/30
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％でＣｒを２５〜３５％、Ｐを４〜
８％、Ｓｉを３〜６％でＰ＋Ｓｉの合計が９〜１１．５
％、Ａｌ、Ｃａ、Ｙ、ミッシュメタルの１種以上を０．
０１〜０．１０％含み、残部はＮｉ及び不可避不純物よ
りなるＮｉ基耐熱ろう材。 - 【請求項２】 更に強度を向上させる成分として、重量
％でＦｅを２０％以下、Ｃｏを２０％以下、Ｍｏを１０
％以下、Ｖを５％以下で、その合計が２０％以下含有す
る請求項１に記載されたＮｉ基耐熱ろう材。
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