JP4880219B2 - ろう付け用複合材およびそれを用いてろう付け接合されたろう付け構造 - Google Patents
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(一実施形態)
(参考例)
(実施例1)
ろう材の原料として、Niを79質量%とCrを21質量%とを含むNi−Cr合金と、純Tiとを用いた。そして、Ni−Cr合金の上面および下面に純Tiを圧延接合した後、アルゴン雰囲気下で800℃の温度で1分間拡散焼鈍を施した。そして、仕上げ圧延および焼鈍を行って、Ni−Cr合金および純Tiの板厚をそれぞれ100μmおよび5μmに調整することにより、純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する実施例1によるろう材を作製した。
仕上げ圧延および焼鈍を行うことにより、Ni−Cr合金の上面および下面に圧延接合された純Tiの板厚を10μmに調整したこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する実施例2によるろう材を作製した。
仕上げ圧延および焼鈍を行うことにより、Ni−Cr合金の上面および下面に圧延接合された純Tiの板厚を20μmに調整したこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する実施例3によるろう材を作製した。
仕上げ圧延および焼鈍を行うことにより、Ni−Cr合金の上面および下面に圧延接合された純Tiの板厚を79μmに調整したこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する実施例4によるろう材を作製した。
仕上げ圧延および焼鈍を行うことにより、Ni−Cr合金の上面および下面に圧延接合された純Tiの板厚を86μmに調整したこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する参考例1によるろう材を作製した。
仕上げ圧延および焼鈍を行うことにより、Ni−Cr合金の上面および下面に圧延接合された純Tiの板厚を100μmに調整したこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する参考例2によるろう材を作製した。
ろう材の原料として、Niを61質量%とCrを39質量%とを含むNi−Cr合金と、純Tiとを用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する実施例5によるろう材を作製した。
ろう材の原料として、Niを89質量%とCrを11質量%とを含むNi−Cr合金と、純Tiとを用いたこと以外は、上記実施例1と同様にして純Ti/Ni−Cr合金/純Tiの3層構造を有する参考例3によるろう材を作製した。
ろう材の原料として、純Niと純Tiとを用いた。そして、純Niの上面および下面に純Tiを圧延接合した後、アルゴン雰囲気下で800℃の温度で1分間拡散焼鈍を施した。そして、仕上げ圧延および焼鈍を行って、純Niおよび純Tiの板厚をそれぞれ100μmおよび5μmに調整することにより、純Ti/純Ni/純Tiの3層構造を有する比較例1によるろう材を作製した。つまり、比較例1では、上記した実施例1〜5および参考例1〜3とは異なり、Crを含まないろう材を作製した。
(実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1に共通)
次に、上記のようにして作製した実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1によるろう材を反応させて得られたクラッド材の反応層の組成を分析した。具体的には、実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1によるろう材を所定の条件(温度:1100℃、時間:10分)で反応させた。そして、上記反応により得られたクラッド材の反応層を上記一実施形態によるろう付け接合による接合部と見なし、その反応層の断面を樹脂で埋め込んだ後、研磨を行った。そして、反応層の断面におけるNi、CrおよびTiの含有率(質量%)を、EPMA(電子線マイクロアナリシス)を用いて分析した。その結果を以下の表1に示す。
(実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1に共通)
また、上記実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1によるろう材を反応させて得られた反応層(ろう付け接合による接合部)の耐酸化性を評価するための酸化試験を行った。具体的には、実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1によるろう材を反応させて得られた反応層を50mm×50mm角に切り出し、酸化試験前の反応層の重量を測定した後、大気中で800℃の温度で120時間加熱した。そして、酸化試験後の反応層の重量を測定し、酸化試験前後における反応層の重量の変化から反応層の酸化増量を算出するとともに、反応層の耐酸化性を評価した。なお、試料としての反応層は、るつぼ内に保持した状態で加熱し、耐酸化性の低い試料において発生する酸化皮膜の脱落分も酸化増量として秤量した。また、比較例2として、上記実施例1〜5、参考例1〜3および比較例1によるろう材を反応させて得られた反応層に対して行った酸化試験をSUS304に対しても行った。すなわち、比較例2によるSUS304を50mm×50mm角に切り出し、酸化試験前の重量を測定した後、大気中で800℃の温度で120時間加熱した。そして、酸化試験後の重量を測定し、酸化試験前後の重量の変化から酸化増量を算出した。以上の結果を表2に示す。
2 プレート(基板)
3、3b ろう材
4 Ni−Cr合金層
5 Ti層(Ti合金層)
5a Ti箔(Ti層、Ti合金層)
100 熱交換器(ろう付け構造)
Claims (5)
- ステンレス鋼により形成されたステンレス基板と、
前記ステンレス基板の表面に圧延接合されるとともに、前記ステンレス基板側に配置され、Crの含有率が21質量%以上40質量%以下であるNi−Cr合金層と、前記Ni−Cr合金層の前記ステンレス基板とは反対側の外表面に配置され、前記Ni−Cr合金層の厚みよりも小さい5μm以上80μm以下の厚みを有するTi層またはTi合金層との2層構造からなるろう材とを備えた、ろう付け用複合材。 - 前記Ti層または前記Ti合金層の厚みは、5μm以上20μm以下である、請求項1に記載のろう付け用複合材。
- ステンレス鋼により形成されたステンレス基板と、前記ステンレス基板の表面に圧延接合されるとともに、前記ステンレス基板側に配置され、Crの含有率が21質量%以上40質量%以下であるNi−Cr合金層と、前記Ni−Cr合金層の前記ステンレス基板とは反対側の外表面に配置され、前記Ni−Cr合金層の厚みよりも小さい5μm以上80μm以下の厚みを有するTi層またはTi合金層との2層構造からなるろう材とを備えたろう付け用複合材を用いてろう付け接合されることにより形成された、ろう付け構造。
- 少なくともろう付け接合された部分にTi−Ni−Cr合金を含む、請求項3に記載のろう付け構造。
- 前記Ti−Ni−Cr合金のCrの含有率は、12質量%以上である、請求項4に記載のろう付け構造。
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