JP6779917B2 - スーパーオーステナイト鋼をろう付けするための高溶融範囲を有するニッケル基合金 - Google Patents
スーパーオーステナイト鋼をろう付けするための高溶融範囲を有するニッケル基合金 Download PDFInfo
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Description
a)本発明のいずれかの具体例のろう付け材料を、ステンレス鋼の部品のうちの少なくとも1つの部品、またはステンレス鋼の部品の組み合わせに付加する。可能であれば、ステンレス鋼部品を製品物品の形態に組み立てたものにろう材を付加する。
b)物品をろう付け温度に加熱する。ろう付け温度は、ろう材の液相線温度よりも高い温度、少なくとも1200℃超である。
c)完全にろう付けされるまで、ろう付け温度に部品を保持する。
d)ろう付けされた部品を、ろう付け接合部の固相線温度よりも低い温度まで冷却する。
e)少なくとも10バール(1MPa)の圧力の不活性冷却ガスを用いた強制冷却により、ろう付けされた部品を少なくとも1050℃から600℃以下の温度まで冷却する。
f)物品を回収する。
PREN値=%Cr + 3.3×%Mo + 30×%N
である。モリブデン含有量が高く、クロムおよび窒素の含有量も高いことにより、これらの鋼種は優れた耐食性および改善された機械的特性を有している。
ろう材の成分は、予合金化された形態で含有される。
クロム(Cr):20〜35重量%
鉄(Fe):7〜15重量%
シリコン(Si):2.5〜9重量%
モリブデン(Mo):0〜15重量%
不純物:最大2重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜35重量%
Fe:7〜15重量%
Si:3〜8重量%
Mo:5〜10重量%
不純物:最大1重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜35重量%
Fe:7〜15重量%
Si:3〜8重量%
Mo:6〜10重量%
不純物:最大1重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜33重量%
Fe:8〜12重量%
Si:3〜8重量%
Mo:7〜10重量%
不純物:最大1重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:28〜32重量%
Fe:8〜12重量%
Si:3〜8重量%
Mo:6〜9重量%
不純物:最大0.5重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:28〜32重量%
Fe:8〜12重量%
Si:6〜8重量%
Mo:6〜9重量%
不純物:最大0.5重量%
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
クロム(Cr):20〜35重量%
鉄(Fe):7〜15重量%
シリコン(Si):2.5〜9重量%
モリブデン(Mo):0〜15重量%
不純物:最大2重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜35重量%
Fe:7〜15重量%
Si:3〜8重量%
Mo:5〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜35重量%
Fe:7〜15重量%
Si:3〜8重量%
Mo:6〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:25〜33重量%
Fe:8〜12重量%
Si:3〜8重量%
Mo:7〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:28〜32重量%
Fe:8〜12重量%
Si:3〜8重量%
Mo:6〜9重量%
不純物:最大0.5重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
Cr:28〜32重量%
Fe:8〜12重量%
Si:6〜8重量%
Mo:6〜9重量%
不純物:最大0.5重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
を含む。
溶融範囲および流動性
ろう付け材料について満足すべき第1の基準は、固相線温度が1140℃〜1220℃であることである。さらに、溶融幅が狭いこと、すなわち100℃未満でなければならない。表2に示すように、ろう材が溶融しろう付けされる温度は、リン、マンガンおよびシリコンの影響を受ける。化学分析は、既知の分析方法により実施し、固相線温度および液相線温度は、示差走査熱量計(DSC)分析によって測定し、STA449F3Jupiter装置により分析した。加熱速度は10K/分に設定され、パージガスはアルゴンであった。
ろう付け試験、金属間相
参照材として、ろう粉末Ni−29Cr−6P−4Siを用いて、1150℃で真空中でSMO654鋼板をろう付けした。ろう付けされた接合部は、強制冷却することなく1000℃まで冷却された。この温度よりも低温になると、10barの窒素圧力で500℃まで強制冷却した。この試料を、本発明によるろう付試料、すなわちSMO654鋼板を1250℃でろう付けし、1150℃から500℃まで10barの窒素圧力で強制冷却を行って試料番号7と比較した。ろう付けされた試料を金属組織学的に検査され、粒界の金属間相を同定した。
無垢のSMO654鋼鈑を炉に入れ、1180℃に加熱し、徐冷した。すなわち、強制冷却を行わなかった。対照的に、無垢のSMO654鋼鈑を1250℃で炉に入れ、10バール(1MPa)の圧力で1150℃から500℃まで強制冷却した。次いで、これらの鋼鈑の引張試験を行った。強制冷却を行わなかった試料は、図3の応力歪み曲線で示されているように、1150℃超の温度から強制冷却された試験片よりも、金属間化合物の形成により、延性はるかに小さい。
Claims (9)
- ニッケル基ろう材であって、
クロム(Cr):25〜35重量%
鉄(Fe):7〜15重量%
シリコン(Si):3〜8重量%
モリブデン(Mo):5〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
からなり、前記ニッケル基ろう材の固相線温度が1140℃〜1220℃である、ニッケル基ろう材。 - ニッケル基ろう材であって、
Cr:25〜35重量%
Fe:7〜15重量%
Si:3〜8重量%
Mo:6〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
からなり、前記ニッケル基ろう材の固相線温度が1140℃〜1220℃である、ニッケル基ろう材。 - ニッケル基ろう材であって、
Cr:25〜33重量%
Fe:8〜12重量%
Si:3〜8重量%
Mo:7〜10重量%
不純物:最大1重量%であり、炭素が0.05%未満
残部であるニッケル(Ni)
からなり、前記ニッケル基ろう材の固相線温度が1140℃〜1220℃である、ニッケル基ろう材。 - 前記ニッケル基ろう材が、平均粒径10〜150μmである粉末であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載されたニッケル基ろう材。
- 前記ニッケル基ろう材が、平均粒径20〜100μmである粉末であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載されたニッケル基ろう材。
- 前記ニッケル基ろう材が、平均粒径30〜70μmである粉末であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載されたニッケル基ろう材。
- 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載されたニッケル基ろう材を含むろう付け材料であって、粉末、ペーストまたは箔の形態のろう付け材料。
- ステンレス鋼でできた少なくとも2つの部品を有する物品をろう付けする方法であって、
a)請求項7に記載されたろう付け材料を、ステンレス鋼の部品のうちの少なくとも1つの部品に付加、またはステンレス鋼の部品の組み合わせに付加して、ステンレス鋼の部品を物品に組み立てるステップと、
b)前記物品をろう付け温度に加熱するステップであって、ろう付け温度は、前記ろう材の液相線温度よりも高い温度、かつ少なくとも1200℃超に加熱するステップと、
c)完全にろう付けされるまで、ろう付け温度に前記物品を保持するステップと、
d)ろう付けされた前記物品を、ろう付け接合部の固相線温度よりも低い温度まで冷却するステップと、
e)少なくとも1MPaの圧力の不活性冷却ガスを用いて、ろう付けされた前記物品を少なくとも1050℃から600℃以下の温度まで、最小冷却速度が毎秒2℃で冷却するステップと、
f)前記物品を回収するステップと
を含む方法。 - 前記ステンレス鋼でできた部品のうちの少なくとも1つが、スーパーオーステナイト系ステンレス鋼でできている、請求項8に記載された方法。
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