JPS5831275B2 - ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のフラックスなしろう付け用ろう材 - Google Patents
ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のフラックスなしろう付け用ろう材Info
- Publication number
- JPS5831275B2 JPS5831275B2 JP7285777A JP7285777A JPS5831275B2 JP S5831275 B2 JPS5831275 B2 JP S5831275B2 JP 7285777 A JP7285777 A JP 7285777A JP 7285777 A JP7285777 A JP 7285777A JP S5831275 B2 JPS5831275 B2 JP S5831275B2
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- JP
- Japan
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- brazing
- cemented carbide
- filler metal
- brazing filler
- alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- B23K35/302—Cu as the principal constituent
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、主として真空または不活性ガス雰囲気中で
の炭化タングステン（以下ＷＣで示す）−Ｃｏ系超硬合
金のフラックスなしろう付けに使用するのに適したろう
材に関するものである。
の炭化タングステン（以下ＷＣで示す）−Ｃｏ系超硬合
金のフラックスなしろう付けに使用するのに適したろう
材に関するものである。
従来、一般に切削用バイトや岩石穿孔用ビットなどの製
造において、合金（鋼材）にＷＣＣ。
造において、合金（鋼材）にＷＣＣ。
系超硬合金をろう付けするに際しては、銀ろうが使用さ
れていたが、近年、Ｃｕ−Ｍｎ合金（Ｍｎ：１０〜３０
％含有）ろう材が注目されるようになり、実用に供され
るようになってきた。
れていたが、近年、Ｃｕ−Ｍｎ合金（Ｍｎ：１０〜３０
％含有）ろう材が注目されるようになり、実用に供され
るようになってきた。
このように上記Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材が、銀ろうに代る
新しいろう材として注目され、使用に供されているのは
、 （ａ） 不活性ガス雰囲気中、フラックスなしのろう
付けに使用されるために、フラックスによる害、例えば
フッ素や塩素などの有害ガスの発生による害がなく、湯
洗などの後処理を行なわなくてもろう付は部がきれいで
ある。
新しいろう材として注目され、使用に供されているのは
、 （ａ） 不活性ガス雰囲気中、フラックスなしのろう
付けに使用されるために、フラックスによる害、例えば
フッ素や塩素などの有害ガスの発生による害がなく、湯
洗などの後処理を行なわなくてもろう付は部がきれいで
ある。
（ｂ） 銀ろうや銅ろうよりも安価である。
（ｃ） 高いろう付は剪断強度が得られる。
（ａ） ろう付は温度が銀ろうの中間（９００〜９５
０℃）にある。
０℃）にある。
（ｅ） ろう材の加工性が良好なため細線や薄板に加
工できる。
工できる。
などのろう材としての多くの利点を有していることによ
るものである。
るものである。
しかし、上記従来Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材を使用してろう
付けされた部材、例えば岩石穿孔用ビットにおいては、
その穿孔寿命が銀ろうや銅ろうを使用したものより若干
劣るという問題があった。
付けされた部材、例えば岩石穿孔用ビットにおいては、
その穿孔寿命が銀ろうや銅ろうを使用したものより若干
劣るという問題があった。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、特にＷ
Ｃ−Ｃｏ系超硬合金（以下単に超硬合金という）のろう
付けに際し、上記の従来Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材に比して
は勿論のこと、市販の銀ろうや銅ろうによる場合よりも
高い強度と長い疲労寿命をもつろう付は部を得べく、特
にＣｕ Ｍｎ合金ろう材に着目し研究を行った結果、以
下に示す知見を得たのである。
Ｃ−Ｃｏ系超硬合金（以下単に超硬合金という）のろう
付けに際し、上記の従来Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材に比して
は勿論のこと、市販の銀ろうや銅ろうによる場合よりも
高い強度と長い疲労寿命をもつろう付は部を得べく、特
にＣｕ Ｍｎ合金ろう材に着目し研究を行った結果、以
下に示す知見を得たのである。
すなわち、（１）従来Ｃｕ Ｍｎ合金ろう材によりろう
付けされた、例えば岩石穿孔用ビットの穿孔寿命がろう
材として銀ろうや銅ろうを使用した場合に比して劣るの
は以下の理由によるものと解されること。
付けされた、例えば岩石穿孔用ビットの穿孔寿命がろう
材として銀ろうや銅ろうを使用した場合に比して劣るの
は以下の理由によるものと解されること。
すなわち、例えば、従来Ｃｕ Ｍｎ合金（Ｍｎ：３０％
含有）ろう材を使用し、Ａｒ雰囲気中で、超硬合金（Ｃ
□：１２％、ＷＣ：残り）チップを鋼（Ｃ：０．９％、
Ｃｒ：１．１％含有のＪＩＳ−８ＫＣ１１鋼）製台金に
ろう付けした場合のろう付けした場合のろう付は部の顕
微鏡写真が第１図に、また同ろう付は部のＸ線マイクロ
アナライザー分析結果が第２図に示されるように、前記
Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材１に接する超硬合金チップ２の表
面にＣｏの脱落層（脱ｃｏ層）３が形成され、穿孔時に
この脱ｃｏ層３にそって割れが発生し、この割れが原因
で前記超硬合金チップが破損するようになることに起因
すること。
含有）ろう材を使用し、Ａｒ雰囲気中で、超硬合金（Ｃ
□：１２％、ＷＣ：残り）チップを鋼（Ｃ：０．９％、
Ｃｒ：１．１％含有のＪＩＳ−８ＫＣ１１鋼）製台金に
ろう付けした場合のろう付けした場合のろう付は部の顕
微鏡写真が第１図に、また同ろう付は部のＸ線マイクロ
アナライザー分析結果が第２図に示されるように、前記
Ｃｕ−Ｍｎ合金ろう材１に接する超硬合金チップ２の表
面にＣｏの脱落層（脱ｃｏ層）３が形成され、穿孔時に
この脱ｃｏ層３にそって割れが発生し、この割れが原因
で前記超硬合金チップが破損するようになることに起因
すること。
さらに、第２図に示される結果を検討するに、脱Ｃｏ層
３においてばＣｏ濃度は低下するもののＣｕ、Ｍｎなど
のろう材構成元素濃度は逆に高くなっており、これは脱
ｃｏ層３においては超硬合金チップ２のマトリックスと
硬質相を形成するＷＣ粒との結合力が弱くなって前記超
硬合金チップの強度を低下させ、この結果としてろう付
は部の疲労寿命を低下させることを示すこと。
３においてばＣｏ濃度は低下するもののＣｕ、Ｍｎなど
のろう材構成元素濃度は逆に高くなっており、これは脱
ｃｏ層３においては超硬合金チップ２のマトリックスと
硬質相を形成するＷＣ粒との結合力が弱くなって前記超
硬合金チップの強度を低下させ、この結果としてろう付
は部の疲労寿命を低下させることを示すこと。
またろう材１中にはＣｏ濃度の高い部分（初晶デンドラ
イト）が存在し、この初晶デンドライトにおいては、Ｃ
Ｏ以外にＦｅ、Ｎｉなどの台金４を構成する元素の濃度
が高い状態になっていること。
イト）が存在し、この初晶デンドライトにおいては、Ｃ
Ｏ以外にＦｅ、Ｎｉなどの台金４を構成する元素の濃度
が高い状態になっていること。
このようなろう付は部における構成元素の挙動は以下に
示すように解釈されること。
示すように解釈されること。
すなわち、ろう付は時の高温下において、溶融ろう材１
と超硬合金チップ２のマトリックスを構成スるＣｏとが
、その境界面で激しく反応（この反応ヲエロージョンと
いう）Ｌこのエロージョンにより超硬合金チップ中のｃ
ｏは溶融ろう材中に溶出する一方、ろう材中のＣｕ、Ｍ
ｎなどは超硬合金チップ中に侵入することによって脱Ｃ
ｏ層が形成されると共に、ろう材中に溶出したＣｏは組
成的過冷却現象によりろう材中に初晶デンドライトとな
って晶出するのであり、前記初晶デンドライト中には鋼
製台金から侵入したＦｅ、Ｎｉなどが含有されたものと
なること。
と超硬合金チップ２のマトリックスを構成スるＣｏとが
、その境界面で激しく反応（この反応ヲエロージョンと
いう）Ｌこのエロージョンにより超硬合金チップ中のｃ
ｏは溶融ろう材中に溶出する一方、ろう材中のＣｕ、Ｍ
ｎなどは超硬合金チップ中に侵入することによって脱Ｃ
ｏ層が形成されると共に、ろう材中に溶出したＣｏは組
成的過冷却現象によりろう材中に初晶デンドライトとな
って晶出するのであり、前記初晶デンドライト中には鋼
製台金から侵入したＦｅ、Ｎｉなどが含有されたものと
なること。
（２）上記（１）項に示される結果から、ろう材および
硬質合金を構成する元素に濃度差があればあるほど、エ
ロージョンや相互拡散が著しくなることは明らかである
から、あらかじめろう材中に初晶デシドライドの構成元
素であるＦｅ、Ｎｉ。
硬質合金を構成する元素に濃度差があればあるほど、エ
ロージョンや相互拡散が著しくなることは明らかである
から、あらかじめろう材中に初晶デシドライドの構成元
素であるＦｅ、Ｎｉ。
Ｃｏを過剰に含有させておけば、ろう付は時に起るエロ
ージョンや相互拡散を弱めることができ、この結果膜Ｃ
ｏ層の形成を抑制することができること。
ージョンや相互拡散を弱めることができ、この結果膜Ｃ
ｏ層の形成を抑制することができること。
（３）ろう付は部がＦｅ、ＮｉおよびＣｏとの共存にお
いてＡｌを含有すると、前記ろう付は部の耐食性および
強度が一層向上し、この結果ろう付は部の疲労寿命が一
層延命化されるようになること。
いてＡｌを含有すると、前記ろう付は部の耐食性および
強度が一層向上し、この結果ろう付は部の疲労寿命が一
層延命化されるようになること。
したがって、この発明は、上記知見にもとづいてなされ
たものであって、フラックスを使用せず、特に真空また
は不活性ガス雰囲気中で、超硬合金をろう付けするに際
し、 Ｍｎ：２０〜５０％ Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏのうちの１種または２種以上：２
．５〜２５％（ただしＣｏ ： １０％以下）Ａｌ二０
．５〜５％ を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有するろう材を使用することによって高い
強度とすぐれた疲労寿命をもつろう付は部を形成するこ
とに特徴を有するものである。
たものであって、フラックスを使用せず、特に真空また
は不活性ガス雰囲気中で、超硬合金をろう付けするに際
し、 Ｍｎ：２０〜５０％ Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏのうちの１種または２種以上：２
．５〜２５％（ただしＣｏ ： １０％以下）Ａｌ二０
．５〜５％ を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有するろう材を使用することによって高い
強度とすぐれた疲労寿命をもつろう付は部を形成するこ
とに特徴を有するものである。
ついで、この発明のろう材において、成分組成範囲を上
述の通りに限定した理由を説明する。
述の通りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｍｎ
この発明のろう材は、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏを比較的多
（含有するため、Ｍｎ含有量が２０％未満ではろう材の
融点が１０００℃以上となってろう付は作業性が低下す
るようになり、一方５０％を越えたＭｎ含有量にすると
ろう材の融点が再び１０００℃以上となるばかりでなく
、ろう材製造に際して溶解作業が困難となると共にＭｎ
歩留も非常に低くなることから、その含有量を２０〜５
０％と定めた。
（含有するため、Ｍｎ含有量が２０％未満ではろう材の
融点が１０００℃以上となってろう付は作業性が低下す
るようになり、一方５０％を越えたＭｎ含有量にすると
ろう材の融点が再び１０００℃以上となるばかりでなく
、ろう材製造に際して溶解作業が困難となると共にＭｎ
歩留も非常に低くなることから、その含有量を２０〜５
０％と定めた。
（ｂ）Ｆｅ、ＮｉおよびＣ。
これらの成分には、上記のようにろう付は時に超硬合金
の表面に脱Ｃｏ層が形成されるのを抑制する作用がある
が、その含有量が２．５％未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方２５％を越えて含有させると、ろう
材の融点が１０００８Ｃを越えて高くなってしまい、ろ
う付は作業性が悪くなることから、その含有量を２．５
〜２５％と定めた。
の表面に脱Ｃｏ層が形成されるのを抑制する作用がある
が、その含有量が２．５％未満では前記作用に所望の効
果が得られず、一方２５％を越えて含有させると、ろう
材の融点が１０００８Ｃを越えて高くなってしまい、ろ
う付は作業性が悪くなることから、その含有量を２．５
〜２５％と定めた。
なお、Ｃｏに関しては、１０％を越えて含有させるとＣ
ｏ Ｍｎ系の脆弱な金属間化合物が形成されるようにな
り、ろう付は部の強度が著しく低下するようになるので
１０％を越えて含有させてはならない。
ｏ Ｍｎ系の脆弱な金属間化合物が形成されるようにな
り、ろう付は部の強度が著しく低下するようになるので
１０％を越えて含有させてはならない。
（ｃ）Ａｌ
Ａｌはろう付は部の耐食性を向上させると共に、固溶体
強化と若干の析出強化をはかるために含有されるが、そ
の含有量が０．５％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方５％を越えて含有させると、ろう材自体が
脆化して加工性が劣化するようになることから、その含
有量を０．５〜５％と定めた。
強化と若干の析出強化をはかるために含有されるが、そ
の含有量が０．５％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方５％を越えて含有させると、ろう材自体が
脆化して加工性が劣化するようになることから、その含
有量を０．５〜５％と定めた。
つぎに、この発明のろう材を実施例により具体的に説明
する。
する。
実施例
鋼製台金に超硬合金（Ｃｏ：１２％、ＷＣ：残り）製チ
ップをＡｒ雰囲気中、フラックスなしでろう付けするこ
とによって岩石穿孔用ビットを製造するに際し、それぞ
れ第１表に示される成分組成をもった本発明ろう材１〜
１２と比較ろう材ｌ〜５、並びに市販の銀ろう（従来ろ
う材１）と銅ろう（従来ろう材２）とを使用し、それぞ
れ同表に示されるろう付は温度でろう付けを行なった。
ップをＡｒ雰囲気中、フラックスなしでろう付けするこ
とによって岩石穿孔用ビットを製造するに際し、それぞ
れ第１表に示される成分組成をもった本発明ろう材１〜
１２と比較ろう材ｌ〜５、並びに市販の銀ろう（従来ろ
う材１）と銅ろう（従来ろう材２）とを使用し、それぞ
れ同表に示されるろう付は温度でろう付けを行なった。
なお、比較ろう材１〜５ば、いずれも構成成分のうちの
いずれかの成分含有量（第１表に※印を付したもの）が
この発明の範囲から外れた組成をもつものである。
いずれかの成分含有量（第１表に※印を付したもの）が
この発明の範囲から外れた組成をもつものである。
ついで、上記本発明ろう材１〜１２および比較ろう材１
〜５、並びに従来ろう材１，２を使用して得られた、そ
れぞれの岩石穿孔用ピット＝５本について岩石穿孔を行
ない、前記ビットが破壊に至るまで（ビット寿命）の穿
孔長さを測定し、その平均値を求めた。
〜５、並びに従来ろう材１，２を使用して得られた、そ
れぞれの岩石穿孔用ピット＝５本について岩石穿孔を行
ない、前記ビットが破壊に至るまで（ビット寿命）の穿
孔長さを測定し、その平均値を求めた。
この結果得られた平均ビット寿命（平均穿孔長さ）を第
１表に示したが、同表にはろう付は部における脱Ｃｏ層
の平均巾も合せて示した。
１表に示したが、同表にはろう付は部における脱Ｃｏ層
の平均巾も合せて示した。
第１表に示される結果から、本発明ろう材１〜１２をそ
れぞれ使用したビットにおいては、いずれも著しく長い
使用寿命を示し、このことは脱Ｃｏ層の巾がきわめて小
さいことからも理解されると ころである。
れぞれ使用したビットにおいては、いずれも著しく長い
使用寿命を示し、このことは脱Ｃｏ層の巾がきわめて小
さいことからも理解されると ころである。
これに対して、比較ろう材１〜５をそれぞれ使用したビ
ットに見られるように、構成成分のうちのいずれかの成
分含有量がこの発明の範囲から外れると所望の使用寿命
を示さず、また、特に従来Ｃｕ Ｍｎ合金ろう材に相当
する比較ろう材１、並びに従来ろう材１，２との比較か
ら、本発明ろう材１〜１２ば、いずれも従来のＣｕ Ｍ
ｎ合金ろう材、銀ろう、および銅ろうを使用した場合に
比して著しく長い使用寿命を示するう付は部の形成が可
能であることが明らかである。
ットに見られるように、構成成分のうちのいずれかの成
分含有量がこの発明の範囲から外れると所望の使用寿命
を示さず、また、特に従来Ｃｕ Ｍｎ合金ろう材に相当
する比較ろう材１、並びに従来ろう材１，２との比較か
ら、本発明ろう材１〜１２ば、いずれも従来のＣｕ Ｍ
ｎ合金ろう材、銀ろう、および銅ろうを使用した場合に
比して著しく長い使用寿命を示するう付は部の形成が可
能であることが明らかである。
上述のように、この発明のろう材によれば、これを特に
ＷＣＣｏ系超硬合金のろう付けに使用した場合には、き
わめて高い強度と長い使用寿命をもったろう付は部を形
成することができるのである。
ＷＣＣｏ系超硬合金のろう付けに使用した場合には、き
わめて高い強度と長い使用寿命をもったろう付は部を形
成することができるのである。
第１図は鋼製台金にＷＣ−Ｃｏ系超硬合金チップを従来
Ｃｕ Ｍｎ合金ろう材を使用してろう付けした場合のろ
う付は部の顕微鏡写真、第２図は同ろう付は部のＸ線マ
イクロアナライザー分析結果を示すグラフである。 図面において、１・・・・・・ろう材、２・・・・・・
超硬合金チップ、３・・・・・・脱Ｃｏ層、４・・・・
・・鋼製台金。
Ｃｕ Ｍｎ合金ろう材を使用してろう付けした場合のろ
う付は部の顕微鏡写真、第２図は同ろう付は部のＸ線マ
イクロアナライザー分析結果を示すグラフである。 図面において、１・・・・・・ろう材、２・・・・・・
超硬合金チップ、３・・・・・・脱Ｃｏ層、４・・・・
・・鋼製台金。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 Ｉ Ｍｎ：２０〜５０％、 Ｆｅ 、Ｎｉ 、およびｃｏのうちの１種または２種以
上：２．５〜２５％（ただしＣｏ：１０％以下）Ａｌ：
０．５〜５％ を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）を有することを特徴とするＷＣ−Ｃｏ系超硬
合金のフラックスなしろう付は用ろう材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285777A JPS5831275B2 (ja) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のフラックスなしろう付け用ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7285777A JPS5831275B2 (ja) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のフラックスなしろう付け用ろう材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS548139A JPS548139A (en) | 1979-01-22 |
| JPS5831275B2 true JPS5831275B2 (ja) | 1983-07-05 |
Family
ID=13501436
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7285777A Expired JPS5831275B2 (ja) | 1977-06-21 | 1977-06-21 | ＷＣ−Ｃｏ系超硬合金のフラックスなしろう付け用ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5831275B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101954551A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-01-26 | 山东大学 | 一种钼铜合金与奥氏体不锈钢焊接的钎料及工艺 |
| CN103358051A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-10-23 | 华南理工大学 | 一种铜基钎料及其制备方法 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS579477A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-18 | Yasushi Horiuchi | Ski binder |
| JPS6037744B2 (ja) * | 1980-06-19 | 1985-08-28 | 安 堀内 | スキ−締具 |
| CN104128714B (zh) * | 2014-07-15 | 2016-04-06 | 深圳市唯特偶新材料股份有限公司 | 一种钎焊高温合金用无硼钎料 |
| US11246451B2 (en) | 2015-10-12 | 2022-02-15 | Weber-Stephen Products Llc | Burner tube for gas grill |
-
1977
- 1977-06-21 JP JP7285777A patent/JPS5831275B2/ja not_active Expired
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101954551A (zh) * | 2010-11-02 | 2011-01-26 | 山东大学 | 一种钼铜合金与奥氏体不锈钢焊接的钎料及工艺 |
| CN103358051A (zh) * | 2013-07-23 | 2013-10-23 | 华南理工大学 | 一种铜基钎料及其制备方法 |
| CN103358051B (zh) * | 2013-07-23 | 2015-08-26 | 华南理工大学 | 一种铜基钎料及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS548139A (en) | 1979-01-22 |
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