JPS6111159B2

JPS6111159B2 -

Info

Publication number: JPS6111159B2
Application number: JP9708182A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yoshida; Masaki Morikawa; Kunio Kishida; Tadaharu Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1982-06-07
Filing date: 1982-06-07
Publication date: 1986-04-01
Also published as: JPS58215293A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、超硬工具の埋込みろう付けに使用
するのに適した硬質銀ろう材に関するものであ
る。従来、例えば第１図に半部を要部縦断面図で示
した樹脂ペレツト製造装置においては、リング状
コンテナ１内の溶融樹脂２をピストン３によつて
コンテナ１の前面部外周寄りに設けた多数の細孔
４を通して押し出し、この細孔４より押し出され
た樹脂を、水中に設けられた約500r.p.mの回転
速度で回転する高速度鋼製回転刃物５で切断する
ことによつて直径：２〜３mmφ×長さ：３〜５mm
の寸法をもつた樹脂チツプを成形しており、前記
コンテナ１の前面部には、耐摩耗性を付与する目
的で、前記細孔４の穿設面全体に亘つて同じく細
孔４を中心部に有する多数の硬質工具６がろう付
け（ろう材）７により埋込み接合されている。しかし、上記の樹脂ペレツト製造装置において
は、上記超硬工具６が、きわめて硬質の炭化タン
グステン基超硬合金や炭化チタン基焼結合金など
のサーメツト、さらに酸化アルミニウムなどを主
成分とするセラミツクなどで構成され、一方ろう
材７は、硬質なものを使用してもJIS・BAg−３
などの銀ろうであるために、超硬工具６に比して
著しく軟質のろう材７が使用中に、第２図に要部
縦断面図で示されるように流体摩滅することに原
因するキヤビテーシヨン現象を起し、この結果比
較的短期間で超硬工具６に剥離が生じ、寿命に至
るものであつた。同様な現象は先端部破砕面に超
硬工具を埋込みろう付けした構造を有する岩石穿
孔用ビツトなどにも見られるものである。そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、超硬工具の埋込みろう付けにろう材として使
用した場合に、ろう付け性がよく、その実用に際
してはキヤビテーシヨン現象の発生がきわめて小
さいろう材を得べく研究を行なつた結果、重量％
で、Ag：35〜55％，Zn：15〜30％，Mn：１〜15
％，Fe：１〜10％を含有し、さらに必要に応じ
てNiおよびCoのうちの１種または２種：１〜10
％と、Al：0.1〜2.5％のいずれか、または両方を
含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成
を有するろう材は、ろう付け性（ぬれ性）がよ
く、しかも高強度を有し、硬質であることから、
すぐれた耐キヤビテーシヨン性を有し、したがつ
て樹脂ペレツト製造装置や岩石穿孔用ビツトなど
の製造に際して、超硬工具の埋込みろう付けに使
用した場合に、超硬工具の剥離などの発生なく、
長期に亘つての使用が可能であるという知見を得
たのである。この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、以下に成分組成範囲を上記の通りに
限定した理由を説明する。 (a) Ag Ag成分は、ろう材の主構成成分であり、Znお
よびMnとの共存において、ろう材の融点を下
げ、かつぬれ性を改善して良好なろう付け性を確
保する作用をもつが、その含有量が35％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方55％を越
えて含有させてもより一層の向上効果は現われ
ず、経済性を考慮して、その含有量を35〜55％と
定めた。 (b) Zn Zn成分には、ろう材の融点を下げると共に、
ろう付け作業時における溶融ろう中へのガスの溶
解度を低下させ、さらにろうの流動性とぬれ性を
改善するほか、溶融ろうの酸化を防止する作用が
あるが、その含有量が15％未満では前記作用、特
にろう材の融点の低下作用が十分に得られず、一
方30％を越えて含有させると、ろうの強度が低下
するようになることから、その含有量を15〜30％
と定めた。 (c) Mn Mn成分には、上記のようにAgおよびZnとの共
存においてろう材の融点を下げると共に、ろうの
強度および硬さを向上させる作用がありるが、そ
の含有量が１％未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方15％を越えて含有させると、ろう
の融点が高くなりすぎて、ろう付け性が低下する
ようになることから、その含有量を１〜15％と定
めた。 (d) Fe Fe成分には、ろうの凝固時のミクロ組織を微
細化して、ろうの強度および硬さを著しく向上さ
せ、もつてすぐれた耐キヤビテーシヨン性を確保
する作用があるが、その含有量が１％未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方7.5％を越
えて含有させると、ろうの融点が上昇し、かつろ
う材の加工性も劣化するようになることから、そ
の含有量を１〜7.5％と定めた。 (e) NiおよびCo これらの成分には、ろう材のもつ延性を損なう
ことなく、ろうの強度および硬さを一段と向上せ
しめ、もつてより一層の耐キヤビテーシヨン性の
向上をはかる作用があるので、特にその使用条件
が苛酷である場合に必要に応じて含有されるが、
その含有量が１％未満では前記作用に所望の向上
効果が得られず、一方10％を越えて含有させる
と、ろう材の融点が上昇して、ろう付け作業性が
低下するようになることから、その含有量を１〜
10％と定めた。 (f) Al Al成分には、Fe，Ni，およびCoと結合して金
属間化合物を形成し、もつてろうの硬さ、強度、
および耐酸化性を向上させる作用があるので、こ
れらの特性が要求される場合に必要に応じて含有
されるが、その含有量が0.1％未満では前記作用
に所望の効果が得られず、一方2.5％を越えて含
有させると、ろう材に脆化傾向が現われ、ろう材
製造時における加工性が劣化するようになること
から、その含有量を0.1〜2.5％と定めた。つぎに、この発明の硬質銀ろう材を実施例によ
り具体的に説明する。実施例通常の溶解法を用いて、それぞれ第１表に示さ
れる成分組成をもつた本発明銀ろう材１〜２８お
よび従来銀ろう材１，２を調製し、ついでこの結
果の溶湯の一部を黒鉛鋳型に鋳造して、直径：18
mmφ×長さ：100mmの丸棒とし、この丸棒から
JIS・Z2201の引張り試験用試験片を切出して引
張り試験に供し、一方残りの溶湯を直径：6.5mm
φ×長さ：100mmのビレツトに鋳造し、このビレ
ツトに通常の条件で熱間および冷間加工を施して
板厚：5.5mmの板材とした。ついで、これらの板
材より直径：50mmφ×厚さ：5.5mmのチツプを切
り出し、これらチツプを直径：50mmφ×厚さ：20
mmの鋼製台金の上に乗せ、フラツクスを用いて高
周波加熱することによつて、前記台金の上面に、
それぞれ上記本発明銀ろう材１〜２８および従来
銀ろう材１，２で構成されたろう層を形成した。

【表】ついで、このように形成した上記のろう層につ
いて、厚さ：0.5mmを研磨した後、ビツカース硬
さを測定すると共に、大越式摩耗試験およびキヤ
ビテーシヨン試験を行なつた。なお、大越式試験は、水平に設置した試験片に
対して上方より直径：30mm×幅：３mmの寸法をも
つたCr−Mo鋼製回転体を、荷重：１Kg、回転速
度：4r.p.mで押し付け、５分経過後における摩
耗深さを測定することにより行なつた。また、キヤビテーシヨン試験は、試験片の直径
を18mmφとし、ラツプ仕上げしたろう層面を温
度：60℃の１の水道水中に３mmの深さに浸漬
し、この状態で振動数：6.5KHz、振幅：80μｍ
の振動を与え、１時間経過後における重量減を測
定することにより行なつた。これらの試験結果を
第１表に合せて示した。第１表に示される結果から、本発明銀ろう材１
〜２８は、いずれも従来銀ろう材１，２に比して
高硬度および高強度を有し、より一段とすぐれた
耐摩耗性と耐キヤビテーシヨン性をもつことが明
らかである。上述のように、この発明の銀ろう材は、低融点
および良好なぬれ性を有するので、良好なろう付
けを行なうことができるばかりでなく、従来銀ろ
う材に比して一段と高い硬さおよび強度を有して
いるので、これを特に超硬工具の埋込みろう付け
に使用した場合にすぐれた性能を発揮し、ろう材
の強度不足が原因して超硬工具が剥離することが
皆無となるばかりでなく、キヤビテーシヨンの発
生も著しく抑制されるようになるなど工業上有用
な特性を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は樹脂ペレツト製造装置の半部を示す要
部縦断面図、第２図はキヤビテーシヨン現象を示
す要部縦断面図である。図面において、１……コンテナ、２……溶融樹脂、３……ピス
トン、４……細孔、５……回転刃物、６……超硬
工具、７……ろう材。

Claims

【特許請求の範囲】１ Ag：35〜55％，Zn：15〜30％，Mn：１〜15
％，Fe：１〜10％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
を特徴とする超硬工具埋込みろう付け用硬質銀ろ
う材。２ Ag：35〜55％，Zn：15〜30％，Mn：１〜15
％，Fe：１〜10％を含有し、さらにNiおよびCo
のうちの１種または２種：１〜10％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超硬工具埋込みろ
う付け用硬質銀ろう材。３ Ag：35〜55％，Zn：15〜30％，Mn：１〜15
％，Fe：１〜10％を含有し、さらにAl：0.1〜2.5
％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超
硬工具埋込みろう付け用硬質銀ろう材。４ Ag：35〜55％，Zn：15〜30％，Mn：１〜15
％，Fe：１〜10％を含有し、さらにNiおよびCo
のうちの１種または２種：１〜10％と、Al：0.1
〜2.5％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
る超硬工具埋込みろう付け用硬質銀ろう材。