JPS6146521B2

JPS6146521B2 -

Info

Publication number: JPS6146521B2
Application number: JP55017338A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Iijima; Hidetoshi Akutsu; Katsuaki Anzai
Original assignee: Mitsubishi Metal Corp
Current assignee: Mitsubishi Metal Corp
Priority date: 1980-02-15
Filing date: 1980-02-15
Publication date: 1986-10-15
Also published as: JPS56116803A

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、金属部材同士を冶金的に接合する
方法に関するものである。一般に、金属部材同士を冶金的に接合する方法
には種々の方法があるが、この中でもろう付け法
は最も簡便な接合方法であることから広く使用に
供されている。しかし、接合せんとする金属部材
が、圧延材や鍛造材、あるいは鋳造材などの溶製
部材である場合には問題がないが、そのうちの１
つが焼結部材である場合には、ろう付け時に液化
したろう材が、焼結部材の内部空孔中に毛細管作
用により吸収されて接合の役目を果さなくなるこ
とから、前記焼結部材には、ろう付けに先だつて
空孔目つぶし処理や溶浸材による空孔充填処理な
どの前処理を施す必要があり、この結果コスト高
の原因となるばかりでなく、目つぶし材や溶浸材
によつては焼結部材の特性を損なう場合もあるな
ど種々の問題があるものである。この発明は、上述のような観点にもとづき、特
に接合部材のうちの少なくとも１つ部材が焼結部
材である金属部材同士を何らの前処理を施すこと
なく、強固に接合する方法を提供するもので、接
合せんとする金属部材の接合面間に、加熱焼結
後、所定組成のFe基合金，Ni基合金，およびCo
基合金のうちのいずれかで構成されるように配合
され、かつＢ：0.05〜５％，Ｐ：0.1〜６％，お
よびSi：0.1〜６％（以上重量％，以下％はすべ
て重量％を意味する）のうちの１種または２種以
上を、合金粉末中の構成成分の形で含有させた粉
末または圧粉体を接触配置し、このような状態で
前記粉末または圧粉体を焼結すべく、Ｂ，Ｐ，あ
るいはSiの成分を含有する含有する合金粉末の溶
融点以上の温度に加熱し、液相となつたＢ，Ｐ，
およびSi成分を含有する合金のもつすぐれた濡れ
性および焼結性促進作用によつて、金属部材同士
を強固に接合する方法に特徴を有するものであ
る。なお、この発明の方法において、Ｂ，Ｐ，およ
びSiの含有量を、上記の通りに限定したのは、そ
れぞれＢ：0.05％未満，Ｐ：0.1％未満，および
Si：0.1％未満の含有では、その量が少なすぎて
所望の濡れ性および焼結性促進作用を確保するこ
とができず、一方それぞれＢ：５％，Ｐ：６％，
Si：６％を越えて含有させると、その量が多すぎ
て接合部よりはみ出て製品価値を低下させると共
に、所定の強固な接合強度が得られなくなるとい
う理由にもとづくものである。なお、この発明の
方法を実施するに際して、接合面に圧力を加えな
がら焼結を行なえば、より一層の接合強度が得ら
れるようになる。つぎに、この発明の方法を実施例により具体的
に説明する。実施例１接合せんとする金属部材（被接合部材）のうち
の下部部材として、材質：JIS・S45℃の圧延材
からなり、かつ直径：18mmφ×厚さ：５mmの寸法
をもつた溶製部材を用意し、一方同上部部材とし
て、いずれも直径：18mmφ×厚さ：２mmの寸法を
有する、Ｃ：0.85％，Ｗ：6.1％，Mo：4.9％，Ｖ：1.89
％，Cr：4.03％を含有し、残りがFeと不可避不
純物からなる組成をもつた高速度鋼の焼結材から
なる焼結部材、 Cr：31.2％，Ｗ：12.0％，Ｃ：2.5％を含有
し、残りがCoと不可避不純物からなる組成をも
つたステライト合金の焼結材からなる焼結部材、Ｃ：1.0％，Cr：28.1％，Ｗ：4.5％を含有し、
残りがNiと不可避不純物からなる組成をもつた
Ni基合金の焼結材からなる焼結部材、 JIS・SUS410Lに相当する組成をもつたステン
レス鋼の焼結材からなる焼結部材、をそれぞれ用意した。また、接合用原料粉末として、それぞれ上記組
成の高速度鋼、ステライト合金、Ni基合金、お
よびステンレス鋼とほぼ同等の組成を有し、かつ
いずれも―100meshの粒度をもつた高速度鋼粉
末，ステライト合金粉末，Ni基合金粉末，およ
びステンレス鋼粉末を用意し、さらに粒度：―
100meshの市販のアトマイズ鉄粉，同―100mesh
の炭素粉末，同―200meshのFe―Ｂ合金粉末
（Ｂ：20％含有），同―100meshのFe―Ｐ合金粉
末（Ｐ：23％含有），同―200meshのFe―Si合金
粉末（Si：42％含有）を用意した。ついで、これら接合用原料粉末を第１表に示さ
れる配合組成（第１表中，括弧内の数字はＢ，
Ｐ，

【表】

【表】およびSi成分の配合量を示す）に配合し、Ｖ型ミ
キサにて均一に混合した後、同じく第１表に示さ
れる被接合部材との組合せにおいて、混合粉末ま
まの状態（層厚：２mm）、または5ton／cm²の圧力
で成形して直径：18mmφ×厚さ：２mmの圧粉体と
した状態で、上下に重ね合せた下部部材と上部部
材の接合面間に配置し、この状態で、真空中、温
度：1180〜1230℃に１時間保持の条件で加熱する
ことよつて本発明接合部材１〜20および比較接合
部材１〜４をそれぞれ製造した。なお、比較接合
部材１〜４は、いずれも接合用原料粉末における
Ｂ，Ｐ，およびSi成分の配合含有量がこの発明の
範囲から低い方に外れたものである。この結果得られた本発明接合部材１〜20および
比較接合部材１〜４の接合強度（部材：３本の平
均値）を測定したところ第１表に示す結果が得ら
れた。これらの結果から、所定量のＢ，Ｐ，およ
びSiを接合材中に配合含有させておくことによつ
て、きわめて高い接合強度が得られるようになる
ことが明らかである。実施例２接合用原料粉末として、Ｂ：2.91％，Si：1.0
％，Ｃ：3.5％，Mo：8.2％，Ｗ：2.0％，Cr：
25.3％，Co：30.2％，Feおよび不可避不純物：
残りからなる組成（液相発生温度：1080℃）を有
し、かつ粒度：―100meshをもつたＢおよびSi含
有のFe基合金粉末，Fe：1.0％，Ｂ：1.5％，Si：
2.5％，Ｃ：0.2％，Niおよび不可避不純物：残り
からなる組成（液相発生温度：1120℃）をもち、
粒度：―100meshをもつたＢおよびSi含有のNi基
合金粉末，およびNi：5.0％，Cr：25.3％，Ｂ：
3.8％，Si：2.0％，Ｃ：0.5％，Mo：9.1％，Ｗ：
5.0％，Coおよび不可避不純物：残りからなる組
成（液相発生温度：1120℃）を有し、かつ粒度：
―100meshをもつたＢおよびSi含有のCo基合金
粉末を用意し、さらに実施例１において用いたと
同じアトマイズ鉄粉，高速度鋼粉末，ステライト
合金粉末，ステンレス鋼粉末，および炭素粉末を
用い、これら接合用原料粉末を、それぞれ第２表
に示される配合

【表】組成（第２表中，括弧内の数字は、B.P，および
Si成分の配合量を示す）に配合し、さらに実施例
１で用いた各種の焼部材を上部部材として、また
別途用意した材質：JIS・S45Cの焼結材からな
り、かつ直径：18mmφ×厚さ：５mmの寸法をもつ
た焼結部材を下部部材として用い、これら被接合
部材を第２表に示される組合せとする以外は、実
施例１におけると同一の条件で本発明接合部材21
〜35をそれぞれ製造した。この結果得られた本発
明接合部材21〜35の接合強度（部材：３本の平均
値）を第２表に合わせて示したが、いずれもきわ
めて高い接合強度をもつことが明らかである。上述のように、この発明の方法によれば、簡単
な工程で、非常に経済的に、かつ確実に接合せん
とする金属部材のうちの少なくとも一方が焼結部
材であつて強固に接合することができるのであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１接合せんとする金属部材のうちの少なくとも
一方が焼結部材からなる金属部材を加熱接合する
に際して、前記金属部材の接合面間に、Ｂ：0.05
〜５重量％，Ｐ：0.1〜６重量％，およびSi：0.1
〜６重量％のうちの１種または２種以上を含有
し、かつ加熱後にFe基焼結合金，Ni基焼結合
金，およびCo基焼焼結合金のうちのいずれかと
なる圧粉末または圧粉体を介在させたことを特徴
とする金属材の接合法。