JPS6244525A

JPS6244525A - ガラス封着用合金の製造方法

Info

Publication number: JPS6244525A
Application number: JP18102585A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Tsuji; 正博辻; Norio Yuki; 典夫結城; Michio Konishi; 小西　理夫; Masayoshi Kubo; 久保　正吉
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-26

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕本発明は軟質ガラスの封着用合金の製造方法に関するも
のである。

〔従来技術及び問題点〕

従来より軟質ガラスとの封着に用いられる合金として、
　　４２　慢Ｎｉ−６４Ｃｒ−Ｆｅ合金が、熱膨張係数
が軟質ガラスと一致しておす、シかも封着強度がよいこ
とから多く用いられている。この従来の４２％Ｎｉ−６
ｓ−Ｃｒ−Ｆ’ｓ合金は封着に際し、ｊず予備処理とし
て湿潤水素中でＣｒを優先酸化させておき、その後大気
中でガラスと封着させる。

その際ガラスとの結合力の強いＦｅ３０４が形成され、
ガラスとの良好な封着強度が得られる。ところが４２チ
Ｎ１−６嘔Ｃｒ　−Ｆｅ合金は非鉄元素をＮ１とＣｒを
合せて４８チも含有するため２通常の処理ではＦｅ５０
．の形成が十分に行われず、また。

このＦｅ、Ｏ，を十分形成させるには時間がかかりすぎ
る難点があった。また、高価なＮ１の含有量が多いため
コスト的にも高価な材料であった。

従って、ガラス封着性に優れた安価な材料が要望されて
いた。

このような要望に応え２本発明者らは先に特願昭６０−
４４６３２号で、ガラス封着用合金の提示を行った。し
かし、実用的なガラス封着用合金としては多くの要求特
性があるため９合金組成を規定しただけでは必ずしもガ
ラス封着用合金として満足できるものができない。すな
わちガラス封着用合金として要求される緒特性とは。

１）熱膨張係数が低く、ガラスとの熱膨張差が少ないこ
と。

２）酸化膜と地金との密着性が強く、かつ酸化膜とガラ
スとの濡れ性が良好であること。

３）はんだ付は性が良好であること。

４）強度が高いこと。

５）曲げ性が良好であること。

等である。

〔発明の構成〕

本発明は、これらの点に鑑み々されたもので。

合金の製造方法を規定することにより、これら全ての要
求特性を満足し、かつ４２Ｎｉ−６０ｒ−Ｆｅ合金に十
分代替できる安価な合金を提供するものである。

すなわち２重量−でＮ１３０〜３７俤未満、　　Ｃｒｌ
　〜１０％、Ｏｎ、１％以下、Ｏｎ、０１５４以下。

Ｎ（１０２５１以下、ＰＣ１０５１以下、Ｉ’ｌ［１０
５％以下、残部Ｆθ及び不可避的不純物からなる合金を
熱間圧延を行った後、冷間圧延と焼鈍のくり返しにより
ガラス封着用薄板とする製造方法において、最終冷間圧
延前の焼鈍によ多結晶粒度を粒度番号７．０以上にした
後冷間圧延率１０〜５０俤で最終冷間圧延する事を特徴
とするガラス封着用合金の製造方法及び重量係でＮ１３
０〜３７％未満、Ｃｒ１〜１０％、Ｏｎ、１４以下。

００．０１５４以下、Ｎα０２５俤以下、Ｐ（１０５悌
以下、Ｓα０５係以下、副成分としてＳｉ０．１〜１１
、Ｍｎα１〜１４．Ａ１α０５〜ｉｌ、Ｔｉ（１０５超
〜１　％、　　Ｚｒ（１０５〜１％、　　Ｎｂ（１０５
〜１％、　　Ｃｕα０１〜２１、Ｍｏα０１〜５　ｓ、
　　ＭｇＯ，０ｌ−（Ｌ５％、　Ｏａα０１〜０．５　
ｓ、　　Ｖ　Ｏ，０１〜０．５％、　Ｂ　Ｏ，００５〜
０．２％Ｏうち１種または２種以上、残部Ｆ’ｅ及び不
可避的不純物からなる合金を熱間圧延を行った後、冷間
圧延と焼鈍のくり返しによりガラス封着用薄板とする製
造方法において、最終冷間圧延前の焼鈍により結晶粒度
を粒度番号７．ＯＪｕ上にした後冷間圧延率１０〜５１
１１６で最終冷間圧延する事を特徴とするガラス封着用
合金の製造方法に関する。

〔発明の詳細な説明〕

次に本発明合金の組成及び製造方法についてさらに具体
的に説明する。

本発明の合金成分であるＮ１はガラスとの適合性すなわ
ちガラスの熱膨張特性に適合させる元素として最も大き
な影響を与える。Ｎ１が５０％未満では熱膨張係数が高
くなり熱膨張特性がガラスと適合しなくなる。また３７
チ以上では非鉄元素の含有量が高くなりすぎてＦｅ、０
４が形成されに〈〈なり、また経済的にも不利になる。

このためＮ１含有量を３０〜３７俤未満とした。

Ｃｒはガラスとの適合性及び封着強度に大きく影響を与
える元素である。Ｃｒの含有量が増加すると熱膨張係数
が大きくなる。そこで、封着に使用するガラスに合せて
Ｎ１とＣｒの含有量をコントロールすることにより本発
明合金の熱膨張特性を最適なものに、微妙に調節するこ
とができる。しかし、　Ｃｒ含有量が１０チを超えると
熱膨張係数が犬きくなシすぎるためガラス封着には適さ
々くなる。″また１本発明合金のガラスとの封着に先立
ち予備処理として表面に酸化膜を形成させ、この酸化膜
を介してガラスと封着するが、封着強度はとの酸化膜と
合金地金との密着性にも依存する。酸化膜と合金地金の
密着性を高めるためには予備処理において、クロムを優
先酸化させ、クロム酸化膜を形成しておくことが必要で
ある。そのためにはＣｒｒ有量が１％以上必要である。

以上からＣｒ含含有−を１〜１０憾とした。

ｃＨｏ、を優を超えて含有すると封着時にガラス中に気
泡ができやすぐ封着強度を著しく劣化させる。このため
、Ｃ含有量の上限を０．１％に規定した。

０は酸化膜の形成及び封着に犬きく影響を及はす元素で
、１０１５’ｌを超えて含有すると。

酸化膜にムラが生じ、憶た酸化膜の緻密性が劣化するた
め封着強度が著しく損われる。また。

最悪の場合には封着時にガラス中に気泡を作り好ましく
ない。そのため０含有量の上限を（ＬＯ１５チに規定し
た。

ＮもＯ同様封着性に大きく影響を及ぼす元素で、０．０
２５％を超えて含有すると封着強度が著しく損なわれる
ため、Ｎ含有量の上限を０．０２５チに規定した。

Ｐは０．ｏｓｓを超えて含有すると酸化ムラができやす
いため上限を０．ｏｓｓに規定した。

Ｓはｌ１０５％を超えて含有すると酸化ムラができやす
く、また、酸化膜と地金の密着性も低下するため上限を
００５％に規定した。

次に副成分として、Ｓｌは醸化処理においてけ酸化物層
と地金との間にＳｉの濃化層を形成し。

酸化膜と地金の密着性を向上させるがａ１％未満では効
果がなく、１％を超えて含有すると熱膨張特性が変化し
、また加工性が悪くなり好ましくない。

廊は酸化膜外層にガラスの濡れ性の良い酸化物を形成し
、酸化膜とガラスとの濡れ性を向上させるが、　　（ｌ
ｔ傅未満では効果がなく、１％を超えて含有すると酸化
速度が大きくなり、酸化膜が厚くなりすぎ封着には適さ
なくなる。

Ａ１は酸化膜と合金地金の密着強度を向上させるが、０
．０５％未満では効果がなく、１％を超えて含有すると
熱膨張特性が変化し好ましくない。

Ｔ１は酸化膜と地金の密着性を向上させるが。

０、０５チ以下では効果がなぐ、１慢を超えると加工性
が悪く々す、また酸化膜にムラが生じやすくなる。

Ｚｒは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜のガラスとの濡
れ性を向上させるが、０．０５％未満では効果がなく、
１チを超えると加工性を害する。

Ｎｂは酸化膜と地金の密着性を向上させるが。

０．０５チ未満では効果がなく、１係を超えると加工性
を害する。

Ｃｕは酸化膜を緻密にし封着性を向上させるが。

０、０１４未満では効果がなく、２係を超えると酸化膜
が厚くなりすぎ封着に不適となる。

ＭＯは熱膨張係数を低下させるとともに酸化膜と地金の
密着性を向上させるが、０．０１チ未満では効果がなく
、３％を超えると加工性を害し。

また酸化ムラを生じやすぐなる。

Ｍｇは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜のガラスとの濡
れ性を向上させるが、０．０１９％未満では効果がな（
，０，５１を超えると酸化膜が厚くなりすぎ好ましくな
い。

Ｏａは酸化膜と地金の密着性を向上させるが。

ｒｌ、Ｄｊｆｂ未満では効果がなく、α５チを超えると
酸化ムラが生じやすくなるため好ましくない。

■は酸化膜と地金の密着性を向上させるが。

α０１嘔未満では効果がなく、０．５４を超えると加工
性を害し、また、＠化ムラを生じやすくなる。

Ｂは酸化膜と地金の密着性及び酸化膜とガラスの濡れ性
を向上させるが、ａｏｏｓｓ未満では効果がなく、（Ｌ
２９６を超えると酸化ムラを生じやすくなる。

以上の合金をガラス封着用薄板とする製造方法にお−て
、最終冷間圧延前の焼鈍で結晶粒度が粒度番号７．０以
上とする。この結晶粒を微細化することによ）２！２化
膜の密着性が安定するとともに曲げ性が良好となる。

また最終冷間圧延率は１０〜５０嗟とする。

このように冷間圧延率を高くすることによシ熱膨張係数
をより低くすることができ、また、はんだ付は性の向上
１強度の向上も得ることができる。この最終冷間圧延率
が１０チ未滴では上記の期待される効果が得られない。

しかし逆にＳＯＳを超えると曲げ性が著しく低下するの
で上記の１０〜５０チの圧延率とする必要がある。

次に本発明を実施例により詳しく説明する。

〔実施例〕

第１表に各合金の本発明例と比較例を示す。

各合金は真空高周波誘導溶解炉により溶解鋳造した後、
熱間圧延と冷間圧延を行い、板厚１、５　ｗｘの板とし
た。この冷延材をアンモニア分解ガス雰囲気中で結晶粒
度番号ａＯになるように光輝焼鈍し、第１表に示すよう
な種々の工程で、最終板厚が０．３−になるように仕上
げた。

これらの試料について熱膨張係数、酸化膜密着性、はん
だ付は性１強度１曲げ性を評価した。

熱膨張係数は熱膨張針を用い、２５〜２５０℃までの平
均熱膨張係数を求めた。酸化膜密着性の評価は、試料の
表面を脱脂した後、湿潤水素中にて１０５０℃で２０分
加熱し１表面に酸化膜を形成させた後、ガラスとの封着
試験に供した。

密着強度は、ガラスを封着した後、引張試験によって測
定した。

はんだ付は性は、２３０士か啼℃に保持された６　０　
％　Ｓｎ　−４０幅Ｐｂはんだ浴中に、試料に塩酸系フ
ラックスを塗布した後５秒間浸漬し。

表面の濡れ性を目視評価した。

強度については、Ｊ工８１３号Ｂ試験片により。

通常の引張試験を行った。

折シ曲げ性は、板厚の棒である（１１５ｍの曲げＲで９
０°曲げを行い２曲げ部の目視評価をした。

これらの結果を第１表及び第２表に示す。これらの結果
かられかるように本発明の例は熱膨張特性、密着強度、
はんだ付は性、引張強さ。

曲げ性の全ての緒特性に優れたガラス封着用合金を提供
することができるものである。

以下余白

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量％でＮｉ３０〜３７％未満、Ｃｒ１〜１０％
、Ｃ０．１％以下、Ｏ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５
％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、残部Ｆ
ｅ及び不可避的不純物からなる合金を熱間圧延を行った
後、冷間圧延と焼鈍のくり返しによりガラス封着用薄板
とする製造方法において、最終冷間圧延前の焼鈍により
結晶粒度を粒度番号７．０以上にした後、冷間圧延率１
０〜５０％で最終冷間圧延する事を特徴とするガラス封
着用合金の製造方法。
（２）重量％でＮｉ３０〜３７％未満、Ｃｒ１〜１０％
、Ｃ０．１％以下、Ｏ０．０１５％以下、Ｎ０．０２５
％以下、Ｐ０．０５％以下、Ｓ０．０５％以下、副成分
としてＳｉ０．１〜１％、Ｍｎ０．１〜１％、Ａｌ０．
０５〜１％、Ｔｉ０．０５超〜１％、Ｚｒ０．０５〜１
％、Ｎｂ０．０５〜１％、Ｃｕ０．０１〜２％、Ｍｏ０
．０１〜３％、Ｍｇ０．０１〜０．５％、Ｃａ０．０１
〜０．５％、Ｖ０．０１〜０．５％、Ｂ０．００５〜０
．２％のうち１種または２種以上、残部Ｆｅ及び不可避
的不純物からなる合金を熱間圧延を行った後、冷間圧延
と焼鈍のくり返しによりガラス封着用薄板とする製造方
法において、最終冷間圧延前の焼鈍により結晶粒度を粒
度番号７．０以上にした後冷間圧延率１０〜５０％で最
終冷間圧延する事を特徴とするガラス封着用合金の製造
方法。