JPS6363584A - 金属の固相接合方法 - Google Patents
金属の固相接合方法Info
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- JPS6363584A JPS6363584A JP20521386A JP20521386A JPS6363584A JP S6363584 A JPS6363584 A JP S6363584A JP 20521386 A JP20521386 A JP 20521386A JP 20521386 A JP20521386 A JP 20521386A JP S6363584 A JPS6363584 A JP S6363584A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は同一成分および主たる化学成分が同一な金属と
金属の固相接合方法に関する。
金属の固相接合方法に関する。
（従来の技術）
金属と金属を固相で拡散接合する場合、再結晶温度（絶
対温度で融点の約０．５）以上の温度で接合可能だが、
良好な接合部特性を得るためには融点０．７以上の接合
温度が必要だとされている。
対温度で融点の約０．５）以上の温度で接合可能だが、
良好な接合部特性を得るためには融点０．７以上の接合
温度が必要だとされている。
これは接合温度が低くまた接合時間が短い場合には、化
学成分が同一な組合せでも、接合面が平面状に接合界面
として接合部に残存するために、接合部機械特性として
引張強度や特に・靭性で母材に劣るためである。
学成分が同一な組合せでも、接合面が平面状に接合界面
として接合部に残存するために、接合部機械特性として
引張強度や特に・靭性で母材に劣るためである。
このため一般には融点の０．７以上融点直下までの高温
の温度範囲で、十分な時間をかけて拡散接合を行って（
・るが、低温時間で平面状の接合界面組織を改良する方
法は、従来技術では固相変態を利用するのが唯一の手段
で、炭素鋼（日本金属学会誌、Ｖｏｗ、４８ 、Ａ４．
１９８４）とＴｉ （Ｔｒａｎｓ−ａｃｔｉｏｎｓ ｏ
ｆ ＪＷＲＩ 、 Ｖｏｌ、９ 、Ａｌ ｌ、 １９
８０ ）それぞれ同一成分同志の組合せの場合が公表さ
れている。
の温度範囲で、十分な時間をかけて拡散接合を行って（
・るが、低温時間で平面状の接合界面組織を改良する方
法は、従来技術では固相変態を利用するのが唯一の手段
で、炭素鋼（日本金属学会誌、Ｖｏｗ、４８ 、Ａ４．
１９８４）とＴｉ （Ｔｒａｎｓ−ａｃｔｉｏｎｓ ｏ
ｆ ＪＷＲＩ 、 Ｖｏｌ、９ 、Ａｌ ｌ、 １９
８０ ）それぞれ同一成分同志の組合せの場合が公表さ
れている。
この方法は、接合時に変態点以上の温度（再結晶温度よ
りも高い）で加熱するか或は接合後に変態点を通過する
熱処理を一回もしくは多数回行うことで、接合界面を消
失させるわけであるが、当然、固相で変態のない金属や
変態温度の高い金属、あるいは変態による金属組織の変
化が望寸しくない場合には、適用できないという欠点が
ある。
りも高い）で加熱するか或は接合後に変態点を通過する
熱処理を一回もしくは多数回行うことで、接合界面を消
失させるわけであるが、当然、固相で変態のない金属や
変態温度の高い金属、あるいは変態による金属組織の変
化が望寸しくない場合には、適用できないという欠点が
ある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は再結晶温度で平面状の接合界面の消失現象を発
現させることを可能にし、上記の固相変態を利用する方
法が適用できない場合、また固相変態が利用できる場合
でも、本発明による効果と変態による効果の相乗効果で
、接合面の界面消失を促進することができる。
現させることを可能にし、上記の固相変態を利用する方
法が適用できない場合、また固相変態が利用できる場合
でも、本発明による効果と変態による効果の相乗効果で
、接合面の界面消失を促進することができる。
即ち、本発明は同一成分および主たる化学成分が同一な
金属部材を接合する際に、再結晶温度以上変態点相当以
下の比較的低温の接合温度で、接合界面の消失を促進し
、従来の接合方法では困難である変態点以下の温度での
接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属、あ
るいは変態による金属組織の変化が望ましくない金属部
材に対しても、接合界面が消失した母材と同様の接合部
組織を得る接合方法を提供することを目的とする。
金属部材を接合する際に、再結晶温度以上変態点相当以
下の比較的低温の接合温度で、接合界面の消失を促進し
、従来の接合方法では困難である変態点以下の温度での
接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属、あ
るいは変態による金属組織の変化が望ましくない金属部
材に対しても、接合界面が消失した母材と同様の接合部
組織を得る接合方法を提供することを目的とする。
（問題点を解決するための手段）
本発明の金属の固相接合方法は、同一成分および主たる
化学成分が同一な金属接合部材を固相状態で接合する場
合に、予め接合面近傍の結晶に冷間で歪を加え、その後
に接合部材を真空、不活性ガスあるいは還元性ガス雰囲
気中で加圧しながら再結晶温度以上に加熱することによ
り、加工再結晶現象を利用して接合界面を消失させるこ
とを特徴とする。
化学成分が同一な金属接合部材を固相状態で接合する場
合に、予め接合面近傍の結晶に冷間で歪を加え、その後
に接合部材を真空、不活性ガスあるいは還元性ガス雰囲
気中で加圧しながら再結晶温度以上に加熱することによ
り、加工再結晶現象を利用して接合界面を消失させるこ
とを特徴とする。
本発明による固相接合法の対象となる金属接合部材とは
、従来の変態点を利用した場合と同様、接合界面で加工
再結晶が起こる同一成分および主たる化学成分が同一な
金属材料で、主たる化学成分が同一な金属材料とは、接
合面を構成する金属組織相のうち微細な析出相を除き、
通常接合面に占める面積比が、１％以上の相の種類が同
じ物をさす。
、従来の変態点を利用した場合と同様、接合界面で加工
再結晶が起こる同一成分および主たる化学成分が同一な
金属材料で、主たる化学成分が同一な金属材料とは、接
合面を構成する金属組織相のうち微細な析出相を除き、
通常接合面に占める面積比が、１％以上の相の種類が同
じ物をさす。
接合面近傍の結晶に冷間で歪を加えることが必要で、冷
間歪の加え方は冷延、鍛造、機械加工等、接合面に面し
た結晶に冷間歪を加えることが出来ればどの様な方法で
も構わない。
間歪の加え方は冷延、鍛造、機械加工等、接合面に面し
た結晶に冷間歪を加えることが出来ればどの様な方法で
も構わない。
加工歪の歪量としては、接合する金属が加工再結晶を起
こし得るだけの歪が必要となる。鋼、ＴｉおよびＴｉ合
金の場合では０．３以上真正を加えると接合界面の消失
効果が現れ、０．６〜１０の真否で接合面の約３０％が
消失する。
こし得るだけの歪が必要となる。鋼、ＴｉおよびＴｉ合
金の場合では０．３以上真正を加えると接合界面の消失
効果が現れ、０．６〜１０の真否で接合面の約３０％が
消失する。
歪量の上限は、接合部材の接合時の密着さえ良好であれ
ば、本発明を適用する上での制御はない。
ば、本発明を適用する上での制御はない。
また向かい合わせる接合面の歪量は必ずしも同一である
必要はない。
必要はない。
接合面の仕上げは、接合部材間が十分密着できる程度に
互いに平滑であることが必要で、粗度１０μｍ以下であ
ることが望ましい。
互いに平滑であることが必要で、粗度１０μｍ以下であ
ることが望ましい。
接合時の雰囲気は、従来の拡散接合法と同じく接合面の
酸化を防ぐために真空、不活性ガスあるいは還元性ガス
雰囲気が必要である。
酸化を防ぐために真空、不活性ガスあるいは還元性ガス
雰囲気が必要である。
接合時の加圧も従来の方法と同様で、Ｑ、ｌｋｙ／ｍｍ
２以上の加圧力が必要だが、加工再結晶現象が起こる前
に、より完全に接合面同志が密着できるように加圧力は
大きい方が望ましい。
２以上の加圧力が必要だが、加工再結晶現象が起こる前
に、より完全に接合面同志が密着できるように加圧力は
大きい方が望ましい。
接合温度は接合する金属が、加工再結晶を起こす温度以
上に加熱することが必要である。保持は必ずしも必要で
ないが、接合度を高める上で有効である。
上に加熱することが必要である。保持は必ずしも必要で
ないが、接合度を高める上で有効である。
以上説明したように、低温短時間で接合界面を消失させ
るために、従来技術では固相変態を利用したのに対して
、本発明では接合面近傍の結晶に冷間で歪を加え、接合
面に面した結晶の加工再結晶現象を利用して、平面状の
接合界面の消失を行う。
るために、従来技術では固相変態を利用したのに対して
、本発明では接合面近傍の結晶に冷間で歪を加え、接合
面に面した結晶の加工再結晶現象を利用して、平面状の
接合界面の消失を行う。
冷間で結晶粒に歪を加え塑性変形させた状態で再結晶温
度以上に加熱すると、再結晶の核が生成および粒成長す
ることにより、転位密度の大きい状態から小さい状態に
移行する。
度以上に加熱すると、再結晶の核が生成および粒成長す
ることにより、転位密度の大きい状態から小さい状態に
移行する。
このときに結晶粒界の移動が活発になるが、この現象を
接合界面で面し合った結晶間で生じさせて、接合界面の
消失を促進させたのが本発明の大きな特徴である。
接合界面で面し合った結晶間で生じさせて、接合界面の
消失を促進させたのが本発明の大きな特徴である。
このため、再結晶温度以上変態点以下の接合温度で接合
しても、接合後熱処理なしで良好な接合部組織を得るこ
とができる。
しても、接合後熱処理なしで良好な接合部組織を得るこ
とができる。
また、従来の接合方法では困難である変態点以下の温度
での接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属
、あるいは変態による金属組織の変化が望ましくない金
属部材に対しても、平面状の接合界面組織を消失し、母
材と同様の接合部組織を得ることが可能である。
での接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属
、あるいは変態による金属組織の変化が望ましくない金
属部材に対しても、平面状の接合界面組織を消失し、母
材と同様の接合部組織を得ることが可能である。
（実施例）
実施例１
接合部材は０．０５％Ｃの低炭素鋼を用い、２６〜７０
％冷延加工することにより接合面近傍の結晶に０３〜１
２の真否を加えた。
％冷延加工することにより接合面近傍の結晶に０３〜１
２の真否を加えた。
接合面は平行研磨し、研磨による表面歪の影響を除くた
めに、パフ研磨仕上げを行った。同じ歪を加えた冷延材
同志を重ねて、真空下で０．５ｋｐ／ｍｍ２の圧力を加
えたまま、再結晶温度以上である７００Ｃで１時間加熱
することにより接合を行った。
めに、パフ研磨仕上げを行った。同じ歪を加えた冷延材
同志を重ねて、真空下で０．５ｋｐ／ｍｍ２の圧力を加
えたまま、再結晶温度以上である７００Ｃで１時間加熱
することにより接合を行った。
比較のため加工歪を全く加えない試験片を、同じ条件で
接合した。
接合した。
接合部の断面を調べたところ、歪を全く加えていない接
合試験片では、平面状に接合界面が存在しているのに対
して、歪を加えた接合試験片では、全ての試験片で接合
界面が完全に消失している部分が観察された。
合試験片では、平面状に接合界面が存在しているのに対
して、歪を加えた接合試験片では、全ての試験片で接合
界面が完全に消失している部分が観察された。
平面状の接合界面が消失している割合を、観察した断面
の全接合線に対する接合界面が消失した部分の長さの合
計の比で評価すると、真否０．３以上で、２５〜３５係
の接合界面の消失が得られた。
の全接合線に対する接合界面が消失した部分の長さの合
計の比で評価すると、真否０．３以上で、２５〜３５係
の接合界面の消失が得られた。
実施例２
０、１ ％ Ｃ鋼を用い、実施例１と同じ条件で接合を
行った。加えた歪量と接合界面消失の割合を第１表に示
す。
行った。加えた歪量と接合界面消失の割合を第１表に示
す。
第 １ 表
実施例３
０．０５４Ｃ鋼と０．１％Ｃ鋼にそれぞれ冷延加工で０
９０真歪を加え、真空度１０ ’−’ Ｔｏｒｒ、加圧
Ｑ、 ５ ｋｙ−／ ｍｍ２．７００ｔ：’ １時間の
加熱処理を行った結果、接合界面の３０％が消失した。
９０真歪を加え、真空度１０ ’−’ Ｔｏｒｒ、加圧
Ｑ、 ５ ｋｙ−／ ｍｍ２．７００ｔ：’ １時間の
加熱処理を行った結果、接合界面の３０％が消失した。
（発明の効果）
以上説明したように、本発明によれば、同一成分および
主たる化学成分が、同一な金属部材を接合する際に、再
結晶温度以上の接合温度で、接合後の熱処理を必要とせ
ずに接合界面組織を消失し、母材と同様の接合部組織を
得ることが可能である。
主たる化学成分が、同一な金属部材を接合する際に、再
結晶温度以上の接合温度で、接合後の熱処理を必要とせ
ずに接合界面組織を消失し、母材と同様の接合部組織を
得ることが可能である。
また、従来の接合方法では困難である変態点以下の温度
での接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属
、あるいは変態による金属組織の変化が望ましくない金
属部材に対しても、平面状の接合界面組織の消失を促進
する。
での接合、固相で変態のない金属や変態温度の高い金属
、あるいは変態による金属組織の変化が望ましくない金
属部材に対しても、平面状の接合界面組織の消失を促進
する。
Claims (1)
- 同一成分および主たる化学成分が同一な金属接合部材を
固相状態で接合する場合に、予め接合面近傍の結晶に冷
間で歪を加え、その後に接合部材を真空、不活性ガスあ
るいは還元性ガス雰囲気中で、加圧しながら再結晶温度
以上に加熱することにより金属部材を接合することを特
徴とする金属の固相接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20521386A JPS6363584A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 金属の固相接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20521386A JPS6363584A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 金属の固相接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6363584A true JPS6363584A (ja) | 1988-03-19 |
| JPH0371952B2 JPH0371952B2 (ja) | 1991-11-15 |
Family
ID=16503275
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20521386A Granted JPS6363584A (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 金属の固相接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6363584A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033316A1 (ja) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Ohashi Technica, Inc. | 圧入接合における熱処理方法及びこれによる接合構造 |
| CN103269823A (zh) * | 2010-08-27 | 2013-08-28 | 株式会社F.C.C. | 一体化部件及其制造方法 |
| JP2015066558A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 金属部材の接合方法及び接合金属製品 |
| JP2017516306A (ja) * | 2014-05-05 | 2017-06-15 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | 持続的ボンディングのための方法及び装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728688A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-16 | Hitachi Ltd | Method for diffusion joining |
| JPS57168794A (en) * | 1981-04-09 | 1982-10-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Vacuum diffusion welding device |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP20521386A patent/JPS6363584A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728688A (en) * | 1980-07-25 | 1982-02-16 | Hitachi Ltd | Method for diffusion joining |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006033316A1 (ja) * | 2004-09-21 | 2006-03-30 | Ohashi Technica, Inc. | 圧入接合における熱処理方法及びこれによる接合構造 |
| JPWO2006033316A1 (ja) * | 2004-09-21 | 2008-07-31 | 株式会社オーハシテクニカ | 圧入接合における熱処理方法及びこれによる接合構造 |
| KR101254348B1 (ko) * | 2004-09-21 | 2013-04-12 | 가부시키가이샤 오하시테쿠니카 | 압입접합에 있어서의 열처리방법 |
| CN103269823A (zh) * | 2010-08-27 | 2013-08-28 | 株式会社F.C.C. | 一体化部件及其制造方法 |
| CN103269823B (zh) * | 2010-08-27 | 2015-10-07 | 株式会社F.C.C. | 一体化部件及其制造方法 |
| JP2015066558A (ja) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 金属部材の接合方法及び接合金属製品 |
| JP2017516306A (ja) * | 2014-05-05 | 2017-06-15 | エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー | 持続的ボンディングのための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0371952B2 (ja) | 1991-11-15 |
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