JPS6379955A - ろう付け性に優れたステンレス鋼帯の製造方法 - Google Patents

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】 〔°産業上の利用分野〕 本発明は、ステンレス鋼帯の表面をＰｂ１ＳｎｌＮｉ。

Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属薄膜で覆うことにより
、ろう付け性に優れたステンレス鋼帯を製造する方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

ステンレス鋼板の利用分野は近年ますます拡がり、特に
、耐食性や耐錆性が要求される分野での用途拡大は著し
いものがある。たとえば、自動車のエンジンルーム内に
おける部材もその典型的なものであり、ラジェーターの
かしめ材や枠材等がＣｕ合合板板普通鋼板５表面処理鋼
板からステンレス鋼板に置き換わってきている。その背
景として、自動車の耐用年数の長期化や北米等における
凍結防止剤（岩塩等）散布による使用環境の苛酷化があ
げられる。

このような背景のもとに自動車工業におけるステンレス
鋼の使用比率が高まってきているが、ステンレス鋼を自
動車の各部材として施工するに当たり、連続ベルトコン
ベアラインによるろう付け法が主に用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のステンレス鋼のろう付けは、■あらかじめ前処理
を施されたステンレス鋼を採用するか、■ろう付けの際
にフラフクス（例えばＨＣＩ又はＩＩＦ中にＳｎ、　Ｐ
ｂイオンを溶解した混合溶液）を塗布し、ろう付け剤（
例えば５ｎ−Ｐｂ合金）を乗せ、加熱された電気炉中に
挿入し、一定時間保持した後、炉内より取り出し冷却す
る方法が主である。

■のあらかじめ前処理する方法とは、日新技報；第４４
号（１９８１，Ｊｕｎ）Ｐ、７３−８２．に知られてい
るように、ステンレス鋼冷薄材の焼鈍、酸洗時に生成す
るｒｓｉＪｉｌｉ化層を硝酸電解、硝ふっ酸々洗により
溶解除去しようとする方法である。

■はごく一般的な方法で、ステンレス鋼冷薄材専用のフ
ラックスにより表面を活性化し、ろう付け性を改善する
方法である。

■■共に考え方は同じでステンレス鋼表面に生成する不
動態皮膜および金属の酸化物層を取り除き、ステンレス
鋼表面を活性金属面とした後、ろう付け剤を塗布若しく
は乗せ、加熱溶融時のなじみを改善しようとするもので
ある。しかしながら■は通常の２Ｂ製品の製造工程とし
て従来から実施されていること、また光輝焼鈍材の場合
は新たに硝酸電解、硝ふっ酸々洗をやり直すという難点
と煩雑さをもっている。

■の方法は通常良く用いられるが、フラックス中に反応
性の強い酸成分として、塩酸、ぶつ酸が不可欠であり、
この為フラックスを用いる場合塩酸、ぶつ酸の洗浄工程
が必要であり、更にろう付け加熱時に発生する酸フユー
ムにより炉材の損傷が発生する事により設備が過大に成
らざるをえずコストが必然的に高くなる。また残フラン
クスの飛散したステンレス鋼表面が酸焼けにより斑点状
の欠陥疵となる。

本発明は、このような従来の問題点を解決し、どのよう
な表面仕上げのステンレス鋼冷薄材にも適用可能で、且
つフラックスが不要で洗浄水の廃液処理等の設備も必要
としないろう付け性の優れたステンレス鋼板を帯状に連
続的に製造することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段・作用〕本発明は、真空
中にてイオン化されたＡｒをステンレス鋼帯表面に衝突
させることにより該ステンレス鋼帯表面の不動態皮膜を
剥離したのち、引き続き真空中にて該ステンレス鋼帯表
面にＰｂ、Ｓｎ、Ｎｉ。

Ｃｕ、　Ａｕ＋　Ａｇ、　Ｐｔ等の金属、あるいはこれ
らの合金の１種または２種以上をコーティングすること
を特徴とする。

本発明において、ステンレス鋼帯表面の不動態皮膜を剥
離するには、真空中にてイオンボンバ一ドメントあるい
はイオンエツチングを行う。これらの処理は、いずれも
真空中にてＡｒをイオン化し、ステンレス鋼帯表面に衝
突させるものであり、イオンボンバードメント処理は高
周波、低周波あるいは直流のいずれを採用してもよい。

不動態皮膜を剥離したステンレス鋼帯は、大気中に曝す
ことなく引き続き真空中にてＰｂ、Ａｕ等の金属をコー
ティングする。コーティング処理は、スパッタリング、
イオンブレーティングあるいはプラズマＣＶＤ（ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ　ｖａｐｏｒ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によ
り行う。

コーティングする金属は、本発明法により製造したステ
ンレス鋼板をろう付けする際のろう材によって適宜選択
する。ろう材が５ｎ−Ｐｂからなる軟ろうの場合は、Ｓ
ｎ、Ｐｂあるいは５ｎ−Ｐｂ合金等をコーティングし、
ろう材が硬ろうでＡｇ合金の場合はＡｇあるいはＡｇ合
金等を、Ｃｕ合金の場合はＣｕ、Ｎｉあるいはそれらの
合金などをコーティングする。またＡｕ、　Ａｇ、　Ｐ
ｔ等の貴金属あるいはそれらの合金をコーティングした
ものは、軟ろう付け、硬ろう付けのいずれにも適用する
ことができる。

コーティングの厚さは、ろう付けの際にろう材のなじみ
を良くするための厚さがあれば充分であり、１０００人
程度０厚ばよい。

ステンレス鋼の表面は、金属をコーティングする前に不
動態皮膜が剥離され、活性な表面となっているので、コ
ーティングされた前記各種金属はステンレス鋼との密着
性が良（、また真空中にてコーティングされているので
１０００人程度０厚さがあれば再び不動態化することな
く、ろう付け性に優れたステンレス鋼が得られる。また
、ろう材と同等成分の合金を数μｍ程度の厚さにコーテ
ィングすることもでき、この場合は得られたステンレス
鋼は、ろう付け剤を供給せずにろう付けすることができ
る。

コーティングする金属薄膜は、前記各種金属を１層また
は多層にしても良い。例えば、Ｃｕをコ−ティングした
上にＡｇをコーティングすることにより銀ろう付けめ非
常に優れたステンレス鋼板を得ることができる。

ステンレス鋼帯の不動態皮膜を剥離し、各種金属をコー
ティングするには、コイル状にしたステンレス鋼帯を巻
出して真空室内を連続的に通板しつつ、該真空室内にて
、イオン化されたＡｒを表面に衝突させ、ついでスパッ
タリング、イオンブレーティングあるいはプラズマＣＶ
Ｄの各処理を単独あるいは組み合わせて行う。

以下に、本発明を実験する為の装置例を第１図に示して
説明する。２基の巻出巻取装置１，１の間にイオンブレ
ーティング装置（以下ＩＰ装置という）２とスパッタリ
ング装置（以下ＳＰ詰装置いう）３とプラグ？ＣＶＤ　
　（以下Ｐ−ＣＶＤという）４が直列に設けられ、巻出
巻取装置１とＩＰ装置２の間に前処理装置１６が設けら
れ、これら各装置が真空容器６内に収容されている。

真空容器６は、巻出巻取装置１，１の間で一体的に構成
され、排気袋ＷＰにより各部位が所定の真空度に保たれ
るよう排気される。

巻出巻取装置１．１はステンレス鋼帯Ｓのコイルを巻き
出し、あるいは巻き出されたステンレス鋼帯Ｓを巻き取
るものである。

前処理装置１６は、静ガスを電極１５でイオン化し、ス
テンレス鋼帯Ｓの表面に衝突させるものである。

ＩＰ装置２は、蒸発源となる金属種８を加熱し、あるい
は電子ビーム照射する等により金属種８の構成元素を蒸
発してイオン化し、ステンレス鋼帯Ｓの表面に被覆層を
形成させるものである。

ｓｐ装置３は、不活性ガスを電界中でイオン化し、ター
ゲット９に衝突させて、ターゲット９の原子あるいは分
子をはじき出し、ステンレス鋼帯Ｓの表面に被覆層を形
成させるものである。

Ｐ−ＣＶＤ装置４は１反応性ガスを電界中でプラズマ化
し化学反応をおこさせて、ステンレス鋼帯Ｓの表面に化
学反応による生成物からなる被覆層を形成させるもので
ある。

ＩＰ装置２．ＳＰ装置３は第１図の順に配置する他、逆
に配置してもよい。尚、第１図中の５は差圧シール装置
、７は予熱ヒーター、１ｏはガス導入口、１１はＩＰ装
置ヒーター、１２はＳＰ装置ヒーター、１３はＰ−ＣＶ
Ｄ装置ヒーター、１４はスリットである。差圧シール装
置５及びスリット１４は、前処理室、ＩＰ装置、ｓｐ詰
装置Ｐ−ＣＶＤ装置内を所定の真空度に保つためのもの
であり、公知の各種手段を用いることができる。

巻出巻取装置１，１の何れか一方にステンレス鋼帯Ｓの
コイルを装着し、ステンレス鋼帯Ｓの一端を他方に装着
して、真空容器６内を排気する。

次に前処理装置１６内にＡｒガスを導入すると同時に、
ＩＰ装置２．ＳＰ装置３．Ｐ−ｃＶＤ装Ｗ４の内の所望
の装置に所望の反応ガスを導入し、各ポンプＰにより、
各装置内を所定の真空度に維持する。次いで、予熱ヒー
ター７及び所望の装置内のヒーター１１，１２．１３に
よりステンレス鋼帯Ｓを所定温度に加熱しつつ通板させ
、不動態皮膜を剥離したのち、所望の金属をコーティン
グする。

第１図に示す装置は、ＩＰ装置、ｓｐ詰装置びＰ−ＣＶ
Ｄ装置のうちから２種を選ぶか、又は全装置を使用して
、ステンレス鋼帯に２層ないし多層のコーティング層を
形成するものであるが、コーティング金属が１層で良い
場合は前記３種の装置の内から所望のコーティングに適
した装置を１種選択して設置すれば良い。

〔実施例〕

各種ステンレス鋼帯を第１図に示す装置に通板して不動
態皮膜を剥離し各種金属をコーティングした。その結果
を表−１に示す。

ろう付け性は１次のようにして行った。

（１）脱脂洗浄；アセトン超音波洗浄、室温で１５分間
。

（２）濡れ性試験；幅５０ｍｍ長さ１００ｍｍに切断し
た供試材をフラクッス溶液に５０ｍｍ深さに浸漬し、ゆ
るやかに引き上げた後、加熱溶融したろう材溶液中に６
０秒間浸漬する。引き上げ冷却後ブリキ評価試験に準じ
、ろう材の付着状況を目視で５段階評価する。

（３）接着性試験；幅２５ｍｍ長さ１００ｍｍに切断し
た供試材２枚をフラックス溶液に浸漬し、密着重ね合わ
せにし、加熱溶融したろう材溶液中に６０秒間浸漬する
。引き上げ冷却後非浸漬部を９０″おり曲げた後引張試
験機により引き剥がし、力を記録し、その最大値を表示
し、５段階評価する。

（３）弘６゛り性試験；幅５０ｍｍ長さ５０１に切断し
た供試材の全面にフラックスを塗布し、直径５ｍｍ厚さ
１ｍｍの円盤状のろう材（３８０ｍｇ）を板の中心に乗
せ、２９０℃に保持したろう材溶液の上に６０秒間浮か
べて加熱溶解する。引き上げ冷却後、ろう材の濡れ拡が
り面積を測定し５段階評価する。

本発明によって製造したＮｏ３〜１４の例は、いずれも
ろう付性評価、ろう付け後の外観性状共に良好であり、
優れたろう付け性を有するステンレス鋼帯が得られた。

〔発明の効果〕

本発明により、ろう付け性に優れたステンレス鋼帯を連
続的に製造することができ、これをろう付けするとき、
従来のようなフラックスが不要であり、このため、ろう
付け後のステンレス鋼の洗浄水の廃液処理なども不要で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法を実施するための装置例を示すも兜明
回で金１゜ １；巻出巻取装置　　　２；ＩＰ装置 ３；ＳＰ装置　　　　　４　；　Ｐ−ＣＶＤ装置６；真
空容器　　　　１６；前処理装置Ｓ；ステンレス鋼帯 代韓埼イζ帯二贈矢

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空中にて、イオン化されたＡｒをステンレス鋼帯表面
   に衝突させることより該ステンレス鋼帯表面の不動態皮
   膜を剥離したのち、引き続き真空中にて該ステンレス鋼
   帯表面にＰｂ、Ｓｎ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔあ
   るいはこれらの合金の１種または２種以上をコーティン
   グすることを特徴とするろう付け性に優れたステンレス
   鋼帯の製造方法。