耐蚀性优异的镍钎料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于常用的热交换器、热水器、EGRCooler、废热回收装置等的热交换 器用途中的适于接合各种不诱钢部件的针料，尤其设及具有比常用儀针料低的烙融溫度的 耐蚀性优异的儀针料。
【背景技术】
[0002] 一直W来，在冷却介质的蒸发冷凝器或者EGRCooler、热水供给用途等中使用的 不诱钢制热交换器的针焊中，广泛应用铜针焊。然而，近年的热交换器要求高效率化，成为 高溫环境后的基于铜针料的针焊的耐久性不能令人满意。
[0003] 因此，研究置换成耐蚀性和耐氧化性比铜针料更优异的儀针料，用于不诱钢制热 交换器的接合的儀针料可W举出在JISZ3265 :1998"儀针料"中规定的BNi2、BM5、BNi7。
[0004] 然而存在如下问题：BN巧由于烙融溫度高，因此针焊在1200°CW上的高溫进行， 因此对不诱钢基材的热影响大；BM2由于含有B，因此B进入针焊后的不诱钢基材的晶界内 而使基材强度下降，并且化含量少，耐蚀性、耐热性差；此外，BM7具有低烙融溫度，但材料 强度低，针焊后的情况下的接合强度低。
[00化]因此，为了解决运样的问题，近年提出了例如下述专利文献1~6中记载的新型针 料。
[0006] 下述专利文献1~4中记载的针料均WNi为主成分且含有化、Si、P等，它们具 有充分的接合强度，但是为烙融溫度超过1000°c的高烙点的针料，或者为不具有充分耐蚀 性的针料。另外，下述专利文献5~6的实施例中虽然记载了烙融溫度为1000°CW下的针 料，但存在如下问题点：材料强度、耐蚀性不充分，或者含有对基材强度造成影响的B。
[0007] 如此，至今根据使用环境分别使用的在JIS Z 3265 :1998"儀针"中规定的常用针 料、专利文献1~6所述的儀针料存在上述的问题点，现状是尚未提出具备耐热性、耐蚀性 和适度的材料强度且能够在较低溫度进行针焊的兼具全部特性的儀针料。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利第3168158号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开2009-202198号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2010-269347号公报
[0013]专利文献 4 :W02012/035829
[0014] 专利文献5 :日本特开2007-75867号公报 阳01引专利文献6:日本特开2011-110575号公报
【发明内容】
[0016] 发明要解决的问题
[0017] 在冷却介质的蒸发冷凝器或者EGRCooler、热水供给用途等中使用的不诱钢制热 交换器的针焊中要求具有耐热性、耐蚀性和接合强度w及较低的针焊溫度的儀针料，满足 运些全部特性的儀针料的开发成为课题。
[0018] 本发明的课题在于，解决W往技术中的上述问题点，进而提供具有低针焊溫度且 具备适度的材料强度和优异耐蚀性的儀针料。
[0019] 用于解决问题的手段
[0020] 本发明中，在用于具有低针焊溫度且具备适度的材料强度和优异耐蚀性的儀针料 的开发的合金组成的研究时，设定下述目标，将全部满足运些目标作为条件。 阳〇2U (目标值）
[0022] (1)烙融溫度（液相线溫度）一 1000°CW下
[0023] 似材料强度（抗弯强度）一600N/mm2W上
[0024] 做耐蚀性（在硫酸中的腐蚀减量）一 0. 50mg/m2 ?SW下
[00巧]全部满足上述目标值的本发明的合金（儀针料）的特征在于，烙融溫度为1000°C W下而且具备对酸的耐蚀性，其组成包含15. 0~30. 0质量％的化、6. 0~18. 0质量％的 Cu、l. 0~5. 0质量％的齡、5. 0~7. 0质量％的口、3. 0~5. 0质量％的Si,余量由Ni和不 可避免的杂质构成，Si和P的合计为9. 5~11. 0质量％。
[00%] 此处，不可避免的杂质是指尽管没有有意添加但在各原料的制造工序等中不可避 免地混入的杂质，作为运样的杂质，可W举出Mg、S、0、N、V、Zr等，它们的总和通常为0. 3质 量％ ^下，并非对本发明的作用造成影响的程度。
[0027] 另外，本发明的儀针料的特征还在于，在具有上述特征的儀针料中含有0. 1~1. 5 质量％的Sn。
[0028] 另外，本发明的儀针料的特征还在于，在具备上述特征的儀针料中，作为不会对特 性造成不良影响的元素，还含有选自Co、Fe、Mn、C、B、A1和Ti中的一种W上元素，并且Co 的含量为5. 0质量％ ^下，化的含量为5. 0质量％W下，Mn的含量为3. 0质量％W下，C、 B、Al、Ti的合计含量为0. 5质量下，(：〇、化、111、(：、8、41、1'1的合计含量为10.0质量％ W下。
[0029] 在本发明中，W下描述如上所述那样限定各成分范围的理由。
[0030] 化固溶于Ni固溶体后提高合金的耐热性、耐蚀性、材料强度，而且有助于烙融溫 度的调整，但含量小于15. 0质量％的情况下得不到充分效果。另外，若大于30. 0质量％， 则烙融溫度上升，此外在针焊过程中对基材的润湿、扩展下降，针焊作业性下降。因此，化的 含量限定于15. 0~30. 0质量％的范围。
[0031] 化固溶于Ni固溶体，有助于降低烙融溫度，而且提高耐蚀性，但小于6. 0质量％的 情况下其效果不充分，若大于18. 0质量％，则烙融溫度上升，而且材料强度下降，因此化的 含量限定于6. 0~18. 0质量％的范围。
[0032]Mo固溶于Ni固溶体，有助于降低烙融溫度，而且提高耐蚀性，但小于1.0质量％ 的情况下其效果不充分，若大于5. 0质量％，则烙融溫度上升，因此Mo的含量限定于1. 0~ 5. 0质量％的范围。
[0033]P由于与Ni的共晶反应而具有使合金烙点下降的效果，并且流动性提高而使对 不诱钢母材的润湿、扩展变好，但小于5. 0质量％的情况下不能充分发挥效果。另外，若大 于7. 0质量％，则材料强度大幅下降，得不到令人满足的接合强度。因此，P的含量限定于 5. 0~7.0质量％的范围。
[0034]Si与P同样，由于与Ni的共晶反应而具有使合金烙点下降的效果，而且发挥助焊 剂作用而改善针焊作业性，但Si小于3.0质量％的情况下其效果得不到发挥，若大于5.0 质量％，则形成过量的与Ni、化的金属间化合物，材料强度下降。因此，Si的含量限定于 3. 0~5.0质量％的范围。
[0035] 此外，对于Si和P而言，其合计为9. 5质量％W下时，则得不到充分的降低烙点 的效果，若大于11.0质量％，则形成过共晶，材料强度大幅下降。因此，Si+P的合计限定于 9. 5~11.0质量％的范围。
[0036] Sn提高针焊时的烙融针料的流动性，使对不诱钢母材的润湿性变好。但是，Sn的 含量小于0. 1质量％的情况下其效果不充分，若大于1. 5质量％，则大量形成与化的化合 物，引起烙融溫度的上升、材料强度、耐蚀性的下降。因此，Sn的含量限定于0. 1~1. 5质 量％的范围。
[0037] 另外，本发明的儀针料中，作为不会对特性造成不良影响的元素，可W含有5.0质 量％W下的Co、5.0质量％W下的化、3.0质量％W下的Mn、合计为0.5质量％W下的C、B、 A1、Ti，但为了全部满足作为目标的耐蚀性、材料强度、烙融溫度的设定值，将Co、Fe、Mn、C、 B、Al、Ti的合计的上限定为10. 0质量％。本发明中，上述合计的上限特别优选为4.0质 量％^下。
[0038] 需要说明的是，本发明的儀针料中的Ni的含量为35质量％ ^上、优选为39质 量％^上。
[0039] 发明效果
[0040] 本发明的儀针料具有W下的特征，因而在对在冷却介质的蒸发冷凝器、热水供给 用途等中使用的不诱钢制热交换器的应用中发挥效果。
[0041] (1)由于液相线溫度为1000°CW下，因此能够较低地设定热处理（针焊）溫度。
[0042] (2)由于针料合金自身的材料强度高，因此在针焊中可得到适度的接合强度。
[0043] (3)在硫酸、硝酸环境中的耐蚀性优异。
【附图说明】
[0044] 图1是用于对针料合金的针焊试验进行说明的示意图。
【具体实施方式】 W45] 本发明的儀针料可W如下得到：将作为基质的Ni和添加成分化、化、Mo、P、SiW 规定的质量％进行调制混配，将根据需要添加