硬钎焊用合金粉末和接合部件的制作方法

文档序号:13036143阅读:157来源:国知局
硬钎焊用合金粉末和接合部件的制作方法与工艺

本发明涉及硬钎焊用合金粉末和接合部件。

需要说明的是,本说明书中,将1个粒子称为“颗粒”,将该颗粒的集合体称为“粉末”。另外,将包含非晶相的合金颗粒称为“非晶合金颗粒”,将该包含10体积%以上的非晶合金颗粒而构成的合金颗粒的集合体即合金粉末称为“非晶合金粉末”。另外,将实质上不含非晶相的由晶相构成的合金颗粒称为“晶体合金颗粒”,将该晶体合金颗粒的集合体即合金粉末称为“晶体合金粉末”。



背景技术:

以往,在使用各种不锈钢而构成的汽车的废气再循环装置(egr:exhaustgasrecirculationsystem)的热交换器(egr冷却器)、使用各种耐热合金而构成的气体涡轮、蒸汽涡轮等领域中,进行了各种铁系合金制的构件、部件的硬钎焊(钎焊接合)。特别是,在废气、燃烧气体、蒸汽等腐蚀性高的环境下使用的钎焊接合部件一般利用的是,使用包含具有提高耐腐蚀性的效果的cr的ni基合金粉末的钎焊材料。另外,为了降低硬钎焊(钎焊接合)温度,还使用了包含具有降低熔点的效果的b、p的钎焊材料。

代表性的ni合金系的钎焊材料例如可以举出jis标准、aws标准中标准化的包含b的bni-2和bni-5、包含p的bni-7等。这些钎焊材料脆以至难以进行压延等塑性加工,一般以合金粉末的形态使用。另外,专利文献1、2中记载的ni合金系耐热钎焊材料包含cr、p和si(硅)等,湿润性、盐水耐腐蚀性良好,能够进行1050℃左右的硬钎焊(专利文献1)。进而,通过包含al(铝)、ca(钙)、y(钇)、混合稀土合金中的1种以上,机械强度高,对硫酸等的耐腐蚀性良好,硬钎焊时不会产生熔渣(专利文献2)。这些钎焊材料可以以由通常的雾化法制作的粉末、箔、棒等形态使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平9-225679号公报

专利文献2:日本特开2002-144080号公报(日本专利第3354922号公报)



技术实现要素:

发明要解决的问题

上述钎焊材料具备适当的熔点。使用现有的钎焊材料进行硬钎焊(钎焊)时,例如一般为如下方法:制作具有上述组成的粉末,对于该粉末,混合适量的粘结剂制作糊剂,将该糊剂(以下,称为“粉末钎焊材料”)涂布于被接合部并加热。然而,现有的粉末钎焊材料在硬钎焊部(钎焊部)容易产生缺陷。另外,根据用途有时不满足被接合部的接合强度(硬钎焊强度、钎焊强度),期望接合强度的进一步提高。

本发明的目的之一在于,提供可以抑制硬钎焊部的缺陷的发生、提高被接合部的接合强度的、硬钎焊用合金粉末。另外,另一个目的在于,提供使用本发明的硬钎焊用合金粉末进行硬钎焊的、被接合部的接合强度高的接合部件。

用于解决问题的方案

本发明人发现:通过应用以规定的比率含有包含非晶相的颗粒、且具有特定的粒度分布的粉末,由此可以解决上述课题,想到了本发明。

即,本发明的硬钎焊用合金粉末是使用包含55质量%以上的选自ni、fe、co中的至少1种元素的颗粒而构成的合金粉末,前述合金粉末含有10%以上的包含非晶相的合金颗粒,并且将基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线中表示90%的粒径设为d90时,d90≤60μm。

另外,前述合金粉末优选的是,含有40%以上的包含非晶相的合金颗粒。

另外,前述合金粉末优选的是,将基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线中表示10%、50%和90%的粒径分别设为d10、d50和d90时,(d90-d10)/d50≤1.5。

另外,优选的是,前述合金粉末的成分用组成式:m100-x-y-zcrxqysiz(质量%)表示,前述m为选自ni、fe、co中的至少1种元素,前述q为选自b、p中的至少1种元素,前述x满足15≤x≤30,前述y满足1≤y≤12,前述z满足0≤z≤8,且满足7≤y+z≤15。

另外,前述m的一部分可以置换为5质量%以下的mo。

另外,前述m的一部分可以置换为2质量%以下的cu。

另外,可以得到如下接合部件:其是通过使用本发明的硬钎焊用合金粉末而构成的钎焊材料,将多个构件接合而形成的。

发明的效果

本发明的硬钎焊用合金粉末不易在硬钎焊部(钎焊部)上产生缺陷,因此,可以有利于被接合部的接合强度的提高。

另外,通过将使用本发明的硬钎焊用合金粉末而构成的钎焊材料用于多个构件的硬钎焊(钎焊),从而可以得到被接合部的接合强度高的接合部件。

附图说明

图1为示出本发明的硬钎焊用合金粉末的实施方式的合金粉末的sem观察的一例的图(照片)。

图2为示出图1所示的合金粉末的基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线(累积分布)的一例的图。

图3为示出图1所示的合金粉末的基于激光衍射散射法(体积基准)的频率分布的一例的图。

图4为示出将随机地选择的图1所示的合金粉末分散于树脂中、固化并进行表面的研磨和蚀刻后的截面组织的一例的图(照片)。

图5为放大图4所示的截面组织的一部分示出的图(照片)。

图6为示出本发明的硬钎焊用合金粉末的x射线衍射谱图的一例的图。

具体实施方式

本发明的硬钎焊用合金粉末是使用包含55质量%以上的选自ni、fe、co中的至少1种元素的颗粒(合金颗粒)而构成的合金粉末。需要说明的是,对于构成该合金颗粒的元素,如后述。

本发明的硬钎焊用合金粉末中,重要的是,以颗粒数的比率计包含10%以上的非晶合金颗粒,并且基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线(以下,称为“累积分布”)中的d90为60μm以下。通过由以规定的比率含有这样的包含非晶相的非晶合金颗粒、且具有特定的粒度分布的合金粉末构成,可以抑制使用该合金粉末的硬钎焊部的缺陷的发生、提高被接合部的接合强度。

非晶合金颗粒与晶体合金颗粒相比,颗粒的表面平滑地形成。因此,非晶合金颗粒如果为同一粒径,则表面积(总表面积)小于晶体合金颗粒,形成于颗粒表面的氧化物层的量(体积值)变小。因此,如果为同一粒径,则非晶合金颗粒中所含的氧含量小于晶体合金颗粒。另外,非晶合金颗粒的颗粒相互的化学成分与晶体合金颗粒相比均质、且波动小。因此,即便非晶合金颗粒由于加热而进行结晶化的情况下,其组织与晶体合金颗粒同样地被加热后的组织相比,有变得均质的倾向,并且有波动也变小的倾向。

以往确认了,硬钎焊用合金粉末在氧化物层的量(体积值)多的情况下、加热后的组织的均匀性低且成分波动大的情况下,有由于加热而熔融变为液态的钎焊材料(以下,称为“焊剂”)的湿润性降低的倾向。因此,将晶体合金粉末用于硬钎焊用材料(钎焊材料)时,由于加热而熔融变为液态的焊剂在被接合面上湿润扩散时容易产生气泡的卷入。

与此相对,以包含10%以上的上述非晶合金颗粒的方式而构成的非晶合金粉末由于加热而熔融变为液态时,有对被接合物(基材)显示出良好的湿润性的倾向。因此,将这样的非晶合金粉末用于钎焊材料时,焊剂在被接合面上平滑地湿润扩散,抑制气泡卷入到被接合部的焊剂层部分。由此,使用非晶合金粉末的钎焊材料可以抑制在被接合部的焊剂层部分中源自残留气泡的缺陷的发生,防止被接合部的机械强度的降低,得到被接合部的接合强度高的接合部件。

如以上所述那样,本发明的硬钎焊用合金粉末(非晶合金粉末)重要的是,含有10%以上的包含非晶相的合金颗粒(非晶合金颗粒)。非晶合金颗粒的含有比率低于10%时,基本无法期待上述湿润性的提高效果,因此,基本无法得到硬钎焊后的被接合部的接合强度的提高效果。从得到上述湿润性的提高效果的观点出发,优选含有40%以上的包含非晶相的合金颗粒,前述接合强度进一步提高。更优选为含有80%以上的包含非晶相的合金颗粒,前述接合强度更进一步提高。

本发明的硬钎焊用合金粉末为包含非晶合金颗粒的合金颗粒的集合体。本发明中,通过组织观察求出前述硬钎焊用合金粉末中的非晶合金颗粒的含有比率(颗粒数比率)。具体而言,首先,将从前述硬钎焊用合金粉末随机地选择的多个颗粒(以下,称为“粉末”)填埋于树脂,进行研磨使其形成平坦面,进一步使用硫酸铜盐酸腐蚀液进行蚀刻,从而制作包含粉末的截面的观察面。接着,利用光学显微镜以适当的倍率观察的观察面中,计数0.5mm见方的范围内存在的非晶合金颗粒的数目(颗粒数na)与合金颗粒的总数(总颗粒数n)。

进行前述计数时,如图4所示那样,有焦点聚集(周围的轮廓清晰)的部分的颗粒的截面中,将未观察到枝晶等晶体组织的颗粒(图4中和图5中所示的白色截面的颗粒)判定为非晶合金颗粒,将观察到晶体组织的粉末颗粒判定为晶体合金颗粒。

需要说明的是,未观察到上述晶体组织的合金颗粒通过基于扫描型电子显微镜(sem:scanningelectronmicroscope)的电子束衍射考察表面结构,结果确认为非晶状态。另外,对于由未观察到上述晶体组织的合金颗粒和观察到晶体组织的颗粒的混合构成的粉末考察x射线衍射谱图时,如图6所示那样,可以确认:与非晶合金颗粒1对应的表示非晶相的弥散图案(ハローパターン)4、和与晶体合金颗粒2对应的结晶峰3。

另外,对于本发明的硬钎焊用合金粉末,将基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线(累积分布)中表示90%的粒径设为d90时,d90≤60μm。d90值小的合金粉末由于粉末层内的粗粒的含有比率小,有颗粒间的空隙容积变小的倾向。即使将这样的合金粉末形成糊剂状的钎焊材料用于钎焊接合的情况下,在配置于被接合面的钎焊材料层内,在颗粒间的空隙也存在容易由于加热而蒸发的水分等。然而,使用d90值更小的合金粉末时,颗粒间的空隙容积相应变得更小,可以降低由于上述水分等而产生的气泡量。因此,可以降低由于加热而熔融变为液态的焊剂中的气泡的总量,硬钎焊接合部中的源自气泡的缺陷不易发生。从这样的观点出发,本发明的硬钎焊用合金粉末设为d90≤60μm。为了进一步降低焊剂中的气泡的总量,优选d90≤45μm。此时,虽然有合金粉末的成分组成的影响,但可以期待硬钎焊接合的强度提高,需要说明的是,根据硬钎焊对象,从合金粉末的制造成本等实用性的观点出发,认为可以为d90≥20μm左右。

另外,本发明的硬钎焊用合金粉末优选的是,将基于激光衍射散射法的体积累积分布曲线中表示10%、50%和90%的粒径分别设为d10、d50和d90时,满足(d90-d10)/d50≤1.5。(d90-d10)/d50值可以认为是表示包含多种粒径颗粒的粉末的粒度分布窄的程度的指标(sharpness),其值越小,表示粉末的粒度分布越窄。粒度分布窄的粉末无需进一步的筛分等作业等,一般容易处理,为优选。因此,硬钎焊用合金粉末的(d90-d10)/d50值实用上越小越优选,因此,优选为例如1.35以下。

使用非晶合金粉末,配混具有在d90≤60μm的范围的目标d90值的硬钎焊用合金粉末时,通过满足(d90-d10)/d50≤1.5,使粒度分布变窄,因此,可以得到存在于规定的粒径的范围内的颗粒的含有比率(频率%)高的、一般被称为窄的颗粒集中的合金粉末。如果为这样的非晶合金粉末,则进行与其d90值和中值粒径d50对应的适当的硬钎焊作业,由此有焊剂的湿润性进一步更理想,并且焊剂内的气泡更进一步被抑制的倾向,因此,可以容易地制作具有适当的接合强度的硬钎焊部件(接合部件)。

接着,对构成本发明的硬钎焊用合金粉末的非晶合金颗粒的构成元素,包括优选的成分组成进行说明。

如上述那样,本发明的硬钎焊用合金粉末使用包含55质量%以上的选自ni、fe、co中的至少1种元素的颗粒(合金颗粒)而构成。此时,ni、fe、co可以单独包含55质量%以上,也可以为相对于55质量%以上的ni包含fe、co的情况、相对于55质量%以上的fe包含ni、co的情况、相对于55质量%以上的co包含ni、fe的情况。

在钎焊材料中包含55质量%以上的ni时,例如适合于使用不锈钢、碳钢、纯ni、ni基合金、纯co、co基合金等而成的构件的硬钎焊,例如除egr冷却器、一般的热交换器之外,还可以用于金属催化剂、食品处理部件、医疗设备、船舶、汽车的应用等的硬钎焊。

另外,在钎焊材料中包含55质量%以上的fe时,也基本上具有与主成分为ni的情况大致同样的有用性。使用这样的fe基合金粉末的钎焊材料用于汽车的egr冷却器、产业用·家庭用的热交换器、金属蜂窝状催化剂等的硬钎焊。需要说明的是,通过包含fe,有钎焊材料的液相线温度上升、硬钎焊温度变高的倾向,但由于比ni、co廉价,因此,还有能够降低钎焊材料的制造成本(原料费)的优点。

另外,在钎焊材料中包含55质量%以上的co时,也基本上具有与主成分为ni的情况大致同样的有用性。使用这样的co基合金粉末的钎焊材料用于涡轮等耐热合金的硬钎焊等。另外,通过包含co,可以期待硬钎焊接合部件的耐热性的更进一步的提高。

作为本发明的硬钎焊用合金粉末的构成元素,根据耐腐蚀性、耐氧化性、耐热性、低熔点化等目的、用途而可以相对于ni(镍)、fe(铁)、co(钴)而言组合多种元素。例如为:与提高耐腐蚀性等有关的cr(铬)、mo(钼)、cu(铜)、v(钒)、nb(铌)、ta(钽)、c(碳)、n(氮)等、与促进非晶化等有关的b(硼)、p(磷)、si(硅)等。

作为本发明的硬钎焊用合金粉末,优选的是,用组成式:m100-x-y-zcrxqysiz(质量%)表示,前述m为选自ni、fe、co中的至少1种元素,前述q为选自b、p中的至少1种元素,前述x满足15≤x≤30,前述y满足1≤y≤12,前述z满足0≤z≤8,且满足7≤y+z≤15。特别是前述m为ni≥55质量%的情况下、ni≥(fe+co)且(ni+fe+co)≥55质量%的情况下,耐腐蚀性、耐热性变得更良好。这样的组成式所示的硬钎焊用合金粉末特别适合于要求耐热性的例如汽车用egr冷却器、涡轮用的各种部件等的硬钎焊。

crx:15≤x≤30

cr具有耐腐蚀性的提高效果。由此,优选的是,在钎焊材料中,以满足15≤x≤30(15质量%以上且30质量%以下)的范围含有cr。使用这样的钎焊材料的情况下,硬钎焊接合部的耐腐蚀性的提高效果明显地表现出来。需要说明的是,cr低于15质量%时,无法期待明显的耐腐蚀性的提高效果。另外,cr超过30质量%时,脆化倾向变强,因此,硬钎焊后的被接合部的机械强度有时降低。

qy:1≤y≤12

前述q为选自b或p中的至少1种元素。b、p具有非晶形成能力。由此,形成非晶相时,优选含有b、p。另外,对于p还可以期待合金粉末的熔点的降低效果。在钎焊材料中包含选自b或p中的至少1种时,优选满足1≤y≤12(1质量%以上且12质量%以下)的范围。使用这样的钎焊材料时,有焊剂的湿润扩散性提高的倾向,因此,可以期待被接合部的机械强度的提高效果。需要说明的是,前述q低于1质量%时,非晶相的形成变得不稳定。另外,前述q超过12质量%时,硬钎焊后的被接合部、其附近的耐腐蚀性有时降低。

siz:0≤z≤8(包括0)

si具有协助基于b、p的非晶化的效果。由此,形成非晶相时,优选加入si,但不是必须的含有元素。在钎焊材料中包含si时,优选为满足0≤z≤8(8质量%以下且包括0)的范围、且前述q与si的总计(y+z)满足7≤y+z≤15(7质量%以上且15质量%以下)的范围。使用这样的钎焊材料时,有焊剂的湿润扩散性提高的倾向,因此,可以期待被接合部的机械强度的提高效果。需要说明的是,si超过8质量%时,脆化倾向变强,或者(y+z)超过15质量%时,脆化倾向、耐腐蚀性的降低倾向变强,因此,硬钎焊后的被接合部的机械强度有时降低。

另外,对于本发明的硬钎焊用合金粉末,可以将前述m的一部分置换为5质量%以下的mo。mo除了耐腐蚀性、耐热性的提高效果之外还具有非晶形成能力的提高效果。用于这样的钎焊材料时,可以期待硬钎焊后的被接合部的耐腐蚀性、特别是对氯离子的耐腐蚀性的提高效果。

另外,对于本发明的硬钎焊用合金粉末,可以将前述m的一部分置换为2质量%以下的cu。cu具有耐腐蚀性的提高效果。使用这样的钎焊材料时,可以期待硬钎焊后的被接合部的耐腐蚀性、特别是对硫酸的耐腐蚀性的提高效果。

上述本发明的硬钎焊用合金粉末例如可以使用水雾化法、气体雾化法、回旋水流雾化法(spinningwateratomizationprocess)等骤冷粉末制造法而制作。这些骤冷粉末制造法也被称为熔融工艺法,为如下方法:将包含所需量的具有非晶形成能力的元素的熔融金属(熔液)连续地滴加进行粒状化,将该粒状的熔融金属(熔液颗粒)急剧地冷却并凝固,将该凝固组织进行非晶化。

这样的方法中,改变滴加喷嘴直径、从滴加开始至凝固为止的压力、温度、气氛等制造条件时,可以改变所制作的非晶合金颗粒的形状、粒径等。由此,根据目的、用途,将这些制造条件控制为规定条件,由此可以制作例如具有满足d90≤60μm的累积分布、满足(d90-d10)/d50≤1.5的粒度分布的非晶合金粉末。另外,进行筛分等分级处理,也可以得到具有期望的累积分布、粒度分布的非晶合金粉末。

需要说明的是,制作非晶合金颗粒的含有比率为10%以上的非晶合金粉末时,将熔液颗粒和该熔液颗粒凝固而成的合金颗粒的冷却速度设定为与晶体合金粉末的制造方法中一般设定的冷却速度相比相应较大。另外,制作包含50体积%以上的非晶合金颗粒的非晶合金粉末时,考虑到熔液颗粒的成分组成的影响大。

接着,对通过使用本发明的硬钎焊用合金粉末而构成的钎焊材料、将多个构件接合而形成的、本发明的接合部件进行说明。

本发明的接合部件是使用本发明的硬钎焊用合金粉末进行硬钎焊的,因此,与使用现有的晶体合金粉末接合的接合部件相比,可以具有高的接合强度。这样的本发明的接合部件具备多个基材具有对应的接合部地被接合的结构而成,例如具有1处被接合部的将2个被接合构件(以下,称为“基材”)接合的结构、每1个基材具有各自被接合部的将2个基材接合的结构等。

借助上述钎焊材料层(被接合部)的接合部件可以通过如下方法制作:将本发明的硬钎焊用合金粉末配置于被接合面,加热形成熔融焊剂,将该熔融焊剂在被接合面湿润扩散后进行冷却,使其凝固。这样的工艺中,合金粉末对被接合面的配置可以使用如下方法:将粘结剂和合金粉末振动散布的方法;涂布将粘结剂和合金粉末混合形成糊剂状的钎焊材料的方法等。上述从加热开始至凝固的工艺优选在真空气氛中、伴随着减压的氩气、氮气的非活性气体气氛中、高纯度的干燥氢气气氛中实施。特别优选强还原性的氢气气氛中、真空气氛中,对于被接合部的抗氧化、气泡残留防止可期待高的效果。另外,在将熔融焊剂冷却并使其凝固的过程中,优选的是,对基材施加压力,使得对被接合部施加压力,可以期待被接合部的接合强度的提高效果。

实施例

对于本发明,具体地列举实施例来详细地进行说明,但本发明的范围不限定于此处列举的实施例。需要说明的是,将不想要含有的元素、来自于原料、制造装置等的不可避免地含有的元素、以除渣等目的使用而残留的元素称为“微量元素”。

(实施例1)

使用气体雾化法制作由以质量%计cr29.4%、p6.3%、si4.1%、余量ni和微量元素构成的非晶合金粉末(本发明例a)。此时,ni与微量元素的总计为60.2质量%,包含55质量%以上的ni。分别地,将以从制作中任意选择的非晶合金粉末为对象而考察的、基于sem的观察图像的一例示于图1,将使用日机装株式会社制的激光衍射·散射式的粒径分布测定装置(microtrac(注册商标)asvr)的基于体积基准的累积分布的一例示于图2,将频率分布的一例示于图3。根据图2确认了,该非晶合金粉末的d90值为46.3μm,为60μm以下的范围内。另外,根据图3确认了,该非晶合金粉末的d50值为27.3μm,并且粒度分布窄。需要说明的是,该非晶合金粉末的情况下,确认了,(d90-d10)/d50值为1.3(将小数点后第2位四舍五入)。

另外,从非晶合金粉末(本发明例a)任意选择适量,填埋于树脂,进行研磨使其形成平坦面,进一步使用硫酸铜盐酸腐蚀液进行蚀刻,从而制作包含粉末的截面的观察面。将该观察面的基于光学显微镜的观察图像的一例示于图4,将放大了该观察图像的一部分的区域的观察图像的一例示于图5。通过基于sem的电子束衍射考察表面结构,结果确认了,所观察的截面为白色的颗粒为非晶相,截面中观察到枝晶状的组织的颗粒为晶体组织。另外,从非晶合金粉末(本发明例a)任意选择适量,进行x射线衍射(射线源:co-kα、范围:0.5mm见方),结果确认了图6所示的x射线衍射谱图。图6中确认了,与非晶相对应的弥散图案4、和与晶体组织对应的结晶峰3,通过x射线衍射也确认了,为包含非晶相的合金粉末和包含晶体组织的合金粉末混合的合金粉末。

另外,通过光学显微镜以适当的倍率观察的观察面中,计数在0.5mm见方的范围内存在的非晶合金颗粒的数目(颗粒数na)与合金颗粒的总数(总颗粒数n)。此时,如图4所示那样,有焦点聚集(周围的轮廓清晰)部分的颗粒的截面中,求出包含所观察的截面为白色的颗粒数(颗粒数na)和除此之外的合金颗粒的总数(总颗粒数n)。然后,由颗粒数na和总颗粒数n求出表示非晶合金颗粒的含有比率的[na/n×100]值,结果确认为83.3%。

接着,准备奥氏体系不锈钢(sus304)制的块状的2个基材(被接合构件),对于任意选择的适量的非晶合金粉末(本发明例a),混合适量的粘结剂,制作糊剂状的钎焊材料。将该钎焊材料涂布于一个基材的被接合面,在其上载置另一个基材,在真空热处理炉内加热至1080℃,保持3小时后冷却,对2个前述基材进行硬钎焊(钎焊接合),制作多个接合部件(硬钎焊接头)。另外,为了与实施例a比较,制作实质上由与实施例a相同的成分组成构成的晶体合金粉末(比较例a),使用与实施例a的材质和形状相同的基材,同样地进行硬钎焊(钎焊接合),制作多个接合部件(硬钎焊接头)。

接着,为了评价硬钎焊后的接合强度,从与本发明例a对应的多个接合部件分别切出包含被接合部的试验片,通过拉伸试验,测定拉伸强度。其结果确认了,5个试验片的拉伸强度的平均值为282mpa。同样地,使用与比较例a对应的多个接合部件,与实施例a同样地测定的5个试验片的拉伸强度的平均值为231mpa。由此确认了,将本发明的硬钎焊用合金粉末(本发明例a)用作钎焊材料的接合部件与将实质上不含非晶合金颗粒的晶体合金粉末(比较例a)用作钎焊材料的接合部件相比,硬钎焊(钎焊接合)的接合强度高。

(实施例2)

利用气体雾化法制作具有表1所示的成分组成的非晶合金粉末(本发明例的no.1~15)和晶体合金粉末(比较例的no.16~20)。将由以从制作中任意选择的各合金粉末为对象进行考察的、基于激光衍射散射法(体积基准)的累积分布求出的d90、以及通过组织观察求出的非晶合金颗粒的含有比率([na/n×100]值)一并记载于表1。

[表1]

接着,准备铁素体系不锈钢(sus430)制的块状的2个基材(被接合构件),对于任意选择的适量的合金粉末,混合适量的粘结剂,制作糊剂状的钎焊材料。将该钎焊材料涂布于一个基材的被接合面,在其上载置另一个基材,在真空热处理炉内加热至1100℃,保持30分钟后冷却,将2个前述基材硬钎焊(钎焊接合),制作多个接合部件(硬钎焊接头)。通过使用各合金粉末制作的钎焊材料制作这样的接合部件。

与上述实施例1的情况同样地制作试验片来考察使用各合金粉末制作的钎焊材料的接合部件的接合强度。将各拉伸强度的平均值一并记载于表1。其结果确认了,将本发明的硬钎焊用合金粉末(本发明例no.1~15)用作钎焊材料的接合部件与将本发明的范围外的硬钎焊用合金粉末(比较例no.16~20)用作钎焊材料的接合部件相比,硬钎焊(钎焊接合)的接合强度均高。需要说明的是,确认了,本发明例no.1~15中,与非晶合金颗粒的含有比率低于40体积%的本发明例no.14、15相比,为40体积%以上的本发明例no.1~13的接合强度均大。

(实施例3)

与实施例1同样地,通过气体雾化法,制作以质量%计包含cr28.9%、p6.2%、si3.2%、fe0.1%、且余量为ni和微量元素的、本发明的硬钎焊用合金粉末;以及,本发明的范围外的合金粉末。另外,通过与实施例1同样的方法,求出各合金粉末中所含的非晶相的颗粒的比率以及该合金粉末的粒度分布。其结果,本发明的硬钎焊用合金粉末的92.5%为非晶相的颗粒,且d90为43.2μm,本发明的范围外的合金粉末的6.5%为非晶相的颗粒,且d90为69.5μm。另外,对于两者合金颗粒,通过差热分析(dta:differentialthermalanalysis),将升温速度改变为5℃/分钟、10℃/分钟、20℃/分钟,由各吸热峰测定熔点,将升温速度外推到0℃/分钟来求出液相线温度tl。对于液相线温度tl,本发明的范围外的合金粉末为1006℃,但本发明的硬钎焊用合金粉末为996℃,仅低10℃。关于这一点,推测:不是非晶相的结晶质的颗粒较粗大且存在熔点高的相,因此,完全熔融的温度变高。与此相对,推测:非晶相的颗粒不存在实质的偏析,通过加热而结晶化后的组织微细且均质,因此,完全熔融的温度变低。

附图标记说明

1.非晶合金颗粒

2.晶体合金颗粒

3.结晶峰

4.弥散图案(非晶相)

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1