JP5640820B2 - Alloys for liquid phase diffusion bonding - Google Patents
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Description
本発明は、各種部品、構造物等の材料を接合するための液相拡散接合用合金に関するものである。 The present invention relates to an alloy for liquid phase diffusion bonding for bonding materials such as various parts and structures.
各種部品、構造物等の材料の接合方法として、液相拡散接合が知られている。液相拡散接合とは、被接合材間に、融点が被接合材の融点より低い接合材料を介在させ、接合材料の液相線温度以上、被接合材料の液相線温度以下の温度で加熱し、接合材料中の拡散元素を拡散させて接合する方法である。 Liquid phase diffusion bonding is known as a method for bonding materials such as various parts and structures. In liquid phase diffusion bonding, a bonding material having a melting point lower than the melting point of the material to be bonded is interposed between the bonded materials and heated at a temperature not lower than the liquidus temperature of the bonding material and not higher than the liquidus temperature of the material to be bonded. In this method, the diffusion element in the bonding material is diffused for bonding.
本発明者らは、酸化雰囲気中で液相拡散接合を可能とする接合用合金を発明し、特許出願した（特許文献１）。上記合金は、Ｐ：１．０〜２０原子％、Ｓｉ：１．０〜１０原子％、Ｖ：０．１〜２０原子％、Ｂ：１．０〜２０原子％を含有し、さらに、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗ、Ｎｂ、Ｔｉを必要に応じて含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる成分組成を有する、厚さが３．０〜２００μｍの箔である。 The inventors have invented a bonding alloy that enables liquid phase diffusion bonding in an oxidizing atmosphere, and filed a patent application (Patent Document 1). The alloy contains P: 1.0 to 20 atom%, Si: 1.0 to 10 atom%, V: 0.1 to 20 atom%, B: 1.0 to 20 atom%, and Cr. , Ni, Co, W, Nb, Ti as necessary, and a foil having a thickness of 3.0 to 200 μm having a component composition consisting of Fe and inevitable impurities.
また、このような合金箔を製造するための方法として、単ロール法や双ロール法などが知られている。これらの方法は、高速回転する金属製ドラムの外周面に、溶融金属、合金をオリフィスなどから噴出させることにより急速に凝固させて、箔を得るものである。これらの方法では、合金組成を適正に選ぶことによって、液体金属に類似した非晶質合金箔を製造することができる。 Moreover, a single roll method, a twin roll method, etc. are known as a method for manufacturing such an alloy foil. In these methods, a metal is rapidly solidified by ejecting molten metal or an alloy from an orifice or the like on the outer peripheral surface of a metal drum that rotates at high speed to obtain a foil. In these methods, an amorphous alloy foil similar to a liquid metal can be produced by appropriately selecting the alloy composition.
さらに、本発明者らは、上記特許文献１に開示した液相拡散接合用合金箔を改善した特許出願をした（特許文献２、３）。特許文献２及び３で開示した液相拡散接合用合金箔は、接合強度の改善を狙ったもので、その特徴は、接合用合金箔のＳｉ含有量を低減したことである。本発明者らが接合強度劣化の原因を調査したところ、ＳｉＯ２が強度劣化をもたらす割れの基点となっており、このＳｉＯ２は、接合箔中のＳｉに起因するものであることが判明したことによる。
Furthermore, the present inventors filed a patent application for improving the liquid phase diffusion bonding alloy foil disclosed in Patent Document 1 (
さらに、本発明者らは、被接合材成分にも注目し、できるだけ広い範囲の被接合材に適用可能な接合用合金の提供を目的として、新たな接合用合金を開発し、特許出願した（特許文献４）。特許文献４で開示した接合用合金は、Ｎｉ：２２原子％超６０原子％以下、Ｂ：１２〜１８原子％及びＣ：０．０１〜４原子％を含有し、さらに必要に応じて、Ｓｉ：０．０１原子％〜１原子％未満、Ｗ及びＭｏからなる群から選択された少なくとも１種の元素を合計で０．１〜５原子％、Ｃｒ：０．１〜２０原子％及び／又はＶ：０．１〜１０原子％を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなる組成を有する合金で、被接合材がＦｅ系合金の場合でも、Ｎｉ系合金の場合でも適用可能である液相拡散接合用合金である。
Furthermore, the present inventors have also paid attention to the components to be joined and developed a new joining alloy and applied for a patent for the purpose of providing a joining alloy applicable to a wide range of materials to be joined ( Patent Document 4). The bonding alloy disclosed in
以上のような液相拡散接合用合金の開発により、接合後の接合強度の改善が図られ、さらに、適用できる被接合材料の範囲も拡大できた。しかしながら、液相拡散接合での接合後の品質に対する要求は一層高まっている。すなわち、接合部のさらなる品質向上として、接合強度の増加と安定性が求められている。 By developing the liquid phase diffusion bonding alloy as described above, the bonding strength after bonding has been improved, and the range of applicable materials to be bonded has been expanded. However, the demand for quality after bonding in liquid phase diffusion bonding is further increased. That is, as a further quality improvement of the joint, an increase in joint strength and stability are required.
特許文献１〜３で開示された液相拡散接合用合金は、Ｐ及び／又はＳｉが必須の添加元素である。合金中にＰを含有させることにより、合金の融点を下げることができる。しかし、Ｐは、鋼材に対して悪影響を与えることがあり、条件によっては、接合用合金に積極的にＰを含有させることは好ましくない。
In the liquid phase diffusion bonding alloys disclosed in
また、Ｓｉも、合金中に含有させることにより、合金の融点を下げることができる。しかし、接合箔中にＳｉが含まれると、Ｓｉに起因するＳｉＯ２が割れの起点となることにより、接合強度劣化の原因となる。 Moreover, the melting point of the alloy can be lowered by containing Si in the alloy. However, when Si is contained in the bonding foil, SiO 2 resulting from Si becomes a starting point of cracking, which causes deterioration of bonding strength.
これに対して、特許文献４で開示された液相拡散接合用合金は、Ｐ及びＳｉが添加されていない。これによって、低融点化を実現し、さらに接合強度の高い液相拡散接合用合金を得ることができる。
On the other hand, P and Si are not added to the liquid phase diffusion bonding alloy disclosed in
しかし、特許文献４に記載の液相拡散接合用合金は、Ｃが含まれる。合金中にＣが含まれると、これがＭｏやＷの炭化物を形成し、炭化物が割れの起点となるので、接合強度が劣化する原因となる。
However, the liquid phase diffusion bonding alloy described in
本発明は、拡散接合における接合強度を一層改善できる液相拡散接合用合金を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an alloy for liquid phase diffusion bonding that can further improve the bonding strength in diffusion bonding.
本発明者らは、液相拡散接合用合金の成分組成の最適化による、前記課題の実現を図り、鋭意検討した。その結果、本発明者らは、液相拡散接合用合金において、箔形成に重要である非晶質形成能の向上を、ＳｉやＰを用いることなく実現できる、新たな成分系を見出した。 The present inventors have intensively studied to achieve the above-mentioned problem by optimizing the component composition of the alloy for liquid phase diffusion bonding. As a result, the present inventors have found a new component system that can realize the improvement of the amorphous forming ability, which is important for forming the foil, without using Si or P in the liquid phase diffusion bonding alloy.
具体的には、液相拡散合金中にＣｏ、並びに、Ｗ及びＭｏの少なくとも１種を含有させることによって、合金の融点を下げることが可能であり、また、Ｃを含有させないことにより、炭化物が接合界面に析出して接合強度が低下することがなくなり、さらに、Ｃｏを含有させることによって、十分な非晶質形成能を有する液相拡散合金を製造できることを見出した。 Specifically, by incorporating Co and at least one of W and Mo in the liquid phase diffusion alloy, it is possible to lower the melting point of the alloy, and by not containing C, the carbide is reduced. It was found that the bonding strength does not decrease due to precipitation at the bonding interface, and that a liquid phase diffusion alloy having sufficient amorphous forming ability can be produced by containing Co.
さらに、本発明者らは、これまで接合強度劣化を生んでいた、Ｐ、Ｓｉ、Ｃの代わりにＣｏ、Ｍｏ、Ｗを用いることで、接合箔の低融点化と接合強度の向上を同時に実現できるという知見を見出した。 Furthermore, the present inventors have simultaneously realized a reduction in the melting point of the bonding foil and an improvement in the bonding strength by using Co, Mo, and W instead of P, Si, and C, which have caused a deterioration in the bonding strength. I found out that I can do it.
本発明は、上記の知見に基づきなされたものであり、その要旨は、以下のとおりである。 This invention is made | formed based on said knowledge, The summary is as follows.
（１）原子％で、Ｎｉを１０％以上６０％以下、Ｃｏを１％以上２０％以下、Ｂを１０
％以上２２％以下、さらに、Ｗを０．０１％以上１０％以下、又は、Ｗ及びＭｏを合計で０．０１％以上１０％以下を含有し、残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする液相拡散接合用の合金。
(1) At atomic%, Ni is 10% to 60%, Co is 1% to 20%, and B is 10%.
% Or more and 22% or less, W further 0.01% or more and 10% or less, or W and Mo in total 0.01% or more and 10% or less, and the balance consists of Fe and inevitable impurities Characteristic alloy for liquid phase diffusion bonding.
（２）さらに、原子％で、Ｃｒを０．１％以上２０％以下含有することを特徴とする前記（１）に記載の液相拡散接合用の合金。 (2) The alloy for liquid phase diffusion bonding according to (1), further containing 0.1% or more and 20% or less of Cr in atomic%.
（３）さらに、原子％で、Ｖを０．１％以上１０％以下含有することを特徴とする前記（１）又は（２）に記載の液相拡散接合用の合金。 (3) The alloy for liquid phase diffusion bonding as described in (1) or (2) above, further containing 0.1% to 10% of V in atomic%.
本発明によれば、接合強度を一層改善できる液相拡散接合用合金の提供ができ、より広い範囲で液相拡散接合の適用が可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the alloy for liquid phase diffusion bonding which can improve joining strength further can be provided, and application of liquid phase diffusion bonding is attained in a wider range.
本発明の液相拡散接合用合金は、箔形成に重要である非晶質形成能の向上を、ＳｉやＰを用いることなく実現できる成分系を見出したことに起因している。箔形成にあたり、非晶質相は箔全体に形成されなくてもよいが、非晶質相の形成される割合が小さ過ぎると箔の形成が困難になるので、非晶質相の形成される割合は、箔全体の５０％以上であることが好ましく、さらに好ましくは７０％以上である。 The alloy for liquid phase diffusion bonding of the present invention is due to the discovery of a component system that can realize the improvement of the amorphous forming ability, which is important for foil formation, without using Si or P. In forming the foil, the amorphous phase does not have to be formed on the entire foil, but if the proportion of the amorphous phase formed is too small, the formation of the foil becomes difficult, so the amorphous phase is formed. The ratio is preferably 50% or more of the entire foil, and more preferably 70% or more.
また、液相拡散接合用合金は、低融点であることも重要である。本発明では、特に限定しないが、母材への熱影響を考慮すると融点は低いほど良く、接合用合金の融点は、１２００℃以下、さらには、１１００℃以下が好ましい。 It is also important that the liquid phase diffusion bonding alloy has a low melting point. In the present invention, although not particularly limited, the lower the melting point is better in consideration of the thermal effect on the base material, the melting point of the bonding alloy is preferably 1200 ° C. or lower, more preferably 1100 ° C. or lower.
以下に、本発明の液相拡散接合用合金の成分組成の限定理由を述べる。 The reasons for limiting the component composition of the liquid phase diffusion bonding alloy of the present invention will be described below.
Ｎｉは、Ｆｅと同様に、本発明合金の主要元素の１つであり、非晶質形成能の向上や、低融点化に有効な元素である。Ｎｉの含有量が１０原子％未満では、非晶質形成能向上や低融点化の効果が不十分であり、さらに、被接合材としてＮｉ系合金材を使用した場合に、十分な接合強度が得られない。よって、Ｎｉの含有量は、１０原子％以上とし、好ましくは１６原子％以上である。 Like Fe, Ni is one of the main elements of the alloy of the present invention, and is an element effective for improving the amorphous forming ability and lowering the melting point. If the Ni content is less than 10 atomic%, the effect of improving the amorphous forming ability and lowering the melting point is insufficient, and when a Ni-based alloy material is used as the material to be bonded, sufficient bonding strength is obtained. I can't get it. Therefore, the Ni content is 10 atomic% or more, preferably 16 atomic% or more.
Ｎｉの含有量が６０原子％超となると、相対的にＦｅ含有量が少なくなり、Ｆｅ系合金の接合の場合に、十分な接合強度が得られなくなる。よって、Ｎｉの含有量は、６０原子％以下とし、好ましくは５０原子％以下である。 When the Ni content exceeds 60 atomic%, the Fe content becomes relatively small, and sufficient bonding strength cannot be obtained in the case of bonding Fe-based alloys. Therefore, the Ni content is 60 atomic% or less, preferably 50 atomic% or less.
Ｃｏは、非晶質形成能の向上や低融点化に有効な元素であるばかりでなく、接合強度向上にも有効な元素である。Ｃｏの含有量が１原子％未満では、この効果が十分に得られない。よって、Ｃｏの含有量は、１原子％以上とし、好ましくは３原子％以上である。 Co is not only an element effective for improving the amorphous forming ability and lowering the melting point, but also an element effective for improving the bonding strength. If the Co content is less than 1 atomic%, this effect cannot be sufficiently obtained. Therefore, the Co content is 1 atomic% or more, preferably 3 atomic% or more.
Ｃｏの含有量が２０原子％を超えると、接合強度向上の効果が薄れ、コストが高くなる。よって、Ｃｏの含有量は、２０原子％以下とする。 If the Co content exceeds 20 atomic%, the effect of improving the bonding strength is reduced and the cost is increased. Therefore, the Co content is 20 atomic% or less.
Ｂは、非晶質形成能の向上に極めて重要な元素である。Ｂの含有量が１０原子％未満では、非晶質形成が困難となり、箔の形成能が劣化する。よって、Ｂの含有量は１０原子％以上とし、好ましくは１２原子％以上である。 B is an extremely important element for improving the amorphous forming ability. If the B content is less than 10 atomic%, amorphous formation becomes difficult, and the foil forming ability deteriorates. Therefore, the B content is 10 atomic% or more, preferably 12 atomic% or more.
Ｂの含有量が２２原子％超となると、接合部に硼化物を生成して接合強度が低下する。よって、Ｂの含有量は、２２原子％以下とし、好ましくは２０原子％以下である。 When the content of B exceeds 22 atomic%, a boride is generated at the joint and the joint strength decreases. Therefore, the B content is 22 atomic% or less, preferably 20 atomic% or less.
本発明の液相拡散接合用合金は、さらに、Ｗ及びＭｏの１種又は２種を、合計で０．０１原子％以上１０原子％以下含む。これらの元素は融点を低下させるのに有効な元素である。Ｗ及びＭｏの合計の含有量が０．０１原子％未満では、その効果はほとんど発現しない。Ｗ及びＭｏの合計の含有量が１０原子％を超えると、その効果は薄れ、さらに、非晶質形成にも悪影響を及ぼす。よって、Ｗ及びＭｏの１種又は２種の合計の含有量は、０．０１原子％以上１０原子％以下とし、好ましくは、０．１原子％以上８原子％以下である。 The liquid phase diffusion bonding alloy of the present invention further contains one or two of W and Mo in a total amount of 0.01 atomic% or more and 10 atomic% or less. These elements are effective elements for lowering the melting point. If the total content of W and Mo is less than 0.01 atomic%, the effect is hardly exhibited. When the total content of W and Mo exceeds 10 atomic%, the effect is diminished, and the amorphous formation is also adversely affected. Therefore, the total content of one or two of W and Mo is 0.01 atomic% or more and 10 atomic% or less, and preferably 0.1 atomic% or more and 8 atomic% or less.
Ｃｒは、主として耐食性、耐酸化性を高めるために、必要に応じて添加する。Ｃｒの含有量が０．１原子％未満では、その効果を十分に得られない。Ｃｒの含有量が２０原子％を超えると、接合用合金の融点が高くなり好ましくない。よって、Ｃｒを添加する場合、その含有量は、０．１原子％以上２０原子％以下とし、好ましくは１原子％以上１８原子％以下である。 Cr is added as necessary mainly to enhance corrosion resistance and oxidation resistance. If the Cr content is less than 0.1 atomic%, the effect cannot be sufficiently obtained. When the Cr content exceeds 20 atomic%, the melting point of the bonding alloy increases, which is not preferable. Therefore, when adding Cr, the content is 0.1 atomic% or more and 20 atomic% or less, preferably 1 atomic% or more and 18 atomic% or less.
Ｖは、被接合材表面の酸化被膜形成物質と複合酸化物を形成し、融点を下げる効果があり、必要に応じて添加する。例えば、Ｆｅ２Ｏ３と、融点が約８００℃の低融点複合酸化物Ｖ２Ｏ５−Ｆｅ２Ｏ３を形成し、通常の接合温度で酸化被膜が溶融するようになる。このような酸化物は、溶けると表面張力の差によって球状化するので隙間が生成し、その結果、Ｂ等の拡散元素が自由に拡散できるようになるので、酸化雰囲気中でも液相拡散接合を達成できる。 V forms an oxide film-forming substance and a composite oxide on the surface of the material to be joined, has the effect of lowering the melting point, and is added as necessary. For example, Fe 2 O 3 and a low melting point composite oxide V 2 O 5 —Fe 2 O 3 having a melting point of about 800 ° C. are formed, and the oxide film is melted at a normal bonding temperature. When such an oxide melts, it spheroidizes due to the difference in surface tension, creating gaps, and as a result, diffusion elements such as B can diffuse freely, thus achieving liquid phase diffusion bonding even in an oxidizing atmosphere. it can.
Ｖの含有量が０．１原子％未満では、この効果が十分得られない。Ｖの含有量が１０原子％超では、逆に融点が高くなる。よって、Ｖを添加する場合、その含有量は、０．１原子％以上１０原子％以下とし、好ましくは０．５原子％以上８原子％以下である。 If the V content is less than 0.1 atomic%, this effect cannot be sufficiently obtained. Conversely, if the V content exceeds 10 atomic%, the melting point becomes high. Therefore, when V is added, the content thereof is 0.1 atomic% or more and 10 atomic% or less, preferably 0.5 atomic% or more and 8 atomic% or less.
Ｖを添加することにより酸化雰囲気中での接合が可能となるが、本発明のＶ添加合金は、酸化雰囲気用に限定されるのもではない。 By adding V, bonding in an oxidizing atmosphere becomes possible, but the V-added alloy of the present invention is not limited to an oxidizing atmosphere.
上記元素以外の残部は、Ｆｅ及び不可避的不純物からなる。 The balance other than the above elements consists of Fe and inevitable impurities.
本発明の接合用合金は、液相拡散接合だけではなく、いわゆるロウ付け、あるいはロウ接とよばれる接合法にも使用できる。この接合法は、一般的に、接合材が溶融した後、接合材中の拡散元素が被接合材中に拡散する前に固化させて接合する方法である。 The joining alloy of the present invention can be used not only for liquid phase diffusion joining but also for joining methods called brazing or brazing. In general, this bonding method is a method in which after the bonding material is melted, the diffusion element in the bonding material is solidified and diffused before being diffused into the material to be bonded.
本発明の接合用合金は、急冷凝固法として知られている単ロール法や双ロール法等により箔に鋳造し、箔状の接合材として使用することができる。また、形状として、箔のほか、用途に応じて粉末等も使用することができる。さらに、非晶質に限らず、結晶質のものでも用途によっては使用可能である。 The joining alloy of the present invention can be cast into a foil by a single roll method or a twin roll method known as a rapid solidification method and used as a foil-like joining material. In addition to the foil, powder and the like can be used depending on the application. Further, not only amorphous but also crystalline ones can be used depending on applications.
本発明を実施例に基づいて、以下に詳細に説明する。表１に示す条件で、表２に示す各合金について、単ロール法により箔を鋳造した。 The present invention will be described in detail below based on examples. Under the conditions shown in Table 1, foils were cast by the single roll method for the alloys shown in Table 2.
実施例Ａ、比較例Ａ’は合金成分としてＣｒ及びＶを含まない合金の例である。実施例Ｂ、比較例Ｂ’は合金成分としてＣｒ又はＶを含む合金の例である。 Example A and Comparative Example A ′ are examples of alloys that do not contain Cr and V as alloy components. Example B and Comparative Example B ′ are examples of alloys containing Cr or V as alloy components.
実施例Ａはいずれも原子％で、Ｎｉを１０％以上６０％以下、Ｃｏを１％以上２０％以下、Ｂを１０％以上２２％以下、Ｗ、Ｍｏの少なくとも一方を０．０１％以上１０％以下含有するものであり、比較例Ａ’はそれから外れるものである。実施例Ｂは、原子％で、Ｃｒを０．１％以上２０％以下含有する、又は、Ｖを０．１％以上１０％以下含有するものであり、比較例Ｂ’はそれから外れるものである。 In Example A, all are atomic%, Ni is 10% to 60%, Co is 1% to 20%, B is 10% to 22%, and at least one of W and Mo is 0.01% to 10%. % all SANYO containing following Comparative example A 'are those deviating therefrom. Example B contains at least 0.1% and not more than 20% of Cr, or contains V not less than 0.1% and not more than 10%, and Comparative Example B ′ deviates therefrom. .
表２において、“−”は、含有量が検出限界未満であることを意味する。表２に融点及び接合実験の結果を示す。各合金は、いずれも、Ｃ、Ｍｎ、Ｓ等の不純物を０．２原子％程度含んでいる。鋳造時の溶融合金温度は、表３に示す融点よりおよそ１５０℃高い温度とした。各合金の融点はＤＴＡ装置により求め表３に示した。 In Table 2, “-” means that the content is less than the detection limit. Table 2 shows the melting point and the result of the joining experiment. Each alloy contains about 0.2 atomic% of impurities such as C, Mn, and S. The molten alloy temperature at the time of casting was about 150 ° C. higher than the melting point shown in Table 3. The melting point of each alloy was determined by a DTA apparatus and shown in Table 3.
鋳造の結果、比較例Ａ’のＮｏ．２０、Ｎｏ．２５及びＮｏ．２６では良好な箔が得られず、以後の接合実験を行うことができなかった。表３の融点、接合雰囲気、接合強度、接合強度安定性の“−”は、試験未実施であることを意味する。それ以外は、実施例Ａ、Ｂ、比較例Ａ’、Ｂ’とも板厚が２５μｍ程度の良好な箔が得られた。 As a result of casting, No. of Comparative Example A ′. 20 , no. 25 and no. No good foil was obtained with No. 26 , and subsequent joining experiments could not be performed. “−” In Table 3, melting point, bonding atmosphere, bonding strength, and bonding strength stability means that the test has not been performed. Otherwise, Example A, B, the ratio Comparative Examples A ', B' thickness with gave good foil of about 25 [mu] m.
次に、得られた箔を用いて接合実験を行った。なお、接合実験は各箔毎に１０サンプルについて実施した。 Next, a joining experiment was performed using the obtained foil. In addition, joining experiment was implemented about 10 samples for every foil.
接合実験は、直径２０ｍｍの円盤状にした箔を２枚重ねて接合材とし、直径２０ｍｍのＳＴＫ４９０丸鋼（Ｆｅ系材料）及びインコネル６００（Ｎｉ系材料）を被接合材とし、図１に示すように、２本の被接合材１の間に接合材２を挟み込んで接合して行った。
In the joining experiment, two disc-shaped foils having a diameter of 20 mm are used as a joining material, and STK490 round steel (Fe-based material) and Inconel 600 (Ni-based material) having a diameter of 20 mm are used as materials to be joined, as shown in FIG. As described above, the
接合温度は、各接合材２の融点直上から融点＋５０℃の範囲として、雰囲気制御可能な加熱炉を用いて、表３に示すそれぞれの雰囲気で加熱した。加熱中は、被接合材１と接合材２の密着性を高めるため２ＭＰａで加圧した。接合時間はすべて１０分とした。
The bonding temperature was set in the range from just above the melting point of each
接合実験後、接合継手部の引張強度を評価するために引張試験を行った。なお、引張強度引張試験に際しては図２に示すように、被接合材１を接合した丸鋼３から接合線４を中心としてＪＩＳ２号引張試験片５を切り出し、ＪＩＳＡ２号引張試験機を用いて引張試験を行った。
After the joining experiment, a tensile test was performed to evaluate the tensile strength of the joint joint. In the tensile strength tensile test, as shown in FIG. 2, a JIS No. 2
また、接合実験前の被接合材の母材からも同試験片を切り出して同様に引張試験を行い、得られた結果としての接合強度（１０サンプルの平均値）を対母材強度比（接合部強度／母材強度）として表２の接合強度の欄に示した。 In addition, the same test piece was cut out from the base material of the material to be joined before the joining experiment and the tensile test was performed in the same manner. The resulting joining strength (average value of 10 samples) It is shown in the column of bonding strength in Table 2 as (part strength / base material strength).
また、上記接合強度の安定性を評価するため、各箔毎の１０個のデータについて、最大値と最小値の差を求めた。得られた結果を表２の接合強度安定性の欄に示した。 Further, in order to evaluate the stability of the bonding strength, the difference between the maximum value and the minimum value was determined for 10 pieces of data for each foil. The obtained results are shown in the column of bond strength stability in Table 2.
表３に示したように、実施例Ａはいずれも、対母材強度比で１．０を超える接合強度となり、接合強度安定性も良好な値を示した。これに対して、比較例Ａ’では、表３に示したように、良好な箔が得られず、箔が得られた場合でも高い接合強度が安定して得られることはなかった。 As shown in Table 3, in Example A, the bond strength exceeding the base material strength ratio exceeded 1.0, and the bond strength stability showed a good value. On the other hand, in Comparative Example A ′, as shown in Table 3, a good foil was not obtained, and even when a foil was obtained, a high bonding strength was not stably obtained.
実施例Ｂも、対母材強度比で１．０を超える接合強度となり、接合強度安定性も良好な値を示した。しかし、比較例Ｂ’は対母材強度比で１．０を超える接合強度は得られず、接合強度安定性も良好な値を示さなかった。 In Example B, the bonding strength exceeding the base material strength ratio exceeded 1.0, and the bonding strength stability also showed a good value. However, Comparative Example B ′ did not provide a bonding strength exceeding 1.0 in terms of the strength ratio of the base material, and the bonding strength stability did not show a good value.
Ｃｒ又はＶを合金成分に含む場合は、原子％で、Ｎｉを１０％以上６０％以下、Ｃｏを１％以上２０％以下、Ｂを１０％以上２２％以下、Ｗ、Ｍｏの少なくとも一方を０．０１％以上１０％以下含有するものであっても、Ｃｒを０．１％以上２０％以下含有する、あるいは、Ｖを０．１％以上１０％以下含有するものでなければ良好な結果は得られなかった。 When Cr or V is contained in the alloy component, it is atomic%, Ni is 10% to 60%, Co is 1% to 20%, B is 10% to 22%, and at least one of W and Mo is 0 Even if the content is 0.01% or more and 10% or less, good results are obtained unless Cr is contained 0.1% or more and 20% or less, or V is contained 0.1% or more and 10% or less. It was not obtained.
複雑な接合形状を有する各種部品や構造物等の材料の接合において、接合温度の低下や一度に広い接合を可能とする液相拡散接合は産業上有益な接合方法である。本発明の液相拡散接合用合金によれば、接合部の品質向上を実現したことから、液相拡散接合の適用範囲が拡大されるので、産業上の利用可能性は大きい。 In the joining of materials such as various parts and structures having a complicated joining shape, liquid phase diffusion joining that enables a joining temperature to be lowered and wide joining at once is an industrially useful joining method. According to the liquid phase diffusion bonding alloy of the present invention, since the quality of the joint has been improved, the applicable range of liquid phase diffusion bonding is expanded, and thus the industrial applicability is great.
１ 被接合材
２ 接合材
３ 接合後の丸鋼
４ 接合線
５ 引張試験片
DESCRIPTION OF
Claims (3)
Ｎｉ：１０〜６０％、
Ｃｏ：１〜２０％、及び、
Ｂ ：１０〜２２％を含有し、
さらに、
Ｗを０．０１〜１０％、又は、
Ｗ及びＭｏを合計で０．０１〜１０％を含有し、
残部がＦｅ及び不可避的不純物からなることを特徴とする液相拡散接合用の合金。 Atomic%
Ni: 10 to 60%,
Co: 1-20%, and
B: contains 10 to 22%,
further,
W is 0.01 to 10%, or
Containing 0.01 to 10% of W and Mo in total ,
An alloy for liquid phase diffusion bonding, wherein the balance consists of Fe and inevitable impurities.
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