KR20100135771A - 철-크롬계 경납땜 용가재 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스테인리스 스틸 기저 재료에 대한 우수한 습윤 거동을 갖는 철-크롬계 경납땜 용가재에 관한 것이다. 상기 용가재는 고 강도와 우수한 내식성을 갖는 경납땜 조인트를 생성한다. 경납땜 용가재는 내식성과 고강도가 요구되는 스테인리스 및 다른 재료들의 경납땜에 적합하다. 전형적인 적용예는 열 교환기와 촉매 변환기이다. 본 발명에 따른 철-크롬계 경납땜 용가재 분말은 11 내지 35 중량% 크롬, 0 내지 30 중량% 니켈, 2 내지 20 중량% 구리, 2 내지 6 중량% 실리콘, 4 내지 8 중량% 인, 0 내지 10 중량% 망간, 및 20 중량% 이상의 철을 함유한다.

Description

철-크롬계 경납땜 용가재 {IRON-CHROMIUM BASED BRAZING FILLER METAL}
발명의 개요
본 발명은 스테인리스 스틸 기저 재료에 대해 우수한 습윤 거동(wetting behaviour)을 나타내는 경납땜 용가재에 관한 것이다. 경납땜 용가재는 고 강도 및 우수한 내식성을 갖는 경납땜 조인트를 생성한다.
경납땜 용가재는 분말 형태로 제공될 수 있으며 경납땜 용가재의 분말 형태로의 제조는 본 기술 분야에 공지된 방법을 사용하여 달성될 수 있다. 예를 들어, 특허청구범위에 정의된 조성을 갖는 분말은 균질한 합금을 용융하고 이를 분무법(atomization process)에 의해 분말로 변환시킴으로써 제조될 수 있다. 분말의 평균 입자 크기는 10 내지 150 ㎛, 일반적으로 10 내지 100 ㎛ 범위일 수 있다.
본 발명에 따른 경납땜 용가재 분말은 11 내지 35 중량% 크롬, 2 내지 20 중량% 구리, 0 내지 30 중량% 니켈, 2 내지 6 중량% 실리콘, 4 내지 8 중량% 인 및 20 중량% 이상의 철을 함유하는 합금이다. 상기 경납땜 용가재는 최대 10 중량%까지의 망간도 함유할 수 있다. 상기 경납땜 용가재는 촉매 변환기 및 열 교환기의 제조에 적합하다.
본 발명은 내식성 및 고 강도가 요구되는 스테인리스 스틸 및 기타 재료를 경납땜하는데 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재에 관한 것이다. 통상적인 적용예는 열 교환기 및 촉매 변환기이다.
경납땜은 경납땜 용가재에 의한 도움으로 금속 부품을 접합하고 가열하기 위한 공정이다. 경납땜 용가재의 용융 온도는 기저 재료(base material)의 용융 온도 미만, 450 ℃를 초과해야 한다. 경납땜 용가재가 450 ℃ 미만의 경납땜 온도를 가지면, 조인트 공정은 연납땜(soldering)으로 지칭된다. 스테인리스 스틸을 경납땜하기 위해 가장 일반적으로 사용되는 경납땜 용가재는 구리계 또는 니켈계이다. 구리계 경납땜 용가재는 비용 측면의 장점을 고려할 때 바람직한 반면에, 니켈계 경납땜 용가재는 높은 부식 및 높은 강도와 관련된 분야에 요구된다. 고 함량의 크롬을 함유하는 니켈계 경납땜 용가재는 부식 환경에 노출된 고 내식성 적용 분야에 사용된다. 니켈계 경납땜 용가재는 또한, 높은 사용 온도(service temperature) 분야 및/또는 고 강도가 요구되는 분야에도 사용될 수 있다. 부식 환경 및 높은 사용 온도에 노출되는 통상적인 적용 분야는 자동차 디젤 엔진의 배기가스 재순환(EGR) 쿨러이다. 이들 적용 분야용 경납땜 용가재는 경납땜 중 기저 재료에 대한 취화(embrittlement)를 유발함이 없이, 내식성, 고온 내산화성, 기저 재료에 대한 우수한 습윤성과 같은 사용에 적합한 임의의 특성들을 가져야 한다.
관련 기술
미국 용접 협회(ANSI/AWS A5.8) 표준에 요약된 여러 상이한 종류의 니켈계 경납땜 용가재가 있다. 이들 니켈계 경납땜 용가재의 대부분은 열 교환기를 경납땜하는데 사용된다. Ni-7Cr-3B-4.5Si-3Fe의 조성을 갖는 BNi-2가 고온 적용 분야에서 고 강도 조인트를 생성하는데 사용된다. 그러나, 붕소가 존재한다는 점이 단점인데, 이는 붕소가 기저 재료로 확산될 때 기저 재료를 취화시키는 원인이 되기 때문이다. 붕소를 함유하는 다른 니켈계 경납땜 용가재도 동일한 단점을 가진다.
붕소의 단점을 극복하기 위해 다른 니켈계 경납땜 용가재가 발전되었다. BNi-5(Ni-19Cr-10Si)는 높은 크롬 함량으로 인해 높은 내식성을 가진다. 이러한 합금을 위한 경납땜 온도는 다소 높다(1150-1200℃). 다른 무 붕소 니켈계 경납땜 용가재는 BNi-6(Ni-10P) 및 BNi7(Ni-14Cr-10P)이다. 이들 경납땜 용가재를 위한 경납땜 온도는 높은 인 함량(10 중량%)으로 인해 낮다. 높은 인 함량(10 중량%)은 인 함유 취성 상(phase)을 형성할 위험으로 인해 필요한 강도를 갖지 못한 경납땜 조인트를 형성할 수 있다.
다른 니켈계 경납땜 용가재가 특허 US 6,696,017 호 및 US 6,203,754호에 설명되어 있다. 이러한 경납땜 용가재는 Ni-29Cr-6P-4Si 조성을 가지며 고 강도와 고 내식성을 아주 낮은 경납땜 온도(1050-1100 ℃)와 조합시킨다. 이러한 경납땜 용가재는 특히 고 내식성 환경에서 사용되는 새로운 세대의 EGR 쿨러용으로 발전되었다.
니켈계 경납땜 용가재의 단점은 고가의 니켈을 많이 함유한다는 점이다. 니켈 함량은 적어도 60%이나, 보통 그보다 더 높다. 이들 경납땜 용가재 내의 높은 니켈 함량은 경납땜 용가재 및 열 교환기와 촉매 변환기의 제조를 고가화한다.
고가의 니켈계 경납땜 용가재의 단점을 극복하기 위해, 철계 경납땜 용가재의 사용 가능성이 연구되었다. 시장에는 현재 두 가지 철계 경납땜 용가재가 있다. PCT-출원 WO 02098600호에 설명된 알파노바(AlfaNova)는 경납땜 용가재의 융점을 낮추기 위해 실리콘, 인 및 붕소가 첨가된 스테인리스 스틸에 가까운 조성을 가진다. 이러한 합금을 위한 경납땜 온도는 1190 ℃이다.
다른 철계 경납땜 용가재인 US 20080006676 A1호에 설명된 AMDRY805은 Fe-29Cr-18Ni-7Si-6P의 조성을 가진다. 이러한 합금은 붕소가 갖는 단점을 극복하기 위해 붕소를 함유하지 않는다. 이러한 합금을 위한 경납땜 온도는 1176℃이다.
ASM 편람 스테인리스 스틸, 1994, 291 페이지에 따른 한계 입자 성장과 일치하는 가장 실용적인 온도는 1095 ℃이다. 그러므로 기저 재료에 있어서 연성 및 경도의 악화와 같은 입자 성장과 관련된 문제점들을 피하기 위해서는 낮은 경납땜 온도가 바람직하다.
본 발명은 스테인리스 스틸에 대해 우수한 습윤성을 갖는 철-크롬계 경납땜 용가재에 관한 것이다. 경납땜 용가재는 우수한 내식성을 갖는 고강도 경납땜 조인트를 생성하며 니켈계 경납땜 용가재에 비해 비용을 상당히 낮출 수 있다. 이러한 경납땜 용가재는 종래의 니켈계 경납땜 용가재에 비해 상당히 낮은 비용으로 다른 형태의 열 교환기와 촉매 변환기를 경납땜하는데 적합하다.
이러한 경납땜 용가재의 통상적인 용도는 부식 환경 하에서 작동하는 고온 적용 분야이다. 이들 적용 분야는 예를 들어, 자동차 배기 가스 재순환 분야에 사용되는 것과는 상이한 종류의 열 교환기(판 또는 파이프)일 수 있다. 상이한 종류의 촉매 변환기도 적용가능한 분야이다.
본 발명에 따른 경납땜 용가재의 조성은 다음과 같다.
구리 약 2-20 중량%, 바람직하게 5-15 중량%,
크롬 약 11-35 중량%, 바람직하게 20-30 중량%,
니켈 약 0-30 중량%, 바람직하게 10-20 중량%,
실리콘 약 2-6 중량%,
인 약 4-8 중량%,
철 적어도 20 중량%.
위에서 요약한 것과 다른 조성도 존재할 수 있다. 구성 요소의 전체 양은 100 중량%까지 첨가되도록 조절된다.
경납땜 용가재는 선택적으로, 최대 10 중량%까지, 바람직하게 7 중량% 미만으로 망간을 함유할 수 있다.
경납땜 용가재의 주요 구성 요소의 조성은 스테인리스 스틸 기저 재료의 조성과 유사한 것이 유리할 수 있다는 것을 인식해야 한다. 스테인리스 스틸 등급의 예는 Fe-17Cr-13.5Ni-2.2Mo의 전형적인 조성을 갖는 316L 및 Fe-18.8Cr-11.2Ni의 전형적인 조성을 갖는 304L이다. 모든 스테인리스 스틸은 당연히 최소 11% 크롬을 함유하며 몇몇 스테인리스 스틸은 30% 이상의 크롬을 함유한다. 스틸에 내식성 특성을 부여하는 보호 크롬 산화물 산화물 층의 형성을 위해서는 11% 초과의 크롬 함량을 필요로 한다. 크롬 함량이 높으면 높을 수록 내식성이 우수해지나 크롬 함량이 35%를 초과하면 조인트 강도가 감소한다. 따라서 크롬 함량은 11 내지 35 중량%, 바람직하게 20 내지 30 중량%이어야 한다.
상기 합금의 융점을 낮추기 위해 융점 강하제가 첨가된다. 융점 강하제로는 실리콘, 붕소 및 인이 효과적이다는 것은 잘 알려져 있다. Fe-P 상태도의 연구에 의해, 약 10 중량%의 인 지점에서 1100 ℃의 최소 융점을 가짐을 알 수 있다. Fe-Si 상태도는 10 중량%의 Si 지점에서 1380 ℃의 융점을 가지며 약 19 중량%의 Si 지점에서 약 1210 ℃의 최소 융점을 가진다. 각각 10 중량%를 초과하는 인과 실리콘의 함량은 취성 상 형성 위험이 매우 높기 때문에 바람직하지 않다. 그러므로 인의 함량은 4 내지 8 중량% 그리고 실리콘 함량은 2 내지 6 중량%로 유지하는 것이 바람직하다.
Fe-B 상태도는 약 4 중량%의 붕소 지점에서 1174 ℃의 최소 융점을 가진다. 그러나 붕소는 경납땜 구성 요소를 취화시키는 단점을 가진다. 붕소는 침입형 원자이며 직경이 작기 때문에 기저 재료의 격자 내측으로 빠르게 확산하여 취성의 CrB 상을 형성한다. 붕소의 확산으로 인해 상기 합금의 재-용융 온도가 상승하여 몇몇 경우에 바람직하지 않은 결과를 초래한다. US 4,444,587호에는 망간도 융점을 낮추기 때문에 망간이 붕소를 대체하기 위한 얼마나 우수한 대체물인지를 설명하고 있다. 실리콘 및 탄소와 함께 10-30 중량%의 망간은 철계 상태도에서 200 ℃ 위로 융점을 낮출 것이다. 둘째로, 망간은 경납땜 사이클 중에 거의 완전히 증발하는데, 이는 CrB와 같은 임의의 취성 상을 형성함이 없이 재-융점을 상승시킨다.
니켈은 오스테나이트를 안정화시키는데, 이는 합금의 내산화성을 개선한다. 니켈은 또한 경납땜 조인트의 인성을 증가시킨다. Cr-Fe-Ni 삼원 상태도를 보면, 니켈도 융점 강하 효과를 갖는다는 것을 알 수 있다. 30 중량% Cr 및 20 중량% Ni에서 Cr-Fe-Ni 삼원 상태도의 융점은 ASM 편람 스테인리스 스틸에 따라 약 1470 ℃이다. 본 발명과 관련된 경납땜 용가재의 니켈 함량은 경납땜 용가재의 비용을 최소화하기 위해 30 중량% 미만으로 유지되어야 한다.
놀랍게도, 경납땜 작업 중에 실리콘과 인이 기저 재료 내측으로의 확산을 구리가 감소시킨다는 것이 발견되었다. 인의 석출도 방지된다. 구리의 존재가 내식성에 양호한 효과를 끼쳐 10% HCl 또는 10% H2SO4 내의 침지시 중량 손실을 줄인다는 것도 예상치 못한 발견이었다. 구리의 양호한 효과를 얻기 위해서는 2 중량%의 구리가 필요하다고 여겨진다. 본 발명에 의해 발견된 경납땜 용가재의 구리 함량은 경납땜될 기저 재료로부터 너무 많은 화학물이 확산되지 않게 하기 위해 20 중량% 미만으로 유지되어야 한다. 따라서 구리 함량은 2 내지 20 중량%, 바람직하게 5 내지 15 중량%이어야 한다.
본 발명에 따른 경납땜 용가재는 분말 형태이며 가스 또는 수중 분무법에 의해 생성될 수 있다. 경납땜 용가재는 분말 형태로 사용될 수 있거나 종래의 방법에 따른 페이스트, 테이프, 포일 또는 다른 형태로 전환될 수 있다. 적용 기술에 따라 상이한 입자 크기 분포가 필요하나 경납땜 용가재의 평균 입자 크기는 10-100 ㎛이다.
경납땜 용가재는 진공(<10-3 Torr)을 사용하는 진공 노 경납땜(vacuum furnace brazing)에 적합하다. 경납땜 용가재는 1100 ℃ 미만의 융점을 가지며 임의로 관찰되는 입계 성장 없이 높은 강도와 우수한 내식성을 갖는 조인트를 1120 ℃의 경납땜 온도에서 생성한다.
페이스트, 포일 또는 다른 형태의 경납땜 용가재가 간극 또는 조인트될 기저 재료의 표면들 사이에 있는 간극 내에 놓여 진다. 경납땜 용가재 용착물(melts)을 가열하는 동안에 모세관 힘에 의해 용융된 경납땜 용가재가 기저 재료의 표면 상을 습윤하며 간극 내측으로 유동한다. 냉각 중에 용가재는 고체의 경납땜 조인트를 형성한다. 경납땜 용가재가 모세관 힘에 의해 작용하므로, 경납땜될 기저 재료 상에서의 경납땜 용가재의 습윤성이 중요하다. 본 발명에 의해 발견된 경납땜 용가재는 스테인리스 스틸에 우수한 습윤성을 가진다. 경납땜 용가재는 또한 우수한 간극 폭 허용도(gap width tolerance)를 가지며 500 ㎛ 초과의 간극을 경납땜할 수 있다.
본 발명에 따른 경납땜 용가재로 경납땜된 조인트는 Cr-P 부화 상 및 Ni-Fe-Si-Cu 부화 상의 균질한 혼합으로 이루어지는 미세 조직을 가진다. 놀랍게도, 실리콘과 인의 확산은 경납땜 용가재 내에 구리의 존재로 인해 제한되었음이 발견되었다. 기재 재료 내의 입계에서 인의 석출도 구리의 존재에 의해 방지되었다. 구리가 없는 경납땜 용가재는 기저 재료에 보다 넓은 확산 영역을 가지며 기저 재료의 취화의 원인이 될 수 있는 입계에서의 인 석출도 발견되었다.
도 1은 경납땜 테스트에 사용된 T-시펀을 도시하며,
도 2는 조인트 강도 테스트에 사용된 시편을 도시하며,
도 3은 시편을 부식 매체에 4주 동안 노출한 제 2 부식 테스트의 결과를 도시한다.
기준 재료로서 3 개의 경납땜 용가재가 사용되었는데, 그 중 하나는 철계 경납땜 용가재인 Fe29Cr18Ni7Si6P이며, 그중 다른 하나는 니켈계 경납땜 용가재인 BNi5 및 HBNi613이다. Fe29Cr18Ni7Si6P는 US 2008006676호에 설명된 철계 경납땜 용가재이다. Ni-19Cr-10Si 조성을 갖는 BNi5는 표준 등급의 니켈계 경납땜 용가재이며 Ni-30Cr-6P-4Si 조성을 갖는 HBNi613은 회가내스 아베에 의해 제조된 니켈계 경납땜 용가재이다.
또한, 본 발명에 따른 3개의 경납땜 용가재와 비교예로서의 5개의 경납땜 용가재를 포함하는 8 개의 상이한 경납땜 용가재가 수중 분무법에 의해 준비되었다.
표 1은 제조된 경납땜 용가재의 실제 조성을 나타낸다. 각각의 구성 요소의 양은 중량%로 주어졌다. 'bal'(나머지)는 Fe를 구성하는 용융물 내의 나머지 재료를 의미한다. 본 발명에 따라, 용가재 분말은 적어도 20 중량% Fe를 함유하며, 나머지 구성 요소들은 100 중량%까지 첨가되도록 표시된 한계량 내에서 조절될 수 있다. 미량 원소들은 제조 방법에 기인된 불가피한 불순물의 결과이며 이러한 미량 원소들은 경납땜 용가재의 특성에 영향을 끼치지 않을 정도의 미량으로 존재한다. 미량 원소들은 보통 1 중량% 보다 적은 양으로 존재한다.
경납땜 용가재를 만족시키기 위한 제 1 임계 사항은 경납땜 온도가 바람직하게 1120 ℃ 또는 그보다 낮아야 한다는 점이다. 경납땜 용가재가 용융되고 납땜이 구리, 인 및 실리콘에 의해 영향을 받는 온도를 표 1로부터 알 수 있다.
상기 특성들을 테스팅하는데 사용되는 방법들은 다음과 같다.
1) 습윤 테스트
경납땜 용가재 0.2 그램이 50*50 mm 치수를 갖는 304 스테인리스 스틸의 기판 상에 놓여졌다. 경납땜 용가재를 갖는 상기 기판은 그 후에 10-4 Torr의 진공에서 10분 동안 1120 ℃에서 가열되었다. 습윤성은 다음과 같이 정의된 확산률(spreading ration)에 의해 결정된다.
S = Af/As
여기서, Af는 용융된 용가재에 의해 덮힌 면적이며 As는 기판 면적이다.
표 2로부터 구리와 고 함량의 인을 갖는 경납땜 용가재(4,7,8)가 우수한 습윤성을 갖는다는 것을 알 수 있다. 본 발명에 의해 덮힌 경납땜 용가재는 기준 재료인 Fe29Cr18Ni7Si6P 보다 스테인리스 스틸 기저 재료에 대한 더 양호하고 기준 재료인 BNi5만큼 우수하거나 그보다 더 양호한 습윤성을 가진다.
2) 금속학적 시험
경납땜 용가재는 상기 분말을 결합제와 혼합함으로써 페이스트로 변환되었다. 304 스테인리스 스틸이 기재 재료로 사용되었다. 도 1에 따른 T-시편이 10-4 Torr의 진공에서 10분 동안 1100 ℃에서 경납땜되었다. 경납땜 후에 T-시편은 횡단면으로 절단되었다. 경납땜된 조인트의 횡단면적이 광학 현미경으로 조사되었다. 우수한 경납땜 조인트는 공극과 크랙이 없는 균질한 미세조직을 갖는 조인트로서 확인되었다.
표 2로부터 알 수 있듯이, 모든 합금들은 크랙이나 공극 없이 고체 조인트를 형성했다. 본 발명에 따른 경납땜 용가재(4,7,8)는 기저 재료 내측으로의 원소들의 확산이 제한되고 입계에서 인의 석출이 없는 균질한 미세조직을 형성했다. 인의 입계 석출은 구리 없이 경납땜 용가재를 사용할 때(1,5) 발견된다.
3) 조인트 강도
조인트 강도는 100 ㎛의 평행한 틈새를 갖는 랩 형태의 조인트 구성에 대한 ANSI/AWS C3.2M/C3.2.2001에서 추천하는 것과 유사한 절차를 사용하여 테스트되었다. 경납땜 용가재는 경납땜 용가재를 결합제와 혼합함으로써 페이스트로 변환되었다. 페이스트를 갖는 조인트 강도 시편들은 그 후에 10-4 Torr의 진공에서 60분 동안 1120 ℃로 가열되었다.
표 2로부터 구리를 갖는 경납땜 용가재의 강도가 니켈계 기준 재료인 BNi5와 동일한 범위의 강도를 갖는다는 것을 알 수 있다.
4) 부식 테스트
부식은 부식 매체에 여러 날 노출시킨 후에 경납땜 용가재의 중량 손실로써 측정되었다. 경납땜 용가재는 작은 액적(tablet)으로 용융되었다. 액적들은 각각 10% HCl 및 10% H2SO4 수용액을 갖는 비이커 내에 놓여졌다. 액적들은 비이커 내에 놓여지기 전에 그리고 여러 날 후에 계량되었다. 중량 손실이 계산되었다.
표 2로부터 구리를 함유하는 경납땜 용가재(4,7,8)가 구리를 함유하지 않는 경납땜 용가재(1,5)보다 중량 손실이 덜했음을 알 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 경납땜 용가재는 니켈계 기준 재료인 BNi5 및 HBNi613에 대등한 내식성 및 기준 철계 용가재인 Fe29Cr18Ni7Si6P보다 양호한 내식성을 가진다.
경납땜 조인트를 평가하는 제 2 부식 테스트가 수행되었다. 경납땜 테스트를 위해 사용된 것과 동일한 T-시편(도 1 참조)이 준비되고 사용되었다. 각각의 T-시편이 4 주 동안 부식 매체를 갖는 비이커 내에 놓였으며 그 후에 부식 징후에 대해 조사되었다. 총 12 개의 T-시편들이 경납땜 재료로서 제조되었으며, 그 중 3 개의 시편은 본 발명에 따른 합금 7을 사용했으며, 그 중 3 개의 시편은 BNi5을 사용했으며, 그 중 3 개의 시편은 HBNi613을 사용했으며, 그 중 3 개의 시편은 Fe29Cr18Ni7Si6P을 사용했다. 사용된 부식 매체는 10 중량% HNO3, 10 중량% H2SO4 및 10 중량% HCl의 수용액이었다. 이러한 테스트에서 본 발명에 따른 조성을 갖는 합금 7이 니켈계 경납땜 용기재 기준 재료인 BNi5와 HBNi613뿐만 아니라 철계 경납땜 용가재 기준재료인 Fe29Cr18Ni7Si6P와 비교되었다.
그 결과가 도 3에 제시되었다. 알 수 있는 바와 같이, 합금 7은 H2SO4 에서 4 주 후에 부식이 없었으며 단지 HCl 및 HNO3 에서 4 주 후에 잠재적인 부식이 있었다. 이는 철-크롬계 경납땜 재료에서 구리의 양호한 효과를 입증한 기준 철계 용가재인 Fe29Cr18Ni7Si6P에 대한 결과보다도 우수하다.
테스트된 경납땜 용가재의 화학조성 및 용융 온도
합금 Fe Cu Ni Cr P Si Mn 1120℃에서 용융
1 비교예 나머지 - 10.7 20.9 6.7 5.7 5.7 완전 용융
2 비교예 나머지 10 10.4 20.5 3.5 4.1 5.3 용융 안됨
3 비교예 나머지 - 20.9 20.4 3.76 5.8 - 용융 안됨
4 본발명 나머지 10.4 20.4 20.4 6.8 3.9 - 완전 용융
5 비교예 나머지 - 10.9 27.2 6.8 3.8 - 완전 용융
6 비교예 나머지 - 20.3 27.2 4.2 4 5.3 부분 용융
7 본발명 나머지 10 20.1 27.3 6.9 4.91 5.2 완전 용융
8 본발명 나머지 5.18 15.1 23.5 5.96 4.9 2.76 완전 용융
습윤 테스트, 금속학적 시험, 조인트 강도 테스트 및 부식 테스트 결과
합금
습윤성
(%)		 경납땜 조인트의
미세조직		 조인트강도(N/㎟) 중량 손실
10%HCl 10%H2SO4
1 비교예 20 비균질미세조직,기저재료로
확산,입계에서 P 석출		 93 0.159
(16%)		 0.080
(8%)
4 본발명 45 균질미세조직,기저재료로
제한적인확산		 98 0.016
(1.6%)		 0.012
(1.2%)
5 비교예 30 균질미세조직,기저재료로확산,입계에서 P확산 110 0.021
(0.2%)		 0.029
(0.3%)
7 본발명 40 균질미세조직,기저재료로
제한적인확산		 97 0.004
(0.4%)		 0.006
(0.6%)
8 본발명 30 균질미세조직,기저재료로
제한적인확산		 92 0.014
(1.4%)		 0.008
(0.8)
Fe29Cr18Ni7Si6P 기준재료 15 비균질미세조직,
기저재료로확산		 98 0.045
(4.5%)		 0.014
(1.4%)
BNi5 기준재료 30 균질미세조직,기저재료로
제한적인확산		 88 0.011
(1.1%)		 0.014
(1.4%)
HBNi613 기준재료 60 균질미세조직,기저재료로
제한적인확산		 126 0.005
(0.5%)		 0.010
(1%)

Claims (11)

  1. 스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말로서,
    11 내지 35 중량% 크롬,
    0 내지 30 중량% 니켈,
    2 내지 20 중량% 구리,
    2 내지 6 중량% 실리콘,
    4 내지 8 중량% 인,
    0 내지 10 중량% 망간, 및
    20 중량% 이상의 철을 함유하는,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재료는,
    11 내지 35 중량% 크롬,
    0 내지 30 중량% 니켈,
    2 내지 20 중량% 구리,
    2 내지 6 중량% 실리콘,
    4 내지 8 중량% 인,
    0 내지 10 중량% 망간,
    1 중량% 미만의 미량 원소, 및
    나머지 20 중량% 이상의 철을 함유하는,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 니켈 함량은 10 내지 20 중량%인,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구리의 함량은 5 내지 15 중량%인,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 망간의 함량은 7 중량% 미만인,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 크롬의 함량은 20 내지 30 중량%인,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철계 경납땜 용가재 분말은 10 내지 100 ㎛의 평균 입자 크기를 가지는,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 철계 경납땜 용가재 분말은 종래의 방법들에 의해 페이스트, 테이프, 포일 또는 다른 형태들로 변환되는,
    스테인리스 스틸 기저 재료의 경납땜에 적합한 철-크롬계 경납땜 용가재 분말.
  9. 노내 경납땜용 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 경납땜 용가재 분말의 용도.
  10. 열 교환기 및 촉매 변환기를 경납땜하기 위한 제 1 항 내지 제 8 항에 따른 경납땜 용가재 분말의 용도.
  11. 철계 기저 재료를 경납땜에 의해 제조한 경납땜 제품으로서,
    상기 철계 기저 재료는 제 1 항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 따른 철-크롬계 경납땜 용가재 분말에 의해 접합되는,
    철계 기저 재료를 경납땜에 의해 제조한 경납땜 제품.
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