(57)【要約】  ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ、（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）から本質的になる組成を有する鑞付け用ニッケル基合金及びその鑞付け用合金を鑞付けする方法。
2009545451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余のＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる組成を有する鑞付け用合金。
【請求項２】
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％である、請求項１に記載の鑞付け用合金。
【請求項３】
７原子％≦ｅ≦１２原子％のＳｉ含有量を有する、請求項１に記載の鑞付け用合金。
【請求項４】
５原子％≦ｂ≦１４原子％のＣｒ含有量を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の鑞付け用合金。
【請求項５】
５原子％≦ｆ≦１３原子％のＢ含有量を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の鑞付け用合金。
【請求項６】
３原子％≦ａ≦３５原子％の鉄含有量を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の鑞付け用合金。
【請求項７】
液相温度が１２００℃より低い、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金。
【請求項８】
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余のＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる組成を有する無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項９】
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％である、請求項８に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１０】
７原子％≦ｅ≦１２原子％のＳｉ含有量を有する、請求項８又は９に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１１】
５原子％≦ｂ≦１４原子％のＣｒ含有量を有する、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１２】
５原子％≦ｆ≦１３原子％のＢ含有量を有する、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１３】
３原子％≦ａ≦３５原子％の鉄含有量を有する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１４】
鑞付け用合金箔が、少なくとも８０％無定形である、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１５】
厚さＤが２０μｍより大きい、請求項８〜１４のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１６】
厚さＤが、２０μｍ≦Ｄ≦４０μｍである、請求項１５に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１７】
幅Ｂが、２０ｍｍ≦Ｂ≦２００ｍｍである、請求項８〜１６のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１８】
幅Ｂが、４０ｍｍ≦Ｂ≦２００ｍｍである、請求項１７に記載の無定形展性鑞付け用合金箔。
【請求項１９】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金を用いて製造された少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を有する熱交換器。
【請求項２０】
請求項８〜１４のいずれか１項に記載の鑞付け用合金を用いて製造された少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を有する熱交換器であって、鑞付け継ぎ目が２０μｍより大きいことを特徴とする、熱交換器。
【請求項２１】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金を、接合すべき二つ以上の部品の間に適用し、然も、前記接合すべき部品が前記鑞付け用合金より高い溶融温度を有することと、
前記鑞付け複合体を前記鑞付け用合金の液相温度より高い温度へ加熱することと、
前記接合すべき部品の間に鑞付け接合部の形成を伴った鑞付け複合体を冷却することと
を含む、二つ以上の部品を接合する方法。
【請求項２２】
接合すべき部品が、熱交換器又は排気ガス再循環冷却器又は燃料電池の部品である、二つ以上の部品を接合するための請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
請求項８〜１８のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔を、接合すべき二つ以上の部品の間に適用し、然も、前記接合すべき部品が前記鑞付け用合金箔より高い溶融温度を有することと、
前記鑞付け複合体を前記鑞付け用合金箔の液相温度より高い温度へ加熱することと、
前記接合すべき部品の間に鑞付け接合部の形成を伴った鑞付け複合体を冷却することと、
を含む、二つ以上の部品を接合する方法。
【請求項２４】
接合すべき部品が、熱交換器又は排気ガス再循環冷却器又は燃料電池の部品である、二つ以上の部品を接合するための請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる溶融物を与えることと、
動く冷却用表面の上で約１０５℃／秒より大きい速度で前記溶融物を急速固化することにより無定形鑞付け用合金箔を製造することと、
接合すべき部品の間に前記鑞付け用合金箔を適用することにより鑞付け複合体を形成することと、
前記鑞付け複合体を前記鑞付け用合金箔の液相温度より高い温度へ加熱することと、
接合すべき部品の間に鑞付け接合部の形成を伴った鑞付け複合体を冷却することと、
を含む、二つ以上の部品を接合する方法。
【請求項２６】
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる溶融物を与えることと、
動く冷却用表面の上で約１０５℃／秒より大きい速度で前記溶融物を急速固化することにより無定形鑞付け用合金箔を製造することと、
を含む、無定形展性鑞付け用合金箔の製造方法。
【請求項２７】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の二つ以上の部品を鑞付けするための、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金の使用。
【請求項２８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金から、少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を製造することを特徴とする、鑞付け目的物。
【請求項２９】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池として用いるための、請求項２８に記載の鑞付け目的物。
【請求項３０】
還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項２８に記載の鑞付け目的物。
【請求項３１】
更に、硫酸イオン及び／又は硝酸イオン及び／又は塩化物イオンを含む還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項２８に記載の鑞付け目的物。
【請求項３２】
内燃機関の還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項２８に記載の鑞付け目的物。
【請求項３３】
ステンレス鋼又はＮｉ合金又はＣｏ合金から作られた二つ以上の部品を接着力により接合するための、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金の使用。
【請求項３４】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の部品を製造するための、請求項１〜７のいずれか１項に記載の鑞付け用合金の使用。
【請求項３５】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の二つ以上の部品を鑞付けするための、請求項８〜１８のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔の使用。
【請求項３６】
請求項８〜１８のいずれか１項に記載の無定形展性鑞付け用合金箔から、少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を製造することを特徴とする鑞付け目的物。
【請求項３７】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の部品として用いるための、請求項３６に記載の鑞付け目的物。
【請求項３８】
還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項３６に記載の鑞付け目的物。
【請求項３９】
更に、硫酸イオン及び／又は硝酸イオン及び／又は塩化物イオンを含む還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項３６に記載の鑞付け目的物。
【請求項４０】
内燃機関の還元性又は酸化性酸性媒体中で用いるための、請求項３６に記載の鑞付け目的物。
【請求項４１】
ステンレス鋼又はＮｉ合金又はＣｏ合金から作られた二つ以上の部品を接合するための、請求項８〜１８のいずれか１項に記載の鑞付け用合金の使用。
【請求項４２】
熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の部品を製造するための、請求項８〜１８のいずれか１項に記載の鑞付け用合金箔の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鑞付け用ニッケル基合金及び二つ以上の部品を鑞付けする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ付けは、はんだとして同一視されている溶融充填材料を補助として金属又はセラミック部品を接合するための方法である。はんだの処理温度により、軟質はんだと鑞付けとは区別されており、後者の処理温度ははんだの液相温度を１０℃〜５０℃超えているのが典型的である。軟質はんだは４５０℃よりも低い温度で処理されるが、鑞付け用合金は４５０℃よりも高い温度で処理される。鑞付け用合金は、接合部の機械的強度が大きく且つ／又は上昇させた操作温度での機械的強度が大きいことが要求される用途で用いられる。
【０００３】
ステンレス鋼、又はＮｉ及びＣｏ合金から作られた部品は、しばしば、鑞付け用ニッケル基合金により接合される。鑞付け用合金により製造された接合部の耐食性は、多くの用途、特にステンレス鋼熱交換器及び同様な製品では決定的な判断基準になっている。
適用温度範囲を増大し、耐食性を改良するため、例えば、ＥＰ  ０１０８９５９には、１７〜２０原子％のクロム含有量を有する鑞付け用ニッケル基合金が記載されている。
【０００４】
しかし、この増大したクロム含有量は、液相温度を上昇させ、そのため処理温度を上昇させるという欠点を有する。このことは、母材中に望ましくない粗い粒子の形成及び機械的強度の低下を起こす結果になり、それは多くの用途で同様に望ましくない。更に、鑞付け用合金のクロム含有量の増大は、鑞付けされた継ぎ目又は母材中にＣｒ−Ｂ及びＣｒ−Ｓｉの脆い相を与える結果になり、それは接合部の機械的強度に悪影響を及ぼす。
【０００５】
クロム含有量を減少させ、これらの問題を解決するため、例えば、ＷＯ９６／３７３３５には、５原子％までのモリブデン含有量を有し、９．５〜１６．５原子％の減少したクロム含有量を有する鑞付け用ニッケル基合金が記載されている。
【０００６】
ＵＳ５，１８３，６３６から、鉄を含まない鑞付け用合金が知られており、それは母材から鑞付け用合金への鉄の拡散を防ぐ成分及び耐食性を改良する成分を含む。この目的から、その鉄を含まない鑞付け用合金は、銅、モリブデン、ニオブ、及びタンタルを含む。この組成は、クロム含有量をニオブ及びタンタルの添加により維持し、鑞付けされた継ぎ目が鉄を含まないままになっているので、耐食性を改良すると述べられている。
【０００７】
しかし、これらの鑞付け用合金の欠点は、鑞付けされた接合部の耐食性が酸性媒体のような侵食性媒体では不適切なことにある。更にＵＳ５，１８３，６３６から知られている鑞付け用合金は、その成分のため非常に高価である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、改良された耐食性を有し、費用効果もよい鑞付け用ニッケル基合金を与えることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる組成を有する鑞付け用合金が与えられる。
【００１０】
従って、二種類の選択される組成物が与えられる。第一の態様では、鑞付け用合金は、鉄及び０．５原子％≦ｄ＜３原子％の範囲の銅含有量を有する。第二の態様では、鑞付け用合金は鉄を含まない。この態様では、銅含有量が０．５原子％≦ｄ≦５原子％の範囲内になるように、僅かに高い銅含有量を与えることができる。しかし、鉄を含まない鑞付け用合金のための好ましい銅範囲は、鉄を含有する第一の態様で、０．５原子％≦ｄ＜３原子％である。
【００１１】
用語の「から本質的になる」とは、鑞付け用合金が微量の不可避的不純物を含んでいてもよいことであると理解すべきである。典型的な不純物は、元素Ａｌ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｉ、及びＺｒであろう。不純物の合計量は２０００ｐｐｍもより少なく、好ましくは１０００ｐｐｍより少ないのがよい。
【００１２】
本発明の鑞付け用合金は、モリブデン及び銅の一方しか含まない組成物よりも耐食性が改良されるような量でモリブデン及び銅の両方を含む。この鑞付け用合金は、高価なタンタル及びニオブを添加することなく、良好な耐食性を有することが思いがけなく発見された。
【００１３】
この良好な耐食性は、更に５０原子％までの鉄含有量でさえも維持される。このことは、更に原料コストも低下する。なぜなら、ニッケルより安い鉄でニッケルを部分的に置き換えられるからである。これらの組成物は、材料コストが重要な因子になる用途に特に適用している。
【００１４】
更に別の態様として、耐食性を改良するため、鑞付け用合金は、０．２〜１．５原子％のモリブデンの添加と、０．５〜３原子％の銅の添加とを併用するのが好ましい。
【００１５】
本発明による鑞付け用合金は、内燃機関のための熱交換器及び排気ガス再循環冷却器のような極めて侵食性の媒体中での用途に適していることが見出されている。これらの用途では、鑞付けされた接合部は還元性又は酸化性酸性媒体で、更に硫酸イオン及び／又は硝酸イオン及び／又は塩化物イオンを含むことがある媒体に晒されてもよい。本発明による鑞付け用合金を用いて製造された鑞付け継ぎ目は、これらの侵食性媒体中でも良好な耐食性を示す。本発明による鑞付け用合金の更に別の用途には、侵食性媒体が発生する工業用ステンレス鋼熱交換器及び自動車及び商業的乗り物の熱交換器の二種類以上の部品を接合することが含まれる。
【００１６】
本発明による鑞付け用はんだの良好な耐食性は、５〜１８原子％の中程度のクロム含有量を用いて達成され、それにより高クロム合金の欠点を回避している。クロム含有量を増大した組成物とは対照的に、Ｍｏ及びＣｕを併用添加しても液相温度、従って、鑞付け用合金の処理温度の望ましくない上昇を与える結果にはならない。このクロム含有量は、鑞付け継ぎ目及び母材中の両方で、Ｃｒ−Ｂ及びＣｒ−Ｓｉ脆弱層の強い形成を確実に回避する。良好な耐食性は、クロム含有量が低いにも拘わらず、Ｍｏ及びＣｕの添加により与えられる。
【００１７】
本発明による鑞付け用合金は、１２００℃より低い液相温度を有する。これは望ましいことである。なぜなら、多くの工業的処理のための最高鑞付け温度は、特にステンレス鋼の母材を接合するためには、約１２００℃に限定されているからである。一般に鑞付け温度は、１０００℃からの温度では母材中に望ましくない粗い粒子が形成されるので、出来るだけ低く維持される。この望ましくない粗粒子の形成は、母材の機械的強度を低下する結果になり、それは熱交換器のような多くの技術的用途にとって重要な問題である。この問題は、本発明による鑞付け用合金により著しく軽減される。
【００１８】
従って、その鑞付け用合金は、最高はんだ付け温度が１２００℃に限定された工業的用途で信頼性を有する。それは信頼性のある鑞付け接合部を与える。
【００１９】
更に別の態様として、鑞付け用はんだは、７原子％≦ｅ≦１２原子％のＳｉ含有量及び／又は５原子％≦ｆ≦１３原子％のＢ含有量及び／又は５原子％≦ｂ≦１４原子％のＣｒ含有量を有する。
【００２０】
硼素、珪素、及び燐の元素は、メタロイド及びガラス形成性元素であり、無定形展性箔として鑞付け用合金を製造することを可能にする。これらの元素の含有量を大きくすると、溶融又は液相温度の低下をもたらす。もしガラス形成性元素の含有量を余りにも低くすると、それら箔は結晶質の状態で固化し、非常に脆くなる。一方、もしガラス形成性元素の含有量を余りにも大きくすると、箔は脆くなり、もはや、技術的用途で処理することができない。
【００２１】
メタロイド含有量は、更に鑞付け用合金の箔を用いて形成された鑞付け継ぎ目が適当な機械的性質を持つように選択される。高いＢ含有量は、Ｂ硬質相の分率を起こす結果になり、鑞付け接合部の機械的性質の劣化をもたらす。硼素はクロムと反応し、同様に耐食性の顕著な低下を与える結果になる。高いＳｉ含有量は、鑞付け継ぎ目に望ましくないＳｉ硬質相を形成する結果になり、それも同様にはんだ付けされた継ぎ目の強度を低下させる。
【００２２】
上に記載した態様のいずれかによる鑞付け用合金は、ペースト又は無定形展性鑞付け用合金箔として与えることができる。本発明による鑞付け用合金は、粉末として、又は無定形展性箔として、例えば、急速固化法で製造することができる。従って、これらの鑞付け用合金は、異なった用途に適合させることができる種々の形態で入手することができる。
【００２３】
一つの態様として、鑞付け用合金箔は、５０％まで、好ましくは少なくとも８０％まで無定形である。
【００２４】
本発明による鑞付け用合金箔は、厚さを増大した帯状及び幅を増大した帯状の展性箔として製造することができる。従って、本発明による鑞付け用合金は、２０μｍより大きく、好ましくは２０μｍ≦Ｄ≦４０μｍの厚さを有し、２０ｍｍより大きく、好ましくは２０ｍｍ≦Ｂ≦２００ｍｍの幅を有する鋳造に抜群に適しており、それは従来法の鑞付け用ニッケル基合金では非常に限定された程度にしか出来ないものである。
【００２５】
一つの態様として、
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる組成を有する鑞付け用合金を用いて製造された少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を有する熱交換器が与えられる。
【００２６】
別の態様として、この鑞付け継ぎ目は、無定形展性鑞付け用合金箔の形態でこの組成の鑞付け用合金を用いて製造することができる。熱交換器は、上に記載した態様のいずれかによる鑞付け用合金又は無定形展性鑞付け用合金箔を用いて形成された少なくとも一つの鑞付け継ぎ目を持っていてもよい。無定形展性鑞付け用合金箔を用いて製造された鑞付け継ぎ目は、少なくとも２０μｍの厚さを有する。
【００２７】
無定形展性鑞付け用合金箔を用いて製造された鑞付け継ぎ目は、Ｂ及びＳｉ硬質相の大きさの結晶質粉末により製造された鑞付け継ぎ目とは異なっている。
【００２８】
次の工程を含む二つ以上の部品を接合する方法を与える。上に記載した態様のいずれかによる鑞付け用合金を、接合すべき二つ以上の金属部品の間に適用する。接合すべき部品は、鑞付け用合金より高い溶融温度を有し、ステンレス鋼、或いはＮｉ又はＣｏ合金から作られていてもよい。鑞付けする複合体を、鑞付け用合金の液相温度より高い温度へ加熱し、次に接合すべき部品の間に鑞付け接合部が形成される間に冷却する。この方法は、接着力により又は凝集によりそれら部品を接合することができる。
【００２９】
次の工程を含む二つ以上の部品を接合する更に別の方法を与える。上記した態様のいずれかによる無定形展性鑞付け用合金箔を、接合すべき二つ以上の金属部品の間に適用する。接合すべき部品は、鑞付け用合金箔より高い溶融温度を有し、ステンレス鋼或いはＮｉ又はＣｏ合金から作られていてもよい。鑞付け複合体を、鑞付け用合金箔の液相温度より高い温度へ加熱し、次に接合すべき部品の間に鑞付け接合部が形成される間に冷却する。
【００３０】
接合すべき部品は、熱交換器又は排気ガス再循環冷却器の部品、或いは燃料電池の部品であるのが好ましい。これらの製品は、完全に漏洩がなく、上昇させた操作温度での腐食に対する抵抗性、機械的安定性、従って信頼性のある、確実な鑞付け接合部を必要とする。本発明による鑞付け用合金箔は、そのような接合部を与える。
【００３１】
本発明による鑞付け用合金及び鑞付け用合金箔は、目的物に一つ以上の鑞付け継ぎ目を形成するのに用いることができる。鑞付けされる目的物は、熱交換器、排気ガス再循環冷却器、又は燃料電池の部品でもよい。一つの態様として、鑞付けした目的物は、還元性又は酸化性酸性媒体中で用いられるように設計されており、別の態様では還元性媒体中で、更に別の態様では硫酸イオン及び／又は硝酸イオン及び／又は塩化物イオンを更に含む酸化性酸性媒体中で用いられ、或いは内燃機関の還元性又は酸化性酸性媒体中で用いられるように設計されている。
【００３２】
本発明による鑞付け用合金は、一つの方法の態様として、急速固化法での無定形、均一性、及び展性の鑞付け用合金箔として製造される。この目的から、
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になる組成ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇを有する金属溶融物が与えられる。
【００３３】
この溶融物を注型ノズルから鋳造輪又は鋳造ドラムの上に噴霧し、１０５℃／秒より大きい速度で冷却する。次に、鋳造帯を１００℃〜３００℃の温度で鋳造輪から取り外し、直接巻いて所謂コイルを形成するか、又はリールの上に巻いて無定形展性鑞付け用合金箔を与えるのが典型的である。
【００３４】
更に別の方法では、無定形鑞付け用合金箔を、接着力により二つ以上の部品を接合するのに用い、その方法は、次の工程：
ＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇ
（式中、０原子％≦ａ≦５０原子％；５原子％≦ｂ≦１８原子％；０．２原子％＜ｃ≦３原子％；４原子％≦ｅ≦１５原子％；４原子％≦ｆ≦１５原子％；０原子％≦ｇ≦６原子％；残余がＮｉ；であり、そして、
０原子％＜ａ≦５０原子％の場合、０．５原子％≦ｄ＜３原子％であり；そして、
ａ＝０の場合、０．５原子％≦ｄ≦５原子％である。）
から本質的になるＦｅａＮｉ（残余）ＣｒｂＭｏｃＣｕｄＳｉｅＢｆＰｇの溶融物を与えることと、
動く冷却用表面の上で約１０５℃／秒より大きい速度で前記溶融物を急速固化することにより無定形鑞付け用合金箔を製造することと、
接合すべき金属部品の間に前記鑞付け用合金箔を適用することにより鑞付け複合体を形成することと、
前記鑞付け複合体を前記鑞付け用合金箔の液相温度より高い温度へ加熱することと、
接合すべき金属部品の間に接合部の形成を伴った鑞付け複合体を冷却することと、
を含む。
【００３５】
上記した接着力による接合方法は、本発明による鑞付け用ニッケル合金で鑞付けすることを含み、それは、全く接合欠陥の無い完全な鑞付け接合部を生ずることができる。
【００３６】
本発明による鑞付け用合金の液相温度は１２００℃より低い。本発明による鑞付け用合金は、特にステンレス鋼及び／又はニッケル及び／又はＣｏ合金から作られた金属部品を、接着力により接合するのに用いることができる。そのような部品には、典型的には、熱交換器又はそれに関連する製品及び排気ガス再循環冷却器に用いられている部品が含まれる。
【００３７】
本発明を、具体例及び比較例を参照して下に詳細に記述する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、Ｍｏ及び／又はＣｕを添加した第一基礎組成物の鑞付け接合部を有するステンレス鋼試料の腐食試験での重量減少を例示する図である。
【図２】図２は、種々のＭｏ添加をした第二基礎組成物の鑞付け接合部を有するステンレス鋼試料の腐食試験での重量減少を例示する図である。
【図３】図３は、種々のＣｕ添加をした第二基礎組成物の鑞付け接合部を有するステンレス鋼試料の腐食試験での重量減少を例示する図である。
【図４】図４は、鉄含有量を変化させた第二基礎組成物の鑞付け接合部を有するステンレス鋼試料の腐食試験での重量減少を例示する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
急速固化法により、種々の組成の少なくとも部分的に無定形の鑞付け用ニッケル基及び鉄基合金箔を製造した。Ｃｕ、Ｍｏ、又はＣｕとＭｏの併用物を添加した鑞付け継ぎ目の耐食性を、モリブデン及び銅を含まない鑞付け用合金箔の耐食性と比較した。
【００４０】
第一の具体例では、Ｍｏ及びＣｕの組合せを添加したものの耐食性を、第一基礎組成物中にＭｏのみ、又はＣｕのみを添加したものの耐食性と比較した。急速固化技術により、少なくとも部分的に無定形の鑞付け用合金箔を製造した。それら箔の組成を表１に列挙する。
【００４１】
この第一の具体例では、鑞付け用合金箔は、１２．３原子％のＣｒ、３．７原子％のＦｅ、７．９原子％のＳｉ、１２．８原子％のＢ、及び残余がニッケルの組成を持っていた。更に、１２．３原子％のＣｒ、３．７原子％のＦｅ、７．９原子％のＳｉ、及び１２．８原子％のＢを含み、銅及び／又はモリブデンを添加し、残余がニッケルである箔を製造した。一つの鑞付け用合金箔は２原子％の銅を含み、第二の箔は１原子％のモリブデンを含み、第三の箔は１原子％のモリブデン及び２原子％の銅を含む。
【００４２】
基礎板を二本の管状部材に接合したステンレス鋼試料（３１６Ｌ、１．４４０４）を１２００℃の温度で上記箔を用いて真空中で鑞付けした。鑞付け部品をｐＨ＜２で、ＳＯ４２−、ＮＯ３−、及びＣｌ−イオンを有する７０℃の腐食性媒体中に入れた。７２０時間晒した後の種々の試料の重量減少を図１に示す。
【００４３】
図１は、Ｃｕのみ又はＭｏのみの添加は、Ｍｏ及びＣｕを用いずに製造した鑞付け接合部に比較して、耐食性の中程度の改良しかもたらさなかった。最小の重量減少、従って最良の耐食性は、ＭｏとＣｕの両方を含む鑞付け用合金で見出される。ＭｏとＣｕの併用添加は、改良された耐食性を有する鑞付け用合金を与える。
【００４４】
第二の具体例として、ＭｏとＣｕの併用添加による第二基礎組成物の耐食性に与える影響を研究した。この第二の具体例では、ＭｏとＣｕの組合せを添加した鑞付け用合金を、Ｍｏ含有量を増加して、銅を含まない鑞付け用合金と比較した。
【００４５】
少なくとも部分的に無定形の鑞付け用合金箔を、急速固化技術により製造した。この第二の具体例では、鑞付け用合金箔は、１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、７原子％のＢ、及び残余が鉄の基礎組成を有した。１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、及び７原子％のＢを含み、モリブデンを０．５、１、又は１．５原子％添加し、残余が鉄である、銅を含まない箔を製造した。更に、１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、及び７原子％のＢを含み、２原子％の銅及び１原子％のＭｏを添加し、残余が鉄である箔を製造した。これらの組成物を表２に列挙する。従って、第二基礎組成は、第一基礎組成よりもかなり多量の鉄を含む。
【００４６】
第一の具体例の場合のようにして、ステンレス鋼試料を製造し、上に記載したように、耐食性を試験した。第二の具体例では、試料は８６４時間晒した後、それらの重量減少を測定した。
【００４７】
図２が示すように、Ｍｏ及びＣｕを併用添加した合金は、重量減少が最も少なく、従って、最良の耐食性を持っている。ＭｏとＣｕの両方を含む合金の耐食性は、モリブデンだけを含み、銅を含まない合金のモリブデン含有量を変化させるだけでは達成することはできない。
【００４８】
第三の具体例では、ＭｏとＣｕの併用添加による第三基礎組成物の耐食性に与える影響を研究した。急速固化技術により少なくとも部分的に無定形の鑞付け用合金箔を製造した。この第三の具体例では、鑞付け用合金箔は、１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、７原子％のＢ、及び残余の鉄の基礎組成を持っていた。１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、及び７原子％のＢを含み、モリブデンを１原子％添加し、残余が鉄である、銅を含まない箔を製造した。１１原子％のＣｒ、３５原子％のＮｉ、１１．５原子％のＳｉ、及び７原子％のＢを含み、１原子％又は２原子％の銅を添加したモリブデンを含まない箔に、各々１原子％のＭｏを添加し、残余が鉄である箔を製造した。これらの組成物を表３に列挙する。
【００４９】
第一の具体例の場合のようにして、ステンレス鋼試料を製造し、上に記載したように、耐食性を試験した。図３は、７２０時間晒した後の重量減少を示している。
【００５０】
図３は、ＭｏとＣｕを添加した鑞付け用合金の耐食性が、Ｍｏだけを含む合金の耐食性より顕著に良いことを示している。
【００５１】
第四の具体例として、１原子％のＭｏ及び１原子％のＣｕの組合せを含み、鉄含有量を増加した少なくとも部分的に無定形の鑞付け用合金箔の耐食性を研究した。
【００５２】
急速固化技術により少なくとも部分的に無定形の鑞付け用合金箔を製造した。０、１０、２０、３０、４０、５０、６０、及び７０原子％のＦｅ含有量を有し、それぞれ、１１原子％のＣｒ含有量、９原子％のＳｉ含有量、９原子％のＢ含有量、１原子％のＭｏ含有量、及び２原子％のＣｕ含有量を有し、残余がニッケルである少なくとも部分的に無定形の箔を製造した。これらの組成を表４に列挙する。
【００５３】
図４は、Ｍｏ及びＣｕを含む箔の耐食性は、５０原子％のＦｅ含有量まで実質的に一定のままであることを示している。このことは、著しく耐食性に影響を与えることなく、ニッケルを、５０原子％のＦｅ含有量まで鉄で置き換えることができる利点を提起している。その結果、原料コストを減少することができる。
【００５４】
【表１】
2009545451.tif 000003
【００５５】
【表２】
2009545451.tif 000004
【００５６】
【表３】
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【００５７】
【表４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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