(57)【要約】【課題】オーステナイト系ステンレス鋼製の金属部材がＢを含むろう箔で接合されたろう継手の硫酸耐食性の向上に好適な製造方法およびそれを用いたろう継手を提供する。【解決手段】オーステナイト系ステンレス鋼製の金属部材同士を０．３０〜６．０質量％のＢを含むＮｉ基かＦｅ基のアモルファス合金のろう箔で接合する際に、ろう付け熱処理の保持温度および保持時間を、Ｔ（ｔ）を加熱開始からｔ時間後の金属部材の温度、Ｔｓをろう箔の固相線温度、ｔ０をＴ（ｔ）がＴｓに達したときの時間、ｔ１をＴ（ｔ）がＴｓを超えた後に再びＴｓに達したときの時間としたとき、ｔ０からｔ１の区間においてＪ＝∫〔Ｔ（ｔ）・１／（ｔ―ｔ０）〕ｄｔで得られるＪ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択する。この方法で作製したろう継手は、拡散領域のＣｒ系硼化物の分布形態や大きさに係るλ値がλ≧１０μｍを満足する。【選択図】図２
2018075580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とを、０．３０質量％以上６．０質量％以下の硼素を含むＮｉ基アモルファス合金またはＦｅ基アモルファス合金から成るろう箔を用いて接合して形成するろう継手の製造方法であって、前記ろう箔を加熱して溶融ろうにする加熱工程と、前記溶融ろうを冷却して凝固させる冷却工程とを含む熱処理工程を有し、前記熱処理工程における保持温度および保持時間を、Ｔ（ｔ）を前記ろう箔の加熱を開始してからｔ時間後の前記金属部材の温度とし、Ｔｓを前記ろう箔の固相線温度とし、ｔ０をＴ（ｔ）がＴｓに達したときの時間とし、ｔ１をＴ（ｔ）がＴｓを超えた後に再びＴｓに達したときの時間としたとき、ｔ０からｔ１の区間においてＪ＝∫〔Ｔ（ｔ）・１／（ｔ―ｔ０）〕ｄｔで得られるＪ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択する、ろう継手の製造方法。
【請求項２】
オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とが、硼素を含むろう層を介して接合されているろう継手であって、前記金属部材の前記ろう層に隣接する、Ｃｒ系硼化物を含む拡散領域において、前記ろう層に対して実質的に平行となる方向であって、前記平行となる方向を長手方向として前記ろう層に近接する前記Ｃｒ系硼化物がより高濃度であるろう層近接拡散領域を含むように所定の幅の領域を測定範囲として設定し、かつ、Ｌを、前記測定範囲の前記長手方向における基点と終点を結ぶ線分であって、前記測定範囲において均等性をもって設定された線分ＬＳｊ（ｊ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）の長さとし、Ｌｉをｊ本目の線分ＬＳｊ上における基点からｉ番目のＣｒ系硼化物の線分ＬＳｊ上の長さとし、ｎ（１以上の整数）をｊ本目の線分ＬＳｊ上において計数されたＣｒ系硼化物の個数としたときに、λｊ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎによって求まるｊ個のλｊ値の平均値であるλ値がλ≧１０μｍを満足する、ろう継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ろう継手の製造方法およびろう継手に関し、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る２つ以上の金属部材を硼素（Ｂ）を含むろう箔を用いて接合するろう継手の製造方法、および、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る２つ以上の金属部材がＢを含むろう層を介して接合されているろう継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の排気ガス再循環装置（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の熱交換器（ＥＧＲクーラ）などにおいて、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材（被接合材）がろう材を用いて接合（ろう付け）されて形成されたろう継手が多く用いられている。かかるろう継手に用いるろう材として、Ｎｉ系のろう材が多く使用されている。かかるＮｉ系のろう部材では、主成分であるＮｉに対し、低融点化によるろう付け温度低減の目的でＢが添加されることがある。例えば、ＪＩＳやＡＷＳで規格化されているＢＮｉ−２は２．７５質量％以上３．５０質量％以下のＢを含む代表的なＮｉ系のろう材である。
【０００３】
また、上述したＢＮｉ−２の他、例えば、特許文献１にはステンレス鋼を用いて成る金属部材のろう付けに有用な１．１質量％以上１．３質量％以下のＢを含むＮｉ（ニッケル）−Ｃｒ（クロム）−Ｓｉ（珪素）−Ｂ系の箔状のろう材（ろう箔）が開示され、特許文献２には０．１質量％以上３．８質量％以下のＢを含むＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ−Ｐ系の箔状のろう材（ろう箔）が開示され、特許文献３には０質量％以上５．４質量％以下のＢを含むＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ−Ｐ−Ｆｅ（鉄）系の箔状のろう材（ろう箔）が開示され、並びに、特許文献４には０．８質量％以上１．１質量％以下のＢを含むＮｉ−Ｃｒ−Ｓｉ−Ｂ−Ｐ−Ｆｅ−Ｍｏ（モリブデン）−Ｃｕ（銅）系の箔状のろう材（ろう箔）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第４５４３１３５号明細書
【特許文献２】特表２０１１−５０１７００号公報
【特許文献３】米国特許第４３０２５１５号明細書
【特許文献４】特表２００９−５４５４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
耐食性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材（被接合材）がＢを含むろう材（ろう箔）を用いて接合されて形成されたろう継手は、ろう材の溶融および凝固によって形成されたろう層を有し、金属部材はろう層に隣接してＣｒ系硼化物を含む拡散領域を有するものとなる。これは、ろう付けの際の加熱により、ろう材に含まれるＢが金属部材の内部へ拡散して拡散領域が形成され、拡散したＢが金属部材に含まれるＣｒと結び付いてＣｒ系硼化物が形成されることによる。かかるＣｒ系硼化物を有すると、その周囲のＣｒが消費されてＣｒ欠乏領域が形成される。耐食性が良好なオーステナイト系ステンレス鋼といえども例えば硫酸性雰囲気に暴露されると腐食を受けるが、かかるＣｒ欠乏領域が表面から内部へ連続的に分布する組織形態を有するろう継手の例えば硫酸耐食性は特に低下する。
【０００６】
本発明は、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材がＢを含むろう箔を用いて接合されているろう継手の硫酸耐食性の向上を目的とし、そのために好適なろう継手の製造方法、および、その方法を用いて得られるろう継手を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、上述した課題の解決策を検討する過程で、上述した拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態に着目した。そして、前記金属部材の前記ろう層に隣接するＣｒ系硼化物を含む拡散領域の特に前記ろう層に近接するろう層近接拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布を特定の形態に制御することにより、かかる制御を行ったろう継手の硫酸耐食性が向上することを見出し、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明のろう継手の製造方法は、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とを、０．３０質量％以上６．０質量％以下の硼素（Ｂ）を含むＮｉ基アモルファス合金またはＦｅ基アモルファス合金から成るろう箔を用いて接合して形成するろう継手の製造方法であって、前記ろう箔を加熱して溶融ろうにする加熱工程と、前記溶融ろうを冷却して凝固させる冷却工程とを含む熱処理工程を有し、前記熱処理工程における保持温度および保持時間を、Ｔ（ｔ）を前記ろう箔の加熱を開始からｔ時間後の前記金属部材の温度とし、Ｔｓを前記ろう箔の固相線温度とし、ｔ０をＴ（ｔ）がＴｓに達したときの時間とし、ｔ１をＴ（ｔ）がＴｓを超えた後に再びＴｓに達したときの時間としたとき、ｔ０からｔ１の区間においてＪ＝∫〔Ｔ（ｔ）・１／（ｔ―ｔ０）〕ｄｔで得られるＪ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択する方法である。
【０００９】
上述した本発明のろう継手の製造方法を用いて、硫酸耐食性に優れたろう継手を得ることができる。すなわち、本発明のろう継手は、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とが、硼素（Ｂ）を含むろう層を介して接合されているろう継手であって、前記金属部材の前記ろう層に隣接するＣｒ系硼化物を含む拡散領域において、前記ろう層に対して実質的に平行となる方向であって、前記平行となる方向を長手方向として前記ろう層に近接する前記Ｃｒ系硼化物がより高濃度であるろう層近接拡散領域を含むように所定の幅の領域を測定範囲として設定し、かつ、Ｌを、前記測定範囲の前記長手方向における基点と終点を結ぶ線分であって、前記測定範囲において均等性をもって設定された線分ＬＳｊ（ｊ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）の長さとし、Ｌｉをｊ本目の線分ＬＳｊ上における基点からｉ番目のＣｒ系硼化物の線分ＬＤｊ上の長さとし、ｎ（１以上の整数）をｊ本目の線分ＬＳｊ上において計数されたＣｒ系硼化物の個数としたときに、λｊ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎによって求まるｊ個のλｊ値の平均値であるλ値がλ≧１０μｍを満足するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材がＢを含むろう箔を用いて接合されているろう継手の硫酸耐食性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ろう継手のＪ値（ろう付けパラメータ）を求めるための熱処理試験データの一例を示す図である。
【図２】ろう継手の拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態に係るλ値と、ろう継手の硫酸腐食による最大浸食深さＤ値との関係性を示す図である。
【図３】ろう付けを行う熱処理条件（保持温度、保持時間）の選定に係る１／Ｊ値と、ろう継手の硫酸腐食による最大浸食深さＤ値との関係性を示す図である。
【図４】ろう継手のろう層に近接するＣｒ系硼化物がより高濃度になりやすいろう層近接拡散領域を含む部分のＥＰＭＡによるＣｒの強度分布を模式的に示す図である。
【図５】本発明例１の試験体ＡのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（２００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図６】本発明例１の試験体ＡのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（１８００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図７】本発明例２の試験体ＢのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（２００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図８】本発明例２の試験体ＢのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（１８００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図９】比較例の試験体ＣのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（２００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図１０】比較例の試験体ＣのＥＰＭＡ測定結果に基づく３値化強調を行った強度分布（１８００倍）であって、（ａ）はＣｒ、（ｂ）はＢを示す図である。
【図１１】（ａ）はろう継手の試作例、（ｂ）は硫酸腐食試験に用いた試験体の試作例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明のろう継手の製造方法は、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とを、０．３０質量％以上６．０質量％以下のＢ（硼素）を含むＮｉ基アモルファス合金またはＦｅ基アモルファス合金から成るろう箔を用いて接合して形成する方法である。
【００１３】
被接合材となるオーステナイト系ステンレス鋼は、ろう継手の被接合材として多用されるフェライト系ステンレス鋼よりも高い耐食性を有する。また、０．３０質量％以上６．０質量％以下のＢを含むＮｉ基アモルファス合金またはＦｅ基アモルファス合金から成るろう箔は、冷却したロールの表面上に溶湯を噴射して高速冷却する製法で、単ロール法、液体急冷法、メルトスパン法、メルトスピニング法などと呼ばれる一般的な超急冷法によって連続的に形成することが容易であり、一般的に成形性が良好な延性を有するアモルファス組織を有する箔となる。
【００１４】
ＮｉやＦｅは、Ｃｏよりも安価で、アモルファス合金の基として一般的に用いられており、Ｎｉを５０質量％以上含む場合をＮｉ基といい、Ｆｅを５０質量％以上含む場合をＦｅ基という。Ｂが０．３０質量％未満であってもアモルファス合金から成るろう箔を形成することができた場合は、本発明の適用により硫酸耐食性が良好なろう継手が得られる可能性がある。なお、Ｂが６．０質量％を超えるようになると、過剰なＣｒ系硼化物の生成が予測されるため、ろう継手の硫酸耐食性が劣化する恐れがある。また、例えば厚さが１０μｍ以上３０μｍ以下のろう箔は、そのハンドリングが容易であるとともに、被接合材の接合表面に適した形状に加工することが、例えば打抜き加工や折り曲げ加工などにより容易である。一般的に、Ｂを含むろう箔は、Ｂを０．３０質量％以上６．０質量％以下の範囲で含有していない場合は、アモルファル組織の形成に影響が及んで脆化しやすくなるので、上述した一般的な超急冷法による形成が困難になる。
【００１５】
本発明のろう継手の製造方法では、従来と同様に、ろう箔を加熱して溶融ろうにする加熱工程と、溶融ろうを冷却して凝固させる冷却工程とを含む熱処理工程により、ろう付けを行う。この熱処理工程における保持温度および保持時間は、従来から経験的に選択されてきたが、本発明では所定の判断基準に従って選択する。具体的には、熱処理工程における保持温度および保持時間を、Ｔ（ｔ）をろう箔の加熱を開始してからｔ時間後の金属部材の温度とし、Ｔｓをろう箔の固相線温度とし、ｔ０をＴ（ｔ）がＴｓに達したときの時間とし、ｔ１をＴ（ｔ）がＴｓを超えた後再びＴｓに達したときの時間としたとき、ｔ０からｔ１の区間においてＪ＝∫〔Ｔ（ｔ）・１／（ｔ―ｔ０）〕ｄｔによって求まるＪ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択する。なお、後述する実測値を用いたＪ値の算定に際しては、保持時間が十分に長く昇温および降温に要する時間の実質的影響がないと判断できる場合は、Ｊ値を求める上記の数式において、ｔ０からｔ１の間のヒートパターンを矩形線に近似（矩形パターン化）し、ｔ０からｔ１を積分範囲として計算を単純化することができる。なお、Ｊ値は、［ｌｏｇ（秒）］が無次元であるため、その単位は［Ｋ］（ケルビン）となる。
【００１６】
本発明における重要な特徴は、ろう付けを行う熱処理条件（保持温度、保持時間）の選定に際して、Ｊ値（ろう付けパラメータ）を導入し、その逆数である１／Ｊ値を判断基準として採用したことである。ろう付けの熱処理条件（保持温度、保持時間）を、１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択することにより、被接合材である金属部材のろう層に隣接するＣｒ系硼化物を含む拡散領域において、特にろう層に近接するＣｒ系硼化物がより高濃度になりやすいろう層近接拡散領域において、Ｃｒ系硼化物の分布形態が好適化される。具体的には、ろう継手のろう層近接拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態が、後述するｊ本目の線分ＬＳｊ上におけるλｊ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎによって求まるｊ個のλｊ値の平均値であるλ値がλ≧１０μｍを満足するように形成される。
【００１７】
上述したようにＢを含むろう箔を用いてオーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材をろう接合すると、ろう箔の溶融によりＢが金属部材の内部に拡散する。このときに、高Ｂろう箔（例えば４．０質量％〜６．０質量％のＢを含むろう箔）では、Ｂが金属部材の内部で所定の濃度に均等化するような挙動を示し、Ｂの拡散領域がより広範になる傾向がある。そのため、高Ｂろう箔だからといって、ろう継手のろう層近接拡散領域にＢが留まってＣｒ系硼化物の濃度が高まってしまうとは限らない。かかる特質を考慮し、上述したようにろう付けの熱処理条件を適切に制御することにより、ろう継手のろう層近接拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態を好適化することができる。また、低Ｂろう箔（例えば０．３０質量％〜２．０質量％のＢを含むろう箔）では、高Ｂろう箔と同様にＢが金属部材の内部で所定の濃度に均等化するような挙動を示すが、供給可能なＢ量が少ないことに起因してＢの拡散領域が小さくなる傾向がある。この低Ｂろう箔においても、ろう付けの熱処理条件を適切に制御することにより、ろう継手のろう層近接拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態を好適化することができる。
【００１８】
こうした観点から、例えば２．０質量％〜４．０質量％のＢを含むろう箔では、ろう付けの熱処理条件の影響を強く受けて、金属部材の内部に拡散するＢの挙動が不安定になりやすいと考えられる。したがって、例えば２．０質量％〜４．０質量％のＢを含むろう箔では、Ｂの拡散の影響を強く受けるＣｒ系硼化物の分布形態のろう付けの熱処理条件に対する感受性が高いと考えられる。こうした観点から、ろう箔に例えば２．０質量％〜４．０質量％のＢが含まれている場合は、ろう付けの熱処理条件の影響を強く受けて敏感に反応し、金属部材の内部に拡散するＢの挙動が不安定になりやすいと考えられる。
【００１９】
本発明においてＪ値（ろう付けパラメータ）は、硫酸耐食性が良好なろう継手を得るために重要な熱処理における保持温度および保持時間を選択する際の指標となる値である。そして、本発明では、かかる保持温度および保持時間を選択する判断基準（閾値）としてＪ値の逆数である１／Ｊ値を採用し、１／Ｊ≦１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲で選択する。１／Ｊ値が上記を満足する範囲で選択する理由は、１／Ｊ値が１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を超えたろう継手において、拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態に係るλ値が１０μｍ未満に低下する場合が確認され、そのλ値の低下に起因してろう継手の硫酸腐食による最大浸食深さが０．１０ｍｍを超える場合が確認されたためである。この点は、詳しく後述する。なお、１／Ｊ値を採用した理由は、絶対温度の逆数と同様に、入熱に対する直線性が保たれるので、Ｊ値を用いるよりも簡明だからである。
【００２０】
以下、熱処理における保持温度および保持時間を決める方法を含め、本発明について詳細に説明する。
本発明における１／Ｊ値は、例えば、ろう付けに用いるろう箔の融点を超える例えばＴｓ（固相線温度）＋５０℃〜１５０℃の範囲で保持温度を設定し、そのときの保持時間を十分に長く例えば３ｈ〜５ｈの範囲で設定したヒートパターンによる熱処理試験を行い、あるいは、かかるろう箔の融点を十分に超える例えばＴｓ＋１５０℃〜４５０℃の範囲で保持温度を設定し、そのときの保持時間を短く例えば０．１分〜６０分の範囲で設定したヒートパターンによる熱処理試験を行い、その試験データからＪ値を求める方法によって求めることができる。そして、かかる所望の保持温度に適合する保持時間は、かかる方法で求めた１／Ｊ値を判断基準として決定することができる。
【００２１】
例えば、熱処理試験は、被接合材となる２つの金属部材の間にろう箔が挟持されたもの（試験体）と、その試験体と同等サイズのダミー材とを熱処理炉内に配置し、真空雰囲気（約２×１０−３Ｐａ〜約５×１０−３Ｐａ）で、所望のヒートパターンを設定して行うことができる。なお、試験体の実温は、例えばシース熱電対を取り付けて測定したダミー材の実温で代替してよい。ヒートパターンは、例えばろう箔の融点（本発明では固相線温度を採用する）が１０００℃であった場合は、保持温度を例えば１２８０℃とし、昇温速度および降温速度を例えば８０℃／分（約１．３℃／秒）とし、所定の保持温度に昇温後の保持時間を十分な余裕を持つように例えば２７０分（１６２００秒）とし、その後の降温過程では約４００℃に達したら窒素ガスで衝風冷却を行うように設定できる。
【００２２】
本発明における１／Ｊ値は、上述した熱処理試験において、ダミー材の温度変化を昇温開始から例えば２０秒刻みに記録し、その試験データに基づいてＪ値を求め、そのＪ値を逆数に変換する方法により求めることができる。例えば、図１は、上述した熱処理試験に基づいてＪ値を求めた試験データの一例である。図１中に示すダミー材の温度Ｔ（ｔ）℃の変化パターンは、ｔ＝０秒でＴ（０）＝２０℃（室温）のときに昇温（加熱）を開始し、ｔ＝ｔ０秒でＴ（ｔ０）＝Ｔｓ（固相線温度）に達し、さらに昇温してｔ＝ｔ０秒＋α０〜ｔ１秒−α１の間はＴ（ｔ）＝Ｔ（ｔ１）＝Ｔｈ（保持温度）で保持され、その後に降温してｔ＝ｔ１秒で再びＴ（ｔ１）＝Ｔｓに達し、その後は室温に向けて降温する。なお、Ｊ値を求めるに際して、保持時間を有意に長く（図１に示すパターンでは約２００００秒）し、Ｔ（ｔ）＝Ｔｈである保持時間と、Ｔｓ（ｔ０秒）を超えて再びＴｓ（ｔ１秒）に達する所要時間との差の実質的な影響を抑制し、上記のα０およびα１を０秒と見做せるようにした。
【００２３】
したがって、本発明においてＪ値を求めるに際しては、ダミー材のｔ＝ｔ０秒〜ｔ１秒のＴｓ℃〜Ｔｈ℃〜Ｔｓ℃の間の温度Ｔ（ｔ）の変化を、積分区間をｔ０秒からｔ１秒としたＪ＝∫Ｔ（ｔ）×１／（ｔ―ｔ０）×ｄｔ［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］にしたがう。この際に、図１中に示すように矩形パターンに置換して単純化することにより、Ｊ＝（Ｔｈ−Ｔｓ）／（ｔ１−ｔ０）［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］により容易にＪ値を求めることができる。
【００２４】
上述したろう付けを行う熱処理条件（保持温度、保持時間）の選定に係る１／Ｊ値の閾値（１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１）の決定に際しては、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とを、Ｂを含むろう材を用いて熱処理（ろう接合）を行って幾つかのろう継手（試験体）を作製し、ろう継手の拡散領域におけるＣｒ系硼化物の分布形態に係るλ値と、そのろう継手の硫酸腐食による最大浸食深さＤ値との関係性（図２参照）や、その熱処理（ろう接合）に基づいて求めた１／Ｊ値とＤ値との関係性（図３参照）を検討した。
【００２５】
１／Ｊ値を求めるに際して、ろう継手に用いる素材として、ろう継手の素材となる第１の金属部材と第２の金属部材には、入手が容易なオーステナイト系ステンレス鋼として代表的なＳＵＳ３０４から成り、全長が約２５ｍｍで、接合面の縦の長さが約３５ｍｍで横の長さが約１０ｍｍの直方体状のものを用いた。金属部材の接合面は、ペーパ研磨（＃８００）後にアセトン超音波洗浄を行った。また、ろう接合に用いるろう材には、メルトスピニング法で作製した幅方向の平均厚さが２６μｍ〜４２μｍで、Ｂが０．０２質量％〜３．１２質量％で、固相線温度Ｔｓが８７７℃〜９９２℃であって組成が異なるＮｉ基アモルファス合金薄帯から選択し、その薄帯から金属部材の接合面に対応するサイズに切り出した長方形状のシート（ろう箔）を用いた。なお、上記の金属部材およびろう箔のサイズは一例であって、これに限定されるものではない。
【００２６】
表１に、ろう継手の試作に用いたろう箔（Ｎｏ．１〜６）の化学成分（質量％）、固相線温度Ｔｓ（℃）、液相線温度Ｔｌ（℃）、幅方向の平均厚さ（μｍ）を示す。なお、表１に示すＴｓ、Ｔｌは、昇温速度を毎分５℃、１０℃、２０℃の３段階で変えて求めた各々の固相線と液相線の温度値をグラフ化し、そのグラフにおいて切片に対応する値を求めたものである。また、表１に示すＮｉには、不可避的に含まれてしまった不純物（微量元素）を含む。また、ＴｓとＴｌは、ＤＴＡ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）によりアルゴンガス雰囲気で測定した。なお、ろう箔Ｎｏ．５は、Ｂが０．０２質量％で本発明の範囲外であるが、アモルファル合金から成るろう箔として形成できたことから本発明の作用効果を奏する可能性があるため、上述したＪ値の考え方を適用してもよい。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
ろう継手の作製に際して、上述した第１の金属部材の接合面と第２の金属部材の接合面とでろう箔を挟持して仮組を行い、ろう継手の仮組品を作製した。そのろう継手の仮組品を熱処理炉（脱脂炉）内に配置し、アルゴンガス雰囲気で、昇温速度と降温速度を８０℃／分、保持温度を５００℃、保持時間を１ｈとして脱脂処理を行った。なお、脱脂処理は、金属部材やろう材の清浄度合いに応じて行えばよく、必ずしも行わなくてもよい。続いて、脱脂処理後のろう継手の仮組品を熱処理炉（ろう付け炉）内に配置し、ろう付け（ろう接合）のための熱処理を行った。熱処理は、真空雰囲気（約２×１０−３Ｐａ〜約５×１０−３Ｐａ）で、表１に示すＴｓが９４８℃〜９９２℃であることから保持温度を１２８０℃とし、昇温速度および降温速度を８０℃／分とし、保持時間を２７０分（１６２００秒）とし、その後の降温過程では約４００℃に達したときに窒素ガスで衝風冷却する、ヒートパターン（図１参照）で行った。これにより、図１１（ａ）に示す、全長が約５０ｍｍ（約２５ｍｍ＋ろう箔の厚さ＋約２５ｍｍ）で、ろう接合面の縦の長さが約３５ｍｍで横の長さが約１０ｍｍのろう継手１０を得ることができる。
【００２９】
硫酸腐食試験は、腐食液を特級硫酸とし、硫酸濃度を１０質量％、液温を６０℃、浸漬時間を３ｈとして行った。硫酸腐食試験に用いる試験体２０は、図１１（ｂ）に示す、厚さが約１ｍｍで四辺の長さが約１０ｍｍの正方形とし、その正方形のほぼ中央にろう層３がストライプ状に位置し、その両側に金属部材１、２が位置する並接構造の平板とした。また、その平板（試験体２０）は、図１１（ａ）中に点線で示すように、その表裏面がろう継手１０の全長方法に沿い、その厚さ方向がろう接合面の約３５ｍｍの縦方向に沿うように、ろう継手１０のほぼ中央部分から切り出した。また、試験体２０の最大浸食深さ（Ｄ値）の測定は、硫酸腐食試験後の試験体（以下、硫酸腐食試験前の試験体２０と区別するため「試験体２１」とする。）を水で超音波洗浄した後に８０℃で２ｈの乾燥を行ったものを用いた。
【００３０】
また、上述したλ値やＤ値の観察や測定には、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｐｒｏｂｅ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）、レーザ顕微鏡などを使用することができる。λ値を求めるためのＣｒ系硼化物の観察や測定には、硫酸腐食試験前の試験体２０を用いた。なお、λ値を求める方法については後述する。また、Ｄ値は、レーザ顕微鏡を用いて、試験体２１の観察面（上記の並接構造の平板の板厚方向の狭幅の側面）がレーザ顕微鏡の基準面と正対し、かつ、試験体２１のろう層３、後述するλ測定範囲５を含む拡散領域４（図４参照）、金属部材１、２の各部分が収まるように、例えば２０倍の倍率で約０．６６ｍｍの正方形状の測定範囲を設定し、その測定範囲の中で最も浸食量が小さい試験体２１の表面を深さの基準（基準面）とし、あるいは金属部材１、２やろう層３の腐食量が実質的に無視できるほど小さい場合はその金属部材１、２やろう層３の表面を深さの基準（基準面）とし、その測定範囲で観察される浸食部を横断する複数のプロファイルを測定し、そのうちの最も大きい（深い）値をＤ値とする方法で求めることができる。なお、試験体２１の上記の観察面の全面を複数の領域に分割して観察し、その複数の分割領域の最大深さをＤ値としてもよい。また、浸食深さが最も大きい箇所を含む領域が明確に特定できる場合は、その明確に特定される測定範囲を観察して求めた浸食深さの最大値をＤ値とすることもできる。
【００３１】
図２に示すように、Ｄ値は、λ値が３μｍ付近で０．０３ｍｍ程度あるいは０．１４ｍｍ程度と大きく振れている。また、本発明の対象となるろう箔のＢの範囲（０．３０質量％以上６．０質量％以下）のほぼ中央値となる図２中に黒丸で示す３．１２質量％のＢを含むろう箔を用いた場合の回帰線（図２中に示す線分）上で見たＤ値は、λ値が５μｍ付近で０．０８ｍｍ程度、λ値が１０μｍ付近で０．０７ｍｍ程度、λ値が４５μｍ付近で０．０５ｍｍ程度であることが分かる。したがって、λ値が大きくなるとＤ値が小さくなる傾向や近似線の性質並びに測定の信頼性や再現性の観点を加味すれば、λ値がλ≧１０μｍ（好ましくは２０μｍ）を満たすことにより、Ｄ値が０．１０ｍｍ以下さらには０．０５μｍ以下となるろう継手が得られることが期待できる。
【００３２】
上述したλ値とＤ値の関係性の観点に立って、図３に示す１／Ｊ値とλ値の関係性を考慮することにより、１／Ｊ値の閾値を決定することができる。なお、図３には、図２と同様、３．１２質量％のＢを含むろう箔を用いた場合を黒丸で示し、その回帰線を併記している。１／Ｊ値は、図３に示すように、１．１×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を超える範囲ではλ値が１０μｍ未満となるポイントが存在し、１．１×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１以下の範囲ではλ値が１０μｍ未満となるポイントが存在しない。言い換えれば、１／Ｊ値が１／Ｊ≦１．１×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満たす範囲ではλ値がλ≧１０μｍを満足することが分かるため、上述したようにＤ値が１．０ｍｍ以下さらには０．０５μｍ以下となることが期待できる。
【００３３】
したがって、λ値との関係性の観点では、１．１×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を１／Ｊ値の閾値とすることが考えられるが、１／Ｊ値が大きくなるとλ値が小さくなる傾向や測定の信頼性および再現性の観点を加味し、本発明においては１．０×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を閾値となる１／Ｊ値とすることとした。なお、生産性の観点では、ろう付け熱処理の保持温度はより低く設定し、保持時間はより短く設定することが好ましい。こうした生産性を重視する場合は、かかる保持温度および保持時間を、１／Ｊ≦１．０×１０−４を満足するとともに、図３に示す回帰線からしてろう継手のλ値が十分に大きい３００μｍに達することが期待できる１／Ｊ値が８．０×１０−５付近を限度として、８．０×１０−５≦１／Ｊ≦１．０×１０−４を満足する範囲で行うことが好ましい。
【００３４】
本発明のろう継手は、上述したように０．１０ｍｍ以下さらには０．０５μｍ以下のＤ値が期待できる優れた硫酸耐食性を有する。本発明のろう継手は、上述した本発明のろう継手の製造方法を用いて作製することができ、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第１の金属部材と、オーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る第２の金属部材とが、Ｂを含むろう層を介して接合されている。また、第１の金属部材のろう層に隣接する領域および第２の金属部材のろう層に隣接する領域には、Ｃｒ系硼化物を含む拡散領域を有する。また、本発明のろう継手は、Ｃｒ系硼化物を含む拡散領域のろう層に最も近接するろう層近接拡散領域において、後述する所定の方法によって求まるλ値がλ≧１０μｍを満足する。
【００３５】
ろう継手の素材となるオーステナイト系ステンレス鋼を用いて成る金属部材の硫酸耐食性は一般的に良好であるが、かかる金属部材同士をＢを含むろう材（ろう箔やろう粉末）を用いて接合したろう継手の硫酸耐食性が素材と同等に良好であるとは限らない。硫酸耐食性が低下したろう継手では、金属部材とろう層の境界領域において、特にろう層に最も近接する領域（ろう層近接拡散領域）において、ろう接合時の加熱によりろう材側から拡散したＢが金属部材側のＣｒと結合してＣｒ系硼化物を生成した際の周囲のＣｒの消費により生成されたＣｒ濃度が低い組織（Ｃｒ欠乏層）が確認される場合がある。ろう継手においてＣｒ欠乏層が連なり、より大きなＣｒ欠乏層が形成されている場合や、より広範なＣｒ欠乏層のネットワークが形成されている場合は、そのろう継手には硫酸耐食性が期待できない。
【００３６】
λ値は、上述したように金属部材のろう層に最も近接するＣｒ系硼化物を含むろう層近接拡散領域におけるＣｒ系硼化物の平均的な間隔を表すものであり、拡散領域（ろう層近接拡散領域）におけるＣｒ系硼化物（言い換えればＣｒ欠乏層）の大きさや広がりを表す指標として利用することができる。例えば、ろう継手におけるλ値が、１０μｍ以上（好ましくは２０μｍ以上）であると優れた硫酸耐食性を有してＤ値が小さくなり（図２参照）、１０μｍ未満であるとＤ値が大きくなることがある。したがって、λ値がλ≧１０μｍを満足する本発明のろう継手は、良好な硫酸耐食性を有するものとなる。
【００３７】
ろう継手における上記のλ値について、図４に示すモデルを参照して説明する。かかるλ値を測定する範囲（λ測定範囲５）としては、Ｃｒ系硼化物を含む拡散領域４において、ろう層３に対して実質的に平行となる方向であって、その平行となる方向を長手方向としてろう層３に近接するＣｒ系硼化物がより高濃度になりやすい領域（ろう層近接拡散領域）を含む所定の幅（例えば５μｍ）の領域を設定することができる。そして、λ値は、Ｌを、λ測定範囲５の長手方向における基点と終点を結ぶ線分であって、そのλ測定範囲５において均等性をもって設定された線分ＬＳｊ（ｊ＝１〜ｍ、ｍは１以上の整数）の長さとし、Ｌｉを基点ＰＳｊからｉ番目のＣｒ系硼化物の線分ＬＳｊ上の長さ（基点ＰＳｊからｉ番目のＣｒ系硼化物が線分ＬＳｊと重なる部分の長さ）とし、ｎ（Ｎは１以上の整数）を線分ＬＳｊ上において計数されるＣｒ系硼化物の個数としたときに、λｊ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎによって求まるｊ個のλｊ値の平均値として求めることができる。なお、線分ＬＳｊの長さＬは、上述した硫酸腐食試験に用いる試験体（ストライプ状のろう層を有する四辺の長さが約１０ｍｍの正方形の平板）のろう層の長手方向の長さと一致させることにより、ｊ本の線分ＬＳｊの長さを均一化することができる。
【００３８】
なお、ろう層３と金属部材１との境界の明確な設定は、それを一義に特定する実用に適する方法が知られていないため困難である。したがって、本発明では、ろう層３の境界線（直線）を、ＥＰＭＡなどの分析結果を用いて、ろう層３と拡散領域４と金属部材１のＣｒやＢや他の元素（例えばＮｉ）の分布形態を考慮して合理的なろう層３の境界線（おそらく曲線となる）を設定し、その境界線（曲線）を考慮して合理的な境界線（直線）を設定することとした。そして、その境界線（直線）の方向を、ろう層３に対して真に平行となるか一義に特定できないことから、上記の「実質的に平行となる方向」とした。また、図４に示すモデルでは、簡便のため、２本の点線で挟まれた線分ＬＳｊを含む領域をλ測定範囲５として示し、そのλ測定範囲５をＣｒ系硼化物が高濃度になりやすいろう層近傍拡散領域を含む「所定の幅の領域」と同等であるとして示している。
【００３９】
また、ろう継手におけるλ値は、Ｃｒ系硼化物がより高濃度になる傾向を示すろう層近接拡散領域を含む部分を対象として、例えばＥＰＭＡにより少なくともＣｒとＢの強度（濃度）分布を表すデジタル画像を得て、Ｂを参照しながらＣｒの強度分布のテキストデータ配列を用いて、上記のλｊ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎにより、ｊ本目の線分ＬＳｊにおけるλｊ値を求め、得られたｍ個のλｊ（λ１〜λｍ）値の平均値として求めることができる。なお、Ｃｒ系硼化物がより高濃度になっている領域の判別方法としては、例えばＥＰＭＡによるＣｒの強度分布を、例えば後述する３値化により強調した強度分布を用いて、そのブラックカラー表示された領域をより高濃度な領域として設定するような方法などを採用することができる。
【００４０】
なお、上述したデジタル画像のλ値の測定範囲において、上記の長さＬの線分ＬＳｊに対して直交する方向（図４中に示すＹ方向）の画素（セル）が１個の場合はｊ＝１とし、ｍ個の場合はｊ＝ｍとすることができる。λ測定範囲５におけるＣｒ系硼化物の濃度分布に均等性があるなどの合理的な理由がある場合は、ｊ＝１としてλ値を求めることにより、ろう継手の硫酸耐食性の良否判断に係る生産効率の向上が期待できる。また、線分ＬＳｊの長さＬｊ（ｊ＝１〜ｍ）は、ｊを２以上とする場合は、上述したようにろう層の長手方向の長さと一致させることが好ましい。ｊが２以上である場合は、上述したようにｍ本の線分ＬＳｊに対してｍ個のλ値（λｊ値、ｊ＝１〜ｍ）が求められるため、そのｍ個のλｊ値の平均を求めて、被検体となるろう継手のλ値とすることができるので、λ値の信頼性向上が期待できる。こうした観点から、λ値は、線分ＬＳｊ上におけるＣｒ系硼化物の大きさの平均値と見做すこともできるし、λ値測定範囲におけるＣｒ系硼化物の大きさの平均値と見做すこともできる。
【００４１】
一例として、ろう継手のろう層に最も近接するろう層近接拡散領域を含む部分のＥＰＭＡによるＣｒの強度分布を模式的に示す図４を参照し、１本の線分ＬＳｊ（ｊ＝ｍ＝１）を設定し、１個のλｊ値（ｊ＝ｍ＝１）をλ値として求める場合について、具体的に説明する。図４は、金属部材１と金属部材２（図示略）の間にろう層３を有して成るろう継手の拡散領域４において、ろう層近接拡散領域を含むように倍率を設定して得られる、ＥＰＭＡによるＣｒの強度分布のデジタル画像を模式的に示している。なお、ろう層３、拡散領域４、ろう層近接拡散領域（実質的にλ測定範囲５と重複する）のおおよその区分を点線で示している。
【００４２】
かかるデジタル画像（実際にはテキストデータ配列）において、λ測定範囲５のＸ方向における基点ＰＳｊ（ｊ＝１）と終点ＰＥｊ（ｊ＝１）を結ぶ長さＬの線分ＬＳｊ（ｊ＝１）を設定する。続いて、その線分ＬＳｊ上において、基点ＰＳｊから最も近い１番目のＣｒ系硼化物Ｃ１の線分ＬＳｊ上の長さＬ１（ｉ＝１）を求め、次いで２番目のＣｒ系硼化物Ｃ１の線分ＬＳｊ上の長さＬ２（ｉ＝２）を求め、…（略）…、ｉ番目のＣｒ系硼化物Ｃｉの線分ＬＳｊ上の長さＬｉを求め、…（略）…、最後に終点ＰＥｊに最も近いｎ番目のＣｒ系硼化物Ｃｎの線分ＬＳｊの長さＬｎ（ｉ＝ｎ）を求めることにより、線分ＬＳｊ（ｊ＝１）上においてｎ個のＬｉ（ｉ＝ｎ）を求めることができる。かかるｎ個のＬｉ（ｉ＝ｎ）を用いて、λ＝（Ｌ―ΣＬｉ）／ｎによりｊ＝１の場合のλ値を求めることができる。
【００４３】
上述したＥＰＭＡの倍率は、被検体（ろう継手）におけるλ測定範囲５に複数個のＣｒ系硼化物が存在するように、例えば２００倍〜１８００倍の範囲で調整することができる。また、ＥＰＭＡによるＣｒとＢの強度分布（デジタル画像）は、ＣＰＳ値（Ｃｏｕｎｔｓ  Ｐｅｒ  Ｓｅｃｏｍｄ）や原子％（ａｔ％）値であってよい。また、ＥＰＭＡによるテキストデータ配列は、ＣＳＶ（Ｃｏｍｍａ  Ｓｅｐａｒａｔｅｄ  Ｖａｌｕｅｓ）形式などであってよい。また、λ値を求める際に、ＥＰＭＡによるＣｒとＢの強度分布（デジタル画像）のテキストデータ配列を所定のルールに従って加工し、より強調された強度分布（デジタル画像）として用いることもできる。例えば、強度値の並びであるテキストデータ配列において、全データのうち数値が大きいデータ群（例えば全データ数の５％相当）をブラックカラー表示可能に対応付け、これに次いで数値が大きいデータ群（例えば全データの２０％相当）をグレーカラー表示可能に対応付け、残りの数値が比較的小さいデータ群（例えば全データの７５％相当）をホワイトカラー表示可能に対応付けることにより、３値化（ブラック／グレー／ホワイト）した強度分布を用いてもよい。
【００４４】
また、上述したλ測定範囲５の決定は、ろう継手の組織形態が個々相違することがあるような場合も、その境界を一義的に決定付けることは困難である。そのため、λ測定範囲５の決定は、ＥＰＭＡによるＣｒとＢの強度分布を十分に考慮し、また必要に応じて他の元素の強度分布も参照し、金属部材側１、２からろう層３へ向かってＣｒ系硼化物の分布形態が粗から密に変化する境界を見極める方法を採用することもできる。その場合は、ＣｒとＢの強度分布を上述した３値化などの方法により強調する操作を行うことにより、Ｃｒ系硼化物の分布形態の粗密の変化がより明確化されるため、λ測定範囲５の決定を容易に行うことができる。さらに、全画素に対してＣｒおよび／またはＢが占める画素数比（面積比）などに基づいてＣｒ系硼化物の粗密の変化を判断するための閾値を設定し、かかる閾値を判断基準にする方法によれば、λ測定範囲５の決定をより容易に行うことができる。こうした方法の他、実用性の観点からは、上述したＣｒやＢの強度分布のデジタル画像を見て、ろう継手において硫酸腐食されやすいろう層側から、例えば２μｍ以内、信頼性向上のためには５μｍ以内、さらなる信頼性向上のためには１０μｍ以内を、λ測定範囲５の所定の幅として決定付ける方法が好ましい。なお、信頼性および生産効率の両立の観点からは、λ測定範囲５の所定の幅としては５μｍが好ましい。
【００４５】
（本発明例１）
図１１（ａ）に示す構成を有するろう継手（以下、「ろう継手Ａ」という。）を１／Ｊ値を考慮して作製した。ろう継手Ａの素材となる第１の金属部材と第２の金属部材には、ＳＵＳ３０４から成り、全長が２５ｍｍで接合面のサイズが３５ｍｍ×１０ｍｍの直方体状のものを用いた。金属部材の接合面はペーパ研磨（＃８００）後にアセトン超音波洗浄を行った。ろう接合に用いるろう材には、表１に示すＮｏ．６のろう箔（Ｂが１．１６質量％、Ｔｓが９４８℃、平均厚さが３１μｍ）であって、金属部材の接合面に対応するサイズに切り出した長方形状のシート（ろう箔）を用いた。そして、第１の金属部材の接合面と第２の金属部材の接合面とでろう箔を挟持して仮組を行い、ろう継手Ａの素形材を作製した。
【００４６】
続いて、ろう継手Ａの素形材を脱脂処理（アルゴンガス雰囲気、昇温速度と降温速度が８０℃／分、保持温度が５００℃、保持時間が１ｈ）した後に、１／Ｊ値を考慮したろう付け熱処理を行った。ろう付け熱処理は、真空雰囲気（約２×１０−３Ｐａ〜約５×１０−３Ｐａ）で、室温（２０℃）から昇温が開始され、昇温速度が８０℃／分、保持温度が１３００℃、その保持温度に対して１／Ｊ値が本発明の製造方法の規定範囲内の９．４×１０−５［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１となる保持時間として０．１分、降温速度が８０℃／分、降温プロセスで４００℃に達したら窒素ガスによる衝風冷却が開始される、ヒートパターンを用いて行った。なお、ここでのＪ値は、上述したように矩形パターンで単純化して求めたものである。
【００４７】
次に、上述した方法で作製したろう継手Ａから、図１１（ｂ）に示す構成を有する平板を切り出し、硫酸腐食試験に用いる試験体（以下、「試験体Ａ」という。）を作製した。続いて、その試験体ＡのＣｒとＢの強度分布をＥＰＭＡを用いて測定した。そして、そのＥＰＭＡ（デジタル画像）のテキストデータ配列を用いて、上述した３値化（ブラック／グレー／ホワイト）によるＣｒとＢの強度分布を強調したテキストデータ配列を作成した。ＣｒとＢの強度分布を強調したデジタル画像（２００倍）を図５に示し、それらを拡大したデジタル画像（１８００倍）を図６に示す。次いで、その３値化したＣｒの強度分布（デジタル画像）を用いて、試験体Ａのλ測定範囲５であるろう層３の境界線（直線）を設定し、そのλ測定範囲５の幅を５μｍとし、ｊ＝１として、上述したλ値を求める方法にしたがってλ値を求めた。なお、ろう層３の境界線（直線）は、図５および図６に示すＣｒとＢの分布形態（特に右端側に着目）に基づいて決定した。その結果、試験体Ａすなわちろう継手Ａのλ値は２４．９μｍであった。
【００４８】
次に、λ値を求めた試験体Ａを用いて、硫酸腐食試験を行った。硫酸腐食試験は、腐食液を特級硫酸とし、硫酸濃度を１０質量％、液温を６０℃、試験体Ａの浸漬時間を３ｈとした。そして、硫酸腐食試験後の試験体（以下、「試験体Ａａ」という。）を、水で超音波洗浄し、８０℃で２ｈの乾燥を行った。硫酸腐食試験後の試験体Ａａを用いて、上述した最大浸食深さ（Ｄ値）を求める方法にしたがって、レーザ顕微鏡を用いて試験体Ａａの浸食部を横断する複数のプロファイルを測定し、そのうちの最も大きい（深い）値をＤ値として求めた。その結果、試験体ＡａのＤ値は、０．１０ｍｍ以下の０．０４ｍｍであった。
【００４９】
この結果から、ろう継手を、ＳＵＳ３０４を用いて成る第１の金属部材と第２の金属部材を１．１６質量％のＢを含むろう箔を用いてろう付け（ろう接合）して作製する場合において、１／Ｊ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４）［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲でろう付け熱処理の保持温度と保持時間を選択する本発明の製造方法を適用することにより、λ値がλ≧１０μｍを満足する、Ｄ値が小さく硫酸耐食性が良好な本発明のろう継手が得られることが確認された。
【００５０】
（本発明例２）
上述した本発明例１と同様な方法により、ろう継手（以下、「ろう継手Ｂ」という。）を１／Ｊ値を考慮して作製した。なお、ろう接合に用いるろう材には、表１に示すＮｏ．１のろう箔（Ｂが３．１２質量％、Ｔｓが９７６℃、平均厚さが４２μｍ）を用いた。また、ろう付け熱処理は、真空雰囲気（約２×１０−３Ｐａ〜約５×１０−３Ｐａ）で、室温（２０℃）から昇温が開始され、昇温速度が８０℃／分、保持温度が１２００℃、その保持温度に対して１／Ｊ値が本発明の製造方法の規定範囲内の９．０×１０−５［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１となる保持時間として２７０分、降温速度が８０℃／分、降温プロセスで４００℃に達したら窒素ガスによる衝風冷却が開始される、ヒートパターンを用いて行った。上記以外の例えば硫酸腐食試験やそれに用いる試験体の作製方法、並びに、λ値やＤ値を求める方法などは、本発明例１と同様であるため記載を略す。
【００５１】
本発明例１と同様にろう継手Ｂから切り出した試験体Ｂについて測定したＥＰＭＡ（デジタル画像）のテキストデータ配列を用いて、上述した３値化（ブラック／グレー／ホワイト）によるＣｒとＢの強度分布を強調したテキストデータ配列を作成した。ＣｒとＢの強度分布を強調したデジタル画像（２００倍）を図７に示し、それらを拡大したデジタル画像（１８００倍）を図８に示す。その３値化したＣｒの強度分布（デジタル画像）を用いて、上述したλ値を求める方法にしたがって試験体Ａの場合と同様に試験体Ｂのλ測定範囲５（ろう層３から５μｍ以内）におけるλ値を求めた結果、試験体Ｂすなわちろう継手Ｂのλ値は２９１μｍであった。また、上述したＤ値を求める方法にしたがって試験体Ａａの場合と同様に硫酸腐食試験後の試験体（試験体Ｂａ）のＤ値を求めた結果、試験体ＢａのＤ値は０．１０ｍｍ以下の０．０３ｍｍであった。
【００５２】
この結果から、ろう継手を、ＳＵＳ３０４を用いて成る第１の金属部材と第２の金属部材を３．１２質量％のＢを含むろう箔を用いてろう付け（ろう接合）して作製する場合において、１／Ｊ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４）［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足する範囲でろう付け熱処理の保持温度と保持時間を選択する本発明の製造方法を適用することにより、λ値がλ≧１０μｍを満足する、Ｄ値が小さく硫酸耐食性が良好な本発明のろう継手が得られることが確認された。
【００５３】
（比較例）
上述した本発明例２と同様な方法により、ろう継手（以下、「ろう継手Ｃ」という。）を１／Ｊ値を考慮して作製した。なお、ろう接合に用いるろう材には、本発明例２と同様に表１に示すＮｏ．１のろう箔（Ｂが３．１２質量％、Ｔｓが９７６℃、平均厚さが４２μｍ）を用いた。また、ろう付け熱処理は、真空雰囲気（約２×１０−３Ｐａ〜約５×１０−３Ｐａ）で、室温（２０℃）から昇温が開始され、昇温速度が８０℃／分、保持温度が１２００℃、その保持温度に対して１／Ｊ値が本発明の製造方法の規定範囲外の１．１×１０−４［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１となる保持時間として０．１分、降温速度が８０℃／分、降温プロセスで４００℃に達したら窒素ガスによる衝風冷却が開始される、ヒートパターンを用いて行った。上記以外の例えば硫酸腐食試験やそれに用いる試験体の作製方法、並びに、λ値やＤ値を求める方法などは、本発明例と同様であるため記載を略す。
【００５４】
本発明例と同様にろう継手Ｃから切り出した試験体Ｃについて測定したＥＰＭＡ（デジタル画像）のテキストデータ配列を用いて、上述した３値化（ブラック／グレー／ホワイト）によるＣｒとＢの強度分布を強調したテキストデータ配列を作成した。ＣｒとＢの強度分布を強調したデジタル画像（２００倍）を図９に示し、それらを拡大したデジタル画像（１８００倍）を図１０に示す。その３値化したＣｒの強度分布（デジタル画像）を用いて、上述したλ値を求める方法にしたがって試験体Ａ、Ｂと同様に試験体Ｃのλ測定範囲５（ろう層３から５μｍ以内）におけるλ値を求めた結果、試験体Ｃすなわちろう継手Ｃのλ値は２．９μｍであった。また、上述したＤ値を求める方法にしたがって試験体Ａ、Ｂと同様に硫酸腐食試験後の試験体（試験体Ｃａ）のＤ値を求めた結果、試験体ＣａのＤ値は０．１０ｍｍを超える０．１４ｍｍであった。
【００５５】
この結果から、ろう継手を、本発明例２と同様に、ＳＵＳ３０４を用いて成る第１の金属部材と第２の金属部材を３．１２質量％のＢを含むろう箔を用いてろう付け（ろう接合）して作製する場合において、１／Ｊ値が１／Ｊ≦１．０×１０−４）［Ｋ・ｌｏｇ（秒）］−１を満足しない範囲でろう付け熱処理の保持温度と保持時間を選択する製造方法を適用することにより、λ値がλ≧１０μｍを満足せず、Ｄ値が大きく硫酸耐食性が良好とはいえないろう継手が得られることが確認された。また、３．１２質量％のＢを含むろう箔を用いた場合において、ろう付けの熱処理条件の違いにより同量のＢを含むろう箔であっても、ろう継手のλ値すなわちＣｒ系硼化物の分布形態が変化することが分かった。したがって、ろう箔に例えば２．０質量％〜４．０質量％のＢが含まれている場合は、ろう付けの熱処理条件の影響を強く受けて敏感に反応し、金属部材の内部に拡散するＢの挙動が不安定になるリスクがあることが分かった。
【符号の説明】
【００５６】
１．金属部材、２．金属部材、３．ろう層、４．拡散領域、５．λ測定範囲、１０．ろう継手、２０．試験体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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