(57)【要約】  本発明は，ニッケル基ろう付け箔及びろう付け方法に関する。本発明は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）から本質的に成る組成を有する非晶質延性ろう付け箔に関する。【選択図】図２
2011501700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ
（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）
から本質的に成る組成を有する非晶質延性Ｎｉ基ろう付け箔。
【請求項２】
Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ
（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％＜ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びＣｕの１つ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）
から本質的に成る組成を有する非晶質延性Ｎｉ基ろう付け箔。
【請求項３】
Ｃｒ含有量が１６ａｔ％＜ａ≦３０ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１又は２に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項４】
Ｂ含有量が１ａｔ％≦ｂ≦８ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１〜３の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項５】
Ｐ含有量が５ａｔ％≦ｃ≦１８ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１〜４の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項６】
Ｓｉ含有量がｄ＝０ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１〜５の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項７】
Ｓｉ含有量が０ａｔ％＜ｂ≦１４ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１〜５の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項８】
０ａｔ％＜ｆ≦３ａｔ％であることを特徴とする，
請求項２〜７の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項９】
０ａｔ％＜ｇ≦５ａｔ％であることを特徴とする，
請求項２〜８の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１０】
０ａｔ％＜ｇ≦１ａｔ％であることを特徴とする，
請求項９に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１１】
前記ろう付け箔は，少なくとも８０％非晶質であることを特徴とする，
請求項１〜１０の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１２】
厚さＤが１５μｍ≦Ｄ≦７５μｍであることを特徴とする，
請求項１〜１１の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１３】
幅Ｂが０．５ｍｍ≦Ｂ≦３００ｍｍであることを特徴とする，
請求項１〜１２の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１４】
幅Ｂが３０ｍｍ≦Ｂ≦１５０ｍｍであることを特徴とする，
請求項１３に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１５】
平均厚さからの厚さ変化は，長さ２００ｍに対して２５％未満であることを特徴とする，
請求項１〜１４の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１６】
平均厚さからの厚さ変化は，長さ１００ｍに対して２０％未満であることを特徴とする，
請求項１〜１５の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１７】
平均厚さからの厚さ変化は，長さ５０００ｍに対して１０％未満であることを特徴とする，
請求項１〜１６の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１８】
平均厚さからの厚さ変化は，長さ１００ｍに対して１５μｍ未満であることを特徴とする，
請求項１〜１７の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項１９】
液相温度が１１００℃未満であることを特徴とする，
請求項１〜１８の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項２０】
液相温度が１０８０℃未満であることを特徴とする，
請求項１９に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項２１】
液相温度が１０５０℃未満であることを特徴とする，
請求項２０に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【請求項２２】
第１の部品及び第２の部品を有する排ガス再循環冷却器であって，
前記第１の部品は，請求項１〜２１の一項に記載のろう付け箔を用いて製造されるはんだシームによって前記第２の部品に固く接合される，
排ガス再循環冷却器。
【請求項２３】
前記第１の部品及び前記第２の部品はともにステンレス鋼製であることを特徴とする，
請求項２２に記載の排ガス再循環冷却器。
【請求項２４】
前記はんだシームは１５μｍより大きいことを特徴とする，
請求項２２又は２３に記載の排ガス再循環冷却器。
【請求項２５】
第１の部品及び第２の部品を有する熱交換器であって，
前記第１の部品は，請求項１〜２１の一項に記載のろう付け箔を用いて製造されるはんだシームによって前記第２の部品に固く接合される，
熱交換器。
【請求項２６】
前記第１の部品及び前記第２の部品はともにステンレス鋼製であることを特徴とする，
請求項２５に記載の熱交換器。
【請求項２７】
前記はんだシームは１５μｍより大きいことを特徴とする，
請求項２５又は２６に記載の熱交換器。
【請求項２８】
第１の部品及び第２の部品を有する被ろう付け物であって，
前記第１の部品は，請求項１〜２１の一項に記載のろう付け箔を用いて製造されるはんだシームによって前記第２の部品に固く接合される，
被ろう付け物。
【請求項２９】
前記第１の部品及び前記第２の部品はともにステンレス鋼製であることを特徴とする，
請求項２８に記載の被ろう付け物。
【請求項３０】
前記はんだシームは１５μｍより大きいことを特徴とする，
請求項２８又は２９に記載の被ろう付け物。
【請求項３１】
非晶質延性ろう付け箔の製造方法であって，以下のステップ：
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）から成る溶融塊を提供するステップ
−前記溶融塊を約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面で急速凝固させることによって非晶質延性ろう付け箔を製造するステップ
を含む方法。
【請求項３２】
非晶質延性ろう付け箔の製造方法であって，以下のステップ：
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％＜ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びＣｕの１つ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）から成る溶融塊を提供するステップ
−前記溶融塊を約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面で急速凝固させることによって非晶質延性ろう付け箔を製造するステップ
を含む方法。
【請求項３３】
２つ以上の部品を溶融により接合する方法であって，以下のステップ
−請求項１〜２１の一項に記載のろう付け箔を，前記ろう付け箔よりも高い溶融温度を有する接合される２つ以上の部品間に挿入するステップ
−前記はんだ接合を前記ろう材の液相温度以上の温度まで加熱するステップ
−前記はんだ接合を冷却することによって，前記接合される部品間に被ろう付け接合を形成するステップ
を含む方法。
【請求項３４】
２つ以上の部品を溶融により接合する方法であって，以下のステップ
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）から成る溶融塊を提供するステップ
−前記溶融塊を約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面で急速凝固させることによって非晶質延性ろう付け箔を製造するステップ
−前記ろう付け箔を接合される部品間に挿入することによってはんだ接合を形成するステップ
−前記はんだ接合を前記ろう付け箔の液相温度以上の温度まで加熱するステップ
−前記はんだ接合を冷却することによって，前記接合される部品間に被ろう付け接合を形成するステップ
を含む方法。
【請求項３５】
２つ以上の部品を溶融により接合する方法であって，以下のステップ
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％＜ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びＣｕの１つ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）から成る溶融塊を提供するステップ
−前記溶融塊を約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面で急速凝固させることによって非晶質延性ろう付け箔を製造するステップ
−前記ろう付け箔を接合される部品間に挿入することによってはんだ接合を形成するステップ
−前記はんだ接合を前記ろう付け箔の液相温度以上の温度まで加熱するステップ
−前記はんだ接合を冷却することによって，前記接合される部品間に被ろう付け接合を形成するステップ
を含む方法。
【請求項３６】
請求項３３〜３５の一項に記載の２つ以上の金属部品を溶融により接合する方法であって，
前記接合される部品は，熱交換器又は排ガス再循環冷却器の部品又はこれらの構成部品であることを特徴とする，
方法。
【請求項３７】
前記はんだ接合を前記ろう付け箔の液相温度以上の温度まで加熱するステップは，不活性ガスで行われることを特徴とする，
請求項３３〜３６の一項に記載の方法。
【請求項３８】
前記はんだ接合を前記ろう付け箔の前記液相温度の温度まで加熱するステップは，連続炉で行われることを特徴とする，
請求項３３〜３７の一項に記載の方法。
【請求項３９】
熱交換器又は排ガス再循環冷却器又は油冷却器の２つ以上の部品をろう付けするための，請求項１〜２１の一項に記載のろう付け箔の使用。
【請求項４０】
オーステナイトステンレス鋼製又はＮｉ合金製又はＣｏ合金製の２つ以上の部品を溶融により接合するための，請求項１〜２１の一項に記載のろう材の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ニッケル基ろう付け箔，及び２つ以上の部品のろう付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだ付けは，はんだと呼ばれる溶融充填材を用いた金属又はセラミック部品の接合方法である。はんだの溶融温度は，接合する母材の溶融温度よりも低く，該母材は，はんだによって湿潤されるが溶融されない。はんだの特徴的な性質は，その低い溶融範囲（すなわち，固相温度と液相温度の間の範囲），及び結果として生じる処理温度−通常，液相温度の１０℃〜５０℃以上−である。
【０００３】
軟はんだ付けと硬はんだ付け―すなわち，ろう付け―は，はんだの処理温度に応じて区別される。軟はんだが４５０℃以下の温度で処理されるのに対し，硬はんだ―すなわち，ろう材―は４５０℃以上の温度で処理される。ろう材は，はんだ接合の高い機械的安定性，及び／又は高い動作温度での高い機械的安定性が要求されるアプリケーションにおいて用いられる。
【０００４】
ステンレス鋼及びＮｉ合金及びＣｏ合金製の部品は，しばしばＮｉ基ろう材を用いて接合される。該Ｎｉ基ろう材はまた，一定のクロム含有量を有しうり，耐食性を向上させる。さらに，該Ｎｉ基ろう材は，半金属元素であるケイ素，ホウ素，及びリンを含みうり，溶融温度，ひいては該ろう材の処理温度を低下させる。これらの元素は，ガラス形成元素とも呼ばれる。
【０００５】
Ｎｉ−Ｃｒろう付け合金は，通常，噴霧法を用いて製造されるはんだ粉末の形で，又は，噴霧粉末が有機結合剤及び溶媒と混合したはんだペーストの形で入手可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
はんだペーストをろう付けする際，前記結合剤及び溶媒は分解される。これは，不十分な流動及び湿潤挙動，ひいては接合不良につながる可能性がある。これらの問題は，延性箔の形のろう材を用いることにより回避可能であり，それによって，はんだシームをより確実に製造することが可能である。延性箔の形で製造可能なＮｉ基ろう付け箔は，例えば米国特許第４，３１６，５７２号明細書から知られている。該延性ろう付け箔は，急速凝固法により製造可能であり，少なくとも部分的に非晶質である。
【０００７】
しかしながら，ろう付け箔のコストをさらに削減し，ろう付け箔を用いて製造される接合の信頼性をさらに向上させることが好ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は，従って，有利なコストで，延性があり少なくとも部分的に非晶質である箔として製造可能なニッケル基ろう材を規定することにある。また，該ろう付け箔を用いて製造される接合は，より信頼性のあるものとなるであろう。
【０００９】
該目的は，独立クレームの主題により達成される。有利な展開は，付随する従属クレームにおいて詳細化される。
【００１０】
本発明は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）から本質的に成る組成を有する非晶質延性ろう付け箔を規定する。
【００１１】
本発明は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ，及びＣｕの１つ又はそれ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）から本質的に成る組成を有する別の非晶質延性ろう付け箔を規定する。
【００１２】
本発明において，ろう付け箔は，ガラス形成元素Ｐ及びＢを含む。一実施形態において，ろう付け箔はケイ素を含まず，別の実施形態において，ろう付け箔はケイ素を含み，Ｓｉ含有量ｄは，０ａｔ％＜ｄ≦１４ａｔ％である。
【００１３】
本発明において，リン含有量ｃ（ａｔ％）は，ホウ素含有量ｂ（ａｔ％）よりも多く，ホウ素含有量ｂ（ａｔ％）は，リン含有量（ａｔ％）ｃの１/１５よりも多い。すなわち，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５である。Ｓｉ，Ｐ，及びＢ含有量の合計は，１０ａｔ％≦（ｃ＋ｄ＋ｅ）≦２５ａｔ％の範囲にある。
【００１４】
半金属Ｓｉ，Ｂ，及びＰの前記合計，及び本発明によるニッケル基ろう付け箔のＰ含有量とＢ含有量の比率は，長さが長く，箔の長さに対する形状変化がわずかな，少なくとも部分的に非晶質であり延性のある箔として製造可能なろう材を規定する。
【００１５】
箔の長さが増大するため，製造コストを削減することが可能である。また，箔の形状が均一であるので，該ろう付け箔を用いて製造されるはんだシームの信頼性が向上する。
【００１６】
例えば，ＤＩＮ  ＥＮ  １０４４（Ｆｉｌｌｅｒ  ｍｅｔａｌｓ）にはんだ材料ＮＩ１０７及びＮＩ１１２として，並びに，ＵＳ  ＡＷＳ  Ａ５．８／Ａ５．８Ｍ：２００４（Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｆｉｌｌｅｒ  Ｍｅｔａｌｓ  ｆｏｒ  Ｂｒａｚｉｎｇ  ａｎｄ  Ｂｒａｚｅ  Ｗｅｌｄｉｎｇ）にＢＮｉ−７及びＢＮｉ−１２として記載されているような周知のＮｉ−Ｃｒ−Ｐ基ろう付け合金は，大量生産との関係において，長い長さに対して連続安定形状を有する非晶質箔として製造することが不可能である。鋳造プロセスの妨げとなる硬質相は，非晶質Ｎｉ−Ｃｒ−Ｐ箔の製造中に沈殿する可能性がある。
【００１７】
固体粒子として，該硬質相は，鋳造ノズルを損傷し，それによって薄板製造を妨げ，薄板の幾何品質に悪影響を及ぼす。その結果，鋳造プロセスが進むにつれ薄板の品質が連続的に劣化し，鋳造中に対策を講じるのが不可能となる。これは，鋳造ノズルを洗浄及び点検するために短期間後に鋳造プロセスを中断しなければならないことを意味する。
【００１８】
これは好ましくない。なぜなら，経済的な製造方法，及びさらなる工業的処理の可能性のためには，この種の材，すなわち，全長に対して安定した材の形状を維持する１００ｍ（メートル）以上の長さを有する材，が必要とされるからである。さらに，約１００ｍ未満の長さの短い箔片の処理は，箔のさらなる機械加工において不利である。
【００１９】
周知のＮｉ−Ｃｒ−Ｐ基ろう付け箔によって起こりうる変化及び異常もまた，ろう付け箔のさらなる工業的利用の観点から不利である。なぜなら，接合に供給されるはんだの量は，主に箔厚によって決まるからである。はんだ量の大きな変化は，はんだ付けの結果の変化につながり，ひいては部品の故障につながりうる。
【００２０】
短い長さと大きな形状の変化という問題は，本発明による組成物によって回避可能である。ｃ＞ｂ＞ｃ／１５のルールに基づいてＮｉ−Ｃｒ−Ｐ基合金中のホウ素含有量が少ないと，長い長さに対して安定した薄板形状を有する非晶質箔の製造が可能になることが分かっている。本発明による合金はまた，Ｃｒを含有するため，１０８０℃以下の液相温度と優れた耐食性とを有する。
【００２１】
本発明による組成物は，著しい形状の変化という上述した不利を有さない。なぜなら，本発明によるＰ，Ｂ及びＣ含有量の比率を使用することによって，有害な硬質相の形成が抑制されるからである。
【００２２】
公称薄板厚の２０％未満の厚さのごくわずかな変化しか有さない数千メートルの連続した長さの箔を製造することが可能である。また，本発明によるろう付け箔は，１０８０℃未満の液相温度を有し，このため１１００℃以下の温度で処理することが可能である。このような箔の長さであっても好ましい品質基準内の薄板品質を維持することが可能である。
【００２３】
本発明による非晶質延性ろう付け箔は，このように形状の変化がわずかな長い長さで製造可能である。これは，ろう付け箔のさらなる処理において有利である。
【００２４】
非晶質ろう付け箔のさらなる処理は，通常，スリッティング，クロスカッティング，連続エッチング，スタンピング，ラミネーティングといった形をとる。このようなさらなる処理は，経済的要求を満たすため，安定形状の長い長さの箔の供給を必要とする。これらの要求は，本発明によるろう付け箔により満たすことが可能である。
【００２５】
数ある技術の中でも，非晶質ろう付け箔向けはんだ付けアプリケーションは，長い冷却管を連続らせん状冷却フィンの周囲に連続的にはんだ付けすべく，該管に箔を巻きつけるステップを伴う。このような長さが最大３０ｍにまで及ぶ管は，例えば，蒸気発生器の冷却管として用いられる。
【００２６】
このような工業用アプリケーションにおいては，はんだの固定層を前記長い管に連続的に適用することができるように，安定した箔形状を有する１００ｍ以上の長さの連続した長さの箔を提供することが好ましい。一般に，工業的組立プロセスはまた，組立工場の非経済的な度重なる機械のダウンタイムを回避すべく，長い長さの箔の使用の恩恵を受け，あるいは必要とする。
【００２７】
これらの要求もまた，本発明によるろう付け箔により満たすことが可能である。
【００２８】
一実施形態において，ろう付け箔は，１６ａｔ％＜ａ≦３０ａｔ％のＣｒ含有量を有する。該高いＣｒ含有量は，ろう付け箔に耐食性の向上をもたらす。該ろう付け箔は，腐食媒体を含むアプリケーションに用いることが可能である。例えば，高いＣｒ含有量を有する該ろう付け箔は，自動車排ガス再循環システムに用いることが可能である。
【００２９】
自動車製造における排出値の削減は，例えば，ＤＩＮ  ＥＮ  １．４４０４や１．４５３９などの硫黄，亜硝酸，及び高塩化媒体に抵抗するステンレス鋼を用いた耐食性はんだ付け接合の需要の増加につながる。
【００３０】
部品が非常に高い耐食性を要求するアプリケーション，例えば，自動車業界向けＥＧＲ（排ガス循環）冷却器など，においては，粗粒子の形成は好ましくない。なぜなら，それは，機械的特性を低下させるだけでなく，部品の耐食性をも低下させるからである。このため，さらに，１１００℃以下のはんだ付け温度を達成することが好ましい。
【００３１】
さらなる実施形態において，ろう付け箔は，１ａｔ％≦ｂ≦８ａｔ％のＢ含有量，及び／又は５ａｔ％≦ｂ≦１８ａｔ％のＰ含有量を有する。
【００３２】
さらなる実施形態において，ろう付け箔がＭｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ又はＣｕの１つ以上の元素を含む場合，該元素の含有量ｆは，０ａｔ％＜ｆ≦３ａｔ％の範囲にありうる。
【００３３】
ろう付け箔がＦｅ又はＣｏの１つ以上の元素を含む場合，該元素の含有量ｇは，０ａｔ％＜ｇ≦５ａｔ％又は０ａｔ％＜ｇ≦１ａｔ％の範囲にありうる。
【００３４】
前述の実施形態の１つによるろう付け箔は，ケイ素を含む，又はケイ素を含まない。すなわち，該ろう付け箔は，０ａｔ％＜ｂ≦１４ａｔ％のＳｉ含有量又はｄ＝０ａｔ％のＳｉ含有量を有しうる。
【００３５】
一実施形態において，ろう付け箔は，少なくとも５０％非晶質，好ましくは，少なくとも８０％非晶質，である。
【００３６】
ろう付け箔は，１５μｍ≦Ｄ≦７５μｍの厚さＤを有しうる。さらに，ろう付け箔は，０．５ｍｍ≦Ｂ≦３００ｍｍ又は３０ｍｍ≦Ｂ≦１５０ｍｍの幅Ｂを有しうる。このように，本発明によるろう付け箔は，複数のアプリケーションに適した寸法で製造することが可能である。
【００３７】
さらなる実施形態において，ろう付け箔は，少なくとも２００ｍの長さＬ及び該箔の長さに対して２５％未満の厚さ変化，並びに，少なくとも５０００ｍの長さＬ及び該箔の長さに対して１０％未満の厚さ変化を有する。ろう付け箔は，所望の大きさ及び／又は形の複数の小箔を生成するために切断可能な薄板の形で提供される。
【００３８】
本発明によるろう付け箔は，数千メートルの長さで製造可能である。これは，形状変化がわずかで１つの鋳造ラン（ｃａｓｔｉｎｇ  ｒｕｎ）から製造可能なろう付け箔の量が増大するため，製造コストを削減可能である，という利点を有する。
【００３９】
厚さ変化がわずかなろう付け箔を確実に製造することも可能である。さらなる実施形態において，ろう付け箔は，１００ｍの長さに対して平均厚さからの２０％未満の厚さ変化，２００ｍの長さに対して２５％未満の厚さ変化，及び５０００ｍの長さに対して１０％未満の厚さ変化を有する。さらなる実施形態において，箔は，長さ１００ｍに対して１５μｍ未満の厚さ変化を有する。これらの箔は，ＡＷＳ  Ａ５．８に規定の基準を満たす。
【００４０】
該均一形状は，箔から製造されるはんだシームが確実なものとなり，有利である。厚さの変化は，はんだシームのギャップに，ひいては不確実な接合につながりうる。本発明によるろう付け箔は厚さ変化がわずかであるため，該問題を回避可能である。
【００４１】
さらなる実施形態において，ろう付け箔は，それぞれ，１１００℃未満，１０８０℃未満及び１０５０℃未満の液相温度を有する。これは，好ましい。なぜなら，多くの工業はんだ付けプロセス―特に，ステンレス鋼母材の接合―のための最大はんだ付け温度は，約１２００℃に制限されるためである。一般に，はんだ付け温度は可能な限り低い方が最適である。なぜなら，１０００℃の温度から好ましくない粗粒子の形成が母材で起こるからである。該望ましくない粗粒子の形成は，例えば熱交換器などの多くの技術的アプリケーションに重要な母材の機械的安定性の低下につながる。
【００４２】
本発明はまた，第１の部品と第２の部品とを有する被ろう付け物を規定する。第１の部品は，前記実施形態の１つによるろう付け箔を用いて製造されるはんだシームによって，溶融により第２の部品に接合される。そのため，物体は，本発明によるろう付け箔を用いて製造されるはんだシームを有する。
【００４３】
本発明はまた，第１の部品と第２の部品とを有する排ガス再循環冷却器及び熱交換器を規定する。第１の部品は，前記実施形態の１つによるろう付け箔を用いて製造されるはんだシームによって，溶融により第２の部品に接合される。
【００４４】
一実施形態において，第１の部品及び第２の部品は，ステンレス鋼製である。ステンレス鋼は，例えば，オーステナイトステンレス鋼でありうり，又はフェライトあるいは混合接合を有しうる。あるいは，部品は，Ｎｉ合金又はＣｏ合金製でありうる。
【００４５】
部品間に位置するはんだシームは，１５μｍ以上の厚さを有しうる。
【００４６】
本発明はまた，２つ以上の部品を溶融により接合する方法を規定する。一方法において，前記実施形態の１つによるろう付け箔は，接合される２つ以上の部品間に挿入される。接合される部品は，ろう付け箔よりも高い溶融温度を有する。はんだ接合は，ろう材の液相温度以上かつ２つの部品の溶融温度以下の温度まで加熱される。はんだ接合は，その後，接合される部品間で冷却され，それによってろう付け接合を形成する。
【００４７】
接合される部品は，熱交換器，排ガス再循環冷却器，又は油冷却器の部品でありうるか，又は，熱交換器，排ガス再循環冷却器，又は油冷却器の構成部品でありうる。
【００４８】
本発明はまた，非晶質延性ろう付け箔の製造方法を開示する。第１の実施形態において，溶融塊は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％である）から成る。非晶質延性ろう付け箔は，約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面に溶融塊の急速凝固により製造される。
【００４９】
該方法のさらなる実施形態において，非晶質延性ろう付け箔は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％＜ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びＣｕの１つ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）から本質的に成る溶融塊から製造される。
【００５０】
本発明は，２つ以上の部品を溶融により接合する方法を開示し，以下のステップを含む：
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％）から成る溶融塊を提供するステップ
−約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面に溶融塊の急速凝固により非晶質ろう付け箔を製造するステップ
−接合される金属部品間へのろう付け箔の挿入によりはんだ接合を形成するステップ
−ろう付け箔の液相温度以上の温度まではんだ接合を加熱するステップ
−はんだ接合を冷却して結合される金属部品間に接合を形成するステップ
【００５１】
２つ又はそれ以上の部品を溶融により結合するさらなる方法は，以下のステップを含む：
−Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄＣｅＸｆＹｇ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；０ａｔ％≦ｅ≦５ａｔ％；０ａｔ％＜ｆ≦５ａｔ％；０ａｔ％≦ｇ≦２０ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉであり，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５及び１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％であり，Ｘは，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｗ及びＣｕの１つ以上の元素であり，Ｙは，Ｆｅ及びＣｏの１つ又は両方の元素である）から成る溶融塊を提供するステップ
−約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面に溶融塊の急速凝固により非晶質ろう付け箔を製造するステップ
−接合される金属部品間へのろう付け箔の挿入によりはんだ接合を形成するステップ
−ろう付け箔の液相温度以上の温度まではんだ接合を加熱するステップ
−はんだ接合を冷却して接合される金属部品間に接合を形成するステップ
【００５２】
一実施形態において，はんだ接合のろう付け箔の液相温度以上の温度への加熱は，不活性ガスで行われる。これは，真空炉の使用を回避することができるため，はんだ付けプロセスを簡素化さする。特に，処理温度が１１００℃以下の場合，はんだ付けプロセスを実行するための真空炉の使用を回避することができる。
【００５３】
さらなる実施形態において，はんだ接合のろう付け箔の液相温度以上の温度への加熱は，連続炉で行われる。該方法は，不活性ガスで実行可能な場合，単純化される。連続炉の使用は，はんだ付けプロセスを連続的に実行可能である，という利点を有する。これは，プロセス中に費やされる時間を低減させる。
【００５４】
以下，図面及び実施形態を参照して本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】図１は，比較箔の薄板断面の厚さ測定を示す。
【図２】図２は，本発明によるろう付け箔の薄板断面の厚さ測定を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明は，Ｎｉ残部ＣｒａＢｂＰｃＳｉｄ（２ａｔ％≦ａ≦３０ａｔ％；０．５ａｔ％≦ｂ≦１４ａｔ％；２ａｔ％≦ｃ≦２０ａｔ％；０ａｔ％≦ｄ≦１４ａｔ％；不可避不純物≦０．５ａｔ％；残部Ｎｉ）から本質的に成る組成を有する非晶質延性ろう付け箔を規定する。
【００５７】
ろう付け箔は，ガラス形成元素Ｐ及びＢを含み，リン含有量ｃ（ａｔ％）は，ホウ素含有量ｂ（ａｔ％）よりも多く，ホウ素含有量ｂ（ａｔ％）は，リン含有量（ａｔ％）ｃの１/１５よりも多い。すなわち，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５である。さらに，ガラス形成元素Ｐ及びＢ，及び第３のガラス形成元素として使用する場合のＳｉの含有量は，１０ａｔ％≦（ｂ＋ｃ＋ｄ）≦２５ａｔ％の範囲にある。
【００５８】
該組成を有するろう付け箔は，２００ｍ以上の長さ及びわずかな厚さ変化の薄板で製造可能である。
【００５９】
本発明によるろう付け箔の組成及び比較ろう付け箔の組成を表１に詳しく示す。さまざまなろう付け箔薄板の液相温度及びＬｍａｘ値も表１に示す。
【００６０】
Ｌｍａｘ値は，２５％以下の平均薄板厚からの絶対最小及び最大形状変化を有する途切れのない連続薄板として製造可能な箔の長さを表す。
【００６１】
箔は，急速凝固技術により薄板の形で製造される。薄板を製造するために，所望の組成の溶融塊が調製される。溶融塊は，非晶質延性箔薄板を製造するために，約１０５℃／秒以上の冷却速度で可動冷却面で急速凝固される。
【００６２】
表１の合金１〜５及び１２は比較合金であって，本発明によるものではない。
【００６３】
合金１〜３の各々は，ガラス形成元素としてのＰを含むがＢを含まず，合金４及び５の各々は，ガラス形成元素としてのＰ及びＳｉを含むがＢを含まない。合金１２は，Ｐ，Ｂ及びＳｉを含む。しかし，合金１２は，本発明によるろう付け箔の最大限以上である３２ａｔ％のＣｒ含有量を有する。
【００６４】
合金１，２，４，５及び１２の各々は，５０ｍ以下のＬｍａｘ値を有する。これらの合金は，商業的に所望される長さ及び所望される安定形状のろう付け箔の製造を可能にはしない。
【００６５】
合金３は，５０００ｍのＬｍａｘ値を有して製造されるが，Ｃｒを含有しない。その結果，該合金の耐食性は，多くのアプリケーションにとって不十分である。合金３は，本発明によるものではない。
【００６６】
合金６〜１１及び１３〜２２は，本発明によるものである。
【００６７】
合金６は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２０Ｂ４Ｐ１０Ｓｉ７，液相温度１０１０℃，及びＬｍａｘ２０００ｍを有する。合金７は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２０Ｂ８Ｐ１０，液相温度１０２０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金８は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１６Ｂ４Ｐ９Ｓｉ７Ｍｏ１Ｃｕ１，液相温度１０５０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金９は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２０Ｂ３Ｐ１０Ｓｉ８Ｆｅ１０，液相温度１０２０℃，及びＬｍａｘ４０００ｍを有する。合金１０は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１６．５Ｂ３Ｐ１７．１，液相温度８９０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１１は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１６．５Ｂ１．５Ｐ１７．１，液相温度８９５℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１３は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２０Ｂ４Ｐ９Ｓｉ７Ｃｏ１０，液相温度１０５０℃，及びＬｍａｘ４０００ｍを有する。合金１４は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１４Ｂ１．２Ｐ１７，液相温度９００℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１５は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１７Ｂ３Ｐ１０Ｓｉ１０，液相温度１０２５℃，及びＬｍａｘ３０００ｍを有する。合金１６は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１８Ｂ４Ｐ１７，液相温度９３０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１７は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１８Ｂ２．５Ｐ１３Ｓｉ３，液相温度９８０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１８は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１８Ｂ２．５Ｐ１３Ｓｉ３Ｃｕ４，液相温度９９０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金１９は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ１８Ｂ２．５Ｐ１３Ｓｉ３Ｍｏ１，液相温度１０１０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金２０は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２０Ｂ２．５Ｐ１４，液相温度１０００℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金２１は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２２Ｂ２．５Ｐ１４，液相温度１０００℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。合金２２は，組成Ｎｉ残部Ｃｒ２２Ｂ２．５Ｐ１３Ｓｉ３，液相温度１０１０℃，及びＬｍａｘ５０００ｍを有する。
【００６８】
本発明において，ろう付け箔は，Ｃｒ，Ｐ及びＢを含み，元素Ｐ及びＢの各々は，ｃ＞ｂ＞ｃ／１５となるように選択される含有量を有する。さらに，ガラス形成元素Ｓｉ，Ｐ及びＢの含有量は，１０ａｔ％≦ｂ＋ｃ＋ｄ≦２５ａｔ％の範囲にある。
【００６９】
ガラス形成元素の該百分率及びＰ含有量とＢ含有量の比率は，長い長さ及びわずかな形状変化の薄板の製造を可能にする。このため，Ｌｍａｘが増大する。脆性固相の形成は，急速凝固中に抑制され，結果，長さが長く厚さ変化がわずかな箔薄板を製造することが可能である，と考えられている。
【００７０】
表１の合金６〜１１及び１３〜２２は，これらの基準を満たし，本発明によるものである。表は，本発明による合金が，２０００ｍ以上のＬｍａｘ値を有する薄板の形で製造されることを表している。合金７，８，１０，１１，１４及び１６〜２２の各々は，５０００ｍのＬｍａｘ値を有して製造され，端は構造的である。
【００７１】
合金７，１０，１１，１４，１６，２０及び２１の各々は，ガラス形成元素としてのＰ及びＢを有し，ケイ素を含まない。合金６，１５，１７〜１９及び２２の各々は，ガラス形成元素としてのＰ，Ｂ及びＳｉを有する。
【００７２】
ガラス形成元素に加えて，合金６，７，１０及び１１は，Ｎｉ及びＣｒを含むのみであり，さらなる元素を含まない。ガラス形成元素に加えて，合金８は，Ｎｉ，Ｃｒ，１ａｔ％のＭｏ，及び１ａｔ％のＣｕを含む。ガラス形成元素に加えて，合金９は，Ｎｉ，Ｃｒ及び１０ａｔ％のＦｅを含む。ガラス形成元素に加えて，合金１３は，Ｎｉ，Ｃｒ及び１０ａｔ％のＣｏを含む。これらの合金の各々は，２０００ｍ以上のＬｍａｘ値を有する。ガラス形成元素に加えて，合金１８は，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｒ及び４ａｔ％のＣｕを含む。ガラス形成元素に加えて，合金１９は，Ｐ，Ｂ，Ｓｉ，Ｎｉ，Ｃｒ及び１ａｔ％のＭｏを含む。
【００７３】
図１は，表１の比較合金１の薄板長２００ｍの薄板断面の厚さ測定を示す。平均値からの最小及び最大薄板厚の変化が図に示される。図１は，本例において，該変化が５０％以上であることを示す。該変化は，大量生産製品にとって好ましくなく，多くのアプリケーションにとっても許容できるものではない。
【００７４】
図２は，本発明による合金１０の薄板長２００ｍの箔断面の厚さ測定を示す。図２は，平均値からの最小及び最大薄板厚の変化が１０％以下であることを示す。本発明によるろう付け箔の厚さの変化は，図１に示す比較合金１で測定された厚さの変化に比べるとごくわずかである。本発明によるろう付け箔の箔の形状は，長い薄板長に対してより均一である。
【００７５】
【表１】
2011501700.tif 000003
【図１】
2011501700.tif 000004
【図２】
2011501700.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月31日(2010.5.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
前述の実施形態の１つによるろう付け箔は，ケイ素を含む，又はケイ素を含まない。すなわち，該ろう付け箔は，０ａｔ％＜ｄ≦１４ａｔ％のＳｉ含有量又はｄ＝０ａｔ％のＳｉ含有量を有しうる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
Ｓｉ含有量が０ａｔ％＜ｄ≦１４ａｔ％であることを特徴とする，
請求項１〜５の一項に記載の非晶質延性ろう付け箔。
【国際調査報告】
2011501700.tif 000006
2011501700.tif 000007
2011501700.tif 000008
2011501700.tif 000009
2011501700.tif 000010
2011501700.tif 000011