[问题]通过改良以往的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带的组成在制造薄带时抑制铸造喷嘴的阻塞、脆化来改善加工性，改善热交换器等中使用的不锈钢制接合物的耐腐蚀性、接合强度。[解决方案]一种硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其具有组成式：Ni100‑d‑x‑y‑z‑f‑gCrdPxSiyBzCfNg(以质量％计，22.00≤d≤29.00、4.00≤x≤8.00、1.00≤y≤7.00、0<z≤0.20、0.005≤f≤0.100、0.001≤g≤0.050、7.00≤x+y≤13.00)所示的组成。一种使用其硬钎焊接合而成的不锈钢制接合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适于不锈钢等金属制构件的硬钎焊的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带并且涉及使用其的不锈钢制接合物。
技术介绍
例如在汽车等的尾气再循环装置(ExhaustGasRecirculationSystem)的热交换器(EGR冷却器)等中，大多使用奥氏体系或铁素体系等不锈钢制构件通过硬钎焊形成的接合结构。特别是近年来，以低成本化为目的，许多已经使用铁素体系不锈钢。以往，上述不锈钢制构件的硬钎焊中使用的钎焊材料主要由Ni(镍)基合金形成，例如有Ni基合金粉末、Ni基非晶合金薄带。为了使粉末状的钎焊材料容易处理，通常在使用时进行糊化。薄带状的钎焊材料不需要糊化可以直接使用，因此是简便的。另外，与包含粉末的进行了糊化的钎焊材料相比，薄带状的钎焊材料具有以下优点：熔融快；由于流动性良好，因此润湿扩展性、浸透性高；杂质、气泡的混入少；容易进行压制、弯曲、切断等机械加工；通过卷绕成例如卷状，从而容易连续供给、自动供给；进行硬钎焊的炉的内部污染少，因此炉的寿命长；由飞散导致的健康损害风险小等，因此其有效性高。通常，由Ni基合金形成的钎焊材料有：相对于作为主要成分的Ni，以耐腐蚀性的提高为目的添加了Cr(铬)而得到的材料；为了降低硬钎焊温度而以低熔点化为目的添加了B(硼，boron)、P(磷)而得到的材料。例如，被JIS、AWS标准化的、表1所示的BNi-2为含有B的代表性的Ni基钎焊材料；BNi-7为含有P的代表性的Ni基钎焊材料。另外，BNi-5为含有Si(硅)的代表性的Ni基钎焊材料，由于几乎不含B、P，因此熔点高，但具有比较高的机械强度。[表1]另外，在上述BNi-5系的组成中添加具有非晶形成能力的B从而非晶合金化了的薄带状的钎焊材料；还含有P或者1种或2种以上其他元素的薄带状的钎焊材料已经被实用化了。例如，专利文献1中公开了作为对不锈钢的硬钎焊有用的Ni-Cr-Si-B系的玻璃质延性Ni基硬钎焊箔。另外，专利文献2公开了Ni-Cr-Si-B-P系及Ni-Cr-Si-B-P-M1(M1为选自Fe(铁)、Co(钴)的1种以上)-M2(M2为选自Mo(钼)、Nb(铌)、Ta(钽)、W(钨)、Cu(铜)的1种以上)-C(碳)系的非晶质延性Ni基硬钎焊箔、使用前述硬钎焊箔将不锈钢制部件接合而得到的热交换器。另外，专利文献3中公开了Ni-Cr-Si-B-P-Fe系的玻璃质延性Ni基硬钎焊箔。另外，专利文献4中公开了Ni-Cr-Si-B-P-Fe-Mo-Cu系的无定形展性硬钎焊用合金箔及使用了前述硬钎焊用合金箔将不锈钢制部件接合而得到的热交换器。另外，也有作为杂质元素、实质上不含有B的钎焊材料，由于能以粉末、箔、棒等形态使用而对不锈钢的硬钎焊有用。例如，专利文献5中公开了Ni-Cr-Si-P系及Ni-Cr-Si-P-Mo系的Ni基耐热钎焊材料。另外，专利文献6中公开了Ni-Cr-Si-P-M3(M3为选自Al(铝)、Ca(钙)、V(钒)、混合稀土合金的1种以上)系的Ni基耐热钎焊材料、以及在该系基础上还含有选自Fe、Co、Mo的1种以上的组成系的Ni基耐热钎焊材料。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第4543135号说明书(权利要求1、5)专利文献2：日本特表2011-501700号公报(权利要求1、2、26)专利文献3：美国专利第4302515号说明书(权利要求1、3)专利文献4：日本特表2009-545451号公报(权利要求8、19、33)专利文献5：日本特开平9-225679号公报(权利要求1、2、专利技术所属的
)专利文献6：日本特开2002-144080号公报(权利要求1、2、专利技术所属的
)
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述，已知有各种钎焊材料，例如，BNi-2存在如下问题、缺点等：由于低Cr而容易发生腐蚀；润湿扩展性还不能说充分；存在由于B向基材(不锈钢)扩散从而基材的强度及耐腐蚀性降低的情况等。另外，BNi-5存在如下问题、缺点等：流动性及润湿扩展性不能说充分；存在由于熔融的钎焊材料向接合部的浸透不足而引起接合不良的情况；存在钎焊温度为较高温引起基材(不锈钢)的晶粒的粗大化，从而引起基材的机械强度降低的情况等。另外，BNi-7与BNi-2或BNi-5相比，有接合强度低的问题。另外，如上所述，由Ni基非晶合金形成的薄带状的钎焊材料比粉末状的钎焊材料容易使用，大多为了非晶化和低熔点化而含有大量B。关于该B，近年来已经大多使用铁素体系不锈钢，钎焊材料中所含的B会扩散到基材(不锈钢)中从而生成Cr硼化物，由该Cr硼化物的生成引起周围的Cr浓度降低，从而引起基材腐蚀的问题变得需要重视。作为其对策，认为例如专利文献5、6中公开的具有Ni-Cr-Si-P系、Ni-Cr-Si-P-Mo系、或Ni-Cr-Si-P-M3(M3为选自Al、Ca、V、混合稀土合金的1种以上)系的组成的钎焊材料是适合的。但是，专利文献5、6中公开的钎焊材料由于完全没有考虑用于制造薄带状的钎焊材料的非晶化，因此即使想要使用相同组成的熔液形成薄带状也容易引起铸造喷嘴的阻塞，从而难以形成薄带状，即使能够形成薄带状，也存在因脆化而导致的破碎、表面粗糙度大引起硬钎焊强度的降低等问题。即，能够解决以往由钎焊材料中所含的B扩散引起的由不锈钢形成的基材腐蚀问题的、由Ni基非晶合金形成的薄带状的钎焊材料还没有被实用化。本专利技术的目的为提供一种铸造喷嘴不易阻塞、薄带不脆化且韧性优异、能够解决由不锈钢形成的基材腐蚀问题的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带。另外，还提供使用了该硬钎焊用Ni基非晶合金薄带的接合强度高的不锈钢制接合物。用于解决问题的方案本专利技术人对上述课题进行了研究，发现Cr、P、Si、B、C、以及N相对于作为主要成分的Ni的含量的平衡会给非晶化、薄带的韧性、铸造喷嘴的阻塞、硬钎焊部的接合强度及其附近的耐腐蚀性带来大的影响，至此完成了本专利技术。即，本专利技术为一种硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其具有组成式：Ni100-d-x-y-z-f-gCrdPxSiyBzCfNg(以质量％计，22.00≤d≤29.00、4.00≤x≤8.00、1.00≤y≤7.00、0<z≤0.20、0.005≤f≤0.100、0.001≤g≤0.050、7.00≤x+y≤13.00)所示的组成。在本专利技术中，优选0.01≤z≤0.15。另外，优选7.00≤x+y≤10。另外，可以将Ni的一部分置换为10.00质量％以下的Mo。另外，可以将Ni的一部分置换为5.00质量％以下的Cu。另外，可以将Ni的一部分置换为1.00质量％以下的选自V、Nb及Ta的至少1种元素。另外，可以将Ni的一部分置换为25.00质量％以下的Fe。需要说明的是，前述2.00质量％以下的Mo、前述1.50质量％以下的Cu、前述1.00质量％以下的选自V、Nb及Ta的至少1种元素、及前述25.00质量％以下的Fe之中，可以选择2种或2种以上元素，与Ni的一部分置换。另外，液相线温度(TL)优选处于900℃～1050℃的范围。可以制造使用上述本专利技术的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带进行硬钎焊接合而成的不锈钢制接合物。专利技术的效果对于本专利技术的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，通过使用具有该组成的熔液，能够减少铸造喷嘴的阻塞本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其特征在于，具有组成式：Ni100‑d‑x‑y‑z‑f‑gCrdPxSiyBzCfNg所示的组成，其中，以质量％计，22.00≤d≤29.00、4.00≤x≤8.00、1.00≤y≤7.00、0<z≤0.20、0.005≤f≤0.100、0.001≤g≤0.050、7.00≤x+y≤13.00。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.26 JP 2014-1310171.一种硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其特征在于，具有组成式：Ni100-d-x-y-z-f-gCrdPxSiyBzCfNg所示的组成，其中，以质量％计，22.00≤d≤29.00、4.00≤x≤8.00、1.00≤y≤7.00、0<z≤0.20、0.005≤f≤0.100、0.001≤g≤0.050、7.00≤x+y≤13.00。2.根据权利要求1所述的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其特征在于，0.01≤z≤0.15。3.根据权利要求1或2所述的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其特征在于，7.00≤x+y≤10.00。4.根据权利要求1～3中任一项所述的硬钎焊用Ni基非晶合金薄带，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉泽克仁，上田精心，
申请(专利权)人：日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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