本发明专利技术的钎焊性优良的铁素体系不锈钢以质量％计含有Ｃ：０．０３％以下、Ｎ：０．０５％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以上、Ｓｉ：０．０２～１．５％、Ｍｎ：０．０２～２％、Ｃｒ：１０～２２％、Ｎｂ：０．０３～１％、及Ａｌ：０．５％以下，还以满足下述式（１）及式（２）的含量含有Ｔｉ，作为余量，含有Ｆｅ及不可避免的杂质，Ｔｉ－３Ｎ≤０．０３??????????????（１）１０（Ｔｉ－３Ｎ）＋Ａｌ≤０．５（２）；其中，式（１）及式（２）中的元素符号表示该元素的含量（质量％），此外，元素符号前的数值为常数。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在通过钎焊接合组装的构件中使用的铁素体系不锈钢。作为如此的构 件的例子，有EGR(Exhaust Gas Recirculation，废气再循环)冷却器、机油冷却器、汽车及 各种机械设备中使用的热交换器类、汽车尿素SCR (Selective Catalytic Reduction，选择 性催化还原)系统中使用的尿素水箱、及汽车的燃料输送系统部件等，一般多是形状复杂、 精密的部件。作为钎焊方法，如Ni钎焊或Cu钎焊，以高温、低氧分压下钎焊接合的情况为 对象。本申请对2007年12月28日申请的日本专利申请第2007-339732号和2008年12 月2日申请的日本专利申请第2008-307534号主张优先权，将其内容援引于此。
技术介绍
近年来，由于对环境问题的意识提高，从而更加强化排气限制，同时正在致力于抑 制二氧化碳气体排放。在汽车领域，除了在生物乙醇及生物柴油燃料等燃料方面进行努力 以外，还在努力通过轻量化或安装对排气热进行热回收的热交换器来谋求提高燃料燃烧效 率，或者设置EGR冷却器、DPF (Diesel Particulate Filter，柴油颗粒过滤器)、尿素SCR系 统等排气处理装置。其中，EGR冷却器的目的在于通过在使发动机的排气冷却后，将排气返回到吸气 侧使其再燃烧，从而降低燃烧温度，降低有害气体N0X。因此，对于EGR冷却器的热交换器部 分要求热效率，希望导热性良好。以往，作为这些构件，使用SUS304或SUS316这样的奥氏 体系不锈钢，一般通过钎焊接合进行组装。最近，为了进一步降低燃烧温度，有想使EGR冷却器的出侧温度降低的需求，对热 疲劳特性的考虑也成为必要的情况。因而，比奥氏体系不锈钢导热率优良、且热膨胀系数 小、廉价的铁素体系不锈钢引人注目。以往，作为钎焊用的不锈钢，例如有以下的钢板。在专利文献1中公开了一种预涂钎料的被覆金属钢板材，该板材是通过将M系钎 料与有机系粘合剂一同悬浊，在不锈钢板表面上进行喷雾涂布后进行加热而制作的。此外， 在专利文献2中公开了一种自钎焊性优良的被覆M钎料的不锈钢板的制造方法，该方法是 通过等离子喷镀将M系钎料被覆在调整了表面粗糙度的不锈钢板上。在任何情况下，实施 例的作为对象的不锈钢都是奥氏体不锈钢，关于铁素体系不锈钢没有特别公开。在专利文献3中公开了一种钎焊性优良的氨-水系吸收式循环热交换器用铁素体 系不锈钢，该铁素体系不锈钢含有c 0. 08%以下、Si 0. 01 2. 0%、Mn :0. 05 1. 5%、P 0. 05% 以下、S 0. 01% 以下、Cr :13 32%、Mo 3. 0% 以下、A1 0. 005 0. 1 %、Ni 1. 0% 以下、Cu 以下、Ti :0.05%以下。这里，Ti因形成由Ti的碳化物或氮化物构成的皮 膜而阻碍钎焊性，因此被限制在0. 05%以下。此外，表1中记载了 18种铁素体系不锈钢，但 其C量为0. 031 0. 032%，与现在一般制造的高纯度铁素体系不锈钢的C含量范围相比为 高值。专利文献1 日本特开平1-249294号公报专利文献2 日本特开2001-26855号公报专利文献3 日本特开平11-236654号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供在如M钎料或Cu钎料那样在高温、低氧分压下进行钎焊 的情况下具有优良的钎焊性的铁素体系不锈钢。本专利技术者们为了解决上述课题，对于在如M钎料或Cu钎料那样在高温、低氧分压 下进行钎焊的情况下合金元素对钎焊性的影响进行了深入研究，结果发现在铁素体系不 锈钢中，对于多以提高加工性或晶界腐蚀性为目的而添加的Ti、及以脱氧为目的而添加的 A1，具有能够确保良好钎焊性的上限值。Ni钎焊或Cu钎焊被设定在1000 1100°C、1(T3 l(T4torr左右的真空中或氢气 氛中进行。此外，在Ag钎焊时根据钎料的种类而定，有时在800 900°C、10-4 10_5torr 左右的真空气氛中进行钎焊。但是，可以认为这些条件多是小规模实验的理想条件，在大规 模且批量生产设备的情况下，从来自设备结构的制约及工序上的主要条件考虑，设定成真 空度差的气氛或露点高的气氛。为了得到良好的钎焊性，熔融的钎料必须沿着不锈钢表面润湿扩展，但是形成于 不锈钢板上的表面皮膜影响润湿性。在上述气氛下，即使能够维持Fe及Cr的氧化物被还 原的条件，比Fe及Cr容易氧化的Ti及A1也会形成氧化物，阻碍钎料的润湿扩展，使得钎 焊性劣化。有助于如此阻碍钎焊性的皮膜形成的是固溶的Ti及A1，而在即使在钎焊温度下 也作为比较稳定的氮化物存在的情况下，Ti及A1对于皮膜形成没有贡献，不会阻碍钎料的 润湿扩展。基于上述情况，研究了 Ti量及A1量与钎料的润湿扩展性的关系。图1中示出了按与后述的实施例相同的供试钢及试验条件评价钎料的润湿扩展 性的结果。如图1所示，判明在以元素的质量％计满足Ti-3N< 0.03、A1 ( 0.5、且满足 10(Ti-3N)+Al ( 0. 5的区域(其中，上述式中的元素符号表示该元素的含量(质量％ )。此 外，元素符号前的数值为常数)中，钎料的润湿扩展性良好。对Ti量或A1量没有满足上述条件的材料，分析了钎焊热处理后的表面皮膜，发现 以几十nm 几百nm的厚度均勻地形成了 Ti或A1浓化的氧化皮膜，认为如此形成的皮膜 阻碍了钎料的润湿扩展。作为与Ti及A1同样容易被氧化的元素有Si、Nb、Ca及Mg等元素，但在这些元素 中，尽管发现向氧化皮膜中的浓化，但不至于形成厚且均勻的氧化皮膜，不会阻碍钎料的润 湿扩展性。此外，在EGR冷却器中使用SUS304或SUS316这样的奥氏体系不锈钢，但与奥氏体 中相比，铁素体中元素的扩散快，伴随该扩散的氧化皮膜的形成也快，因此在铁素体不锈钢 中限定了良好的成分范围。在以本专利技术的不锈钢为对象的构件中多是要求强度的构件，需要抑制钎焊后的强 度下降。特别是，如Ni钎焊或Cu钎焊那样在1000 1100°C的高温下进行钎焊时，认为重 要的是抑制伴随着晶粒粗大化的强度下降。发现对于抑制晶粒粗大化，利用析出物的钉扎锁住是有用的，通过利用Nb的碳氮化物作为析出物，将Nb规定在0. 03%以上、将C+N规定 在0. 015%以上，能够确保对于抑制晶粒粗大化有用的Nb的碳氮化物的析出量、稳定性。本专利技术是基于上述见解而完成的钎焊性优良的铁素体系不锈钢，其作为要旨的部 分如下。本专利技术的钎焊性优良的铁素体系不锈钢的特征在于以质量％计含有C:0. 03% 以下、N 0. 05% 以下、C+N 0. 015% 以上、Si 0. 02 1. 5%,Mn 0. 02 2%、Cr :10 22%、 Nb :0.03 1%、及A1 :0. 5%以下，还以满足下述式式及式的含量含有Ti，作为余 量，含有Fe及不可避免的杂质。Ti_3N 彡 0.0310(Ti-3N)+Al 彡 0. 5这里，Ti、N、Al是各元素的以质量％计的含量。在本专利技术的钎焊性优良的铁素体系不锈钢中，还可以以质量％计含有Mo 以 下、Ni 以下、Cu 以下、V 以下及以下中的1种或2种以上。另外，还可以以质量％计含有Ca 0. 002%以下、Mg 0. 00本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钎焊性优良的铁素体系不锈钢，其特征在于，以质量％计含有Ｃ：０．０３％以下、Ｎ：０．０５％以下、Ｃ＋Ｎ：０．０１５％以上、Ｓｉ：０．０２～１．５％、Ｍｎ：０．０２～２％、Ｃｒ：１０～２２％、Ｎｂ：０．０３～１％、及Ａｌ：０．５％以下，还以满足下述式（１）及式（２）的含量含有Ｔｉ，作为余量，含有Ｆｅ及不可避免的杂质，Ｔｉ－３Ｎ≤０．０３（１）１０（Ｔｉ－３Ｎ）＋Ａｌ≤０．５（２）其中，式（１）及式（２）中的元素符号表示该元素的以质量％计的含量，此外，元素符号前的数值为常数。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：平出信彦，梶村治彦，土居大治，前田滋，
申请(专利权)人：新日铁住金不锈钢株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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