JP3765533B2 - ろう付け用複合材及びそれを用いたろう付け製品 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ろう付け用複合材及びそれを用いたろう付け製品に係り、特に、熱交換器及び燃料電池用部材のろう付けに用いられる複合材及びそれを用いたろう付け製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用オイルクーラの接合材としてステンレス基クラッド材が使用されている。これは、基材であるステンレス鋼板の片面又は両面に、ろう材としての機能を有するＣｕ材がクラッドされている。
【０００３】
また、ステンレス鋼や、Ｎｉ基又はＣｏ基合金などからなる部材のろう付け材として、接合部の耐酸化性や耐食性に優れる各種Ｎｉろう材が、ＪＩＳ規格により規定されている。
【０００４】
さらに、熱交換器の接合に用いられるＮｉろう材として、粉末状のＮｉろう材に、Ｎｉ、Ｃｒ、又はＮｉ−Ｃｒ合金の中から選択される金属粉末を４〜２２ｗｔ％添加してなる粉末Ｎｉろう材が提案されている（特開２０００−１０７８８３号公報参照）。
【０００５】
また、基材であるステンレス鋼の表面にＮｉ及びＴｉからなるろう付け層を有する、即ちＮｉ／Ｔｉ／ステンレス鋼というろう付け層構造を有する自己ろう付け性複合材がある（特開平７−２９９５９２号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のろう材又はろう付け用複合材を、高温・高腐食性のガス又は液体に晒される熱交換器（排ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）と示す）用クーラ）の接合用ろう材として使用する場合、以下に示すような問題があった。
【０００７】
(1) 前述したステンレス基クラッド材を自動車用オイルクーラの接合材として使用する場合、耐熱性、耐酸化性、及び耐食性については全く問題がないが、このステンレス基クラッド材をＥＧＲ用クーラの接合材として使用する場合、ＥＧＲ用クーラ内は高温で、かつ、腐食性の高い排気ガスが循環されることから、ステンレス基クラッド材のろう材（Ｃｕ材）では、耐熱性、耐酸化性、及び耐食性が十分でないという問題があった。
【０００８】
(2) 前述した各種Ｎｉろう材は粉末状であることから、各接合部に粉末Ｎｉろう材をそれぞれ塗布するという作業が必要になる。つまり、ろう付け作業に多大な労力を要するため、ろう付け製品の生産性が著しく低く、その結果、製造コストの上昇を招くという問題があった。
【０００９】
(3) 前述した自己ろう付け性複合材は、耐熱性及び耐食性については十分な効果を発揮するものの、ろう付け時のろう材の濡れ性、湯流れ性が良好でないと共に、ろう付け層自体が脆いため、ろう付け後の製品の性能（強度、疲労特性）が大きく低下するという問題があった。具体的には、Ｎｉ層及びＴｉ層はろう付けする際の熱処理によって溶融するが、ＮｉとＴｉの組成によっては脆い金属間化合物が多く生成してしまい、靭性が低下してしまう（脆くなってしまう）。その結果、接合部の接合強度の低下、即ちろう付け製品の信頼性の低下が生じる。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の一の目的は、ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るろう付け用複合材は、基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層の二層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したものである。また、基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層、Ｐを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層、及びＦｅ−Ｎｉ合金のＦｅ合金層の三層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％、Ｆｅ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したものである。
【００１３】
以上によれば、ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材が得られる。
【００１４】
一方、本発明に係るろう付け製品は、上記ろう付け用複合材を用いて接合したものである。
【００１５】
以上によれば、接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１７】
本発明者らは、ろう付け特性が良好であり、従来の自己ろう付け性複合材（Ｎｉ−Ｔｉ系ろう材）と同等の耐熱性、耐酸化性、及び耐食性を有し、かつ、ろう付け層の靭性が良好なＴｉ−Ｎｉ系及びＴｉ−Ｎｉ−Ｆｅ系のろう付け用複合材の構成について種々検討した結果、ろう付け層におけるＴｉ，Ｎｉ及びＴｉ，Ｎｉ，Ｆｅの組成比をそれぞれ規定することで、上記の特性を満足するろう付け用複合材を得ることができた。
【００１８】
本発明に係るろう付用複合材の第１実施形態の断面図を図１に、図１の第１変形例及び第２変形例の断面図を、図２及び図３に示す。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態のろう付用複合材１０は、ステンレス鋼板からなる基材１１の表面（図１中では上面のみ）に、基材１１側から順に、Ｔｉ層１２及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ合金層１３の二層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層１５を形成したものである。ここで言う基材１１の表面は、外部に露出する全ての面を示している。
【００２０】
ここで、基材１１の構成材は、Ｆｅを主成分とするＦｅ基合金、好ましくはステンレス鋼が挙げられる。
【００２１】
Ｎｉ合金層１３を構成するＮｉ合金としては、Ｎｉ−Ｐ合金が挙げられる。この合金を用いることで、ろう付け時の湯流れ性や濡れ性の改善を図ることができる。
【００２２】
ろう付け層１５の最外層（表面に露出している層）であるＮｉ合金層１３を、Ｐ、Ｂ、又はＳｉから選択される少なくとも一種を含有するＮｉ合金で構成してもよい。Ｎｉ合金にこれらの元素を含有させると共に、これらの元素の含有量を調整することで、ろう材の融点、濡れ性、靭性、及び接合強度を調整することができる。特に、Ｎｉ合金に、Ｐを０．０２〜１０ｗｔ％含有させることで、ろう材の湯流れ性、濡れ性、及び耐食性を著しく改善することができる。Ｐの含有量を０．０２〜１０ｗｔ％と規定したのは、０．０２ｗｔ％未満だと、湯流れ性の向上が期待できないという不都合が生じるためであり、逆に１０ｗｔ％を超えると、ろう付け層が脆化し振動疲労特性及び接合強度が著しく低下するという不都合が生じるためであり、好ましい含有量は０．５〜８ｗｔ％である。
【００２３】
ろう付け層１５全体のＮｉ濃度は、１〜４０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１５〜３５ｗｔ％である。Ｎｉ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定したのは、Ｎｉ濃度が１ｗｔ％未満だと、ろう材（Ｔｉ−Ｎｉ系ろう材）の溶融点を低下させる効果及び靭性の改善効果が得られず、また、Ｎｉ濃度が４０ｗｔ％を超えると、ろう材の濡れ性、湯流れ性が著しく低下するためである。
【００２４】
また、図１に示した本実施形態のろう付用複合材１０は、基材１１の片面（図１中では上面）のみにろう付け層１５を形成しているが、図２に示すように、基材１１の両面（図２中では上・下面）にろう付け層１５，１５を形成し、ろう付け用複合材２０としてもよい。これらの複合材１０，２０はクラッド材であるが、その形成方法は特に限定するものではなく、クラッド材形成のための慣用の方法が全て適用可能であり、例えば、板材の積層・圧延を繰り返して形成する方法、又は全板材を積層した後にまとめて圧延する方法等が挙げられる。
【００２５】
図１、図２に示した複合材１０，２０は、板状の基材１１の表面にろう付け層１５（又は１５，１５）を形成しているが、図３に示すように、棒状又はワイヤ状の基材３１の表面にろう付け層１５を形成し、ろう付け用複合材３０としてもよい。この場合のろう付け層１５の形成は、メッキ法、押出法、造管法などによって行う。
【００２６】
本実施の形態においては、基材１１（又は３１）側から、Ｔｉ層１２、Ｎｉ合金層１３の順に形成したろう付け層１５の場合について説明を行ったが、ろう付け層１５を構成する各層１２，１３の形成順序は特に限定するものではなく、基材１１（又は３１）側からＮｉ合金層１３、Ｔｉ層１２の順に形成してもよい。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００２８】
本実施の形態の複合材１０，２０，３０（以下、複合材１０〜３０と示す）においては、ろう付け層１５をＴｉ層１２とＮｉ合金層１３で構成し、かつ、ろう付け層１５全体のＮｉ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定しているため、Ｎｉろう材及びＴｉろう材が、ろう付け時の熱処理によって溶融する際、脆い金属間化合物が生成することは殆どなく、その結果、ろう付け層１５の靭性が低下する（ろう付け層１５が脆くなる）ことはない。よって、接合部の接合強度の低下、即ちろう付け製品の信頼性の低下が生じることはない。
【００２９】
また、複合材１０〜３０は、基材１１，３１の表面にろう付け層１５を一体に設けているため、ろう付けの際、従来の各種Ｎｉろう材のように、各接合部に粉末Ｎｉろう材をそれぞれ塗布するという作業を必要とせず、ろう付け作業に多大な労力を要することはない（ろう付け作業性が良好となる）。その結果、ろう付け製品の歩留まり・生産性が良好となり、延いては製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
さらに、複合材１０〜３０は、Ｎｉ合金層１３を構成するＮｉ合金に、適宜、添加元素を加えることで、ろう付け層１５の湯流れ性が良好となる。このため、複合材１０〜３０を、ろう付け接合部の形状が複雑なろう付け部材のろう付けに適用した場合、接合部においては、良好な接合面及び十分な接合強度を得ることができ、延いてはろう付け製品の接合部の信頼性が高まる。
【００３１】
また、複合材１０〜３０においては、ろう付け層１５をＴｉ層１２とＮｉ合金層１３で構成しているため、ろう付けの際、Ｔｉろう材中にＮｉろう材のＮｉ元素が混入する（溶け込む）。これによって、耐熱性及び耐食性に優れるものの、その融点の高さからろう材として機能させることが困難であったＴｉからなるＴｉろう材の融点を下げることができ、Ｔｉろう材を用いたろう付けを１２００℃近傍で行うことが可能となる。その結果、従来の自己ろう付け性複合材（Ｎｉ−Ｔｉ系ろう材）と同等の優れた耐熱性、耐酸化性、及び耐食性を有し、かつ、優れたろう付け性を有するＴｉ基ろう付け部（接合部）を得ることができる。
【００３２】
さらに、複合材１０〜３０を用いたろう付け製品は、複合材１０〜３０のろう付け層１５と接合を行うろう付け部材（図示せず）を重ね合わせて加熱することで、または、接合を行う一組のろう付け部材の内、一方のろう付け部材を基材１１（又は３１）として複合材１０〜３０を形成し、この複合材１０〜３０と他方のろう付け部材を重ね合わせて加熱することで得られる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００３４】
本発明に係るろう付用複合材の第２実施形態の断面図を図４に、図４の第１変形例及び第２変形例の断面図を、図５及び図６に示す。尚、図１〜図３と同様の部材には同じ符号を付している。
【００３５】
図４に示すように、第２実施形態のろう付用複合材４０は、ステンレス鋼板からなる基材１１の表面（図４中では上面のみ）に、基材１１側から順に、Ｆｅ−ＮｉのＦｅ合金層４４、Ｔｉ層１２、及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ合金層１３の三層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％、Ｆｅ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層４５を形成したものである。ここで言う基材１１の表面は、外部に露出する全ての面を示している。
【００３６】
ここで、本実施の形態の複合材４０における基材１１、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３は、前実施の形態の複合材１０〜３０における基材１１、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３と同じものであるため、新たな説明は省略する。
【００３７】
Ｆｅ合金層４４を構成するＦｅ合金としては、ろう付け時のろうの濡れ性や湯流れ性の改善を図ることができ、かつ、ろう付け層４５の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好となるＦｅ−Ｎｉ合金、例えば、Ｆｅ−４２ｗｔ％Ｎｉ等が挙げられる。
【００３８】
ろう付け層４５全体のＦｅ濃度は、１〜４０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。Ｆｅ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定したのは、Ｆｅ濃度が１ｗｔ％未満だと、ろう材（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｆｅ系ろう材）の溶融点を低下させる効果及び靭性の改善効果が得られず、また、Ｆｅ濃度が４０ｗｔ％を超えると、ろう材の濡れ性、湯流れ性が著しく低下し、かつ、ろう材の溶融点が著しく上昇するためである。
【００３９】
また、図４に示した本実施形態のろう付用複合材４０は、基材１１の片面（図４中では上面）のみにろう付け層４５を形成しているが、図５に示すように、基材１１の両面（図５中では上・下面）にろう付け層４５，４５を形成し、ろう付け用複合材５０としてもよい。これらの複合材４０，５０はクラッド材であるが、その形成方法は特に限定するものではなく、クラッド材形成のための慣用の方法が全て適用可能であり、例えば、板材の積層・圧延を繰り返して形成する方法、又は全板材を積層した後にまとめて圧延する方法等が挙げられる。
【００４０】
図４、図５に示した複合材４０，５０は、板状の基材１１の表面にろう付け層４５（又は４５，４５）を形成しているが、図６に示すように、棒状又はワイヤ状の基材３１の表面にろう付け層４５を形成し、ろう付け用複合材６０としてもよい。この場合のろう付け層４５の形成は、メッキ法、押出法、造管法などによって行う。
【００４１】
本実施の形態においては、基材１１（又は３１）側から、Ｆｅ合金層４４、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３の順に形成したろう付け層４５の場合について説明を行ったが、ろう付け層４５を構成する各層４４，１２，１３の形成順序は特に限定するものではなく、考えられる全ての組み合わせで形成可能である。
【００４２】
本実施の形態の複合材４０，５０，６０（以下、複合材４０〜６０と示す）においても、前実施の形態の複合材１０〜３０と同様の作用効果が得られる。
【００４３】
本実施の形態の複合材１０〜６０は、ＥＧＲ用クーラなどの高温・高腐食性のガス又は液体に晒される熱交換器のみに、その用途を限定するものではなく、その他にも、例えば、燃料電池の改質器用クーラや、燃料電池部材などの各種用途にも適用可能である。特に、複合材３０，６０は、ＥＧＲ用クーラや、燃料電池の改質器用クーラ等の熱交換器、燃料電池部材などの他にも、オイルクーラ、ラジエータ、二次電池部材などにも適用可能である。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００４５】
【実施例】
（参考例１）
ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）からなり、厚さ２．５ｍｍ、幅１５０ｍｍのステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−３０ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４６】
（参考例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．３５ｍｍのＦｅ条材、厚さ１．２ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４７】
（比較例１）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ１０．０ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．０３ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−０．５ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４８】
（比較例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．３８ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−６０ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４９】
（比較例３）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ６．８ｍｍのＦｅ条材、厚さ１．５ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−０．５ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５０】
（比較例４）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５６ｍｍのＦｅ条材、厚さ０．３３ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ１．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−６０ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５１】
（比較例５）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．１ｍｍのＦｅ条材、厚さ３５ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ２．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−０．５ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５２】
（比較例６）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．７ｍｍのＦｅ条材、厚さ５．９ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ１．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−６０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５３】
（従来例１）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、厚さ０．３ｍｍのＣｕ条材を圧延法によりクラッドして複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層（Ｃｕ層）の厚さが７０μｍのろう付け用複合材を作製した。
【００５４】
（従来例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、市販の粉末Ｎｉろう材（平均粒径３５μｍ）を合成樹脂（ポリマー系樹脂）のバインダで溶いた混練物を塗布し、ろう付け用複合材を作製した。
【００５５】
参考例１，２、比較例１、及び従来例１，２の複合材の層構造及びろう付け層全体の組成を表１に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
次に、各複合材を、真空炉で加熱してろう付け層を溶融させ、それらのろう付け性能（耐食性、ろう付け特性（ろう材の濡れ性、湯流れ性）、ろう付け層の靭性、ろう付け生産性（作業性）及びそれらの評価の総合評価）の評価を行った。ろう付け性能の評価結果を表２に示す。
【００５８】
ここで、耐食性の評価は、塩素イオン、硝酸イオン、及び硫酸イオンを含んだ腐食性溶液中に、積層体又は各複合材を１０００時間浸漬して腐食試験を行い、その後、積層体又は各複合材を溶液中から取出してろう付け部の組織観察を行い、腐食発生の有無を調べることによって行った。
【００５９】
また、ろうの濡れ性の評価は、各複合材のろう付け層の表面にＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼パイプを乗せ、１１５０℃に加熱してろう付けを行った後の、ろう付け部のフィレット（面取り）形状によって評価を行った。
【００６０】
【表２】
【００６１】
表２に示すように、参考例１，２の複合材は、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成を、規定範囲（１〜４０ｗｔ％）内の適正な値としているため、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性がいずれも良好であり、総合評価は良好であった。
【００６２】
これに対して、比較例１，３，５の複合材は、ろう付け層の耐食性及びろう付け生産性はいずれも良好であり、かつ、ろう付け特性も特に問題はない程度であった（やや良好）ものの、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成が、規定範囲よりも低い０．５ｗｔ％であるため、ろう付け層に脆い金属間化合物が多量に生成しており、ろう付け層の靭性が低かった。このため、総合評価は不良であった。
【００６３】
比較例２，４，６の複合材は、ろう付け層の耐食性、靭性、及びろう付け生産性はいずれも良好であるものの、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成が、規定範囲よりも高い６０ｗｔ％であるため、ろう材の濡れ性及び湯流れ性が良好でなかった。このため、総合評価は不良であった。
【００６４】
従来例１の複合材は、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性はいずれも良好であったものの、ろう付け層がＣｕろう材のみで形成されるため、ろう付け層の耐食性が悪く、総合評価は不良であった。
【００６５】
従来例２の複合材は、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、及びろう付け層の靭性はいずれも良好であったものの、ろう付け層のろう材が粉末Ｎｉろう材であるため、ろう付け生産性が悪く、総合評価は不良であった。
【００６６】
以上より、参考例１，２の複合材は、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性がいずれも良好であることから、ろう付け性能及びろう付け層の信頼性に優れたろう付け用複合材であることがわかる。
【００６７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
（１） ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材を得ることができる。
（２） 接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るろう付用複合材の第１実施形態の断面図である。
【図２】 図１の第１変形例を示す断面図である。
【図３】 図１の第２変形例を示す断面図である。
【図４】 本発明に係るろう付用複合材の第２実施形態の断面図である。
【図５】 図４の第１変形例を示す断面図である。
【図６】 図４の第２変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ ろう付け用複合材
１１，３１ 基材
１２ Ｔｉ層
１３ Ｎｉ合金層
１５，４５ ろう付け層
４４ Ｆｅ合金層
【発明の属する技術分野】
本発明は、ろう付け用複合材及びそれを用いたろう付け製品に係り、特に、熱交換器及び燃料電池用部材のろう付けに用いられる複合材及びそれを用いたろう付け製品に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用オイルクーラの接合材としてステンレス基クラッド材が使用されている。これは、基材であるステンレス鋼板の片面又は両面に、ろう材としての機能を有するＣｕ材がクラッドされている。
【０００３】
また、ステンレス鋼や、Ｎｉ基又はＣｏ基合金などからなる部材のろう付け材として、接合部の耐酸化性や耐食性に優れる各種Ｎｉろう材が、ＪＩＳ規格により規定されている。
【０００４】
さらに、熱交換器の接合に用いられるＮｉろう材として、粉末状のＮｉろう材に、Ｎｉ、Ｃｒ、又はＮｉ−Ｃｒ合金の中から選択される金属粉末を４〜２２ｗｔ％添加してなる粉末Ｎｉろう材が提案されている（特開２０００−１０７８８３号公報参照）。
【０００５】
また、基材であるステンレス鋼の表面にＮｉ及びＴｉからなるろう付け層を有する、即ちＮｉ／Ｔｉ／ステンレス鋼というろう付け層構造を有する自己ろう付け性複合材がある（特開平７−２９９５９２号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のろう材又はろう付け用複合材を、高温・高腐食性のガス又は液体に晒される熱交換器（排ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）と示す）用クーラ）の接合用ろう材として使用する場合、以下に示すような問題があった。
【０００７】
(1) 前述したステンレス基クラッド材を自動車用オイルクーラの接合材として使用する場合、耐熱性、耐酸化性、及び耐食性については全く問題がないが、このステンレス基クラッド材をＥＧＲ用クーラの接合材として使用する場合、ＥＧＲ用クーラ内は高温で、かつ、腐食性の高い排気ガスが循環されることから、ステンレス基クラッド材のろう材（Ｃｕ材）では、耐熱性、耐酸化性、及び耐食性が十分でないという問題があった。
【０００８】
(2) 前述した各種Ｎｉろう材は粉末状であることから、各接合部に粉末Ｎｉろう材をそれぞれ塗布するという作業が必要になる。つまり、ろう付け作業に多大な労力を要するため、ろう付け製品の生産性が著しく低く、その結果、製造コストの上昇を招くという問題があった。
【０００９】
(3) 前述した自己ろう付け性複合材は、耐熱性及び耐食性については十分な効果を発揮するものの、ろう付け時のろう材の濡れ性、湯流れ性が良好でないと共に、ろう付け層自体が脆いため、ろう付け後の製品の性能（強度、疲労特性）が大きく低下するという問題があった。具体的には、Ｎｉ層及びＴｉ層はろう付けする際の熱処理によって溶融するが、ＮｉとＴｉの組成によっては脆い金属間化合物が多く生成してしまい、靭性が低下してしまう（脆くなってしまう）。その結果、接合部の接合強度の低下、即ちろう付け製品の信頼性の低下が生じる。
【００１０】
以上の事情を考慮して創案された本発明の一の目的は、ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の他の目的は、接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係るろう付け用複合材は、基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層の二層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したものである。また、基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層、Ｐを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層、及びＦｅ−Ｎｉ合金のＦｅ合金層の三層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％、Ｆｅ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したものである。
【００１３】
以上によれば、ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材が得られる。
【００１４】
一方、本発明に係るろう付け製品は、上記ろう付け用複合材を用いて接合したものである。
【００１５】
以上によれば、接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品が得られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適一実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００１７】
本発明者らは、ろう付け特性が良好であり、従来の自己ろう付け性複合材（Ｎｉ−Ｔｉ系ろう材）と同等の耐熱性、耐酸化性、及び耐食性を有し、かつ、ろう付け層の靭性が良好なＴｉ−Ｎｉ系及びＴｉ−Ｎｉ−Ｆｅ系のろう付け用複合材の構成について種々検討した結果、ろう付け層におけるＴｉ，Ｎｉ及びＴｉ，Ｎｉ，Ｆｅの組成比をそれぞれ規定することで、上記の特性を満足するろう付け用複合材を得ることができた。
【００１８】
本発明に係るろう付用複合材の第１実施形態の断面図を図１に、図１の第１変形例及び第２変形例の断面図を、図２及び図３に示す。
【００１９】
図１に示すように、第１実施形態のろう付用複合材１０は、ステンレス鋼板からなる基材１１の表面（図１中では上面のみ）に、基材１１側から順に、Ｔｉ層１２及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ合金層１３の二層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層１５を形成したものである。ここで言う基材１１の表面は、外部に露出する全ての面を示している。
【００２０】
ここで、基材１１の構成材は、Ｆｅを主成分とするＦｅ基合金、好ましくはステンレス鋼が挙げられる。
【００２１】
Ｎｉ合金層１３を構成するＮｉ合金としては、Ｎｉ−Ｐ合金が挙げられる。この合金を用いることで、ろう付け時の湯流れ性や濡れ性の改善を図ることができる。
【００２２】
ろう付け層１５の最外層（表面に露出している層）であるＮｉ合金層１３を、Ｐ、Ｂ、又はＳｉから選択される少なくとも一種を含有するＮｉ合金で構成してもよい。Ｎｉ合金にこれらの元素を含有させると共に、これらの元素の含有量を調整することで、ろう材の融点、濡れ性、靭性、及び接合強度を調整することができる。特に、Ｎｉ合金に、Ｐを０．０２〜１０ｗｔ％含有させることで、ろう材の湯流れ性、濡れ性、及び耐食性を著しく改善することができる。Ｐの含有量を０．０２〜１０ｗｔ％と規定したのは、０．０２ｗｔ％未満だと、湯流れ性の向上が期待できないという不都合が生じるためであり、逆に１０ｗｔ％を超えると、ろう付け層が脆化し振動疲労特性及び接合強度が著しく低下するという不都合が生じるためであり、好ましい含有量は０．５〜８ｗｔ％である。
【００２３】
ろう付け層１５全体のＮｉ濃度は、１〜４０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１５〜３５ｗｔ％である。Ｎｉ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定したのは、Ｎｉ濃度が１ｗｔ％未満だと、ろう材（Ｔｉ−Ｎｉ系ろう材）の溶融点を低下させる効果及び靭性の改善効果が得られず、また、Ｎｉ濃度が４０ｗｔ％を超えると、ろう材の濡れ性、湯流れ性が著しく低下するためである。
【００２４】
また、図１に示した本実施形態のろう付用複合材１０は、基材１１の片面（図１中では上面）のみにろう付け層１５を形成しているが、図２に示すように、基材１１の両面（図２中では上・下面）にろう付け層１５，１５を形成し、ろう付け用複合材２０としてもよい。これらの複合材１０，２０はクラッド材であるが、その形成方法は特に限定するものではなく、クラッド材形成のための慣用の方法が全て適用可能であり、例えば、板材の積層・圧延を繰り返して形成する方法、又は全板材を積層した後にまとめて圧延する方法等が挙げられる。
【００２５】
図１、図２に示した複合材１０，２０は、板状の基材１１の表面にろう付け層１５（又は１５，１５）を形成しているが、図３に示すように、棒状又はワイヤ状の基材３１の表面にろう付け層１５を形成し、ろう付け用複合材３０としてもよい。この場合のろう付け層１５の形成は、メッキ法、押出法、造管法などによって行う。
【００２６】
本実施の形態においては、基材１１（又は３１）側から、Ｔｉ層１２、Ｎｉ合金層１３の順に形成したろう付け層１５の場合について説明を行ったが、ろう付け層１５を構成する各層１２，１３の形成順序は特に限定するものではなく、基材１１（又は３１）側からＮｉ合金層１３、Ｔｉ層１２の順に形成してもよい。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。
【００２８】
本実施の形態の複合材１０，２０，３０（以下、複合材１０〜３０と示す）においては、ろう付け層１５をＴｉ層１２とＮｉ合金層１３で構成し、かつ、ろう付け層１５全体のＮｉ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定しているため、Ｎｉろう材及びＴｉろう材が、ろう付け時の熱処理によって溶融する際、脆い金属間化合物が生成することは殆どなく、その結果、ろう付け層１５の靭性が低下する（ろう付け層１５が脆くなる）ことはない。よって、接合部の接合強度の低下、即ちろう付け製品の信頼性の低下が生じることはない。
【００２９】
また、複合材１０〜３０は、基材１１，３１の表面にろう付け層１５を一体に設けているため、ろう付けの際、従来の各種Ｎｉろう材のように、各接合部に粉末Ｎｉろう材をそれぞれ塗布するという作業を必要とせず、ろう付け作業に多大な労力を要することはない（ろう付け作業性が良好となる）。その結果、ろう付け製品の歩留まり・生産性が良好となり、延いては製造コストの低減を図ることができる。
【００３０】
さらに、複合材１０〜３０は、Ｎｉ合金層１３を構成するＮｉ合金に、適宜、添加元素を加えることで、ろう付け層１５の湯流れ性が良好となる。このため、複合材１０〜３０を、ろう付け接合部の形状が複雑なろう付け部材のろう付けに適用した場合、接合部においては、良好な接合面及び十分な接合強度を得ることができ、延いてはろう付け製品の接合部の信頼性が高まる。
【００３１】
また、複合材１０〜３０においては、ろう付け層１５をＴｉ層１２とＮｉ合金層１３で構成しているため、ろう付けの際、Ｔｉろう材中にＮｉろう材のＮｉ元素が混入する（溶け込む）。これによって、耐熱性及び耐食性に優れるものの、その融点の高さからろう材として機能させることが困難であったＴｉからなるＴｉろう材の融点を下げることができ、Ｔｉろう材を用いたろう付けを１２００℃近傍で行うことが可能となる。その結果、従来の自己ろう付け性複合材（Ｎｉ−Ｔｉ系ろう材）と同等の優れた耐熱性、耐酸化性、及び耐食性を有し、かつ、優れたろう付け性を有するＴｉ基ろう付け部（接合部）を得ることができる。
【００３２】
さらに、複合材１０〜３０を用いたろう付け製品は、複合材１０〜３０のろう付け層１５と接合を行うろう付け部材（図示せず）を重ね合わせて加熱することで、または、接合を行う一組のろう付け部材の内、一方のろう付け部材を基材１１（又は３１）として複合材１０〜３０を形成し、この複合材１０〜３０と他方のろう付け部材を重ね合わせて加熱することで得られる。
【００３３】
次に、本発明の他の実施の形態を添付図面に基いて説明する。
【００３４】
本発明に係るろう付用複合材の第２実施形態の断面図を図４に、図４の第１変形例及び第２変形例の断面図を、図５及び図６に示す。尚、図１〜図３と同様の部材には同じ符号を付している。
【００３５】
図４に示すように、第２実施形態のろう付用複合材４０は、ステンレス鋼板からなる基材１１の表面（図４中では上面のみ）に、基材１１側から順に、Ｆｅ−ＮｉのＦｅ合金層４４、Ｔｉ層１２、及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ合金層１３の三層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％、Ｆｅ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層４５を形成したものである。ここで言う基材１１の表面は、外部に露出する全ての面を示している。
【００３６】
ここで、本実施の形態の複合材４０における基材１１、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３は、前実施の形態の複合材１０〜３０における基材１１、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３と同じものであるため、新たな説明は省略する。
【００３７】
Ｆｅ合金層４４を構成するＦｅ合金としては、ろう付け時のろうの濡れ性や湯流れ性の改善を図ることができ、かつ、ろう付け層４５の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好となるＦｅ−Ｎｉ合金、例えば、Ｆｅ−４２ｗｔ％Ｎｉ等が挙げられる。
【００３８】
ろう付け層４５全体のＦｅ濃度は、１〜４０ｗｔ％が好ましく、より好ましくは１０〜３０ｗｔ％である。Ｆｅ濃度を１〜４０ｗｔ％と規定したのは、Ｆｅ濃度が１ｗｔ％未満だと、ろう材（Ｔｉ−Ｎｉ−Ｆｅ系ろう材）の溶融点を低下させる効果及び靭性の改善効果が得られず、また、Ｆｅ濃度が４０ｗｔ％を超えると、ろう材の濡れ性、湯流れ性が著しく低下し、かつ、ろう材の溶融点が著しく上昇するためである。
【００３９】
また、図４に示した本実施形態のろう付用複合材４０は、基材１１の片面（図４中では上面）のみにろう付け層４５を形成しているが、図５に示すように、基材１１の両面（図５中では上・下面）にろう付け層４５，４５を形成し、ろう付け用複合材５０としてもよい。これらの複合材４０，５０はクラッド材であるが、その形成方法は特に限定するものではなく、クラッド材形成のための慣用の方法が全て適用可能であり、例えば、板材の積層・圧延を繰り返して形成する方法、又は全板材を積層した後にまとめて圧延する方法等が挙げられる。
【００４０】
図４、図５に示した複合材４０，５０は、板状の基材１１の表面にろう付け層４５（又は４５，４５）を形成しているが、図６に示すように、棒状又はワイヤ状の基材３１の表面にろう付け層４５を形成し、ろう付け用複合材６０としてもよい。この場合のろう付け層４５の形成は、メッキ法、押出法、造管法などによって行う。
【００４１】
本実施の形態においては、基材１１（又は３１）側から、Ｆｅ合金層４４、Ｔｉ層１２、及びＮｉ合金層１３の順に形成したろう付け層４５の場合について説明を行ったが、ろう付け層４５を構成する各層４４，１２，１３の形成順序は特に限定するものではなく、考えられる全ての組み合わせで形成可能である。
【００４２】
本実施の形態の複合材４０，５０，６０（以下、複合材４０〜６０と示す）においても、前実施の形態の複合材１０〜３０と同様の作用効果が得られる。
【００４３】
本実施の形態の複合材１０〜６０は、ＥＧＲ用クーラなどの高温・高腐食性のガス又は液体に晒される熱交換器のみに、その用途を限定するものではなく、その他にも、例えば、燃料電池の改質器用クーラや、燃料電池部材などの各種用途にも適用可能である。特に、複合材３０，６０は、ＥＧＲ用クーラや、燃料電池の改質器用クーラ等の熱交換器、燃料電池部材などの他にも、オイルクーラ、ラジエータ、二次電池部材などにも適用可能である。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、他にも種々のものが想定されることは言うまでもない。
【００４５】
【実施例】
（参考例１）
ＳＵＳ３０４（ＪＩＳ規格）からなり、厚さ２．５ｍｍ、幅１５０ｍｍのステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−３０ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４６】
（参考例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．３５ｍｍのＦｅ条材、厚さ１．２ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４７】
（比較例１）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ１０．０ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．０３ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−０．５ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４８】
（比較例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５ｍｍのＴｉ条材、厚さ０．３８ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−６０ｗｔ％Ｎｉである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００４９】
（比較例３）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ６．８ｍｍのＦｅ条材、厚さ１．５ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ０．１ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−０．５ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５０】
（比較例４）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．５６ｍｍのＦｅ条材、厚さ０．３３ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ１．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−６０ｗｔ％Ｎｉ−３０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５１】
（比較例５）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．１ｍｍのＦｅ条材、厚さ３５ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ２．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−０．５ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５２】
（比較例６）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、そのステンレス鋼条材側から順に厚さ０．７ｍｍのＦｅ条材、厚さ５．９ｍｍのＴｉ条材、及び厚さ１．０ｍｍのＮｉ条材を圧延法によりクラッドし、ろう付け層全体の組成がＴｉ−１０ｗｔ％Ｎｉ−６０ｗｔ％Ｆｅである複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層全体の厚さが７０μｍ（０．０７ｍｍ）のろう付け用複合材を作製した。
【００５３】
（従来例１）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、厚さ０．３ｍｍのＣｕ条材を圧延法によりクラッドして複合基材を作製した。その後、この複合基材に対して圧延を繰り返し行い、ろう付け層（Ｃｕ層）の厚さが７０μｍのろう付け用複合材を作製した。
【００５４】
（従来例２）
参考例１と同じステンレス鋼条材の表面に、市販の粉末Ｎｉろう材（平均粒径３５μｍ）を合成樹脂（ポリマー系樹脂）のバインダで溶いた混練物を塗布し、ろう付け用複合材を作製した。
【００５５】
参考例１，２、比較例１、及び従来例１，２の複合材の層構造及びろう付け層全体の組成を表１に示す。
【００５６】
【表１】
次に、各複合材を、真空炉で加熱してろう付け層を溶融させ、それらのろう付け性能（耐食性、ろう付け特性（ろう材の濡れ性、湯流れ性）、ろう付け層の靭性、ろう付け生産性（作業性）及びそれらの評価の総合評価）の評価を行った。ろう付け性能の評価結果を表２に示す。
【００５８】
ここで、耐食性の評価は、塩素イオン、硝酸イオン、及び硫酸イオンを含んだ腐食性溶液中に、積層体又は各複合材を１０００時間浸漬して腐食試験を行い、その後、積層体又は各複合材を溶液中から取出してろう付け部の組織観察を行い、腐食発生の有無を調べることによって行った。
【００５９】
また、ろうの濡れ性の評価は、各複合材のろう付け層の表面にＳＵＳ３０４からなるステンレス鋼パイプを乗せ、１１５０℃に加熱してろう付けを行った後の、ろう付け部のフィレット（面取り）形状によって評価を行った。
【００６０】
【表２】
表２に示すように、参考例１，２の複合材は、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成を、規定範囲（１〜４０ｗｔ％）内の適正な値としているため、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性がいずれも良好であり、総合評価は良好であった。
【００６２】
これに対して、比較例１，３，５の複合材は、ろう付け層の耐食性及びろう付け生産性はいずれも良好であり、かつ、ろう付け特性も特に問題はない程度であった（やや良好）ものの、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成が、規定範囲よりも低い０．５ｗｔ％であるため、ろう付け層に脆い金属間化合物が多量に生成しており、ろう付け層の靭性が低かった。このため、総合評価は不良であった。
【００６３】
比較例２，４，６の複合材は、ろう付け層の耐食性、靭性、及びろう付け生産性はいずれも良好であるものの、ろう付け層全体のＮｉ又はＮｉ，Ｆｅの組成が、規定範囲よりも高い６０ｗｔ％であるため、ろう材の濡れ性及び湯流れ性が良好でなかった。このため、総合評価は不良であった。
【００６４】
従来例１の複合材は、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性はいずれも良好であったものの、ろう付け層がＣｕろう材のみで形成されるため、ろう付け層の耐食性が悪く、総合評価は不良であった。
【００６５】
従来例２の複合材は、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、及びろう付け層の靭性はいずれも良好であったものの、ろう付け層のろう材が粉末Ｎｉろう材であるため、ろう付け生産性が悪く、総合評価は不良であった。
【００６６】
以上より、参考例１，２の複合材は、ろう付け層の耐食性、ろう付け特性、ろう付け層の靭性、及びろう付け生産性がいずれも良好であることから、ろう付け性能及びろう付け層の信頼性に優れたろう付け用複合材であることがわかる。
【００６７】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、次のような優れた効果を発揮する。
（１） ろう付け特性が良好で、かつ、ろう付け層の耐熱性、耐酸化性、耐食性、及び靭性が良好なろう付け用複合材を得ることができる。
（２） 接合部の信頼性が良好で、製造コストが安価なろう付け製品を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係るろう付用複合材の第１実施形態の断面図である。
【図２】 図１の第１変形例を示す断面図である。
【図３】 図１の第２変形例を示す断面図である。
【図４】 本発明に係るろう付用複合材の第２実施形態の断面図である。
【図５】 図４の第１変形例を示す断面図である。
【図６】 図４の第２変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，５０，６０ ろう付け用複合材
１１，３１ 基材
１２ Ｔｉ層
１３ Ｎｉ合金層
１５，４５ ろう付け層
４４ Ｆｅ合金層
Claims (3)
- 基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層及びＰを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層の二層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したことを特徴とするろう付け用複合材。
- 基材表面にろう付け層を形成してなるろう付け用複合材において、ステンレス鋼からなる上記基材表面に、Ｔｉ層、Ｐを０．０２〜１０ｗｔ％含有するＮｉ−Ｐ合金のＮｉ合金層、及びＦｅ−Ｎｉ合金のＦｅ合金層の三層からなり、かつ、Ｎｉ濃度が１〜４０ｗｔ％、Ｆｅ濃度が１〜４０ｗｔ％のろう付け層を形成したことを特徴とするろう付け用複合材。
- 請求項１又は２記載のろう付け用複合材を用いて接合したことを特徴とするろう付け用複合材を用いたろう付け製品。
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