JPH046476B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH046476B2 JPH046476B2 JP63141586A JP14158688A JPH046476B2 JP H046476 B2 JPH046476 B2 JP H046476B2 JP 63141586 A JP63141586 A JP 63141586A JP 14158688 A JP14158688 A JP 14158688A JP H046476 B2 JPH046476 B2 JP H046476B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- silver
- brazing filler
- test
- filler metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
- B23K35/30—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
- B23K35/302—Cu as the principal constituent
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
［産業上の利用分野］
本発明は銀ろう材、特に、銀の含有量が少な
く、かつ、低融点である銀ろう材である。 ［従来の技術］ 銅と鋼を大気中でろう付することができ、か
つ、ろう付部の強度が高いろう材としては、従
来、銀ろうが知られている。この合金は国内外で
規格化されており、日本では、下記表１のとお
り、JIS Ｚ 3261として規定されている。
く、かつ、低融点である銀ろう材である。 ［従来の技術］ 銅と鋼を大気中でろう付することができ、か
つ、ろう付部の強度が高いろう材としては、従
来、銀ろうが知られている。この合金は国内外で
規格化されており、日本では、下記表１のとお
り、JIS Ｚ 3261として規定されている。
【表】
【表】
また、大気中でろう付が可能で銀を含まないろ
う材としては、Cu−38Mn−9Ni（AMS−4674）
が知られている。 V.R.Millerらは銀ろうに代るろう材としてCu
−Mn−Zn系合金およびCu−Mn−Sn系合金の試
験結果を報告している（Rep.lnvcst US Bur
Mines、1983）。 通常の銀ろうは銀含有量が高い（35℃以上）た
め、高価であり、銀の価格と共に変動する。又、
有害な元素Cdを含んだものもあり、ろう付作業
には細心の注意が必要である。 上記合金AMS−4764は融点が925℃と高いので
ろう付作業がむずかしく、母材に与える熱影響も
大きい。 Cu−Mn−Zn系合金は融点が高く（812℃以
上）、ぬれ性および接合強度も銀ろうより劣る。
また、Cu−Mn−Sn系合金は銀ろうに近似した特
性をもつが、融点は760〜810℃と高い。更に、こ
れらの合金は加工性が悪く、線あるいは薄板にす
るのが非常に困難である。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来の銀ろうより銀含有量が低く、
かつ、従来の銀ろうと同等の特性および作業性を
有するろう材を提供しようとするものである。 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、組
成を重量基準で表わすと、 亜 鉛 25〜40％ 銀 １〜35％ マンガン 0.1〜15％ 錫 0.1〜５％ ニツケル 0.1以上、１％未満 銅および不可避不純物 残部 である低融点低銀ろう材である。 上記組成において、マンガンはその添加量が
0.1％より低いと、ろう材の融点が下がらず、ま
た15％を越えると加工が難しくなる。特に0.3〜
10％が適当である。 銀は１％未満では、ろう材の靭性あるいは可撓
性を向上させる効果はほとんどなく、また35％を
越えると加工性が低下する。 ニツケルは加工性、および、ろうのぬれ性を改
善する効果があるが、0.1％未満ではその効果は
なく、１％を越えて増やしても改善効果の向上は
ほとんどなく、また融点を上げるので好ましくな
い。 錫は添加量が0.1％未満では融点が下がらず、
目的に合致しない。又、５％を越えると脆弱にな
る。 亜鉛は融点を下げる効果があるが25％未満では
その効果が小である。40％を越えると著しく脆弱
になる。 上記の範囲内で種々の組合せについて検討した
結果、特に良好な性質を示す組成は下記のとおり
である。 亜 鉛 30〜35％ 銀 10〜30％ マンガン 0.3〜10％ 錫 １〜３％ ニツケル 0.3〜0.9％ 銅 残部 ［実施例］ 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 組成と溶融温度 表１に種々の組成のろう材の固相線温度および
液相線温度を示す。 Ag、Zn、Mn、Sn、Inはこれらの温度を下げ
る効果があり、Niは上げる効果がある。 たとえば試料ＣはＧに比べ、銀含有量は低いが
液相線温度は低く、液相線温度と固相線温度との
温度差も小さく（前者が58℃、後者が95℃）、溶
け分れ現象が起りにくく、作業性が良いと言え
る。
う材としては、Cu−38Mn−9Ni（AMS−4674）
が知られている。 V.R.Millerらは銀ろうに代るろう材としてCu
−Mn−Zn系合金およびCu−Mn−Sn系合金の試
験結果を報告している（Rep.lnvcst US Bur
Mines、1983）。 通常の銀ろうは銀含有量が高い（35℃以上）た
め、高価であり、銀の価格と共に変動する。又、
有害な元素Cdを含んだものもあり、ろう付作業
には細心の注意が必要である。 上記合金AMS−4764は融点が925℃と高いので
ろう付作業がむずかしく、母材に与える熱影響も
大きい。 Cu−Mn−Zn系合金は融点が高く（812℃以
上）、ぬれ性および接合強度も銀ろうより劣る。
また、Cu−Mn−Sn系合金は銀ろうに近似した特
性をもつが、融点は760〜810℃と高い。更に、こ
れらの合金は加工性が悪く、線あるいは薄板にす
るのが非常に困難である。 ［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来の銀ろうより銀含有量が低く、
かつ、従来の銀ろうと同等の特性および作業性を
有するろう材を提供しようとするものである。 ［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、組
成を重量基準で表わすと、 亜 鉛 25〜40％ 銀 １〜35％ マンガン 0.1〜15％ 錫 0.1〜５％ ニツケル 0.1以上、１％未満 銅および不可避不純物 残部 である低融点低銀ろう材である。 上記組成において、マンガンはその添加量が
0.1％より低いと、ろう材の融点が下がらず、ま
た15％を越えると加工が難しくなる。特に0.3〜
10％が適当である。 銀は１％未満では、ろう材の靭性あるいは可撓
性を向上させる効果はほとんどなく、また35％を
越えると加工性が低下する。 ニツケルは加工性、および、ろうのぬれ性を改
善する効果があるが、0.1％未満ではその効果は
なく、１％を越えて増やしても改善効果の向上は
ほとんどなく、また融点を上げるので好ましくな
い。 錫は添加量が0.1％未満では融点が下がらず、
目的に合致しない。又、５％を越えると脆弱にな
る。 亜鉛は融点を下げる効果があるが25％未満では
その効果が小である。40％を越えると著しく脆弱
になる。 上記の範囲内で種々の組合せについて検討した
結果、特に良好な性質を示す組成は下記のとおり
である。 亜 鉛 30〜35％ 銀 10〜30％ マンガン 0.3〜10％ 錫 １〜３％ ニツケル 0.3〜0.9％ 銅 残部 ［実施例］ 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明
する。 組成と溶融温度 表１に種々の組成のろう材の固相線温度および
液相線温度を示す。 Ag、Zn、Mn、Sn、Inはこれらの温度を下げ
る効果があり、Niは上げる効果がある。 たとえば試料ＣはＧに比べ、銀含有量は低いが
液相線温度は低く、液相線温度と固相線温度との
温度差も小さく（前者が58℃、後者が95℃）、溶
け分れ現象が起りにくく、作業性が良いと言え
る。
【表】
＊ 本発明のろう材
ろう材の広がり試験１ 表２の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｈ、Ｉ、Ｊのろう材の
広がり試験をJIS Ｚ 3191「硬ろうの広がり試験
方法」に準じて行なつた。 母材は普通鋼板（SPCC、１×50×50mm）と銅
板（C1201P、１×50×50mm）とし、フラツクス
はＮ社製Ｆ 101とした。 試験結果を第１図（普通鋼板）と第２図（銅
板）に示す。各値は３つのデータの平均値であ
る。 たとえば、試料Ｃ（30％Ag）とＪ（40％Ag）の
ろう材の広がり面積を比較すると、鋼板上では試
料Ｃの方が大きく、銅板上ではＪの方が大きくな
つている。従つて鋼と銅のろう付では、試料Ｃと
Ｊはほぼ同じろう回りと考えられる。 ろう材の広がり試験２ 同様の試験条件でフラツクスのみを変えた（Ｃ
社製Ｍフラツクス）場合の結果を第３図と第４図
に示す。 同様に試料Ｃ（30％Ag）と試料Ｊ（40％Ag）を
比較すると、鋼板上および銅板上とも試料Ｃの広
がり面積の方が大きい。 以上のろう材の広がり試験１と２から本発明の
30％Agろうは従来の40％Agろうと同等あるいは
それ以上の広がり特性を示すことが判る。 ろう材の広がり試験３ 同様の試験条件で、比較するろう材およびフラ
ツクス（Ｈ社製ＡフラツクスおよびＮ社製F101）
を変えた場合の結果を第５図と第６図に示す。 ろう材Ｂ、Ａ、Ｃ、ＦはＨ社製Ａフラツクスを
用い、* Ｆはろう材ＦにＮ社製Ｆ 101フラツクス
を用いた例である。 たとえば、試料Ｂ（25％Ag）と試料Ｆ（30％
Ag）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板
上（第５図）および銅板上（第６図）とも本発明
の試料Ｂの方が大きい。 ろう材の広がり試験４ 同様の試験条件で、比較するろう材を変えた場
合の結果を（フラツクスはＮ社製開発フラツク
ス）第７図と第８図に示す。 たとえば、試料Ｃ（30％Ag）と試料Ｇ（35％
Ag）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板
上では試料Ｃの方が大きく、銅板上では試料Ｇの
方法がやや大きい。従つて、鋼と銅のろう付で
は、試料Ｃと試料Ｇはほぼ同じろう回りと考えら
れる。 継手の引張試験 表２の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊのろう材を用いたろ
う付継手の引張試験をJIS Ｚ 3194（ろう付継手
の引張試験片）、JIS Ｚ 3193（ろう付継手の引張
試験方法）に準じて行つた。 試験に用いた試験片の形状および寸法を第９図
に示す。試験は容量20トンのアムスラー型万能試
験機で行つた。 母材は銅（C1020）、黄銅（C2600）。軟鋼
（SS41）あるいはステンレス（SUS304）とした。
試験結果を第１０図に示す。各値は３つのデータ
の平均値である。 いずれの母材においても試料Ｊの継手強度がや
や高い傾向にあるが、本発明の試料Ａ、Ｂ、Ｃの
継手強度も実用上問題ない強度が得られている。 継手の剪断試験 引張試験と同様のろう材を用いたろう付継手の
剪断試験をJIS Ｚ 3192（ろう付継手の剪断試験
方法）に準じて行なつた。試験に用いた試験片の
形状および寸法を第１１図に示す。 母材は引張試験と同様とし、試験結果を第１２
図に示す。 引張試験結果と同様の傾向を示し、本発明の試
料Ａ、Ｂ、Ｃの剪断強度は実用上問題ないことが
わかる。 以上の結果から、本発明のろう材は、従来のろ
う材より５〜15％低い銀含有量で同等の作業性お
よび特性が得られる優れたろう材である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のろう材は、銀含
有量が低く、カドミウムのような有害な元素を含
有しないで、かつ、融点が低く、ぬれ性および浸
透性が良好で、大気中でろう付が可能である。 したがつて、本発明によれば種々のろう付を大
気中で良好な作業性のもとに高信頼度で行うこと
ができる。
ろう材の広がり試験１ 表２の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｈ、Ｉ、Ｊのろう材の
広がり試験をJIS Ｚ 3191「硬ろうの広がり試験
方法」に準じて行なつた。 母材は普通鋼板（SPCC、１×50×50mm）と銅
板（C1201P、１×50×50mm）とし、フラツクス
はＮ社製Ｆ 101とした。 試験結果を第１図（普通鋼板）と第２図（銅
板）に示す。各値は３つのデータの平均値であ
る。 たとえば、試料Ｃ（30％Ag）とＪ（40％Ag）の
ろう材の広がり面積を比較すると、鋼板上では試
料Ｃの方が大きく、銅板上ではＪの方が大きくな
つている。従つて鋼と銅のろう付では、試料Ｃと
Ｊはほぼ同じろう回りと考えられる。 ろう材の広がり試験２ 同様の試験条件でフラツクスのみを変えた（Ｃ
社製Ｍフラツクス）場合の結果を第３図と第４図
に示す。 同様に試料Ｃ（30％Ag）と試料Ｊ（40％Ag）を
比較すると、鋼板上および銅板上とも試料Ｃの広
がり面積の方が大きい。 以上のろう材の広がり試験１と２から本発明の
30％Agろうは従来の40％Agろうと同等あるいは
それ以上の広がり特性を示すことが判る。 ろう材の広がり試験３ 同様の試験条件で、比較するろう材およびフラ
ツクス（Ｈ社製ＡフラツクスおよびＮ社製F101）
を変えた場合の結果を第５図と第６図に示す。 ろう材Ｂ、Ａ、Ｃ、ＦはＨ社製Ａフラツクスを
用い、* Ｆはろう材ＦにＮ社製Ｆ 101フラツクス
を用いた例である。 たとえば、試料Ｂ（25％Ag）と試料Ｆ（30％
Ag）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板
上（第５図）および銅板上（第６図）とも本発明
の試料Ｂの方が大きい。 ろう材の広がり試験４ 同様の試験条件で、比較するろう材を変えた場
合の結果を（フラツクスはＮ社製開発フラツク
ス）第７図と第８図に示す。 たとえば、試料Ｃ（30％Ag）と試料Ｇ（35％
Ag）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板
上では試料Ｃの方が大きく、銅板上では試料Ｇの
方法がやや大きい。従つて、鋼と銅のろう付で
は、試料Ｃと試料Ｇはほぼ同じろう回りと考えら
れる。 継手の引張試験 表２の試料Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｊのろう材を用いたろ
う付継手の引張試験をJIS Ｚ 3194（ろう付継手
の引張試験片）、JIS Ｚ 3193（ろう付継手の引張
試験方法）に準じて行つた。 試験に用いた試験片の形状および寸法を第９図
に示す。試験は容量20トンのアムスラー型万能試
験機で行つた。 母材は銅（C1020）、黄銅（C2600）。軟鋼
（SS41）あるいはステンレス（SUS304）とした。
試験結果を第１０図に示す。各値は３つのデータ
の平均値である。 いずれの母材においても試料Ｊの継手強度がや
や高い傾向にあるが、本発明の試料Ａ、Ｂ、Ｃの
継手強度も実用上問題ない強度が得られている。 継手の剪断試験 引張試験と同様のろう材を用いたろう付継手の
剪断試験をJIS Ｚ 3192（ろう付継手の剪断試験
方法）に準じて行なつた。試験に用いた試験片の
形状および寸法を第１１図に示す。 母材は引張試験と同様とし、試験結果を第１２
図に示す。 引張試験結果と同様の傾向を示し、本発明の試
料Ａ、Ｂ、Ｃの剪断強度は実用上問題ないことが
わかる。 以上の結果から、本発明のろう材は、従来のろ
う材より５〜15％低い銀含有量で同等の作業性お
よび特性が得られる優れたろう材である。 ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のろう材は、銀含
有量が低く、カドミウムのような有害な元素を含
有しないで、かつ、融点が低く、ぬれ性および浸
透性が良好で、大気中でろう付が可能である。 したがつて、本発明によれば種々のろう付を大
気中で良好な作業性のもとに高信頼度で行うこと
ができる。
第１図〜第８図は本発明のろう材、比較する従
来のろう材およびフラツクスを種々に変えたとき
の、各温度（800、850、900℃）における鋼板あ
るいは銅板上のろうの広がり面積を示すグラフ、
第９図イは引張試験片（JIS Ｚ 3194）を示す平
面図、同ロは側面図、第１０図は種々の母材にお
ける引張試験結果を示すグラフ、第１１図イは剪
断試験片（JIS Ｚ 3192）を示す平面図、同ロは
正面図、第１２図は種々の母材における剪断試験
結果を示すグラフである。 １……母材、２……母材。
来のろう材およびフラツクスを種々に変えたとき
の、各温度（800、850、900℃）における鋼板あ
るいは銅板上のろうの広がり面積を示すグラフ、
第９図イは引張試験片（JIS Ｚ 3194）を示す平
面図、同ロは側面図、第１０図は種々の母材にお
ける引張試験結果を示すグラフ、第１１図イは剪
断試験片（JIS Ｚ 3192）を示す平面図、同ロは
正面図、第１２図は種々の母材における剪断試験
結果を示すグラフである。 １……母材、２……母材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 組成を重量基準で表わすと、 亜 鉛 25〜40％ 銀 １〜35％ マンガン 0.1〜15％ 錫 0.1〜５％ ニツケル 0.1以上、１％未満 銅および不可避不純物 残部 であることを特徴とする低融点低銀ろう材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158688A JPH01313198A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 低融点低銀ろう材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14158688A JPH01313198A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 低融点低銀ろう材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01313198A JPH01313198A (ja) | 1989-12-18 |
| JPH046476B2 true JPH046476B2 (ja) | 1992-02-05 |
Family
ID=15295450
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14158688A Granted JPH01313198A (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 低融点低銀ろう材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01313198A (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3232963B2 (ja) * | 1994-10-11 | 2001-11-26 | 株式会社日立製作所 | 有機基板接続用鉛レスはんだ及びそれを用いた実装品 |
| JP5242952B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2013-07-24 | 日本特殊陶業株式会社 | 固体電解質形燃料電池及びその製造方法 |
| CN101985193B (zh) * | 2010-11-18 | 2012-09-05 | 常熟市华银焊料有限公司 | 无镉银钎料及其制备方法 |
| JP5432231B2 (ja) * | 2011-11-21 | 2014-03-05 | 日本特殊陶業株式会社 | 固体電解質形燃料電池用接合部材 |
| EP2832488A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-04 | Umicore AG & Co. KG | Brazing alloys |
| TR201908097T4 (tr) * | 2015-01-22 | 2019-06-21 | Saxonia Technical Mat Gmbh | Sert lehim alaşımı. |
| CN107505445B (zh) * | 2017-08-24 | 2020-01-10 | 华北水利水电大学 | 一种低熔点元素调控银基钎料钎焊接头力学性能的预测方法 |
| CN107478799B (zh) * | 2017-08-24 | 2019-07-16 | 华北水利水电大学 | 一种预测低熔点元素调控钎焊接头力学性能的方法 |
| KR102426529B1 (ko) | 2018-04-23 | 2022-07-29 | 다나카 기킨조쿠 고교 가부시키가이샤 | 은납재 및 해당 은납재를 사용한 접합 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50136254A (ja) * | 1974-04-18 | 1975-10-29 | ||
| JPH0615115B2 (ja) * | 1985-04-22 | 1994-03-02 | 株式会社徳力本店 | 銀ろう材 |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP14158688A patent/JPH01313198A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01313198A (ja) | 1989-12-18 |
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| JPH09285888A (ja) | ステンレス鋼用ろう材 | |
| JPS6113911B2 (ja) | ||
| JPS5915754B2 (ja) | 金ろう |