JPS5826420B2 - 易融合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は特に高温でステンレス鋼など耐熱性合金と共存
出来る易融合金に関する。

従来、鉛−ビスマス、鉛−ビスマス−錫などの易融合金
は通常、常温あるいは融点近傍の低い温度で利用され、
共用する金属材料との共存性は全く考慮されていない。

そのため前記鉛−ビスマス鉛−ビスマスー錫などの易融
合金を、商況で利用する場合、これら易融合金と共存す
る金属材料が腐食され長期間にわたり使用している間に
、破損に到ることがある。

本発明はステンレス鋼などの耐熱合金と共存性がよい。

鉛−ビスマス系易融合金として鉛−ビスマス−ニッケル
の三元組成成分からなる易融合金を提供するものである
。

まず本発明の易融合金の製造法について説明する。

鉛、ビスマス、ニッケルを一片１〜２ｍｍ程度の大きさ
に切り刻み、鉛とビスマスは両者の合金の共晶点の組成
比（鉛４３，７％、ビスマス５６．３％）に配合し、ニ
ッケルは上記鉛とビスマスの合計量に対して０．８〜２
％の組成になる量を添加する。

この実施例では上記三種類の小片にした金属をカーボン
ルツボに入れて、高周波炉にて１０００’Ｃで３０分間
加熱して溶解した。

ただし、この場合金属の酸化を防止するためにアルゴン
ガス雰囲気とした。

溶解後３００〜３５０℃の温度でルツボ中の溶融金属を
十分に きまぜて、上記三種類の金属が完全に混り合っ
て合金化しゃすくした。

本発明の易融合金は、鉛とビスマスの合計量に対しニッ
ケルを０．８〜２．０重量係合むものである。

上記鉛とビスマスの組成割合は、これらの共晶点近傍、
即ち鉛４４．５重量饅に対しビスマスが５５．５重量％
の共晶点を中心にそれぞれ±４φ以内の範囲であること
が好ましい。

鉛またはビスマス成分が上記範囲を外れると融点が高く
なるので好ましくない。

ところで、鉛−ビスマスを主成分とする易融合金はニッ
ケルを含有するステンレス鋼などの耐熱性合金からニッ
ケルを選択的に溶出する性質を有する。

また、ニッケルの選択的溶出は鉛−ビスマス易融合金中
に飽和するまで進行するものである。

従って鉛−ビスマス易融合金中に、飽和量１あるいは過
飽和量のニッケルを添肌すればステンレス鋼などの耐熱
性合金からのニッケル溶出を防止出来る。

鉛−ビスマス易融合金中へ添加するニッケル量は実験的
に決定される。

実際に実験的に求めた結果、５００℃〜８００℃の温度
範囲で０．８〜１重量φ以上であった。

しかしニッケル添加量が２重量多を越えると、融点に近
い温度領域における流動性が低下し、易融合金としての
機能が失われる。

従ってニッケルは鉛とビスマスの合計量に対し０．８〜
２．０重量φの範囲内が好ましい。

次に本発明による易融合金の効果を明らかにするために
、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６’）との共存性、試験の
結果を例にとって図を参照にして詳述する。

第１図はステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）の容器に鉛ビス
マス共晶合金（鉛：４３．５重量饅、ビスマス５６，５
重量％）ゑ入れアルゴンガス雰囲気中で６００℃に刃口
熱し、加熱状態で１０００時間放置したのち、鉛−ビス
マス共晶合金と接していたステンレス鋼の組成変化をＸ
線マイクロアナライザーで分析した結果を示す特性図で
ある。

上記第１図は鉛−ビスマス共晶合金と接していたステン
レス鋼からニッケルが選択的に溶出したことを示してい
る。

第２図は上記第１図と同様の試験結果を示す特性図であ
り、加熱温度８００℃で１００時間加熱した場合の結果
を示すものである。

この場合も第１図の場合と同様、ニッケルの選択的溶出
があったことを示している。

第３図および第４図はいづれも本発明の一実施例による
易融合金（鉛：４３．１重量饅、ビスマス：５５．９重
量優、ニッケル＝１．０重量優）の効果を示す特性図で
あり、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）の容器に本発明の
易融合金を入れ、アルゴンガス雰囲気中でそれぞれ６０
０℃１０００時間、８００℃１００時間、加熱したのち
上記易融合金と接していたステンレス鋼の組成変化をＸ
線マイクロマナライザーで分析した結果を示すものであ
る。

上記第３図および第４図は本発明の易融合金と接したス
テンレス鋼の組成成分を減することがない。

すなわち本発明の易融合金はステンレス鋼（ＳＵＳ３１
６）と共存性が非常によいことを明らかにしている。

ところで上記実施例では、ニッケルを約１重量φ含むも
のについて述べたが０．８〜２重量φのものはいずれも
同様な効果が確認された。

しかし３〜６重量φのものはいずれも使用状態で固体状
のものが析出してくるという欠点があった。

以上ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）と本発明の易融合金
との組合わせによる共存性試験の結果非常によい共存性
を示すことを明らかにしたが、本発明の易融合金は５Ｕ
Ｓ３１６の他のステンレス鋼、ニッケル基耐熱合金など
に対しても非常によい共存性を示すことは言うまでもな
い。

以上説明した通り、本発明の易融合金は高温下でもステ
ンレス鋼などとの共存性が極めてすぐれるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は従来の易融合金（鉛−ビスマス共
晶合金）とステンレス鋼（ＳＵＳ３１６）との共存性試
験をそれぞれ６００℃と８００℃で行ったのち、ステン
レス鋼をＸ線マイクロアナライザーで分析した結果を示
す特性図、第３図および第４図は本発明の易融合金とス
テンレス鋼（ＳＵＳ３１６）との共存性試験をそれぞれ
６００℃と８００℃で行ったのちステンレス鋼をＸ線マ
イクロアナラライザーで分析した結果を示す特性図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 鉛−ビスマス−ニッケルの三元合金からなり、上記
   鉛とビスマスの合計量に対しニッケルを０．８〜２重量
   多含有し、かつ鉛とビスマスの割合が共晶点における組
   成（鉛：４４．５重量饅、ビスマス：５５．５重量％）
   の±４φ内であることを特徴とする易融合金。