JPS6216749B2 - - Google Patents

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JPS6216749B2
JPS6216749B2 JP11598179A JP11598179A JPS6216749B2 JP S6216749 B2 JPS6216749 B2 JP S6216749B2 JP 11598179 A JP11598179 A JP 11598179A JP 11598179 A JP11598179 A JP 11598179A JP S6216749 B2 JPS6216749 B2 JP S6216749B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing
filler metal
brazing filler
melting point
fluidity
Prior art date
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Expired
Application number
JP11598179A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5641096A (en
Inventor
Masaki Morikawa
Hideaki Yoshida
Kunio Kishida
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Metal Corp
Original Assignee
Mitsubishi Metal Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Metal Corp filed Critical Mitsubishi Metal Corp
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Publication of JPS6216749B2 publication Critical patent/JPS6216749B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/30Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 1550°C
    • B23K35/302Cu as the principal constituent

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は、高い強度とすぐれた疲労寿命を有
するろう付け部を形成することができる。ぬれ性
および流動性の良好な低融点Cu―Mn系ろう材に
関するものである。 従来、一般にドリル用、岩石穿孔用、あるいは
切削用のビツトなどの製造において、台金(鋼
材)に超硬合金(WC―Co系合金)チツプをろう
接するに際しては、主としてCu―Mn系ろう材や
銀ろうが使用されていた。 特に最近では上記Cu―Mn系ろう材が銀ろうに
代る新しいろう材として注目され、多用されるよ
うになつてきたが、これは、 (a) 通常のフラツクスを使用するろう付けは勿論
のこと、不活性ガス雰囲気中でのフラツクスな
しろう付けにも使用することができる。 (b) 銀ろうや銅ろうに比して安価である。 (c) 高いろう付け剪断強度が得られる。 (d) 良好な塑性加工性を有するので、細線や薄板
への加工が容易である。 などろう材として多くの利点を有することに帰因
し、例えば上記Cu―Mn系ろう材を使用して製造
された岩石穿孔用ビツトにおいては、その穿孔寿
命が、ろう付け部に原因して発生するチツプ欠損
によるものではなく、チツプ摩滅によつて決まる
ほどである。 そこで、例えば上記のビツト類であれば、ろう
付けされる超硬合金チツプを大きくして摩滅に至
るまでの時間を伸ばし、もつて使用寿命の延命化
をはかる試みもなされたが、このようにろう付け
部の面積が大きくなると、 (a) ろう付け部にろうのまわらない部分ができた
り、ガス抜けが悪くなつて巣が発生したりす
る。 (b) それだけ苛酷な条件での使用をしいられるこ
とになり、この結果ろう付け部の欠陥が使用中
に現われやすくなる。 (c) ろう付けに際して、昇温に時間を要するばか
りでなく、温度分布も不均一になるため作業性
が悪くなる。 などの問題点が現われるものであつた。 しかして、本発明者等は、上述のような特にろ
う付け面積が大きくなると現われる問題点を解決
すべく検討を加えた結果、 (a) ろうの流動性と浸漬ぬれ性を改善すれば、ろ
う付け面全体に亘つて、ろうを完全にまわすこ
とができる。 (b) ろう溶融時のガス吸収を抑制する一方、ろう
の拡散ぬれ性を改善すれば、ガス抜けが良くな
る。 (c) ろうの融点を下げれば、作業性が改善され
る。 という結論を得、これらの結論にもとづいて、さ
らに研究を行なつた結果、ろう材の組成を、重量
%で、 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 を含有し、また必要に応じて、 FeおよびCoのうちの1種または2種:5%以
下、を含有し、さらに必要に応じて、 Al:0.05〜3%、 希土類元素:0.005〜0.3%、 のうちの1種または2種を含有し、 Cuおよび不可避不純物:残り、 から構成すると、この結果得られたCu―Mn系ろ
う材は、低融点をもつと共に、ぬれ性および流動
性にすぐれ、しかもこのCu―Mn系ろう材使用に
よるろう付け部はきわめて高い強度とすぐれた疲
労寿命を示すという知見を得たのである。 この発明は上記知見にもとづいてなされたもの
であり、以下に成分組成範囲を上述の通りに限定
した理由を説明する。 (a) Mn Mn成分にはろう材の融点を下げる作用がある
が、その含有量が10%未満では、ろう材の融点が
1000℃を越えて高くなるためろう付け作業性が悪
くなり、一方50%を越えて含有させると、再びろ
う材の融点が1000℃以上と高くなるばかりでな
く、ろう材製造に際して溶解作業が困難となると
共にMn歩留りも非常に低くなることから、その
含有量を10〜50%と定めた。 (b) Zn Zn成分には、ろうの融点を下げると共に、ろ
う付け作業時の溶融ろう中へのガスの溶解度を低
下させ、またろうの流動性とぬれ性を改善し、さ
らに溶融ろうの酸化を防止(脱酸)する作用があ
るが、その含有量が1%未満では前記作用に所望
の効果が得られず、一方25%を越えて含有させる
と、ろう材の製造に際してとられる圧延あるいは
線引きなどの工程における加工性が低下するよう
になるばかりでなく、ろう付け時にZn蒸発が激
しくなつて、かえつてろう付け部に欠陥が発生し
やすくなることから、その含有量を1〜25%と定
めた。 (c) Ni Ni成分には、ろう材の延性を低下させること
なく耐熱強度および耐食性を向上させ、さらに、
例えば鋼製台金にWC―Co系合金チツプをろう付
けする場合に見られるような、Coがろう付け時
に溶融して台金へ晶出することによつて前記チツ
プ中のCoがろう材構成成分と置きかわる結果発
生するチツプの脱Co層形成現象を抑制する作用
があるが、その含有量が5%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方15%を越えて含有さ
せると、ろう材の融点が1000℃を越えて高くな
り、ろう付け作業性が悪化するようになることか
ら、その含有量を5〜15%と定めた。 (d) FeおよびCo FeおよびCoは、それぞれNiと同時の均等的作
用をもつので、Niの一部をこれら成分で置換す
ることができるが、5%を越えて置換含有させる
と、ろう材の融点が高くなると共に、延性および
加工性も低下するようになることから、その上限
値を5%と定めた。 (e) Al Al成分には、ろう材の製造に際して、一段と
鋳造性を改善すると共に、ろう付け時のろうの酸
化を防止し、さらにろう材の固溶体強化と若干の
析出強化をはかる作用があるが、その含有量が
0.05%未満では前記作用に所望の効果が得られ
ず、一方3%を越えて含有させると、ろう材自体
が脆化して加工性が劣化するようになると共に、
ろうのぬれ性も低下するようになることから、そ
の含有量を0.05〜3%と定めた。 (f) 希土類元素 希土類元素には、ろう付け時の加熱中にろうの
酸化を防止すると共に、ろうのぬれ性を一段と改
善する作用があるが、その含有量が0.005%未満
では所望の耐酸化性およびぬれ性改善効果が得ら
れず、一方0.3%を越えて含有させると、ろう材
製造時の溶解が困難となるばかりでなく、インゴ
ツトに欠陥が発生しやすくなることから、その含
有量を0.005〜0.3%と定めた。 なお、上記組成のこの発明のろう材に、溶解お
よび鋳造性を改善する目的で脱酸剤としてMg、
B、Li、およびPのいずれか1種または2種以上
を、強度改善をはかる目的でSiおよびTiのいずれ
か、あるいは両方を、さらに耐食性を向上させる
目的でSnおよびInのいずれか、あるいは両方
を、それぞれ必要に応じて合計で3%を越えない
範囲で含有させてもよく、これらの成分の含有に
よつてこの発明のろう材のもつ特性が何ら損なわ
れるものではない。 つぎに、この発明のCu―Mn系ろう材を実施例
により説明する。 実施例 1 鋼製台金に超硬合金(WC―10%Co合金)チツ
プをAr雰囲気中でろう付けすることによつて岩
石穿孔用ビツトを製造するに際し、第1表に示さ
れる成分組成をもつた本発明ろう材1〜14と比較
ろう材1〜4を使用し、それぞれ同表に示される
ろう付け温度でろう付けを行なつた。なお、比較
ろう材1〜3は従来Cu―Mn系ろう材であり、ま
た比較ろう材4は銀ろうである。 ついで、上記本発明ろう材1〜14および比較ろ
う材1〜4を使用して得られたそれぞれの岩石穿
孔用ビツト5本について岩石穿孔を行ない、前記
ビツトが使用不能に至るまで(ビツト寿命)の穿
孔長さを測定し、その平均値を求めた。この結果
得られた平均ビツト寿命(平均穿孔長さ)を第1
表に合せて示した。
【表】 第1表に示されるように、本発明ろう材1〜14
はいずれも低い融点をもつので、比較ろう材1〜
3に比して低いろう付け温度でのろう付けが可能
であり、さらに本発明ろう材使用のビツトは、い
ずれも従来Cu―Mn系ろう材および銀ろう使用の
ビツトに比してきわめて長い穿孔寿命を示すこと
が明らかである。 実施例 2 鋼製台金に超硬合金(WC―10%Co合金)チツ
プをフラツクスを用いてろう付けすることによつ
て乾式ドリルビツトを製造するに際し、第2表に
示される成分組成をもつた本発明ろう材15〜27と
比較ろう材4〜6とを使用し、それぞれ同表に示
されるろう付け温度でろう付けを行なつた。な
お、比較ろう材5,6は従来Cu―Mn系ろう材で
ある。 ついで、上記本発明ろう材15〜27および比較ろ
う材4〜6を使用して得られたそれぞれの乾式ド
リルビツト5本について、1回当り40mmのコンク
リート穿孔を行ない、前記ビツトが使用不能に至
るまで(ビツト寿命)の平均穿孔長さを測定し、
第2表に平均ビツト寿命として示した。
【表】 第2表に示されるように、実施例2においても
実施例1におけると同様な結果を示し、本発明ろ
う材のもつ特性が、ろう付け温度および疲労寿命
に関して著しくすぐれていることが明らかであ
る。 上述のように、この発明のCu―Mn系ろう材
は、低い融点と、良好なぬれ性および流動性をも
つので、低いろう付け温度で、作業性よく、かつ
ろう付け面積が大きくなつてもろう付け部に欠陥
の発生がきわめて少ない状態で、ろう付けを行な
うことができ、しかもこの結果得られたろう付け
部はきわめて高い強度とすぐれた疲労寿命を示す
など著しくすぐれた特性をもつのである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 2 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 Al:0.05〜3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 3 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 希土類元素:0.005〜0.3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 4 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 Al:0.05〜3%、 希土類元素:0.005〜0.3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 5 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 FeおよびCoのうちの1種または2種:5%以
    下、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 6 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 FeおよびCoのうちの1種または2種:5%以
    下、 Al:0.05〜3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 7 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 FeおよびCoのうちの1種または2種:5%以
    下、 希土類元素:0.005〜0.3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。 8 Mn:10〜50%、 Zn:1〜25%、 Ni:5〜15%、 FeおよびCoのうちの1種または2種:5%以
    下、 Ai:0.05〜3%、 希土類元素:0.005〜0.3%、 Cuおよび不可避不純物:残り、 (以上重量%)からなる組成を有することを特徴
    とする良好なぬれ性と流動性を有する低融点Cu
    ―Mn系ろう材。
JP11598179A 1979-09-10 1979-09-10 Low melting point cu-mn system soldering material having excellent wetting property and fluidity Granted JPS5641096A (en)

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CN102149834B (zh) * 2008-09-10 2013-06-12 Pmx工业公司 具有降低镍含量的着白色铜合金
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CN103074516A (zh) * 2013-01-28 2013-05-01 江西理工大学 一种低镍无铅易切削白铜及其制备方法
CN117120645A (zh) * 2021-06-28 2023-11-24 古河电气工业株式会社 铜合金材料以及使用其的电阻器用电阻材料及电阻器
WO2023276906A1 (ja) * 2021-06-28 2023-01-05 古河電気工業株式会社 銅合金材ならびにそれを用いた抵抗器用抵抗材料および抵抗器
WO2023276904A1 (ja) * 2021-06-28 2023-01-05 古河電気工業株式会社 銅合金材ならびにそれを用いた抵抗器用抵抗材料および抵抗器
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