JPS6236800B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、ピンホールなどの欠陥発生のきわ
めて少ない高強度の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すぐれたCu―Mn系
合金ろう材に関するものである。 従来、一般に高強度を要求される切削用、岩石
穿孔用、あるいはドリル用などのビツトや接点の
ろう付けには銀ろうやCu―Mn系合金ろう材が使
用されている。 特に最近では上記Cu―Mn系合金ろう材が銀ろ
うに代わ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系合金ろう材を使用し
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発生する欠陥に原因して
決まるものではなく、チツプの摩滅によつて決ま
るほどである。 しかし、上記従来Cu―Mn系合金ろう材は、ろ
う付けに際して、ガスの溶解度が著しく大きいた
めに、その流動性やぬれ性を改善して、ろうのま
わりを良くしたり、ガス抜けを良くしたりして
も、ろう付け部に微小なピンホールの発生を阻止
することができず、この結果前記ろう付け部から
ピンホールを通してガスや液体が漏れたり、また
前記ろう付け部が、キヤビテーシヨンが発生する
ような使用環境におかれた場合には、このピンホ
ール部分からキヤビテーシヨン損傷が起るように
なるなどの問題点を有するものであつた。 この発明は、上述のような従来Cu―Mn系合金
ろう材のもつ問題点を解決し、もつてろう付けに
際しては、すぐれた流動性およびぬれ性を示し、
かつろう付け後はピンホール欠陥のほとんどな
い、高強度のろう付け部を形成することができる
Cu―Mn系合金ろう材を提供するもので、重量％
で、 Mn：10〜45％、 Zn：１〜25％、 Fe、Ni、およびCoのうちの１種または２種以
上：１〜15％、 ＢおよびLiのうちの１種または２種：0.001〜
0.8％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Al：0.01〜３％、 を含有し、 Cuおよび不可避不純物：残り、 からなる組成を有するCu―Mn系合金ろう材に特
徴を有するものである。 つぎに、この発明のろう材の成分組成範囲を上
記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℃を越えて高くなりすぎるために、ろう付け
作業性が害なわれるようになり、一方45％を越え
て含有させても、1000℃以上の融点をもつように
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10〜45％と定めた。 (b) Zn Zn成分には、ろう材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施さ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蒸発が起りやす
くなることから、その含有量を１〜25％と定め
た。 (c) Fe，Co，およびNi これらの成分には、ろう材の延性を低下させる
ことなく耐熱強度を向上させる均等的作用がある
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℃を越えて高くなりす
ぎ、ろう付け作業性を阻害するようになることか
ら、その含有量を１〜25％と定めた。 (d) ＢおよびLi これらの成分には、ろう材の製造に際しては一
段と鋳造性を改善し、またろう付けに際してはろ
うの酸化を防止するばかりでなく、ろう付け母材
表面の酸化物をも強制還元し、さらにろう付け作
業時の溶融ろう中へのガスの溶解度を著しく抑制
する均等的作用があるが、その含有量が0.001％
未満では、所望の鋳造性、耐酸化性、脱酸性、お
よびガス溶解低減効果をろう材に付与することが
できないので0.001％以上の含有が必要である
が、0.8％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ことから、
その含有量を0.001〜0.8％と定めた。 (e) Al Al成分は、ろう付け時のろうの耐酸化性を向
上させると共に、固溶体強化と若干の析出強化を
はかる作用をもつので、よりすぐれた耐酸化性と
高強度を必要とする場合に必要に応じて含有され
る成分であるが、その含有量が0.01％未満では前
記作用に所望の向上効果が得られず、一方３％を
越えて含有させると、ろう材自体が脆化するよう
になつて加工性が劣化するようになることから、
その含有量を0.01〜３％と定めた。 つぎに、この発明のCu―Mn系合金ろう材を実
施例により比較例と対比しながら説明する。 実施例 通常の溶解法により第１表に示される成分組成
をもつた本発明ろう材１〜12およ比較ろう材１〜
４を調製した。前記比較ろう材１〜４は、いずれ
もＢおよびLiを含有しないものである。 ついで、上記本発明ろう材１〜12および比較ろ
う材１〜４について、それぞれ第１表に示される
ろう付け温度にて、縦50mm×横50mm×厚さ10mmの
寸法をもつた軟鋼製正方形板材の上面に、フラツ
クスを用い、高周波誘導加熱を適用して、それぞ
れのろう材を縦30mm×横30mmの範囲に亘つて厚さ
３mm盛り上げた後、ろうの表面を１mm厚だけ研磨
し、ろう中央部の縦10mm×横10mmの範囲内に発生
したピンホール数を測定し、さらにJIS・Z3191
に則し、フラツクスを用い、ろう広がり試験を行
ない、JIS・SS41製板材上のろうの広がり面積を
測定した。これらの測定結果を第１表に合せて示
した。 第１表に示されるように、本発明ろう材１〜12
は、いずれもろう付けに際してはすぐれた流

【表】 動性を示し、かつろう付け後のろうにはピンホ
ールの発生がなく、あつても著しく少ないものと
なつている。特に、これらの特性改善効果は、本
発明合金１と比較合金３、本発明合金３と比較合
金１、本発明合金８と比較合金２、さらに本発明
合金11と比較合金４との比較から明らかである。 上述のように、この発明のCu―Mn系合金ろう
材は、比較的低い温度でのろう付けが可能である
と共に、ろう付けに際してはすぐれた流動性およ
びぬれ性を示し、さらにろう付け部にはピンホー
ルのような欠陥発生がほとんどなく、またあつて
もわずかであり、そのろう付け強度も高いなど工
業上有用な特性をもつものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Mn：10〜45％、 Zn：１〜25％、 Fe、Ni、およびCoのうちの１種または２種以
   上：１〜15％、 ＢおよびLiのうちの１種または２種：0.001〜
   0.8％、 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
   とするピンホール欠陥発生のないCu―Mn系合金
   ろう材。 ２ Mn：10〜45％、 Zn：１〜25％、 Fe，Ni，およびCoのうちの１種または２種以
   上：１〜15％、 ＢおよびLiのうちの１種または２種：0.001〜
   0.8％、 Al：0.01〜３％、 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
   とするピンホール欠陥発生のないCu―Mn系合金
   ろう材。