釬焊用鎳基耐鹽酸腐蝕合金制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種釬焊用耐鹽酸腐蝕合金，其在將各種不銹鋼進(jìn)行釬焊時(shí)，能夠在實(shí)用的溫度(1150℃以下)下釬焊，對(duì)基材的釬焊性或接合強(qiáng)度良好，具備對(duì)鹽酸的耐腐蝕性。本發(fā)明專利技術(shù)的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金以質(zhì)量％計(jì)含有6.0～18.0％的Mo、10.0～25.0％的Cr、0.5～5.0％的Si、4.5～8.0％的P，余量由40.0～73.0％的Ni及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Si和P的總量為6.5～10.5％。此時(shí)，也可以含有12.0％以下的Cu，也可以含有20.0％以下的Co、15.0％以下的Fe、8.0％以下的W、5.0％以下的Mn、總量0.5％以下的C、B、Al、Ti、Nb。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】
本專利技術(shù)涉及將通用的熱交換器或EGR(廢氣再循環(huán)、Exhaust Gas Recirculation)冷卻器、廢熱回收裝置等各種熱交換器中使用的各種不銹鋼等的部件接合的釬料，特別是涉及在要求耐鹽酸腐蝕性的部件的接合中使用的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金。
技術(shù)介紹
以往，在各種不銹鋼部件的接合中最常使用的釬料有JIS Z3265:1998 “二 A^ ^ ”中記載的BN1-2、BN1-5 、BN1-7，但BN1-2的潤(rùn)濕、流動(dòng)及鋪展等釬焊性差。此外，由于含有B，所以若進(jìn)行釬焊則B進(jìn)入不銹鋼基材的晶界內(nèi)，導(dǎo)致基材的強(qiáng)度或耐腐蝕性降低。BN1-5由于除了釬焊性差外，與其它Ni釬料相比熔點(diǎn)也較高，所以有可能因熱影響而給不銹鋼基材造成變形或劣化等影響。BN1-7由于材料強(qiáng)度低，所以存在進(jìn)行釬焊時(shí)的接合強(qiáng)度低的問(wèn)題。此外，下述的專利文獻(xiàn)I中所示的N1-Cr-S1-P系釬料、專利文獻(xiàn)2中所示的N1-Cr-B-S1-P系釬料、專利文獻(xiàn)3中所示的N1-Cr-Cu-S1-P系釬料雖然具有適度的熔點(diǎn)和接合強(qiáng)度，釬焊性優(yōu)異，但對(duì)鹽酸的耐腐蝕性低，不適合應(yīng)用于要求耐鹽酸腐蝕性的部件。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-144080號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2007-75867號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本特開2009-202198號(hào)公報(bào)目前，對(duì)于用于產(chǎn)業(yè)用的各種Ni釬料要求耐熱.耐氧化性、耐腐蝕性、適度的熔點(diǎn)、釬焊性、接合強(qiáng)度等，由于不存在兼具全部特性的釬料，所以根據(jù)使用環(huán)境分開使用Ni釬料。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)所要解決的問(wèn)題一般，Ni釬料作為具備接合強(qiáng)度和耐熱性及耐腐蝕性的釬料，目前廣泛用于各種熱交換器中。并且，該熱交換器之一可列舉出廢氣再循環(huán)系統(tǒng)用的EGR冷卻器，從近年的降低環(huán)境負(fù)荷的觀點(diǎn)出發(fā)，EGR冷卻器的適用應(yīng)范圍在擴(kuò)大。由于對(duì)該EGR冷卻器要求接合強(qiáng)度和耐氧化性和耐硫化腐蝕性，所以目前使用BN1-2、BN1-5或?qū)＠墨I(xiàn)I中所示的N1-Cr-S1-P系釬料、專利文獻(xiàn)2中所示的N1-Cr-B-S1-P系釬料、專利文獻(xiàn)3中所示的N1-Cr-Cu-S1-P系釬料等。然而，由于其使用環(huán)境近年來(lái)更加嚴(yán)酷，特別是在使用雜質(zhì)多的燃料的情況下，除了耐氧化性、耐硫化腐蝕性以外還產(chǎn)生鹽酸腐蝕，所以耐鹽酸腐蝕性優(yōu)異的Ni釬料的開發(fā)成為課題。用于解決問(wèn)題的方法本專利技術(shù)中，在研究用于進(jìn)行耐鹽酸腐蝕性優(yōu)異的Ni釬料的開發(fā)的合金組成時(shí)，設(shè)定下述的目標(biāo)值，以滿足其全部作為條件。(目標(biāo)值)(I)液相線溫度〔熔點(diǎn)〕為1130°C以下(2)抗彎強(qiáng)度〔材料強(qiáng)度〕為500N/mm2以上(3)釬焊性〔相對(duì)于SUS304的潤(rùn)濕鋪展試驗(yàn)〕中，釬焊后的潤(rùn)濕鋪展面積為IlOmm2以上(4)耐鹽酸腐蝕性〔相對(duì)于10%鹽酸的腐蝕減量〕為3.0mg/m2.s以下。滿足上述的目標(biāo)值(I) (4)全部的本專利技術(shù)的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金，其特征在于，其組成以質(zhì)量％計(jì)包含6.0 18.0%的Μο、10.0 25.0%的Cr、0.5 5.0%的S1、4.5 8.0%的P，余量由40.0 73.0%的Ni及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Si和P的總量為6.5 10.5%。這里，不可避免的雜質(zhì)是指并非有意添加，但在各原料的制造工序等中不可避免地混入的雜質(zhì)，作為這樣的雜質(zhì)，可列舉出Mg、S、O、N、V、Zr、Sn等，它們的總量通常為0.3質(zhì)量％以下，并非對(duì)本專利技術(shù)的作用造成影響的程度。此外，本專利技術(shù) 的特征在于，在具有上述的特征的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金中，含有12.0質(zhì)量％以下的Cu。進(jìn)而，本專利技術(shù)的特征在于，在具有上述的特征的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金中，作為不給特性帶來(lái)影響的添加元素，含有20.0質(zhì)量％以下的Co、15.0質(zhì)量％以下的Fe、8.0質(zhì)量％以下的W、5.0質(zhì)量％以下的Mn、總量為0.5質(zhì)量％以下的(:、831、11、吣，上述物質(zhì)的總量為20.0質(zhì)量％以下。接著，對(duì)限定本專利技術(shù)所述的耐鹽酸腐蝕合金的各成分范圍的理由進(jìn)行敘述。Mo在成為基質(zhì)(基體)的Ni固溶體中固溶，具有提高耐鹽酸腐蝕性的效果，但含量低于6.0質(zhì)量％ (以下記為％)時(shí)得不到充分的效果。此外，若超過(guò)18.0%，則與P大量地形成金屬間化合物而強(qiáng)度降低，得不到目標(biāo)的抗彎強(qiáng)度(500N/mm2以上)。因此，Mo的含量限定在6.0 18.0%的范圍內(nèi)。Cr在Ni固溶體中固溶，使耐熱 耐氧化性或強(qiáng)度提高，進(jìn)一步有助于熔點(diǎn)的調(diào)整，但低于10.0%時(shí)，除了得不到目標(biāo)的材料強(qiáng)度以外，固相線溫度變低，固相線和液相線的溫度范圍擴(kuò)大，在釬焊時(shí)產(chǎn)生熔離。此外，若超過(guò)25.0%則對(duì)鹽酸的耐腐蝕性顯著降低，所以Cr的含量限定在10.0 25.0 %的范圍內(nèi)。Si具有通過(guò)與Ni的共晶反應(yīng)，使合金的熔點(diǎn)降低的效果，但含量低于0.5%時(shí)，得不到充分的效果，超過(guò)目標(biāo)的液相線溫度(1130°C以下)。此外，若超過(guò)5.0%，則變成過(guò)共晶，材料強(qiáng)度大幅地降低，得不到目標(biāo)的抗彎強(qiáng)度。因此，Si的含量限定在0.5 5.0%的范圍內(nèi)。P與Si同樣地通過(guò)與Ni的共晶反應(yīng)，使合金的熔點(diǎn)降低，進(jìn)而使釬焊性提高，但低于4.5%時(shí)，在熔點(diǎn)或釬焊性的方面得不到充分的效果。此外，若超過(guò)8.0%，則變成過(guò)共晶，強(qiáng)度大幅地降低，得不到目標(biāo)的抗彎強(qiáng)度。因此，P的含量限定在4.5 8.0%的范圍內(nèi)。進(jìn)而，關(guān)于S1、P，通過(guò)限定Si+P的量，特別是能夠控制熔點(diǎn)和材料強(qiáng)度。即，Si+P低于6.5 %時(shí)，熔點(diǎn)變高，超過(guò)目標(biāo)的液相線溫度。此外，若Si+P超過(guò)10.5 %，則變成過(guò)共晶，強(qiáng)度大幅地降低，得不到目標(biāo)的抗彎強(qiáng)度。因此，Si+P限定在6.5 10.5%的范圍內(nèi)。Cu在Ni固溶體中固溶而使耐腐蝕性提高，但若超過(guò)12.0 %，則材料強(qiáng)度降低，得不到目標(biāo)的抗彎強(qiáng)度，所以Cu設(shè)定為12.0%以下。在本專利技術(shù)的釬焊用耐鹽酸腐蝕合金中，作為不給物性造成不良影響的添加元素，可以包含20.0%以下的Co、15.0%以下的Fe、8.0%以下的W、5.0%以下的Mn、總量0.5%以下的C、B、Al、T1、Nb，但為了不損害耐鹽酸腐蝕性、熔點(diǎn)、材料強(qiáng)度、釬焊性，將Co、Fe、W、Mn、C、B、Al、T1、Nb的總量量的上限值限定為20.0%。專利技術(shù)的效果本專利技術(shù)的Ni釬料由于具有以下的特征，所以能夠作為具有耐鹽酸腐蝕性的Ni釬料應(yīng)用于廣范圍的用途中。(I)由于液相線溫度為1130°C以下，所以能夠使用通用的產(chǎn)業(yè)用氣氛爐進(jìn)行釬焊施工。(2)抗彎強(qiáng)度具有500N/mm2以上，作為Ni釬料具備適度的強(qiáng)度。(3)由于相對(duì)于SUS304的釬焊后的潤(rùn)濕鋪展面積為IlOmm2以上，釬焊時(shí)的釬料在基材表面良好地潤(rùn)濕、流動(dòng)、鋪展，所以釬焊中的作業(yè)性優(yōu)異。(4)在10%鹽酸(60°C )腐蝕試驗(yàn)中，腐蝕減量為3.0mg/m2.s以下，對(duì)鹽酸的耐腐蝕性優(yōu)異。具體實(shí)施例方式本專利技術(shù)的合金可以通過(guò)以下方式得到:將對(duì)作為基體的Ni和添加成分Mo、Cr、S1、P進(jìn)行調(diào)整.配合，并根據(jù)需要添加Cu、Fe、Co、Mn等使其達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量％的生金在熔化爐的坩堝內(nèi)完全熔化后，將熔融合金通過(guò)霧化法或熔融粉碎法制成粉末，或者在規(guī)定的模子中進(jìn)行鑄造而制成棒狀或板狀。特別是通過(guò)霧化法制造的合金粉末被調(diào)整為適于目標(biāo)施工方法的粒度，作為在不銹鋼基材上設(shè)置本專利技術(shù)釬料的方法，可以選擇在本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2010.09.13 JP 2010-2039241.一種釬焊用耐鹽酸腐蝕合金，其特征在于，含有6.0 18.0質(zhì)量％的此、10.0 25.0質(zhì)量％的Cr、0.5 5.0質(zhì)量％的S1、4.5 8.0質(zhì)量％的P，余量由40.0 73.0質(zhì)量％的Ni及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，Si和P的總量為6.5 10.5質(zhì)量％。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的釬焊用耐鹽酸...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：乙部勝則，西村信一，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：福田金屬箔粉工業(yè)株式會(huì)社，
類型：
國(guó)別省市：