[发明专利]铁基耐热耐腐蚀钎料

说明书

技术领域

本发明涉及铁基钎料合金组成物，更详细而言，是涉及在制造EGR(废气再循环)冷却器等各种热交换器时，各种不锈钢(特别是铁素体系)基材部件等的钎焊所使用的耐热性、耐腐蚀性优异，对于不锈钢基材的润湿性良好，强度高并且低造价的铁基耐热耐腐蚀钎料。

背景技术

本发明人等已经提出的下述专利文献1和专利文献2的Ni-Cr-P-Si系钎料，已被广泛用于在制造EGR冷却器等各种热交换器时的不锈钢部件的钎焊。

专利文献1：专利第3168158号公报

专利文献2：专利第3354922号公报

但是，近年来，部件基材所使用的不锈钢的钢种从奥氏体系过渡到铁素体系，在这一状况下，上述专利的Ni-Cr-P-Si系钎料的缺点在于，在用于铁素体系不锈钢基材时，钎焊后的基材的组织(晶粒)粗大化，钎焊部件的强度降低。关于该组织粗大化，认为在于Ni钎料所含的Cr量，Cr量需要抑制得低于20重量％。

另外，由于近年Ni锭和Cr锭的价格上涨，Ni钎料的造价上升，特别期望降低了Ni量的低造价的钎料。作为以造价低的Fe为基体的热交换器用铁基钎料，虽然下述的专利文献3、专利文献4有所公开，但是在专利文献3的实施例所示的组成之中，可以看到熔融温度高、强度低等不具实用性的内容。专利文献4因没有实施例，所以不能验证，但因为含有20重量％以上的Cr，所以对铁素体系不锈钢基材进行钎焊时，可以预测会有基材的组织(晶粒)粗大化、钎焊部件强度降低的情况。

专利文献3：特表2004-512964号公报

专利文献4：特开2008-12592号公报

发明内容

本发明着眼于上述问题点，提供一种铁基耐热耐腐蚀钎料，其在对各种不锈钢、特别是对铁素体系不锈钢基材部件进行钎焊时，能够以实用的温度(1120℃以下)进行钎焊，相对于基材的润湿性良好，不会使基材的组织粗大化，相对于硫酸、硝酸的耐腐蚀性优异，能够得到高强度，并且成本低廉。

本发明人等为了解决前述课题，考虑可针对上述专利文献2所公开的Ni-Cr-P-Si组成的Ni钎料的成分，重新评价全新的各成分的有效范围，并进一步发现改善特性的有效的主要成分和添加成分，从而加以改良，通过构筑特性更良好的钎料组成来解决课题，推进研究。

其结果发现，在铁基钎料合金中，通过将Cr量抑制在20重量％以下，在对铁素体系不锈钢基材进行钎焊时，基材组织(晶粒)的粗大化也会消失，以Fe为主要成分，使高价格的Ni降低至有效量，由此能够实现低成本化，而且，钎料合金的强度上升。即，脱离现有的Ni钎料的范畴，以Fe-Cr-Ni为主要成分而重新构筑钎料合金，此外还发现Si量、P量和Si+P合计量的范围，其用于使合金的熔融温度降低至能够作为钎料使用的温度，而且还发现，通过添加Mo和Cu，耐腐蚀性进一步提高。

即，本发明是一种铁基耐热耐腐蚀钎料，其特征在于，含有Fe：30～75重量％、Ni：35重量％以下、Cr：5～20重量％、Ni+Cr的合计：15～50重量％、Si：7重量％以下、P：4～10重量％、Si+P的合计：9～13重量％。一种铁基耐热耐腐蚀钎料，其特征在于，优选含有Mo：0.5～5重量％或/和Cu：0.3～5重量％，含有Mo+Cu合计1～7％。另外，在所述铁基耐热耐腐蚀钎料中，其特征在于，作为不会对钎料的特性产生影响的其他成分，含有从Mn、W、Co、Nb、V和Ta中选出的一种或两种以上，合计为0.01～5重量％，和/或含有Al、Ca、Ti、Zr、Hf的至少一种0.001～1重量％，和/或含有C、B的至少一种0.001～0.2重量％。

本发明的铁基耐热耐腐蚀钎料，因为具有以下的特征，所以在向EGR冷却器等各种热交换器等的应用中发挥出效果。

(1)因为液相线温度为1100℃以下，所以能够以实用的温度(1120℃以下)进行钎焊。

(2)因为固相线温度为1000℃以上，所以耐热性良好。

(3)钎料合金自身的强度高。

(4)对各种不锈钢的润湿铺展性良好。

(5)在硫酸、硝酸中的耐腐蚀性优异。

(6)即使对于铁素体系不锈钢进行钎焊，钎焊后的基材组织(晶粒)也不会粗大化，能够得到高强度。

具体实施方式

以下，阐述在本发明中以前述方式限定各成分范围的理由。