ハ＼

0.... 

~ 250 

ド ∞

200 

Filler metal thickness  150

「

^{6  18..um} 

口 35,um 

。

50..um  ^（）  void 

100 

。

1000  2000  3000  4000 

s 

Fig. 3・8 Influence of holding time ( t) on bond‑strength (Ts)  of bonded zone 

織観察を行い、その結果の代表例をFig.39に示す。 1383K×0.6ksの条件で、接 合した18 /i m試料（ a）では、き裂は鋼側境界近傍の銅 ~lJ を J•t 通したが、それ 以外のぷ料では、破断が接合相内で起こっており、き裂が介金相を切断して 仏掃するもの（b）や、銅相を進展しするもの（c）などが観察された。そこ で、各ぷキ：｜について尚クロム鋳鉄側の接令境界から破断佐川までの距離（W") と接合相 11~1.J

( w  

^{13）との比を破断位置（}

P F = w . ; w B

）として求め、接合温度お よび保

f . S  l l . y  

tllJ の関係で、Fig.3~10に示す。 1383K×^0.6ksで、接合した18μ m試料 を除けば、 Prは令て55〜99%内に有り、破断はぬクロム鈷鉄および鋼側の接 合境界では起こりにくく、ほとんど接合相内の剣に近い領域で起こることが

r v 1

らかになった。

3. '1 考 察

3 .'1.]  桜イ~~lit さと接合条件の関係

Fig.3・7およびFig.3‑8に示したように、厚さ18μm 以外のフイラメタルを用 いた場介、 τnは桜{tj品度の上昇および保持l時！日jの駒大とともに大きくなり、

最大値に到達した後急激に低下する。とくにフイラメタルが浮いものほど、

長大仰は低温jえおよび短時間側に移動する。また、 18I'm試料で、は、 τBは接 合？

l a ¥ .

伎の

l タ ： 1

・および保持時間の増大とともに低ドした。この周巾を明らかに するために、抜合吊のミクロ組織観察を行った結果、接令部にFig.3・11に示す ようなボイドの生成した試験片が見い出された。そこで、 Fig.3‑7お よ び Fig.3‑8で、ボイドが多数観察された試験片のイ1f［に （）を付けてぷ示すると、

τBの低いぷ験Jl• は全て接合組織中にポイドをイf していることがわかった。こ のことから、桜合温度の上昇および長時間保持による九の低下は、主として

戸 ︒

内d

200 

150 

~ ^内、

‑100  0..比 

50 

。

Bonding condition 1383Kx0 6ks  Filler  metal thickness  18μm  r11  304.lMPa 

Bonding cond1llori 1383Kx3ks  Filler  metal thickness  35μm  r8  327 7MPa 

(c}  crack 

Bonding  cond1t1on・ 1383Kx0 .6ks  Filler  metal thickness  50μm  Tn  222 7MPa 

戸

4旦4

Fig. 3・9 Typical  examples of  cracks occurred rn  bonded area  subjected to  T8 : (a) Crack in  steel region. ( b) Crack  crossing rod‑like  crystals of bonded zone. ( c) Crack  in copper rich area of bonded zone 

200  ^T  r 

6  Holding time ・ 0.6 ks 

a  Bono1「1gte^伊p.:1383 K  Filler 、町etathickness  F抑制me1allhickness 

ー ゐ： 18.um ^A  6 :  18.um 

6  150  ^品

ロ： 35.um

、−：；，、、 ロ： 35.um

O : 50μm  0 :  SO.um 

。

島

。

^情 100

。

_{号 !if}  ^目

EP 

^。

A  ロ

。

o.."' 

。

 

₅₀  ^{品 A}  色⁶ 

1360 1380  1400 1420  1440  1460  1480 

。 。

1000  2000  3000  4000 

Temperature 

 K  Holding time  , sec 

(a)  (b) 

Fig. 3・10 Position of crack from the cast iron side expressed  as fraction of the width of bonded zone (PF) : 

(a) PF vs bonding temperature, ( b) PF vs holding time 

‑37ー

HCr  Cu 

e

、

」

MS 

Fig 3・11 Typical examples of  voids formed  in  bonded zone 

(Bonding condition : 1453K×O 6ks  Filler  metal thickness : _35~tm)

‑38ー

接介自15におけるポイドの形成に起｜持すると考えられる。ボイドは、尚温保持

q ‑ 1

にCuが蒸発して接合部のCu量が減少し、保持後の冷却］過程で起こる凝

I

古！収 縮を銭儲銅品~if~ が補いきれなかったために発生した収納イしであり、このボイ

ド発生による接合面積の減少がτ Bの低下をもたらしたのである。接合部にボ イドをイ

J

する1式験片のけJで、フイラメタルが薄いものほど九の低ドが大きい のは、蒸発によるCuの消失割合が多く、接合部におけるボイド

q

成の比率が 尚くなるためと与えられる。真空炉でのろう付けでは、ろう材に蒸気圧の尚 い冗ぷが合まれる場合には、真空かへ不活性ガスを導入して炉内任を高め、

ろう材の蒸発を抑制する ｝j法が採

J U

されている27）紛。そこで、 τBの低下がCu

の蒸発に起凶することを確認するため、最もボイドの発生が多かったフィラ メタルJr／さが18μmの試料について、 l気圧のArガス為：VM気中で接合実験を行 い、接合強さを調査した。その結果を真空中の実験結果と比較してFig.3・12に 示す。点空中での接合では、 τBは

J

妾合温度の｜：芥とともに低下したが、 Arガ ス謀関気では、接合温度の上昇に対してτ Bの低下はなく、むしろわずかに増 加している。また、 Arプ

＇ ^l

ス家間気で接合した全ての試料について接合部を訓 企した結果、接合部にはポイドがほとんど認められなかった。このことは、

点字＂＇で接合する場合に生じる九の低下が Cuの蒸発に起附したボイドの生成 に凶ることを尖付けるものである。

3.4.2  接合強さと接合組織の関係

緒立でも述べたように、媛合強さは、接合部に生じる合金相の物理的性質 や1~l1 山形態のほか、接合 Jil~ の幅および母材の強さなどに影響されるため、接

合強さを支配する要因を正確に把擁することは難しいと与えられる。しかし、

Fig.3・10からlljJらかなように、接合試料の破断はほとんど接合相内で生じてい

内d

400 

Holding time : 0.6 ks 

Filler metal thickness :18μm 

350 ‑I ^．・

300ト

人ト至

~（i\

nU   Rd  

2 

町内 比三

ドキュメント内 ブレーズ法による高クロム鋳鉄と鋼の接合に関する 研究 (ページ 42-47)