JPH01313198A - 低融点低銀ろう材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は銀ろう材、特に、銀の含有量が少なく、かつ、
低融点である銀ろう材である。

［従来の技術］ 銅と鋼を大気中でろう付することができ、かつ、ろう−
付部の強度が高いろう材としては、従来、銀ろ゛うが知
られている。この合金は山内外で規格化されており、日
本では、下記表１のとおり、ＪＩＳ　　Ｚ　　３２８１
として規定されている。

また、大気中でろう付が可能で銀を含まないろう材とし
ては、Ｃｕ−３８Ｍｎ　−９Ｎｉ　　（ＡＭＳ　−４７
６４）が知られている。

Ｖ、　　Ｒ，Ｍｉｌｌｅｒらは銀ろうに代るろう材とし
てＣｕ−Ｍｎ−Ｚｎ系合金およびＣｕ−Ｍｎ−Ｓｎ系合
金の試験結果を報告している（Ｒａｐ。

Ｉｎｖｅｓｔ　ＩＪＳ　Ｏｕｒ　Ｍｉｎｃｓ、１９８３
）。

通常の銀ろうは銀含有量が高い（３５％以上）ため、高
価であり、銀の価格と共に変動する。

又、有害な元素Ｃｄを含んだものもあり、ろう付作業に
は細心の注意が必要である。

上記合金ＡＭＳ−４７８４は融点が９２５℃と高いので
ろう付作業がむずかしく、母材に与える熱影響も大きい
。

Ｃｕ　−Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎ系合金は融点が高（（８１２
℃以上）、ぬれ性および接合強度も銀ろうより劣る。ま
た、Ｃｕ　−Ｍ　ｎ　−Ｓ　ｎ系合金は銀ろうに近似し
た特性をもつが、融点は７８０〜８１０℃と高い。更に
、これらの合金は加工性が悪く、線あるいは薄板にする
のに非常に困難である。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、従来の銀ろうより銀含有量が低く、かつ、従
来の銀ろうと同等の特性および作業性を有するろう材を
提供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するための本発明の構成は、組成を重量
基準で表わすと、 マンガン　　　　　　　　　　０．１〜１５％銀　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　１〜８５％ニ
ッケル　　　　　０．１％以上、１％未満錫、鉛、亜鉛
、インジウム、ビスマス のうち一種以上を合計で　　　　１〜４５％銅および不
可避不純物　　　　　　残部である低融点低銀ろう材で
ある。

上記組成において、マンガンはその添加Ｗが０．１％よ
り低いと、ろう材の融点が下がらず、また１５％を越え
ると加工が難しくなる。特に０．３〜ｌＯ％が適当であ
る。

銀は１％未満では、ろう材の靭性あるいは可撓性を向上
させる効果はほとんどなく、また３５２６を越えると加
工性が低下する。

ニッケルは加工性、および、ろうのぬれ性を改善する効
果があるが、０．１％未満ではその効果はなく、１％を
越えて増やしても改善効果の向上はほとんどなく、また
融点を上げるので好ましくない。

錫、インジウム、鉛およびビスマスは添加量が０．５％
未満では融点が下がらず、目的に合致しない。又、１０
％を越えると脆弱になる。

亜鉛は１％以上では融点を下げる効果があるが、ろう材
が脆弱になる傾向にあり、特に４０％を越えると著しく
脆弱になる。これら選択成分の合計量は加工性の点から
４５％を越えないようにする。

上記の範囲内で種々の組合せについて検討した結果、特
に良好な性質を示す組成は下記のとおりである。

マンガン　　　　　　　　　　０，３〜ｌＯ％銀　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　１０〜３０％ニ
ッケル　　　　　　　　　０．３〜０．９％錫、鉛、亜
鉛、インジウム、ビスマス のうち少なくとも１種を合計で　５〜３６％銅　　　　
　　　　　　　　　　残部 ［実施例］ 以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

組成と液化温度 表１に種々の組成のろう材の固相線温度および液相線温
度を示す。

Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｎ５Ｓｎ、Ｉｎはこれらの温度を下げる
効果があり、Ｎｉは上げる効果がある。

たとえば試料ＣはＧに比べ、銀含有量は低いが液相線温
度は低く、液相線温度と固相線温度との温度差も小さく
　（前者が５８℃、後者が９５℃）、溶は分れ現象が起
りに＜＜、作業性が良いと言える。

表２ ろう材の広がり試験１゜ 表２の試料ＡＳＢ、ＣＳＨ，ＩＳＪのろう材の広がり試
験をＪＩＳ　　Ｚ　　３１９１ｒ硬ろうの広がり試験方
法」に準じて行なった。

母材は普通鋼板（ＳＰＣＣ，１Ｘ５０Ｘ５ｈａ）と銅板
（Ｃ１２０ＩＰ　、　　ＩＸ　５０ｘ　５０ｉｍ）とし
、フラックスはＮ社製Ｆ　１旧とした。

試験結果を第１図（普通鋼板）と第２図（鋼板）に示す
。各位は３つのデータの平均値である。

たとえば、試料Ｃ（３０％Ａｇ）とＪ（４０％Ａｇ）の
ろう材の広がり面積が大きく、銅板上ではＪの方が大き
くなっている。従って鋼と銅のろう材では、試料ＣとＪ
はほぼ同じろう回りと考えられる。

ろう材の広がり試験２゜ 同様の試験条件でフラックスのみを変えた（Ｃ社製Ｍフ
ラックス）場合の結果を第３図と第４図に示す。

同様に試料Ｃ（３０％Ａｇ）と試料Ｊ（４０％Ａｇ）を
比較すると、鋼板上および銅板上とも試料Ｃの広がり面
積の方が大きい。

以上のろう材の広がり試験１と２から本発明の３０％Ａ
ｇろうは従来の４０％Ａｇろうと同等あるいはそれ以上
の広がり特性を示すことが判る。

ろう材の広がり試験３゜ 同様の試験条件で、比較するろう材およびフラックス（
Ｈ社製ＡフラックスおよびＮ社製Ｆ＋０１）を変えた場
合の結果を第５図と第６図に示す。

ろう材ＢＡＣＦはＨ社製Ａフラックスを用い、Ｆ＊はろ
う材ＦにＮ社製Ｆ　　ｌｏｔフラックスを用いた例であ
る。

たとえば、試料Ｂ（２５％Ａｇ）と試料ＦＣ３０％Ａｇ
）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板上（第５図
）および銅板上（第６図）とも本発明の試料Ｂの方が大
きい。

ろう材の広がり試験４゜ 同様の試験条件で、比較するろう材を変えた場合の結果
を第７図と第８図に示す。

たとえば、試料Ｃ（３０％Ａｇ）と試料Ｇ（３５％Ａｇ
）のろう材の広がり面積を比較すると、鋼板上では試料
Ｃの方が大きく、銅板上では試料Ｇの方法がやや大きい
。従って、鋼と銅のろう付では、試料Ｃと試料Ｇはほぼ
同じろう回りと考えられる。

継手の引張試験 表２の試料ＡＳＢＳＣＳＪのろう材を用いたろう付継手
の引張試験をＪＩＳ　　Ｚ　　３１９４（ろ　　−う付
継手の引張試験片）　、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｚ　　３１９３
（ろう付継手の引張試験方法）に準じて行った。

試験に用いた試験片の形状および寸法を第９図に示す。

試験は容量２０トンのアムスラー型万能試験機で行った
。

母材は銅（Ｃｌ０２Ｇ）　、黄銅（Ｃ２６００）。軟鋼
（Ｓ　Ｓ　４１）あるいはステンレス（ＳＯＳ　　８０
４）とした。試験結果を第１０図に示す。各位は３つの
データの平均値である。

いずれの母材においても試料Ｊの継手強度がやや高い傾
向にあるが、本発明の試料Ａ、Ｂ。

Ｃの継手強度も実用上問題ない強度が得られている。

継手の剪断試験 引張試験と同様のろう材を用いたろう付継手の剪断試験
をＪＩＳ　　Ｚ　　３１９２（ろう付継手の剪断試験方
法）に準じて行なった。試験に用いた試験片の形状およ
び寸法を第１１図に示す。

母材は引張試験と同様とし、試験結果を第１２図に示す
。

引張試験結果と同様の傾向を示し、本発明の試料Ａ、Ｂ
、Ｃの剪断強度は実用上問題ないことがわかる。

以上の結果から、本発明のろう材は、従来のろう材より
　５〜１５％低い銀含有量で同等の作業性および特性が
得られる優れたろう材である。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のろう材は、銀含有量が低
く、カドミウムのような有害な元素を含有しないで、か
つ、融点が低く、ぬれ性および浸透性が良好で、大気中
でろう付が可能である。

したがって、本発明によれば種々のろう付を大気中で良
好な作業性のもとに高信頼度で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第８図は本発明のろう材、比較する従来ろろ材
およびフラックスを柾々に変えたときの、各温度（８０
０，８５０，９００℃）における鋼板あるいは銅板上の
ろうの広がり面積を示すグラフ、 第９図（イ）は引張試験片（ＪＩＳ　　Ｚ３１９４）を
示す平面図、同（ロ）は側面図、第１０図は種々の母材
における引張試験結果を示すグラフ、 第１１図（イ）は剪断試験片（ＪＩＳ　　Ｚ３１９２）
を示す平面図、同（ロ）は正面図、第１２図は種々の母
材における剪断試験結果を示すグラフである。 ｌ・・・母材、２・・・母材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 組成を重量基準で表わすと、 マンガン０．１〜１５％ 銀１〜３５％ ニッケル０．１以上、１％未満 錫、鉛、亜鉛、インジウム、ビスマスのう ち一種以上を合計で１〜４５％ 銅および不可避不純物残部 であることを特徴とする低融点低銀ろう材。