JPS60210378A - 焼結体と金属の拡散接合方法 - Google Patents
焼結体と金属の拡散接合方法Info
- Publication number
- JPS60210378A JPS60210378A JP6316184A JP6316184A JPS60210378A JP S60210378 A JPS60210378 A JP S60210378A JP 6316184 A JP6316184 A JP 6316184A JP 6316184 A JP6316184 A JP 6316184A JP S60210378 A JPS60210378 A JP S60210378A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- sintered body
- joint surface
- bonding
- joint
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は硬質焼結体と金属との拡散接合方法の改良に
係り、更に詳しく言えば接合部の破断繰返し回数の大き
な拡散接合方法に係る。
係り、更に詳しく言えば接合部の破断繰返し回数の大き
な拡散接合方法に係る。
真空または不活性ガス雰囲気中で複数の金属を接触させ
、高温で圧力を加えて原子間の結合によって固相のまま
接合する所謂拡散接合は溶接等の溶融接合の困難な硬質
焼結体或いは硬質合金と金属材料との接合に利用され、
特殊合金の用途を拡大するのに役立っている。
、高温で圧力を加えて原子間の結合によって固相のまま
接合する所謂拡散接合は溶接等の溶融接合の困難な硬質
焼結体或いは硬質合金と金属材料との接合に利用され、
特殊合金の用途を拡大するのに役立っている。
例えば流動床ボイラ等の伝熱管や炉壁は流動媒体の砂に
よって激しく摩耗され、いわゆるエロージョンによって
損傷するので、その対策として耐摩耗性合金のポライド
合金Ｆｅ−Ｂ （Ｍｏ、Ｃｒ。
よって激しく摩耗され、いわゆるエロージョンによって
損傷するので、その対策として耐摩耗性合金のポライド
合金Ｆｅ−Ｂ （Ｍｏ、Ｃｒ。
Ｎｉ、Ｗ）を基材金属例えば炭素鋼やステンレス鋼のよ
うな鉄系金属の表面に拡散接合して使用されている。
うな鉄系金属の表面に拡散接合して使用されている。
この場合従来の拡散接合方法では第１図に示すように角
形または板状の焼結体１をそのまま基材金属２の接合面
３に圧接加熱しているため、硬質の焼結体ｌが金属２の
中に食い込み、金属の凹みのコーナ一部４に応力が集中
し、繰返し応力を受けると第２図に示すように亀裂５が
発生し、破損の原因になっている。
形または板状の焼結体１をそのまま基材金属２の接合面
３に圧接加熱しているため、硬質の焼結体ｌが金属２の
中に食い込み、金属の凹みのコーナ一部４に応力が集中
し、繰返し応力を受けると第２図に示すように亀裂５が
発生し、破損の原因になっている。
本発明は上記の如き亀裂を防止する拡散接合方法を提供
することを目的とし、 硬質焼結体と金属とを拡散接合する方法において、硬質
焼結体接合面内に入る大きさの接合面を有する突出部を
金属に設け、該突出部の接合面を硬質焼結体の接合面内
に当接させて接合することを特徴とする拡散接合方法に
係る。
することを目的とし、 硬質焼結体と金属とを拡散接合する方法において、硬質
焼結体接合面内に入る大きさの接合面を有する突出部を
金属に設け、該突出部の接合面を硬質焼結体の接合面内
に当接させて接合することを特徴とする拡散接合方法に
係る。
ところで」二記の亀裂は硬質焼結体を圧接加熱するごと
により硬質焼結体が金属中に食い込んで金属接合面が凹
み、その周辺に応力集中部を生ずることによって起こる
ものと考えられるので、このような応力集中部を生しな
いような接合面形状とすればよい訳である。本発明にお
い−では第３図に示すように金１７１１］の接合面に接
合用の突出部１２を設け、突出部表面１３すなわち接合
面が焼結体】４の接合面１５に当接したとき焼結体の接
合面ｊ５内にあって、これからはみ出さないような大き
さとする。
により硬質焼結体が金属中に食い込んで金属接合面が凹
み、その周辺に応力集中部を生ずることによって起こる
ものと考えられるので、このような応力集中部を生しな
いような接合面形状とすればよい訳である。本発明にお
い−では第３図に示すように金１７１１］の接合面に接
合用の突出部１２を設け、突出部表面１３すなわち接合
面が焼結体】４の接合面１５に当接したとき焼結体の接
合面ｊ５内にあって、これからはみ出さないような大き
さとする。
ところで破断繰返し回数で表された疲労強度は応力集中
係数ＫＬの大小で決まり、ＫＬが大きいほど疲労強度は
小さくなる。例えば５４５ Ｃ−ＱＴ鋼の場合ＫＬ＝１
．５ではＫｔ＝１（すなわち応力集中のない場合）に比
して１ ／ １．２程度に低下する。
係数ＫＬの大小で決まり、ＫＬが大きいほど疲労強度は
小さくなる。例えば５４５ Ｃ−ＱＴ鋼の場合ＫＬ＝１
．５ではＫｔ＝１（すなわち応力集中のない場合）に比
して１ ／ １．２程度に低下する。
ＫＬが１．５以」Ｌでは疲労強度が１／１．２よりも小
さくなるが、工学的判断によればこれよりも疲労強度が
低下することは設計寿命の保証に重大な影響を来すと考
えられるので、本発明においてはＫｔ≦１．５とするの
が望ましい。したがって金属接合部の突出部付り根のＲ
及び高さｈば応力集中係数ＫｔがＫｔ≦１．５となるよ
うに選ぶと良い。
さくなるが、工学的判断によればこれよりも疲労強度が
低下することは設計寿命の保証に重大な影響を来すと考
えられるので、本発明においてはＫｔ≦１．５とするの
が望ましい。したがって金属接合部の突出部付り根のＲ
及び高さｈば応力集中係数ＫｔがＫｔ≦１．５となるよ
うに選ぶと良い。
金属の接合面に接合用の突出部が有る場合と無い場合の
破断繰返し回数と繰返し応力振幅との関係について疲労
試験を行った結果の】例を第４図に示す。図中○印は突
出部を設けずに直接基材金属にポライド合金を拡散接合
した試料、ローはｈ＝ １ｍｍ、 Ｒ−６ｍｍの突出部
を有するむ一１８ｍｍのボイラ用炭素鋼板にポライド合
金を拡散接合した試料についての結果を示している。図
から突出部を設けて拡散接合した場合は例えば同一応力
振幅で比較してみれば破断繰返し回数が著しく大きくな
ることが理解されよう。
破断繰返し回数と繰返し応力振幅との関係について疲労
試験を行った結果の】例を第４図に示す。図中○印は突
出部を設けずに直接基材金属にポライド合金を拡散接合
した試料、ローはｈ＝ １ｍｍ、 Ｒ−６ｍｍの突出部
を有するむ一１８ｍｍのボイラ用炭素鋼板にポライド合
金を拡散接合した試料についての結果を示している。図
から突出部を設けて拡散接合した場合は例えば同一応力
振幅で比較してみれば破断繰返し回数が著しく大きくな
ることが理解されよう。
以上述べたように本発明に係る焼結体と金属の拡散接合
方法は金属の接合部に相手方の接合面より小さな接合面
を有する突出部を設り、該突出部の接合面を焼結体接合
面内に当接させて加圧加熱して拡散接合するので、硬質
焼結体が金属接合面に食い込んで金属接合面に応力集中
部を形成することが無いから接合部の疲労強度を著しく
改善することができ、耐摩耗性を要求すると共に繰返し
応力を受りるような部品に使用して実用」二の効果がき
わめて大きい。
方法は金属の接合部に相手方の接合面より小さな接合面
を有する突出部を設り、該突出部の接合面を焼結体接合
面内に当接させて加圧加熱して拡散接合するので、硬質
焼結体が金属接合面に食い込んで金属接合面に応力集中
部を形成することが無いから接合部の疲労強度を著しく
改善することができ、耐摩耗性を要求すると共に繰返し
応力を受りるような部品に使用して実用」二の効果がき
わめて大きい。
第１図は従来の拡散接合方法を説明するための側面図、
第２図は同じく繰返し応力を受けた場合の亀裂発生を示
す顕微鏡写真、第３図は本発明の方法を示す側面図、第
４図は従来方法と対比して示した本発明の方法に係る試
料についての応力振幅と破断繰返し回数との関係の１例
を示すグラフである。 １・・・焼結体、２・・・金属、５・・・亀裂、１１・
・・金属、１２・・・接合用突出部、１３・・・突出部
接合面、１４・・焼結体、１５・・・焼結体接合面 出願人代理人 弁理士 鴨志１）次男 第１［２］ 第３図 第４ 図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第 ６３１６１号２、発明の名称
焼結体と金属の拡散接合方法３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 東京都千代田区大手町二丁目２番１号名 称
（００９）石川島播磨重工業株式会社４、代 理 人
■２３２ 電話 横浜（０４５） ７３１−３２５４住
所 神奈川県横浜市南区六ツ用−丁目１５４番地（手
続補正指令書発送日 昭和５９年 ６月２６日）６、補
正により増加する発明の数 なし８、補正の内容 明細書第５頁、第８行目に「の亀裂発生を示す顕微鏡写
真」とあるのを、「の金属組織を示す顕微鏡写真」と訂
正する。
第２図は同じく繰返し応力を受けた場合の亀裂発生を示
す顕微鏡写真、第３図は本発明の方法を示す側面図、第
４図は従来方法と対比して示した本発明の方法に係る試
料についての応力振幅と破断繰返し回数との関係の１例
を示すグラフである。 １・・・焼結体、２・・・金属、５・・・亀裂、１１・
・・金属、１２・・・接合用突出部、１３・・・突出部
接合面、１４・・焼結体、１５・・・焼結体接合面 出願人代理人 弁理士 鴨志１）次男 第１［２］ 第３図 第４ 図 手続補正書（方式） ％式％ １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第 ６３１６１号２、発明の名称
焼結体と金属の拡散接合方法３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 居 所 東京都千代田区大手町二丁目２番１号名 称
（００９）石川島播磨重工業株式会社４、代 理 人
■２３２ 電話 横浜（０４５） ７３１−３２５４住
所 神奈川県横浜市南区六ツ用−丁目１５４番地（手
続補正指令書発送日 昭和５９年 ６月２６日）６、補
正により増加する発明の数 なし８、補正の内容 明細書第５頁、第８行目に「の亀裂発生を示す顕微鏡写
真」とあるのを、「の金属組織を示す顕微鏡写真」と訂
正する。
Claims (1)
- 硬質焼結体と金属とを拡散接合する方法において、硬質
焼結体接合面内に入る大きさの接合面を有する突出部を
金属に設け、該突出部の接合面を硬質焼結体の接合面内
に当接させて接合することを特徴とする拡散接合方法
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316184A JPS60210378A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 焼結体と金属の拡散接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6316184A JPS60210378A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 焼結体と金属の拡散接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60210378A true JPS60210378A (ja) | 1985-10-22 |
| JPH0460751B2 JPH0460751B2 (ja) | 1992-09-28 |
Family
ID=13221235
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6316184A Granted JPS60210378A (ja) | 1984-04-02 | 1984-04-02 | 焼結体と金属の拡散接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60210378A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5297937A (en) * | 1991-08-23 | 1994-03-29 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Hollow fan moving blade |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53149848A (en) * | 1977-06-02 | 1978-12-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Friction pressure welding method for copper and aluminum |
-
1984
- 1984-04-02 JP JP6316184A patent/JPS60210378A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53149848A (en) * | 1977-06-02 | 1978-12-27 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Friction pressure welding method for copper and aluminum |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5297937A (en) * | 1991-08-23 | 1994-03-29 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Hollow fan moving blade |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460751B2 (ja) | 1992-09-28 |
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