【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は銀ろうの改良に関するものである。
一般に銀ろうは、その使用温度範囲が低いので
りん銅ろう等に比較して、広範囲に使用されてお
り、最近はその中でもAgの含有量が35〜40％の
ものが主流として使用されている。
然し乍ら、近年Ag地金の価格高騰による経済
的観点から、Agの含有量の少ない所謂低含Agの
ろう材が要望されるようになつてきた。ところが
Agの含有量を少なくし、その代りに他の卑金属
材料（例えばCu、Zn等）をその分多く添加する
為に、銀ろうの融点が上がつたり、液相線の融点
と固相線の融点との温度差が広がつたりして、そ
の結果使用温度範囲が上がつてしまい作業性が悪
くなり更には銀ろうとしての具備条件の一つであ
るぬれ性が悪くなつてしまうと言う欠点があつ
た。
この様な欠点（特にぬれ性）を解消するには
Cdを添加すれば良いが、Cdを添加することはそ
の公害性の面から特に作業環境上好ましいもので
はないものである。
本発明は上述した諸事情に鑑み、次の様な事項
を考慮して成されたものである。
(1) 従来使用されていた高含Ag（Ag30％以上）
の銀ろう、Agの含有量を少なくしその分Cu、
Znを多い目に含有した銀ろう或いはAgCu、Zn
合金にCdを含有した銀ろう（以下これ等の銀
ろうを総称して従来用いられていた銀ろうと呼
ぶ）と同程度に一般鉄鋼材及び銅又は銅合金等
に対してろう付性が良好なこと。
(2) 従来用いられていた銀ろうと同程度、或いは
それ以上にろう付継手のろう付強度を有するこ
と。
(3) 経済的観点からAg含有量が25％以下である
こと。
(4) ろう付作業性の点から、その融点（液相線）
が850℃以下で、かつ、液相線の融点と固相線
の融点との温度差が100℃以下であること。
(5) 作業環境上の点から、人体に有害なCdを含
有しないこと。
次に本発明より成る銀ろうについて説明すると
重量百分比でAg5〜20％未満、Cu42〜60％、
Zn20〜45％、In0.5〜７％および残部が不可避不
純物から成り、液相線の融点と固相線の融点との
温度差が100℃以下であることを特徴とするもの
である。
然るにAg、Cu、Znから成る合金にInを0.5〜７
％添加するのは、0.5％以下では銀ろうのぬれ性
を改善することが出来ず、又その融点（液相線）
を850℃以下にすることが出来ないからである。
その上限を７％としたのは、７％以上では加工性
を著しく阻害してしまうと共に、ろう付継手の強
度が低下してしまうからである。
また、その他の成分組成の上限と下限を定めた
理由は次の通りである。
Ag5〜20％未満でAg5％以下であると、ろう
流れが悪くなる。Agを添加することにより、
低融点化とろう流れを改良する。Ag20％以上
になると、低銀化（省銀化）になりにくい。
Cu42〜60％に決めたのはAg＋Cuの配合にし
た時に約45％以上にしないと、塑性加工性が悪
くなり、線状、板状になりにくく、かつろう付
継手強度も劣つてくる。Cuを60％としたのは、
60％以上にすると融点の上昇になる。
Zn20〜45％に決めたのは、Zn20％以下であ
ると融点の低下及びろう流れ性が劣る。Zn45
％以上にすると塑性加工性が劣り、又ろう付性
が劣る。低融点化は効果があるが、ろう材とし
ては難しい。
なお、液相線温度と固相線温度との温度差を
100℃以下としたのは、固相と液相が共存する
温度領域が広いとろう付け時に液相部分が固相
部分と分離してろう付継手以外の箇所へまわり
込んだりして、作業性が悪くなるからである。
次に本発明より成る銀ろうを更に明瞭ならしむ
るべく、その具体的な実施例について説明する。
表―１の実施例１〜４に示す様な成分組成の銀
ろう合金に、溶解、鋳造、押出加工及び伸線加工
を施し線材と成した。
これ等の実施例１〜４に示す銀ろうと、従来用
いられていた表―１の従来例１〜４に示す銀ろう
の固相線及び液相線温度を熱分析により測定した
ところ、表―１の右欄に示す様な結果であつた。
又同様に表―１に示す実施例１〜４、及び従来
例１〜４の銀ろうを用いて、JIS Ｚ 3194に規定
するろう付け継手引張試験片の中の４号試験片を
作成し、JIS Ｚ 3193に規定するろう付け継手の
引張試験方法に基づき、ろう付継手の引張強度の
測定を行なつた。その結果を同じく表―１に示
す。
更に実施例１〜４、従来例１〜４の銀ろうの線
材を用いて、JIS Ｚ 3191に規定する硬ろうの広
がり試験に基づき、母材をCu（無酸素銅）及びFe
（SS41）として広がり試験を行なつた。その結果
を図―１及び図―２に示す。
The present invention relates to improvements in silver solder. In general, silver solder has a lower operating temperature range, so it is used more widely than phosphor copper solder, etc., and recently, those with an Ag content of 35 to 40% have been mainly used. . However, from an economic standpoint due to the recent rise in the price of Ag ingots, there has been a demand for a so-called low-Ag brazing filler metal with a low Ag content. However
Because the content of Ag is reduced and other base metal materials (e.g. Cu, Zn, etc.) are added accordingly, the melting point of the silver solder increases, and the melting point of the liquidus line and the solidus line The temperature difference between the melting point of silver and the silver solder increases, and as a result, the operating temperature range increases, workability deteriorates, and furthermore, the wettability, which is one of the requirements for silver soldering, deteriorates. There were some drawbacks. To eliminate these drawbacks (especially wettability)
Although Cd may be added, the addition of Cd is not particularly preferable in terms of the working environment due to its pollution. The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances and by considering the following matters. (1) Conventionally used high Ag content (Ag 30% or more)
silver solder, the content of Ag is reduced and the content of Cu is reduced accordingly.
Silver solder containing a large amount of Zn or AgCu, Zn
It has good brazing properties on general steel materials and copper or copper alloys, etc., to the same extent as silver solder containing Cd in the alloy (hereinafter, these silver solders are collectively referred to as conventionally used silver solders). thing. (2) The brazing strength of brazed joints must be equal to or higher than that of conventionally used silver solder. (3) From an economic standpoint, the Ag content must be 25% or less. (4) From the viewpoint of brazing workability, its melting point (liquidus line)
is 850℃ or less, and the temperature difference between the liquidus melting point and solidus melting point is 100℃ or less. (5) From the viewpoint of the working environment, it must not contain Cd that is harmful to the human body. Next, the silver solder according to the present invention will be explained in terms of weight percentage: Ag5 to less than 20%, Cu42 to 60%,
It is characterized in that it consists of 20-45% Zn, 0.5-7% In, and the remainder is unavoidable impurities, and the temperature difference between the melting point of the liquidus line and the melting point of the solidus line is 100°C or less. However, when In is added to an alloy consisting of Ag, Cu, and Zn from 0.5 to 7
% is added because if it is less than 0.5%, the wettability of silver solder cannot be improved, and its melting point (liquidus line)
This is because it is not possible to reduce the temperature to below 850℃.
The reason why the upper limit is set to 7% is because if it exceeds 7%, workability will be significantly inhibited and the strength of the brazed joint will decrease. Moreover, the reason for determining the upper and lower limits of other component compositions is as follows. When the Ag content is less than 5% to 20% and less than 5%, the flow of the wax will be poor. By adding Ag,
Lower melting point and improve wax flow. When Ag exceeds 20%, it is difficult to reduce silver (silver saving). The reason for choosing Cu between 42% and 60% is that if the Ag + Cu composition is not about 45% or more, the plastic workability will be poor, it will be difficult to form a line or plate shape, and the strength of the brazed joint will be poor. The reason for setting Cu to 60% is
If it exceeds 60%, the melting point will increase. The Zn content of 20 to 45% was chosen because if the Zn content is less than 20%, the melting point will decrease and the wax flowability will be poor. Zn45
% or more, the plastic workability and brazing properties will be poor. Although lowering the melting point is effective, it is difficult to use as a brazing material. In addition, the temperature difference between the liquidus temperature and the solidus temperature is
The reason for setting the temperature below 100°C is that if the temperature range where the solid and liquid phases coexist is wide, the liquid phase part will separate from the solid phase part during brazing and will go around to areas other than the brazed joint, resulting in poor workability. This is because it becomes worse. Next, in order to further clarify the silver solder according to the present invention, specific examples thereof will be described. Silver solder alloys having the compositions shown in Examples 1 to 4 in Table 1 were melted, cast, extruded, and wire drawn to form wire rods. When the solidus line and liquidus line temperatures of the silver solders shown in Examples 1 to 4 and the conventional silver solders shown in Conventional Examples 1 to 4 in Table 1 were measured by thermal analysis, the temperatures shown in Table 1 were as follows: The results were as shown in the right column of 1. Similarly, using the silver solders of Examples 1 to 4 and Conventional Examples 1 to 4 shown in Table 1, a No. 4 test piece of the brazed joint tensile test pieces specified in JIS Z 3194 was prepared, The tensile strength of brazed joints was measured based on the tensile test method for brazed joints specified in JIS Z 3193. The results are also shown in Table 1. Furthermore, using the silver solder wires of Examples 1 to 4 and Conventional Examples 1 to 4, the base material was tested to Cu (oxygen-free copper) and Fe based on the hard solder spread test specified in JIS Z 3191.
A spread test was conducted as (SS41). The results are shown in Figures 1 and 2.
【表】
上述した各測定結果より、本発明より成る銀ろ
うは、固相線及び液相線温度に於いては従来用い
られていた銀ろうの内Cdを含有する銀ろうより
は高いが、Ag、Cu、Znの三元合金よりはいずれ
も低いものであり、そのろう付作業性は良好なる
ものである。次にろう付け継手の接合強度は、従
来用いられていた銀ろうと同程度のものが得られ
る。又広がり性に於いてはCdを含有する銀ろう
よりは多少劣るが、その他の銀ろうよりも優れて
いるものである。
以上詳細に説明した通り本発明より成る銀ろう
は、Agの含有量が少なく然もCdを含有しないに
もかかわらず、その液相線温度は800℃前後と低
く従つてろう付作業性のよいものである。又接合
強度も従来使用されていた銀ろうと同程度であ
り、その広がり性はCdを含有する銀ろうより多
少劣るものの、その他の銀ろうよりは優れてお
り、従来用いられていたCd入り銀ろうと略同程
度の容易さで使用出来るものである。[Table] From the above-mentioned measurement results, the silver solder according to the present invention has a higher solidus and liquidus temperature than conventionally used silver solders containing Cd, but These values are lower than those of the ternary alloy of Ag, Cu, and Zn, and the brazing workability thereof is good. Next, the joint strength of the brazed joint is comparable to that of conventionally used silver solder. In terms of spreadability, although it is somewhat inferior to silver solders containing Cd, it is superior to other silver solders. As explained in detail above, although the silver solder according to the present invention has a low Ag content and no Cd, its liquidus temperature is low at around 800°C, so it has good brazing workability. It is something. In addition, the bonding strength is comparable to that of conventionally used silver solder, and although its spreadability is slightly inferior to that of Cd-containing silver solder, it is superior to other silver solders, and is superior to conventionally used Cd-containing silver solder. It can be used with approximately the same ease.
【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]
第１図はCu（無酸素銅）に対するろうの広がり
試験結果を示すグラフ、第２図はFe（SS41）に対
するろうの広がり試験結果を示すグラフである。
Fig. 1 is a graph showing the results of a brazing spread test for Cu (oxygen-free copper), and Fig. 2 is a graph showing the results of a brazing spread test for Fe (SS41).