钎焊性优良的不锈钢制造技术

技术编号:16670477 阅读:77 留言:0更新日期:2017-11-30 16:15
一种钎焊性优良的不锈钢,其特征在于:其以质量%计,含有C:0.001~0.1%、Si:超过1.5%且在4.0%以下、Mn:0.05~4.0%、Cr:10.5~30%、Ni:35%以下、Ti:0.002~0.030%和/或Al:0.002~0.10%、N:0.001~0.4%,剩余部分为Fe和不可避免的杂质;且Si、Ti以及Al满足(式1),在表面形成有具有满足(式2)的组成的氧化膜;Sim/(Tim+Alm)≥40  (式1)1.2×Sim/Fem≤Sif/Fef≤5×Sim/Fem  (式2)在(式1)和(式2)中,下标f表示氧化膜且单位为原子%,下标m表示母材且单位为质量%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】钎焊性优良的不锈钢
本专利技术涉及一种在由钎焊接合组装而成的构件中使用的钎焊性优良的不锈钢。作为由钎焊接合组装而成的汽车用部件,可以列举出EGR(ExhaustGasRecirculation)冷却器、油冷却器、排热回收器以及燃料供给系统部件。另外,在热水供应机领域中,可以列举出潜热回收型燃气热水供应机的二次热交换器或CO2冷却介质热泵式热水供给器(通称为EcoCute(注册商标))的热交换器。除此以外,由钎焊接合组装而成的构件中使用的各种不锈钢都成为对象。
技术介绍
近年来,在汽车领域,由于对环境问题的意识的提高,因而排放气体限制更加强化,而且面向二氧化碳气体排出抑制的研究正在发展。另外,除了对生物酒精或生物柴油燃料等燃料方面的研究以外,还实施了更进一步的轻量化、和设置EGR、DPF(DieselParticulateFilter)、尿素SCR(SelectiveCatalyticReduction)系统等排气处理装置等的研究。再者,为了提高燃料效率,也开始搭载对排气热进行热回收的排热回收器。其中,EGR冷却器的目的在于:在使用发动机冷却水对发动机的排放气体进行冷却之后,该排放气体回到吸气侧进行再燃烧而使燃烧温度下降,从而使作为有毒气体的NOx降低。另外,排热回收器是利用排放气体对发动机冷却水进行加热,从而有效应用于加热器或发动机的暖机的系统,也称之为排气热再循环系统。由此,在混合动力车中,从冷启动到发动机停止的时间缩短,特别是在冬季,有助于燃料效率的提高。再者,即使在热水供应器领域,也随着环境适应型设备的普及,热交换器得以广泛应用。在燃气热水供应机中,以前为了回收直接排气的150~200℃左右的高温排放气体中的潜热,追加了不锈钢制二次热交换器的潜热回收型燃气热水供应机的普及正在进行。另外,电热水器以前也是内部装有加热器的类型,但向能够将电能降低至1/3以下的CO2冷却介质热泵式热水供给器:通称为EcoCute(注册商标)的切换正在进行,这里也使用热交换器。这样的热交换器要求良好的热效率,需要良好的热传导性,而且由于与排放气体接触,因而要求对排放气体冷凝水的优良的耐蚀性。在汽车部件的情况下,有可能带来冷却水的泄漏这一重大故障的EGR冷却器和排热回收器要求更进一步的安全性,要求更为优良的耐蚀性。关于热交换器所使用的材料,为了有效地应用其耐蚀性和强度,通常使用SUS304和SUS316L等奥氏体系不锈钢。另外,热交换器有时也通过焊接接合进行组装,但热交换部的结构复杂,因而有时也通过钎焊接合进行组装。通过钎焊接合组装的热交换部的材料需要良好的钎焊性。专利文献1公开了一种钎焊工序,其在由不锈钢材构成的热交换器部件的表面通过化学镀而被覆含磷镍合金,然后在高温真空中使该含磷镍皮膜熔融而用作钎料。作为所使用的不锈钢的一个例子,公开了SUS304。作为使用奥氏体系不锈钢的钎焊接合构件,专利文献2公开了一种筒状结构体,其是发动机排放气体净化装置的一部分,收纳着担载了排放气体净化催化剂的金属载体。专利文献3公开了一种低压燃料用共轨。专利文献2、专利文献3均未公开该钢种。同样,专利文献4公开了一种EGR气体冷却装置的热交换器用传热管,作为传热管的波形散热片结构体中使用的奥氏体系不锈钢,公开了SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L。专利文献5公开了一种钎焊用复合材料,其使重叠有Fe或者Fe合金层、Ti或者Ti合金层、以及Ni或者Ni合金层的复层结构的钎料层形成于由含有Ni的合金构成的基材的表面。在此,作为由含有Ni的合金构成的基材,公开了一种奥氏体系不锈钢或者双相不锈钢,作为一个例子,列举出了SUS304。专利文献6公开了一种耐蚀性以及钎焊性优良的奥氏体系不锈钢,其含有C:0.080%以下、Si:1.2~3.0%、Mn:0.4~2.0%、P:0.03%以下、S:0.003%以下、Ni:6.0~12.0%、Cr:16.0~20.0%、Cu:0.2~3.0%、Mo:0.1~1.0%、Al:0.002~0.10%、N:0.030~0.150%,且满足1.6≤Cu×Si≤4.4和0.16≤2N+Mo≤1.0。专利文献7公开了一种排放气体流路构件用奥氏体系不锈钢,其含有C:0.001~0.03%、Si:0.10~0.70%、Mn:0.10~1.00%、P:0.005~0.045%、S:0.003%以下、Ni:18.00~40.00%、Cr:20.00~30.00%、Cu:2.00%以下、Mo:3.00~8.00、Al:0.13%以下、N:0.05~0.30%,且进一步满足Cr+2Mo+0.5Ni≥40。专利文献8公开了一种铁素体系不锈钢,作为合适用作供给Ni钎焊或Cu钎焊的热交换器构件的铁素体系不锈钢,含有C:0.03%以下、Si:3%以下、Mn:2%以下、P:0.005%以下、S:0.03%以下、Cr:11~30%、Nb:0.15~0.8%、N:0.03%以下,且进一步满足Nb-(C×92.9/12+N×92.9/14)≥0.10。专利文献9公开了一种钎焊用铁素体系不锈钢材,其含有C:0.03%以下、Si:超过0.1%且在3%以下、Mn:0.1~2%、Cr:10~35%、Nb:0.2~0.8%、N:0.03%以下,且具有通过冷加工后的加热而生成的再结晶晶粒的面积率为10~80%的部分再结晶组织。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-205059号公报专利文献2:日本特开2004-100598号公报专利文献3:日本特开2005-171938号公报专利文献4:日本特开2008-202846号公报专利文献5:日本特开2006-334602号公报专利文献6:日本特开2012-207259号公报专利文献7:日本特开2013-199661号公报专利文献8:日本特开2009-299182号公报专利文献9:日本特开2010-285683号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以EGR冷却器和排热回收器等为代表的热交换器类,一般使用SUS304和SUS316L等通用的奥氏体系不锈钢。而且处于其用途以及使用量共同扩大的动态。因此,在这些热交换器类的制造时,要求材料成本的降低和生产率的提高。如果能够使用廉价的铁素体系不锈钢和双相(铁素体+奥氏体)不锈钢,就可以降低材料成本。关于钎焊性,用各种不锈钢进行比较,则与奥氏体系不锈钢相比较,铁素体系和双相不锈钢的钎焊性不能说是良好。这一点是在EGR冷却器和排热回收器等热交换器类中采用铁素体系或双相不锈钢时的问题之一。另外,即使对于奥氏体系不锈钢,也要求比目前更为良好的钎焊性。本专利技术是鉴于这样以前的情况而提出来的,其目的在于提供如下的不锈钢:可以适合用作热交换器等由钎焊接合组装而成的构件,且与SUS304和SUS316L等通用的奥氏体系不锈钢相比,钎焊性进一步优良的奥氏体系不锈钢;或者具有与通用的奥氏体系不锈钢同等的钎焊性且廉价的铁素体系不锈钢或双相(铁素体+奥氏体)不锈钢。用于解决课题的手段以解决上述课题为目的的本专利技术的要旨如下所述。〔1〕一种钎焊性优良的不锈钢,其特征在于:其以质量%计,含有C:0.001~0.1%、Si:超过1.5%且在4.0%以下、Mn:0.05~4.本文档来自技高网
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钎焊性优良的不锈钢

【技术保护点】
一种钎焊性优良的不锈钢,其特征在于:其以质量%计,含有C:0.001~0.1%、Si:超过1.5%且在4.0%以下、Mn:0.05~4.0%、Cr:10.5~30%、Ni:35%以下、N:0.001~0.4%,且进一步含有Ti:0.002~0.030%和Al:0.002~0.10%中的一者或两者,剩余部分为Fe和不可避免的杂质;且Si、Ti以及Al的含量满足(式1),在表面形成有具有满足(式2)的组成的氧化膜;Sim/(Tim+Alm)≥40       (式1)1.2×Sim/Fem≤Sif/Fef≤5×Sim/Fem      (式2)在(式1)和(式2)中,带下标f的元素名表示氧化膜中的各元素含量,且单位为原子%,带下标m的元素名表示母材的钢中的各元素含量,且单位为质量%。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.26 JP 2015-0635691.一种钎焊性优良的不锈钢,其特征在于:其以质量%计,含有C:0.001~0.1%、Si:超过1.5%且在4.0%以下、Mn:0.05~4.0%、Cr:10.5~30%、Ni:35%以下、N:0.001~0.4%,且进一步含有Ti:0.002~0.030%和Al:0.002~0.10%中的一者或两者,剩余部分为Fe和不可避免的杂质;且Si、Ti以及Al的含量满足(式1),在表面形成有具有满足(式2)的组成的氧化膜;Sim/(Tim+Alm)≥40(式1)1.2×Sim/Fem≤Sif/Fef≤5×Sim/Fem(式2)在(式1)和(式2)中,带下标f的元素名表示氧化膜中的各元素含量,且单位为原子%,带下标m的元素名表示母材的钢中的各元素含量,且单位为质量%。2.根据权利要求1所述的钎焊性优良的不锈钢,其特征在于:其以质量%计,进一步含有下述组中的至少任一组:第1组,由Sn:0.001~0.5%、Co:0.01~0.5%、Bi:0.001~0.01%、B:0.0002~0.005%之中的任1种或者2种以上构成;第2组,由Mo:0.3~8%、W...

【专利技术属性】
技术研发人员:平出信彦林笃刚
申请(专利权)人:新日铁住金不锈钢株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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