铍铜合金接合体及其制造方法

摘要

本发明提供一种接合可靠性高的铍铜合金接合体，其不含因经由镍层的扩散接合及之后的热处理引起的缺陷(特别是柯肯达尔空洞、由其引起的裂纹)。该铍铜合金接合体具备铍铜合金制的第一构件及铍铜合金制的第二构件，第一构件及第二构件隔着厚度8μm以下的镍层相互接合。

权利要求

1.一种铍铜合金接合体，其为具备铍铜合金制的第一构件及铍铜合金制的第二构件的铍铜合金接合体，所述第一构件及第二构件经由厚度为8μm以下的镍层相互接合。

2.根据权利要求1所述的铍铜合金接合体，其中，所述铍铜合金接合体在其内部具备流路空间。

3.根据权利要求2所述的铍铜合金接合体，其中，所述第二构件具有槽，所述槽通过与所述第一构件组合而形成所述流路空间。

4.根据权利要求2所述的铍铜合金接合体，其中，所述铍铜合金接合体还具备铍铜合金制的第三构件，所述第三构件经由厚度为8μm以下的镍层而与所述第一构件和/或所述第二构件相互接合，所述第二构件具有狭缝或槽，所述狭缝或槽通过与所述第一构件和/或所述第三构件组合而形成所述流路空间。

5.一种铍铜合金接合体的制造方法，其为权利要求1至4中任一项所述的铍铜合金接合体的制造方法，包括：准备铍铜合金制的第一构件、铍铜合金制的第二构件、及根据需要的铍铜合金制的第三构件的工序，对所述第一构件的被接合面和/或所述第二构件的被接合面和/或所述第三构件的被接合面实施镀镍而形成镍层的工序，通过热压使所述第一构件和/或所述第二构件和/或所述第三构件经由所述镍层接合而形成中间接合体的工序，对所述中间接合体实施固溶处理的工序，以及

对实施了所述固溶处理的中间接合体实施时效处理的工序。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二构件具有狭缝或槽，由此，所述狭缝或槽通过与所述第一构件和/或所述第三构件组合而在所述中间接合体内形成流路空间。

7.根据权利要求5或6所述的方法，其中，在所述镀镍之前，还包括对所述第一构件的被接合面和/或所述第二构件的被接合面和/或所述第三构件的被接合面进行平坦化的工序。

8.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述热压在700～820℃的温度以1～100MPa的压力进行30～480分钟。

9.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述第一构件及所述第二构件、或所述第一构件、所述第二构件及所述第三构件为UNS编号C17200的铍铜25合金，并且，所述固溶处理包括在740～820℃的温度加热5～480分钟、以及其后的水冷处理。

10.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述第一构件及所述第二构件、或所述第一构件、所述第二构件及所述第三构件为UNS编号C17500的铍铜10合金、UNS编号C17510的铍铜11合金或CEN编号CW103C的铍铜CuCoNiBe，并且，所述固溶处理包括在840～940℃的温度加热5～480分钟、以及其后的水冷处理。

11.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述第一构件及所述第二构件、或所述第一构件、所述第二构件及所述第三构件为UNS编号C17200的铍铜25合金，并且，所述时效处理在280～340℃的温度进行60～300分钟。

12.根据权利要求5或6所述的方法，其中，所述第一构件及所述第二构件、或所述第一构件、所述第二构件及所述第三构件为UNS编号C17500的铍铜10合金、UNS编号C17510的铍铜11合金或CEN编号CW103C的铍铜CuCoNiBe，并且，所述时效处理在430～500℃的温度进行60～300分钟。

13.一种热交换器，包括由权利要求1至4中任一项所述的铍铜合金接合体构成的热交换构件。

14.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述热交换器用于加氢站。

说明书

铍铜合金接合体及其制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及铍铜合金接合体及其制造方法。

背景技术

[0002] 在向燃料电池车等补给氢的加氢站中，设置有用于能够急速地供给被冷却至约‑45℃的高压氢的预冷器。即，若向燃料电池车等的储氢罐中急速地填充氢，则由于绝热压缩而导致储氢罐温度上升，造成危险，因此通过在供给时利用预冷器对氢进行冷却，能够向燃料电池车等安全且急速地供给高压氢。因此，在作为加氢站用预冷器的主要构成部件的热交换器中，当然优选使用不呈氢脆性，且具备能够耐受高压的拉伸强度及能够实现高效冷却的导热性的材料。目前，从不会引起氢脆化的主要条件出发，在加氢站用预冷器的热交换器中采用SUS316L(Ni当量材料)等高压氢用不锈钢，但从拉伸强度及导热性的观点出发，仍有改善的余地。

[0003] 作为具有高拉伸强度和导热性的材料已知的铍铜适合作为热交换器用原材料，还确认到即使在高压氢条件下也不会引起氢脆化。例如，在专利文献1(日本特开平9‑87780号公报)中，虽然不是加氢站用途，但公开了Be含有率为1.0～2.5％、Ni和Co的合计含有率为0.2～0.6％、余量由Cu和不可避免的杂质构成的热交换器用铍铜合金。另外，在专利文献2(日本特开2017‑145472号公报)中，公开了Be含量为0.20～2.70重量％、Co、Ni和Fe的合计含量为0.20～2.50重量％、Cu、Be、Co、Ni和Fe的合计含量为99重量％以上的铍铜合金，其耐氢脆性、拉伸强度和导热性优异。铍铜合金除了不呈氢脆性(即具有耐氢脆性)以外，还具有比高压氢用不锈钢高的拉伸强度(例如约2倍)、比不锈钢高的导热性(例如约7倍)，因此能够使热交换器的尺寸显著比不锈钢制的尺寸小(例如约4分之1)。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开平9‑87780号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2017‑145472号公报

发明内容

[0008] 加氢站用预冷器的热交换器为了形成供氢及制冷剂通过的流路，具有将具备狭缝或槽的金属板多层接合而成的结构。作为目前采用的高压氢用不锈钢的接合方法，广泛知晓的是，在朝向接合温度减压升温的过程中将表层的氧化被膜升华除去，在熔点以下的高温下对接合部施加密合压力而使不锈钢板彼此接合的扩散接合。然而，在对于具有在单纯的减压升温中难以容易地除去的牢固的氧化被膜的铍铜合金以同样的工序进行扩散接合的情况下，与不锈钢、纯铜的情况不同，无法得到接近母材强度的高接合强度。因此，除了氧化被膜的破坏及去除之外，以促进在接合部的扩散、接合面间的密合等为目的，有时在接合面配置嵌件金属。作为配置嵌件金属的方法的例子，除了使箔体介于接合面之间以外，还可以列举对接合面表面进行镀敷处理等。

[0009] 本发明人等得到如下见解：通过经由镀镍层进行铍铜合金彼此的接合，能够得到合适的接合强度。然而，发现了在其后的固溶处理中，在特定的部位产生因空洞向晶界的聚集而引起的缺陷。即，由于铍铜合金为时效固化型合金，因此通过经过固溶处理及后续的时效处理，能够获得所需的调质特性(例如高强度)，但由于固溶处理而产生上述缺陷。尤其是，在对于为了形成用于供氢及制冷剂通过的流路而具备狭缝或槽的镀镍铍铜进行热压接合而得到接合体，并对该接合体进行固溶处理时，因上述缺陷会引起接合强度的降低、气体通路及水通路的气密性或水密性的显著劣化。这是如下引起的现象，即：在流路等内部空间的附近发生铍向晶界的聚集，结果发生多个柯肯达尔空洞，由于产生因该柯肯达尔空洞引起的裂纹所引起的现象，该柯肯达尔空洞是在不同种金属接合时可确认的、因过量空穴的凝聚而产生的空洞。

[0010] 图4是在后述作为比较例的例3中制作的接合体试样(镍层厚：10μm)的截面SEM像(二次电子像(SEI)和背散射电子像(BEI))。在背散射电子像中，成分以深浅差异来表现，轻的原子看起来暗，重的原子看起来亮(图3所示的铍铜为Be含量1.83重量％、Co含量0.23重量％、以及余量Cu的构成，各元素的原子量为Be：9.01，Co：58.9，Cu：63.6)。由该图3可知，在作为流路而形成于接合体内部的空间(以下，称为流路空间)附近的晶界处，可以确认铍的聚集(参照图3的b部及d部)。即，明确的是，晶界看起来暗，可以确认在该处聚集了轻的元素，以及从该合金的构成原子可知，聚集于流路空间附近的晶界的原子为铍。而且，沿该铍的聚集位置，能够确认空洞和因该空洞引起的裂纹(参照图3的b部)。该空洞就是所谓的柯肯达尔空洞，其是由于将不同种金属接合时的扩散对中的成分原子的扩散速度的差异而在扩散速度大、且作用有拉伸残留应力的一侧的接合界面可确认到的空洞。

[0011] 如上所述，本发明人等发现，该缺陷(柯肯达尔空洞、由其引起的裂纹)在参与到与铍铜合金彼此的接合中的镍层的附近、尤其是在该镍层和流路空间的附近，在接合后的均质化退火、固溶处理等高温加热时产生。而且，得到了如下见解：通过使该镍层的厚度为预定值以下，能够抑制该现象，由此能够提供接合可靠性高的铍铜合金接合体。

[0012] 本发明的目的在于提供一种接合可靠性高的铍铜合金接合体，其不含因经由镍层的扩散接合及之后的热处理引起的缺陷(特别是柯肯达尔空洞、由其引起的裂纹)。

[0013] 根据本发明的一个方式，提供一种铍铜合金接合体，其为至少具备铍铜合金制的第一构件及铍铜合金制的第二构件的铍铜合金接合体，

[0014] 所述第一构件及第二构件经由厚度8μm以下的镍层相互接合。

[0015] 根据本发明的另一方式，提供一种铍铜合金接合体的制造方法，其为所述铍铜合金接合体的制造方法，包括：

[0016] 准备铍铜合金制的第一构件、铍铜合金制的第二构件、及根据需要的铍铜合金制的第三构件的工序，

[0017] 对所述第一构件的被接合面和/或所述第二构件的被接合面和/或所述第三构件的被接合面实施镀镍而形成镍层的工序，

[0018] 通过热压使所述第一构件和/或所述第二构件和/或所述第三构件经由所述镍层接合而形成中间接合体的工序，

[0019] 对所述中间接合体实施固溶处理的工序，以及

[0020] 对实施了所述固溶处理的中间接合体实施时效处理的工序。

[0021] 根据本发明的另一方式，提供一种热交换器，其包括由所述铍铜合金接合体构成的热交换构件。

[0022] 根据本发明的另一方式，提供铍铜合金接合体的作为加氢站用预冷器的热交换器构件的用途，所述铍铜合金接合体中，铍铜合金制的第一构件、铍铜合金制的第二构件、及根据需要的第三构件经由镍层相互接合。

附图说明

[0023] [图1A]是表示本发明的铍铜合金接合体的一例的截面示意图。

[0024] [图1B]是表示本发明的铍铜合金接合体的另一例的截面示意图。

[0025] [图2]是例1中制作的接合体试样(镍层厚度：2μm)的截面SEM像(二次电子像(SEI)和背散射电子像(BEI))。

[0026] [图3]是例2中制作的接合体试样(镍层厚度：5μm)的截面SEM像(二次电子像(SEI)和背散射电子像(BEI))。

[0027] [图4]是例3(比较)中制作的接合体试样(镍层厚：10μm)的截面SEM像(二次电子像(SEI)和背散射电子像(BEI))。

具体实施方式

[0028] 铍铜合金接合体

[0029] 图1A中示出本发明的铍铜合金接合体的截面示意图。如图1A所示，铍铜合金接合体10具备铍铜合金制的第一构件12和铍铜合金制的第二构件14。根据需要，如图1B所示，铍铜合金接合体10例如也可以在第二构件14的与第一构件12相反的一侧进一步具备铍铜合金制的第三构件18。需要说明的是，在此，对图1B所示的第一构件12、第二构件14及第三构件18这3个构件作为焦点进行说明，但铍铜合金制的构件的数量可以是如图1A所示那样仅为第一构件12及第二构件14这2个(即不具有第三构件18的构件)，或者也可以是4个以上，即使是这样的多层接合体，当然也包含在本发明的铍铜合金接合体的范畴内。而且，第一构件12、第二构件14以及根据期望的第三构件18经由厚度8μm以下的镍层16相互接合。这样，通过经由厚度8μm以下的镍层16进行铍铜合金彼此(即第一构件12、第二构件14以及根据需要的第三构件18)的接合，从而能够提供不含因扩散接合以及之后的热处理引起的缺陷(特别是柯肯达尔空洞、由此引起的裂纹)且接合可靠性高的铍铜合金接合体10。

[0030] 铍铜合金接合体10在其内部具备流路空间20。该流路空间20是用于供氢、制冷剂通过的内部空间，使得铍铜合金接合体10适合作为加氢站用预冷器的热交换器的用途。因此，在铍铜合金接合体10的至少1个构成构件中，为了形成供氢、制冷剂通过的流路空间20而形成有狭缝或槽。优选如图1B所示，第二构件14具有狭缝或槽，狭缝或槽通过与第一构件12和/或第三构件18组合而形成流路空间20。另外，即使在不具有第三构件18的情况下，如图1A所示，如果第二构件14具有槽，则槽能够通过与第一构件12组合而形成流路空间20。

[0031] 即，如上所述，加氢站用预冷器的热交换器为了形成供氢及制冷剂通过的流路空间，具有将具备狭缝或槽的金属板多层接合而成的结构。作为金属板的接合方法，广泛知晓的是在熔点以下的高温下对接合部施加密合压力而使金属板彼此接合的扩散接合，但在不对接合面实施任何处理，而利用在高温真空炉中对金属板彼此进行加压的方法的扩散接合来进行铍铜合金的接合的情况下，存在无法得到接近母材强度的高接合强度这样的问题。因此，除了氧化被膜的破坏和去除之外，以促进在接合部的扩散、接合面间的密合等为目的，在接合面配置作为嵌件金属构件的镍层，在高温真空炉中进行加压而进行扩散接合，由此能够得到铍铜合金接合体。对于扩散接合后的接合体，作为其后的热处理，例如实施均质化处理(例如在700℃～820℃保持60～480分钟)、固溶处理(例如在740℃～820℃保持480分钟后，水冷)、时效处理(例如固溶处理后在280℃～320℃保持60～180分钟后进行炉冷、空冷或水冷)等。但是，在扩散接合以及之后的热处理中，有时观察到铍在特定部位(例如作为水通路、气体通路等的空间附近)的晶界处浓缩。而且，在可见该铍的浓缩的部分，容易产生被称为柯肯达尔空洞的空洞(有时也称为柯肯德尔空洞)，也容易产生由柯肯达尔空洞引起的裂纹，其中，柯肯达尔空洞一般是在不同种金属的接合部附近，在扩散速度的大的一侧由于过量空穴的凝聚而产生的空洞。根据本发明的铍铜合金接合体10，可以很方便地消除这些问题。

[0032] 因此，本发明的铍铜合金接合体10优选在热交换器、尤其是加氢站用的热交换器中用作热交换构件。

[0033] 第一构件12、第二构件14和第三构件18均为铍铜合金制。构成第一构件12、第二构件14及第三构件18的铍铜合金的组成没有特别限定，可以是一般已知的各种铍铜合金组成(例如参照专利文献1及2)。第一构件12、第二构件14及第三构件18可以是相同组成的铍铜合金，也可以是第一构件12、第二构件14及第三构件18为相互不同组成的铍铜合金。例如，如专利文献1所公开的那样，铍铜合金的Be含量为0.20～2.70重量％，Co、Ni和Fe的合计含量为0.20～2.50重量％，Cu、Be、Co、Ni和Fe的合计含量为99重量％以上时，从耐氢脆性、机械强度、导热性、导电性和加工性的观点考虑是优选的。该铍铜合金也可以不含Co、Ni和Fe中的任意1种或2种。另外，该铍铜合金也可以含有以总量计为0.7重量％以下的Ag及Zr中的1种以上。该铍铜合金的上述元素以外的剩余部分可以由不可避免的杂质构成。作为不可避免的杂质的例子，可列举出P、Sn、Zn、Al、Mg、Cr、Ti、Mo、W等。不可避免的杂质优选尽可能少，不可避免的杂质的总量优选为0.1重量％以下。该铍铜合金的Be含量可以为1.60～2.00重量％。另外，该铍铜合金也可以设为Co及Ni的合计含量为0.2重量％以上，Co、Ni及Fe的合计含量为0.6重量％以下。该铍铜合金例如可以是铍铜25合金(UNS编号C17200)、铍铜10合金(UNS编号C17500)、铍铜11合金(UNS编号C17510)、铍铜CuCoNiBe(CEN编号CW103C)中的任一种，在它们中也可以含有以总量计为0.7重量％以下的Ag及Zr中的1种以上。这些铍铜合金中，更优选25合金或在25合金中含有以总量计为0.7重量％以下的Ag及Zr中的1种以上。

[0034] 在铍铜合金接合体10中，构成第一构件12、第二构件14及第三构件18的铍铜合金优选通过固溶处理及时效处理而被调质。关于固溶处理及时效处理如后所述。不过，只要能够得到允许范围内的特性，则也可以使用既未实施固溶处理也未实施时效处理的铍铜合金接合体。

[0035] 镍层16是包含镍的层，作为接合的结果，可以含有从构成第一构件12、第二构件14及第三构件18的铍铜合金扩散过来的Cu、Be等元素作为不可避免的杂质。镍层16可以通过镀镍、插入镍箔等方法形成，特别优选为通过镀镍形成的层。镍层16的厚度为8μm以下，优选为5μm以下(例如小于5μm)，更优选为1μm以上且5μm以下(例如1μm以上且小于5μm)，进一步优选为1μm以上且4μm以下，特别优选为1μm以上且3μm以下，最优选为2μm。通过使镍层16的厚度为1μm以上，能够合适地得到促进上述氧化被膜的破坏及除去、接合面间的密合等的效果。另外，通过将镍层16的厚度控制在上述范围内，能够实现不含因与第一构件12、第二构件14以及第三构件18接合(特别是扩散接合)而产生的缺陷(例如柯肯达尔空洞、由此引起的裂纹)的、接合可靠性高的铍铜合金接合体10。

[0036] 热交换器

[0037] 如上所述，本发明的铍铜合金接合体优选在热交换器、尤其是加氢站用的热交换器中用作热交换构件。因此，根据本发明的另一优选方式，提供一种包括由铍铜合金接合体构成的热交换构件的热交换器。并且，该热交换器优选为加氢站用。作为加氢站用的热交换器的典型例，可列举出预冷器的热交换器。作为加氢站用热交换器构件的铍铜合金接合体希望具备分别供氢和制冷剂通过的多个流路空间。不过，在加氢站用途以外的热交换器中也可以优选使用本发明的铍铜合金接合体。需要说明的是，在这些用途中，铍铜合金接合体只要能够确保容许范围内的接合可靠性，则镍层的厚度没有特别限定，如上所述，优选为8μm以下，更优选为5μm以下。

[0038] 制造方法

[0039] 本发明的铍铜合金接合体优选可通过依次进行镀镍处理、热压接合(扩散接合)、固溶处理及时效处理来制造。具体如下。

[0040] (a)准备第一构件、第二构件以及第三构件

[0041] 首先，准备铍铜合金制的第一构件12、铍铜合金制的第二构件14、根据需要的第三构件18。第三构件18是根据需要使用的任意构件。需要说明的是，在此，对第一构件12、第二构件14及第三构件18这3个构件作为焦点进行说明，但铍铜合金制的构件的数量也可以是仅为第一构件12及第二构件14这2个(即不具有第三构件18的构件)，或者也可以是4个以上，即使是这样的多层接合体，当然也能够同样地应用以下所述的本发明的制造方法。

[0042] 作为第一构件12、第二构件14以及第三构件18，可以是上述那样的公知的组成的铍铜合金，能够使用所有热历程的构件。因此，用于接合的铍铜合金可以是固溶处理材料，也可以是时效处理材料。这是因为，在升温至后述的热压工序中设想的接合温度(例如700℃以上)的过程中，铍铜合金会失去由过去的热历程带来的调质特性、强度等。

[0043] 在下一工序的镀镍之前，优选使第一构件12的被接合面和/或第二构件14的被接合面和/或第三构件18的被接合面平坦化。平坦化只要通过平面磨削、磨光加工等公知的方法进行即可，没有特别限定。通过平坦化，能够提高第一构件12的被接合面与第二构件14的被接合面的密合性、第二构件14的被接合面与第三构件18的被接合面的密合性。

[0044] (b)镀镍处理

[0045] 对第一构件12的被接合面和/或第二构件14的被接合面和/或第三构件18的被接合面实施镀镍而形成镍层16。如上所述，镍层16的厚度为8μm以下，优选为5μm以下(例如小于5μm)，更优选为1μm以上且5μm以下(例如1μm以上且小于5μm)，进一步优选为1μm以上且4μm以下，特别优选为1μm以上且3μm以下，最优选为2μm。镀镍只要按照公知的方法进行即可，其条件等没有特别限定。

[0046] (c)热压接合(扩散接合)

[0047] 通过热压使第一构件12和/或第二构件14和/或第三构件18经由镍层16接合而形成中间接合体。该接合可以按照扩散接合的方法进行。例如，热压优选在700～820℃的温度在30～480分钟、1～100MPa的压力下进行。热压温度优选为700～820℃、更优选为740～800℃、进一步优选为780～800℃。热压时间优选为30～480分钟、更优选为60～240分钟、进一步优选为60～120分钟。热压压力优选为1～100MPa、更优选为1～20MPa、进一步优选为1～5MPa。

[0048] 在第二构件14具有狭缝或槽的情况下，通过上述热压接合，狭缝或槽能够通过与第一构件12和/或第三构件18组合而在中间接合体内形成流路空间20。

[0049] (d)固溶处理

[0050] 优选对中间接合体实施固溶处理。铍铜合金是时效固化型合金，因此通过经过固溶处理及后续的时效处理，能够呈现所期望的调质特性(例如高强度)。另外，通过使镍层16的厚度为8μm以下，能够显著地减少上述的空隙、裂纹的产生。

[0051] 固溶处理根据铍铜合金的种类在适当的条件下进行即可。例如，在第一构件12、第二构件14及第三构件18(存在的情况下)为25合金(UNS编号C17200)的情况下，固溶处理可以通过将中间接合体在740～820℃的温度加热5～480分钟后实施水冷处理而优选地进行。这种情况下的固溶处理温度优选为740～820℃、更优选为760～800℃、进一步优选为770～
790℃。在上述固溶处理温度的保持时间优选为5～480分钟、更优选为60～240分钟、进一步优选为90～180分钟。

[0052] 另外，在第一构件12、第二构件14及第三构件18(存在的情况下)为铍铜10合金(UNS编号C17500)、铍铜11合金(UNS编号C17510)或铍铜CuCoNiBe(CEN编号CW103C)的情况下，固溶处理可以通过将中间接合体在840～940℃的温度加热5～480分钟后实施水冷处理而优选地进行。这种情况下的固溶处理温度优选为860～920℃、更优选为880～920℃、进一步优选为900～920℃。在上述固溶处理温度的保持时间优选为30～240分钟、更优选为60～240分钟、进一步优选为90～180分钟。

[0053] (e)时效处理

[0054] 对于实施了固溶处理的中间接合体，优选实施时效处理。如上所述，铍铜合金是时效固化型合金，因此通过经过固溶处理及时效处理，能够呈现所期望的调质特性(例如高强度)。

[0055] 时效处理可通过将实施了固溶处理的中间接合体根据铍铜合金的种类以适当的温度保持预定时间来进行。例如，在第一构件12、第二构件14及第三构件18(存在的情况下)为25合金(UNS编号C17200)的情况下，时效处理可以通过将中间接合体在280～340℃保持60～300分钟来而优选地进行。这种情况下的时效处理温度优选为280～340℃、更优选为
290～340℃、进一步优选为305～325℃。在上述时效处理温度的保持时间优选为60～300分钟、更优选为90～240分钟、进一步优选为120～180分钟。

[0056] 另外，在第一构件12、第二构件14及第三构件18(存在的情况下)为铍铜10合金(UNS编号C17500)、铍铜11合金(UNS编号C17510)或铍铜CuCoNiBe(CEN编号CW103C)的情况下，时效处理可以通过将中间接合体在430～500℃保持60～300分钟而优选地进行。时效处理温度优选为430～500℃、更优选为440～490℃、进一步优选为450～480℃。在上述时效处理温度的保持时间优选为60～300分钟、更优选为90～240分钟、进一步优选为120～180分钟。

[0057] 包含本发明的层构成的铍铜合金接合体即使施加基于固溶处理及时效处理的热冲击或热历程，也不会发生接合面的剥离，能够实现高接合强度。

[0058] (f)其他

[0059] 或者，只要能够得到允许范围内的特性，则也可以对于通过热压接合(扩散接合)得到的中间接合体既不实施固溶处理也不实施时效处理，而将其用作铍铜合金接合体。即使在该情况下，也能够抑制由于热压(扩散接合)时的热影响所引起的空洞形成。

[0060] 实施例

[0061] 通过以下的例子进一步具体地说明本发明。

[0062] 例1～3

[0063] 通过以下的步骤制作铍铜合金接合体并进行评价。

[0064] (1)准备铍铜合金

[0065] 准备3片厚度1mm、尺寸120mm×180mm的铍铜合金板(Be含量：1.83重量％、Co含量：0.23重量％、余量：Cu、UNS编号：C17200)。在3片中的1片合金板上形成有用于构成流路空间的宽度4mm的狭缝。通过平面磨削使各合金板的表面平坦化。

[0066] (2)镀镍处理

[0067] 对各合金板的一个平坦化面实施镀镍处理，形成厚度2μm(例1)、5μm(例2)或10μm(例3)的镍层。该镀镍通过电镀的方法进行。

[0068] (3)热压

[0069] 以具有狭缝的合金板位于中央(第二层)且各镍层位于合金板彼此的接合面的方式堆积3片合金板。对得到的层叠物在800℃以3MPa进行120分钟热压(加压接合)，得到3片铍铜合金板经由镍层相互接合且在中央具备流路空间的铍铜合金的中间接合体。

[0070] (4)固溶处理

[0071] 对上述中间接合体实施固溶处理。该固溶处理通过将铍铜合金接合体在780℃保持120分钟后进行水冷来进行。

[0072] (5)时效处理

[0073] 对上述固溶处理后的中间接合体实施时效处理。该时效处理通过将铍铜合金接合3
体在真空(1×10Torr以下)气氛下以315℃保持150分钟来进行。这样，得到通过固溶处理和时效处理进行了调质的铍铜合金接合体。

[0074] (6)评价

[0075] 对经过了上述固溶处理及时效处理的铍铜合金接合体(以下称为接合体试样)进行以下的评价。

[0076] <染色浸透探伤试验>

[0077] 在接合体试样的表面涂布染色渗透液(Marktec公司制造的Super Check染色渗透液，UP‑ST)并保持5分钟。此时，在试样表面存在缺陷的情况下，染色渗透液浸透至缺陷中。通过涂布洗涤液(Marktec公司制Super Check洗涤液，UR‑ST)将残留于接合体试样表面的染色渗透液除去后，在接合体试样的表面涂布显影剂(Marktec公司制Super Check显影液，UD‑ST)并保持1分钟。此时，在试样表面存在缺陷的情况下，残留在缺陷内的染色渗透液被显影剂吸出，出现因缺陷引起的指示图样。对此，观察接合体试样的表面，确认有无因缺陷引起的指示图样。其结果，如表1所示，在例1的接合体试样(镍层厚度：2μm)和例2的接合体试样(镍层厚度：5μm)的接合体试样的表面未观察到因缺陷引起的指示图样，但在例3的接合体试样(镍层厚：10μm)中，在接合体试样的表面观察到了因缺陷引起的指示图样。

[0078] <截面SEM观察>

[0079] 将接合体试样以在宽度方向上横穿流路空间的方式切断，使用砂纸和氧化铝悬浮液对切断面进行了研磨。利用SEM观察研磨截面，调查了有无柯肯达尔空洞及由其引起的裂纹。通过观察研磨截面的二次电子像(SEI)，观察发生了铍聚集的晶界的微结构，从而进行有无柯肯达尔空洞的确认。其结果，如表1所示，在例1的接合体试样(镍层厚度：2μm)和例2的接合体试样(镍层厚度：5μm)中，完全或几乎观察不到柯肯达尔空洞和裂纹(参照图2和图3)，但在例3的接合体试样(镍层厚度：10μm)中观察到柯肯达尔空洞，在流路空间的上方和下方观察到由柯肯达尔空洞引起的裂纹(参照图4)。

[0080] [表1]

[0081] 表1

[0082]

[0083] ※1流路空间附近：表示至流路空间的宽度、厚度程度为止的接近位置。

[0084] ※2无流路空间的部位：表示从流路空间位置离开流路空间的宽度、厚度程度以上的位置。

[0085] ※3截面SEM观察：表示基于背散射电子像(BEI)的观察(轻的元素看起来暗，重的元素看起来亮)。