DE60311803T2

DE60311803T2 - Copper alloy having excellent corrosion resistance and dezincification resistance, and a method of producing the same

Info

Publication number: DE60311803T2
Application number: DE60311803T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Asahi-shi Yamagishi; Shu-xin Owariasahi-shi Dong
Original assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Current assignee: Dowa Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2023-08-19
Also published as: ATE353981T1; EP1508625A1; DE60311803D1; EP1508625B1

Abstract

A copper alloy having an excellent corrosion cracking resistance and an excellent dezincing resistance consists of: 58 to 66 wt% of copper (Cu); 0.1 to 0.8 wt% of Sn; 0.01 to 0.5 wt% of Si; at least one of 0.3 to 3.5 wt% of lead (Pb) , 0.3 to 3.0 wt% of bismuth (Bi) , 0.02 to 0.15 wt% of phosphorus (P), 0.02 to 3.0 wt% of nickel (Ni) and 0.02 to 0.6 wt% of iron (Fe) if necessary; and the balance being zinc (Zn) and unavoidable impurities, wherein the proportion of an alpha phase is 80 vol% or more. The apparent content of zinc (Zn) in the copper alloy is in the range of from 34 to 39 wt%.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der ErfindungBACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Kupferlegierung sowie auf ein Verfahren zum Herstellen derselben. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Korrosionsrissbeständigkeit und mit einer exzellenten Entzinkungsbeständigkeit zusätzlich zu den Eigenschaften von herkömmlichen Messingen mit einer exzellenten maschinellen Bearbeitbarkeit oder spanabhebenden Verarbeitbarkeit und mit einer exzellenten Recycelfähigkeit sowie auf ein Verfahren zum Herstellen derselben.The The present invention generally relates to a copper alloy and to a method for producing the same. In particular, refers the present invention relates to a copper alloy with a excellent corrosion cracking resistance and with an excellent dezincification resistance in addition to the characteristics of conventional Brass with excellent machinability or machinability Workability and with an excellent recyclability and to a method for producing the same.

Beschreibung des Standes der Technikdescription of the prior art

Herkömmliche Messinge, wie beispielsweise Automatenmessing-Stäbe/-Barren (JIS C3604) und Knetmessing-Stäbe/-Barren (JIS C3771), welche Kupfer-Zink-Legierungen, die Blei (Pb) enthalten, sind, werden aufgrund deren exzellenten maschinellen Bearbeitbarkeit, Warmbearbeitbarkeit und spanabhebenden Bearbeitbarkeit weithin für Metallteile für Wasserlinien und für Ventilteile eingesetzt. Des Weiteren kann aufgrund der großen Verteilungsmenge leicht Abfallmessing bereitgestellt werden, so dass die Messinge eine exzellente Recycelfähigkeit aufweisen und bezüglich ihrer Kosten gering sind.conventional Brasses such as vending brass bars / bars (JIS C3604) and kneading brass bars / bars (JIS C3771) which Copper-Zinc Alloys Containing Lead (Pb) are due to their excellent machinability, Hot workability and machinability are widely used for metal parts for waterlines and for Valve parts used. Furthermore, due to the large amount of distribution be provided with lightweight garbage brass so that the brass rings an excellent recyclability and with respect their costs are low.

Um die Entzinkungskorrosionsbeständigkeit von Messingmaterialien für die Verwendung in Wasserkontaktteilen usw. zu verbessern, sind in den letzten Jahren verschiedene Vorschläge gemacht worden. Beispielsweise offenbart die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-183275, dass Zinn (Sn) zu einer zu extrudierenden Kupfer-Zink-Legierung zugegeben wird, um die Konzentration von Sn in einer Gamma-Phase durch unterschiedliche Wärmebehandlungen zu steuern, um die Entzinkungsbeständigkeit der Legierung zu verbessern. Ferner schlägt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 6-108184 vor, dass Sn zu einer zu extrudierenden Kupfer-Zink-Legierung zugegeben wird, um eine einzelne Alpha-Phase zu bilden, um die Entzinkungskorrosionsbeständigkeit der Legierung zu verbessern. Das heißt, die zuvor beschriebenen Legierungen sind dadurch gekennzeichnet, dass diesen eine größere Menge an Sn als die in herkömmlichen Messingen zugegeben wird.Around the dezincification corrosion resistance of brass materials for to improve the use in water contact parts, etc. are in Various proposals have been made in recent years. For example disclosed Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-183275 discloses tin (Sn) added to a copper-zinc alloy to be extruded is used to differentiate the concentration of Sn in a gamma phase heat treatments to control the dezincification resistance of the alloy. Further suggests Japanese Laid-Open Patent Publication No. 6-108184, that Sn is added to a copper-zinc alloy to be extruded, to form a single alpha phase, the dezincification corrosion resistance to improve the alloy. That is, those previously described Alloys are characterized in that a larger amount at Sn than in conventional Messingen is added.

Ferner schlägt die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-294956 vor, dass sehr geringe Mengen an Phosphor (P) und Zinn (Sn) zu einer zu extrudierenden Kupfer-Zink-Legierung zugegeben werden und reduziert werden, um wärmebehandelt zu werden, um eine Struktur auszubilden, in der eine Beta-Phase durch eine Alpha-Phase getrennt ist, um die Entzinkungsbeständigkeit der Legierung zu verbessern.Further beats Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2001-294956 proposes that very small amounts of phosphorus (P) and tin (Sn) to be extruded Copper-zinc alloy can be added and reduced to heat treated to become a structure in which a beta phase separated by an alpha phase to the Entzinkungsbeständigkeit to improve the alloy.

In der EP 1 008 664 A1 wird eine auf Kupfer basierende Legierung offenbart, welche 58 bis 63 % Kupfer, 0,5 bis 4,0 % Blei, 0,05 bis 0,25 % Phosphor, 0,5 bis 3,0 % Zinn und 0,05 bis 0,3 % Nickel mit dem Rest Zink und unvermeidbaren Verunreinigungen enthält.In the EP 1 008 664 A1 there is disclosed a copper based alloy containing 58 to 63% copper, 0.5 to 4.0% lead, 0.05 to 0.25% phosphorus, 0.5 to 3.0% tin and 0.05 to 0 , 3% nickel containing the remainder of zinc and unavoidable impurities.

In dem ASM Speciality Handbook – Copper and Copper Alloys werden mehrere Kupferlegierungen, welche Cu, Sn, Pb, Zn, Fe und Si enthalten, offenbart.In the ASM Specialty Handbook - Copper Copper Alloys, several copper alloys containing Cu, Sn, Pb, Zn, Fe and Si disclosed.

Wenn herkömmliche Kupfer-Zink-Legierungen in warmem Wasser in einer Umgebung mit korrosiver Wasserqualität eingesetzt werden, ist allerdings die Ionisationstendenz von Zink in einer Beta-Phase stark, um der Elution von Zink Priorität zu geben, so dass diese eine sehr niedrige Entzinkungskorrosionsbeständigkeit aufweisen. Ferner erhöht sich die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit von Kupfer-Zink-Legierungen, wenn der Gehalt an Zink zunimmt. Insbesondere weisen Messinge einer Alpha- plus Beta-Phase, wie Knetmessing-Stäbe/-Barren (JIS C3771) sowie Automatenmessing-Stäbe/-Barren (JIS C3604), eine unterlegene Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit auf.If conventional Copper-zinc alloys used in warm water in a corrosive water quality environment However, the ionization tendency of zinc is in one Beta phase strong to give priority to the elution of zinc, so that they have a very low Entzinkungskorrosionsbeständigkeit. Further increased the stress corrosion cracking resistance of copper-zinc alloys, when the level of zinc increases. In particular, brasses have a Alpha plus beta phase, such as kneading brass bars / bars (JIS C3771) as well Cutting brass rods / bars (JIS C3604), inferior stress corrosion cracking resistance on.

Bei dem Verfahren zur Zugabe einer großen Menge an Sn, um die Entzinkungsbeständigkeit zu verbessern, erhöht sich mit einer Erhöhung der Menge an Sn die lokale Koagulationszeit von Messing, so dass beim Schmieden eine inverse Entmischung von Sn stattfindet, um auf dem Barren Oberflächendefekte zu verursachen und bei der Extrusion die Warmbearbeitbarkeit und so weiter zu beeinträchtigen. Daher besteht ein dahingehendes Problem, dass sich die Ausbeuten an Produkten beträchtlich verschlechtern. Außerdem ist Sn teurer als Kupfer-Zink-Schrott, so dass das Problem besteht, dass sich die Kosten erhöhen, wenn die Menge an zuzugebendem Sn groß ist.at the method of adding a large amount of Sn to the dezincification resistance to improve, increased with an increase the amount of Sn the local coagulation time of brass, so that at Forging an inverse segregation of Sn takes place on the Ingot surface defects to cause hot workability and during extrusion so on. Therefore, there is a problem that the yields of products considerably deteriorate. Furthermore Sn is more expensive than copper-zinc scrap, so the problem is that the costs increase, when the amount of Sn to be added is large.

Ferner kann das Verfahren zur Zugabe der sehr kleinen Mengen an Sn und P, um die Wärmebehandlungen auszuführen, kostengünstig durchgeführt werden, um die Entzinkungsbeständigkeit aufgrund der geringen Menge an Additiven zu verbessern. Allerdings besteht ein dahingehendes Problem, dass dieses Verfahren die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit der Legierung nicht verbessern kann.Further, the method of adding the very small amounts of Sn and P to the heat-treatment be carried out inexpensively in order to improve the Entzinkungsbeständigkeit due to the small amount of additives. However, there is a problem that this method can not improve the stress corrosion cracking resistance of the alloy.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY THE INVENTION

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die vorgenannten Probleme zu überwinden und eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Korrosionsrissbeständigkeit und mit einer exzellenten Entzinkungsbeständigkeit bereitzustellen, während die exzellenten Eigenschaften herkömmlicher Messinge beibehalten werden, sowie, ein Verfahren zum Herstellen derselben bereitzustellen.It is therefore an object of the present invention, the aforementioned Overcome problems and a copper alloy having excellent corrosion crack resistance and to provide excellent dezincification resistance while the excellent properties of conventional Messinge be maintained, and, a method of manufacturing to provide the same.

Um die vorgenannten und andere Aufgaben zu lösen, haben die vorliegenden Erfinder emsig Untersuchungen vorgenommen und herausgefunden, dass es möglich ist, eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Korrosionsrissbeständigkeit und mit einer exzellenten Entzinkungsbeständigkeit, während die exzellenten Eigenschaften herkömmlicher Messinge beibehalten werden, bereitzustellen durch Zugabe geeigneter Mengen an Zinn (Sn), Silizium (Si), Phosphor (P), wenigstens eines von Bismut (Bi) und Blei (Pb), sowie optional wenigstens eines von Nickel (Ni) sowie Eisen (Fe) zu einem herkömmlichen Messingmaterial und durch Durchführen einer Wärmebehandlung unter angemessenen Bedingungen, um die Struktur der Legierung zu steuern. Folglich haben die Erfinder die vorliegende Erfindung fertig gestellt.Around To solve the above and other problems, the present Inventors diligently made investigations and found that it possible is a copper alloy with excellent corrosion cracking resistance and with excellent dezincification resistance, while the excellent properties conventional Messinge be maintained to provide by adding appropriate Amounts of tin (Sn), silicon (Si), phosphorus (P), at least one of bismuth (Bi) and lead (Pb), and optionally at least one of Nickel (Ni) and iron (Fe) to a conventional brass material and by performing a heat treatment in reasonable conditions to the structure of the alloy too Taxes. Thus, the inventors have completed the present invention posed.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Kupferlegierung 58 bis 66 Gew.-% Kupfer, 0,3 bis 0,5 Gew.-% Zinn, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Silizium, 0,02 bis 0,15 Gew.-% Phosphor, wenigstens eines von 0,3 bis 3,0 Gew.-% Bismut und 0,3 bis 3,50 Gew.-% Blei sowie optional wenigstens eines von 0,02 bis 3,0 Gew.-% Nickel und 0,02 bis 0,6 Gew.-% Eisen mit dem Rest Zink und unvermeidbare Verunreinigungen, wobei der Anteil der Alpha-Phase 80 Vol.-% oder mehr beträgt.According to one embodiment of the present invention a copper alloy 58 to 66% by weight copper, 0.3 to 0.5% by weight Tin, 0.01 to 0.5% by weight of silicon, 0.02 to 0.15% by weight of phosphorus, at least one of 0.3 to 3.0% by weight of bismuth and 0.3 to 3.50 % By weight lead and optionally at least one from 0.02 to 3.0% by weight Nickel and 0.02-0.6 wt% iron with the remainder zinc and unavoidable Impurities, the proportion of alpha phase 80 vol .-% or is more.

Die Gesamtmenge an Phosphor, Nickel und Eisen kann in einem Bereich zwischen 0,02 und 3,0 Gew.-% liegen.The Total amount of phosphorus, nickel and iron can be in one range between 0.02 and 3.0 wt .-% are.

In diesem Fall kann der scheinbare Gehalt B' von Zink in der Kupferlegierung innerhalb eines Bereichs zwischen 34 und 39 Gew.-% liegen, wobei der scheinbare Gehalt B' von Zink durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird: B' = [(B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)/(A + B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)] × 100, worin A den Gehalt (Gew.-%) an Kupfer bezeichnet und B den Gehalt (Gew.-%) an Zink bezeichnet, t₁, t₂, t₃ und t₄ die Zinkäquivalente von Zinn, Silizium, Nickel bzw. Eisen (t₁ = 2,0, t₂ = 10,0, t₃ = –1,3, t₄ = 0,9) bezeichnen und q₁, q₂, q₃ und q₄ die Mengen (Gew.-%) an Zinn, Silizium, Nickel bzw. Eisen bezeichnen.In this case, the apparent content B 'of zinc in the copper alloy may be within a range between 34 and 39 wt%, and the apparent content B' of zinc is expressed by the following equation: B '= [(B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ ) / (A + B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ )] × 100 where A denotes the content (wt%) of copper and B denotes the content (wt%) of zinc, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ the zinc equivalents of tin, silicon, nickel and iron (t ₁ = 2.0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ = 0.9), and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q ₄ denote the amounts (wt%) Tin, silicon, nickel or iron.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen einer Kupferlegierung bereitgestellt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Herstellen von Rohmaterialien einer Kupferlegierung enthaltend 58 bis 66 Gew.-% Kupfer, 0,3 bis 0,5 Gew.-% Zinn, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Silizium, 0,02 bis 0,15 Gew.-% Phosphor, wenigstens eines von 0,3 bis 3,0 Gew.-% Bismut und 0,3 bis 3,5 Gew.-% Blei sowie optional wenigstens eines von 0,02 bis 3,0 Gew.-% Nickel und 0,02 bis 0,6 Gew.-% Eisen, wobei der Rest Zink und unvermeidbare Verunreinigungen sind; Gießen der Rohmaterialien, um einen Barren zu gießen; Warmbearbeiten des Barrens; Kalt- oder Warmbearbeiten des warm bearbeiteten Barrens; Glühen des kalt oder warm bearbeiteten Barrens bei einer Temperatur zwischen 300 und 600 °C für zwei bis fünf Minuten sowie Abkühlen des geglühten Barrens mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 0,2 bis 10 °C/Sek.According to one another embodiment The present invention is a method for producing a Copper alloy provided, the method being the following Steps includes: preparing raw materials of a copper alloy containing 58 to 66% by weight of copper, 0.3 to 0.5% by weight of tin, 0.01 to 0.5% by weight of silicon, 0.02 to 0.15% by weight of phosphorus, at least from 0.3 to 3.0% by weight of bismuth and 0.3 to 3.5% by weight of lead and optionally at least one of 0.02 to 3.0 weight percent nickel and From 0.02 to 0.6% by weight of iron, the remainder being zinc and unavoidable Impurities are; to water the raw materials to pour a billet; Hot working the bar; Cold or hot working of the hot worked billet; Glow of the cold or hot rolled barren at a temperature between 300 and 600 ° C for two to five Minutes and cooling down of the annealed Barrens with a cooling rate from 0.2 to 10 ° C / sec.

Die Gesamtmenge an Phosphor, Nickel und Eisen kann innerhalb eines Bereiches zwischen 0,02 und 3,0 Gew.-% liegen.The Total amount of phosphorus, nickel and iron can be within one range between 0.02 and 3.0 wt .-% are.

In diesem Fall kann der scheinbare Gehalt B' von Zink in der Kupferlegierung in einem Bereich zwischen 34 und 39 Gew.-% liegen, wobei der scheinbare Gehalt B' von Zink durch die nachfolgende Gleichung ausgedrückt wird: B' = [(B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)/(A + B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)] × 100, worin A den Gehalt (Gew.-%) an Kupfer bezeichnet und B den Gehalt (Gew.-%) an Zink bezeichnet, t₁, t₂, t₃ und t₄ die Zinkäquivalente von Zinn, Silizium, Nickel bzw. Eisen (t₁ = 2,0, t₂ = 10,0, t₃ = –1,3, t₄ = 0,9) bezeichnen und q₁, q₂, q₃ und q₄ die Gehalte (Gew.-%) an Zinn, Silizium, Nickel bzw. Eisen bezeichnen.In this case, the apparent content B 'of zinc in the copper alloy may range between 34 and 39% by weight, and the apparent content B' of zinc is expressed by the following equation: B '= [(B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ ) / (A + B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ )] × 100 where A denotes the content (wt%) of copper and B denotes the content (wt%) of zinc, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ the zinc equivalents of tin, silicon, nickel and iron (t ₁ = 2.0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ = 0.9) and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q ₄ denote the contents (% by weight) Tin, silicon, nickel or iron.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENTS

Die bevorzugten Ausführungsformen einer Kupferlegierung mit einer exzellenten Korrosionsrissbeständigkeit und mit einer exzellenten Entzinkungsbeständigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend beschrieben.The preferred embodiments of a copper alloy with excellent corrosion cracking durability and having excellent dezincification resistance according to the present invention will be described below.

Gemäß der vorliegenden Erfindung besteht eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Korrosionsrissbeständigkeit und einer exzellenten Entzinkungsbeständigkeit aus 58 bis 66 Gew.-% Kupfer (Cu), 0,3 bis 0,5 Gew.-% Sn, 0,01 bis 0,5 Gew.-% Si, 0,02 bis 0,15 Gew.-% P, wenigstens einem von 0,3 bis 3,0 Gew.-% Bi und 0,3 bis 3,5 Gew.-% Pb sowie optional wenigstens einem von 0,02 bis 3,0 Gew.-% Ni und 0,02 bis 0,6 Gew.-% Fe, wobei der Rest Zink (Zn) sowie unvermeidbare Verunreinigungen sind, wobei der Anteil der Alpha-Phase 80 Vol.-% oder mehr beträgt.According to the present The invention is a copper alloy having excellent corrosion cracking resistance and excellent dezincification resistance from 58 to 66% by weight Copper (Cu), 0.3 to 0.5 wt% Sn, 0.01 to 0.5 wt% Si, 0.02 to 0.15 wt.% P, at least one from 0.3 to 3.0 wt.% Bi and 0.3 to 3.5 wt .-% Pb and optionally at least one from 0.02 to 3.0 Wt .-% Ni and 0.02 to 0.6 wt .-% Fe, with the remainder zinc (Zn) and unavoidable impurities are, the proportion of alpha phase being 80 Vol .-% or more.

Wenn die Menge an Cu weniger als 58 Gew.-% beträgt, erhöht sich die Beta-Phase, so dass es nicht möglich ist, die Entzinkungsbeständigkeit der Legierung zu verbessern, selbst wenn nachfolgend eine Wärmebe handlung durchgeführt wird. Wenn die Menge an Cu 66 Gew.-% übersteigt, lagert sich andererseits selbst in einem hohen Temperaturbereich nicht ausreichend eine Beta-Phase ab, so dass sich die Warmbearbeitbarkeit der Legierung verschlechtert. Daher liegt die Menge an Cu vorzugsweise in einem Bereich zwischen 58 und 66 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 60 und 62 Gew.-%.If the amount of Cu is less than 58% by weight, the beta phase increases, so that it is not possible is the dezincification resistance to improve the alloy, even if subsequent heat treatment carried out becomes. When the amount of Cu exceeds 66% by weight, on the other hand, it deposits Not enough beta phase even in a high temperature range so that the hot workability of the alloy deteriorates. Therefore, the amount of Cu is preferably in a range between 58 and 66 wt .-% and particularly preferably in a range between 60 and 62 wt .-%.

Zinn (Sn) hat die Funktion des Verbesserns der Entzinkungsbeständigkeit der Alpha-Phase und der Beta-Phase. Wenn die Menge an Sn weniger als 0,3 Gew.-% beträgt, ist es nicht möglich, eine zufrieden stellende Entzinkungsbeständigkeit zu erhalten. Wenn die Menge an Sn 0,5 Gew.-% überschreitet, scheidet sich leicht eine harte, bröckelige Gamma-Phase ab, so dass sich das Ausmaß der mechanischen Eigenschaften verschlechtert. Daher liegt die Menge an Sn innerhalb eines Bereiches zwischen 0,3 und 0,5 Gew.-%.tin (Sn) has the function of improving dezincification resistance the alpha phase and the beta phase. If the amount of Sn less is 0.3% by weight, it is impossible, to obtain a satisfactory dezincification resistance. If the amount of Sn exceeds 0.5% by weight, easily separates a hard, friable gamma phase, so that the extent of the deteriorates mechanical properties. That's why the amount is Sn within a range between 0.3 and 0.5 wt .-%.

Silizium (Si) hat bemerkenswerterweise die Funktionen des Verbesserns der Entzinkungsbeständigkeit der Beta-Phase und des Verbesserns der Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit der Gesamtlegierung, wenn ein vorbestimmter Anteil an Si als Feststoff in den Beta- und in den Alpha-Phasen gelöst ist. Wenn die Menge an Si weniger als 0,01 Gew.-% beträgt, können diese Funktionen nicht erhalten werden. Weil das Zinkäquivalent von Si einen hohen Wert von 10 aufweist, wenn die Menge an zuzugebenden Si 0,5 Gew.-% überschreitet, erhöht sich der Anteil der Beta-Phase und das Ausmaß der mechanischen Eigenschaften verschlechtert sich. Daher liegt die Menge an Si vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,01 und 0,5 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,2 Gew.-%.silicon (Si) Remarkably has the functions of improving the dezincification beta phase and improving stress corrosion cracking resistance the total alloy when a predetermined proportion of Si as a solid in beta and alpha phases solved is. If the amount of Si is less than 0.01% by weight, these may be Functions can not be obtained. Because the zinc equivalent of Si has a high Has a value of 10 when the amount of Si to be added exceeds 0.5 wt%, elevated the proportion of beta phase and the extent of mechanical properties worsens. Therefore, the amount of Si is preferably in a range between 0.01 and 0.5 wt .-% and particularly preferred in a range between 0.1 and 0.2 wt .-%.

Wenn eine geringe Menge eines dritten Elements, wie beispielsweise Sn, Si oder Ni, zu einer Kupfer-Zink-Legierung zugegeben wird, wird dieses ferner oftmals als Feststoff in Alpha- und in Beta-Phasen gelöst, ohne eine spezifische Phase zu bilden. In diesem Fall wird eine Struktur hergestellt, dass sich die Menge an Zn in der Kupfer-Zink-Legierung erhöht oder verringert, so dass die Legierung hierzu entsprechende Eigenschaften aufweist. Guillet hat ein Verfahren zum Ausdrücken dieses Verhältnisses durch Verwenden des Zinkäquivalents eines zusätzlichen Elements vorgeschlagen. Das heißt, der scheinbare Zinkgehalt B' des dritten Elements wird ausgedrückt durch B' = [(B + tq)/(A + B + tq)] × 100, worin A den Gehalt an Kupfer (Gew.-%) bezeichnet und B den Gehalt an Zn (Gew.-%) bezeichnet, t das Zinkäquivalent eines zusätzlichen Elements bezeichnet und q den Gehalt des zusätzlichen Elements (Gew.-%) bezeichnet (siehe "Fundamentals and Technologies of Copper and Copper Alloys (Überarbeitete Ausgabe), S. 225 – 226" (Japan Wrought Copper Association)).If a small amount of a third element, such as Sn, Si or Ni, is added to a copper-zinc alloy is this also often as a solid in alpha and beta phases solved, without forming a specific phase. In this case, a Structure made that the amount of Zn in the copper-zinc alloy elevated or decreased, so that the alloy has corresponding properties having. Guillet has a method of expressing this relationship by using the zinc equivalent an additional one Elements proposed. This means, the apparent zinc content B 'of the third element is expressed by B '= [(B + tq) / (A + B + tq)] × 100, wherein A denotes the content of copper (wt.%) and B denotes the content at Zn (wt%), t is the zinc equivalent of an additional one Elements denotes and q the content of the additional element (wt .-%) (see "Fundamentals and Technologies of Copper and Copper Alloys (Revised Edition), p. 225-226 "(Japan Wrought Copper Association)).

Wenn der Anteil der Alpha-Phase 80 Vol.-% oder mehr beträgt, werden die nachfolgend beschriebenen vorteilhaften Effekte erreicht. In Messinglegierungen mit einer Alpha- plus Beta-Phase ist die Beta-Phase gegenüber der Alpha-Phase im Hinblick sowohl auf die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit als auch die Entzinkungsbeständigkeit unterlegen. Die Zinkäquivalente von Sn und Si betragen 2 bzw. 10 und die festen Lösungen von Sn und Si werden vorzugsweise in der Beta-Phase gebildet. Wenn die Menge dieser zuzufügenden Elemente ansteigt, erhöht sich der Anteil der Beta-Phase und die Härte des Gesamtmaterials erhöht sich, um die Dehnung hiervon zu verringern. Wenn das Verhältnis der Alpha-Phase auf 80 Vol.-% oder mehr eingestellt wird, kann die restliche Beta-Phase durch Zugabe einer sehr geringen Menge an Elementen verstärkt werden, ohne die Dehnung des Gesamtmaterials zu beeinträchtigen, und die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit der Alpha-Phase kann durch die feste Lösung von Si verbessert werden. Daher beträgt der Anteil der Alpha-Phase vorzugsweise 80 Vol.-% oder mehr und besonders bevorzugt 90 Vol.-% oder mehr.If the proportion of alpha phase is 80 vol% or more achieves the advantageous effects described below. In Brass alloys with an alpha plus beta phase is the beta phase over the Alpha phase with respect to both stress corrosion cracking resistance as well as the dezincification resistance inferior. The zinc equivalents of Sn and Si are 2 and 10, respectively, and the solid solutions of Sn and Si are preferably formed in the beta phase. If the Amount of these to be added Elements increases, increases the proportion of the beta phase and the hardness of the total material increases, to reduce the stretch of it. If the ratio of Alpha phase is set to 80 vol% or more, the rest can Beta-phase are enhanced by adding a very small amount of elements, without affecting the elongation of the entire material, and the stress corrosion cracking resistance The alpha phase can be improved by the solid solution of Si. Therefore, amounts the proportion of the alpha phase preferably 80% by volume or more and more preferably 90% by volume or more.

Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und Entzinkungsbeständigkeit wenigstens eines von 0,3 bis 3,5 Gew.-% Pb und 0,3 bis 3,0 Gew.-% Bi.According to the present Invention contains a copper alloy with excellent stress corrosion cracking resistance and dezincification resistance at least one of 0.3 to 3.5 wt% Pb and 0.3 to 3.0 wt% Bi.

Blei (Pb) sowie Bismut (Bi) dienen dazu, die maschinelle Bearbeitbarkeit bzw. Schmiedebearbeitbarkeit der Messinglegierungen zu verbessern. Wenn die Menge an Pb 0,3 Gew.-% oder mehr beträgt, ist es möglich, eine gute freischneidende Bearbeitbarkeit zu erhalten. Wenn die Menge an Pb 3,5 Gew.-% überschreitet, verschlechtern sich allerdings die mechanischen Eigenschaften der Messinge und es besteht die Tendenz, dass eine Versprödung bewirkt wird. Daher liegt die Menge an Pb vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,3 und 3,5 Gew.-%. Weil die Materialkosten von Pb niedrig sind, liegt die Menge an Pb außerdem besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 2,5 und 3,5 Gew.-%. Aus denselben Gründen ist es möglich, wenn die Menge an Bi in einem Bereich zwischen 0,3 und 3,0 Gew.-%, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1,4 und 2,5 Gew.-% liegt, eine gute freischneidende Bearbeitbarkeit zu erhalten. Weil Pb für den menschlichen Körper schädlich ist, kann Pb durch Bi ersetzt werden, obgleich Bi teurer als Pb ist.lead (Pb) and bismuth (Bi) serve to machine machinability or formentability of the brass alloys. When the amount of Pb is 0.3% by weight or more, it is possible to use one to obtain good free-cutting machinability. If the crowd at Pb 3.5 wt .-%, worsen However, the mechanical properties of the brasses and there is a tendency for embrittlement to be effected. Therefore lies the amount of Pb is preferably in a range between 0.3 and 3.5 Wt .-%. Because the material costs of Pb are low, the amount is at Pb as well more preferably in a range between 2.5 and 3.5 wt .-%. For the same reasons Is it possible, when the amount of Bi ranges from 0.3 to 3.0% by weight, preferably in a range between 1.4 and 2.5% by weight, to get a good free-cutting machinability. Because Pb is for the human Body is harmful, Pb can be replaced by Bi, although Bi is more expensive than Pb.

In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Kupferlegierung mit einer exzellenten Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und Entzinkungsbeständigkeit vorzugsweise wenigstens eines von 0,02 bis 0,15 Gew.-% P, 0,02 bis 3,0 Gew.-% Ni und 0,02 bis 0,6 Gew.-% Fe, wobei die Gesamtmenge dieser Elemente in einem Bereich zwischen 0,02 und 3,0 Gew.-% liegt.In a preferred embodiment of the present invention a copper alloy with excellent stress corrosion cracking resistance and dezincification resistance preferably at least one of 0.02 to 0.15 wt% P, 0.02 to 3.0 wt .-% Ni and 0.02 to 0.6 wt .-% Fe, wherein the total amount of these elements is in a range between 0.02 and 3.0 wt .-%.

Nickel (Ni) hat die Funktion der Verringerung der Größe der Kristallkörner und hat ebenfalls die Funktion der Erhöhung des Anteils der Alpha-Phase, weil das Zinkäquivalent von Ni negativ ist. Wenn die Menge an Ni weniger als 0,02 Gew.-% beträgt, ist es nicht ausreichend, diese Funktionen zu erhalten. Wenn die Menge an Ni 3,0 Gew.-% überschreitet, bestehen andererseits Probleme bezüglich der mechanischen Eigenschaften und zusätzlicher Kosten. Daher liegt die Menge an Ni vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,02 und 3,0 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,4 Gew.-%.nickel (Ni) has the function of reducing the size of the crystal grains and also has the function of increasing the proportion of alpha phase, because the zinc equivalent Ni is negative. When the amount of Ni is less than 0.02 wt% is, it is not sufficient to get these functions. If the Amount of Ni exceeds 3.0% by weight, On the other hand, there are problems with the mechanical properties and additional Costs. Therefore, the amount of Ni is preferably in a range between 0.02 and 3.0 wt.%, and more preferably in one range between 0.1 and 0.4 wt .-%.

Phosphor (P) hat die Funktion der Verbesserung der Entzinkungsbeständigkeit der Alpha-Phase, ohne die mechanischen Eigenschaften zu verschlechtern. Wenn die Menge an P allerdings weniger als 0,02 Gew.-% beträgt, ist es nicht möglich, solch eine Funktion zu erhalten, und, wenn die Menge an P 0,15 Gew.-% überschreitet, verursacht eine intergranuläre Entmischung eine Verschlechterung der Duktilität und der Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit der Legierung. Daher liegt die Menge an zuzufügendem P in einem Bereich zwischen 0,02 und 0,15 Gew.-%.phosphorus (P) has the function of improving dezincification resistance the alpha phase, without deteriorating the mechanical properties. However, when the amount of P is less than 0.02 wt%, it is it is not possible to obtain such a function, and when the amount of P exceeds 0.15 wt%, causes an intergranular Segregation, deterioration of ductility and stress corrosion cracking resistance the alloy. Therefore, the amount of P to be added is in a range between 0.02 and 0.15 wt .-%.

Eisen (Fe) hat die Funktionen, zu verhindern, dass sich die Größe der Alpha-Phase erhöht, sowie des Stabilisierens mechanischer Eigenschaften. Weil die meisten der Schrottmaterialen Fe enthalten, erhöhen sich die Kosten, wenn die Menge an Fe weniger als 0,02 Gew.-% beträgt, und die Dehnung der Legierung verschlechtert sich, wenn die Menge an Fe 0,6 Gew.-% überschreitet. Daher liegt die Menge an zuzufügendem Fe vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,02 und 0,6 Gew.-%.iron (Fe) has the functions to prevent the size of the alpha phase elevated, and stabilizing mechanical properties. Because most If the scrap materials contain Fe, the costs increase if the Amount of Fe is less than 0.02 wt%, and the elongation of the alloy deteriorates when the amount of Fe exceeds 0.6 wt%. Therefore, the amount of Fe to be added is preferably in a range between 0.02 and 0.6 wt .-%.

Wenn die Gesamtmenge an Ni, Fe und P weniger als 0,02 Gew.-% beträgt, ist die Verwendung von Schrott eingeschränkt, so dass sich die Kosten erhöhen. Wenn die Gesamtmenge andererseits 3 Gew.-% überschreitet, verursacht intergranuläre Entmischung eine Verschlechterung der Duktilität der Legierung. Daher liegt die Gesamtmenge an Ni, Fe und P vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,02 und 3,0 Gew.-% und besonders bevorzugt in einem Bereich zwischen 0,05 und 0,5 Gew.-%.If the total amount of Ni, Fe and P is less than 0.02 wt% limited the use of scrap, so the cost increase. On the other hand, when the total amount exceeds 3% by weight, intergranular segregation causes a deterioration of the ductility of the alloy. Therefore lies the total amount of Ni, Fe and P is preferably in a range between 0.02 and 3.0 wt .-% and particularly preferably in a range between 0.05 and 0.5 wt .-%.

Eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen einer Kupferlegierung mit einer exzellenten Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und Entzinkungsbeständigkeit gemäß der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.A preferred embodiment a method of producing a copper alloy having an excellent Stress corrosion cracking resistance and dezincification resistance according to the present invention is described below.

Zuerst werden Rohmaterialien mit den zuvor beschriebenen Zusammensetzungen miteinander vermischt, so dass der scheinbare Gehalt B' von Zink in einem Bereich zwischen 34 und 39 Gew.-% liegt, wobei der scheinbare Gehalt B' gleich [(B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)/(A + B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)] × 100 ist, wobei A den Gehalt (Gew.-%) an Cu bezeichnet und B den Gehalt (Gew.-%) an Zn bezeichnet, t₁, t₂, t₃ und t₄ die Zinkäquivalente von Sn, Si, Ni bzw. Fe (t₁ = 2,0, t₂ = 10,0, t₃ = –1,3, t₄ = 0,9) bezeichnen und q₁, q₂, q₃ und q₄ die Gehalte (Gew.-%) an Sn, Si, Ni bzw. Fe bezeichnen.First, raw materials having the above-described compositions are mixed together so that the apparent content B 'of zinc is in a range between 34 and 39% by weight, and the apparent content B' is [(B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ ) / (A + B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ )] × 100, where A is the content ( % By weight) of Cu and B denotes the content (% by weight) of Zn, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ the zinc equivalents of Sn, Si, Ni or Fe (t ₁ = 2, 0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ = 0.9) and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q _{4 are} the contents (% by weight) of Sn, Si, Denote Ni and Fe, respectively.

Nachdem die Mischung gegossen worden ist, um einen Barren zu bilden, wird diese dann in einen Temperaturbereich zwischen 600 °C und 850 °C extrudiert. Durch das Vermischen ist es möglich, eine Alpha- plus Beta-Phasenstruktur mit einer guten Warmbearbeitbarkeit in einem hohen Temperaturbereich zu erhalten. Nachdem das Warmschmieden oder die Kaltreduktion eines so erhaltenen Barrens durchgeführt worden ist, wird der Barren bei einer Temperatur zwischen 300 °C und 600 °C für zwei Minuten bis fünf Stunden wärmebehandelt und dann mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 0,2 bis 10 °C/Sek. abgekühlt, um die Struktur zu steuern.After this the mixture has been poured to form a bar this then extruded in a temperature range between 600 ° C and 850 ° C. By mixing, it is possible an alpha plus beta phase structure with good hot workability in a high temperature range to obtain. After hot forging or cold reduction of a thus obtained Barrens performed has been, the ingot is at a temperature between 300 ° C and 600 ° C for two minutes to five Heat treated for hours and then with a cooling rate from 0.2 to 10 ° C / sec. cooled, to control the structure.

Durch das Ausführen der Wärmebehandlung ändert sich der Anteil der Beta-Phase nach dem Extrudieren ausgenommen eines Teils des Beta-Phasenanteils zu einer Alpha- oder einer Gamma-Phase. Zu dieser Zeit erhöht sich die Konzentration von Additiven in der restlichen Beta-Phase und die Feststofflösung von Si wird in der Alpha-Phase gebildet, so dass die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und die Entzinkungsbeständigkeit des Barrens verbessert werden. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur niedriger als 300 °C liegt, wird die Phasenumwandlung nicht ausreichend durchgeführt. Wenn die Wärmebehandlungstemperatur mehr als 600 °C beträgt, ist die Beta-Phase stabil, so dass keine Alpha plus Gamma-Phase abgelagert wird. Daher liegt die Wärmebehandlungstemperatur vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 °C und 600 °C. Wenn die Abkühlungsgeschwindigkeit mehr als 10 °C/Sek. beträgt, besteht die Möglichkeit, dass durch das Abkühlen eine Verformung verursacht werden kann. Wenn die Abkühlgeschwindigkeit weniger als 0,2 °C/Sek. beträgt, gibt es einige Fälle, in denen sich die Größe der Kristallkörner erhöht, um einen Einfluss auf die Entzinkungsbeständigkeit auszuüben. Daher liegt die Abkühltemperatur vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,2 bis 10 °C/Sek.By the execution the heat treatment changes the proportion of beta phase after extruding except one Part of the beta phase component to an alpha or a gamma phase. At this time increases the concentration of additives in the remaining beta phase and the solid solution of Si is formed in the alpha phase, so that the stress corrosion cracking resistance and the dezincification resistance of the bar. When the heat treatment temperature becomes lower than 300 ° C, the phase transformation is not sufficiently performed. If the heat treatment temperature more as 600 ° C is, the beta phase is stable, so no alpha plus gamma phase is deposited. Therefore, the heat treatment temperature is preferably in a range between 300 ° C and 600 ° C. If the cooling rate more than 10 ° C / sec. is, it is possible, that by cooling a deformation can be caused. When the cooling speed less than 0.2 ° C / sec. is, gives there are some cases in which the size of the crystal grains increases to a Influence on the dezincification resistance exercise. Therefore, the cooling temperature is preferably in a range between 0.2 to 10 ° C / sec.

Beispiele für die Kupferlegierungen mit einer exzellenten Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und Entzinkungsbeständigkeit sowie für Verfahren hierfür gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend im Detail beschrieben.Examples for the Copper alloys with excellent stress corrosion cracking resistance and dezincification resistance also for Method for this according to the present Invention will be described below in detail.

[Beispiele 1 bis 19][Examples 1 to 19]

Die in der Tabelle 1 gezeigten Rohmaterialien der Bestandteile jeder der Beispiele 1 bis 19 wurden vermischt, um in einem Induktionsofen geschmolzen zu werden, um halbkontinuierlich gegossen zu werden, und, um einen Stab mit einem Durchmesser von 80 mm zu bilden. Dann wurde der Stab warm extrudiert, so dass dieser einen Durchmesser von 30 mm aufwies, und kaltgezogen, so dass dieser einen Durchmesser von 29,5 mm aufwies. Daran anschließend wurde der Stab in jedem Beispiel mit den in der Tabelle 2 gezeigten Wärmebehandlungsbedingungen wärmebehandelt und die Abkühlgeschwindigkeit lag in einem Bereich zwischen 0,2 und 10 °C/Sek.The raw materials of ingredients shown in Table 1 each Examples 1 to 19 were mixed to be in an induction oven to be melted to be poured semi-continuously, and, to form a rod with a diameter of 80 mm. Then it became the rod is extruded warm, giving it a diameter of 30 mm, and cold drawn so that this has a diameter of 29.5 mm. After that The bar in each example became the heat treatment conditions shown in Table 2 heat treated and the cooling rate was in a range between 0.2 and 10 ° C / sec.

Die Tabelle 1 zeigt die Zusammensetzungen der so erhaltenen Proben sowie den scheinbaren Gehalt B' von Zn, welcher gleich [(B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)/(A + B + t₁q₁ + t₂q₂ + t₃q₃ + t₄q₄)] × 100 ist, worin A die Menge (Gew.-%) an Cu bezeichnet und B die Menge (Gew.-%) an Zn bezeichnet, t₁, t₂, t₃ und t₄ die Zinkäquivalente von Sn, Si, Ni bzw. Fe (t₁ = 2,0, t₂ = 10,0, t₃ = –1,3, t₄ = 0,9) bezeichnen und q₁, q₂, q₃ und q₄ die Mengen (Gew.-%) an Sn, Si, Ni bzw. Fe bezeichnen. Tabelle 1

Table 1 shows the compositions of the samples thus obtained and the apparent content B 'of Zn which is equal to [(B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ ) / (A + B + t ₁ q ₁ + t ₂ q ₂ + t ₃ q ₃ + t ₄ q ₄ )] × 100 where A is the amount (wt%) of Cu and B is the amount (wt%) Zn, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ denote the zinc equivalents of Sn, Si, Ni and Fe (t ₁ = 2.0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ , respectively ₎ = 0.9) and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q ₄ denote the amounts (wt.%) Of Sn, Si, Ni and Fe, respectively. Table 1

Der Anteil der Alpha-Phase, die Härte, die Entzinkungsbeständigkeit und die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit jeder der erhaltenen Proben wurden untersucht.Of the Proportion of the alpha phase, the hardness, the dezincification resistance and the stress corrosion cracking resistance of each of the obtained Samples were examined.

Der Anteil der Alpha-Phase wurde durch das Punktberechnungsverfahren anhand einer Mikrophotographie eines Querschnitts erhalten (siehe "Handbook of Metals" (herausgegeben durch Japan Society for Metals, überarbeitete fünfte Auflage, Maruzen), S. 289). Ferner wurden 23 × 30 Punkte in Intervallen von 10 μm in einem Gitter vermessen.Of the Alpha phase percentage was determined by the point calculation method obtained from a microphotograph of a cross section (see "Handbook of Metals" (edited by Japan Society for Metals, revised fifth Edition, Maruzen), p. 289). Furthermore, 23 × 30 points were in intervals of 10 μm in to measure a grid.

Die Entzinkungsbeständigkeit wurde auf der Basis von ISO 6509 durch Beobachten der Tiefe der Entzinkungsbeständigkeit evaluiert, nachdem die Probe in eine 12,7 g/l CuCl₂·2H₂O enthaltende Lösung bei einer Temperatur von 75 ± 3 °C für 24 Stunden eingetaucht wurde. Die Probe wurde so untersucht, dass die Richtung der Extrusion mit der Richtung der Entzinkungskorrosion übereinstimmte. Nachdem der Bereich von 10 mm × 10 mm vermessen wurde, wurde die Entzinkungsbeständigkeit als "gut" beurteilt, wenn die maximale Entzinkungstiefe 100 μm oder weniger betrug, und die Entzinkungsbeständigkeit wurde als "nicht schlecht" beurteilt, wenn die maximale Entzinkungstiefe 100 μm überstieg.The dezincification resistance was evaluated on the basis of ISO 6509 by observing the depth of dezincification resistance after immersing the sample in a solution containing 12.7 g / l of CuCl ₂ · 2H ₂ O at a temperature of 75 ± 3 ° C for 24 hours , The sample was examined so that the direction of extrusion coincided with the direction of dezincification corrosion. After measuring the range of 10 mm × 10 mm, the dezincification resistance was judged to be "good" when the maximum dezincing depth was 100 μm or less, and the dezincification resistance was judged to be "not bad" when the maximum dezincing depth exceeded 100 μm.

Um die Spannungskorrosionsrissbeständigkeit zu beurteilen, wurde jede der Proben vor dem Kaltziehen in Stücke mit einer Dicke von 1,5 mm geschnitten, um warm gewalzt zu werden, so dass diese eine Dicke von ungefähr 0,5 mm aufwiesen, und ihre Oberflächen wurden bis zu ungefähr 0,03 mm kalt gewalzt. Daran anschließend wurde eine Wärmebehandlung durchgeführt, so dass eine Probe mit einer Dicke von 0,5 mm, mit einer Breite von 10 mm und mit einer Länge von 140 mm hergestellt wurde. Dann wurde an jede der Proben durch das Zweipunkt-Belastungsverfahren basierend auf der JIS H8711 eine Belastung von 50 % der Dehngrenze aufgebracht und jede der Proben wurde in einem 14 % NH₃ enthaltenden Trockengefäß gehalten. In diesem Zustand wurde die Zeit gemessen, welche benötigt wurde, um eine Korrosionsrissbildung zu verursachen. Die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit wurde mit "schlecht" beurteilt, wenn innerhalb von 5 Stunden Risse beobachtet wurden, als "nicht schlecht" beurteilt, wenn in 5 Stunden bis 15 Stunden Risse erzeugt wurden, und als "gut" beurteilt, wenn nach 15 Stunden oder mehr keine Risse erzeugt worden sind.In order to evaluate the stress corrosion cracking resistance, each of the samples was cut into 1.5 mm thick pieces prior to cold drawing to be hot rolled to have a thickness of about 0.5 mm, and their surfaces were up to rolled approximately 0.03 mm cold. Thereafter, a heat treatment was performed so that a sample having a thickness of 0.5 mm, a width of 10 mm and a length of 140 mm was prepared. Then, a stress of 50% of the yield strength was applied to each of the samples by the two-point stress method based on JIS H8711, and each of the samples was held in a drying vessel containing 14% NH ₃ . In this state, the time required to cause corrosion cracking was measured. The stress corrosion cracking resistance was evaluated as "bad" when cracks were observed within 5 hours, judged to be "not bad" when cracks were generated in 5 hours to 15 hours, and judged "good" when after 15 hours or more Cracks have been generated.

Die Tabelle 2 zeigt die Anteile der Alpha-Phase und die Ergebnisse der Entzinkungstests und der Spannungsrisskorrosionstests der Beispiele 1 bis 19. Wie aus dieser Tabelle gesehen werden kann, betragen die Anteile der Alpha-Phase in allen Beispielen 80 Vol.-% oder mehr und die Stressrisskorrosionsbeständigkeit und die Entzinkungsbeständigkeit waren gut. Tabelle 2

Table 2 shows the proportions of the alpha phase and the results of the dezincification tests and the stress corrosion cracking tests of Examples 1 to 19. As can be seen from this table, the proportions of the alpha phase in all examples are 80% by volume or more and the stress corrosion cracking resistance and the dezincification resistance were good. Table 2

[Vergleichsbeispiele 1 bis 5][Comparative Examples 1 until 5]

Die in der Tabelle 3 gezeigten, die Elemente jedes der Vergleichsbeispiele 1 bis 5 enthaltenden Rohmaterialien wurden vermischt, um durch dasselbe Verfahren wie den bei den zuvor beschriebenen Beispielen Proben herzustellen. Durch dasselbe Verfahren wie dem der zuvor beschriebenen Beispiele wurden die Zusammensetzungen der so erhaltenen entsprechenden Proben analysiert und es wurden deren scheinbare Mengen an Zn berechnet. Die Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse der Analyse und die scheinbaren Mengen an Zn. Tabelle 3

The raw materials shown in Table 3 containing the elements of each of Comparative Examples 1 to 5 were mixed to prepare samples by the same method as in Examples described above. By the same method as that of the examples described above, the compositions of the respective samples thus obtained were analyzed and became their apparent Calculated quantities of Zn. Table 3 shows the results of the analysis and the apparent amounts of Zn. Table 3

Mit Bezug zu jedem der in den Vergleichsbeispielen 1 bis 5 erhaltenen Proben wurden der Anteil der Alpha-Phase, die Härte, die Entzinkungsbe ständigkeit und die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit evaluiert. Die Ergebnisse hierfür sind in der Tabelle 4 dargestellt. Wie aus dieser Tabelle ersehen werden kann, betrug in dem Fall von Vergleichsbeispiel 1 die Menge an zuzugebenden Si null und betrug das Zinkäquivalent mehr als 39, so dass der Anteil der Alpha-Phase nicht ausreichend war und die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit und die Entzinkungsbeständigkeit unterlegen waren. Auch in den Vergleichsbeispielen 2 und 3 betrug die Menge an zuzugebendem Si null, so dass die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit unterlegen war. In den Vergleichsbeispielen 4 und 5 waren die Wärmebehandlungsbedingungen nicht angemessen, so dass der Anteil der Alpha-Phase nicht ausreichend war. Daher waren sowohl die Entzinkungsbeständigkeit als auch die Spannungsrisskorrosionsbeständigkeit unterlegen. Tabelle 4

With respect to each of the samples obtained in Comparative Examples 1 to 5, the proportion of alpha phase, hardness, dezincification resistance and stress corrosion cracking resistance were evaluated. The results for this are shown in Table 4. As can be seen from this table, in the case of Comparative Example 1, the amount of Si to be added was zero and the zinc equivalent was more than 39, so that the proportion of the alpha phase was insufficient and the stress corrosion cracking resistance and the dezincification resistance were inferior. Also in Comparative Examples 2 and 3, the amount of Si to be added was zero, so that the stress corrosion cracking resistance was inferior. In Comparative Examples 4 and 5, the heat treatment conditions were not adequate, so that the proportion of the alpha phase was insufficient. Therefore, both the dezincification resistance and the stress corrosion cracking resistance were inferior. Table 4

Wie zuvor beschrieben ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, kostengünstig eine Kupferlegierung bereitzustellen, welche eine exzellente Korrosionsrissbeständigkeit sowie eine exzellente Entzinkungsbeständigkeit aufweist, während diese die exzellenten Eigenschaften herkömmlicher Messinglegierungen beibehält, und welche leicht warm bearbeitet werden kann.As previously described according to the present invention Invention possible, economical to provide a copper alloy which has excellent corrosion cracking resistance and having excellent dezincification resistance while these the excellent properties of conventional brass alloys maintains, and which can be easily processed warm.

Claims

Copper alloy containing 58 to 66% by weight of copper, 0.3 to 0.5% by weight of tin, 0.01 to 0.5% by weight of silicon, 0.02 to 0.15% by weight of phosphorus, at least one from 0.3 to 3.0% by weight of bismuth and 0.3 to 3.5% by weight of lead, and optionally at least one of 0.02 to 3 wt .-% nickel and 0.02 to 0.6 wt .-% iron, wherein the Residual zinc and unavoidable impurities are, and, being the Proportion of alpha phase is 80% by volume or more.

A copper alloy according to claim 1, wherein the apparent content B 'of zinc in the copper alloy is in a range between 34 and 39% by weight, and the apparent content B' of zinc is expressed by the following equation: B '= [(B + t 1 q 1 + t 2 q 2 + t 3 q 3 + t 4 q 4 ) / (A + B + t 1 q 1 + t 2 q 2 + t 3 q 3 + t 4 q 4 )] × 100 where A denotes the content (wt.%) of copper and B denotes the content (wt.%) of zinc, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ denote zinc equivalents of tin, silicon, nickel or iron ( t ₁ = 2.0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ = 0.9) and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q _{4 are} the amounts (wt .-%) of Tin, silicon, nickel or iron mean.

A method for producing a copper alloy, wherein the method comprises the following steps: Produce of raw materials of a copper alloy containing 58 to 66% by weight Copper, 0.3 to 0.5 wt% tin, 0.01 to 0.5 wt% silicon, 0.02 to 0.15% by weight of phosphorus, at least one from 0.3 to 3.0% by weight of bismuth and 0.3 to 3.5% by weight of lead, and optionally at least one of 0.02 to 3.0 wt .-% nickel and 0.02 to 0.6 wt .-% iron, wherein the rest are zinc and inevitable impurities Pour the Raw materials to form a cast ingot, hot working the Ingot, Cold or hot working of the hot worked Casting blocks, glowing of the cold or hot worked ingot at a temperature between 300 and 600 ° C for two Minutes to five Hours and cooling down of the annealed Cast blocks with a cooling rate from 0.2 to 10 ° C / sec.

A method of producing a copper alloy according to claim 3, wherein the apparent content B 'of zinc in the copper alloy is in a range between 34 and 39% by weight, and the apparent content B' of zinc is expressed by the following equation: B '= [(B + t 1 q 1 + t 2 q 2 + t 3 q 3 + t 4 q 4 ) / (A + B + t 1 q 1 + t 2 q 2 + t 3 q 3 + t 4 q 4 )] × 100 where A denotes the content (wt.%) of copper and B denotes the content (wt.%) of zinc, t ₁ , t ₂ , t ₃ and t ₄ denote zinc equivalents of tin, silicon, nickel or iron ( t ₁ = 2.0, t ₂ = 10.0, t ₃ = -1.3, t ₄ = 0.9) and q ₁ , q ₂ , q ₃ and q _{4 are} the amounts (wt .-%) of Tin, silicon, nickel or iron mean.