DE69800106T2

DE69800106T2 - Korrosionsbeständige, hochfeste Kupferlegierung mit guter Stanzbarkeit

Info

Publication number: DE69800106T2
Application number: DE69800106T
Authority: DE
Inventors: Rensei Futatsuka; Shin Kikuchi; Junichi Kumagai; Manpei Kuwahara; Yoshiharu Mae; Katsuyoshi Narita; Takeshi Suzuki
Original assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Shindoh Co Ltd
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1998-04-14
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2018-04-15
Also published as: EP0872564B1; US5885376A; JPH111735A; EP0872564A1; KR19980081398A; DE69800106D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, welche geeignet ist zur Verwendung als Material für elektrische und elektronische Teile, wie Leiterrahmen, Terminals, Verbindungsstücke und Kappen für Kristalloszillatoren, Schlüssel, Federn, Knöpfe, Haushaltsgeschirr, Ornamente und Golfschläger. Besonders zeigt eine erfindungsgemäße Kupferlegierung ausgezeichnete Eigenschaften bei Verwendung als ein Material für Schlüssel.

Stand der Technik

Üblicherweise wird Messing mit einer typischen Zusammensetzung von Cu - 40 Gew.-% Zn weithin als ein Material für Schlüssel verwendet (hiernach als "das Schlüsselmaterial" bezeichnet). Jedoch zeigt Messing mangelnde Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, so daß aus Messing geformte Schlüssel zu Korrosion neigen und außerdem verformt werden können, wenn sie dünner hergestellt sind, damit sie ein geringeres Gewicht haben.
Um diese Nachteile zu überwinden wurde ein Schlüsselmaterial vorgeschlagen, das aus einer hochfesten Kupferlegierung geformt ist (hiernach als "die Cu-Legierung" bezeichnet), das eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit hat, wie beispielsweise in JP-A-(Kokai)5- 171320 beschrieben. Die Cu-Legierung hät eine chemische Zusammensetzung bestehend im wesentlichen aus, in Gew.-% (hiernach als "%" angegeben): 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,001 bis 0,1% P und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Obgleich die oben vorgeschlagene hochfeste Cu-Legierung ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit zeigt, hat sie schlechte Stanzbarkeit. Infolgedessen haben Schlüssel, die durch Stanzen oder Prägen des hochfesten Cu-Legierung-Schlüsselmaterials hergestellt werden, einen Stanzquerschnitt, der keine hinreichend engen Dimensionstoleranzen hat.
Allgemein besteht ein Stanzquerschnitt 3 eines Schlüssels, der durch Stanzen eines Cu- Legierungs-Schlüsselmaterials in der durch einen Pfeil A in der einzigen Figur angedeuteten Richtung erhalten wird, aus einem Scherquerschnitt 2 und einem Bruchquerschnitt 1, und bei der Bewertung des Schlüsselmaterials gilt, daß je größer ein Verhältnis des Bruchquerschnitts 1 zum gesamten Stanzquerschnitt 3 ist (hiernach als Bruchquerschnittsverhältnis bezeichnet), desto bessere Stanzbarkeit hat das Schlüsselmaterial. Ein Blechmaterial zum Stanzen soll im allgemeinen ein Bruchquerschnittsverhältnis von 75% oder mehr haben. Wenn das oben vorgeschlagenene hochfeste Cu-Legierungs-Schlüsselmaterial gestanzt wird, um Schlüssel zu erhalten, hat jedoch der Stanzquerschnitt 3 der erhaltenen Schlüssel ein Bruchquerschnittsverhältnis von weniger als dem geforderten Wert von 75%. Infolgedessen haben Stanzwerkzeuge, die zum Stanzen des hochfesten Cu-Legierungs-Schlüsselmaterials verwendet werden, eine kürzere Standzeit und außerdem zeigt der Stanzquerschnitt der Schlüssel keine genügend engen Dimensionstoleranzen, was in ungünstiger Weise zu einer verkürzten Lebensdauer der Werkzeuge sowie zu einem größeren Umfang der Nachbehandlung und somit zu erhöhten Herstellungskosten führt.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Cu-Legierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit zu schaffen.
Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein Schlüsselmaterial, ein Material für elektrische und elektronische Teile und ein Material für Federn zu schaffen, die aus einer Cu-Legiening der genannten Aufgabe geformt sind.
Um die erste Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung eine Cu-Legierung vorgeschlagen bestehend aus, in Gew.-%: 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,001 bis 0,9% Si und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung eine Cu-Legierung vorgeschlagen bestehend aus, in Gew.-%: 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0003 bis 0,02% Pb und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung eine Cu- Legierung vorgeschlagen, bestehend aus, in Gew.-%, 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0003 bis 0,01% C und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Um die gleiche Aufgabe zu erfüllen, wird gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung eine Cu-Legierung vorgeschlagen, bestehend aus, in Gew.-%: 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0006 bis 0,9% insgesamt von wenigstens 2 Elementen aus der Gruppe 0,001 bis 0,9% Si, 0,0003 bis 0,02% Pb und 0,0003 bis 0,01% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Vorzugsweise umfaßt die Cu-Legierung weiterhin 0,01 bis 2% insgesamt von wenigstens einem Element aus der Gruppe Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co, die zu Lasten des Restes Kupfer zugesetzt sind.
Gemäß dem ersten Aspekt besteht die Cu-Legierung aus, in Gew.-%: 30 bis 34% Zn, 8 bis 12 % Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,004 bis 0,3% Si, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Gemäß dem zweiten Aspekt besteht die Cu-Legierung vorzugsweise aus, in Gew.-%: 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,0006 bis 0,008% Pb, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Gemäß dem dritten Aspekt besteht die Cu-Legierung vorzugsweise aus, in Gew.-%: 30 bis 34 % Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,0005 bis 0,005% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Gemäß einem anderen Aspekt besteht die Cu-Legierung aus in Gew.-%: 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,001 bis 0,3% insgesamt von wenigstens zwei Elementen aus der Gruppe 0,004 bis 0,3% Si, 0,0006 bis 0,008% Pb, und 0,0005 bis 0,005% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.
Weiter vorzugsweise umfaßt die Cu-Legierung außerdem insgesamt 0,06 bis 0,9% von wenigstens einem Element aus der Gruppe Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co, die zu Lasten des Restes Kupfer zugesetzt sind.
Vorteilhafterweise enthalten die unvermeidbaren Verunreinigungen 0,0005 bis 0,01% S und 0,0005 bis 0,01 O.
Um die zweite Aufgabe zu erfüllen, stellt die Erfindung ein Schlüsselmaterial, ein Material für elektrische und elektronische Teile und ein Material für Federn zur Verfügung, die aus irgendeiner der oben angegebenen Cu-Legierungen geformt sind.
Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten, Aufgaben und Vorteilen erläutert durch die folgende genauere Beschreibung, in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die einzige Figur ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung eines Stanzquerschnitts, der durch Stanzen erhalten wird.

Beschreibung im Einzelnen

Unter den angegebenen Umständen haben die gegenwärtigen Erfinder Untersuchungen durchgeführt, um eine hochfeste Cu-Legierung zu erhalten, die nicht nur ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, sondern auch ausgezeichnete Stanzbarkeit aufweist und haben folgendes gefunden:
a) Wenn ein Element aus der Gruppe 0,001 bis 0,9% Si, 0,0003 bis 0,02% Pb und 0,0003 bis 0,01% C zu einer Cu-Legierung zugesetzt wird, die eine chemische Zusammensetzung von 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen hat oder stattdessen wenigstens zwei Elemente aus der obigen Gruppe mit einer Gesamtmenge von 0,0006 bis 0,9% der gleichen Cu- Legierung zugesetzt werden, behält die erhaltene Cu-Legierung nicht nur gute Korrosionsbeständigkeit und hohe Festigkeit, sondern zeigt auch ausgezeichnete Stanzbarkeit;
b) Wenn wenigstens ein Element aus der Gruppe Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co mit einem Gesamtgehalt derselben von 0,01 bis 2% der im vorangehenden Abschnitt a) erwähnten Cu-Legierung zugesetzt wird, wird die Festigkeit der Cu-Legierung weiter gesteigert und
c) Wenn die S- und O-Gehalte in den unvermeidbaren Verunreinigungen der in den Abschnitten a) und b) erwähnten Cu-Legierung auf jeweils Bereiche von 0,0005 bis 0,01 bzw. 0,0005 bis 0,01 begrenzt werden, wird eine Cu-Legierung mit weiteren bevorzugten Eigenschaften erhalten.
d) Die unter irgendeinem der Abschnitte a) bis c) erwähnte hochfeste Cu-Legierung ist geeignet nicht nur als Schlüsselmaterial, sondern auch als Material für elektrische und elektronische Teile, wie Leiterrahmen, Terminals, Verbindungselemente und Kappen für Kristalloszillatoren, ein Material für Federn, Knöpfe, Haushaltsgeschirr, Ornamente und Golfschläger. Die vorliegende Erfindung beruht auf den obigen Erkenntnissen.
Die Gehalte der in der erfindungsgemäßen Cu-Legierung enthaltenen Elemente wurden aus den folgenden Gründen wie oben angegeben begrenzt:
A) Zn
Die Zn-Komponente bewirkt eine Verbesserung der Festigkeit der Cu-Legierung. Wenn jedoch der Zn-Gehalt weniger als 15% beträgt, kann die gewünschte Festigkeit nicht gewährleistet werden, wenn dagegen der Zn-Gehalt 35% übersteigt, hat die Cu-Legierung eine verschlechterte Kaltwalzbarkeit. Daher wurde der Zn-Gehalt auf den Bereich von 15 bis 35% und vorzugsweise auf einen Bereich von 30 bis 34% begrenzt.
B) Ni
Die Ni-Komponente bewirkt eine Verbesserung der Festigkeit, Dehnung (Zähigkeit) und Korrosionsfestigkeit. Wenn jedoch der Ni-Gehalt weniger als 7% beträgt, kann die erwähnte Wirkung nicht in gewünschtem Maße erreicht werden, während wenn der Ni-Gehalt 14% übersteigt, die Cu-Legierung eine verschlechterte Warmwalzbarkeit hat. Daher wurde der Ni- Gehalt auf den Bereich von 7 bis 14% und vorzugsweise auf einen Bereich von 8 bis 12% begrenzt.
C) Mn
Die Mn-Komponente bewirkt eine weitere Verbesserung der Festigkeit, Dehnung und Korrosionsbeständigkeit, welche durch die Ni-Komponente erbracht werden. Wenn jedoch der Mn- Gehalt weniger als 0,1% beträgt, wird diese Wirkung nicht im gewünschten Ausmaß erreicht, während wenn der Mn-Gehalt 2% oder mehr beträgt, hat die Cu-Legierung beim Schmelzen eine erhöhte Viskosität, so daß ihre Gießbarkeit verschlechtert wird. Daher wurde der Mn- Gehalt auf den Bereich von 0,1 bis < 2% und vorzugsweise auf einen Bereich von 0,5 bis 1,8 % begrenzt.
D) Fe
- Die Fe-Komponente bewirkt eine Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit. Wenn jedoch der Fe-Gehalt weniger als 0,01% beträgt, kann diese Wirkung nicht in einem gewünschten Ausmaß erhalten werden, während wenn der Fe-Gehalt 0,5% übersteigt, die Neigung zur Verschlechterung der Korrosionsbeständigkeit besteht. Daher wurde der Fe-Gehalt auf einen Bereich von 0,01 bis 0,5% und vorzugsweise auf einen Bereich von 0,02 bis 0,2% begrenzt. E) P
Die P-Komponente bewirkt eine weitere Verbesserung der durch die Fe-Komponente erreichten Korrosionsbeständigkeit. Wenn jedoch der P-Gehalt weniger als 0,0005% beträgt, kann die gewünschte Korrosionsbeständigkeit nicht gewährleistet werden. Wenn andererseits der P-Gehalt 0,1% übersteigt, ist die Wirkung der Korrosionsbeständigkeit gesättigt, so daß keine weitere Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erreicht wird. Daher wurde der P- Gehalt auf den Bereich von 0,0005 bis 0,1% und vorzugsweise auf einen Bereich von 0,001 bis 0,01% begrenzt.
F) Si, Pb und C
Der Zusatz von jeder der Komponenten Si, Pb und C zur Cu-Legierung dient zur Steigerung des Bruchquerschnittsverhältnisses des Stanzquerschnitts, so daß die Abnutzung des Stanzwerkzeugs verringert wird. Wenn jedoch nur eine der obigen Komponenten zugesetzt wird, und in diesem Fall der Si-Gehalt unter 0,001%, der Pb-Gehalt unter 0,0003% oder der C-Gehalt unter 0,0003% liegt, kann diese Wirkung nicht im gewünschten Ausmaß erhalten werden. Wenn andererseits der Si-Gehalt 0,9%, der Pb-Gehalt 0,02% oder der C-Gehalt 0,01 % übersteigt, wird die Warmwalzbarkeit der Cu-Legierung nachteilig beeinflußt. Daher wurde der Si-Gehalt auf den Bereich von 0,001 bis 0,9%, der Pb-Gehalt auf den Bereich von 0,0003 bis 0,02% und der C-Gehalt auf den Bereich von 0,0003 bis 0,01% begrenzt. Vorzugsweise sollte der Si-Gehalt auf einen Bereich von 0,004 bis 0,3%, der Pb-Gehalt auf einen Bereich von 0,0006 bis 0,008% und der C-Gehalt auf einen Bereich von 0,0005 bis 0,005% begrenzt werden. Von den Komponenten Si, Pb und C ist die Si-Komponente am wirksamsten zur Verbesserung aller Eigenschaften von Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Stanzbarkeit. Zwei oder mehr von Si-, Pb- und C-Komponenten können in der Cu-Legierung enthalten sein, und in einem solchen Fall muß der Gesamtgehalt an Si-, Pb- und C-Komponenten auf den Bereich von 0,0006 bis 0,9% begrenzt werden. Wenn der Gesamtgehalt an diesen Komponenten weniger als 0,0006% beträgt, kann das Bruchquerschnittsverhältnis des Stanzquerschnitts nicht bis auf einen hinreichenden Wert gesteigert werden, während wenn der Gesamtgehalt derselben 0,9% übersteigt, wird die Warmwalzbarkeit der Cu-Legierung nachteilig beeinflußt. Daher wurde der Gesamtgehalt an Si-, Pb- und C-Komponenten auf den oben erwähnten Bereich und vorzugsweise auf einen Bereich von 0,001 bis 0,3% begrenzt. Wenn zwei oder mehr der Komponenten Si, Pb und C enthalten sind, sollte vorzugsweise die Si-Komponente als eine wesentliche Komponente zugesetzt werden.
G) Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co
Diese Komponenten können, falls erforderlich, in der Cu-Legierung enthalten sein, da jede von ihnen in der Legierungsmatrix fest gelöst ist, ausfällt und Oxide, Sulfide und Carbide bildet, um die Festigkeit der Cu-Legierung weiter zu verbessern. Wenn jedoch der Gesamtgehalt von wenigstens einer der Komponenten weniger als 0,01% beträgt, kann die erwähnte Wirkung nicht in einem gewünschten Ausmaß erhalten werden, während wenn der Gesamtgehalt 2% übersteigt, die Warmwalzbarkeit der Legierung nachteilig beeinflußt wird. Daher wurde der Gesamtgehalt von wenigstens einem der Elementkomponenten auf den Bereich von 0,01 bis 2% und vorzugsweise auf einen Bereich von 0,06% bis 0,9% begrenzt.
H) S und O
Die S- und O-Komponenten sind in der Cu-Legierung als unvermeidbare Verunreinigungen enthalten. Wenn jedoch die 5- und O-Gehalte weniger als 0,0005% bzw. 0,0005% betragen, kann das Bruchquerschnittsverhältnis des Stanzquerschnitts nicht bis auf einen genügenden Wert gesteigert werden, während wenn diese Gehalte 0,01% bzw. 0,01% übersteigen, die Warmwalzbarkeit der Legierung nachteilig beeinflußt wird. Daher werden die S- und O- Gehalte auf den Bereich von 0,0005 bis 0,01% bzw. 0,0005 bis 0,01% begrenzt.
Im folgenden werden Beispiele der Erfindung beschrieben.

BEISPIEL 1

Geschmolzene erfindungsgemäße Cu-Legierungen Nr. 1 bis 56 mit den in den Tabellen 1 bis 7 angegebenen chemischen Zusammensetzungen und geschmolzene Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 1-6 und eine geschmolzene übliche Cu-Legierung mit den in Tabelle 8 angegebenen chemischen Zusammensetzungen wurden in einem Niederfrequenz-Kanalschmelzofen unter atmosphärischer Luft, wobei die Oberflächen der geschmolzenen Legierungen mit Holzkohle bedeckt waren, oder stattdessen in einer reduzierenden Gasatmosphäre hergestellt. Die so hergestellten geschmolzenen Cu-Legierungen wurden nach einem halbkontinuierlichen Gußverfahren zu Blöcken von jeweils 400 mm Breite, 1500 mm Länge und 100 mm Dicke gegossen. Die Blöcke wurden jeder mit einer Anfangs-Warmwalztemperatur im Bereich von 750 bis 870ºC und einer Endwarmwalztemperatur im Bereich von 450 bis 550ºC zu warmgewalzten Platten von jeweils 11 mm Dicke warmgewalzt. Die warmgewalzten Platten wurden jede abgeschreckt und dann wurden ihre obere und untere Seite jeweils um 0,5 mm geschält, um so Kupfersinter zu entfernen. Die erhaltenen Platten wurden kaltgewalzt, um kaltgewalzte Platten von je 3,6 mm Dicke zu erhalten und dann bei einer vorbestimmten Temperatur im Bereich von 400 bis 650ºC eine Stunde lang getempert. Weiter wurden die so getemperten Platten gebeizt und poliert und anschließend einem End-Kaltwalzen unterworfen, um so die Dicke der Cu-Legierungsplatten auf 3 mm zu verringern. Auf diese Weise wurden die erfindungsgemäßen Cu-Legierungsbleche Nr. 1-56, die Vergleichs-Cu-Legierungsbleche Nr. 1-6 und das übliche Cu-Legierungsblech hergestellt.
Bei den Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 1-6 fällt jeweils eine oder fallen mehrere der Komponenten außerhalb des Bereichs der Erfindung. Eine Einstellung des C-Gehalts der erfindungsgemäßen Cu-Legierungen Nr. 1-56 und der Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 1-6 wurde durchgeführt, indem man in die geschmolzene Legierung einen Graphitblock einsetzte, dessen Oberfläche mit einem festen Graphitmaterial bedeckt war, und die Schmelzzeit steuerte. Weiter wurde die Einstellung des S-Gehalts der Cu-Legierung durchgeführt durch Entschwefeln, hauptsächlich durch Zusatz einer Cu-Mn-Mutterlegierung und, falls erforderlich, durch Zusatz eines Kupfersulfids. Noch weiterhin wurde der O-Gehalt der Cu-Legierungen eingestellt, indem man die Schmelzatmosphäre steuerte, wobei die Desoxidation hauptsächlich durch Zusatz einer Cu-P-Mutterlegierung erfolgte, und falls erforderlich Luft in die geschmolzene Legierung eingeblasen wurde. Tabelle 1 Tabelle 2 Tabelle 3 Tabelle 4 Tabelle 5 Tabelle 6 Tabelle 7 Tabelle 8
Um die Eigenschaften zu bewerten, die sie zur Verwendung als ein Schlüsselmaterial brauchbar machen, wurden die erfindungsgemäßen Cu-Legierungsbleche Nr. 1-56, die Vergleichs- Cu-Legierungsbleche Nr. 1-6 und das übliche Cu-Legierungsblech jedes mit einer Breite von 3 mm Messungen der Zugfestigkeit, Dehnung und Vickers-Härte unterworfen, und zur Bewertung der Stanzbarkeit der gleichen Bleche wurde das Bruchquerschnittsverhältnis des Stanzquerschnitts nach dem Stanzen der Cu-Legierungsbleche gemessen. Weiterhin wurde zur Bewertung der Korrosionsbeständigkeit ein Salzwassersprühtest (JIS:Z2371) durchgeführt, indem man auf die Cu-Legierungsbleche während 96 Stunden Salzwasser sprühte, um so die maximale Korrosionstiefe zu messen. Dann wurde zur Bestimmung der gleichen Eigenschaft ein Schwitzbeständigkeitstest (JIS · L0848D Methode) durchgeführt, indem man die Cu-Legierungsbleche an der Luft bei Raumtemperatur 24 Stunden einweichte, um so das Oberflächenaussehen jedes der Cu-Legierungsbleche zu beobachten. Die Ergebnisse sind in Tabellen 9 bis 15 angegeben. Das Stanzen wurde durchgeführt unter Verwendung eines Schnellstahl-Stempels mit 18% W, 4% Cr, und 1% V und einer lichten Weite von 0,06 mm. Tabelle 9 Tabelle 10 Tabelle 11 Tabelle 12 Tabelle 13 Tabelle 14 Tabelle 15
BEMERKUNG: Die Vergleichs-Cu-Legierungen 2, 4 und 6 haben jeweils eine Bewertung von "*Metallischer Glanz über die gesamte Oberfläche" als Oberflächenaussehen, was bedeutet, daß die Cu-Legierung tatsächlich unbrauchbar war, da während des Warmwalzens viele Risse gebildet wurden, obgleich der Metallglanz über die gesamte Oberfläche vorhanden ist.
Wie sich aus den Ergebnisen der Tabellen 9 bis 15 ergibt, haben die erfindungsgemäßen Cu- Legierungen Nr. 1-56 alle Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit gleich oder besser als die der üblichen Cu-Legierung und zeigen gleichzeitig bessere Stanzbarkeit als die übliche Cu- Legierung. Andererseits sei bemerkt, daß die Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 1-6, bei der jeweils wenigstens eines der Komponent-Elemente außerhalb des erfindungsgemäßen Berei ches liegt, entweder in der Stanzbarkeit oder der Warmwalzbarkeit den erfindungsgemäßen Cu-Legierungen unterlegen sind.

BEISPIEL 2

Die in Beispiel 1 durch Kaltwalzen der warmgewalzten Bleche erhaltenen kaltgewalzten Bleche mit einer Dicke von 3 mm wurden wiederholt einem Tempern bei einer vorbestimmten Temperatur im Bereich von 400 bis 600ºC während 1 Stunde und Kaltwalzen unterworfen, und die erhaltenen Bleche wurden dann gebeizt und poliert und anschließend einem Endkaltwalzen unterworfen, um Cu-Legierungsbleche mit einer Dicke von 0,15 mm zu erhalten. Weiter wurden die Cu-Legierungsbleche einem Tieftemperatur-Tempern bei 300ºC während 1 Stunde unterworfen, um so erfindungsgemäße Cu-Legierungsbleche Nr. 1-56, Vergleichslegierungsbleche Nr. 1-6 und ein übliches Cu-Legierungsblech herzustellen. Um die Eigenschaften für elektrische und elektronische Teile und ein Federmaterial zu bewerten, wurden bei diesen Blechen die Zugfestigkeit, Dehnung, Härte und elektrische Leitfähigkeit gemessen. Weiter wurde bei diesen Blechen die Federkraft gemäß der Methode JISH3130 gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabellen 16-22 angegeben.
Weiterhin wurde zur Bewertung der Stanzbarkeit dieser Bleche der Abnutzungsbetrag des Stanzstempels gemessen, und die Ergebnisse der Messung sind ebenfalls in den Tabellen 16 bis 22 angegeben. Die Abnutzungsmenge des Stanzstempels wurde gemessen, indem man einen im Handel erhältlichen, aus einem Hartmetall auf WC-Basis geformten Stanzstempel auf folgende Weise verwendete: 1 Million kreisrunde Plättchen mit einem Durchmesser von 5 mm wurden aus jedem der Cu-Legierungsbleche gestanzt oder gedrückt. 20 unmittelbar nach Beginn des Stanzens erhaltene Plättchen und 20 unmittelbar vor Beendigung desselben erhaltene Plättchen wurden ausgewählt und ihre Durchmesser gemessen. Die Größe der Veränderung im Durchmesser wurde aus zwei durchschnittlichen Durchmesserwerten der jeweiligen Gruppen von 20 Plättchen bestimmt und als Abnutzungsbetrag angenommen. Der Abnutzungsbetrag des üblichen Cu-Legierungsblechs, der durch Stanzen und Messen in der gleichen Weise wie oben erhalten wurde, wurde als Bezugswert 1 angesetzt, und die Abnutzungsgrößen der anderen Cu-Legierungsbleche wurden in Werte eines Verhältnisses bezüglich des Vergleichswertes umgewandelt, wie in den Tabellen 16 bis 22 angegeben. Tabelle 16 Tabelle 17 Tabelle 18 Tabelle 19 Tabelle 20 Tabelle 21 Tabelle 22
BEMERKUNG: Die mit * versehenen Werte der Vergleichs-Cu-Legierungen 2, 4 und 6 zeigen, daß diese Cu-Legierungen tatsächlich unbrauchbar waren, da während des Warmwalzens viele Risse gebildet wurden.
Aus den Tabellen 1 bis 8 und 16 bis 22 ergibt sich, daß die Cu-Legierungsbleche mit einer Dicke von 0,15 mm, die aus den erfindungsgemäßen Cu-Legierungen 1-56 geformt sind, viel kleinere Abnutzungswerte zeigen als der Abnutzungswert des üblichen Cu-Legierungsblechs mit einer Dicke von 0,15 mm und daher eine ausgezeichnete Stanzbarkeit aufweisen, was zu einer Verringerung der Herstellungskosten führt, wenn sie als Material für elektrische und elektronische Teile und Federn verwendet werden. Die Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 1, 3 und 5, bei denen der Gehalt an einer oder mehreren der Komponent-Elemente auf der kleineren Seite als der erfindungsgemäße Bereich liegt, zeigen jedoch schlechtere Stanzbarkeit, wodurch es unmöglich wird, die Abnutzung des Stempels und damit die Herstellungskosten zu verringern. Andererseits zeigen die Vergleichs-Cu-Legierungen Nr. 2, 4 und 6, bei denen der Gehalt an einem oder mehreren der Komponentenelemente auf der größeren Seite außerhalb des Bereichs der Erfindung liegt, in nachteiliger Weise Risse infolge des Warmwalzens, was dazu führt, daß diese Legierungen zur Verwendung als Materialien für industrielle Produkte nicht geeignet sind.
Wie oben beschrieben zeigen die erfindungsgemäßen Cu-Legierungen ausgezeichnete Stanzbarkeit und dabei Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit so hoch oder höher wie der der üblichen Cu-Legierung. Infolgedessen sind die erfindungsgemäßen Cu-Legierungen zur Ver wendung als verschiedene Materialien im Industriebereich anwendbar, wie Materialien für Schlüssel, elektrische und elektronische Teile und Federn. Sie bringen besonders industriell brauchbare Effekte bei ihrer Verwendung als Materialien für Schlüssel.

Claims

1. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,001 bis 0,9% Si und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

2. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0003 bis 0,02% Pb und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

3. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 2% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0003 bis 0,01% C und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

4. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%,: 15 bis 35% Zn, 7 bis 14% Ni, 0,1 bis < 4% Mn, 0,01 bis 0,5% Fe, 0,0005 bis 0,1% P, 0,0006 bis 0,9% insgesamt von wenigstens 2 Elementen aus der Gruppe 0,001 bis 0,9% Si, 0,0003 bis 0,02% Pb und 0,0003 bis 0,01% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

5. Kupferlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, welche zu Lasten von Cu weiter insgesamt 0,01 bis 2% von wenigstens einem Element aus der Gruppe Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co enthält

6. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,004 bis 0,3% Si, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

7. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,0006 bis 0,008% Pb, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

8. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1, 8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,0005 bis 0,005% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

9. Kupferlegierung mit ausgezeichneter Stanzbarkeit sowie guter Korrosionsbeständigkeit und hoher Festigkeit, bestehend aus, in Gew.-%, 30 bis 34% Zn, 8 bis 12% Ni, 0,5 bis 1,8% Mn, 0,02 bis 0,2% Fe, 0,001 bis 0,01% P, 0,001 bis 0,3% insgesamt von wenigstens zwei Elementen aus der Gruppe 0,004 bis 0,3% Si, 0,0006 bis 0,008% Pb, und 0,0005 bis 0,005% C, und der Rest Cu und unvermeidbare Verunreinigungen.

10. Kupferlegierung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, welche zu Lasten von Cu weiter insgesamt 0,06 bis 0,9% von wenigstens einem Element aus der Gruppe Al, Mg, Sn, Ti, Cr, Zr, Ca, Be, V, Nb und Co enthält.

11. Kupferlegierung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, in welcher die unvermeidbaren Verunreinigungen 0,0005 bis 0,01% S und 0,0005 bis 0,01 O enthalten.

12. Material zur Herstellung von Schlüsseln aus einer Legierung auf Kupferbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 11.

13. Material zur Herstellung von elektrischen und elektronischen Komponenten aus einer Legierung auf Kupferbasis nach einem der Ansprüche 1 bis 11.