JP2000239765A - 金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物 - Google Patents
金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛による水質悪化を防ぎ、被削性とメッキ前
処理としての研磨性に優れた無鉛耐食性黄銅合金を提供
すること。 【解決手段】 本発明による金型鋳造用及び砂型鋳造用
無鉛耐食性黄銅合金並びに金型鋳物及び砂型鋳物は、重
量比で６４.０〜６８.０％の銅と、０.３〜１.０％の錫
と、０.５〜１.０％のニッケルと、０.４〜８％のアル
ミニウムと、０.０１〜０.０３％の燐と、１.０〜２.０
％のビスマスを含み、不純物としての鉛が０.２％以
下、鉄が０.２％以下、珪素が０.０２％以下、アンチモ
ンが０.１％以下、クロムが０.００５％以下、マンガン
が０.０１％以下、錫とニッケルとアルミニウムと燐と
の合計が１.５％以上であり、残余が亜鉛からなること
を特徴とし、また、より好ましくは、上記組成に更に重
量比で５〜１０ｐｐｍのホウ素が含まれることを特徴と
する。また、連続鋳造用の無鉛耐食性黄銅合金及び連続
鋳造品は、上記組成のうち、重量比で、燐が０.０３〜
０.１５％であることを特徴とする。
処理としての研磨性に優れた無鉛耐食性黄銅合金を提供
すること。 【解決手段】 本発明による金型鋳造用及び砂型鋳造用
無鉛耐食性黄銅合金並びに金型鋳物及び砂型鋳物は、重
量比で６４.０〜６８.０％の銅と、０.３〜１.０％の錫
と、０.５〜１.０％のニッケルと、０.４〜８％のアル
ミニウムと、０.０１〜０.０３％の燐と、１.０〜２.０
％のビスマスを含み、不純物としての鉛が０.２％以
下、鉄が０.２％以下、珪素が０.０２％以下、アンチモ
ンが０.１％以下、クロムが０.００５％以下、マンガン
が０.０１％以下、錫とニッケルとアルミニウムと燐と
の合計が１.５％以上であり、残余が亜鉛からなること
を特徴とし、また、より好ましくは、上記組成に更に重
量比で５〜１０ｐｐｍのホウ素が含まれることを特徴と
する。また、連続鋳造用の無鉛耐食性黄銅合金及び連続
鋳造品は、上記組成のうち、重量比で、燐が０.０３〜
０.１５％であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉛による水質悪化
を防ぎ、被削性とメッキ前処理としての研磨性に優れた
無鉛耐食性黄銅合金に関する。
を防ぎ、被削性とメッキ前処理としての研磨性に優れた
無鉛耐食性黄銅合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】水道用水栓金具や一般配管用接水金具と
しては、黄銅系のＪＩＳＨ３２５０Ｃ３６０４合金やＣ
３７７１合金、及び青銅系のＪＩＳＨ５１２０ ＣＡＣ
４０６合金やＪＩＳＨ５１２１ ＣＡＣ４０６Ｃ合金が
広く用いられている。
しては、黄銅系のＪＩＳＨ３２５０Ｃ３６０４合金やＣ
３７７１合金、及び青銅系のＪＩＳＨ５１２０ ＣＡＣ
４０６合金やＪＩＳＨ５１２１ ＣＡＣ４０６Ｃ合金が
広く用いられている。
【０００３】また、鉛を含まない快削黄銅として、Ｃｕ
―Ｚｎ―Ｂｉ系合金がある（特開平５−２５５７７
８）。また、鉛を含まず、耐脱亜鉛腐食性を改善したＣ
ｕ―Ｚｎ―Ｓｎ系のＪＩＳＨ３２５０ Ｃ４６２２合金
やＣ４６４１合金がある。さらに、鉛を含まず錫を含む
水栓金具用合金として、Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ系合金
がある（特公平５−６３５３６）。また、鉛を含まず、
通常の黄銅並みの強度と熱間加工性が期待できる黄銅と
して、Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ―Ｐ−Ｉｎ系合金がある
（ＵＳＰ Ｎｏ.５１６７７２６）。また、鉛を含ま
ず、耐脱亜鉛腐食性を改善した快削性黄銅合金として、
Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ａｌ−Ｂｉ―Ｓｅ合金（ＣＤＡ規格
Ｃ８９５５０）がある。
―Ｚｎ―Ｂｉ系合金がある（特開平５−２５５７７
８）。また、鉛を含まず、耐脱亜鉛腐食性を改善したＣ
ｕ―Ｚｎ―Ｓｎ系のＪＩＳＨ３２５０ Ｃ４６２２合金
やＣ４６４１合金がある。さらに、鉛を含まず錫を含む
水栓金具用合金として、Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ系合金
がある（特公平５−６３５３６）。また、鉛を含まず、
通常の黄銅並みの強度と熱間加工性が期待できる黄銅と
して、Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ―Ｐ−Ｉｎ系合金がある
（ＵＳＰ Ｎｏ.５１６７７２６）。また、鉛を含ま
ず、耐脱亜鉛腐食性を改善した快削性黄銅合金として、
Ｃｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ａｌ−Ｂｉ―Ｓｅ合金（ＣＤＡ規格
Ｃ８９５５０）がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】黄銅系のＪＩＳＨ３２
５０ Ｃ３６０４合金やＣ３７７１合金及び青銅系のＪ
ＩＳＨ５１２０ ＣＡＣ４０６合金やＪＩＳＨ５１２１
ＣＡＣ４０６Ｃ合金は、被削性向上の為鉛を添加して
いるので、使用時に接水部から鉛が溶出し、飲料水や排
水を通して、人体や環境を害している。更に、黄銅系の
上記合金の場合は、接水部に使用すると、脱亜鉛腐食が
発生し機能を果たせなくなる場合がしばしばあった。
５０ Ｃ３６０４合金やＣ３７７１合金及び青銅系のＪ
ＩＳＨ５１２０ ＣＡＣ４０６合金やＪＩＳＨ５１２１
ＣＡＣ４０６Ｃ合金は、被削性向上の為鉛を添加して
いるので、使用時に接水部から鉛が溶出し、飲料水や排
水を通して、人体や環境を害している。更に、黄銅系の
上記合金の場合は、接水部に使用すると、脱亜鉛腐食が
発生し機能を果たせなくなる場合がしばしばあった。
【０００５】特開平５−２５５７７８号合金は、鉛の害
も無く、被削性も良好であるが、脱亜鉛腐食を生じ、ま
た、添加元素としてミッシュメタルを含むので、高価に
なる欠点を有する。
も無く、被削性も良好であるが、脱亜鉛腐食を生じ、ま
た、添加元素としてミッシュメタルを含むので、高価に
なる欠点を有する。
【０００６】ＪＩＳＨ３２５０ Ｃ４６２２合金は被削
性が劣り、Ｃ４６４１合金は被削性が劣るだけでなく耐
脱亜鉛腐食性も十分でない欠点を有する。
性が劣り、Ｃ４６４１合金は被削性が劣るだけでなく耐
脱亜鉛腐食性も十分でない欠点を有する。
【０００７】特公平５−６３５３６号合金と特開平５−
２９９７７１号合金は、価格が高いので、用途が限定さ
れるという欠点がある。
２９９７７１号合金は、価格が高いので、用途が限定さ
れるという欠点がある。
【０００８】ＵＳＰ Ｎｏ.５１６７７２６合金は、高
価なインジウムを含む為、高価になる。また、インジウ
ムを含まないＣｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ―Ｐ系合金もある
が、添加成分中の燐は不純物としての鉄と結合してハー
ドスポットを生じ、被削性を損ねたり、またメッキ前処
理としての研磨性を害す場合があり、配合原材料に制約
が生じ、コスト的に不利になる欠点を有する。
価なインジウムを含む為、高価になる。また、インジウ
ムを含まないＣｕ―Ｚｎ―Ｓｎ―Ｂｉ―Ｐ系合金もある
が、添加成分中の燐は不純物としての鉄と結合してハー
ドスポットを生じ、被削性を損ねたり、またメッキ前処
理としての研磨性を害す場合があり、配合原材料に制約
が生じ、コスト的に不利になる欠点を有する。
【０００９】ＣＤＡ Ｃ８９５５０は、高価なセレンを
含む為、高価になる欠点と、Ｚｎ当量が高く燐を含まな
い為に耐脱亜鉛腐食性が劣る欠点を有する。
含む為、高価になる欠点と、Ｚｎ当量が高く燐を含まな
い為に耐脱亜鉛腐食性が劣る欠点を有する。
【００１０】上記したように、従来例の各合金は、被削
性、耐脱亜鉛腐食性、メッキ前処理としての研磨性、コ
スト及び人体や環境への鉛溶出防止の全ての点におい
て、満足できるものではなかった。
性、耐脱亜鉛腐食性、メッキ前処理としての研磨性、コ
スト及び人体や環境への鉛溶出防止の全ての点におい
て、満足できるものではなかった。
【００１１】本発明は、かかる実状を鑑み成されたもの
で、被削性、耐脱亜鉛腐食性、メッキ前処理としての研
磨性に優れ、鉛による人体や環境への弊害を無くすこと
ができる無鉛耐食性黄銅合金を提供することを目的とし
ている。
で、被削性、耐脱亜鉛腐食性、メッキ前処理としての研
磨性に優れ、鉛による人体や環境への弊害を無くすこと
ができる無鉛耐食性黄銅合金を提供することを目的とし
ている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】重量比で６４.０〜６８.
０％の銅と、０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％の
ニッケルと、０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０
１〜０.０３％の燐と、１.０〜２.０％のビスマスを含
み、不純物としての鉛が０.２％以下、鉄が０.２％以
下、珪素が０.０２％以下、アンチモンが０.１％以下、
クロムが０.００５％以下、マンガンが０.０１％以下、
錫とニッケルとアルミニウムと燐との合計が１.５％以
上であり、残余が亜鉛であることを特徴とする金型鋳造
用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物
若しくは砂型鋳物に係るものである。
０％の銅と、０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％の
ニッケルと、０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０
１〜０.０３％の燐と、１.０〜２.０％のビスマスを含
み、不純物としての鉛が０.２％以下、鉄が０.２％以
下、珪素が０.０２％以下、アンチモンが０.１％以下、
クロムが０.００５％以下、マンガンが０.０１％以下、
錫とニッケルとアルミニウムと燐との合計が１.５％以
上であり、残余が亜鉛であることを特徴とする金型鋳造
用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物
若しくは砂型鋳物に係るものである。
【００１３】また、重量比で６４.０〜６８.０％の銅
と、０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケル
と、０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０
３％の燐と、１.０〜２.０％のビスマスと５〜１０ｐｐ
ｍのホウ素を含み、不純物としての鉛が０.２％以下、
鉄が０.２％以下、珪素が０.０２％以下、アンチモンが
０.１％以下、クロムが０.００５％以下、マンガンが
０.０１％以下、錫とニッケルとアルミニウムと燐との
合計が１.５％以上であり、残余が亜鉛であることを特
徴とする金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅
合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物に係るものである。
と、０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケル
と、０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０
３％の燐と、１.０〜２.０％のビスマスと５〜１０ｐｐ
ｍのホウ素を含み、不純物としての鉛が０.２％以下、
鉄が０.２％以下、珪素が０.０２％以下、アンチモンが
０.１％以下、クロムが０.００５％以下、マンガンが
０.０１％以下、錫とニッケルとアルミニウムと燐との
合計が１.５％以上であり、残余が亜鉛であることを特
徴とする金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅
合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物に係るものである。
【００１４】また、請求項１及び請求項２において、燐
の含有量が重量比で０.０３〜０.１５％としたことを特
徴とする連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳
物に係るものである。
の含有量が重量比で０.０３〜０.１５％としたことを特
徴とする連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳
物に係るものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】好適と考える本発明の実施の形態
（発明をどのように実施するか）を、その作用効果を示
して簡単に説明する。
（発明をどのように実施するか）を、その作用効果を示
して簡単に説明する。
【００１６】本発明は、鉛による水質悪化を防ぎ、耐脱
亜鉛腐食性とメッキ前処理としての研磨性及び被削性を
向上させる為、重量比で６４.０〜６８.０％の銅と、
０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケルと、
０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０３％
の燐と、１.０〜２.０％のビスマスを含み、不純物とし
ての鉛が０.２％以下、鉄が０.２％以下、珪素が０.０
２％以下、アンチモンが０.１％以下、クロムが０.００
５％以下、マンガンが０.０１％以下、錫とニッケルと
アルミニウムと燐との合計が１.５％以上であり、残余
が亜鉛から成る無鉛耐食性黄銅合金を提供するものであ
り、これに５〜１０ｐｐｍのホウ素を含ませると、更に
特性の向上した無鉛耐食性黄銅合金を提供することがで
きる。
亜鉛腐食性とメッキ前処理としての研磨性及び被削性を
向上させる為、重量比で６４.０〜６８.０％の銅と、
０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケルと、
０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０３％
の燐と、１.０〜２.０％のビスマスを含み、不純物とし
ての鉛が０.２％以下、鉄が０.２％以下、珪素が０.０
２％以下、アンチモンが０.１％以下、クロムが０.００
５％以下、マンガンが０.０１％以下、錫とニッケルと
アルミニウムと燐との合計が１.５％以上であり、残余
が亜鉛から成る無鉛耐食性黄銅合金を提供するものであ
り、これに５〜１０ｐｐｍのホウ素を含ませると、更に
特性の向上した無鉛耐食性黄銅合金を提供することがで
きる。
【００１７】また、上記合金のうち、重量比で燐を０.
０３〜０.１５％にすることにより、被削性は若干低下
するが、より耐脱亜鉛腐食性の向上した連続鋳造無鉛耐
食性合金を提供することができる。
０３〜０.１５％にすることにより、被削性は若干低下
するが、より耐脱亜鉛腐食性の向上した連続鋳造無鉛耐
食性合金を提供することができる。
【００１８】次に、本発明合金において、上記のように
化学成分及びその添加量並びに不純物量を特定した理由
を説明する。
化学成分及びその添加量並びに不純物量を特定した理由
を説明する。
【００１９】銅（Cu：６４.０〜６８.０重量％） 銅は黄銅の合金組織をα単相に近ずけ、耐脱亜鉛腐食性
を向上させる為に、６４.０％以上にした。引張強さや
硬さの低下を抑え、且つ経済性等を考えて、６８.０％
以下にした。
を向上させる為に、６４.０％以上にした。引張強さや
硬さの低下を抑え、且つ経済性等を考えて、６８.０％
以下にした。
【００２０】錫（Ｓｎ：０.３〜１.０重量％） 錫は黄銅合金の耐脱亜鉛腐食性を改善する為に添加す
る。錫の添加は、後述のニッケル、アルミニウム、燐の
添加による耐脱亜鉛腐食性の向上と相俟って、より耐脱
亜鉛腐食性を改善するので、０.３％以上で良い。除冷
時における脆硬なγ相の析出による耐食性低下、被削性
低下の抑制の為と経済性を考えて、１.０％以下にし
た。
る。錫の添加は、後述のニッケル、アルミニウム、燐の
添加による耐脱亜鉛腐食性の向上と相俟って、より耐脱
亜鉛腐食性を改善するので、０.３％以上で良い。除冷
時における脆硬なγ相の析出による耐食性低下、被削性
低下の抑制の為と経済性を考えて、１.０％以下にし
た。
【００２１】ニッケル（Ｎｉ：０.５〜１.０重量％） ニッケルは、黄銅合金のα相組織を増加させる機能があ
り耐脱亜鉛腐食性を改善するとともに機械的性質を改善
させる。また、ニッケルは錫との相乗効果によって耐脱
亜鉛腐食性を向上する。耐脱亜鉛腐食性と機械的性質の
改善効果を確実にする為に、０.５％以上にした。経済
性を考えて、１.０％以下にした。
り耐脱亜鉛腐食性を改善するとともに機械的性質を改善
させる。また、ニッケルは錫との相乗効果によって耐脱
亜鉛腐食性を向上する。耐脱亜鉛腐食性と機械的性質の
改善効果を確実にする為に、０.５％以上にした。経済
性を考えて、１.０％以下にした。
【００２２】アルミニウム（Ａｌ：０.４〜０.８重量
％） アルミニウムは、黄銅合金の機械的性質及び耐脱亜鉛腐
食性を改善する為に添加するもので、その効果を確実に
する為と経済性を考えて、０.４％以上とした。アルミ
ニウムの添加量が増加し過ぎると、耐脱亜鉛腐食性が低
下するのみならず、伸び、衝撃値等の機械的性質が低下
し、加えて被削性が低下するので、０.８％以下にし
た。
％） アルミニウムは、黄銅合金の機械的性質及び耐脱亜鉛腐
食性を改善する為に添加するもので、その効果を確実に
する為と経済性を考えて、０.４％以上とした。アルミ
ニウムの添加量が増加し過ぎると、耐脱亜鉛腐食性が低
下するのみならず、伸び、衝撃値等の機械的性質が低下
し、加えて被削性が低下するので、０.８％以下にし
た。
【００２３】燐（Ｐ：０.０１〜０.０３重量％） 燐は、錫及びアルミニウムと相俟って、耐脱亜鉛腐食性
を改善させ、また、ニッケル及び不純物の鉄と化合し、
耐脱亜鉛腐食性を改善させる為に、添加するが、０.０
１％未満では効果が無い。被削性の低下を防止する為
に、０.０３％以下にした。
を改善させ、また、ニッケル及び不純物の鉄と化合し、
耐脱亜鉛腐食性を改善させる為に、添加するが、０.０
１％未満では効果が無い。被削性の低下を防止する為
に、０.０３％以下にした。
【００２４】連続鋳造品において、燐を０.０３〜０.１
５重量％にしたのは、連続鋳造性をより改善し、耐脱亜
鉛腐食性をより改善する為には、燐は０.０３％以上が
好ましく、析出物の増加による粒界腐食感受性の増加と
被削性の低下を抑制する為には、０.１５％以下が好ま
しいことによる。
５重量％にしたのは、連続鋳造性をより改善し、耐脱亜
鉛腐食性をより改善する為には、燐は０.０３％以上が
好ましく、析出物の増加による粒界腐食感受性の増加と
被削性の低下を抑制する為には、０.１５％以下が好ま
しいことによる。
【００２５】ビスマス（Ｂｉ：１.０〜２.０重量％） ビスマスは、黄銅合金の被削性を改善する為に必要で、
添加量が４.０％までは被削性が直線的に改善される。
またビスマスは脱亜鉛腐食を抑制する作用があり１.０
％未満だとその効果が乏しい。被削性と耐食性と経済性
を考え、１.０〜２.０％にした。
添加量が４.０％までは被削性が直線的に改善される。
またビスマスは脱亜鉛腐食を抑制する作用があり１.０
％未満だとその効果が乏しい。被削性と耐食性と経済性
を考え、１.０〜２.０％にした。
【００２６】ホウ素（Ｂ：５〜１０ｐｐｍ） ホウ素は、比較的高価であるが、黄銅合金の結晶組織を
より微細化し、耐脱亜鉛腐食性の改善と機械的性質の改
善及びメッキ前処理としての研磨性を改善する為に添加
する。ホウ素の添加量は５ｐｐｍ未満では効果が少な
く、１０ｐｐｍを越えるとハードスポットの発生の危険
性が高まる。
より微細化し、耐脱亜鉛腐食性の改善と機械的性質の改
善及びメッキ前処理としての研磨性を改善する為に添加
する。ホウ素の添加量は５ｐｐｍ未満では効果が少な
く、１０ｐｐｍを越えるとハードスポットの発生の危険
性が高まる。
【００２７】不純物鉛（Ｐｂ≦０.２重量％） 使用時に接水部から鉛が溶出し、飲料水や排水を通し
て、人体や環境を害すことを確実に防止する為と経済性
を考え、０.２％以下にした。
て、人体や環境を害すことを確実に防止する為と経済性
を考え、０.２％以下にした。
【００２８】不純物鉄（Ｆｅ≦０.２重量％） 鉄は、黄銅合金の結晶微細化作用を有するが、含有量が
増加すると、燐との化合物生成が増加し、粒界腐食感受
性の増大と被削性の低下を招く為、０.２％以下にし
た。
増加すると、燐との化合物生成が増加し、粒界腐食感受
性の増大と被削性の低下を招く為、０.２％以下にし
た。
【００２９】不純物珪素（Ｓｉ≦０.０２重量％） 珪素は、Ｚｎ当量が高く、黄銅合金のβ相組織を増加す
る作用が高いので、０.０２％以下にした。
る作用が高いので、０.０２％以下にした。
【００３０】不純物アンチモン（Ｓｂ≦０.１重量％） アンチモンは、黄銅合金の耐脱亜鉛腐食性を改善し、ビ
スマスと相俟って被削性を改善する作用を有するが、脆
化と熱間加工性阻害を起こす為、０.１％以下にした。
スマスと相俟って被削性を改善する作用を有するが、脆
化と熱間加工性阻害を起こす為、０.１％以下にした。
【００３１】不純物マンガン（Ｍｎ≦０.０１重量％） マンガンは、他の不純物の鉄及び珪素等と脆硬な金属間
化合物を生成する傾向があり、被削性とメッキ前処理と
しての研磨性を阻害するので、０.０１％以下にする。
化合物を生成する傾向があり、被削性とメッキ前処理と
しての研磨性を阻害するので、０.０１％以下にする。
【００３２】不純物クロム（Ｃｒ≦０.００５重量％） クロムは、単独または他の不純物の鉄等と脆硬な金属間
化合物を生成し、被削性とメッキ前処理としての研磨性
を著しく阻害するので、０.０１％以下にする必要があ
るが、より確実にする為に、０.００５％以下にした。
化合物を生成し、被削性とメッキ前処理としての研磨性
を著しく阻害するので、０.０１％以下にする必要があ
るが、より確実にする為に、０.００５％以下にした。
【００３３】錫＋ニッケル＋アルミニウム＋燐（≧１.
５重量％） 黄銅合金の耐脱亜鉛腐食性をより確実に改善させる為
に、錫、ニッケル、アルミニウム、燐の合計含有量を
１.５％以上にした。
５重量％） 黄銅合金の耐脱亜鉛腐食性をより確実に改善させる為
に、錫、ニッケル、アルミニウム、燐の合計含有量を
１.５％以上にした。
【００３４】以上のように構成したから、 (1) 鉛を添加して被削性を改良していた従来の快削黄銅
合金に比べ、鉛を実質上無害な０.２％以下に抑制した
ので、使用時の鉛の人体や環境への悪影響を実質上無く
すことができる。
合金に比べ、鉛を実質上無害な０.２％以下に抑制した
ので、使用時の鉛の人体や環境への悪影響を実質上無く
すことができる。
【００３５】(2) 被削性向上の為、人体や環境に実質上
無害な範囲のビスマスを添加することで、鉛添加の快削
黄銅合金と同程度の被削性が確保できる。
無害な範囲のビスマスを添加することで、鉛添加の快削
黄銅合金と同程度の被削性が確保できる。
【００３６】(3) 被削性とメッキ前処理としての研磨性
を向上する為、ハードスポット生成原因となる不純物の
鉄と珪素とマンガンとクロムの含有量を微量に制限し、
有効成分の上限を設けたことで、目的が確保できる。
を向上する為、ハードスポット生成原因となる不純物の
鉄と珪素とマンガンとクロムの含有量を微量に制限し、
有効成分の上限を設けたことで、目的が確保できる。
【００３７】(4) 銅含有量を高くし、錫とニッケルとア
ルミニウムと燐を所定量添加することで、耐脱亜鉛腐食
性が確保できている。
ルミニウムと燐を所定量添加することで、耐脱亜鉛腐食
性が確保できている。
【００３８】また、上記した被削性と研磨性に優れた無
鉛耐食性黄銅合金に、一定量のホウ素を添加すること
で、より優れた機械的性質と耐脱亜鉛腐食性と研磨性が
確保できる。
鉛耐食性黄銅合金に、一定量のホウ素を添加すること
で、より優れた機械的性質と耐脱亜鉛腐食性と研磨性が
確保できる。
【００３９】
【実施例】本発明の具体的な実施例について説明する。
【００４０】(1) 本発明実施例材料（本発明に属する無
鉛耐食性黄銅合金）を図１として添付した表１に示し、
比較例（従来例合金を含む）材料を図２として添付した
表２に示した。この表１及び表２に示したＮｏ１〜２８
からなる合金のうち、Ｎｏ２２、２３以外は、黒鉛ルツ
ボ電気炉にて溶解し、試験用途に応じて、ＪＩＳＨ５１
２０Ｅ号供試材に金型鋳造及びΦ５０ｍｍ×２２０ｍｍ
Ｌのカーボン型に鋳造し、本発明実施例供試材及び比較
例供試材とした。Ｎｏ２２及び２３については、市販の
押出棒を供試材とした。
鉛耐食性黄銅合金）を図１として添付した表１に示し、
比較例（従来例合金を含む）材料を図２として添付した
表２に示した。この表１及び表２に示したＮｏ１〜２８
からなる合金のうち、Ｎｏ２２、２３以外は、黒鉛ルツ
ボ電気炉にて溶解し、試験用途に応じて、ＪＩＳＨ５１
２０Ｅ号供試材に金型鋳造及びΦ５０ｍｍ×２２０ｍｍ
Ｌのカーボン型に鋳造し、本発明実施例供試材及び比較
例供試材とした。Ｎｏ２２及び２３については、市販の
押出棒を供試材とした。
【００４１】(2) 機械的性質試験 引張強さ、耐力、伸びの試験は、表１及び表２の各供試
材をＪＩＳＺ２２０１４号引張試験片に機械加工し、実
施した。硬さの試験は、各供試材を柱状に加工しその加
工平面について実施した。その結果を図３として添付し
た表３及び図４として添付した表４に示す。
材をＪＩＳＺ２２０１４号引張試験片に機械加工し、実
施した。硬さの試験は、各供試材を柱状に加工しその加
工平面について実施した。その結果を図３として添付し
た表３及び図４として添付した表４に示す。
【００４２】(3) 被削性試験 旋削加工試験は、表１及び表２の各供試材をφ２５ｍｍ
×５０ｍｍＬに機械加工した後、図８に示した形状のバ
イトを使用し、図５として添付した表５に示した条件で
外径部を旋削加工し、実施した。旋削加工性は、加工時
に発生した切削粉の形状から図６として添付した表６の
ように評価し、その結果を表３及び表４に示す。穿孔加
工試験は、各供試材を柱状に加工し、その加工平面につ
いて、図７として添付した表７に示す穿孔加工条件で、
深さ５ｍｍの穿孔加工をし、実施した。穿孔加工性は、
穿孔加工の所要時間の測定評価と切削粉の形状から表６
のように評価し、その結果を表３及び表４に示す。
×５０ｍｍＬに機械加工した後、図８に示した形状のバ
イトを使用し、図５として添付した表５に示した条件で
外径部を旋削加工し、実施した。旋削加工性は、加工時
に発生した切削粉の形状から図６として添付した表６の
ように評価し、その結果を表３及び表４に示す。穿孔加
工試験は、各供試材を柱状に加工し、その加工平面につ
いて、図７として添付した表７に示す穿孔加工条件で、
深さ５ｍｍの穿孔加工をし、実施した。穿孔加工性は、
穿孔加工の所要時間の測定評価と切削粉の形状から表６
のように評価し、その結果を表３及び表４に示す。
【００４３】(4) 腐食性試験 腐食性試験は、表１及び表２の各供試材をφ１０ｍｍ×
２０ｍｍＬに機械加工した後、ＩＳＯ６５０９の脱亜鉛
腐食試験方法に基ずき実施し、腐食減量率、脱亜鉛層の
最大深さを測定した。その結果を表３及び表４に示す。
２０ｍｍＬに機械加工した後、ＩＳＯ６５０９の脱亜鉛
腐食試験方法に基ずき実施し、腐食減量率、脱亜鉛層の
最大深さを測定した。その結果を表３及び表４に示す。
【００４４】(5) 鉛溶出試験 鉛溶出試験は、表１及び表２の各供試材をφ１０ｍｍ×
２０ｍｍＬに機械加工し、エチルアルコールで表面洗浄
後、１００ｍｌの純水に室温で２４時間浸漬し、ＩＣＰ
法で溶出した鉛を分析し、更に、別の１００ｍｌの純水
に室温で２４時間浸漬し、ＩＣＰ法で溶出した鉛を分析
し、供試材表面積当たりの鉛溶出量を測定した。その結
果を表３及び表４に示す。
２０ｍｍＬに機械加工し、エチルアルコールで表面洗浄
後、１００ｍｌの純水に室温で２４時間浸漬し、ＩＣＰ
法で溶出した鉛を分析し、更に、別の１００ｍｌの純水
に室温で２４時間浸漬し、ＩＣＰ法で溶出した鉛を分析
し、供試材表面積当たりの鉛溶出量を測定した。その結
果を表３及び表４に示す。
【００４５】(6) 熱間加工性試験 熱間加工性試験は、表１及び表２の各供試材をφ２５ｍ
ｍ×２５ｍｍLに機械加工した後、６５０±１０℃で２
０分加熱し、供試材鍛造面積１００ｍｍ２当たり１５ｔ
で鍛造し、鍛造変形率及び鍛造割れ発生の有無を測定し
た。その結果を表３及び表４に示す。
ｍ×２５ｍｍLに機械加工した後、６５０±１０℃で２
０分加熱し、供試材鍛造面積１００ｍｍ２当たり１５ｔ
で鍛造し、鍛造変形率及び鍛造割れ発生の有無を測定し
た。その結果を表３及び表４に示す。
【００４６】(7) 研磨性試験 研磨性試験は、表１及び表２の各供試材を１２００ｍｍ
２以上×１５〜３０ｍｍＬに機械加工した後、バフ研磨
機で鏡面研磨し、ハードスポット、ソフトスポット及び
オビキ（コメットとも言う）等の表面欠陥発生の有無を
測定した。その結果を表３及び表４に示す。
２以上×１５〜３０ｍｍＬに機械加工した後、バフ研磨
機で鏡面研磨し、ハードスポット、ソフトスポット及び
オビキ（コメットとも言う）等の表面欠陥発生の有無を
測定した。その結果を表３及び表４に示す。
【００４７】これらの試験結果から、前記本発明の所期
の目的が達成できることが確認できる。
の目的が達成できることが確認できる。
【００４８】
【発明の効果】本発明は上述のように構成したから、鉛
による水質悪化を防ぎ、耐脱亜鉛腐食性とメッキ前処理
としての研磨性及び被削性を向上した金型鋳造用若しく
は砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは
砂型鋳物を提供できることとなる。
による水質悪化を防ぎ、耐脱亜鉛腐食性とメッキ前処理
としての研磨性及び被削性を向上した金型鋳造用若しく
は砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは
砂型鋳物を提供できることとなる。
【００４９】また、請求項２記載の発明においては、５
〜１０ｐｐｍのホウ素を含ませるから、更に特性の向上
した金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金
又は金型鋳物若しくは砂型鋳物を提供できることとな
る。
〜１０ｐｐｍのホウ素を含ませるから、更に特性の向上
した金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金
又は金型鋳物若しくは砂型鋳物を提供できることとな
る。
【００５０】即ち、本発明は、 (1) 鉛を添加して被削性を改良していた従来の快削黄銅
合金に比べ、鉛を実質上無害な０.２％以下に抑制した
ので、使用時の鉛の人体や環境への悪影響を実質上無く
すことができる。
合金に比べ、鉛を実質上無害な０.２％以下に抑制した
ので、使用時の鉛の人体や環境への悪影響を実質上無く
すことができる。
【００５１】(2) 被削性向上の為、人体や環境に実質上
無害な範囲のビスマスを添加することで、鉛添加の快削
黄銅合金と同程度の被削性が確保できる。
無害な範囲のビスマスを添加することで、鉛添加の快削
黄銅合金と同程度の被削性が確保できる。
【００５２】(3) 被削性とメッキ前処理としての研磨性
を向上する為、ハードスポット生成原因となる不純物の
鉄と珪素とマンガンとクロムの含有量を微量に制限し、
有効成分の上限を設けたことで、目的が確保できる。
を向上する為、ハードスポット生成原因となる不純物の
鉄と珪素とマンガンとクロムの含有量を微量に制限し、
有効成分の上限を設けたことで、目的が確保できる。
【００５３】(4) 銅含有量を高くし、錫とニッケルとア
ルミニウムと燐を所定量添加することで、耐脱亜鉛腐食
性が確保できている。
ルミニウムと燐を所定量添加することで、耐脱亜鉛腐食
性が確保できている。
【００５４】また、上記した被削性と研磨性に優れた無
鉛耐食性黄銅合金に、一定量のホウ素を添加すること
で、より優れた機械的性質と耐脱亜鉛腐食性と研磨性が
確保できる。
鉛耐食性黄銅合金に、一定量のホウ素を添加すること
で、より優れた機械的性質と耐脱亜鉛腐食性と研磨性が
確保できる。
【００５５】また、請求項３記載の発明においては、上
記合金のうち、重量比で燐を０.０３〜０.１５％にする
ことにより、被削性は若干低下するが、より耐脱亜鉛腐
食性の向上した連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続
鋳造鋳物を提供できることとなる。
記合金のうち、重量比で燐を０.０３〜０.１５％にする
ことにより、被削性は若干低下するが、より耐脱亜鉛腐
食性の向上した連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続
鋳造鋳物を提供できることとなる。
【図１】表１を図示するものである。
【図２】表２を図示するものである。
【図３】表３を図示するものである。
【図４】表４を図示するものである。
【図５】表５を図示するものである。
【図６】表６を図示するものである。
【図７】表７を図示するものである。
【図８】本実施例での施削性試験でのバイトを示す説明
図である。
図である。
フロントページの続き (72)発明者 舟波 弘 新潟県上越市木田２丁目17番２号 上越マ テリアル株式会社内 (72)発明者 嶋田 博 新潟県上越市木田２丁目17番２号 上越マ テリアル株式会社内 (72)発明者 中島 克之 新潟県上越市木田２丁目17番２号 上越マ テリアル株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】 重量比で６４.０〜６８.０％の銅と、
０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケルと、
０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０３％
の燐と、１.０〜２.０％のビスマスを含み、不純物とし
ての鉛が０.２％以下、鉄が０.２％以下、珪素が０.０
２％以下、アンチモンが０.１％以下、クロムが０.００
５％以下、マンガンが０.０１％以下、錫とニッケルと
アルミニウムと燐との合計が１.５％以上であり、残余
が亜鉛であることを特徴とする金型鋳造用若しくは砂型
鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳
物。 - 【請求項２】 重量比で６４.０〜６８.０％の銅と、
０.３〜１.０％の錫と、０.５〜１.０％のニッケルと、
０.４〜０.８％のアルミニウムと、０.０１〜０.０３％
の燐と、１.０〜２.０％のビスマスと５〜１０ｐｐｍの
ホウ素を含み、不純物としての鉛が０.２％以下、鉄が
０.２％以下、珪素が０.０２％以下、アンチモンが０.
１％以下、クロムが０.００５％以下、マンガンが０.０
１％以下、錫とニッケルとアルミニウムと燐との合計が
１.５％以上であり、残余が亜鉛であることを特徴とす
る金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又
は金型鋳物若しくは砂型鋳物。 - 【請求項３】 請求項１及び請求項２において、燐の含
有量が重量比で０.０３〜０.１５％としたことを特徴と
する連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040511A JP2000239765A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11040511A JP2000239765A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000239765A true JP2000239765A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12582578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11040511A Pending JP2000239765A (ja) | 1999-02-18 | 1999-02-18 | 金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000239765A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002146455A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-22 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | 快削銅合金 |
| JP2004346947A (ja) * | 2003-05-19 | 2004-12-09 | Maezawa Ind Inc | 水道用仕切弁及びその弁類 |
| WO2006136065A1 (fr) * | 2005-06-24 | 2006-12-28 | Ningbo Powerway Group Co., Ltd. | Nouvel alliage de laiton écologique sans plomb à découpe libre qui présente une faible teneur en antimoine et bismuth, et sa préparation |
| CN100354443C (zh) * | 2003-02-13 | 2007-12-12 | 同和矿业株式会社 | 耐脱锌性优良的铜基合金 |
| WO2009048008A1 (ja) * | 2007-10-10 | 2009-04-16 | Toto Ltd. | 鋳造性に優れた無鉛快削性黄銅 |
| US20110132569A1 (en) * | 2009-12-09 | 2011-06-09 | Chuankai Xu | Brass alloys having superior stress corrosion resistance and manufacturing method thereof |
| US20110214836A1 (en) * | 2010-03-02 | 2011-09-08 | Zhenqing Hu | Environment-friendly manganese brass alloy and manufacturing method thereof |
| JP5416323B1 (ja) * | 2013-03-29 | 2014-02-12 | 株式会社栗本鐵工所 | 水道部材用黄銅合金 |
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| WO2015100872A1 (zh) * | 2014-01-03 | 2015-07-09 | 嘉兴艾迪西暖通科技有限公司 | 低铅无铋无硅黄铜 |
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| CN107746987A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-02 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅铋砷黄铜管的制备方法 |
| CN107805736A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-16 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅铋砷挤压黄铜棒的制备方法 |
| CN107805737A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-16 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅低硅挤压砷黄铜棒的制备方法 |
| CN107841651A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-03-27 | 龙岩市鸿航金属科技有限公司 | 一种抗脱锌无铅低硅砷黄铜管的制备方法 |
| CN110273082A (zh) * | 2019-06-27 | 2019-09-24 | 福建工程学院 | 一种硅铋无铅铸造黄铜合金及其制备方法 |
-
1999
- 1999-02-18 JP JP11040511A patent/JP2000239765A/ja active Pending
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