JP2000336440A

JP2000336440A - 装飾用特殊アルミニウム青銅

Info

Publication number: JP2000336440A
Application number: JP11186249A
Authority: JP
Inventors: Isao Tsukamoto; 勲塚本
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-05-27
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【目的】従来の特殊アルミニウム青銅は、機械的強度を
高めるため、Ｎｉ又は、Ｆｅ添加量を多くせざるを得な
く、その為、合金の素地からの黄金色の色調の低下又
は、耐候性の劣化が見られ、且つ展延性、鋳造性が劣る
のが現状であった。この点を改良し耐食性、耐変色性、
鋳造性、展延性を付与し、黄金色を呈した材料をもっ
て、展伸材、美術的装飾的鋳造品として、長期に亘って
使用出来る。【構成】化学成分は、重量％にてＡｌ５〜７％，Ｎｉ
０．２〜１．５％，Ｆｅ０．２〜１．０％の他にＭｎ
０．０５〜０．１％，Ｃｒ０．０１〜０．０５％，Ｇｅ
０．００２〜０．００５％，Ｔｉ０．００２〜０．００
５％のうち２種以上を含有し、残部Ｃｕと不可避不純物
からなる化学組成、並びにＡｌ５〜７％Ｎｉ０．２〜
１．５％，Ｃｒ０．０１〜０．０５％，Ｓｉ０．００２
５〜０．００５％，Ｔｉ０．００２〜０．００５％と、
残部Ｃｕと不可避不純物からなる化学組成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、黄金色の美観をもって
展伸材、鋳造品など広い範囲に使用する装飾用特殊アル
ミニウム青銅である。

【０００２】

【従来の技術】従来の特殊アルミニウム青銅は、日本工
業規格（ＪＩＳ）鋳物として、第１種から第４種に分類
され、実用合金の多くは、Ａｌ７〜１０％，Ｎｉ０．５
〜４．５％，Ｆｅ０．５〜５％，Ｍｎ０．１〜２％，残
Ｃｕの化学成分の範囲である。これは、耐食性、耐海水
性、耐摩耗性などの化学的、機械的性質から、化学工業
部品、船舶部品、機械部品などの工業的用途に多く使用
されている。また、アルミニウム青銅は、アルミニウム
（Ａｌ）が、重量として５〜１２％で、アルミ金と呼ば
れる美しい黄金色の色調を呈する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の実用合金は、加
工材が鏡面仕上げの場合は、時の経過とともに淡黄色と
なり光の干渉の変化によっては、白色に観察され、ま
た、粗仕上げの場合は、黒色に変化し、合金自体のもつ
黄金色の色調が低下し、青錆の発生も観察され、装飾用
の目的に使用できないのが現状である。この原因は、耐
食性と強度を向上させる作用のあるニッケル（Ｎｉ）の
添加量に起因する。また、ニッケル（Ｎｉ）の添加量が
少なく、鉄（Ｆｅ）の添加量が多い範囲の化学成分の場
合、鉄（Ｆｅ）は、強度と結晶粒微細化効果を目的とし
ながらも、鉄（Ｆｅ）の添加量が多いとＦｅＡｌの化合
物が析出し、耐食性が劣化する。更に実用合金は、展延
性に欠け薄板又は、条の用途には極めて困難である。鋳
造性についても、例えば精度の高さを要求する仏像の製
作にあたっては、鋳造欠陥が生じやすく、且つ、加工も
困難である。上記の化学成分を調整し、重量にてＡｌ
７．０％、Ｎｉ１．０％、Ｆｅ１．０％Ｍｎ０．５％残
Ｃｕの鏡面仕上げの試験品を１８０日間、屋内に曝露し
観察した結果、白色の変化は無しも、青錆の点在が見ら
れ、長期に亘って使用するには不可能である。従って、
黄金色の美観を目的とする展伸材、美術装飾的鋳造品に
使用するアルミニウム青銅の耐食性、耐変色性、鋳造
性、展延性に、改善の余地が残されていた。また、従
来、銅合金の変色を防ぐため、化学的処理を施して製作
されているが、製作された製品の表面に傷がついたり、
又は錆を発生させ、美観を損なうものであった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、機械的強度
の必要性を避け、長期に亘って美術的、装飾的目的に使
用するための耐食性、耐変色性、鋳造性、展延性を付与
すべく研究を行った。その結果、重量％にて、アルミニ
ウム（Ａｌ）５〜７％、ニッケル（Ｎｉ）０．２〜１．
５％鉄（Ｆｅ）０．２〜１．０％の他に、マンガン（Ｍ
ｎ）０．０５〜０．１％、クロム（Ｃｒ）０．０１〜
０．０５％、ゲルマニウム（Ｇｅ）０．００２〜０．０
０５％、チタン（Ｔｉ）０．００２〜０．００５％のう
ち２種以上を含有し、残部銅（Ｃｕ）と不可避不純物か
らなる化学組成。

【０００５】さらに、重量％にて、アルミニウム（Ａ
ｌ）５〜７％、ニッケル（Ｎｉ）０．２〜１．５％クロ
ム（Ｃｒ）０．０１〜０．０５％、珪素（Ｓｉ）０．０
０２５〜０．００５％、チタン（Ｔｉ）０．００２〜
０．００５％、残部銅（Ｃｕ）と不可避不純物からなる
化学組成をもって目的に合うことをつきとめた。

【０００６】

【作用】本発明の鋳塊を鏡面仕上げの試験片と、粗仕上
げの試験片に分類し、これを１８０日間の屋内曝露試験
の結果、安定な酸化皮膜の形成有るも、淡黄色又は黒色
の変化はなく、且つ青錆の発生も観察されない。また、
精度の高い仏像の試作の鋳造性と、０．５ｍ／ｍ条の試
作から、展延性が良好であることの確認を得たのであ
る。

【０００７】本発明特殊合金の組成成分について、その
作用と添加量の限定理由を説明する。

【０００８】Ａｌは、黄金色の色調を決定する必要な主
元素であり、その添加量が５％未満では黄金色の色調と
強度が低下する。一方、７％を越えて添加すると延性が
低下する。

【０００９】Ｎｉは耐食性の向上に有効な元素であり、
その添加量が０．２％未満では効果が充分ではなく、一
方、１．５％を越えて添加すると、耐変色性が低下す
る。

【００１０】Ｆｅは、強度と結晶粒微細化効果に有効な
元素であるが、０．２％未満では効果が充分ではなく、
一方、１．０％を越えて添加すると、耐食性が低下す
る。

【００１１】Ｍｎは、合金の強度及び耐食性に寄与する
元素であるが、０．０５％未満では、効果が充分ではな
く、一方、０．１％を越えて添加すると加工性が低下す
る。

【００１２】Ｃｒは、Ｎｉとの相乗効果により、耐食
性、引っ張り強さを増す元素であり、その添加量が０．
０１％未満では効果が充分ではなく、一方、０．０５％
を越えて添加すると鋳造時の湯流れの低下及び脆化す
る。

【００１３】Ｇｅは、耐食性、耐変色性に寄与する元素
であるが、その添加量が０．００２％未満では、効果が
充分ではなく、一方、０．００５％を越えて添加すると
鋳造性が低下する。

【００１４】Ｓｉは、耐食性、耐変色性及び鋳造時の湯
流れに寄与する元素であるが、その添加量が、０．００
２５％未満では、効果が充分ではなく、一方、０．００
５％を越えて添加すると鋳造性が低下する。

【００１５】Ｔｉは、合金の耐食性、冷間加工性を向上
させる元素であり、その添加量が０．００２％末満では
効果が充分ではなく、一方、０．００５％を越えて添加
すると素地中に金属間化合物が析出し、耐食性、冷間加
工性が低下する。

【００１６】

【実施例】本発明合金の実施例として、その表を第１表
に示す。

【００１７】第２表は、上記第１表の化学成分Ｎｏ１〜
Ｎｏ１７の試験品を鏡面仕上げし、１８０日間屋内曝露
した時の色調の低下の有無と青錆発生の有無、ロスワッ
クスによる鋳造性の良否及び展延性の良否を評価した。

【００１８】上記、第２表の結果から明らかなように、
本発明合金Ｎｏ１〜Ｎｏ８は耐食性、耐変色性、鋳造
性、展延性を有していることが分かる。

【００１９】

【発明の効果】本発明合金は、化学的処理を施すること
なく、アルミ金と呼ばれる美しい黄金色をいつまでも保
持するばかりか、耐食性、耐変色性、鋳造性、展延性に
おいても、従来の素材にくらべて一段とすぐれ、黄金色
の色調を呈する展伸材、美術装飾的鋳造品などに使用す
る材料として極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量％にて、アルミニウム（Ａｌ）５〜７
％、ニッケル０．２〜１．５％、鉄（Ｆｅ）０．２〜
１．０％の他に、マンガン（Ｍｎ）０．０５〜０．１
％、クロム（Ｃｒ）０．０１〜０．０５％、ゲルマニウ
ム（Ｇｅ）０．００２〜０．００５％、チタン（Ｔｉ）
０．００２〜０．００５％のうち２種以上を含有し、残
部銅（Ｃｕ）不可避不純物からなる装飾用特殊アルミニ
ウム青銅。
【請求項２】重量％にて、アルミニウム（Ａｌ）５〜
７％、ニッケル（Ｎｉ）０．２〜１．５％、クロム（Ｃ
ｒ）０．０１〜０．０５％、珪素（Ｓｉ）０．００２５
〜０．００５％、チタン（Ｔｉ）０．００２〜０．００
５％、残部銅（Ｃｕ）と不可避不純物からなる装飾用ア
ルミニウム青銅。