JP2001059123A - 無鉛快削性銅合金材 - Google Patents
無鉛快削性銅合金材Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来材と略同等の切削性を有し、かつ、鋳造
性が良好な無鉛快削性銅合金材を提供するものである。 【解決手段】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：
０．０２〜０．１０ｗｔ％の中から選択される１種又は
２種以上の元素、残部が実質的にＺｎからなるものであ
る。
性が良好な無鉛快削性銅合金材を提供するものである。 【解決手段】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：
０．０２〜０．１０ｗｔ％の中から選択される１種又は
２種以上の元素、残部が実質的にＺｎからなるものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無鉛快削性銅合金
材に係り、特に、汎用工業材料としての無鉛快削性銅合
金材に関するものである。
材に係り、特に、汎用工業材料としての無鉛快削性銅合
金材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】快削性銅合金材の代表的なものとして、
Ｐｂを含有するＣｕ−Ｚｎ系合金材、例えば、快削黄銅
（以下、従来材と呼ぶ）が挙げられ、汎用工業材料とし
て広範囲に使用されている。一般的に、従来材中のＰｂ
含有量は、要求される切削性に応じて適宜選択されてい
る。従来材の用途としては、機械部品（例えば、歯車、
ビス、ボルト等）以外に、生活に密着した所で水栓器具
等にも用いられている。前者の機械部品には切削性が要
求され、後者の水栓器具には切削性の他に耐食性、鍛造
性が要求される。
Ｐｂを含有するＣｕ−Ｚｎ系合金材、例えば、快削黄銅
（以下、従来材と呼ぶ）が挙げられ、汎用工業材料とし
て広範囲に使用されている。一般的に、従来材中のＰｂ
含有量は、要求される切削性に応じて適宜選択されてい
る。従来材の用途としては、機械部品（例えば、歯車、
ビス、ボルト等）以外に、生活に密着した所で水栓器具
等にも用いられている。前者の機械部品には切削性が要
求され、後者の水栓器具には切削性の他に耐食性、鍛造
性が要求される。
【０００３】この従来材を用いて機械部品や水栓器具な
どを製造する場合、製造従事者のＰｂ中毒が懸念され
る。また、製品使用後（廃棄後）のスクラップ屑を屋外
に放置した場合、雨水などに晒されてＰｂが溶出し、環
境に影響を及ぼすおそれがある。さらに、従来材を水栓
器具に用いた場合、微量ではあるもののＰｂが水中に溶
出することが確認されている。これらの現象が起こる可
能性は、従来材のＰｂ含有率が高くなる又は使用水温が
高くなるにつれて高くなるため、使用環境によっては、
切削性をある程度犠牲にしなければならないことがあっ
た。
どを製造する場合、製造従事者のＰｂ中毒が懸念され
る。また、製品使用後（廃棄後）のスクラップ屑を屋外
に放置した場合、雨水などに晒されてＰｂが溶出し、環
境に影響を及ぼすおそれがある。さらに、従来材を水栓
器具に用いた場合、微量ではあるもののＰｂが水中に溶
出することが確認されている。これらの現象が起こる可
能性は、従来材のＰｂ含有率が高くなる又は使用水温が
高くなるにつれて高くなるため、使用環境によっては、
切削性をある程度犠牲にしなければならないことがあっ
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】よって、切削性を犠牲
にすることを防ぐべく、無鉛快削性銅合金材が求められ
ており、従来材と略同等の切削性を有する無鉛快削性銅
合金材として、６０／４０黄銅材にＢｉを数ｗｔ％含有
させた合金（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金）材が挙げられ
る。
にすることを防ぐべく、無鉛快削性銅合金材が求められ
ており、従来材と略同等の切削性を有する無鉛快削性銅
合金材として、６０／４０黄銅材にＢｉを数ｗｔ％含有
させた合金（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金）材が挙げられ
る。
【０００５】しかしながら、このＣｕ−Ｚｎ−Ｂｉ系合
金材は、鋳造時にＢｉの偏析が生じ、鋳塊に割れが生じ
易いため、健全な鋳塊を得るの（鋳造性）が困難であ
り、実用化が難しいといった問題がある。
金材は、鋳造時にＢｉの偏析が生じ、鋳塊に割れが生じ
易いため、健全な鋳塊を得るの（鋳造性）が困難であ
り、実用化が難しいといった問題がある。
【０００６】そこで本発明は、上記課題を解決し、従来
材と略同等の切削性を有し、かつ、鋳造性が良好な無鉛
快削性銅合金材を提供することにある。
材と略同等の切削性を有し、かつ、鋳造性が良好な無鉛
快削性銅合金材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６
４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：
０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ
％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％の中から選択される
１種又は２種以上の元素、残部が実質的にＺｎからなる
無鉛快削性銅合金材である。
に請求項１の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６
４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：
０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ
％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％の中から選択される
１種又は２種以上の元素、残部が実質的にＺｎからなる
無鉛快削性銅合金材である。
【０００８】請求項２の発明は、６０／４０黄銅材に、
０．５〜４．０ｗｔ％のＢｉと、０．０１〜０．５０ｗ
ｔ％のＦｅ、０．２〜２．０ｗｔ％のＳｎ、０．０２〜
０．１０ｗｔ％のＰの中から選択される１種又は２種以
上の元素とを含有させた無鉛快削性銅合金材である。
０．５〜４．０ｗｔ％のＢｉと、０．０１〜０．５０ｗ
ｔ％のＦｅ、０．２〜２．０ｗｔ％のＳｎ、０．０２〜
０．１０ｗｔ％のＰの中から選択される１種又は２種以
上の元素とを含有させた無鉛快削性銅合金材である。
【０００９】かかる無鉛快削性銅合金材によれば、Ｃｕ
−Ｚｎ合金材に、所定の範囲のＢｉと、所定の範囲のＦ
ｅ、Ｓｎ、Ｐの中から選択される１種又は２種以上の元
素とを含有させることで、従来材と略同等の切削性を有
しながら、鋳造性が良好となる。
−Ｚｎ合金材に、所定の範囲のＢｉと、所定の範囲のＦ
ｅ、Ｓｎ、Ｐの中から選択される１種又は２種以上の元
素とを含有させることで、従来材と略同等の切削性を有
しながら、鋳造性が良好となる。
【００１０】請求項３の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、残部が実質的に
Ｚｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、残部が実質的に
Ｚｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
【００１１】請求項４の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎ
からなる無鉛快削性銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎ
からなる無鉛快削性銅合金材である。
【００１２】請求項５の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺ
ｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺ
ｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
【００１３】請求項６の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削性
銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削性
銅合金材である。
【００１４】請求項７の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜
０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削
性銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜
０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削
性銅合金材である。
【００１５】請求項８の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．
１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削性銅
合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．
１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなる無鉛快削性銅
合金材である。
【００１６】請求項９の発明は、化学組成が、Ｃｕ：５
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が
実質的にＺｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ
％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が
実質的にＺｎからなる無鉛快削性銅合金材である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を説明する。
を説明する。
【００１８】本発明の無鉛快削性銅合金材は、化学組成
が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜
４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓ
ｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗ
ｔ％の中から選択される１種又は２種以上の元素、残部
が実質的にＺｎからなるものである。
が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜
４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１〜０．５０ｗｔ％、Ｓ
ｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗ
ｔ％の中から選択される１種又は２種以上の元素、残部
が実質的にＺｎからなるものである。
【００１９】Ｂｉは、熱膨張、濡れ性以外の特性はＰｂ
に類似しているので、含有させることでＰｂ含有時と略
同等の切削性向上効果が得られる。Ｂｉの含有量を０．
５〜４．０ｗｔ％としたのは、含有量が０．５ｗｔ％よ
りも少ないと、切削性向上に殆ど効果がなく、また、含
有量が０．５ｗｔ％よりも多いと、切削性向上効果はよ
り高まるものの、Ｂｉが微細分散することなく粒界に偏
析し、大きな芯割れが生じるおそれがあるためである。
に類似しているので、含有させることでＰｂ含有時と略
同等の切削性向上効果が得られる。Ｂｉの含有量を０．
５〜４．０ｗｔ％としたのは、含有量が０．５ｗｔ％よ
りも少ないと、切削性向上に殆ど効果がなく、また、含
有量が０．５ｗｔ％よりも多いと、切削性向上効果はよ
り高まるものの、Ｂｉが微細分散することなく粒界に偏
析し、大きな芯割れが生じるおそれがあるためである。
【００２０】この時、Ｂｉの含有量が０．５〜４．０ｗ
ｔ％の範囲であっても、無鉛快削性銅合金材の鋳造条件
によっては、Ｂｉの分散が十分とならず、芯割れが生じ
るおそれがある。よって、本発明においては、所定の範
囲のＢｉと共に、所定の範囲のＦｅ、Ｓｎ、Ｐの中から
選択される１種又は２種以上の元素を含有させること
で、鋳塊中のＢｉを微細分散させ、Ｂｉの偏析を防いで
いる。Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐは、いずれも溶湯中でＢｉと共存
し、Ｂｉを微細分散させる効果を有する。
ｔ％の範囲であっても、無鉛快削性銅合金材の鋳造条件
によっては、Ｂｉの分散が十分とならず、芯割れが生じ
るおそれがある。よって、本発明においては、所定の範
囲のＢｉと共に、所定の範囲のＦｅ、Ｓｎ、Ｐの中から
選択される１種又は２種以上の元素を含有させること
で、鋳塊中のＢｉを微細分散させ、Ｂｉの偏析を防いで
いる。Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐは、いずれも溶湯中でＢｉと共存
し、Ｂｉを微細分散させる効果を有する。
【００２１】Ｆｅは鋳塊の結晶粒を微細にし、健全な鋳
塊を得るのに効果がある。Ｆｅの含有量を０．０１〜
０．５０ｗｔ％としたのは、含有量が０．０１ｗｔ％よ
りも少ないと、Ｂｉの微細分散化および鋳塊の結晶粒微
細化に効果がなく、また、含有量が０．５０ｗｔ％より
も多いと、無鉛快削性銅合金材の耐食性を著しく低下さ
せてしまうためである。
塊を得るのに効果がある。Ｆｅの含有量を０．０１〜
０．５０ｗｔ％としたのは、含有量が０．０１ｗｔ％よ
りも少ないと、Ｂｉの微細分散化および鋳塊の結晶粒微
細化に効果がなく、また、含有量が０．５０ｗｔ％より
も多いと、無鉛快削性銅合金材の耐食性を著しく低下さ
せてしまうためである。
【００２２】Ｓｎ、Ｐは鋳造性を改善させ、鋳造欠陥の
発生を防止し、かつ、Ｃｕ合金の耐食性、加工性を向上
させる効果を有する。
発生を防止し、かつ、Ｃｕ合金の耐食性、加工性を向上
させる効果を有する。
【００２３】Ｓｎの含有量を０．２〜２．０ｗｔ％とし
たのは、含有量が０．２ｗｔ％よりも少ないと、Ｂｉの
微細分散化および鋳造性改善に効果がなく、また、含有
量が２．０ｗｔ％よりも多いと、従来材と比較して強度
が高くなり過ぎてしまうためである。本発明の無鉛快削
性銅合金材においても、従来材と同様に冷間加工が可能
であることが要求されており、本発明材が従来材の代替
材となるためには、本発明材の冷間加工性が従来材の冷
間加工性と略同等であることが要求される。よって、強
度があまり高くなると、冷間加工性が低下するため好ま
しくない。
たのは、含有量が０．２ｗｔ％よりも少ないと、Ｂｉの
微細分散化および鋳造性改善に効果がなく、また、含有
量が２．０ｗｔ％よりも多いと、従来材と比較して強度
が高くなり過ぎてしまうためである。本発明の無鉛快削
性銅合金材においても、従来材と同様に冷間加工が可能
であることが要求されており、本発明材が従来材の代替
材となるためには、本発明材の冷間加工性が従来材の冷
間加工性と略同等であることが要求される。よって、強
度があまり高くなると、冷間加工性が低下するため好ま
しくない。
【００２４】Ｐの含有量を０．０２〜０．１０ｗｔ％と
したのは、含有量が０．０２ｗｔ％よりも少ないと、Ｂ
ｉの微細分散化および鋳造性改善に効果がなく、また、
含有量が０．１０ｗｔ％よりも多いと、Ｐ化合物（Ｃｕ
3 Ｐ）が形成されて粒界に偏析し、逆に鋳造欠陥の原因
となってしまうためである。
したのは、含有量が０．０２ｗｔ％よりも少ないと、Ｂ
ｉの微細分散化および鋳造性改善に効果がなく、また、
含有量が０．１０ｗｔ％よりも多いと、Ｐ化合物（Ｃｕ
3 Ｐ）が形成されて粒界に偏析し、逆に鋳造欠陥の原因
となってしまうためである。
【００２５】ここで、Ｃｕの含有量は上述した範囲の内
の５９．０〜６４．０ｗｔ％がより好ましく、特に５
９．０〜６１．０ｗｔ％が望ましい。
の５９．０〜６４．０ｗｔ％がより好ましく、特に５
９．０〜６１．０ｗｔ％が望ましい。
【００２６】また、Ｂｉの含有量は上述した範囲の内の
２．４５〜３．９０ｗｔ％がより好ましく、特に２．４
５〜３．１５ｗｔ％が望ましい。
２．４５〜３．９０ｗｔ％がより好ましく、特に２．４
５〜３．１５ｗｔ％が望ましい。
【００２７】さらに、Ｆｅの含有量は上述した範囲の内
の０．０５〜０．４０ｗｔ％がより好ましく、特に０．
２０〜０．３０ｗｔ％が望ましい。
の０．０５〜０．４０ｗｔ％がより好ましく、特に０．
２０〜０．３０ｗｔ％が望ましい。
【００２８】また、Ｓｎの含有量は上述した範囲の内の
０．３０〜１．８５ｗｔ％がより好ましく、特に０．３
０〜１．３０ｗｔ％が望ましい。
０．３０〜１．８５ｗｔ％がより好ましく、特に０．３
０〜１．３０ｗｔ％が望ましい。
【００２９】さらに、Ｐの含有量は上述した範囲の内の
０．０３５〜０．０８５ｗｔ％がより好ましく、特に
０．０５５〜０．０８５ｗｔ％が望ましい。
０．０３５〜０．０８５ｗｔ％がより好ましく、特に
０．０５５〜０．０８５ｗｔ％が望ましい。
【００３０】かかる無鉛快削性銅合金材によれば、従来
材と略同等の切削性を有しながら、Ｐｂを全く含有して
いないため、従来材のように、製造従事者のＰｂ中毒、
環境中又は水中へのＰｂ溶出のおそれがなく、かつ、使
用環境によって切削性を犠牲にしなければならないとい
うことはない。
材と略同等の切削性を有しながら、Ｐｂを全く含有して
いないため、従来材のように、製造従事者のＰｂ中毒、
環境中又は水中へのＰｂ溶出のおそれがなく、かつ、使
用環境によって切削性を犠牲にしなければならないとい
うことはない。
【００３１】また、かかる無鉛快削性銅合金材は、Ｃｕ
−Ｚｎ−Ｂｉ系合金材であり、合金中にＢｉを含有して
いるが、従来のＣｕ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金材のように、鋳
造時にＢｉの偏析による鋳塊割れ（芯割れ）が生じるこ
とはなく、鋳造性が容易である。
−Ｚｎ−Ｂｉ系合金材であり、合金中にＢｉを含有して
いるが、従来のＣｕ−Ｚｎ−Ｂｉ系合金材のように、鋳
造時にＢｉの偏析による鋳塊割れ（芯割れ）が生じるこ
とはなく、鋳造性が容易である。
【００３２】さらに、かかる無鉛快削性銅合金材は、従
来材と比較して耐食性に優れているため、耐食性が要求
される水栓器具材料として、より適した材料となる。
来材と比較して耐食性に優れているため、耐食性が要求
される水栓器具材料として、より適した材料となる。
【００３３】また更に、かかる無鉛快削性銅合金材は、
従来材と略同等の強度となるため、従来材と略同等の冷
間加工性を有し、従来材と同様の加工が可能である。
従来材と略同等の強度となるため、従来材と略同等の冷
間加工性を有し、従来材と同様の加工が可能である。
【００３４】
【実施例】Ｃｕ−４０Ｚｎ合金を大気中にて電気炉で加
熱溶融すると共に、各種元素を添加して溶製を行い、そ
の後、通常の竪型半連続鋳造機およびφ２５０ｍｍの水
冷銅鋳型を用いて鋳造を行い、実施例１〜７、比較例１
〜９の各Ｃｕ−Ｚｎ系合金材を作製した。各Ｃｕ−Ｚｎ
系合金材の化学組成を表１に示す。尚、比較例９のＣｕ
−Ｚｎ系合金材は、従来材の快削黄銅である。
熱溶融すると共に、各種元素を添加して溶製を行い、そ
の後、通常の竪型半連続鋳造機およびφ２５０ｍｍの水
冷銅鋳型を用いて鋳造を行い、実施例１〜７、比較例１
〜９の各Ｃｕ−Ｚｎ系合金材を作製した。各Ｃｕ−Ｚｎ
系合金材の化学組成を表１に示す。尚、比較例９のＣｕ
−Ｚｎ系合金材は、従来材の快削黄銅である。
【００３５】
【表１】
【００３６】次に、各Ｃｕ−Ｚｎ系合金材の鋳塊内部に
おける割れ（芯割れ）の発生程度を確認した後、各Ｃｕ
−Ｚｎ系合金材に熱間押出加工および冷間引抜加工を施
し、それぞれφ１０ｍｍの丸棒に形成する。その後、各
丸棒について、切削性、強度、耐食性の評価を行った。
各種評価結果をまとめたものを表２に示す。
おける割れ（芯割れ）の発生程度を確認した後、各Ｃｕ
−Ｚｎ系合金材に熱間押出加工および冷間引抜加工を施
し、それぞれφ１０ｍｍの丸棒に形成する。その後、各
丸棒について、切削性、強度、耐食性の評価を行った。
各種評価結果をまとめたものを表２に示す。
【００３７】ここで、芯割れ発生程度の評価は、芯割れ
の無いものを○、小さな芯割れが有るものを△、大きな
芯割れが有るものを×とした。
の無いものを○、小さな芯割れが有るものを△、大きな
芯割れが有るものを×とした。
【００３８】また、切削性の評価は、切粉長さが３ｍｍ
以下のものをＳＳ、切粉長さが３〜１０ｍｍのものを
Ｓ、切粉長さが４０〜１２０ｍｍのものをＬとし、カー
ル径が３ｍｍ以下のものを小、カール径が３〜１０ｍｍ
のものを中、カール径が１０ｍｍ以上のものを大とし
た。
以下のものをＳＳ、切粉長さが３〜１０ｍｍのものを
Ｓ、切粉長さが４０〜１２０ｍｍのものをＬとし、カー
ル径が３ｍｍ以下のものを小、カール径が３〜１０ｍｍ
のものを中、カール径が１０ｍｍ以上のものを大とし
た。
【００３９】さらに、耐食性の評価は、ＩＳＯ法に基づ
いた耐食性試験における脱Ｚｎ層深さ（μｍ）によって
行い、脱Ｚｎ層深さが１００μｍ未満のものを○、脱Ｚ
ｎ層深さが１００〜２００μｍのものを△、脱Ｚｎ層深
さが２００μｍ以上のものを×とした。
いた耐食性試験における脱Ｚｎ層深さ（μｍ）によって
行い、脱Ｚｎ層深さが１００μｍ未満のものを○、脱Ｚ
ｎ層深さが１００〜２００μｍのものを△、脱Ｚｎ層深
さが２００μｍ以上のものを×とした。
【００４０】
【表２】
【００４１】表２に示すように、本発明の無鉛快削性銅
合金材である実施例１〜７の合金材においては、芯割れ
の発生が無く、従来材である比較例９の合金材と略同等
の切削性を有している。また、強度は従来材と略同等で
あるため、従来材と略同等の冷間加工性を有する。さら
に、従来材と比較して耐食性が良好であり、特に、実施
例５〜７の合金材の耐食性が優れていた。
合金材である実施例１〜７の合金材においては、芯割れ
の発生が無く、従来材である比較例９の合金材と略同等
の切削性を有している。また、強度は従来材と略同等で
あるため、従来材と略同等の冷間加工性を有する。さら
に、従来材と比較して耐食性が良好であり、特に、実施
例５〜７の合金材の耐食性が優れていた。
【００４２】これに対して、比較例１の合金材は、大き
な芯割れは観察されないものの、Ｂｉ含有量が規定範囲
（0.5 〜4.0wt%）より少ないため、切削性が良好でなか
った。また、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐのいずれも含有していない
ため、従来材と比較すると強度がやや低く、耐食性も良
好でなかった。
な芯割れは観察されないものの、Ｂｉ含有量が規定範囲
（0.5 〜4.0wt%）より少ないため、切削性が良好でなか
った。また、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐのいずれも含有していない
ため、従来材と比較すると強度がやや低く、耐食性も良
好でなかった。
【００４３】比較例２の合金材は、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｐの含
有量は規定範囲内であり、かつ、切削性、強度、および
耐食性は良好であるものの、Ｂｉ含有量が規定範囲（0.
5 〜4.0wt%）より多いため、Ｂｉが微細分散することな
く粒界に偏析し、大きな芯割れが観察された。
有量は規定範囲内であり、かつ、切削性、強度、および
耐食性は良好であるものの、Ｂｉ含有量が規定範囲（0.
5 〜4.0wt%）より多いため、Ｂｉが微細分散することな
く粒界に偏析し、大きな芯割れが観察された。
【００４４】比較例３の合金は、大きな芯割れは観察さ
れず、かつ、切削性および強度は良好であるものの、Ｆ
ｅの含有量が規定範囲（0.01〜0.50wt% ） より多いた
め、耐食性が良好でなかった。
れず、かつ、切削性および強度は良好であるものの、Ｆ
ｅの含有量が規定範囲（0.01〜0.50wt% ） より多いた
め、耐食性が良好でなかった。
【００４５】比較例４の合金は、芯割れは観察されず、
かつ、切削性および耐食性は比較的良好であるものの、
Ｓｎの含有量が規定範囲（0.2 〜2.0wt%） より多いた
め、従来材と比較すると強度が高く、冷間加工性に難が
生じる。
かつ、切削性および耐食性は比較的良好であるものの、
Ｓｎの含有量が規定範囲（0.2 〜2.0wt%） より多いた
め、従来材と比較すると強度が高く、冷間加工性に難が
生じる。
【００４６】比較例５の合金は、大きな芯割れは観察さ
れず、かつ、切削性および耐食性は比較的良好であるも
のの、Ｓｎの含有量が規定範囲より少ないため、従来材
と比較すると強度がやや低かった。
れず、かつ、切削性および耐食性は比較的良好であるも
のの、Ｓｎの含有量が規定範囲より少ないため、従来材
と比較すると強度がやや低かった。
【００４７】比較例６の合金は、強度および耐食性は比
較的良好であるものの、Ｐの含有量が規定範囲（0.02〜
0.10wt% ）より多いため、大きな芯割れが観察され、か
つ、切削性も良好でなかった。
較的良好であるものの、Ｐの含有量が規定範囲（0.02〜
0.10wt% ）より多いため、大きな芯割れが観察され、か
つ、切削性も良好でなかった。
【００４８】比較例７の合金は、大きな芯割れは観察さ
れず、かつ、切削性は比較的良好であるものの、Ｆｅお
よびＳｎの含有量が規定範囲より多いため、従来材と比
較すると強度が高く、かつ、耐食性も良好でなかった。
れず、かつ、切削性は比較的良好であるものの、Ｆｅお
よびＳｎの含有量が規定範囲より多いため、従来材と比
較すると強度が高く、かつ、耐食性も良好でなかった。
【００４９】比較例８の合金は、切削性は比較的良好で
あるものの、Ｆｅ、Ｓｎ、およびＰの含有量が規定範囲
より多いため、大きな芯割れが観察され、従来材と比較
すると強度が高く、かつ、耐食性が良好でなかった。
あるものの、Ｆｅ、Ｓｎ、およびＰの含有量が規定範囲
より多いため、大きな芯割れが観察され、従来材と比較
すると強度が高く、かつ、耐食性が良好でなかった。
【００５０】尚、本発明の無鉛快削性銅合金材は、上述
した実施例における具体的数値に限定されるものでない
ことは言うまでもない。
した実施例における具体的数値に限定されるものでない
ことは言うまでもない。
【００５１】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、Ｃｕ−Ｚ
ｎ合金材に、上述した規定範囲のＢｉと、上述した規定
範囲のＦｅ、Ｓｎ、Ｐの中から選択される１種又は２種
以上の元素とを含有させることで、従来材と略同等の切
削性を有し、かつ、鋳造性が良好な無鉛快削性銅合金材
を得ることができるという優れた効果を発揮する。
ｎ合金材に、上述した規定範囲のＢｉと、上述した規定
範囲のＦｅ、Ｓｎ、Ｐの中から選択される１種又は２種
以上の元素とを含有させることで、従来材と略同等の切
削性を有し、かつ、鋳造性が良好な無鉛快削性銅合金材
を得ることができるという優れた効果を発揮する。
フロントページの続き (72)発明者 西山 進一 埼玉県北埼玉郡騎西町内田ケ谷254−２ 日立アロイ株式会社騎西工場内 (72)発明者 佐々木 元 茨城県土浦市木田余町3550番地 日立電線 株式会社システムマテリアル研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：
０．０２〜０．１０ｗｔ％の中から選択される１種又は
２種以上の元素、残部が実質的にＺｎからなることを特
徴とする無鉛快削性銅合金材。 - 【請求項２】 ６０／４０黄銅材に、０．５〜４．０ｗ
ｔ％のＢｉと、０．０１〜０．５０ｗｔ％のＦｅ、０．
２〜２．０ｗｔ％のＳｎ、０．０２〜０．１０ｗｔ％の
Ｐの中から選択される１種又は２種以上の元素とを含有
させたことを特徴とする無鉛快削性銅合金材。 - 【請求項３】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなることを
特徴とする無鉛快削性銅合金材。 - 【請求項４】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなることを特徴
とする無鉛快削性銅合金材。 - 【請求項５】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜
０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからなることを特
徴とする無鉛快削性銅合金材。 - 【請求項６】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、残部
が実質的にＺｎからなることを特徴とする無鉛快削性銅
合金材。 - 【請求項７】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残
部が実質的にＺｎからなることを特徴とする無鉛快削性
銅合金材。 - 【請求項８】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜
２．０ｗｔ％、Ｐ：０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が
実質的にＺｎからなることを特徴とする無鉛快削性銅合
金材。 - 【請求項９】 化学組成が、Ｃｕ：５７．０〜６４．０
ｗｔ％、Ｂｉ：０．５〜４．０ｗｔ％、Ｆｅ：０．０１
〜０．５０ｗｔ％、Ｓｎ：０．２〜２．０ｗｔ％、Ｐ：
０．０２〜０．１０ｗｔ％、残部が実質的にＺｎからな
ることを特徴とする無鉛快削性銅合金材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23723399A JP3485502B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 無鉛快削性銅合金材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23723399A JP3485502B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 無鉛快削性銅合金材 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059123A true JP2001059123A (ja) | 2001-03-06 |
| JP3485502B2 JP3485502B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17012367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23723399A Expired - Fee Related JP3485502B2 (ja) | 1999-08-24 | 1999-08-24 | 無鉛快削性銅合金材 |
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|---|---|
| JP (1) | JP3485502B2 (ja) |
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-
1999
- 1999-08-24 JP JP23723399A patent/JP3485502B2/ja not_active Expired - Fee Related
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