JP2003113454A - ニッケルフリー白色系銅合金の製造方法及びニッケルフリー白色系銅合金 - Google Patents

ニッケルフリー白色系銅合金の製造方法及びニッケルフリー白色系銅合金

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JP2003113454A
JP2003113454A JP2001309406A JP2001309406A JP2003113454A JP 2003113454 A JP2003113454 A JP 2003113454A JP 2001309406 A JP2001309406 A JP 2001309406A JP 2001309406 A JP2001309406 A JP 2001309406A JP 2003113454 A JP2003113454 A JP 2003113454A
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copper alloy
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Taiji Yoshimura
泰治 吉村
Kazuhiko Kita
和彦 喜多
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YKK Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 洋白と同等の強度および硬度、延性を有
し、加工性、耐色性、白色性に優れ、ニッケルアレルギ
ー問題もなく、縫製品の留針確認の調査の際に、検針器
に誤動作を生じさせにくいニッケルフリー白色系銅合金
の製造方法及び、ニッケルフリー白色系銅合金を提供す
る。 【解決手段】 CuaZnbMnc又はCuaZnbM
ncXd(但し、XはAl,Sn,Agの少なくとも1
種、a:残部、0.5≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4)
で示される合金を作製し、これを200〜800℃で加
熱し、冷却することにより、18kOeの磁場中での磁
化が0.2emu/g以下とするニッケルフリー白色系
銅合金を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスライドフ
ァスナーのエレメント、スライダー、止具などあるいは
金属製のボタン、被服の係止具などの装身用に適した強
度、硬度、加工性、耐食性に優れ、ニッケルアレルギー
のない、さらには検針器に対して誤動作を生じさせない
ニッケルフリー白色系銅合金の製造方法及びニッケルフ
リー白色系銅合金に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば上記スライドファスナー用
銅合金としては、その合金色調が白色である洋白等の銅
−ニッケル−亜鉛合金、または丹銅、真鍮に代表される
銅−亜鉛合金などが用いられてきた。しかしながら、洋
白はニッケルを合金元素として含むため耐食性には優れ
ているが、例えばこれをスライドファスナー用として適
用した場合に、ファスナーは皮膚に接触することが多い
ので、ニッケルアレルギーの問題が生じている。また、
丹銅、真鍮に代表される銅−亜鉛合金は、ニッケルを含
まないため、ニッケルアレルギーの問題は発生しない
が、その色調が黄色くなり、白色の合金を得ることがで
きない。
【0003】そこで、本発明者らは、特開平11-124644
号に開示されるニッケルフリー白色銅合金を開発し特許
出願した。特開平11-124644号に開示されるニッケルフ
リー白色銅合金は、強度、硬度、加工性、耐食性に優
れ、ニッケルを含まないため、ニッケルアレルギーの問
題は発生しないとともに美しい白色度を保った装飾的価
値の高い合金である。
【0004】しかしながら、上記合金は、マンガン自体
が磁性体であるため、磁気的性質を有し、そのため被服
などの縫製品の留針確認するために行う検針器での調査
の際に、検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができない
といった問題を有している。
【0005】上記合金の検針器対策としては、鍍金等に
よる表面処理が考えられるが、合金表面に施された鍍金
膜等は経時的な変化により、また、他の部材との接触な
どにより剥離する可能性が有り、剥離した場合、上記の
検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないといった
問題が生じる。また、検針器に誤動作を生じさせない銅
合金も存在するが、合金の色調が白色ではなかったり、
ニッケルを含みニッケルアレルギーの問題が発生した
り、これらの条件を全て満足するものは存在していなか
った。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、洋
白と同等の強度および硬度に優れ、さらに延性を有し、
加工性、耐食性、白色性に優れ、ニッケルを含まないた
めにニッケルアレルギー問題もないとともに、さらに、
縫製品の留針確認するために行う検針器での調査の際
に、検針器に誤動作を生じさせにくいニッケルフリー白
色系銅合金の製造方法及びニッケルフリー白色系銅合金
を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成よ
りなる。 (1)一般式:CuaZnbMnc(但し、a、b、c
は、質量%で、aは残部、0.5≦b≦35、3≦c≦17、不
可避的元素を含み得る)で示される合金を作製し、これ
を200〜800℃に加熱し、冷却することにより、1
8kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下とす
るニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【0008】(2)一般式:CuaZnbMncXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、
0.5≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示される合金を作製し、これを200〜8
00℃に加熱し、冷却することにより、18kOeの磁
場中での磁化が0.2emu/g以下とするニッケルフ
リー白色系銅合金の製造方法。
【0009】(3)前記加熱、冷却後、さらに冷間加工
を施し、加工歪を導入する前記(1)または(2)記載
のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【0010】(4)一般式:CuaZnbMnc(但
し、a、b、cは、質量%で、aは残部、0.5≦b≦3
5、3≦c≦17、不可避的元素を含み得る)で示される合
金を作製し、これに冷間加工を施し、加工歪を導入する
ことにより、18kOeの磁場中での磁化が0.2em
u/g以下とするニッケルフリー白色系銅合金の製造方
法。
【0011】(5)一般式:CuaZnbMncXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、
0.5≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示される合金を作製し、これに冷間加工を
施し、加工歪を導入することにより、18kOeの磁場
中での磁化が0.2emu/g以下とするニッケルフリ
ー白色系銅合金の製造方法。
【0012】(6)前記冷間加工を施し、加工歪を導入
した後、200〜800℃に加熱し、冷却する前記
(4)または(5)記載のニッケルフリー白色系銅合金
の製造方法。
【0013】(7)室温においてα相単相あるいはα+
β相である前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の
ニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【0014】(8)導電率が20%IACS以下である
前記(1)ないし(6)のいずれかに記載のニッケルフ
リー白色系銅合金の製造方法。
【0015】(9)色調がJIS Z 8729にて規
定される色調を示すa*値、b*値が、−2<a*<7、−3
<b*<20である前記(1)ないし(6)のいずれかに
記載のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【0016】(10)一般式:CuaZnbMnc(但
し、a、b、cは、質量%で、aは残部、0.5≦b≦3
5、3≦c≦17、不可避的元素を含み得る)で示され、1
8kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下とす
るニッケルフリー白色系銅合金。
【0017】(11)一般式:CuaZnbMncXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、
0.5≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下とするニッケルフリー白色系銅合
金。
【0018】(12)一般式:CuaZneMnc(但
し、a、c、eは、質量%で、aは残部、3≦c≦17、
0.5≦e<10、不可避的元素を含み得る)で示され、1
8kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であ
ることを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
【0019】(13)一般式:CuaZneMncXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、c、d、eは、質量%で、aは残部、
3≦c≦17、0.1≦d≦4、0.5≦e<10、不可避的元素
を含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色系銅合金。
【0020】(14)一般式:CuaZnfMng(但
し、a、f、gは、質量%で、aは残部、10≦f≦35、
3≦g<7、不可避的元素を含み得る)で示され、18k
Oeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であるこ
とを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
【0021】(15)一般式:CuaZnfMngXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、d、f、gは、質量%で、aは残部、
10≦f≦35、3≦g<7、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色系銅合金。
【0022】(16)一般式:CuaZnhMni(但
し、a、h、iは、質量%で、aは残部、10≦h≦30、
7≦i≦15、不可避的元素を含み得る)で示され、18
kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下である
ことを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
【0023】(17)一般式:CuaZnjMnkXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、j、k、dは、質量%で、aは残部、
10≦j≦35、7≦k≦15、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色系銅合金。
【0024】(18)室温においてα相単相あるいはα
+β相である前記(10)ないし(17)のいずれかに
記載のニッケルフリー白色系銅合金。
【0025】(19)導電率が20%IACS以下であ
る前記(10)ないし(17)のいずれかに記載のニッ
ケルフリー白色系銅合金。
【0026】(20)色調がJIS Z 8729にて
規定される色調を示すa*値、b*値が、−2<a*<7、
−3<b*<20である前記(10)ないし(17)のいず
れかに記載のニッケルフリー白色系銅合金。
【0027】(21)上記(10)ないし(20)のい
ずれかに記載の合金が装身用製品の構成部品として使用
されてなるニッケルフリー白色系銅合金。
【0028】(22)上記(10)ないし(20)のい
ずれかに記載の合金がスライドファスナーの構成部品で
あるエレメント、止具、引手、スライダーの少なくとも
1種に使用されてなるニッケルフリー白色系銅合金。
【0029】(23)上記(10)ないし(20)のい
ずれかに記載の合金がスナップボタンの構成部品として
使用されてなるニッケルフリー白色系銅合金。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明のニッケルフリー白
色系銅合金の製造方法における組成について説明する。
Znは、固溶強化により合金の機械的特性を向上させる
と共に、Mnの添加に伴う磁化増加を抑制する働き、及
び合金の価格を低下させる効果がある。上記の0.5質
量%より少ないと合金の低価格化が不十分で、強化量、
磁化増加を抑制する働きが不足する。また、35質量%
より多いと耐時季割れ性が劣化してしまう。よって、磁
化増加を抑制する働きを考慮した場合、上記範囲におい
て、添加量を大きくすることがより好ましい。具体的に
は、15質量%以上、さらに23質量%以上とすること
が最も好ましい。
【0031】Mnは、固溶強化により合金の機械的特性
を向上させると共に、合金の価格を低下させる効果があ
る。また、Znの代わりに添加することにより、耐時季
割れ性を向上させる効果と、銅合金の色調を白くさせる
効果がある。さらに、融点を下げる効果が有り、鋳造性
を向上させると共に、溶湯からのZnの蒸発を抑える働
きがある。また、合金の導電率を下げる効果が有り検針
器での渦電流発生に伴う、誤作動を防止する効果が期待
できる。上記3質量%より添加量が少ないと合金の白色
化に寄与しないと共に17質量%より多すぎると磁化を
増大させる原因となる。
【0032】X元素は、Al,Sn,Agから選ばれる
少なくとも1種の元素であり、これらの元素は、表面に
安定な酸化被膜を形成することにより、耐時季割れ性を
向上させる効果があり、Mnの添加に伴う磁化増加を抑
制する働きがある。上記の0.1質量%より少ないと合
金の耐時季割れ性が不十分であると共に強化量、磁化増
加を抑制する働きが不足する。また、4質量%より多い
と組織がα+β相となり、十分な冷間加工性が確保でき
なくなると共に磁化が増加する。
【0033】本発明は、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることにより、縫製品の留針
確認するために行う検針器での調査の際に、検針器に誤
動作を生じさせなくすることができる。このような本発
明の特徴を備えた合金とするため、その第一の方法は、
特定組成の合金を作製し、これを200〜800℃に加
熱し、冷却することにより得られるものである。具体的
には、上記合金作製段階においては、合金は18kOe
の磁場中での磁化が0.2emu/gを超え、縫製品の
留針確認するために行う検針器での調査の際に、検針器
に誤動作を生じさせるものであるが、これを200〜8
00℃に加熱し、冷却することにより、18kOeの磁
場中での磁化が0.2emu/g以下となり、検針器に
誤動作を生じさせないものとなる。上記温度範囲より加
熱温度が低い場合、加熱による効果が得られず、18k
Oeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下とはなら
ず、また、逆に上記温度範囲より加熱温度が高い場合、
加熱し過ぎにより、同様に18kOeの磁場中での磁化
が0.2emu/g以下とはならない。また、この方法
において、上記加熱後冷却することも重要であり、この
冷却は焼き入れなどの急速冷却により行うことが重要で
ある。冷却方法としては、水、空気、ガス、その他冷却
媒体による焼き入れなどの急速冷却が好ましい。特に、
冷却の際の冷却速度は、10K/s以上とすることが好
ましい。このように冷却することにより、組織的にも冷
間加工に有効なα相単相となり加工面でも有効な合金が
提供できる。
【0034】また、その第二の方法は、前記組成の合金
に、例えば圧延、伸線、プレス等の冷間加工を施し、1
0%以上の加工歪を導入することにより、18kOeの
磁場中での磁化を大きく減少させることができる。冷間
加工により加工歪が10%より小さな場合、その効果が
十分に期待できず、検針器に誤動作を生じさせてしま
う。
【0035】さらに、50%以上の加工歪を導入するこ
とにより、前記全ての組成範囲において、18kOeの
磁場中で磁化が0.2emu/g以下とすることができ
るとともに、より磁化を低下させることができる。特
に、Znが15〜30質量%、Mnが3〜9質量%である組成
の場合、18kOeの磁場中での合金自体の磁化が0.
2emu/g以下と顕著に低いため、圧延、伸線、プレ
ス等の冷間加工により、10%の加工歪を導入した場
合、18kOeの磁場中での磁化が0.18emu/g
以下とさらに低下させることができ、どのような高感度
な検針器であっても、誤動作させる可能性はない。な
お、Znが25質量%を超える場合、さらには26質量
%以上の場合、上記効果はより顕著である。
【0036】本発明においては、前記方法を併用するこ
とにより、よりその効果が期待できる。具体的には、特
定組成(上記組成)の合金を作製し、これに加熱冷却を
施し、さらに、冷間加工を施す、あるいは特定組成(上
記組成)の合金を作製し、これに冷間加工を施し、場合
によっては所望の形状とした後、加熱冷却を施すことが
考えられる。
【0037】また、合金の組織がα相単相であることに
より、冷間加工性に優れ、より検針器に誤動作を生じさ
せないようにすることが可能である。
【0038】さらに、導電率が20%IACS以下であ
ることは、検針器での測定により発生する渦磁界を生じ
にくくさせるためのより有効な要件である。
【0039】本発明によって製造される合金は、JIS
Z 8729に規定するとL*値、a*値、b*値表色
系色度図に基づいて、−2<a*<7、−3<b*<20
の範囲内にある。
【0040】なお、本明細書でいう色調とは、JIS
Z 8729に規定される物体色の表示方法で表現した
明度指数L*(明度:エルスター)及びクロマティクス
指数a*(緑味〜赤味:エースター)、b*(青味〜黄
味:ビースター)の値で示される。特に本発明の特徴で
ある白色系であるためには、無彩色に近い方が良く、上
記のようにクロマティクス指数a*、b*により規定され
る。
【0041】また、本発明においては、合金自体が検針
器に誤動作を生じさせないものであるため、その表面に
被覆層を形成しても良く、被覆層が剥離した場合でも検
針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないといった問
題が生じないものである。被覆層を形成する場合、上記
合金と同様にa*値、b*値の範囲を設定する必要が有
り、被覆層を形成することにより、より白色化した材料
を提供することができる。この場合においても、被覆層
が万一剥離した場合でも、基材である合金がこれに近い
色であるため、特に色の面でも問題が生じない。
【0042】このような被覆層としては、Snめっき
層、Crめっき層、Agめっき層、Cu−Snめっき層
があり、上述のような色調を示すものであれば、前記め
っき層以外でも適用可能である。被覆層を形成する場
合、手法的には湿式、乾式いずれでも良く、例えば湿式
めっきとしては、電解めっき、無電解めっき、溶融めっ
きなどが適用でき、乾式めっきとしては、物理的気相蒸
着法(PVD)、化学的気相蒸着法(CVD)などが適
用できる。
【0043】被覆層の厚さとしては、0.001〜10
μmが被覆による効果が期待でき、剥離などの問題が生
じないとともに経済性を考慮すると有効な範囲である。
また、使用用途によっては、このような材料を切断、曲
げなどの後加工を施し供される場合がある。このような
場合には、これらの加工による剥離、摩耗などを考慮
し、被覆層の厚さを0.005〜5μmの範囲とするこ
とが好ましい。
【0044】本発明のニッケルフリー白色系銅合金の製
造方法の対象となる合金は上述のとおりであるが、本発
明で対象とする合金は、より効果的な合金として以下の
組成の合金を請求する。具体的には下記のとおりであ
る。
【0045】(1)一般式:CuaZneMnc(但
し、a、c、eは、質量%で、aは残部、3≦c≦17、
0.5≦e<10、不可避的元素を含み得る)で示され、1
8kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であ
ることを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金、
【0046】(2)一般式:CuaZneMncXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、c、d、eは、質量%で、aは残部、
3≦c≦17、0.1≦d≦4、0.5≦e<10、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色系銅合金、
【0047】(3)一般式:CuaZnfMng(但
し、a、f、gは、質量%で、aは残部、10≦f≦35、
3≦g<7、不可避的元素を含み得る)で示され、18k
Oeの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であるこ
とを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金、
【0048】(4)一般式:CuaZnfMngXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、d、f、gは、質量%で、aは残部、
10≦f≦35、3≦g<7、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色銅合金、である。
【0049】なお、上記(3)、(4)において、Zn
の量は25質量%を超えることがより好ましく、さらに
は26質量%以上であることが特に好ましい。さらに、 (5)一般式:CuaZnhMni(但し、a、h、i
は、質量%で、aは残部、10≦h≦30、7≦i≦15、不
可避的元素を含み得る)で示され、18kOeの磁場中
での磁化が0.2emu/g以下であることを特徴とす
るニッケルフリー白色系銅合金、
【0050】(6)一般式:CuaZnjMnkXd
(但し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも
1種の元素、a、j、k、dは、質量%で、aは残部、
10≦j≦35、7≦k≦15、0.1≦d≦4、不可避的元素を
含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
フリー白色系銅合金、である。
【0051】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない
ことはもとよりである。
【0052】実施例1 (本発明の合金からなる供試材1)表1および2に示す
本発明の合金からなる供試材は、以下のように作製し、
その評価を行った。なお、比較例の供試材も同様に作製
した。
【0053】純Cu(99.9%)、純Zn(99.9
〜99.99%)、純Mn(99.9%)、純Al(9
9.99%)、純Sn、純Ag、純Niを使用して、表
1及び2に示される所定組成に秤量(200cm3)し
た。これらをAr雰囲気中(10cmHg)で高周波溶
解し、4分間保持後、銅鋳型(φ40×28)に注湯し
た。得られた鋳塊(200cm3)を長さ約70mmに
切断し、押出用ビレットとした。
【0054】押出は、ビレット温度800℃、コンテナ
温度600℃で行った。得られた押出材(φ8×約13
00)に800℃×1h+炉冷の熱処理(以下熱処理と
示す)を施した。この熱処理を施した押出材(ワイヤ)
をさらに表1及び2に示す温度に加熱し、これに水を冷
却媒体として用い焼き入れを行い、得られた材料を試験
の元材(供試材1)とした。
【0055】
【表1】
【0056】
【表2】
【0057】(供試材1の評価)色調は、得られた供試
材について、SiC研磨紙、ダイヤモンドペーストにて
鏡面研磨を行い、色彩色差計(ミノルタ(株)製、CR
−300)を用い測定し、これをJIS Z 8729
に規定するL*、a*、b*にて表示し、この表示が前記
範囲内に入っているものを白色と表記し、範囲以外のも
のについては、その主体となる色を表記した。本発明の
供試材は、色調が全て白色、詳細には無彩色に近い白色
系であった。
【0058】ニッケルアレルギーについては、Ni元素
を含むか否かによって評価し、含まないものは○印、含
むものは×印とした。本発明の供試材は、全てNi元素
を含まずニッケルアレルギーに問題ない材料である。
【0059】組織は、得られた供試材について、組織観
察を行うことによって行った。本発明の供試材は、α相
単相のみ又はα+β相であった。
【0060】導電率測定は、供試材から採取した試料表
面を鏡面研磨し、これをデジタル導電率計(オートシグ
マ3000)の測定プローブを試料表面に接触させてそ
の数値を測定した。本発明の供試材については、5IA
CS%以下と非常に優れた値であることが分かる。この
ことより、検針器での測定により発生する渦磁界が非常
に発生しにくいということが分かる。このことは、後述
する磁化と相俟って検針器に対応するためには、非常に
重要な特性となる。
【0061】磁化測定は、得られた供試材1を交番力磁
力計(AFGM:AFGM2900−04C型)を用い
て測定した結果であり、供試材約0.1gを電磁石の磁
界中に配し電磁石より18kOeの磁界を発生させ、こ
れを変化させることにより供試材の磁化を測定した。な
お、測定速度は、50msec/pointにて行っ
た。本発明の供試材1は、18kOeの強い磁界でも、
磁化が0.198emu/g以下と極めて小さいことが
分かる。また、表2によれば、本発明の範囲の加熱温度
で焼き入れを行うことにより上記のように優れた本発明
の目的とする磁気的特性を備えた材料とすることができ
ることが分かる。さらに、比較例の材料に比べ非常に優
れていることが分かると共に比較例の材料を本発明の範
囲の加熱温度で焼き入れを行っても優れた本発明の目的
とする磁気的特性が得られないことが分かる。
【0062】以上のように、磁化及び導電率に優れた材
料を得るためには、本発明の合金組成で、かつ、本発明
の製造方法に基づき行うことが非常に重要であることが
以上の結果より分かる。
【0063】なお、本発明の供試材1は、硬度について
は100Hv以上であり、80%変形後の割れ等も生じ
ず、耐変色性並びに耐時季割れ性にも優れた結果が得ら
れた。
【0064】実施例2 (本発明の合金からなる供試材2)表3および4に示す
本発明の合金からなる供試材は、以下のように作製し、
その評価を行った。なお、比較例の供試材も同様に作製
した。
【0065】純Cu(99.9%)、純Zn(99.9
〜99.99%)、純Mn(99.9%)、純Al(9
9.99%)、純Sn、純Ag、純Niを使用して、表
3及び4に示される所定組成に秤量(200cm3)し
た。これらをAr雰囲気中(10cmHg)で高周波溶
解し、4分間保持後、銅鋳型(φ40×28)に注湯し
た。得られた鋳塊(200cm3)を長さ約70mmに
切断し、押出用ビレットとした。押出は、ビレット温度
800℃、コンテナ温度600℃で行った。このように
して得られた材料を試験の元材(供試材2)とした。
【0066】
【表3】
【0067】
【表4】
【0068】(供試材2の評価1)色調は、得られた供
試材について、SiC研磨紙、ダイヤモンドペーストに
て鏡面研磨を行い、色彩色差計(ミノルタ(株)製、C
R−300)を用い測定し、これをJIS Z 872
9に規定するL*、a*、b*にて表示し、この表示が前
記範囲内に入っているものを白色と表記し、範囲以外の
ものについては、その主体となる色を表記した。本発明
の供試材は、色調が全て白色、詳細には無彩色に近い白
色系であった。
【0069】ニッケルアレルギーについては、Ni元素
を含むか否かによって評価し、含まないものは○印、含
むものは×印とした。本発明の供試材は、全てNi元素
を含まずニッケルアレルギーに問題ない材料である。
【0070】組織は、得られた供試材について、組織観
察を行うことによって行った。本発明の供試材は、α相
単相のみであった。
【0071】導電率測定は、供試材から採取した試料表
面を鏡面研磨し、これをデジタル導電率計(オートシグ
マ3000)の測定プローブを試料表面に接触させてそ
の数値を測定した。本発明の供試材については、5IA
CS%以下と非常に優れた値であることが分かる。この
ことより、検針器での測定により発生する渦磁界が非常
に発生しにくいということが分かる。このことは、後述
する磁化と相俟って検針器に対応するためには、非常に
重要な特性となる。
【0072】(本発明の合金からなる供試材3)上記本
発明の合金からなる供試材2で得られた材料を試験の元
材(供試材2)として、さらに表3及び4に示される冷
間加工率になるように冷間圧延により冷間加工を施し、
得られた材料(供試材3)について磁化の測定を行っ
た。
【0073】(供試材3の評価2)磁化測定は、得られ
た材料(供試材3)を交番力磁力計(AFGM:AFG
M2900−04C型)を用いて測定した結果であり、
供試材約0.1gを電磁石の磁界中に配し電磁石より1
8kOeの磁界を発生させ、これを変化させることによ
り供試材の磁化を測定した。なお、測定速度は、50m
sec/pointにて行った。本発明のように50%
の冷間加工率(冷間加工歪)の材料(供試材3)は、1
8kOeの強い磁界でも、磁化が0.198emu/g
以下と極めて小さいことが分かる。また、表3及び4に
よれば、冷間加工率(冷間加工歪)を大きくするほど、
磁化が小さくなっていることが分かる。さらに、比較例
の材料に比べ非常に優れていることが分かると共に比較
例の材料を本発明のような冷間加工を行っても本発明の
目的とする磁気的特性が得られないことが分かる。
【0074】なお、色調、組織、導電率及びニッケルア
レルギーについては、前記材料(供試材3)も上記元材
(供試材2)と同様である。
【0075】以上のように、磁化及び導電率に優れた材
料を得るためには、本発明の合金組成で、かつ、本発明
の製造方法に基づき行うことが非常に重要であることが
以上の結果より分かる。
【0076】なお、本発明の供試材は、硬度については
100Hv以上であり、80%変形後の割れ等も生じ
ず、耐変色性並びに耐時季割れ性にも優れた結果が得ら
れた。
【0077】
【発明の効果】本発明のニッケルフリー白色系銅合金の
製造方法及びニッケルフリー白色系銅合金によれば、洋
白と同等の強度および硬度に優れ、さらに延性を有し、
加工性、耐食性、耐変色性並びに耐時季割れ性に優れる
と共に白色性に優れているので、装飾的価値の高い合金
を提供でき、しかも、ニッケルを含まないためにニッケ
ルアレルギー問題もない。さらに、18kOeの強い磁
界でも、磁化が極めて小さいため、縫製品の留針確認す
るために行う検針器での調査の際に、検針器に誤動作を
生じさせにくい。以上の点からも、装身用の合金、特に
は、縫着により取付けられる製品に使用される合金とし
て提供するには極めて有効である。さらに、本発明のニ
ッケルフリー白色系銅合金の製造方法によれば、上記優
れた特性を備えた合金を容易に製造することができ、上
記のような優れた特性を備えた合金を各種の用途に提供
することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C22C 9/02 C22C 9/02 9/04 9/04 9/05 9/05 C22F 1/00 671 C22F 1/00 671 673 673 685 685Z 691 691B // A44B 1/02 A44B 1/02 A 19/00 19/00

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式:CuaZnbMnc(但し、
    a、b、cは、質量%で、aは残部、0.5≦b≦35、3≦
    c≦17、不可避的元素を含み得る)で示される合金を作
    製し、これを200〜800℃に加熱し、冷却すること
    により、18kOeの磁場中での磁化が0.2emu/
    g以下とするニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
  2. 【請求項2】 一般式:CuaZnbMncXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、0.5
    ≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を含
    み得る)で示される合金を作製し、これを200〜80
    0℃に加熱し、冷却することにより、18kOeの磁場
    中での磁化が0.2emu/g以下とするニッケルフリ
    ー白色系銅合金の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記加熱、冷却後、さらに冷間加工を施
    し、加工歪を導入する請求項1または2記載のニッケル
    フリー白色系銅合金の製造方法。
  4. 【請求項4】 一般式:CuaZnbMnc(但し、
    a、b、cは、質量%で、aは残部、0.5≦b≦35、3≦
    c≦17、不可避的元素を含み得る)で示される合金を作
    製し、これに冷間加工を施し、加工歪を導入することに
    より、18kOeの磁場中での磁化が0.2emu/g
    以下とするニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
  5. 【請求項5】 一般式:CuaZnbMncXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、0.5
    ≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を含
    み得る)で示される合金を作製し、これに冷間加工を施
    し、加工歪を導入することにより、18kOeの磁場中
    での磁化が0.2emu/g以下とするニッケルフリー
    白色系銅合金の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記冷間加工を施し、加工歪を導入した
    後、200〜800℃に加熱し、冷却する請求項4また
    は5記載のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
  7. 【請求項7】 室温においてα相単相あるいはα+β相
    である請求項1ないし6のいずれかに記載のニッケルフ
    リー白色系銅合金の製造方法。
  8. 【請求項8】 導電率が20%IACS以下である請求
    項1ないし6のいずれかに記載のニッケルフリー白色系
    銅合金の製造方法。
  9. 【請求項9】 色調がJIS Z 8729にて規定さ
    れる色調を示すa*値、b*値が、−2<a*<7、−3<b
    *<20である請求項1ないし6のいずれかに記載のニッ
    ケルフリー白色系銅合金の製造方法。
  10. 【請求項10】 一般式:CuaZnbMnc(但し、
    a、b、cは、質量%で、aは残部、0.5≦b≦35、3≦
    c≦17、不可避的元素を含み得る)で示され、18kO
    eの磁場中での磁化が0.2emu/g以下とするニッ
    ケルフリー白色系銅合金。
  11. 【請求項11】 一般式:CuaZnbMncXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、b、c、dは、質量%で、aは残部、0.5
    ≦b≦35、3≦c≦17、0.1≦d≦4、不可避的元素を含
    み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が0.
    2emu/g以下とするニッケルフリー白色系銅合金。
  12. 【請求項12】 一般式:CuaZneMnc(但し、
    a、c、eは、質量%で、aは残部、3≦c≦17、0.5≦
    e<10、不可避的元素を含み得る)で示され、18kO
    eの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であること
    を特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
  13. 【請求項13】 一般式:CuaZneMncXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、c、d、eは、質量%で、aは残部、3≦
    c≦17、0.1≦d≦4、0.5≦e<10、不可避的元素を
    含み得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が
    0.2emu/g以下であることを特徴とするニッケル
    フリー白色系銅合金。
  14. 【請求項14】 一般式:CuaZnfMng(但し、
    a、f、gは、質量%で、aは残部、10≦f≦35、3≦
    g<7、不可避的元素を含み得る)で示され、18kO
    eの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であること
    を特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
  15. 【請求項15】 一般式:CuaZnfMngXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、d、f、gは、質量%で、aは残部、10≦
    f≦35、3≦g<7、0.1≦d≦4、不可避的元素を含み
    得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が0.2
    emu/g以下であることを特徴とするニッケルフリー
    白色系銅合金。
  16. 【請求項16】 一般式:CuaZnhMni(但し、
    a、h、iは、質量%で、aは残部、10≦h≦30、7≦
    i≦15、不可避的元素を含み得る)で示され、18kO
    eの磁場中での磁化が0.2emu/g以下であること
    を特徴とするニッケルフリー白色系銅合金。
  17. 【請求項17】 一般式:CuaZnjMnkXd(但
    し、XはAl,Sn,Agから選ばれる少なくとも1種
    の元素、a、j、k、dは、質量%で、aは残部、10≦
    j≦35、7≦k≦15、0.1≦d≦4、不可避的元素を含み
    得る)で示され、18kOeの磁場中での磁化が0.2
    emu/g以下であることを特徴とするニッケルフリー
    白色系銅合金。
  18. 【請求項18】 室温においてα相単相あるいはα+β
    相である請求項10ないし17のいずれかに記載のニッ
    ケルフリー白色系銅合金。
  19. 【請求項19】 導電率が20%IACS以下である請
    求項10ないし17のいずれかに記載のニッケルフリー
    白色系銅合金。
  20. 【請求項20】 色調がJIS Z 8729にて規定
    される色調を示すa*値、b*値が、−2<a*<7、−3<
    b*<20である請求項10ないし17記載のニッケルフ
    リー白色系銅合金。
  21. 【請求項21】 上記請求項10ないし20の合金が装
    身用製品の構成部品として使用されてなるニッケルフリ
    ー白色系銅合金。
  22. 【請求項22】 上記請求項10ないし20の合金がス
    ライドファスナーの構成部品であるエレメント、止具、
    引手、スライダーの少なくとも1種に使用されてなるニ
    ッケルフリー白色系銅合金。
  23. 【請求項23】 上記請求項10ないし20のいずれか
    の合金がスナップボタンの構成部品として使用されてな
    るニッケルフリー白色系銅合金。
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