JP2003247035A - 耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製造方法 - Google Patents
耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 従来の黄銅の優れた特性を維持しつつ、耐応
力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優
れた銅合金は、５８〜６６重量％のＣｕと、０．１〜
０．８重量％のＳｎと、０．０１〜０．５重量％のＳｉ
と、残部としてＺｎおよび不可避不純物とからなり、α
相の割合が８０体積％以上である。この銅合金は、必要
に応じて０．３〜３．５重量％のＰｂおよび０．３〜
３．０重量％のＢｉの少なくとも１種以上を含有し、ま
た、必要に応じて０．０２〜０．１５重量％のＰと０．
０２〜３．０重量％のＮｉと０．０２〜０．６重量％の
Ｆｅの少なくとも１種以上を総量で０．０２〜３．０重
量％含有してもよい。また、銅合金の見掛け上のＺｎ含
有量が３４〜３８重量％になるようにする。
力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびそ
の製造方法を提供する。 【解決手段】 耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優
れた銅合金は、５８〜６６重量％のＣｕと、０．１〜
０．８重量％のＳｎと、０．０１〜０．５重量％のＳｉ
と、残部としてＺｎおよび不可避不純物とからなり、α
相の割合が８０体積％以上である。この銅合金は、必要
に応じて０．３〜３．５重量％のＰｂおよび０．３〜
３．０重量％のＢｉの少なくとも１種以上を含有し、ま
た、必要に応じて０．０２〜０．１５重量％のＰと０．
０２〜３．０重量％のＮｉと０．０２〜０．６重量％の
Ｆｅの少なくとも１種以上を総量で０．０２〜３．０重
量％含有してもよい。また、銅合金の見掛け上のＺｎ含
有量が３４〜３８重量％になるようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、切削性およびリサ
イクル性に優れた従来の黄銅の特性に加えて、耐応力腐
食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製
造方法に関する。
イクル性に優れた従来の黄銅の特性に加えて、耐応力腐
食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、Ｃｕ−Ｚｎ合金にＰｂを添加した
快削黄銅棒（ＪＩＳ Ｃ３６０４）や鍛造用黄銅棒（Ｊ
ＩＳ Ｃ３７７１）などの黄銅は、鋳造性、熱間加工性
および切削加工性に優れていることから、水洗金具やバ
ルブ部品などに広く使用されている。また、その流通量
の多さから、スクラップの調達が容易であり、リサイク
ル性やコスト面でも優れている。
快削黄銅棒（ＪＩＳ Ｃ３６０４）や鍛造用黄銅棒（Ｊ
ＩＳ Ｃ３７７１）などの黄銅は、鋳造性、熱間加工性
および切削加工性に優れていることから、水洗金具やバ
ルブ部品などに広く使用されている。また、その流通量
の多さから、スクラップの調達が容易であり、リサイク
ル性やコスト面でも優れている。
【０００３】近年、接水部品などに使用される黄銅材の
耐脱亜鉛腐食性を向上させるために、様々な提案がなさ
れている。例えば、特開平１０−１８３２７５号公報に
は、Ｃｕ−Ｚｎ合金にＳｎを添加して、押出し後に様々
な熱処理を通じてγ相のＳｎ濃度を制御することによ
り、耐脱亜鉛性を向上させることが開示されている。ま
た、特開平６−１０８１８４号公報には、Ｃｕ−Ｚｎ合
金にＳｎを添加して、押出し後にα単相に制御すること
により、耐脱亜鉛腐食性を高めることが提案されてい
る。すなわち、上述した合金はいずれも従来の黄銅に比
べてＳｎを多く添加することが特徴である。
耐脱亜鉛腐食性を向上させるために、様々な提案がなさ
れている。例えば、特開平１０−１８３２７５号公報に
は、Ｃｕ−Ｚｎ合金にＳｎを添加して、押出し後に様々
な熱処理を通じてγ相のＳｎ濃度を制御することによ
り、耐脱亜鉛性を向上させることが開示されている。ま
た、特開平６−１０８１８４号公報には、Ｃｕ−Ｚｎ合
金にＳｎを添加して、押出し後にα単相に制御すること
により、耐脱亜鉛腐食性を高めることが提案されてい
る。すなわち、上述した合金はいずれも従来の黄銅に比
べてＳｎを多く添加することが特徴である。
【０００４】さらに、特開２００１−２９４９５６号公
報には、Ｃｕ−Ｚｎ合金に微量のＰおよびＳｎを添加し
て、押出しおよび抽伸した後、熱処理を行うことでβ相
がα相で分断された組織に制御することにより、耐脱亜
鉛性を向上させることが提案されている。
報には、Ｃｕ−Ｚｎ合金に微量のＰおよびＳｎを添加し
て、押出しおよび抽伸した後、熱処理を行うことでβ相
がα相で分断された組織に制御することにより、耐脱亜
鉛性を向上させることが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のＣｕ−
Ｚｎ合金は、腐食性の水質環境下において温水の下で使
用すると、β相中のＺｎイオン化傾向が強くＺｎが優先
的に溶出するため、耐脱亜鉛腐食性が極めて劣ってい
る。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金は、Ｚｎ量の増加とともに耐
応力腐食割れ感受性が増大し、特に、鍛造用黄銅棒（Ｊ
ＩＳ Ｃ３７７１）や快削黄銅棒（ＪＩＳ Ｃ３６０
４）などのα＋β相の黄銅は、耐応力腐食割れ性が劣っ
ている。
Ｚｎ合金は、腐食性の水質環境下において温水の下で使
用すると、β相中のＺｎイオン化傾向が強くＺｎが優先
的に溶出するため、耐脱亜鉛腐食性が極めて劣ってい
る。また、Ｃｕ−Ｚｎ合金は、Ｚｎ量の増加とともに耐
応力腐食割れ感受性が増大し、特に、鍛造用黄銅棒（Ｊ
ＩＳ Ｃ３７７１）や快削黄銅棒（ＪＩＳ Ｃ３６０
４）などのα＋β相の黄銅は、耐応力腐食割れ性が劣っ
ている。
【０００６】また、Ｓｎを多量に添加して耐脱亜鉛性を
向上させる方法では、Ｓｎ量の増加につれて黄銅のロー
カル凝固時間が長くなり、鋳造時にＳｎが逆偏析し、鋳
塊の表面欠陥をもたらすとともに押し出しなどの熱間加
工性を損ない、製品の歩留まりが著しく低下するという
問題がある。また、ＳｎはＣｕ−Ｚｎスクラップに比べ
て高価であり、Ｓｎの添加量が多いとコストが増大する
という問題がある。
向上させる方法では、Ｓｎ量の増加につれて黄銅のロー
カル凝固時間が長くなり、鋳造時にＳｎが逆偏析し、鋳
塊の表面欠陥をもたらすとともに押し出しなどの熱間加
工性を損ない、製品の歩留まりが著しく低下するという
問題がある。また、ＳｎはＣｕ−Ｚｎスクラップに比べ
て高価であり、Ｓｎの添加量が多いとコストが増大する
という問題がある。
【０００７】さらに、微量のＳｎおよびＰを添加して熱
処理を行う方法では、添加物の量が少ないため、安価で
耐脱亜鉛性を向上できるが、耐応力腐食割れ性を改善で
きないという問題がある。
処理を行う方法では、添加物の量が少ないため、安価で
耐脱亜鉛性を向上できるが、耐応力腐食割れ性を改善で
きないという問題がある。
【０００８】したがって、本発明は、このような従来の
問題点に鑑み、従来の黄銅の優れた特性を維持しつつ、
耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
問題点に鑑み、従来の黄銅の優れた特性を維持しつつ、
耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およ
びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意研究した結果、従来の黄銅材にＳ
ｎおよびＳｉ（および必要に応じてＰｂ、Ｂｉ、Ｎｉ、
Ｐ、Ｆｅ）を適量添加し、適正条件で熱処理を行って組
織制御を行うことにより、従来の黄銅の優れた特性を維
持したまま、耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れ
た銅合金を提供することができることを見出し、本発明
を完成するに至った。
を解決するために鋭意研究した結果、従来の黄銅材にＳ
ｎおよびＳｉ（および必要に応じてＰｂ、Ｂｉ、Ｎｉ、
Ｐ、Ｆｅ）を適量添加し、適正条件で熱処理を行って組
織制御を行うことにより、従来の黄銅の優れた特性を維
持したまま、耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れ
た銅合金を提供することができることを見出し、本発明
を完成するに至った。
【００１０】すなわち、本発明による耐応力腐食割れ性
および耐脱亜鉛性に優れた銅合金は、５８〜６６重量％
のＣｕと、０．１〜０．８重量％のＳｎと、０．０１〜
０．５重量％のＳｉと、残部としてＺｎおよび不可避不
純物とからなり、α相の割合が８０体積％以上であるこ
とを特徴とする。
および耐脱亜鉛性に優れた銅合金は、５８〜６６重量％
のＣｕと、０．１〜０．８重量％のＳｎと、０．０１〜
０．５重量％のＳｉと、残部としてＺｎおよび不可避不
純物とからなり、α相の割合が８０体積％以上であるこ
とを特徴とする。
【００１１】この銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋
ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、
ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞ
れＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１
０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの
含有量（重量％）を示す）が３４〜３８重量％であるの
が好ましい。
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋
ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、
ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞ
れＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１
０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの
含有量（重量％）を示す）が３４〜３８重量％であるの
が好ましい。
【００１２】また、上記の銅合金が、０．３〜３．５重
量％のＰｂと０．３〜３．０重量％のＢｉの少なくとも
１種以上を含有するのが好ましい。
量％のＰｂと０．３〜３．０重量％のＢｉの少なくとも
１種以上を含有するのが好ましい。
【００１３】また、上記の銅合金が、０．０２〜０．１
５重量％のＰと、０．０２〜３．０重量％のＮｉと、
０．０２〜０．６重量％のＦｅの少なくとも１種以上を
総量で０．０２〜３．０重量％含有するのが好ましい。
５重量％のＰと、０．０２〜３．０重量％のＮｉと、
０．０２〜０．６重量％のＦｅの少なくとも１種以上を
総量で０．０２〜３．０重量％含有するのが好ましい。
【００１４】この銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／
（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ
４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂ
はＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ ２、ｔ３およびｔ
４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量
（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ
４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれ
Ｓｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であるのが好ましい。
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／
（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ
４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂ
はＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ ２、ｔ３およびｔ
４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量
（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ
４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれ
Ｓｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であるのが好ましい。
【００１５】また、本発明による耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の製造方法は、５８〜６６
重量％のＣｕと０．１〜０．８重量％のＳｎと０．０１
〜０．５重量％のＳｉと残部としてＺｎおよび不可避不
純物とからなる銅合金の原料を鋳造後、熱間加工を行
い、さらに冷間または熱間で加工を行った後、３００℃
〜６００℃で２分〜５時間焼鈍し、０．２〜１０℃／秒
の冷却速度で冷却することを特徴とする。
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の製造方法は、５８〜６６
重量％のＣｕと０．１〜０．８重量％のＳｎと０．０１
〜０．５重量％のＳｉと残部としてＺｎおよび不可避不
純物とからなる銅合金の原料を鋳造後、熱間加工を行
い、さらに冷間または熱間で加工を行った後、３００℃
〜６００℃で２分〜５時間焼鈍し、０．２〜１０℃／秒
の冷却速度で冷却することを特徴とする。
【００１６】この銅合金の製造方法において、銅合金の
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）］×１００（Ａ
はＣｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ
当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０）、ｑ１およびｑ
２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であるのが好ましい。
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）］×１００（Ａ
はＣｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ
当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０）、ｑ１およびｑ
２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であるのが好ましい。
【００１７】また、上記の銅合金の製造方法において、
原料が、０．３〜３．５重量％のＰｂと０．３〜３．０
重量％のＢｉの少なくとも１種以上を含有するのが好ま
しい。
原料が、０．３〜３．５重量％のＰｂと０．３〜３．０
重量％のＢｉの少なくとも１種以上を含有するのが好ま
しい。
【００１８】また、上記の銅合金の製造方法において、
原料が、０．０２〜０．１５重量％のＰと、０．０２〜
３．０重量％のＮｉと、０．０２〜０．６重量％のＦｅ
の少なくとも１種以上を総量で０．０２〜３．０重量％
含有するのが好ましい。
原料が、０．０２〜０．１５重量％のＰと、０．０２〜
３．０重量％のＮｉと、０．０２〜０．６重量％のＦｅ
の少なくとも１種以上を総量で０．０２〜３．０重量％
含有するのが好ましい。
【００１９】この銅合金の製造方法において、銅合金の
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２
ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含
有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、
ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよ
びＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ
３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およ
びｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅの含有量
（重量％）を示す）が３４〜３８重量％であるのが好ま
しい。
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２
ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含
有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、
ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよ
びＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ
３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およ
びｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅの含有量
（重量％）を示す）が３４〜３８重量％であるのが好ま
しい。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明による耐応力腐食割れ性お
よび耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、５８〜
６６重量％のＣｕと、０．１〜０．８重量％のＳｎと、
０．０１〜０．５重量％のＳｉと、必要に応じて適量の
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｐ、ＮｉおよびＦｅの少なくとも１種と、
残部としてＺｎおよび不可避不純物とからなり、α相の
割合が８０体積％以上であることを特徴とする。
よび耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、５８〜
６６重量％のＣｕと、０．１〜０．８重量％のＳｎと、
０．０１〜０．５重量％のＳｉと、必要に応じて適量の
Ｐｂ、Ｂｉ、Ｐ、ＮｉおよびＦｅの少なくとも１種と、
残部としてＺｎおよび不可避不純物とからなり、α相の
割合が８０体積％以上であることを特徴とする。
【００２１】Ｃｕ量が５８重量％より少ないと、β相が
増加し、後に熱処理を行っても耐脱亜鉛性を向上するこ
とができない。一方、Ｃｕ量が６６重量％より多くなる
と、高温域でもβ相が十分に析出せず、熱間加工性が低
下する。そのため、 Ｃｕ量を５８〜６６重量％にする
のが好ましく、６０〜６２重量％にするのがさらに好ま
しい。
増加し、後に熱処理を行っても耐脱亜鉛性を向上するこ
とができない。一方、Ｃｕ量が６６重量％より多くなる
と、高温域でもβ相が十分に析出せず、熱間加工性が低
下する。そのため、 Ｃｕ量を５８〜６６重量％にする
のが好ましく、６０〜６２重量％にするのがさらに好ま
しい。
【００２２】Ｓｎは、α相およびβ相の耐脱亜鉛性を向
上させる効果がある。Ｓｎ量が０．１重量％より少ない
と、満足な耐脱亜鉛性を得られず、０．８重量％より多
くなると、硬くて脆いγ相が析出し易くなり、機械的特
性の伸びが低下する。そのため、Ｓｎ量を０．１〜０．
８重量％にするのが好ましく、０．３〜０．５重量％に
するのがさらに好ましい。
上させる効果がある。Ｓｎ量が０．１重量％より少ない
と、満足な耐脱亜鉛性を得られず、０．８重量％より多
くなると、硬くて脆いγ相が析出し易くなり、機械的特
性の伸びが低下する。そのため、Ｓｎ量を０．１〜０．
８重量％にするのが好ましく、０．３〜０．５重量％に
するのがさらに好ましい。
【００２３】Ｓｉは、一定の割合でβ相およびα相に固
溶することにより、β相の耐脱亜鉛性を向上させるとと
もに、合金全体の耐応力腐食割れ性を向上させる効果が
顕著である。Ｓｉ量が０．０１重量％より少ないと、こ
の効果が得られない。また、Ｓｉの亜鉛当量は１０と高
く、０．５重量％より多く添加すると、β相の割合が多
くなり、機械的特性の伸びが低下する。そのため、Ｓｉ
量は０．０１〜０．５重量％にするのが好ましく、０．
１〜０．２重量％にするのがさらに好ましい。
溶することにより、β相の耐脱亜鉛性を向上させるとと
もに、合金全体の耐応力腐食割れ性を向上させる効果が
顕著である。Ｓｉ量が０．０１重量％より少ないと、こ
の効果が得られない。また、Ｓｉの亜鉛当量は１０と高
く、０．５重量％より多く添加すると、β相の割合が多
くなり、機械的特性の伸びが低下する。そのため、Ｓｉ
量は０．０１〜０．５重量％にするのが好ましく、０．
１〜０．２重量％にするのがさらに好ましい。
【００２４】なお、Ｃｕ−Ｚｎ合金にＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉ
などの第３元素を少量添加した場合に、特別の相を形成
しないでα相やβ相中に固溶される場合が多く、その場
合に、Ｚｎ量を増減したような組織が生じ、それに対応
した性質を示すようになる。Ｇｕｉｌｌｅｔは、この関
係を添加元素のＺｎ当量を用いて表す方法を提案してい
る。すなわち、第３元素による見掛け上のＺｎ含有量Ｂ
‘は、Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔｑ）］×１
００で表される。ここで、ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔは添加元素のＺ
ｎ当量、ｑは添加元素の含有量（重量％）である（「銅
及び銅合金の基礎と工業技術（改訂版）、２２５〜２２
６頁」（日本伸銅協会）参照）。
などの第３元素を少量添加した場合に、特別の相を形成
しないでα相やβ相中に固溶される場合が多く、その場
合に、Ｚｎ量を増減したような組織が生じ、それに対応
した性質を示すようになる。Ｇｕｉｌｌｅｔは、この関
係を添加元素のＺｎ当量を用いて表す方法を提案してい
る。すなわち、第３元素による見掛け上のＺｎ含有量Ｂ
‘は、Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔｑ）／（Ａ＋Ｂ＋ｔｑ）］×１
００で表される。ここで、ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔは添加元素のＺ
ｎ当量、ｑは添加元素の含有量（重量％）である（「銅
及び銅合金の基礎と工業技術（改訂版）、２２５〜２２
６頁」（日本伸銅協会）参照）。
【００２５】次に、α相の割合を８０体積％以上にする
効果について説明する。α＋β相の黄銅では、耐応力腐
食割れ性および耐脱亜鉛性のいずれについても、α相に
比べてβ相の方が劣っている。ＳｎおよびＳｉは、亜鉛
当量がそれぞれ２および１０であり、β相に優先的に固
溶する。これらの元素の添加量が増加すると、β相の割
合が増加するとともに、素材全体の硬さが増大して、伸
びが低下する。α相の割合を８０体積％以上にすると、
素材全体の伸びを損ねることなく、微量な添加元素で残
留β相を強化することができ、また、Ｓｉの固溶により
α相の耐応力腐食割れ性を向上させる効果がある。した
がって、α相の割合を８０体積％以上にするのが好まし
く、９０体積％以上にするのがさらに好ましい。
効果について説明する。α＋β相の黄銅では、耐応力腐
食割れ性および耐脱亜鉛性のいずれについても、α相に
比べてβ相の方が劣っている。ＳｎおよびＳｉは、亜鉛
当量がそれぞれ２および１０であり、β相に優先的に固
溶する。これらの元素の添加量が増加すると、β相の割
合が増加するとともに、素材全体の硬さが増大して、伸
びが低下する。α相の割合を８０体積％以上にすると、
素材全体の伸びを損ねることなく、微量な添加元素で残
留β相を強化することができ、また、Ｓｉの固溶により
α相の耐応力腐食割れ性を向上させる効果がある。した
がって、α相の割合を８０体積％以上にするのが好まし
く、９０体積％以上にするのがさらに好ましい。
【００２６】また、本発明による耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、０．３〜
３．５重量％のＰｂと０．３〜３．０重量％のＢｉの少
なくとも１種以上を含有するのが好ましい。
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、０．３〜
３．５重量％のＰｂと０．３〜３．０重量％のＢｉの少
なくとも１種以上を含有するのが好ましい。
【００２７】ＰｂおよびＢｉは、それぞれ黄銅の切削性
を向上させる役割を有する。Ｐｂ量が０．３重量％以上
であれば、良好な快削性を得ることができるが、３．５
重量％より多くなると、機械的性質が悪化し、脆化を生
じる傾向がある。そのため、Ｐｂ量を０．３〜３．５重
量％にするのが好ましく、また、Ｐｂの原料費は安価で
あるため、Ｐｂ量を２．５〜３．５重量％にするのがさ
らに好ましい。同様の理由により、Ｂｉは、０．３〜
３．０重量％の範囲、好ましくは１．４〜２．５重量％
の範囲で良好な快削性を得ることができる。ＢｉはＰｂ
と比べて高価であるが、Ｐｂは人体に対して有害である
ため、この代替として添加することができる。
を向上させる役割を有する。Ｐｂ量が０．３重量％以上
であれば、良好な快削性を得ることができるが、３．５
重量％より多くなると、機械的性質が悪化し、脆化を生
じる傾向がある。そのため、Ｐｂ量を０．３〜３．５重
量％にするのが好ましく、また、Ｐｂの原料費は安価で
あるため、Ｐｂ量を２．５〜３．５重量％にするのがさ
らに好ましい。同様の理由により、Ｂｉは、０．３〜
３．０重量％の範囲、好ましくは１．４〜２．５重量％
の範囲で良好な快削性を得ることができる。ＢｉはＰｂ
と比べて高価であるが、Ｐｂは人体に対して有害である
ため、この代替として添加することができる。
【００２８】また、本発明による耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、０．０２
〜０．１５重量％のＰと、０．０２〜３．０重量％のＮ
ｉと、０．０２〜０．６重量％のＦｅの少なくとも１種
以上を総量で０．０２〜３．０重量％含有するのが好ま
しい。
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の実施の形態は、０．０２
〜０．１５重量％のＰと、０．０２〜３．０重量％のＮ
ｉと、０．０２〜０．６重量％のＦｅの少なくとも１種
以上を総量で０．０２〜３．０重量％含有するのが好ま
しい。
【００２９】Ｎｉは、結晶粒を微細化させる効果があ
り、また、亜鉛当量が負であるため、α相の割合を増加
させる効果もある。Ｎｉ量が０．０２重量％より少ない
と、添加の効果が少なく、一方、３．０重量％より多く
なると、機械的特性や添加コストの問題が生じる。した
がって、 Ｎｉ量を０．０２〜３．０重量％にするのが
好ましく、０．１〜０．４重量％にするのがさらに好ま
しい。
り、また、亜鉛当量が負であるため、α相の割合を増加
させる効果もある。Ｎｉ量が０．０２重量％より少ない
と、添加の効果が少なく、一方、３．０重量％より多く
なると、機械的特性や添加コストの問題が生じる。した
がって、 Ｎｉ量を０．０２〜３．０重量％にするのが
好ましく、０．１〜０．４重量％にするのがさらに好ま
しい。
【００３０】Ｐは、機械的特性を損なうことなく、α相
の耐脱亜鉛性を向上させる効果がある。しかし、０．０
２重量％より少ないと効果がなく、０．１５重量％より
多くなると、粒界偏析を生じ、延性が低下するとともに
耐応力腐食割れ性が悪化する。そのため、Ｐの添加量を
０．０２〜０．１５重量％にするのが好ましい。
の耐脱亜鉛性を向上させる効果がある。しかし、０．０
２重量％より少ないと効果がなく、０．１５重量％より
多くなると、粒界偏析を生じ、延性が低下するとともに
耐応力腐食割れ性が悪化する。そのため、Ｐの添加量を
０．０２〜０．１５重量％にするのが好ましい。
【００３１】Ｆｅは、α相の粗大化を抑制し、機械的特
性を安定化させる。スクラップ原料には殆ど含まれるた
め、０．０２重量％より少ないと、コストアップにつな
がり、一方、０．６重量％より多くなると、伸びが低下
する。そのため、Ｆｅの添加量を０．０２〜０．６重量
％にするのが好ましい。
性を安定化させる。スクラップ原料には殆ど含まれるた
め、０．０２重量％より少ないと、コストアップにつな
がり、一方、０．６重量％より多くなると、伸びが低下
する。そのため、Ｆｅの添加量を０．０２〜０．６重量
％にするのが好ましい。
【００３２】また、Ｎｉ、ＦｅおよびＰの総量が０．０
２重量％より少ないと、スクラップの使用が制限されて
コストアップにつながり、一方、３．０重量％より多く
なると、粒界偏析が発生して延性が低下する。そのた
め、 Ｎｉ、ＦｅおよびＰの総量を０．０２〜３．０重
量％にするのが好ましく、０．０５〜０．５重量％にす
るのがさらに好ましい。
２重量％より少ないと、スクラップの使用が制限されて
コストアップにつながり、一方、３．０重量％より多く
なると、粒界偏析が発生して延性が低下する。そのた
め、 Ｎｉ、ＦｅおよびＰの総量を０．０２〜３．０重
量％にするのが好ましく、０．０５〜０．５重量％にす
るのがさらに好ましい。
【００３３】次に、本発明による耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の製造方法の実施の形態に
ついて説明する。
び耐脱亜鉛性に優れた銅合金の製造方法の実施の形態に
ついて説明する。
【００３４】まず、上記の組成の原料を、見掛け上のＺ
ｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３
＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ
３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３
およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺ
ｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．
３、ｔ４＝０．９）、ｑ １、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞ
れぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量
％）を示す）が３４〜３８重量％になるように配合す
る。
ｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３
＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ
３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３
およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺ
ｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．
３、ｔ４＝０．９）、ｑ １、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞ
れぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量
％）を示す）が３４〜３８重量％になるように配合す
る。
【００３５】次いで、配合した原料から鋳塊を鋳造した
後、６００〜８５０℃の温度範囲で押出し加工を行う。
この配合を行うことにより高温域で熱間加工性の良いα
＋β相の組織が得られる。このようにして得られた棒材
を熱間鍛造または冷間抽伸した後、３００〜６００℃の
範囲で２分〜５時間熱処理し、さらに０．２〜１０℃／
秒の冷却速度で冷却することにより、組織の制御を行
う。
後、６００〜８５０℃の温度範囲で押出し加工を行う。
この配合を行うことにより高温域で熱間加工性の良いα
＋β相の組織が得られる。このようにして得られた棒材
を熱間鍛造または冷間抽伸した後、３００〜６００℃の
範囲で２分〜５時間熱処理し、さらに０．２〜１０℃／
秒の冷却速度で冷却することにより、組織の制御を行
う。
【００３６】熱処理を行うことにより、押出し加工後の
β相部分は、一部を除いてα相またはγ相に変化する。
その際、残留したβ相の添加物濃度が増加するとともに
Ｓｉがα相に固溶することにより、耐応力腐食割れ性お
よび耐脱亜鉛性が向上する。熱処理温度が３００℃より
低い温度であると、十分な相変態が行われず、６００℃
より高い温度であると、β相が安定となり、α＋γ相の
析出が行われない。そのため、熱処理温度の範囲を３０
０〜６００℃にするのが好ましい。冷却速度が１０℃／
秒より速いと冷却による歪みが発生するおそれがあり、
０．２℃／秒より遅いと結晶粒が粗大化して耐脱亜鉛性
に影響を与える場合があるので、冷却速度は０．２〜１
０℃／秒の範囲にするのが好ましい。
β相部分は、一部を除いてα相またはγ相に変化する。
その際、残留したβ相の添加物濃度が増加するとともに
Ｓｉがα相に固溶することにより、耐応力腐食割れ性お
よび耐脱亜鉛性が向上する。熱処理温度が３００℃より
低い温度であると、十分な相変態が行われず、６００℃
より高い温度であると、β相が安定となり、α＋γ相の
析出が行われない。そのため、熱処理温度の範囲を３０
０〜６００℃にするのが好ましい。冷却速度が１０℃／
秒より速いと冷却による歪みが発生するおそれがあり、
０．２℃／秒より遅いと結晶粒が粗大化して耐脱亜鉛性
に影響を与える場合があるので、冷却速度は０．２〜１
０℃／秒の範囲にするのが好ましい。
【００３７】
【実施例】以下、本発明による耐応力腐食割れ性および
耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製造方法の実施例
について詳細に説明する。
耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製造方法の実施例
について詳細に説明する。
【００３８】［実施例１〜２０］表１に示す実施例１〜
２０のそれぞれの成分の原料を配合し、それぞれの原料
を誘導炉で溶解し、φ８０ｍｍに半連続鋳造した。さら
にφ３０ｍｍまで熱間押出し加工し、冷間引き抜きでφ
２９．５ｍｍに加工した後、それぞれ表２に示す熱処理
条件で熱処理した。冷却速度はいずれも０．２〜１０℃
／秒の範囲内であった。
２０のそれぞれの成分の原料を配合し、それぞれの原料
を誘導炉で溶解し、φ８０ｍｍに半連続鋳造した。さら
にφ３０ｍｍまで熱間押出し加工し、冷間引き抜きでφ
２９．５ｍｍに加工した後、それぞれ表２に示す熱処理
条件で熱処理した。冷却速度はいずれも０．２〜１０℃
／秒の範囲内であった。
【００３９】このようにして得られたそれぞれの試料の
組成と、見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１
＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ
１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（Ａは
Ｃｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓ
ｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝
１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ
２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよび
Ｆｅ の含有量（重量％）を示す）を表１に示す。
組成と、見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１
＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ
１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（Ａは
Ｃｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓ
ｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝
１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ
２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよび
Ｆｅ の含有量（重量％）を示す）を表１に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】また、得られたそれぞれの試料のα相の割
合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性について
評価した。
合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性について
評価した。
【００４２】α相の割合は、断面の顕微鏡写真上におい
て点算法（「金属便覧」（日本金属学会編、改訂第５
版、丸善）、２８９頁参照）によって求めた。なお、格
子の間隔は１０μｍ間隔で２３×３０の点を測定した。
て点算法（「金属便覧」（日本金属学会編、改訂第５
版、丸善）、２８９頁参照）によって求めた。なお、格
子の間隔は１０μｍ間隔で２３×３０の点を測定した。
【００４３】耐脱亜鉛性は、ＩＳＯ６５０９に準拠し
て、試験材を７５±３℃のＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏの１
２．７ｇ／Ｌ溶液に２４時間浸漬した後、耐脱亜鉛深さ
を観察することによって評価した。試料の試験は、押出
し方向と脱亜鉛腐食方向が一致するようにして行った。
１０ｍｍの範囲を測定して、最大脱亜鉛深さが１００μ
ｍ以下の場合を○、それ以上の深さの場合を△として評
価した。
て、試験材を７５±３℃のＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏの１
２．７ｇ／Ｌ溶液に２４時間浸漬した後、耐脱亜鉛深さ
を観察することによって評価した。試料の試験は、押出
し方向と脱亜鉛腐食方向が一致するようにして行った。
１０ｍｍの範囲を測定して、最大脱亜鉛深さが１００μ
ｍ以下の場合を○、それ以上の深さの場合を△として評
価した。
【００４４】また、耐応力腐食割れ性について評価する
ために、冷間引き抜き前のそれぞれの試料を１．５ｍｍ
に切断し、さらに約０．５ｍｍまで熱間圧延し、さらに
冷間圧延で表面を０．０３ｍｍ程度圧延した後、熱処理
を行い、厚さ０．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１４０ｍｍ
の試料を作成した。ＪＩＳ Ｈ８７１１の２点負荷方法
により耐力の５０％の応力をそれぞれの試料に加えて、
１４％ＮＨ３を入れたデシケーター内に保持し、腐食割
れが発生するまでの時間を調べた。５時間以内に割れが
発生したものを×、５〜１５時間で割れが発生したもの
を△、１５時間以上割れなかったものを○として、耐応
力腐食割れ性について評価した。
ために、冷間引き抜き前のそれぞれの試料を１．５ｍｍ
に切断し、さらに約０．５ｍｍまで熱間圧延し、さらに
冷間圧延で表面を０．０３ｍｍ程度圧延した後、熱処理
を行い、厚さ０．５ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ１４０ｍｍ
の試料を作成した。ＪＩＳ Ｈ８７１１の２点負荷方法
により耐力の５０％の応力をそれぞれの試料に加えて、
１４％ＮＨ３を入れたデシケーター内に保持し、腐食割
れが発生するまでの時間を調べた。５時間以内に割れが
発生したものを×、５〜１５時間で割れが発生したもの
を△、１５時間以上割れなかったものを○として、耐応
力腐食割れ性について評価した。
【００４５】実施例１〜２０におけるα相の割合、脱亜
鉛試験および応力腐食割れ試験の結果を表２に示す。こ
の表からわかるように、いずれの実施例の場合も熱処理
後のα相の割合が８０体積％以上になり、優れた耐応力
腐食割れおよび耐脱亜鉛特性を示した。
鉛試験および応力腐食割れ試験の結果を表２に示す。こ
の表からわかるように、いずれの実施例の場合も熱処理
後のα相の割合が８０体積％以上になり、優れた耐応力
腐食割れおよび耐脱亜鉛特性を示した。
【００４６】
【表２】
【００４７】［比較例１〜５］表３に示す比較例１〜５
のそれぞれの元素を含む原料を配合し、実施例と同様の
方法により試料を作成し、実施例と同様の方法により、
得られたそれぞれの試料の組成を分析し、見掛け上のＺ
ｎ含有量を算出した。この分析結果と見掛け上のＺｎ含
有量を表３に示す。
のそれぞれの元素を含む原料を配合し、実施例と同様の
方法により試料を作成し、実施例と同様の方法により、
得られたそれぞれの試料の組成を分析し、見掛け上のＺ
ｎ含有量を算出した。この分析結果と見掛け上のＺｎ含
有量を表３に示す。
【００４８】
【表３】
【００４９】また、比較例１〜５において得られたそれ
ぞれの試料のα相の割合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応
力腐食割れ性について評価した。その結果を表４に示
す。この表からわかるように、比較例１の場合は、Ｓｉ
の添加量が０であり、亜鉛当量で３８以上となっている
ため、α相の割合が十分でなく、耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性が劣っている。比較例２および３の場合
も、Ｓｉの添加量が０であるため、耐応力腐食割れ性が
劣っている。また、比較例４および５の場合は、熱処理
条件が適性でないために、α相の割合が十分でない。そ
のため、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性がともに劣
っている。
ぞれの試料のα相の割合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応
力腐食割れ性について評価した。その結果を表４に示
す。この表からわかるように、比較例１の場合は、Ｓｉ
の添加量が０であり、亜鉛当量で３８以上となっている
ため、α相の割合が十分でなく、耐応力腐食割れ性およ
び耐脱亜鉛性が劣っている。比較例２および３の場合
も、Ｓｉの添加量が０であるため、耐応力腐食割れ性が
劣っている。また、比較例４および５の場合は、熱処理
条件が適性でないために、α相の割合が十分でない。そ
のため、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性がともに劣
っている。
【００５０】
【表４】
【００５１】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、従来
の黄銅の優れた特性を維持しつつ、耐応力腐食割れ性お
よび耐脱亜鉛性に優れ、熱間加工が容易である銅合金を
安価に提供することができる。
の黄銅の優れた特性を維持しつつ、耐応力腐食割れ性お
よび耐脱亜鉛性に優れ、熱間加工が容易である銅合金を
安価に提供することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成１５年４月１６日（２００３．４．１
６）
６）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】この銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋
ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、
ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞ
れＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１
０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの
含有量（重量％）を示す）が３４〜３８．８重量％であ
るのが好ましい。
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋
ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、
ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞ
れＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１
０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの
含有量（重量％）を示す）が３４〜３８．８重量％であ
るのが好ましい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】この銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／
（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ
４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂ
はＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ ２、ｔ３およびｔ
４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量
（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ
４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれ
Ｓｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８．８重量％であるのが好ましい。
［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／
（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ
４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂ
はＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ ２、ｔ３およびｔ
４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量
（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ
４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれ
Ｓｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８．８重量％であるのが好ましい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１６】この銅合金の製造方法において、銅合金の
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）］×１００（Ａ
はＣｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ
当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０）、ｑ１およびｑ
２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８．８重量％であるのが好ましい。
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２）］×１００（Ａ
はＣｕの含有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量
％）、ｔ１およびｔ２はぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ
当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０）、ｑ１およびｑ
２はぞれぞれＳｎおよびＳｉの含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８．８重量％であるのが好ましい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】この銅合金の製造方法において、銅合金の
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２
ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含
有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、
ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよ
びＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ
３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およ
びｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅの含有量
（重量％）を示す）が３４〜３８．８重量％であるのが
好ましい。
見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ
２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２
ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含
有量（重量％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、
ｔ２、ｔ３およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、Ｎｉおよ
びＦｅのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ
３＝−１．３、ｔ４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およ
びｑ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅの含有量
（重量％）を示す）が３４〜３８．８重量％であるのが
好ましい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】まず、上記の組成の原料を、見掛け上のＺ
ｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３
＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ
３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３
およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺ
ｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．
３、ｔ４＝０．９）、ｑ １、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞ
れぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量
％）を示す）が３４〜３８．８重量％になるように配合
する。
ｎ含有量Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３
＋ｔ４ｑ４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ
３＋ｔ４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３
およびｔ４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺ
ｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．
３、ｔ４＝０．９）、ｑ １、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞ
れぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量
％）を示す）が３４〜３８．８重量％になるように配合
する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４０】
【表１】
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４８】
【表３】
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４９】また、比較例１〜５において得られたそれ
ぞれの試料のα相の割合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応
力腐食割れ性について評価した。その結果を表４に示
す。この表からわかるように、比較例１の場合は、Ｓｉ
の添加量が０であり、亜鉛当量で３８．８より大きくな
っているため、α相の割合が十分でなく、耐応力腐食割
れ性および耐脱亜鉛性が劣っている。比較例２および３
の場合も、Ｓｉの添加量が０であるため、耐応力腐食割
れ性が劣っている。また、比較例４および５の場合は、
熱処理条件が適性でないために、α相の割合が十分でな
い。そのため、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性がと
もに劣っている。
ぞれの試料のα相の割合、硬さ、耐脱亜鉛性および耐応
力腐食割れ性について評価した。その結果を表４に示
す。この表からわかるように、比較例１の場合は、Ｓｉ
の添加量が０であり、亜鉛当量で３８．８より大きくな
っているため、α相の割合が十分でなく、耐応力腐食割
れ性および耐脱亜鉛性が劣っている。比較例２および３
の場合も、Ｓｉの添加量が０であるため、耐応力腐食割
れ性が劣っている。また、比較例４および５の場合は、
熱処理条件が適性でないために、α相の割合が十分でな
い。そのため、耐脱亜鉛性および耐応力腐食割れ性がと
もに劣っている。
─────────────────────────────────────────────────────
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(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２４ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６２４
６３０ ６３０Ｊ
６３０Ｋ
６４０ ６４０Ａ
６４０Ｚ
６７３ ６７３
６８３ ６８３
６８４ ６８４Ｃ
６８５ ６８５Ｚ
６８６ ６８６Ａ
６９１ ６９１Ｂ
６９１Ｃ
６９２ ６９２Ａ
Claims (10)
- 【請求項１】 ５８〜６６重量％のＣｕと、０．１〜
０．８重量％のＳｎと、０．０１〜０．５重量％のＳｉ
と、残部としてＺｎおよび不可避不純物とからなり、α
相の割合が８０体積％以上であることを特徴とする、耐
応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金。 - 【請求項２】 前記銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’
＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ １＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１
＋ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２は
ぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ
２＝１０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよび
Ｓｉの含有量（重量％）を示す）が３４〜３８重量％で
あることを特徴とする、請求項１に記載の銅合金。 - 【請求項３】 ０．３〜３．５重量％のＰｂと０．３〜
３．０重量％のＢｉの少なくとも１種以上を含有するこ
とを特徴とする、請求項１に記載の銅合金。 - 【請求項４】 ０．０２〜０．１５重量％のＰと、０．
０２〜３．０重量％のＮｉと、０．０２〜０．６重量％
のＦｅの少なくとも１種以上を総量で０．０２〜３．０
重量％含有することを特徴とする、請求項１または３に
記載の銅合金。 - 【請求項５】 前記銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’
＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ １＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ４）
／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ ３＋ｔ
４ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂ
はＺｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ
４はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量
（ｔ１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ
４＝０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれ
Ｓｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であることを特徴とする、請求
項４に記載の銅合金。 - 【請求項６】 ５８〜６６重量％のＣｕと０．１〜０．
８重量％のＳｎと０．０１〜０．５重量％のＳｉと残部
としてＺｎおよび不可避不純物とからなる銅合金の原料
を鋳造後、熱間加工を行い、さらに冷間または熱間で加
工を行った後、３００℃〜６００℃で２分〜５時間焼鈍
し、０．２〜１０℃／秒の冷却速度で冷却することを特
徴とする、耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた
銅合金の製造方法。 - 【請求項７】 前記銅合金の見掛け上のＺｎ含有量Ｂ’
＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ １＋ｔ２ｑ２）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１
＋ｔ２ｑ２）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量
％）、ＢはＺｎの含有量（重量％）、ｔ１およびｔ２は
ぞれぞれＳｎおよびＳｉのＺｎ当量（ｔ１＝２．０、ｔ
２＝１０．０）、ｑ１およびｑ２はぞれぞれＳｎおよび
Ｓｉの含有量（重量％）を示す）が３４〜３８重量％で
あることを特徴とする、請求項６に記載の銅合金の製造
方法。 - 【請求項８】 前記原料が、０．３〜３．５重量％のＰ
ｂと０．３〜３．０重量％のＢｉの少なくとも１種以上
を含有することを特徴とする、請求項６に記載の銅合
金。 - 【請求項９】 前記原料が、０．０２〜０．１５重量％
のＰと、０．０２〜３．０重量％のＮｉと、０．０２〜
０．６重量％のＦｅの少なくとも１種以上を総量で０．
０２〜３．０重量％含有することを特徴とする、請求項
６または８に記載の銅合金の製造方法。 - 【請求項１０】 前記銅合金の見掛け上のＺｎ含有量
Ｂ’＝［（Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４ｑ
４）／（Ａ＋Ｂ＋ｔ１ｑ１＋ｔ２ｑ２＋ｔ３ｑ３＋ｔ４
ｑ４）］×１００（ＡはＣｕの含有量（重量％）、Ｂは
Ｚｎの含有量（重量％）、ｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４
はぞれぞれＳｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅのＺｎ当量（ｔ
１＝２．０、ｔ２＝１０．０、ｔ３＝−１．３、ｔ４＝
０．９）、ｑ１、ｑ２、ｑ３およびｑ４はぞれぞれＳ
ｎ、Ｓｉ、ＮｉおよびＦｅ の含有量（重量％）を示
す）が３４〜３８重量％であることを特徴とする、請求
項９に記載の銅合金の製造方法。
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| JP2002048163A JP3824944B2 (ja) | 2002-02-25 | 2002-02-25 | 耐応力腐食割れ性および耐脱亜鉛性に優れた銅合金およびその製造方法 |
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