JP2013071155A - 銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 - Google Patents
銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013071155A JP2013071155A JP2011212008A JP2011212008A JP2013071155A JP 2013071155 A JP2013071155 A JP 2013071155A JP 2011212008 A JP2011212008 A JP 2011212008A JP 2011212008 A JP2011212008 A JP 2011212008A JP 2013071155 A JP2013071155 A JP 2013071155A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- alloy ingot
- less
- solidified shell
- cooling rate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
【解決手段】Feを2.1重量%以上3.6重量%以下、Znを0.05重量%以上0.2重量%以下、Pを0.01重量%以上0.12重量%以下、Snを0.01重量%以上0.12重量%以下、Siを0.005重量%以上0.05重量%以下、Mnを0.005重量%以上0.06重量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金鋳塊11であって、連続鋳造を経た後の鋳造方向に垂直な断面において、結晶粒内および結晶粒界に存在する初晶鉄粒子の長径の平均値が5μm以下である。
【選択図】図1
Description
上述のように、鋳造中に晶出する晶出物や添加したFeが溶解しきれずに残留した未固溶鉄粒子等(これらを含め、初晶鉄粒子という)が銅合金鋳塊中に存在すると、製品となった銅合金板の表面に欠陥等が生じてしまう。
板の表面欠陥数を許容値以下に抑えられると考えた。この考えに基づき、本発明者等は、鋭意研究を重ね、銅合金板への影響を充分に低減できる初晶鉄粒子の状態を見いだすと共に、連続鋳造工程において係る状態を得る方法についての知見を得た。
合金鋳塊に近い状態等の種々の状態を含むものとする。同様に、鋳型から引き出された銅合金材を主に「銅合金鋳塊」と呼ぶが、完全に凝固していない状態を含むものとする。
まず、本発明者等は、銅合金鋳塊中の初晶鉄粒子の状態と、銅合金板の表面欠陥との相関について調査を行った。
金板の内部割れも低減することができると予想される。
上述したように、初晶鉄粒子は所定の温度領域にて晶出し易い。つまり、鋳造中の凝固シェルの温度が、例えば1160℃から1094℃までの温度領域にある間に初晶鉄粒子が晶出し易く、その粒子径及び個数が増大していく。したがって、鋳造時の冷却速度を充分に高めれば、上記温度領域を素早く通過することとなり、晶出する初晶鉄粒子の粒子径を所定値以下に抑えることができると考えられる。
次に、本発明者等は、上記により得られた結果を実際の製造工程に適用する方法について検討した。上記のように、小規模な連続鋳造装置や一方向凝固鋳造装置等を使用し、凝固シェルの冷却速度の制御がし易い鋳造方法を用いれば、鋳造時の凝固シェルは、表面付近から中心部まで略一様な冷却速度となり、鋳造組織も表面付近から中心部まで略同じ状態に形成される。
まずは、図1の連続鋳造工程S1において冷却速度の変化量を変更できるよう連続鋳造装置50を構成した。すなわち、長辺51aが350mm、短辺51bが130mm、長手方向が500mmの連続鋳造用鋳型51において、長辺51aの中央部および短辺51bの中央部での冷却能力を、鋳造方向の上流側から下流側に向けて100mm間隔で変更可能に構成した。
角印のいずれの条件においても、凝固シェル10の短辺10bの中央部での冷却速度の変化量は、白三角印で示す値とした。なお、いずれの条件においても、連続鋳造用鋳型51の最上部の冷却速度は、長辺10a、短辺10bとも30℃/minで固定した。
次に、連続鋳造工程S1における冷却速度の変化量の適正値を求めるため、所定間隔で冷却能力の変更が可能な上記連続鋳造装置50にて、凝固シェル10の長辺10a及び短辺10bのそれぞれの中央部における冷却速度の変化量を変更し、上記と同一成分の原材料を鋳造して、図6(a)〜(c)に示す各種データを取得した。
まずは、凝固シェル10の表面と中心部との冷却速度差の目安として、凝固シェル10の冷却速度の変化量に対する銅合金鋳塊11の長辺11aの収縮量を測定した。すなわち、銅合金鋳塊11の長辺11a側の表面に周期的に生じた収縮部分20個を測定し、その平均値を冷却速度の各変化量における収縮量とした。係る結果を図6(a)に示す。
mmであり、長辺10aの冷却速度が200℃/minのとき銅合金鋳塊11の収縮量は1.63mmであった。このことから、銅合金鋳塊11の収縮量を低減するうえで、冷却速度を段階的に高めていくことは有用であるといえる。
次に、凝固シェル10の冷却速度の変化量に対する凝固シェル10の表面と中心部との冷却速度差を測定した。すなわち、連続鋳造中の凝固シェル10の表面から20mm内側に入った部分と中心部とにそれぞれ熱電対を挿入し、各部位における温度の経時変化を測定してそれぞれの冷却速度、及び両者間の冷却速度差を求めた。係る結果を図6(b)に示す。
続いて、冷却速度の変化量の異なる上記複数の条件のうち、銅合金鋳塊11中の初晶鉄粒子の平均粒子径が5μm以下となるよう、70mm/min以上の凝固速度が得られる条件を割り出した。すなわち、上記各条件にて定常状態における凝固線を計測し、凝固シェル10の長辺10aの表面から中心部までが凝固するのに必要な時間を算出して凝固速度を求めた。上述のように、凝固速度は、凝固シェル10内で所定時間あたりに凝固方向(ここでは、凝固シェル10の表面から中心部へと向かう方向)に凝固が進行する距離(例えば、mm/min)である。係る結果を図6(c)に示す。
図中、三角印、菱形印、四角印で示すプロットは、凝固シェル10の短辺10bの中央部における冷却速度の変化量が0.126℃/min・mm、0.156℃/min・mm、0.194℃/min・mmのデータをそれぞれ表している。
以上、本実施形態に係る銅合金鋳塊11は、例えばFeを2.1重量%以上3.6重量%以下、Pを0.01重量%以上0.1重量%以下、Znを0.05重量%以上0.2重量%以下、Snを0.01重量%以上0.12重量%以下、Siを0.005重量%以上0.05重量%以下、Mnを0.005重量%以上0.06重量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金鋳塊であって、連続鋳造を経た後の鋳造方向に垂直な断面において、結晶粒内および結晶粒界に存在する初晶鉄粒子の長径の平均値が5μm以下となっている。
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
述の実施形態と同様、熱間圧延工程から時効熱処理工程までの加工を行って、実施例1〜4及び比較例1〜3に係る銅合金板を製作した。係る銅合金板について、単位面積あたりの表面欠陥数を測定した。
布は、初晶鉄粒子の長径が6μm以上8μm未満の範囲に、初晶鉄粒子の粒子数が300個/cm2以上400個/cm2以下のピークを持つ。
10a (凝固シェルの)長辺
10b (凝固シェルの)短辺
11 銅合金鋳塊
11a (銅合金鋳塊の)長辺
11b (銅合金鋳塊の)短辺
50 連続鋳造装置
51 連続鋳造用鋳型
51a (連続鋳造用鋳型の)長辺
51b (連続鋳造用鋳型の)短辺
52 冷却ブロック
W 冷却水
Claims (5)
- Feを2.1重量%以上3.6重量%以下、Pを0.01重量%以上0.1重量%以下、Znを0.05重量%以上0.2重量%以下、Snを0.01重量%以上0.12重量%以下、Siを0.005重量%以上0.05重量%以下、Mnを0.005重量%以上0.06重量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金鋳塊であって、
連続鋳造を経た後の鋳造方向に垂直な断面において、
結晶粒内および結晶粒界に存在する初晶鉄粒子の長径の平均値が5μm以下である
ことを特徴とする銅合金鋳塊。 - 前記鋳造方向に垂直な断面において、
表面から20mm内側に入った部分の1cm2あたりの前記結晶粒内および前記結晶粒界の前記初晶鉄粒子の粒度分布は、
前記初晶鉄粒子の長径が4μm以上6μm未満の範囲に、前記初晶鉄粒子の粒子数が200個/cm2以上500個/cm2以下のピークを持ち、
中心部の1cm2あたりの前記結晶粒内および前記結晶粒界の前記初晶鉄粒子の粒度分布は、
前記初晶鉄粒子の長径が6μm以上8μm未満の範囲に、前記初晶鉄粒子の粒子数が300個/cm2以上400個/cm2以下のピークを持ち、
前記断面の全体に亘り、
前記結晶粒内および前記結晶粒界に存在する前記初晶鉄粒子の長径が20μm未満であり、
前記結晶粒内に存在する前記初晶鉄粒子の長径が12μm以下である
ことを特徴とする請求項1に記載の銅合金鋳塊。 - 請求項1又は2に記載の銅合金鋳塊が、圧延工程と熱処理工程とにより加工され、
加工が終了した後の、
圧延による主要な加工方向に5mm、前記加工方向に垂直な方向に1mmの大きさを超える表面欠陥数が0.003個/cm2以下である
ことを特徴とする銅合金板。 - Feを2.1重量%以上3.6重量%以下、Pを0.01重量%以上0.1重量%以下、Znを0.05重量%以上0.2重量%以下、Snを0.01重量%以上0.12重量%以下、Siを0.005重量%以上0.05重量%以下、Mnを0.005重量%以上0.06重量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金鋳塊の製造方法であって、
鋳造方向に対して垂直な断面が長辺と短辺とを有する長方形となっている連続鋳造用鋳型で、前記銅合金鋳塊を鋳造する連続鋳造工程を有し、
前記連続鋳造工程では、
連続鋳造中の凝固シェルの長辺の中央部の表面から中心部までの凝固速度を70mm/min以上に維持しつつ、
前記凝固シェルの長辺の中央部および前記凝固シェルの短辺の中央部での冷却速度を、鋳造方向の上流側から下流側に向けて高まるよう変化させ、かつ、
前記凝固シェルの長辺の中央部の前記冷却速度の変化量が、前記凝固シェルの短辺の中央部の前記冷却速度の変化量よりも大きくなるよう前記冷却速度を制御することにより、
前記連続鋳造工程を経た後の前記銅合金鋳塊の鋳造方向に垂直な断面において、
前記銅合金鋳塊の結晶粒内および結晶粒界に存在する初晶鉄粒子の長径の平均値を5μm以下とする
ことを特徴とする銅合金鋳塊の製造方法。 - 前記連続鋳造工程では、
前記凝固シェルの表面から20mm内側に入った部分の前記冷却速度の変化量を、
前記凝固シェルの長辺の中央部で0.31℃/min・mm以上0.37℃/min・mm以下とし、
前記凝固シェルの短辺の中央部で0.13℃/min・mm以上0.17℃/min・mm以下とする
ことを特徴とする請求項4に記載の銅合金鋳塊の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011212008A JP2013071155A (ja) | 2011-09-28 | 2011-09-28 | 銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011212008A JP2013071155A (ja) | 2011-09-28 | 2011-09-28 | 銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013071155A true JP2013071155A (ja) | 2013-04-22 |
Family
ID=48476080
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011212008A Pending JP2013071155A (ja) | 2011-09-28 | 2011-09-28 | 銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013071155A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104028557A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-10 | 江苏兴荣高新科技股份有限公司 | 铜或铜合金带材及其制造方法和生产设备 |
CN104789812A (zh) * | 2014-01-18 | 2015-07-22 | 株式会社神户制钢所 | 强度、耐热性以及弯曲加工性优异的Fe-P系铜合金板 |
KR20160133371A (ko) | 2015-05-12 | 2016-11-22 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 내열성이 우수한 구리 합금 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0313264A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-22 | Kobe Steel Ltd | 初晶晶出を防止した鉄系銅合金の鋳造方法 |
JPH05311281A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Kobe Steel Ltd | 銅合金添加用Cu−Fe合金及びその製造方法 |
JP2001158927A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Hitachi Cable Ltd | 熱間加工性に優れた銅合金 |
JP2001240922A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-04 | Hitachi Cable Ltd | 熱間加工性に優れた銅合金 |
-
2011
- 2011-09-28 JP JP2011212008A patent/JP2013071155A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0313264A (ja) * | 1989-06-08 | 1991-01-22 | Kobe Steel Ltd | 初晶晶出を防止した鉄系銅合金の鋳造方法 |
JPH05311281A (ja) * | 1992-05-11 | 1993-11-22 | Kobe Steel Ltd | 銅合金添加用Cu−Fe合金及びその製造方法 |
JP2001158927A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Hitachi Cable Ltd | 熱間加工性に優れた銅合金 |
JP2001240922A (ja) * | 2000-03-01 | 2001-09-04 | Hitachi Cable Ltd | 熱間加工性に優れた銅合金 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104789812A (zh) * | 2014-01-18 | 2015-07-22 | 株式会社神户制钢所 | 强度、耐热性以及弯曲加工性优异的Fe-P系铜合金板 |
CN104028557A (zh) * | 2014-05-20 | 2014-09-10 | 江苏兴荣高新科技股份有限公司 | 铜或铜合金带材及其制造方法和生产设备 |
CN104028557B (zh) * | 2014-05-20 | 2017-02-15 | 江苏兴荣高新科技股份有限公司 | 铜或铜合金带材及其制造方法和生产设备 |
KR20160133371A (ko) | 2015-05-12 | 2016-11-22 | 가부시키가이샤 고베 세이코쇼 | 내열성이 우수한 구리 합금 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5998758B2 (ja) | 荒引銅線及び巻線、並びに、荒引銅線の製造方法 | |
JP4174524B2 (ja) | アルミニウム合金厚板の製造方法およびアルミニウム合金厚板 | |
TW201542834A (zh) | 具優異焊接性與耐下垂性之熱交換器用鋁合金鰭片材及其製造方法 | |
WO2014163086A1 (ja) | 熱間圧延用チタン鋳片およびその製造方法 | |
JP2012097327A (ja) | 熱間及び冷間加工性を向上させた銅合金とその製造方法及び該銅合金から得られる銅合金条又は合金箔 | |
JP2008255371A (ja) | アルミニウム合金厚板の製造方法およびアルミニウム合金厚板 | |
JP4174526B2 (ja) | アルミニウム合金厚板の製造方法およびアルミニウム合金厚板 | |
WO2018100919A1 (ja) | 銅合金線材及び銅合金線材の製造方法 | |
JP2013071155A (ja) | 銅合金鋳塊、銅合金板及び銅合金鋳塊の製造方法 | |
US9783871B2 (en) | Method of producing aluminium alloys containing lithium | |
JP2005298909A (ja) | 表面割れの少ない鋳片 | |
JP6264524B1 (ja) | 鋼の連続鋳造方法 | |
JP2005313208A (ja) | 線材用銅およびその製造方法 | |
JP4174527B2 (ja) | アルミニウム合金厚板の製造方法およびアルミニウム合金厚板 | |
JP6075387B2 (ja) | 表面疵の発生し難い熱間圧延用チタン鋳片およびその製造方法 | |
JP2011012300A (ja) | 銅合金及び銅合金の製造方法 | |
JP4174525B2 (ja) | アルミニウム合金厚板の製造方法およびアルミニウム合金厚板 | |
JP2014050855A (ja) | スカム堰、薄肉鋳片の製造方法、薄肉鋳片の製造装置及び薄肉鋳片 | |
JP2006247672A (ja) | Ni基溶湯の連続鋳造用モールドフラックスおよびNi材の連続鋳造方法 | |
JP2005305517A (ja) | 連続鋳造方法および連続鋳造鋳片 | |
JP6361194B2 (ja) | 銅鋳塊、銅線材、及び、銅鋳塊の製造方法 | |
JP5453480B2 (ja) | チクソキャスティング用鋳鉄ビレットおよびその製造方法 | |
KR100573781B1 (ko) | 동 및 동합금의 용탕처리를 위한 용제 | |
JP5157889B2 (ja) | 銅合金鋳塊の製造方法、及び活性元素の添加方法 | |
JP2011012301A (ja) | 銅合金及び銅合金の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130628 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20131016 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140314 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150519 |