JP2017206736A - Copper-based alloy - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a copper-based alloy achieving both of corrosion resistance and castability while suppressing a nickel amount.SOLUTION: The copper-based alloy having zinc equivalent of 36.0-48.0 mass%, nickel (Ni) of 0.001-0.1 mass%, zinc (Zn) of 30.0-43.0 mass%, lead (Pb) of 0.01-3.0 mass%, aluminum (Al) of 0.10-1.50 mass%, tin (Sn) of 0.001-0.1 mass%, iron (Fe) of 0.001-0.3 mass%, boron (B) of 0.0003-0.003 mass%, antimony (Sb) of 0.01 mass% or more with satisfying the following formula (1). Antimony (Sb) amount (mass%)≥0.04×(zinc equivalent-37.5) (1).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は銅基合金に関するものである。   The present invention relates to a copper base alloy.

従来の銅基合金は、アレルゲン金属であるニッケルを0.9質量%程度含有しており、ニッケルが水道水中へ溶出していた(特許文献1参照)。飲料水に関する規制強化の可能性に対応する場合は、ニッケルの溶出を抑えるために、銅基合金におけるニッケルの含有量を抑制することが考えられる。   Conventional copper-based alloys contain about 0.9% by mass of nickel, which is an allergen metal, and nickel was eluted into tap water (see Patent Document 1). When dealing with the possibility of stricter regulations regarding drinking water, it is conceivable to suppress the nickel content in the copper-based alloy in order to suppress the elution of nickel.

特開2010−242210号公報JP 2010-242210 A

しかしながら、銅基合金中のニッケル量を減少させると、耐食性及び鋳造性を両立させることが困難であった。
ニッケルは、銅基合金の亜鉛当量を減少させる作用がある。そして、一般に、亜鉛当量が減少すると銅基合金の耐食性が向上する。よって、銅基合金中のニッケル量を減少させると、亜鉛当量を減少させることができず、その結果、銅基合金の耐食性の確保が困難となる。
また、ニッケルは、銅基合金の機械的強度(強度や伸び)を向上させる作用がある。よって、銅基合金中のニッケル量を減少させると、亜鉛当量を減少させた際に機械的強度を確保できず、その結果、鋳造性が低下する。
従って、銅基合金の耐食性及び鋳造性を両立させるためにはニッケル量を容易に減少させることは困難であった。
However, when the amount of nickel in the copper-based alloy is reduced, it is difficult to achieve both corrosion resistance and castability.
Nickel has the effect of reducing the zinc equivalent of the copper-based alloy. In general, when the zinc equivalent is reduced, the corrosion resistance of the copper-based alloy is improved. Therefore, if the amount of nickel in the copper-based alloy is reduced, the zinc equivalent cannot be reduced, and as a result, it becomes difficult to ensure the corrosion resistance of the copper-based alloy.
Moreover, nickel has the effect | action which improves the mechanical strength (strength and elongation) of a copper base alloy. Therefore, if the amount of nickel in the copper-based alloy is reduced, the mechanical strength cannot be ensured when the zinc equivalent is reduced, and as a result, the castability is lowered.
Therefore, it is difficult to easily reduce the amount of nickel in order to achieve both corrosion resistance and castability of the copper base alloy.

本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ニッケル量を抑制しつつも、耐食性及び鋳造性を両立した銅基合金を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said conventional situation, Comprising: While suppressing the amount of nickel, it aims at providing the copper base alloy which was compatible with corrosion resistance and castability.

本発明者らは、上記従来技術を鑑み、鋭意研究を重ねた結果、新規な銅基合金を開発した。
そして、この銅基合金は、ニッケル量を抑制しつつも、耐食性及び鋳造性を十分に確保できるという予想外の事実を見いだした。本発明は、この知見に基づいてなされたものである。
In view of the prior art, the present inventors have developed a new copper-based alloy as a result of intensive studies.
And the copper base alloy discovered the unexpected fact that corrosion resistance and castability can fully be ensured, suppressing nickel amount. The present invention has been made based on this finding.

すなわち、請求項1に記載の発明は、
銅(Cu)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、鉄(Fe)、ほう素(B)、アンチモン(Sb)、を含む銅基合金であって、
亜鉛当量が36.0〜48.0質量%であり、
ニッケル(Ni)が0.001〜0.1質量%であり、
亜鉛(Zn)が30.0〜43.0質量%であり、
鉛(Pb)が0.01〜3.0質量%であり、
アルミニウム(Al)が0.10〜1.50質量%であり、
スズ(Sn)が0.001〜0.1質量%であり、
鉄(Fe)が0.001〜0.3質量%であり、
ほう素(B)が0.0003〜0.003質量%であり、
アンチモン(Sb)が0.01質量%以上であり、
かつ下記式(1)を満たし、
残部が銅(Cu)及び不可避不純物であることを特徴とする銅基合金である。

アンチモン(Sb)量(質量%)≧0.04×(亜鉛当量−37.5) (1)
That is, the invention described in claim 1
Copper group containing copper (Cu), nickel (Ni), zinc (Zn), lead (Pb), aluminum (Al), tin (Sn), iron (Fe), boron (B), antimony (Sb) An alloy,
The zinc equivalent is 36.0 to 48.0% by weight,
Nickel (Ni) is 0.001 to 0.1 mass%,
Zinc (Zn) is 30.0-43.0% by mass,
Lead (Pb) is 0.01-3.0 mass%,
Aluminum (Al) is 0.10-1.50 mass%,
Tin (Sn) is 0.001 to 0.1 mass%,
Iron (Fe) is 0.001 to 0.3 mass%,
Boron (B) is 0.0003 to 0.003 mass%,
Antimony (Sb) is 0.01 mass% or more,
And satisfy | fills following formula (1),
The balance is copper (Cu) and an inevitable impurity, which is a copper-based alloy.

Antimony (Sb) amount (% by mass) ≧ 0.04 × (zinc equivalent-37.5) (1)

請求項2に記載の発明は、
アンチモン(Sb)が下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の銅基合金である。

アンチモン(Sb)量(質量%)≦0.03+0.04×(亜鉛当量−36.0) (2)
The invention described in claim 2
Antimony (Sb) satisfy | fills following formula (2), It is a copper base alloy of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

Antimony (Sb) content (mass%) ≤ 0.03 + 0.04 x (zinc equivalent-36.0) (2)

請求項3に記載の発明は、亜鉛当量が38.2〜48.0質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の銅基合金である。   Invention of Claim 3 is a copper base alloy of Claim 1 or 2 whose zinc equivalent is 38.2-48.0 mass%.

請求項4に記載の発明は、さらに、ヒ素(As)、コバルト(Co)、マグネシウム(Mg)、リン(P)、セレン(Se)、ケイ素(Si)、及びジルコニウム(Zr)からなる群より選択される一種以上の元素を、0.01質量%以上1質量%以下含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の銅基合金である。   The invention according to claim 4 further includes the group consisting of arsenic (As), cobalt (Co), magnesium (Mg), phosphorus (P), selenium (Se), silicon (Si), and zirconium (Zr). The copper-based alloy according to any one of claims 1 to 3, wherein the element contains at least one element selected from 0.01% by mass to 1% by mass.

なお、本発明において、亜鉛当量とは黄銅中に亜鉛以外の元素を添加した場合に、その元素含有率をZn(質量%)に換算し、あたかもCu−Znの二元系黄銅合金であるかのような解釈をする各元素に固有の値である。本発明ではGuilletが提唱する亜鉛当量を用い、下記計算式により求めている(参考文献:鋳造技術シリーズ5 銅合金鋳物の生産技術 P58〜59 財団法人素形材センター発行)。   In addition, in this invention, when elements other than zinc are added to brass in the present invention, the element content is converted to Zn (mass%), and it is as if a Cu-Zn binary brass alloy. It is a value unique to each element that interprets as follows. In the present invention, the zinc equivalent proposed by Guillet is used and is obtained by the following calculation formula (reference: casting technology series 5, production technology of copper alloy castings, P58 to 59 issued by Foundation Materials Center).

A:合金中の実際のCu含有率(質量%)
B:合金中の実際のZn含有率(質量%)
q:Cu、Zn以外の元素の含有率(質量%)
t:Cu、Zn以外の元素の亜鉛当量
A: Actual Cu content (% by mass) in the alloy
B: Actual Zn content (% by mass) in the alloy
q: Content of elements other than Cu and Zn (% by mass)
t: zinc equivalent of elements other than Cu and Zn

各元素の亜鉛当量係数を以下に示す。下記およびCuを除く元素の亜鉛当量係数は、「1.0」とする。
Pb:1.0
Sn:2.0
Al:6.0
Ni:−1.3
Si:10.0
Fe:0.9
Mn:0.5
Mg:2.0
The zinc equivalent coefficient of each element is shown below. The zinc equivalent coefficient of elements excluding the following and Cu is set to “1.0”.
Pb: 1.0
Sn: 2.0
Al: 6.0
Ni: -1.3
Si: 10.0
Fe: 0.9
Mn: 0.5
Mg: 2.0

本発明の銅基合金によれば、ニッケル量を抑制しつつも、耐食性及び鋳造性を確保できる。   According to the copper base alloy of the present invention, corrosion resistance and castability can be secured while suppressing the amount of nickel.

鋳造性の評価に用いた両端拘束試験用金型の平面図である。It is a top view of the metal mold | die for a both-ends restraint test used for castability evaluation. 評価試験による耐食性が良好な試験片の断面写真を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional photograph of the test piece with favorable corrosion resistance by an evaluation test. 評価試験による耐食性が悪い試験片の断面写真を示す図である。It is a figure which shows the cross-sectional photograph of the test piece with bad corrosion resistance by an evaluation test. 評価試験による鋳造性が良好な試験片の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the test piece with favorable castability by an evaluation test. 評価試験による鋳造性が良好な試験片の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the test piece with favorable castability by an evaluation test. 評価試験による鋳造性が悪い試験片の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the test piece with bad castability by an evaluation test. 評価試験による鋳造性が悪い試験片の写真を示す図である。It is a figure which shows the photograph of the test piece with bad castability by an evaluation test. 実施例の1つである銅基合金における亜鉛(Zn)の分布を示す画像である。It is an image which shows distribution of zinc (Zn) in the copper base alloy which is one of the Examples. 実施例の1つである銅基合金におけるアンチモン(Sb)の分布を示す画像である。It is an image which shows distribution of the antimony (Sb) in the copper base alloy which is one of the Examples.

本発明における好ましい実施の形態を説明する。
以下、図面や表を参照しながら、本発明を実施するための形態について各試験に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述べる構成は例示であり、本発明の範囲を何ら限定するものではない。
A preferred embodiment of the present invention will be described.
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail based on each test with reference to the drawings and tables. In addition, the structure described below is an illustration and does not limit the scope of the present invention at all.

以下、本発明における銅基合金の成分について説明する。
亜鉛当量は、36.0〜48.0質量%である。亜鉛当量は、好ましくは36.0〜42.0質量%であり、より好ましくは38.2〜42.0質量%であり、さらに好ましくは39.5〜41.5質量%である。亜鉛当量が、この範囲内であると、γ相の生成が抑制されるとともに、強度と耐食性が優れる。
Hereinafter, the components of the copper-based alloy in the present invention will be described.
A zinc equivalent is 36.0-48.0 mass%. A zinc equivalent becomes like this. Preferably it is 36.0-42.0 mass%, More preferably, it is 38.2-42.0 mass%, More preferably, it is 39.5-41.5 mass%. When the zinc equivalent is within this range, the formation of the γ phase is suppressed, and the strength and corrosion resistance are excellent.

ニッケル(Ni)は、0.001〜0.1質量%であり、好ましくは0.03〜0.09質量%であり、より好ましくは0.06質量%である。ニッケル(Ni)がこの範囲内であると、ニッケルの水中への溶出を極力抑えることができるからである。   Nickel (Ni) is 0.001 to 0.1% by mass, preferably 0.03 to 0.09% by mass, and more preferably 0.06% by mass. This is because if nickel (Ni) is within this range, elution of nickel into water can be suppressed as much as possible.

亜鉛(Zn)は30.0〜43.0質量%であり、好ましくは32〜41質量%であり、より好ましくは35〜40質量%であり、さらに好ましくは36〜38質量%である。亜鉛(Zn)が、この範囲内であると、機械的強度が優れ、耐食性及び鋳造性を両立しやすい。   Zinc (Zn) is 30.0 to 43.0% by mass, preferably 32 to 41% by mass, more preferably 35 to 40% by mass, and still more preferably 36 to 38% by mass. When zinc (Zn) is within this range, the mechanical strength is excellent, and it is easy to achieve both corrosion resistance and castability.

鉛(Pb)は0.01〜3.0質量%であり、好ましくは0.80〜2.45質量%であり、より好ましくは1.40〜2.20質量%であり、さらに好ましくは1.80〜2.20質量%である。鉛(Pb)が、この範囲内であると、切削加工性が優れる。また、鉛(Pb)が3.0質量%を超えると、強度が低下する傾向にある。   Lead (Pb) is 0.01 to 3.0% by mass, preferably 0.80 to 2.45% by mass, more preferably 1.40 to 2.20% by mass, and still more preferably 1 .80 to 2.20 mass%. When lead (Pb) is within this range, the machinability is excellent. Moreover, when lead (Pb) exceeds 3.0 mass%, it exists in the tendency for intensity | strength to fall.

アルミニウム(Al)は0.10〜1.50質量%であり、好ましくは0.10〜1.20質量%であり、より好ましくは0.30〜0.90質量%であり、さらに好ましくは0.30〜0.50質量%である。アルミニウム(Al)が、この範囲内であると、耐酸性及び耐潰食性が優れる。   Aluminum (Al) is 0.10 to 1.50% by mass, preferably 0.10 to 1.20% by mass, more preferably 0.30 to 0.90% by mass, and still more preferably 0. .30 to 0.50 mass%. When the aluminum (Al) is within this range, the acid resistance and erosion resistance are excellent.

スズ(Sn)は0.001〜0.1質量%であり、好ましくは0.01〜0.09質量%であり、より好ましくは0.01〜0.05質量%である。スズ(Sn)が、この範囲内であると、十分な鍛造性及び耐潰食性が得られる。   Tin (Sn) is 0.001-0.1 mass%, Preferably it is 0.01-0.09 mass%, More preferably, it is 0.01-0.05 mass%. When tin (Sn) is within this range, sufficient forgeability and corrosion resistance can be obtained.

鉄(Fe)が0.001〜0.3質量%であり、好ましくは0.03〜0.20質量%であり、より好ましくは0.06〜0.15質量%であり、さらに好ましくは0.06〜0.12質量%である。鉄(Fe)が、この範囲内であると、硬さと強さが増し、高温強度が優れる。   Iron (Fe) is 0.001 to 0.3% by mass, preferably 0.03 to 0.20% by mass, more preferably 0.06 to 0.15% by mass, and still more preferably 0. 0.06 to 0.12% by mass. When iron (Fe) is within this range, hardness and strength increase, and high temperature strength is excellent.

ほう素(B)が0.0003〜0.003質量%であり、好ましくは0.0006〜0.0030質量%であり、より好ましくは0.0006〜0.0020質量%であり、さらに好ましくは0.0006〜0.0012質量%である。ほう素(B)が、この範囲内であると、鋳造時の転移が遅れるため、高温での強度が優れる。   Boron (B) is 0.0003 to 0.003% by mass, preferably 0.0006 to 0.0030% by mass, more preferably 0.0006 to 0.0020% by mass, and still more preferably. It is 0.0006-0.0012 mass%. If boron (B) is within this range, the transition at the time of casting is delayed, so the strength at high temperature is excellent.

アンチモン(Sb)は0.01質量%以上であり、かつ下記式(1)を満たす。アンチモン(Sb)は好ましくは0.03〜0.43質量%であり、より好ましくは0.03〜0.25質量%であり、さらに好ましくは0.09〜0.20質量%である。アンチモン(Sb)が、この範囲内であると、耐食性及び鋳造性が優れる。

アンチモン(Sb)量(質量%)≧0.04×(亜鉛当量−37.5) (1)
Antimony (Sb) is 0.01% by mass or more and satisfies the following formula (1). Antimony (Sb) is preferably 0.03 to 0.43% by mass, more preferably 0.03 to 0.25% by mass, and still more preferably 0.09 to 0.20% by mass. When antimony (Sb) is within this range, corrosion resistance and castability are excellent.

Antimony (Sb) amount (% by mass) ≧ 0.04 × (zinc equivalent-37.5) (1)

本発明において、残部は銅(Cu)及び不可避不純物である。不可避不純物とは、金属製品において、原料中に存在したり、製造工程において不可避的に混入したりするものである。微量であり、金属製品の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物である。本発明においては、0.1質量%未満の不純物である。   In the present invention, the balance is copper (Cu) and inevitable impurities. Inevitable impurities are metal products that exist in raw materials or are inevitably mixed in the manufacturing process. It is an acceptable impurity because it is a trace amount and does not affect the properties of the metal product. In the present invention, the impurity is less than 0.1% by mass.

なお、本発明においては、ヒ素(As)、コバルト(Co)、マグネシウム(Mg)、リン(P)、セレン(Se)、ケイ素(Si)、及びジルコニウム(Zr)からなる群から選択される一種以上の元素を、0.01質量%以上1質量%以下含有することができる。これらが含有されていても、本発明の銅基合金は、耐食性及び鋳造性が優れる。   In the present invention, one kind selected from the group consisting of arsenic (As), cobalt (Co), magnesium (Mg), phosphorus (P), selenium (Se), silicon (Si), and zirconium (Zr). The above elements can be contained in an amount of 0.01% by mass to 1% by mass. Even if these are contained, the copper base alloy of the present invention is excellent in corrosion resistance and castability.

以下、実施例により本発明を更に具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.

1〔試料の作製〕
後述の表1〜5に示す組成の実施例1〜21、比較例1〜9からなる鋳塊を公知の方法で作製した。そして、各実施例及び各比較例の鋳塊を用いて、鋳造性の評価試験、耐脱亜鉛腐食性評価試験を行った。
1 [Sample preparation]
Ingots composed of Examples 1 to 21 and Comparative Examples 1 to 9 having compositions shown in Tables 1 to 5 described below were produced by a known method. And using the ingot of each Example and each comparative example, the castability evaluation test and the dezincification corrosion resistance evaluation test were done.

2〔試験〕
(耐脱亜鉛腐食性評価試験)
各鋳塊から作製した試験片を用い、ISO6509に規定された黄銅の脱亜鉛腐食試験方法に基づき試験を行った。表1〜5の耐食性については、脱亜鉛層の平均深さを示している。この深さが浅いほど耐食性が良好となる。
2 [Test]
(Dezincification corrosion resistance evaluation test)
The test was performed based on the dezincification corrosion test method of brass specified in ISO6509 using the test piece produced from each ingot. About the corrosion resistance of Tables 1-5, the average depth of a dezincification layer is shown. The shallower the depth, the better the corrosion resistance.

(鋳造性の評価)
鋳造性を矢印拘束試験法により評価した。図1は、鋳造性の評価に用いた両端拘束試験用金型の平面図である。この試験法では、図1に示す両端拘束試験用金型を用いた。この金型は、中央に設けられる矩形の中央型11と、両端に設けられる一対の矩形の拘束型12a、12bとを有している。これら中央型11及び拘束型12a、12bはS45Cからなる。これらは組み合わせられた状態で図示しないボルトによって互いに固定され、金型とされる。
(Castability evaluation)
Castability was evaluated by the arrow restraint test method. FIG. 1 is a plan view of a both-end restraint test mold used for castability evaluation. In this test method, a die for both ends restraint test shown in FIG. 1 was used. This metal mold has a rectangular central mold 11 provided at the center and a pair of rectangular constraining molds 12a and 12b provided at both ends. The central mold 11 and the constraining molds 12a and 12b are made of S45C. These are combined together and fixed to each other by a bolt (not shown) to form a mold.

中央型11の中央には正方形状の凹部13が形成されている。また、中央型11には、凹部13と連通しつつ、幅方向に延びる溝14が形成されている。凹部13と溝14とは同一の深さを有している。凹部13内には、溝14と連通する部分15を除き、鋳砂と粘結剤としての樹脂成分とからなる断熱材16が充填されている。   A square recess 13 is formed at the center of the central mold 11. Further, the central mold 11 is formed with a groove 14 that communicates with the recess 13 and extends in the width direction. The recess 13 and the groove 14 have the same depth. The recess 13 is filled with a heat insulating material 16 made of casting sand and a resin component as a binder except for a portion 15 communicating with the groove 14.

中央型11には、溝14及び部分15と連通する溝17が形成されている。拘束型12a、12bには、それぞれ溝14、部分15及び溝17の端部と連通する三角形の凹部18a、18bが形成されている。溝17及び凹部18a、18bの深さも凹部13及び溝14と同一である。溝14、部分15、溝17及び凹部18a、18bによって両矢印形状のキャビティが形成されている。   The central mold 11 is formed with a groove 17 communicating with the groove 14 and the portion 15. The constraining dies 12a and 12b are formed with triangular recesses 18a and 18b communicating with the ends of the groove 14, the portion 15 and the groove 17, respectively. The depths of the grooves 17 and the recesses 18a and 18b are also the same as the recesses 13 and the grooves 14. A double arrow-shaped cavity is formed by the groove 14, the portion 15, the groove 17, and the recesses 18a and 18b.

この金型のキャビティ内に実施例及び比較例に係る合金の溶湯19を注いだ。キャビティ内の溶湯19は、冷却され、凝固していく過程において、凹部18a、18bが拘束され、凝固収縮力が発生する。キャビティ内の溶湯19の中央部分は、断熱材16によって凹部18a、18bに比べて冷却が遅れて最終凝固部となり、凝固収縮力が集中する。この中央部分での割れの有無や程度により鋳造性を評価した。   An alloy melt 19 according to the example and the comparative example was poured into the mold cavity. In the process in which the molten metal 19 in the cavity is cooled and solidified, the recesses 18a and 18b are restrained, and a solidification contraction force is generated. The central portion of the molten metal 19 in the cavity is delayed by the heat insulating material 16 as compared with the recesses 18a and 18b and becomes a final solidified portion, and the solidification shrinkage force is concentrated. Castability was evaluated by the presence or absence and degree of cracking at the central portion.

表1〜5の鋳造性については、溝14、部分15及び溝17から形成されている直線状のキャビティ(凹部18a、18bは含まない。)において、キャビティを徐々に長くして実験を行い、はじめて割れが生じた長さを示している。この長さが長いほど、鋳造性が良好となる。   Regarding the castability of Tables 1 to 5, in the linear cavity formed from the groove 14, the part 15 and the groove 17 (not including the recesses 18a and 18b), an experiment was performed by gradually lengthening the cavity. The length at which cracking occurred for the first time is shown. The longer this length, the better the castability.

(元素分布)
本実施の形態の一例である実施例10に係る銅基合金の元素分布をEPMA(Electron Probe Micro Analyzer)を用いて測定した。
(Element distribution)
The element distribution of the copper-based alloy according to Example 10 which is an example of the present embodiment was measured using an EPMA (Electron Probe Micro Analyzer).

3〔結果〕
実施例1〜21、比較例1〜9の耐脱亜鉛腐食性評価試験の結果、及び鋳造性の評価結果を組成とともに示す。
なお、各表におけるSb下限は、下記式に各試料の亜鉛当量を代入して求めた値である。
(Sb下限)

アンチモン(Sb)量(質量%)=0.04×(亜鉛当量−37.5)

また、各表におけるSb上限は、下記式に各試料の亜鉛当量を代入して求めた値である。
(Sb上限)

アンチモン(Sb)量(質量%)=0.03+0.04×(亜鉛当量−36.0)
3 [Result]
The result of the dezincification corrosion resistance evaluation test of Examples 1-21 and Comparative Examples 1-9, and the evaluation result of castability are shown with a composition.
In addition, the Sb lower limit in each table is a value obtained by substituting the zinc equivalent of each sample into the following formula.
(Sb lower limit)

Antimony (Sb) amount (% by mass) = 0.04 × (zinc equivalent-37.5)

The upper limit of Sb in each table is a value obtained by substituting the zinc equivalent of each sample into the following formula.
(Sb upper limit)

Antimony (Sb) amount (% by mass) = 0.03 + 0.04 x (zinc equivalent-36.0)

ここで、各請求項と、実施例・比較例の対応関係を説明する。対応関係は以下のようになっている。
実施例1〜12は、請求項1、2、3の要件を満たす。
実施例13〜16は、請求項1、3の要件を満たす。但し、実施例13〜16は、上記式(2)の条件に合わず、請求項2の要件を満たさない。
実施例17〜19は、請求項1、2の構成を満たす実施例である。但し、実施例17〜19は、亜鉛当量が38.2未満であり、請求項3の要件を満たさない。
実施例20〜21は、請求項1、2、3、4の構成を満たす実施例である。
比較例は、上記式(1)の条件に合わず、いずれの請求項の要件も満たさない。
Here, the correspondence between each claim and the examples and comparative examples will be described. The correspondence is as follows.
Examples 1 to 12 satisfy the requirements of claims 1, 2, and 3.
Examples 13 to 16 satisfy the requirements of claims 1 and 3. However, Examples 13 to 16 do not meet the condition of the above formula (2) and do not satisfy the requirement of claim 2.
Examples 17 to 19 are examples that satisfy the configurations of claims 1 and 2. However, Examples 17 to 19 have a zinc equivalent of less than 38.2 and do not satisfy the requirement of claim 3.
Examples 20 to 21 are examples that satisfy the configurations of claims 1, 2, 3, and 4.
The comparative example does not meet the condition of the above formula (1) and does not satisfy the requirements of any claims.

また、各表におけるβ相の割合は、金属組織の観察から求めた。金属組織は、試料の切断面を研鏡し、塩酸と塩化第二鉄を混合した水溶液でエッチングして光学顕微鏡により観察し、α相、β相の面積率(%)を求めた。   Moreover, the ratio of β phase in each table was obtained from observation of the metal structure. For the metal structure, the cut surface of the sample was mirrored, etched with an aqueous solution in which hydrochloric acid and ferric chloride were mixed, and observed with an optical microscope to determine the area ratio (%) of the α phase and β phase.

(耐脱亜鉛腐食性評価試験)
図2は、評価試験による耐食性が良好な実施例3の試験片の断面写真を示す図、図3は、評価試験による耐食性が悪い比較例2の試験片の断面写真を示す図である。
表1〜5の結果から、アンチモン(Sb)が0.01質量%以上であり、かつ下記式(1)を満たすいずれの実施例においても、脱亜鉛層の平均深さは100μm以下であり、良好な耐食性を示した。

アンチモン(Sb)量(質量%)≧0.04×(亜鉛当量−37.5) (1)
(Dezincification corrosion resistance evaluation test)
FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional photograph of the test piece of Example 3 with good corrosion resistance by the evaluation test, and FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional photograph of the test piece of Comparative Example 2 with poor corrosion resistance by the evaluation test.
From the results of Tables 1 to 5, in any example in which antimony (Sb) is 0.01% by mass or more and satisfies the following formula (1), the average depth of the dezincification layer is 100 μm or less, It showed good corrosion resistance.

Antimony (Sb) amount (% by mass) ≧ 0.04 × (zinc equivalent-37.5) (1)

比較例1〜9は、いずれも上記式(1)を満たしておらず、脱亜鉛層の平均深さは100μm以上であり、耐食性の評価が低かった。   In Comparative Examples 1 to 9, none of the above formula (1) was satisfied, the average depth of the dezincification layer was 100 μm or more, and the evaluation of corrosion resistance was low.

(鋳造性の評価結果)
図4〜5に所定の長さで割れが生じなかった試料の写真を例示する。図4は、斜めから撮影したものであり、図5は、上部から撮影したものである。これらの写真から分かるように、中央部で割れておらず、鋳造性が良好であると評価できる。
図6〜7に所定の長さで割れが生じた試料の写真を例示する。図6は、斜めから撮影したものであり、図7は、上部から撮影したものである。これらの写真から分かるように、中央部で割れており、鋳造性が不良であると評価できる。
(Castability evaluation results)
FIGS. 4 to 5 illustrate photographs of samples that did not crack at a predetermined length. 4 is taken from an oblique direction, and FIG. 5 is taken from the top. As can be seen from these photographs, it is not cracked at the center, and it can be evaluated that the castability is good.
FIGS. 6 to 7 illustrate photographs of samples with cracks having a predetermined length. 6 is taken from an oblique direction, and FIG. 7 is taken from above. As can be seen from these photographs, it is cracked at the center and it can be evaluated that the castability is poor.

表1〜5より、式(1)を満たす実施例1〜21は、いずれも150mmで割れがなく、鋳造性は実用的なレベルであった。
特に、亜鉛当量が38.2〜48質量%であり、式(2)を満たす実施例1〜12は、200mm以上であっても割れがなく、鋳造性は特に良好であった。

アンチモン(Sb)量(質量%)≦0.03+0.04×(亜鉛当量−36.0) (2)
From Tables 1-5, Examples 1-21 which satisfy | fill Formula (1) were 150 mm, and there was no crack, and the castability was a practical level.
In particular, the zinc equivalent was 38.2 to 48% by mass, and Examples 1 to 12 satisfying the formula (2) were not cracked even when the thickness was 200 mm or more, and the castability was particularly good.

Antimony (Sb) content (mass%) ≤ 0.03 + 0.04 x (zinc equivalent-36.0) (2)

また、亜鉛当量に着目すると、亜鉛当量が38.2〜48質量%の実施例1〜12は、亜鉛当量が38.2未満の実施例17〜19よりも鋳造性が優れていることが分かった。   Further, focusing on the zinc equivalent, Examples 1 to 12 having a zinc equivalent of 38.2 to 48% by mass were found to have better castability than Examples 17 to 19 having a zinc equivalent of less than 38.2. It was.

(元素分布の結果)
図8〜9に元素分析の結果を示す。図8は、実施例の1つである銅基合金における亜鉛(Zn)の分布を示す画像、図9は、実施例の1つである銅基合金におけるアンチモン(Sb)の分布を示す画像である。なお、図8と図9に示す各画像は、同一試料の同一領域を撮像したものである。
(Result of element distribution)
8 to 9 show the results of elemental analysis. FIG. 8 is an image showing the distribution of zinc (Zn) in the copper-based alloy which is one of the examples, and FIG. 9 is an image showing the distribution of antimony (Sb) in the copper-based alloy which is one of the examples. is there. Note that the images shown in FIGS. 8 and 9 are obtained by capturing the same region of the same sample.

図8において、明るい領域は亜鉛(Zn)が相対的に少なくα相を示唆しており、暗い領域は亜鉛(Zn)が相対的に多くβ相を示唆している。一方、図9において、明るい部分はアンチモン(Sb)を示している。図8〜9を比較すると、β相に、アンチモン(Sb)が優先的に取り込まれていることが分かる。本発明の実施例の組成を採用すると、アンチモン(Sb)はβ相に優先的に取り込まれて耐食性が向上するものと考えられる。一方亜鉛当量は減少しないため良好な鋳造性も確保できると考えられる。   In FIG. 8, a bright region has relatively little zinc (Zn) and suggests an α phase, and a dark region has relatively much zinc (Zn) and suggests a β phase. On the other hand, in FIG. 9, the bright part shows antimony (Sb). 8 to 9, it can be seen that antimony (Sb) is preferentially taken into the β phase. When the composition of the example of the present invention is adopted, it is considered that antimony (Sb) is preferentially taken into the β phase and the corrosion resistance is improved. On the other hand, it is considered that good castability can be secured because the zinc equivalent does not decrease.

以上の各種の試験の結果から、本実施例の銅基合金は、耐食性及び鋳造性が共に優れていることが確認された。
なお、本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではない。
From the results of the various tests described above, it was confirmed that the copper-based alloy of this example was excellent in both corrosion resistance and castability.
In addition, this invention is not limited to the Example demonstrated with the said description and drawing.

本発明は、幅広い用途に利用できるが、特に給水金具、排水金具、バルブ等の水道用器具に好適に利用できる。また、本発明は鋳造性が良好なため、一般に金型や砂型等を用いた型に溶解した本発明材を鋳込むことで成形し、成形品を切削加工や研磨、めっきを行うことで製品を得る。加えて、その良好な鋳造性のため、連続鋳造後に押し出しで成形される切削用棒材や鍛造用棒材としてもよい。   Although the present invention can be used for a wide range of applications, it can be suitably used for water supply equipment such as water supply fittings, drainage fittings and valves. In addition, since the present invention has good castability, it is generally molded by casting the material of the present invention dissolved in a mold using a mold or sand mold, and the molded product is processed by cutting, polishing, or plating. Get. In addition, because of its good castability, it may be a cutting bar or a forging bar that is formed by extrusion after continuous casting.

11…中央型
12a,12b…拘束型
13…凹部
14…溝
16…断熱材
17…溝
18a,18b…凹部
19…溶湯
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Center type 12a, 12b ... Restraint type 13 ... Recessed part 14 ... Groove 16 ... Heat insulating material 17 ... Groove 18a, 18b ... Recessed part 19 ... Molten metal

Claims (4)

銅(Cu)、ニッケル(Ni)、亜鉛(Zn)、鉛(Pb)、アルミニウム(Al)、スズ(Sn)、鉄(Fe)、ほう素(B)、アンチモン(Sb)、を含む銅基合金であって、
亜鉛当量が36.0〜48.0質量%であり、
ニッケル(Ni)が0.001〜0.1質量%であり、
亜鉛(Zn)が30.0〜43.0質量%であり、
鉛(Pb)が0.01〜3.0質量%であり、
アルミニウム(Al)が0.10〜1.50質量%であり、
スズ(Sn)が0.001〜0.1質量%であり、
鉄(Fe)が0.001〜0.3質量%であり、
ほう素(B)が0.0003〜0.003質量%であり、
アンチモン(Sb)が0.01質量%以上であり、
かつ下記式(1)を満たし、
残部が銅(Cu)及び不可避不純物であることを特徴とする銅基合金。

アンチモン(Sb)量(質量%)≧0.04×(亜鉛当量−37.5) (1)
Copper group containing copper (Cu), nickel (Ni), zinc (Zn), lead (Pb), aluminum (Al), tin (Sn), iron (Fe), boron (B), antimony (Sb) An alloy,
The zinc equivalent is 36.0 to 48.0% by weight,
Nickel (Ni) is 0.001 to 0.1 mass%,
Zinc (Zn) is 30.0-43.0% by mass,
Lead (Pb) is 0.01-3.0 mass%,
Aluminum (Al) is 0.10-1.50 mass%,
Tin (Sn) is 0.001 to 0.1 mass%,
Iron (Fe) is 0.001 to 0.3 mass%,
Boron (B) is 0.0003 to 0.003 mass%,
Antimony (Sb) is 0.01 mass% or more,
And satisfy | fills following formula (1),
A copper base alloy characterized in that the balance is copper (Cu) and inevitable impurities.

Antimony (Sb) amount (% by mass) ≧ 0.04 × (zinc equivalent-37.5) (1)
アンチモン(Sb)が下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項1に記載の銅基合金。

アンチモン(Sb)量(質量%)≦0.03+0.04×(亜鉛当量−36.0) (2)
Antimony (Sb) satisfy | fills following formula (2), The copper base alloy of Claim 1 characterized by the above-mentioned.

Antimony (Sb) content (mass%) ≤ 0.03 + 0.04 x (zinc equivalent-36.0) (2)
亜鉛当量が38.2〜48.0質量%であることを特徴とする請求項1又は2に記載の銅基合金。   The copper-based alloy according to claim 1 or 2, wherein the zinc equivalent is 38.2 to 48.0 mass%. さらに、ヒ素(As)、コバルト(Co)、マグネシウム(Mg)、リン(P)、セレン(Se)、ケイ素(Si)、及びジルコニウム(Zr)からなる群より選択される一種以上の元素を、0.01質量%以上1質量%以下含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の銅基合金。   Furthermore, one or more elements selected from the group consisting of arsenic (As), cobalt (Co), magnesium (Mg), phosphorus (P), selenium (Se), silicon (Si), and zirconium (Zr), It contains 0.01 to 1 mass%, The copper base alloy as described in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
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