JP2021021127A - 銅合金材料及び熱交換器 - Google Patents
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Abstract
Description
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、該溶体化処理後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A1)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A1)後の引張強さ(σ2)と該熱処理(A1)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が20MPa以上であり、且つ、該熱処理(A1)前の伸び(δ1)と該熱処理(A1)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料を提供するものである。
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、該溶体化処理後に、850±100℃で加熱後、加熱温度から300℃まで、50℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する処理(B)と、該処理(B)後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A2)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A2)後の引張強さ(σ2)と該処理(B)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が30MPa以上であり、且つ、該処理(B)前の伸び(δ1)と該熱処理(A2)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料を提供するものである。
該銅合金は析出物を含有し、該析出物の全部又は一部がNi12P5であること、
を特徴とする銅合金材料を提供するものである。
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、該溶体化処理後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A1)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A1)後の引張強さ(σ2)と該熱処理(A1)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が20MPa以上であり、且つ、該熱処理(A1)前の伸び(δ1)と該熱処理(A1)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料である。
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、溶体化処理後に、850±100℃で加熱後、加熱温度から300℃まで、50℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する処理(B)と、処理(B)後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A2)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A2)後の引張強さ(σ2)と該熱処理(A2)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が30MPa以上であり、且つ、該熱処理(A)前の伸び(δ1)と該熱処理(A)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料である。
該銅合金は析出物を含有し、該析出物の全部又は一部がNi12P5であること、を特徴とする銅合金材料である。
(1)表1に示す銅合金鋳塊を溶解及び鋳造し、熱間押出用のビレットを作製した。
(2)上記ビレットを加熱し、850℃にて熱間押出を行い、押出素管を得た。次いで、熱間押出した押出素管を、水中に押出して急冷した。
・押出前に熱間で内径約75mm穿孔した。
・押出素管の外径は102mm、内径は75mmであった。
(3)上記押出素管を、ビルガーミル圧延機によって冷間圧延し、圧延素管を得た。
・圧延素管の外径は46mm、内径は39.8mmであった。
・冷間圧延での加工度(断面減少率)は、88.9%であった。
断面減少率(%)=((加工前の断面積−加工後の断面積)/加工前の断面積)×100
(4)上記の圧延素管を、冷間にて抽伸を複数回行い、抽伸素管を得た。
・抽伸素管の外径は38mm、内径は33mmであった。
・冷間抽伸全体での加工度は、断面減少率で96.6%であった。
・冷間圧延及び冷間抽伸の総加工度、すなわち、冷間加工の総加工度は、断面減少率で99.8%であった。
(5)上記の抽伸素管を中間焼鈍し、転造工程に供するための原管を得た。
・中間焼鈍は保持温度550℃で実施した。
(6)上記の原管を、ボール転造加工して、内面溝付銅合金管aを得た。
<内面溝付銅合金管aの寸法諸元>
・外径:7.0mm
・底肉厚:0.30mm
・フィン高さ:0.22mm
・フィン頂角:13°
・溝条数:44条
・リード角θ:24°
(7)上記の内面溝付管に対し、表1に示す処理を表に示す順で行い、内面溝付銅合金管bを得た。
(8)表1に示す処理後の銅合金管の引張強さ(σ)と伸び(δ)を測定した。その結果を表1に示す。また、得られた内面溝付銅合金管bを形成する銅合金の析出物を分析した。その結果を表1に示す。
<処理>
・処理p:850℃で1800秒間加熱後、水冷を行う。
・処理q:225℃で10000秒間加熱後、空冷を行う。
・処理r:850℃で30秒加熱後、空冷を行う。
・処理s:500℃で1000秒加熱後、空冷を行う。
なお、上記空冷において、加熱温度から300℃までの平均冷却速度は、2〜20℃/秒である。
<引張強さ(σ)、伸び(δ)>
銅合金の引張強さ(σ)、伸び(δ)は、JIS Z2241に準拠して測定した。
<析出物の分析>
銅合金材料をファインカッタとマイクロカッタで厚さ約0.5mmに切り出し、さらに回転研磨機・耐水研磨紙400〜1200番で厚さ0.2mmまで機械研磨した。この薄膜試料を直径3mmの円形に成形した後、以下の条件で電解研磨した。電解研磨液として硝酸濃度が30重量%となるようにメチルアルコールで希薄した溶液を用い、液温約−30℃で試料をジェット研磨した。ジェット電解研磨装置には、STRUERS社製テヌポールIIIを使用した。試料を、電解研磨後、直ちにTEM観察した。TEM観察には、日本電子製のJEOL−2100F(加速電圧200kV)を用いた。観察の際、結晶方位を100あるいは110晶帯からの入射になるように2軸試料傾斜機構を用いて調整した。観察は、対物絞りを透過波に入れた明視野像、回折波を対物絞りに入れた暗視野像、および制限視野回折像である。露光時間は明視野像の場合約0.5秒前後、暗視野像および制限視野回折像の場合約5秒前後である。
Claims (6)
- 0.40〜1.50質量%のNiと、0.10〜0.50質量%のPと、を含有し、残部Cu及び不可避不純物からなる銅合金からなり、
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、該溶体化処理後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A1)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A1)後の引張強さ(σ2)と該熱処理(A1)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が20MPa以上であり、且つ、該熱処理(A1)前の伸び(δ1)と該熱処理(A1)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料。 - 0.40〜1.50質量%のNiと、0.10〜0.50質量%のPと、を含有し、残部Cu及び不可避不純物からなる銅合金からなり、
該銅合金は、銅合金を溶体化する溶体化処理と、該溶体化処理後に、850±100℃で加熱後、加熱温度から300℃まで、50℃/秒以下の平均冷却速度で冷却する処理(B)と、該処理(B)後に、225℃±100℃で加熱する熱処理(A2)と、が施された銅合金であり、
該熱処理(A2)後の引張強さ(σ2)と該処理(B)前の引張強さ(σ1)の差(σ2−σ1)が30MPa以上であり、且つ、該処理(B)前の伸び(δ1)と該熱処理(A2)後の伸び(δ2)の差(δ1−δ2)が0〜10%であること、
を特徴とする銅合金材料。 - 前記銅合金は析出物を含有し、該析出物の全部又は一部がNi12P5であることを特徴とする請求項1又は2記載の銅合金材料。
- 0.40〜1.50質量%のNiと、0.10〜0.50質量%のPと、を含有し、残部Cu及び不可避不純物からなる銅合金からなり、
該銅合金は析出物を含有し、該析出物の全部又は一部がNi12P5であること、
を特徴とする銅合金材料。 - 継目無管であることを特徴とする請求項1〜4いずれか1項記載の銅合金材料。
- 請求項1〜4いずれか1項記載の銅合金材料が用いられていることを特徴とする熱交換器。
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