JP2828418B2 - 改良快削白色合金 - Google Patents
改良快削白色合金Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、優れた機械的強
度、切削性及び熱間加工性を有し、かつ冷間加工の際に
割れを生ぜずに高加工率の加工ができる快削性白色合金
に関するものである。
度、切削性及び熱間加工性を有し、かつ冷間加工の際に
割れを生ぜずに高加工率の加工ができる快削性白色合金
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】洋白のような銅基白色合金は、建築内外
装用材料、装飾、工芸品用材料、機械部品材料、鍵材な
どとして広く用いられているが、その使用目的に応じ、
快削性、熱間加工性、冷間加工性、耐食性、機械的強度
などを改善するために多種多様の組成が提案されてい
る。
装用材料、装飾、工芸品用材料、機械部品材料、鍵材な
どとして広く用いられているが、その使用目的に応じ、
快削性、熱間加工性、冷間加工性、耐食性、機械的強度
などを改善するために多種多様の組成が提案されてい
る。
【０００３】これらの白色合金は、一般にＭｎ，Ｚｎ，
Ｎｉ及びＣｕを主体とし、これに物性を改善するための
他の金属成分、例えばＡｌ，ＰｂとＣｏやＦｅなどを加
えたもの（特公昭６０−１３４１６号公報、特公昭６１
−１０５４１号公報）、Ａｌ，ＰｂとＢや希土類元素を
加えたもの（特公昭６０−１３４１７号公報）、Ａｌ，
ＰｂとＣａ，Ｓｅ及びＴｅの中の少なくとも１種を加え
たもの（特公昭５９−５２２２２号公報）などである。
Ｎｉ及びＣｕを主体とし、これに物性を改善するための
他の金属成分、例えばＡｌ，ＰｂとＣｏやＦｅなどを加
えたもの（特公昭６０−１３４１６号公報、特公昭６１
−１０５４１号公報）、Ａｌ，ＰｂとＢや希土類元素を
加えたもの（特公昭６０−１３４１７号公報）、Ａｌ，
ＰｂとＣａ，Ｓｅ及びＴｅの中の少なくとも１種を加え
たもの（特公昭５９−５２２２２号公報）などである。
【０００４】また、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｎ及びＺｎから成る
銀白色の耐食性銅基合金（特公昭６２−２６１９号公
報）やＮｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ｚｎ及びＣｕから成る銀白色
の快削性銅基合金（特開平１−１７７３２７号公報）も
知られている。
銀白色の耐食性銅基合金（特公昭６２−２６１９号公
報）やＮｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ｚｎ及びＣｕから成る銀白色
の快削性銅基合金（特開平１−１７７３２７号公報）も
知られている。
【０００５】ところで、これらの白色合金において、Ｎ
ｉとＭｎの含有割合がＣｕに比べ大きくなると白色が強
まることが知られているが、Ｃｕの含有割合を小さくす
ると機械的強度の低下をもたらす上に、Ｎｉの量を多く
するとコスト高になり、またＭｎの量を多くすると軟化
焼鈍した際に緑色のＭｎＯを生じ、これの除去が困難に
なるため、その配合量は自ら制限されるのを免れない。
ｉとＭｎの含有割合がＣｕに比べ大きくなると白色が強
まることが知られているが、Ｃｕの含有割合を小さくす
ると機械的強度の低下をもたらす上に、Ｎｉの量を多く
するとコスト高になり、またＭｎの量を多くすると軟化
焼鈍した際に緑色のＭｎＯを生じ、これの除去が困難に
なるため、その配合量は自ら制限されるのを免れない。
【０００６】他方、Ｐｂは快削性を向上する効果を示す
が、これを添加すると、７００℃以上の温度で熱間加工
したときに割れを生じるという欠点がある。このような
従来の白色合金における問題点を克服するために、本発
明者らは、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｐｂ及びＺｎを含有する
白色合金について、種々検討し、先にＰｂを添加したと
きに伴う熱間加工性の劣化を、０．５〜１．５重量％の
Ａｌを添加するとともに、亜鉛当量に基づいて換算した
Ｃｕの量を６２％以下に調整した組成とすることにより
改良した快削白色合金を提案した（特開平５−２７１８
５０号公報）。
が、これを添加すると、７００℃以上の温度で熱間加工
したときに割れを生じるという欠点がある。このような
従来の白色合金における問題点を克服するために、本発
明者らは、Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｐｂ及びＺｎを含有する
白色合金について、種々検討し、先にＰｂを添加したと
きに伴う熱間加工性の劣化を、０．５〜１．５重量％の
Ａｌを添加するとともに、亜鉛当量に基づいて換算した
Ｃｕの量を６２％以下に調整した組成とすることにより
改良した快削白色合金を提案した（特開平５−２７１８
５０号公報）。
【０００７】しかしながら、このような組成をもつ快削
白色合金は、光沢ある白色を呈し、優れた機械的強度、
切削性及び熱間加工性を有するという長所をもつ一方、
冷間例えば室温下に原材から板材又は棒材に冷間加工す
る際に一挙に行うとひび割れを生じるため、数回にわた
って冷間加工と熱処理を繰り返し、所望の寸法にしなけ
ればならないという欠点を有する。
白色合金は、光沢ある白色を呈し、優れた機械的強度、
切削性及び熱間加工性を有するという長所をもつ一方、
冷間例えば室温下に原材から板材又は棒材に冷間加工す
る際に一挙に行うとひび割れを生じるため、数回にわた
って冷間加工と熱処理を繰り返し、所望の寸法にしなけ
ればならないという欠点を有する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ａｌ及びＺｎを含有する、機械的強
度、切削性及び熱間加工性の優れた快削白色合金におい
て、冷間加工性を向上させることを目的としてなされた
ものである。
ｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ａｌ及びＺｎを含有する、機械的強
度、切削性及び熱間加工性の優れた快削白色合金におい
て、冷間加工性を向上させることを目的としてなされた
ものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、Ｃｕ，Ｎ
ｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ａｌ及びＺｎを必須成分として含有す
る機械的強度、切削性及び熱間加工性の改善された快削
白色合金の冷間加工性を向上させるために鋭意研究を重
ねた結果、Ａｌの含有量を０．２重量％以下に減少させ
るか、あるいはＡｌの代りにその一部又は全部をＴｉに
置き換えることにより結晶粒が微細化し熱間加工性を向
上させるとともに、伸びが向上し、冷間加工の際の割れ
を防止することができ、またＣｕの含有量をある程度減
らすことにより機械的強度、切削性及び熱間加工性の低
下を抑制しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明をなすに至った。
ｉ，Ｍｎ，Ｐｂ，Ａｌ及びＺｎを必須成分として含有す
る機械的強度、切削性及び熱間加工性の改善された快削
白色合金の冷間加工性を向上させるために鋭意研究を重
ねた結果、Ａｌの含有量を０．２重量％以下に減少させ
るか、あるいはＡｌの代りにその一部又は全部をＴｉに
置き換えることにより結晶粒が微細化し熱間加工性を向
上させるとともに、伸びが向上し、冷間加工の際の割れ
を防止することができ、またＣｕの含有量をある程度減
らすことにより機械的強度、切削性及び熱間加工性の低
下を抑制しうることを見出し、この知見に基づいて本発
明をなすに至った。
【００１０】すなわち、本発明は、銅４１．０〜４４．
０重量％、ニッケル１０．１〜１４．０重量％、マンガ
ン５．０〜９．０重量％、鉛０．５〜３．０重量％及び
アルミニウムとチタンの少なくとも一方０．００５〜
０．２重量％を含み、残りが亜鉛及び不可避成分から成
り、かつ亜鉛当量に基づいて換算したマトリックス中の
銅含量が６２％以下に調整されていることを特徴とする
改良快削白色合金を提供するものである。このように本
発明においては、特定の組成から成り、亜鉛当量に基づ
いて換算したマトリックス中の銅含量を６２％以下に調
整することにより、アルミニウムの添加による熱間加工
の際の割れを防止する効果がいっそう高められている。
０重量％、ニッケル１０．１〜１４．０重量％、マンガ
ン５．０〜９．０重量％、鉛０．５〜３．０重量％及び
アルミニウムとチタンの少なくとも一方０．００５〜
０．２重量％を含み、残りが亜鉛及び不可避成分から成
り、かつ亜鉛当量に基づいて換算したマトリックス中の
銅含量が６２％以下に調整されていることを特徴とする
改良快削白色合金を提供するものである。このように本
発明においては、特定の組成から成り、亜鉛当量に基づ
いて換算したマトリックス中の銅含量を６２％以下に調
整することにより、アルミニウムの添加による熱間加工
の際の割れを防止する効果がいっそう高められている。
【００１１】この銅マトリックス量Ａ′（％）は、次式
にしたがって計算することができる。
にしたがって計算することができる。
【数１】
【００１２】この式においてＡはＣｕの含有量（重量
％）、ｑは添加各成分元素のそれぞれの含有量（重量
％）、ｔは各成分元素に固有のＺｎ当量でＮｉは−１．
３、Ｐｂは１．０、Ｍｎは０．６、Ａｌは６．０であ
る。
％）、ｑは添加各成分元素のそれぞれの含有量（重量
％）、ｔは各成分元素に固有のＺｎ当量でＮｉは−１．
３、Ｐｂは１．０、Ｍｎは０．６、Ａｌは６．０であ
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明合金においては、Ｃｕの含
有量を４１．０〜４４．０重量％の範囲内にすることが
必要である。これよりもＣｕが少ないと伸びや切削性が
低下するし、また、これよりもＣｕが多くなると熱間加
工の際割れを生じる。
有量を４１．０〜４４．０重量％の範囲内にすることが
必要である。これよりもＣｕが少ないと伸びや切削性が
低下するし、また、これよりもＣｕが多くなると熱間加
工の際割れを生じる。
【００１４】次に、Ｎｉの含有量は１０．１〜１４．０
重量％の範囲内にすることが必要である。これよりもＮ
ｉが少ないと、光沢ある白色の外観が得られないし、ま
た、これ以上量を多くしても色調の向上はみられずコス
ト高になるだけである。
重量％の範囲内にすることが必要である。これよりもＮ
ｉが少ないと、光沢ある白色の外観が得られないし、ま
た、これ以上量を多くしても色調の向上はみられずコス
ト高になるだけである。
【００１５】また、Ｍｎの含有量は５．０〜９．０重量
％の範囲内にする必要がある。これよりもＭｎが少ない
と色調が劣化するし、またこれよりもＭｎが多くなると
軟化焼鈍する際、緑色のＭｎＯを生じ、これは硫酸洗浄
その他によっても除去することができないため、外観が
劣化するのを免れない。
％の範囲内にする必要がある。これよりもＭｎが少ない
と色調が劣化するし、またこれよりもＭｎが多くなると
軟化焼鈍する際、緑色のＭｎＯを生じ、これは硫酸洗浄
その他によっても除去することができないため、外観が
劣化するのを免れない。
【００１６】これらのＣｕ，Ｍｎ及びＮｉの間の量的関
係としては、ＭｎとＮｉの合計量に対するＣｕの量の重
量比が３以下になるように選ぶのが好ましい。
係としては、ＭｎとＮｉの合計量に対するＣｕの量の重
量比が３以下になるように選ぶのが好ましい。
【００１７】次に、本発明合金においては、快削性を付
与するための成分としてＰｂを０．５〜３．０重量％の
範囲内で添加することが必要である。これよりもＰｂが
少ないと、快削性の付与が不十分で切り屑がカールする
し、またこれよりもＰｂが多くなると熱間加工割れの抑
制が困難になる。
与するための成分としてＰｂを０．５〜３．０重量％の
範囲内で添加することが必要である。これよりもＰｂが
少ないと、快削性の付与が不十分で切り屑がカールする
し、またこれよりもＰｂが多くなると熱間加工割れの抑
制が困難になる。
【００１８】ところで、本発明合金においては、Ｐｂの
添加に起因する熱間加工の際割れを抑制するために、Ａ
ｌとＴｉの少なくとも一方０．００５〜０．２重量％の
範囲で添加するが、このＡｌやＴｉの添加量が０．００
５重量％よりも少ないと熱間加工の際の割れを抑制する
ことができないし、また０．２重量％よりも多くなると
Ｎｉとの間で金属間化合物を形成し冷間加工の際の割れ
の原因になる。このＡｌ及びＴｉの添加の効果は、亜鉛
当量に基づいて換算したマトリックス中の銅含量（以下
銅マトリックス量という）を６２％以下に調整すること
によって、いっそう顕著になる。
添加に起因する熱間加工の際割れを抑制するために、Ａ
ｌとＴｉの少なくとも一方０．００５〜０．２重量％の
範囲で添加するが、このＡｌやＴｉの添加量が０．００
５重量％よりも少ないと熱間加工の際の割れを抑制する
ことができないし、また０．２重量％よりも多くなると
Ｎｉとの間で金属間化合物を形成し冷間加工の際の割れ
の原因になる。このＡｌ及びＴｉの添加の効果は、亜鉛
当量に基づいて換算したマトリックス中の銅含量（以下
銅マトリックス量という）を６２％以下に調整すること
によって、いっそう顕著になる。
【００１９】そして、この銅マトリックス量が６２％よ
りも大きい場合には、Ａｌを添加しても熱間加工割れを
抑制することができない。これは、銅マトリックス量が
６２％以下の場合は、ＡｌがＰｂの粒界割れを防ぎ、熱
間加工性の良好なα，β２相合金を形成するが、６２％
よりも大きくなると、このような合金の形成が困難にな
るためであると考えられる。なお、銅マトリックス量が
下がると熱間加工での変形抵抗が低下し、加工しやすく
なり割れが防止できる。
りも大きい場合には、Ａｌを添加しても熱間加工割れを
抑制することができない。これは、銅マトリックス量が
６２％以下の場合は、ＡｌがＰｂの粒界割れを防ぎ、熱
間加工性の良好なα，β２相合金を形成するが、６２％
よりも大きくなると、このような合金の形成が困難にな
るためであると考えられる。なお、銅マトリックス量が
下がると熱間加工での変形抵抗が低下し、加工しやすく
なり割れが防止できる。
【００２０】本発明合金は、前記した組成とすることに
より、引張強さ６５０Ｎ／ｍｍ2以上、伸び６％以上と
いう優れた機械的性質が達成され、しかも長期間にわた
って放置しても光沢色調の変化を生じることはない。
より、引張強さ６５０Ｎ／ｍｍ2以上、伸び６％以上と
いう優れた機械的性質が達成され、しかも長期間にわた
って放置しても光沢色調の変化を生じることはない。
【００２１】
【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。なお、各例における物性は以下の方法により測定
したものである。
する。なお、各例における物性は以下の方法により測定
したものである。
【００２２】（１）切削性；径２００ｍｍ、長さ７００
ｍｍのビレットを７２０℃の温度において、直径１０．
５ｍｍに押出し、１０．０ｍｍに引き抜いた棒を、卓上
旋盤による旋削を行い、その際の切削抵抗、切屑形態を
比較し、次の基準で評価した。 ◎…切屑の形状が針状で細かい。 △…切屑の形状が扇形に分断されている。 ×…切屑の形状がカールして長くつながっている。
ｍｍのビレットを７２０℃の温度において、直径１０．
５ｍｍに押出し、１０．０ｍｍに引き抜いた棒を、卓上
旋盤による旋削を行い、その際の切削抵抗、切屑形態を
比較し、次の基準で評価した。 ◎…切屑の形状が針状で細かい。 △…切屑の形状が扇形に分断されている。 ×…切屑の形状がカールして長くつながっている。
【００２３】（２）熱間加工性；径２００ｍｍ、長さ７
００ｍｍのビレットを７４０〜７５０℃の温度において
直径６．５ｍｍの棒状に押出し、割れを生じないものを
良、押出材の中間部に割れを生じたものを不良とした。 （３）冷間加工性；直径６．５ｍｍで押出したのち、中
間伸線工程で、直径４ｍｍに伸線し、焼鈍したもののワ
ンパス当りの加工収率（％）として求めた。 （４）耐塩水性；濃度５．０％の食塩水溶液を２４時間
にわたって噴霧し、さびを生じなかったものを良とし
た。 （５）引張強さ；ＪＩＳ Ｚ２２４１に従って測定し
た。 （６）伸び；ＪＩＳ Ｚ２２４１に従って測定した。 （７）硬さ；ＪＩＳ Ｚ２２４４に従って測定した。
００ｍｍのビレットを７４０〜７５０℃の温度において
直径６．５ｍｍの棒状に押出し、割れを生じないものを
良、押出材の中間部に割れを生じたものを不良とした。 （３）冷間加工性；直径６．５ｍｍで押出したのち、中
間伸線工程で、直径４ｍｍに伸線し、焼鈍したもののワ
ンパス当りの加工収率（％）として求めた。 （４）耐塩水性；濃度５．０％の食塩水溶液を２４時間
にわたって噴霧し、さびを生じなかったものを良とし
た。 （５）引張強さ；ＪＩＳ Ｚ２２４１に従って測定し
た。 （６）伸び；ＪＩＳ Ｚ２２４１に従って測定した。 （７）硬さ；ＪＩＳ Ｚ２２４４に従って測定した。
【００２４】実施例１〜５、比較例１〜４ 表１に示す割合で各金属成分の金属単体又は母合金を混
合し、この混合物を黒鉛るつぼ中に入れ、電気炉により
約１２００℃に加熱し、溶融することにより白色合金を
製造した。このようにして得られた白色合金の物性を表
１に示す。
合し、この混合物を黒鉛るつぼ中に入れ、電気炉により
約１２００℃に加熱し、溶融することにより白色合金を
製造した。このようにして得られた白色合金の物性を表
１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【発明の効果】優れた機械的強度、切削性、耐食性を有
する光沢ある白色合金であって、熱間加工性のみでなく
冷間加工性も良好であり、鍵材、文具部品、音響部品又
は電子部品として特に好適である。
する光沢ある白色合金であって、熱間加工性のみでなく
冷間加工性も良好であり、鍵材、文具部品、音響部品又
は電子部品として特に好適である。
フロントページの続き (72)発明者 中山 博幸 東京都江東区白河二丁目22番26号 株式 会社紀長伸銅所内 (72)発明者 関屋 寅男 東京都江東区白河二丁目22番26号 株式 会社紀長伸銅所内 (72)発明者 山本 隆一 東京都江東区白河二丁目22番26号 株式 会社紀長伸銅所内 (56)参考文献 特開 平７−166279（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−271850（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−177327（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−133341（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C22C 30/02
Claims (1)
- 【請求項１】 銅４１．０〜４４．０重量％、ニッケル
１０．１〜１４．０重量％、マンガン５．０〜９．０重
量％、鉛０．５〜３．０重量％及びアルミニウムとチタ
ンの少なくとも一方０．００５〜０．２重量％を含み、
残りが亜鉛及び不可避成分から成り、かつ亜鉛当量に基
づいて換算したマトリックス中の銅含量が６２％以下に
調整されていることを特徴とする改良快削白色合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7243134A JP2828418B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 改良快削白色合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7243134A JP2828418B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 改良快削白色合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0987793A JPH0987793A (ja) | 1997-03-31 |
| JP2828418B2 true JP2828418B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=17099310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7243134A Expired - Fee Related JP2828418B2 (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 改良快削白色合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2828418B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439537C (zh) * | 2003-03-21 | 2008-12-03 | 瑞士金属-Ums瑞士金属加工有限公司 | 铜基合金 |
| WO2009113489A1 (ja) | 2008-03-09 | 2009-09-17 | 三菱伸銅株式会社 | 銀白色銅合金及びその製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2013008503A (es) * | 2011-02-04 | 2014-07-30 | Baoshida Swissmetal Ag | Aleacion de cu-ni-zn-mn. |
| WO2013002247A1 (ja) | 2011-06-29 | 2013-01-03 | 三菱伸銅株式会社 | 銀白色銅合金及び銀白色銅合金の製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59133341A (ja) * | 1983-01-19 | 1984-07-31 | Mitsubishi Metal Corp | 耐食性および熱間加工性にすぐれた高強度Ｃｕ合金 |
| JPH01177327A (ja) * | 1988-01-06 | 1989-07-13 | Sanpo Shindo Kogyo Kk | 銀白色を呈する快削性銅基合金 |
| JPH05271850A (ja) * | 1992-03-30 | 1993-10-19 | Norinaga Shindoushiyo:Kk | 快削性白色合金 |
| JPH07166279A (ja) * | 1993-12-09 | 1995-06-27 | Kobe Steel Ltd | 耐食性、打抜き加工性及び切削性が優れた銅基合金及びその製造方法 |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP7243134A patent/JP2828418B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439537C (zh) * | 2003-03-21 | 2008-12-03 | 瑞士金属-Ums瑞士金属加工有限公司 | 铜基合金 |
| WO2009113489A1 (ja) | 2008-03-09 | 2009-09-17 | 三菱伸銅株式会社 | 銀白色銅合金及びその製造方法 |
| US8147751B2 (en) | 2008-03-09 | 2012-04-03 | Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. | Silver-white copper alloy and process for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0987793A (ja) | 1997-03-31 |
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