JP3143869B2 - ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法 - Google Patents
ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法Info
- Publication number
- JP3143869B2 JP3143869B2 JP09294768A JP29476897A JP3143869B2 JP 3143869 B2 JP3143869 B2 JP 3143869B2 JP 09294768 A JP09294768 A JP 09294768A JP 29476897 A JP29476897 A JP 29476897A JP 3143869 B2 JP3143869 B2 JP 3143869B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- coating
- particles
- coating layer
- thickness
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Description
【０００１】［産業上の利用分野］本発明はＣｕやＣｕ
合金の高電気伝導率と高熱伝導率を維持したままで、耐
酸化性と耐蝕性さらには耐磨耗性を改善するためＡｌや
Ａｌ合金を溶融・被覆に関する。
合金の高電気伝導率と高熱伝導率を維持したままで、耐
酸化性と耐蝕性さらには耐磨耗性を改善するためＡｌや
Ａｌ合金を溶融・被覆に関する。
【０００２】［従来技術及びその問題点］ＣｕやＣｕ合
金は展延性に富み、板、条、棒、線、管等の形で電気、
機械、化学などの工業に多量に使われている。中でも純
Ｃｕは電気と熱の伝導性が良いために送電線はもとよ
り、電気部品やラジェターをはじめとする熱交換器類に
広く用いられている。しかしこのＣｕやＣｕ合金の欠点
は、高温環境下で弱く、とくに大気中で３００℃以上に
なるとＣｕＯの酸化皮膜を形成し、剥離する。また耐蝕
性にも大きな問題点を内蔵している。そのためＣｕにＺ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｔｉ等の添加が行われ、
とくにＡｌを添加したアルミニウム青銅は耐酸化性、耐
蝕性を改善するためアルミブロンズと称して実用化され
ている。これは表面に安定なＡｌ２Ｏ３の酸化皮膜が生
成されることに起因する。しかしながらＣｕにＡｌを添
加した場合、その効果を発揮させるにはかなり多量のＡ
ｌを添加する必要があることと、加工性に大きな問題点
を有していること、さらにＣｕにＡｌ等の第二元素を添
加すると急激な電気伝導度（ＩＡＣＳ）の低下を来し、
導電材料としては使用しにくくなる。
金は展延性に富み、板、条、棒、線、管等の形で電気、
機械、化学などの工業に多量に使われている。中でも純
Ｃｕは電気と熱の伝導性が良いために送電線はもとよ
り、電気部品やラジェターをはじめとする熱交換器類に
広く用いられている。しかしこのＣｕやＣｕ合金の欠点
は、高温環境下で弱く、とくに大気中で３００℃以上に
なるとＣｕＯの酸化皮膜を形成し、剥離する。また耐蝕
性にも大きな問題点を内蔵している。そのためＣｕにＺ
ｎ，Ｎｉ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｔｉ等の添加が行われ、
とくにＡｌを添加したアルミニウム青銅は耐酸化性、耐
蝕性を改善するためアルミブロンズと称して実用化され
ている。これは表面に安定なＡｌ２Ｏ３の酸化皮膜が生
成されることに起因する。しかしながらＣｕにＡｌを添
加した場合、その効果を発揮させるにはかなり多量のＡ
ｌを添加する必要があることと、加工性に大きな問題点
を有していること、さらにＣｕにＡｌ等の第二元素を添
加すると急激な電気伝導度（ＩＡＣＳ）の低下を来し、
導電材料としては使用しにくくなる。
【０００３】一方被覆する方法として金属基材に電気メ
ッキ、溶融メッキ、溶射、蒸着等様々な方法があり、例
えばＦｅに対してのＡｌ溶融メッキは耐蝕性と耐酸化性
を改善する最も有効な手段として実用化されている。し
かしＣｕまたはＣｕ合金へのＡｌのメッキや被覆を施し
た例は現在のところ全くない。本発明は今までなかった
ＣｕまたはＣｕ合金系へのＡｌまたはＡｌ合金の溶融・
被覆に係るもので、Ｃｕ−Ａｌ合金系のように電気伝導
度をあまり低下することなく、表面に安定なＡｌの酸化
皮膜を形成させ、耐蝕性と耐酸化性、さらには高硬度を
有する表面のＣｕまたはＣｕ合金を提供することにあ
る。
ッキ、溶融メッキ、溶射、蒸着等様々な方法があり、例
えばＦｅに対してのＡｌ溶融メッキは耐蝕性と耐酸化性
を改善する最も有効な手段として実用化されている。し
かしＣｕまたはＣｕ合金へのＡｌのメッキや被覆を施し
た例は現在のところ全くない。本発明は今までなかった
ＣｕまたはＣｕ合金系へのＡｌまたはＡｌ合金の溶融・
被覆に係るもので、Ｃｕ−Ａｌ合金系のように電気伝導
度をあまり低下することなく、表面に安定なＡｌの酸化
皮膜を形成させ、耐蝕性と耐酸化性、さらには高硬度を
有する表面のＣｕまたはＣｕ合金を提供することにあ
る。
【０００４】［問題を解決するための手段］上記の目的
を達成するために開発された本発明のＡｌ被覆方法は、
Ａｌ粒子とフッ化物系フラックスの混合物をＣｕまたは
Ｃｕ合金の基材に塗布し、不活性ガス雰囲気下でＡｌ被
覆材を加熱・溶融させる。またＡｌ粒子の代りにＡｌ箔
を用いる場合は、基材及び／またはＡｌ箔に予めフラッ
クスを塗布した後、Ａｌ箔を必要な面に貼り合せ、同様
に不活性ガス雰囲気下で加熱・溶融させる。この際フッ
化物を主体とするフラックスの介在は必須条件であり、
フラックスがなければ非酸化雰囲気下でもＡｌは溶融し
てもＣｕに対しては全く濡れを生じない。またフラック
スにはフッ化物以外にその他のハロゲン化物、例えば塩
化物や臭化物を含む場合もある。操作温度は被覆材の融
点以上、基材の融点以下の温度で行なうことが出来る。
しかし基材と被覆材の反応により合金を作り、融点降下
することもあるので、ＡｌまたはＡｌ合金の融点以下で
も操作する場合がある。
を達成するために開発された本発明のＡｌ被覆方法は、
Ａｌ粒子とフッ化物系フラックスの混合物をＣｕまたは
Ｃｕ合金の基材に塗布し、不活性ガス雰囲気下でＡｌ被
覆材を加熱・溶融させる。またＡｌ粒子の代りにＡｌ箔
を用いる場合は、基材及び／またはＡｌ箔に予めフラッ
クスを塗布した後、Ａｌ箔を必要な面に貼り合せ、同様
に不活性ガス雰囲気下で加熱・溶融させる。この際フッ
化物を主体とするフラックスの介在は必須条件であり、
フラックスがなければ非酸化雰囲気下でもＡｌは溶融し
てもＣｕに対しては全く濡れを生じない。またフラック
スにはフッ化物以外にその他のハロゲン化物、例えば塩
化物や臭化物を含む場合もある。操作温度は被覆材の融
点以上、基材の融点以下の温度で行なうことが出来る。
しかし基材と被覆材の反応により合金を作り、融点降下
することもあるので、ＡｌまたはＡｌ合金の融点以下で
も操作する場合がある。
【０００５】まずＡｌ粒子を用いる場合は粒子の径及び
酸素量が皮膜の性状に影響し１５０μｍ以下の粒子が好
ましく、粒子の酸素量は１％以下が好ましい。Ａｌ粒子
８０％−フラックス２０％の混合物をＣｕ基材に２〜１
０ｇｒ／ｍ２塗布した後、不活性ガス雰囲気として窒素
ガスを用い、その残存酸素濃度を０．１％以下にして６
６０℃に保持し加熱する。まずフラックスが５６０〜５
７０℃で溶け、同時にＡｌ粒子の酸化物が除去され、基
材Ｃｕと拡散反応によって、共晶を形成し（共晶温度５
４８℃）、Ａｌ融点の６６０℃以下の温度でも溶融す
る。このようにして被覆したＣｕ表面はＣｕとＡｌの反
応によって合金化し、黄銅色の表面となり美麗な光沢を
呈する。一方Ａｌ箔を用いる場合も同様で、箔の厚さは
被覆層の厚さに関係する。被覆材のＡｌの厚さを１０μ
ｍとした場合、生成被覆層の厚さは拡散によって増加
し、数倍の被覆層になっている。また使用する基材とし
ては、純Ｃｕの他、黄銅、リン青銅、洋白、Ｃｕ−Ｃ
ｒ，Ｃｕ−Ｚｒ，Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐなど各種Ｃｕ合金にも
応用出来る。また被覆材としてＡｌ粒子に第二、第三元
素としてＳｎ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｉｎなどの粒子の添加も有
効で、Ａｌ粒子単独よりも、低融点の融液を生じさせ流
動性が改善されることによって、被覆層が平滑で均一化
する。また粒子同士の混合の他に、予め合金化したＡｌ
−Ｓｎ，Ａｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｉｎを粉末粒
子に加工して用いても同様な効果が得られる。また被覆
層を厚くするには、被覆材の塗布と加熱処理を繰り返す
多重被覆法によって目的の厚さとそのコントロールが可
能で、被覆層を厚くしても境界層は脆化しない。なお使
用する不活性ガスとしては、窒素ガス以外にもアルゴン
（Ａｒ）でも良く、さらに不活性ガスに還元性ガスを添
加した混合ガスを使用しても可能である。
酸素量が皮膜の性状に影響し１５０μｍ以下の粒子が好
ましく、粒子の酸素量は１％以下が好ましい。Ａｌ粒子
８０％−フラックス２０％の混合物をＣｕ基材に２〜１
０ｇｒ／ｍ２塗布した後、不活性ガス雰囲気として窒素
ガスを用い、その残存酸素濃度を０．１％以下にして６
６０℃に保持し加熱する。まずフラックスが５６０〜５
７０℃で溶け、同時にＡｌ粒子の酸化物が除去され、基
材Ｃｕと拡散反応によって、共晶を形成し（共晶温度５
４８℃）、Ａｌ融点の６６０℃以下の温度でも溶融す
る。このようにして被覆したＣｕ表面はＣｕとＡｌの反
応によって合金化し、黄銅色の表面となり美麗な光沢を
呈する。一方Ａｌ箔を用いる場合も同様で、箔の厚さは
被覆層の厚さに関係する。被覆材のＡｌの厚さを１０μ
ｍとした場合、生成被覆層の厚さは拡散によって増加
し、数倍の被覆層になっている。また使用する基材とし
ては、純Ｃｕの他、黄銅、リン青銅、洋白、Ｃｕ−Ｃ
ｒ，Ｃｕ−Ｚｒ，Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐなど各種Ｃｕ合金にも
応用出来る。また被覆材としてＡｌ粒子に第二、第三元
素としてＳｎ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｉｎなどの粒子の添加も有
効で、Ａｌ粒子単独よりも、低融点の融液を生じさせ流
動性が改善されることによって、被覆層が平滑で均一化
する。また粒子同士の混合の他に、予め合金化したＡｌ
−Ｓｎ，Ａｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ−Ｉｎを粉末粒
子に加工して用いても同様な効果が得られる。また被覆
層を厚くするには、被覆材の塗布と加熱処理を繰り返す
多重被覆法によって目的の厚さとそのコントロールが可
能で、被覆層を厚くしても境界層は脆化しない。なお使
用する不活性ガスとしては、窒素ガス以外にもアルゴン
（Ａｒ）でも良く、さらに不活性ガスに還元性ガスを添
加した混合ガスを使用しても可能である。
【０００６】［作用］本発明による被覆方法は被覆材と
してのＡｌを基材Ｃｕの表面で溶融させ、表面をＡｌの
高濃度にすることによって、安定な酸化膜Ａｌ２Ｏ３を
発達させて、耐酸化性を向上させる。またこの被覆層は
Ｃｕ−Ａｌ合金のＡｌ濃度の高いＣｕ−Ａｌα相となっ
ていて、界面に脆弱な合金層の生成が認められない。そ
のため被覆したＣｕ基材を圧延や伸線、成形加工等の塑
性加工を行なうことも可能である。しかも被覆後、水冷
と空冷等の熱処理を行なうことによって、高硬度の表面
層にすることが可能である。またもう一方の大きな課題
でもある高電気伝導率の維持は、ごく表層の部分のみが
高濃度のＡｌとなっているだけで、全体のＡｌの含有量
が少ないことが電気伝導率を下げない理由と考えられ、
本発明による試料の電気伝導率（ＩＡＣＳ）は９５．５
％以上であった。以下実施例により説明を進める。
してのＡｌを基材Ｃｕの表面で溶融させ、表面をＡｌの
高濃度にすることによって、安定な酸化膜Ａｌ２Ｏ３を
発達させて、耐酸化性を向上させる。またこの被覆層は
Ｃｕ−Ａｌ合金のＡｌ濃度の高いＣｕ−Ａｌα相となっ
ていて、界面に脆弱な合金層の生成が認められない。そ
のため被覆したＣｕ基材を圧延や伸線、成形加工等の塑
性加工を行なうことも可能である。しかも被覆後、水冷
と空冷等の熱処理を行なうことによって、高硬度の表面
層にすることが可能である。またもう一方の大きな課題
でもある高電気伝導率の維持は、ごく表層の部分のみが
高濃度のＡｌとなっているだけで、全体のＡｌの含有量
が少ないことが電気伝導率を下げない理由と考えられ、
本発明による試料の電気伝導率（ＩＡＣＳ）は９５．５
％以上であった。以下実施例により説明を進める。
【０００７】［実施例１］耐酸化試験には試料として５
０×３０×０．３ｍｍｔのリン脱酸Ｃｕを用い、その基
材の両面に５０μｍ以下のＡｌ粒子８０％とＫＦ−Ｎａ
Ｆ−ＡｌＦ３系からなるフッ化物フラックス２０％の混
合物３ｇｒ／ｍ２塗布し、６６０℃の窒素ガス雰囲気
（酸素濃度０．１％以下）中で溶融・被覆を行なった。
この場合の被覆層の厚さは１０μｍ以下であった。また
同試料の比較材として被覆しないリン脱酸Ｃｕを用い、
３００〜６００℃の大気中の温度で１時間加熱後の酸化
増量を測定した。その結果を図１に示す。被覆しないＣ
ｕは温度とともに酸化量を増加し５００℃以上になると
酸化物は厚く成長して剥離した。一方Ａｌ被覆を施した
Ｃｕ基材は３００〜６００℃の温度範囲内では殆ど酸化
増量が認められず表面の光沢を保った。
０×３０×０．３ｍｍｔのリン脱酸Ｃｕを用い、その基
材の両面に５０μｍ以下のＡｌ粒子８０％とＫＦ−Ｎａ
Ｆ−ＡｌＦ３系からなるフッ化物フラックス２０％の混
合物３ｇｒ／ｍ２塗布し、６６０℃の窒素ガス雰囲気
（酸素濃度０．１％以下）中で溶融・被覆を行なった。
この場合の被覆層の厚さは１０μｍ以下であった。また
同試料の比較材として被覆しないリン脱酸Ｃｕを用い、
３００〜６００℃の大気中の温度で１時間加熱後の酸化
増量を測定した。その結果を図１に示す。被覆しないＣ
ｕは温度とともに酸化量を増加し５００℃以上になると
酸化物は厚く成長して剥離した。一方Ａｌ被覆を施した
Ｃｕ基材は３００〜６００℃の温度範囲内では殆ど酸化
増量が認められず表面の光沢を保った。
【０００８】［実施例２］同じ上記試料にフッ化物フラ
ックスを塗布した後、Ａｌ箔厚さ２０μｍを貼り合せ、
実施例１の手法で被覆層を作り、耐酸化試験を行なった
結果、Ａｌ粒子を用いたものと変わらない耐酸化性を示
した。
ックスを塗布した後、Ａｌ箔厚さ２０μｍを貼り合せ、
実施例１の手法で被覆層を作り、耐酸化試験を行なった
結果、Ａｌ粒子を用いたものと変わらない耐酸化性を示
した。
【０００９】［実施例３］φ２．６ｍｍの標準Ｃｕ線に
実施例１に示すＡｌ粒子を用いる手法により、Ａｌを被
覆したＣｕ線をφ１．６ｍｍまで伸線加工して製作した
試料の比電気抵抗を測定して、電気伝導率（ＩＡＣＳ）
を求めた。その結果比較材として用いた標準Ｃｕ線の比
電気抵抗は１．７×１０−６Ωｃｍに対し、Ａｌ被覆し
たＣｕ線の比電気抵抗は１．７８×１０−６Ωｃｍが測
定され、電気伝導率（ＩＡＣＳ）は約９５．５％の高導
電率を有することが分かった。
実施例１に示すＡｌ粒子を用いる手法により、Ａｌを被
覆したＣｕ線をφ１．６ｍｍまで伸線加工して製作した
試料の比電気抵抗を測定して、電気伝導率（ＩＡＣＳ）
を求めた。その結果比較材として用いた標準Ｃｕ線の比
電気抵抗は１．７×１０−６Ωｃｍに対し、Ａｌ被覆し
たＣｕ線の比電気抵抗は１．７８×１０−６Ωｃｍが測
定され、電気伝導率（ＩＡＣＳ）は約９５．５％の高導
電率を有することが分かった。
【００１０】［実施例４］実施例１の試料に被覆材とし
てＡｌ−８％Ｓｉ合金の粒子を用い、実施例１の手法に
よってＡｌ−Ｓｉの被覆層を得て、３００〜６００℃ま
での大気中での酸化試験を行なった結果、実施例１に見
る純Ａｌと遜色ない耐酸化性を示した。Ａｌ−８％Ｓｉ
は融点５７７〜６１５℃で純Ａｌより５０℃ほど融点が
低く、したがって処理温度を下げるのにも有効である。
この効果はＡｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｓｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ
−Ｉｎ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−
Ｔｉ，Ａｌ−Ｚｒ合金及びＡｌ−希土類（Ｃｅ，Ｙ，Ｌ
ａ）二元系合金またはこれらの二元系以上で構成した合
金を用いても同様である。
てＡｌ−８％Ｓｉ合金の粒子を用い、実施例１の手法に
よってＡｌ−Ｓｉの被覆層を得て、３００〜６００℃ま
での大気中での酸化試験を行なった結果、実施例１に見
る純Ａｌと遜色ない耐酸化性を示した。Ａｌ−８％Ｓｉ
は融点５７７〜６１５℃で純Ａｌより５０℃ほど融点が
低く、したがって処理温度を下げるのにも有効である。
この効果はＡｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｓｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ
−Ｉｎ，Ａｌ−Ｃｕ，Ａｌ−Ｎｉ，Ａｌ−Ｃｒ，Ａｌ−
Ｔｉ，Ａｌ−Ｚｒ合金及びＡｌ−希土類（Ｃｅ，Ｙ，Ｌ
ａ）二元系合金またはこれらの二元系以上で構成した合
金を用いても同様である。
【００１１】［実施例５］Ａｌ粒子単独で用いてもその
効果が大きいが、Ａｌ粒子の他に異種金属粒子のＳｎ，
Ｚｎ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｓｉ等の第二、第三の粒子の
添加も有効である。本実施例ではＡｌ粒子７０％、Ｚｎ
粒子１０％、フッ化物フラックス２０％の混合物をリン
脱酸Ｃｕ板に５ｇｒ／ｍ２塗布し、実施例１と同様な条
件下で被覆した試料を用い３００〜６００℃の大気中の
温度で１時間加熱し、耐酸化性を検討した。その結果、
図１に示すＡｌ粒子単独で被覆した表面と同様に全く酸
化増量がなく、Ｚｎを添加しても耐酸化性に悪影響を与
えない。
効果が大きいが、Ａｌ粒子の他に異種金属粒子のＳｎ，
Ｚｎ，Ａｇ，Ｉｎ，Ｃｕ，Ｓｉ等の第二、第三の粒子の
添加も有効である。本実施例ではＡｌ粒子７０％、Ｚｎ
粒子１０％、フッ化物フラックス２０％の混合物をリン
脱酸Ｃｕ板に５ｇｒ／ｍ２塗布し、実施例１と同様な条
件下で被覆した試料を用い３００〜６００℃の大気中の
温度で１時間加熱し、耐酸化性を検討した。その結果、
図１に示すＡｌ粒子単独で被覆した表面と同様に全く酸
化増量がなく、Ｚｎを添加しても耐酸化性に悪影響を与
えない。
【００１２】［実施例６］被覆材を予め基材の両面また
は片面にクラッドしたものを用いても有効である。 こ
の実施例では基板としてのリン脱酸Ｃｕ（５０×３０×
０．３ｍｍｔ）に純Ａｌを両面に圧延法によってクラッ
ド（クラッド厚さ１０μｍ）した試料を用いて被覆処理
と耐酸化性試験を行なった。被覆処理はクラッドした基
板上に実施例１に示すフッ化物フラックスをクラッド表
面に塗布した後、６６０℃の窒素ガス雰囲気（酸素濃度
０．１％以下）中で被覆した。同試料を実施例１に示す
条件下で耐酸化試験を行なった結果、Ａｌ粒子を用いた
結果（図１）と全く変わらない耐酸化性を示した。また
純Ａｌの他Ａｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｓｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ
−Ｓｉ等の合金をクラッドしても同様な効果がある。ま
た基材にＳｎ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｎｉ等の金属を予めメッ
キ、溶射、蒸着、圧着等を施した複合材料に再度上記純
ＡｌまたはＡｌ合金をクラッドした複合材料を用いても
同様な効果がある。
は片面にクラッドしたものを用いても有効である。 こ
の実施例では基板としてのリン脱酸Ｃｕ（５０×３０×
０．３ｍｍｔ）に純Ａｌを両面に圧延法によってクラッ
ド（クラッド厚さ１０μｍ）した試料を用いて被覆処理
と耐酸化性試験を行なった。被覆処理はクラッドした基
板上に実施例１に示すフッ化物フラックスをクラッド表
面に塗布した後、６６０℃の窒素ガス雰囲気（酸素濃度
０．１％以下）中で被覆した。同試料を実施例１に示す
条件下で耐酸化試験を行なった結果、Ａｌ粒子を用いた
結果（図１）と全く変わらない耐酸化性を示した。また
純Ａｌの他Ａｌ−Ｚｎ，Ａｌ−Ｓｎ，Ａｌ−Ａｇ，Ａｌ
−Ｓｉ等の合金をクラッドしても同様な効果がある。ま
た基材にＳｎ，Ｚｎ，Ａｇ，Ｎｉ等の金属を予めメッ
キ、溶射、蒸着、圧着等を施した複合材料に再度上記純
ＡｌまたはＡｌ合金をクラッドした複合材料を用いても
同様な効果がある。
【００１３】［実施例７］Ｃｕ−ＣｒやＣｕ−Ｚｒ，Ｃ
ｕ−Ｆｅ−Ｐ等の高力高導電のＣｕ合金系は熱処理によ
ってその特性を発揮出来る。例えばＣｕ−Ｃｒ合金の溶
体化処理は約９００℃で加熱後、水冷が行われ、その後
５００℃前後の温度で時効硬化処理が行われる。この実
施例ではＣｕ−１％Ｃｒ合金の基材を用い、９００℃で
溶体化処理後、実施例１と同様にＡｌ粒子とフラックス
の混合物を用い、６６０℃でＡｌ被覆を行なった。この
際溶体化と被覆処理は窒素ガス雰囲気（酸素濃度０．１
％以下）下で行なったが、この後の時効硬化処理は５０
０℃の大気中で２時間行なった。その結果Ａｌ被覆を施
さない基材は大量のスケールを発生したが、Ａｌ被覆し
た本発明の基材は表面にスケールの発生は認められず、
優れた耐酸化性を示し、同時にＣｕ−Ｃｒ合金の有する
高い電気伝導率（ＩＡＣＳ）８０％以上と高い強度５０
ｋｇｆ／ｍｍ２が得られた。
ｕ−Ｆｅ−Ｐ等の高力高導電のＣｕ合金系は熱処理によ
ってその特性を発揮出来る。例えばＣｕ−Ｃｒ合金の溶
体化処理は約９００℃で加熱後、水冷が行われ、その後
５００℃前後の温度で時効硬化処理が行われる。この実
施例ではＣｕ−１％Ｃｒ合金の基材を用い、９００℃で
溶体化処理後、実施例１と同様にＡｌ粒子とフラックス
の混合物を用い、６６０℃でＡｌ被覆を行なった。この
際溶体化と被覆処理は窒素ガス雰囲気（酸素濃度０．１
％以下）下で行なったが、この後の時効硬化処理は５０
０℃の大気中で２時間行なった。その結果Ａｌ被覆を施
さない基材は大量のスケールを発生したが、Ａｌ被覆し
た本発明の基材は表面にスケールの発生は認められず、
優れた耐酸化性を示し、同時にＣｕ−Ｃｒ合金の有する
高い電気伝導率（ＩＡＣＳ）８０％以上と高い強度５０
ｋｇｆ／ｍｍ２が得られた。
【００１４】［実施例８］本発明による被覆層は熱処理
によって硬度が上昇し、耐磨耗性においても寄与する。
この実施例では被覆材としてＡｌ粒子７０％、Ｚｎ粒子
１０％、フッ化物からなるフラックス２０％の混合物を
リン青銅の基材（３０×２０×１．０ｍｍｔ）に塗布
し、実施例１に示す条件下で溶融被覆した。同試料を７
００℃の窒素ガス雰囲気中で３０分加熱・保持した後、
直ちに水冷とさらに３００℃の温度で１時間熱処理を行
なった。その結果、熱処理前の被覆層の硬さはマイクロ
ビッカース硬度計で１５０〜１６０ＨＶであったのに対
し、２４０〜２５０ＨＶに硬さを増し、さらに水冷後３
００℃で加熱処理したものは２８０ＨＶ以上の高硬度が
得られた。基材リン青銅の硬さは約１００〜１１０ＨＶ
であるので、被覆層は二倍以上の硬度となり、耐磨耗性
に効果を与えることが可能である。この効果は水冷に限
らず強制空冷等によっても同様である。
によって硬度が上昇し、耐磨耗性においても寄与する。
この実施例では被覆材としてＡｌ粒子７０％、Ｚｎ粒子
１０％、フッ化物からなるフラックス２０％の混合物を
リン青銅の基材（３０×２０×１．０ｍｍｔ）に塗布
し、実施例１に示す条件下で溶融被覆した。同試料を７
００℃の窒素ガス雰囲気中で３０分加熱・保持した後、
直ちに水冷とさらに３００℃の温度で１時間熱処理を行
なった。その結果、熱処理前の被覆層の硬さはマイクロ
ビッカース硬度計で１５０〜１６０ＨＶであったのに対
し、２４０〜２５０ＨＶに硬さを増し、さらに水冷後３
００℃で加熱処理したものは２８０ＨＶ以上の高硬度が
得られた。基材リン青銅の硬さは約１００〜１１０ＨＶ
であるので、被覆層は二倍以上の硬度となり、耐磨耗性
に効果を与えることが可能である。この効果は水冷に限
らず強制空冷等によっても同様である。
【００１５】［実施例９］被覆層の厚さの増加とそのコ
ントロールには、本発明では多重被覆法で行なった。こ
の方法は生成した被覆層の表面上に重ねて被覆処理を行
なう方法である。この実施例ではＡｌ粒子７０％、Ｚｎ
粒子１０％、フッ化物からなるフラックス２０％の混合
物をリン青銅の基材（３０×２０×１．０ｍｍｔ）に被
覆処理を行なった。先ず上記被覆材混合物を基材のリン
青銅板上に一回目の５ｇｒ／ｍ２を塗布した後、先の実
施例１に示す条件下で溶融被覆を行なった。この時の被
覆層の厚さは１０μｍが得られた。つぎに一回被覆した
表面上に二回目の混合物を同量塗布し、同条件下で再び
溶融被覆を行なった。この際の被覆層の厚さは２０μｍ
に増加した。さらに二回被覆した表面に第三回目となる
混合物を同量塗布し、同条件下で被覆処理を行なった。
その結果被覆層の全厚さは３０μｍに達しており、多重
被覆法によって厚さを増加させることが可能であること
ならびに厚さのコントロールが出来ることを確認した。
しかも被覆層とリン青銅との境界には脆弱化の原因とな
る金属間化合物の生成もなく、試料を折り曲げても表面
層が剥離するようなことはない。
ントロールには、本発明では多重被覆法で行なった。こ
の方法は生成した被覆層の表面上に重ねて被覆処理を行
なう方法である。この実施例ではＡｌ粒子７０％、Ｚｎ
粒子１０％、フッ化物からなるフラックス２０％の混合
物をリン青銅の基材（３０×２０×１．０ｍｍｔ）に被
覆処理を行なった。先ず上記被覆材混合物を基材のリン
青銅板上に一回目の５ｇｒ／ｍ２を塗布した後、先の実
施例１に示す条件下で溶融被覆を行なった。この時の被
覆層の厚さは１０μｍが得られた。つぎに一回被覆した
表面上に二回目の混合物を同量塗布し、同条件下で再び
溶融被覆を行なった。この際の被覆層の厚さは２０μｍ
に増加した。さらに二回被覆した表面に第三回目となる
混合物を同量塗布し、同条件下で被覆処理を行なった。
その結果被覆層の全厚さは３０μｍに達しており、多重
被覆法によって厚さを増加させることが可能であること
ならびに厚さのコントロールが出来ることを確認した。
しかも被覆層とリン青銅との境界には脆弱化の原因とな
る金属間化合物の生成もなく、試料を折り曲げても表面
層が剥離するようなことはない。
【００１６】［効果］本発明によるＡｌまたはＡｌ合金
をＣｕまたはＣｕ合金に被覆することによって、高電気
伝導率を保ちながら、著しい耐酸化性、耐蝕性及び表面
硬度の改善効果が認められた。さらに本発明は極めて少
ないＡｌ量を金属基材に付着させ、それを溶融させるこ
とによって薄い被覆層が得られ、しかもＡｌ−Ｃｕの界
面には有害な中間化合物層の生成がなく、以降の圧延や
伸線、成形加工等の塑性加工が可能である。また板、
線、鋳造品、鍛造品等形状を選ばず様々な部品に応用が
可能であるほか、金属基材の全面またはマスキングによ
って局部だけの被覆も可能である。なお被覆層の厚さは
粒子の場合は付着量及び被覆を繰り返す多重被覆、箔の
場合は厚さによって自由に変えることが出来る。
をＣｕまたはＣｕ合金に被覆することによって、高電気
伝導率を保ちながら、著しい耐酸化性、耐蝕性及び表面
硬度の改善効果が認められた。さらに本発明は極めて少
ないＡｌ量を金属基材に付着させ、それを溶融させるこ
とによって薄い被覆層が得られ、しかもＡｌ−Ｃｕの界
面には有害な中間化合物層の生成がなく、以降の圧延や
伸線、成形加工等の塑性加工が可能である。また板、
線、鋳造品、鍛造品等形状を選ばず様々な部品に応用が
可能であるほか、金属基材の全面またはマスキングによ
って局部だけの被覆も可能である。なお被覆層の厚さは
粒子の場合は付着量及び被覆を繰り返す多重被覆、箔の
場合は厚さによって自由に変えることが出来る。
【図１】Ａｌ被膜Ｃｕ板と無処理Ｃｕ板の酸化増量の比
較
較
Claims (7)
- 【請求項１】ＣｕまたはＣｕ合金からなる基材表面に被
覆材としてＡｌまたはＡｌ合金をフッ化物を主体とする
フラックスを用いて不活性ガス雰囲気中で加熱し、Ａｌ
またはＡｌ合金を溶融させて当該基材に被覆する方法。 - 【請求項２】前記被覆材として粒状物を用いる請求項１
に記載の方法 - 【請求項３】前記被覆材としてＡｌまたはＡｌ合金以外
の粒子との混合物を用いる請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】前記被覆材として箔を用いる請求項１に記
載の方法。 - 【請求項５】被覆材を前記の基材にクラッドしたものを
用いる請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】基材としてＣｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｚｒ合
金等の熱処理型Ｃｕ合金を用いる請求項１〜５のいずれ
かに記載の方法。 - 【請求項７】ＡｌまたはＡｌ合金を被覆した後、熱処理
を行なう請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09294768A JP3143869B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-09-22 | ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9-89859 | 1997-03-05 | ||
| JP8985997 | 1997-03-05 | ||
| JP09294768A JP3143869B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-09-22 | ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10306384A JPH10306384A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3143869B2 true JP3143869B2 (ja) | 2001-03-07 |
Family
ID=26431254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09294768A Expired - Fee Related JP3143869B2 (ja) | 1997-03-05 | 1997-09-22 | ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3143869B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4794925B2 (ja) * | 2005-07-11 | 2011-10-19 | 新日本製鐵株式会社 | 複合構造体、酸素分離装置、及び化学反応装置 |
-
1997
- 1997-09-22 JP JP09294768A patent/JP3143869B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10306384A (ja) | 1998-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4441118A (en) | Composite copper nickel alloys with improved solderability shelf life | |
| US6495001B2 (en) | Method for manufacturing a metallic composite strip | |
| JP2022513989A (ja) | 合金コーティング鋼板およびその製造方法 | |
| US20060102696A1 (en) | Layered products for fluxless brazing of substrates | |
| JPH04329891A (ja) | 錫めっき銅合金材およびその製造方法 | |
| CN105555986B (zh) | 全反射性与耐腐蚀性优异的Al被覆钢板及其制造法 | |
| JP3143869B2 (ja) | ＣｕまたはＣｕ合金に対するＡｌまたはＡｌ合金の被覆法 | |
| EP0587307A1 (en) | Aluminium alloys | |
| CN110592515B (zh) | 一种热浸镀锡铜材及其制造方法 | |
| JP2001502757A (ja) | 発展した電解腐食保護 | |
| JPS61166987A (ja) | ラジエ−タ用フイン材 | |
| JPS6311420B2 (ja) | ||
| US2782493A (en) | Aluminum coated ferrous article | |
| JPH01139755A (ja) | プレス成形性の優れた表面処理鋼板 | |
| JP3629578B2 (ja) | Ｔｉ系材料とＣｕ系の接合方法 | |
| JP2001020050A (ja) | 未塗装加工部ならびに塗装端面部の耐食性に優れた溶融Ｚｎ−Ａｌ−Ｍｇめっき鋼材及びその製造方法 | |
| JPS61166961A (ja) | 高耐食性溶融メツキ鋼板 | |
| JPH1158072A (ja) | 銅ブレージングシートの製造方法 | |
| JPH0847793A (ja) | Ｚｎ−Ｓｎ基合金、前記合金を被覆した電子機器用導体、及び前記電子機器用導体の製造方法 | |
| JPH0365630B2 (ja) | ||
| JP3386581B2 (ja) | 早期緑青発生性外装材料およびその製造方法 | |
| WO2020203014A1 (ja) | 複合部材、及び放熱部材 | |
| JPH05179420A (ja) | 耐摩耗性に優れたアルミニウム材およびその製造方法 | |
| JPH04235271A (ja) | 高温耐食部材およびその製造方法 | |
| JP2003306780A (ja) | ＡｌまたはＡｌ合金に対する表面硬化処理法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S202 | Request for registration of non-exclusive licence |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201 |
|
| R360 | Written notification for declining of transfer of rights |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360 |
|
| S202 | Request for registration of non-exclusive licence |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R315201 |
|
| R370 | Written measure of declining of transfer procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |