JP3329975B2 - セラミックス析出銅合金およびその製造方法 - Google Patents
セラミックス析出銅合金およびその製造方法Info
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に種々の被溶接材に
対して好適な溶接作業を施すための溶接用電極や電気接
点等に用いられるセラミックス析出銅合金およびその製
造方法に関する。
対して好適な溶接作業を施すための溶接用電極や電気接
点等に用いられるセラミックス析出銅合金およびその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、銅合金からなる溶接用電極や電気
接点は、その接点部において比較的大電流が流れるた
め、両者共に耐熱性、高温強度および高導電性等が要求
されている。以下に溶接用電極を例にとって説明する
と、特に、被溶接材としてアルミニウムが用いられる
際、このアルミニウムの熱伝導率が高いため、電極には
短時間で大電流を流す必要があり、該電極の損傷がきわ
めて大きくなるという弊害が生じている。
接点は、その接点部において比較的大電流が流れるた
め、両者共に耐熱性、高温強度および高導電性等が要求
されている。以下に溶接用電極を例にとって説明する
と、特に、被溶接材としてアルミニウムが用いられる
際、このアルミニウムの熱伝導率が高いため、電極には
短時間で大電流を流す必要があり、該電極の損傷がきわ
めて大きくなるという弊害が生じている。
【０００３】そこで、特開平６−２１０４６３号公報に
開示されているように、溶融Ａｌに対して濡れ易いＣｒ
−Ｃｕ合金基地中にＷを分散させることにより、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性を向上させた電極を得ようとするも
のが知られている。
開示されているように、溶融Ａｌに対して濡れ易いＣｒ
−Ｃｕ合金基地中にＷを分散させることにより、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性を向上させた電極を得ようとするも
のが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、アルミニウムの抵抗溶接時には、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性の改善によって、ある程度の効果が
認められるものの、種類の異なる被溶接材、例えば、自
動車等に広く用いられている亜鉛メッキ鋼板の溶接には
適さないという問題点が指摘されている。すなわち、亜
鉛メッキ鋼板の溶接時には、電極先端の温度が１０００
℃以上になるのに対し、電極中の析出クロムは５００℃
程度で軟化するため、この析出クロムが再固溶してしま
う。これによって、電極先端が軟化し、この先端直径が
拡大して電流密度が低下してしまい、電極として使用す
ることができないという問題が露呈している。
従来技術では、アルミニウムの抵抗溶接時には、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性の改善によって、ある程度の効果が
認められるものの、種類の異なる被溶接材、例えば、自
動車等に広く用いられている亜鉛メッキ鋼板の溶接には
適さないという問題点が指摘されている。すなわち、亜
鉛メッキ鋼板の溶接時には、電極先端の温度が１０００
℃以上になるのに対し、電極中の析出クロムは５００℃
程度で軟化するため、この析出クロムが再固溶してしま
う。これによって、電極先端が軟化し、この先端直径が
拡大して電流密度が低下してしまい、電極として使用す
ることができないという問題が露呈している。
【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、アルミニウムや亜鉛メッキ鋼板等の種々の被溶接
材に対して効果的に使用することができ、高電流化およ
び高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適する
セラミックス析出銅合金およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
あり、アルミニウムや亜鉛メッキ鋼板等の種々の被溶接
材に対して効果的に使用することができ、高電流化およ
び高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適する
セラミックス析出銅合金およびその製造方法を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明に係るセラミックス析出銅合金は、銅合金
中に酸化クロムを含有するセラミックス析出銅合金であ
って、０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、
０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０
５重量％以上０．５重量％以下のＯ2と、０．０３重量
％以上０．２重量％以下のＮ2とを含有し、残部がＣｕ
および不可避不純物であることを特徴とする。
めに、本発明に係るセラミックス析出銅合金は、銅合金
中に酸化クロムを含有するセラミックス析出銅合金であ
って、０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、
０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０
５重量％以上０．５重量％以下のＯ2と、０．０３重量
％以上０．２重量％以下のＮ2とを含有し、残部がＣｕ
および不可避不純物であることを特徴とする。
【０００７】ここで、Ｃｒの割合は、酸化クロムとして
存在するもの、Ｃｒ単体として存在するもの、Ｃｕとと
もに合金を形成しているもの等の全てを合わせて０．６
重量％以上３．５重量％以下であればよい。他の元素に
ついても同様に、合金の構成元素として存在していても
よく、酸化物等の化合物として存在していてもよい。
存在するもの、Ｃｒ単体として存在するもの、Ｃｕとと
もに合金を形成しているもの等の全てを合わせて０．６
重量％以上３．５重量％以下であればよい。他の元素に
ついても同様に、合金の構成元素として存在していても
よく、酸化物等の化合物として存在していてもよい。
【０００８】また、本発明に係るセラミックス析出銅合
金の製造方法は、０．６重量％以上３．５重量％以下の
Ｃｒ粉末と、０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡ
ｇ粉末と、Ｃｕ粉末とを合計１００重量％となるように
混合して原料粉末を得る工程と、前記原料粉末を金型内
静水圧加圧成形して成形体とする工程と、１２０℃〜３
５０℃において前記成形体に酸化処理を１５分〜１８０
分施すことによりＡｇを酸化して酸化銀とする工程と、
酸化処理が施された前記成形体を窒素雰囲気中で焼結し
て焼結体とする工程と、を有し、前記酸化銀から酸素を
放出させ、前記酸素をＣｒに化合させて酸化クロムとす
ることを特徴とする。
金の製造方法は、０．６重量％以上３．５重量％以下の
Ｃｒ粉末と、０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡ
ｇ粉末と、Ｃｕ粉末とを合計１００重量％となるように
混合して原料粉末を得る工程と、前記原料粉末を金型内
静水圧加圧成形して成形体とする工程と、１２０℃〜３
５０℃において前記成形体に酸化処理を１５分〜１８０
分施すことによりＡｇを酸化して酸化銀とする工程と、
酸化処理が施された前記成形体を窒素雰囲気中で焼結し
て焼結体とする工程と、を有し、前記酸化銀から酸素を
放出させ、前記酸素をＣｒに化合させて酸化クロムとす
ることを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明に係るセラミックス析出銅合金およびそ
の製造方法では、Ｃｒが０．６重量％以上３．５重量％
以下の組成範囲とする。０．６重量％未満では、機械的
強度が低く、しかも合金化を有効に防止すべく十分な量
のセラミックス量を確保することができない。一方、
３．５重量％を超えて添加すると、十分な量のセラミッ
クス量を確保することができるものの、導電性が劣化し
（クロム銅以下となる）、回路の導電損失や電極先端部
の発熱を誘起してしまい、不適である。
の製造方法では、Ｃｒが０．６重量％以上３．５重量％
以下の組成範囲とする。０．６重量％未満では、機械的
強度が低く、しかも合金化を有効に防止すべく十分な量
のセラミックス量を確保することができない。一方、
３．５重量％を超えて添加すると、十分な量のセラミッ
クス量を確保することができるものの、導電性が劣化し
（クロム銅以下となる）、回路の導電損失や電極先端部
の発熱を誘起してしまい、不適である。
【００１０】Ａｇは、酸素をまず固溶する。このＡｇ中
に固溶された酸素を、Ｃｒのセラミックス化元素として
利用する。すなわち、Ｃｒは、Ａｇ中に固溶された酸素
を酸素源として酸化し、その結果、酸化クロムとして銅
合金中に分散される。
に固溶された酸素を、Ｃｒのセラミックス化元素として
利用する。すなわち、Ｃｒは、Ａｇ中に固溶された酸素
を酸素源として酸化し、その結果、酸化クロムとして銅
合金中に分散される。
【００１１】Ａｇは、０．０３重量％以上０．５重量％
以下の組成範囲とする。ＡｇのＣｕ中への固溶量は、室
温近傍で０．３５重量％程度であるため、このＡｇを
０．３５重量％以上加えても効果に影響はなく、費用の
高騰を招くだけである。但し、粉末焼結の場合、添加効
率が１００％ではなく、拡散律速のため焼結温度が１０
５０℃から融点までの温度範囲でかつ粉末の粒径が５０
μｍ以下の時、その効率は約７０％となる。従って、Ａ
ｇの添加量は、０．５重量％以下に設定される。また、
０．０３重量％未満であると、固溶酸素量がＣｒを酸化
するために必要な量に至らず、Ａｇの殆どを予め酸化し
ておく等の煩雑な工程が必要となってしまう。
以下の組成範囲とする。ＡｇのＣｕ中への固溶量は、室
温近傍で０．３５重量％程度であるため、このＡｇを
０．３５重量％以上加えても効果に影響はなく、費用の
高騰を招くだけである。但し、粉末焼結の場合、添加効
率が１００％ではなく、拡散律速のため焼結温度が１０
５０℃から融点までの温度範囲でかつ粉末の粒径が５０
μｍ以下の時、その効率は約７０％となる。従って、Ａ
ｇの添加量は、０．５重量％以下に設定される。また、
０．０３重量％未満であると、固溶酸素量がＣｒを酸化
するために必要な量に至らず、Ａｇの殆どを予め酸化し
ておく等の煩雑な工程が必要となってしまう。
【００１２】Ｏ2は、その大部分をＡｇに固溶された後
に放出され、Ｃｒの一部またはその殆どをセラミックス
化（酸化）する機能を有する。その際、Ｃｒのセラミッ
クス化を全てＯ2に担わせると、焼結時の緻密化の阻害
のみならず、機械的強度や導電率の低下が惹起され易
い。Ｎ2は、このような事態を回避するために添加され
る。すなわち、Ｎ2を添加することによって、Ｏ2量の制
御やＣｒのセラミックス化量を制御することが可能にな
る。
に放出され、Ｃｒの一部またはその殆どをセラミックス
化（酸化）する機能を有する。その際、Ｃｒのセラミッ
クス化を全てＯ2に担わせると、焼結時の緻密化の阻害
のみならず、機械的強度や導電率の低下が惹起され易
い。Ｎ2は、このような事態を回避するために添加され
る。すなわち、Ｎ2を添加することによって、Ｏ2量の制
御やＣｒのセラミックス化量を制御することが可能にな
る。
【００１３】Ｏ2は、０．０５重量％以上０．５重量％
以下の組成範囲となり、Ｎ2は、０．０３重量％以上
０．２重量％以下の組成範囲となる。Ｏ2およびＮ2が、
これらの組成範囲未満となると、一般的なアルミナ分散
銅以上の効果が得られず、また、この組成範囲以上とな
ると、物性の低下や導電性の低下により、同様にこのア
ルミナ分散銅以上の効果が得られない。
以下の組成範囲となり、Ｎ2は、０．０３重量％以上
０．２重量％以下の組成範囲となる。Ｏ2およびＮ2が、
これらの組成範囲未満となると、一般的なアルミナ分散
銅以上の効果が得られず、また、この組成範囲以上とな
ると、物性の低下や導電性の低下により、同様にこのア
ルミナ分散銅以上の効果が得られない。
【００１４】Ｏ2は、成形後の成形体の表面を酸化する
ことによって該成形体に取り込まれる。Ｃｕ中における
Ｏ2の拡散は、Ｃｕ中におけるＣｕの拡散よりも速いこ
とが知られており、成形後の成形体の表面を酸化し焼結
すると、その体積拡散が容易になるばかりか、酸素原料
の導入も可能となる。
ことによって該成形体に取り込まれる。Ｃｕ中における
Ｏ2の拡散は、Ｃｕ中におけるＣｕの拡散よりも速いこ
とが知られており、成形後の成形体の表面を酸化し焼結
すると、その体積拡散が容易になるばかりか、酸素原料
の導入も可能となる。
【００１５】上記の酸化を行う際には、温度範囲を１２
０℃〜３５０℃とする。この温度範囲を逸脱すると、酸
化が成形体を構成する粒子の内奥まで進行し、焼結の緻
密化を阻害して所望の物性が得られない。また、酸化時
間は、１５分〜１８０分の範囲内とする。１５分以下で
は均質に表面酸化が行われず、一方、１８０分を超える
と作業時間が増加するばかりでなく、成形体の構成粒子
の内奥まで酸化が進行してしまう。
０℃〜３５０℃とする。この温度範囲を逸脱すると、酸
化が成形体を構成する粒子の内奥まで進行し、焼結の緻
密化を阻害して所望の物性が得られない。また、酸化時
間は、１５分〜１８０分の範囲内とする。１５分以下で
は均質に表面酸化が行われず、一方、１８０分を超える
と作業時間が増加するばかりでなく、成形体の構成粒子
の内奥まで酸化が進行してしまう。
【００１６】一方、Ｎ2の添加は、焼結時に使用される
雰囲気ガス等を源として行われる。
雰囲気ガス等を源として行われる。
【００１７】なお、混合や成形時に用いられる有機物が
多いと、それらが炭化して焼結を阻害するため、その添
加量を１重量％以下に制限すべきであるが、通常採用さ
れている射出成形や加圧成形では不適となる。
多いと、それらが炭化して焼結を阻害するため、その添
加量を１重量％以下に制限すべきであるが、通常採用さ
れている射出成形や加圧成形では不適となる。
【００１８】そこで、金型内静水圧加圧成形法が採用さ
れる。すなわち、粉粒体状の原材料に液状添加剤を加え
て混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して余分
な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形するもので
ある（特開平４−２１１９４号参照）。この成形法で
は、１重量％の有機物の添加は必要でなく、０重量％か
ら所望量の添加範囲が設定でき、通常、多くとも０．３
重量％程度である。
れる。すなわち、粉粒体状の原材料に液状添加剤を加え
て混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して余分
な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形するもので
ある（特開平４−２１１９４号参照）。この成形法で
は、１重量％の有機物の添加は必要でなく、０重量％か
ら所望量の添加範囲が設定でき、通常、多くとも０．３
重量％程度である。
【００１９】この成形法を用いることにより、成形後の
酸化が円滑に行われ、均質なものが得られる。
酸化が円滑に行われ、均質なものが得られる。
【００２０】Ｃは、成形時に用いられる前記有機物の分
解残渣を利用するものであるが、Ｃが存在する場合には
Ｏ2量を効率よく制御することができるようになるので
好適である。制御効率は、Ｎ2に比べて高い。また、Ｃ
ｒを炭化する炭素源としても作用し、結局、炭化物セラ
ミックスである炭化クロムを得ることができる。このＣ
の組成範囲は、０．０１重量％以上０．１重量％以下で
ある。
解残渣を利用するものであるが、Ｃが存在する場合には
Ｏ2量を効率よく制御することができるようになるので
好適である。制御効率は、Ｎ2に比べて高い。また、Ｃ
ｒを炭化する炭素源としても作用し、結局、炭化物セラ
ミックスである炭化クロムを得ることができる。このＣ
の組成範囲は、０．０１重量％以上０．１重量％以下で
ある。
【００２１】さらに、付加的にＺｒ、Ｎｂ、ＶおよびＭ
ｏから選択される少なくとも１種の金属を添加してもよ
い。これらの元素は、Ｃｕへの固溶量は小さいが、金属
間化合物を形成するのに有効であり、さらにこれらを介
してのＣｒの酸化（セラミックス化）が容易になる。添
加量が０．０５重量％未満であると、その添加の効果が
認められず、また、０．３重量％以上であると、物性や
導電率の低下を招き、実性能も低下してしまう。このた
め、０．０５重量％以上０．３重量％以下の組成範囲と
する。
ｏから選択される少なくとも１種の金属を添加してもよ
い。これらの元素は、Ｃｕへの固溶量は小さいが、金属
間化合物を形成するのに有効であり、さらにこれらを介
してのＣｒの酸化（セラミックス化）が容易になる。添
加量が０．０５重量％未満であると、その添加の効果が
認められず、また、０．３重量％以上であると、物性や
導電率の低下を招き、実性能も低下してしまう。このた
め、０．０５重量％以上０．３重量％以下の組成範囲と
する。
【００２２】
【実施例】本発明に係るセラミックス析出銅合金および
その製造方法について実施例を挙げ、以下に詳細に説明
する。
その製造方法について実施例を挙げ、以下に詳細に説明
する。
【００２３】実施例１ 電解銅粉（４４μｍ以下）に対し、０．５〜３．６重量
％の範囲の金属クロム粉末（１０μｍ以下）と０．０１
〜０．５重量％の範囲の電解銀粉末（５μｍ）とを添加
し、十分に湿式混合した。この混合された原料粉末を用
い、アルコールを圧力伝達媒体として金型内静水圧加圧
成形法を施した。すなわち、原料粉末に液状添加剤を加
えた混合物を得た後、この混合物を金型内に充填して一
軸加圧成形を施すことによって、余分の液状添加剤を除
去して予備成形体を得た。この金型内静水圧加圧成形法
では、焼結時の炭化原料として０．０１重量％の有機質
添加剤が添加された。該有機質添加剤は焼結時にその殆
どが分解されるが、添加量の１０〜２０％が灰分として
残存し、金属クロムと反応する。すなわち、焼結体中に
炭化クロムが析出する。
％の範囲の金属クロム粉末（１０μｍ以下）と０．０１
〜０．５重量％の範囲の電解銀粉末（５μｍ）とを添加
し、十分に湿式混合した。この混合された原料粉末を用
い、アルコールを圧力伝達媒体として金型内静水圧加圧
成形法を施した。すなわち、原料粉末に液状添加剤を加
えた混合物を得た後、この混合物を金型内に充填して一
軸加圧成形を施すことによって、余分の液状添加剤を除
去して予備成形体を得た。この金型内静水圧加圧成形法
では、焼結時の炭化原料として０．０１重量％の有機質
添加剤が添加された。該有機質添加剤は焼結時にその殆
どが分解されるが、添加量の１０〜２０％が灰分として
残存し、金属クロムと反応する。すなわち、焼結体中に
炭化クロムが析出する。
【００２４】この予備成形体は、φ１２×５０ｍｍのス
ポット溶接用電極が得られるように成形されたものと、
テストピースとして焼結後の大きさが１０×１０×１２
０ｍｍの強度、導電率および硬度試験片が切り出せるよ
うなものを成形した。
ポット溶接用電極が得られるように成形されたものと、
テストピースとして焼結後の大きさが１０×１０×１２
０ｍｍの強度、導電率および硬度試験片が切り出せるよ
うなものを成形した。
【００２５】次いで、前記予備成形体に対し、１２０℃
〜３５０℃の温度範囲内で、１５分〜１８０分の酸化処
理を施した。
〜３５０℃の温度範囲内で、１５分〜１８０分の酸化処
理を施した。
【００２６】焼結は、窒素雰囲気下で１０５５℃の温度
に２時間保持することにより行われた。焼結体は、この
焼結後に直ちにガス冷却され、５００℃の温度で２時間
時効処理が施された。この時、焼結体の焼結密度は、略
１００％であった。この焼結体中には、酸化クロムおよ
び炭化クロムが析出していた。
に２時間保持することにより行われた。焼結体は、この
焼結後に直ちにガス冷却され、５００℃の温度で２時間
時効処理が施された。この時、焼結体の焼結密度は、略
１００％であった。この焼結体中には、酸化クロムおよ
び炭化クロムが析出していた。
【００２７】各粉末の配合組成と焼結後の焼結体の化学
組成との関係は、表１の実験例１〜３８に示すものとな
った。
組成との関係は、表１の実験例１〜３８に示すものとな
った。
【００２８】
【表１】
【００２９】次いで、表２には、実験例１〜３８の各引
張強度、硬度および導電率が示されており、表３には、
比較例として市販されているクロム銅（０．８Ｃｒ）、
アルミナ分散銅（０．１および０．３Ａｌ2Ｏ3）を用い
た場合におけるこれらの引張強度、硬度および導電率が
示されている。
張強度、硬度および導電率が示されており、表３には、
比較例として市販されているクロム銅（０．８Ｃｒ）、
アルミナ分散銅（０．１および０．３Ａｌ2Ｏ3）を用い
た場合におけるこれらの引張強度、硬度および導電率が
示されている。
【００３０】
【表２】
【００３１】
【表３】
【００３２】また、実験例１〜３８および比較例を用
い、厚さ０．８ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板を３枚合わせ
で溶接し、電極先端がえぐり取られるようにして損耗す
る限界電流をピックアップ開始電流として検出した。そ
の際、電流印加条件は、設定電流が２０サイクルであ
り、加圧力が２５０ｋｇｆであった。この結果が、表４
および表５に示されている。
い、厚さ０．８ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板を３枚合わせ
で溶接し、電極先端がえぐり取られるようにして損耗す
る限界電流をピックアップ開始電流として検出した。そ
の際、電流印加条件は、設定電流が２０サイクルであ
り、加圧力が２５０ｋｇｆであった。この結果が、表４
および表５に示されている。
【００３３】
【表４】
【００３４】
【表５】
【００３５】さらに、厚さ１．５ｍｍの溶融亜鉛メッキ
鋼板を３枚合わせにし、１３０００Ａで８サイクル、２
サイクル休止および１５０００Ａで１２サイクルの溶接
条件下において、２００打点連続して溶接試験を行い、
電極の摩耗状況およびこの電極の張り付き回数を検出し
た。表４には、この結果も示されている。
鋼板を３枚合わせにし、１３０００Ａで８サイクル、２
サイクル休止および１５０００Ａで１２サイクルの溶接
条件下において、２００打点連続して溶接試験を行い、
電極の摩耗状況およびこの電極の張り付き回数を検出し
た。表４には、この結果も示されている。
【００３６】これにより、本実施例に係る電極では、こ
の電極先端の温度が相当に高温（１０００℃以上）にな
る亜鉛メッキ鋼板の溶接において、クロム銅製の電極に
比べて電極先端の摩耗量および張り付き回数が一挙に軽
減され、アルミナ分散銅と同等、場合によっては同等以
上の優れた特性を有するという効果が得られた。
の電極先端の温度が相当に高温（１０００℃以上）にな
る亜鉛メッキ鋼板の溶接において、クロム銅製の電極に
比べて電極先端の摩耗量および張り付き回数が一挙に軽
減され、アルミナ分散銅と同等、場合によっては同等以
上の優れた特性を有するという効果が得られた。
【００３７】次に、被溶接材としてアルミニウム板を用
い、連続打点性および有効打点数の試験が行われた。電
極材としては、実験例３３、２７、２１および１４を用
い、市販材である各種合金電極を比較例１〜７として使
用した（表６参照）。
い、連続打点性および有効打点数の試験が行われた。電
極材としては、実験例３３、２７、２１および１４を用
い、市販材である各種合金電極を比較例１〜７として使
用した（表６参照）。
【００３８】具体的には、アルミニウム板がＡＰ ５０
５２ ０であってその板厚が３．０ｍｍであり、溶接条
件としては、加圧力が６００ｋｇｆ、溶接電流が３８ｋ
Ａおよび溶接サイクルが１８／５０サイクルに設定され
た。
５２ ０であってその板厚が３．０ｍｍであり、溶接条
件としては、加圧力が６００ｋｇｆ、溶接電流が３８ｋ
Ａおよび溶接サイクルが１８／５０サイクルに設定され
た。
【００３９】ここで、連続打点性の判断は、航空産業や
自動車業界で独自に採用されている規定に基づいて行わ
れた。また、有効打点数は、アルミニウムの溶接で発生
し易い中ちりや外ちり、合金化に伴う溶接電極の先端荒
れ等によりアルミニウムの打痕部に不良が生じる前まで
の打点数である。
自動車業界で独自に採用されている規定に基づいて行わ
れた。また、有効打点数は、アルミニウムの溶接で発生
し易い中ちりや外ちり、合金化に伴う溶接電極の先端荒
れ等によりアルミニウムの打痕部に不良が生じる前まで
の打点数である。
【００４０】
【表６】
【００４１】表６に示すように、亜鉛メッキ鋼板では性
能が良好とされたアルミナ分散銅電極（比較例７）を用
いても、アルミニウム板の溶接にはさほどの効果が表れ
ていない。これは、アルミニウム板中のＭｇ成分がアル
ミナ分散銅電極先端に拡散して合金化してしまうことに
よると考えられる。このため、単に合金化された電極で
は、Ｍｇの拡散を防止することができない。
能が良好とされたアルミナ分散銅電極（比較例７）を用
いても、アルミニウム板の溶接にはさほどの効果が表れ
ていない。これは、アルミニウム板中のＭｇ成分がアル
ミナ分散銅電極先端に拡散して合金化してしまうことに
よると考えられる。このため、単に合金化された電極で
は、Ｍｇの拡散を防止することができない。
【００４２】これに対して本実施例では、電極先端に酸
化クロムおよび炭化クロムが存在しており、これらのセ
ラミックスによりＭｇの拡散を防止することができる。
これによって、亜鉛メッキ鋼板の他、アルミニウム板の
溶接作業を効率的かつ確実に遂行することが可能になる
という効果が得られた。
化クロムおよび炭化クロムが存在しており、これらのセ
ラミックスによりＭｇの拡散を防止することができる。
これによって、亜鉛メッキ鋼板の他、アルミニウム板の
溶接作業を効率的かつ確実に遂行することが可能になる
という効果が得られた。
【００４３】実施例２ 実施例１中、実験例２１および２７を選択し、これらを
用いて１×２×１００ｍｍの試験片を作成した後、各試
験片に上下方向から荷重を印加しかつ両端をフリーとす
る自由塑性加工を施した。この時の物性の変化が図１に
示されている。
用いて１×２×１００ｍｍの試験片を作成した後、各試
験片に上下方向から荷重を印加しかつ両端をフリーとす
る自由塑性加工を施した。この時の物性の変化が図１に
示されている。
【００４４】図１から諒解されるように、導電率および
硬度ともに、加工率の小さい領域でわずかな増加傾向が
見られる一方、この加工率が４５％を超えると低下し始
め、さらに加工率の大きい領域では明らかな物性の低下
が確認された。従って、実験例２１および２７の場合、
塑性加工の加工率は、４５％以下に設定することが望ま
しい。
硬度ともに、加工率の小さい領域でわずかな増加傾向が
見られる一方、この加工率が４５％を超えると低下し始
め、さらに加工率の大きい領域では明らかな物性の低下
が確認された。従って、実験例２１および２７の場合、
塑性加工の加工率は、４５％以下に設定することが望ま
しい。
【００４５】実施例３ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）およ
びモリブデン（Ｍｏ）を添加し、その物性値を検出し
た。表７には、導電率の変化が示されており、表８に
は、硬度の変化が示されている。
ウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）およ
びモリブデン（Ｍｏ）を添加し、その物性値を検出し
た。表７には、導電率の変化が示されており、表８に
は、硬度の変化が示されている。
【００４６】
【表７】
【００４７】
【表８】
【００４８】これにより、物性の向上が認められるの
は、これらの元素の添加量が０．０５重量％以上０．３
重量％以下の範囲内であることが判った。
は、これらの元素の添加量が０．０５重量％以上０．３
重量％以下の範囲内であることが判った。
【００４９】実施例４ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、これを金
型内静水圧加圧成形法にて２４×２４×１００ｍｍの成
形体を得た。なお、液体としてエチルアルコールを粉末
１００重量に対し１７重量部添加した。
型内静水圧加圧成形法にて２４×２４×１００ｍｍの成
形体を得た。なお、液体としてエチルアルコールを粉末
１００重量に対し１７重量部添加した。
【００５０】この成形体には、焼結前の予備処理（酸化
処理）が施された。具体的には、１００℃〜３６０℃ま
で温度を変化させるとともに、処理時間を１０分〜２１
０分まで変化させた。次いで、実験例１と同様の焼結処
理方法で１０６５℃の温度で１時間保持し、同一条件で
熱処理したときの密度を測定した。その結果が、図２に
示されている。
処理）が施された。具体的には、１００℃〜３６０℃ま
で温度を変化させるとともに、処理時間を１０分〜２１
０分まで変化させた。次いで、実験例１と同様の焼結処
理方法で１０６５℃の温度で１時間保持し、同一条件で
熱処理したときの密度を測定した。その結果が、図２に
示されている。
【００５１】これにより、酸化処理の温度範囲が１２０
℃〜３５０℃であり、かつ処理時間が１５分〜１８０分
の範囲である際に、好適な酸化処理が遂行されるという
結果が得られた。
℃〜３５０℃であり、かつ処理時間が１５分〜１８０分
の範囲である際に、好適な酸化処理が遂行されるという
結果が得られた。
【００５２】なお、上記の各実験例では、製造法として
焼結法を用いて説明したが、これに限定されるものでは
なく、鋳造法、押し出し法または線引き法等の種々の製
造方法を採用することができる。
焼結法を用いて説明したが、これに限定されるものでは
なく、鋳造法、押し出し法または線引き法等の種々の製
造方法を採用することができる。
【００５３】
【発明の効果】以上のように、本発明に係るセラミック
ス析出銅合金およびその製造方法によれば、以下の効果
が得られる。
ス析出銅合金およびその製造方法によれば、以下の効果
が得られる。
【００５４】被溶接材としてアルミニウムや亜鉛メッキ
鋼板等を用いる際にも、電極性能を有効に維持して良好
かつ効率的な溶接作業を行うことができる。これによ
り、汎用性に優れるとともに、高電流化および高サイク
ル化が可能な溶接用電極や電気接点を提供することがで
きる。
鋼板等を用いる際にも、電極性能を有効に維持して良好
かつ効率的な溶接作業を行うことができる。これによ
り、汎用性に優れるとともに、高電流化および高サイク
ル化が可能な溶接用電極や電気接点を提供することがで
きる。
【図１】塑性加工率と物性の関係図である。
【図２】予備処理温度と焼結熱処理後密度との関係図で
ある。
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｃ 1/10 Ｃ２２Ｃ 1/10 Ｋ (72)発明者 池上 潔 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダ エンジニアリング株式会社内 審査官 河野 一夫 (56)参考文献 特開 平５−277755（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−165036（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−251693（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−128839（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−193233（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 1/00 - 49/14 B22F 3/10
Claims (6)
- 【請求項１】銅合金中に酸化クロムを含有するセラミッ
クス析出銅合金であって、当該セラミックス析出銅合金
は、０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、０．
０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０５重
量％以上０．５重量％以下のＯ2と、０．０３重量％以
上０．２重量％以下のＮ2とを含有し、残部がＣｕおよ
び不可避不純物であることを特徴とするセラミックス析
出銅合金。 - 【請求項２】請求項１記載のセラミックス析出銅合金に
おいて、前記銅合金中にさらに炭化クロムが含有されて
おり、かつ０．０１重量％以上０．１重量％以下のＣを
含有することを特徴とするセラミックス析出銅合金。 - 【請求項３】請求項１または２記載のセラミックス析出
銅合金において、さらに、Ｚｒ、Ｎｂ、ＶおよびＭｏか
ら選択される少なくとも１種を０．０５重量％以上０．
３重量％以下含有することを特徴とするセラミックス析
出銅合金。 - 【請求項４】０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒ
粉末と、０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇ粉
末と、Ｃｕ粉末とを合計１００重量％となるように混合
して原料粉末を得る工程と、 前記原料粉末を金型内静水圧加圧成形して成形体とする
工程と、 １２０℃〜３５０℃において前記成形体に酸化処理を１
５分〜１８０分施すことによりＡｇを酸化して酸化銀と
する工程と、 酸化処理が施された前記成形体を窒素雰囲気中で焼結し
て焼結体とする工程と、 を有し、 前記酸化銀から酸素を放出させ、前記酸素をＣｒに化合
させて酸化クロムとすることを特徴とするセラミックス
析出銅合金の製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載の製造方法において、前記原
料粉末に有機物を０．３重量％以下混合して金型内静水
圧加圧成形し、前記焼結の際に前記有機物を炭素源とし
てクロムを炭化させることにより炭化クロムとすること
を特徴とするセラミックス析出銅合金の製造方法。 - 【請求項６】請求項４または５記載の製造方法におい
て、前記焼結体に対して加工率を４５％以上とする塑性
加工を施す工程を有することを特徴とするセラミックス
析出銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205895A JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205895A JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218135A JPH08218135A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3329975B2 true JP3329975B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=12072320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02205895A Expired - Fee Related JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329975B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112008080B (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-29 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种铺粉式3d打印铜合金水冷套的制备方法 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02205895A patent/JP3329975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08218135A (ja) | 1996-08-27 |
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