JP3690746B2 - 銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 - Google Patents
銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3690746B2 JP3690746B2 JP2003092217A JP2003092217A JP3690746B2 JP 3690746 B2 JP3690746 B2 JP 3690746B2 JP 2003092217 A JP2003092217 A JP 2003092217A JP 2003092217 A JP2003092217 A JP 2003092217A JP 3690746 B2 JP3690746 B2 JP 3690746B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- content
- mass
- alloy
- casting
- test
- 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 - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Domestic Plumbing Installations (AREA)
- Continuous Casting (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の切削性を確保しつつ、機械的性質を向上させ、更には、鋳造性をも向上させた銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品に関する。
【0002】
【従来の技術】
合金のうち、特に、青銅鋳物(CAC406)は、鋳造性、耐食性、被削性、耐圧性に優れ、溶融時の湯流れが良好であり、ある程度複雑な形状の鋳物部品に適しているため、従来より、バルブ、コック、継手等の一般配管器材などにも多く用いられている。
【0003】
このCAC406は、健全な鋳物が得られやすく、質量比で5%程度のPbを含有しているので、被削性が特に良好であるため、この種の配管器材用の接水金具に多く使用されている。
【0004】
この青銅合金をバルブ等の接水金具の材料に使用する場合、青銅鋳物にほとんど固溶されることなく含有されている鉛が、水中に溶出して水質を悪化させる結果となる。この現象は、特に前記接水金具内に水が滞留した場合、顕著となる。そこで、現在、盛んにいわゆる鉛レス銅合金の開発が行われ、いくつかの新合金が提案されている。その代表例を以下に説明する。
【0005】
例えば、銅合金中の鉛に代えてBiを添加し、切削性を上げ、脱亜鉛を防止した鉛レス銅合金が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。また、BC6(CAC406)等にCaを添加して、主にPとの化合物(CaP、Ca3P2)を形成させ、切削くずを細かくする作用を得ることにより、切削性を向上した無鉛青銅が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。CaPの金属間化合物を析出させることを特徴としているが、銅合金中へのCa添加はCaが活性金属である為、酸化が激しく歩留まりが著しく低いため実用上使用が困難である。また、切削性向上のためのBi添加による鋳造時のポロシティ発生を、Sbの添加により抑制し、機械的強度を上げた無鉛青銅が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。また、Niの添加については、マトリックスの強化と偏析の防止を狙って添加したものである。Tiを添加し、置換型金属間化合物として結晶を微細化すると共に、Bを添加し、侵入型金属間化合物として結晶粒界強度を補強した青銅鋳物材料が提案されている(例えば、特許文献4参照。)。また、Biを添加して切削性、耐焼付性を改善すると共に、Sn、Ni、Pを添加して、耐脱亜鉛性と機械的性質を確保した無鉛快削青銅合金が提案されている(例えば、特許文献5参照。)。さらに、SeとBiの添加により、特にSe−Zn化合物を析出させ、機械的性質及び切削性をCAC406と同等とした青銅合金が提案されている(例えば、特許文献6参照。)。
【0006】
【特許文献1】
特公平5−63536号公報(第2−3頁)
【特許文献2】
特許第2949061号公報(第2−3頁、第2図)
【特許文献3】
特許第2889829号公報(第3−6頁)
【特許文献4】
特許第2723817号公報(第2−10頁)
【特許文献5】
特開2000−336442号公報(第3−4頁)
【特許文献6】
米国特許第5614038号明細書(第1−4頁)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、提案されている鉛レス青銅合金材料は、何れも、JIS H5120の青銅合金(CAC406)規定値(引張り強さ195N/mm2以上、伸び15%以上)を確保してはいるが、市場に流通しているCAC406材の上記各特性は、引張り強さが240N/mm2前後、伸びが33%前後と、JISの規格値を大幅に上回るものであり、この市場流通材と同等の機械的特性、及び切削性を確保できる合金が開発されていないのが現状であった。また、上記鉛レス青銅合金は、Pbの代替成分としてSe、Bi等を添加しているが、これらの元素は高価な希少元素であることから、希少元素の添加量を低減しつつ、市場流通材のCAC406と同等の上記各特性を確保した合金の開発が求められていた。さらに、上記鉛レス青銅合金は、機械的特性や切削性の向上に注目して提案されているものであるが、Pbは鋳物の健全性にも寄与している成分であり、鉛レス青銅合金において鋳物の健全性をどのように確保するかという点については、未解明であった。
【0008】
本発明は、鋭意研究の結果開発に至ったものであって、その目的とするところは、Pbの代替成分である希少元素(Bi、Seなど)等の真の特性を正確に捉えることにより、合金中の希少元素(Bi、Seなど)の含有量を低減しても、従来から一般に用いられてきた青銅合金(CAC406)と同等の切削性を確保しつつ、CAC406と同等以上の機械的性質を有すると共に、未解明であったPbの代替成分(Bi、Seなど)の減少が鋳物の健全性に与える影響を解明することで、鋳造欠陥の発生を抑制することを可能にし、更には、希少元素の低減により、安価に製造可能とした銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、Zn5.0〜10.0質量%、Sn2.8〜5.0質量%、Bi0.4〜3.0質量%、0<Se≦0.35質量%と、残部Cuと不可避不純物からなる銅合金である。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1におけるSeの含有量は、好ましくは0.2質量%以下とした銅合金である。
【0011】
請求項3に係る発明は、Sn:3.5〜4.5質量%を含有した銅合金である。
【0012】
請求項4に係る発明は、0<P<0.5質量%を含有した銅合金である。
【0013】
請求項5に係る発明は、Ni:3.0質量%以下を含有した銅合金である。
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
請求項6に係る発明は、上記合金を用いて製造した鋳塊であり、請求項7に係る発明は、上記合金を用いて加工成形された接液部品である。
【0021】
【発明の実施の形態】
本発明の銅合金は、Pbの代替成分である希少元素(Bi、Seなど)等、各元素の真の特性を正確に捉え、各元素の真の特性に基づいて本発明における銅合金の組成範囲として開発された銅合金であり、所定の切削性、及び鋳物の健全性を確保しつつ、機械的性質を向上させるための最も好適な組成範囲により構成されており、以下に、本発明における銅合金とその合金を用いた鋳塊・接液部品の一実施形態を説明する。本発明における銅合金は、Zn:5.0〜10.0質量%、Sn:2.8〜5.0質量%、Bi:0.4〜3.0質量%、0<Se≦0.35質量、及び残部Cuと不可避不純物からなる形態を採用している。本発明における銅合金の好ましい一形態は、Sn:2.8〜5.0質量%、Bi:0.4〜3.0質量%、0<Se≦0.35質量、Zn:5.0〜10.0質量%、Ni:3.0質量%以下、0<P<0.5質量%、Pb:0.2質量%未満、及び残部Cuからなる銅合金である。なお、上記Seの含有量は、0.2質量%以下が好ましく、上記Snの含有量は、3.5〜4.5質量%が好ましい。
【0022】
本発明における銅合金の組成範囲とその理由について説明する。
Bi:0.4〜3.0質量%
切削性を向上させるために有効である。鋳造の凝固過程で鋳造品に発生するポロシティに入り込み、引け巣等の鋳造欠陥の発生を抑制し、鋳物の健全性を確保するためには、0.2質量%以上のSeの含有と共に、Biを0.4質量%以上含有することが有効である。一方、必要とされる機械的性質を確保するためには、3.0質量%以下とすることが有効であり、とりわけ1.7質量%以下とすることが含有量を抑えつつ、機械的性質を十分確保するために有効である。実用的には、Seの含有と共にBiを0.8〜1.7質量%含有することが好ましく、Seの最適含有量も考慮すると、約1.3質量%が最適である。
【0023】
Se:0<Se≦0.35質量%
銅合金中にBi−Se、Se−Zn、Cu−Seの金属間化合物として存在し、Biと同様に、切削性や鋳物の健全性の確保に寄与する成分である。従って、Seの含有は、Biの含有量を抑えつつ、機械的性質や後述する鋳物の健全性の確保に有効である。ここで、量産レベルにおける銅合金の引張り強さ等の機械的特性値は、鋳物の成分値が略同一でも、鋳造条件により、約20%の範囲内で変動するものであることが、発明者の経験により判明している。この変動により、引張り強さが最も低い値となった場合でもJISの規格値を満たすには、後述するSe含有量と引張り強さとの関係を表したグラフ(図1)において、最高値(約250)の約97%の引張り強さを確保する必要があることから、0.35質量%を上限値とした。またSeは、微量の含有でも鋳物の健全性の確保に寄与するが、その作用を確実に得るためには、0.1質量%以上の含有が有効であり、この値を好適な下限値とした。とりわけ約0.2質量%が最適である。
【0024】
Sn:2.8〜5.0質量%
α相に固溶し、強度、硬さの向上、及びSnO2の保護皮膜の形成により、耐摩耗性と耐食性を向上させるために含有する。Snは、実用成分範囲において、含有量を増やすにつれて、切削性を直線的に低下させる元素である。従って、含有量を抑えつつ、さらには耐食性を低下させない範囲で、機械的性質を確保することが必要となる。より好ましい範囲として、Sn含有量の影響を受けやすい伸びの特性に注目し、後述するSn含有量と伸びとの関係を表したグラフ(図4参照)において、最高値(Sn=4.0質量%付近)の伸びを鋳造条件等が多少変化しても確実に得られる範囲として、3.5〜4.5質量%を見出した。また、従来Snは、含有量が増えるにつれてマトリックスを強化し、機械的特性を向上させる成分として知られていたが、鋭意研究の結果、後述するSn含有量と引張り強さとの関係を表したグラフ(図3参照)に示すように、低領域では、Snの含有量の増加に伴い、引張り強さが向上するが、4.4質量%付近でピークとなり、それ以上の含有では、引張り強さは低下する。さらに、Sn含有量と伸びとの関係も、引張り強さの特性と略同じ傾向を示すという特性を得た。
【0025】
Zn:5.0〜10.0質量%
切削性に影響を与えずに、硬さや機械的性質、とりわけ伸びを向上させる元素として有効である。また、Znは、溶湯中へのガス吸収によるSn酸化物の生成を抑制し、溶湯の健全性にも有効であるので、この作用を発揮させるために5.0質量%以上の含有が有効である。より実用的には、BiやSeの抑制分を補う観点から7.0質量%以上の含有が望ましい。一方、Znは、蒸気圧が高いので、作業環境の確保や、鋳造性を考慮すると、10.0質量%以下の含有が好ましい。経済性も考えると、とりわけ約8.0質量%が最適である。
【0026】
Ni:3.0質量%以下
Niを全く含まない場合でも、必要な引張り強さなどの機械的性質は得られるが、より効果的に合金の機械的性質を向上する場合に添加する。Niは、ある一定量まではα固溶体に固溶し、マトリックスを強化させ、機械的性質を向上させる。それ以上の含有は、Cu、Snと金属間化合物を形成し、切削性を向上させる一方、機械的性質を低下させる。機械的強度を向上させるためには、Ni0.2質量%以上の含有が有効であるが、機械的強度のピークが、約0.6質量%に存在する。よって、好適なNi含有量を0.2〜0.75質量%とした。
【0027】
P:0.5質量%未満
銅合金溶湯の脱酸を促進し、健全な鋳物、連鋳鋳塊を製作することを目的として、0.5質量%未満を添加する。過剰の含有は固層線が低下し偏析を起こしやすく、また、P化合物を生じ脆弱化する。従って、型鋳造の場合は、200〜300ppmの含有が好ましく、連続鋳造の場合には、0.1〜0.2質量%の含有が好ましい。
【0028】
Pb:0.2質量%未満
Pbを積極的に含有させない不可避不純物の範囲として、0.2質量%未満とした。
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
上記した本発明における銅合金は、鋳塊(インゴット)や連続鋳造品等の中間品として提供したり、直接、鋳造・加工成形した接液部品に適用する。この接液部品は、例えば、飲料水用のバルブ、ステム、弁座、ジスク等のバルブ部品、水栓、継手等の配管器材、給排水管用機器、接液するストレーナ、ポンプ、モータ等の器具或は、接液する水栓金具、更には、給湯機器などの温水関連機器、上水ラインなどの部品、部材等、更には、上記最終製品、組立体等以外にもコイル、中空棒等の中間品にも広く適用することができる。
【0033】
また、上記した本発明における銅合金の組成範囲を定めるにあたり、鋭意研究の結果、各元素の真の特性を捉えることができる方法を発見し、引張り試験、切削性試験から得られるデータを正確に分析し、本発明における銅合金の組成範囲としている。
【0034】
上記の方法について説明すると、引張り試験では、供試材毎に各元素の含有量が異なるため、例えば、Snが合金に与える影響を評価しようとしても、他の元素の影響を受けた実測値を基に評価しなければならず、Snの真の特性を捉えることができなかった。そこで、他の元素変動の影響を取り除くため、以下のように評価した。
(過程1)
まず、Seの特性を見出すため、Se以外の成分が比較的近い値となる供試品を数点抽出し、実測値を基にSe含有量と引張り強さとの関係を特性グラフに表し、近似直線aを描く。概念図として図9に示す。
(過程2)
次に、Biの特性を見出すため、Bi以外の成分が比較的近い値となる供試品を数点抽出し、実測値を基にBi含有量と引張り強さとの関係を特性グラフに表す。この際、Se含有量の変動の影響を上記Seの特性グラフを基に補正する。例えば、後述する試験例において、供試品No.3と供試品No.4を比較し、Biの含有量が1.74と1.17における引張り強さへの影響を比較する場合には、Seの含有量が0.12と0.25とで異なっていることに基づく引張り強さの増減分を差し引く補正を行う。具体的には、Se含有量の基準値(ここでは0.2とする)を設定し、この基準値に対するSe=0.12、及び0.25における引張り強さの増減分α、βを近似直線aを用いて算出する。このα、βをBi=1.74と1.17における引張り強さの値に減増する補正を行うことにより、Seの含有量を0.2に一定とした場合におけるBiの特性を表すことができる。このようにして求めた補正値に基づき、近似直線bを描く。概念図として図10に示す。なお、上記基準値は評価対象の供試品におけるSe含有量の平均値を用いることにより、補正値が実際の引張り強さが取り得る数値範囲に収まるので、合金の特性を把握しやすくなるが、基準値を0とするような補正を行ってもよい。
(過程3)
次に、Snの特性を見出すため、Sn以外の成分が比較的近い値となる供試品を数点抽出し、実測値を基にSn含有量と引張り強さとの関係を特性グラフに表す(図示しない)。この際、Se、Bi含有量の変動の影響を、上記Se、Biのグラフにおける近似直線a、bを基に補正する。
(過程4)
過程1に戻り、Bi、Sn含有量の変動の影響を、上記Sn、Biのグラフを基に補正する。
(過程5)
以下、過程1、過程2、過程3を数回繰り返し、収束値を得る。このようにして、他の元素の影響を取り除いた特性値が得られる。各元素において基準含有量と供試品の実含有量との差を求め、この含有量の差に基づく引張り強さ等の合金特性値の増減値を算出し、この増減値を用いて特定元素に対する実合金特性値を補正することにより、Sn等の特定元素の含有量が合金の特性に与える影響を評価した。
【0035】
【実施例】
次に、本発明における銅合金の試験例を含んだ実施例を説明する。表1、2に示す成分は、引張り試験片、切削性試験片を実際に分析した結果であり、特に、Pb成分は不純物レベル(0.02質量%以下)であり、また、Sb成分も不純物レベル(0.2質量%未満)となっている。
【0036】
(引張り試験)
引張り試験片は、温度1130℃で鋳込み鋳造し、アムスラー試験機にて試験を行った。引張り試験の試験結果を表3に示す。
【0037】
(切削性試験)
切削性試験片は、円柱状の被削物を旋盤にて旋削加工し、バイトに掛かる切削抵抗を青銅鋳物CAC406の切削抵抗を100とした切削性指数で評価した。試験条件は、鋳込み温度1180℃(CO2鋳型)、被切削物の形状φ31×260mm、表面粗さRA3.2、切り込み深さ片肉3.0mm、旋盤回転数1800rpm、送り量0.2mm/rev、油使用無しである。切削性試験の試験結果を表3に示す。
【0038】
【表1】
成分値1
【0039】
【表2】
成分値2
【0040】
【表3】
各特性試験結果
【0041】
【0042】
【0043】
上述した方法に基づいて、各元素毎に、機械的性質への影響を分析するために行なった引張り試験(鋳込み温度1130℃、CO2鋳型)の結果を図1から図4のグラフに表し、また、各元素毎に、切削性への影響を分析するために行なった切削性試験(鋳込み温度1180℃、CO2鋳型)の結果を図5のグラフに表す。なお、図1から図5のグラフに示す丸付数字は、表1から表3に示す供試品の番号と対応している。図5において、各グラフ中に表示された線は、中央が回帰直線であり、その両側の2本の線が推定値の予測区間である。推定値の予測区間とは、回帰直線上のある値を平均として、その上下に正規分布を考えた時に、理論上95%のデータがこの区間内に存在することを表している。また、予測区間の幅の大きさは、回帰直線の信頼性が高ければ高いほど狭くなり、また、データ数にも依存しているので、データ数が多ければ予測区間の幅は狭くなる。
【0044】
【0045】
(切削性試験)
Bi含有量と切削性との関係
図5は、切削性試験におけるBi含有量と切削性との関係を表したグラフであり、グラフに示すように、Biの含有量を減らすにつれて、切削性に影響を与える。
【0046】
(引張り試験)
Se含有量と引張り強さ、及び伸びとの関係
図1は、引張り試験におけるSe含有量と引張り強さとの関係を表したグラフであり、グラフに示すように、Seの含有量を減らしてゆくと引張り強さが向上するが、0〜0.2質量%の間は引張り強さが最高値にて一定となる。一方、0.2質量%以上においては、Seの含有量を増やすにつれて、引張り強さは低下する。図2は、引張り試験におけるSe含有量と伸びとの関係を表したグラフであり、グラフに示すように、Seの含有量を減らしてゆくと伸びも向上するが、約0.2質量%を境に伸び止まる。一方、0.2質量%以上においては、Seの含有量を増やすにつれて、伸びも引張り強さと同様に低下する。なお、この範囲における合金の切削性は、表1、3記載の供試品No.5,12,27のデータに示すように、CAC406の切削性の約10%減程度であり、CAC406と略同等の切削条件で加工することができる。
【0047】
【0048】
(引張り試験)
Sn含有量と引張り強さ、及び伸びとの関係
図3は、引張り試験におけるSn含有量と引張り強さとの関係を表したグラフであり、グラフに示すように、低領域では、Snの含有量の増加に伴い、引張り強さが向上するが、4.4質量%付近でピークとなり、それ以上の含有では、引張り強さは低下する。これは、Sn4質量%付近から、最終凝固部に濃化された溶質の影響により、α+δ相が析出することが原因と考えられる。図4は、引張り試験におけるSn含有量と伸びとの関係を表したグラフであり、図3のグラフの引張り強さの特性と略同じ傾向を示した。
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【0056】
【0057】
【0058】
(鋳造性試験)
次に、本発明における銅合金の鋳造性について分析を行う。青銅鋳物は、凝固温度範囲が広いため、マッシー型の凝固様式となってデンドライト間隙に微細な収縮巣を発生させる。その結果、鋳物の耐圧性能(鋳造性)を著しく劣化させる傾向がある。青銅中においてPbは、このデンドライト間隙に凝集し、微細な収縮巣を埋める役割を持つ。Pbを含有しない本発明合金では、このPbの役割をBiやSeの含有によって補っている。しかし、これらBiやSeの含有及び含有量が鋳物の耐圧性能に与える影響はあまり知られておらず、不必要にBiやSeを含有させ、材料コストを高くし、機械的性質を低下させてしまう可能性がある。そこで、Bi及びSeが鋳物の鋳造性に与える影響について調査を行い、Bi及びSeの最適配合量を決定すると同時に、Se含有の有意性を明確にする。
【0059】
青銅合金は、鋳物内部に微細な収縮巣が発生しやすいことは上記の通りであるが、この傾向は徐冷される鋳物の厚肉部で特に顕著となる。これを質量効果という。質量効果の程度の評価を行うために、階段状鋳物試験片を作製し、これを切断して染色浸透探傷試験を行った。また、Bi相、Se−Zn相の体積比率の測定を併せて行った。
【0060】
先ず、染色浸透探傷試験の試験方法、及び試験結果を説明する。図6は、階段状鋳型の鋳造方案である。階段状鋳物の鋳造方案では、湯道にφ70×120の押湯を取り付けることが一般的であるが、図6に示すように、本試験では、あえて押湯を取り除いた。これは青銅鋳物の実生産を考慮したもので、実生産の場合、型1枠における取り付け個数、鋳物形状の複雑さ、歩留り等の問題から、効果的な押湯を取り付けることが困難なためである。
【0061】
階段状鋳物試験片の鋳造条件は、溶解は15Kg高周波実験炉で行い、溶解量は12Kgとし、鋳込み温度1180℃、鋳込み時間7秒、鋳型はCO2鋳型、脱酸処理はP270ppm添加とした。なお、染色浸透探傷試験は、試験片の切断面に浸透液を吹き付け、これを10分間放置した後に浸透液を拭き取り、さらに、現像液を吹き付けて切断面に浮き出る赤色表示により、鋳造欠陥の有無を判定する試験である。表6に、各供試品の化学成分値を表す。
【0062】
【表6】
【0063】
表7に、各供試品の染色浸透探傷試験の試験結果を表す。図7及び図8は、染色浸透探傷試験の試験結果を示した写真であり、黒く表示されている位置には、鋳造欠陥が存在することを示している。染色浸透探傷試験結果より、供試品No.6,7,14を合格とする。合格の定義は、従来材料であるCAC406(JIS)と同等の鋳造性を持ち、同様の鋳造方案での生産が可能である(○)とした。供試品No.5,13に関しては、引け巣が確認できるが、これもCAC406と同様の鋳造方案で対応できると考え、合格(△)とする。ただし、製品形状や鋳造条件によっては、欠陥の発生する製品もあり、鋳造条件や鋳造方案に多少の変更を加えなければならないと思われる。その他の供試品に関しては、不合格(×)とする。不合格となったものに関しても、鋳造方案の変更や鋳造によって良品の鋳造は可能ではあるが、コストと手間がかかることは否めない。
【0064】
【表7】
【0065】
【0066】
【0067】
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【0072】
【0073】
【0074】
【0075】
【0076】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明によると、Pbの代替成分であるBi、Seの真の特性を正確に捉えることにより、合金中のBi、Seの含有量を低減しても、従来から一般に用いられてきた青銅合金(CAC406)と同等の切削性を確保しつつ、CAC406と同等以上の機械的性質を有することが可能となった。
【0077】
本発明は、未解明であったPbの代替成分であるBi、Seの減少が鋳物の健全性に与える影響を解明したことにより、鋳造欠陥の発生を抑制することが可能となった。
【0078】
【0079】
【0080】
【0081】
本発明は、Bi、Seの低減により、低コストでBi、Seを含有する銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品を製造することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 引張り試験におけるSe含有量と引張り強さの関係を示したグラフである。
【図2】 引張り試験におけるSe含有量と伸びの関係を示したグラフである。
【図3】 引張り試験におけるSn含有量と引張り強さの関係を示したグラフである。
【図4】 引張り試験におけるSn含有量と伸びの関係を示したグラフである。
【図5】 切削性試験におけるBi含有量と切削性の関係を示したグラフである。
【図6】 階段状鋳物試験片の鋳造方案を示した説明図である。
【図7】 染色浸透探傷試験の試験結果(No.1〜No.7)を示した写真である。
【図8】 染色浸透探傷試験の試験結果(No.8〜No.14)を示した写真である。
【図9】 近似直線aを用いた補正方法を示した概念説明図である。
【図10】 近似直線bを用いた補正方法を示した概念説明図である。
Claims (7)
- Zn5.0〜10.0質量%、Sn2.8〜5.0質量%、Bi0.4〜3.0質量%、0<Se≦0.35質量%と、残部Cuと不可避不純物からなることを特徴とする銅合金。
- 請求項1におけるSeの含有量は、0.2質量%以下である銅合金。
- Sn:3.5〜4.5質量%を含有した請求項1又は2に記載の銅合金。
- 0<P<0.5質量%を含有した請求項1乃至3の何れか1項に記載の銅合金。
- Ni:3.0質量%以下を含有した請求項1乃至4の何れか1項に記載の銅合金。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の合金を用いて製造した鋳塊。
- 請求項1乃至5の何れか1項に記載の合金を用いて加工成形された接液部品。
Priority Applications (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003092217A JP3690746B2 (ja) | 2002-09-09 | 2003-03-28 | 銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 |
AU2003298952A AU2003298952B2 (en) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | Copper base alloy, and cast ingot and parts to be contacted with liquid |
CA002496584A CA2496584C (en) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | Copper-based alloy, and cast ingot and liquid-contacting part each using the alloy |
CN2007100876913A CN101024867B (zh) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | 铜基合金以及使用该合金的铸锭或接液部件 |
CNB038213680A CN1313630C (zh) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | 铜基合金以及使用该合金的铸锭和接液部件 |
KR1020057004071A KR100686896B1 (ko) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | 구리기재합금과 그 합금을 이용하는 주괴·접액부품 |
PCT/JP2003/011492 WO2004022804A1 (ja) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | 銅基合金とその合金を用いた鋳塊・接液部品 |
US10/527,217 US7297215B2 (en) | 2002-09-09 | 2003-09-09 | Copper base alloy, and cast ingot and parts to be contacted with liquid |
US11/798,245 US7806996B2 (en) | 2002-09-09 | 2007-05-11 | Copper-based alloy, and cast ingot and liquid-contacting part each using the alloy |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002262677 | 2002-09-09 | ||
JP2003092217A JP3690746B2 (ja) | 2002-09-09 | 2003-03-28 | 銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005142544A Division JP3776441B2 (ja) | 2002-09-09 | 2005-05-16 | 青銅合金 |
JP2005142543A Division JP3850861B2 (ja) | 2002-09-09 | 2005-05-16 | 飲料水用銅合金製バルブ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004156133A JP2004156133A (ja) | 2004-06-03 |
JP3690746B2 true JP3690746B2 (ja) | 2005-08-31 |
Family
ID=31980599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003092217A Expired - Lifetime JP3690746B2 (ja) | 2002-09-09 | 2003-03-28 | 銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US7297215B2 (ja) |
JP (1) | JP3690746B2 (ja) |
KR (1) | KR100686896B1 (ja) |
CN (2) | CN1313630C (ja) |
AU (1) | AU2003298952B2 (ja) |
CA (1) | CA2496584C (ja) |
WO (1) | WO2004022804A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20060225816A1 (en) * | 2003-04-10 | 2006-10-12 | Kazuhito Kurose | Copper base alloy |
JP3830946B2 (ja) * | 2003-12-03 | 2006-10-11 | 株式会社キッツ | 青銅合金とその合金を用いた鋳塊・接液部品 |
CN101203623A (zh) | 2005-06-21 | 2008-06-18 | 株式会社栗本铁工所 | 铜合金系水道用构件 |
US20090220375A1 (en) * | 2005-08-30 | 2009-09-03 | Tomoyuki Ozasa | Bronze-based alloy of low lead content |
CN101098976B (zh) * | 2005-09-22 | 2014-08-13 | 三菱伸铜株式会社 | 含有极少量铅的易切削铜合金 |
KR20090057998A (ko) * | 2006-09-29 | 2009-06-08 | 제온 코포레이션 | 성형체, 그 제조 방법, 그리고 그것을 사용하여 이루어지는가교 성형체 및 동장 적층판 |
JP5259102B2 (ja) * | 2007-02-27 | 2013-08-07 | 株式会社キッツ | 低鉛青銅鋳物合金 |
RU2009140792A (ru) * | 2007-04-09 | 2011-05-20 | Юсв Лимитед (In) | Новые стабильные фармацевтические композиции клопидогрель бисульфата и способ их получения |
CN101285137B (zh) * | 2008-06-11 | 2010-06-02 | 路达(厦门)工业有限公司 | 无铅易切削镁黄铜合金及其制造方法 |
TWI387656B (zh) * | 2009-07-06 | 2013-03-01 | Modern Islands Co Ltd | Preparation of Low Lead Brass Alloy and Its |
US20110081272A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-07 | Modern Islands Co., Ltd. | Low-lead copper alloy |
US20110081271A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-07 | Modern Islands Co., Ltd. | Low-lead copper alloy |
US20110142715A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Globe Union Industrial Corporation | Brass alloy |
TWI398532B (zh) | 2010-01-22 | 2013-06-11 | Modern Islands Co Ltd | Lead-free brass alloy |
CN101845571A (zh) * | 2010-06-23 | 2010-09-29 | 广州市安达汽车零件有限公司 | 滑动轴承铜基合金材料 |
US9181606B2 (en) | 2010-10-29 | 2015-11-10 | Sloan Valve Company | Low lead alloy |
CN103298960B (zh) * | 2010-10-29 | 2016-10-05 | 仕龙阀门公司 | 低铅锭 |
US9050651B2 (en) * | 2011-06-14 | 2015-06-09 | Ingot Metal Company Limited | Method for producing lead-free copper—bismuth alloys and ingots useful for same |
US8465003B2 (en) | 2011-08-26 | 2013-06-18 | Brasscraft Manufacturing Company | Plumbing fixture made of bismuth brass alloy |
US8211250B1 (en) | 2011-08-26 | 2012-07-03 | Brasscraft Manufacturing Company | Method of processing a bismuth brass article |
DE102012013817A1 (de) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Wieland-Werke Ag | Formteile aus korrosionsbeständigen Kupferlegierungen |
JP5406405B1 (ja) * | 2013-06-12 | 2014-02-05 | 株式会社栗本鐵工所 | 水道部材用銅合金 |
CN109790599A (zh) * | 2016-12-22 | 2019-05-21 | 利乐拉瓦尔集团及财务有限公司 | 具有由铜镍基合金制成的部件的食物处理装置 |
CN113684393B (zh) * | 2020-05-22 | 2022-06-17 | 信承瑞技术有限公司 | 一种高强高导铜硒合金接触线的制备工艺 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2891819B2 (ja) * | 1992-03-31 | 1999-05-17 | 日立アロイ株式会社 | 耐蝕性銅合金 |
US5330712A (en) * | 1993-04-22 | 1994-07-19 | Federalloy, Inc. | Copper-bismuth alloys |
US6419766B1 (en) | 1996-04-02 | 2002-07-16 | Tabuchi Corp. | Cutting-free bronze alloys |
JPH1136026A (ja) * | 1997-07-15 | 1999-02-09 | Nippon Seidou Kk | 銅基合金 |
JP2000129375A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-05-09 | Kitz Corp | 青銅合金 |
US6413330B1 (en) * | 1998-10-12 | 2002-07-02 | Sambo Copper Alloy Co., Ltd. | Lead-free free-cutting copper alloys |
CN1065920C (zh) * | 1998-11-26 | 2001-05-16 | 昆明市有色金属铸造厂 | 一种锌铬钛镁铝青铜铸造合金 |
JP4294793B2 (ja) * | 1999-05-28 | 2009-07-15 | Jマテ.カッパープロダクツ 株式会社 | 無鉛快削青銅合金 |
JP2002088427A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Kitz Corp | 青銅合金 |
JP2003193157A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-09 | Kitz Corp | 銅基合金等の合金とその製造方法並びにその合金を用いた鋳塊・接液部品 |
-
2003
- 2003-03-28 JP JP2003092217A patent/JP3690746B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-09 CN CNB038213680A patent/CN1313630C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-09 AU AU2003298952A patent/AU2003298952B2/en not_active Ceased
- 2003-09-09 KR KR1020057004071A patent/KR100686896B1/ko active IP Right Grant
- 2003-09-09 CA CA002496584A patent/CA2496584C/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-09-09 CN CN2007100876913A patent/CN101024867B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-09-09 WO PCT/JP2003/011492 patent/WO2004022804A1/ja active Application Filing
- 2003-09-09 US US10/527,217 patent/US7297215B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2007
- 2007-05-11 US US11/798,245 patent/US7806996B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101024867B (zh) | 2010-09-15 |
US7806996B2 (en) | 2010-10-05 |
AU2003298952C1 (en) | 2004-03-29 |
KR100686896B1 (ko) | 2007-02-26 |
CN1313630C (zh) | 2007-05-02 |
CA2496584A1 (en) | 2004-03-18 |
CA2496584C (en) | 2009-06-02 |
WO2004022804A1 (ja) | 2004-03-18 |
AU2003298952A1 (en) | 2004-03-29 |
JP2004156133A (ja) | 2004-06-03 |
US20060005901A1 (en) | 2006-01-12 |
KR20050057293A (ko) | 2005-06-16 |
CN101024867A (zh) | 2007-08-29 |
US7297215B2 (en) | 2007-11-20 |
AU2003298952B2 (en) | 2006-11-30 |
CN1681954A (zh) | 2005-10-12 |
US20070243096A1 (en) | 2007-10-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3690746B2 (ja) | 銅合金とその合金を用いた鋳塊又は接液部品 | |
EP1777306B1 (en) | Cast copper alloy article and method for casting thereof | |
US9963764B2 (en) | Lead-free free-machining brass having improved castability | |
CA2619357C (en) | Free-cutting copper alloy containing very low lead | |
US9982327B2 (en) | Brass alloy for tap water supply member | |
US20140112821A1 (en) | Lead-free brass alloy for hot working | |
JP5953432B2 (ja) | 銅基合金 | |
JP2000239765A (ja) | 金型鋳造用若しくは砂型鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は金型鋳物若しくは砂型鋳物並びに連続鋳造用無鉛耐食性黄銅合金又は連続鋳造鋳物 | |
US6419766B1 (en) | Cutting-free bronze alloys | |
JP4325497B2 (ja) | 低炭素硫黄系快削鋼の連続鋳造方法 | |
US20160130684A1 (en) | Copper alloy for use in a member for use in water works | |
JP3850861B2 (ja) | 飲料水用銅合金製バルブ | |
JP4455507B2 (ja) | 飲料水用のバルブ | |
JP2003193157A (ja) | 銅基合金等の合金とその製造方法並びにその合金を用いた鋳塊・接液部品 | |
JP3830946B2 (ja) | 青銅合金とその合金を用いた鋳塊・接液部品 | |
JP3776441B2 (ja) | 青銅合金 | |
KR100834201B1 (ko) | 결정립이 미세화된 구리기합금주물 | |
JP2012241202A (ja) | 熱間加工用無鉛黄銅合金 | |
TWI485271B (zh) | Low shrinkage corrosion resistant brass alloy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050131 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20050131 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20050215 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050609 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050610 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3690746 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080624 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624 Year of fee payment: 6 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110624 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120624 Year of fee payment: 7 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120624 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130624 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130624 Year of fee payment: 8 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |