JP5442119B2 - ファスナーエレメント及びファスナーエレメントの製造方法 - Google Patents
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Description
この特許文献1に記載されている銅亜鉛合金は、銅を60mass%以上65mass%未満で含有している。また、その銅亜鉛合金の金属組織は、不可避的に残存する粗大β相及び未再結晶α相を除き、微細なα相とβ相とからなる2相混合組織で構成されている。特許文献1によれば、銅含有量が65mass%以上では強度が上がらず、60mass%未満では加工性が十分でなくなるとしている。
合組織に変わっていく途中で一部加工組織が残存したものを言うとしている。
るような亜鉛含有量がおよそ35〜40mass%となる銅亜鉛合金や、前記特許文献2に記載されているような亜鉛含有量が37〜46mass%となる銅亜鉛合金を用いてファスナー構成部品を作製した場合でも、時期割れや応力腐食割れの問題を解消することはできなかった。
例えば、第3元素の添加については、銅亜鉛合金に錫などの第3元素を数%の量で添加することにより、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に優れた銅亜鉛合金が得られることが知られている。
、前記ファスナーエレメントの外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が2以上となるように、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成する工程とを含んでなることを最も主要な特徴とするものである。
展することをより効果的に抑制することができる。
なお、ここで言う加工率とは、断面積の減少率なので、上限は特に限定されない。あえて加工率の上限を設定するのであれば、加工率が100%となることはあり得ないので、その上限は、100%未満、好ましくは99%以下とする。
るβ相の比率を10%より大きく40%未満に安定して制御することができる。
る亜鉛含有量が35mass%より大きく43mass%以下となるように調整されており、面心立方格子のα相と体心立方格子のβ相の2相組織を有している。
に時期割れが発生し易かった。
。
各外側面10fや、両脚部10cの先端に対向して配される先端面10gにも、扁平状のβ相の結晶粒が層状に配されている。従って、同ファスナーエレメント10では、残留応力が発生し易い脚部内側面10dや股部内側面10eだけでなく、噛合頭部10a、胴部10b、及び脚部10cの各外側面や、両脚部10cの先端面に時期割れや応力腐食割れが生じることも効果的に防止できる。
先ず、所定の断面積を有する銅亜鉛合金のビレットを鋳造する。このとき、ビレットは、亜鉛の含有量が35mass%より大きく43mass%以下となるように銅亜鉛合金の組成が調整されて鋳造される。このとき鋳造されたビレットは、α相とβ相の2相組織を有している。
先ず、以下に詳述する条件に従って実施例1〜4及び比較例1〜5に係る試験片を作製し、得られた各試験片について、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についての評価を行った。
に対して直交し且つ圧延方向に直交する切断面26、圧延面29に対して直交し且つ圧延方向に平行な切断面27、及び圧延面29に平行な切断面28における銅亜鉛合金の組織を観察した。また同時に、切断面27において観察されるβ相の結晶粒の短辺長さと長辺長さを測定して、短辺長さに対する長辺長さの割合(長辺長さ/短辺長さの値)を求めた。
耐時期割れ性の評価については、JBMA−T301(日本伸銅協会技術標準)に基づいた促進試験方法で評価し、アンモニア暴露後に発生した時期割れ(亀裂)の長さが150μm以下であったものを「○」と評価し、150μmを超えたものを「×」と評価した。
う問題があった。
比較例4〜比較例5の試験片は、何れもα相の単相組織を有しており、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、及び強度の何れかの性質に劣るものであった。
具体的には、先ず、表1及び表2に示した所定の組成に秤量した銅と亜鉛を溶解してビレットを鋳造し、常温で伸線加工を行うことにより長尺線材を作製した。次に長尺線材に熱処理を施して銅亜鉛合金におけるβ相の比率を表1及び表2に示す値となるように制御した。
次に、実施例1,4及び比較例3,5のファスナーエレメント10における脚部内側面10dの近傍領域における組織を断面写真にて観察した。また、実施例1,4及び比較例3,5のファスナーエレメント10に対して、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についての評価を上述した方法を用いて行った。
比較例5のファスナーエレメントはα相の単相組織を有しており、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に劣るものであった。
2 ファスナーストリンガー
3 ファスナーテープ
3a 芯紐部
4 エレメント列
5 上止具
5a 平角材
6 下止具
6a 異形線材
7 スライダー
10 ファスナーエレメント
10a 噛合頭部
10b 胴部
10c 脚部
10d 脚部内側面
10e 股部内側面
10f 外側面
10g 先端面
15 β相の結晶粒
20 線材(Yバー)
21 エレメント素材
22 圧延面に直交する方向
23 圧延方向に平行な方向
24 圧延方向に対して直交する方向
25 試験片(合金片)
26 切断面
27 切断面
28 切断面
29 圧延面
31〜36 β相の結晶粒
Claims (5)
- 亜鉛を35mass%より大きく43mass%以下で含有し、α相とβ相の2相組織を有する銅亜鉛合金からなり、噛合頭部(10a) と、前記噛合頭部(10a) から延設された胴部(10b) と、前記胴部(10b) から分岐して延設された一対の脚部(10c) とを有するファスナーエレメント(10)であって、
前記銅亜鉛合金のβ相の比率が10%より大きく40%未満に制御され、
前記α相及びβ相の結晶粒が、前記ファスナーエレメント(10)の外面に沿って、冷間加工により扁平状に押し潰されて層状に配され、
扁平状の前記β相の結晶粒は、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成され、且つ、断面視にて、前記外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が2以上に形成されてなる、
ことを特徴とするファスナーエレメント。 - 一対の前記脚部(10c) の対向する脚部内側面(10d) に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されてなる請求項1記載のファスナーエレメント。
- 前記胴部(10b) に、前記脚部内側面(10d) から連続する股部内側面(10e) が配され、
前記胴部(10b) の前記股部内側面(10e) に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されてなる、
請求項1又は2記載のファスナーエレメント。 - 亜鉛を35mass%より大きく43mass%以下で含有し、α相とβ相の2相組織を有する銅亜鉛合金から長尺の線材(20)又は板材を形成し、前記線材(20)又は前記板材を切断する又は打ち抜くことにより、銅亜鉛合金製のファスナーエレメント(10)を製造する製造方法であって、
前記銅亜鉛合金における前記β相の比率を10%より大きく40%未満に制御する工程と、
前記β相の比率が制御された前記銅亜鉛合金に対して、50%以上の加工率で冷間加工を施すことにより、α相及びβ相の結晶粒を扁平状に押し潰すとともに、β相の結晶粒を
、断面視にて、前記ファスナーエレメント(10)の外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が2以上となるように、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成する工程と、
を含んでなることを特徴とするファスナーエレメントの製造方法。 - 前記β相の比率を制御する工程にて、前記銅亜鉛合金に熱処理を施すことを含んでなる請求項4記載のファスナーエレメントの製造方法。
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