JPH0324241A - 耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用銅合金 - Google Patents
耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用銅合金Info
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- JPH0324241A JPH0324241A JP15914889A JP15914889A JPH0324241A JP H0324241 A JPH0324241 A JP H0324241A JP 15914889 A JP15914889 A JP 15914889A JP 15914889 A JP15914889 A JP 15914889A JP H0324241 A JPH0324241 A JP H0324241A
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Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は配器材の接点部、コネクターの接点端子部、コ
ンミテーターなどの摺動通電部材として使用される銅合
金に関するものである。
ンミテーターなどの摺動通電部材として使用される銅合
金に関するものである。
しかしながら近年の省エネルギ一対策の一環として電気
接点部、端子、及びコネクター等における摺動通電部に
おいて小型軽量化、高性能化が要求されて来ている。
接点部、端子、及びコネクター等における摺動通電部に
おいて小型軽量化、高性能化が要求されて来ている。
高性能化に伴い接触回数又は摺動回数の増加、通電電流
の増加及び摺動時の接触圧力の増加等使用条件は増々苛
酷になる一方であり、また、モーター等ではブラシ側の
耐摩耗化が進み従来材料である無酸素銅、タフピッチ銅
或いはＡｇ人銅ではその耐熱性、耐摩耗性において対応
しきれなくなって来ている。
の増加及び摺動時の接触圧力の増加等使用条件は増々苛
酷になる一方であり、また、モーター等ではブラシ側の
耐摩耗化が進み従来材料である無酸素銅、タフピッチ銅
或いはＡｇ人銅ではその耐熱性、耐摩耗性において対応
しきれなくなって来ている。
従って摺動通電部材として導電性を出なうことなく耐熱
性と耐摩耗性に優れた材料の開発が要求されてきている
。
性と耐摩耗性に優れた材料の開発が要求されてきている
。
本発明はかかる問題を解決するために鋭意研究の結果開
発されたもので、ＣｕまたはＣｕ合金中に平均ね径が１
０１Ｍ以下のＣｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，ＡＩＳＳ ｉ，Ａｇ，
Ｔｈ，Ｃａ，ＰＳＦｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＮＬＳＳｎ，Ｃｏ
，Ｖの酸化物の１種又は２種以上を合計で０．１〜７、
ＯｖｏＩ！％分散させたことを特徴とする耐熱性と耐摩
耗性に優れた摺動通電用銅合金に係る。
発されたもので、ＣｕまたはＣｕ合金中に平均ね径が１
０１Ｍ以下のＣｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，ＡＩＳＳ ｉ，Ａｇ，
Ｔｈ，Ｃａ，ＰＳＦｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，ＮＬＳＳｎ，Ｃｏ
，Ｖの酸化物の１種又は２種以上を合計で０．１〜７、
ＯｖｏＩ！％分散させたことを特徴とする耐熱性と耐摩
耗性に優れた摺動通電用銅合金に係る。
本発明はＣｒ，Ｚｒ，Ｔｉ，ＡＩ！．、Ｓ ｉ，Ａｇ，
ＴｈＳＣａ，ＰＳＦｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎ’ｒ，Ｓｎ，Ｃ
ｏ，Ｖの酸化物をＣｕ又はＣｕ合金中に分散させると導
電率を大巾に低下させることなく、耐熱性と耐摩耗性を
大巾に向上させることができることを見出したものであ
る．しかして、分散させる酸化物の平均粒径を１０一以
下と限定したのは１０−を超える粒径の酸化物では耐熱
性及び耐摩耗性の改善効果がなく、しかも熱間加工性を
著しく劣化させるためである．また分散させる量を０．
１〜７．Ｏｖｏｊ２％と限定したのはＱ，ｌｖｏｊ７％
未満では耐熱性、耐摩耗性の改善効果が少なく、７ｖｏ
Ｅ％を超えると熱間加工性が悪くなり製品としての歩留
りが大巾に低下してしまうためである．〔実施例〕 高周波真空溶解炉にて電気銅を加熱溶解の際、１ ０−
３Ｔｏｒｒ以下の真空にした後、高純度Ａｒガスを封入
し一度Ｃｕを溶解し、Ｃｕが凝固をはしめる直前に、Ｃ
ｒ，Ｚｒ、ＴｉＳＡｌ，Ｔｈ，Ｃａ，Ｐ、Ｆｅ，ＭｇＳ
Ｍｎ，Ｎｉ，ＳｎＳＣｏ，Ｖの金属酸化物粒子（市販さ
れている酸化金属粉）を超音波振動を与えなから溶湯中
に添加、鋳造を行い第１表に示す組成の鋳塊を作った。
ＴｈＳＣａ，ＰＳＦｅ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｎ’ｒ，Ｓｎ，Ｃ
ｏ，Ｖの酸化物をＣｕ又はＣｕ合金中に分散させると導
電率を大巾に低下させることなく、耐熱性と耐摩耗性を
大巾に向上させることができることを見出したものであ
る．しかして、分散させる酸化物の平均粒径を１０一以
下と限定したのは１０−を超える粒径の酸化物では耐熱
性及び耐摩耗性の改善効果がなく、しかも熱間加工性を
著しく劣化させるためである．また分散させる量を０．
１〜７．Ｏｖｏｊ２％と限定したのはＱ，ｌｖｏｊ７％
未満では耐熱性、耐摩耗性の改善効果が少なく、７ｖｏ
Ｅ％を超えると熱間加工性が悪くなり製品としての歩留
りが大巾に低下してしまうためである．〔実施例〕 高周波真空溶解炉にて電気銅を加熱溶解の際、１ ０−
３Ｔｏｒｒ以下の真空にした後、高純度Ａｒガスを封入
し一度Ｃｕを溶解し、Ｃｕが凝固をはしめる直前に、Ｃ
ｒ，Ｚｒ、ＴｉＳＡｌ，Ｔｈ，Ｃａ，Ｐ、Ｆｅ，ＭｇＳ
Ｍｎ，Ｎｉ，ＳｎＳＣｏ，Ｖの金属酸化物粒子（市販さ
れている酸化金属粉）を超音波振動を与えなから溶湯中
に添加、鋳造を行い第１表に示す組成の鋳塊を作った。
鋳塊は、２５’Ｘ１５０’ｘ２５０’ （ｍｍ）のも
のと、２５Ｌｘ２ ５’ｘ２ ５ ０’ （ｍｓ）の
２種類作製した。次にこの鋳塊表面を一面当り２ｍｉ面
削して次の工程により試験片を作製した． （１） ２ ５’ｘ １ ５ ０’ｘ２ ５ ０’
（ｍ）鋳塊・・・摩耗試験用 鋳塊→面削→熱間圧延（１５Ｌ）→冷間圧延→→摩耗試
験用試験片に加工 （２） ２５’ｘ２５’ｘ２５０’ （＋＋ｍ）鋳
塊・・・耐熱性、導電率測定用 作製工程は、耐摩耗試験用試験片と同一とした。
のと、２５Ｌｘ２ ５’ｘ２ ５ ０’ （ｍｓ）の
２種類作製した。次にこの鋳塊表面を一面当り２ｍｉ面
削して次の工程により試験片を作製した． （１） ２ ５’ｘ １ ５ ０’ｘ２ ５ ０’
（ｍ）鋳塊・・・摩耗試験用 鋳塊→面削→熱間圧延（１５Ｌ）→冷間圧延→→摩耗試
験用試験片に加工 （２） ２５’ｘ２５’ｘ２５０’ （＋＋ｍ）鋳
塊・・・耐熱性、導電率測定用 作製工程は、耐摩耗試験用試験片と同一とした。
導電率の測定はＪＩＳ Ｈ ０５０５ に準拠し行っ
た。耐熱性については、半軟化温度を尺度とし、その測
定方法は試料を１ ０ ０ ’Ｃ〜８００゜Ｃの範囲内
で５０゜Ｃ間隔で３０分加熱焼鈍（Ａｒ雰囲気）を行い
、その後引張試験を行い加熱前の引張強さ（ＡＩ） 、
加熱後完全軟化後の引張強さ（Ａ，）としたとき、 １“＋８′ で表示される引張強さになＡ− ２ る温度を求め耐熱性（゜Ｃ）として表示した。
た。耐熱性については、半軟化温度を尺度とし、その測
定方法は試料を１ ０ ０ ’Ｃ〜８００゜Ｃの範囲内
で５０゜Ｃ間隔で３０分加熱焼鈍（Ａｒ雰囲気）を行い
、その後引張試験を行い加熱前の引張強さ（ＡＩ） 、
加熱後完全軟化後の引張強さ（Ａ，）としたとき、 １“＋８′ で表示される引張強さになＡ− ２ る温度を求め耐熱性（゜Ｃ）として表示した。
（１）における耐摩耗性の評価としては摩耗減量にて行
った。摩耗減量は内径−９０ｍｍφ、外径一１００ｍｏ
＋φ、巾−７閣のリング状の試料を作り、第１図の構造
をもつ試験機にかけ、摩耗減量一試験前のリング試料の
重！−５万回回転試験後のりング試料の重量として求め
た．尚、このときのりング試料（１）と、摩耗固定片（
２）の押付圧力は、２．５ｋｇであった。又、摩耗固定
片（２）としてはＣｕ：６０％、Ｃ：３６％、Ｐｂ：４
％なる組成の焼結材ブラシを用いた． 以上の試験結果より得られた導電率、耐熱性、耐摩耗性
を第１表にそれぞれ示す。
った。摩耗減量は内径−９０ｍｍφ、外径一１００ｍｏ
＋φ、巾−７閣のリング状の試料を作り、第１図の構造
をもつ試験機にかけ、摩耗減量一試験前のリング試料の
重！−５万回回転試験後のりング試料の重量として求め
た．尚、このときのりング試料（１）と、摩耗固定片（
２）の押付圧力は、２．５ｋｇであった。又、摩耗固定
片（２）としてはＣｕ：６０％、Ｃ：３６％、Ｐｂ：４
％なる組成の焼結材ブラシを用いた． 以上の試験結果より得られた導電率、耐熱性、耐摩耗性
を第１表にそれぞれ示す。
尚、本発明の製造においてＣｕ又はＣｕ合全中に金属酸
化物粒子を分散させる方法として実施例で示した方法の
他、マトリソクスとなるＣｕ又はＣｕ合金を粉末化し金
属酸化物粒子と機械的に混合し製造する機械的混合法、
金属粉末の表面酸化や内部酸化を利用する方法等がある
がいずれの方法を用いても同様の特性が得られる。
化物粒子を分散させる方法として実施例で示した方法の
他、マトリソクスとなるＣｕ又はＣｕ合金を粉末化し金
属酸化物粒子と機械的に混合し製造する機械的混合法、
金属粉末の表面酸化や内部酸化を利用する方法等がある
がいずれの方法を用いても同様の特性が得られる。
第１表から明らかなように本発明合金は何れも導電率で
８０％Ｉ．Ａ．Ｃ．Ｓ．以上を示し、従来のタフピッチ
銅、無酸素銅及びＡｇ入銅に比較して、はるかに優れた
耐熱性及び耐摩耗性を有している。
８０％Ｉ．Ａ．Ｃ．Ｓ．以上を示し、従来のタフピッチ
銅、無酸素銅及びＡｇ入銅に比較して、はるかに優れた
耐熱性及び耐摩耗性を有している。
これに対して酸化物を所定量を含有していない比較合金
Ｎｏｌ４，１５では、耐熱性及び耐摩耗性の改善が十分
でない．所定量を超え含有しているＮｏｌ６、１７では
、耐熱性及び耐摩耗性は、大巾に改善されるが導電率の
低下が大きく、更に熱間圧延時において割れが発生し製
品歩留りを低下させてしまう． 比較合金Ｎｏ１Ｂ，１９では酸化物の平均粒子径が大き
い為、微細な分散とならず、耐摩耗性の改善が不十分で
あり、又、耐熱性の改善効果も少ない。更には熱間加工
性も悪くなってしまう。
Ｎｏｌ４，１５では、耐熱性及び耐摩耗性の改善が十分
でない．所定量を超え含有しているＮｏｌ６、１７では
、耐熱性及び耐摩耗性は、大巾に改善されるが導電率の
低下が大きく、更に熱間圧延時において割れが発生し製
品歩留りを低下させてしまう． 比較合金Ｎｏ１Ｂ，１９では酸化物の平均粒子径が大き
い為、微細な分散とならず、耐摩耗性の改善が不十分で
あり、又、耐熱性の改善効果も少ない。更には熱間加工
性も悪くなってしまう。
以上詳述したように本発明によれば高導電率、高耐熱性
、高耐摩耗性を有した銅合金を得ることができ、電気接
点部品や配器用部品更にコンミテーターなどの摺動通電
部材として好適であり、工業上顕著な効果を奏するもの
である。
、高耐摩耗性を有した銅合金を得ることができ、電気接
点部品や配器用部品更にコンミテーターなどの摺動通電
部材として好適であり、工業上顕著な効果を奏するもの
である。
第１図は摩耗試験機の概要を示す説明図である。
１・・・リング状試料、 ２・・・摩耗固定片、 ３・
・・スプリング。
・・スプリング。
Claims (1)
- ＣｕまたはＣｕ合金中に平均粒径が１０μｍ以下のＣ
ｒ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ａｇ、Ｔｈ、Ｃａ、Ｐ、
Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ｃｏ、Ｖの酸化物の１
種又は２種以上を合計で０．１〜７ｖｏｌ％分散させた
ことを特徴とする耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用
銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15914889A JPH0324241A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15914889A JPH0324241A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0324241A true JPH0324241A (ja) | 1991-02-01 |
Family
ID=15687307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15914889A Pending JPH0324241A (ja) | 1989-06-21 | 1989-06-21 | 耐熱性と耐摩耗性に優れた摺動通電用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0324241A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660444A1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-06-28 | CMC Carl Maier + Cie AG | Niederspannungsverteiler |
| WO1996011515A1 (de) * | 1994-10-07 | 1996-04-18 | Robert Bosch Gmbh | Kommutator |
| US5879476A (en) * | 1995-10-12 | 1999-03-09 | Hitachi Cable, Ltd. | Copper alloy having improved corrosion resistance, commutator and motor using the same |
| US8845829B2 (en) | 2003-10-24 | 2014-09-30 | Hitachi Metals, Ltd. | Cu alloy material, method of manufacturing Cu alloy conductor using the same, Cu alloy conductor obtained by the method, and cable or trolley wire using the Cu alloy conductor |
| US9255311B2 (en) * | 2005-01-17 | 2016-02-09 | Hitachi Metals, Ltd. | Copper alloy conductor, and trolley wire and cable using same, and copper alloy conductor fabrication method |
| CN106282731A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 洛阳名力科技开发有限公司 | 一种电子材料用新型铜合金 |
-
1989
- 1989-06-21 JP JP15914889A patent/JPH0324241A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660444A1 (de) * | 1993-12-22 | 1995-06-28 | CMC Carl Maier + Cie AG | Niederspannungsverteiler |
| WO1996011515A1 (de) * | 1994-10-07 | 1996-04-18 | Robert Bosch Gmbh | Kommutator |
| US5879476A (en) * | 1995-10-12 | 1999-03-09 | Hitachi Cable, Ltd. | Copper alloy having improved corrosion resistance, commutator and motor using the same |
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| US9255311B2 (en) * | 2005-01-17 | 2016-02-09 | Hitachi Metals, Ltd. | Copper alloy conductor, and trolley wire and cable using same, and copper alloy conductor fabrication method |
| CN106282731A (zh) * | 2016-08-09 | 2017-01-04 | 洛阳名力科技开发有限公司 | 一种电子材料用新型铜合金 |
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