JPH0356291B2 - - Google Patents
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- JPH0356291B2 JPH0356291B2 JP58021624A JP2162483A JPH0356291B2 JP H0356291 B2 JPH0356291 B2 JP H0356291B2 JP 58021624 A JP58021624 A JP 58021624A JP 2162483 A JP2162483 A JP 2162483A JP H0356291 B2 JPH0356291 B2 JP H0356291B2
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Landscapes
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Description
本発明はアルミナ分散型銅合金に関し、詳しく
は、アルミニウムの酸化物分散強化型複合材料に
加えて第３元素としてスズを特定量含有せしめる
ことによつて、銅の融点近傍までの温度領域にお
ける焼鈍軟化特性を著しく向上させたアルミナ分
散型銅合金に関する。 現在用いられている酸化物分散強化型金属材料
としてはAl−Al2O3系が典型的なものであり、良
好な耐熱性を有することが知られており、このう
ち銅をマトリツクスとする系においては、従来膨
大な研究が行なわれているにもかかわらず実用化
が遅れていた。その理由としては次の事実が考え
られる。つまり、例えばCu−Al2O3系を製造する
方法としては、たとえば“「複合材料技術集成」
産業技術センター、第515頁”に示されているよ
うに、0.2〜1.0重量％Alを含むCu−Al合金粉末
を表面酸化、拡散加熱、還元処理、圧粉、押出し
の各プロセスを経て製造することが知られてい
る。ところで、酸化物分散強化の効果を期待する
には、以下のことが必要な諸条件とされる。 内部酸化処理によつて生成するAl2O3粒子が
微細であること、望ましくは数百Å以下である
こと、 Al2O3粒子の分布が均一であること、すなわ
ち粒子距離が短いこと、 粉体からバルク材を得るものであり、その成
形加工は熱間で行なわれるのが普通であるか
ら、その工程において粉体の酸化を極力避ける
こと、 押出後の材料は内部欠陥を最小にして、真密
度に近い見掛け密度を達成すること、 等が必要な諸条件で、これらがすべて満足されて
はじめて目的を達成する。それゆえ製造条件の設
定は厳密かつ周到なものではなくてはならず、こ
のことは製造の難しさ、したがつてコストの上昇
を招くものである。Cu−Al2O3系の実用化の遅れ
はまさに上記の理由に起因する。 本発明者等はアルミナ分散型銅合金の有する優
れた耐軟化性に注目し、これを低廉に供給するこ
とを目的とし、系統的な実験を行なつた結果、ス
ズの添加がこの酸化物強化型銅合金の性能を著し
く向上させることを見い出し本発明に到達した。 すなわち本発明は、銅−アルミニウム合金粉末
を内部酸化処理し、次いで成形加工後、焼結する
アルミナ分散型銅合金において、アルミニウム
0.2〜1.0重量％に加えて、さらに第三添加元素と
してスズを0.05〜0.7重量％含有せしめ、焼鈍軟
化特性を著しく向上させたアルミナ分散型銅合金
にある。 本発明において、アルミニウムの含有量を0.2
〜1.0重量％としているのは、0.2重量％より少な
いと酸化物分散強化の効果が少なく、また、1.0
重量％より多いと導電率が著しく下がつてしま
い、銅合金の有する有用な性質を失つてしまうか
らである。 本発明においてスズの含有量の上限を0.7重量
％としているのは0.7重量％を越えると導電率が
50％IACSを下回つてしまい、導電性の点から好
ましくない。また下限を0.05重量％としているの
は、これを下回るとスズの添加効果が顕著ではな
くなることによる。 このスズを含有させることにより、軟化特性の
向上効果をもたらす機構は現在のところ不明であ
るが、硬さレベルがほぼ平行的に上昇しているこ
とから、例えばアルミナ分散強化と固溶体硬化の
重畳効果というものではないと思われる。銅に対
するスズの固溶体硬化による軟化特性の向上は、
せいぜい400℃までの温度領域で期待できるもの
であり、アルミナ分散強化と独立にスズの添加効
果が具現するものと考えられる。 以上説明したごとく、第３成分としてスズを特
定量含有せしめた本発明にあつては分散するアル
ミナ粒子の大きさが0.1μｍ程度と従来の考え方か
らすると粗大であるにもかかわらず、十分実用に
供し得る材料が提供可能となるのである。生成す
るアルミナの粒径に対する厳しい条件をスズの添
加によつて容易に緩和し得ることは製造コストの
低減をもたらし、実用化をより可能にしたという
ことができる。 以下、本発明を実施例および比較例に基づき具
体的に説明する。 実施例１〜５および比較例１ Cu−0.5重量％Al合金溶湯25Kgにスズを第１表
に示す量添加し、溶湯表面を木炭被覆した状態で
アトマイズした。アトマイズ粉のうち、100メツ
シユを通過したものを500℃で表面酸化し、次い
で900℃の水素中で加熱することによつてアルミ
ニウムをAl2O3に転換した。この900℃での反応
ではAl→Al2O3とCu2OおよびCuO→Cuが併行し
て進行する。内部酸化した後、粉末を３トン／cm2
で圧粉後、銅鞘管に充填した。ビレツトサイズ
は、15cmφ×40cmである。該ビレツトを900℃に
加熱後押出し、押出品の１時間焼鈍した際の軟化
特性を調べた結果を第１表に示すと共に、導電率
の測定結果を併記した。また、実施例４と比較例
１の軟化特性を第１図に図示した。なお、実施例
１〜５および比較例１において、走査電子顕微鏡
により生成アルミナの平均粒径を調べたところそ
れぞれ約0.1μｍであつた。
は、アルミニウムの酸化物分散強化型複合材料に
加えて第３元素としてスズを特定量含有せしめる
ことによつて、銅の融点近傍までの温度領域にお
ける焼鈍軟化特性を著しく向上させたアルミナ分
散型銅合金に関する。 現在用いられている酸化物分散強化型金属材料
としてはAl−Al2O3系が典型的なものであり、良
好な耐熱性を有することが知られており、このう
ち銅をマトリツクスとする系においては、従来膨
大な研究が行なわれているにもかかわらず実用化
が遅れていた。その理由としては次の事実が考え
られる。つまり、例えばCu−Al2O3系を製造する
方法としては、たとえば“「複合材料技術集成」
産業技術センター、第515頁”に示されているよ
うに、0.2〜1.0重量％Alを含むCu−Al合金粉末
を表面酸化、拡散加熱、還元処理、圧粉、押出し
の各プロセスを経て製造することが知られてい
る。ところで、酸化物分散強化の効果を期待する
には、以下のことが必要な諸条件とされる。 内部酸化処理によつて生成するAl2O3粒子が
微細であること、望ましくは数百Å以下である
こと、 Al2O3粒子の分布が均一であること、すなわ
ち粒子距離が短いこと、 粉体からバルク材を得るものであり、その成
形加工は熱間で行なわれるのが普通であるか
ら、その工程において粉体の酸化を極力避ける
こと、 押出後の材料は内部欠陥を最小にして、真密
度に近い見掛け密度を達成すること、 等が必要な諸条件で、これらがすべて満足されて
はじめて目的を達成する。それゆえ製造条件の設
定は厳密かつ周到なものではなくてはならず、こ
のことは製造の難しさ、したがつてコストの上昇
を招くものである。Cu−Al2O3系の実用化の遅れ
はまさに上記の理由に起因する。 本発明者等はアルミナ分散型銅合金の有する優
れた耐軟化性に注目し、これを低廉に供給するこ
とを目的とし、系統的な実験を行なつた結果、ス
ズの添加がこの酸化物強化型銅合金の性能を著し
く向上させることを見い出し本発明に到達した。 すなわち本発明は、銅−アルミニウム合金粉末
を内部酸化処理し、次いで成形加工後、焼結する
アルミナ分散型銅合金において、アルミニウム
0.2〜1.0重量％に加えて、さらに第三添加元素と
してスズを0.05〜0.7重量％含有せしめ、焼鈍軟
化特性を著しく向上させたアルミナ分散型銅合金
にある。 本発明において、アルミニウムの含有量を0.2
〜1.0重量％としているのは、0.2重量％より少な
いと酸化物分散強化の効果が少なく、また、1.0
重量％より多いと導電率が著しく下がつてしま
い、銅合金の有する有用な性質を失つてしまうか
らである。 本発明においてスズの含有量の上限を0.7重量
％としているのは0.7重量％を越えると導電率が
50％IACSを下回つてしまい、導電性の点から好
ましくない。また下限を0.05重量％としているの
は、これを下回るとスズの添加効果が顕著ではな
くなることによる。 このスズを含有させることにより、軟化特性の
向上効果をもたらす機構は現在のところ不明であ
るが、硬さレベルがほぼ平行的に上昇しているこ
とから、例えばアルミナ分散強化と固溶体硬化の
重畳効果というものではないと思われる。銅に対
するスズの固溶体硬化による軟化特性の向上は、
せいぜい400℃までの温度領域で期待できるもの
であり、アルミナ分散強化と独立にスズの添加効
果が具現するものと考えられる。 以上説明したごとく、第３成分としてスズを特
定量含有せしめた本発明にあつては分散するアル
ミナ粒子の大きさが0.1μｍ程度と従来の考え方か
らすると粗大であるにもかかわらず、十分実用に
供し得る材料が提供可能となるのである。生成す
るアルミナの粒径に対する厳しい条件をスズの添
加によつて容易に緩和し得ることは製造コストの
低減をもたらし、実用化をより可能にしたという
ことができる。 以下、本発明を実施例および比較例に基づき具
体的に説明する。 実施例１〜５および比較例１ Cu−0.5重量％Al合金溶湯25Kgにスズを第１表
に示す量添加し、溶湯表面を木炭被覆した状態で
アトマイズした。アトマイズ粉のうち、100メツ
シユを通過したものを500℃で表面酸化し、次い
で900℃の水素中で加熱することによつてアルミ
ニウムをAl2O3に転換した。この900℃での反応
ではAl→Al2O3とCu2OおよびCuO→Cuが併行し
て進行する。内部酸化した後、粉末を３トン／cm2
で圧粉後、銅鞘管に充填した。ビレツトサイズ
は、15cmφ×40cmである。該ビレツトを900℃に
加熱後押出し、押出品の１時間焼鈍した際の軟化
特性を調べた結果を第１表に示すと共に、導電率
の測定結果を併記した。また、実施例４と比較例
１の軟化特性を第１図に図示した。なお、実施例
１〜５および比較例１において、走査電子顕微鏡
により生成アルミナの平均粒径を調べたところそ
れぞれ約0.1μｍであつた。
【表】
第１表および第１図から明らかなように、スズ
を含有しない比較例１はアルミナの粒径が0.1μｍ
程度では充分な強化効果は得られていないことが
わかる。ただ900℃、１時間加熱保持後のの硬さ
が室温における硬さとほとんど変らないことが特
徴的である。これに対し、実施例１〜５に示され
るようにスズを0.05重量％以上含有させると焼鈍
軟化特性（硬さ）が著しく向上し、十分実用に供
し得る特性を示す。また、スズの含有量が0.7重
量％程度までは導電性を大幅に損うことなく高温
においても軟化しないことが判る。
を含有しない比較例１はアルミナの粒径が0.1μｍ
程度では充分な強化効果は得られていないことが
わかる。ただ900℃、１時間加熱保持後のの硬さ
が室温における硬さとほとんど変らないことが特
徴的である。これに対し、実施例１〜５に示され
るようにスズを0.05重量％以上含有させると焼鈍
軟化特性（硬さ）が著しく向上し、十分実用に供
し得る特性を示す。また、スズの含有量が0.7重
量％程度までは導電性を大幅に損うことなく高温
においても軟化しないことが判る。
第１図は本発明における実施例４と比較例１の
焼鈍温度と軟化特性（硬さ）の関係を示す図。
焼鈍温度と軟化特性（硬さ）の関係を示す図。
Claims (1)
- １ 銅−アルミニウム合金粉末を内部酸化処理
し、次いで成形加工後、焼結するアルミナ分散型
銅合金において、アルミニウム0.2〜1.0重量％に
加えて、さらに第三添加元素としてスズを0.05〜
0.7重量％含有せしめ、焼鈍軟化特性を著しく向
上させたアルミナ分散型銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58021624A JPS59150043A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | アルミナ分散型銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58021624A JPS59150043A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | アルミナ分散型銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59150043A JPS59150043A (ja) | 1984-08-28 |
| JPH0356291B2 true JPH0356291B2 (ja) | 1991-08-27 |
Family
ID=12060212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58021624A Granted JPS59150043A (ja) | 1983-02-14 | 1983-02-14 | アルミナ分散型銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59150043A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2581658B1 (fr) * | 1985-05-10 | 1987-07-17 | Centre Nat Rech Scient | Nouveaux alliages dotes de performances electriques et mecaniques elevees, leur fabrication et leurs applications en particulier dans les domaines electrique, electronique et connectique |
| GB2419603B (en) | 2002-07-18 | 2006-11-22 | Honda Motor Co Ltd | Composite copper material |
-
1983
- 1983-02-14 JP JP58021624A patent/JPS59150043A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59150043A (ja) | 1984-08-28 |
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