JPH0411611B2 - - Google Patents

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JPH0411611B2
JPH0411611B2 JP58501010A JP50101083A JPH0411611B2 JP H0411611 B2 JPH0411611 B2 JP H0411611B2 JP 58501010 A JP58501010 A JP 58501010A JP 50101083 A JP50101083 A JP 50101083A JP H0411611 B2 JPH0411611 B2 JP H0411611B2
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dispersion
powder
oxygen
strengthened
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Aahaado Kuraa
Aniru Bui Nadokaruni
Purasanna Kei Samaru
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SCM Corp
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SCM Corp
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Publication of JPH0411611B2 publication Critical patent/JPH0411611B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C32/00Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/001Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
    • C22C32/0015Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
    • C22C32/0021Matrix based on noble metals, Cu or alloys thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/14Treatment of metallic powder
    • B22F1/145Chemical treatment, e.g. passivation or decarburisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00Obtaining copper
    • C22B15/0026Pyrometallurgy
    • C22B15/006Pyrometallurgy working up of molten copper, e.g. refining
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B5/00General methods of reducing to metals
    • C22B5/02Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes
    • C22B5/12Dry methods smelting of sulfides or formation of mattes by gases

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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

請求の範囲 1 (a) 微粒子状の粗分散強化銅を、約−17.7℃
(0°F)乃至−45.6℃(−50°F)の露点を有する
還元ガスにて、実質的に約982℃(1800°F)を
越えぬ温度で前記粗銅中の有効酸素含量が約
100乃至500ppmに低下するまで部分還元し、そ
れにより低酸素中間銅を得、 (b) 昇温下に少量比の拡散可能な酸素ゲツタを添
加して前記中間銅から水素を放出し、且つ前記
銅中に残留する酸素を除去することにより、中
間銅中に残留する有効酸素の実質的全部を封鎖
し、前記少量比は前記中間銅中に残留する有効
酸素の全量と結合する化学量論量より過剰で、
且つその2倍量を実質的に越えぬものであり、
それにより実質的に完全に脱酸された分散強化
中間銅を得、そして (c) 前記実質的に完全に脱酸された分散強化中間
銅を実質的に十分な密度に合体させる
(consollidating)ことからなる、脱酸された
分散強化銅を製造する方法。 2 前記粗銅及び前記低酸素中間銅が自由流動性
微粒子であり、且つ前記封鎖のために前記ゲツタ
が前記低酸素中間銅と緊密に混合されている特許
請求の範囲第1項に記載の方法。 3 前記合体が金属缶内に保持された前記実質的
に完全に脱酸された銅の押出しにより行われ、且
つ前記脱酸銅がアルミニウム元素換算で約0.05−
0.15%のアルミナを含有する特許請求の範囲第1
項に記載の方法。 4 前記中間銅が約100−300ppmの酸素を含有
し、還元ガスが水素を含有し、且つそれによる部
分還元が約760−954℃(1400−1750°F)の温度で
行われる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 5 前記ゲツタが前記中間銅の自由流動性微粒子
と緊密に混合された元素状ホウ素粉末であり、且
つその割合が、元素状ホウ素に関して不飽和であ
る実質的に完全に脱酸された銅にする化学量論比
の約150%であつて、且つ前記封鎖が約816−954
℃(1500−1700°F)の温度で行われる特許請求の
範囲第1項に記載の方法。 明細書 酸素非含有分散強化銅の製造方法 本発明は粉末冶金に関するものであり、更に詳
細にはかなり大きな断面の実質上完全に脱酸した
分散強化銅材料、その製造に好適な微粒子
(particulate)分散強化(dispersion−
strengthened)銅及び斯かる材料並びに斯かる粒
子の製造方法に関する。 発明の背景 現今、分散強化銅はかなり多量に製造されてい
る。筆頭ブランドはSCMコーポレーシヨン社製
造・販売の商品名グリツドコツプ(GLIDCOR
)である。斯かる銅は価値ある特性を多数有し
ているため、各種工業用途に供されている。これ
らの用途には、抵抗式溶接電極への適用、電気接
続具及びトランジスター部品がある。現在の代表
的商業製品には約200ppmの酸素が含有されてい
る。しかしながら、これほど低酸素含有であつて
も多数の電気用途並びにエレクトロニクス用途、
接合及びろう付けに有害である。分散強化銅の調
製及び適用に関するSCM社の米国特許並びに係
属中の特許出願には、第3779714号、第3884676
号、第3893844号、第4045644号、第4077816号、
第4110130号、及び第4274873号、1979年8月7日
のセリアル番号第064371号(現在、米国特許第
4315770号)及び1980年5月2日のセリアル番号
第146140号(現在、米国特許第4315770号)があ
る。これらの特許7件及び係属中特許出願2件の
全開示を引用文献とする。 これまでに、ストリツプ等の分散強化銅部材を
ホウ素粉末で包み、続いて銅の融点より低い高温
下で、ホウ素が固体金属格子内に拡散して内部の
残留酸素と反応し且つ元素状ホウ素で銅を実質的
に飽和させるまで加熱することにより脱酸する方
法が提案されている。(米国特許第3352667号)そ
の結果得られた実質上完全に脱酸された分散硬化
ストリツプは、水素脆化に抵抗性があると述べら
れている。斯かる脱酸操作を妥当な時間で行なう
ためには、分散強化銅部材の断面がかなり小さい
ものでなければならぬことは明らかであろう。 斯かる先行提案に対する本発明の利点は、ホウ
素がより有効に利用できること、その他の酸素ゲ
ツタを有効に使用できること、プロセス制御が改
善されること及び先行技術にて実際的である断面
より大きな断面の酸素非含有の分散強化銅材を効
率的に製造できることである。現在の商業的分散
強化銅に対する本発明の利点は、延性が実質上良
好なること、成形性及びろう付け特性が良好なる
ことである。 発明の概要 本発明の一面は、約0.05−1%のアルミナ(ア
ルミニウム元素換算)で分散強化した、実質上完
全に脱酸され、粉末から実質上最大密度に合体さ
れた銅素材であり前記素材はかなり大きな断面を
有し、約100−500ppmの有効酸素(available
oxygen)を含有する別様の対応素材よりも延性
が実質的に大である。 本発明の別の面は、直前に述べた素材への合体
に適する、実質上完全に脱酸された分散強化銅粒
子である。 本発明の更なる面は、脱酸された分散強化銅の
製造方法であり、該方法は微粒状粗分散強化銅を
露点約−17.8℃乃至−45.6℃(0乃至マイナス
50°F)の永久還元ガスにて実質的に約982℃
(1800°F)を越える温度で、前記粗銅中の有効酸
素含量が約100乃至500ppmに低下するまで部分還
元し、それにより低酸素中間銅を提供すること及
び前記中間銅中の残留有効酸素の実質上全部を昇
温下に少割合の拡散可能な酸素ゲツタでの封鎖
(sequestration)を熱的に誘起することからな
り、前記の割合は、前記中間銅中に残留する有効
酸素の全量と結合する化学量論量を越えるが、そ
の約2倍量を実質的に越えぬような割合である。 発明の詳細な開示 今日、最も実際的な分散強化銅製造法は内部酸
化法である。斯かる方法の供給原料は、耐火性酸
化物−供与金属、好ましくはアルミニウム(ケイ
素、チタン、ジルコニウム、トリウム、マグネシ
ウム及び類似物も適当である)と合金にした銅含
量の多い粒子である。合金中の耐火性酸化物−供
与金属の濃度は約0.1乃至1%であり、効率並び
に経済性の点から一般に約0.05乃至0.7%である。
もつとも場合によつては濃度をはるかに高くする
こともできる。銅含量が多い合金粒子は、普通、
溶融状態の混合金属から噴霧される。溶融金属流
を分散させるため、代表的には窒素等の不活性ガ
スが使用され、生成粉末は水中に捕集される。捕
集された粒子を乾燥し、極く少量の鋼上、例えば
20メツシユ(タイラー)篩上に残留するものを除
去するため、頻繁に篩分される。しかしながら、
全霧化物又はその一部は、所望ならば、ロール加
工してフレーク状のより大きな粒子にすることが
できる。高温での応力−破壊性質が最良であるた
めには、特に合金溶質金属が少くとも1パーセン
トの約3分の1又はそれ以上の濃度で存在する場
合には、極微粒子例えば400メツシユ通過のもの
を篩出するのが有利である。 内部酸化法の酸化剤は酸化第1銅粉末であり、
代表的には1価銅約92−93%、遊離銅若干、2価
銅若干を含有するものである。フイツシヤー篩平
均径約5ミクロン、実際の粒径範囲約1乃至10ミ
クロンの微粉状酸化第1銅を使用するのが効率的
に有利である。しかし、その他の各種酸化剤粉末
及び粒子も全く容易に使用できる。 大低の場合、使用酸化剤(Cu2O)の量比は、
合金微粒子中の耐火性酸化物−供与金属の全量を
耐火性金属酸化物に、例えばアルミニウム(Al)
をアルミナ(Al2O3)に転化するため、化学量論
的に必要な量より若干過剰でなければならない。
最良品を得るためには、化学量論量を越える過剰
量は約60%に制限され、合金化された耐火性酸化
物−供与金属の存在量に比例して広範にわたる。
例えばAl0.2%に対してはCu2O約10−20%過剰
であり、Al0.6%に対してはCu2O約40−60%過
剰である。 酸化剤と合金粒子の混合物を843−1010℃
(1550−1850°F)の温度に加熱して酸化剤を分解
し、発生酸素を銅中に拡散させ、アルミニウム等
の耐火物質−付与材料を耐火性酸化物に転化す
る。該耐火性酸化物は地金属(銅)相に分散され
たままである。この時点で得られる分散強化銅
は”粗”分散強化銅として特徴ずけられ、非常に
脆い高度に多孔性の微粒子ケーキ又は自由流動性
粒子である。この自由流動性粒子とは、酸素ゲツ
タと配合し安い粒子のことであり、このタイプの
銅は酸素ゲツタとは直ちに混合することのできな
い焼結粒子(ケーキ)又は固体銅と区別される。
斯かる材料を若干凝集性の集合体ケーキにする
と、ケーキを粉砕してバラバラの粒子に容易にで
き、或いはケーキ状のまま次の部分的脱酸に直接
使用可能である。斯かるケーキ状及び自由流動性
微粒子の両者共この部分脱酸法に関しては「微粒
子〕と見做される。もつとも取扱い及び処理には
自由流動性微粒子が好適である。 この粗材料が本法の出発点である。先ずこれを
水素等の永久還元ガス、解離アンモニア、一酸化
炭素、又は斯かる還元剤の混合物にて部分還元す
る。水素含有ガスが好適である。この部分還元は
約760−982℃(1400−1800°F)の温度で銅中の有
効酸素(availableoxygen残留酸化剤からのもの
であつて耐火性粒子の形態で結合したものではな
い)が実質的に約500ppmを下回るまで、一般に
約200ppm±100ppmとなるまで行なわれる。斯か
る脱酸は、およそ経済的な商業ガスを用い、妥当
な時間(1時間以内)での達成が一般に可能乃至
実際的な範囲で行なわれる。斯かる商業ガスは露
点が少くとも約−17.8℃(0°F)、好ましくはそれ
以下、例えば−45.6℃(−50°F)で供給されるで
あろうが、そこまで乾燥することもできる。部分
還元温度は銅の融点よりかなり低くなければなら
ない。普通このような場合、粉塊を弱いケーキ状
物にするであろう。 次の脱酸工程の準備として、若干凝集性のケー
キを、例えばハンマーミルを用いて粒状に砕くの
が望ましい。使用ゲツタがホウ素である場合に
は、これは必須である。次に得られた破砕ケーキ
を少量の拡散性ゲツタと緊密に混合することがで
きる。前記ゲツタの割合は、低酸素中間銅中に残
留する有効酸素の全量と結合しそれを封鎖する化
学量論量より若干過剰でなければならない。しか
しながら、ゲツタの化学量論比の約2倍を越える
のは避ければならない。これは経済性のためばか
りでなく、得られる分散強化銅仕上製品の性質を
最良にし且つそれを維持するために必要なのであ
る。 本操作用の酸素ゲツタは、使い易さのため、細
かな固体粒の形状であることが好ましい。 ゲツタは高温でホウ素のように拡散して銅中に
入り、或いは水素等の還元剤を放出してこれが拡
散するので、残留有効酸素を効果的に封鎖する。
好適なゲツタは、効率の点及び少量では製品品質
に多大な悪影響を及ぼさぬ点から、元素状ホウ素
である。ホウ素は約816−954℃(1500−1750°F)
の温度で銅格子内に拡散し、必要な封鎖の仕事を
為すであろう。このゲツタ、及び著るしく吸湿性
でなく、室温空気中でかなり安定であり、且つ自
然発火性その他の危険な性質を有さぬその他のゲ
ツタは、単独或いはホウ素又は夫々の混合物とし
て使用可能である。これらのゲツタは主として水
素化ジルコニウム、水素化チタン、水素化マグネ
シウム、水素化カルシウム、ホウ水素化カリウ
ム、アルミノ水素化リチウム及びアルミノ水素化
ナトリウム等の水素化物である。斯かる水素化物
は分解して水素を遊離し、残留有効酸素を封鎖す
る。しかしながら、斯かる水素化物を用いると若
干の水と含金属残渣が発生する。含金属残渣が酸
化され或いは銅と合金を作らぬままならば、通常
は許容できる。ゲツタ残渣の量が多いと最終製品
の品質を損うことがあるので、使用ゲツタの割合
が本明細書で請求しているような極く少量でなけ
ればならぬことは必須である。ゲツタからの水分
残渣は、生成する銅含量の多い粒子内によく拡散
するので、望ましからぬ孔その他の悪影響は通常
回避される。弱く集合したケーキは、水素化物等
の水素放出ゲツタにて十分満足に脱酸されるが、
この場合にも破砕ゲツタをゲツタ粉末と混合する
のが有利である。 この代表的な最終脱酸は、約1/2乃至4時間、
一般には約1−2時間にわたり、816−954℃
(1500−1750°F)、好ましくは約899℃(1650°F)
の温度にて、不活性雰囲気中好ましくは容器内に
閉じ込めた分離銅粒又は若干集合した粒子、好ま
しくはゲツタを消費する有効酸素を実質的に有さ
ぬものについて為される。水素が放出される場所
では、空気の進入を防止し且つ過大な圧力発生の
排除のため十分漏洩させるよう容器をシールする
ことが望ましい。必要乃至望ましい場合には、更
なる低温並びに長時間も使用可能である。実質的
に全ての残留酸素を封鎖して中に有効酸素が実質
的に残留せぬ分散強化製品とするため、水素化物
ゲツタの分解に実際的な低温は約649℃(1200°F)
である。 生成する実質上完全に脱酸された分散強化銅は
ケーキ状であろう。偶発的合体に対しては例えば
ハンマーミルでケーキを粒子に破砕することがで
きる。別法としてケーキを直接合体することもで
きる。最大密度の素材、例えば棒、ストリツプ、
ビレツトへの合体は、各種方法で行なわれる。有
利な方法は、斯かる銅が金属容器(実質的に酸素
非含有の銅で製造されたもの)内で十分脱酸され
た場合には、その缶を排気し、軽く封じて約871
℃(1600°F)の熱間で押出して、実際上最大密度
(すなわち最大密度の約99%以上)のかなり大き
な脱酸分散強化銅製の棒その他の形状物にする方
法である。 アルミナ含量が約0.05乃至約0.15%(アルミニ
ウム元素換算)の場合に得られる銅−クラツド棒
その他の形状物は、白熱電燈リード線用として特
に有用である。分散強化するアルミナ含量がそれ
より高い場合、例えばアルミナ0.6%(アルミニ
ウム元素換算)の場合には、鋼、ステンレス鋼、
更にはニツケル容器を使用するのがしばしば有利
である。斯かる製品は、特に抵抗式溶接電極チツ
プの製造用に価値がある。 鍛造、スエージ加工等その他の合体方法も可能
である。鍛造は制限ダイ(confined die)の中で
為され、スエージ加工は管内で為される。耐火性
酸化物の含量が更に高い銅では、最大密度を達成
するスエージ加工の少くとも最終工程は、高温下
例えば871−982℃(1600−1800°F)で為される。
銅の耐火物含量が低い場合、例えばアルミナ0.15
%(アルミニウムとして計算)の場合には脱酸銅
の管は満足に使用できスエージ加工は冷間にて可
能である。合体が不完全、例えば最大密度の約90
%の場合には約982℃(1800°F)で中間焼結する。 合体部材の断面は、厚み少くとも約3.18乃至
6.35ミリメートル(1/8乃至1/4インチ)が有利で
あり、直径7.62乃至15.24cmの棒又は斯かる寸法
のビレツトなど更に実質上大にすることもでき
る。 斯く製造され実質上完全に脱酸された合体分散
強化銅部材の延性は顕著である。この延性は、水
素、解離アンモニア又は類似物にて部分脱酸さ
れ、尚約100−500ppm、代表的には200ppmの有
効酸素を含有する(標準ASTM水素損失試験に
て測定)別様の対応粒子を合体した対応素材片の
延性よりも一般に少くとも25%大である。延性
は、従来の破裂・応力試験にて破裂時の試料のネ
ツクを測つて測定可能であり、ネツクが小さいほ
ど延性は大である。 本発明の実質上完全に脱酸され、粉を合体した
分散強化銅素材の主用途は、電燈リード線、X−
線、マイクロウエーブ装置の部品及びマグネトロ
ン、一般に進行波管らせん、真空管並びに水素冷
却式発電機の部品、半導体リード線及びフレー
ム、特にろう付けを必要とするもの、電気リレー
ブレード及びコンタクトサポート並びに一般に電
気スイツチギア−部品、止血性外科小刀及び一般
に分散強化銅を高炭素鋼、線及びストリツプ電気
伝導体に結合するその他の部品、真空遮断器及び
回路ブレーカーの部品、TV管シヤドーマツト製
造用広幅シート又はストリツプ、及び改善された
抵抗式溶接電極並びに類似物(現在、より不完全
な脱酸の分散強化銅から製造されている)、一般
に高温強度及び改善された応力−破裂特性、非ブ
リスター性、改善されたろう付け性及び加工のた
めの改善された機械的諸特性を利用する全てので
ある。 以下の実施例は、本発明を如何に試験したかを
示すものであつて、本発明を制限するものと解さ
れてはならない。本明細書では温度は全て℃(°
F)にて表わし、百分率は全て重量パーセントで
あり、部は特記なき限り全て重量部である。 比較例 1 約0.15%のアルミナ(アルミニウム元素として
測定)を含有する内部酸化の分散強化銅粉を出発
材料とした。この粉末を、解離アンモニア雰囲気
を用いてベルト型炉内871℃(1600°F)の温度で
1時間部分還元した。得られた部分脱酸銅ケーキ
を、ハンマーミルで再粉末化した。この粉末の有
効酸素含量を水素損失試験(ASTM試験第E159
号)で測定すると0.02%(200ppm)であつた。 この粉末250部を、実質上完全に脱酸された銅
製で径2.54cm(1インチ)長さ20.32cm(8イン
チ)の突出充填管を有する径20.32cm(8インチ)
×長さ60.96cm(24インチ)の円筒内に充填した。
この銅製円筒に粉末を充填しながらアルゴンでパ
ージした。充填管は端を折曲げて閉じた(軽く密
封)。粉末を充填した銅容器を塩浴内871℃
(1600°F)の温度で3時間加熱し続いて熱間押出
しにて20.07mm(0.79″)径の実質上最大密度(99
+%)の棒を作つた。次にこの棒を冷間延伸し、
1回当り25%減少させることにより6.35mm径の棒
にした。後者の棒試料の延伸条件のまま及び649
℃(1200°F)でアニール後の双方につき機械的諸
性質の試験を行なつた。結果を表に示す。6.35
mm(0.25インチ)径の棒の一部を、1回当り25%
減少で更に冷間延伸し、2.03mm(0.080インチ)
径の線にした。 この線の水素脆化抵抗性の試験を、ASTM試
験第F68−68号に従い、ただし、アニール温度を
ASTM試験法に明記の849℃(1560°F)の代りに
一層厳しい980℃(1800°F)にして行なつた。斯
かる試験で必要なように、アニールされた線を
5.08mm(0.2インチ)径の心棒上で曲げ試験した。
2試料につき試験した。破断前に耐えた線の曲げ
回数は、夫々9・1/2及び10であつた。(水素中
で)アニールした状態の線試料を金属顕微鏡で検
査した。エツチングしない試験片の金属顕微鏡検
査の結果、試験片の断面に沿つて長く伸びたクラ
ツクが存在していた。
【表】 実施例 1 比較例1と同様の出発材料を本試験でも使用し
た。比較例1のようにそれを部分還元し、有効酸
素含量も同一であつた。 この粉末250部を工業純級の非晶質ホウ素粉末
(径約1−2ミクロン)0.05部と1時間混合した。
続いて得られた混合粉末を、径2.54cm(1イン
チ)長さ20.3cm(8インチ)の充填管を有する径
20.3cm(8インチ)長さ61.0cm(24インチ)の実
質上完全に脱酸された銅の円筒内に充填した。粉
末を充填しながら銅円筒をアルゴンでパージし
た。粉末を充填しながら充填円筒をアルゴンでパ
ージした。この充填円筒を窒素雰囲気下1時間を
僅か越える時間にわたり916℃(1680°F)で加熱
処理した。該円筒を室温に冷却したあと、その充
填管を真空系に接続し、閉じ込められたガスを全
体が水銀柱30ミクロンになるまで排気した。この
時点で充填管を折曲げて封じた。この封じた容器
を熱間で押出し、径20.1mm(0.790インチ)の実
質的に最大密度の棒にした。次にこの棒を1回当
り25%縮少して6.35mm(0.25インチ)径の棒に冷
間で延伸した。6.35mm(0.25インチ)径の棒試料
の延伸状態のまゝ及び649℃(1200°F)でアニー
ルしたもの両者につき機械性質の試験を行なつ
た。結果を表に示す。6.35mm(0.25インチ)径
の棒の一部は、1回当り25%縮少により2.03mm
(0.080インチ)径の線まで更に冷間延伸した。 この線の水素脆化抵抗試験を、比較例1の対応
する線と同様に行なつた。これらの線の破断まで
耐えた折曲げ回数は、夫々18及び19回であつた。
(水素中で)アニールした線の試料の金属顕微鏡
検査を行なつた。未エツチング試験片の金属顕微
鏡検査(50X)の結果、本材料は全面的に健全、
すなわち断面のどこにもどのようなクラツクも孔
も存在しないことが判つた。
【表】 実施例 2 充填された管を38.1mm(1.50インチ)径の実質
的に最大密度の棒に熱間で押出した点以外は、実
施例1を繰返した。この押出し棒の試料につき、
機械的性質を試験した。結果を表に示す。この
押出し棒の試料の水素脆化抵抗に関する試験も行
なつた。該材料の径38.1mm(1.50インチ)×厚み
6.35mm(0.25インチ)のスライスを純水素雰囲気
中、982℃(1800°F)で90分間加熱し、続いて水
素雰囲気中で冷却した。水素脆化は何等認められ
なかつた。本試料の金属顕微鏡検査(50X)の結
果は全く健全であり、すなわちクラツク及び孔は
存在しなかつた。
【表】 比較例 2 充填された管を断面88.9mm(3・1/2インチ)×
6.35mm(1/4インチ)のストリツプコイルに熱間
で押出した点以外は、比較例1を繰返した。本押
出しストリツプの試料につき、機械的性質の試験
を行なつた。結果を表に示す。この押出しスト
リツプの水素脆化に対する抵抗も試験した。該材
料の88.9mm(3.5インチ)×6.35mm(0.25インチ)
の試験片を純水素雰囲気中、982℃(1800°F)で
90分間加熱し、続いて水素雰囲気中で冷却した。
本試料の金属顕微鏡検査の結果、該材料には断面
を通る長いクラツクが認められた。
【表】 実施例 3 充填された管を断面88.9mm(3・1/2インチ)×
6.35mm(1/4インチ)のストリツプコイルに熱間
で押出した点以外は、実施例1を繰返した。この
押出しストリツプ試料につき機械的性質の試験を
行なつた。結果を表に示す。この押出しストリ
ツプ試料の水素脆化に対する抵抗も試験した。該
材料88.9mm(3.5インチ)×6.35mm(0.25インチ)×
6.35mm(0.25インチ)の試験片を純水素雰囲気
中、982℃(1800°F)で90分間加熱し、続いて水
素雰囲気中で冷却した。本試料の金属顕微鏡検査
の結果は、該材料は全く健全であり、すなわちク
ラツク及び孔は存在しなかつた。
【表】 実施例 4 実施例1と同様な部分還元粉末を使用した。こ
の粉末10部を工業純級の非晶質ホウ素粉末0.002
部と1時間混合した。生成した混合粉末を実質上
完全に脱酸した38.1mm(1・1/2″)径の銅管に充
填し、12.7mm(0.5インチ)径の実質的に最大密
度の棒に冷間スエージ加工した。この棒を窒素雰
囲気中927−982℃(1700−1800°F)で1時間焼結
した。この棒試料を純水素雰囲気中、982℃
(1800°F)で90分間アニールし、水素脆化に対す
る抵抗を測定した。被験試料を金属顕微鏡検査し
た結果、該材料は全く健全であること、すなわり
クラツク及び孔が無いことが判明した。この棒の
一部を、1回当り25%縮少にて2.08mm(0.080イ
ンチ)径の線に冷間延伸した。2.08mm(0.080イ
ンチ)径の線試料を、ASTM試験第E−68−68
号を用い、ASTM記載温度の849℃(1560°F)と
982℃(1800°F)の両温度で水素脆化に対する抵
抗を試験した。前記の線試料と同時に市販O.F.
H.C.級の径2.08mm(0.080インチ)銅線の試料を
比較用に試験した。試験の要求に従い、アニール
した線を5.08mm(0.2″)径の心棒上で曲げ試験し
た。各種材料から2個の試料を試験した。結果を
以下の表に示す。本例のボロン化銅製の2.08
(0.080″)径の線の機械的性質を以下の表に示
す。
【表】 長
【表】 長

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