JPH0413825A - 耐摩耗性Ｃｕ合金 - Google Patents
耐摩耗性Ｃｕ合金Info
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- JPH0413825A JPH0413825A JP11311990A JP11311990A JPH0413825A JP H0413825 A JPH0413825 A JP H0413825A JP 11311990 A JP11311990 A JP 11311990A JP 11311990 A JP11311990 A JP 11311990A JP H0413825 A JPH0413825 A JP H0413825A
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Landscapes
- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (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〕
この発明は、耐摩耗性のすぐれたＣｕ合金に関するもの
である。
である。
先に同一出願人は、強度および耐摩耗性が要求される、
例えば自動車のトランスミッシーン構造部材や変速機の
シンクロナイザ−リングなどの製造に用いるのに適した
Ｃｕ合金として、特公昭５９ 、３４２２１号公報に記
載される通りのＺｎ ：２５〜４３％、 Ａｌ）：
２〜８％、Ｎｉ：０．２〜７．５％、 Ｔｉ：０．１〜
５％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）、並びに素地
に金属間化合物が微細分散した組織を有するＣｕ合金を
提案した。
例えば自動車のトランスミッシーン構造部材や変速機の
シンクロナイザ−リングなどの製造に用いるのに適した
Ｃｕ合金として、特公昭５９ 、３４２２１号公報に記
載される通りのＺｎ ：２５〜４３％、 Ａｌ）：
２〜８％、Ｎｉ：０．２〜７．５％、 Ｔｉ：０．１〜
５％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組
成（以上重量％、以下％は重量％を示す）、並びに素地
に金属間化合物が微細分散した組織を有するＣｕ合金を
提案した。
一方、近年の自動車はじめ、その他各種の駆動機器など
に対する高速化および高性能化、さらに省力化に対する
要求は厳しく、これに伴ない、これらの構造部材にもよ
り一段とすぐれた耐摩耗性が求められる傾向にあるが、
上記の従来Ｃｕ合金はじめ、その他多くのＣｕ合金は十
分満足する耐摩耗性をもつものでないために、これらの
要求に対応することが、できないのが現状である。
に対する高速化および高性能化、さらに省力化に対する
要求は厳しく、これに伴ない、これらの構造部材にもよ
り一段とすぐれた耐摩耗性が求められる傾向にあるが、
上記の従来Ｃｕ合金はじめ、その他多くのＣｕ合金は十
分満足する耐摩耗性をもつものでないために、これらの
要求に対応することが、できないのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、−段と
耐摩耗性のすぐれたＣｕ合金を開発すべく、上記の従来
Ｃｕ合金に着目し、研究を行なった結果、上記の従来Ｃ
ｕ合金に、その溶解製錬時に、炭素粉末の溶湯吹込みや
溶湯表面の炭素材による被覆などの通常の手段で、所定
量、例えば０．００５％以上の炭素を含有させることは
、一般のＣｕおよびＣｕ合金と同様に不ロＪ能であるが
、上記従来Ｃｕ合金における金属間化合物は、その主体
が重量比で２：５：３の割合のＡＩとＮｉとＴｉからな
るものであり、この金属間化合物と同じ組成をもったＡ
Ｉ −Ｎｉ −Ｔｉ合金には何らの制限なく所定量の
炭素を含有させることができ、したがって所定量の炭素
を含有した金属間化合物と同じ組成を有するＡＩ−Ｎｉ
−Ｔｉ合金を調製しておき、これをＣｕ合金溶製時
に溶解材として用いると、Ｃｕ合金の組成を、 Ｚｎ ： ２８〜３３％、 Ａｌｌ ： ４〜５．
５％、Ｎｉ：２〜３％、 Ｔｆ：１〜２％、を含有
し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成に特定した
場合に、前記Ｃｕ合金中への所定量の炭素含有が可能と
なり、この結果のＣｕ合金ては、炭素のほとんど大部分
が素地中に分散する金属間化合物中に含有した状態で存
在し、この炭素含有の金属間化合物は炭素を含有しない
金属間化合物に比して著しく高い硬さをもつので、Ｃｕ
合金は一段とすぐれた耐摩耗性をもつようになるという
研究結果を得たのである。
耐摩耗性のすぐれたＣｕ合金を開発すべく、上記の従来
Ｃｕ合金に着目し、研究を行なった結果、上記の従来Ｃ
ｕ合金に、その溶解製錬時に、炭素粉末の溶湯吹込みや
溶湯表面の炭素材による被覆などの通常の手段で、所定
量、例えば０．００５％以上の炭素を含有させることは
、一般のＣｕおよびＣｕ合金と同様に不ロＪ能であるが
、上記従来Ｃｕ合金における金属間化合物は、その主体
が重量比で２：５：３の割合のＡＩとＮｉとＴｉからな
るものであり、この金属間化合物と同じ組成をもったＡ
Ｉ −Ｎｉ −Ｔｉ合金には何らの制限なく所定量の
炭素を含有させることができ、したがって所定量の炭素
を含有した金属間化合物と同じ組成を有するＡＩ−Ｎｉ
−Ｔｉ合金を調製しておき、これをＣｕ合金溶製時
に溶解材として用いると、Ｃｕ合金の組成を、 Ｚｎ ： ２８〜３３％、 Ａｌｌ ： ４〜５．
５％、Ｎｉ：２〜３％、 Ｔｆ：１〜２％、を含有
し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成に特定した
場合に、前記Ｃｕ合金中への所定量の炭素含有が可能と
なり、この結果のＣｕ合金ては、炭素のほとんど大部分
が素地中に分散する金属間化合物中に含有した状態で存
在し、この炭素含有の金属間化合物は炭素を含有しない
金属間化合物に比して著しく高い硬さをもつので、Ｃｕ
合金は一段とすぐれた耐摩耗性をもつようになるという
研究結果を得たのである。
この発明は、上記の研究結果にもとづいてなされたもの
であって、 Ｚｎ ： ２８−３３％、 ＡＩ ：４〜５．
５％、ｒｌ：２〜３％、Ｔｉ２１〜２％、 Ｃ：０．０１〜０．２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成、並
びに素地に炭素含有の金属間化合物が微細分散した組織
を有する耐摩耗性Ｃｕ合金に特徴を有するものである。
であって、 Ｚｎ ： ２８−３３％、 ＡＩ ：４〜５．
５％、ｒｌ：２〜３％、Ｔｉ２１〜２％、 Ｃ：０．０１〜０．２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成、並
びに素地に炭素含有の金属間化合物が微細分散した組織
を有する耐摩耗性Ｃｕ合金に特徴を有するものである。
つぎに、この発明のＣｕ合金において、成分組成を上記
の通りに限定した理由を説明する。
の通りに限定した理由を説明する。
（ａ） Ｚｎ
Ｚｎ成分には、素地に固溶して合金の強度および靭性を
向上させる作用があるが、その含有量が２８％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が３
３％を越えても前記作用により一層の向上効果が現われ
ないことから、その含有量を２８〜３３％と定めた。
向上させる作用があるが、その含有量が２８％未満では
前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が３
３％を越えても前記作用により一層の向上効果が現われ
ないことから、その含有量を２８〜３３％と定めた。
（ｂ） Ａ１１
Ａ、１７成分には、その一部が素地に固溶して強度およ
び靭性を向上させるほか、残りがＴｉおよびＮｉと結合
して、主体が重量比で２ ：’ ５ ： ３の割合のＡ
ｌ、Ｎｉ、およびＴｊからなる金属間化合物を形成し、
この金属間化合物はＣ成分を含有することと合まって合
金の耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が
４％未満では前記作用に所望の効果が得られず、その含
有量が５．５％を越えると、強度が低下するようになる
ことから、その含有量を４〜５．５％と定めた。
び靭性を向上させるほか、残りがＴｉおよびＮｉと結合
して、主体が重量比で２ ：’ ５ ： ３の割合のＡ
ｌ、Ｎｉ、およびＴｊからなる金属間化合物を形成し、
この金属間化合物はＣ成分を含有することと合まって合
金の耐摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が
４％未満では前記作用に所望の効果が得られず、その含
有量が５．５％を越えると、強度が低下するようになる
ことから、その含有量を４〜５．５％と定めた。
（ｃ）ＮｉおよびＴｉ
これらの成分には、上記の通りＡｌｌと結合してＣ含有
の金属間化合物を形成し、合金の耐摩耗性を向上させる
作用があるが、その含有量がそれぞれＮｉ：２％未満お
よびＴｉ：１％未満では金属間化合物の割合が少なすぎ
て所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、一
方Ｎ１：３％およびＴｊ：２％を越えると強度が低下す
るようになることから、その含有量をＮｊ＋２〜３％、
Ｔｉ：１〜２％と定めた。
の金属間化合物を形成し、合金の耐摩耗性を向上させる
作用があるが、その含有量がそれぞれＮｉ：２％未満お
よびＴｉ：１％未満では金属間化合物の割合が少なすぎ
て所望のすぐれた耐摩耗性を確保することができず、一
方Ｎ１：３％およびＴｊ：２％を越えると強度が低下す
るようになることから、その含有量をＮｊ＋２〜３％、
Ｔｉ：１〜２％と定めた。
（ｄ） Ｃ
Ｃ成分は、素地には実質的に含有せず、上記の通り主体
がＡＩとＮｉとＴｉからなる金属間化合物に含有して、
これの硬さを著しく向上させ、このように硬質の微細な
金属間化合物が素地に含有した組織によって合金はすぐ
れた耐摩耗性をもつようになるが、その含有量が０．０
１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方
その含有量が０．２％を越えても作用が飽和し、より一
層の耐摩耗性向上効果を示さないことから、その含有量
を０．０１〜０．２％と定めた。
がＡＩとＮｉとＴｉからなる金属間化合物に含有して、
これの硬さを著しく向上させ、このように硬質の微細な
金属間化合物が素地に含有した組織によって合金はすぐ
れた耐摩耗性をもつようになるが、その含有量が０．０
１％未満では所望の耐摩耗性向上効果が得られず、一方
その含有量が０．２％を越えても作用が飽和し、より一
層の耐摩耗性向上効果を示さないことから、その含有量
を０．０１〜０．２％と定めた。
つぎに、この発明のＣｕ合金を実施例により具体的に説
明する。
明する。
高周波誘導炉を用い、まず、いずれもｌとＮｉとＴＩの
割合が重量比で２：５：３からなり、Ｃ含有量がそれぞ
れ０％、０．４％、４％、および８％の４種の合金を溶
解し、鋳造して、Ｃ含有の合金材を製造し、ついでこれ
に加えて、原材料としてＣｕ＋４、Ｚｎ祠、およびＡΩ
月を用い、同じく高周波誘導炉にて、それぞれ第１表に
示される成分組成をもった溶湯を調製し、水冷鋳型に鋳
造して直径＋２００ｍｍＸ長さ：４００ｍｍのビレット
とし、これに７５０〜８５０℃の範囲内の所定の温度で
熱間押出し加工を施して直径： ３０ｍｍの棒材とする
ことにより本発明Ｃｕ合金祠１〜５、および比較Ｃｕ合
金材１〜３を製造した。
割合が重量比で２：５：３からなり、Ｃ含有量がそれぞ
れ０％、０．４％、４％、および８％の４種の合金を溶
解し、鋳造して、Ｃ含有の合金材を製造し、ついでこれ
に加えて、原材料としてＣｕ＋４、Ｚｎ祠、およびＡΩ
月を用い、同じく高周波誘導炉にて、それぞれ第１表に
示される成分組成をもった溶湯を調製し、水冷鋳型に鋳
造して直径＋２００ｍｍＸ長さ：４００ｍｍのビレット
とし、これに７５０〜８５０℃の範囲内の所定の温度で
熱間押出し加工を施して直径： ３０ｍｍの棒材とする
ことにより本発明Ｃｕ合金祠１〜５、および比較Ｃｕ合
金材１〜３を製造した。
ついで、この結果得られた各種のＣｕ合全余材ついて、
引張強さを測定すると共に、耐摩耗性試験を行なった。
引張強さを測定すると共に、耐摩耗性試験を行なった。
耐摩耗性試験は、通常のピニオンディスク摩耗試験機に
て、 ピン試験片形状：先端面直径：０．１＋ｎｍ以下、先端
部角度：５０°、支持部直径：５＋ｎｍの円錐形状、デ
ィスクの形状：直径１００ｍｍＸ厚さ１０ｗのＳＣＭ２
１浸炭焼人材、 ピンのすべり速度： ２ ｍ／ｓｅｅ ％ピン荷重：１
０００ｇ。
て、 ピン試験片形状：先端面直径：０．１＋ｎｍ以下、先端
部角度：５０°、支持部直径：５＋ｎｍの円錐形状、デ
ィスクの形状：直径１００ｍｍＸ厚さ１０ｗのＳＣＭ２
１浸炭焼人材、 ピンのすべり速度： ２ ｍ／ｓｅｅ ％ピン荷重：１
０００ｇ。
オイル：ディスク上に０．５ｃｃ／ｈｒの割合で滴ド、
試験距離： １５ｋｍ。
の条件で行ない、試験後のピン先端部の摩耗面積を測定
した。これらの測定結果を第１表に示した。
した。これらの測定結果を第１表に示した。
第１表に示される結果から、本発明Ｃｕ合金材１〜５は
、いずれも従来Ｃｕ合金材に相当するＣ成分を含有しな
い比較Ｃｕ合金材３と同等の高強度を有し、かつこれよ
り一段とすぐれた耐摩耗性を示し、一方比較Ｃｕ合金材
１，２に見られるように、構成成分のうちの少なくとも
いずれかの含有量でもこの発明の範囲から低い方に外れ
ると強度および耐摩耗性の少なくともいずれかが劣った
ものになることが明らかである。
、いずれも従来Ｃｕ合金材に相当するＣ成分を含有しな
い比較Ｃｕ合金材３と同等の高強度を有し、かつこれよ
り一段とすぐれた耐摩耗性を示し、一方比較Ｃｕ合金材
１，２に見られるように、構成成分のうちの少なくとも
いずれかの含有量でもこの発明の範囲から低い方に外れ
ると強度および耐摩耗性の少なくともいずれかが劣った
ものになることが明らかである。
上述のように、この発明のＣｕ合金は、従来Ｃｕ合金で
は合金成分としての含有が不可能であったＣ成分を含有
し、これによってすぐれた耐摩耗性を具備するようにな
るものであるから、段と苛酷な条件下での実用が予儀な
くされつつある各種駆動装置の構造部材などとして適用
した場合にすぐれた性能を長期に亘って発揮するなど工
業上有用な特性を有するのである。
は合金成分としての含有が不可能であったＣ成分を含有
し、これによってすぐれた耐摩耗性を具備するようにな
るものであるから、段と苛酷な条件下での実用が予儀な
くされつつある各種駆動装置の構造部材などとして適用
した場合にすぐれた性能を長期に亘って発揮するなど工
業上有用な特性を有するのである。
Claims (1)
- （１）Ｚｎ：２８〜３３％、Ａｌ：４〜５．５％、Ｎｉ
：２〜３％、Ｔｉ：１〜２％、 Ｃ：０．０１〜０．２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％）、並びに素地に炭素含有の金属間化合物が微
細分散した組織を有することを特徴とする耐摩耗性Ｃｕ
合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113119A JP2745774B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 耐摩耗性Ｃｕ合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2113119A JP2745774B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 耐摩耗性Ｃｕ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0413825A true JPH0413825A (ja) | 1992-01-17 |
| JP2745774B2 JP2745774B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=14604000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2113119A Expired - Lifetime JP2745774B2 (ja) | 1990-05-07 | 1990-05-07 | 耐摩耗性Ｃｕ合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2745774B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000502752A (ja) * | 1995-12-21 | 2000-03-07 | ユーロフラム ゲーエムベーハー | 摩擦エレメントおよびその製造方法 |
| EP1441040A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-07-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Copper base alloy and method for producing the same |
| JP2016222950A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、押出しパイプ部材およびＣｕ合金製シンクロナイザーリング |
| WO2018033972A1 (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、このＣｕ合金製の押出しパイプ部材およびシンクロナイザーリング |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934221A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-24 | 松下電器産業株式会社 | シトラスジユ−サ− |
| JPS61149449A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用リ−ドフレ−ム複合材料およびその製造方法 |
-
1990
- 1990-05-07 JP JP2113119A patent/JP2745774B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934221A (ja) * | 1982-08-23 | 1984-02-24 | 松下電器産業株式会社 | シトラスジユ−サ− |
| JPS61149449A (ja) * | 1984-12-24 | 1986-07-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半導体装置用リ−ドフレ−ム複合材料およびその製造方法 |
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| EP1441040A1 (en) * | 2003-01-22 | 2004-07-28 | Dowa Mining Co., Ltd. | Copper base alloy and method for producing the same |
| US7351372B2 (en) | 2003-01-22 | 2008-04-01 | Dowa Mining Co., Ltd. | Copper base alloy and method for producing same |
| JP2016222950A (ja) * | 2015-05-28 | 2016-12-28 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、押出しパイプ部材およびＣｕ合金製シンクロナイザーリング |
| WO2018033972A1 (ja) * | 2016-08-17 | 2018-02-22 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 被削性に優れたＣｕ合金、このＣｕ合金製の押出しパイプ部材およびシンクロナイザーリング |
| CN109642271A (zh) * | 2016-08-17 | 2019-04-16 | 日立金属株式会社 | 切削性优异的Cu合金、该Cu合金制的挤出管构件及同步器锁止环 |
| CN109642271B (zh) * | 2016-08-17 | 2021-01-29 | 日立金属株式会社 | 切削性优异的Cu合金、该Cu合金制的挤出管构件及同步器锁止环 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2745774B2 (ja) | 1998-04-28 |
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