JPH04218630A - 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法 - Google Patents
高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH04218630A JPH04218630A JP41117490A JP41117490A JPH04218630A JP H04218630 A JPH04218630 A JP H04218630A JP 41117490 A JP41117490 A JP 41117490A JP 41117490 A JP41117490 A JP 41117490A JP H04218630 A JPH04218630 A JP H04218630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- strength
- thermal conductivity
- copper alloy
- plastic molding
- metal mold
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 6
- 238000010137 moulding (plastic) Methods 0.000 title abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 title abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title abstract description 5
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 claims abstract description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は特に高強度で熱伝導度が
大きいプラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法
に関するものである。
大きいプラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プラスチック成形金型用の材料としては
、鉄鋼材料や銅合金が多く使用されているが、成形サイ
クルの時間短縮を目的として熱伝導度の大きい金型材料
が要求されている。しかしこれらの材料の問題点として
は鉄鋼材料は高温強度が優れているものの熱伝導性が低
く、金型の内外側での温度勾配が大きく金型が割れ易く
、寿命が短い。また銅合金は熱伝導度が高いものの強度
不足であり、プラスチック成形時に圧縮応力により変形
し易い欠点を有している。その強度を向上させるために
は金属元素を添加することが考えられるが、一般に金属
元素の添加は熱伝導度が低下し成形サイクルが長くなっ
てしまう問題がある。
、鉄鋼材料や銅合金が多く使用されているが、成形サイ
クルの時間短縮を目的として熱伝導度の大きい金型材料
が要求されている。しかしこれらの材料の問題点として
は鉄鋼材料は高温強度が優れているものの熱伝導性が低
く、金型の内外側での温度勾配が大きく金型が割れ易く
、寿命が短い。また銅合金は熱伝導度が高いものの強度
不足であり、プラスチック成形時に圧縮応力により変形
し易い欠点を有している。その強度を向上させるために
は金属元素を添加することが考えられるが、一般に金属
元素の添加は熱伝導度が低下し成形サイクルが長くなっ
てしまう問題がある。
【０００３】そこで現在では、生産性を向上させるため
製品の成形サイクルをいかにして短縮するかが課題であ
り、そのためには高強度で高温強度が高く、熱伝導率が
高い金型用材料が望まれている。
製品の成形サイクルをいかにして短縮するかが課題であ
り、そのためには高強度で高温強度が高く、熱伝導率が
高い金型用材料が望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】プラスチック成形金型
用の材料に要求される特性値は、高強度で高温強度にも
優れ、かつ熱伝導率に優れていることである。
用の材料に要求される特性値は、高強度で高温強度にも
優れ、かつ熱伝導率に優れていることである。
【０００５】本発明はかかる点に鑑みなされたものであ
り、製造性が容易で、高強度で高温強度が高く、しかも
熱伝導率に優れたプラスチック成形金型用の材料を提供
することを目的としている。
り、製造性が容易で、高強度で高温強度が高く、しかも
熱伝導率に優れたプラスチック成形金型用の材料を提供
することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラスチッ
ク成形金型用銅合金及びその製造方法は、上記目的を達
成するためにＢｅ：１．５〜２．５ｗｔ％を含有し、副
成分としてＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｐからなる
群の１種または２種以上を０．００１〜３．０ｗｔ％含
有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなることを特
徴としており、またこの銅合金熱間鍛造後６００℃以上
で溶体化処理を行ない、それを１℃／秒以上の冷却速度
で冷却し、加工度２０％以上で冷間加工を行なった後、
２５０〜４５０℃で時効処理を行なうことを特徴とする
ものである。
ク成形金型用銅合金及びその製造方法は、上記目的を達
成するためにＢｅ：１．５〜２．５ｗｔ％を含有し、副
成分としてＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｐからなる
群の１種または２種以上を０．００１〜３．０ｗｔ％含
有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなることを特
徴としており、またこの銅合金熱間鍛造後６００℃以上
で溶体化処理を行ない、それを１℃／秒以上の冷却速度
で冷却し、加工度２０％以上で冷間加工を行なった後、
２５０〜４５０℃で時効処理を行なうことを特徴とする
ものである。
【０００７】以下に本発明に係るプラスチック成形金型
用銅合金について詳細に説明する。Ｂｅは溶体化処理後
時効処理を行なうことによりＣｕ中に析出するため導電
率を低下させることなく強度を向上させる元素である。
用銅合金について詳細に説明する。Ｂｅは溶体化処理後
時効処理を行なうことによりＣｕ中に析出するため導電
率を低下させることなく強度を向上させる元素である。
【０００８】Ｂｅ添加量を１．５〜２．５ｗｔ％とする
のは、１．５ｗｔ％未満では要求強度が得られず、また
ＢｅのＣｕ中への固溶限は２．７ｗｔ％であるから、２
．５ｗｔ％を超えるＢｅを含有させると実質的に溶体化
処理が不可能になり、粗大なβ相の存在により脆くなり
製造性が著しく劣化する。そのためＢｅの含有量の上限
を２．５ｗｔ％とする。
のは、１．５ｗｔ％未満では要求強度が得られず、また
ＢｅのＣｕ中への固溶限は２．７ｗｔ％であるから、２
．５ｗｔ％を超えるＢｅを含有させると実質的に溶体化
処理が不可能になり、粗大なβ相の存在により脆くなり
製造性が著しく劣化する。そのためＢｅの含有量の上限
を２．５ｗｔ％とする。
【０００９】副成分としてＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚ
ｎ，Ｐは、Ｃｕ中に析出または固溶し、強度を向上させ
る元素であるがその添加量を０．００１ｗｔ％〜３．０
ｗｔ％とするのは０．００１ｗｔ％未満ではその効果が
なく、逆に３．０ｗｔ％を超えると強度は向上するもの
の導電性が著しく劣化し、また製造性も劣化するためで
ある。
ｎ，Ｐは、Ｃｕ中に析出または固溶し、強度を向上させ
る元素であるがその添加量を０．００１ｗｔ％〜３．０
ｗｔ％とするのは０．００１ｗｔ％未満ではその効果が
なく、逆に３．０ｗｔ％を超えると強度は向上するもの
の導電性が著しく劣化し、また製造性も劣化するためで
ある。
【００１０】溶体化処理温度を６００℃以上とするのは
、６００℃未満では溶体化が不十分であり、その後の時
効処理で高強度の材料が得られないためである。その後
の冷却速度を１℃／秒以上とするのは、１℃／秒以下の
冷却速度ではＢｅの析出反応が起こり、その後の加工性
が劣化するからである。
、６００℃未満では溶体化が不十分であり、その後の時
効処理で高強度の材料が得られないためである。その後
の冷却速度を１℃／秒以上とするのは、１℃／秒以下の
冷却速度ではＢｅの析出反応が起こり、その後の加工性
が劣化するからである。
【００１１】その後加工度２０％以上で冷間加工を行な
うのは、強度を向上させるためであり、２０％未満では
目標とする硬度は得られないからである。また、２５０
〜４５０℃で時効処理を行なう理由は、２５０℃未満で
は目標とする強度を得るためには時間がかかりすぎ、ま
た４５０℃を超える温度で時効処理を行なうと析出する
Ｂｅ量が少なく、十分な硬度および熱伝導性が得られな
いからである。
うのは、強度を向上させるためであり、２０％未満では
目標とする硬度は得られないからである。また、２５０
〜４５０℃で時効処理を行なう理由は、２５０℃未満で
は目標とする強度を得るためには時間がかかりすぎ、ま
た４５０℃を超える温度で時効処理を行なうと析出する
Ｂｅ量が少なく、十分な硬度および熱伝導性が得られな
いからである。
【００１２】
【実施例】次に、本発明に係る高強度高熱伝導性プラス
チック成形金型用銅合金の評価した結果について比較合
金と併せて説明する。
チック成形金型用銅合金の評価した結果について比較合
金と併せて説明する。
【００１３】表１の成分の合金を熱間鍜造したのち２０
ｍｍの厚さに皮削りを行なった、その後溶体化処理を適
宜行なった。その後冷間加工を行ない時効処理を行なっ
た。
ｍｍの厚さに皮削りを行なった、その後溶体化処理を適
宜行なった。その後冷間加工を行ない時効処理を行なっ
た。
【００１４】こうして得られた材料から引張試験、シャ
ルピー衝撃試験および熱伝導率測定用の試験片を採取し
た。そして、各合金について室温および３００℃におけ
る特性値を測定した結果を表１に示す。
ルピー衝撃試験および熱伝導率測定用の試験片を採取し
た。そして、各合金について室温および３００℃におけ
る特性値を測定した結果を表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１から明らかなように本発明合金が良好
な高温強度、熱伝導性、耐衝撃性を有しているのに対し
、比較合金のＮｏ．６は溶体化処理温度が低すぎて十分
な強度が得られず、耐衝撃性も低いことが判る。またＮ
ｏ．７は冷却速度が遅すぎて同様に十分な強度、耐衝撃
性が得られない。同様にＮｏ．８は冷間加工度が低すぎ
るため十分な強度、耐衝撃性が得られない。さらにＮｏ
．９は時効温度が低いため１０時間という長い時間時効
しても十分な強度、耐衝撃性が得られない。反対にＮｏ
．１０は時効温度が高すぎるため固溶するＢｅが多すぎ
熱伝導率が低い。さらにＮｏ．１１はＢｅ量が少ないた
め十分な強度、耐衝撃性が得られない。反対にＮｏ．１
２はＢｅ量が多すぎるため鍜造中に割れが発生し特性値
は評価できなかった。またＮｏ．１３は副成分が多すぎ
るため強度と耐衝撃性は十分であるが熱伝導率が低い結
果となった。
な高温強度、熱伝導性、耐衝撃性を有しているのに対し
、比較合金のＮｏ．６は溶体化処理温度が低すぎて十分
な強度が得られず、耐衝撃性も低いことが判る。またＮ
ｏ．７は冷却速度が遅すぎて同様に十分な強度、耐衝撃
性が得られない。同様にＮｏ．８は冷間加工度が低すぎ
るため十分な強度、耐衝撃性が得られない。さらにＮｏ
．９は時効温度が低いため１０時間という長い時間時効
しても十分な強度、耐衝撃性が得られない。反対にＮｏ
．１０は時効温度が高すぎるため固溶するＢｅが多すぎ
熱伝導率が低い。さらにＮｏ．１１はＢｅ量が少ないた
め十分な強度、耐衝撃性が得られない。反対にＮｏ．１
２はＢｅ量が多すぎるため鍜造中に割れが発生し特性値
は評価できなかった。またＮｏ．１３は副成分が多すぎ
るため強度と耐衝撃性は十分であるが熱伝導率が低い結
果となった。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した本発明合金は、非常に良好
なプラスチック成形金型用銅合金として強度、高温強度
に優れ、耐衝撃性も優れており、また熱伝導率も高いた
めプラスチック成形の所要時間が大幅に短縮でき生産性
の向上が期待できる効果は大きい。さらに本発明の製造
方法によれば、溶体化が十分であり、その後の時効処理
で高強度の材料が得られ、かつ加工性が良好なプラスチ
ック成形金型用材料が得られ、さらに加工度２０％以上
で冷間加工を行なうから、目標とする高い硬度が容易に
得られ、また２５０〜４５０℃で時効処理を行なうから
、十分な硬度および熱伝導性が得られる効果がある。
なプラスチック成形金型用銅合金として強度、高温強度
に優れ、耐衝撃性も優れており、また熱伝導率も高いた
めプラスチック成形の所要時間が大幅に短縮でき生産性
の向上が期待できる効果は大きい。さらに本発明の製造
方法によれば、溶体化が十分であり、その後の時効処理
で高強度の材料が得られ、かつ加工性が良好なプラスチ
ック成形金型用材料が得られ、さらに加工度２０％以上
で冷間加工を行なうから、目標とする高い硬度が容易に
得られ、また２５０〜４５０℃で時効処理を行なうから
、十分な硬度および熱伝導性が得られる効果がある。
【表１の１】
【表１の２】
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｂｅ：１．５〜２．５ｗｔ％を含有し
、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなることを特徴と
する高強度高伝導性プラスチック成形金型用銅合金。 - 【請求項２】 Ｂｅ：１．５〜２．５ｗｔ％を含有し
、副成分としてＮｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｃｒ，Ｚｎ，Ｐから
なる群の１種または２種以上を０．００１〜３．０ｗｔ
％含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなること
を特徴とする高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用
銅合金。 - 【請求項３】 第１項および第２項記載の銅合金にお
いて熱間鍜造後６００℃以上で溶体化処理を行ない、そ
の後１℃／秒以上の冷却速度で冷却し、その後加工度２
０％以上で冷間加工を行なった後、２５０〜４５０℃で
時効処理を行なうことを特徴とする高強度高熱伝導性プ
ラスチック成形金型用銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41117490A JPH04218630A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41117490A JPH04218630A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04218630A true JPH04218630A (ja) | 1992-08-10 |
Family
ID=18520217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41117490A Pending JPH04218630A (ja) | 1990-12-17 | 1990-12-17 | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04218630A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651844A (en) * | 1995-02-01 | 1997-07-29 | Brush Wellman Inc. | Metamorphic processing of alloys and products thereof |
| US6190468B1 (en) * | 1996-01-05 | 2001-02-20 | Brush Wellman, Inc. | Metamorphic processing of alloys and products thereof |
| JP2012245783A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Lg Electronics Inc | 射出金型装置 |
| JP5416091B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2014-02-12 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅鍛造バルク体 |
| FR3088997A1 (fr) | 2018-11-23 | 2020-05-29 | Commissariat A L' Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé de réalisation d’un module d’échangeur de chaleur à au moins un circuit de circulation de fluide |
| CN111910100A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-10 | 苏州金江铜业有限公司 | 一种铍铜合金及其制作微丝的方法 |
| CN113046594A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-29 | 郑州大学 | 一种高强高导热铜合金材料辊套及其制备方法 |
-
1990
- 1990-12-17 JP JP41117490A patent/JPH04218630A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5651844A (en) * | 1995-02-01 | 1997-07-29 | Brush Wellman Inc. | Metamorphic processing of alloys and products thereof |
| US6190468B1 (en) * | 1996-01-05 | 2001-02-20 | Brush Wellman, Inc. | Metamorphic processing of alloys and products thereof |
| JP5416091B2 (ja) * | 2008-03-28 | 2014-02-12 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅鍛造バルク体 |
| JP2012245783A (ja) * | 2011-05-25 | 2012-12-13 | Lg Electronics Inc | 射出金型装置 |
| US8764433B2 (en) | 2011-05-25 | 2014-07-01 | Lg Electronics Inc. | Mold apparatus |
| FR3088997A1 (fr) | 2018-11-23 | 2020-05-29 | Commissariat A L' Energie Atomique Et Aux Energies Alternatives | Procédé de réalisation d’un module d’échangeur de chaleur à au moins un circuit de circulation de fluide |
| CN111910100A (zh) * | 2020-07-13 | 2020-11-10 | 苏州金江铜业有限公司 | 一种铍铜合金及其制作微丝的方法 |
| CN113046594A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-29 | 郑州大学 | 一种高强高导热铜合金材料辊套及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110193530B (zh) | 使用铝合金的弯曲成型品的制造方法 | |
| JP7223121B2 (ja) | 鍛造チタン合金による高強度のファスナ素材及びその製造方法 | |
| RU2698018C2 (ru) | Высокопрочный однородный сплав меди-никеля-олова и способ его получения | |
| JP7018274B2 (ja) | 押出成形用のアルミニウム合金及びそれを用いた押出材の製造方法 | |
| EP0343292B1 (en) | Low thermal expansion casting alloy | |
| JPH04221031A (ja) | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金およびその製造方法。 | |
| JPH04218630A (ja) | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金及びその製造方法 | |
| JPH04221032A (ja) | 高強度高熱伝導性プラスチック成形金型用銅合金およびその製造方法。 | |
| TWI537399B (zh) | 由鐵鈷鉬鎢氮合金構成的物品或工具及類似物的製造方法 | |
| US2126827A (en) | Copper-cobalt-zinc alloy | |
| US2766156A (en) | Heat-treatment of nickel-chromiumcobalt alloys | |
| SE443157B (sv) | Koppar-tennlegering, forfarande for framstellning derav samt anvendning derav | |
| US3035341A (en) | Manufacturing method for making molybdenum base alloy articles | |
| JP2001303222A (ja) | チタン銅合金素材及びチタン銅合金の熱処理方法 | |
| JP6805583B2 (ja) | 析出型耐熱Ｎｉ基合金の製造方法 | |
| JP2796966B2 (ja) | 超低熱膨脹合金及びその製造方法 | |
| JPH0314896B2 (ja) | ||
| JPH04218631A (ja) | プラスチック成形金型用銅合金 | |
| JPS63134648A (ja) | 耐食性にすぐれる析出硬化型高張力鋼 | |
| JPH03134144A (ja) | ニッケル基合金部材およびその製造方法 | |
| JPS6326192B2 (ja) | ||
| US3376171A (en) | Copper alloy | |
| JP7140892B1 (ja) | アルミニウム合金押出材およびその製造方法 | |
| JP2540161B2 (ja) | 銅合金および連続鋳造鋳型用工作材料としてのその用途 | |
| JPH0633206A (ja) | Ｎｉ基合金の熱処理方法 |