JPH0469218B2

JPH0469218B2 -

Info

Publication number: JPH0469218B2
Application number: JP63001103A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Ozaki; Keiichiro Ooishi
Original assignee: SANHO SHINDO KOGYO KK
Current assignee: SANHO SHINDO KOGYO KK
Priority date: 1988-01-06
Filing date: 1988-01-06
Publication date: 1992-11-05
Also published as: JPH01177327A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、銀白色を呈する銅基合金であつて、
被削性、熱間加工性、冷間加工性、耐食性、機械
的性質に優れた快削性銅基合金に関するものであ
る。〔従来の技術〕銀白色を呈する銅基合金としては、貨幣用白銅
（75Cu−25Ni）や洋白（JIS C7351、JIS C7451、
JIS C7521、JIS C7541等）が知られている。特に、洋白は機械的強度、展延性、耐食性に優
れていることから、装飾・建築用材や各種機械部
品等に広く使用されている。〔発明が解決しようとする課題〕しかし、洋白は、一般に、熱間加工性に乏しい
ため、製造・加工コストが高くなり、経済性に劣
るといつた欠点がある。また、洋白は、黄銅の如き一般の銅合金に比し
て被削性に劣り、切削加工や研磨処理を必要とす
る装飾品等の材料として使用した場合、加工面の
表面状態が悪いといつた欠点がある。しかも、JIS C7451のようなニツケル含有量の
少ない洋白では、色彩が若干黄味、赤味を帯び、
良好な銀白色を呈しないし、JIS C7351やJIS
C7521のようなニツケル含有量の多い洋白（以下
「高ニツケル含有洋白」という）では、ニツケル
が高価なものであることから、原料・製造コスト
が極めて高くなる。ところで、上記した洋白以外にも、CDA
C76300（Cu−18Ni−19Zn−1Pb）及びCDA
C79620（Cu−10Ni−42Zn−1Pb）といつた快削
性洋白が公知である。これらは、我国ではあまり
使用されていないが、外国では比較的広く使用さ
れている。しかし、CDA C76300はニツケルの含有量が多
く、熱間圧延が実質上不可能であり、原料・製造
コストが極めて高い。また、CDA C79620は、色
彩が若干黄味を帯びたものであり、熱間・冷間延
性に乏しい。したがつて、上記洋白同様の欠点を
有するものである。なお、洋白製品と同様の外観を呈するものに、
鍵等の如く黄銅部材にニツケルメツキ、クロムメ
ツキを施したものがある。かかるメツキ製品は、
洋白製品に比して安価なものではあるが、洋白製
品のように長期使用に耐え得るものではない。す
なわち、使用中にメツキ層が剥離し易く、黄銅素
地が露出して外観が損なわれる。しかも、黄銅は
洋白に比して耐食性に乏しいものであることか
ら、メツキ剥離部分が容易に腐食される。したが
つて、洋白製品の代替品たりうべきものでは到底
ない。本発明は、このような点に鑑みてなされたもの
で、高ニツケル含有洋白と同様の美しい銀白色光
沢を呈するものでありながら、高ニツケル含有洋
白に比して安価であり、しかも洋白本来の優れた
耐食性を担保しつつ、被削性、熱間・冷間加工
性、機械的性質に極めて優れた洋白系の快削性銅
基合金を提供することを目的とするものである。〔課題を解決するための手段〕この課題を解決した本発明の銀白色を呈する快
削性銅基合金は、相互の配合割合が37＋0.5Ni−
1.2Mn−0.5Pb≦Zn≦42＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb
となることを条件として、ニツケル６〜15重量
％、マンガン３〜８重量％、鉛0.1〜2.5重量％、
亜鉛31〜47重量％含有し、残部が銅及び不可避不
純物とからなる組成のものである。ニツケルは、銀白色を呈し且つ耐食性、伸び
性、高抗張力性を担保するため含有されるもの
で、かかる効果を奏しうるには６重量％以上添加
する必要がある。しかし、15重量％を超えても、
添加量に応じた顕著な効果が現われる訳ではな
く、却つて原料・製造コストの面で問題が生じ
る。このような理由から、ニツケルの含有量は、
６〜15重量％とした。マンガンは、本発明者が研究・実験を行つた結
果、ニツケルとの共添による相乗効果により、銀
白色性、熱間・冷間加工性、機械的強度、耐食性
を向上させるものであることが判明した。すなわ
ち、マンガンを３重量％以上添加させると、銀白
色を呈することに関し、ニツケルを同量若しくは
それ以上添加したと同様の効果を奏しうるもので
ある。しかも、マンガンの添加は、熱間での加工
性を大幅に向上させ、且つ冷間での加工性を損な
わせない（ないしは向上させる）。しかし、８重
量％を超えても、添加量に応じた顕著な効果が現
われる訳ではなく、却つて熱間・冷間での加工性
が悪くなる。ところで、マンガン添加量が３〜８
重量％の範囲では、銀白色性、機械的強度に関
し、1.0重量％の添加がニツケル1.0〜1.5重量％の
添加による効果に相当することになる。したがつ
て、銀白色性、機械的強度に関しては、ニツケル
に比して安価であり且つ資源的にも豊富なマンガ
ンを代用することによつて、原料・製造コストを
大幅に低減できる。このような理由から、マンガ
ンの含有量は、３〜８重量％とした。鉛は被削性を向上させるためのものであり、殆
ど固溶しないことから、0.1重量％程度の添加で
被削性の向上が認められる。而して、鉛添加によ
る被削性の向上効果は、その添加量に応じて顕著
に現れるが、添加量が0.1重量％未満の微量では
被削性の向上は然程期待できず、実用的ではない
し、2.5重量％を超えて添加しても添加量に見合
つた効果は現れない。すなわち、被削性の向上効
果は、0.1重量％以上で顕著に現れ、2.5重量％を
ピークに、それ以上では横這い状態となる（2.5
重量％を超える添加は無意味である）。このよう
な理由から、鉛の含有量は、0.1〜2.5重量％とし
た。亜鉛は、銅と共に含有量が多く、機械的性質、
加工性等の改善に重要な役割を果たすものである
が、含有量が31重量％未満では、熱間加工性が改
善されず、熱間圧延時における割れ発生の要因と
なる。また47重量％を超えると、冷間加工性が悪
くなり、冷間圧延時における割れ発生の要因とな
る。しかも、熱間圧延時に割れが発生し易い。こ
のような理由から、亜鉛の含有量は、31〜47重量
％とした。ところで、鉛添加は、前記した如く被削性の向
上に寄与する反面、添加量が0.1重量％以上とな
ると、熱間・冷間での加工性、伸び値の著しい低
下を招く。一方、亜鉛は、上記した如く、大量に
添加され且つその添加量の範囲も他の含有物質
（ニツケル、マンガン、鉛）に比して広範である
から、亜鉛と鉛及びその他の含有物質との配合比
如何によつては、鉛添加による加工性等の低下を
防止し、加工性等の更なる向上を期待できると予
測される。そこで、本発明者は、かかる予測の下に幾多の
実験を繰り返すことによつて、ニツケル、マンガ
ン、鉛の含有量との関係において、亜鉛の含有量
が（37＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb）重量％未満であ
ると熱間での加工性がさほど向上しないこと、亜
鉛の含有量が（42＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb）重量
％を超えると冷間での加工性がさほど向上しない
（却つて悪くなる）ことを知得し、銅以外の含有
物質の配合割合を37＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb≦Zn
≦42＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pbとなることを条件と
して上記した範囲内で設定しておくことにより、
上記した鉛添加により不都合を解消しつつ、銀白
色性、被削性、熱間・冷間加工性、耐食性及び機
械強度が極めて効果的に改善された銅基合金とな
しうることを確認した。これらのことから、ニツケル、マンガン、鉛、
亜鉛の配合量を夫々６〜15重量％、３〜８重量
％、0.1〜2.5重量％、31〜47重量％の範囲で定め
るに当たつては、これら相互の配合割合が上記条
件を満足することが必要であるとした。また、本発明の快削性銅基合金にあつては、
鉄、コバルト、硼素、珪素、燐を含有させておく
ことによつて、熱間加工性、機械的性質等を更に
向上させることができる。具体的には、上記した組成に加えて、更に鉄
0.1〜３重量％、コバルト0.03〜２重量％、硼素
0.005〜0.2重量％、珪素0.01〜1.0重量％、燐0.005
〜0.1重量％を少なくとも一種含有させておくの
である。すなわち、かかる物質を少なくとも一種含有さ
せることにより、鋳塊の結晶粒を可及的に微細化
させることができると共に、熱間圧延前のケーク
加熱時における結晶粒の粗大化の素子することが
でき、熱間圧延等における熱間加工性を効果的に
向上させうる。しかし、その含有量が、鉄では
0.1重量％未満、コバルトでは0.03重量％未満、
硼素では0.005重量％未満、珪素では0.01重量％、
燐では0.005重量％未満であると、添加による効
果が少なく、また、鉄では３重量％を超えて、コ
バルトでは２重量％を超えて、硼素では0.2重量
％を超えて、珪素では1.0重量％を超えて、燐で
は0.1重量％を超えて添加しても、熱間加工性の
顕著な改善効果は認められず、却つて冷間加工性
が悪くなる。特に、コバルトについては、２重量
％を超えて添加すると、経済的にも問題がある。ところで、このように鉄、コバルト、硼素、珪
素、燐を含有させる場合にあつても、亜鉛の含有
量はニツケル、マンガン、鉛に対して上記した如
き関係（37＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb≦Zn≦42＋
0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb）が担保されるように設定
しておくことが好ましい。なお、鉄等はかかる関
係を設定する上で無視することができる。すなわ
ち、硼素、珪素、燐については亜鉛添加量に比し
て微量であるから、亜鉛との関係において加工性
等の改善に与える影響は極めて少なく、また鉄、
コバルトについては、硼素、珪素、燐に比し添加
量が多いが、３重量％以下の鉄又は２重量％以下
のコバルトを添加した程度では、亜鉛との関係に
おいて加工性等の改善に殆ど影響しないからであ
る。〔実施例〕以下、本発明の実施例について説明する。実施例として、第１表に示す組成の銅基合金No.
１〜No.10を製造した。ここに、No.４〜No.10はNo.１
〜No.３の合金組成に更に鉄、コバルト、硼素、珪
素、燐を少なくとも一種含有させた銅基合金であ
る。この実験例の合金No.１〜No.10は、高ニツケル含
有洋白と同様に、美しい銀白色光沢を有するもの
であつた。さらに、被削性、熱間・冷間加工性、耐食性、
機械的性質（引張強さ、伸び、硬さ）について、
第１表に示す組成の銅基合金No.11〜No.20を比較例
として比較試験したところ、第２表に示す如き結
果が得られた。なお、No.11はJIS C7521に、No.12
はJIS C7451に、No.13はJIS C76300に、No.14は
CDA C79620に、No.15はJIS C3710に夫々相当す
る銅基合金である。

【表】

〔発明の効果〕

以上の説明から容易に理解されるように、本発
明の快削性銅基合金は、高ニツケル含有洋白と同
様の美しい銀白色を呈するものでありながら、高
価なニツケルを多量に含有せず、熱間・冷間加工
性に優れているものである。したがつて、原料・
製造コストを大幅に低減できるものであり、装飾
性に優れた製品を安価に提供できるものである。しかも、洋白本来の優れた耐食性を担保しつ
つ、被削性、熱間・冷間加工性、機械的性質のす
べてに優れたものであり、その実用的価値極めて
大なるものである。

Claims

【特許請求の範囲】１相互の配合割合が37＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pb
≦Zn≦42＋0.5Ni−1.2Mn−0.5Pbとなることを条
件として、ニツケル６〜15重量％、マンガン３〜
８重量％、鉛0.1〜2.5重量％、亜鉛31〜47重量％
含有し、残部が銅及び不可避不純物からなること
を特徴とする、銀白色を呈する快削性銅基合金。２更に鉄0.1〜３重量％、コバルト0.03〜２重
量％、硼素0.005〜0.2重量％、珪素0.01〜1.0重量
％、燐0.005〜0.1重量％を少なくとも一種含有す
ることを特徴とする、請求項１記載の銀白色を呈
する快削性銅基合金。