JPH05105976A - 鉄含有銅合金の製造方法 - Google Patents
鉄含有銅合金の製造方法Info
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- JPH05105976A JPH05105976A JP3298312A JP29831291A JPH05105976A JP H05105976 A JPH05105976 A JP H05105976A JP 3298312 A JP3298312 A JP 3298312A JP 29831291 A JP29831291 A JP 29831291A JP H05105976 A JPH05105976 A JP H05105976A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅合金の溶湯に鉄を添加する際に、未溶解鉄
の残存を防止し、健全な鋳塊を低コストで製造すること
ができる鉄含有銅合金の製造方法を提供することを目的
とする。 【構成】 粒径が５０μｍ乃至２ｍｍの鉄粉の状態で銅
合金の溶湯中に鉄を添加する。
の残存を防止し、健全な鋳塊を低コストで製造すること
ができる鉄含有銅合金の製造方法を提供することを目的
とする。 【構成】 粒径が５０μｍ乃至２ｍｍの鉄粉の状態で銅
合金の溶湯中に鉄を添加する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は銅合金の溶湯中へ鉄を添
加して鉄含有銅合金を製造する方法に関し、更に詳述す
れば、経済的且つ短時間に銅合金溶湯中に鉄粉を溶解さ
せて高品質の鋳塊を得る鉄含有銅合金の製造方法に関す
る。
加して鉄含有銅合金を製造する方法に関し、更に詳述す
れば、経済的且つ短時間に銅合金溶湯中に鉄粉を溶解さ
せて高品質の鋳塊を得る鉄含有銅合金の製造方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、銅合金材料へのＦｅの添加方法
は、銅合金溶湯中にＣｕとＦｅの中間合金又は帯鉄等の
鉄片を投入することにより行っている。
は、銅合金溶湯中にＣｕとＦｅの中間合金又は帯鉄等の
鉄片を投入することにより行っている。
【０００３】中間合金を使用する場合、一般的にはＣｕ
に１０重量％のＦｅを含有したＣｕ−Ｆｅ合金が使用さ
れるが、この合金は価格が高く、これが鉄含有銅合金の
製造コストを上昇させる要因になっている。また、この
中間合金を使用する方法は、鋳塊に１０μｍ以上の未固
溶鉄が残存しやすく、健全な鋳塊が得られない場合もあ
る。
に１０重量％のＦｅを含有したＣｕ−Ｆｅ合金が使用さ
れるが、この合金は価格が高く、これが鉄含有銅合金の
製造コストを上昇させる要因になっている。また、この
中間合金を使用する方法は、鋳塊に１０μｍ以上の未固
溶鉄が残存しやすく、健全な鋳塊が得られない場合もあ
る。
【０００４】一方、帯鉄等の鉄片を使用する場合は、溶
湯との接触面積が小さいため、Ｆｅの溶落に時間がかか
り、また溶湯の温度を高める必要があるため、Ｆｅを
０．５重量％以上添加する場合には不向きであり、ま
た、鉄の溶落に多大のエネルギが必要であるという欠点
がある。更に、鋳塊中に多量に未固溶鉄が残りやすいた
め、健全な鋳塊が得られず、スタンピング時にふくれ等
の問題が生じる。
湯との接触面積が小さいため、Ｆｅの溶落に時間がかか
り、また溶湯の温度を高める必要があるため、Ｆｅを
０．５重量％以上添加する場合には不向きであり、ま
た、鉄の溶落に多大のエネルギが必要であるという欠点
がある。更に、鋳塊中に多量に未固溶鉄が残りやすいた
め、健全な鋳塊が得られず、スタンピング時にふくれ等
の問題が生じる。
【０００５】以上のことから、従来の中間合金又は帯鉄
を使用して銅合金中にＦｅを添加する方法は経済的でな
いと共に、健全な鋳塊を得にくいという問題点があっ
た。
を使用して銅合金中にＦｅを添加する方法は経済的でな
いと共に、健全な鋳塊を得にくいという問題点があっ
た。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の鉄
含有銅合金の製造方法は、製造コストが高く、未固溶鉄
の残存により、健全な鋳塊を得にくいか、又は、鉄含有
量が高濃度の場合にその溶解に多大のエネルギが必要で
あり、実質上高濃度に鉄を添加することができなくなる
等の欠点を有する。
含有銅合金の製造方法は、製造コストが高く、未固溶鉄
の残存により、健全な鋳塊を得にくいか、又は、鉄含有
量が高濃度の場合にその溶解に多大のエネルギが必要で
あり、実質上高濃度に鉄を添加することができなくなる
等の欠点を有する。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、銅合金に均一に且つ迅速に鉄を添加するこ
とができ、未固溶鉄が少ない健全な鋳塊を低コストで製
造できる鉄含有銅合金の製造方法を提供することを目的
とする。
のであって、銅合金に均一に且つ迅速に鉄を添加するこ
とができ、未固溶鉄が少ない健全な鋳塊を低コストで製
造できる鉄含有銅合金の製造方法を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る鉄含有銅合
金の製造方法は、銅合金の溶湯中に、粒径が５０μｍ乃
至２ｍｍの鉄粉を所定量添加することにより鉄成分濃度
を調整することを特徴とする。
金の製造方法は、銅合金の溶湯中に、粒径が５０μｍ乃
至２ｍｍの鉄粉を所定量添加することにより鉄成分濃度
を調整することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明においては、Ｃｕを主成分とする銅合金
の溶湯に所定粒度の鉄粉を投入するか、又は所謂底置き
する等の方法により、Ｆｅを添加する。
の溶湯に所定粒度の鉄粉を投入するか、又は所謂底置き
する等の方法により、Ｆｅを添加する。
【００１０】本願発明者等は、鉄を含有する銅合金の鋳
塊中に形成される未固溶鉄について鋭意研究した結果、
これらを著しく低減させることができる方法を開発した
ものである。未固溶鉄は平衡状態図においてＦｅの晶出
物が出ないとされる組成（Ｆｅ含有量が２．８重量％未
満、例えば、Ｆｅ含有量２．３重量％）においても、鋳
塊中に形成されている。本願発明者等がこの原因を調査
した結果、溶湯中に鉄リッチな部分ができ、この部分に
未固溶鉄が形成されることを見出した。この鉄リッチな
部分は溶湯を高温に保持すれば時間と共に拡散し、均一
となるが、この均一になるまでの時間は溶湯の保持温度
及び溶湯の攪拌状態に影響される外、原料として使用す
るＦｅの形態及びサイズにも影響される。即ち、サイズ
が大きな鉄片又は長いデンドライト状のＦｅ相が内在す
るＣｕ−Ｆｅ中間合金では、ＦｅがＣｕと反応し、溶解
した後もその部分に鉄リッチ相が形成される。しかも、
この鉄リッチ相は消失し難く、その結果、鋳塊中には未
固溶鉄が形成される。
塊中に形成される未固溶鉄について鋭意研究した結果、
これらを著しく低減させることができる方法を開発した
ものである。未固溶鉄は平衡状態図においてＦｅの晶出
物が出ないとされる組成（Ｆｅ含有量が２．８重量％未
満、例えば、Ｆｅ含有量２．３重量％）においても、鋳
塊中に形成されている。本願発明者等がこの原因を調査
した結果、溶湯中に鉄リッチな部分ができ、この部分に
未固溶鉄が形成されることを見出した。この鉄リッチな
部分は溶湯を高温に保持すれば時間と共に拡散し、均一
となるが、この均一になるまでの時間は溶湯の保持温度
及び溶湯の攪拌状態に影響される外、原料として使用す
るＦｅの形態及びサイズにも影響される。即ち、サイズ
が大きな鉄片又は長いデンドライト状のＦｅ相が内在す
るＣｕ−Ｆｅ中間合金では、ＦｅがＣｕと反応し、溶解
した後もその部分に鉄リッチ相が形成される。しかも、
この鉄リッチ相は消失し難く、その結果、鋳塊中には未
固溶鉄が形成される。
【００１１】これに対し、本発明のように、鉄粉を使用
した場合には、溶解が速い上に溶湯中に鉄リッチ部が形
成されても、短時間に拡散により消失し、鋳塊中には未
固溶鉄が殆ど形成されない。
した場合には、溶解が速い上に溶湯中に鉄リッチ部が形
成されても、短時間に拡散により消失し、鋳塊中には未
固溶鉄が殆ど形成されない。
【００１２】鉄粉は粒径が５０μｍ未満では酸化反応に
より粉塵爆発を起こす虞れがあり、更に溶解時に酸化し
易いため、その減失が大きく、またノロが多くなるとい
う問題がある。更に、コストも高くなる。また、鉄粉の
粒径が２ｍｍを超えると、溶解時に鉄の溶落に時間がか
かり、更に、１０μｍ以上の未固溶鉄が多量に残存しや
すく、健全な鋳塊が得られなくなる。このため、鉄粉の
粒径は５０μｍ乃至２ｍｍとする。
より粉塵爆発を起こす虞れがあり、更に溶解時に酸化し
易いため、その減失が大きく、またノロが多くなるとい
う問題がある。更に、コストも高くなる。また、鉄粉の
粒径が２ｍｍを超えると、溶解時に鉄の溶落に時間がか
かり、更に、１０μｍ以上の未固溶鉄が多量に残存しや
すく、健全な鋳塊が得られなくなる。このため、鉄粉の
粒径は５０μｍ乃至２ｍｍとする。
【００１３】本発明が適用される銅合金の例としては、
Ｃ１９４（Ｃｕ−２．３重量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ
−０．１重量％Ｚｎ）、Ｃ１９２１０（Ｃｕ−０．１重
量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ）及びＣ５０７１５（Ｃｕ
−０．１重量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ−２重量％Ｓ
ｎ）等があげられるが、これらに限らず、本発明は種々
の鉄含有銅合金の製造に適用して上述の効果を得ること
ができる。
Ｃ１９４（Ｃｕ−２．３重量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ
−０．１重量％Ｚｎ）、Ｃ１９２１０（Ｃｕ−０．１重
量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ）及びＣ５０７１５（Ｃｕ
−０．１重量％Ｆｅ−０．０３重量％Ｐ−２重量％Ｓ
ｎ）等があげられるが、これらに限らず、本発明は種々
の鉄含有銅合金の製造に適用して上述の効果を得ること
ができる。
【００１４】
【実施例】次に、本発明の実施例について説明する。
【００１５】下記表１に示す組成の鉄含有銅合金の溶湯
を１２５０℃にて溶解し、鉄粉、中間合金又は帯鉄の形
で鉄を添加した。そして、このようにして溶製された鉄
含有銅合金を、ブックモールドに鋳造した。
を１２５０℃にて溶解し、鉄粉、中間合金又は帯鉄の形
で鉄を添加した。そして、このようにして溶製された鉄
含有銅合金を、ブックモールドに鋳造した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１に示す合金組成の銅合金の鋳塊を、本
発明による溶解方法と従来の溶解方法で作製し、その鋳
塊断面のミクロ組成を観察し、未固溶鉄の有無を調査し
た。図１は横軸に表１に記載の鋳塊Ｎｏ．をとり、縦軸
に直径１０μｍ以上の未固溶鉄の数（個／１００ｍ
ｍ2）をとって、鋳塊のミクロ組織の調査結果を示す。
また、図２は本実施例（Ｎｏ．１）の場合と比較例（Ｎ
ｏ．４）の場合とについて、ミクロ組織の代表例を示す
金属顕微鏡写真である。
発明による溶解方法と従来の溶解方法で作製し、その鋳
塊断面のミクロ組成を観察し、未固溶鉄の有無を調査し
た。図１は横軸に表１に記載の鋳塊Ｎｏ．をとり、縦軸
に直径１０μｍ以上の未固溶鉄の数（個／１００ｍ
ｍ2）をとって、鋳塊のミクロ組織の調査結果を示す。
また、図２は本実施例（Ｎｏ．１）の場合と比較例（Ｎ
ｏ．４）の場合とについて、ミクロ組織の代表例を示す
金属顕微鏡写真である。
【００１８】図１から明らかなように、本発明の実施例
１の場合は、１０μｍ以上の未固溶鉄がなく、健全な鋳
塊となっている。また、溶解保持時間を短縮した実施例
２においても、比較例３，４及び５に比して、１０μｍ
以上の未固溶鉄が少ない。これに対し、比較例３，４，
５においては、残存する未固溶鉄の量が多い。鋳塊のミ
クロ組織においても、比較例の場合には、大きな未固溶
鉄が残存しているが、本実施例の場合にはこのような未
固溶鉄は残存していない。
１の場合は、１０μｍ以上の未固溶鉄がなく、健全な鋳
塊となっている。また、溶解保持時間を短縮した実施例
２においても、比較例３，４及び５に比して、１０μｍ
以上の未固溶鉄が少ない。これに対し、比較例３，４，
５においては、残存する未固溶鉄の量が多い。鋳塊のミ
クロ組織においても、比較例の場合には、大きな未固溶
鉄が残存しているが、本実施例の場合にはこのような未
固溶鉄は残存していない。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は銅を主成
分とする銅合金の溶湯に鉄を添加する際、粒径が５０μ
ｍ乃至２ｍｍの鉄粉を使用するから、鋳塊の品質及び最
終製品である加工材の特性と品質が向上し、また溶解保
持時間の短縮が可能である。従って、本発明により、製
品の品質の向上及び製造コストの低減等が可能となり、
鉄含有銅合金の安定した製造技術の確立に多大の貢献を
なす。
分とする銅合金の溶湯に鉄を添加する際、粒径が５０μ
ｍ乃至２ｍｍの鉄粉を使用するから、鋳塊の品質及び最
終製品である加工材の特性と品質が向上し、また溶解保
持時間の短縮が可能である。従って、本発明により、製
品の品質の向上及び製造コストの低減等が可能となり、
鉄含有銅合金の安定した製造技術の確立に多大の貢献を
なす。
【図１】本発明の効果を示すグラフ図であり、各実施例
及び比較例における未溶解鉄の数を示すものである。
及び比較例における未溶解鉄の数を示すものである。
【図２】鉄合金中の未溶解鉄のミクロ組織を示す金属顕
微鏡写真である。
微鏡写真である。
Claims (1)
- 【請求項１】 銅合金の溶湯中に、粒径が５０μｍ乃至
２ｍｍの鉄粉を所定量添加することにより鉄成分濃度を
調整することを特徴とする鉄含有銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298312A JP2783925B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 鉄含有銅合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3298312A JP2783925B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 鉄含有銅合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105976A true JPH05105976A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2783925B2 JP2783925B2 (ja) | 1998-08-06 |
Family
ID=17858020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3298312A Expired - Lifetime JP2783925B2 (ja) | 1991-10-16 | 1991-10-16 | 鉄含有銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2783925B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189678A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Mitsubishi Materials Corp | Ｃｒ含有銅合金線及びＣｒ含有銅合金線の製造方法 |
| CN108425031A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-21 | 河南理工大学 | 一种Cu-Fe-C系合金及其制备方法 |
| CN110484762A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种新型电机转子用铜铁合金材料的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121226A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-20 | Olin Mathieson | Method of adding reactive component to molten metal |
| JPS56146840A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Onahama Smelt & Refining Co Ltd | Manufacture of alloy |
-
1991
- 1991-10-16 JP JP3298312A patent/JP2783925B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54121226A (en) * | 1978-03-13 | 1979-09-20 | Olin Mathieson | Method of adding reactive component to molten metal |
| JPS56146840A (en) * | 1980-04-14 | 1981-11-14 | Onahama Smelt & Refining Co Ltd | Manufacture of alloy |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010189678A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Mitsubishi Materials Corp | Ｃｒ含有銅合金線及びＣｒ含有銅合金線の製造方法 |
| CN108425031A (zh) * | 2018-03-27 | 2018-08-21 | 河南理工大学 | 一种Cu-Fe-C系合金及其制备方法 |
| CN108425031B (zh) * | 2018-03-27 | 2019-09-03 | 河南理工大学 | 一种Cu-Fe-C系合金及其制备方法 |
| CN110484762A (zh) * | 2019-09-04 | 2019-11-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种新型电机转子用铜铁合金材料的方法 |
| CN110484762B (zh) * | 2019-09-04 | 2021-04-09 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种电机转子用铜铁合金材料的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2783925B2 (ja) | 1998-08-06 |
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Legal Events
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