JPH05105978A - 高温強度のすぐれた析出強化型Ｃｕ合金 - Google Patents
高温強度のすぐれた析出強化型Ｃｕ合金Info
- Publication number
- JPH05105978A JPH05105978A JP22832891A JP22832891A JPH05105978A JP H05105978 A JPH05105978 A JP H05105978A JP 22832891 A JP22832891 A JP 22832891A JP 22832891 A JP22832891 A JP 22832891A JP H05105978 A JPH05105978 A JP H05105978A
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- JP
- Japan
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- high temperature
- strength
- alloy
- precipitation strengthened
- strengthened type
- Prior art date
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- Pending
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高温強度、高温耐摩耗性、および熱伝導性の
すぐれた析出強化型Ｃｕ合金である。 【構成】 析出強化型Ｃｕ合金が、重量％で、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、Ｓ
ｉ：０．２〜０．８％、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種：０．０５〜０．６％、を有し、さらに必要に
応じて、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎのうちの１種または２
種以上：０．１〜１％、を含有し、残りがＣｕと不可避
不純物からなる組成を有する。
すぐれた析出強化型Ｃｕ合金である。 【構成】 析出強化型Ｃｕ合金が、重量％で、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、Ｓ
ｉ：０．２〜０．８％、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種：０．０５〜０．６％、を有し、さらに必要に
応じて、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎのうちの１種または２
種以上：０．１〜１％、を含有し、残りがＣｕと不可避
不純物からなる組成を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、特に高温燃焼ガス雰
囲気中で高強度を示し、かつ高温耐摩耗性および熱伝導
性にもすぐれているので、これらの特性が要求される内
燃機関のバルブシートやバルブガイドなどとして用いた
場合にすぐれた性能を発揮する析出強化型Ｃｕ合金に関
するものである。
囲気中で高強度を示し、かつ高温耐摩耗性および熱伝導
性にもすぐれているので、これらの特性が要求される内
燃機関のバルブシートやバルブガイドなどとして用いた
場合にすぐれた性能を発揮する析出強化型Ｃｕ合金に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高温強度、高温耐摩耗性、および
熱伝導性を有するＣｕ合金として、例えば特公昭５３−
４３１３４号公報に記載されるＣｕ合金が知られてい
る。
熱伝導性を有するＣｕ合金として、例えば特公昭５３−
４３１３４号公報に記載されるＣｕ合金が知られてい
る。
【０００３】この従来Ｃｕ合金は、重量％で（以下％は
重量％を示す）、 Ａｌ：６〜１３％、 Ｎｉ：３〜２０％、 Ｃｏ：１〜１０％、 Ｍｎ：０．３〜７％、 Ｃｒ：０．０５〜１％、 Ｓｉ：０．０５〜２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成をも
つものであり、これが上記の特性が要求される自動車の
エンジンはじめ、その他内燃機関の構造部材であるバル
ブシートなどとして用いられることも知られている。
重量％を示す）、 Ａｌ：６〜１３％、 Ｎｉ：３〜２０％、 Ｃｏ：１〜１０％、 Ｍｎ：０．３〜７％、 Ｃｒ：０．０５〜１％、 Ｓｉ：０．０５〜２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成をも
つものであり、これが上記の特性が要求される自動車の
エンジンはじめ、その他内燃機関の構造部材であるバル
ブシートなどとして用いられることも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】一方、近年の内燃機関
の軽量化、高速化、高出力化はめざましく、これに伴な
い内燃機関のバルブシートやバルブガイドなどの構造部
材にも薄肉化および熱伝導性の向上（冷却能の向上）が
強く求められているが、上記の従来Ｃｕ合金はじめ、そ
の他この種のＣｕ合金の場合、高温耐摩耗性にはすぐれ
るものの、高温強度および熱伝導性が十分でないため
に、これらの要求に満足に対応することができないのが
現状である。
の軽量化、高速化、高出力化はめざましく、これに伴な
い内燃機関のバルブシートやバルブガイドなどの構造部
材にも薄肉化および熱伝導性の向上（冷却能の向上）が
強く求められているが、上記の従来Ｃｕ合金はじめ、そ
の他この種のＣｕ合金の場合、高温耐摩耗性にはすぐれ
るものの、高温強度および熱伝導性が十分でないため
に、これらの要求に満足に対応することができないのが
現状である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、高温耐摩耗性にすぐれているこ
とは勿論のこと、高温強度および熱伝導性にもすぐれた
Ｃｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、Ｓ
ｉ：０．２〜０．８％、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種：０．０５〜０．６％、を含有し、さらに必要
に応じて、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎのうちの１種または
２種以上：０．１〜１％、を含有し、残りがＣｕと不可
避不純物からなる組成を有する析出強化型Ｃｕ合金は、
上記の従来Ｃｕ合金と同等のすぐれた高温耐摩耗性を有
し、かつこれより一段とすぐれた高温強度と熱伝導性を
具備するという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、高温耐摩耗性にすぐれているこ
とは勿論のこと、高温強度および熱伝導性にもすぐれた
Ｃｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、Ｓ
ｉ：０．２〜０．８％、ＴｉおよびＺｒのうちの１種ま
たは２種：０．０５〜０．６％、を含有し、さらに必要
に応じて、Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎのうちの１種または
２種以上：０．１〜１％、を含有し、残りがＣｕと不可
避不純物からなる組成を有する析出強化型Ｃｕ合金は、
上記の従来Ｃｕ合金と同等のすぐれた高温耐摩耗性を有
し、かつこれより一段とすぐれた高温強度と熱伝導性を
具備するという研究結果を得たのである。
【０００６】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、以下にＣｕ合金の成分組成を上
記の通りに限定した理由を説明する。
なされたものであって、以下にＣｕ合金の成分組成を上
記の通りに限定した理由を説明する。
【０００７】（ａ）ＮｉおよびＳｉ これらの成分は、時効処理でこれらの成分を主成分とし
た金属間化合物として析出して、高温耐摩耗性を向上さ
せる作用をもつが、その含有量がＮｉ：２％未満および
Ｓｉ：０．２％未満では、素地に微細に析出する前記金
属間化合物の量が少なすぎて所望の高温耐摩耗性を確保
することができず、一方その含有量がＮｉ：１０％およ
びＳｉ：０．８％を越えると熱伝導性が低下するように
なることから、その含有量をそれぞれＮｉ：２〜１０
％、Ｓｉ：０．２〜０．８％と定めた。
た金属間化合物として析出して、高温耐摩耗性を向上さ
せる作用をもつが、その含有量がＮｉ：２％未満および
Ｓｉ：０．２％未満では、素地に微細に析出する前記金
属間化合物の量が少なすぎて所望の高温耐摩耗性を確保
することができず、一方その含有量がＮｉ：１０％およ
びＳｉ：０．８％を越えると熱伝導性が低下するように
なることから、その含有量をそれぞれＮｉ：２〜１０
％、Ｓｉ：０．２〜０．８％と定めた。
【０００８】（ｂ）Ａｌ Ａｌ成分には、素地に固溶して、高温強度を向上させる
作用があるが、その含有量が０．２％未満では所望の高
温強度を確保することができず、一方その含有量が１％
を越えると、一般に熱伝導性は素地の固溶成分含有量に
よって支配されることから、熱伝導性の低下は避けられ
ず、したがってその含有量を０．２〜１％と定めた。
作用があるが、その含有量が０．２％未満では所望の高
温強度を確保することができず、一方その含有量が１％
を越えると、一般に熱伝導性は素地の固溶成分含有量に
よって支配されることから、熱伝導性の低下は避けられ
ず、したがってその含有量を０．２〜１％と定めた。
【０００９】（ｃ）ＴｉおよびＺｒ これらの成分には、Ｎｉ、Ａｌ、およびＳｉの共存下で
高温耐摩耗性および高温強度を向上させる作用がある
が、その含有量が０．０５％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０．６％を越えると
熱間加工性が低下するようになることから、その含有量
を０．０５〜０．６％と定めた。
高温耐摩耗性および高温強度を向上させる作用がある
が、その含有量が０．０５％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０．６％を越えると
熱間加工性が低下するようになることから、その含有量
を０．０５〜０．６％と定めた。
【００１０】（ｄ）Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎ これらの成分には、高温強度を一段と向上させる作用が
あるので、必要に応じて含有されるが、その含有量が
０．１％未満では所望の高温強度向上効果が得られず、
一方その含有量が１％を越えると靭性が低下するように
なることから、その含有量を０．１〜１％と定めた。
あるので、必要に応じて含有されるが、その含有量が
０．１％未満では所望の高温強度向上効果が得られず、
一方その含有量が１％を越えると靭性が低下するように
なることから、その含有量を０．１〜１％と定めた。
【００１１】
【実施例】つぎに、この発明の析出強化型Ｃｕ合金を実
施例により具体的に説明する。高周波溶解炉を用い、黒
鉛るつぼにて、それぞれ表１，２に示される組成をもっ
たＣｕ合金溶湯を調製し、直径：６５mm×長さ×２２０
mmのインゴットに鋳造し、このインゴットにいずれも８
５０℃の温度で熱間鍛造と熱間圧延を施して厚さ：２０
mmの板材とし、この板材に４８０〜５２０℃の範囲内の
所定温度に５時間保持の時効処理を施して、素地に微細
な金属間化合物を析出させることにより本発明Ｃｕ合金
１〜２０および従来Ｃｕ合金１，２をそれぞれ製造し
た。
施例により具体的に説明する。高周波溶解炉を用い、黒
鉛るつぼにて、それぞれ表１，２に示される組成をもっ
たＣｕ合金溶湯を調製し、直径：６５mm×長さ×２２０
mmのインゴットに鋳造し、このインゴットにいずれも８
５０℃の温度で熱間鍛造と熱間圧延を施して厚さ：２０
mmの板材とし、この板材に４８０〜５２０℃の範囲内の
所定温度に５時間保持の時効処理を施して、素地に微細
な金属間化合物を析出させることにより本発明Ｃｕ合金
１〜２０および従来Ｃｕ合金１，２をそれぞれ製造し
た。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】
【００１４】ついで、この結果得られた各種のＣｕ合金
について、それぞれ高温強度、高温耐摩耗性、および熱
伝導性を評価する目的で、３００℃での高温引張強さお
よび高温硬さ（ビッカース硬さ）、並びに導電率（％Ｉ
ＡＣＳ）をそれぞれ測定した。この測定結果を表３に示
した。
について、それぞれ高温強度、高温耐摩耗性、および熱
伝導性を評価する目的で、３００℃での高温引張強さお
よび高温硬さ（ビッカース硬さ）、並びに導電率（％Ｉ
ＡＣＳ）をそれぞれ測定した。この測定結果を表３に示
した。
【００１５】
【表３】
【００１６】
【発明の効果】表１〜３に示される結果から、本発明Ｃ
ｕ合金１〜２０は、いずれも従来Ｃｕ合金１，２と同等
の高温硬さを有し、かつこれより一段とすぐれた高温引
張強さおよび導電率を示すことが明らかである。
ｕ合金１〜２０は、いずれも従来Ｃｕ合金１，２と同等
の高温硬さを有し、かつこれより一段とすぐれた高温引
張強さおよび導電率を示すことが明らかである。
【００１７】上述のように、この発明の析出強化型Ｃｕ
合金は、すぐれた高温強度、高温硬さ（高温耐摩耗
性）、および熱伝導性を有するので、これを、例えばこ
れらの特性が要求される内燃機関のバルブシートやバル
ブガイドなどとして用いた場合には、これの薄肉化を可
能とするばかりでなく、冷却能の向上と相まって、すぐ
れた性能を著しく長期に亘って発揮するようになるなど
工業上有用な特性を有するのである。
合金は、すぐれた高温強度、高温硬さ（高温耐摩耗
性）、および熱伝導性を有するので、これを、例えばこ
れらの特性が要求される内燃機関のバルブシートやバル
ブガイドなどとして用いた場合には、これの薄肉化を可
能とするばかりでなく、冷却能の向上と相まって、すぐ
れた性能を著しく長期に亘って発揮するようになるなど
工業上有用な特性を有するのである。
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、 Ｓｉ：０．２〜０．８％、 ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種：０．０５〜
０．６％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からな
る組成を有することを特徴とする高温強度のすぐれた析
出強化型Ｃｕ合金。 - 【請求項２】 重量％で、 Ｎｉ：２〜１０％、 Ａｌ：０．２〜１％、 Ｓｉ：０．２〜０．８％、 ＴｉおよびＺｒのうちの１種または２種：０．０５〜
０．６％、を含有し、さらに、 Ｆｅ、Ｃｏ、およびＭｎのうちの１種または２種以上：
０．１〜１％、を含有し、残りがＣｕと不可避不純物か
らなる組成を有することを特徴とする高温強度のすぐれ
た析出強化型Ｃｕ合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22832891A JPH05105978A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 高温強度のすぐれた析出強化型Ｃｕ合金 |
| DE19924226692 DE4226692A1 (de) | 1991-08-13 | 1992-08-12 | Ausscheidungshaertbare legierungen auf kupferbasis mit hoher festigkeit bei erhoehten temperaturen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22832891A JPH05105978A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 高温強度のすぐれた析出強化型Ｃｕ合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05105978A true JPH05105978A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=16874735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22832891A Pending JPH05105978A (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 高温強度のすぐれた析出強化型Ｃｕ合金 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05105978A (ja) |
| DE (1) | DE4226692A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2653574B1 (en) * | 2010-12-13 | 2017-05-31 | Nippon Seisen Co., Ltd. | Copper alloy and method for producing copper alloy |
| WO2012081571A1 (ja) | 2010-12-13 | 2012-06-21 | 日本精線株式会社 | 銅合金線及び銅合金ばね |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP22832891A patent/JPH05105978A/ja active Pending
-
1992
- 1992-08-12 DE DE19924226692 patent/DE4226692A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4226692A1 (de) | 1993-03-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000718 |