JPH05339688A - 金属鋳造用鋳型材の製造方法 - Google Patents

金属鋳造用鋳型材の製造方法

Info

Publication number
JPH05339688A
JPH05339688A JP16997592A JP16997592A JPH05339688A JP H05339688 A JPH05339688 A JP H05339688A JP 16997592 A JP16997592 A JP 16997592A JP 16997592 A JP16997592 A JP 16997592A JP H05339688 A JPH05339688 A JP H05339688A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
copper alloy
heat treatment
temperature
thermal conductivity
heating
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
Application number
JP16997592A
Other languages
English (en)
Inventor
Hidemichi Fujiwara
英道 藤原
Akihiro Oguri
章宏 大栗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP16997592A priority Critical patent/JPH05339688A/ja
Publication of JPH05339688A publication Critical patent/JPH05339688A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Molds, Cores, And Manufacturing Methods Thereof (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強度と熱伝導性及び耐高温軟化性のバランス
に優れた金属鋳造用鋳型材の製造方法を提供する。 【構成】 Cr: 0.3〜1.2 wt%、Zr:0.05〜0.25wt
%を含有し、又は更にSn,Al,Ag,Ni,Ti,
Co,Feのうち1種又は2種以上をそれぞれ2wt%以
下含有し、残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金
を、 650〜950 ℃の温度で熱間鍛造した後、T=−250
×Zr組成(wt%)+1012.5で決定される上限温度T℃
からT−50℃の範囲で、不活性又は還元雰囲気中で加熱
処理を行った後、焼入れを行い、次いで加熱速度1〜10
℃/minで 500〜540 ℃まで加熱した後、 30min〜2hr保
持し、その後冷却して、更に 420〜480 ℃に加熱し、15
min〜3hr保持した後冷却する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、強度と熱伝導性及び耐
高温軟化性のバランスに優れた金属鋳造用鋳型材の製造
方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】金属鋳造用鋳型材、特に連続鋳造に用い
られる連続鋳造用鋳型材としては従来よりCr及びZr
を含有する銅合金が使われており、鉄鋼の連続鋳造用鋳
型として多く用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年鋳
造速度の高速化が図られるようになり、従来よりも鋳型
温度が上昇し、鋳型の変形やマイクロクラックなどの発
生によって鋳型寿命が短くなるという問題が生じてき
た。それでより高熱伝導性と 500℃以上での耐高温軟化
性を有する鋳型材が求められるようになってきている。
そのためAlやTiなどを添加し、耐高温軟化性の改善
を図ったものなどがあるが、熱伝導性が著しく低下する
ため、鋳型の変形が起り、鋳型寿命の向上はほとんど図
れないなどの問題があった。また合金元素の添加を行っ
ても鋳型内に存在する結晶粒の粒内強度は向上するが、
粒界強度は向上せず、マイクロクラックの防止にもあま
り効果を生じていなかった。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明はこれに鑑み種々
検討の結果、従来より用いられているCr,Zrを含有
する銅合金鋳型材において、従来よりも優れた熱伝導
性、強度、耐高温軟化性を発現せしめることのできる金
属鋳造用鋳型材の製造方法を開発したものである。
【0005】本発明の一つは、Cr: 0.3〜1.2 wt%、
Zr:0.05〜0.25wt%を含有し、残部Cuと不可避的不
純物からなる銅合金を、 650〜950 ℃の温度で熱間鍛造
した後、T=−250 ×Zr組成(wt%)+1012.5で決定
される上限温度T℃からT−50℃の範囲で、不活性又は
還元雰囲気中で加熱処理を行った後、焼入れを行い、次
いで加熱速度1〜10℃/minで 500〜540 ℃まで加熱した
後、 30min〜2hr保持し、その後冷却して、更に 420〜
480 ℃に加熱し、 15min〜3hrに保持した後冷却するこ
とを特徴とする。
【0006】本発明の他の一つは、Cr: 0.3〜1.2 wt
%、Zr:0.05〜0.25wt%を含有し、更にSn,Al,
Ag,Ni,Ti,Co,Feのうち1種又は2種以上
をそれぞれ2wt%以下含有し、残部Cuと不可避的不純
物からなる銅合金を、 650〜950 ℃の温度で熱間鍛造し
た後、T=−250 ×Zr組成(wt%)+1012.5で決定さ
れる上限温度T℃からT−50℃の範囲で、不活性又は還
元雰囲気中で加熱処理を行った後、焼入れを行い、次い
で加熱速度1〜10℃/minで 500〜540 ℃まで加熱した
後、 30min〜2hr保持し、その後冷却して更に 420〜48
0 ℃に加熱し、15min 〜3hr保持した後冷却することを
特徴とするものである。
【0007】
【作用】本発明者等は、従来の製造方法にて製造したC
u−Cr−Zr系合金において、耐高温軟化特性を調べ
たところ、 450℃以上において極度に軟化しやすくなる
ことを見いだした。この理由としては、析出相を生じさ
せる加熱処理が 430〜480 ℃で行われる場合が多く、加
熱処理温度よりも高温では、析出相の粗大化が起り、強
度が低下するためである。またCu−Cr−Zr系合金
では、鋳造の際や高温まで加熱を行った際に、粒界部に
CuとCu5 Zrの共晶が生じ、高温での粒界強度が低
くなる傾向にあることを見いだした。そこで本発明者等
は適当な組成を持つCu−Cr−Zr系合金において加
熱条件を最適化することによって、熱伝導率を損なうこ
と無く、粒界部における共晶相の生成を抑制することに
よってマイクロクラックの発生を防止し、析出相粗大化
による高温での軟化を起りにくくする製造方法を開発し
た。
【0008】以下本発明の要件について説明する。合金
組成において、Cr組成を 0.3〜1.0 wt%としたのは、
0.3 wt %未満では時効の際にCrの析出による硬化が
ほとんど起らず、 1.0 wt %を越えると熱間鍛造の際の
加工性が悪くなり、更に加熱・焼入れ処理の際に、粗大
なCr相を生じやすくなるためである。またZr組成を
0.05〜0.25wt%としたのは、0.05wt%未満の添加では、
時効の際のCu5 Zr化合物の析出による硬化がほとん
ど起らず、0.25wt%を越えると加熱・焼入れ処理の際に
粒界に割れを生じやすくなるため好ましくない。
【0009】またCr,Zr以外に耐高温軟化性を向上
させるために、Sn,Al,Ag,Ni,Ti,Co,
Feの1種又は2種以上を添加することは、マトリック
スを強化するためのCr,Cu5 Zrの析出硬化を促進
するのに非常に有効である。そしてこれらの元素の添加
を行っても鋳型として十分な熱伝導性を得るためには、
Cr,Zrを十分に析出させるために二次時効を行うこ
とが必要であり、さらに元素添加量として、それぞれ2
wt%以下に抑える必要がある。
【0010】熱間鍛造は、上記組成の鋳塊を 650〜950
℃の温度で行う。しかして 650℃未満では伸びが著しく
低下して鍛造時の割れ発生の原因となり、 950℃を越え
るとZrが濃化した粒界部において溶融が生じて鍛造時
の割れ発生の原因となる。そして粒界部の均質化を行う
ためにはできるだけ高温に加熱する必要があり、 750〜
950 ℃の範囲が望ましい。
【0011】熱間鍛造後の加熱・焼入れ処理は、析出相
を形成するCr,Zr成分を十分に固溶するため、でき
るだけ高温で処理することが望ましいが、Zrの添加に
よって融点が低下するため、Zrの添加量に応じて加熱
上限温度を決定する必要がある。その上限温度TはT℃
=−250 ×Zr(wt%)+1012.5で決定される。また下
限温度は析出成分の固溶を十分に起させる必要があるた
め、T−50℃以上とすることが必要である。
【0012】加熱・焼入れ処理後の一次熱処理は、加熱
速度1〜10℃/minで熱処理温度まで加熱することによっ
て、微細な析出相の核を生成させ、 500〜540 ℃にて30
min〜2hr保持することによって強化相として作用する
まで成長させる。しかして加熱速度を10℃/minよりも速
くすると、析出相の核が減少し十分な強度が得られず、
1℃/min未満としても1℃/min以上の場合と同等の効果
しか得られず、工業的に生産性が悪い。また時効温度を
従来技術のように低温で行うと、析出量が減少し、十分
な熱伝導性が得られず、耐高温軟化特性も優れた特性は
得られない。保持時間は30min 未満であると、析出量が
十分でなく、2hrよりも長時間熱処理を行うと、析出相
の粗大化が起り強度が低下する。
【0013】二次熱処理は、一次熱処理後に 420〜480
℃の低温で熱処理することにより、一次熱処理時よりも
析出量を増加させ、熱伝導率、強度を増加させるもので
ある。そして二次熱処理を 420℃未満で行うとほとんど
その効果がなく、 480℃より高い温度で行うと、析出相
の粗大化が起るため好ましくない。また保持時間は 15m
in未満であると、ほとんど効果がなく、3hrより長時間
行っても、二次熱処理の効果はほとんど変わらないため
経済的でない。
【0014】
【実施例】以下本発明を実施例について説明する。表1
に示す組成の合金を常法により鋳造し、得られた鋳塊を
表2に示す条件で製造し、電気伝導率と高温硬さを評価
した。その結果を表2に併記した。尚表2中比較例No.
12,13及び19は、製造過程で割れが生じ評価不可となっ
たものである。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】
【0017】表2から明らかなように本発明例によるも
のは、連続鋳造用鋳型として要求される高熱伝導性と高
温における高い強度が得られることが判る。これに対し
て合金組成が外れるか、製造条件が外れる比較例による
ものは、熱伝導率又は 500℃における硬さが劣ることが
判る。
【0018】
【発明の効果】このように本発明によれば、連続鋳造用
鋳型として要求される高熱伝導性と高温における強度を
改善し、鋳型の寿命を向上することができる顕著な効果
を奏するものである。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Cr: 0.3〜1.2 wt%、Zr:0.05〜0.
    25wt%を含有し、残部Cuと不可避的不純物からなる銅
    合金を 650〜950 ℃の温度で熱間鍛造した後、T=−25
    0 ×Zr組成(wt%)+1012.5で決定される上限温度T
    ℃からT−50℃の範囲で、不活性又は還元雰囲気中で加
    熱処理を行った後、焼入れを行い、次いで加熱速度1〜
    10℃/minで 500〜540 ℃まで加熱した後、 30min〜2hr
    保持し、その後冷却して、更に 420〜480 ℃に加熱し、
    15min〜3hr保持した後冷却することを特徴とする金属
    鋳造用鋳型材の製造方法。
  2. 【請求項2】 Cr: 0.3〜1.2 wt%、Zr:0.05〜0.
    25wt%を含有し、更にSn,Al,Ag,Ni,Ti,
    Co,Feのうち1種又は2種以上をそれぞれ2wt%以
    下含有し、残部Cuと不可避的不純物からなる銅合金
    を、 650〜950℃の温度で熱間鍛造した後、T=−250
    ×Zr組成(wt%)+1012.5で決定される上限温度T℃
    からT−50℃の範囲で、不活性又は還元雰囲気中で加熱
    処理を行った後、焼入れを行い、次いで加熱速度1〜10
    ℃/minで 500〜540 ℃まで加熱した後、 30min〜2hr保
    持し、その後冷却して、更に 420〜480 ℃に加熱し、15
    min 〜3hr保持した後冷却することを特徴とする金属鋳
    造用鋳型材の製造方法。
JP16997592A 1992-06-05 1992-06-05 金属鋳造用鋳型材の製造方法 Pending JPH05339688A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16997592A JPH05339688A (ja) 1992-06-05 1992-06-05 金属鋳造用鋳型材の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16997592A JPH05339688A (ja) 1992-06-05 1992-06-05 金属鋳造用鋳型材の製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05339688A true JPH05339688A (ja) 1993-12-21

Family

ID=15896279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16997592A Pending JPH05339688A (ja) 1992-06-05 1992-06-05 金属鋳造用鋳型材の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05339688A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016047484A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 三菱マテリアル株式会社 鋳造用モールド材及びCu-Cr-Zr合金素材
JP2016065305A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 鋳造用モールド材及びCu−Cr−Zr合金素材
JP2017088949A (ja) * 2015-11-09 2017-05-25 三菱マテリアル株式会社 銅合金素材
KR20180070545A (ko) 2015-10-15 2018-06-26 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr-Al 합금 소재
KR20180078244A (ko) * 2015-11-09 2018-07-09 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 구리 합금 소재

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016065305A (ja) * 2014-09-25 2016-04-28 三菱マテリアル株式会社 鋳造用モールド材及びCu−Cr−Zr合金素材
CN106536769A (zh) * 2014-09-25 2017-03-22 三菱综合材料株式会社 铸造用模具材料及Cu‑Cr‑Zr合金原材料
US10544495B2 (en) 2014-09-25 2020-01-28 Mitsubishi Materials Corporation Casting mold material and Cu—Cr—Zr alloy material
KR20170059435A (ko) 2014-09-25 2017-05-30 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr 합금 소재
EP3199651A4 (en) * 2014-09-25 2018-03-07 Mitsubishi Materials Corporation CASTING MOLD MATERIAL AND Cu-Cr-Zr ALLOY MATERIAL
WO2016047484A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 三菱マテリアル株式会社 鋳造用モールド材及びCu-Cr-Zr合金素材
US20180297109A1 (en) * 2015-10-15 2018-10-18 Mitsubishi Materials Corporation CASTING MOLD MATERIAL AND Cu-Cr-Zr-Al ALLOY MATERIAL
KR20180070545A (ko) 2015-10-15 2018-06-26 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr-Al 합금 소재
EP3363921A4 (en) * 2015-10-15 2019-04-03 Mitsubishi Materials Corporation MOLDING MATERIAL AND CU-CR-ZR-AL ALLOY OUTPUT MATERIAL
US20180291490A1 (en) * 2015-11-09 2018-10-11 Mitsubishi Materials Corporation Copper alloy material
US20190062874A1 (en) * 2015-11-09 2019-02-28 Mitsubishi Materials Corporation Copper alloy material
KR20180078244A (ko) * 2015-11-09 2018-07-09 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 구리 합금 소재
EP3375897A4 (en) * 2015-11-09 2019-04-03 Mitsubishi Materials Corporation COPPER ALLOY MATERIAL
EP3375898A4 (en) * 2015-11-09 2019-04-03 Mitsubishi Materials Corporation COPPER ALLOY MATERIAL
JP2017088949A (ja) * 2015-11-09 2017-05-25 三菱マテリアル株式会社 銅合金素材
CN108291275B (zh) * 2015-11-09 2020-03-13 三菱综合材料株式会社 铜合金材料

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6432070B2 (ja) 高温熱伝導度に優れた長寿命ダイカスト用熱間金型鋼およびその製造方法
EP1709210A1 (en) Aluminum alloy for producing high performance shaped castings
JP6860413B2 (ja) マルエージング鋼およびその製造方法
JP4313135B2 (ja) 曲げ加工性に優れた高強度銅合金
KR100525024B1 (ko) 벤딩성이 우수한 구리합금 및 그 제조방법
JPH06264202A (ja) 高強度銅合金の製造方法
JP5555154B2 (ja) 電気・電子部品用銅合金およびその製造方法
JPS6257704B2 (ja)
JPS6132386B2 (ja)
JPH05339688A (ja) 金属鋳造用鋳型材の製造方法
JP3763234B2 (ja) 高強度高導電率高耐熱性銅基合金の製造方法
JP2738130B2 (ja) 高冷却能を有する高強度Cu合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法
JPH05132745A (ja) 成形性に優れたアルミニウム合金の製造方法
JPH03257131A (ja) 金属間化合物析出硬化Ni基合金製刃物材およびその製造方法
JPS61143564A (ja) 高力高導電性銅基合金の製造方法
KR101554521B1 (ko) 알루미늄 합금의 2단 열처리 방법
KR102472842B1 (ko) 연신율이 향상된 페로타이타늄의 제조방법 및 이에 따라 제조된 페로타이타늄
JPH046233A (ja) 冷却能の高いCu合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法
JPH0259859B2 (ja)
JP2530657B2 (ja) 銅合金およびその製造方法
JPS61288036A (ja) リードフレーム材用銅合金
KR100366843B1 (ko) 동합금 및 그의 제조방법
JPH0689439B2 (ja) 構造用Al―Cu―Mg―Li系アルミニウム合金材料の製造方法
JP4175823B2 (ja) 金型用特殊鋼の製造方法
JP5687976B2 (ja) 電気・電子部品用銅合金の製造方法