JPH0649564A - 切削性及び耐食性が優れた銅基合金 - Google Patents
切削性及び耐食性が優れた銅基合金Info
- Publication number
- JPH0649564A JPH0649564A JP20806592A JP20806592A JPH0649564A JP H0649564 A JPH0649564 A JP H0649564A JP 20806592 A JP20806592 A JP 20806592A JP 20806592 A JP20806592 A JP 20806592A JP H0649564 A JPH0649564 A JP H0649564A
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- JP
- Japan
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- copper
- corrosion resistance
- machinability
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工性及び耐食性は、Ｎｉを高濃度で含有す
る洋白と同等でありながら、切削性の向上及び強度の向
上を可能とし、更にＮｉ含有量の低減により著しいコス
ト低減を可能とした切削性及び耐食性が優れた銅基合金
を提供する。 【構成】 Ｚｎ；25〜40重量％、Ｎｉ；6〜12重量％、
Ｓｎ；0.5〜2.5重量％、Ｍｎ；0.1〜5.0重量％、Ｐ；0.
005〜0.05重量％、Ｍｇ；0.005〜0.2重量％を含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる。
る洋白と同等でありながら、切削性の向上及び強度の向
上を可能とし、更にＮｉ含有量の低減により著しいコス
ト低減を可能とした切削性及び耐食性が優れた銅基合金
を提供する。 【構成】 Ｚｎ；25〜40重量％、Ｎｉ；6〜12重量％、
Ｓｎ；0.5〜2.5重量％、Ｍｎ；0.1〜5.0重量％、Ｐ；0.
005〜0.05重量％、Ｍｇ；0.005〜0.2重量％を含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、家屋及び自動車等のキ
ー、コイン並びに各種装飾及び建築物などに使用される
切削性及び耐食性が優れた銅基合金に関する。
ー、コイン並びに各種装飾及び建築物などに使用される
切削性及び耐食性が優れた銅基合金に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より家屋及び自動車等のキーには、
黄銅（Ｃ2801等）に、Ｎｉめっき又はＣｒめっきを施し
たものが使用されている。これらのめっき製品は使用中
にめっき層が剥離し又は摩滅しやすく、黄銅素地が露出
して外観が損なわれるという虞れがある。しかも、人が
直接さわるものであるため、露出した部分の黄銅は容易
に腐食される。このため、近時、上記黄銅に替わり、め
っきを施す必要がない洋白が使用されるようになってき
た。洋白は、銀白色を呈する銅基合金であり、加工性及
び耐食性が優れているため、無めっきでキー又は各種の
装飾及び建築物などに広く使用されている。
黄銅（Ｃ2801等）に、Ｎｉめっき又はＣｒめっきを施し
たものが使用されている。これらのめっき製品は使用中
にめっき層が剥離し又は摩滅しやすく、黄銅素地が露出
して外観が損なわれるという虞れがある。しかも、人が
直接さわるものであるため、露出した部分の黄銅は容易
に腐食される。このため、近時、上記黄銅に替わり、め
っきを施す必要がない洋白が使用されるようになってき
た。洋白は、銀白色を呈する銅基合金であり、加工性及
び耐食性が優れているため、無めっきでキー又は各種の
装飾及び建築物などに広く使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、洋白は
ＪＩＳ C7351、C7521のようにＮｉ含有量が高いため、
耐食性が優れている反面、切削性が劣り、またコストが
高いという問題点を有している。また、洋白は強度も十
分であるとはいえない。
ＪＩＳ C7351、C7521のようにＮｉ含有量が高いため、
耐食性が優れている反面、切削性が劣り、またコストが
高いという問題点を有している。また、洋白は強度も十
分であるとはいえない。
【０００４】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、加工性及び耐食性は、Ｎｉを高濃度で含有
する洋白と同等でありながら、切削性の向上及び強度の
向上を可能とし、更にＮｉ含有量の低減により著しいコ
スト低減を可能とした切削性及び耐食性が優れた銅基合
金を提供することを目的とする。
のであって、加工性及び耐食性は、Ｎｉを高濃度で含有
する洋白と同等でありながら、切削性の向上及び強度の
向上を可能とし、更にＮｉ含有量の低減により著しいコ
スト低減を可能とした切削性及び耐食性が優れた銅基合
金を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係る切削性が及
び耐食性が優れた銅基合金は、Ｚｎ；25〜40重量％、Ｎ
ｉ；6〜12重量％、Ｓｎ；0.5〜2.5重量％、Ｍｎ；0.1〜
5.0重量％、Ｐ；0.005〜0.05重量％、Ｍｇ；0.005〜0.2
重量％を含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする。
び耐食性が優れた銅基合金は、Ｚｎ；25〜40重量％、Ｎ
ｉ；6〜12重量％、Ｓｎ；0.5〜2.5重量％、Ｍｎ；0.1〜
5.0重量％、Ｐ；0.005〜0.05重量％、Ｍｇ；0.005〜0.2
重量％を含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなる
ことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本願発明者等は前述した従来技術の有する問題
点を解決すべく種々の実験研究を行った。この結果、Ｎ
ｉ含有量低減による機械的性質、加工性及び耐食性の不
足分は、Ｚｎ，Ｓｎ，Ｍｎ及びＰ含有量を特定の範囲に
限定することによって補うことが可能であり、また、切
削性向上はＺｎ及びＭｇ含有量を特定の範囲に限定する
ことによって達成できるという事実を見いだした。
点を解決すべく種々の実験研究を行った。この結果、Ｎ
ｉ含有量低減による機械的性質、加工性及び耐食性の不
足分は、Ｚｎ，Ｓｎ，Ｍｎ及びＰ含有量を特定の範囲に
限定することによって補うことが可能であり、また、切
削性向上はＺｎ及びＭｇ含有量を特定の範囲に限定する
ことによって達成できるという事実を見いだした。
【０００７】次に、本発明に係る切削性及び耐食性が優
れた銅基合金における各成分の添加理由及び組成限定理
由について説明する。
れた銅基合金における各成分の添加理由及び組成限定理
由について説明する。
【０００８】Ｚｎ；25〜40重量％ Ｚｎは機械的強度の向上に寄与すると共に、切削性及び
剪断加工性の向上にも寄与し得る。Ｚｎ添加量が25重量
％未満の場合は強度及び切削性向上に対するＺｎの寄与
が小さく、逆にＺｎ添加量が40重量％を超えると耐食性
の劣化を招く。従って、Ｚｎの含有量は25〜40重量％と
する。
剪断加工性の向上にも寄与し得る。Ｚｎ添加量が25重量
％未満の場合は強度及び切削性向上に対するＺｎの寄与
が小さく、逆にＺｎ添加量が40重量％を超えると耐食性
の劣化を招く。従って、Ｚｎの含有量は25〜40重量％と
する。
【０００９】Ｎｉ；6〜12重量％ Ｎｉは機械的性質、加工性及び耐食性向上のために、6
重量％以上の添加が必要である。しかし、Ｎｉを12重量
％を超えて添加しても、これらの特性に対する効果が飽
和すると共に、切削性の劣化を招き、コストの増加も著
しくなる。従って、Ｎｉ含有量は6〜12重量％とする。
重量％以上の添加が必要である。しかし、Ｎｉを12重量
％を超えて添加しても、これらの特性に対する効果が飽
和すると共に、切削性の劣化を招き、コストの増加も著
しくなる。従って、Ｎｉ含有量は6〜12重量％とする。
【００１０】Ｓｎ；0.5〜2.5重量％ Ｓｎは機械的特性及び耐食性を向上させる効果を有す
る。Ｓｎ含有量が0.5重量％未満ではこれらの効果が少
なく、2.5重量％を超えると熱間加工性が劣化する。従
って、Ｓｎの含有量は0.5〜2.5重量％とする。
る。Ｓｎ含有量が0.5重量％未満ではこれらの効果が少
なく、2.5重量％を超えると熱間加工性が劣化する。従
って、Ｓｎの含有量は0.5〜2.5重量％とする。
【００１１】Ｍｎ；0.1〜5.0重量％ Ｍｎは機械的特性及び耐食性を向上させると共に、前記
Ｎｉとの協働作用により銅基合金を高級感のある淡い色
調にする効果を有する。Ｍｎ含有量が0.1重量％未満で
は、機械的特性及び耐食性向上に対する効果が小さく、
Ｍｎを5.0重量％を超えて含有しても熱間及び冷間加工
性の低下を招く。従って、Ｍｎ含有量は0.1〜5.0重量％
とする。
Ｎｉとの協働作用により銅基合金を高級感のある淡い色
調にする効果を有する。Ｍｎ含有量が0.1重量％未満で
は、機械的特性及び耐食性向上に対する効果が小さく、
Ｍｎを5.0重量％を超えて含有しても熱間及び冷間加工
性の低下を招く。従って、Ｍｎ含有量は0.1〜5.0重量％
とする。
【００１２】Ｐ；0.005〜0.05重量％ Ｐは微量の添加により脱亜鉛腐食等の腐食現象の抑制に
大きな効果を発揮する元素である。Ｐ含有量が0.005重
量％未満ではこの効果は小さく、Ｐを0.05重量％を超え
て添加しても、熱間加工時に、低融点（880℃）のＮｉ3
Ｐが生成しやすくなるため、加工性が劣化する。また、
Ｐ含有量が多いと、粒界腐食が発生しやすく、応力腐食
割れ感受性が増加する。従って、Ｐ含有量は0.005〜0.0
5重量％とする。
大きな効果を発揮する元素である。Ｐ含有量が0.005重
量％未満ではこの効果は小さく、Ｐを0.05重量％を超え
て添加しても、熱間加工時に、低融点（880℃）のＮｉ3
Ｐが生成しやすくなるため、加工性が劣化する。また、
Ｐ含有量が多いと、粒界腐食が発生しやすく、応力腐食
割れ感受性が増加する。従って、Ｐ含有量は0.005〜0.0
5重量％とする。
【００１３】Ｍｇ；0.005〜0.2重量％ Ｍｇは微量の添加により切削性の向上に大きな効果を発
揮する元素である。Ｍｇ含有量が0.005重量％未満では
この効果は小さく、Ｍｇを0.2重量％を超えて添加して
も、切削性向上効果が飽和するばかりでなく、鋳造性の
劣化を招く。従って、Ｍｇの含有量は0.005〜0.2重量％
とする。
揮する元素である。Ｍｇ含有量が0.005重量％未満では
この効果は小さく、Ｍｇを0.2重量％を超えて添加して
も、切削性向上効果が飽和するばかりでなく、鋳造性の
劣化を招く。従って、Ｍｇの含有量は0.005〜0.2重量％
とする。
【００１４】なお、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｉｎ、
Ｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｓｉ及びＣｏの１種又は２種以上を夫
々0.5重量％以下、またＰｂ及びミッシュメタルを0.01
重量％以下含有させても、本発明の銅基合金の特性に何
等悪影響を及ぼさない。このため、これらの成分の所定
値以下の含有は許容される。
Ｂ、Ｔａ、Ａｌ、Ｓｉ及びＣｏの１種又は２種以上を夫
々0.5重量％以下、またＰｂ及びミッシュメタルを0.01
重量％以下含有させても、本発明の銅基合金の特性に何
等悪影響を及ぼさない。このため、これらの成分の所定
値以下の含有は許容される。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例についてその比較例と
比較して説明する。クリプトル炉を用いて、下記表１に
示す組成の銅合金を、大気中で木炭被覆下にて溶解及び
鋳造し、厚さ50mm、幅75mm、長さ180mmの鋳塊を得た。
この鋳塊の表面と裏面を切削した後、800℃の温度で厚
さ15mmまで熱間圧延した。次に、グラインダーにより酸
化スケールを除去した後、冷間圧延と焼鈍を行い、最終
的に板厚2.8mmの板材を作製した。
比較して説明する。クリプトル炉を用いて、下記表１に
示す組成の銅合金を、大気中で木炭被覆下にて溶解及び
鋳造し、厚さ50mm、幅75mm、長さ180mmの鋳塊を得た。
この鋳塊の表面と裏面を切削した後、800℃の温度で厚
さ15mmまで熱間圧延した。次に、グラインダーにより酸
化スケールを除去した後、冷間圧延と焼鈍を行い、最終
的に板厚2.8mmの板材を作製した。
【００１６】この板材を用いて、引張試験、硬さ試験、
塩水噴霧試験、応力腐食割れ試験及び切削加工試験を行
った。引張試験及び硬さ試験の結果並びに鋳塊の健全性
を評価した結果を下記表２に示す。また、塩水噴霧試験
及び応力腐食割れ試験の結果を下記表３に、切削加工試
験結果を下記表４に示す。
塩水噴霧試験、応力腐食割れ試験及び切削加工試験を行
った。引張試験及び硬さ試験の結果並びに鋳塊の健全性
を評価した結果を下記表２に示す。また、塩水噴霧試験
及び応力腐食割れ試験の結果を下記表３に、切削加工試
験結果を下記表４に示す。
【００１７】引張試験には、圧延方向に採取したＪＩＳ
５号試験片を用いた。硬さはマイクロビッカース硬度計
で、荷重を5Kgにして測定した。塩水噴霧試験はＪＩＳ
Ｚ2371に準じて実施し、試験時間は７２時間とした。
５号試験片を用いた。硬さはマイクロビッカース硬度計
で、荷重を5Kgにして測定した。塩水噴霧試験はＪＩＳ
Ｚ2371に準じて実施し、試験時間は７２時間とした。
【００１８】応力腐食割れ試験は、トンプソン（D.H.Th
ompson）の方法により行った。即ち、所定寸法の試験片
（板材）の両端に穴を穿設し、この試験片をループ状に
曲げ、前記穴に銅線を通して両端部を接触させて固定し
た。その後、前記銅線を解いて試験片の両端間の距離
（Ｌ1）を測定した。また、銅線で試験片の両端部を接
触させたまま、試験片を一定時間アンモニア蒸気に曝露
した後、前記銅線を解いて試験片の両端間の距離（Ｌ
2）を測定した。そして、下記数式１により、応力緩和
率を求めた。
ompson）の方法により行った。即ち、所定寸法の試験片
（板材）の両端に穴を穿設し、この試験片をループ状に
曲げ、前記穴に銅線を通して両端部を接触させて固定し
た。その後、前記銅線を解いて試験片の両端間の距離
（Ｌ1）を測定した。また、銅線で試験片の両端部を接
触させたまま、試験片を一定時間アンモニア蒸気に曝露
した後、前記銅線を解いて試験片の両端間の距離（Ｌ
2）を測定した。そして、下記数式１により、応力緩和
率を求めた。
【００１９】
【数１】 応力緩和率（％）＝｛（Ｌ1−Ｌ2）／Ｌ1｝
×１００
×１００
【００２０】この応力緩和率が50％となる50％応力緩和
時間により、応力腐食割れ試験の結果を示した。
時間により、応力腐食割れ試験の結果を示した。
【００２１】切削加工試験は直径が2.5mmのエンドミル
により回転数2000rpm、送り速度100mm/分、切削深さ1mm
の条件で実施した。この切削加工試験は、潤滑油を用い
ない促進試験とし、3mm長さ切削後の供試材のバリ発生
状況を観察した。
により回転数2000rpm、送り速度100mm/分、切削深さ1mm
の条件で実施した。この切削加工試験は、潤滑油を用い
ない促進試験とし、3mm長さ切削後の供試材のバリ発生
状況を観察した。
【００２２】下記表２，３及び４から明かなように、本
実施例合金は機械的特性、耐食性及び切削性のいずれの
特性においても優れている。比較例合金No.9はＭｇを含
有していないため、切削性が劣る。比較例合金No.10は
健全な鋳塊を得ることができなかった。比較例合金No.1
1はＺｎ含有量が少ないため、強度及び切削性が劣って
いる。比較例合金No.12はＺｎ含有量が多いため、耐食
性が劣っている。更に、公知合金であるNo.13(C7521)は
強度が不足すると共に、切削性が悪い。また、公知合金
No.17(C2680)は強度及び耐食性ともに不十分である。
実施例合金は機械的特性、耐食性及び切削性のいずれの
特性においても優れている。比較例合金No.9はＭｇを含
有していないため、切削性が劣る。比較例合金No.10は
健全な鋳塊を得ることができなかった。比較例合金No.1
1はＺｎ含有量が少ないため、強度及び切削性が劣って
いる。比較例合金No.12はＺｎ含有量が多いため、耐食
性が劣っている。更に、公知合金であるNo.13(C7521)は
強度が不足すると共に、切削性が悪い。また、公知合金
No.17(C2680)は強度及び耐食性ともに不十分である。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】
【表４】
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る銅基合
金は、加工性及び耐食性が十分優れていると共に、従来
の洋白又は黄銅と比較して強度及び切削性等の機械的性
質が著しく向上し、また、Ｎｉ含有量の低減により製造
コストを低減することができる。このため、本発明は、
各種キー、コイン及び装飾・建築物等に使用する銅基合
金として極めて有益である。
金は、加工性及び耐食性が十分優れていると共に、従来
の洋白又は黄銅と比較して強度及び切削性等の機械的性
質が著しく向上し、また、Ｎｉ含有量の低減により製造
コストを低減することができる。このため、本発明は、
各種キー、コイン及び装飾・建築物等に使用する銅基合
金として極めて有益である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小倉 哲造 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 荒井 浩史 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｚｎ；25〜40重量％、Ｎｉ；6〜12重量
％、Ｓｎ；0.5〜2.5重量％、Ｍｎ；0.1〜5.0重量％、
Ｐ；0.005〜0.05重量％、Ｍｇ；0.005〜0.2重量％を含
有し、残部が銅及び不可避的不純物からなることを特徴
とする切削性及び耐食性が優れた銅基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20806592A JPH0649564A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 切削性及び耐食性が優れた銅基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20806592A JPH0649564A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 切削性及び耐食性が優れた銅基合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0649564A true JPH0649564A (ja) | 1994-02-22 |
Family
ID=16550065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20806592A Pending JPH0649564A (ja) | 1992-08-04 | 1992-08-04 | 切削性及び耐食性が優れた銅基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0649564A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872564A1 (en) * | 1997-04-14 | 1998-10-21 | Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. | Corrosion-resistant high-strength copper based alloy having excellent blankability |
| CN108130447A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-08 | 宁波兴业盛泰集团有限公司 | 一种高浮雕纪念章用锌白铜合金板带材及其制备方法 |
| CN114606411A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种易切削白铜及其制备方法 |
| WO2024108719A1 (zh) * | 2022-11-23 | 2024-05-30 | 宁波博威合金材料股份有限公司 | 一种低镍锌白铜合金及其制备方法 |
-
1992
- 1992-08-04 JP JP20806592A patent/JPH0649564A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0872564A1 (en) * | 1997-04-14 | 1998-10-21 | Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. | Corrosion-resistant high-strength copper based alloy having excellent blankability |
| CN108130447A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-06-08 | 宁波兴业盛泰集团有限公司 | 一种高浮雕纪念章用锌白铜合金板带材及其制备方法 |
| CN114606411A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-06-10 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种易切削白铜及其制备方法 |
| WO2024108719A1 (zh) * | 2022-11-23 | 2024-05-30 | 宁波博威合金材料股份有限公司 | 一种低镍锌白铜合金及其制备方法 |
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