JPH08199262A - 銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタン合金とその加工熱処理方法 - Google Patents

銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタン合金とその加工熱処理方法

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JPH08199262A
JPH08199262A JP427795A JP427795A JPH08199262A JP H08199262 A JPH08199262 A JP H08199262A JP 427795 A JP427795 A JP 427795A JP 427795 A JP427795 A JP 427795A JP H08199262 A JPH08199262 A JP H08199262A
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チャン−ジョー キム
Chung-Seub Oh
チュン−セオブ オー
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Korea Institute of Machinery and Materials KIMM
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 銅(Cu)−クローム(Cr)−ジルコニュ
ーム(Zr)−合金に、銅(Cu)に対して固溶限度が
低く反応性の良いセリューム(Ce)とランタン(L
a)を少量添加して溶体化処理後400−550℃で時
効熱処理時微細な析出物を均一に生成して基地の硬度と
導電率が各々HRB70−90,IACS70−90%
の範囲を維持できる合金を提供する。 【構成】 Cr,Zr,Ce,La,Nd,Prおよび
Agが特定された銅を主成分とする合金を、例えば、
(1)熱間加工→(2)溶体化処理→(3)冷間加工→
(4)時効硬化熱処理→(5)矯正、しあげからなる加
工熱処理により製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は銅−クローム−ジルコニ
ューム−セリューム−ランタン合金とその加工熱処理方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】適当量のクローム(Cr)とジルコニュ
ーム(Zr)を含有した銅(Cu)−クローム(Cr)
−ジルコニューム(Zr)合金は適当な冷間加工と時効
熱処理により、導電率を純銅の80%以上維持しながら
強度は純銅の2−3倍程度まで向上させることができる
ので、工業的には電気及び電子用分野に有用に使用され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、大容量電
気接点や抵抗溶接用電極として使用される場合にはその
使用特性上反復的に高い加圧力下で大電流が流れるよう
になるので抵抗による高い熱が発生する状況であるから
接点部の消耗が大きく、場合によっては被接触物に焼着
く所謂スティッキング(sticking)現象が問題
になる場合がある。
【0004】このような問題点を改善する目的で第3の
特定元素を添加する場合に、その元素の種類と添加量の
増加によって硬度は或る程度向上できる導電率はむしろ
大きく阻害される場合が一般的である。
【0005】
【課題を解決するための手段】このような観点を考慮し
て本発明は、銅(Cu)−クローム(Cr),ジルコニ
ューム(Zr)合金に、銅(Cu)に対して固溶限度が
低くて反応性の良いセリューム(Ce)とランタン(L
a)を少量添加して溶体化処理後400−550℃で時
効熱処理時微細な析出物を均一に生成して基地の硬度と
導電率が各々HRB70−90,IACS70−90%
の範囲を維持できる合金の製造とその加工熱処理に関す
るものである。
【0006】
【実施例】微量の銀(Ag)を含有するかまたは含有し
ない銅(Cu)を主成分とし、発明材料の導電率と硬度
の目標水準を考慮して、クローム(Cr)とジルコニュ
ーム(Zr)の総合量は0.20−3.0 %(重量百分率)の
範囲で添加し、これに加工熱処理時にCux CeとCu
y Laのような析出物を生成できる成分でセリューム
(Ce),ランタン(La)等を0.05−0.50%(重量百
分率)の範囲で添加して合金した鋳塊を製造する。
【0007】上記においてセリューム(Ce)とランタ
ン(La)の総含量を0.05%−0.50%(重量百分率)の
範囲で添加するためにセリューム(Ce)が約50%
(重量百分率)−ランタン(La)が約25%(重量百
分率)−ニオディミューム(Nd)が約15%(重量百
分率)−プラセオディミューム(Pr)が約5%(重量
百分率)の含量比で構成された複合物であるミシュメタ
ル(Mischmetal)を0.05%−0.50%(重量百
分率)範囲で添加すると効果的である。
【0008】そしてこれを次のような3種類の加工熱処
理工程を経て合金素材や部品を製造することによって硬
度と導電率を各々の目標水準であるHRB70−90,
IACS70−90%範囲を満足させるとともに耐久性
やスティッキング(sticking)現象の改善等、
接点材料や抵抗溶接電極材料としての諸般特性を向上で
きるようにした。
【0009】イ.第1工程案 (1)熱間加工→(2)溶体化処理→(3)冷間加工→
(4)時効硬化熱処理→(5)矯正、しあげ及び部品製
造 ロ.第2工程案 (1)熱間加工→(2)溶体化処理→(4)時効硬化熱
処理→(3)冷間加工→(5)矯正、しあげ及び部品製
造 ハ.第3工程案 (1)熱間加工→(2)溶体化処理→(4)時効硬化熱
処理→(5)矯正、しあげ及び部品製造 上記の加工熱処理工程において各項目別処理条件は次の
通りである。
【0010】(1)熱間加工:800−950℃で行う
し鋳造組織を除去できる加工比で鍛造、圧延、圧出等を
行う。 (2)溶体化処理:800−1050℃で30分以上維
持した後水冷、油冷等で急冷する。
【0011】(3)冷間加工:常温で圧延、鍛造、引抜
等を行う。 (4)時効硬化熱処理:400−550℃で1時間以上
維持した後水冷、油冷、空冷等で冷却する熱処理を行
う。
【0012】(5)矯正、しあげ及び部品製造:板、
棒、線等の形状は直線度や平坦度を得るために多少の変
形を与えて矯正するか、表面状態をしあげるか、冷間で
鍛造、圧延、引抜等により目的する部品を製造する。表
1は本発明の幾種の合金の化学成分例である。そして表
2は各種合金の加工熱処理した例であって、厚さ70mm
の鋳塊を均質化処理を経た後、(1)850℃で10mm
厚さまで熱間圧延して鋳造組織を無くし、(2)950
℃で1時間維持した後水冷することによって溶体化処理
したものを、(3)1.5 mm厚さまで85%冷間圧延した
後、(4)425−550℃で3時間維持した後、水冷
させて時効硬化熱処理した材料の特性である。
【0013】表2で見ると、Cu−Cr−Zr系にミシ
ュメタル(Mischmetal)としてセリューム
(Ce)及びランタン(La)の成分を添加した場合は
既存のCu−Cr系合金、Cu−Cr−Zr系合金また
はCu−Zr系合金に比してその特性が決して劣らな
い。そして添加元素の総重量比においてもCu−Cr−
Zr−MS系合金の場合、クローム(Cr),ジルコニ
ューム(Zr)及びミシュメタル(MS)成分の合せが
0.75%(重量百分率)以下になっても満足すべき特性を
発揮するので、他の合金たちと比較して有利な点が多
い。
【0014】一方、基材中に分布された時効析出物や固
鎔されない遊離クローム(Cr)やジルコニューム(Z
r)の場合もCu−Cr−Zr−MS系の合金がより均
一で微細であることを見せ材質の均質性面でも優秀であ
る。そして表2におけるようにジルコニューム(Zr)
の含量は2.0 %(重量百分率)になっても硬度と導電率
が大きく変化しないし、このような勢いはジルコニュー
ム(Zr)の含量が2.0 %(重量百分率)を多少超過し
てもその特性は殆ど似ている。
【0015】
【表1】
【0016】
【表2】

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合金成分の (1)セリューム(Ce)+ランタン(La):0.05%
    −0.50%(重量百分率)、(2)ニオディミューム(N
    d)+プラセオディミューム(Pr):0.10%(重量百
    分率)まで、(3)クローム(Cr)+ジルコニューム
    (Zr):0.20−3.00(重量百分率)、(4)銅(C
    u)+銀(Ag):残りで組成されたことを特徴とする
    銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタン
    合金。
  2. 【請求項2】 上記(1),(2)である合金成分を満
    足させるために、各々の元素を添加するかまたはミシュ
    メタル(Mischmetal)の0.05%−0.50%(重
    量百分率)を添加したことを特徴とする請求項1記載の
    銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタン
    合金。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の合金成分を持ち、次のよ
    うな加工熱処理工程、即ち、(1)熱間加工→(2)溶
    体化処理→(3)冷間加工→(4)時効硬化熱処理→
    (5)矯正、しあげ及び部品製造をすることを特徴とす
    る銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタ
    ン合金製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の合金成分を持ち、次のよ
    うな加工熱処理工程、即ち、(1)熱間加工→(2)溶
    体化処理→(4)時効化熱処理→(3)冷間加工→
    (5)矯正、しあげ及び部品製造をすることを特徴とす
    る銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタ
    ン合金製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の合金成分を持ち、次のよ
    うな加工熱処理工程、即ち、(1)熱間加工→(2)溶
    体化処理→(4)時効硬化熱処理→(5)矯正、しあげ
    及び部品製造をすることを特徴とする銅−クローム−ジ
    ルコニューム−セリューム−ランタン合金製造方法。
  6. 【請求項6】 (1)熱間加工は800−950℃で鋳
    造組織を除去できる加工比で鍛造、圧延、圧出等を行
    い、(2)溶体化処理は800−1050℃で30分以
    上維持した後に水冷、油冷等で急冷し、(3)冷間加工
    は常温で圧延、鍛造、引抜等によって、(4)時効硬化
    熱処理は400−550℃で1時間以上維持した後水
    冷、油冷、空冷等によって、(5)矯正、しあげ及び部
    品製造においては直線度や平坦度を得るために多少の変
    形を与えて矯正するか、表面状態をしあげるか、冷間で
    鍛造、圧延、引抜等により目的する部品を完成すること
    を特徴とする請求項3乃至5のうちいずれか一項記載の
    銅−クローム−ジルコニューム−セリューム−ランタン
    合金製造方法。
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