JPH08218135A - 銅合金およびその製造方法 - Google Patents
銅合金およびその製造方法Info
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- JPH08218135A JPH08218135A JP7022058A JP2205895A JPH08218135A JP H08218135 A JPH08218135 A JP H08218135A JP 7022058 A JP7022058 A JP 7022058A JP 2205895 A JP2205895 A JP 2205895A JP H08218135 A JPH08218135 A JP H08218135A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
- B22F3/12—Both compacting and sintering
- B22F3/1208—Containers or coating used therefor
- B22F3/1258—Container manufacturing
- B22F3/1266—Container manufacturing by coating or sealing the surface of the preformed article, e.g. by melting
-
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2201/00—Treatment under specific atmosphere
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- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
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- Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】種々の異なる被溶接材に適用でき、高電流化お
よび高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適し
た銅合金およびその製造方法を提供する。 【構成】０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、
０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０
５重量％以上０．５重量％以下のＯ2 と、０．０３重量
％以上０．２重量％以下のＮ2 とを備え、残部がＣｕお
よび不可避成分である。
よび高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適し
た銅合金およびその製造方法を提供する。 【構成】０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、
０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０
５重量％以上０．５重量％以下のＯ2 と、０．０３重量
％以上０．２重量％以下のＮ2 とを備え、残部がＣｕお
よび不可避成分である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に種々の被溶接材に
対して好適な溶接作業を施すための溶接用電極や電気接
点等に用いられる銅合金およびその製造方法に関する。
対して好適な溶接作業を施すための溶接用電極や電気接
点等に用いられる銅合金およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】通常、銅合金からなる溶接用電極や電気
接点は、その接点部において比較的大電流が流れるた
め、両者共に耐熱性、高温強度および高導電性等が要求
されている。以下に溶接用電極を例にとって説明する
と、特に、被溶接材としてアルミニウムが用いられる
際、このアルミニウムの熱伝導率が高いため、電極には
短時間で大電流を流す必要があり、該電極の損傷がきわ
めて大きくなるという弊害が生じている。
接点は、その接点部において比較的大電流が流れるた
め、両者共に耐熱性、高温強度および高導電性等が要求
されている。以下に溶接用電極を例にとって説明する
と、特に、被溶接材としてアルミニウムが用いられる
際、このアルミニウムの熱伝導率が高いため、電極には
短時間で大電流を流す必要があり、該電極の損傷がきわ
めて大きくなるという弊害が生じている。
【０００３】そこで、特開平６−２１０４６３号公報に
開示されているように、溶融Ａｌに対して濡れ易いＣｒ
−Ｃｕ合金基地中にＷを分散させることにより、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性を向上させた電極を得ようとするも
のが知られている。
開示されているように、溶融Ａｌに対して濡れ易いＣｒ
−Ｃｕ合金基地中にＷを分散させることにより、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性を向上させた電極を得ようとするも
のが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、アルミニウムの抵抗溶接時には、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性の改善によって、ある程度の効果が
認められるものの、種類の異なる被溶接材、例えば、自
動車等に広く用いられている亜鉛メッキ鋼板の溶接には
適さないという問題点が指摘されている。すなわち、亜
鉛メッキ鋼板の溶接時には、電極先端の温度が１０００
℃以上になるのに対し、電極中の析出クロムは５００℃
程度で軟化するため、この析出クロムが再固溶してしま
う。これによって、電極先端が軟化し、この先端直径が
拡大して電流密度が低下してしまい、電極として使用す
ることができないという問題が露呈している。
従来技術では、アルミニウムの抵抗溶接時には、溶融Ａ
ｌに対する耐濡れ性の改善によって、ある程度の効果が
認められるものの、種類の異なる被溶接材、例えば、自
動車等に広く用いられている亜鉛メッキ鋼板の溶接には
適さないという問題点が指摘されている。すなわち、亜
鉛メッキ鋼板の溶接時には、電極先端の温度が１０００
℃以上になるのに対し、電極中の析出クロムは５００℃
程度で軟化するため、この析出クロムが再固溶してしま
う。これによって、電極先端が軟化し、この先端直径が
拡大して電流密度が低下してしまい、電極として使用す
ることができないという問題が露呈している。
【０００５】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、アルミニウムや亜鉛メッキ鋼板等の種々の被溶接
材に対して効果的に使用することができ、高電流化およ
び高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適する
銅合金およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
あり、アルミニウムや亜鉛メッキ鋼板等の種々の被溶接
材に対して効果的に使用することができ、高電流化およ
び高サイクル化が可能な溶接用電極や電気接点に適する
銅合金およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明の銅合金は、０．６重量％以上３．５重量
％以下のＣｒと、０．０３重量％以上０．５重量％以下
のＡｇと、０．０５重量％以上０．５重量％以下のＯ2
と、０．０３重量％以上０．２重量％以下のＮ2 と、を
備え、残部がＣｕおよび不可避成分であることを特徴と
する。
めに、本発明の銅合金は、０．６重量％以上３．５重量
％以下のＣｒと、０．０３重量％以上０．５重量％以下
のＡｇと、０．０５重量％以上０．５重量％以下のＯ2
と、０．０３重量％以上０．２重量％以下のＮ2 と、を
備え、残部がＣｕおよび不可避成分であることを特徴と
する。
【０００７】さらに、本発明の銅合金の製造方法は、
０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、０．０３
重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０５重量％
以上０．５重量％以下のＯ2 と、０．０３重量％以上
０．２重量％以下のＮ2 と、残部がＣｕおよび不可避成
分とからなる原料粉末を得る工程と、前記原料粉末を用
いて金型内静水圧加圧成形する工程と、前記成形後に酸
化処理を施す工程と、前記酸化処理後に焼結する工程
と、を有することを特徴とする。
０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒと、０．０３
重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、０．０５重量％
以上０．５重量％以下のＯ2 と、０．０３重量％以上
０．２重量％以下のＮ2 と、残部がＣｕおよび不可避成
分とからなる原料粉末を得る工程と、前記原料粉末を用
いて金型内静水圧加圧成形する工程と、前記成形後に酸
化処理を施す工程と、前記酸化処理後に焼結する工程
と、を有することを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明に係る銅合金およびその製造方法では、
Ｃｒが０．６重量％以上３．５重量％以下の組成範囲と
する。０．６重量％未満では、機械的強度が低く、しか
も合金化を有効に防止すべく十分な量のセラミックス量
を確保することができない。一方、３．５重量％以上の
添加では、十分な量のセラミックス量を確保することが
できるものの、導電性が劣化し（クロム銅以下とな
る）、回路の導電損失や電極先端部の発熱を誘起してし
まい、不適である。
Ｃｒが０．６重量％以上３．５重量％以下の組成範囲と
する。０．６重量％未満では、機械的強度が低く、しか
も合金化を有効に防止すべく十分な量のセラミックス量
を確保することができない。一方、３．５重量％以上の
添加では、十分な量のセラミックス量を確保することが
できるものの、導電性が劣化し（クロム銅以下とな
る）、回路の導電損失や電極先端部の発熱を誘起してし
まい、不適である。
【０００９】Ａｇは、０．０３重量％以上０．５重量％
以下の組成範囲とする。Ａｇは、５００℃程度から酸素
分圧の影響を著しく受け、その酸素固溶量および酸化速
度がきわめて速くなり、指数関数的に増加する一方、５
００℃以下では、酸素吸蔵量が急激に低下して固溶して
いた酸素が放出される。そして、このＡｇ中に固溶され
た酸素をセラミックス化元素として利用するものであ
る。
以下の組成範囲とする。Ａｇは、５００℃程度から酸素
分圧の影響を著しく受け、その酸素固溶量および酸化速
度がきわめて速くなり、指数関数的に増加する一方、５
００℃以下では、酸素吸蔵量が急激に低下して固溶して
いた酸素が放出される。そして、このＡｇ中に固溶され
た酸素をセラミックス化元素として利用するものであ
る。
【００１０】ＡｇのＣｕ中への固溶量は、室温近傍で
０．３５重量％程度であるため、このＡｇを０．３５重
量％以上加えても効果に影響はなく、費用の高騰を招く
だけである。但し、粉末焼結の場合、添加効率が１００
％ではなく、拡散律速のため焼結温度が１０５０℃から
融点までの温度範囲でかつ粉末の粒径が５０μｍ以下の
時、その効率は約７０％となる。従って、Ａｇの添加量
は、０．５重量％以下に設定される。また、０．０３重
量％未満であると、固溶酸素量がセラミックス化に必要
な量に至らず、Ａｇの殆どを酸化しておく等の煩雑な工
程が必要となってしまう。
０．３５重量％程度であるため、このＡｇを０．３５重
量％以上加えても効果に影響はなく、費用の高騰を招く
だけである。但し、粉末焼結の場合、添加効率が１００
％ではなく、拡散律速のため焼結温度が１０５０℃から
融点までの温度範囲でかつ粉末の粒径が５０μｍ以下の
時、その効率は約７０％となる。従って、Ａｇの添加量
は、０．５重量％以下に設定される。また、０．０３重
量％未満であると、固溶酸素量がセラミックス化に必要
な量に至らず、Ａｇの殆どを酸化しておく等の煩雑な工
程が必要となってしまう。
【００１１】Ｏ2 は、その大部分をＡｇに固溶された後
に放出され、Ｃｒの一部またはその殆どをセラミックス
化する機能を有する。その際、Ｃｒのセラミックス化を
全てＯ2 に担わせると、焼結時の緻密化の阻害のみなら
ず、機械的強度や導電率の低下が惹起され易い。このた
め、Ｎ2 が添加され、Ｏ2 量の制御やセラミックス化量
の制御が可能になる。
に放出され、Ｃｒの一部またはその殆どをセラミックス
化する機能を有する。その際、Ｃｒのセラミックス化を
全てＯ2 に担わせると、焼結時の緻密化の阻害のみなら
ず、機械的強度や導電率の低下が惹起され易い。このた
め、Ｎ2 が添加され、Ｏ2 量の制御やセラミックス化量
の制御が可能になる。
【００１２】Ｏ2 は、０．０５重量％以上０．５重量％
以下の組成範囲となり、Ｎ2 は、０．０３重量％以上
０．２重量％以下の組成範囲となる。Ｏ2 およびＮ
2 が、これらの組成範囲未満となると、一般的なアルミ
ナ分散銅以上の効果が得られず、また、この組成範囲以
上となると、物性の低下や導電性の低下により、同様に
このアルミナ分散銅以上の効果が得られない。
以下の組成範囲となり、Ｎ2 は、０．０３重量％以上
０．２重量％以下の組成範囲となる。Ｏ2 およびＮ
2 が、これらの組成範囲未満となると、一般的なアルミ
ナ分散銅以上の効果が得られず、また、この組成範囲以
上となると、物性の低下や導電性の低下により、同様に
このアルミナ分散銅以上の効果が得られない。
【００１３】Ｃは、成形時に用いられる有機物の分解残
渣を利用するものであるが、Ｏ2 量の制御にも必要であ
り、Ｎ2 に比べてその効率が高い。このＣの組成範囲
は、０．０１重量％以上０．１重量％以下である。
渣を利用するものであるが、Ｏ2 量の制御にも必要であ
り、Ｎ2 に比べてその効率が高い。このＣの組成範囲
は、０．０１重量％以上０．１重量％以下である。
【００１４】さらに、付加的にＺｒ、Ｎｂ、ＶおよびＭ
ｏから選択される少なくとも１種の金属を添加してもよ
い。これらの元素は、Ｃｕへの固溶量は小さいが、金属
間化合物を形成するのに有効であり、さらにこれらを介
してのセラミックス化が容易になる。添加量が０．０５
重量％未満であると、その添加の効果が認められず、ま
た、０．３重量％以上であると、物性や導電率の低下を
招き、実性能も低下してしまう。このため、０．０５重
量％以上０．３重量％以下の組成範囲とする。
ｏから選択される少なくとも１種の金属を添加してもよ
い。これらの元素は、Ｃｕへの固溶量は小さいが、金属
間化合物を形成するのに有効であり、さらにこれらを介
してのセラミックス化が容易になる。添加量が０．０５
重量％未満であると、その添加の効果が認められず、ま
た、０．３重量％以上であると、物性や導電率の低下を
招き、実性能も低下してしまう。このため、０．０５重
量％以上０．３重量％以下の組成範囲とする。
【００１５】Ｎ2 の添加は、焼結時の雰囲気ガス等を用
いて行われる。一方、Ｃｕ中のＯ2の拡散は、Ｃｕ中の
Ｃｕの拡散よりも速いことが知られており、成形後の成
形体の表面を酸化し焼結すると、その体積拡散が容易に
なるばかりか、酸素原料の導入も可能となる。その際、
混合や成形時に用いられる有機物が多いと、それらが炭
化して焼結を阻害するため、その添加量を１重量％以下
に制限すべきであるが、通常採用されている射出成形や
加圧成形では不適となる。
いて行われる。一方、Ｃｕ中のＯ2の拡散は、Ｃｕ中の
Ｃｕの拡散よりも速いことが知られており、成形後の成
形体の表面を酸化し焼結すると、その体積拡散が容易に
なるばかりか、酸素原料の導入も可能となる。その際、
混合や成形時に用いられる有機物が多いと、それらが炭
化して焼結を阻害するため、その添加量を１重量％以下
に制限すべきであるが、通常採用されている射出成形や
加圧成形では不適となる。
【００１６】そこで、金型内静水圧加圧成形法が用いら
れる。すなわち、粉粒体状の原材料に液状添加剤を加え
て混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して余分
な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形するもので
ある（特開平４−２１１９４号参照）。この成形法で
は、１重量％の有機物の添加は必要でなく、０重量％か
ら所望量の添加範囲が設定でき、通常、多くとも０．３
重量％程度である。
れる。すなわち、粉粒体状の原材料に液状添加剤を加え
て混合物を得た後、この混合物を一軸加圧成形して余分
な液状添加剤を除去しつつ予備成形体を成形するもので
ある（特開平４−２１１９４号参照）。この成形法で
は、１重量％の有機物の添加は必要でなく、０重量％か
ら所望量の添加範囲が設定でき、通常、多くとも０．３
重量％程度である。
【００１７】この成形法を用いることにより、成形後の
酸化が円滑に行われ、均質なものが得られる。酸化温度
は、１２０℃〜３５０℃の温度範囲とする。この温度範
囲を逸脱すると、酸化が成形体を構成する粒子の内奥ま
で進行し、焼結の緻密化を阻害して所望の物性が得られ
ない。酸化時間は、１５分〜１８０分の範囲内とする。
１５分以下では、均質に表面酸化が行われず、また、１
８０分を超えると、作業時間が増加するばかりでなく、
成形体の構成粒子の内奥まで酸化が進行してしまう。
酸化が円滑に行われ、均質なものが得られる。酸化温度
は、１２０℃〜３５０℃の温度範囲とする。この温度範
囲を逸脱すると、酸化が成形体を構成する粒子の内奥ま
で進行し、焼結の緻密化を阻害して所望の物性が得られ
ない。酸化時間は、１５分〜１８０分の範囲内とする。
１５分以下では、均質に表面酸化が行われず、また、１
８０分を超えると、作業時間が増加するばかりでなく、
成形体の構成粒子の内奥まで酸化が進行してしまう。
【００１８】
【実施例】本発明に係る銅合金およびその製造方法につ
いて実施例を挙げ、以下に詳細に説明する。実施例１ 電解銅粉（４４μｍ以下）に対し、０．５〜３．６重量
％の範囲の金属クロム粉末（１０μｍ以下）と０．０１
〜０．５重量％の範囲の電解銀粉末（５μｍ）とを添加
し、十分に湿式混合した。この混合された原料粉末を用
い、アルコールを圧力伝達媒体として金型内静水圧加圧
成形法を施した。すなわち、原料粉末に液状添加剤を加
えた混合物を得た後、この混合物を金型内に充填して一
軸加圧成形を施すことによって、余分の液状添加剤を除
去して予備成形体を得た。この金型内静水圧加圧成形法
では、焼結時炭化原料として０．０１重量％の有機質添
加剤が添加された。これは焼結時にその殆どが分解され
るが、添加量の１０〜２０％が灰分として残存し、金属
クロムと反応する。
いて実施例を挙げ、以下に詳細に説明する。実施例１ 電解銅粉（４４μｍ以下）に対し、０．５〜３．６重量
％の範囲の金属クロム粉末（１０μｍ以下）と０．０１
〜０．５重量％の範囲の電解銀粉末（５μｍ）とを添加
し、十分に湿式混合した。この混合された原料粉末を用
い、アルコールを圧力伝達媒体として金型内静水圧加圧
成形法を施した。すなわち、原料粉末に液状添加剤を加
えた混合物を得た後、この混合物を金型内に充填して一
軸加圧成形を施すことによって、余分の液状添加剤を除
去して予備成形体を得た。この金型内静水圧加圧成形法
では、焼結時炭化原料として０．０１重量％の有機質添
加剤が添加された。これは焼結時にその殆どが分解され
るが、添加量の１０〜２０％が灰分として残存し、金属
クロムと反応する。
【００１９】この予備成形体は、φ１２×５０ｍｍのス
ポット溶接用電極が得られるように成形されたものと、
テストピースとして焼結後の大きさが１０×１０×１２
０ｍｍの強度、導電率および硬度試験片が切り出せるよ
うなものを成形した。
ポット溶接用電極が得られるように成形されたものと、
テストピースとして焼結後の大きさが１０×１０×１２
０ｍｍの強度、導電率および硬度試験片が切り出せるよ
うなものを成形した。
【００２０】焼結は、窒素雰囲気下で１０５５℃の温度
に２時間保持することにより行われた。焼結体は、この
焼結後に直ちにガス冷却され、５００℃の温度で２時間
時効処理が施された。この時、焼結体の焼結密度は、略
１００％であった。
に２時間保持することにより行われた。焼結体は、この
焼結後に直ちにガス冷却され、５００℃の温度で２時間
時効処理が施された。この時、焼結体の焼結密度は、略
１００％であった。
【００２１】各粉末の配合組成と焼結後の成形体の化学
組成との関係は、表１の実験例１〜３８に示すものとな
った。
組成との関係は、表１の実験例１〜３８に示すものとな
った。
【００２２】
【表１】
【００２３】次いで、表２には、実験例１〜３８の各引
張強度、硬度および導電率が示されており、表３には、
比較例として市販されているクロム銅（０．８Ｃｒ）、
アルミナ分散銅（０．１および０．３Ａｌ2 Ｏ3 ）を用
いた場合におけるこれらの引張強度、硬度および導電率
が示されている。
張強度、硬度および導電率が示されており、表３には、
比較例として市販されているクロム銅（０．８Ｃｒ）、
アルミナ分散銅（０．１および０．３Ａｌ2 Ｏ3 ）を用
いた場合におけるこれらの引張強度、硬度および導電率
が示されている。
【００２４】
【表２】
【００２５】
【表３】
【００２６】また、実験例１〜３８および比較例を用
い、厚さ０．８ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板を３枚合わせ
で溶接し、電極先端がえぐり取られるようにして損耗す
る限界電流をピックアップ開始電流として検出した。そ
の際、電流印加条件は、設定電流が２０サイクルであ
り、加圧力が２５０ｋｇｆであった。この結果が、表４
および表５に示されている。
い、厚さ０．８ｍｍの溶融亜鉛メッキ鋼板を３枚合わせ
で溶接し、電極先端がえぐり取られるようにして損耗す
る限界電流をピックアップ開始電流として検出した。そ
の際、電流印加条件は、設定電流が２０サイクルであ
り、加圧力が２５０ｋｇｆであった。この結果が、表４
および表５に示されている。
【００２７】
【表４】
【００２８】
【表５】
【００２９】さらに、厚さ１．５ｍｍの溶融亜鉛メッキ
鋼板を３枚合わせにし、１３０００Ａで８サイクル、２
サイクル休止および１５０００Ａで１２サイクルの溶接
条件下において、２００打点連続して溶接試験を行い、
電極の摩耗状況およびこの電極の張り付き回数を検出し
た。表４には、この結果も示されている。
鋼板を３枚合わせにし、１３０００Ａで８サイクル、２
サイクル休止および１５０００Ａで１２サイクルの溶接
条件下において、２００打点連続して溶接試験を行い、
電極の摩耗状況およびこの電極の張り付き回数を検出し
た。表４には、この結果も示されている。
【００３０】これにより、本実施例に係る電極では、こ
の電極先端の温度が相当に高温（１０００℃以上）にな
る亜鉛メッキ鋼板の溶接において、クロム銅製の電極に
比べて電極先端の摩耗量および張り付き回数が一挙に軽
減され、アルミナ分散銅と同等、場合によっては同等以
上の優れた特性を有するという効果が得られた。
の電極先端の温度が相当に高温（１０００℃以上）にな
る亜鉛メッキ鋼板の溶接において、クロム銅製の電極に
比べて電極先端の摩耗量および張り付き回数が一挙に軽
減され、アルミナ分散銅と同等、場合によっては同等以
上の優れた特性を有するという効果が得られた。
【００３１】次に、被溶接材としてアルミニウム板を用
い、連続打点性および有効打点数の試験が行われた。電
極材としては、実験例３３、２７、２１および１４を用
い、市販材である各種合金電極を比較例１〜７として使
用した（表６参照）。
い、連続打点性および有効打点数の試験が行われた。電
極材としては、実験例３３、２７、２１および１４を用
い、市販材である各種合金電極を比較例１〜７として使
用した（表６参照）。
【００３２】具体的には、アルミニウム板がＡＰ ５０
５２ ０であってその板厚が３．０ｍｍであり、溶接条
件としては、加圧力が６００ｋｇｆ、溶接電流が３８ｋ
Ａおよび溶接サイクルが１８／５０サイクルに設定され
た。
５２ ０であってその板厚が３．０ｍｍであり、溶接条
件としては、加圧力が６００ｋｇｆ、溶接電流が３８ｋ
Ａおよび溶接サイクルが１８／５０サイクルに設定され
た。
【００３３】ここで、連続打点性の判断は、航空産業や
自動車業界で独自に採用されている規定に基づいて行わ
れた。また、有効打点数は、アルミニウムの溶接で発生
し易い中ちりや外ちり、合金化に伴う溶接電極の先端荒
れ等によりアルミニウムの打痕部に不良が生じる前まで
の打点数である。
自動車業界で独自に採用されている規定に基づいて行わ
れた。また、有効打点数は、アルミニウムの溶接で発生
し易い中ちりや外ちり、合金化に伴う溶接電極の先端荒
れ等によりアルミニウムの打痕部に不良が生じる前まで
の打点数である。
【００３４】
【表６】
【００３５】表６に示すように、亜鉛メッキ鋼板では性
能が良好とされたアルミナ分散銅電極（比較例７）を用
いても、アルミニウム板の溶接にはさほどの効果が表れ
ていない。これは、アルミニウム板中のＭｇ成分がアル
ミナ分散銅電極先端に拡散して合金化してしまうことに
よると考えられる。このため、単に合金化された電極で
は、Ｍｇの拡散を防止することができない。
能が良好とされたアルミナ分散銅電極（比較例７）を用
いても、アルミニウム板の溶接にはさほどの効果が表れ
ていない。これは、アルミニウム板中のＭｇ成分がアル
ミナ分散銅電極先端に拡散して合金化してしまうことに
よると考えられる。このため、単に合金化された電極で
は、Ｍｇの拡散を防止することができない。
【００３６】これに対して本実施例では、電極先端にク
ロムのセラミックス化が有効になされており、このセラ
ミックスによりＭｇの拡散を防止することができる。こ
れによって、亜鉛メッキ鋼板の他、アルミニウム板の溶
接作業を効率的かつ確実に遂行することが可能になると
いう効果が得られた。実施例２ 実施例１中、実験例２１および２７を選択し、これらを
用いて１×２×１００ｍｍの試験片を作成した後、各試
験片に上下方向から荷重を印加しかつ両端をフリーとす
る自由塑性加工を施した。この時の物性の変化が図１に
示されている。
ロムのセラミックス化が有効になされており、このセラ
ミックスによりＭｇの拡散を防止することができる。こ
れによって、亜鉛メッキ鋼板の他、アルミニウム板の溶
接作業を効率的かつ確実に遂行することが可能になると
いう効果が得られた。実施例２ 実施例１中、実験例２１および２７を選択し、これらを
用いて１×２×１００ｍｍの試験片を作成した後、各試
験片に上下方向から荷重を印加しかつ両端をフリーとす
る自由塑性加工を施した。この時の物性の変化が図１に
示されている。
【００３７】図１から諒解されるように、導電率および
硬度ともに、加工率の小さい領域でわずかな増加傾向が
見られる一方、この加工率が４５％を超えると低下し始
め、さらに加工率の大きい領域では明らかな物性の低下
が確認された。従って、塑性加工の加工率は、４５％以
下に設定することが望ましい。実施例３ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）およ
びモリブデン（Ｍｏ）を添加し、その物性値を検出し
た。表７には、導電率の変化が示されており、表８に
は、硬度の変化が示されている。
硬度ともに、加工率の小さい領域でわずかな増加傾向が
見られる一方、この加工率が４５％を超えると低下し始
め、さらに加工率の大きい領域では明らかな物性の低下
が確認された。従って、塑性加工の加工率は、４５％以
下に設定することが望ましい。実施例３ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、ジルコニ
ウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、バナジウム（Ｖ）およ
びモリブデン（Ｍｏ）を添加し、その物性値を検出し
た。表７には、導電率の変化が示されており、表８に
は、硬度の変化が示されている。
【００３８】
【表７】
【００３９】
【表８】
【００４０】これにより、物性の向上が認められるの
は、これらの元素の添加量が０．０５重量％以上０．３
重量％以下の範囲内であることが判った。実施例４ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、これを金
型内静水圧加圧成形法にて２４×２４×１００ｍｍの成
形体を得た。なお、液体としてエチルアルコールを粉末
１００重量に対し１７重量部添加した。
は、これらの元素の添加量が０．０５重量％以上０．３
重量％以下の範囲内であることが判った。実施例４ 実施例１中の実験例２１の配合組成を選択し、これを金
型内静水圧加圧成形法にて２４×２４×１００ｍｍの成
形体を得た。なお、液体としてエチルアルコールを粉末
１００重量に対し１７重量部添加した。
【００４１】この成形体には、焼結前の予備処理（酸化
処理）が施された。具体的には、１００℃〜３６０℃ま
で温度を変化させるとともに、処理時間を１０分〜２１
０分まで変化させた。次いで、実験例１と同様の焼結処
理を用いて１０６５℃の温度で１時間保持し、同一条件
で熱処理したときの密度を測定した。その結果が、図２
に示されている。
処理）が施された。具体的には、１００℃〜３６０℃ま
で温度を変化させるとともに、処理時間を１０分〜２１
０分まで変化させた。次いで、実験例１と同様の焼結処
理を用いて１０６５℃の温度で１時間保持し、同一条件
で熱処理したときの密度を測定した。その結果が、図２
に示されている。
【００４２】これにより、酸化処理の温度範囲が１２０
℃〜３５０℃であり、かつ処理時間が１５分〜１８０分
の範囲である際に、好適な酸化処理が遂行されるという
結果が得られた。
℃〜３５０℃であり、かつ処理時間が１５分〜１８０分
の範囲である際に、好適な酸化処理が遂行されるという
結果が得られた。
【００４３】なお、上記の各実験例では、製造法として
焼結法を用いて説明したが、これに限定されるものでは
なく、鋳造法、押し出し法または線引き法等の種々の製
造方法を採用することができる。
焼結法を用いて説明したが、これに限定されるものでは
なく、鋳造法、押し出し法または線引き法等の種々の製
造方法を採用することができる。
【００４４】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る銅合金およ
びその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
びその製造方法によれば、以下の効果が得られる。
【００４５】被溶接材としてアルミニウムや亜鉛メッキ
鋼板等を用いる際にも、電極性能を有効に維持して良好
かつ効率的な溶接作業を行うことができる。これによ
り、汎用性に優れるとともに、高電流化および高サイク
ル化が可能な溶接用電極や電気接点を提供することがで
きる。
鋼板等を用いる際にも、電極性能を有効に維持して良好
かつ効率的な溶接作業を行うことができる。これによ
り、汎用性に優れるとともに、高電流化および高サイク
ル化が可能な溶接用電極や電気接点を提供することがで
きる。
【図１】塑性加工率と物性の関係図である。
【図２】予備処理温度と焼結熱処理後密度との関係図で
ある。
ある。
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 友彦 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 池上 潔 埼玉県狭山市新狭山１−10−１ ホンダエ ンジニアリング株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒ
と、 ０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、 ０．０５重量％以上０．５重量％以下のＯ2 と、 ０．０３重量％以上０．２重量％以下のＮ2 と、 を備え、 残部がＣｕおよび不可避成分であることを特徴とする銅
合金。 - 【請求項２】請求項１記載の銅合金において、０．０１
重量％以上０．１重量％以下のＣを含有することを特徴
とする銅合金。 - 【請求項３】請求項１または２記載の銅合金において、
Ｚｒ、Ｎｂ、ＶおよびＭｏから選択される少なくとも１
種を、０．０５重量％以上０．３重量％以下含有するこ
とを特徴とする銅合金。 - 【請求項４】０．６重量％以上３．５重量％以下のＣｒ
と、０．０３重量％以上０．５重量％以下のＡｇと、
０．０５重量％以上０．５重量％以下のＯ2 と、０．０
３重量％以上０．２重量％以下のＮ2 と、残部がＣｕお
よび不可避成分とからなる原料粉末を得る工程と、 前記原料粉末を用いて金型内静水圧加圧成形する工程
と、 前記成形後に酸化処理を施す工程と、 前記酸化処理後に焼結する工程と、 を有することを特徴とする銅合金の製造方法。 - 【請求項５】請求項４記載の製造方法において、前記焼
結後に塑性加工を施す工程を有することを特徴とする銅
合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205895A JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02205895A JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08218135A true JPH08218135A (ja) | 1996-08-27 |
| JP3329975B2 JP3329975B2 (ja) | 2002-09-30 |
Family
ID=12072320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02205895A Expired - Fee Related JP3329975B2 (ja) | 1995-02-09 | 1995-02-09 | セラミックス析出銅合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3329975B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112008080A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-01 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种铺粉式3d打印铜合金水冷套的制备方法 |
-
1995
- 1995-02-09 JP JP02205895A patent/JP3329975B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112008080A (zh) * | 2020-10-19 | 2020-12-01 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种铺粉式3d打印铜合金水冷套的制备方法 |
| CN112008080B (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-29 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种铺粉式3d打印铜合金水冷套的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3329975B2 (ja) | 2002-09-30 |
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