JPH08960B2 - ベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形製品 - Google Patents
ベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形製品Info
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- JPH08960B2 JPH08960B2 JP1062714A JP6271489A JPH08960B2 JP H08960 B2 JPH08960 B2 JP H08960B2 JP 1062714 A JP1062714 A JP 1062714A JP 6271489 A JP6271489 A JP 6271489A JP H08960 B2 JPH08960 B2 JP H08960B2
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- beryllium copper
- hot forming
- processing
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は機械的強度、信頼性等に優れたベリリウム銅
合金の熱間成形方法及び熱間成形製品に関するものであ
る。
合金の熱間成形方法及び熱間成形製品に関するものであ
る。
（従来の技術） BeとCuを主成分とするベリリウム銅合金は従来から高
強度ばね材、導電材料等として広く使用されている。こ
のベリリウム銅合金の成形は熱間加工によるものがほと
んどであるが、従来はベリリウム銅合金の熱間加工中の
変形機構が不明確であったため、加工条件が経験的に定
められている場合が多かった。このため、熱間加工時に
割れを生じたり、熱間成形製品の結晶粒度が粗大、不均
一となり、信頼性や強度の点で問題を生じることがあっ
た。
強度ばね材、導電材料等として広く使用されている。こ
のベリリウム銅合金の成形は熱間加工によるものがほと
んどであるが、従来はベリリウム銅合金の熱間加工中の
変形機構が不明確であったため、加工条件が経験的に定
められている場合が多かった。このため、熱間加工時に
割れを生じたり、熱間成形製品の結晶粒度が粗大、不均
一となり、信頼性や強度の点で問題を生じることがあっ
た。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は上記のような従来の問題点を解決して、ベリ
リウム銅合金の熱間加工時の挙動を明らかにすることに
より好ましい加工条件を定め、これによって加工時の割
れや結晶粒度の不均一等を防止することができる信頼性
に優れたベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形
製品を提供するために完成されたものである。
リウム銅合金の熱間加工時の挙動を明らかにすることに
より好ましい加工条件を定め、これによって加工時の割
れや結晶粒度の不均一等を防止することができる信頼性
に優れたベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形
製品を提供するために完成されたものである。
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するためになされた本願第１の発明
は、重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.20〜0.35％及び実
質的に残部をなすCuからなるベリリウム銅合金を、加工
温度600〜860℃、加工速度3.3×10-5〜10S-1加工歪量0.
20以上の組み合わせ条件下で熱間加工することを特徴と
するベリリウム銅合金の熱間成形方法を要旨とするもの
である。
は、重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.20〜0.35％及び実
質的に残部をなすCuからなるベリリウム銅合金を、加工
温度600〜860℃、加工速度3.3×10-5〜10S-1加工歪量0.
20以上の組み合わせ条件下で熱間加工することを特徴と
するベリリウム銅合金の熱間成形方法を要旨とするもの
である。
また第２の発明は、重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.
20〜0.35％及び実質的に残部をなすCuからなり、その組
織が動的再結晶により得られた50μｍ以下の均一な安定
結晶粒径の等軸粒からなることを特徴とするベリリウム
銅合金の熱間成形製品を要旨とするものである。
20〜0.35％及び実質的に残部をなすCuからなり、その組
織が動的再結晶により得られた50μｍ以下の均一な安定
結晶粒径の等軸粒からなることを特徴とするベリリウム
銅合金の熱間成形製品を要旨とするものである。
上記のように、本発明では高力型ベリリウム銅合金と
して市販されている通常組成のベリリウム銅合金を、特
定の加工温度、加工速度、加工歪量の組み合わせ条件下
で熱間加工することによって、動的再結晶を生じさせ、
これにより均一な安定結晶粒径の等軸粒からなるベリリ
ウム銅合金を得るものである。この熱間加工は、加工歪
量を増加させても結晶粒径の変化しない安定結晶粒径が
得られる領域において行うことが望ましい。
して市販されている通常組成のベリリウム銅合金を、特
定の加工温度、加工速度、加工歪量の組み合わせ条件下
で熱間加工することによって、動的再結晶を生じさせ、
これにより均一な安定結晶粒径の等軸粒からなるベリリ
ウム銅合金を得るものである。この熱間加工は、加工歪
量を増加させても結晶粒径の変化しない安定結晶粒径が
得られる領域において行うことが望ましい。
ここで動的再結晶とは、加工中に降伏以後の変形の進
行に伴い新たな結晶粒組織が形成される現象を意味し、
ある種の鈍金属では従来から知られていたものである
が、ベリリウム銅合金のような多成分系の合金について
はこれまでにその発生が確認された例を知らない。
行に伴い新たな結晶粒組織が形成される現象を意味し、
ある種の鈍金属では従来から知られていたものである
が、ベリリウム銅合金のような多成分系の合金について
はこれまでにその発生が確認された例を知らない。
本発明者はベリリウム銅合金をさまざまな加工条件下
で熱間加工することにより、ベリリウム銅合金中に動的
再結晶が確実に形成される加工条件を明らかにした。こ
のような加工条件下で熱間加工されたベリリウム銅合金
は、従来のように静的結晶粒が加工によって単に変形し
たものとは異なり50μｍ以下の均一な安定結晶粒径の等
軸粒からなるものであり、機械的強度や信頼性に優れ、
加工中に割れを生じることがない。
で熱間加工することにより、ベリリウム銅合金中に動的
再結晶が確実に形成される加工条件を明らかにした。こ
のような加工条件下で熱間加工されたベリリウム銅合金
は、従来のように静的結晶粒が加工によって単に変形し
たものとは異なり50μｍ以下の均一な安定結晶粒径の等
軸粒からなるものであり、機械的強度や信頼性に優れ、
加工中に割れを生じることがない。
次に本発明の各条件の限定理由を説明する。
まず、重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.20〜0.35％及
び実質的に残部をなすCuからなるベリリウム銅合金を選
択したのは、この組成が機械的強度、電気伝導性及び経
済性の上で、工業的に最も実用性に富むためである。
び実質的に残部をなすCuからなるベリリウム銅合金を選
択したのは、この組成が機械的強度、電気伝導性及び経
済性の上で、工業的に最も実用性に富むためである。
加工温度を600〜860℃としたのは、600℃未満では動
的再結晶が起こらず、熱間加工前の結晶粒組織が単に加
工されただけの状態となり、本発明の目的を達成するこ
とができないからである。また860℃を越えると、製品
自体が溶融してしまうこととなる。
的再結晶が起こらず、熱間加工前の結晶粒組織が単に加
工されただけの状態となり、本発明の目的を達成するこ
とができないからである。また860℃を越えると、製品
自体が溶融してしまうこととなる。
加工速度を3.3×10-5〜10S-1としたのは、加工速度が
3.3×10-5S-1より遅いと生産性が上がらず実用性を欠く
と同時に動的再結晶粒が50μｍ以上にまで粗大化し、機
械的強度の低下や信頼性の低下を招くためであり、逆に
10S-1より速いと再結晶組織に置換される時間的余裕が
なく、単に加工された組織が残るだけとなるためであ
る。なお加工速度は、１秒当たりの加工による変形量を
原寸で割った値、即ち歪／秒を意味するものである。
3.3×10-5S-1より遅いと生産性が上がらず実用性を欠く
と同時に動的再結晶粒が50μｍ以上にまで粗大化し、機
械的強度の低下や信頼性の低下を招くためであり、逆に
10S-1より速いと再結晶組織に置換される時間的余裕が
なく、単に加工された組織が残るだけとなるためであ
る。なお加工速度は、１秒当たりの加工による変形量を
原寸で割った値、即ち歪／秒を意味するものである。
更に加工歪量を0.20以上としたのは、加工歪量が0.20
未満では動的再結晶が起こらず、熱間加工前の結晶粒組
織が残存してしまうためである。
未満では動的再結晶が起こらず、熱間加工前の結晶粒組
織が残存してしまうためである。
以下に本発明を実施例によって更に詳細に説明する。
（実施例） 重量％で、Be1.80％、Co0.25％、残部Cuからなるベリ
リウム銅合金製の厚さ0.5mmの冷延薄板より平行部長さ1
2mm、幅3mmの肩付試験片を圧延方向に切り出し、焼なま
し処理により初期結晶粒径を31〜83μｍの範囲で変え
た。次に高温引張−急冷試験機を用い、各試験片を真空
雰囲気中でまず860℃−20分間加熱保持し、各試験温度
まで炉冷して10分保持後、高温引張試験を行った。変形
後水素ガス急冷により凍結した高温変形組織に対して光
学顕微鏡観察を行い、均一微細な等軸結晶粒組織となる
加工条件を確認した。
リウム銅合金製の厚さ0.5mmの冷延薄板より平行部長さ1
2mm、幅3mmの肩付試験片を圧延方向に切り出し、焼なま
し処理により初期結晶粒径を31〜83μｍの範囲で変え
た。次に高温引張−急冷試験機を用い、各試験片を真空
雰囲気中でまず860℃−20分間加熱保持し、各試験温度
まで炉冷して10分保持後、高温引張試験を行った。変形
後水素ガス急冷により凍結した高温変形組織に対して光
学顕微鏡観察を行い、均一微細な等軸結晶粒組織となる
加工条件を確認した。
第１図は加工歪量を0.20以上とした場合の加工温度と
加工速度が結晶粒組織に与える影響を示す図である。Ａ
の条件、即ち加工温度が600℃未満であるか、加工速度
が10S-1より速い場合には、変形前の組織が変形されて
引き伸ばされた組織に変わるだけである。Ｂの条件、即
ち加工速度が3.3×10-5S-1より遅い場合には、均一であ
るが粗大な結晶粒組織になってしまうと伴に、遅すぎて
実用的でない。Ｃの条件、即ち加工温度が860℃を越え
た場合には、材料が溶融してしまう。これらに対して本
発明の範囲内のＤの条件下では、合理的に均一微細な等
軸粒組織を得ることができる。このＤの条件下で得られ
た等軸粒組織を持つベリリウム銅合金は、機械的強度と
信頼性に優れ、またＤの加工条件下ではわれが生ずるこ
ともない。
加工速度が結晶粒組織に与える影響を示す図である。Ａ
の条件、即ち加工温度が600℃未満であるか、加工速度
が10S-1より速い場合には、変形前の組織が変形されて
引き伸ばされた組織に変わるだけである。Ｂの条件、即
ち加工速度が3.3×10-5S-1より遅い場合には、均一であ
るが粗大な結晶粒組織になってしまうと伴に、遅すぎて
実用的でない。Ｃの条件、即ち加工温度が860℃を越え
た場合には、材料が溶融してしまう。これらに対して本
発明の範囲内のＤの条件下では、合理的に均一微細な等
軸粒組織を得ることができる。このＤの条件下で得られ
た等軸粒組織を持つベリリウム銅合金は、機械的強度と
信頼性に優れ、またＤの加工条件下ではわれが生ずるこ
ともない。
なお、第２図は加工中における平均結晶粒径の変化
と、これに及ぼす加工速度の影響の一例を示すグラフで
ある。このグラフから、加工歪量を0.20以上とした場合
には加工速度に応じて50μｍ以下の微細で安定な等軸結
晶粒が得られることが明らかである。
と、これに及ぼす加工速度の影響の一例を示すグラフで
ある。このグラフから、加工歪量を0.20以上とした場合
には加工速度に応じて50μｍ以下の微細で安定な等軸結
晶粒が得られることが明らかである。
また第３図は、初期結晶粒径と加工後の結晶粒径との
関係を示すグラフである。このグラフから、高歪域での
変形組織は、初期結晶粒径によらずほぼ一定であること
がわかる。本発明においては、このグラフに水平線で示
されるような、加工歪量を増加させても結晶粒径の変化
しない安定結晶粒径が得られる領域において熱間加工を
行うことが望ましい。
関係を示すグラフである。このグラフから、高歪域での
変形組織は、初期結晶粒径によらずほぼ一定であること
がわかる。本発明においては、このグラフに水平線で示
されるような、加工歪量を増加させても結晶粒径の変化
しない安定結晶粒径が得られる領域において熱間加工を
行うことが望ましい。
（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によればベリ
リウム銅合金の熱間での変形態、成形加工性が大幅に改
善され、50μｍ以下の均一微細な等軸結晶粒組織を調製
することができ、熱間成形製品の機械的強度及び信頼性
を改善することができる。
リウム銅合金の熱間での変形態、成形加工性が大幅に改
善され、50μｍ以下の均一微細な等軸結晶粒組織を調製
することができ、熱間成形製品の機械的強度及び信頼性
を改善することができる。
よって本発明は従来の問題点を一掃したベリリウム銅
合金の熱間成形方法及び熱間成形製品として、産業の発
展に寄与するところは極めて大である。
合金の熱間成形方法及び熱間成形製品として、産業の発
展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】 第１図は0.20以上の加工歪を加えたときの加工温度と加
工速度が結晶粒組織に与える影響を示す模式図、第２図
は平均結晶粒径の加工に伴う変化と、これに及ぼす加工
速度の影響の一例を示すグラフ、第３図は初期結晶粒径
と加工後の結晶粒径との関係を示すグラフである。
工速度が結晶粒組織に与える影響を示す模式図、第２図
は平均結晶粒径の加工に伴う変化と、これに及ぼす加工
速度の影響の一例を示すグラフ、第３図は初期結晶粒径
と加工後の結晶粒径との関係を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.20〜0.35
％及び実質的に残部をなすCuからなるベリリウム銅合金
を、加工温度600〜860℃、加工速度3.3×10-5〜10S-1加
工歪量0.20以上の組み合わせ条件下で熱間加工すること
を特徴とするベリリウム銅合金の熱間成形方法。 - 【請求項２】重量％で、Be1.60〜2.00％、Co0.20〜0.35
％及び実質的に残部をなすCuからなり、その組織が動的
再結晶により得られた50μｍ以下の均一な安定結晶粒径
の等軸粒からなることを特徴とするベリリウム銅合金の
熱間成形製品。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062714A JPH08960B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形製品 |
| EP90302786A EP0390374B1 (en) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | Method of hot forming copper-beryllium alloy and hot formed product thereof |
| DE90302786T DE69003424T2 (de) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | Verfahren zur Warmverformung von Kupfer-Beryllium-Legierung und hergestelltes Erzeugnis. |
| US07/493,769 US5131958A (en) | 1989-03-15 | 1990-03-15 | Method of hot forming beryllium-copper alloy and hot formed product thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1062714A JPH08960B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形製品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02243748A JPH02243748A (ja) | 1990-09-27 |
| JPH08960B2 true JPH08960B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=13208278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1062714A Expired - Lifetime JPH08960B2 (ja) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | ベリリウム銅合金の熱間成形方法及び熱間成形製品 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5131958A (ja) |
| EP (1) | EP0390374B1 (ja) |
| JP (1) | JPH08960B2 (ja) |
| DE (1) | DE69003424T2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0774420B2 (ja) * | 1991-02-21 | 1995-08-09 | 日本碍子株式会社 | ベリリウム銅合金の製造方法 |
| EP0725157B1 (en) * | 1995-02-01 | 2001-03-07 | BRUSH WELLMAN Inc. | Processing of alloys and products so produced |
| US6190468B1 (en) * | 1996-01-05 | 2001-02-20 | Brush Wellman, Inc. | Metamorphic processing of alloys and products thereof |
| US6001196A (en) * | 1996-10-28 | 1999-12-14 | Brush Wellman, Inc. | Lean, high conductivity, relaxation-resistant beryllium-nickel-copper alloys |
| EP0854200A1 (en) * | 1996-10-28 | 1998-07-22 | BRUSH WELLMAN Inc. | Copper-beryllium alloy |
| KR100513943B1 (ko) * | 2001-03-27 | 2005-09-09 | 닛꼬 긴조꾸 가꼬 가부시키가이샤 | 구리 및 구리합금과 그 제조방법 |
| WO2006103994A1 (ja) | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Ngk Insulators, Ltd. | ベリリウム銅、このベリリウム銅を製造するベリリウム銅製造方法及びベリリウム銅製造装置 |
| KR101467617B1 (ko) * | 2008-03-28 | 2014-12-01 | 엔지케이 인슐레이터 엘티디 | 베릴륨구리 단조 벌크체 |
| CN113795602B (zh) | 2019-05-10 | 2023-02-21 | 万腾荣公司 | 高强度的铜铍合金 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2257708A (en) * | 1939-06-02 | 1941-09-30 | Beryllium Corp | Method of working and heat treating cu-be alloys |
| US2266056A (en) * | 1940-07-17 | 1941-12-16 | Beryllium Corp | Metalworking process |
| GB621224A (en) * | 1946-08-23 | 1949-04-06 | Beryllium Corp | Working and heat-treating beryllium-copper alloys |
| US3234052A (en) * | 1961-07-28 | 1966-02-08 | Brush Beryllium Co | Beryllium sheet and method of producing same |
| US4425168A (en) * | 1982-09-07 | 1984-01-10 | Cabot Corporation | Copper beryllium alloy and the manufacture thereof |
| JPS63125647A (ja) * | 1986-11-13 | 1988-05-28 | Ngk Insulators Ltd | ベリリウム銅合金の製法 |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP1062714A patent/JPH08960B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-03-15 EP EP90302786A patent/EP0390374B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-15 DE DE90302786T patent/DE69003424T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-03-15 US US07/493,769 patent/US5131958A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69003424D1 (de) | 1993-10-28 |
| JPH02243748A (ja) | 1990-09-27 |
| EP0390374B1 (en) | 1993-09-22 |
| US5131958A (en) | 1992-07-21 |
| EP0390374A1 (en) | 1990-10-03 |
| DE69003424T2 (de) | 1994-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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