JPH10298678A - 析出硬化型特殊銅合金 - Google Patents
析出硬化型特殊銅合金Info
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- JPH10298678A JPH10298678A JP10190197A JP10190197A JPH10298678A JP H10298678 A JPH10298678 A JP H10298678A JP 10190197 A JP10190197 A JP 10190197A JP 10190197 A JP10190197 A JP 10190197A JP H10298678 A JPH10298678 A JP H10298678A
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- copper alloy
- copper
- present
- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電気及び熱の良伝導性のみならず、耐食性、硬
度、強度、弾性等の機械的強度を向上させ、しかも加工
性が容易であり、金色の豊かな特殊銅合金を提供する。 【解決手段】重量％で、銅８２〜９２％、アルミニウム
１〜７％、ニッケル１．５〜６％、鉄０．５〜５％、ボ
ロン０．００１〜０．０５％を溶解し、これにマンガン
０．１〜２．５％を添加し、最後に亜鉛０．５〜８％を
加えて更に必要に応じてケイ素を添加して、高周波電気
炉で溶解し、チッソガス雰囲気の連続鋳造装置で鋳魂を
製造する。
度、強度、弾性等の機械的強度を向上させ、しかも加工
性が容易であり、金色の豊かな特殊銅合金を提供する。 【解決手段】重量％で、銅８２〜９２％、アルミニウム
１〜７％、ニッケル１．５〜６％、鉄０．５〜５％、ボ
ロン０．００１〜０．０５％を溶解し、これにマンガン
０．１〜２．５％を添加し、最後に亜鉛０．５〜８％を
加えて更に必要に応じてケイ素を添加して、高周波電気
炉で溶解し、チッソガス雰囲気の連続鋳造装置で鋳魂を
製造する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は銅を主成分とする特
殊アルミニウム銅合金に関するものであり、特に良好な
機械的強度および優れた耐食性を有する銅合金に関する
ものである。
殊アルミニウム銅合金に関するものであり、特に良好な
機械的強度および優れた耐食性を有する銅合金に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】銅は一般的に金属材料として広範多岐に
用いられており、特に電気及び熱の伝導性が大であって
塑性加工が容易な特性を有する。しかしながら炭酸ガス
の存在下において緑色に変色し、また酸性類の水溶液及
びアンモニア、塩類に侵され易く、この様な腐食性を改
善した従来の銅合金は機械的強度に於て銅よりも優れて
いるが、電気及び熱の伝導性が損なわれる欠点を有して
いる。
用いられており、特に電気及び熱の伝導性が大であって
塑性加工が容易な特性を有する。しかしながら炭酸ガス
の存在下において緑色に変色し、また酸性類の水溶液及
びアンモニア、塩類に侵され易く、この様な腐食性を改
善した従来の銅合金は機械的強度に於て銅よりも優れて
いるが、電気及び熱の伝導性が損なわれる欠点を有して
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本願発明は従来の銅或
は銅合金の欠点に鑑み、銅本来の特性である電気及び熱
の伝導性が良い上に、耐食性があり、硬度、強度、弾性
等の機械的強度を向上させた、しかも加工性が容易な、
金色の豊かな特殊銅合金を市場に提供することを目的と
するものである。
は銅合金の欠点に鑑み、銅本来の特性である電気及び熱
の伝導性が良い上に、耐食性があり、硬度、強度、弾性
等の機械的強度を向上させた、しかも加工性が容易な、
金色の豊かな特殊銅合金を市場に提供することを目的と
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明の請求項１記載の発明は、重量％で、銅
８２〜９２％、アルミニウム１〜７％、ニッケル１．５
〜６％、鉄０．５〜５％、マンガン０．１〜２．５％、
ボロン０．００１〜０．０５％および亜鉛０．５〜８％
（以下％はすべて重量％を表すものとする。）を含有す
る析出硬化型特殊銅合金を特徴としたものである。
ために、本発明の請求項１記載の発明は、重量％で、銅
８２〜９２％、アルミニウム１〜７％、ニッケル１．５
〜６％、鉄０．５〜５％、マンガン０．１〜２．５％、
ボロン０．００１〜０．０５％および亜鉛０．５〜８％
（以下％はすべて重量％を表すものとする。）を含有す
る析出硬化型特殊銅合金を特徴としたものである。
【０００５】また、上記成分に、必要に応じてケイ素を
１％以下添加することにより、上記特性に加えてバネ性
を向上させることを特徴とするものである。
１％以下添加することにより、上記特性に加えてバネ性
を向上させることを特徴とするものである。
【０００６】本発明は銅に対してアルミニウム、ニッケ
ル、鉄、マンガン、ボロンの他に亜鉛を特定の割合使用
すると電気及び熱の伝導性が銅に何ら遜色なく、しかも
前記の様な卓越した特性を有する合金が得られるという
発見に基づくものである。
ル、鉄、マンガン、ボロンの他に亜鉛を特定の割合使用
すると電気及び熱の伝導性が銅に何ら遜色なく、しかも
前記の様な卓越した特性を有する合金が得られるという
発見に基づくものである。
【０００７】本発明の銅合金において、銅に添加元素と
して加えるアルミニウムは７％をこえると合金の延性に
悪影響を及ぼし、１％未満になると耐食性が悪化するこ
とから、１〜７％の範囲に限定した。強度及び延性を与
えるためにはアルミニウムは２〜５％の範囲が好まし
い。ニッケルは６％をこえると延性が減退し伝導性もそ
こなう傾向があり、１．５％未満では金色を与える効果
もないので、１．５〜６％範囲に限定したが、１．７〜
４％が好ましい。鉄は急冷および放冷の際粒子の大きさ
の調整の作用を果たすという利点もあるが、５％をこえ
る添加では融点を高くすると共に冷間加工性を悪くする
ばかりか機械的性質も退行させる。そして、０．５％未
満では効果がないため、総合的見地から１〜３％が好ま
しい。ボロンは耐熱性、耐食性を育与するものである
が、驚くべきことにはマンガンと共通して合金の硬度、
及び強度を増大させると共に低温焼鈍により更に硬度を
増大させる、すなわち析出硬化性を付与することが判明
した。然しボロン０．０５％をこえる添加では本合金の
冷間加工性に悪影響を与え、０．００１％未満では効果
がなく、０．００５〜０．０４％が好適である。
して加えるアルミニウムは７％をこえると合金の延性に
悪影響を及ぼし、１％未満になると耐食性が悪化するこ
とから、１〜７％の範囲に限定した。強度及び延性を与
えるためにはアルミニウムは２〜５％の範囲が好まし
い。ニッケルは６％をこえると延性が減退し伝導性もそ
こなう傾向があり、１．５％未満では金色を与える効果
もないので、１．５〜６％範囲に限定したが、１．７〜
４％が好ましい。鉄は急冷および放冷の際粒子の大きさ
の調整の作用を果たすという利点もあるが、５％をこえ
る添加では融点を高くすると共に冷間加工性を悪くする
ばかりか機械的性質も退行させる。そして、０．５％未
満では効果がないため、総合的見地から１〜３％が好ま
しい。ボロンは耐熱性、耐食性を育与するものである
が、驚くべきことにはマンガンと共通して合金の硬度、
及び強度を増大させると共に低温焼鈍により更に硬度を
増大させる、すなわち析出硬化性を付与することが判明
した。然しボロン０．０５％をこえる添加では本合金の
冷間加工性に悪影響を与え、０．００１％未満では効果
がなく、０．００５〜０．０４％が好適である。
【０００８】マンガンは０．１〜２．５％の範囲で用い
ると機械的性質特に硬度及び強度を著しく高め、延性が
向上し導電性も損なわないためこの範囲に限定した。亜
鉛および必要に応じて添加するケイ素は粒子を細かくし
結晶組織を緻密とし、冷間加工性を良好にすると共に本
合金の特性の一つであるステンレス性の金色を維持す
る。そして加工製品の外観表面が、望ましいきめこまか
な状態となる。これらの効果を得るために、亜鉛および
必要に応じて添加するケイ素の添加量を亜鉛０．５〜８
％およびケイ素１％以下に限定した。
ると機械的性質特に硬度及び強度を著しく高め、延性が
向上し導電性も損なわないためこの範囲に限定した。亜
鉛および必要に応じて添加するケイ素は粒子を細かくし
結晶組織を緻密とし、冷間加工性を良好にすると共に本
合金の特性の一つであるステンレス性の金色を維持す
る。そして加工製品の外観表面が、望ましいきめこまか
な状態となる。これらの効果を得るために、亜鉛および
必要に応じて添加するケイ素の添加量を亜鉛０．５〜８
％およびケイ素１％以下に限定した。
【０００９】亜鉛の添加量は上記範囲において健全な鋳
魂の製造に最適である。又、ケイ素は１％をこえる添加
ではバネ弾性及び導電性を損なう結果となり、併せて熱
間加工性を著しく低下する。
魂の製造に最適である。又、ケイ素は１％をこえる添加
ではバネ弾性及び導電性を損なう結果となり、併せて熱
間加工性を著しく低下する。
【００１０】本発明の析出硬化型特殊銅合金は、加熱温
度８５０〜９５０℃で焼入し、４００〜４５０℃で焼戻
しすることにより、導電率が４５％ＩＡＣＳを示す。そ
の後４０〜８０％の冷間加工率で圧延すると、スピネル
硬化性がえられ、その硬度はビッカース硬度３４０に達
する。
度８５０〜９５０℃で焼入し、４００〜４５０℃で焼戻
しすることにより、導電率が４５％ＩＡＣＳを示す。そ
の後４０〜８０％の冷間加工率で圧延すると、スピネル
硬化性がえられ、その硬度はビッカース硬度３４０に達
する。
【００１１】このスピネル硬化性は銅合金中にマンガン
が存在することで得られるものであり、このマンガンの
代りに他の類似の金属例えばインジウム、チタンを使用
する以外はこの現象はえられない。又本合金はベリリウ
ム銅合金と同様、鋼に匹敵する硬さを示す。
が存在することで得られるものであり、このマンガンの
代りに他の類似の金属例えばインジウム、チタンを使用
する以外はこの現象はえられない。又本合金はベリリウ
ム銅合金と同様、鋼に匹敵する硬さを示す。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を示す実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
を示す実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【実施例】表１は、本発明の析出硬化型銅合金の組成を
示したものである。
示したものである。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１の１で示される本発明の析出硬化型銅
合金は、同表に示される組成からなる金属をまず銅、ニ
ッケル、鉄、アルミニウム、ボロンを溶解し、これにマ
ンガン、ケイ素を添加し、最後に亜鉛を加えて高周波電
気炉で１２５０〜１３５０℃で溶解し、チッソガス雰囲
気の連続鋳造装置で鋳塊を製造するものである。得られ
た合金は、極めて溶解しやすく、熱間、冷間加工性及び
機械加工性、切削性も良好であり、比重は８．２であ
る。
合金は、同表に示される組成からなる金属をまず銅、ニ
ッケル、鉄、アルミニウム、ボロンを溶解し、これにマ
ンガン、ケイ素を添加し、最後に亜鉛を加えて高周波電
気炉で１２５０〜１３５０℃で溶解し、チッソガス雰囲
気の連続鋳造装置で鋳塊を製造するものである。得られ
た合金は、極めて溶解しやすく、熱間、冷間加工性及び
機械加工性、切削性も良好であり、比重は８．２であ
る。
【００１６】表１の１の合金の構成元素であるケイ素の
代わりにマンガンを添加しても良い。
代わりにマンガンを添加しても良い。
【００１７】表２は加工率８０％、容体化処理した表１
の１の組成をもつ本発明の銅合金と、ベリリウム銅、リ
ン青銅、洋白の機械的性質（バネ用）を比較したもので
ある。
の１の組成をもつ本発明の銅合金と、ベリリウム銅、リ
ン青銅、洋白の機械的性質（バネ用）を比較したもので
ある。
【００１８】
【表２】
【００１９】なお、表２中の比較各合金の金属の組成
は、下記の通りである。
は、下記の通りである。
【００２０】ベリリウム銅 Ｂｅ Ｃｕ 1.6〜２％ 残り リン青銅 Ｃｕ Ｓｎ Ｐ 残り ７〜９％ 0.03 〜0.35％ 洋 白 Ｃｕ Ｎｉ Ｚｎ 59〜75％ 8.5 〜19.5％ 残り 本発明の銅合金の各種特性はリン青銅、洋白よりも優秀
であり、高価なベリリウム銅と同等の機械的性質（バネ
用）を有するが、安価である。表３は、加工率５０％、
９００℃焼鈍後水冷し、４５０℃で焼戻の熱処理をした
表１の２の組成を持つ本発明の銅合金と、他の合金との
特性の比較を示すものである。
であり、高価なベリリウム銅と同等の機械的性質（バネ
用）を有するが、安価である。表３は、加工率５０％、
９００℃焼鈍後水冷し、４５０℃で焼戻の熱処理をした
表１の２の組成を持つ本発明の銅合金と、他の合金との
特性の比較を示すものである。
【００２１】
【表３】
【００２２】なお、表３の比較各合金の金属の組成は、
下記の通りである。 特殊アルミニウム青銅 Ｃｕ Ａｌ Ｆｅ Ｎｉ Ｍｎ Ｚｎ 残 8 〜12％ 2 〜5 ％ 0.5 〜2 ％ 0.5 〜2 ％ 0. 5％＜ Ｎｉ・Ｆｅ・４２合金 Ｎｉ Ｆｅ ４２％ 残 ＫＬＦ−１ Ｃｕ Ｎｉ Ｓｉ Ｚｎ 残 3.2 ％ 0.7 ％ 0.3 ％ 本発明の合金の各種特性は、他の３種の合金よりもすべ
てにおいて優れている。
下記の通りである。 特殊アルミニウム青銅 Ｃｕ Ａｌ Ｆｅ Ｎｉ Ｍｎ Ｚｎ 残 8 〜12％ 2 〜5 ％ 0.5 〜2 ％ 0.5 〜2 ％ 0. 5％＜ Ｎｉ・Ｆｅ・４２合金 Ｎｉ Ｆｅ ４２％ 残 ＫＬＦ−１ Ｃｕ Ｎｉ Ｓｉ Ｚｎ 残 3.2 ％ 0.7 ％ 0.3 ％ 本発明の合金の各種特性は、他の３種の合金よりもすべ
てにおいて優れている。
【００２３】なお本発明の合金は、鋼と同程度の高い硬
度を有するにもかかわらず、ステンレス等に比較して加
工しやすいという優れた特性を有する。
度を有するにもかかわらず、ステンレス等に比較して加
工しやすいという優れた特性を有する。
【００２４】表４は、表１の２の組成を持つ本発明の銅
合金を９００℃で焼鈍した後、加熱率５０％で、０．３
mmの厚さの板状に加工し、これを４５０℃で焼戻しする
硬化処理を行う前後の機械的性質を比較したものであ
る。
合金を９００℃で焼鈍した後、加熱率５０％で、０．３
mmの厚さの板状に加工し、これを４５０℃で焼戻しする
硬化処理を行う前後の機械的性質を比較したものであ
る。
【００２５】
【表４】
【００２６】表４より、硬化処理後には、引張強さ、伸
び、硬さの諸特性が向上したことがわかる。
び、硬さの諸特性が向上したことがわかる。
【００２７】表２〜４において、ＨＶ0.5 の０．５は硬
度を測る荷重を示し、単位はＫｇである。
度を測る荷重を示し、単位はＫｇである。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明は、特殊銅合金の特性即ち電気及び熱の伝導性、耐食
性、硬度、強度、弾性等の機械的性質、加工性の向上を
図ったものである。又、同発明は、メッキ、塗装の必要
なく金色の豊かなしかも抗菌性を有し、かつリサイクル
可能な特殊銅合金の提供を図ったものである。又、これ
らの諸特性を備えた合金を従来の合金に比べて安価に提
供するものである。
明は、特殊銅合金の特性即ち電気及び熱の伝導性、耐食
性、硬度、強度、弾性等の機械的性質、加工性の向上を
図ったものである。又、同発明は、メッキ、塗装の必要
なく金色の豊かなしかも抗菌性を有し、かつリサイクル
可能な特殊銅合金の提供を図ったものである。又、これ
らの諸特性を備えた合金を従来の合金に比べて安価に提
供するものである。
【００２９】上記効果を有する本発明の合金は、電気機
器、通信機、計測機、精密機械部品、車輛、その他色調
が金色で耐食性が高いことから、インテリヤ、建築材
料、船舶、水洗関係など広分野においての活用が可能で
ある。
器、通信機、計測機、精密機械部品、車輛、その他色調
が金色で耐食性が高いことから、インテリヤ、建築材
料、船舶、水洗関係など広分野においての活用が可能で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６６１ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６６１Ａ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ｂ ６９１ ６９１Ｚ ６９２ ６９２Ｚ ６９４ ６９４Ａ
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、銅８２〜９２％、アルミニウ
ム１〜７％、ニッケル１．５〜６％、鉄０．５〜５％、
マンガン０．１〜２．５％、ボロン０．００１〜０．０
５％および亜鉛０．５〜８％を含有する析出硬化型特殊
銅合金
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190197A JPH10298678A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 析出硬化型特殊銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10190197A JPH10298678A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 析出硬化型特殊銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10298678A true JPH10298678A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14312827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10190197A Pending JPH10298678A (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 析出硬化型特殊銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10298678A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6432556B1 (en) * | 1999-05-05 | 2002-08-13 | Olin Corporation | Copper alloy with a golden visual appearance |
| EP2927335A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-07 | Otto Fuchs KG | Aluminiumbronzelegierung, Herstellungsverfahren und Produkt aus Aluminiumbronze |
| WO2016002352A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 銅合金、冷間圧延板材およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP10190197A patent/JPH10298678A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6432556B1 (en) * | 1999-05-05 | 2002-08-13 | Olin Corporation | Copper alloy with a golden visual appearance |
| US10280497B2 (en) | 2014-03-04 | 2019-05-07 | Otto Fuchs Kommanditgesellschaft | Aluminium bronze alloy, method for the production thereof and product made from aluminium bronze |
| EP2927335A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-07 | Otto Fuchs KG | Aluminiumbronzelegierung, Herstellungsverfahren und Produkt aus Aluminiumbronze |
| WO2015150245A1 (de) | 2014-04-03 | 2015-10-08 | Otto Fuchs - Kommanditgesellschaft - | Aluminiumbronzelegierung, herstellungsverfahren und produkt aus aluminiumbronze |
| WO2016002352A1 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 銅合金、冷間圧延板材およびその製造方法 |
| JP2016027193A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-02-18 | 日立金属Ｍｍｃスーパーアロイ株式会社 | 銅合金、冷間圧延板材およびその製造方法 |
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