JPH11106851A - 銅ベース合金およびその製造方法 - Google Patents
銅ベース合金およびその製造方法Info
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- JPH11106851A JPH11106851A JP10211482A JP21148298A JPH11106851A JP H11106851 A JPH11106851 A JP H11106851A JP 10211482 A JP10211482 A JP 10211482A JP 21148298 A JP21148298 A JP 21148298A JP H11106851 A JPH11106851 A JP H11106851A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- 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
-
- 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
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 成形性が良く、高降伏強度が大きく、高温で
の応力緩和が小さく、応力腐食割れがないなどの特長を
有する、安価な銅ベース合金を提供する。 【解決手段】 銅ベース合金は、約０．１から約１．５
重量％のスズ、約０．０１から約０．３５重量％のリ
ン、約０．０１から約０．８重量％の鉄、約１．０から
約１５重量％の亜鉛、および残部の必須的な銅を必須的
に含んで成り、リン化物の粒子がマトリックス全体に均
一に分散している構造をしている。この合金は優れた物
理的特性の組み合わせにより特徴づけされるものであ
る。本発明の銅ベース合金の製造方法は、鋳造ステッ
プ、均質化ステップ、中間焼きまなしおよび応力除去の
焼きなましステップなどから構成される。
の応力緩和が小さく、応力腐食割れがないなどの特長を
有する、安価な銅ベース合金を提供する。 【解決手段】 銅ベース合金は、約０．１から約１．５
重量％のスズ、約０．０１から約０．３５重量％のリ
ン、約０．０１から約０．８重量％の鉄、約１．０から
約１５重量％の亜鉛、および残部の必須的な銅を必須的
に含んで成り、リン化物の粒子がマトリックス全体に均
一に分散している構造をしている。この合金は優れた物
理的特性の組み合わせにより特徴づけされるものであ
る。本発明の銅ベース合金の製造方法は、鋳造ステッ
プ、均質化ステップ、中間焼きまなしおよび応力除去の
焼きなましステップなどから構成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電気的な用途への利
用性を有する銅ベース合金およびその製造方法に関する
ものである。
用性を有する銅ベース合金およびその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】その特別な性質がうまく適合するため
に、コネクタや鉛フレームその他の電気的用途に使われ
る銅ベース合金は多く存在する。それらの合金があるに
もかかわらず、１以下のＲ／Ｔ比での１８０°のバッド
ウェイ曲げを行うことができ、また高温で応力緩和が小
さく、応力腐食割れがなく、良好な成形性と共に８０Ｋ
ＳＩより大きい高降伏強度を必要とする用途に使用でき
る銅ベース合金に対する要求がある。現在利用可能な合
金は、これらすべての要求事項を満足するものではない
か、高いコストがかかるために市場では非経済的なもの
であるか、あるいは他の重大な欠点を有している。よっ
て、これらの目的を満足する銅ベース合金を開発するこ
とが高く望まれている。なお、バッドウェイ曲げ（badw
ay bend ）とは、材料片を所定方向に折曲し、次いで反
対側の方向（バッドウェイ）に折曲する、合金材料の試
験に使用されるテストである。
に、コネクタや鉛フレームその他の電気的用途に使われ
る銅ベース合金は多く存在する。それらの合金があるに
もかかわらず、１以下のＲ／Ｔ比での１８０°のバッド
ウェイ曲げを行うことができ、また高温で応力緩和が小
さく、応力腐食割れがなく、良好な成形性と共に８０Ｋ
ＳＩより大きい高降伏強度を必要とする用途に使用でき
る銅ベース合金に対する要求がある。現在利用可能な合
金は、これらすべての要求事項を満足するものではない
か、高いコストがかかるために市場では非経済的なもの
であるか、あるいは他の重大な欠点を有している。よっ
て、これらの目的を満足する銅ベース合金を開発するこ
とが高く望まれている。なお、バッドウェイ曲げ（badw
ay bend ）とは、材料片を所定方向に折曲し、次いで反
対側の方向（バッドウェイ）に折曲する、合金材料の試
験に使用されるテストである。
【０００３】すなわち、ベリリウム銅材料は一般に良好
な応力緩和特性とともに非常に高い強度と導電性を有し
ている。しかしながら、それらの材料は成形性に限度が
ある。その限度の１つは１８０°のバッドウェイ曲げが
困難なことである。さらに、これらの材料は非常に高価
で所望の部品に調整した後に余分な熱処理をしばしば必
要とする。当然のことながら、これによってコストがか
かってしまう。
な応力緩和特性とともに非常に高い強度と導電性を有し
ている。しかしながら、それらの材料は成形性に限度が
ある。その限度の１つは１８０°のバッドウェイ曲げが
困難なことである。さらに、これらの材料は非常に高価
で所望の部品に調整した後に余分な熱処理をしばしば必
要とする。当然のことながら、これによってコストがか
かってしまう。
【０００４】リン青銅材料は良好な強度および優れた成
形特性を持った安価な合金である。これらの材料は電子
および遠距離通信工業に広く用いられている。しかしな
がら、例えばボンネットの下で使用される自動車への適
用用途に見られる様な非常に高い温度条件下で非常に高
い電流を流すことが要求される場合には望ましくない様
である。このため、これらの材料は、熱応力緩和率が高
いこととともに、多くの用途に適していない。
形特性を持った安価な合金である。これらの材料は電子
および遠距離通信工業に広く用いられている。しかしな
がら、例えばボンネットの下で使用される自動車への適
用用途に見られる様な非常に高い温度条件下で非常に高
い電流を流すことが要求される場合には望ましくない様
である。このため、これらの材料は、熱応力緩和率が高
いこととともに、多くの用途に適していない。
【０００５】高純度の銅（high copper ）、高導電性の
合金は多くの良好な特性を有しているが、通常多くの用
途に必要とされる機械的強度を持ってない。これらの合
金は、代表的なものとして銅合金１１０、１２２、１９
２、１９４があるが、これらに限定されない。
合金は多くの良好な特性を有しているが、通常多くの用
途に必要とされる機械的強度を持ってない。これらの合
金は、代表的なものとして銅合金１１０、１２２、１９
２、１９４があるが、これらに限定されない。
【０００６】、代表的な従来技術の特許としては、米国
特許第４，６６６，６６７号、第４，６２７，９６０
号、第２，０６２，４２７号、第４，６０５，５３２
号、第４，５８６，９６７号、第４，８２２，５６２
号、および第４，９３５，０７６号などがある。
特許第４，６６６，６６７号、第４，６２７，９６０
号、第２，０６２，４２７号、第４，６０５，５３２
号、第４，５８６，９６７号、第４，８２２，５６２
号、および第４，９３５，０７６号などがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】したがって、所望の各
特性を組み合わせた性質を持ち、多くの用途に対し非常
に適した銅ベース合金を開発することが強く望まれてい
る。
特性を組み合わせた性質を持ち、多くの用途に対し非常
に適した銅ベース合金を開発することが強く望まれてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記の
各目的が達成されることが知得された。すなわち、本発
明の銅ベース合金は、約０．１％から約１．５％、好ま
しくは約０．４％から約０．９％のスズと、約０．０１
％から約０．３５％、好ましくは約０．０１％から約
０．１％のリンと、約０．０１％から約０．８％、好ま
しくは約０．０５％から約０．２５％の鉄と、約１．０
％から約１５％、好ましくは約６．０％から約１２．０
％の亜鉛と、残り％の必須的な銅とを必須的に含んで構
成される。ここで、ニッケルおよび/ またはコバルトを
それぞれ約０．５％まで、好ましくは約０．００１％か
ら約０．５％まで含ませることが特に好ましい。本発明
の合金はまた、アルミニウム、銀、ホウ素、ベリリウ
ム、カルシウム、クロム、インジウム、リチウム、マグ
ネシウム、マンガン、鉛、ケイ素、アンチモン、チタ
ン、およびジルコニウムをそれぞれ０．１％まで含ませ
ることができる。なお、本明細書では上記および以下の
説明において、％は重量％を意味する。
各目的が達成されることが知得された。すなわち、本発
明の銅ベース合金は、約０．１％から約１．５％、好ま
しくは約０．４％から約０．９％のスズと、約０．０１
％から約０．３５％、好ましくは約０．０１％から約
０．１％のリンと、約０．０１％から約０．８％、好ま
しくは約０．０５％から約０．２５％の鉄と、約１．０
％から約１５％、好ましくは約６．０％から約１２．０
％の亜鉛と、残り％の必須的な銅とを必須的に含んで構
成される。ここで、ニッケルおよび/ またはコバルトを
それぞれ約０．５％まで、好ましくは約０．００１％か
ら約０．５％まで含ませることが特に好ましい。本発明
の合金はまた、アルミニウム、銀、ホウ素、ベリリウ
ム、カルシウム、クロム、インジウム、リチウム、マグ
ネシウム、マンガン、鉛、ケイ素、アンチモン、チタ
ン、およびジルコニウムをそれぞれ０．１％まで含ませ
ることができる。なお、本明細書では上記および以下の
説明において、％は重量％を意味する。
【０００９】本発明の合金においては、鉄および/ また
はニッケルおよび/ またはマグネシウム、またはこれら
の組み合わせのリン化物の粒子を、マトリックス（matr
ix）に対して均一に分散させることが望ましいとともに
有用であり、これらの粒子によって合金の強度、導電
性、および応力緩和特性が増大する。このリン化物の粒
子は５０オングストロームから約０．５ミクロンの粒径
（particle size ）を有しており、またこれより微細な
成分と粗い成分を有している。微細な成分は約５０から
２５０オングストロームまで、好ましくは約５０から２
００オングストロームまでの粒径を有している。粗い成
分は通常０．０７５から０．５ミクロンまで、好ましく
は０．０７５から０．１２５ミクロンまでの粒径を有し
ている。
はニッケルおよび/ またはマグネシウム、またはこれら
の組み合わせのリン化物の粒子を、マトリックス（matr
ix）に対して均一に分散させることが望ましいとともに
有用であり、これらの粒子によって合金の強度、導電
性、および応力緩和特性が増大する。このリン化物の粒
子は５０オングストロームから約０．５ミクロンの粒径
（particle size ）を有しており、またこれより微細な
成分と粗い成分を有している。微細な成分は約５０から
２５０オングストロームまで、好ましくは約５０から２
００オングストロームまでの粒径を有している。粗い成
分は通常０．０７５から０．５ミクロンまで、好ましく
は０．０７５から０．１２５ミクロンまでの粒径を有し
ている。
【００１０】本発明の合金は種々の優れた特性を持って
おり、これによりコネクタ、鉛枠、スプリングやその他
の電気的用途に非常に適している。この合金は機械的強
度、成形性、熱伝導および導電性、応力緩和特性におい
て優れた特有の組み合わせの特性を有している。
おり、これによりコネクタ、鉛枠、スプリングやその他
の電気的用途に非常に適している。この合金は機械的強
度、成形性、熱伝導および導電性、応力緩和特性におい
て優れた特有の組み合わせの特性を有している。
【００１１】本発明の製造工程は次の通りである。すな
わち、上記の組成を持った銅ベース合金を鋳造（castin
g ）し、約１０００°Ｆ（５３８℃）から１４５０°Ｆ
（７８８℃）の温度で少なくとも１時間少なくとも１回
均質化し、６５０°Ｆ（３４３℃）から１２００°Ｆ
（６４９℃）で少なくとも１時間少なくとも１回中間焼
きなましを行って最終寸法（final gauge ）まで圧延
し、３００°Ｆ（１４９℃）から６００°Ｆ（３１６
℃）で最低１時間の応力除去の焼きなましを行い、それ
により、マトリックスに均一に分散したリン化物の粒子
を含んだ銅合金が得られる。ニッケルおよび/ またはコ
バルトを上記の合金に含ませることもできる。
わち、上記の組成を持った銅ベース合金を鋳造（castin
g ）し、約１０００°Ｆ（５３８℃）から１４５０°Ｆ
（７８８℃）の温度で少なくとも１時間少なくとも１回
均質化し、６５０°Ｆ（３４３℃）から１２００°Ｆ
（６４９℃）で少なくとも１時間少なくとも１回中間焼
きなましを行って最終寸法（final gauge ）まで圧延
し、３００°Ｆ（１４９℃）から６００°Ｆ（３１６
℃）で最低１時間の応力除去の焼きなましを行い、それ
により、マトリックスに均一に分散したリン化物の粒子
を含んだ銅合金が得られる。ニッケルおよび/ またはコ
バルトを上記の合金に含ませることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の合金は、銅‐スズ‐亜鉛
合金の改良品であり、高強度、高成形性、高導電性、応
力緩和特性に特徴があり、これらは未改良の合金の同じ
特性とに比べて著しく改善されている。
合金の改良品であり、高強度、高成形性、高導電性、応
力緩和特性に特徴があり、これらは未改良の合金の同じ
特性とに比べて著しく改善されている。
【００１３】本発明の合金は、約０．１から１．５％、
好ましくは約０．４から約０．９％のスズと、約０．０
１から約０．３５％、好ましくは約０．０１から０．１
％のリンと、約０．０１から約０．８％、好ましくは約
０．０５から約０．２５％の鉄と、約１．０から約１５
％、好ましくは約６．０から約１２．０％の亜鉛と、残
り％の必須的な銅を必須的に含んでなる銅ベース合金を
含んでいる。これらの合金は、典型的には、マトリック
ス中に均一に分散したリン化物の粒子を含んでいる。
好ましくは約０．４から約０．９％のスズと、約０．０
１から約０．３５％、好ましくは約０．０１から０．１
％のリンと、約０．０１から約０．８％、好ましくは約
０．０５から約０．２５％の鉄と、約１．０から約１５
％、好ましくは約６．０から約１２．０％の亜鉛と、残
り％の必須的な銅を必須的に含んでなる銅ベース合金を
含んでいる。これらの合金は、典型的には、マトリック
ス中に均一に分散したリン化物の粒子を含んでいる。
【００１４】これらの合金はまた、ニッケルおよび/ ま
たはコバルトを、それぞれ約０．５％まで、好ましく
は、これらの１つまたは両方を混合したものを約０．０
０１から約０．５％だけ含んでいる。
たはコバルトを、それぞれ約０．５％まで、好ましく
は、これらの１つまたは両方を混合したものを約０．０
０１から約０．５％だけ含んでいる。
【００１５】この合金の組み合わせ中に次の成分、つま
りアルミニウム、銀、ホウ素、ベリリウム、カルシウ
ム、クロム、インジウム、リチウム、マグネシウム、マ
ンガン、鉛、ケイ素、アンチモン、チタンおよびジルコ
ニウムを１つ以上含ませることもできる。これらの材料
は、０．１％未満で、一般的にはそれぞれ０．００１％
より多く含ませることができる。これらの材料を１つ以
上使うと応力緩和特性のような機械的特性が改善される
が、使用量がこれより多いと導電性や成形特性に影響を
与える。
りアルミニウム、銀、ホウ素、ベリリウム、カルシウ
ム、クロム、インジウム、リチウム、マグネシウム、マ
ンガン、鉛、ケイ素、アンチモン、チタンおよびジルコ
ニウムを１つ以上含ませることもできる。これらの材料
は、０．１％未満で、一般的にはそれぞれ０．００１％
より多く含ませることができる。これらの材料を１つ以
上使うと応力緩和特性のような機械的特性が改善される
が、使用量がこれより多いと導電性や成形特性に影響を
与える。
【００１６】上記のリンを添加することで、金属を還元
状態のままにして置くことができて瑕疵のない金属をリ
ンに対して設定した限度内で鋳造することができ、また
合金の熱処理によってリンは、鉄および/ または鉄とニ
ッケルおよび/ または鉄とマグネシウムおよび/ または
これら成分の組み合わせのリン化物を形成する。そし
て、これが存在することで、これらの材料がマトリック
ス中で全て固溶体の状態で存在すれば起こると考えられ
る導電性の損失が大幅に減少される。鉄リン化物の粒子
を均一にマトリックス中に分散させることは、それが転
位移動（dislocation movement）を阻止ことで応力緩和
特性を改善する助けとなるので、特に望ましい。
状態のままにして置くことができて瑕疵のない金属をリ
ンに対して設定した限度内で鋳造することができ、また
合金の熱処理によってリンは、鉄および/ または鉄とニ
ッケルおよび/ または鉄とマグネシウムおよび/ または
これら成分の組み合わせのリン化物を形成する。そし
て、これが存在することで、これらの材料がマトリック
ス中で全て固溶体の状態で存在すれば起こると考えられ
る導電性の損失が大幅に減少される。鉄リン化物の粒子
を均一にマトリックス中に分散させることは、それが転
位移動（dislocation movement）を阻止ことで応力緩和
特性を改善する助けとなるので、特に望ましい。
【００１７】約０．０１から約０．８％、特に約０．０
５から約０．２５％の範囲の鉄分は、合金の強度を増加
し、粒子成長抑制剤として作用して細かい粒子構造を助
長し、またこの範囲のリンとの組み合わせにより電気的
および熱伝導性に負の影響を与えることなく応力緩和特
性の改善を助長する。
５から約０．２５％の範囲の鉄分は、合金の強度を増加
し、粒子成長抑制剤として作用して細かい粒子構造を助
長し、またこの範囲のリンとの組み合わせにより電気的
および熱伝導性に負の影響を与えることなく応力緩和特
性の改善を助長する。
【００１８】約０．００１から０．５％のニッケルおよ
び/ またはコバルトは、粒子を細分化しマトリックス全
体に分散させることによって応力緩和特性と強度を改善
するので望ましい添加物である。これは導電性にもプラ
スの影響を及ぼす。
び/ またはコバルトは、粒子を細分化しマトリックス全
体に分散させることによって応力緩和特性と強度を改善
するので望ましい添加物である。これは導電性にもプラ
スの影響を及ぼす。
【００１９】本発明の製造方法は、上記の組成を有する
合金を鋳造することを含んでなるものである。水平式連
続鋳造法（horizontal continuous casting ）のような
公知の適切な鋳造技術が約０．５００から０．７５０イ
ンチの範囲の厚みを持ったストリップを成形するために
使用される。この工程は、約１０００°Ｆ（５３８℃）
から１４５０°Ｆ（７８８℃）の範囲の温度において、
少なくとも１時間、好ましくは約１時間から約２４時間
の範囲で行われる少なくとも１回の均質化を含んでい
る。少なくとも１回の均質化は、圧延ステップの後に行
われる。均質化ステップの後は、ストリップは、各表面
から約０．０２０から０．１００インチの材料を除くた
め、１回または２回フライス削り（milling ）される。
合金を鋳造することを含んでなるものである。水平式連
続鋳造法（horizontal continuous casting ）のような
公知の適切な鋳造技術が約０．５００から０．７５０イ
ンチの範囲の厚みを持ったストリップを成形するために
使用される。この工程は、約１０００°Ｆ（５３８℃）
から１４５０°Ｆ（７８８℃）の範囲の温度において、
少なくとも１時間、好ましくは約１時間から約２４時間
の範囲で行われる少なくとも１回の均質化を含んでい
る。少なくとも１回の均質化は、圧延ステップの後に行
われる。均質化ステップの後は、ストリップは、各表面
から約０．０２０から０．１００インチの材料を除くた
め、１回または２回フライス削り（milling ）される。
【００２０】上記の材料は次いで、６５０°Ｆ（３４３
℃）から１２００°Ｆ（６４９℃）において少なくとも
１時間、好ましくは約１時間から２４時間、少なくとも
１回の中間焼きなましを行い、次に室温まで時間当たり
２０°Ｆから２００°Ｆの速度で徐冷することを含めな
がら最終寸法に圧延される。
℃）から１２００°Ｆ（６４９℃）において少なくとも
１時間、好ましくは約１時間から２４時間、少なくとも
１回の中間焼きなましを行い、次に室温まで時間当たり
２０°Ｆから２００°Ｆの速度で徐冷することを含めな
がら最終寸法に圧延される。
【００２１】次いで、上記の材料は、３００°Ｆ（１４
９℃）から６００°Ｆ（３１６℃）の範囲の温度におい
て、少なくとも１時間、好ましくは約１時間から２０時
間の時間範囲で、最終寸法において応力除去のための焼
きなましが行われる。これにより、成形性および応力緩
和特性が顕著に改善される。
９℃）から６００°Ｆ（３１６℃）の範囲の温度におい
て、少なくとも１時間、好ましくは約１時間から２０時
間の時間範囲で、最終寸法において応力除去のための焼
きなましが行われる。これにより、成形性および応力緩
和特性が顕著に改善される。
【００２２】この熱処理によって、本発明の合金におい
て、鉄および/ またはニッケルおよび/ またはマグネシ
ウムまたはこれらの混合物からなり、マトリックスに対
して均一に分散されたリン化物の粒子を、好都合で有効
に提供することができる。リン化物の粒子は合金の強
度、導電性、応力緩和特性を増大させる。このリン化物
の粒子は約５０オングストロームから約０．５ミクロン
の粒径があり、より微細な成分とより粗い成分を含んで
いる。より微細な成分は約５０から２５０オングストロ
ーム、好ましくは約５０から２００オングストロームの
粒径を有している。より粗い成分は一般的には０．０７
５から０．５ミクロン、好ましくは０．０７５から０．
１２５ミクロンの粒径を有している。
て、鉄および/ またはニッケルおよび/ またはマグネシ
ウムまたはこれらの混合物からなり、マトリックスに対
して均一に分散されたリン化物の粒子を、好都合で有効
に提供することができる。リン化物の粒子は合金の強
度、導電性、応力緩和特性を増大させる。このリン化物
の粒子は約５０オングストロームから約０．５ミクロン
の粒径があり、より微細な成分とより粗い成分を含んで
いる。より微細な成分は約５０から２５０オングストロ
ーム、好ましくは約５０から２００オングストロームの
粒径を有している。より粗い成分は一般的には０．０７
５から０．５ミクロン、好ましくは０．０７５から０．
１２５ミクロンの粒径を有している。
【００２３】本発明の方法によって作られた、上記の組
成を持った合金は、８０から１００ｋｓｉの範囲の降伏
強度を達成し、厚さの１０倍までの幅においてその厚さ
に等しい半径でのバッドウェイでの、曲げ能力を有して
いる。さらに、それらは３５％ＩＡＣＳのオーダーまた
はそれ以上の電気導電度を達成することができる。所望
の金属構造（冶金構造）を持った上記合金には高応力保
持能力がある。例えば降伏強度の７５％に等しい応力を
１０００時間、ロール方向に対して平行に切断したサン
プルにかけた後でも、１５０℃において６０％以上の応
力に耐える、高応力保持能力を必要とする幅広い用途に
非常に適している。さらに、この合金はスタンパによる
別の処理は必要としない。
成を持った合金は、８０から１００ｋｓｉの範囲の降伏
強度を達成し、厚さの１０倍までの幅においてその厚さ
に等しい半径でのバッドウェイでの、曲げ能力を有して
いる。さらに、それらは３５％ＩＡＣＳのオーダーまた
はそれ以上の電気導電度を達成することができる。所望
の金属構造（冶金構造）を持った上記合金には高応力保
持能力がある。例えば降伏強度の７５％に等しい応力を
１０００時間、ロール方向に対して平行に切断したサン
プルにかけた後でも、１５０℃において６０％以上の応
力に耐える、高応力保持能力を必要とする幅広い用途に
非常に適している。さらに、この合金はスタンパによる
別の処理は必要としない。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０Ａ ６４０ ６４０Ａ ６６１ ６６１Ａ ６８２ ６８２ ６８５ ６８５Ｚ ６８６ ６８６Ｚ ６９１ ６９１Ｂ ６９１Ｃ ６９２ ６９２Ａ
Claims (19)
- 【請求項１】 約０．１から約１．５重量％のスズ、約
０．０１から約０．３５重量％のリン、約０．０１から
約０．８重量％の鉄、約１．０から約１５重量％の亜
鉛、および残り重量％の必須的な銅を必須的に含んで成
り、マトリックス全体に均一に分散されたリン化物の粒
子を含んでなる銅ベース合金。 - 【請求項２】 前記スズの含有量が約０．４から約０．
９重量％であることを特徴とする請求項１記載の銅ベー
ス合金。 - 【請求項３】 ニッケル、コバルト、およびこれらの混
合物からなるグループから選ばれた材料を約０．００１
から０．５重量％含んでなることを特徴とする請求項１
記載の銅ベース合金。 - 【請求項４】 前記合金が０．１重量％までのマグネシ
ウムをさらに含み、かつ前記リン化物の粒子が鉄・ニッ
ケル・リン化物の粒子、鉄・マグネシウム・リン化物の
粒子、鉄・リン化物の粒子、マグネシウム・ニッケル・
リン化物の粒子、マグネシウム・リン化物の粒子および
それらの混合物からなるグループから選ばれたことを特
徴とする請求項３記載の銅ベース合金。 - 【請求項５】 前記亜鉛の含有量が約６．０から約１
２．０重量％であることを特徴とする請求項１記載の銅
ベース合金。 - 【請求項６】 約０．１重量％までの鉛をさらに含んで
なることを特徴とする請求項１記載の銅ベース合金。 - 【請求項７】 アルミニウム、銀、ホウ素、ベリリウ
ム、カルシウム、クロム、インジウム、リチウム、マグ
ネシウム、マンガン、鉛、ケイ素、アンチモン、チタン
およびジルコニウムからなるグループから選ばれた少な
くとも１つの添加物をさらに含み、前記少なくとも１つ
の添加物がそれぞれ０．１重量％まで含有されているこ
とを特徴とする請求項１記載の銅ベース合金。 - 【請求項８】 前記リンの含有量が０．０１から約０．
１０重量％であることを特徴とする請求項１記載の銅ベ
ース合金。 - 【請求項９】 前記鉄の含有量が約０．０５から約０．
２５重量％であることを特徴とする請求項１記載の銅ベ
ース合金。 - 【請求項１０】 約０．１から約１．５重量％のスズ
と、約０．０１から約０．３５重量％のリンと、約０．
０１から約０．８重量％の鉄と、約１．０から約１５重
量％の亜鉛と、残り重量％の必須的な銅を必須的に含ん
でなる銅ベース合金を鋳造し、１０００°Ｆから１４５
０°Ｆの温度で少なくとも１時間少なくとも１回均質化
し、６５０°Ｆから１２００°Ｆで少なくとも１時間少
なくとも１回中間焼きなましを行い次いで徐冷すること
を含めながら最終寸法に圧延し、および３００°Ｆから
６００°Ｆで少なくとも１時間最終寸法において応力除
去の焼きなましを行い、これにより、マトリックス中に
均一に分散したリン化物の粒子を含んだ銅ベース合金を
得る、ことを特徴とする銅ベース合金の製造方法。 - 【請求項１１】 前記鋳造される銅ベース合金が、ニッ
ケル、コバルトおよびこれらの混合物からなるグループ
から選ばれた材料を約０．００１から約０．５重量％含
んでいることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。 - 【請求項１２】 鋳造される前記銅ベース合金はマグネ
シウムを含んでおり、またリン化物の粒子は鉄・ニッケ
ル・リン化物の粒子、鉄・マグネシウム・リン化物の粒
子、鉄・リン化物の粒子、マグネシウム・ニッケル・リ
ン化物の粒子、マグネシウム・リン化物の粒子およびこ
れらの混合物からなるグループから選ばれることを特徴
とする請求項１１記載の製造方法。 - 【請求項１３】 前記リン化物の粒子が５０オングスト
ロームから０．５ミクロンの粒子サイズを有しているこ
とを特徴とする請求項１２記載の製造方法。 - 【請求項１４】 ２つの均質化ステップを含んでなり、
少なくとも1 つの均質化ステップは圧延ステップの後に
あり、各均質化ステップはそれぞれ２から２４時間行わ
れることを特徴とする請求項１０記載の製造方法。 - 【請求項１５】 前記中間焼きなましステップが１から
２４時間行われることを特徴とする請求項１０記載の製
造方法。 - 【請求項１６】 前記応力除去の焼きなましが１から２
０時間行われることを特徴とする請求項１０記載の製造
方法。 - 【請求項１７】 前記鋳造ステップが０．５００から
０．７５０インチの厚みを有するストリップを形成し、
かつ前記少なくとも1 回の均質化ステップに続いて前記
ストリップを少なくとも１回だけフライス削りするステ
ップをさらに含むことを特徴とする請求項１０記載の製
造方法。 - 【請求項１８】 前記徐冷ステップが時間当たり２０か
ら２００°Ｆの冷却速度で行われることを特徴とする請
求項１０記載の製造方法。 - 【請求項１９】 前記鋳造ステップが、約０．４から約
０．９重量％のスズ、約６．０から約１２．０重量％の
亜鉛、約０．０１から約０．２重量％のリン、約０．０
１から約０．８重量％の鉄、約０．００１から約０．５
重量％のニッケル、コバルトおよびその混合物からなる
グループから選ばれた材料、残り重量％の必須的な銅を
必須的に含んでなる銅ベース合金を鋳造することを特徴
とする請求項１０記載の製造方法。
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