JPS59136438A - 銀白色を呈する耐食性銅基合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は銀白色を有し、且つ秀れた機械的諸性質と耐食
性を備えた銅基合金に関するものである。

銀白色を有する銅基台金としては、従来がら貨幣用白銅
や洋白が広く知られている。また、前記洋白やバネ用洋
白は、機械的強度や伸ひ、弾性等に優れた銅基台金とし
て広く常用されている。

しかし、ニッケル含有量の高い洋白（ＪＩＳＣ７３５１
、Ｃ７５２１）や貨幣用白銅には、ニッケルが高価なた
めに製造コストが高くつくという問題がある。またニッ
ケル含有量の低い洋白（ＪＩＳ　　Ｃ７４５１、Ｃ７５
４１）の場合には、色彩が若干黄色味を帯びて銀白色か
ら割れると共に、洋白自体が有する前記機°械的強度と
伸び及び弾性相互間のバランスが崩れるという難点があ
る。

本発明は、従前の洋白や貨幣用白銅に於ける上述の如き
問題点の解消を課題とするものであり、ニッケル含有量
が低くて製造コストの大幅な低減が図れると共ｊご、色
彩が完全な銀白色で経時変化も殆んどなく、然かも機械
的強度や伸び、弾性、耐食性等の緒特性に秀れた銅基合
金の提供を目的とするものである。

而して、本願発明者は前記課題の達成を図るため、銅と
ニッケルとマンガンを適度に配合した場合の相乗効果に
着目して多くの実験を繰り返した。

その結果、次に説明するような新たな配合比を有し、優
れた装飾性、経済性、機械的性質、耐食性、耐疲労性な
どを兼ね備えた銅基合金の発明を完成した。即ち、本願
第１発明に係る銅基台金は、その基本配合として銅５５
〜６８％、ニッケル７〜１６％、マンガン２−１０％及
び残部を亜鉛とするものである。また本願第２発明は、
その基本配合として銅５５〜６８％、ニッケル７〜１６
％、マンガン２〜１０％及び鉄、錫、アルミ、チタン、
シリコン、燐の内の少なくとも１つ以上を夫々０．０５
〜２．０％含み、残部を亜鉛とするものである。

銅は、銀白色を呈し且っ耐応力腐食割れ性、耐食性、伸
び性を保持するために５５％以上でなければならないが
、高抗張力性及び高弾性の点がら６８％以下としている
。

ニッケルは、銀白色を呈し且つ耐応力腐食割れ性、耐食
性、弾性、伸び性、高抗張力性を保持するために７％以
上添加しなければならない。しがし、ニッケルを１６％
を越えて添加しても、それに応じて前記各特性上の効果
が増大せず、経済性が問題となってくる。

マンガンは、発明者の研究によれは前記ニッケルとの相
乗効果により、銀白色性、抗張力性、伸び性、弾性、耐
疲労強度性を向上せしめるとともに、耐食性、耐応力腐
食割れ性を向上させる。そして、この相乗効果が顕著に
あられれるのは、マンガンを２％以上添加した場合であ
る。

しかし、マンガンを８％を越えて添加しても、それに応
じて効果が増大することはなく、逆に伸びが低下すると
共に熱間・冷間での加工性が悪くなる。尚、マンガン２
〜８％の範囲内では、銀白色性、機械的性質、弾性、耐
疲労性に関してマンガン１％の添加がニッケル１％〜１
．５％の効果に相当し、高価なニッケルを安価なマンガ
ンで代用できるので経済的に非常に有利である。又マン
ガンは添加量を増すに従って融点を降下させることがで
き、鋳造時の湯流れ性がよくなるため、鋳造が容易とな
りグイキャスト鋳造も可能である。

本願第１発明により、前記本発明の目的が十分に達成さ
れることは勿論であるが、本願第１発明に於りる配合比
を基本とし、これにさらに鉄、錫、アルミ、チタン、シ
リコン、燐の内の少なくとも１つ以上をそれぞれ０．０
５〜２．０％添加することにより、抗張力性、弾性、耐
疲労性を著しく向上させることができる。

しかし、前記添加元素を２％以上とすると脆くなり且つ
伸び性が急激に低下する。

尚、前記本発明に係る合金を冷間圧延した後、２００℃
〜３００℃で略１時間低温焼鈍すると、さらに優れた弾
性及び耐疲労性が得られる。

このように、本発明に係る合金は、銀白色を有するため
にコイン用、キー利、装飾用、洋食器類、屋根板等の建
築用などに用いることができる。又、弾性に優れるため
、電気計測機器用のスイッチやコネクタ、リレー等のバ
ネ材として用いることができ、更に優れた強度と伸びと
弾性のバランスを有するため、種々の用途に用いるこよ
ができる。

次に本発明に係る合金の具体例１こついて説明する。

本発明の合金と従来の合金との機械的性質、弾性、耐食
性、耐応力腐食割れ性を比較調査するため、次の第１表
に示す各化学成分の合金を製作した。

第１表　化学成分表 （ｗｔ％） 上表においてＩｆＧ、５はＪＩＳ規格の丹銅板、泥６は
ＪＩＳ規格の黄銅板、遮７〜遮９はＪＩＳ規格の洋白板
、遮１０はＪＩＳ規格のばね用洋白板である。又、惠１
及び泥２は本願第１発明の基本的配合を有する銅基台金
である。更に、惠３は本願第２発明の基本的配合（Ｆｅ
を添加）を有する銅基合企てあり、ｆ；４は同様に錫及
びシリコンを添加した場合の第２発明に係る銅基台金で
ある。

各々の材料を所定の温度で完全焼鈍し、それらの素材を
圧下率５〜１５％で冷間圧延したものを１／２１−（材
とし、圧下率２０〜３０％で圧延したものを１１材とし
て、各材料について引張強さ、伸び、硬さ及びバネ限界
値を測定した結果を表２及び表３に示す。

又、前記１／２　Ｈ材及びＨ材をそれぞれ２５０℃で１
時間低温焼鈍し、得られた各材料について引張強さ、伸
び、硬さ及びバネ限界値を測定した結果を表４及び表５
に示す。

第２表　　　１／２Ｈ材の機械的性質 第３表　Ｈ材の機械的性質 第　４表　　低温焼鈍した１／２Ｈ材の機械的性質第　
５　表　　低温焼鈍したＨ材の機械的性質前記第２表か
ら、本発明に係る銅基合金の１／２１１材の引張強さ、
硬さ、伸び及びバネ限界値は、籐１０のバネ用洋白及び
鵬７の高ニッケル洋白と同等の値を示し、且つ他の合金
よりも大幅に優れていることが判る。また、前記第３表
から本発明に係る銅基合金のＨ材の引張り強さ、硬さ、
伸び及びバ、ネ限界値は、惠１０のバネ用洋白及びｆ。

７の高ニッケル洋白と同等の値を示し、且つ他の合金よ
りも優れていることが判る。

このように、本発明に係る銅基合金は、引張強さ、硬さ
、伸び及び弾性の点で秀れたバランス性を有する合金で
あることが判る。

又、第４表及び第５表から、本発明に係る銅基合金を冷
間圧延した後、約２５０℃で略１時間低温焼鈍すると、
特に弾性が向上し、バネ限界値（ｋｂＯｌｌ）で表示す
れば、１／２　ＨＨで５０”Ｊ’ｆ／ｍｎｒ　、Ｈ材で
６０１’ＰＥ　／ｍＪという値に達し、履１０のバネ用
洋白を同等の値を示すと共に、他のいずれの合金よりも
優れていることが判る。

更に、第６表は前記各合金について行ったアンモニア（
時期割れ）試験の結果を比較したものである。

第６表　　アンモニア試験（Ｈ材） 注　（割れのない数−割れが認めらねる数）上表におい
て、泥５の丹銅は４８時間、塵６の黄銅は８時間ですべ
ての試料に割れが生じる。また、ニッケル量の低い鵬９
の洋白においては、４８時間〜９６時間で一部割れが生
じたが、５１〜惠４の本発明に係る銅基合金及びニッケ
ル含有量の高い洋白には、９６時間アンモニア雰囲気に
露出させても全く割れが認められず、耐応力腐食割れ性
に優れていることが判る。

尚、この試験方法は、ＪＩＳ規格及びＤＩＮ規格に示さ
れている時期割れ試験方法に従い、デシケータ内に１対
１のアンモニア水を入れ、その雰囲気中に各サンプルを
吊した。割れの有無の判定は、硫酸で洗浄後１０倍の拡
大鏡で観察した。試験試料は各合金とも■（祠を用い、
繰り返しの意味で夫々１０個準備し、試料の厚みの３倍
の曲げ半径で１８０°曲けたものを用いた。

表７は、前記銀白色系の銅基合金流１〜遡４及び泥７〜
泥１０について行った塩酸、硫酸、人工汗中での浸漬試
験の結果を比較したものである。

第７表　　浸漬試験−腐食減量 上表において、本発明に係る銅基合金は、ニッケル含有
量の高い洋白と同等であり、且つその他の＆８．９．１
０より優れていることが判る。

なおこの試験は、夫々１＋１９の硫酸、１＋１９の塩酸
、１＋１９の人工汗として塩化ナトリウム９９７、しよ
糖帆２Ｆ、尿素１．７１１’、硫化ナトリウム帆８ｆ、
乳酸１．１９、アンモニア帆２ｙを水に溶かして５００
−にし、各液を７５℃に保持して各試料を２日間浸漬し
、１日当り・１　ｄｙｄ当りの腐食減量を測定したもの
である。

次の第８表は各銅基台金について行ったソ連方式による
脱亜鉛腐食試験の結果を比較したものである。

第８表　　脱亜鉛腐食試験の結果（ソ連方式）上表にお
い、Ｚ値は腐食量をあられす係数で、数値が大きくなる
程腐食が著しいことを示すが、本発明に係る合金ｆ；１
〜＆４は、ｆ、７のニッケル含有量の高い洋白とともに
、耐脱亜鉛腐食性において優れていることが判る。

なおこの脱亜鉛腐食試験及びＺ値について説明すれは、
亜鉛を含む銅基台金の腐食は、全体的な腐食減量よりも
選択的な脱亜鉛腐食の方が現実的に重要な問題とされて
おり、現在のところこの試験方法が定量値を得るものと
して広く採用されている。

本発明に係る銅基台金は上述の辿り、ニッケル含有量が
極めて低いにも拘わらず、従前の高ニツケル含有銅基合
金と同等か若しくはそれ以上の機械的諸性質（伸び・弾
性・抗張力・耐応力腐食割れ性・加工性等）を有するも
のであり、電気関係機器の部品用素相等として極めて広
い用途を有するものである。

又、本発明に係る銅基台金は鮮やかな銀白色を有し、且
つ耐食性が高いため色彩の鮮明度を長期に亘って保持す
ることができ、装飾用材や洋食器用材等としても最適で
ある。

更に、前述の如くニッケル含有量が低いため製造原価の
大幅引下げが可能となり、秀れた実用的効用を有するも
のである。

手　　続　　補　　正　　書　（自発）昭和５８年３月
９日 特許庁長官殿 １、事件の表示　　　特願昭５８−１２３９５２　発明
の名称　　　銅　　基　　金　　金３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　大阪府堺市三宝町８丁３７４番地氏名　　
三宝伸銅工業株式会社 代表者　久　野　雄一部 ４代理人 ５゜補正の対象 明細書の［特許請求の範囲の欄」及び「発明の詳細な説
明の欄」 ６　補正の内容 （１）特許請求の範囲を別紙の通りに補正する。

（２）明細書３頁６行目の１〜２．０」を「〜２」に補
正する。

（３）明細書４頁４行目及び７行目の１８％」を「１０
％」に補正する。

（４）明細書４頁１９行目の「〜２．０」を「〜２」に
補正する。

特許請求の範囲 ｌ　　銅５ｓ〜６８％、ニッケル７〜１６％、マンガン
２〜１０％及び残部か亜鉛から成る銅基合金。

２　　銅５５〜６８％、ニッケル７〜１６％、マンガン
２〜１０％及び鉄、錫、アルミ、チタン、シリコン、燐
の内の少なくとも一つ以上をそれぞれ０．０５〜２％含
み且つ残部が亜鉛から成る銅基合金。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　銅５５〜６８％、ニッケル７〜１６％、マンガ
   ン２〜１０％及び残部が亜鉛から成る銅基台金。 ２、　　銅５５〜６８％、ニッケル７〜１６％、マンガ
   ン２〜１０％及び鉄、錫、アルミ、チタン、シリコン、
   燐の内の少なくとも一つ以上をそれぞれ０．０５〜２．
   ０％含み且つ残部が亜鉛から成る銅基合金。