JPS5938367A - 機能性銅合金部材の製造方法 - Google Patents
機能性銅合金部材の製造方法Info
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- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明は、機能を有する銅合金部材の製造方法に関する
もので、特に形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果な
どの機能を有する銅合金部相の製造方法に関するもので
ある。
もので、特に形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果な
どの機能を有する銅合金部相の製造方法に関するもので
ある。
（背景技術）
近年合金のマルテンサイト変態とその逆変態現象に起因
する形状記憶効果や超弾性効果、又はマルテンサイト双
晶の存在により現出される防振効果を有する銅合金とし
てＣｕ −Ｚｎ合金、Ｃｕ −Ｊ合金、Ｃｕ −Ｚｎ
−Ａ１合金、Ｃｕ−ＡＲ−Ｎ１合金などが知られている
。
する形状記憶効果や超弾性効果、又はマルテンサイト双
晶の存在により現出される防振効果を有する銅合金とし
てＣｕ −Ｚｎ合金、Ｃｕ −Ｊ合金、Ｃｕ −Ｚｎ
−Ａ１合金、Ｃｕ−ＡＲ−Ｎ１合金などが知られている
。
しかし、これらの合金は、多くの場合その加工性に乏し
い欠点を有していた。例えばＣｕ−Ａｇ−Ｎｉ合金では
冷間加工はほとんど不可能と言えるし、Ｃｕ −Ｚｎ
−Ａ＃金合金も調質を制御しても、冷間加工は減面率５
０％程度以上困難であった。
い欠点を有していた。例えばＣｕ−Ａｇ−Ｎｉ合金では
冷間加工はほとんど不可能と言えるし、Ｃｕ −Ｚｎ
−Ａ＃金合金も調質を制御しても、冷間加工は減面率５
０％程度以上困難であった。
一方、いかゆる熱間圧延や熱間押出では途中段階での加
工に用いることは可能であるが、寸法精度や表面特性の
問題で最終製品としての加工には採用し難かったし、又
複雑な形状への加工も困難であった。これは、これらの
合金が規則化合金と呼ばれる構造を有しており、脆い性
質ケ有しているためである。
工に用いることは可能であるが、寸法精度や表面特性の
問題で最終製品としての加工には採用し難かったし、又
複雑な形状への加工も困難であった。これは、これらの
合金が規則化合金と呼ばれる構造を有しており、脆い性
質ケ有しているためである。
（発明の開示）
本発明は、上述の問題点を解決するため種々検討の結果
酸されたもので、製造が容易で、かつ所望の形状に対し
て寸法精度や表面性状が優れた機能性銅合金部材を製造
する方法を提供せんとするものである。
酸されたもので、製造が容易で、かつ所望の形状に対し
て寸法精度や表面性状が優れた機能性銅合金部材を製造
する方法を提供せんとするものである。
本発明は、銅合金のマルテンサイト変態とその逆変態現
象もしくはマルテンサイト双晶の存在により現出される
形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果を有する銅合金
部材全製造する方法において、予め前記銅合金素相刺の
結晶粒を５μ７１１以下に調整した後、４００°〜８０
０°Ｃの温度範囲でひずみ速度０．００１〜Ｑ、５ｍ＊
、 の範囲で成形加工することを特徴とする機能性銅
合金部材の製造方法である。
象もしくはマルテンサイト双晶の存在により現出される
形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果を有する銅合金
部材全製造する方法において、予め前記銅合金素相刺の
結晶粒を５μ７１１以下に調整した後、４００°〜８０
０°Ｃの温度範囲でひずみ速度０．００１〜Ｑ、５ｍ＊
、 の範囲で成形加工することを特徴とする機能性銅
合金部材の製造方法である。
本発明において用いられる銅合金は、例えば第１図に示
す合金組成図において４点Ａ、Ｂ、Ｃ。
す合金組成図において４点Ａ、Ｂ、Ｃ。
Ｄでかこまれた組成の領域（斜線部）の銅合金、第２図
に示す合金組成図において４点Ｅ、 Ｆ、 Ｇ。
に示す合金組成図において４点Ｅ、 Ｆ、 Ｇ。
Ｈでかこまれた組成の領域（８−１線部）の銅合金、又
はこれらの合金を構成するＣｕ、 Ｚｎ、 Ａ、＆およ
びＮ１のうちより選ばれた１種以上の元素の一部もしく
は全部を、Ｓｉ、λＩｎ、 Ｆｅ、 Ｇａ、 Ｇｅ、
Ｂｅ、 ＳｎおよびＩｎのうちより選ばれた１種以上の
元素で置換した銅合金等のβ黄銅型構造を有しうる銅合
金で、そのマルテンサイト変態点もしくはその逆変態点
が形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果の現出する温
度に応じた温度に制御した組成としたものが好−ましい
。しかしこれらに限られるものではない。
はこれらの合金を構成するＣｕ、 Ｚｎ、 Ａ、＆およ
びＮ１のうちより選ばれた１種以上の元素の一部もしく
は全部を、Ｓｉ、λＩｎ、 Ｆｅ、 Ｇａ、 Ｇｅ、
Ｂｅ、 ＳｎおよびＩｎのうちより選ばれた１種以上の
元素で置換した銅合金等のβ黄銅型構造を有しうる銅合
金で、そのマルテンサイト変態点もしくはその逆変態点
が形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果の現出する温
度に応じた温度に制御した組成としたものが好−ましい
。しかしこれらに限られるものではない。
上述の銅合金において、各組成全上述の組成範囲（（そ
れぞれ限定したのは、これらの組成範囲においてのみ熱
弾性型マルテンサイト変態が起こり、形状記憶効果など
の機能を発揮できるためである。
れぞれ限定したのは、これらの組成範囲においてのみ熱
弾性型マルテンサイト変態が起こり、形状記憶効果など
の機能を発揮できるためである。
°なお上述の銅合金において、通常含まれる不純物を含
有しても何等差支えない。
有しても何等差支えない。
又銅合金素相相の結晶粒を５μｍ以下に微細化するため
、上述の銅合金に対して、前述の目的に応じた機能特性
に悪影響を与えずに結晶粒の微細化を可能にし易い元素
として、Ｚｒ、 Ｂ、 ！！！、 Ｔｉおよび希土類元
素のうちより選ばれた１種以上の元素を合計で０．５％
捷で添加することが有効である。
、上述の銅合金に対して、前述の目的に応じた機能特性
に悪影響を与えずに結晶粒の微細化を可能にし易い元素
として、Ｚｒ、 Ｂ、 ！！！、 Ｔｉおよび希土類元
素のうちより選ばれた１種以上の元素を合計で０．５％
捷で添加することが有効である。
次に、本発明において銅合金素拐料の結晶粒を５μｎｔ
以下と規定したのは、５μｍを越えると同じ組成でも成
形加工性が良好ではなく、又加工品の表面状態も良好で
なくなる恐れを生じるためである。
以下と規定したのは、５μｍを越えると同じ組成でも成
形加工性が良好ではなく、又加工品の表面状態も良好で
なくなる恐れを生じるためである。
銅合金素相料の結晶粒を５μｍ以下に微細化する手段と
しては、上述の元素を添加する方法の他に、予め粒度５
μｍ以下の銅合金微細粉末を準備し、それを焼結して銅
合金素材材とする方法などが良い。
しては、上述の元素を添加する方法の他に、予め粒度５
μｍ以下の銅合金微細粉末を準備し、それを焼結して銅
合金素材材とする方法などが良い。
次に、このように準備した銅合金素拐料ヲ４００゜〜８
００°Ｃの温度範囲でひずみ速度０００１〜０５祠。
００°Ｃの温度範囲でひずみ速度０００１〜０５祠。
の範囲で成形加工するのは、このような、通常の冷間υ
ロエでは加工の困難な素材粉に対して、特に高価な金型
や大規模な設備を必要とせず、又表面特性や寸法精度に
優れた機能性部利を得６ためであって、温度においても
、ひずみ速度においても上述の範囲を逸脱すると、加工
性が悪くなるためである。
ロエでは加工の困難な素材粉に対して、特に高価な金型
や大規模な設備を必要とせず、又表面特性や寸法精度に
優れた機能性部利を得６ためであって、温度においても
、ひずみ速度においても上述の範囲を逸脱すると、加工
性が悪くなるためである。
上述のように高温で低ひずみ速度で合金を変形させるこ
とにより、低応力で大きい伸び値が得られる現象は超塑
性現象と呼ばれ、既に多くの合金棟において観察されて
いるもので、その現象の発現の原因は必ずしも完全に解
明されているものではないが、粒界すベリが関係してい
るとも言われている。
とにより、低応力で大きい伸び値が得られる現象は超塑
性現象と呼ばれ、既に多くの合金棟において観察されて
いるもので、その現象の発現の原因は必ずしも完全に解
明されているものではないが、粒界すベリが関係してい
るとも言われている。
本発明者は、前述の機能性鋼基合金においても、限られ
た条件下で超塑性現象を生じさせることができることを
見出し、この難加工性の銅基合金を使用した機能部材の
成形加工法としての適用に成功したものである。
た条件下で超塑性現象を生じさせることができることを
見出し、この難加工性の銅基合金を使用した機能部材の
成形加工法としての適用に成功したものである。
（実施例１）
通常の電気銅、電解亜鉛、Ｃｕ −Ａｆｆ ５０９６母
合金、Ｃｕ−８２％母合金を用いて、Ｃｕ −Ｚｎ ２
４．９９６−Ａｉ、７％−ＢＯ，１９６合金鋳塊を作成
し、ｓ ｏ ｏ ’ｃの温度で熱間押出し後、表面酸洗
を施して８ Ｔｌｍ ＄の銅合金素相料を作成した。こ
の時素材料の結晶粒度は３μ？７１であった。
合金、Ｃｕ−８２％母合金を用いて、Ｃｕ −Ｚｎ ２
４．９９６−Ａｉ、７％−ＢＯ，１９６合金鋳塊を作成
し、ｓ ｏ ｏ ’ｃの温度で熱間押出し後、表面酸洗
を施して８ Ｔｌｍ ＄の銅合金素相料を作成した。こ
の時素材料の結晶粒度は３μ？７１であった。
これを非酸化性雰囲気の管状の赤外線加熱炉中に通しな
がら延伸して、線径４ ｍｍ １で直接成形し、内径４
０ｍｍのコイル状に巻取った後、所望長で次々切断して
多数の線コイルを得た。この場合の加工ひずみ速度はｏ
、ｏ２ｍ＝、−’であった。
がら延伸して、線径４ ｍｍ １で直接成形し、内径４
０ｍｍのコイル状に巻取った後、所望長で次々切断して
多数の線コイルを得た。この場合の加工ひずみ速度はｏ
、ｏ２ｍ＝、−’であった。
これを７００℃の温度から水焼入れしたコイル部材は、
室温でコイルを伸ばし、温度８０″Ｃの湯中に浸漬する
と、詫゛なコイルに収縮する形状記憶効果を有するもの
であった。
室温でコイルを伸ばし、温度８０″Ｃの湯中に浸漬する
と、詫゛なコイルに収縮する形状記憶効果を有するもの
であった。
（実施例２）
実施例１と同様に作成したＣｕ−Ａ］１４．１％−Ｎ１
３．５９６− Ｚｒ Ｏ，１％合金鋳塊を、８５０℃の
温度で熱間鍛造して結晶粒２μｍの銅合金素材料を作成
した。
３．５９６− Ｚｒ Ｏ，１％合金鋳塊を、８５０℃の
温度で熱間鍛造して結晶粒２μｍの銅合金素材料を作成
した。
これを７２０°Ｃの温度でひずみ速度０．０５ｍ１ｎ、
−’で直径２ ｍｍの線利に前方より軽く張力を加えた
状態で非酸化雰囲気中に押出し、次々に定尺で切断して
直線状部相を作放した。
−’で直径２ ｍｍの線利に前方より軽く張力を加えた
状態で非酸化雰囲気中に押出し、次々に定尺で切断して
直線状部相を作放した。
これを８００°Ｃの温度がら水焼入れした部材は、室温
にて曲げて除荷すると直ちに元の直線状に戻る超弾性挙
動を示した。
にて曲げて除荷すると直ちに元の直線状に戻る超弾性挙
動を示した。
実施例３゜
Ｃｕ−Ｎｉ ８％ｉ−Ａ／？ １４％の組成Ｃ（溶製し
た合金がらアトマイズ法で平均直径４μ７７２の微細粉
を作製し、これを焼結法にて素材料ビレノトヲ・作成し
た。
た合金がらアトマイズ法で平均直径４μ７７２の微細粉
を作製し、これを焼結法にて素材料ビレノトヲ・作成し
た。
これを７００°Ｃの温度において同温度に予熱した型に
ひずみ速度０．００８ｍ二１にて押出加工してタイプラ
イタ−のポールヘッドの形状をした部材に成形した。
ひずみ速度０．００８ｍ二１にて押出加工してタイプラ
イタ−のポールヘッドの形状をした部材に成形した。
これをタイプライタ−に組込んでタイプ打ちテス）ｋ行
ない、発生する打音を測定した結果、従来のダイキャス
ト品の場合に比べて防音、防振機能を有しているため、
騒音レベルが７０％に低Ｍした。
ない、発生する打音を測定した結果、従来のダイキャス
ト品の場合に比べて防音、防振機能を有しているため、
騒音レベルが７０％に低Ｍした。
（発明の効果）
以上述べたように、本発明は、形状記憶効果、超弾性効
果又は防振効果を有する銅合金部相を製造する方法にお
いて、予め前記銅合金素材制の結晶粒を５μｍ以下に調
整した後、４００’〜８００ ’Ｃの温度範囲でひずみ
速度０．００１〜Ｑ、５ｍ＊、’の範囲で成形加工する
ため、冷間加工が困難な機能性銅合金を超塑性現象によ
り容易に熱間加工して成形し得ると共に、表面特性や寸
法精度に優れた機能性部材を製造し得る効果があり、そ
の工業的価値は太きい。
果又は防振効果を有する銅合金部相を製造する方法にお
いて、予め前記銅合金素材制の結晶粒を５μｍ以下に調
整した後、４００’〜８００ ’Ｃの温度範囲でひずみ
速度０．００１〜Ｑ、５ｍ＊、’の範囲で成形加工する
ため、冷間加工が困難な機能性銅合金を超塑性現象によ
り容易に熱間加工して成形し得ると共に、表面特性や寸
法精度に優れた機能性部材を製造し得る効果があり、そ
の工業的価値は太きい。
第１図および第２．［￥Ｊはそれぞれ本発明の実施例に
用いられる銅合金の組成範囲を示す図である。
用いられる銅合金の組成範囲を示す図である。
Claims (7)
- （１） 銅合金のマルテンサイト変態とその逆変態現
象もしくはマルテンサイト双晶の存在により現出される
形状記憶効果、超弾性効果又は防振効果を有する銅合金
部材を製造する方法において、予め前記銅合金素材料の
結晶粒を５μｎｔ以下に調整した後、４００°〜８００
°Ｃの温度範囲でひずみ速度０．００１〜Ｑ、５ｍｍ
の範囲で成形加工することを特徴とする機能性銅合
金部材の製造方法。 - （２）銅合金が、第１図に示す４点Ａ、Ｂ、Ｃ。 Ｄにかこまれた組成の領域（斜線部）の合金である特許
請求の範囲第１項記載の機能性銅合金部材の製造方法。 - （３） 銅合金が、それを構成するＣｕ、Ｚｎおよび
Ａ４のうちより選ばれた１種以上の元素の一部又は全部
を、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｂｅ、Ｓｎおよび
Ｉｎのうちより選ばれた１種以上の元素で置換したβ黄
銅型構造を有しうる銅合金である特許請求の範囲第２項
記載の機能性銅合金部材の製造方法。 - （４）銅合金が、第２図に示す４点Ｅ、Ｆ、Ｇ。 Ｈにかこまれた組成の領域（斜線部）の合金である特許
請求の範囲第１項記載の機能性銅合金部材の製造方法。 - （５） 銅合金が、それを構成するＣｕ、Ｎｉおよび
Ａｌのうちより選ばれた１種以上の元素の一部又は全部
を、Ｓｉ、 Ｍｎ、 Ｆｅ、 Ｇａ、 Ｇｅ、 Ｂｅ、
ＳｎおよびＩｎのうちより選ばれた１種以上の元素ヤ
置換したβ黄銅型構造を有しうる銅合金である特許請求
の範囲第４項記載の′機能性銅合金部材の製造方法。 - （６） 銅合金が、Ｚｒ、 Ｂ、 Ｖ、 Ｔｉおよび
希土類元素のうちより選ばれた１種以上の元素を合計で
０．５％まで含有させて成る特許請求の範囲第２項、第
３項、第４項又は第５項記載の機能性銅合金部材の製造
方法。 - （７） 銅合金素相料の結晶粒を５μ７ｎ以下に調整
することが、粒度５μｍ以下の銅合金粉末を焼結するこ
とにより行なわれる特許請求の範囲第１項、第２項、第
３項１、第４項、第５項又は第６項記載の機能性銅合金
部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952082A JPS5938367A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 機能性銅合金部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14952082A JPS5938367A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 機能性銅合金部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5938367A true JPS5938367A (ja) | 1984-03-02 |
Family
ID=15476929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14952082A Pending JPS5938367A (ja) | 1982-08-28 | 1982-08-28 | 機能性銅合金部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5938367A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4686774A (en) * | 1985-09-02 | 1987-08-18 | Showa Denko K.K. | Method for dehydration of a composition of a fine powder and water |
| EP0725157A1 (en) * | 1995-02-01 | 1996-08-07 | BRUSH WELLMAN Inc. | Processing of alloys and products so produced |
| US5620537A (en) * | 1995-04-28 | 1997-04-15 | Rockwell International Corporation | Method of superplastic extrusion |
| EP1170393A2 (en) * | 2000-07-06 | 2002-01-09 | Toki Corporation Kabushiki Kaisha | Shape memory alloy and method of treating the same |
-
1982
- 1982-08-28 JP JP14952082A patent/JPS5938367A/ja active Pending
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