JPS60194035A - 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、耐食性特に耐脱亜鉛腐食性の向上と被削性の
向上を図った銅基合金に関する。

銅基合金の展伸材としては、従前から快削黄銅棒、鍛造
用黄銅棒、ネーバル黄銅棒、高力黄銅棒等が広く使用さ
れている。しかし、これ等の銅基合金は、何れも耐食性
と被削性の両特性を具備する材料としては、満足すべき
ものでない。即ち、快削黄銅棒や鍛造用黄銅棒等には、
亜鉛の含有量が高いため、温水や汚染水や海水中で１悦
亜鉛腐食が発生し易いという難点がある。また耐食性が
良いとされているネーバル黄銅棒や高力黄銅棒には、被
削性が悪くしかも耐脱亜鉛腐食性も十分でないという欠
点がある。

一方、この種銅基合金の耐脱亜鉛腐食性を改善工 するものとして、鍛造用黄銅棒（？ｌ５Ｃ３７７１）に
少量の燐を添加した銅基台金（特開昭５５−９７４４３
号）や、比較的多量の錫及びニッケルを銅に添加して耐
食性を高めるようにした銅基合金（特公昭５１−２０３
７５号）等が開発されている。而して、前者は少量の燐
を添加することによりα相組織の増大を図り、これによ
って脱亜鉛腐食を抑えんとするものであるが、燐の添加
のみでは十分な耐脱亜鉛腐食性を得ることが困難であり
、実用上様々な問題を起生じている。

また、後者の銅基合金は、錫及びニッケルの寄与により
耐脱亜鉛腐食性の向上を図るものであるが、錫の添加量
が１２〜２０重量％と比較的高いため、Ｃｕ４Ｓｎ相の
出現によって１社化を起し、鍜造割れを生じ易いという
欠点があるうえ、鳩が偏析し易いために組織の安定化が
困ケ１ｔとなり、その結果熱処理工程の管理が卸かしく
なって合金の耐食性にバラツキを生じ易いという、大き
な欠点がある。

本発明は、従前のこの種嗣基合金に於ける上述の如き問
題の解決を課題とするものであり、耐食性特に耐脱亜鉛
腐食性と被削性が極めて高く、しかも製造工程に於ける
品質管理が容易で常に安定した耐食性が得られると共に
、安価に製造することができるようにしだ銅基台金の提
供を目的とするものである。

本発明に係る銅基合金は銅６３０〜６６０重屋公錫０７
〜１２重量％、鉛ｌＯ〜２．５重量％、鉄０．１−１．
０重量％、ニッケル０．１〜０７重量％、アンチモン０
．０１〜０．１　重量％、燐００１〜０．２重量％及び
残部が亜鉛及びこれに同伴する不純物よりなり、実質的
にα相組織を有することを基本構成とするものである。

また、本発明に係る銅基合金は、■組織が錫とニッケル
の相乗作用並びに添加剤により強化されたα相であるた
め、耐食性特に耐脱亜鉛腐食性に秀れていること、■削
り屑が青銅鋳物のリターン材として使用できること、■
被削性等の機械的性質が秀れていること、及び■製造工
程に於ける熱処理管理が容易で常に安定した品質の製品
が得られるこき等の、多くの秀れた特徴を有するもので
ある０ 以下、本発明に係る銅基合金に於ける各元素の添加効果
並びに組成範囲の限定理由について説明する。

銅（６３，０〜６６０重量％） 黄銅においてα相が多くなるのは、銅が約６２％以上の
場合である。一方、銅をあまり多量に添加すると、耐食
性は良くなるが引張強さや硬さが低下する。脱亜鉛腐食
が主としてβ相から発生することおよび経済性等を考え
て銅の量を６３０〜６６．０重量％に限定した。

錫（０７〜１２重量％） 錫は耐食性をよくするために添加する。前記特公昭５１
−２０３７号の銅基合金では錫の量が１２〜２０重量％
であるが、その後の研究の結果、錫の添加ｍを少なくし
ても後述のニッケル、アンチモン及び燐による耐食性の
向上と相俟て、より良好な耐食５惟が得られることが判
明した。尚、耐食性を向上させるためには、０７重俊％
以ｔの錫の添加が必要である。

鉛（１０〜２５重量％） 鉛は被削性の向上のために添加するが、１．０重量％以
上の添加であると十分な被削性が得られず、また２５重
量％以北になると、引張強さ、伸び、衝撃値等が低下す
る。

鉄（０，１〜１．０重量％） 鉄は合金の結晶を微細化する作用があるが、あまり少な
いとその効果は少なく、また１、０重量％以上添加する
と耐食性も悪くなり、機械的性質の伸び、衝撃１直が低
下するため、０１〜１．０重量％の範囲とする必要があ
る。

ニッケル（０，１〜０，７重量％） ニッケルは場との相乗効果によって耐食性の向上をもた
らし、またその機械的性質を改善する。

ニッケルは亜鉛当量が負であるためα相が多くなり、ニ
ッケルを添加することによってβ相の増加を阻止し、又
、ｒ相の発生を抑制し、高強度で靭性のある合金を作る
ことができる。したがって、ニッケルの添加により耐食
性、機械的性質を向上することができ、その添加量はｏ
、ｉ−ｏ。７重量％の範囲が好ましい。

アンチモン（００１〜０．１重量％） アンチモンは耐食性をよくするために添加する。

先の錫と相俟て、脱亜鉛腐食の傾向が抑制される。

錫の添加量が０．０１重量％以下ではその効果が少なく
、また０１重量％以上添加すると硬くて１危くなる。

燐（Ｑ、Ｏ１〜０．２重量％） 燐はアンチモンとの共存によって耐食性を向上させるた
めに添加する。燐は、単独では耐食性の向上に著しい効
果はないが、アンチモンとの共存によってその効果が増
大する。００１重量％以下の重量では耐食性の向上に対
する影響は少なく、また０、２重量％以上では、加工度
によっては割れなどが発生することがある。

尚、本発明に係る銅基合金に含まれることのある不純物
としては、アルミニウム、マンガン、シリコン、硫黄な
どがあり、総計０．５重量％以下である０ 本発明に係る合金は、前述した範囲の元素をその許容範
囲内において適当に組合せることにより達成でき、耐食
性、被削性および機械的性質にすぐれた銅基合金を得る
ことができる。また、本発明に係る銅基合金は温水、汚
染水及び海水等に対する耐食性に秀れ、しか髄液削性も
高いため、バルブ部品（ステムジスク等）、機械部品、
船舶用部品、電気部品、シャフト、ポンプ軸、ブツシュ
、管、板等に多くの用途がある。

以下、実施例により本発明に係る銅基合金の効用を明ら
かにする。

第１表は、本発明に係る銅基合金と比較試料用の銅基合
金の化学成分を示すものであり、また第２表は前記第１
表の各試料亀銅基台金の引張り強さ、伸び、硬さ及びド
リルテスト圃を示すものである。

第１表に於いて、資料！１はＪＩＳ規格の鍛造用黄銅棒
（Ｃ−３７７１）　、蕨２はＪＩＳ規格のネーバル黄銅
棒（Ｃ−４６４１）、Ａ　３　ハ、ＪＩＳ　ｊｌＡ格の
高力黄銅棒（Ｃ−６７８２）、意４は、特公昭５１−２
０３７５号に係る耐食性銅基合金、澱５と履６と！７は
本発明に係る銅基合金、厘８は特開昭５５−９７４４３
号に係る銅基合金である。

第２表に示される機械的特性の試験結果からも明らかな
様に、本願発明に係る耐食性銅基台金は錫量、鉛量及び
鉄量の様に伸びを減少させる元素を比較的多く含有して
いるにも拘わらず伸びがあり、また鉛を含有しているた
め被削性が極めて良好である。

一方、第３表は前記各試料の脱亜鉛腐食試験結果を示す
ものであり、ｌ５Ｏ６５０９に規定する脱亜鉛腐食試験
方法により行ったものである。即ち、暴路試料表面が押
し出し方向に対して直角となるように試料をフェノール
樹脂に埋め込み、試料表面を１２００番まで研磨後パフ
仕上げをし、次にその試料を１２．７　ｔ／ｌの塩化品
塩（ＣｕＣＡ２−２Ｈ２０）の水溶液中に浸漬し、７５
℃で２４時間保持した後、試料を取り出し、平均の脱亜
鉛腐食深さを測定した。

第３夫の脱亜鉛腐食試験結果かられかるように、本発明
に係る銅基合金（石５、意６、濫７）は脱亜鉛腐食深さ
が著しく少なく、意４（特公昭５１−２０３７５号）と
比較しても耐食性が良好であり、他の比較材と比べると
著しく耐脱亜鉛腐食性に優れている。

また本願発明に係る耐食性銅基台金は、錫の量が比較的
少ないため場の嬬析等が起り雉＜＜、その結果熱処理条
件の僅かな差異によって耐食性等が大きく変動すること
もなく、熱処理工程の管理か容易になると共に耐良性の
バラツキも略漬無きなる。

本発明は上述の通り秀れた実用的効用を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、負）３図、第４図及び第８図は脱亜鉛
腐食試験を行なった従Ｍｕの銅基合金試料の顕微鏡写真
であり、第１図は試料液１（Φｌ５Ｃ３７７１丁 、、ｉｕ造出用黄銅棒２種の、第２図は試料液２（＋Ｉ
ｓＣ４６４１ネーバル黄銅棒２種）の、第３図は試料Ａ
３（皐Ｉｓ　Ｃ６７８２高力黄銅棒２種）の、第４図は
試料層４（特公昭５１−２０３７５号）の、第８図は試
料層８（特開昭５５−９７４４．３号の）各顕微鏡可成
である。 第５図、第６図及び第７図は脱亜鉛腐食試験を行なった
本発明に係る銅基合金試料の顕微鏡写真であり、第５図
は試料に５の、第６図は試料ｆ；、６の、第７図は試料
に７の各顕微鏡写真である。 Ａは腐食深さく５０部） 特許出願人　東洋ハルヴ株式会社 第１図　第２図 第３図　第４図 第１頁の続き ０発　明　者　犬　飼　達　衛　諏訪市湖岸通り工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＠　６３．０〜６６０重量％、錫０．７〜１２重量％、
   鉛１０〜２５重景％、鉄０１〜１０重量％、ニッケル０
   １〜０．７重量％、アンチモン０．０１〜０１重量％、
   燐０．０１〜０．２重量％及び残部が亜鉛及びこれに同
   伴する不純物よりなる実質的にα相組織を有することを
   特徴とする被削性に秀れた耐食性銅基台金。