JPS6089536A

JPS6089536A - 耐蝕性銅合金およびその製造法

Info

Publication number: JPS6089536A
Application number: JP19787983A
Authority: JP
Inventors: Kenki Minamoto; 源　堅樹; Takeo Yuike; 湯池　建夫
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1983-10-22
Filing date: 1983-10-22
Publication date: 1985-05-20

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】本発明は耐蝕１’Ｊ：　＃ｌｌｌ今金およびその製造法
に関し、さら：こａｒ、　Ｌ　＜は、耐潰蝕性、耐孔蝕
性および耐隙１ｉｔｌ　＋θ６蝕性か１憂れた嗣何１性
銅合金およびその製造法に関する。

１１１丁水淡水比装置？１および各種熱交換器において
、漂砂の混入で１苛酷な環境にｔｓいて使月陥れる場合
には、耐１１１７水性の３０％キュプロニッケル或いは
Ｆｅ、　ｉｋ’Ｉｎ含有景の高い３（）％キュプロニッ
ケル（「３Ｓ、２８７１ＣＮ］ｌ相当拐）が使用される
ことか多い。しカル、これらの合金は、耐蝕性は１夏れ
ているか、３０％ものＮｉを含有することがら高価であ
る。

そして、これらの合金と同目的の合金にＣＡ７２２（Ａ
ＳＴＭＢ−］　］　１）があり、また、この合金は、米
国特許３，７２８，１０６号および特公昭５ｆｌ−（１
２］　１３７号として特許または公告されている。この
合金は、ＣＬＩ　７９．３１＋Ｌ％以」二、Ｎｉ１５、
Ｏ・−１８，（１＋ｕＬ％、Ｆ’＋１０．（１５ｕ＋Ｌ
％以下、ｒ：′ｅ０．５−１．０畦％、Ｚｎ　］、Ｏ＋
ｕ１％以下、Ｍｎ　］、、Ｏ＋ｕＬ％以下、Ｃｒ　Ｏ，
３０＝　０．７０＋ｕ　１％で示されている。

このＣＡ　’７２２は、エロージョンに強いと同ｎ；７
に耐孔軸性にも優れているか、Ｆｅ含有量は米国特許で
は１．５ｕ＋ｊ％以下、日本の場合にはＬＯｕ＋ｔ％以
下と規定されており、１．０世Ｅ％を越える含有量では
孔軸、隙間腐蝕に則する耐蝕性が劣化するからである。

本発明者は、」二足説明した従来の耐蝕性銅合金におけ
る種々の問題点に鑑み、特に、耐潰蝕性に１憂れ、さら
に、耐孔軸性および耐隙間腐蝕性にも優れた耐蝕性ｇＦ
１合金とその製造法について研究の結果、Ｆｅ含有量が
１．０＋ｕＬ％を越えると耐潰蝕性は向」ニするが、Ｆ
ｅか析出するために耐孔軸性と耐隙間腐蝕性が劣化する
ことを知見り、Ｆｅ含有量か１．Ｏ＋ｕｔ％を越え′ζ
も耐孔軸性が劣化せず、がっ、耐潰蝕性に曖れた耐蝕性
銅合金およびその製造法を開発した。

即ち、本発明に係る耐蝕性銅合金およびその製造法は、
従来のＣｕ−Ｎｉ系合金よりもＮｉ含有呈を低減し、Ｆ
ｅの４）１出速度を抑制するために含有元素としてＢお
よびＶを含有させ、さらに、Ｆｅを過飽和に固溶させる
ために熱間加工後に急冷するものであり、そして、Ｂと
Ｎｉが含有されることによりこの冷却速度の許容値が拡
けられるのである。

本発明に係る耐蝕性銅合金およびその製造法は、（１）
Ｎｉ　１４−２０ｗ＋％、Ｆｅ　Ｏ，５−２ｕ＋ｊ％、
Ｃｒ０．１〜１１％、）ｉ’ｌ＋＋ｏ、２〜］ｕ＋Ｌ％
、Ｂ　Ｏｏｏ（Ｍ）５−０．０１ｕ＋ｊ％、＼、“０．
００１〜０．１＋ｕＬ％を含有し、残部Ｃｕおよび不可
避不純物からなることを特徴とする耐蝕性銅合金を第１
の発明とし、（２）Ｎ　ｉ　１４−２０ｕｔ％、ｌＦ”
ｅｏ、５−２ｕ＋ｊ　％、　Ｃｒ　Ｏ，１−ｈｔ　％、
　Ｎうｎ　Ｏ，２−ｈＬ　％、ＢＯ，０００５〜０．０
１１％、＼ｉ’　０．００１〜０．１社％を含有し、残
部ＣＬＩおよび不可避不純物からなるタ、塊を、熱間加
］二後５　（’、１　ｔ、ｌ　’Ｃの温度までは冷却速
度を］　２　（１＋１　’Ｃ／分より速い速度で冷却し
、最Ｐ：焼鈍は７５　ｔ）　’にの温度から５１）　Ｏ
’Ｃの温度までを６０’Ｃ／分より速い速度で冷却する
ことを特徴とする副付−Ｍｌ錫合金の製造法を第２の発
明とする２つの発明よりなるものである。

本発明に係る１ｌｉ＝ｌ蝕性銅合軸性よびその！Ｉ！遣
法について以下に詳細に説明する。

先ず、本発明に係る耐蝕性銅合金の含有成分および成分
割合について説明する。

Ｎ１はｉ＝Ｉ蝕性を（＝１与する元素であり、含有量が
１４すＬ％未：ｉ：ｌ：ｉでは耐）ｉ″ｉ　ｆｉ！Ｉｔ
　’１２１か充分ではなく、また、Ｎ１含有量を増大さ
せると耐蝕性は向上するか２０１％を越える含イ」Ｌで
はこの効果が飽和し、かつ、不経済である。よって、Ｎ
ｉ含有、蚤は１４〜２０１％とする。

Ｆｅは削）ｉ′；軸性を向」ユさせる元素であり、含有
量が０．５ｕ＋１％未渦では耐潰蝕性の改善効果が充分
で′なく、また、ｈＬ％を越えて含有されると熱処理に
おいて急冷工程を採用しても１ｌｊ（隙間腐蝕性を劣化
させるイ頃向かある。よって、Ｆｅ含有量は０．５〜２
ｕ＋ｊ％とする。

Ｃｒは流１４（の高流速塊境下における耐潰蝕性を向」
ニさせる元素であり、含有量か０．１１％未１１シ、で
はこの効果か充分でなく、また、１ｕ＋ｊ％を越える含
有量では溶１９’！、りＪ遣が困り１１となる。よって
、Ｃ「含有量は０．１〜１ｕ＋ｊ％とする。

１Ｖ１１１１は耐潰蝕性に寄与する元素であり、含有量
か０．２１％木ｉｊ＋：ｉではこの効果は期待できず、
また、１ｖｈ１％を越えて含有させてもそれ以−Ｌの効
果の改善は認められなυ１ｏ　よって、λ４ｎ含有景は
０．２〜１ｕｌ１％とする。

Ｉ３は結晶粒の（Ｍ　４１１１化に寄与し、加］二性を
良好にする元素であ１）、＼Ｉと」いこ含有されるとＦ
ｅの４）１出を抑制するので′、耐孔軸性、耐隙間腐蝕
性を改善する効果かあり、含有量か０．　（１００５ｕ
＋Ｌ％末＋ｊｌ：ｊではこの効果が充分でなく、Ｏ，０
Ｏ０５１１＋Ｌ％を越える含有で顕著となるが、０．０
１＋ｕｔ％を越えて含有されると効果は飽和してしまう
。よって、１３含有景は０、（１００５〜０．Ｏｊ田Ｌ
しとする。

＼′はＢと共に含有される二とにより１：′ｅの析出を
抑制する元素であり、含有量が０．ＯＯ］＋ｕ１％未沼
」ではこめ効果か期待できず、また、Ｏ，］ｕ＋Ｌ％を
越えて含有さぜることは困テ１ｔである。よって、＼・
“含有量は０．００１　＝　０．１＋ｕｔ％とする。

このように、Ｂ　Ｏ，０００５〜０．０ｂｕｔ％、＼“
０．００１〜Ｏ，］ＬＩＩＬ％の共仔含有によりＦｅの
析出速度が抑制されるものであり、その理由としては、
Ｂおよび＼・′が固溶したＦｅの拡散を阻害するように
作用し、その結果ＦＣの析出速度を遅らせるという効果
を有するものと考えられる。

Ｖノ、上の元素以外に、Ａ１、Ａ８、Ｐｌｌ、Ｚｎ、Ｃ
ｏ、Ｓｂ、Ｆ）、Ｃ，Ｓ等か不可避的に不純物として含
有されることがあるか、工業的金属材料に通常認められ
る程度の量であれば特に問題はない。

次に本発明に係る製造法について説明する。

従来のＣＬＩ−Ｎｉ系合金のように、ｒｅ含有量が１、
ｉ）＋ｕＬ％Ｖノ、ドである場合には、冷ノζ１１速度
の影響を比較的少は難いが、本発明１こ係る銅合金のよ
うに１、’ｅ含有量が多い場合には、冷却速度の影響を
受け易くなる。従って、本発明に係る製造法においては
、」二足に説明した含有成分、成分割合の銅合金のダ１
塊を熱１ｔｆｌ　ＪＪＩロー後、少なくとも５　（’、
）　（１’Ｃの温度までは１２１１０　’Ｃ／分より速
い速度で冷却する必要がある。即ち、Ｆｅの析出は温度
と保持時間に太きなり〉響を及ぼすが、６５０°Ｃ（＝
１近の温度において固溶したＦｅの拡散が大きくＦｅが
最も析出し易く、このＦｅの析出を抑制するためには、
冷却に際してＧ　５０　’Ｃ付近の温度を通過する時間
を極力短かくする必要がある。しかし、５００°Ｃ（・
ｊ近の温度においてはＦｅの拡散は遅くなるので、少な
くとも５００　’Ｃの温度までの冷却速度を規制するこ
とが重要であって、本発明に係る製造法では１２００　
”Ｃ／分より速い冷却速度で冷却する。

このように、冷却速度を１２　（）ｔ）°Ｃ／分より速
くすることによって実質的にＦｅの析出が抑制され、ｒ
ｅが過飽和に固溶した銅合金か得られるか、冷却速度力
弓ンｏ　ｏ　’Ｃ／分より遅くなると冷却過程（・こお
いてＦｅの析出が起り、そのため耐蝕性を阻害すること
になる。

次いで、最終焼鈍は、７５０°Ｃの温度から５　ｔ、Ｉ
　ｆ’、ｌ　”Ｃの温度まで、６０”Ｃ／分より速い冷
却速度で冷却する。

本発明に係る耐蝕性銅合金およびその製造法について実
施例を説明する。

実施例第１表の含有成分および成分割合となるように高周波溶
解炉で）容製し、金型に鋳込んで６０　ｍｍ’Ｘ　６０
１１１１＋１　Ｘ　１４０　＋１１１１１”（７）鋳塊
を作製シタ。コノ鋳塊を０５０℃のル１度で３０分間加
熱した後、熱間圧延により厚さ３１１１１１１とし、第
２表に示す２種類の冷ｊ、１１速度で冷Ｉｌｌ　Ｌ　ｐ
、　（熱間最低温度は７　Ｌ）　ｆ）　’Ｃｌジ。

下に下がらないようにした。）。さらに、冷間圧延によ
り最終的に厚さ１１１１１１１の板にした。次に、この
板から所定の（ｊ°法の試験片を切出し、第２表に示す
加熱、冷却速度で最終焼鈍を行なった後腐蝕試験を行な
った。第３表に示す試験条件により腐蝕試験も行ない、
その結果を第４表に示す。

この第４表から本発明に係る耐蝕性合金およびその製造
法は、比較合金および比較法に比して格段に優れている
ことは明らかである。

（］）Ｃｒを０，２ｕ＋１％含有しているＮｏ、４（本
発明合金）は、Ｃｒ含有量かＯ，ＩＬＩＩＬ％未７１シ
」であるＮｏ、１］（比較合金）に比して、耐潰蝕性か
相当優れている。

（２）Ｆｅを０．８ｗＬ％含有しているＮｏ、１（本発
明合金）は、Ｆｅ含有量か０，５ｕ＋ｔ％未満であるＮ
ｏ、　］　２（比較合金）に比して、耐潰蝕性、耐孔軸
性共に優れている。

（３）Ｆｅをｌ、５ｕｒｆ％含有しているＮ　ｏ、　ｌ
　（１（本発明合金）は、Ｉ″ｅ含有量か２．０ｄ％を
越えているＮｏ。

１３（比較合金）に比して、耐孔軸性が４１１当１夏れ
ている。

（４）ＦｅをＯ，Ｓｕ＋１％含有し、Ｂ、＼°を含有し
ているＮｏ、’ｌ（本発明合金）は、１３、＼パを含有
しでいないＮｏ、１７（比較合金）に比して、耐潰蝕性
、耐孔軸性共に１ダれており、また、［Ｔ″ｅを１．２
ｄ％含有し、かつ、１３、＼Ｉ“を含有しているＮｏ、
５（本発明合金）は、Ｂｅ含有量は１．２１Ｌ％とＮｏ
、５（本発明合金）と同しであるか、Ｂ、＼パを含有し
ないＮｏ。

１５（比較合金）に比して同様に耐潰蝕性、耐孔軸性か
１憂れている。

（５）熱間圧延後の冷却を、水冷した場合と空冷した場
合とについ′ζ比較すると、１３、＼７が含有されてい
ないＮｏ、］、５、Ｎｏ、１６（比較合金）の場合は、
馴孔軸性の差は僅かであるか、Ｂ、＼７か含有され、か
つ、水冷したＮＯ，５＜本発明合金）は空冷しｒこＮｏ
、１４（比較合金）に比して耐潰蝕性、剛孔軸性は相当
優れている。

以」二説明したように、本発明に係る耐蝕性銅合金およ
びその製造法は」−記の構成を有しているものであるか
ら、従来のＣｕ−Ｎｉ系合金に比して耐’（’＋’ｊ蝕
性、耐孔軸性および耐隙間腐蝕性において極めて優れて
いるという効果を有している。

Claims

【特許請求の範囲】（＋　）Ｎ　ｉ　１４−２０＋ＩＩ１．％、ＬＦｅ　Ｏ
，５−２ＬＩＩ１％、Ｃｒ　Ｏ，１−１＋ｕＬ％、Ｍｎ
　Ｏ，２−］ｕ＋Ｌ％、ＩＪ　Ｏ，０００５〜００（ｌ
］ｕ＋１％、＼ｒ　ｏ、（＋ｏｔ〜０．］ｕ＋１％を含
有腰残部０（１および不可避不純物からなることを特徴
とする耐蝕性銅合金。（２）Ｎｉ　１４−４０ｕ＋１％、Ｉフｅ０．５〜２１
％、Ｃｒ００］〜ｂｕ１％、Ｍｎ０．２〜１．ｕ＋Ｉ％
、１′３（１，０００５へ０．０］ｕ＋Ｌ％、＼“０．
００１〜０．］田１％を含有し、残部ＣＬｌ　ｔＥよび
不可避不純物からなる鋳塊を、熱間加工後、少なくとち
５０　（’ｌ　”Ｃの温度までは冷）ｌｌ速度を］　２
　ｏ　（１’Ｃ／分より速い速度で冷却し、最終焼鈍は
７５０　’Ｃの温度から５　ｆｉｔ　ＯｏＣの温度まで
を６ｉｌ’Ｃ／分より速い速度で冷却することを特徴と
する耐蝕性銅合金の製造法。