JPS6121294B2 - - Google Patents
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- JPS6121294B2 JPS6121294B2 JP55080117A JP8011780A JPS6121294B2 JP S6121294 B2 JPS6121294 B2 JP S6121294B2 JP 55080117 A JP55080117 A JP 55080117A JP 8011780 A JP8011780 A JP 8011780A JP S6121294 B2 JPS6121294 B2 JP S6121294B2
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Classifications
-
- 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
- C22C9/05—Alloys based on copper with manganese as the next major constituent
Description
本発明は、海洋生物の付着を防止ないしは抑制
する金属材料に関する。 従来、船舶の船体外板、没水部に海洋生物が付
着すると、船速が低下し、燃費が悪くなるという
理由で、亜酸化銅や有機錫化合物の防汚剤を含ん
だ防汚塗料を塗装したり、銅、キユプロニツケル
（Cu−Ni合金）、亜鉛、銀等の防汚性能の優れた
金属材料を用いて来た。 しかし、これらの防汚塗料や防汚金属材料にも
次のような欠点があつた。 防汚塗料 (1) 防汚塗料に含有できる防汚剤の濃度に限界が
ある、防汚剤の溶出速度が時間の経過と共に低
下する、防汚塗料の塗装可能厚さに限界がある
等の理由で、防汚塗料の有効寿命が短かく、こ
のため定期的に付着した生物を除去したり、再
塗装をする必要がある。 (2) 防汚剤の中には人体および魚介類に有害なも
のがある。 (3) 防汚塗料は強度および接着力が弱く、傷つけ
られ易く、剥離し易い。 防汚金属材料 (1) 船体外板部に使用する場合、必ずしも満足な
防汚性能を有しない。 (2) 銅、亜鉛、銀は強度が低く、耐海水性、特に
流れが乱れる場合の耐潰食性が劣る。 (3) キユプロニツケルや銀はコストが高い。 本発明は、以上の諸点に鑑み、(1)防汚性能が優
れ、(2)船舶の船体外板や海洋構造物等の構造部材
として使用できる強度および靭性を有し、(3)人体
や魚介類に無害で海洋汚染がなく、(4)安価で、(5)
鋳造性、熱間および冷間加工性、溶接性が良好
で、(6)耐海水性の優れた防汚金属材料を提供する
ものである。 すなわち本発明は、Mnを５〜30wt％含み、か
つSnを5wt％以下、Alを8.5wt％以下、Znを7wt
％以下、Feを2.5wt％以下、Niを2.5wt％以下の
少なくとも一種を含み、残部がCuおよび通常含
まれる不純物からなる合金で、その金属組織がα
相（すなわち面心立方格子）単相であることを特
徴とする金属材料に関する。 上記本発明金属材料において、Mnは海洋生物
の付着を防止ないしは抑制することに対して最も
重要な元素であり、その含有量は5wt％未満では
防汚性能の効果が少なく、30wt％を越えると熱
処理を施しても金属組織をα相単相とすることが
難しくなる。特に、Sn，Al，Znの含有量が増え
る場合、Mnが30wt％以上であると熱処理によつ
てもα相単相とすることが増々困難になる。な
お、本発明において、α相単相の場合は優れた防
汚性能を発揮するが、β相（すなわち体心立方格
子）あるいはα−Mnが共存すると著しく付着性
能が劣化する。 上記Mnと共に、Sn，Al，Zn，Fe，Niの少くと
も一種が含有されるが、Snは海洋生物の付着を
防止ないしは抑制することに有効な元素ではある
が、5wt％を越えるとβ相が析出して防汚性能が
劣化し、Alは鋳造性、強度および耐水性上昇に
対して極めて有効な元素であるが、8.5wt％を越
えるとβ相やCu3Mn2Al等の異相が存在するよう
になり、防汚性能が著しく低下するだけでなく熱
間および冷間加工や溶接も難しくなる。またZn
は強度上昇および鋳造性の改良に有効であるが、
7wt％を越えるとβ相が現われ防汚性能が低下す
るばかりでなく、靭性も低下する。Feは耐食性
および強度の上昇に有効であるが、2.5wt％を越
えるとFeあるいはFe−Al等の化合物が析出し、
耐食性が低下すると共に防汚性能が著しく低下
し、更に熱間および冷間加工性も悪くなる。Ni
も耐食性および強度の上昇に有効であるが、
2.5wt％を越えるとNi−Al化合物等がκ相となつ
て析出し、防汚性能を低下する傾向がある。 上記成分範囲にあれば本発明金属材料は鋳放し
のままでもα相単相となるが、もしもα相単相と
なつていない場合には、熱処理、例えば550〜850
℃に加熱した後、急冷すること等の方法によつて
α相単相とすることができる。 なお、本発明金属材料の成分範囲以外の金属材
料も特殊な熱処理によつてα相単相となるが、そ
の後の熱履歴により金属組織が変化し、α相単相
を安定して維持することは困難である。 以上説明したように本発明金属材料は、成分範
囲の規定と共に、金属組織がα相単相であること
が重要であり、これは海洋生物の付着状況と金属
組織との関係を調べた結果、単に成分を前記のよ
うに規定しただけでは不充分で、α相単相とする
ことによつて始めて優れた防汚性能を発揮するこ
とが明らかになつたことによるものである。 次に、実施例を挙げて本発明金属材料を具体的
に説明する。 実施例 下表に本発明金属材料と比較材の防汚性能およ
び機械的性質を示す。 なお、比較材である符号Ｃの銅および符号CN
のキユプロニツケル（Cu 90％−Ni 10％合金）
は市販の材料を使用し、他の比較材および本発明
金属材料は全て50Kg高周波溶解炉で溶解し金型に
鋳造した後、熱間鍛造したもので、鍛造後特記な
い限り600℃で４時間加熱し空気中に放冷したも
のである。 また、試験片としては長さ90mm、幅70mm、厚さ
３mmの板状片を用い、防汚性能は某所港内の筏で
冬期（２月）〜春期（４月）の３ケ月間実際の海
水内深さ１ｍのところで調べた結果である。
する金属材料に関する。 従来、船舶の船体外板、没水部に海洋生物が付
着すると、船速が低下し、燃費が悪くなるという
理由で、亜酸化銅や有機錫化合物の防汚剤を含ん
だ防汚塗料を塗装したり、銅、キユプロニツケル
（Cu−Ni合金）、亜鉛、銀等の防汚性能の優れた
金属材料を用いて来た。 しかし、これらの防汚塗料や防汚金属材料にも
次のような欠点があつた。 防汚塗料 (1) 防汚塗料に含有できる防汚剤の濃度に限界が
ある、防汚剤の溶出速度が時間の経過と共に低
下する、防汚塗料の塗装可能厚さに限界がある
等の理由で、防汚塗料の有効寿命が短かく、こ
のため定期的に付着した生物を除去したり、再
塗装をする必要がある。 (2) 防汚剤の中には人体および魚介類に有害なも
のがある。 (3) 防汚塗料は強度および接着力が弱く、傷つけ
られ易く、剥離し易い。 防汚金属材料 (1) 船体外板部に使用する場合、必ずしも満足な
防汚性能を有しない。 (2) 銅、亜鉛、銀は強度が低く、耐海水性、特に
流れが乱れる場合の耐潰食性が劣る。 (3) キユプロニツケルや銀はコストが高い。 本発明は、以上の諸点に鑑み、(1)防汚性能が優
れ、(2)船舶の船体外板や海洋構造物等の構造部材
として使用できる強度および靭性を有し、(3)人体
や魚介類に無害で海洋汚染がなく、(4)安価で、(5)
鋳造性、熱間および冷間加工性、溶接性が良好
で、(6)耐海水性の優れた防汚金属材料を提供する
ものである。 すなわち本発明は、Mnを５〜30wt％含み、か
つSnを5wt％以下、Alを8.5wt％以下、Znを7wt
％以下、Feを2.5wt％以下、Niを2.5wt％以下の
少なくとも一種を含み、残部がCuおよび通常含
まれる不純物からなる合金で、その金属組織がα
相（すなわち面心立方格子）単相であることを特
徴とする金属材料に関する。 上記本発明金属材料において、Mnは海洋生物
の付着を防止ないしは抑制することに対して最も
重要な元素であり、その含有量は5wt％未満では
防汚性能の効果が少なく、30wt％を越えると熱
処理を施しても金属組織をα相単相とすることが
難しくなる。特に、Sn，Al，Znの含有量が増え
る場合、Mnが30wt％以上であると熱処理によつ
てもα相単相とすることが増々困難になる。な
お、本発明において、α相単相の場合は優れた防
汚性能を発揮するが、β相（すなわち体心立方格
子）あるいはα−Mnが共存すると著しく付着性
能が劣化する。 上記Mnと共に、Sn，Al，Zn，Fe，Niの少くと
も一種が含有されるが、Snは海洋生物の付着を
防止ないしは抑制することに有効な元素ではある
が、5wt％を越えるとβ相が析出して防汚性能が
劣化し、Alは鋳造性、強度および耐水性上昇に
対して極めて有効な元素であるが、8.5wt％を越
えるとβ相やCu3Mn2Al等の異相が存在するよう
になり、防汚性能が著しく低下するだけでなく熱
間および冷間加工や溶接も難しくなる。またZn
は強度上昇および鋳造性の改良に有効であるが、
7wt％を越えるとβ相が現われ防汚性能が低下す
るばかりでなく、靭性も低下する。Feは耐食性
および強度の上昇に有効であるが、2.5wt％を越
えるとFeあるいはFe−Al等の化合物が析出し、
耐食性が低下すると共に防汚性能が著しく低下
し、更に熱間および冷間加工性も悪くなる。Ni
も耐食性および強度の上昇に有効であるが、
2.5wt％を越えるとNi−Al化合物等がκ相となつ
て析出し、防汚性能を低下する傾向がある。 上記成分範囲にあれば本発明金属材料は鋳放し
のままでもα相単相となるが、もしもα相単相と
なつていない場合には、熱処理、例えば550〜850
℃に加熱した後、急冷すること等の方法によつて
α相単相とすることができる。 なお、本発明金属材料の成分範囲以外の金属材
料も特殊な熱処理によつてα相単相となるが、そ
の後の熱履歴により金属組織が変化し、α相単相
を安定して維持することは困難である。 以上説明したように本発明金属材料は、成分範
囲の規定と共に、金属組織がα相単相であること
が重要であり、これは海洋生物の付着状況と金属
組織との関係を調べた結果、単に成分を前記のよ
うに規定しただけでは不充分で、α相単相とする
ことによつて始めて優れた防汚性能を発揮するこ
とが明らかになつたことによるものである。 次に、実施例を挙げて本発明金属材料を具体的
に説明する。 実施例 下表に本発明金属材料と比較材の防汚性能およ
び機械的性質を示す。 なお、比較材である符号Ｃの銅および符号CN
のキユプロニツケル（Cu 90％−Ni 10％合金）
は市販の材料を使用し、他の比較材および本発明
金属材料は全て50Kg高周波溶解炉で溶解し金型に
鋳造した後、熱間鍛造したもので、鍛造後特記な
い限り600℃で４時間加熱し空気中に放冷したも
のである。 また、試験片としては長さ90mm、幅70mm、厚さ
３mmの板状片を用い、防汚性能は某所港内の筏で
冬期（２月）〜春期（４月）の３ケ月間実際の海
水内深さ１ｍのところで調べた結果である。
【表】
なお、本発明金属材料は、船体外板材料、
石油屈削装置、洋上備蓄タンク、洋上ホテ
ル、桟橋、ブイ、浮標、灯台、海水取入用管
材およびスクリーン、防汚塗料への添加、海
水ポンプおよびモータ、海水中ポンプおよびバル
ブ、海水を用いる熱交換器、海水用チエー
ン、ロープ、ドツク用使用部品、部材全般、海
水各種養殖用機器、船内外機、釣具装置、鉄柵、
等に適用することができる。
石油屈削装置、洋上備蓄タンク、洋上ホテ
ル、桟橋、ブイ、浮標、灯台、海水取入用管
材およびスクリーン、防汚塗料への添加、海
水ポンプおよびモータ、海水中ポンプおよびバル
ブ、海水を用いる熱交換器、海水用チエー
ン、ロープ、ドツク用使用部品、部材全般、海
水各種養殖用機器、船内外機、釣具装置、鉄柵、
等に適用することができる。
Claims (1)
- １ Mnを５〜30重量％含み、かつSnを５重量％
以下、Alを8.5重量％以下、Znを７重量％以下、
Feを2.5重量％以下、Niを2.5重量％以下の少なく
とも一種を含み、残部がCuおよび通常含まれる
不純物からなり、金属組織がα相単相からなるこ
とを特徴とする海洋生物付着防止金属材料。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011780A JPS575837A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Metallic material preventing fouling with marine organisms |
| US06/272,526 US4402906A (en) | 1980-06-16 | 1981-06-11 | Metallic material proof against attachment of marine organisms |
| GB8118166A GB2078255B (en) | 1980-06-16 | 1981-06-12 | Metallic materials resistant to the attachment of marine organisms |
| FR8111707A FR2484457B1 (fr) | 1980-06-16 | 1981-06-15 | Materiau metallique s'opposant a la fixation d'organismes marins |
| DE3123682A DE3123682C2 (de) | 1980-06-16 | 1981-06-15 | Verwendung einer Kupfer-Mangan-Legierung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011780A JPS575837A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Metallic material preventing fouling with marine organisms |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS575837A JPS575837A (en) | 1982-01-12 |
| JPS6121294B2 true JPS6121294B2 (ja) | 1986-05-26 |
Family
ID=13709244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011780A Granted JPS575837A (en) | 1980-06-16 | 1980-06-16 | Metallic material preventing fouling with marine organisms |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4402906A (ja) |
| JP (1) | JPS575837A (ja) |
| DE (1) | DE3123682C2 (ja) |
| FR (1) | FR2484457B1 (ja) |
| GB (1) | GB2078255B (ja) |
Families Citing this family (16)
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| US4867909A (en) * | 1985-07-02 | 1989-09-19 | Dow Chemical Company | Novel catalytic electrically coducting polymeric articles |
| US4981561A (en) * | 1985-07-02 | 1991-01-01 | The Dow Chemical Company | Novel catalytic electrically conducting polymeric articles |
| DE19624731A1 (de) * | 1996-06-21 | 1998-01-02 | Berkenhoff Gmbh | Legierung, insbesondere zur Herstellung von Brillengestellen, Schmuck etc. |
| DE19645554C2 (de) * | 1996-11-05 | 1998-10-29 | Wilfried Dr Knigge | Antriebselement für Schiffe und Verfahren zu seiner Herstellung |
| US6149739A (en) * | 1997-03-06 | 2000-11-21 | G & W Electric Company | Lead-free copper alloy |
| DE19960037A1 (de) | 1999-06-17 | 2001-06-21 | Scharf Eva Maria | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Bewuchs in Seekästen und Seewassersystemen auf Schiffen, Offshore-Plattformen, etc. |
| DE19921433C1 (de) * | 1999-06-17 | 2000-10-26 | Scharf Eva Maria | Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Bewuchs in Seekästen und Seewassersystemen auf Schiffen, Offshore-Plattformen etc. |
| DE102005029988B3 (de) * | 2005-06-28 | 2006-11-16 | Peter Dipl.-Ing. Ninnemann | Vorrichtung zum Schutz von Wärmeübertragern vor Bewuchs durch Organismen |
| US20100061884A1 (en) * | 2008-09-10 | 2010-03-11 | Pmx Industries Inc. | White-colored copper alloy with reduced nickel content |
| US8097208B2 (en) * | 2009-08-12 | 2012-01-17 | G&W Electric Company | White copper-base alloy |
| US20130094989A1 (en) * | 2011-04-06 | 2013-04-18 | Purdue Research Foundation | Copper-based alloys, processes for producing the same, and products formed therefrom |
| US11136649B2 (en) * | 2013-12-23 | 2021-10-05 | Purdue Research Foundation | Copper based casting products and processes |
| CN105781711B (zh) * | 2014-12-26 | 2018-05-11 | 中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院 | 一种海洋平台海水冷却循环舱 |
| DE102018109927A1 (de) | 2018-04-25 | 2019-10-31 | Säkaphen Gmbh | Seekastenkühler und Verfahren zur Seekastenkühlerrohrbeschichtung |
| CN114293061B (zh) * | 2021-12-03 | 2022-06-24 | 中南大学 | 一种Cu-Fe-X系合金及其制备方法和应用 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE656919A (ja) * | 1963-12-12 | 1965-06-10 | ||
| GB1382202A (en) * | 1971-03-03 | 1975-01-29 | Olin Corp | Cuprous composite article |
-
1980
- 1980-06-16 JP JP8011780A patent/JPS575837A/ja active Granted
-
1981
- 1981-06-11 US US06/272,526 patent/US4402906A/en not_active Expired - Fee Related
- 1981-06-12 GB GB8118166A patent/GB2078255B/en not_active Expired
- 1981-06-15 FR FR8111707A patent/FR2484457B1/fr not_active Expired
- 1981-06-15 DE DE3123682A patent/DE3123682C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2484457A1 (fr) | 1981-12-18 |
| JPS575837A (en) | 1982-01-12 |
| GB2078255B (en) | 1984-10-31 |
| DE3123682A1 (de) | 1982-03-18 |
| US4402906A (en) | 1983-09-06 |
| GB2078255A (en) | 1982-01-06 |
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