JPS621468B2 - - Google Patents
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- JPS621468B2 JPS621468B2 JP57152787A JP15278782A JPS621468B2 JP S621468 B2 JPS621468 B2 JP S621468B2 JP 57152787 A JP57152787 A JP 57152787A JP 15278782 A JP15278782 A JP 15278782A JP S621468 B2 JPS621468 B2 JP S621468B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
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- Reduction Rolling/Reduction Stand/Operation Of Reduction Machine (AREA)
Description
この発明は、すぐれた耐熱性と耐摩耗性を有
し、特に高温において耐摩耗性が要求される鉄鋼
などの連続鋳造装置の鋳型部材、金属溶湯から直
接条材を製造する装置における直接溶湯を受ける
圧延ロール部材、電縫溶接装置のリング部材、さ
らにプリント配線用ハンダ付け電極部材などの製
造に用いるのに適したほう化処理による表面硬化
層を有するCu合金部材に関するものである。 従来、一般に、この種の部材には、熱伝導性、
耐熱性、および耐摩耗性が要求されることから、
Cuに合金成分として少量のCr、Ti、Be、Zrなど
を含有させ、熱処理を施して析出硬化させた析出
硬化型Cu合金製のものや、CuまたはCu合金部材
の表面に硬質Crメツキを施したものなどが知ら
れているが、前者の析出硬化型Cu合金部材にお
いては、最も硬さのあるCu―Be合金でも高々ビ
ツカース硬さHv：300程度を示すにすぎず、また
後者の硬質Crメツキ部材においては、熱応力や
外部応力によつてCrメツキ層に割れが生じた
り、これが剥離したりし、満足な性能を長期に亘
つて発揮し得ないのが現状である。 そこで、本発明者等は、上記のような分野にお
いてすぐれた耐熱性と耐摩耗性（以下高温耐摩耗
性という）を示す部材を得べく、特に熱伝導性の
面からCu合金の適用は不可欠であることをふま
えて研究を行なつた結果、これらの部材を、重量
％で、Fe：４〜48.5％、Cr：1.5〜17％、Ｐ：
0.005〜0.25％を含有し、さらに必要に応じて
Zr：0.02〜1.5％を含有し、残りがCuと不可避不
純物からなる組成で構成すると共に、これに熱処
理を施して、相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体
（凝固過程で晶出）と微細な析出Fe―Cr固溶体
（熱処理後形成）とが素地中に均一に分散した組
織をもつものとし、この場合、初晶Fe―Cr固溶
体はビツカース硬さHv：250を有するが、素地の
強化にはあまり関与せず、一方析出Fe―Cr固溶
体はHv：140しか示さないが、素地の強化に著し
く役立つものであり、このような組成および組織
を有するCu合金部材の表面にほう化処理を施す
と、表面より拡散したＢが主として初晶Fe―Cr
固溶体と反応してほう化物を形成するようにな
り、この場合析出Fe―Cr固溶体がほう化物とな
つた素地部分はさほど硬さが上らず、Hv：220程
度を示すにすぎないが、初晶Fe―Cr固溶体がほ
う化物となつた部分はHv：500〜1200の著しく高
い硬さを示すようになり、この結果の表面硬化
Cu合金部材は、FeおよびCrの高い含有量と相ま
つてすぐれた高温耐摩耗性をもつようになるとい
う知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、重量％で、Fe：４〜48.5％、Cr：
1.5〜17％、Ｐ：0.005〜0.25％を含有し、さらに
必要に応じてZr：0.02〜1.5％を含有し、残りが
Cuと不可避不純物からなる組成、並びに素地中
に相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体と微細な析
出Fe―Cr固溶体とが分散した組織を有するCu合
金部材の表面に、ほう化処理による表面硬化層を
形成してなる高温耐摩耗性にすぐれた表面硬化
Cu合金部材に特徴を有するものである。 つぎに、この発明の表面硬化Cu合金部材にお
いて、成分組成範囲を上記の通りに限定した理由
を説明する。 (a) FeおよびCr FeおよびCr成分には、その一部が、上記の通
り相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体として凝固
時に晶出し、この初晶Fe―Cr固溶体が後工程で
施されるほう化処理によつてほう化物となり、部
材表面の硬さを高めて耐摩耗性を著しく向上させ
る作用があるほか、他の一部が熱処理によつて微
細なFe―Cr固溶体として析出し、部材素地の強
度を向上させる作用があり、さらに部材の耐熱性
を向上させる作用があるが、その含有量がそれぞ
れFe：４％未満およびCr：1.5％未満では、特に
初晶Fe―Cr固溶体の晶出が不十分で、ほう化処
理による表面硬さ向上をはかることができず（初
晶Fe―Cr固溶体が存在しない場合、Cuはほう化
物を形成しないので、ほう化処理により部材の表
面硬さを著しく向上させることは不可能であ
る）、一方それぞれFe：48.5％、Cr：17％、およ
びFe―Cr：50％を越えて含有させることは、Cu
合金溶製上困難を伴うばかりでなく、延性が低下
して加工性が損なわれるようになることから、そ
の含有量を、Fe：４〜48.5％、Cr：1.5〜17％、
およびFe＋Cr：50％以下と定めた。 (b) Zr Zrの含有によつて部材の200〜600℃の温度範囲
における延性が改善されるようになり、これに伴
つて耐熱疲労割れ特性が向上するようになるの
で、これらの特性が要求される場合に必要に応じ
て含有されるが、その含有量が0.02％未満では前
記特性改善に所望の効果が得られず、一方1.5％
を越えて含有させてもより一層の向上効果が現わ
れないばかりでなく、溶製が困難になると共に、
加工性も劣化するようになることから、その含有
量を0.02〜0.25％と定めた。 (c) Ｐ Ｐ成分には、鋳塊に偏析が発生するのを抑製す
るほか、初晶として晶出するFe―Cr固溶体を均
一に、かつ微細に分散させ、もつて部材の機械的
強度を向上させる作用があるが、その含有量が
0.005％未満では所望の強度向上をはかることが
できず、一方0.25％を越えて含有させると熱伝導
性が低下するようになることから、その含有量を
0.005〜0.25％と定めた。 つぎに、この発明の表面硬化Cu合金部材を実
施例により具体的に説明する。 実施例 １ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第１表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を５Kgづつ調製した後、インゴ
ツトに金型鋳造し、これに面削、熱間鍛造、およ
び熱間圧延を施して板厚：10mmの熱延板とし、つ
いで、この熱延板より幅：25mm×長さ：250mmの
寸法をもつた試験片を切出し、この試験片に、予
め黒鉛るつぼ内で加熱溶融して900℃に保持して
ある溶融フラツクス（組成：重量％で、B4C：80
％、H3BO3：10％、Na2B4O7：10％）中に６時間
浸漬のほう化処理を施した後、大気中に取出して
直ちに水冷し、最終的に温度：470℃に２時間保
持の条件で時効処理を施すことによつて、本発明
表面硬化Cu合金板材１〜12をそれぞれ製造し
た。 また、比較の目的で、成分組成範囲をそれぞれ
第１表に示されるものとし、かつ上記のほう化処
理を行なわない以外は、同一の条件で従来Cu合
金板材１〜４を製造した。さらに、比較の目的で
前記従来Cu合金板材４の無酸素銅のものには通
常の条件で硬質Crメツキを施し、これを従来Cr
メツキCu合金板材とした。 ついで、この結果得られた各種の板材につい
て、表面最高硬さおよび板厚中央部最低硬さ（ビ
ツカース硬さ）を測定すると共に、片持ち曲げ試
験を行ない、表面割れが発生する曲げ角度を測定
した。
し、特に高温において耐摩耗性が要求される鉄鋼
などの連続鋳造装置の鋳型部材、金属溶湯から直
接条材を製造する装置における直接溶湯を受ける
圧延ロール部材、電縫溶接装置のリング部材、さ
らにプリント配線用ハンダ付け電極部材などの製
造に用いるのに適したほう化処理による表面硬化
層を有するCu合金部材に関するものである。 従来、一般に、この種の部材には、熱伝導性、
耐熱性、および耐摩耗性が要求されることから、
Cuに合金成分として少量のCr、Ti、Be、Zrなど
を含有させ、熱処理を施して析出硬化させた析出
硬化型Cu合金製のものや、CuまたはCu合金部材
の表面に硬質Crメツキを施したものなどが知ら
れているが、前者の析出硬化型Cu合金部材にお
いては、最も硬さのあるCu―Be合金でも高々ビ
ツカース硬さHv：300程度を示すにすぎず、また
後者の硬質Crメツキ部材においては、熱応力や
外部応力によつてCrメツキ層に割れが生じた
り、これが剥離したりし、満足な性能を長期に亘
つて発揮し得ないのが現状である。 そこで、本発明者等は、上記のような分野にお
いてすぐれた耐熱性と耐摩耗性（以下高温耐摩耗
性という）を示す部材を得べく、特に熱伝導性の
面からCu合金の適用は不可欠であることをふま
えて研究を行なつた結果、これらの部材を、重量
％で、Fe：４〜48.5％、Cr：1.5〜17％、Ｐ：
0.005〜0.25％を含有し、さらに必要に応じて
Zr：0.02〜1.5％を含有し、残りがCuと不可避不
純物からなる組成で構成すると共に、これに熱処
理を施して、相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体
（凝固過程で晶出）と微細な析出Fe―Cr固溶体
（熱処理後形成）とが素地中に均一に分散した組
織をもつものとし、この場合、初晶Fe―Cr固溶
体はビツカース硬さHv：250を有するが、素地の
強化にはあまり関与せず、一方析出Fe―Cr固溶
体はHv：140しか示さないが、素地の強化に著し
く役立つものであり、このような組成および組織
を有するCu合金部材の表面にほう化処理を施す
と、表面より拡散したＢが主として初晶Fe―Cr
固溶体と反応してほう化物を形成するようにな
り、この場合析出Fe―Cr固溶体がほう化物とな
つた素地部分はさほど硬さが上らず、Hv：220程
度を示すにすぎないが、初晶Fe―Cr固溶体がほ
う化物となつた部分はHv：500〜1200の著しく高
い硬さを示すようになり、この結果の表面硬化
Cu合金部材は、FeおよびCrの高い含有量と相ま
つてすぐれた高温耐摩耗性をもつようになるとい
う知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、重量％で、Fe：４〜48.5％、Cr：
1.5〜17％、Ｐ：0.005〜0.25％を含有し、さらに
必要に応じてZr：0.02〜1.5％を含有し、残りが
Cuと不可避不純物からなる組成、並びに素地中
に相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体と微細な析
出Fe―Cr固溶体とが分散した組織を有するCu合
金部材の表面に、ほう化処理による表面硬化層を
形成してなる高温耐摩耗性にすぐれた表面硬化
Cu合金部材に特徴を有するものである。 つぎに、この発明の表面硬化Cu合金部材にお
いて、成分組成範囲を上記の通りに限定した理由
を説明する。 (a) FeおよびCr FeおよびCr成分には、その一部が、上記の通
り相対的に粗大な初晶Fe―Cr固溶体として凝固
時に晶出し、この初晶Fe―Cr固溶体が後工程で
施されるほう化処理によつてほう化物となり、部
材表面の硬さを高めて耐摩耗性を著しく向上させ
る作用があるほか、他の一部が熱処理によつて微
細なFe―Cr固溶体として析出し、部材素地の強
度を向上させる作用があり、さらに部材の耐熱性
を向上させる作用があるが、その含有量がそれぞ
れFe：４％未満およびCr：1.5％未満では、特に
初晶Fe―Cr固溶体の晶出が不十分で、ほう化処
理による表面硬さ向上をはかることができず（初
晶Fe―Cr固溶体が存在しない場合、Cuはほう化
物を形成しないので、ほう化処理により部材の表
面硬さを著しく向上させることは不可能であ
る）、一方それぞれFe：48.5％、Cr：17％、およ
びFe―Cr：50％を越えて含有させることは、Cu
合金溶製上困難を伴うばかりでなく、延性が低下
して加工性が損なわれるようになることから、そ
の含有量を、Fe：４〜48.5％、Cr：1.5〜17％、
およびFe＋Cr：50％以下と定めた。 (b) Zr Zrの含有によつて部材の200〜600℃の温度範囲
における延性が改善されるようになり、これに伴
つて耐熱疲労割れ特性が向上するようになるの
で、これらの特性が要求される場合に必要に応じ
て含有されるが、その含有量が0.02％未満では前
記特性改善に所望の効果が得られず、一方1.5％
を越えて含有させてもより一層の向上効果が現わ
れないばかりでなく、溶製が困難になると共に、
加工性も劣化するようになることから、その含有
量を0.02〜0.25％と定めた。 (c) Ｐ Ｐ成分には、鋳塊に偏析が発生するのを抑製す
るほか、初晶として晶出するFe―Cr固溶体を均
一に、かつ微細に分散させ、もつて部材の機械的
強度を向上させる作用があるが、その含有量が
0.005％未満では所望の強度向上をはかることが
できず、一方0.25％を越えて含有させると熱伝導
性が低下するようになることから、その含有量を
0.005〜0.25％と定めた。 つぎに、この発明の表面硬化Cu合金部材を実
施例により具体的に説明する。 実施例 １ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第１表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を５Kgづつ調製した後、インゴ
ツトに金型鋳造し、これに面削、熱間鍛造、およ
び熱間圧延を施して板厚：10mmの熱延板とし、つ
いで、この熱延板より幅：25mm×長さ：250mmの
寸法をもつた試験片を切出し、この試験片に、予
め黒鉛るつぼ内で加熱溶融して900℃に保持して
ある溶融フラツクス（組成：重量％で、B4C：80
％、H3BO3：10％、Na2B4O7：10％）中に６時間
浸漬のほう化処理を施した後、大気中に取出して
直ちに水冷し、最終的に温度：470℃に２時間保
持の条件で時効処理を施すことによつて、本発明
表面硬化Cu合金板材１〜12をそれぞれ製造し
た。 また、比較の目的で、成分組成範囲をそれぞれ
第１表に示されるものとし、かつ上記のほう化処
理を行なわない以外は、同一の条件で従来Cu合
金板材１〜４を製造した。さらに、比較の目的で
前記従来Cu合金板材４の無酸素銅のものには通
常の条件で硬質Crメツキを施し、これを従来Cr
メツキCu合金板材とした。 ついで、この結果得られた各種の板材につい
て、表面最高硬さおよび板厚中央部最低硬さ（ビ
ツカース硬さ）を測定すると共に、片持ち曲げ試
験を行ない、表面割れが発生する曲げ角度を測定
した。
【表】
これらの測定結果を第１表に合せて示した。
第１表に示される結果から、本発明表面硬化
Cu合金板材１〜12は、いずれも従来Cu合金板材
１〜４に比して表面硬さが一段と高く、かつ従来
CrメツキCu合金板材と同等もしくはこれ以上の
著しく高い表面硬さをもつことがわかる。また本
発明表面硬化Cu合金板材１〜12における表面硬
化層は、従来CrメツキCu合金板材におけるCrメ
ツキ層に比してすぐれた密着性と靭性をもつこと
が明らかである。 実施例 ２ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第２表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を250Kgづつ溶製した後、インゴ
ツトに鋳造し、このインゴツトを熱間鍛造にて断
面：170mm□×長さ：750mmの寸法をもつた角柱材
とし、ついでこれに機械加工を加えて上部内径：
135mm□×下部内径：134mm□×外径：155mm□×
長さ：690mmの寸法をもつたテーパー付チユーブ
ラモルードに仕上げ、引続いて、こ
Cu合金板材１〜12は、いずれも従来Cu合金板材
１〜４に比して表面硬さが一段と高く、かつ従来
CrメツキCu合金板材と同等もしくはこれ以上の
著しく高い表面硬さをもつことがわかる。また本
発明表面硬化Cu合金板材１〜12における表面硬
化層は、従来CrメツキCu合金板材におけるCrメ
ツキ層に比してすぐれた密着性と靭性をもつこと
が明らかである。 実施例 ２ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第２表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を250Kgづつ溶製した後、インゴ
ツトに鋳造し、このインゴツトを熱間鍛造にて断
面：170mm□×長さ：750mmの寸法をもつた角柱材
とし、ついでこれに機械加工を加えて上部内径：
135mm□×下部内径：134mm□×外径：155mm□×
長さ：690mmの寸法をもつたテーパー付チユーブ
ラモルードに仕上げ、引続いて、こ
【表】
のチユーブラモルードに、予め黒鉛るつぼ内で加
熱溶融して950℃に保持してある溶融フラツクス
（組成：重量％で、B4C：80％、H3BO3：10％、
Na2B4O7：10％）中に６時間浸漬のほう化処理を
施した後、大気中に取出して直ちに水冷し、最終
的に大気雰囲気中、温度：475℃に２時間保持の
条件で時効処理を施すことによつて、本発明表面
硬化Cu合金鋳型部材１〜12をそれぞれ製造し
た。 また、比較の目的で、成分組成範囲をそれぞれ
第２表に示されるものとし、かつ上記のほう化処
理を行なわない以外は、同一の条件で従来Cu合
金鋳型部材１〜４を製造し、さらに無酸素銅製鋳
型部材の表面に硬質Crメツキを施すことによつ
て従来CrメツキCu合金鋳型部材を用意した。 ついで、この結果得られた本発明表面硬化Cu
合金鋳型部材１〜12、従来Cu合金鋳型部材１〜
４、および従来CrメツキCu合金鋳型部材を用い
て、鋳造鋼種：SUS304（ステンレス鋼）、１チヤ
ージの鋳造鋳込み量：30tonの条件で連続鋳造試
験を行ない、（上部内径：135mm□−下部内径：
134mm□÷２＝0.5mmの内面テーパが0.25mmに摩耗
するまでのチヤージ数を測定した。この測定結果
を第２表に合せて示した。 第２表に示される結果から、本発明表面硬化
Cu合金鋳造型部材１〜12は、いずれもすぐれた
高温耐摩耗性を有するので、従来Cu合金鋳型部
材１〜４および従来CrメツキCu合金鋳型部材に
比して著しく長い使用寿命を示すことが明らかで
ある。 実施例 ３ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第３表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を100Kgづつ溶製した後、インゴ
ツトに鋳造し、このインゴツトを熱間鍛造にて外
径：210mm×長さ：220mmの寸法をもつた円柱材に
加工し、この円柱材より外径：200mm×肉厚：30
mm×長さ：200mmの寸法をもつたスリーブ材を削
り出し、ついでこのスリーブ材に、予め黒鉛るつ
ぼ内で加熱溶融して950℃に保持してある溶融フ
ラツクス（組成：重量％で、B4C
熱溶融して950℃に保持してある溶融フラツクス
（組成：重量％で、B4C：80％、H3BO3：10％、
Na2B4O7：10％）中に６時間浸漬のほう化処理を
施した後、大気中に取出して直ちに水冷し、最終
的に大気雰囲気中、温度：475℃に２時間保持の
条件で時効処理を施すことによつて、本発明表面
硬化Cu合金鋳型部材１〜12をそれぞれ製造し
た。 また、比較の目的で、成分組成範囲をそれぞれ
第２表に示されるものとし、かつ上記のほう化処
理を行なわない以外は、同一の条件で従来Cu合
金鋳型部材１〜４を製造し、さらに無酸素銅製鋳
型部材の表面に硬質Crメツキを施すことによつ
て従来CrメツキCu合金鋳型部材を用意した。 ついで、この結果得られた本発明表面硬化Cu
合金鋳型部材１〜12、従来Cu合金鋳型部材１〜
４、および従来CrメツキCu合金鋳型部材を用い
て、鋳造鋼種：SUS304（ステンレス鋼）、１チヤ
ージの鋳造鋳込み量：30tonの条件で連続鋳造試
験を行ない、（上部内径：135mm□−下部内径：
134mm□÷２＝0.5mmの内面テーパが0.25mmに摩耗
するまでのチヤージ数を測定した。この測定結果
を第２表に合せて示した。 第２表に示される結果から、本発明表面硬化
Cu合金鋳造型部材１〜12は、いずれもすぐれた
高温耐摩耗性を有するので、従来Cu合金鋳型部
材１〜４および従来CrメツキCu合金鋳型部材に
比して著しく長い使用寿命を示すことが明らかで
ある。 実施例 ３ 高周波誘導炉を用い、真空雰囲気中、黒鉛るつ
ぼ内で、それぞれ第３表に示される成分組成をも
つたCu合金溶湯を100Kgづつ溶製した後、インゴ
ツトに鋳造し、このインゴツトを熱間鍛造にて外
径：210mm×長さ：220mmの寸法をもつた円柱材に
加工し、この円柱材より外径：200mm×肉厚：30
mm×長さ：200mmの寸法をもつたスリーブ材を削
り出し、ついでこのスリーブ材に、予め黒鉛るつ
ぼ内で加熱溶融して950℃に保持してある溶融フ
ラツクス（組成：重量％で、B4C
【表】
：80％、H3BO3：10％、Na2B4O7：10％）中に６
時間浸漬した後、大気中に取出し、直ちに予め加
熱溶融して480℃に保持してある無水ほう酸中に
浸漬し、２時間保持のほう化処理と時効処理を連
続して施すことによつて、本発明表面硬化Cu合
金スリーブ材１〜３を製造した。 また、比較の目的で、成分組成を第３表に示さ
れるものとし、かつ上記のほう化処理を行なわな
い以外は、同一の条件で従来Cu合金スリーブ材
を製造した。 ついで、この結果得られた本発明表面硬化Cu
合金スリーブ材１〜３および従来Cu合金スリー
ブ材を、それぞれ２本を１組とし、溶湯から金属
ストリツプを直線鋳造圧延する真空溶解鋳造直接
圧延装置の溶湯急冷圧延用水冷ロールとして用
い、１チヤージの鋳造圧延量：１Kg、ロールの回
転数：30r.p.m.，製品寸法：幅20mm×板厚0.5mm
の条件でTi板を製造し、10チヤージおよび30チ
ヤージごとの製品Ti板の幅方向における最大板
厚―最小板厚（以下板厚差という）を測定すると
共に、Ti板表面荒れを観察し、さらにロール変
形を評価する目的でロール表面の凹凸を測定し
た。なおTi板表面荒れの評価は、製造開始直後
のTi板との比較において行ない、これと同等の
ものを〇印、肌荒れがかなりあるものを×印で示
した。またロール表面の凹凸の評価は、表面あら
さ測定機を用いてロールの表面荒さを実測し、最
大値―最小値にて行なつた。これらの結果を第３
表に合せて示した。 第３表に示される結果から明らかなように、本
発明表面硬化Cu合金スリーブ材１〜３において
は、いずれも30チヤージ後においてもロール変形
およびロール表面荒れがきわめて少ないので、寸
法精度が高く、かつ肌のきれいな製品Ti板が得
られるのに対して、従来Cu合金スリーブ材にお
いては、10チヤージ後においてすでに著しいロー
ル変形およびロール表面荒れが発生しているの
で、製品Ti板の寸法精度および表面性状はきわ
めて悪いものになつており、11チヤージで使用不
能に至るものであつた。 上述のように、この発明の表面硬化Cu合金部
材は、特にCu合金素地中に分散する相対的に粗
大な初晶Fe―Cr固溶体をほう化処理によりきわ
めて高い硬さを有するほう化物とした表面硬化層
によつて、すぐれた高温耐摩耗性を有するように
なり、かつ熱伝導性にもすぐれているので、これ
らの特性が要求される上記の用途に使用した場合
に著しく長期に亘つてすぐれた性能を発揮するの
である。
時間浸漬した後、大気中に取出し、直ちに予め加
熱溶融して480℃に保持してある無水ほう酸中に
浸漬し、２時間保持のほう化処理と時効処理を連
続して施すことによつて、本発明表面硬化Cu合
金スリーブ材１〜３を製造した。 また、比較の目的で、成分組成を第３表に示さ
れるものとし、かつ上記のほう化処理を行なわな
い以外は、同一の条件で従来Cu合金スリーブ材
を製造した。 ついで、この結果得られた本発明表面硬化Cu
合金スリーブ材１〜３および従来Cu合金スリー
ブ材を、それぞれ２本を１組とし、溶湯から金属
ストリツプを直線鋳造圧延する真空溶解鋳造直接
圧延装置の溶湯急冷圧延用水冷ロールとして用
い、１チヤージの鋳造圧延量：１Kg、ロールの回
転数：30r.p.m.，製品寸法：幅20mm×板厚0.5mm
の条件でTi板を製造し、10チヤージおよび30チ
ヤージごとの製品Ti板の幅方向における最大板
厚―最小板厚（以下板厚差という）を測定すると
共に、Ti板表面荒れを観察し、さらにロール変
形を評価する目的でロール表面の凹凸を測定し
た。なおTi板表面荒れの評価は、製造開始直後
のTi板との比較において行ない、これと同等の
ものを〇印、肌荒れがかなりあるものを×印で示
した。またロール表面の凹凸の評価は、表面あら
さ測定機を用いてロールの表面荒さを実測し、最
大値―最小値にて行なつた。これらの結果を第３
表に合せて示した。 第３表に示される結果から明らかなように、本
発明表面硬化Cu合金スリーブ材１〜３において
は、いずれも30チヤージ後においてもロール変形
およびロール表面荒れがきわめて少ないので、寸
法精度が高く、かつ肌のきれいな製品Ti板が得
られるのに対して、従来Cu合金スリーブ材にお
いては、10チヤージ後においてすでに著しいロー
ル変形およびロール表面荒れが発生しているの
で、製品Ti板の寸法精度および表面性状はきわ
めて悪いものになつており、11チヤージで使用不
能に至るものであつた。 上述のように、この発明の表面硬化Cu合金部
材は、特にCu合金素地中に分散する相対的に粗
大な初晶Fe―Cr固溶体をほう化処理によりきわ
めて高い硬さを有するほう化物とした表面硬化層
によつて、すぐれた高温耐摩耗性を有するように
なり、かつ熱伝導性にもすぐれているので、これ
らの特性が要求される上記の用途に使用した場合
に著しく長期に亘つてすぐれた性能を発揮するの
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Fe：４〜48.5％、 Cr：1.5〜17％、 Ｐ ：0.005〜0.25％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物（ただし、
Fe＋Cr：50％以下）からなる組成（以上重量
％）、並びに素地中に相対的に粗大な初晶Fe―Cr
固溶体と微細な析出Fe―Cr固溶体とが分散した
組織を有するCu合金部材の表面に、ほう化処理
による表面硬化層を形成してなる、すぐれた高温
耐摩耗性を有する表面硬化Cu合金部材。 ２ Fe：４〜48.5％、 Cr：1.5〜17％、 Ｐ ：0.005〜0.25％、 を含有し、さらに、 Zr：0.02〜1.5％、 を含有し、残りがCuと不可避不純物（ただし、
Fe＋Cr：50％以下）からなる組成（以上重量
％）、並びに素地中に相対的に粗大な初晶Fe―Cr
固溶体と微細な析出Fe―Cr固溶体とが分散した
組織を有するCu合金部材の表面に、ほう化処理
による表面硬化層を形成してなる、すぐれた高温
耐摩耗性を有する表面硬化Cu合金部材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15278782A JPS5943860A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | すぐれた高温耐摩耗性を有する表面硬化Ｃｕ合金部材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15278782A JPS5943860A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | すぐれた高温耐摩耗性を有する表面硬化Ｃｕ合金部材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943860A JPS5943860A (ja) | 1984-03-12 |
| JPS621468B2 true JPS621468B2 (ja) | 1987-01-13 |
Family
ID=15548133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15278782A Granted JPS5943860A (ja) | 1982-09-03 | 1982-09-03 | すぐれた高温耐摩耗性を有する表面硬化Ｃｕ合金部材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943860A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63181058U (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-22 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126946A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 硼化物分散銅合金の製造方法 |
-
1982
- 1982-09-03 JP JP15278782A patent/JPS5943860A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58126946A (ja) * | 1982-01-25 | 1983-07-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 硼化物分散銅合金の製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63181058U (ja) * | 1987-05-14 | 1988-11-22 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943860A (ja) | 1984-03-12 |
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