JPS63105939A - 銅を基礎とする分散時効処理合金の製法 - 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】 本発明は銅を基礎とする分散時効処理合金の製法に関す
る。

今日知られている分散時効処理法は、きわめて微細な、
従ってきわめて高価なマトリックス金属粉末から出発し
、これを分散質（通常は、１２０．−またはＢｅ０粒子
）と慎重に混和し、次いで圧縮し。

プレスしてストランドとなす。

マトリックス金属と少量の酸化されやすい金属（たとえ
ばベリリウムまたはアルミニウム）との合金も粉末に加
工され、これが費用のかかる第２工程で内部酸化され、
これは処理が適正に方向づけられな場合、マトリックス
中における直径０．１μｍ以下の酸化物粒子の目的とす
る微細な分散物となる。この方法は内部酸化に際して銅
も外部酸化されるという欠点を６つ、このため最終的に
は水素による還元焼鈍が必要となり、その際粉末のベー
キングはほとんど避けられない。

既知の方法は両者とも費用がかかり、従ってごくわずか
しか普及していない、マトリックス金属および分散質を
相当する金属塩溶液から同時析出させる、同様に既知の
析出法も工業的に採用するためには経費がかがりすぎる
。

−ｍにこの種の酸化物と共に分散時効処理した金属はす
べて（たとえば銅）、約５００℃で著しい脆化を示す、
その際、室温においては良好な延性（延び約２０％）が
温度の上昇に伴って著しく低下し、約５００℃ではわず
か約２％という低い値に達する。

これはこれらの分散時効処理合金の不利な欠点である。

本発明の課題は、合金の熱脆化が避けられる、銅を基礎
とする分散時効処理合金の、簡単な、かつ経済的に有利
な製法を見出すことである。

この課題は本発明により、銅溶融物に１〜１５重量％の
割合のモリブデンおよび／またはタングステンを混合し
、この混合物を銅の融点よりも１０００℃まで高い温度
に過熱し、次いで混合物を溶融物が固化するまで１０４
〜１０’℃／秒の範囲できわめて急速に冷却することに
より解決される。過熱によってモリブデンまたはタング
ステンは銅溶融物に溶解し、きわめて急速な固化により
０．１μ纏以下の粒径をもつきわめて有効な分散質とし
て銅材料中に析出する。従って本発明によれば分散時効
処理銅合金が溶融物から直接に、経済的に有利に製造さ
れる０分散質として添加されたモリブデンまたはタング
ステンは分散時効処理鋼合金の熱脆化を抑制する。

本発明の他の特色は特許請求の範囲第２〜１１項に示さ
れる。以下の記載においては本発明方法をより詳細に説
明する。

本発明の基礎となる研究において意外にも、モリブデン
およびタングステンが熱脆化を防止するため分散時効処
理銅合金の製造のために分散質として特に適しているこ
とが確認された。１５００℃を越える温度で、あらかじ
め慎重に（たとえばアルミニウムにより）脱°酸素され
た銅溶融物に、分散時効処理のために十分な量のモリブ
デンを溶解することができたからである。従って分散時
効処理鋼合金の製造のために、本発明に従って添加物で
ある１〜１５重量％のモリブデンおよび／またはタング
ステンを、特に銅、タングステンおよびモリブデンの粉
末からの粉末プレス品の形で、あらかじめ慎重に脱酸素
した銅溶融物中に導入する。これを銅溶融物の融点より
も１０００℃まで、特に２００〜８５０℃高い温度に加
熱する。その際特に保護ガス（たとえばアルゴンまたは
ヘリウム−場合により少量の水素を含有する）下で処理
する０次いでこの溶融物を特にアルゴンを用いて噴射す
ると、１０４℃／秒以上の固化速度が達成される。得ら
れた粉末を次いでストランドプレスボルト（Ｓｔｒａｎ
ｇ−ｐｒｅβｂｏｌｚｅｎ）に圧縮し、次いでプレスし
て半製品となす。

その後の研究において、銅マトリックス中に埋封された
サブミクロンのタングステン粒子およびモリブデン粒子
は８５０℃の温度にまで数時間焼鈍したのちも粗大化し
ないことが認められた。これはこれらの粒子の溶解性が
この温度までは銅マトリックス中においてきわめて小さ
いにちがいないということを示唆する。これは有効な分
散時効処理ならびに良好な導電性および熱伝導性にとっ
て根本的な前提条件である。

本発明により溶融物の噴射により分散時効処理された、
平均粒径的０．０７μ論のモリブデン粒子からなる微細
な分散物３容量％を含む銅合金については、ストランド
プレスされた状態で純銅の９０％の導電率、および８０
０℃で１５ｋｐ／　ｍ＊”の高温引張り強さく伸び２３
％）が得られる。この合金は熱脆化も示さない。

本発明による合金は特に、高温において必要とされる電
気導体、たとえば点溶接電極、整流子ラメラ、および接
点として好適である。これらは優れた導電性のほかに、
同様にきわめて良好な熱伝導性も示す。

特に接点および点溶接電極の製造には、高い割合（容量
）のモリブデン粒子を含む本発明により製造された合金
が適している。約１８００℃の温度で約７重量％のモリ
ブデンが銅溶融物に溶解する。さらにこれよりも大きな
割合の、１５重量％までのモリブデンを含有する合金は
、自己消費性（Ｓ　ｅｌｂｓｔｖｅｒｚｅｈｒｅｎｄ）
の、粉末冶金学的に製造された電極の溶融および顆粒化
により、恐ら（ＲＥＰ法（Ｒｏｔａｔｉｎｇ　Ｅ　Ｉｅ
ｅＬｒｏｄｅ　Ｐ　ｒｏｃｅｓｓ）を用いて真空アーク
炉内で製造される。この顆粒から製造されたストランド
プレス箔は特に耐久性の点溶接電極の製造、殊に亜鉛め
っき鋼板の点溶接に適している。　さらに本発明の範囲
には、溶融−スピン法により溶融物のきわめて速やかな
固化を行うことが含まれる。これにより直接に分散時効
処理ストリップが得られ、これをローラーにより冷時成
形することができる。

過熱銅溶融物中に導入するための銅−タングステン−お
よび鋼−モリブデン予備合金の製造には、特に直径約１
〜２０μ転特に３〜１５μｍのタングステンおよびモリ
ブデン粒子が適している。これを同様な粒径の銅粉末と
十分に混合し、約１〜３ｔ／ｃｍ”の圧力下にプレスし
、次いで保護ガス下に予備焼結することができる。

（外４名）

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）銅溶融物に１〜１５重量％の割合のモリブデンお
   よび／またはタングステンを混合し、この混合物を銅の
   融点よりも１０００℃まで高い温度に過熱し、次いで混
   合物を溶融物が固化するまで１０＾４〜１０＾６℃／秒
   の範囲できわめて急速に冷却することを特徴とする、銅
   を基礎とする分散時効処理合金の製法。
2. （２）きわめて急速な冷却が特に、場合により小さな割
   合の水素を含む不活性ガス、たとえばアルゴンまたはヘ
   リウムを用いて溶融物を噴射することにより行われるこ
   とを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）きわめて急速な冷却が、粉末プレス品をたとえば
   ＲＥＰ法（回転電極法）により溶融および顆粒化するこ
   とにより行われることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項に記載の方法。
4. （４）きわめて急速な冷却が、過熱溶融物をたとえば溶
   融物スピン法により直接にストリップに加工することに
   より行われることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の方法。
5. （５）モリブデンまたはタングステンが溶融物に微粉末
   として添加されることを特徴とする、特許請求の範囲第
   １項ないし第４項のいずれかに記載の方法。
6. （６）モリブデンまたはタングステンが銅粉末ならびに
   モリブデン粉末および／またはタングステン粉末の混合
   物からなるプレス品の形で溶融物に添加されることを特
   徴とする、特許請求の範囲第５項に記載の方法。
7. （７）溶融物に導入される銅−モリブデン−および／ま
   たはタングステン粉末が１〜２０μｍ、特に３〜１５μ
   ｍの粒径を示すことを特徴とする、特許請求の範囲第５
   項または第６項に記載の方法。
8. （８）急速に固化した顆粒を圧縮してストランドプレス
   ボルト（Ｓｔｒａｎｇｐｒｅβｂｏｌｚｅｎ）となし、
   次いでストランドプレスすることを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の方法。
9. （９）銅溶融物をモリブデンおよび／またはタングステ
   ンの導入前に慎重に、たとえばアルミニウムにより脱酸
   素することを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載
   の方法。
10. （１０）銅マトリックス中に埋封された、直径０．１μ
    ｍ以下のモリブデン−またはタングステン粒子０．３〜
    １５重量％の分散物を特徴とする、特許請求の範囲第１
    項ないし第９項のいずれかに記載の方法により製造され
    た、銅を基礎とする分散時効処理材料。
11. （１１）特許請求の範囲第１０項に記載の材料を用いる
    ことによる、特に亜鉛めっき鋼板の溶接のために装入し
    うる点溶接電極の製法。