JPS633940B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明は、鋼等の連続鋳造に用いられる鋳型
の材料として好適な諸性質を備えた新規な銅合金
に関する。 周知のように、鋼の連続鋳造法が導入されて以
来、その鋳型材料としては、これまで主に非析出
硬化型銅材であるタフピツチ銅、リン脱酸銅、
Ag入りリン脱酸銅が使用されて来たが、最近、
これらの材料に代わり析出硬化型材料であるクロ
ム銅が採用され、鋳型の耐用寿命を大巾に延長し
ている。これは析出硬化型材料の方が非析出硬化
型材料に比べ、熱伝導度はわずかに劣るが、高温
での強度が非常に大きいため、鋳型材料の寿命を
決定する要因である変形が著しく少ないからであ
る。 然しながら、今後、鋼の連続鋳造は、これまで
よりも単位生産量を大きくし、所謂高速連鋳化し
てゆく傾向にあるので、クロム銅においても変形
が問題となり、鋳型材に対しては、熱伝導度をあ
る程度低下させても、さらに高温強度を向上する
ように要求されている。 本発明の鋳型材料は、上記の要求に適合させる
目的で開発されたものであつて、重量比でNi 0.2
〜2.0％、Be 0.05〜0.5％、Zr 0.03〜0.6％、Mg
0.01〜0.1％、残部Cuにより構成され、この材料
に900±20℃×1Hr水冷で溶体化処理、および500
±50℃×2Hr空冷で時効の熱処理を与えて高力、
高伝導、高温靭性を具備させたことを特徴とする
ものである。即ち、CuにNi及びBeを添加して析
出時効合金とし、高温における高強度、高熱伝導
性を保持せしめると共に、これにZrとMgを更に
添加する事によつて、強度を一層強化し、且つ、
高温における伸びを改善したものである。 第１表は、本発明合金と比較材たるクロム銅及
びNi―Be銅材とについて、その化学成分並びに
電気伝導度を比較した数値を示し、また、第１
図、第２図及び第３図は、前記組成の各合金につ
いて高温時に於ける性能試験を行なつた結果、そ
の高温引張り強さ（第１図）、高温耐力（第２
図）、高温伸び（第３図）を比較した数値を曲線
グラフにより示したものである。

【表】 上記第１表と第１図、第２図及び第３図から明
らかなように、本発明合金は、現在、鋳型として
使用されているクロム銅よりも強度が大きい上
に、鋳型の使用温度である300〜350℃で伸びが大
きく、強度と靭性を備えた材料であり、また同系
の材料であるNi―Be銅材と比較しても、強度、
靭性共に優れていることが明確に表われている。 以上のように、本発明の銅合金は、高熱伝導性
及び高温での高強度を目的として開発されたもの
であつて、これを充分に満足する諸性質を備えて
いるが、前記の目的を達成するために必要な添加
元素のうち、NiはBeの溶解度を下げるのに添加
するが、0.2％よりも少ない添加では効果がうす
く、２％を超えると添加の割には効果が上がら
ず、逆に高熱伝導性を阻害する。またBeは析出
時効により強度を高めるのに重要な元素であり、
0.05％以下では強度が上らず、0.5％以上になる
と熱伝導性が非常に悪くなるだけでなく、高価な
元素であるため不経済である。更にZrはCuと凝
二元系の析出時効をするので、材料の強度上昇に
役立つと同時に、高温で伸びを出すのに必要な元
素であるが、0.03％以下では殆んど効果を期待で
きず、0.6％以上では添加の割には効果が少ない
上に元素の酸化が著しいので鋳造性が悪くなる。
またMgは高温での伸びを改善するために添加す
るが、0.01％以下では効果が小さく、0.1％以上
では熱伝導率が悪くなり、鋳型材には不適当であ
る。 本発明による鋳型材料は、上記のように、主体
になるCuに対して特定の割合でNi、Be、Zr、
Mgの諸元素を添加した新規な析出硬化型銅合金
であつて、非析出硬化型銅材であるタフピツチ銅
やリン脱酸銅、Ag入りリン脱酸銅は勿論、析出
硬化型銅材であるクロム銅及びCu―Ni―Be合金
にも全く見られぬ優れた高力、高伝導並びに高温
靭性を備えており、これを鋼等の連続鋳造用鋳型
に適用すれば、正に最適の使用効果を発揮するも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明に係る合金と従来合
金について各々高温引張り強さ、高温耐力、高温
伸びを比較した曲線グラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量比でNi 0.2〜2.0％、Be 0.05〜0.5％、
   Zr 0.03〜0.6％、Mg 0.01〜0.1％、残部Cuにより
   構成された材料で、高力、高伝導、高温靭性を具
   備した析出硬化型連続鋳造用鋳型材料。