JPS64451B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は耐マイグレーシヨン性に優れたりん青
銅に関する。 ［従来の技術及びその問題点］ 民生品、産業用、自動車等の端子・コネクター
用の材料として、一般的には黄銅、を使用し、信
頼性を要求する場合にはりん青銅を使用するとい
うように、黄銅とりん青銅とを使いわけて使用し
てきた。 ところが、黄銅は応力腐食割れ性を起こすとい
う致命的な欠点を有すこと、また、りん青銅は結
露する条件下では銅イオンが溶出してマイグレー
シヨンを起こし、電気回路に短絡等の不具合を起
こすことが知られている。 特に、近年、電気・電子部品は軽薄短小化のニ
ーズに伴ない、例えば集積回路、抵抗器等は、電
極数が増大傾向にある。このために電極数が増大
するとプリント基板へ高密度かつ薄形に実装する
必要から、電極間ピツチが1/10インチ（2.54mm）
から1/20インチ（1.27mm）、1/30イン（0.847mm）
へと小さくなり、これに対応して端子・コネクタ
ーの極間ピツチも全く同じように小さくなつてき
ている。電気・電子部品の電極間ピツチが小さく
なると湿気の結露あるいは水分の侵入によつて、
電極間に水分が付着する。この水分の付着した部
分には銅イオンが溶出し、また、この溶出した銅
イオンは、電極間電位で還元され、この還元され
た銅イオンは金属銅として析出する。そして、か
かる溶出、還元・析出という現象が繰り返し起こ
り、その結果、析出銅金属の結晶が陰極から成長
し陽極まで達する。かかる現象をマイグレーシヨ
ンという。このようなマイグレーシヨンが起こる
と陰極と陽極とは短絡に至る。 また、自動車のエンジン周辺を80Kgｆ／cm²高圧
水で洗浄するようになり、この洗浄では端子・コ
ネクター材料に洗浄水が付き、マイグレーシヨン
を起こし、ハーネスに不具合が生ずるおそれがあ
ることがわかつてきた。 ［問題点を解決するための手段］ 上記問題点は、Sn1.0〜2.5wt％、Fe0.05〜
0.15wt％、P0.02〜0.05wt％、Zn1.0〜4.0wt％を
含有し、残部実質的にCuおよび不純物よりなる
ことを特徴とする耐マイグレーシヨン性に優れる
りん青銅によつて解決される。 まず、本発明の銅合金の含有成分および成分割
合について説明する。 SnはCu中に固溶することによつて、強度とば
ね限界値を向上させる元素であり、含有量が1.0
％未満ではFeとＰとが共添されていても強度と
ばね限界値の向上が期待できず、また、2.5％を
越えて含有されると日本工業（JIS）規格のりん
青銅１種のSn含有量3.0％以上の合金に比して経
済的な長所がなくなる。よつてSn含有量は1.0〜
2.5％とする。 FeはＰと共に添加されることによつて、りん
化鉄を形成し、ばね限界値を向上し、さらに高温
での優れたクリープ特性を具備させる効果があ
り、Fe含有量が0.05％未満ではＰが0.02〜0.05％
含有されていつても、ばね限界値を向上させる効
果は少なく、また、0.15％を越えて含有されると
Ｐが0.02〜0.05％含有されてもFeは母相中に固溶
し導電率を低下させる。よつて、Fe含有量は0.05
〜0.15％とする。 Ｐは含有量が0.02％未満ではFeと共添されても
ばね限界値の向上とクリープ特性の改善は望め
ず、また、0.05％を越えて含有されるとFe含有量
の0.05〜0.15％とでりん化鉄を形成し得ないＰが
母相中に残存し、導電率を低下させる。よつて、
Ｐ含有量は0.02〜0.05％とする。 Znは電圧が印加された端子・コネクター間に
水が侵入した場合のCuのマイグレーシヨンの形
成を抑え、漏洩電流を抑制するための必須元素で
あり、1.0％未満では黄銅と同等の特性が得られ
ない。4.0％を越えた場合は、マイグレーシヨン
の形成を抑え、漏洩電流を抑制するという効果は
あるが、導電率が黄銅の28％IACSという値を下
まわる。又応力腐食割れを生じやすくなる等好ま
しくなくなる。よつて、Zn含有量は1.0〜4.0％と
する。 また、Ｂ、Be、Mg、Al、Si、Ti、Cr、Mn、
Ni、Co、Zr、Ag、InおよびSbは１種また２種以
上で導電率28％IACSを満足し得る範囲で添加し
ても、本発明の耐マイグレーシヨン性が失なわれ
るものではない。 ［実施例］ 第１表に示す組成の合金をクリプトル炉で、大
気中、木炭被覆下に溶解し、傾注式の鋳鉄製のブ
ツクモールドにて鋳込み、厚さ60mm、幅60mm、長
さ180mmの鋳塊を得た。 これら鋳塊の表面および裏面を各2.5mm面削し、
黄銅は740℃、黄銅以外は850℃の温度で熱間圧延
を行ない、厚さ10mmの板材とし、黄銅以外は800
℃で再加熱後水中急冷した。 これら熱間圧延材の表面の酸化スケールを
20vol％硫酸水にて除去後冷間圧延にて、厚さ
0.64mmとし、黄銅は430℃×2hr、黄銅以外は500
℃×2hr焼鈍し、酸化スケールを20vol％硫酸水で
除去後冷間圧延し、厚さ0.32mmとし、さらに合金
NO1〜６は硝石炉にて、375℃20秒焼鈍、NO7は
325℃、20秒焼鈍し、表面の酸化スケールを20vol
％硫酸水で洗浄し調整した。NO8は圧延材のま
まで通常使われる。 （耐マイグレーシヨン試験） 第１表の板材から厚さ0.32mm、幅3.0mm、長さ
80mmの試験片を２枚１組として調整して試験片を
作成した。 耐マイグレーシヨンについては14Vの直流電圧
を印加した時の最大漏洩電流値をもつて判断基準
とした。 以下にその詳細を述べる。 試験片は第１図及び第２図に示すような板条の
試験片２，２を２枚用いた。２枚の試験片２，２
の間に１mm厚のABS樹脂４を介在させその両端
に押え板６，６を設け、その上からクリツプ８に
て試験片２，２を押圧固定した。また、試験片
２，２のそれぞれに、その端において電線１０を
電気的に接続した。この電線１０はバツテリー１
２に接続されている。 上記の状態におかれた試験片２，２に、14Vの
直流電圧を印加しつつ水道水に５分間浸漬した
後、10分間乾燥するという乾湿試験を行ない、50
サイクルに至るまでの最大漏洩電流値をハイコー
ダメモリー8802（日置電機製）（図示せず）にて測
定した。その結果を第２表に示す。 第２表に示すように、本発明の実施例に係る合
金（No1〜No4）は、0.5〜0.6アンペアで黄銅
NO.8なみで、りん青銅１種NO7はアンペアで優
れていることがわかる。 また比較合金としてNO5および６にZn1％未
満、Zn5％を越えるものを示しているが、前者は
漏洩電流値の改善が未だ完全でなく、後者は導電
率が黄銅よりも劣ることが実証されている。 なお、本実施例では、漏洩電流測定用の印加電
圧を自動車向けの14Vとしたが、一般的な100V
の交流回路にても本発明のりん青銅の端子コネク
ターは使用可能であり、従来のりん青銅では、結
露した場合はマイグレーシヨンを起こし、放電し
やすい状況にあるので、本発明合金は自動車向け
のみでなく民生用及び産業用にも最適であること
はいうまでもない。 （応力緩和率） 耐マイグレーシヨン性試験で述べたと同様の方
法により、試験片の長手方向を圧延方向に平行と
したJIS13号Ｂの試験片を作成して引張試験を行
なつた。また、ばね限界値についてはJISH3130
に基づいて試験を行なつた。 応力緩和率は中央部の応力が耐力の80％となる
ようＵ字曲げを行ない150℃で500hr保持し、曲げ
ぐせを次式より算出したものである。 応力緩和率（％）＝I₁−I₂／I₁−I₀×100 （数値の小さい程よい） I₀：治具の長さ（mm） I₁：開始時の試料の長さ（mm） I₂：500時間経過後の試料端部間水平距離試験結
果を第２表に示す。第２表に示すように本発明
の実施例の合金は、応力緩和率が優れている。 （導電率） 試験片の長手方向を圧延方向に平行とし、
JISH0505に基づいて導電率を測定した。その結
果を第２表に示す。第２表に示すように本発明の
実施例に係る合金はいずれも30を越え比較例に比
べ優れていることがわかる。 ［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、応力腐食割
れを起さず、耐マイグレーシヨン性が黄銅なみ
で、応力緩和率と導電率とに優れた合金が得られ
る。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は、耐マイグレーシヨン性を
試験するための装置図を示し、第１図は平面図、
第２図は側断面図である。 ２……試験片、４……ABS樹脂、６……押え
板、８……クリツプ、１０……電線、１２……バ
ツテリー、１４……放電穴（10mmφ）。

【特許請求の範囲】

１ TiαLβの組成式において、ＬはＢ、Be、Ge
のうちの１種の元素であり、原子分率で 50≦α≦90 10≦β≦50 α＋β＝100 を満たす非晶質合金で作られたことを特徴とする
小型スピーカー用放音板。