JPWO2007013428A1 - 無鉛快削性銅合金押出材 - Google Patents
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Abstract
Description
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
上記のように銅合金粉体を固化したビレットを押出加工して得られた銅合金押出材においては、いずれも排出性に優れた形状(aあるいはb)を有する切粉であり,良好な切削性を示した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
上記のように銅合金粉体を固化したビレットを押出加工して得られた銅合金押出材(試料No.10〜23)においては、いずれも排出性に優れた形状(b)を有する切粉であり、良好な切削性を示した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
上記のように、銅合金粉体を固化したビレットを押出加工して得られた銅合金押出材においては、いずれも排出性に優れた形状(b)を有する切粉であり、良好な切削性を示した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
上記のように、銅合金粉体を固化したビレットを押出加工して得られた銅合金押出材(試料No.32〜40)においては、いずれも排出性に優れた形状(b)を有する切粉であり、良好な切削性を示した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
上記のように、銅合金粉体を固化したビレットを押出加工して得られた銅合金押出材においては、いずれも排出性に優れた形状(b)を有する切粉であり、良好な切削性を示した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
表6に引張試験およびビッカース硬さ測定の結果ならびに抽伸加工素材の表面性状を記載した。銅合金粉体固化ビレットと鋳造製銅合金ビレットを用いた場合の押出・抽伸加工後の素材の機械的特性において、両者間での顕著な差異はなく、本発明で提案する製造プロセスにより得られる銅合金粉体を用いた銅合金押出材においても十分な機械的特性を有することを確認した。
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
表11に引張試験結果および切削屑の形状を示す。本発明が規定する被削性改善元素粒子を適正量、銅合金押出材の素地中に分散させることで、機械的特性を低下させることなく、切削屑を小さくでき、被削性を向上することができる。しかしながら、3重量%を超えて添加すると、黒鉛粉末粒子の場合と同様、銅合金押出材の引張強さや伸びが低下するといった問題が生じる。
なお、本発明の一つの目的は、人体や環境への影響があるとされる鉛やカドミウムを使用せずに、優れた被削性を有する銅合金押出材とその製造方法を提供することにある。一方、欧州・RoHS規制では銅合金中の鉛含有量は4重量%までは適用除外となっているので、本発明に従った銅合金押出材をこれに対応するようにしてもよい。
【実施例1】
素材の切削速度:25m/分
切り込み量:1.25mm
送り量:0.05mm/回転
切削工具(刃具)の材質:超硬
切削油:油性使用
表11に引張試験結果および切削屑の形状を示す。表11に示す被削性改善元素粒子を適正量、銅合金押出材の素地中に分散させることで、機械的特性を低下させることなく、切削屑を小さくでき、被削性を向上することができる。しかしながら、3重量%を超えて添加すると、黒鉛粉末粒子の場合と同様、銅合金押出材の引張強さや伸びが低下するといった問題が生じる。
Claims (21)
- 銅合金粉末固化体ビレットを押出し加工して得られるものであって、内部に旧粉末粒界を残存させていることを特徴とする、銅合金押出材。
- 銅合金押出材全体を100重量%とした場合、マトリクス中に、黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、硫化銅およびフッ化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の粉末粒子を重量基準で0.1%〜3%含有する、請求項1に記載の銅合金押出材。
- 銅合金押出材全体を100重量%とした場合、マトリクス中に、黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、硫化銅およびフッ化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の粉末粒子を重量基準で0.3%〜1%含有する、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金全体を100重量%とした場合、マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で銅を77〜88%、アルミニウムを8.5〜12%、ニッケルを0.5〜5.5%、鉄を2〜5%、マンガンを0.5〜2%含有し、残部が亜鉛からなる合金組成を有している、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金全体を100重量%とした場合、マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で銅を69〜80%およびシリコンを1.8〜3.5%含有し、さらに0.3〜3.5%の錫、1〜3.5%のアルミニウム、0.02〜0.25%の燐からなる群から選択された1種以上の元素を含有し、残部が亜鉛からなる合金組成を有している、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金全体を100重量%とした場合、マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で亜鉛を26〜32%、シリコンを0.5〜1.5%、アルミニウムを3〜4.5%、鉄を0.5〜1.5%、ニッケルを2〜4.5%含有し、残部が銅からなる合金組成を有している、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金全体を100重量%とした場合、マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で銅を55〜65%、アルミニウムを0.2〜7.5%、鉄を0.1〜4%、マンガンを0.5〜5%含有し、残部が亜鉛からなる合金組成を有している、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金全体を100重量%とした場合、マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で銅を55〜64%、鉄を0.1〜0.7%、錫を0.2〜2.5%含有し、残部が亜鉛からなる合金組成を有している、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金は、重量基準で0.1〜1.5%のチタン、0.1〜1.5%のクロム、0.1〜1.5%のコバルトからなる群から選択された1種以上の元素を含有する、請求項1に記載の銅合金押出材。
- マトリクスを構成する銅合金は、さらに、重量基準で0.02〜4%のビスマス、0.02〜0.4%のテルル、0.02〜0.4%のセレン、0.02〜0.15%のアンチモンからなる群から選択された1種以上の元素を含有する、請求項1に記載の銅合金押出材。
- 前記粉末粒子の粒子径が5μm以上300μm以下である、請求項2に記載の銅合金押出材。
- 前記粉末粒子が、旧粉末粒界に沿って分布している、請求項2に記載の銅合金押出材。
- 銅合金押出材全体を100重量%とした場合、重量基準で鉛を0.3〜4%含有する、請求項1に記載の銅合金押出材。
- 請求項1に記載の銅合金押出材を得るためのビレットであって、銅合金粉末を圧粉成形することによって成形されている、銅合金押出材用ビレット。
- 請求項1に記載の銅合金押出材を引き抜き加工あるいは熱間鍛造加工して得られた、銅合金部材。
- 銅合金粉末を圧粉成形して銅合金粉末固化体ビレットを作製する工程と、前記ビレットに対して押出し加工を施して押出材を得る工程とを備えた、銅合金押出材の製造方法。
- 前記押出し加工の押出比が20以上500以下である、請求項16に記載の銅合金押出材の製造方法。
- 前記圧粉成形に先立ち、銅合金粉末に、黒鉛、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、硫化銅およびフッ化カルシウムからなる群から選ばれた少なくとも1種の粉末粒子を添加し、それらを混合する工程を備える、請求項16に記載の銅合金押出材の製造方法。
- 前記銅合金粉末100重量部に対して、前記粉末粒子の添加量が0.1〜3重量部である、請求項18に記載の銅合金押出材の製造方法。
- 前記粉末粒子の粒子径が5μm以上300μm以下である、請求項18に記載の銅合金押出材の製造方法。
- 前記ビレットを400℃〜800℃の範囲に加熱して前記押出し加工を行う、請求項16に記載の銅合金押出材の製造方法。
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