JPWO2010122960A1 - 高強度銅合金 - Google Patents
高強度銅合金 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2010122960A1 JPWO2010122960A1 JP2011510307A JP2011510307A JPWO2010122960A1 JP WO2010122960 A1 JPWO2010122960 A1 JP WO2010122960A1 JP 2011510307 A JP2011510307 A JP 2011510307A JP 2011510307 A JP2011510307 A JP 2011510307A JP WO2010122960 A1 JPWO2010122960 A1 JP WO2010122960A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- copper alloy
- strength copper
- alloy according
- iron
- strength
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Extrusion Of Metal (AREA)
Abstract
Description
本発明の銅合金において、鉄およびクロムはいずれも必須の添加元素である。その含有量は、重量基準で、鉄:0.3〜1.5%、クロム:0.3〜1.5%である。銅に対してクロムは固溶度が小さいので、銅−クロムの母合金を準備し、坩堝内で溶解した純銅の溶湯に銅−クロムの母合金を添加してクロム含有量を調整する。その次に、鉄を所定の重量添加する。その後、必要に応じてその他の元素を添加し、最後に亜鉛を添加して攪拌後に金型に鋳込む。亜鉛は蒸気圧が高いために他の元素に比べて蒸発し易いことから、銅合金溶湯に対して最後に添加する。
黄銅合金の切削性を向上させるには、重量基準で、0.05〜4%の鉛、0.02〜3.5%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のが望ましい。それぞれの元素において、上記範囲の下限値を下回ると、十分な切削性を得ることができず、また切削後の黄銅合金素材の表面肌荒れや工具寿命の低下といった問題を招く。他方、それぞれの元素含有量の上限値を越えると、破壊の起点となるために強度や延性などの機械的特性の低下を招く。なお、近年の環境問題の観点からは、鉛の使用が規制されているので、より好ましくは、切削性向上元素としてビスマスを選定する。
錫は、素地中のγ相の形成に有効であると同時に、銅との化合物を形成して合金を高強度化するのに有効である。錫の好ましい含有量は、重量基準で0.2〜3%である。0.2%未満の含有量では上記の効果は少なく、他方、3%を超えて錫を添加した場合、黄銅合金の延性低下を招く。錫の添加量(含有量)が2%を超えると、β相の耐脱亜鉛性を改善する効果がある。
上記組成を有する銅合金溶湯を作製し、この溶湯を金型に鋳込む方法や、連続鋳造法によってインゴット材を作製する。さらに、必要に応じてこのインゴット材に対して、押出加工、鍛造加工、圧延加工、絞り加工、引き抜き加工などの熱間塑性加工を施す。その際、インゴットが十分に塑性変形できるための加熱温度として、600〜850℃の範囲とする。特に、加熱過程での亜鉛の蒸発を抑制するために、750℃以下の加熱温度が望ましい。
表1および表2に記載の各元素を含む銅合金鋳造インゴットを準備し、それぞれのインゴットを700℃に加熱・保持した後に、直ちに熱間押出加工を施した。押出加工の押出比は37とした。各銅合金押出材から引張試験片を採取し、ひずみ速度5×10−4/sの条件下で、室温にて引張試験を実施した。その結果を表1および表2に記載した。本発明例は試料番号1〜16であり、比較例は試料番号17〜19である。
実施例1と同様に、表3および表4に記載の各元素を含む銅合金鋳造インゴットを準備し、それぞれのインゴットを700℃に加熱・保持した後、直ちに熱間押出加工を施した。押出加工の押出比は37とした。各銅合金押出材から引張試験片を採取し、ひずみ速度5×10−4/sの条件下で室温にて引張試験を実施した。その結果を表3および表4に記載する。本発明例は試料番号20〜24、28〜33であり、比較例は試料番号25〜27、34、35である。
本発明例の試料番号3および試料番号5の黄銅合金押出材、および比較例の試料番号19の黄銅押出材から、それぞれ引張試験片を採取し、引張試験を行った。この引張試験における応力−ひずみ線図を図1に示す。比較例の試料番号19に比べて本発明例の試料番号3および試料番号5は、高い引張強さならびに耐力(降伏強度)を有することがわかる。
本発明例の試料番号3の光学顕微鏡による組識観察結果を図2に示す。直径20〜50μm程度のFe−Cr系化合物粒子が黄銅合金素地中に均一に分散していることがわかる。
実施例1に記載の本発明例の試料番号12の黄銅合金押出材についてのSEM−EDS(Scanning Electron Microscopy-Energy Dispersive Spectroscopy)分析の結果を図3に示す。分散する化合物の主成分は鉄(Fe)とクロム(Cr)であることがわかる。
表5および表6に記載の各元素を含む銅合金鋳造インゴットを準備し、各銅合金インゴットから引張試験片を採取し、ひずみ速度5×10−4/sの条件下で室温にて引張試験を実施した。その結果を表5および表6に記載する。本発明例は試料番号1〜16であり、比較例は試料番号17〜19である。本発明例では、所定の元素を適正量含むことで、押出加工前の鋳造インゴット材においても、比較例に対して高い強度を有することがわかる。
実施例1および実施例2に記載の本発明例の試料番号5〜11および比較例の試料番号17〜19の黄銅合金押出材の切削性を、ドリル穴あけ試験により評価した。なお、試験方法としては、図4に示すようにドリルに一定荷重(ここでは1kgの錘を負荷)をかけた状態で各銅合金押出材に深さ5mmの穴を加工するのに要する時間を比較した。加工時間が短いほど、被削性が良好であることを意味する。なお、直径4.8mmφの高速度鋼製ドリルを用い、ドリルの回転数を1,000rpmとして乾式条件下(切削油なし)で1つの押出材において10試料を対象にドリル試験を行い、各測定値から平均値を求めた。その結果を表7に示す。
表8に記載の各元素を含む銅合金鋳造インゴットを準備し、それぞれを650℃に加熱・保持した後、直ちに熱間押出加工を施した。押出加工の押出比は37とした。各銅合金押出材から引張試験片を採取し、ひずみ速度5×10−4/sの条件下で、室温にて引張試験を実施した。切削性の評価に関しては、前述の実施例7と同様の方法を用い、その平均加工時間を算出した。その結果を表8に記載する。試料番号40〜56は、全て本発明例である。
表9に記載の各元素を含む銅合金溶湯を坩堝内で準備し、水アトマイズ法によって粉末粒子径150μm以下(平均粒子径112〜138μm)の粉末を作製し、各粉末を放電プラズマ焼結装置により750℃の真空雰囲気中で加熱・加圧(圧力40MPa)して緻密な焼結体を作製した。各焼結体を窒素ガス雰囲気中で650℃に加熱・保持(保持時間:15分)した後、直ちに熱間押出加工を施した。押出加工の押出比は37とした。各銅合金押出材から引張試験片を採取し、ひずみ速度5×10−4/sの条件下で、室温にて引張試験を実施した。切削性の評価に関しては、前述の実施例7と同様の方法を用い、その平均加工時間を算出した。その結果を表9に記載する。試料番号60〜69は、全て本発明例である。
Claims (12)
- 重量基準で、亜鉛を20〜45%、鉄を0.3〜1.5%、クロムを0.3〜1.5%含有し、残部が銅からなる高強度銅合金。
- 重量基準で、前記クロムに対する前記鉄の含有比率(Fe/Cr)が0.5〜2である、請求項1に記載の高強度銅合金。
- さらに重量基準で、0.05〜4%の鉛、0.02〜3.5%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に記載の高強度銅合金。
- さらに重量基準で0.2〜3%の錫を含有する、請求項1に記載の高強度銅合金。
- さらに重量基準で、0.2〜3.5%のアルミニウムおよび0.3〜3.5%のカルシウムを含有する、請求項1に記載の高強度銅合金。
- さらに、ランタン、セリウム、ネオジム、ガドリニウム、ジスプロシウム、イッテルビウム、サマリウムからなるランタノイド元素群から選択された1種以上の元素を含み、その合計含有量が重量基準で0.5〜5%である、請求項1に記載の高強度銅合金。
- さらに重量基準で、0.5〜3%のマンガン、0.2〜1%のシリコン、1.5〜4%のニッケル、0.1〜1.2%のチタン、0.1〜1.5%のコバルト、0.5〜2.5%のジルコニウム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に記載の高強度銅合金。
- 結晶粒界に鉄−クロム系化合物粒子を備える、請求項1に記載の高強度銅合金。
- 前記鉄−クロム系化合物粒子は、鋳造法による凝固過程で結晶粒界に析出したものである、請求項8に記載の高強度銅合金。
- 前記鉄−クロム系化合物粒子の粒径は、10〜50μmである、請求項9に記載の高強度銅合金。
- 前記銅合金は、鋳造法によって作製された後に、熱間塑性加工が施されたものである、請求項1に記載の高強度銅合金。
- 前記熱間塑性加工は、押出加工、鍛造加工、圧延加工、絞り加工および引き抜き加工からなる群から選ばれた少なくとも一つの加工法である、請求項11に記載の高強度銅合金。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011510307A JP5326114B2 (ja) | 2009-04-24 | 2010-04-16 | 高強度銅合金 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009106162 | 2009-04-24 | ||
JP2009106162 | 2009-04-24 | ||
PCT/JP2010/056854 WO2010122960A1 (ja) | 2009-04-24 | 2010-04-16 | 高強度銅合金 |
JP2011510307A JP5326114B2 (ja) | 2009-04-24 | 2010-04-16 | 高強度銅合金 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2010122960A1 true JPWO2010122960A1 (ja) | 2012-10-25 |
JP5326114B2 JP5326114B2 (ja) | 2013-10-30 |
Family
ID=43011077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011510307A Expired - Fee Related JP5326114B2 (ja) | 2009-04-24 | 2010-04-16 | 高強度銅合金 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120027638A1 (ja) |
EP (1) | EP2423339A1 (ja) |
JP (1) | JP5326114B2 (ja) |
CN (1) | CN102361995B (ja) |
WO (1) | WO2010122960A1 (ja) |
Families Citing this family (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101876012B (zh) * | 2009-12-09 | 2015-01-21 | 路达(厦门)工业有限公司 | 抗应力腐蚀性能优异的黄铜合金及其制造方法 |
KR101340487B1 (ko) | 2011-09-30 | 2013-12-12 | 주식회사 풍산 | 쾌삭성 무연 구리합금 및 이의 제조방법 |
WO2013099242A1 (en) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | Yazaki Corporation | Ultrafine conductor material, ultrafine conductor, method for preparing ultrafine conductor, and ultrafine electrical wire |
CN102865426A (zh) * | 2012-09-18 | 2013-01-09 | 浙江波士特机械有限公司 | 用于快速接头上的卡套及其制造方法 |
CN104942472B (zh) * | 2013-01-16 | 2017-05-03 | 苏州金仓合金新材料有限公司 | 一种用于焊接的环保锡锌锰铜合金新材料及其制备方法 |
CN103834845B (zh) * | 2014-03-10 | 2015-11-11 | 安徽厚林神雕金属艺术品有限公司 | 一种艺术品的精密铸造用铜合金的制备方法以及用于精密铸造的方法 |
CN104513913B (zh) * | 2014-11-13 | 2016-08-24 | 无锡信大气象传感网科技有限公司 | 传感器用高强度铜合金材料 |
US20170050173A1 (en) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | The Decaf Company, Llc | Programmable mip catch and release technology |
CN105296797A (zh) * | 2015-11-03 | 2016-02-03 | 任静儿 | 一种抗拉伸铜合金材料 |
CN105441710A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-30 | 苏州露宇电子科技有限公司 | 核磁共振设备 |
CN105821241A (zh) * | 2016-05-19 | 2016-08-03 | 济南大学 | 一种Nd增强的黄铜合金及其制备工艺 |
DE202016102696U1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-08-29 | Otto Fuchs - Kommanditgesellschaft - | Sondermessinglegierung sowie Sondermessinglegierungsprodukt |
BR112019001346A2 (pt) * | 2016-07-26 | 2019-04-30 | Ykk Corporation | elemento de fecho de liga de cobre e fecho de correr |
CN106191512A (zh) * | 2016-08-30 | 2016-12-07 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | 一种稀土抗压紧耐磨的铜合金线材及其制备方法 |
CN106756209A (zh) * | 2016-12-08 | 2017-05-31 | 安徽睿知信信息科技有限公司 | 一种高强度轮毂铸造材料及其铸造工艺 |
CN107419961A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-01 | 宁波瑞国精机工业有限公司 | 一种用铜合金制成的钥匙及其制备方法 |
CN107502780A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-12-22 | 宁波瑞国精机工业有限公司 | 一种用铜合金制成的锁芯及其制备方法 |
CN107377663A (zh) * | 2017-07-25 | 2017-11-24 | 苏州三冷暖工程有限公司 | 一种空调冷凝管的制备工艺 |
ES2842975T3 (es) | 2018-10-29 | 2021-07-15 | Fuchs Kg Otto | Aleación especial de latón y producto de aleación especial de latón |
CN109439957B (zh) * | 2018-11-29 | 2022-10-04 | 路达(厦门)工业有限公司 | 一种热锻性能优异的低成本黄铜合金及其制造方法 |
CN113322397B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-04-12 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种折弯性能优异的粉末冶金铜铁合金带材的制备方法 |
CN115404378B (zh) * | 2022-09-30 | 2023-03-24 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | 一种耐磨铜合金方棒的制备方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6036638A (ja) * | 1983-08-06 | 1985-02-25 | Ikuo Okamoto | 銅合金 |
JPS6086233A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-15 | Nippon Mining Co Ltd | 高力導電銅合金 |
JP2745696B2 (ja) * | 1989-07-03 | 1998-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 高温で耐摩耗性にすぐれた銅基焼結合金 |
JP2745699B2 (ja) * | 1989-07-14 | 1998-04-28 | 三菱マテリアル株式会社 | 高温で耐摩耗性にすぐれた銅基焼結合金 |
JPH05230567A (ja) * | 1992-02-25 | 1993-09-07 | Mitsubishi Materials Corp | 耐熱銅合金 |
US5370840A (en) * | 1992-11-04 | 1994-12-06 | Olin Corporation | Copper alloy having high strength and high electrical conductivity |
JP3335002B2 (ja) * | 1994-05-12 | 2002-10-15 | 中越合金鋳工株式会社 | 熱間加工性に優れた無鉛快削黄銅合金 |
JP3956322B2 (ja) * | 1996-05-30 | 2007-08-08 | 中越合金鋳工株式会社 | ワンウェイクラッチ用エンドベアリング及びその他の摺動部品 |
JP3917304B2 (ja) | 1998-10-09 | 2007-05-23 | 三宝伸銅工業株式会社 | 快削性銅合金 |
JP3734372B2 (ja) | 1998-10-12 | 2006-01-11 | 三宝伸銅工業株式会社 | 無鉛快削性銅合金 |
JP4296344B2 (ja) * | 2003-03-24 | 2009-07-15 | Dowaメタルテック株式会社 | 銅合金材 |
US20090092517A1 (en) | 2005-07-28 | 2009-04-09 | Yoshiharu Kosaka | Copper Alloy Extruded Material and Its Manufacturing Method |
JP2008001964A (ja) * | 2006-06-26 | 2008-01-10 | Chuetsu Metal Works Co Ltd | バルブプレートの製造方法 |
JP5036623B2 (ja) * | 2008-05-15 | 2012-09-26 | Dowaメタルテック株式会社 | コネクタ用銅合金およびその製造法 |
-
2010
- 2010-04-16 US US13/258,467 patent/US20120027638A1/en not_active Abandoned
- 2010-04-16 JP JP2011510307A patent/JP5326114B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-16 EP EP10767017A patent/EP2423339A1/en not_active Withdrawn
- 2010-04-16 CN CN201080013404.4A patent/CN102361995B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2010-04-16 WO PCT/JP2010/056854 patent/WO2010122960A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5326114B2 (ja) | 2013-10-30 |
EP2423339A1 (en) | 2012-02-29 |
CN102361995B (zh) | 2014-09-03 |
WO2010122960A1 (ja) | 2010-10-28 |
CN102361995A (zh) | 2012-02-22 |
US20120027638A1 (en) | 2012-02-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5326114B2 (ja) | 高強度銅合金 | |
JP6439683B2 (ja) | 難燃マグネシウム合金及びその製造方法 | |
JP3940154B2 (ja) | 高強度高靭性マグネシウム合金及びその製造方法 | |
JP4139841B2 (ja) | 鋳造物及びマグネシウム合金の製造方法 | |
JP5376604B2 (ja) | 鉛フリー黄銅合金粉末、鉛フリー黄銅合金押出材およびその製造方法 | |
JP5463795B2 (ja) | アルミニウム合金と耐熱アルミニウム合金材およびその製造方法 | |
EP1640466A1 (en) | Magnesium alloy and production process thereof | |
WO2006016631A1 (ja) | Sn含有銅合金及びその製造方法 | |
JP5546196B2 (ja) | 時効析出型銅合金、銅合金材料、銅合金部品および銅合金材料の製造方法 | |
JP4764094B2 (ja) | 耐熱性Al基合金 | |
JP2008075183A (ja) | 高強度高靭性金属及びその製造方法 | |
JP2001316787A (ja) | 輸送機器用Al合金の半溶融ビレットの製造方法 | |
JP4925028B2 (ja) | アルミニウム合金成形材 | |
JP3283550B2 (ja) | 初晶シリコンの最大結晶粒径が10μm以下の過共晶アルミニウム−シリコン系合金粉末の製造方法 | |
JP3920656B2 (ja) | ホウ素含有高剛性Al合金 | |
JP2020169378A (ja) | コンプレッサー摺動部品用アルミニウム合金およびコンプレッサー摺動部品鍛造品 | |
JP2020509196A (ja) | 難燃性に優れた高強度マグネシウム合金及びその製造方法 | |
JPH11269592A (ja) | 焼入れ感受性の低いAl−過共晶Si合金およびその製造方法 | |
JP2018070899A (ja) | 過共晶Al−Mn系アルミニウム合金鋳造材及びその製造方法 | |
Wu et al. | Effects of Sn on Microstructures and Mechanical Properties of As-Extruded Mg− 6Al− 1Ca− 0.5 Mn Magnesium Alloy | |
JP4699787B2 (ja) | 耐磨耗性と剛性とに優れた耐熱性Al基合金 | |
JP2013204115A (ja) | 黄銅合金焼結押出材およびその製造方法 | |
JP2006104563A (ja) | 耐磨耗性と加工性とに優れた耐熱性Al基合金 | |
JPH10265918A (ja) | アルミニウム合金 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130409 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130516 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130625 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130628 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5326114 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |