MX2013013019A - Aleacion de cobre blanco-plata y metodo para producir una aleacion de cobre blanco-plata. - Google Patents

Aleacion de cobre blanco-plata y metodo para producir una aleacion de cobre blanco-plata.

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Keiichiro Oishi
Shinji Tanaka
Hiroharu Ogawa
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Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

Se proporciona una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene propiedades mecánicas superiores tales como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frío, o propiedad de prensado, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas y resistencia a alergia por Ni; y un método para producir tal aleación de cobre blanco-plata. La aleación de cobre blanco-plata incluye 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en las cuales una relación de 65.5=[Cu]+1.2x[Ni]=70.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) y un contenido de Ni [Ni] (% en masa) . En una estructura metálica de la misma, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fase a. es 0% a 0.9%.

Description

ALEACIÓN DE COBRE BLANCO-PLATA Y MÉTODO PARA PRODUCIR UNA ALEACIÓN DE COBRE BLANCO-PLATA CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con una aleación de cobre blanco-plata y un método para producir una aleación de cobre blanco-plata. En particular, la presente invención se relaciona con una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene alta resistencia, manejabilidad superior tal como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frío, o propiedad de prensado, propiedades mecánicas superiores, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas superiores, y resistencia a alergia por Ni; y un método para producir tal aleación de cobre blanco-plata .
ANTECEDENTE DE LA TECNICA En la técnica relacionada, una aleación de cobre tal como Cu-Zn se utiliza para varios usos tal como materiales de conducción, materiales de construcción, aparatos eléctricos y electrónicos, bienes de primera necesidad y partes mecánicas. Además, se requiere un tono blanco (blanco plateado) que tenga firmeza de color para su uso ornamental y herrajes de construcción tales como barandillas y perillas de puertas, vajilla occidental y llaves. Con el fin de satisfacer tal requerimiento, los productos de aleación de cobre pueden someterse a tratamiento de electrodeposición tal como electrodeposición de níquel-cromo.
Sin embargo, tales productos electrodepositados tienen un problema de manera que -una capa de electrodeposición en una superficie de los mismos se desprende después de uso a largo plazo. Además, las propiedades bactericidas y antibacterianas de la aleación de cobre se deterioran. Por lo tanto se propone una aleación de Cu-Ni-Zn blanca brillante.
Como tal, una aleación de Cu-Ni-Zn, por ejemplo, JIS C 7941 especifica una plata alemana de fácil maquinado que contiene Cu (60.0% en masa a 64.0% en masa), Ni (16.5% en masa a 19.5% en masa), Pb (0.8% en masa a 1.8% en masa), Zn (resto) y similares. Además, el Documento de Patente 1 describe una aleación de cobre blanco que contiene Cu (41.0% en masa a 44.0% en masa), Ni (10.1% en masa a 14.0% en masa), Pb (0.5% en masa a 3.0% en masa) y Zn (resto) . Además, el Documento de Patente 2 describe una aleación de cobre blanco libre de plomo que contiene Cu (40.0% en masa a 45.0% en masa), Ni (5.0% en masa a 20.0% en masa), n (1.0% en masa a 10.0% en masa), Bi (0.5% en masa a 3.0% en masa), Sn (2.0% en masa a 6.0% en masa) y P y Sb (por lo menos una clase; 0.02% en masa a 0.2% en masa) .
Sin embargo, ya que las aleaciones de cobre descritas en JIS C 7941 y el Documento de Patente 1 contienen una gran cantidad de Ni y Pb, existen problemas con relación a la salud y sanidad y de este modo, el uso de las mismas se limita. El Ni provoca alergia por Ni la cual es particularmente severa entre las alergias a metales, y el Pb es un material dañino bien conocido. Por lo tanto, existen problemas para su uso en herrajes de construcción tal como barandillas, las cuales pueden ser tocadas por la piel humana, y bienes de primera necesidad tal como electrodomésticos. Además, cuando una gran cantidad de Ni está contenida, la manejabilidad tal como manejabilidad en caliente y propiedades de prensado se deterioran y, debido a que el Ni es caro, el costo de producción se incrementa. Por lo tanto, el uso del mismo se limita .
Además, la aleación de cobre descrita en el Documento de Patente 2 no contiene Pb, el cual es dañino para el cuerpo humano, y mejora la manejabilidad (capacidad de maquinado) utilizando Bi . Sin embargo, el Bi es un metal que tiene un punto de fusión bajo. Por lo tanto, en el caso de una aleación de cobre, desde que Bi se presenta en una matriz como el metal sustancialmente sin disolverse en el mismo, Bi se funde durante el laminado en caliente y existe un problema en la mane abilidad en caliente. Además, el Ni, Sn y Bi son metales caros, y de este modo existen problemas en términos de costo y producción cuando estos metales se agregan en grandes cantidades .
Además, en una placa de aleación de Cu-Zn-Ni descrita en JIS H3110 (las placas y bandas de bronce fosforado y plata alemana) de la técnica relacionada, 8.5% en masa o más de Ni y 60% en masa o más de Cu están contenidos; o la concentración de Zn es menor de 30% en masa. Ya que una estructura metálica de tal placa es la estructura de una sola fase a a una temperatura elevada y temperatura normal, la manejabilidad en caliente es baja. Por lo tanto, tal aleación de Cu-Zn-Ni se produce mediante fundición de un lingote con una sección transversal que tiene, por ejemplo, un espesor de aproximadamente 15 mm y un ancho de aproximadamente 400 mm sin laminado en caliente; calentando el lingote a una temperatura elevada de aproximadamente 700 °C durante varias horas; realizando un tratamiento térmico de homogenización para aliviar la segregación de componentes durante el proceso de fundición; y repitiendo el laminado en frió y el recocido. La productividad del mismo es inferior que aquella de un lingote para laminado en cliente con una sección transversal que tiene, por ejemplo, un espesor de aproximadamente 200 mm y un ancho de aproximadamente 800 mm. Además, incluso cuando el tratamiento térmico de homogenización se realiza a una temperatura elevada durante un largo periodo de tiempo, el grado de segregación de los componentes de aleación es mayor de aquella de una placa laminada en cliente sometida a laminado en caliente, el cual provoca un problema en la calidad. En particular, en una placa que tiene por ejemplo, un espesor de 1 mm o mayor obtenido mediante procesos de producción en los cuales se realiza un proceso de recocido solamente una vez o dos veces; una placa obtenida mediante procesos de producción en los cuales se realiza un proceso de recocido múltiples veces y un tiempo de retención después del calentamiento a una temperatura de recristalización o mayor es menor de 30 minutos; y una placa obtenida mediante procesos de producción en los cuales un tiempo de recocido es más largo y una temperatura de recocido es menor de (temperatura de recristalización +100°C), la segregación no se elimina.
Además, se conoce una aleación de cobre que tiene acción bactericida. En instituciones médicas tales como hospitales, existen casos en los cuales se infecta un paciente con bacterias que tienen resistencia a fármacos tales como antibióticos, por ejemplo, staphylococcus aureus o pseudomonas aeruginosa (generalmente llamada infección hospitalaria) , la cual es un serio problema. Existen muchas rutas de infección de bacterias a través de la infección hospitalaria. Por ejemplo, bacterias propagadas por un paciente con bacterias al tocar un objeto; y otro paciente o personal médico que toca ese objeto tocado. Se espera que, al formar un objeto, el cual pueda tocarse por los pacientes o personal médico, a partir de una aleación de cobre, estas bacterias se destruyan o reduzcan, las rutas de infección se eliminen respectivamente, y de este modo se reduzca la infección hospitalaria. Por ejemplo, se espera que, al formar perillas, manijas de palanca, manijas de puertas y similares, las cuales están dentro del hospital, a partir de una aleación de cobre, las rutas de infección de las bacterias se reduzcan. Además, en el caso de infección hospitalaria, infecciones con diversas bacterias en lugares públicos tales como trenes, autobuses o parques pueden evitarse formando un componente, el cual puede tocarse por un número no especificado de personas, a partir de una aleación de cobre que tiene propiedades bactericidas y antibacterianas.
Sin embargo, cuando se utilizan en la práctica estas perillas, manijas de palanca, manijas de puertas y similares formadas de una aleación de cobre, existe una diferencia en tono de color entre una porción, la cual es tocada a menudo por el cuerpo humano, y las otras porciones. Además, después de un uso a largo plazo, desde que una capa decolorada (óxido) se forma lentamente en la porción la cual a menudo es tocada por el cuerpo humano o la porción es removida físicamente, el tono de color de la misma es diferente de aquella de las otras porciones (porciones las cuales son apenas tocadas por el cuerpo humano). Por consiguiente, la apariencia se ve mal. Por lo tanto, ya que casi todas las perillas de aleación de cobre para estos usos se utilizan en un estado en donde una superficie de aleación de cobre se recubre con una película de electrodeposición o un recubrimiento transparente, las propiedades bactericidas y antibacterianas de una aleación de cobre no se exhiben.
Documento de la Técnica Relacionada Documento de Patente Documento de Patente 1 JP-A-9-087793 Documento de Patente 2 JP-A-2005-325413 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Problema que va a ser Resuelto por la Invención La presente invención se ha realizado con el fin de resolver los problemas de la técnica relacionada descritos anteriormente, y un objeto de la misma es proporcionar una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene resistencia elevada, manejabilidad superior tal como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frió, o propiedades de prensado, propiedades mecánicas superiores, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas superiores, y resistencia a la alergia por Ni; y un método para producir tal aleación de cobre blanco-plata .
Medios para Resolver los Problemas Con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente, la presente invención ha investigado composiciones y estructuras metálicas de una aleación de cobre blanco-plata y ha encontrado los siguientes hallazgos.
En una aleación de Cu-Zn-Ni que tiene una concentración de Cu de 50% en masa o menor, una gran cantidad de fases ß aparecen durante laminado en caliente aunque depende de o contiene Cu y Ni. Como un resultado, la resistencia a la deformación en caliente es baja y la capacidad de deformación en caliente es elevada. Sin embargo, cuando una relación de área de las fases ß a temperatura normal (temperatura ambiente) es mayor de 0.9%, la ductilidad, la propiedad de laminado en frío en el proceso subsiguiente, la firmeza de color, y la resistencia a la alergia por Ni se incrementan. Aun cuando una concentración de Cu es mayor de 50% en masa, si un valor de un índice fl de composición descrito posteriormente es menor de 65.5, una pequeña cantidad de fases ß aparecen durante el laminado en caliente. Como resultado, es probable que se generen grietas en límites de fase entre fases a en las cuales la resistencia a la deformación en caliente es elevada y la resistencia a la capacidad de deformación en caliente es baja y las fases ß en las cuales la resistencia a la deformación en caliente es baja y la capacidad de deformación en caliente es alta. La razón es que, cuando una relación de área de fases ß durante el laminado en caliente es aproximadamente 1% a 5%, la deformación se concentra en las fases ß y límites de fase a-ß y de este modo se generan probablemente grietas. Cuando una relación de área de fases ß en una placa laminada en caliente a temperatura normal (temperatura ambiente) es mayor de 0.9%, la ductilidad y la propiedad de laminado en frío en el proceso subsiguiente se deteriora.
Las fases ß que aparecen en una aleación de Cu-Zn-Ni son más rígidas y más quebradizas que aquellas que aparecen en otras aleaciones de cobre, por ejemplo, una aleación de Cu-Zn. Además, las fases a de una aleación de Cu-Zn-Ni son superiores en la firmeza de color y resistencia a la corrosión a aquellas de una aleación de Cu-Zn. Sin embargo, fases ß de las mismas son bajas en firmeza de color y resistencia a la corrosión, y no existe diferencia significativa entre ambas aleaciones. Cuando una relación de área de fases ß en una estructura metálica de una aleación de Cu-Zn-Ni es mayor de 0.9%, existen efectos adversos en ductilidad, equilibrio entre resistencia y ductilidad, firmeza de color, resistencia a la corrosión y resistencia a la alergia por Ni. Es preferible que la relación de área de fases ß sea menor de 0.4%. Es de mayor preferencia que la relación de área de fases ß sea cercana a o igual a 0. Es preferible una estructura metálica en la cual las fases ß estén a punto de aparecer, según se necesite. En este estado, la manejabilidad en caliente es elevada, la resistencia es mayor, la ductilidad es elevada, el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad es superior, la resistencia a la corrosión, la firmeza de color, las propiedades bactericidas y antibacterianas son superiores, y la resistencia a alergia por Ni se reduce. En el estado en el cual las fases ß estén a punto de aparecer, en una prueba de tracción, la resistencia a la tracción y el límite elástico alcanza casi el punto máximo, el valor de alargamiento alcanza casi el máximo valor, y el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad es superior. Además, en un tratamiento por esfuerzo cortante tal como prensado, la capacidad de moldeo por prensado se mejora en la presencia de una pequeña cantidad de fases ß o en un estado de limite de granulación en el cual las fases ß están a punto de precipitarse. Con el fin de utilizar eficientemente una pequeña cantidad de C y Pb, es preferible el estado estructural en un limite en el cual las fases ß estén a punto de aparecer. Es decir, con el fin de precipitar eficientemente C y Pb, es efectivo el estado en el cual las fases ß estén a punto de aparecer .
La presente invención se ha completado con base en los hallazgos descritos anteriormente. Es decir, con el fin de resolver los problemas descritos anteriormente, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una aleación de cobre blanco-plata que contiene: 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en la cual una relación de 65.5< [Cu] +1.2x [Ni] <70.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) y un contenido de Ni [Ni] (% en masa), y en una estructura metálica del mismo, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fases a es 0% a 0.9%.
De acuerdo con la presente invención, es posible obtener una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene resistencia elevada, manejabilidad superior tal como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frió, o propiedad de prensado, propiedades mecánicas superiores, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas superiores y resistencia a alergia por Ni.
Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una aleación de cobre blanco-plata que contiene: 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.05% en masa a 1.9% en masa de Mn; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en la cual una relación de 65.5< [Cu] +1.2x [Ni ] +0.4 [Mn] <70.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) , un contenido de Ni [Ni] (% en masa) , y un contenido de Mn [Mn] (% en masa) , y en una estructura metálica del mismo, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fase es 0% a 0.9%.
De acuerdo con la presente invención, puede mejorarse la resistencia, plegabilidad, propiedad de prensado de una aleación de cobre blanco-plata.
Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona una aleación de cobre blanco-plata que contiene: 51.5% en masa a 57.0% en masa de Cu; 10.0% en masa a 12.0% en masa de Ni; 0.05% en masa a 0.9% en masa de Mn; 0.0005% en masa a 0.008% T? masa de C; 0.001% en masa a 0.009% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en la cual una relación de 66.0< [Cu] +1.2x [Ni] +0.4x [Mn] <69.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa), un contenido de Ni [Ni] (% en masa) , y un contenido de Mn [Mn] (% en masa) , y en una estructura metálica del mismo, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fase a es 0% a 0.4%.
De acuerdo con la presente invención, ' los contenidos de Cu, Ni, Mn, C y Pb están de preferencia en intervalos y la relación de área de fases ß se reduce. Por lo tanto, es posible obtener una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene una resistencia elevada, mane abilidad superior tal como mane abilidad en caliente, manejabilidad en frió, o propiedad de prensado, propiedades mecánicas superiores, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas superiores y resistencia a alergia por Ni.
Es preferible que la aleación de cobre blanco-plata además contenga una o más seleccionada de un grupo que consiste de 0.01% en masa a 0.3% en masa de Al, 0.005% en masa a 0.09% en masa de P, 0.01% en masa a 0.09% en masa de Sb, 0.01% en masa a 0.09% en masa de As, y 0.001% en masa a 0.03% en masa de Mg.
De acuerdo con tal método preferible, cuando se incluyen Al, P y Mg, se mejoran la resistencia, firmeza de color y resistencia a la corrosión; y cuando se incluyen Sb y As, la resistencia a la corrosión se mejora.
Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para producir una aleación de cobre blanco-plata, en la cual un índice de enfriamiento de un material laminado en caliente en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a l°C/segundo.
La relación de área de fases ß en una matriz de fases a se ajusta fácilmente de 0% a 0.9%.
Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un método para producir una aleación de cobre blanco-plata, incluyendo: un proceso de tratamiento térmico para calentar un material laminado a una temperatura predeterminada, manteniendo el material laminado a una temperatura predeterminada durante un tiempo predeterminado, y enfriando el material laminado a una temperatura predeterminada, en la cual, cuando una máxima temperatura lograda del material laminado en el proceso de tratamiento térmico se representa por Tmax (°C) y un tiempo de retención del proceso de tratamiento térmico en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual es 50 °C o menor que la máxima temperatura lograda del material laminado, la máxima temperatura lograda se representa por expresiones th (min) de 520<Tmax<800 , 0.1<th<90 y 470<Tmax-90xth~1 2<620 se cumplen y un índice de enfriamiento durante el enfriamiento del material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500 °C es más elevado que o igual a 1 °C/segundo . El "material laminado" descrito en el proceso de tratamiento térmico incluye tubos soldados formados a partir del material laminado.
La relación de área de fases ß en una matriz de fase a se ajusta fácilmente de 0% a 0.9%, y los granos cristalinos de fase a son pequeños, por lo que se obtiene una resistencia mecánica elevada.
Ventaja de la Invención De acuerdo con la presente invención, es posible obtener una aleación de cobre blanco-plata la cual tiene resistencia elevada, manejabilidad superior tal como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frió, o propiedad de prensado, propiedades mecánicas superiores, firmeza de color, propiedades bactericidas y antibacterianas superiores, y resistencia a alergia por Ni.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 es un diagrama que ilustra composiciones de una primera aleación de acuerdo con la presente invención a una tercera aleación de acuerdo con la presente invención.
La Figura 2 es un diagrama que ilustra una composición de una muestra de aleación para comparación.
La Figura 3 es un diagrama de flujo que ilustra procesos de producción.
La Figura 4 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en un proceso de producción Pl.
La Figura 5 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción Pl.
La Figura 6 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción Pl.
La Figura 7 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción Pl.
La Figura 8 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en un proceso de producción P2. la Figura 9 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción P2.
La Figura 10 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en un proceso de producción P3.
La Figura 11 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción P3.
La Figura 12 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción P3.
La Figura 13 es un diagrama que ilustra los resultados de pruebas en el proceso de producción P3.
MEJOR MODO PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Se describirán aleaciones de cobre blanco-plata de acuerdo con modalidades de la presente invención.
Como las aleaciones de cobre de acuerdo con la presente invención, se propondrán primeras a terceras aleaciones de acuerdo con la presente invención. En esta especificación, cuando se expresa la composición de aleación, el símbolo para un elemento con corchetes ya que [Cu] representa el contenido (% en masa) del elemento. Además, en esta especificación, se describirán las expresiones plurales utilizando este método para representar el contenido. En estas expresiones, cuando el elemento no está incluido, el contenido es 0. Además, las primeras a terceras aleaciones de acuerdo con la presente invención aparecerán conjuntamente las aleaciones de acuerdo con la presente invención.
La primera aleación de acuerdo con la presente invención contiene 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en la cual se cumple una relación de 65.5<[Cu]+1.2x[Ni]<70.0 entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) y un contenido de Ni [Ni] (% en masa) .
La segunda aleación de acuerdo con la presente invención contiene 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.05% en masa a 1.9% en masa de Mn; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en la cual se cumple una relación de 65.5< [ Cu] +1.2x [Ni ] +0. x [Mn] <70.0 entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa), un contenido de Ni [Ni] (% en masa), y un contenido de Mn [Mn] (% en masa).
La tercera aleación de acuerdo con la presente invención contiene las mismas composiciones de Cu, Ni, Mn, C, Pb y Zn como aquellas de la primera o segunda aleación de acuerdo con la presente invención y además contiene una o más seleccionadas de un grupo que consiste de 0.01% en masa a 0.3% en masa de Al, 0.005% en masa a 0.09% en masa de P, 0.01% en masa a 0.09% en masa de Sb, 0.01% en masa a 0.09% en masa de As, y 0.001% en masa a 0.03% en masa de g.
En esta especificación, un índice de composición fl se especifica como sigue como un índice que indica el equilibrio entre los contenidos de Cu, Ni y Mn . fl=[Cu]+1.2x[Ni]+0.4x[Mn] Posteriormente, se describirán procesos de producción de las aleaciones de cobre blanco-plata de acuerdo con la presente invención. Los procesos de producción incluyen un proceso de laminado en caliente. En el proceso de laminado en caliente, un índice de enfriamiento de un material laminado en caliente en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es mayor de o igual a l°C/segundo.
Además, en cualquier momento después del proceso de laminado en caliente, se realiza un proceso de tratamiento térmico para calentar un material laminado a una temperatura predeterminada, manteniendo el material laminado a una temperatura predeterminada durante un tiempo predeterminado, y enfriando el material laminado a una temperatura predeterminada. En este proceso de tratamiento térmico, cuando una máxima temperatura lograda del material laminado se representa por Tmax (°C) y un tiempo de retención del proceso de tratamiento térmico en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual es 50 °C menor que la máxima temperatura lograda del material laminado, a la máxima temperatura lograda se representa por th (min) , se cumplen las siguientes condiciones (1) a (4). (1) 520<Tmax<800 (2) 0.1 th<90 (3) 470<It<620 (en donde un índice de tratamiento térmico It se representa por Tmax-90xth"1/2) (4) Un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a l°C/segundo Posteriormente, se describirá la razón por la cual cada elemento se agrega.
Cu es un elemento importante para mejorar las resistencias mecánicas tal como resistencia a la tracción y tensión y límite elástico y se obtienen propiedades bactericidas y antibacterianas y similares. Cuando el contenido de Cu es menor de 51.0% en masa, las fases ß frágiles se precipitan, la ductilidad y la firmeza de color se deterioran, y las propiedades bactericidas y antibacterianas no pueden obtenerse aunque estas acciones también dependen del contenido de Ni. Además, existe un problema de alergia por Ni. Además, las propiedades de laminado en caliente y en frió se deterioran, y es probable que se generen grietas. Además, las fases ß probablemente aparecen durante la producción de un tubo soldado .
El contenido de Cu es mayor de o igual a 51.0% en masa, de preferencia mayor de o igual a 51.5% en masa, y de mayor preferencia mayor de o igual a 52.0% en masa. Por otro lado, cuando el contenido de Cu es mayor de 58.0% en masa, la resistencia mecánica se deteriora y la manejabilidad tal como la propiedad de laminado en caliente o capacidad de moldeo se deteriora. Además, las propiedades bactericidas y antibacterianas se deterioran y es probable que tenga lugar la alergia por Ni aunque estas acciones también dependen de los contenidos de Ni y Zn. El contenido de Cu es menor de o igual a 58.0% en masa, de preferencia menor de o igual a 57.0% en masa, y de mayor preferencia menor de o igual a 56.0% en masa. En general, una aleación de cobre tiene propiedades bactericidas y antibacterianas superiores. Sin embargo, se sabe que la acción de las mismas depende del contenido de cobre y que el contenido de cobre es mayor de o igual a 60% en masa y de preferencia mayor de o igual a 70% en masa. La razón por lo cual las propiedades bactericidas superiores se exhiben aun cuando el contenido de cobre es menor de o igual a 58% en masa como en el caso de la presente invención, es que el Cu interactúa con Zn y Ni. Además, el valor del índice de composición fl es importante .
Zn mejora las resistencias mecánicas tal como resistencia a la tracción y límite elástico y manejabilidad; y mejora las propiedades de blancura de la plata y firmeza de color aunque estas acciones también dependen del contenido de Ni. Además, Zn es un elemento importante para obtener las propiedades de aleación de cobre por ejemplo, para obtener el efecto bactericida y reducir la alergia por Ni.
Además, el contenido de Zn es de preferencia mayor de o igual a 31.5% en masa y de mayor preferencia mayor de o igual a 32.5% en masa desde los puntos de vista de las propiedades bactericidas y resistencia a alergia por Ni.
Sin embargo, cuando el contenido de Zn es mayor de o igual a 36.5% en masa, las fases ß aparecen, la ductilidad y la firmeza de color se deterioran, y las propiedades bactericidas y antibacterianas no se obtienen. Además, las fases ß probablemente aparecen durante la producción de un tubo soldado. El contenido de Zn es de preferencia menor de o igual a 36.0% en masa. Mientras tanto, cuando el contenido de Zn es menor de 31% en masa, las resistencias mecánicas se deterioran, la manejabilidad en caliente y la capacidad de moldeo se deterioran y las propiedades bactericidas y antibacterianas se deterioran aunque estas acciones también dependen de los contenidos de Ni y Cu. Como resultado, la alergia por Ni probablemente ocurre.
Ni es un elemento importante para obtener las propiedades de blancura (propiedades de blancura de la plata) y la firmeza de color de una aleación de cobre. Sin embargo, cuando el contenido de Ni es mayor de una cantidad predeterminada, probablemente se generen los siguientes defectos .
. La fluidez durante la fundición se deteriora.
. Una superficie o bordes se agrietan durante el laminado en caliente.
La mane abilidad y capacidad de moldeo por prensado se deteriora .
. Tiene lugar una alergia (alergia por Ni) .
Sin embargo, cuando el contenido de Ni es pequeño, el tono de color y la firmeza de color de una aleación de cobre se deteriora y la resistencia se deteriora. Desde estos puntos de vista, el contenido de Ni es mayor de o igual a 9.0% en masa, de preferencia mayor de o igual a 10.0% en masa, y de mayor preferencia mayor de o igual a 10.5% en masa.
Mientras tanto, desde el punto de vista de la resistencia a alergia por Ni y la propiedad de laminado en caliente, el contenido de Ni es menor de o igual a 12.5% en masa, de preferencia menor de o igual a 12.0% en masa, y de mayor preferencia menor de o igual a 11.5% en masa.
La contribución de Ni a las propiedades bactericidas y antibacterianas es pequeña, y Ni puede inhibir las propiedades bactericidas y antibacterianas en algunos casos. Por lo tanto, el índice de composición fl que indica la relación de mezclado de la misma a Cu y Zn es importante. Es decir, cuando los contenidos de Cu, Zn y Ni están en los intervalos descritos anteriormente y la expresión del índice de composición fl se cumple, las propiedades bactericidas y antibacterianas pueden mejorarse.
Mn sirve como un elemento de sustitución de Ni para obtener propiedades de blancura con un tinte ligero amarillento aunque esta acción también depende de la relación de mezclado de la misma a Ni. Además, Mn mejora la resistencia, resistencia al desgaste, plegabilidad y propiedad de prensado. Por otro lado, cuando el contenido de Mn es muy grande, la propiedad de laminado en caliente se inhibe. La contribución de Mn sola a firmeza de color y propiedades bactericidas y antibacterianas es pequeña, y Mn puede inhibir las propiedades bactericidas y antibacterianas en algunos casos. Por lo tanto, la relación de mezclado de la misma a Cu, Zn y Ni es importante. Además, cuando se incluye Mn, la fluidez de metal fundido se mejora. Desde ese punto de vista, el contenido de Mn es 0.05% en masa a 1.9% en masa, de preferencia 0.05% en masa a 0.9% en masa, y de mayor preferencia 0.5% en masa a 0.9% en masa.
Cuando los contenidos de Cu, Ni, Mn y Zn se determinan, es necesario que no únicamente los contenidos respectivos de estos elementos sino también las correlaciones entre los contenidos de estos elementos se consideren. En particular, el valor del índice de composición fl es importante para mejorar las resistencias mecánicas, la ductilidad, el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad, la firmeza de color, la manejabilidad en caliente, las propiedades bactericidas y antibacterianas, la resistencia a alergia por Ni, la propiedad de prensado, la capacidad de plegado y la capacidad de soldadura durante la producción de un tubo soldado. De este modo, con el fin de obtener propiedades bactericidas y antibacterianas superiores a pesar de un pequeño contenido de cobre, las correlaciones entre Cu, Ni y Mn, es decir, el valor del índice de composición fl son importante.
Posteriormente, se describirá el índice de composición fl.
Cuando el valor de fl (f1= [Cu] +1.2x [Ni] +0. x [Mn] ; en donde, en el caso de un material al cual Mn no se agrega, [Mn]=0, es decir, f1= [Cu] +1.2x [Ni] ) es menor de 65.5, las propiedades de laminado en caliente y en frío, la firmeza de color, y las propiedades bactericidas y antibacterianas se deterioran y la propiedad de alergia por Ni se incrementa.
Además, cuando el valor del índice de composición fl es menor de 65.5 durante la producción de un tubo soldado, las fases ß permanecen en una porción de unión y una porción, a la cual se aplica termosoldadura , y las fases ß probablemente permanecen después del laminado en caliente. Por lo tanto, la ductilidad durante el laminado en frió se deteriora, lo cual provoca un problema en la propiedad de laminado en frío y la capacidad de estirado en frió. Además, la firmeza de color y las propiedades bactericidas se deterioran y la propiedad de alergia por Ni se incrementa. Desde estos puntos de vista, cuando los contenidos de Cu, Ni y Mn están en los intervalos descritos anteriormente, el índice de composición fl es mayor de o igual a 65.5, de preferencia mayor de o igual a 66.0, y de mayor preferencia mayor de o igual a 66.5.
Por otro lado, cuando el valor del índice de composición fl es mucho mayor, la mane abilidad en caliente, la manejabilidad tal como propiedad de prensado, y la capacidad de soldadura durante el soldado se deteriora, las resistencias mecánicas se reducen, y el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad se deteriora. Además, cuando el valor del índice de composición fl es muy elevado, las propiedades bactericidas se deterioran. El valor del índice de composición fl es menor de o igual a 70.0, de preferencia menor de o igual a 69.0, y de mayor preferencia menor de o igual a 68.0. El intervalo del índice de composición fl de 65.5 a 70.0 se establece al intervalo apropiado del índice de composición f1.
Se incluyen Pb y C con el fin de mejorar la manejabilidad de un tratamiento de esfuerzo cortante tal como prensado, un tratamiento de pulido o similares. La mayoría de Pb y C no se disuelve a temperatura normal en una aleación de Cu-Zn-Ni teniendo una estructura metálica de una fase a sencilla. Cuando los contenidos de Cu, Zn, Ni y Mn están en los intervalos descritos anteriormente; el índice de composición fl está en el intervalo apropiado; y el índice de tratamiento térmico It es de 470 a 620, Pb y C se precipitan principalmente en un límite de granulación durante el enfriamiento después del laminado en caliente, durante el enfriamiento del tratamiento térmico, durante el enfriamiento después de la soldadura de un tubo soldado. Ya que Pb y C se precipitan finamente como partículas de Pb y partículas de C, se mejora la manejabilidad de un tratamiento de esfuerzo cortante tal como prensado, un tratamiento de pulido, o similares.
Con el fin de exhibir tal efecto, el contenido de Pb es mayor de o igual a 0.0005% en masa y de preferencia mayor de o igual a 0.001% en masa. El contenido de C es mayor de o igual a 0.0003% en masa y de preferencia mayor de o igual a 0.0005% en masa. Por otro lado, cuando el contenido de Pb o C es muy grande, existen efectos adversos en la ductilidad, propiedad de laminado en caliente, y capacidad de soldadura de una aleación. El contenido de Pb es menor de o igual a 0.030% en masa, de preferencia menor de o igual a 0.015% en masa, y de mayor preferencia menor de o igual a 0.009% en masa. En particular, ya que Pb es un material peligroso, menos es mejor. El contenido de C es menor de o igual a 0.010% en masa, y de preferencia menor de o igual a 0.008% en masa.
Posteriormente, se describirán Al, P, Sb, As y Mg. En particular, Al, P y Mg mejoran la resistencia, firmeza de color y resistencia a la corrosión.
Existen muchos casos en los cuales los materiales de chatarra se utilizan como un material de aleación de cobre, y estos materiales de chatarra pueden contener componentes de S (azufre) . Mg puede remover los componentes de S en la forma de MgS cuando tales chatarras que contienen los componentes de S se convierten en un material de aleación. Incluso si MgS permanece en la aleación, no existen efectos adversos en resistencia a la corrosión. Además, cuando los componentes de S se convierten en MgS, la propiedad de prensado se mejora. Cuando las chatarras que contienen el componente de S se utilizan sin Mg, es probable que S se presente en un limite de granulación de una aleación, lo cual puede causar corrosión de limite de granulación. Por lo tanto, la firmeza de color se deteriora. Sin embargo, con el fin de agregar Mg para evitar eficientemente la corrosión de limite de granulación y para exhibir la acción de la misma, es necesario que el contenido de Mg sea 0.001% en masa a 0.03% en masa. Mg se oxida fácilmente. Por lo tanto, cuando una cantidad en exceso del mismo se agrega, existe un problema en donde Mg se oxida durante la fundición para formar un óxido; la viscosidad de metal fundido se incrementa; y los defectos de fundición tal como la inclusión de óxido tienen lugar.
P mejora la resistencia a la corrosión y la fluidez del metal fundido. Con el fin de exhibir estos efectos, el contenido de P debe ser mayor de o igual a 0.005% en masa. Además, el contenido de P es de preferencia menor de o igual a 0.09% en masa, debido a que una cantidad en exceso del mismo puede tener efectos adversos en la ductilidad durante el laminado en caliente y en frió.
Sb y As se agregan con el fin de mejorar la resistencia a la corrosión como en el caso de P. Con el fin de obtener tal efecto, es necesario que el contenido de Sb o As sea mayor de o igual a 0.01% en masa. Por otro lado, cuando el contenido del mismo es mayor de 0.09% en masa, el efecto que corresponde al contenido no se obtiene y la ductilidad se reduce. Además, ya que Sb y As son peligrosos para el cuerpo humano, el contenido del mismo es de preferencia menor de o igual a 0.05% en masa.
Al tiene una función para remover componentes de S aunque no es tan superior como Mg y forma un óxido en una superficie del material para mejorar la firmeza de color. Con el fin de obtener tal efecto, el contenido del mismo debe ser mayor de o igual a 0.01% en masa. Por otro lado, cuando el contenido es mayor de o igual a 0.3% en masa, el efecto del mismo es bajo, una película de recubrimiento de óxido consistente se forma, y de este modo se inhiben las propiedades bactericidas y antibacterianas.
En las aleaciones de cobre de acuerdo con la presente invención, se prefiere una relación de área de fases ß en una matriz de fase a es 0% a 0.9% y de preferencia 0% a 0.4%; y una estructura metálica en la cual las fases ß estén a punto de aparecer. Sin embargo, es necesario que los limites de granulación de fase a y los limites de fase a-ß se refuercen debido a las concentraciones de n, Pb, C y otras impurezas inevitables, lo cual promueve la formación de fases ß, son elevadas y la resistencia a la corrosión y similares son inestables. Con este fin, es necesario que Mg, Sb, As, P, Al o Mn se agreguen. En este caso, las fases ß incluyen fases ß' las cuales se generan en la transformación de orden-desorden.
Posteriormente, se describirán los procesos de producción.
Aun cuando una estructura metálica inmediatamente después del laminado en caliente es la estructura de una sola fase a o contiene una cantidad extremadamente pequeña de fases ß, si el índice de enfriamiento de un material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es lento en el proceso de enfriamiento a temperatura normal, una gran cantidad de fases ß se precipita. Con el fin de minimizar la precipitación de fases ß, es preferible que el índice de enfriamiento de un material laminado en caliente en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a l°C/segundo. Es más preferible que el índice de enfriamiento sea mayor de o igual a 2°C/segundo. Cuando las fases ß permanecen en un material laminado en caliente, con el fin de remover las fases ß, es necesario que el material laminado en caliente se someta a un tratamiento térmico a una temperatura elevada o durante un periodo prolongado de tiempo en el proceso de tratamiento térmico. Además, después del laminado en frío, aun cuando un material laminado se somete a un tratamiento térmico a una temperatura elevada de 520 °C o mayor durante un periodo corto de tiempo de aproximadamente 0.1 minutos a 90 minutos, con el fin de minimizar la precipitación de fases ß, el índice de enfriamiento del material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es de preferencia mayor de o igual a l°C/segundo y de mayor preferencia mayor de o igual a 2°C/segundo. Cuando un material laminado en frío se trata en un recocido continuo y una línea de lavado, puede realizarse el tratamiento térmico descrito anteriormente a una temperatura elevada durante un periodo corto de tiempo y puede incrementarse el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C. Por lo tanto, el tratamiento en un recocido continuo y línea de lavado es efectivo debido a que la precipitación de fases ß puede suprimirse, pueden obtenerse varias clases de propiedades superiores, y se requiere un periodo corto de tiempo desde los puntos de vista de energía y productividad. En particular, durante el laminado en caliente, la segregación de elementos Cu, Ni y Zn generados durante la fundición no se elimina completamente. Por lo tanto, es importante que el tratamiento térmico se realice a una temperatura elevada durante un periodo corto de tiempo para eliminar la segregación; el índice de enfriamiento se controla para reducir la segregación; y la relación de área de fases ß se ajusta para ser menor de o igual a 0.9% y de preferencia menor de o igual a 0.4%, desde los puntos de vista para mejorar la resistencia, ductilidad, resistencia a la corrosión y propiedad antibacteriana.
Las condiciones para recocido continuo son que una máxima temperatura lograda es una temperatura de 520° a 800 °C; un tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual es 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda es 0.1 minutos a 90 minutos; y se cumple una relación de 470<It<620. Es preferible que la máxima temperatura lograda sea 540°C a 780 °C; el tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual es 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda es 0.15 minutos a 50 minutos; y se cumple una relación de 480<It<600. Cuando se cumplen tales condiciones durante el recocido continuo, pueden también cumplirse las condiciones preferibles para el tamaño de grano descrito posteriormente.
Cuando el índice de tratamiento térmico It es menor de 470, es decir, bajo las condiciones de que la máxima temperatura lograda es menor o el tiempo de retención es más corto, un material no se suaviza lo suficiente. Como un resultado, una estructura metálica no se cambia de una estructura forjada, el tratamiento térmico no se realiza lo suficiente, y la manejabilidad tal como plegabilidad se deteriora. Por otro lado, cuando el índice de tratamiento térmico It es mayor de 620, una estructura metálica de un material se hace tosca. Como resultado, la resistencia se reduce significativamente, probablemente se forman porciones ásperas (rugosidad superficial: el fenómeno en el cual las porciones convexa y cóncava que pueden observarse mediante inspección visual se forman en una porción curva y una porción superficial en la cercanía de la porción curva) es probable que se formen en el material durante el plegado, y la manejabilidad tal como calidad de troquelado se deteriora. Además, la resistencia se deteriora y existen efectos adversos en la resistencia a la corrosión. Como las condiciones, el índice de tratamiento térmico It es de preferencia mayor de o igual a 480 y de mayor preferencia mayor de o igual a 495. Como el límite superior, el índice de tratamiento térmico It es de preferencia menor de o igual a 600 y de mayor preferencia menor de o igual a 580.
Con el fin de ablandar lo suficiente un material, la relación entre la máxima temperatura lograda y el tiempo de retención representado por el índice de tratamiento térmico It es importante. En un tratamiento dentro de un periodo corto de tiempo, es necesario que la temperatura máxima lograda sea mayor de o igual a 520°C. Además, cuando se realiza un tratamiento térmico en un recocido continuo y linea de lavado, se aplica tensión a un material laminado para transportar el material laminado en el recocido continuo y la línea de lavado. En este caso, cuando la máxima temperatura lograda del material laminado es mayor de 800°C o 780°C, el material laminado puede extraerse por la tensión incluso durante un periodo corto de tiempo .
Además, un tubo soldado se utiliza principalmente como un material para barandillas o perillas de puertas. En una porción de unión entre los tubos soldados después de la soldadura y la unión, con el fin de minimizar la precipitación de fases ß las cuales tienen efectos adversos en plegabilidad, firmeza de color y resistencia a alergia por Ni, es preferible que un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C sea mayor de o igual a l°C/segundo durante el enfriamiento después de la soldadura. Es más preferible que el índice de enfriamiento sea mayor de o igual a 2°C/segundo. Se asume un caso en el cual un tubo soldado bajo condiciones en las que los componentes de materiales de banda continua antes de la soldadura, la expresión (índice de composición fl) con relación a los componentes se producen, y se cumplen las condiciones de tratamiento térmico; y el índice de enfriamiento descrito anteriormente se cumple después de la soldadura. En este caso, cuando el índice de tratamiento térmico It cumple el intervalo descrito anteriormente como las condiciones de tratamiento térmico durante el tratamiento térmico después de la soldadura o después de la soldadura y estirado en frío; y un índice de enfriamiento promedio después del tratamiento térmico en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C, lo cual se relaciona con la precipitación de fases ß, se ajusta para ser más elevado de o igual a l°C/minuto y de preferencia más elevado de o igual a 2°C/minuto, una relación de área de fases ß precipitadas puede reducirse a 0.9% o menos o a 0.4% o menos.
Un tamaño de grano promedio afecta la calidad de troquelado, plegabilidad, resistencia, resistencia a la corrosión y similares, es de preferencia 0.002 mm a 0.030 mm (2 µp? a 30 µp?) . Cuando el tamaño de grano promedio es mayor de 0.030 mm, rugosidad superficial (porciones ásperas) tiene lugar durante la flexión. Además, durante el troquelado, las rebabas y socavaduras se incrementan y la rugosidad superficial tiene lugar en la cercanía de una porción de troquelado. Además, ya que la resistencia se reduce, existen problemas cuando el material se utiliza para barandillas. Además, existe una tendencia de que una reducción en peso no puede llevarse a cabo y la resistencia a la corrosión se deteriora. El tamaño de grano promedio es de preferencia menor de o igual a 0.20 mm y de mayor preferencia menor de o igual a 0.010 mm. Por otro lado, cuando el tamaño de grano promedio es menor de 0.002 mm, existe un problema en la capacidad de plegado. El tamaño de grano promedio es de preferencia mayor de o igual a 0.003 mm y de mayor preferencia mayor de o igual a 0.004 mm. En el caso de un tubo soldado obtenido soldando sin llevar a cabo el estirado en frió, se requiere la resistencia para su uso. Por lo tanto, el tamaño de grano promedio de las tiras de un material del tubo soldado es de preferencia 0.002 mm a 0.008 mm.
Ej emplos Al utilizar primeras a terceras aleaciones descritas anteriormente de acuerdo con la presente invención y las aleaciones de cobre que tienen composiciones para comparación, se prepararon muestras cambiando procesos de producción. Como las aleaciones de cobre para comparación, se utilizaron C2680 y C7060 especificadas de acuerdo con JIS H 3100 y C7521 especificadas de acuerdo con JIS H3110.
Las Figuras 1 y 2 ilustran las composiciones de las primeras y terceras aleaciones de acuerdo con la presente invención y las aleaciones de cobre para comparación preparadas como las muestras.
Los procesos de producción de las muestras incluyen tres procesos de Pl, P2 y P3. La Figura 3 ilustra configuraciones de los procesos de producción Pl, P2 y P3.
El proceso de producción Pl se llevó a cabo como una prueba de laboratorio para el propósito de investigar la influencia de la composición. El proceso de producción P2 se llevó a cabo para los propósitos de producción en la instalación de producción en masa y la investigación en un tubo soldado. El proceso de producción P3 se llevó a cabo como una prueba de laboratorio para el propósito de investigar la influencia de condiciones de laminado en caliente o un tratamiento térmico.
El proceso de producción Pl se llevó a cabo como sigue .
Una materia prima, preparada mezclando diversos componentes de cobre electrolítico, zinc electrolítico, Ni de pureza elevada y otros metales puros comercialmente disponibles, se fundió en un horno eléctrico. Después, el metal fundido se vertió en un molde que tiene un tamaño de 70 mm (ancho) x 35 mm (espesor) x 200 mm (longitud) para obtener un lingote en forma de placa de la muestra de prueba. En el lingote en forma de placa, una superficie fundida y óxidos en la superficie completa se removieron cortando al preparar una muestra que tiene un tamaño de 65 mm (ancho) x 30 mm (espesor) x 190 mm (longitud) . Esta muestra se calentó a 800°C y se laminó en caliente en tres fases hasta que se obtuvo un espesor de 8 mm. Luego, se llevó a cabo un enfriamiento de aire forzado utilizando aire y una ventilación de enfriamiento para ajustar un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C a 2.5 °C/segundo . Los óxidos en la superficie de la muestra laminada en caliente se removieron mediante pulido, seguido por laminado en frío hasta que se obtuvo un espesor de 1.0 I. Al cambiar la temperatura de solidificación del horno y el índice de alimentación en una atmósfera de nitrógeno utilizando un horno continuo (810A fabricado por Koyo Thermo Systems Co . , Ltd.), se llevó a cabo un tratamiento térmico bajo condiciones ajustadas en donde una máxima temperatura lograda fue 705 °C; un tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda fue 0.3 minutos; y un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C fue 2.5 °C/segundo . El índice de tratamiento térmico It fue 541. Este tratamiento térmico se llevó a cabo asumiendo que se produjeron productos en masa en un recocido continuo y línea de lavado y puede llevarse a cabo bajo las mismas condiciones de tratamiento térmico como aquella en el recocido continuo y la línea de lavado. Después del tratamiento térmico, se llevó cabo el laminado en frío hasta que se obtuvo un espesor de 0.8 mm (índice de procesamiento: 20%) para preparar una muestra.
El proceso de producción P2 se llevó a cabo como sigue .
Una materia prima preparada al mezclar componentes predeterminados se fundió en un horno de calentamiento por inducción de baja frecuencia de tipo canal para preparar un lingote en forma de placa que tiene un espesor de 190 mm, un ancho de 840 mm, y una longitud de 2000 mm. Este lingote se calentó a 800 °C y se laminó en caliente hasta que se obtuvo un espesor de 12 mm. El material laminado en caliente se enfrió por enfriamiento con aire forzado utilizando un ventilador de enfriamiento y enfriamiento de agua de regadera en la cual un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400 °C a 500°C fue 2.3 °C/segundo . La superficie del material laminado se cortó (espesor: 11.2 mm) , seguido por laminado en frío hasta que se obtuvo un espesor de 1.3 mm. Los materiales se prepararon bajo varias condiciones de tratamiento térmico (la máxima temperatura lograda del material de tratamiento térmico; y el tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda) cambiando la temperatura de solidificación del horno e índice de alimentación en un recocido continuo y línea de lavado. La máxima temperatura lograda del material de tratamiento térmico fue 680°C a 730°C; el tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda fue 0.25 minutos a 0.5 minutos; y el índice de enfriamiento en una temperatura de 400°C a 500°C fue 0.30C/segundo a 2.3°C. El índice de tratamiento térmico It fue 525 a 593. El material de tratamiento térmico se cortó en un ancho de 111 mm mediante una cortadora para preparar una tira (material) de un tubo soldado.
Con el fin de preparar un tubo soldado, el material (material de tratamiento térmico de 111 mm (ancho) x 1.3 mm (espesor) se alimentó en un índice de alimentación de 60 m/minutos y se sometió a manejabilidad de plásticos utilizando rodillos plurales para obtener una forma cilindrica. El material cilindrico se calentó utilizando una bobina de calentamiento por inducción de alta frecuencia para unir y soldar ambos extremos de la tira. Una porción de nervaduras de la porción de unión se removió mediante corte utilizando una herramienta para torneado (herramienta de corte) . Como resultado, se obtuvo un tubo soldado que tiene un diámetro de 32.0 mm y un espesor de 1.38 mm. Debido al cambio del espesor, cuando se moldeo un tubo soldado, se llevó a cabo un porcentaje individual de laminado en frío en la práctica. Después del soldado, el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C fue 2.7 °C/segundo . Una parte del tubo soldado se laminó en frío para obtener un diámetro de 28.5 mm y un espesor de 1.1 mm. El tubo soldado se cortó en una longitud de 300 mm. Al cambiar la temperatura de solidificación del horno e índice de alimentación en una atmósfera de nitrógeno utilizando un horno continuo (810A fabricado por Koyo Thermo Systems Co., Ltd. ) , un tratamiento térmico (índice de tratamiento térmico It: 584) se llevó a cabo bajo condiciones en donde una máxima temperatura lograda fue 600 °C; un tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda fue 30 minutos; y un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400 °C a 500°C fue 2.5°C/segundo. Se llevó a cabo el estiramiento en frío final para obtener un material de tubería que tiene un diámetro de 25.0 MI y un espesor de 1.0 mm (relación de estiramiento: 20.4%).
Además, después del tratamiento térmico en el recocido continuo y la línea de lavado, el material laminado se laminó en frío en un espesor de 1.04 mm (proporción de procesamiento: 20%) con el fin de evaluar varias propiedades.
Además, para comparación, se adquirieron C2680 comercialmente disponible (65Cu-35Zn), C7060 (90Cu-10Ni) y C7521 (Cu-19Zn-17Ni) que tiene un espesor de 1 mm. Al cambiar la temperatura de solidificación de horno e índice de alimentación en una atmósfera de nitrógeno utilizando un horno continuo, un tratamiento térmico (índice de tratamiento térmico It: 541) se llevó a cabo bajo condiciones ajustadas: una máxima temperatura lograda de 705°C; un tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda de 0.3 minutos; y un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C de 2.50C/segundo . Cada material calentado comercialmente disponible se laminó en frío hasta obtener un espesor de 0.8 mm (relación de procesamiento: 20%).
Se llevó a cabo el proceso de producción P3 como sigue .
Una muestra que tiene un tamaño de 65 mm (ancho) x 30 mm (espesor) x 190 mm (longitud) se cortó a partir del lingote en forma de placa del proceso de producción P2, se calentó a 800°C, y se laminó en caliente en tres pasos hasta que se obtuvo un espesor de 8 mm. Luego, se llevó a cabo el enfriamiento por aire forzado utilizando aire y un ventilador de enfriamiento para ajusfar un índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C a 0.2 °C/segundo a 2.5 °C/segundo . Los óxidos en la superficie de la muestra laminada en caliente se removieron mediante pulido, seguido por laminado en frío hasta que se obtuvo un espesor de 1.0 mm. Al cambiar la temperatura de solidificación del horno y el índice de alimentación en una atmósfera de nitrógeno utilizando un horno continuo (810A fabricado por Koyo Thermo Systems Co., Ltd.), se llevó a cabo un tratamiento térmico bajo condiciones ajustadas de una máxima temperatura lograda; un tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda; y un índice de enfriamiento. La máxima temperatura lograda de la muestra fue 490°C a 810°C; el tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual fue 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda fue 0.09 minutos a 100 minutos; y el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C fue 0.4 °C/segundo a 2.5 °C/segundo . El índice de tratamiento térmico It fue 405 a 692. Después del tratamiento térmico, la muestra se laminó en frío en un espesor de 0.8 irvm (relación de procesamiento: 20%).
Las muestras preparadas en los procesos de producción descritos anteriormente se evaluaron utilizando los siguientes métodos.
Tono de Color y Diferencia de Color Un color superficial (tono de color) de la aleación de cobre se midió utilizando un método de medición de color objeto especificado en JIS Z 8722-2009 (Métodos para medir, reflejar y transmitir el color de objetos) y se representó por el sistema de color L*a*b* especificado en JIS Z 8729-2004 (especificación de color-espacio de color L*a*b* y espacio de color L*u*v*) . Específicamente, los valores de L, a y b se midieron utilizando un espectrofotómetro "CM-2002" fabricado por Konica Minolta Inc., con SCI (componente especular incluido). La diferencia de color (??={ (AL*)2+ (Aa*) 2+ (Ab*) 2} 1 2; en donde AL*, Aa* y Ab* son la diferencia entre dos colores objeto) de acuerdo con JIS Z 8730 (Especificación de Color-Diferencia de Color de Colores Objeto) de acuerdo con JIS Z 8730 (Especificación de Color-Diferencia de Colores de Colores Objeto) se calculó a partir de los valores L*a*b* medidos antes y después de la prueba. Se evaluó la magnitud de diferencia de color. Con el fin de obtener los valores L*a*b* medidos antes y después de la prueba, se llevó a cabo la medición en tres puntos y se utilizó el valor promedio del mismo.
Prueba 1 de Firmeza de color: Prueba de Aspersión de Transpiración Artificial En una prueba de firmeza de color para evaluar la firmeza de color del material, se utilizó una solución de prueba de JIS Z 2371 (Métodos de prueba de aspersión salina) como una solución de transpiración artificial (solución de transpiración artificial acidica especificada en JIS L 0848 (Método de prueba para firmeza de color para transpiración) ; preparada disolviendo 0.5 g de clorhidrato-monohidrato de L-histidina, 5 g de cloruro de sodio y 2.2 g de dihidrogenfosfato-dehidrato de sodio en agua y agregando 0.1 moles/L de hidróxido de sodio y agua a la misma para obtener una cantidad total de 1 litro y un pH de 5.5) . Al utilizar un instrumento de prueba de corrosión combinada-ciclica (fabricada por Itabashi Rikakogyo Co . , Ltd., tipo BQ-2), la temperatura de la cámara de roció se mantuvo a 35±2°C y la temperatura de un tanque de almacenamiento de solución de prueba se mantuvo a 35±2°C. El liquido rociado se alimentó a través de una boquilla de aspersión utilizando aire comprimido (0.098+0.010 MPa) . La transpiración artificial se suministró continuamente a una muestra colocada en la cámara de roció (20% del material laminado en frío: 150 mm (vertical) x 50 mm (horizontal) ) . El tiempo de prueba fue de 8 horas. Después de la prueba, la muestra se extrajo, se lavó con agua, y se secó con un ventilador. El color de una superficie de la muestra se midió utilizando un espectrofotómetro (C -2002, fabricado por Konica Minolta Inc.) con *L*a*b* especificado en JIS Z 8729. La diferencia de color (AE={ (AL*) 2+ (Aa*) 2+ (Ab* ) 2} 1/2 ; en donde AL*, Aa* y Ab* son la diferencia entre dos colores objeto) de acuerdo con JIS Z 8730 se calculó a partir de los valores L*a*b* respectivos medidos antes y después de la prueba. Se evaluó la magnitud de diferencia de color. Ya que la diferencia de color es menor, el cambio en el tono de color es menor, lo cual representa que la firmeza de color es elevada. Para la evaluación para firmeza de color, los valores de diferencia de color se clasificaron en "A: 0 a 4.9", "B: 5 a 9.9", y "C: 10 o mayor". La diferencia de color representa la diferencia entre los valores medidos respectivos antes y después de la prueba.
Ya que el valor de la misma es mayor, el cambio en el tono del color antes y después de la prueba es mayor. Cuando la diferencia de color es mayor de o igual a 10, la decoloración puede confirmarse lo suficiente mediante inspección visual y puede determinarse que la firmeza de color es baja. Para comparación, en cuanto a C2680 comercialmente disponible (65/35 latón), C7060 (cuproníquel; aleación de Cu-10Ni) , y C7521 (aleación de Cu-19Zn-17Ni ; aleación elevada de Ni) como aleaciones de cobre para comparación, se llevó a cabo la misma evaluación para firmeza de color. C2680 se sometió a un tratamiento de prevención de corrosión (tratamiento utilizando una solución de prevención de corrosión con aleación de cobre comercialmente disponible) la cual se lleva a cabo por un fabricante de aleación de cobre general. En el tratamiento de prevención de corrosión, una superficie del material C2680 se desgrasó con acetona y se sumergió durante 10 segundos en una solución acuosa, la cual se calentó a 75°C y contenía 0.1% en volumen de solución de prevención de corrosión de aleación de cobre comercialmente disponible que tiene benzotriazol como un componente principal, seguida por lavado con agua, lavado con agua caliente, y secando con un ventilador. Como resultado, se obtuvo un material. Las condiciones descritas anteriormente son las mismas como las condiciones de tratamiento de prevención de corrosión (producción en masa) de una aleación de cobre general. Además, con respecto a C7060 y C7521, como en el caso de las aleaciones de acuerdo con la presente invención, se llevó a cabo la prueba de exposición sin utilizar un inhibidor de corrosión.
Prueba 2 de Firmeza de Color: Prueba de Exposición Interior Asumiendo que una placa que tiene un tamaño de 150 mm (vertical) x 50 mm (horizontal) , la cual se cortó a partir del 20% del material laminado en frió, se utilizó realmente como una paleta, la placa se unió a una puerta dentro de la construcción de la planta Sambo, Mitsubishi Shindoh Co . , Ltd., para investigar el estado de decoloración de la superficie. La superficie de esta muestra se pulió con un método seco utilizando un papel abrasivo impermeable #1200 antes de la exposición y se expuso a temperatura ambiente (aire acondicionado) durante 1 mes. Esta paleta se utilizó bajo condiciones de manera que la placa sea tocada por una mano humana por lo menos 100 veces por día (el tiempo de contacto cada vez fue aproximadamente 1 segundo) . La superficie de color de un material antes y después de la exposición se midió utilizando un espectrofotómetro con L*a*b*. La diferencia de color se calculó y evaluó. Utilizando los mismos criterios de evaluación como aquellos en la prueba de aspersión de transpiración artificial, los valores de diferencia de color se clasificaron en "A: 0 a 4.9", "B: 5 a 9.9" y "C: 10 o mayor". Para comparación con respecto a C2680 sometido al tratamiento de prevención de corrosión y c7060 y C7521, la misma prueba de exposición se llevó a cabo para la evaluación.
Resistencia de Alergia a Níquel Una placa de aleación de cobre que tiene un tamaño de 10 mm x 10 MI, la cual se cortó a partir del material laminado en frío al 20%, se unió a un brazo de un sujeto sano (quien no había sufrido de dermatitis por contacto por metal) utilizando un parche de yeso de prueba (fabricado por Torii Pharmaceutical Co., Ltd.). La placa de aleación de cobre se removió después de 8 horas . Ya sea que ocurran o no las reacciones alérgicas (reacciones alérgicas cuyos síntomas tales como eritema o eczema pueden observarse mediante inspección visual) en la porción de contacto entre el cuerpo humano y se determinó la placa de aleación de cobre. Casos en donde las reacciones alérgicas no tuvieron lugar son representados por "A"; y casos en donde las reacciones alérgicas tuvieron lugar son representados por "C" .
Propiedad de prensado Se llevó a cabo una prueba de punzonado a presión utilizando una herramienta de punzonado, equipada con un punzón y un troquel que tiene un diámetro de 57 mm y utilizando una máquina de prueba universal del sistema hidráulico 200 kN (AY-200SIII-L, fabricada por Tokyo Testing Machine Mfg Co. , Ltd.).
Una placa de aleación de cobre se mantuvo en una porción superior del troquel que tiene un orificio circular y se perforó en una dirección a partir de una porción superior a una porción inferior a un índice de 5 mm/segundos. SKS-3 se utilizó como una material del punzón y el troquel, una tolerancia con el punzón fue 3%, un ahusamiento de troquel de desbarbado fue 0°C, y la prueba se llevó a cabo sin lubricación. El material laminado en frío al 20% se utilizó para la evaluación.
Una muestra que tiene un ancho de 5 mm y una longitud de 10 mm se cortó de un extremo de la placa de aleación de cobre la cual se perforó en una forma circular teniendo un diámetro de <j>57 mm. Esta muestra se incrustó con una resina y se observó verticalmente a partir de la porción extrema de la placa de aleación de cobre utilizando un microscopio metalográfico para medir la altura de la rebaba. La muestra perforada se midió en 4 puntos divididos en la dirección de 90°, y el valor promedio se calculó como "altura de la rebaba". Cuando la "altura de la rebaba" es menor, la evaluación para propiedad de prensado (calidad de punzonado) fue mayor. La propiedad de prensado se evaluó con base en el valor medido de "altura de la rebaba". Los criterios para la evaluación de la propiedad de prensado (calidad de punzonado) son "A: menos de 5 pm", "B: 5 pm a 10 pm", y "C: 10 pm o mayor". Cuando la altura de la rebaba es menor, la propiedad de prensado es mayor. Cuando la altura de la rebaba es "A: menor de 5 pm", la propiedad de prensado puede determinarse para ser alta.
Capacidad de Flexión Se dobló una muestra 180° de acuerdo a JIS Z 2248 (método de prueba de flexión de material metálico) y la capacidad de flexión se determinó con base en el estado de la porción flexionada. En la prueba de flexión de 180°, se utilizó una muestra laminada en frío al 20% que tiene un espesor de 0.8 mm (1.04 mm en el caso del laminado en frío al 20% del proceso de producción P2); el radio (R) de flexión de la porción flexionada se estableció a 0.4 mm (0.52 mm en el caso del laminado en frió al 20% del proceso de producción P2); y la muestra se flexionó 180° de manera que cumplió una expresión de R/ta=0.5 (ta representa el espesor). La porción flexionada (porción curvada) se observó mediante inspección visual y la evaluación se llevó a cabo con base en los siguientes criterios: "A: sin arrugas o se observó una pequeña cantidad de arrugas"; "B: se observó una gran cantidad de arrugas; "C: se •formaron porciones ásperas"; y "D: se formaron grietas".
En el caso de "A: Sin arrugas o se observó una pequeña cantidad de arrugas" las cuales no provocaron sustancialmente problemas durante la flexión de un conector o similar, puede determinarse que la capacidad de flexión es superior. La evaluación de B o más elevada en la cual no existen grietas es preferible. Cuando el tamaño de arrugas fue difícil de determinar mediante inspección visual, la porción flexionada (porción curvada) se observó utilizando un microscopio óptico en una ampliación de 50 veces como se describe en el método de prueba estándar de manejabilidad por flexión para láminas y tiras de cobre y aleaciones de cobre de JBMA (Japan Brass Makers Association standard) T307:1999. Además, cuando un material se flexiona de manera que los granos de cristal del mismo son toscos, no existen grietas en la cercanía de la porción flexionada; sin embargo, se forma una gran cantidad de porciones ásperas (rugosidad superficial) . Como resultado, este material no puede utilizarse. La muestra en la cual se forman las porciones ásperas se evaluó como "C".
Capacidad de soldadura Se produjo un tubo soldado con un método en el cual un producto de tiras como un material general se sometió gradualmente a manejabilidad de plásticos formando rodillos en la dirección ancha que se moldea en una forma circular; y se calentó mediante bobina de calentamiento por inducción de alta frecuencia para unir y soldar ambos extremos del mismo. La porción de unión se sometió a porción de soldadura de presión así llamada. En la porción de unión, se formó una porción grande de nervadura a partir de una porción trasera excedente del material. Las porciones de nervaduras de soldadura dentro y fuera de la tubería se removieron continuamente al cortar utilizando una herramienta de corte. La porción de soldadura tiene un problema en la capacidad de unión debido a la adhesión de la porción trasera. La capacidad de soldadura se evaluó en prueba de aplanado descrita en JS H 3320 (tuberías y tubos soldados con cobre y aleación de cobre) . Es decir, una muestra que tiene un tamaño de aproximadamente 100 mm se obtuvo a partir de un extremo de una tubería soldada. Esta muestra se interpuso entre dos placas y se prensó hasta que la distancia entre las placas fuera tres veces el espesor de la tubería. En ese momento, una porción de soldadura de la tubería de soldadura se colocó en una dirección perpendicular a una dirección de prensado y se flexionó con el fin de ser un extremo de punta flexionada. El estado de la porción de soldadura flexionada se observó mediante inspección visual. Además, un material de tubería soldada (sin un material de tubería estirada en frío) se utilizó para flexión aplanada. Los criterios de evaluación son "A: no se observaron defectos tales como grietas en los orificios finos"; "B: no se observaron grietas finas (la longitud de las grietas abiertas en una dirección longitudinal del material de tubería fue menor de 2 mm) ; y "C: las grietas se observan parcialmente (la longitud de las grietas abiertas en una dirección longitudinal del material de tubería fue mayor de o igual a 2 mm) .
Además, el buen estado de la porción de la soldadura se investigó cuando se estiró en frío. Una tubería soldada estirada en frío estuvo entre las tuberías estiradas en frío que tienen un diámetro externo de 28.5 mm, un espesor de 1.1 mm, y una longitud de 4000 mm, y se observó una porción de soldadura de la misma mediante inspección visual sobre la longitud completa. Los casos en donde no hubo grietas y la porción de soldadura en buen estado se evaluaron como "A"; y casos en donde se observaron las grietas mediante inspección visual o laminado en frío no pudieron llevarse a cabo (la tubería soldada se fracturó a partir de la porción de soldadura durante el laminado en frío) se evaluaron como "C".
Tamaño de Grano Con respecto a la muestra laminada en frío al 20% (en los procesos de producción Pl y P3, el material que tiene un espesor de 0.8 mm sometido a laminado en frío después de tratamiento térmico; en el proceso de producción P2, el material que tiene un espesor de 1.04 mm se sometió a laminado en frío después del tratamiento térmico; posteriormente, el mismo se aplicará) , el tamaño de grano se midió con un método en el cual una estructura metálica de una sección transversal en una dirección paralela a una dirección de laminado se observó utilizando un microscopio metalográfico (EPIPHOT 300 fabricado por Nikon Corporation) en una ampliación de 150 veces (cambiado apropiadamente hasta 500 veces de acuerdo con el tamaño de grano) ; y el tamaño de grano de fases a en la estructura metálica observada se midió de acuerdo con el método de comparación de JIS H 0501 (métodos para calcular el tamaño de grano promedio de cobre forjado y aleaciones de cobre) . Con el fin de obtener el tamaño de grano (tamaño de grano de fases a) , se llevó a cabo la medición en tres puntos absolutos y se utilizó el valor promedio del mismo.
Relación de Área de fases ß Se obtuvo la relación de área de las fases ß como sigue. Una estructura metálica de una sección transversal de la muestra laminada en frió al 20% en una dirección paralela a una dirección de laminado se observó utilizando un microscopio metalográfico (EPIPHOT 300 fabricado por Nikon Corporation) en una ampliación de 500 veces; fases ß en la estructura metálica observada se binarizaron utilizando un software de procesamiento de imágenes "WinROOF"; y se obtuvo la relación de área de fases ß a la relación total de la estructura metálica completa (porciones de la estructura metálica a diferencia de fases ß fueron fases a) . Se observó la estructura metálica a partir de tres campos visuales, y se calculó el valor promedio de las relaciones de área respectivas.
Cuando las fases ß fueron difíciles de distinguir con un microscopio metalográfico en una ampliación de 500 veces, la relación de área se obtuvo por FE-SEM-EBSP (Patrón de Difracción de Retrodispersión de Electrones) . Es decir, JSM- 7000F (fabricado por JEOL Ltd.) se utilizó como un FE-SEM; soluciones TSL OIM Ver. 5.1 se utilizaron para el análisis; y se obtuvo la relación de área a partir de un mapa de fases en una ampliación de análisis de 2000 veces. Es decir, ya que la fase a representa una estructura cristalina de FCC y la fase ß representa una estructura cristalina de BCC, ambas fases pueden discriminarse entre si.
Manejabilidad en caliente La manejabilidad en caliente se evaluó con base en el estado de grieta después del laminado en caliente. Se observó la apariencia mediante inspección visual, y se observaron los materiales en donde no hubo defectos tales como grietas mediante laminado en caliente o en donde se observaron grietas aunque el tamaño de las mismas fue pequeño (3 mm o menos) se determinaron para ser superiores en la práctica y se evaluaron como "A"; materiales en donde el número de pequeños bordes agrietados que tienen un tamaño de 5 mm o menos sobre la longitud completa fue 5 o menos se determinaron para ser practicables y se evaluaron como "B"; y los materiales en donde se observó una grieta grande que tiene un tamaño mayor de 5 mm y/o en donde el número de pequeñas grietas que tienen un tamaño de 3 mm o menos fue más de 6, se determinaron por tener un problema en la práctica (que requiere una gran reparación en la práctica) y se evaluaron como "C". Para los materiales los cuales se evaluaron como "C", las siguientes pruebas se detuvieron .
Manejabilidad en Frió La mane abilidad en frío se evaluó con base en el estado de las grietas (el estado de las grietas del material laminado en frió) después que el material laminado en caliente se laminó en frió en una relación de procesamiento elevada de 80% o mayor. Se observó la apariencia mediante inspección visual, y se observaron los materiales en donde no hubo defectos tales como grietas o en donde se observaron grietas aunque el tamaño de las mismas fue pequeño (3 mm o menos) se determinaron para ser superiores en la práctica y se evaluaron como "A"; se observaron materiales en donde los bordes agrietados que tienen un tamaño mayor de 3 mm y 5 mm o menos, se determinaron para ser practicables y se evaluaron como "B"; y los materiales en donde se observó una gran grieta que tiene un tamaño mayor de 5 mm se determinaron por tener un problema en la práctica (que requiere una gran reparación en la práctica) y se evaluaron como "C". En esta evaluación, las grietas formadas por un lingote se excluyeron, las grietas las cuales pudieron determinarse mediante inspección visual que se formaron durante el laminado en caliente se excluyeron, y las grietas formadas durante el laminado en frío se determinaron con base en la longitud de las mismas. Para las aleaciones las cuales se evaluaron como "C", las siguientes pruebas se detuvieron .
Propiedad Bactericida (Propiedad Antibacteriana) 1 Se evaluó la propiedad bactericida con un método de prueba con referencia a JIS Z 2801 (productos antimicrobianos -prueba para actividad y eficacia antimicrobiana) y el área de prueba (área de película) y el tiempo de contacto se cambió para conducir la evaluación. Se utilizó escherichia coli (No. de inventario de la cepa: NBRC3972) como bacteria para la prueba. Una solución, la cual se obtuvo pre—cultivando (como el método de pre-cultivo, un método descrito en 5.6.a de JIS Z 2801 se utilizó) escherichia coli en 35±1°C y diluyendo escherichia coli con 1/500NB para ajusfar el número de bacterias a l.OxlO6 células/ml, se utilizó como una suspensión bacteriana de prueba. En el método de prueba, una muestra cortada en una forma cuadrada de 20 mm x 20 mm se colocó en una placa de Petri esterilizada, se agregó en gotas al mismo 0.045 mi de la suspensión bacteriana de prueba descrita anteriormente (escherichia coli: l.OxlO6 células/ml), y la placa de Petri se cubrió con una película de f15 mm. La suspensión bacteriana de prueba se cultivó durante 10 minutos (tiempo de inoculación: 10 minutos) en la placa de Petri en una atmósfera de 35±1°C y una humedad relativa de 95%. Esta suspensión bacteriana de prueba cultivada se lavó con agua con 10 mi de medio de cultivo de SCDLP para obtener una suspensión bacteriana lavada con agua. La suspensión bacteriana lavada con agua se diluyó 10 veces con solución salina regulada con fosfato. Se agregó agar de conteo de placa estándar a esta suspensión bacteriana, seguida por el cultivo a 35±1°C durante 48 horas. Cuando el número de colonias fue más de o igual a 30, el número de colonias se midió para obtener el conteo bacteriano viable (cfu/ml) . El conteo bacteriano viable de cada muestra se comparó con el conteo bacteriano viable en el momento de la inoculación (el conteo bacteriano viable cuando la prueba para la propiedad bactericida inició; cfu/ml) . Los criterios de evaluación fueron "A: 20% o menos", "B: 20% a menos de 50%", y "C: 80% o más". Para muestras las cuales se evaluaron como A (es decir, el conteo bacteriano viable fue menor de 1/5 del conteo bacteriano viable en el momento de la inoculación) , se evaluó la propiedad antibacteriana para ser superior. La razón por la cual el tiempo de cultivo (tiempo de inoculación) fue corto en 10 minutos es que se evaluó la actividad inmediata para propiedades bactericidas y antibacterianas. Como las muestras evaluadas, se utilizaron materiales laminados en caliente al 20%.
Propiedad Bactericida (Propiedad Antibacteriana) 2 Después de la medición del color objeto, el material expuesto (el cual se expuso durante 1 mes como la paleta de la puerta dentro de la construcción de la planta Sambo, Mitsubishi Shindoh Co . , Ltd.) de la prueba 2 de firmeza de color descrita anteriormente se cortó en una forma cuadrada de 20 mm x 20 mm. Se llevó a cabo la prueba de propiedad bactericida utilizando la suspensión bacteriana de prueba descrita anteriormente de escherichia coli para evaluar la muestra después de un uso a largo plazo para propiedad bactericida. El método de prueba y el método de evaluación son los mismos como aquellos de la Propiedad Bactericida.
Propiedad Antibacteriana 1 Resistencia a la Corrosión Se evaluó la resistencia a la corrosión en una prueba de corrosión de descincado de acuerdo con ISO6509:1981 (corrosión de metales y determinación de aleaciones de resistencia de descincado a latón) . En la prueba, se mantuvo una muestra en solución de cloruro de cobre al 1% (II), se calentó a 75°C durante 24 horas. Se observó una estructura metálica de la muestra en una dirección perpendicular a una superficie expuesta para medir la profundidad de una porción en donde la corrosión por descincado avanzó más (profundidad de corrosión por descincado máximo) . Las muestras en donde la profundidad de corrosión por descincado máximo fue menor de o igual a 200 µp? se evaluaron como "A" ; y las muestras en donde la profundidad de corrosión por descincado máximo fue mayor de 200 µ?? se evaluaron como "C".
Se utilizó la muestra laminada en frió al 20% (en los procesos de producción Pl y P3, el material que tiene un espesor de 0.8 mm se sometió a laminado en frió después del tratamiento térmico; en el proceso de producción P2, el material que tiene un espesor de 1.04 mm se sometió a un laminado en frío después del tratamiento térmico; más adelante, se aplicará el mismo) .
Prueba de Tracción Cada material laminado después del tratamiento térmico (muestra antes del laminado en frió) y el material laminado en frió al 20% se procesó en una pieza de prueba No. 5 (ancho: 25 mm, longitud de calibre: 25 mm) se especificó en JIS Z 2201 (piezas de prueba para prueba de tracción para materiales metálicos) . Se llevó a cabo la prueba de tracción utilizando una máquina de prueba universal del sistema hidráulico 200 kN (AY-200SIII-L, fabricada por Tokyo Testing Machine Mfg Co., Ltd.). Además, cada tubería soldada (diámetro: 32.0 mm, espesor: 1.38 mm) y la tubería soldada estirada en frío (diámetro; 25 mm, espesor: 1 mm) se procesó en la pieza de prueba No. 11 (longitud de calibre: 50 mm; el estado en donde la pieza de prueba se cortó del material de tubería) se especificó en JIS Z 2201 (piezas de prueba para prueba de tracción para materiales metálicos) . Una barra hueca se insertó en una porción de agarre y la prueba de tracción se llevó a cabo utilizando una máquina de prueba de sistema universal hidráulico 200 kN (AY-200SIII-L, fabricada por Tokyo Testing Machine Mfg Co., Ltd.).
Además, cuando la resistencia a la tracción se representa por s (N/mm2) y el alargamiento se representa por e (%) , se definió un índice de tracción f2 como el índice que indica el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad como ?2=s? (1+e/100) .
Los resultados de las respectivas pruebas descritas anteriormente se muestran en las Figuras 4 y 13. Aquí, los resultados de cada muestra para las pruebas respectivas se muestran en dos dibujos de las Figuras 4 y 5, Figuras 6 y 7, Figuras 8 y 9, Figuras 10 y 11, y Figuras 12 y 13.
Aquí, en el artículo "Tratamiento Térmico" del proceso de producción P2, se muestran las condiciones para el tratamiento térmico realizado después del laminado en frío de 1.3 mm. Además, en el artículo "Prueba de Tracción (Después del Tratamiento Térmico") del proceso de producción P2, se muestran los resultados para el tratamiento térmico realizado después del laminado en frío de 1.3 mm. Además, en el artículo "Prueba de Tracción (Material Laminado en Frío al 20%), se muestran los resultados después del laminado en frío de 0.8 mm para los procesos de producción Pl y P3; y los resultados después del laminado en frío de 1.04 mm se muestran para el proceso de producción P2.
Se encontró lo siguiente a partir de los resultados de las pruebas.
En las aleaciones de cobre blanco-plata como las primeras aleaciones de acuerdo con la invención que tienen una estructura metálica en la cual la relación de área de fases ß dispersas en una matriz de fase a fue 0% a 0.9%, las propiedades mecánicas tal como manejabilidad en caliente, manejabilidad en frió y propiedad de prensado fueron superiores, la firmeza del color fue elevada, y las propiedades bactericidas y antibacterianas y resistencia a alergia por Ni fueron superiores (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-1). En las aleaciones de cobre blanco-plata que tienen una estructura metálica en la cual la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase a fue 0 a 0.4%, las propiedades fueron particularmente elevadas.
En las aleaciones de cobre blanco-plata como las segundas aleaciones de acuerdo con la presente invención que tienen una estructura metálica en la cual la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase a fue 0% a 0.9%, la resistencia, capacidad de flexión y propiedad de prensado se mejoraron además (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-13) . En las aleaciones de cobre blanco-plata que tienen una estructura metálica en la cual la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase a fue 0 a 0.4%, las propiedades fueron particularmente elevadas.
En las aleaciones de cobre blanco-plata como las terceras aleaciones de acuerdo con la presente invención que tienen una estructura metálica en la cual la relación de área de las fases ß dispersadas en una matriz de fase a fue 0% a 0.9%, la resistencia, firmeza de color y resistencia a la corrosión se mejoraron en el caso de aleaciones que tienen Al, P o Mg; y la resistencia a la corrosión se mejoró en el caso de aleaciones que tienen Sb o As (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. a-33, a-35, a-36, a-37 y a-38) .
Cuando el índice de enfriamiento del material laminado en caliente en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a l°C/segundo, la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase a es probable que esté en 0% a 0.9% (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. c-8 a c-18, c-111 y c-114) .
En el tratamiento térmico, cuando las expresiones de 520<Tmax<800, 0.1<th<90, y 470<Tmax-90xth~1/2<620 se cumplen; y el índice de enfriamiento durante el enfriamiento del material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a l°C/segundo, la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase es probable que esté en 0% a 0.9% (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. c-8 a c-18, c-107 a c-110, y c-112 a c-117) . Cuando las expresiones de 540<Tmax<780 y 0.15<th<50 se cumplen; el índice de enfriamiento durante el enfriamiento del material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es más elevado que o igual a 2 °C/segundo; y (Tmax-90xtf1 2) es mayor de o igual a 480 a 495 y menor de o igual a 600 o 580, la relación de área de fases ß dispersadas en una matriz de fase a es probable que esté en 0% a 0.4%.
Cuando el valor del índice de composición fl de Cu, Ni, Mn (fl=[Cu]+1.2x[Ni]+0.4x[Mn] ) es menor de 65.5, el laminado en caliente podría llevarse a cabo; sin embargo, se observaron grietas que tienen un tamaño de 5 mm o mayor durante el laminado en frío después del laminado en caliente y existió un problema en la manejabilidad en frío. Estos ejemplos tienen problemas en consideración de producción en masa y similares. Por lo tanto, el subsiguiente tratamiento térmico y el laminado en frío y diversas evaluaciones no se llevaron a cabo. Cuando el tratamiento térmico y laminado en frío se llevó a cabo y diversas propiedades de los mismos se evaluaron únicamente para la Prueba No. a-109, la cantidad de fases ß fue grande. Como resultado, la manejabilidad en frío fue baja, el índice de tracción f2=s? ( 1+e/100 ) como el índice indicando el equilibrio entre la resistencia y la ductilidad (en particular, la ductilidad fue baja) fue bajo, se formó una grieta grande durante 180° de flexión, y las propiedades bactericidas y antibacterianas, firmeza de color, resistencia a la corrosión y resistencia a alergia por Ni fueron bajas.
Además, cuando el valor del índice de composición fl fue mayor de 70, no se formó una grieta grande durante el laminado en caliente o en frío y el proceso pudo llevarse a cabo hasta el laminado en frío final. Sin embargo, ya que estas muestras tuvieron una baja resistencia a la tracción, el índice de tracción f2 como el índice que indica el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento fue menor de o igual a 650. Además, con respecto a la propiedad de prensado, se formó una rebaba grande y existió un problema en la manejabilidad (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. a-106, a-112 y a-120) . Cuando el valor de fl es menor de o igual a 69.0, o es mayor de o igual a 66.0, el valor de f2 es elevado.
En las muestras en las cuales la cantidad de Cu fue menor de 51.0% en masa o mayor de 58.0% en masa, el índice de composición fl estuvo fuera del intervalo apropiado en muchos casos y existieron problemas en varias propiedades como se describe anteriormente (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. a-101 y a-106). Además, en la Prueba No. a-109 descrita anteriormente, el índice de composición fl estuvo en el intervalo apropiado aunque la cantidad de Cu fue menor de 51.0% en masa. Por lo tanto, diversas propiedades fueron bajas como se describe anteriormente. El índice de composición fl tiene una gran relación con la cantidad de Cu. En las muestras en las cuales el índice de composición fl está fuera del intervalo apropiado, varias propiedades son bajas. Por consiguiente, es preferible que la cantidad de Cu sea 51.0% en masa a 58.0% en masa. Además, cuando la cantidad de Cu es 51.5% en masa a 57.0% en masa, varias propiedades se mejoran adicionalmente .
En la Prueba No. a-111 en la cual la cantidad de Ni es mayor de 12.5% en masa, el índice de composición fl estuvo en el intervalo apropiado aunque la propiedad de laminado en caliente fue baja. Por lo tanto, se formó un borde agrietado grande durante el laminado en caliente. En la Prueba No. a-119 en la cual la cantidad de Ni es menor de 9.0% en masa, el índice de composición fl estuvo en el intervalo apropiado aunque la resistencia fue baja. Por lo tanto, el valor del índice de tracción f2 que indica el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento fue bajo. Además, la propiedad bactericida y la firmeza de color también fueron bajas.
La cantidad de Ni también tiene una relación con el índice de composición fl aunque se requiere para suprimirse a 9.0% en masa a 12.5% en masa. Cuando la cantidad de Ni es 10.0% en masa a 12.0% en masa, las propiedades se mejoran adicionalmente.
En la prueba No. a-105, la cantidad de Ni fue menor de 9.0% en masa, aunque la cantidad de Pb fue mayor a 0.032% en masa. Por lo tanto, ya que se formó un borde agrietado grande durante el laminado en caliente y existió un problema en consideración de producción de masa, los procesos subsiguientes tales como laminado en frío se detuvieron.
En la muestra (Prueba No. a-117) en la cual la cantidad de Pb fue mayor de 0.030% en masa, similarmente, se formó un borde agrietado grande durante el laminado en caliente. Por lo tanto, se detuvieron las investigaciones subsiguientes. Por otro lado, cuando la cantidad de Pb fue menor de 0.0005% en masa, se formó una rebaba grande en la prueba de punzonado y existió un problema en la manejabilidad (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-103) . De esta manera, en las muestras en las cuales la cantidad de Pb fue mayor de 0.030% en masa, existió un problema en la propiedad de laminado en caliente (manejabilidad en caliente); y en las muestras en las cuales la cantidad de Pb fue menor de 0.0005% en masa, existió un problema de calidad de punzonado (rebaba) . Por consiguiente, se obtiene un intervalo apropiado de 0.0005% en masa a 0.030% en masa.
En la muestra (Prueba No. a-114) en la cual la cantidad de Mn fue mayor de 1.9% en masa, se formó un borde agrietado grande durante el laminado en caliente. La adición de Mn incrementa principalmente la resistencia y tiene un efecto elevado para mejorar el valor del índice de tracción f2 en comparación con las muestras que no contienen Mn. El efecto no se exhibió cuando la cantidad de Mn fue menor de 0.05% en masa. En la Prueba No. a-116 en la cual la cantidad de Mn fue 0.03% en masa, sustancialmente el mismo nivel de efecto como aquel de las muestras que no contienen Mn se exhibió y la resistencia a la tracción fue ligeramente baja. De esta manera, cuando la cantidad de Mn es 0.05% a 1.9% en masa, se mejoró la resistencia y se mejoró el índice de tracción f2.
Se evaluó la propiedad bactericida como B en muchos casos cuando el valor de Zn/Cu fue menor de 0.58 o mayor de o igual a 0.7. Por lo tanto, no sólo el índice de composición fl sino también la relación de Zn/Cu tienen un intervalo óptimo.
Cuando el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C después del laminado en caliente fue menor de l°C/segundo (0.2, 0.4, o 0.8 Oc/segundo) o cuando el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C durante el tratamiento térmico fue menor de l°C/segundo (0.4 o 0.8 °C/segundo) , se incrementó la relación de área de las fases ß, la propiedad de laminado en frío, las propiedades bactericidas y antibacterianas y la firmeza de color se deterioró, la temperatura de tratamiento térmico final fue elevada, y la resistencia a la corrosión se deterioró en un caso en donde el tamaño de grano fue grande (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. c-111, c-112, c-114, c-119 y c-120) . En las pruebas No. c-111, c-114, c-119, c-121, c-123, c-104, c-129 y c-130, el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C después del laminado en caliente fue menor de l°C/segundo y la relación de área de las fases ß fue elevada. Por lo tanto, la propiedad de laminado en frío se evalúo como "C" y se formó un borde agrietado grande en el material laminado. De esta manera, incluso bajo condiciones de producción que tienen bajo uso práctico, porciones agrietadas en bordes agrietados se removieron y se llevaron a cabo las evaluaciones subsiguientes para diversas propiedades.
Además, cuando la cantidad de fases ß se incrementa, el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento se deteriora, el valor del índice de tracción f2=s? (1+e/100) es menor de 650, y la capacidad de flexión se deteriora. Por lo tanto, existe un problema para su uso en un componente el cual requiere resistencia elevada y un proceso de flexión.
Cuando el índice de enfriamiento fue más elevado que o igual a l°C/segundo y menos de 2°C/segundo, una pequeña cantidad de fases ß se precipitó, la cual afectó las propiedades bactericidas y antibacterianas y la firmeza de color. Sin embargo, el equilibrio (índice de tracción f2) entre la resistencia y el alargamiento fue mayor que en el caso en donde la índice de enfriamiento fue menor de l°C/segundo.
De esta manera, es necesario que el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C después del laminado en caliente y el índice de enfriamiento en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C durante el tratamiento térmico es mayor de o igual a l°C/segundo. Además, en un material en el cual el índice de enfriamiento es mayor de 2°C/segundo, no aparecen fases ß, la manejabilidad, las propiedades bactericidas y antibacterianas, firmeza de color y resistencia a la corrosión son superiores, y el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento es también superior.
Como se describe anteriormente, la relación de área de las fases ß afecta la propiedad de laminado en frió, el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento, la capacidad de flexión, propiedades bactericidas y antibacterianas, firmeza de color y resistencia a la corrosión. Cuando la relación de área de fases ß es mayor de o igual a 1.0%, la evaluación para cualquiera de las propiedades descritas anteriormente es baja. Además, cuando la relación de área de fases ß es menor de 0.4%, no existieron efectos significativos en las propiedades descritas anteriormente y puede obtenerse un material que tiene diversas propiedades superiores. Por lo tanto, el uso de este material no se limita. La resistencia a la corrosión se afecta no únicamente por la relación de área de fases ß sino también por el tamaño de grano. En particular, en las muestras en las cuales la relación de área de fases ß fue mayor de 1.0% y el tamaño de grano es mayor de 15 µp? (0.015 mm) , se observó la corrosión de descincado que tiene un tamaño mayor de 200 pm en la prueba de corrosión de descincado de acuerdo con ISO6509 (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. c-118 y c-120). Puesto que las fases ß se presentan en un limite de grano y tienen un tamaño de grano grande, la profundidad de corrosión de descincado es grande. Cuando la relación de área de fases ß es mayor de 1.5%, incluso si el tamaño de grano es menor de o igual a 10 µp\ (0.010 mm) , existe un problema en corrosión de descincado (con referencia a la Prueba no. c-129) .
La máxima temperatura lograda durante el tratamiento térmico tiene una relación con el tiempo de retención en un intervalo de temperatura a partir de una temperatura, la cual es 50 °C menor que la máxima temperatura lograda, a la máxima temperatura lograda. Cuando la máxima temperatura lograda es menor de o igual a 520°C, una estructura de recristalización no puede obtenerse y de este modo existe un problema en la manejabilidad (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. c-108) . Cuando la máxima temperatura lograda es mayor de o igual a 800°C, los granos cristalinos se desarrollan y el tamaño de los mismos es mayor de 30 µt (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. c-107) . Por lo tanto, las porciones ásperas (porciones convexas y cóncavas en la superficie) se forman en una superficie sometida a fuerte manejabilidad de plástico tal como flexión o perforación.
Cuando el tiempo de retención descrito anteriormente es más corto que o igual a 0.1 minutos, no puede obtenerse una estructura de recristalización suficiente y el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento es bajo (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. c-116) . Además, cuando el tiempo de calentamiento es largo en 100 minutos, los granos cristalinos se desarrollan y las porciones ásperas se forman en una superficie sometida a fuerte manejabilidad de plástico (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. c-117).
Cuando el índice de tratamiento térmico It es menor de 470, una estructura de recristalización no se obtiene lo suficiente. Además, cuando el índice de tratamiento térmico It es mayor de o igual a 620, los granos cristalinos son toscos y las porciones ásperas se forman probablemente durante la flexión de 180° o similar y existe un problema en la manejabilidad de plástico (manejabilidad), por ejemplo, una rebaba grande se forma en la prueba de punzonado (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. c-118 y c-124). Cuando el índice de tratamiento térmico It es mayor de o igual a 480 o 495 y es menor de o igual a 600 o 580, el tamaño de grano promedio óptimo se obtiene y el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento se mejora.
Cuando la cantidad de Cu es menor de o igual a 51% en masa (50.7% en masa; Zn: 36.6% en masa), la relación de área de fases ß es grande. Como resultado, el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento, la capacidad de flexión, la resistencia a la corrosión, la firmeza de color y las propiedades bactericidas y antibacterianas son bajas (con referencia a la Prueba No. a-109) .
Cuando la cantidad de Ni es mayor de 13% en masa, la manejabilidad en frío es baja y de este modo el material laminado en frío no puede prepararse (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-111) . Además, cuando la cantidad de Ni es menor de 8.5% en masa, el equilibrio entre la resistencia y alargamiento, propiedades bactericidas y antibacterianas y la firmeza de color son bajas (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-119) .
Cuando las cantidades de Pb y C son mayores de 0.035% en masa y 0.012% en masa, respectivamente, existen problemas en la propiedad de laminado en caliente y propiedad de laminado en frió. En particular, en el caso de Pb, la propiedad de laminado en caliente es baja y de este modo un producto no puede producirse normalmente, por ejemplo, se forma una grieta grande (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. a-117 y a-115) . Inversamente, cuando las cantidades de Pb y C son 0.0002% en masa, respectivamente, la calidad de punzonado es baja, se forma una rebaba grande durante el punzonado, y de este modo se requiere la operación de remoción de rebaba, la cual causa un incremento en el costo de producción (por ejemplo, con referencia a las Pruebas No. a-118 y a-113) .
En los materiales que contienen 2.6% en masa de Mn, la propiedad de laminado en caliente y la propiedad de laminado en frío fueron bajas y el material laminado no pudo producirse (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-114). Por otro lado, en los materiales que contienen una cantidad baja de Mn de 0.03% en masa, la calidad de punzonado fue baja y existe un problema (por ejemplo, con referencia a la Prueba No. a-116) .
En el material que contiene 0.32% en masa de Al, una película de recubrimiento de óxido consistente de Al se formó en la superficie y existieron problemas en propiedades bactericidas y antibacterianas (con referencia a la Prueba No. a-121) .
En el material que contiene 0.12% en masa de P, un borde agrietado grande se formó en una porción extrema del material laminado en caliente y existió un problema en ductilidad durante el laminado en caliente (con referencia a la Prueba No. a-122) .
En el material que contiene 0.11% en masa de Sb y 0.13% en masa de As, se observó un pequeño borde agrietado durante el laminado en frío y existió un problema en ductilidad durante el laminado en frío, por ejemplo, se formaron grietas en la prueba de flexión de la flexión del material por 180°C (con referencia a la Prueba No. a-123) .
Además, cuando el valor del índice de composición f1= [Cu] +1.2x [Ni] +0.4x [Mn] es menor de o igual a 65, no hubo problemas en las propiedades de laminado en caliente y en frío. Cuando el valor del índice de composición fl es mayor de 70, el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento es bajo. En particular, en un material en el cual el valor del índice de composición fl es 66.0 a 69.0 y de preferencia 66.5 a 68.0, varias propiedades son superiores.
Cuando las aleaciones de acuerdo con la presente invención se comparan a C7521 (plata alemana) la cual es el material de la técnica relacionada, el equilibrio entre la resistencia y alargamiento y la resistencia a la alergia por níquel son superiores.
Además, cuando las aleaciones de acuerdo con la presente invención se comparan a C7060 la cual es una aleación de Cu/Ni y C2680 la cual es latón (aleación de Cu/Zn) , el equilibrio entre la resistencia y el alargamiento es superior como en el caso de C7521 y la calidad de punzonado (manejabilidad), propiedades bactericidas y antibacterianas, firmeza de color y resistencia a la corrosión son superiores. Cuando las aleaciones de acuerdo con la presente invención se comparan a C2680 sometida al tratamiento de prevención de corrosión, la firmeza de color de aleaciones desarrolladas es superior y existe una diferencia significativa en una prueba de exposición al estar en contacto con el cuerpo humano durante un largo periodo de tiempo.
De esta manera, puede observarse que las aleaciones de acuerdo con la presente invención exhiben la misma calidad de blancura de plata como aquella de plata alemana y son aleaciones de cobre que tienen propiedades mecánicas superiores (resistencia elevada y equilibrio entre la resistencia y el alargamiento), manejabilidad en caliente, manejabilidad en frío, firmeza de color y propiedad bactericida (propiedad antibacteriana) .
Aplicabilidad Industrial La aleación de cobre blanco-plata de acuerdo con la presente invención pueden aplicarse apropiadamente a, en el hospital o lugares públicos, barandillas, perillas de puertas, manijas de puertas, manijas de palancas, paletas, postes, barandillas de camas de hospitales, materiales de escritura, agarraderas, portadores de alimentos, carritos, componentes de travesaños superiores de escritorios o mesas de trabajo, llaves, componentes de herramientas médicas, travesaños superiores de máquinas de básculas, materiales de construcción para interiores, barandillas de bancas, sillas o similares, materiales para el interior de elevadores, interruptores eléctricos internos, botones de controladores remotos o similares, vajillas occidentales, instrumentos musicales, teléfonos móviles, cubiertas de computadoras personales y componentes eléctricos. Además, la aleación de cobre blanco-plata de acuerdo con la presente invención puede aplicarse apropiadamente a materiales de blancura de plata producidos sin electrodeposición tal como electrodeposición de níquel.

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Una aleación de cobre blanco-plata, caracterizada porque comprende: 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a 12.5% en masa de Ni; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en donde una relación de 65.5< [Cu] +1.2x [Ni ] <70.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) y un contenido de Ni [Ni] (% en masa) , y en una estructura metálica de la misma, una relación de área de fases P dispersada en una matriz de fase a es 0% a 0.9%.
2. Una aleación de cobre blanco-plata, caracterizada porque comprende: 51.0% en masa a 58.0% en masa de Cu; 9.0% en masa a ±2.5% en masa de Ni; 0.05% en masa a 1.9% en masa de Mn; 0.0003% en masa a 0.010% en masa de C; 0.0005% en masa a 0.030% en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en donde una relación de 65.5< [Cu] +1.2x [Ni ] +0.4x [Mn] <70.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa), un contenido de Ni [Ni] (% en masa), y un contenido de Mn [Mn] (% en masa), y en una estructura metálica de la misma, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fase a es 0% a 0.9%.
3. Una aleación de cobre blanco-plata, caracterizada porque comprende: 51.5% en masa a 57.0% en masa de Cu; 10.0% en masa a 12.0% en masa de Ni; 0.05% en masa a 0.9% en masa de Mn; 0.0005% en masa a 0.008% en masa de C; 0.001% en masa a 0.009% f 76 en masa de Pb; y el resto de Zn e impurezas inevitables, en donde una relación de 66.0< [Cu] +1.2x [Ni ] +0.4x [Mn] <69.0 se cumple entre un contenido de Cu [Cu] (% en masa) , un contenido de Ni [Ni] (% en masa), y un contenido de Mn [Mn] (% en masa), y en una estructura metálica de la misma, una relación de área de fases ß dispersada en una matriz de fase a es 0% a 0.4%.
. La aleación de cobre blanco-plata de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque comprende adicionalmente : uno o más seleccionado de un grupo que consiste de 0.01% en masa a 0.3% en masa de Al, 0.005% en masa a 0.09% en masa de P, 0.01% en masa a 0.09% en masa de Sb, 0.01% en masa a 0.09% en masa de As, y 0.001% en masa a 0.03% en masa de Mg.
5. Un método para producir la aleación de cobre blanco-plata de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque un índice de enfriamiento de un material laminado en caliente en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es mayor que o igual a l°C/segundo.
6. Un método para producir la aleación de cobre blanco-plata de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque comprende: un proceso de tratamiento térmico para calentar un material laminado a una temperatura predeterminada, manteniendo el material laminado a una temperatura predeterminada durante un tiempo predeterminado, y enfriando el material laminado a una temperatura predeterminada, en donde, cuando una máxima temperatura lograda del material laminado en el proceso de tratamiento térmico se representa mediante Tmax (°C) y un tiempo de retención del proceso de tratamiento térmico en un intervalo de temperatura desde una temperatura, la cual es 50 °C menor que la máxima temperatura lograda del material laminado, hasta la máxima temperatura lograda se representa por th (minutos), las expresiones de 520<Tmax<800, 0.1<th<90, y 470<Tmax-90xth~1 2<620 se cumplen y un índice de enfriamiento durante el enfriamiento del material laminado en un intervalo de temperatura de 400°C a 500°C es mayor que o igual a 1 °C/segundo .
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