TW473552B - Brass material, brass tube and their production method - Google Patents

Description

4/3552 A7 B7 本發明係有關黃銅材料及其製造方法者，更主要的是 有關黃銅管材料及其製造方法者。

I 先行技術中’黃銅管材料通常爲α單相者。此具備冷 壓之抽延（拉取_)、冷壓之彎曲加工後，造成阻礙冷壓延 性之/5相比率變小之結果。 惟’ α單相之黃銅管材料並未沒相之優異切削性，硏 磨性，因而造成切削性，硏磨性不良之問題。 又’先行技術之黃銅管材料同樣爲確保冷壓延性而加 大結晶粒徑'，因此造成耐腐蝕性、強度之不良問題。 本發明係以提昇經過冷壓加工製造之黃銅材料，特別 是黃銅管材料中，之切削性，硏磨性者爲目的。 依本發明之製造黃銅材料之方法中，於擠壓後或壓延 後增加α相以外之結晶相面積比率後可提供優異之切削性 ，硏磨性之黃銅材料者。 ' 適當之實施形態者係當外表含Ζη量爲33.5〜 i? 乃 13 .1 消 ί· A 印 4 3w t %之組成時，藉由5 5 0〜8 0 0 °C下加熱者， 外表含Zn量爲38.5〜43wt%時/以550〜 800 °C，或400〜500 °C之溫度域下加熱後，使点 相之面積比率增加，較理想之iS相面積比率可爲5%以上 者。 其中，「外表之含Zn量」係謂，加入A爲Cu含量 (w t % ] ，8爲211含量〔评1;%〕，t之第3元素（

如：Sn)之Zn當量，Q爲其第3元素含量〔wt%〕 時，爲「{ (B + t .Q)/(A + B+ t .Q) }X -4 - ί^ι閱讀背而之注意事項再續炉？本頁) 本紙張尺度適用中囷S家標中（（、NS ) Λ4現格（210X297公釐） A7 A7 經潢部中央標4·-局Μ工消费合竹社印¾ ___B7____ 五、發明説明$ ) 1 〇 0」之意。 爲使一旦增加之相不致於冷卻中減少，其加熱溫度 域爲5 5 0〜8 0 0°C時，以冷卻至40 0°c之速度爲5 °C/s e c以上，加熱溫度域爲400〜500°C時使冷 卻至4 0CKC之速度爲l°C/s e c以上之急冷者宜。 其他較適之實施形態之例如：外表含Ζ η量爲 33 . 5 〜43wt%，含 Sn 量爲 0 . 5 〜2 . 0 wt%時，藉由4 0 0〜5 0 0 °C之溫度域下加熱後，使 r相之面積比率增加者，較理想之r相面積比率可爲1 % 以上者。 其中，只要維持4 0 0〜5 0 0 °C之溫度域於1小時 以上者，r相球狀化後更可提昇強度，切削性，硏磨性。 另外，爲使一旦增加之r相於冷卻中不致減少，使冷卻至 4 0 0°C之速度爲l°C/s e c以上之急冷者宜。 另外，外表之含鋅量爲33.5〜43wt%，含 Sn量爲0.5〜1.3wt%之組成時，由於Sn量較 少故冷壓加工較爲容易，外表含Ζη量爲33.5〜43 wt%，Sn含量爲1 . 3〜2 . 〇wt%之組成時，由 於S η量較多因此可輕易使7相析出。 做爲以上本發明中較適之實施形態者，可於熱處理工 程前進行彎曲加工，管材料之拉取加工率之冷壓加工者。 此時，冷壓加工前，爲使α相面積比率增加而設置α 化熱處理工程，以預先確保冷壓延性者宜。此α化熱處理 工程如外表含Ζη量爲33.5〜43wt%時，維持於 {兑51閱泫背而之ίτ.*^.項·?ί·^ίϊ?本 K ) **τ

本纸張尺度適用中國國家椋準（CNS ) Λ4圯枯（210X297公兑） -5 - 經潢部中央標洚局於工消费合竹社印製 473552 A7 _H7____-_ 五、發明説明6 ) 4 5 0〜5 5 0 °C爲1 0分鐘，使α化熱處理工程中結晶 粒徑成粗大化者，可提昇冷壓加工時之延伸性。 之後，藉由此α化熱處理工程後，於冷壓加工前可使 α相之面積比率爲9 0%以上，較佳者爲9 5%以上，或 冷壓下之延伸爲2 0%以上，較佳者爲3 5%以上者。 又，冷壓加工後，一般爲內部應力調質進行退火工程 ，而進行此退火工程可於熱處理工程之前或之後均可。 另外，本發明之黃銅材料製造方法係於熱處理工程中 或比熱處理工程稍早之工程中，藉由具結晶粒徑微粒化處 理後，使平均結晶粒徑爲5 0 以下’較理想者爲2 5 //m以下者可提昇硏磨性，同時減低彎曲加工時表面之粗 糙。 此結晶粒徑微粒化處理以冷壓加工後進行者宜。亦即 ，冷壓加工前爲確保冷壓延性使結晶粒徑加大，因此，若 冷壓加工後其結晶粒徑仍大時，將使硏磨性、耐腐蝕性， 強度均變差。因此，於冷壓加工後藉由結晶粒徑微粒化工 程之進行，使結晶粒徑確實變小後，可提昇硏磨性等。 較適之實施形態者其結晶粒徑微細化處理係藉由加熱 導入冷壓加工後之轉位後再結晶後進行者。此時之冷壓加 工儘量使轉位密度提高者宜，且截面減少率爲2 0%以上 者佳。 另外，維持結晶粒徑無再粗化大者，設定加熱時間之 上限，加熱後急冷者宜。例如：若於550〜800 °C下 加熱之熱處理工程時，藉由設定加熱維持時間之上限爲 本紙張尺度適用中國國家標牟（CNS ) A4«L格（2丨0 X 2们公# ) (計1間^背而之注&氺項丹^巧本頁)

473552 A7 ______B7 五、發明説明& ) 3 0分鐘內，即可防止結晶粒徑之再粗大化。 如以上所示做爲本發明中較佳之冷壓加工實施形態者 ’如重覆進行冷壓加工及退火時，最後冷壓加工之截面減 少少率變大，以琴後退火溫度小於途中退火溫度者宜。如 :途中退火溫度爲5 0 0〜6 0 0°C時，則最後退火溫度 以5 0 〇 °C以下者宜。 又，做爲本發明製造黃銅材料方法之用途者，以適於 製造黃銅管材料之方法者宜》此乃管材料多半冷壓抽取， 進行彎曲加工者多。 接著，本發明之黃銅材料係以（1 )依日本工業規格 J I SC — 3604以黃銅棒爲基準之切削抵抗指數爲 50以上’較佳者爲80以上者，（2)以含Sn做爲原 料組成者時，依日本伸銅協會技術標準J bma — t_ 3 0 3進行去鋅腐蝕試驗時，其最大去鋅滲透深度方向與 加工方向平行時，最大去鋅深度爲1 〇 〇 以下者，或 最大去鋅滲透深度方向與加工方向成直角時，最大去鋅深 度爲7 0 //m以下者之至少滿足其1之條件者爲特徵者。 經溁部中央標冬趵另工消f合作社印5Ϊ 做爲此黃銅材料之較適實施形態者雖具有管材料，除 藉由鑄造及鑄造後擠壓後成形之管材料之外，板材料經彎 曲加工後’結合其頂部後成形之管材料（電縫管等）亦可 適用。 另外’使用此製造方法’除其中所例之特性之外，亦 顯示優異硏磨性之特性。亦即，針對硏磨性1 .同條件下 進行硏磨時’比起先行技術之材料其硏磨後表面粗度較小 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 2丨0><2们公兌） 經斌部中央標"-局另工消费合竹社印^ 473552 A7 B7 — 1 丨丨 —~—— 五、發明説明6 ) ’2.同時條件下進行硏磨時，比起先行技術材料其硏磨 量較多，3 .同條件下進行硏磨時，比起行技術材料其外 觀較無不良處，電鍍之黏合極佳，等觀點評定結果，可證 明本發明之黃銅實材料比先行技術之黃銅管材料較爲優異 者。 針對此硏磨性進行定量化，可證明本發明之管材料於 熱處理工程後，其硏磨裝置爲Viula ECOMET IV，硏磨盤 旋轉數爲200rpm，試料擠壓壓力爲6 . 9kPa ， 硏磨紙於S i C # 6 0 0之條件下使# 8 0之痕跡進行表 面硏磨時，依日本工業規格J I S C — 2700比較黃 銅管材料後，具有以1/2之時間完成硏磨之特性》 又，本發明之管材料於熱處理工程後，其硏磨裝置爲V 1 ula ECOMET IV，硏磨盤旋轉數爲1 5 0 r pm，試料擠 壓壓力爲6.9kPa ，硏磨粉爲A1203之條件下， 使# 6 0 0痕跡進行表面硏磨時，依日本工業規格J I S C 一 2 7 0 0比較黃銅管材料後，證明具有可以1/2 之時間完成硏磨之特性。 其他，本發明之管材料，以具有S η做爲原料組成時 ，爲進行彎曲加工者，此彎曲加工部份於熱處理工程後， 依曰本伸銅協會技術標準J ΒΜΑ Τ — 3 0 3進行去鋅 •腐蝕試驗時，最大去鋅深度爲7 0 以下之條件者。 又，本發明經冷壓加工所製造之黃銅材料因具有由α 相組成之第1相與相異於第1相之第2相，同時，第1相 之面積比率爲9 9%以下者，因此，比起先行技術之經α 本紙張尺度適用中國國家榡芈（CMS )八4圯枯（210X297^ ) _ ft _ '

經¾-部中央標準局h工消贽合竹社印裝 473552 A7 B7__ 五、發明説明自) 單相之冷壓加工所製造之黃銅材料較可提昇切削性’硏磨 性。 較適之實施形態者，以/9相面積比率爲5 %以上者’ 利用石相原有之切削性，硏磨性之優勢’可確保切削性等 等，甚至Θ相之面積比率爲4 0%以下，較佳者爲2 0% 以下者則亦可確保耐腐蝕性者。 更適當者，若使；S相中Sn濃度爲1 . 5wt%以上 者則可強化原本不良之耐腐蝕性，使整體耐腐蝕性提昇。 又，平均結晶粒徑爲5 0 以下，較理想者爲2 5 //m以下者，不僅可抑制彎曲部份之粗糙，提昇硏磨性’ 亦可提昇耐腐蝕性，強度。 另外較適之實施形態例如：r相之面積比率爲1 %以 上者，有效利用硬質之r相與其他相間界面之切削性’硏 磨性後，可確保切削性等，同時利用具r相之強度提昇強 度，適當者使r相之面積比率爲3 0%以下者，減低r相 之脆性者。 更適切者，使r相之平均結晶粒徑（短徑）爲8以m 以下，較佳者爲5 // m以下者，則可減低？·相之脆性’若 r相之S η濃度爲8w t %以上者亦可提高耐腐蝕性。特 別是含/5相時，S η濃度爲8w t %以上之r相時裝置冷 相後，可保護原本耐腐蝕性不良之Θ相後，可整體提昇耐 腐蝕性。 本發明之黃銅管材料（亦含未進行冷壓拉伸之素管） 具有（1 ) r相之面積比率爲1%以上者，（2 )具有由 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) AA^m ( 210X 297^^1'

473552 i" ii!； f： 合 印 A7 B7 五、發明説明 α相組成之第i相與相異於此第i相之第2相者，同時， 該第1相之面積比率爲9 9 %以下者，該第2相之平均結 晶粒徑^短軸）爲.8 // m以下者，（3 )具有由α相組成 之第1相與相異於此第1相之第2相者，同時，該第1相 之面積比率爲9 5 %以下者，平均結晶粒徑爲5 0 ^111以 下’較佳者爲25// m以下者，（4)平均結晶粒徑爲 25em以下者，之特徵者。 同樣的本發明之黃銅管材料具有（i )依日本工業規 格J I S C — 3 6 0 4之快削銅棒爲基準其切削拮抗指數 爲50以上，較佳者爲80以上，（2)硏磨裝置爲Viula ECOMET IV，硏磨盤旋轉數爲$ 〇 〇 r pm，試料擠壓壓 力爲6.9kPa，硏磨紙於Sic #600之條件下使 # 8 0 0之痕跡進行表面硏磨後，依日本工業規格 J I S C — 2700比較黃銅管材料後，可ik 1/2之 時間完成硏磨，（3)硏磨裝置爲ViulaECOMETIV，硏 磨盤旋轉數爲1 5 0 r pm，試料擠壓壓力爲6 · 9 k P a，硏磨粉於a 1 2 0 3之條件下使# 6 0 0之痕跡 進行表面硏磨後，依日本工業規格J I S C - 2 7 0 0 比較黃銅管材料後，可以1 /2之時間完成硏磨者之特徵 〇 又，本發明之黃銅管材料具有外表含ζ η量爲 33 · 5 〜43 . 〇wt%，含 Sn 量爲 0 . 5 〜1 · 3 wt%者’或外表含zn量爲33 . 5〜43 . Owt% ，含Sn量爲1.3〜2wt%者之特徵。其他成份如含 本紙張尺度这用中KS家標埤（rNS ) Λ4規格（210X297公釐） -10- (对先閱讀背而之注意事項再¾¾本頁)

473552 A7 B7 _ 五、發明説明Ο )

Pb量者，以〇·〇7wt%以下者宜，若太多時將降低 冷壓延性而不理想。 亦即，外表含ζ η量太大時，於冷壓加工時α相比率 不易加大，且，，化退火時，容易析出阻礙冷壓延性之τ 相，反之，太小量則於冷壓加工後，不易使A，r相比率 增加，因此，若於上述正常範圍量者，則可確保冷壓加工 時之冷壓延性，冷壓加工後可確保切削性，硏磨性者。 另外，前者S η量較小因此較易冷壓加工，而後者 S η量較大，可容易析出/3，τ相者。 、π 以上本發明之黃銅管材料比先行技術之黃銅管材料其 外表Ζ η含量較高，因此，熱壓擠壓時，軟質yS相之比率 較高，擠壓拮抗變低，使得擠壓性變佳。 亦即，與先行技術之黃銅管材料同溫度域下之擠壓時 ，可比先行技術之截面減少率之擠壓減少許多，藉由接近 最終管形狀之形態下進行擠壓可減低其後之冷壓拉取之負 荷。 經溁部中央標苹局只工消费合竹社印51 又，若與先行技術相同之截面減少率下進行擠壓時， 則可於比先行技術更低溫度下進行擠壓，將可減低鋼壞加 熱之負荷。 其中，熱針入後，以儘速冷卻宜爲宜。亦即，由於加 入s η若壓出後冷卻速度太慢則r相大量析出，後工程之 α化熱處理工程務必耗費長時間，儘可能控制快速冷卻後 7相之析出，以α + /5組織者則可縮短α化熱處理工程之 時間。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )厶4現枯（210X 297公兮） ~~ 經;#>-部中央標準局me Μ消於合竹社印^ 473552 A7 B7____ 五、發明説明0 ) 發明之實施形態 以下詳細進行說明本發明之實施形態。圖1係代表先 行技術之黃銅管_材料之製造工程〔先行例〕（a)與本發 明實施形態之黃銅管材料之製造工程〔實施例〕（b)， (c ) ° 先行例中，首先將黃銅原料溶解（步驟1 )之後，進 行連續鑄造（步驟2)，形成鋼壞（步驟3) ° 再加熱至再結晶溫度域之後（步驟4) ’調整結晶配 列後爲去除鑄造組織之脆性，進行熱針入成形（步驟5 ) ，形成素（裸）管（步驟6)。 再以固定尺寸進行冷壓拉伸（步驟7) ’矯正管形狀 後（步驟8)，進行內部應力之去除或爲調質之退火工程 (步驟.9)，進行剪切後製成管製品（步驟1〇) °實際 之製造工程多半重覆進行步驟7〜9者多。 此管製品係經過彎曲加工等之後（步驟1 1 ) ’再進 行切削，硏磨加工後（步驟1 2 )，做成最終製品。 以上製造工程中步驟6之素管於步驟7之冷壓拉伸時 ，做爲管材料之冷壓延性被要求極嚴格，因此’結晶相中 最具優異冷壓延性者爲α相之單相者。 同時，步驟1中之步驟6，7易爲α單相所使用之黃 銅原料含外表Ζ η當量較少，於步驟1 2之α單相直接進 行切削，硏磨加工，因而造成切削’硏磨性變差之問題點 。（α相其結晶相之切削，硏磨性亦不良所致） 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) A4#% ( 210X2V7公；^ ) . 12- ：--------------IT----- -* 473552 Α7 Β7 五、發明説明6〇 ) 繼續說明實施例（b)，首先，於步驟1溶解比先行 技術外表Ζ η當量較高之原料後，使;S相易於析出。（外 表含Ζη量以33.5〜43.Owt%者宜。） 再進行步驟^〜6若與先行例之步驟同法，惟，由於 其步驟1中之Ζ η當量較高，因此，步驟6之裸管其α + 卢成混合相者。其中，與先行例相同進行冷壓拉伸後，則 比先行例之冷壓延性差，因此無法增加拉伸時之截面減少 率，而造成拉伸工程數增加之問題點。 因此，實施例（b)中，將步驟7之α +沒混合相省 略，使成爲α單相以介著α化退火處理之。有關α化退火 處理如圖4進行詳細說明’以1 5分鐘進行加熱至5 5 0 °C後，維持2 0分鐘於5 5 0 °C下，再以1 5分鐘進行冷 卻至常溫。此α化退火處理之加熱時間依其組成，加熱溫 度而做適當變更。圖5係爲其之變更例者。 經滂部中央標4··局只工消费合竹杜印聚 其中，步驟5之熱針入後，其結晶粒徑爲微細化時， 使α化退火時結晶粒徑爲粗大化者宜。此乃步驟8之冷壓 加工下冷壓延性變大，除α相之面積比率變大以外，結晶 粒徑亦可變大所致。 圖4之例中，針對平均結晶粒徑1 5 以下之α + 沒混合相之裸管進行圖2之處理結果，取得平均結晶粒徑 超過3 0 /zm之α單相之管材料，不僅α相面積比率增大 ，平均結晶粒徑之粗大化亦能實現。又’若α相面積比率 增大後，亦可不進行如圖4之單一工程。而分別進行各工 程者亦可。 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4圯梠（210Χ297公处） 473552 Μ —____Β7 _ 五、發明説明（Μ ) 回歸圖1 (b)中，此步驟7進行後，若與先行例相 同進行步驟8〜1 2，而步驟8之冷壓拉伸時與步驟1 2 之彎曲加工係與先行技術同法於α單相下進行，因此，可 取得與先行例相等之冷壓加工性者。另外，重覆進行步驟 7，8時，最後之冷壓拉伸時之加工度以可能之最大限者 即可。 此後，先行例中係進行步驟1 2之切削，硏磨加工， 而實施例（b)中，則在此之前將α單相做爲cr + /S混合 相而插入/3化退火處理（步驟13)。經此步驟13之後 ，藉由步驟1 4之切削，硏磨加工後，可有效利用相原 有之切削、硏磨性者。 其中，有關/S化退火處理以圖6〜9進行詳細說明， 首先圖6中，以1 0秒之時間加熱至6 5 0 °C之後，雖持 3 0秒於6 5 0 °C下，之後，進行急冷處理至常溫爲止。 經浼部中央標準趵h工消资合作社印製 沒化退火處理之加熱時間以3 0分鐘以內者宜。此乃 長時間維持於高溫狀態下而使得結晶粒徑粗大化。又，如 此/3化退火處理之加熱時間可藉由組成，加熱溫度做適度 調整。圖7係代表其變更例者。 接著，圖8中，以1分鐘之時間加熱至4 5 0 °C後， 維持2分鐘於4 5 0 °C下，再以1分鐘進行冷卻處理至常 溫爲止。此Θ化退火例由於比圖6，7之例其加熱溫度較 低，因此，即使長時間以上維持者亦不致造成結晶粒徑之 粗大化。此種預防結晶粒徑粗大之；S化退火處理之加熱時 間仍依其組成，加熱溫度進行調整變更。圖9係其變更例 -14- 本紙張尺度適用中國國家椋率（CNS ) A4坭梠（2丨0X297公发> 473552 A7 B7_ 五、發明説明（I2 ) 者。 更且，圖6〜9之任一，均於加熱後之冷卻過程中以 急冷進行者宜。此乃，若漸次冷卻其過程中易造成所期待 面積比率之/3相面積比率之變化，或結晶粒徑之粗大化。 具體而言，圖6，7時，冷卻至400°C之速度以5t：/ s e c以上者，圖8，9時，冷卻至4 0 0 °C之速度以1 °C / s e c以上者。 回歸圖1 ，繼實施例（b)後，進行實施例（c)之 說明，其工程上係倂用實施例（b )之步驟1 0之退火處 理與步驟1 3之/3化退火處理者，除步驟1 0之沒化退火 處理上有所不同外，之後均與實施例（b )相同》 此種倂用2種之退火處理後，不僅可減少工程數，更 可取得以下之優點。亦即，針對以大型管材料做爲對象之 步驟1 1以前者，步驟1 1以後，以切斷大型管材料後之 小型管材料爲對象者，比起大型管材料其退火設備之設計 有其困難點。因此，若於實施例（c )之大型管材料階段 上進行/3化退火處理後，則可解決此問題。 經浐部中央標準局消费合作社印奴 又，實施例（c )中，於冷壓加工之步驟1 2彎曲加 工進行時，由於有α + /3混合相故有降低加工性之疑慮， 雖然同樣的冷壓加工，相較冷壓拉伸之彎曲加工其冷壓拉 伸之冷壓延性較不被嚴格要求，因此，只要注意不使点相 面積比率太大即可。 以上所說明之實施例（b ) ，（ c )中，於工程中亦 進行平均結晶粒徑之微細化處理》此係爲提高硏磨性，除 -15- (对1閱试背而之注，fi·41'項再填·Λί本K ) 本紙張尺度適用中國國家標率（CNS ) Λ4規枋（210X297公軲） 473552 A7 ___;_B7 五、發明説明(13 ) 泠相面積比率變大外，結晶粒徑變小可期待之。具體而言 ，使步驟7之最後冷壓拉伸預先進行大幅加工度，實施例 (b )中步驟1 〇之退火進行時，實施例（c)中於進行 步驟1 0之；S化退火時使生成再結晶後，再進行結晶粒徑 .微細化者。 以上之實施例（b) ，（c)中，含有可增加yS相面 積比率之；s化退火處理，而以可增加r相面積比率之r化 退火處理取代yS化退火處理之做爲變形例者亦有效。亦即 ，r相由於硬質故冷壓延性不良，因此，α，/3相間之界 面藉由結晶相互之硬度差具有提昇切削，硏磨性之特性。 又，有關此r化退火處理之實施形態如圖2所示，實 施例（d ) ， （ e )係以r化退火取代實施例（b )，（ c )之/3化退火者。 有關此r化退火處理以圖10進行詳細說明，圖1 〇 中，以3 0分鐘之時間加熱至4 2 0°C後，維持6 0分鐘 於420 °C，之後進行冷卻至常溫爲止。此圖10之例由 於其加熱溫度爲低溫，因此，長時間以上維持，冷卻速度 較緩均不造成結晶粒徑之粗大化。 其中，實施例（e )中，針對步驟6之素管，介著步 驟7之α化退火進行步驟8之冷壓拉伸，若可確保素管階 段某程度α相面積之比率，則未必一定要於冷壓拉伸前進 行α化退火之過程。 代表此者如圖3之實施例（f)。實施例（f)中， 由於冷壓拉伸前之α化退火被省略，因此，工程數可削減 (計1間试背而之注*氺項#填巧本頁)

本紙張尺度適用中國國家標準{ CNS ) A4it枱（2丨0Χ297公釔） -16- 473552 經滴部中央栉準扃^工消费合竹社印¾ Α7 Β7 五、發明説明“） 。又，此減少α化退火者，不僅適於如實施例（ί )之r 化退火，亦適於/5化退火之進行。 至此所說明之實施例（b )〜（f )均於步驟5之熱 針入時所成形之芦形狀者，惟’本發明所適用範圍並非僅 限於此。 圖3之實施例（g)係與實施例（b)〜（f)相異 之實施形態者，此係所謂電縫管之製造方法者。實施例（ g)於步驟1 2藉由進入τ化退火（沒化退火亦可）後’ 亦可提供與實施例（b)〜（f )同等之特性者。 又，以上所示之實施例（b)〜（d)確保冷壓加工 時之冷壓延性後，則著重於確保切削，硏磨加工時之切削 、硏磨性兩者倂存，而此等工程中因含平均結晶粒徑之微 細化處理，因此，此微細化處理後亦可確保耐腐蝕性。 而且，以此耐腐蝕性做爲新的著眼點時，可採以下之 實施形態。亦即，實施例（b )〜（d )中，由於召，r 相之析出，造成耐腐蝕性不良之疑慮’而此可因於点’ T 相中含適量之S η而有效解除。 因此，於實施例（b)〜（d)中，於步驟1之原料 溶解時使含有S η，且於々或r化退火處理時進行適當控 溫，使含適量S η於/3，7相中則可完全確保冷壓加工時 之冷壓延性與切削，硏磨加工時之切削，硏磨性及耐腐蝕 性。 其中’以實施例（c )爲例’針對步驟1之原料組成 ，步驟7之冷壓拉伸前之結晶結構’步驟1 3之切削、硏 (計51閱计背而之注*事項再填.?5本頁)

本紙張尺度適用中國國家榡準（CNS ) /\4圯抬（210X297公釔> -17- 473552 經浐部中央標绝局只工消贽合竹社印奴 A7 B7 五、發明説明h ) 磨工程前之結晶結構，物性値於圖11示之。又，步驟 1 0之；S化退火時亦同時進行結晶粒徑微細化處理。 首先由原料組成觀之，針對比較例1之外表含Ζ η量 爲3 5w t %者，實施例1〜4任一其外表含Ζ η量均上 昇。其中，外表含Ζ η量若太大則冷壓加工時α相比率難 以增大，且於α化退火時阻撓冷壓延性之r相容易析出。 反之，外表含Ζ η量太小則冷壓加工後難以增大/S相比率 。因此，外表含Zn量以33.5〜43.5wt%之範 圍者宜。 接著針對P b含量，太大量將降低冷壓延性因此實施 例1〜4以0 . 0 7 w t %以下者，而此與比較例1相同 〇 ，又，含s η量者，比較例1未含有，而實施例1〜4 含0 . 5〜2 . Owt%。此如上述藉由yS相中Sn濃度 之確保後可提昇耐腐蝕性，惟，含S η量太多則於冷壓加 工中析出7相阻礙冷壓延性，因此保持於該範圍者宜》 以下由冷壓拉伸前之結晶結構觀之，實施例1〜4相 較於比較例1後，顯示α相面積比率低，結晶粒徑之値亦 小。因此，若α相之面積比率爲9 0 %以上則可確保2 0 %以上之延伸（冷壓延性），冷壓拉伸實質上無阻礙，因 此，實施例1〜4均無任何問題。又，α相之面積比率若 爲9 5 %以上，則與比較例1相同可確保3 5 %以上之延 伸。 最後由切削，硏磨工程前之結晶結構，物性値觀之， 本紙張尺度適用中國國家椋準（CNS ) AOt枋（210><297公左：> · 18 · (ΐηΜΙ^ιϊ·而之注杏枣哏再填·!·:?本頁)

473552 經沪部中央標绝局於工消f合竹社印¾ Α7 Β7 五、發明説明（16 ) 實施例1〜4相較比較例1後，顯示其/5相面積比率高， 平均結晶粒徑小，α，万相中S η濃度高，硏磨性，切削 性，耐腐蝕性均良好之特性。有關此之困果關係如上述硏 磨性以大的沒相面積比率，小的平均結晶粒徑，切削性以 大的yS相面積比率，耐腐蝕性以平均結晶粒徑小者，α， 点相中之S η濃度大者，亦可防止彎曲加工後之粗糙者。 其中，針對硏磨性由1 ，同條件下進行硏磨時，比先 行技術材料硏磨後表面粗度較小，2 .同條件下進行硏磨 時，比先行技術材料之硏磨量較多，3 .同條件下進行硏 磨時，比先行技術材料其外觀無不良，電鍍貼合良好者之 觀點進行整體之評定，比比較材料差者評定爲（X )，比 比較材料評定高者爲（〇）。 有關切削性者如後述進行切削試驗之結果，以快削黃銅 棒（J I SC — 3604)爲基準切削抵抗指數小於50 者爲不良（X) ，50以上者爲優（〇）。切削試驗中如 圖12所示，於旋盤將圓棒狀之試料1之周面以1〇〇〔 m/mi η〕與400〔m/mi η〕2個不同速度進行 切削同時測定主分力F ν。各實施例之切削拮抗指數針對 各實施例之主分力其切削性爲最佳快削黃銅棒之主分力之 百分率者。（平均各切削速度之切削拮抗指數。） 對於耐腐蝕性者，藉由日本伸銅協會技術標準（ J ΒΜΑΤ - 3 0 3 )進行去鋅腐蝕試驗，依J ΒΜΑ Τ - 3 0 3所示之判定基準進行評定。亦即，當去鋅滲透 深度方向與加工方向平行時，其最大去鋅滲透深度爲

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4^δ ( 210Χ297^λΜ -19· 473552 A7 B7 五、發明説明（17 ) 10 0//m以下爲優者（〇），且，去鋅滲透深度方向與 加工方向成直角時其最大去鋅滲透深度爲7 0 者 爲優者（〇），若未能滿足此條件者則不良（x ) ° 相面積比率爲確保切削性’硏磨性則最低務必爲5 %，爲確保耐腐蝕性則爲3 0%以下，較理想者爲2 〇% 以下，且/S相中之Sn濃度爲1 . 5wt%以上者即可。 另外，平均結晶粒徑爲5 0 ，較佳者爲2 5 以下 者即可。 、·ιτ 又，以增加r相比率取代增加沒相比率之變形例中’ 藉由含1%以上之r相面積比率後，可取得與圖1 1之實 施例1〜4同等之硏磨性，切削性。另外，由於r相具脆 性，因此，面積比率以3 0%以下，平均結晶粒徑（短徑 )爲8 //m以下，較佳者爲5 //m以下者宜。 更且，使r相中之Sn濃度爲8wt%以上者，裝設

/3相後可取得與圖1 1之實施例1〜4同等之耐腐蝕性者 〇 經浐部中央標準局Κ工消於合竹.杜印製 示於圖1 1者係以實施例（C )爲例者，而相關實施 例（c ) ，（ e )之其他實施形態則如圖1 3所示。 圖13中，實施例5〜7，9，10，12係實施例 (c )相關之進行沒化退化者，實施例8，1 1係相關實 施例（e )之γ化退火者。 又，以下進行各種物性値之評定。 *1;硏磨性：以硏磨後之表面粗細度，硏磨量，鑛 金後之外觀進行評定。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) AWWfc ( 210X297公釔 -20- 473552 A7 B7 五、發明説明（l8 ) *2 ;切削性：以快削黃銅棒（J I S (3604) 爲基準，其切削拮抗指數小於5 0者爲X ’大於5 0者爲 〇。 *3:耐腐羊性：以日本伸銅協會技術標準（ JBMA T—303)進行去鋅腐蝕試驗後，其最大去 鋅深度與加工方向成直角時爲7 0 以下者爲〇，大於 7 0 // m 者爲 X。 *4;彎曲性：藉由R25之彎曲加工後表面是否有 割裂，粗糙情況進行評定。 *5 ;耐 SCC 性：3v〇 l%NH3Vap 中，由 加入耐力比5 0%之載重時之破裂時間進行評定。 *6;強度：張力試驗中σ0.2爲14〇N/mm 2以上者爲〇，1 4 0N/mm2以下者爲X。 *7;延伸：張力試驗中延伸爲30%以上者爲〇， 3 0%以下者爲X。 * 8 ;以維氏硬度爲Hv 8 5以上者爲〇，Hv 8 5 以下爲X。 * 9 ; erosion腐蝕：以腐鈾性溶液進行通水試驗，試 驗後之截面組織觀察後進行評定。 如圖1 3可證明，其他物性値稍有不均，而有關硏磨 性，切削性，彎曲性其實施例5〜1 2均比比較例佳。 以下，以實施例8爲例，顯示定量性評定硏磨性之例 〇

圖1 4係藉由試料用自動硏磨裝置（Viela ECOMET IV 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) /\4叹抬（2】ΟΧ297,〉>)5ί:) Τίιρίι-Μιϊ·而之注&事項#填(:1¾本 Ώ *π 經滂部中央橾萆局',«工消费合竹社印犁 -21 - 經濟部中央標準局只工消资合竹社印聚 473552 A7 R7 五、發明説明（19 ) )同條件下以硏磨後其表面形成速度進行評定。 < # 6 0 0硏磨>硏磨盤旋轉數1 5 O r pm，試料 擠壓壓力6 . 9kPa硏磨紙#600，試料初期表面# 8 0加工。 <拋光硏磨> 硏磨盤旋轉數2 0 0 r pm，試料擠壓 壓力6.9kPa ，硏磨粉A1203:0.3em，試 料初期表面# 6 0 0加工由圖1 4可證明，任何硏磨其實 施例8僅爲比較例1之硏磨時間爲一半而已。 繼續以賓施例7，8爲例，進行其彎曲加工後之光滑 部份，彎曲加工部份之耐腐蝕性之評定結果如圖1 5所示 〇 由圖1 5可證明，光滑部份，彎曲加工部份均以實施 例7，8優於比較例1，2。 做爲以上說明者與另外之實施形態者，即使不使用上 述之Θ化退火處理，r化退火處理，亦可以冷壓加工時之 冷壓延性確保與切削，硏磨加工時之切削，硏磨性確保之 兩者並存之有效方法。此係平均結晶粒徑8 /zm以下，較 佳者爲5 // m以下之球狀τ相於3〜3 0%以上之面積比 .率下被析出之方法者，藉此於冷壓加工時，其球狀r相因 不易被破壞，因此冷壓延性亦不致受阻礙，切削，硏磨加 工時，藉由r相與其他結晶相之粒界硬度差可確保切削’ 硏磨性者。 圖面之簡單說明 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4At枱（210X297公# ) (計尤^^背而之注&个項界填本刃)

-22- 473552 Α7 Β7 五、發明説明缸） 圖1係代表先行技術之黃銅管材料製造工程之流程與 本發明實施形態之黃銅管材料製造工程之流程者。 圖2係代表同實施形態中黃銅管材料製造工程流程之 變形例。 圖3係代表同實施形態中黃銅管材料製造工程流程之 再度變形例。 圖4係代表同實施形態中α化退火處理之溫度控制圖 者。 圖5係代表同實施形態中α化退火處理之另例溫度控 制圖者。 圖6係代表同實施形態中々化退火處理（高溫域之例 )之溫度控制圖者。 圖7係代表同實施形態中卢化退火處理（高溫域之例 )之另例溫度控制圖者。 圖8係代表同實施形態中々化退火處理（低溫域之例 )之溫度控制圖者。 經"1部中央標嗥局只工消资合竹社印5Ϊ 圖9係代表同實施形態中冷化退火處理（低溫域之例 )之另例溫度控制圖者。 圖1〇係代表同實施形態中7化退火處理之溫度控制 圖者。 圖1 1係代表同實施形態中之原料組成，結晶結構， 物性値之一覽表者。 圖1 2係代表同實施形態中說明切削試驗之圖者。 圖1 3係代表同實施形態中之原料組成，結晶結構， -23- 本紙張尺度ϋ财關（CNS ) A4iP^ ( 2]〇x297^j(i ) 473552 A7 B7_____ 五、發明説明幻） 物性値之另例一覽表者。 圖14係代表同實施形態中其硏磨性評定之結果者。 圖15係代表同實施形態中其彎曲加工後之耐腐蝕性 評定之結果者。 經溁部中央標準局Is:.-!消费合作社印^ <-;*?1間^卄而之注*事項再^(>1|本^)

本紙張尺度適用中國國家枕皁（CNS ) A4«L枋（210X297公#) -24-

Claims (1)

1. 7 2 本 告 公 ABCD

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87 1 1 75 1 9號專"lj申請案 中文申請專利範圍修正本 民國90年10月修正 1 . 一種黃銅材料之製造方法，其特徵係由於擠壓或 壓延後，具有增加^相或r相之結晶相面積比率之熱處理 工程之組成者。 2 ·如申請專利範圍第1項之黃銅材料之製造方法， 其中做爲原料組成者，其外表含Ζη量爲33.5〜43 w t % 者。 3.如申請專利範圍第2項之黃銅材料之製造方法，其中該熱處理工程係當外表含Ζ η量爲3 3 . 5〜4 3 wt%時於550〜800 °C下，當外表含Ζη量爲 38 · 5 〜4 3wt% 時於 55 ◦〜800 °C 或 400 〜 5 0 0 °C之溫度域中加熱者。 4·如申請專利範圍第2或3項之黃銅材料之製造方 法，其中該熱處理工程係加熱後增大/3相之面積比率後’ 進行急速冷卻後取得所期待之Θ相面積比率後所組成者。. 5 .如申請專利範圍第4項之黃銅材料之製造方法’ 其中當加熱溫度域爲5 5 0〜8 0 0°C時其冷卻至 4 0 CTC之速度爲5。(： / s e c以上。加熱溫度域爲 400〜500 t時，冷卻至400 °C之速度爲1°C/ s e c以上者進行急冷後之組成者。 6 .如申請專利範圍第2，3 ，5項中任一之黃銅材 料之製造方法，其中該熱處理工程後，Θ相之面積比率爲 00 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS M4洗格（210X297公釐） 473552 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 5 %以上者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 ·如申請專利範圍第1項之黃銅材料之製造方法， 其中做爲原料組成者，其外表含Ζ η量爲3 3 · 5〜4 3 wt%，含Sn量爲〇.5〜1·3wt%者。 8 ·如申請專利範圍第1項之黃銅材料之製造方法， 其中做爲原料組成者’其·外表含Ζ η量爲3 3 . 5〜4 3 wt%，含Sn量爲1.3〜2.〇wt%者。 9 .如申請專利範圍第7或8項之黃銅材料之製造方 法，其中該熱處理工程係當外表含Ζη量爲33.5〜 43wt%，含Sn量爲◦.5〜2.〇wt%時，於 4 0 0〜5 0 0 °C之溫度域中加熱者。 1 〇 ·如申請專利範圍第7或8項之黃銅材料之製造 方法，其中，該熱處理工程後，其7·相之面積比率爲1% 以上者。 1 1 ·如申請專利範圍第1 ，2，3，5，7，8項 項中任一之黃銅材料之製造方法，其中於該熱處理工程前 先進行冷壓加工後之組成者。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1 2 .如申請專利範圍第1 ，2，3 _，5 ，7，8項 中任一之黃銅材料之製造方法，其中進行結晶粒徑微細化 處理者係於該熱處理工程或比該熱處理工程更早之工程中 進行者。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之黃銅材料之製造方 法’其中，該結晶粒徑微細化處理係藉由加熱導入冷壓加 工之轉位使再結晶後進行者。 本紙張ΛΑ適财8B家料（CNS ) A4胁（_21GX297公釐) ： 473552 A8 B8 C8 ______D8 一 六、申請專利範圍 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項之黃銅材料之製造方 法，其中’該冷壓加工係於截面減少率2 0 %以上者進行 之。 15·如申請專利範圍第13或14項之黃銅材料之 製造方法’其中該結晶粒徑微細化處理後，使平均結晶粒 徑爲5 0 以下者之組成者。 1 6 .如申請專利範圍第1，2，3，5，7，8 ’ 1 3 ’ 1 4項中任一之黃銅材料之製造方法，其中該熱處 理工程後，依日本工業規格J I S C — 3 6 0 4之快削 黃銅棒爲基準其切削拮抗指數爲5 0以上者。 1 7 .如申請專利範圍第1，2，3，5，7，8， 1 3 ’ 1 4項中任一之黃銅材料之製造方法，其中以含有 S η做爲原料組成者，於該熱處理工程後，依日本g銅協 會技術標準；ί BMA T— 3 0 3進行去鋅腐蝕試驗時， 其最大去鋅滲透深度方向與加工方向成平行時，最大去鋅 深度爲100# m以下者，或最大去鋅滲透深度方向與加工方 向成直角時’其最大去鋅滲透深度爲7 0 jam以下者。. 1 8 ·如申請專利範圍第1，2，3，5，7，8， 1 3，1 4項中任一之黃銅材料之製造方法，其係製造管 材料之組成者。 1 9 _如申請專利範圍第1 8項之黃銅材料之製造方 法’其中該管材料係藉由鑄造及鑄造後押壓後所成形者。 2 0 ·如申請專利範圍第1 8項之黃銅材料之製造方 法’其中該管材料係使板材料經彎曲加工後，接合其頂部 本紙浪尺度逋用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項存填寫本頁) 广装. 、言 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -3 - D8 申請專利範圍 後所成形者。 2 1 .如申請專利範圍第1 9或2 0項 Scia方法’其係該熱處理工程後，於硏磨裝 ECOMET IV，硏磨盤旋轉數爲2 〇 〇 r pm 力爲6 . 9kP a ，硏磨紙爲S i c#60 使# 8 0之痕跡進行表面·硏磨後，依日本工 J I S C — 27 QQ與黃銅管材料相較後 時間可完成硏磨者。 2 2 .如申請專利範圍第1 9或2 〇項 製造方法’其1係於該熱處理工程後，於硏磨 ECOMET IV ’硏磨盤旋轉數爲1 5 〇 r p m 力爲6·9kPa ，硏磨粉爲A1203之 6 ◦ 0之痕跡進行表面硏磨後，依日本工業 C — 2 7 0 0比較黃銅管材料後，以1/2 硏磨。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 之黃銅材料之 置爲Viula ，試料擠壓壓 0之條件下， 業規格 ，以1 / 2之 之黃銅材料之 裝置爲Viula ，試料擠壓壓 條件下，使# 規格J I S — 之時間可完成 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 2 3 ·如申請專利範圍第1 9或2 0項之黃銅材料之 製造方法’其中該管材料係以具S η做爲原料組成者後， 進行彎曲加工者，此彎曲加工之部份於該熱處理工程後， 依曰本伸銅協會技術標準J ΒΜΑ τ - 3 0 3進行去鋅 ι 腐蝕試驗時，其最大去鋅深度爲70 /zm以下者。 2 4 · —種黃銅材料之製造方法，其特徵係於冷壓加 工後具有結晶粒徑微細化工程者。 2 5 · —種黃銅管材料之製造方法，其特徵係具有結 晶粒經微細化工程者。 本紙》尺度逍用令國國家梂準（€奶）八4規格（210父297公釐） -4- 473552 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 26 種黃銅材料，其特徵係經冷壓加工所製造之 黃銅材料者’具有α相組成之第1相與異於此第1相之第 2相者’同時’該第1相之面積比率爲9 9%以下者。 2 7 .如申請專利範圍第2 6項之黃銅材料，其$相 之面積比率爲5%以上者。 2 8 .如申請專利範.圍第2 7項之萸銅材料，其石相 之面積比率爲4 0 %以下者。 2 9 .如申請專利範圍第2 8項之黃銅材料，其中， 該/3相中Sn之濃度爲1 . 5wt%以上者。 3 0 .如申請專利範圍第2 6〜2 9項中任—項之黃 銅材料，其平均結晶粒徑爲5 〇 以下者。 3 1 .如申請專利範圍第2 6項之黃銅材料，其中7 相之面積比率爲1 %以上者。 3 2 .如申請專利範圍第3 1項之黃銅材料，宜中該 r相之面積比率爲3 0%以下者。 3 3 .如申請專利範圍第3 或3 2項之黃銅材料， 其中該τ相之平均結晶粒徑（短軸）爲8 ^ m以下者。 3 4 .如申請專利範圍第3 或3 2之黃銅材料，其 中該r相中S η之濃度爲t %以上者。 3 5 ·如申請專利範圍第3 4項之黃銅材料，其特徵 係含/3相，且r相裝置有/S相者。 36. 如申請專利範圍第26〜29，q·! 0 J 1 ’ 3 2， 35項中任一之黃銅材料，其特徵爲管材料者。. 37. —種黃銅管材料，其特徵係r相之面積比率丄 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装 *1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梂準（匚灿）八4規格（21〇><297公董） -5- 473552 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 _____六、申請專利範圍 %以上者。 3 8 · —種黃銅管材料，其特徵係具有3相組成之第 1相與異於此第1相之第2項者，同時，該第丨相之面積 比率9 9 %以下者’該第2相之平均結晶粒徑（短軸）爲 8 # m以下者。 3 9，一種黃銅管材.料，其特徵係具有α相組成之第 1相與異於此弟1相之第2項者，同時，該第1相之面積 比率爲9 5%以下者’平均結晶粒徑爲5 〇 以下者。 4 ◦•一種黃銅管材料，其特徵係其平均結晶粒徑爲 2 5 μ m以下者。 4 1 .—種黃銅管材料，其特徵係依日本工業規格 JIS C—3604之快削黃銅棒爲基準之切削拮抗指 數爲5 0以上者。 4 2 . —種黃銅管材料，其特徵係以硏磨裝置爲Viula ECOMET IV，硏磨盤旋轉數爲2 ◦ 0 r pm，試料擠壓壓 力爲6 . 9 k P a，硏磨紙爲s i C # 6 0 0之條件下使 #800痕跡進行表面硏磨後，依日本工業規格〗IS. C 一 2 7 0 0比較黃銅管材料後，以1/2之時間完成硏 磨者。 4 3 ,如申請專利範圍第1 9或2 0項之黃銅材料之 製造方法，其特徵係於硏磨裝置爲Viula ECOMET IV，硏磨 盤旋轉數爲15〇rpm，試料擠壓壓力爲6·9kPa ，硏磨粉爲A 1 2 0 3之條件下使# 6 0 0痕跡進行表面 硏磨後，依日本工業規格J I S C - 27 00比較黃銅 本紙法尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（2!〇><297公釐） Tq~. ' (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝· 訂 -f 473552 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 管材料後，以1 / 2之時間完成硏磨。 4 4 .如申請專利範圍第3 7〜4 2項中任一項之黃 銅管材料，其係外表含Zn量爲33.5〜43.0 wt%，含Sn量爲0.5〜1.者。 4 5 .如申請專利範圍第3 7〜4 2項中任一項之黃 銅管材料，其係外表含Ζη量爲33.5〜43.◦ wt%，含Sn量爲1.3〜2wt%者。 4 6 .如申請專利範圍第2 6項之黃銅材料，其係外 表含Zn量爲33·5〜43·〇wt%，含Sn量爲 0 · 5 〜1 · 3wt% 者。 4 7 .如申請專利範圍第2 6項之黃銅材料，其係外 表含Zn量爲33.5〜43.〇wt%，含Sn量爲 1 · 3 〜2wt% 者。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐）