TW491897B - Production method most suit to the parts of faucets by leadless copper - Google Patents
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Description
491897 曰 修正 _案號881066沿 五、發明說明（1) 本發明係有關於一種銅合金材料 完全無毒性、硬度佳、延展性佳十=法’尤指其具有 〈發明V;特性，俾可最適用於水龍頭衛浴零配件者。 柄孫ΐ ΐ前一般水龍頭衛浴配件的生產製造，1使用$ * 銅係由廢料回收再利用，且黃 2使用之頁 价3或6··4 ’又廢料中均含有低於2wtm銅、辞比例 錯[叫、錫[sn]、鐵[Fe]含量較幻m物（如·· :中；缚品即含有不純物…有含錯而；禱品 水中含鉛及其他不純物存在，且其：：用日寸亦形成 易形成切削加工不良、機竹強痄月证尸厂法有效控制’乃 構件脆化碎裂及^ : 性不佳，而易引起 比例不-棒不良，以及銅、鋅回收廣；ΐ 行添加銅或；分ί試驗）測出其比例而後: 入口而近年來有較進步之銅合金製作方法^里產者。 合附：列士三種習式詳加說明：…去，餘下’兹記 Λ η自式一如美國專利證號第4879 094號之「r c 附件一所示，並由附 =η_Ζη —Βι 的銅合金加以說明： 牛〜種不同型態 型態一： 辞（Zn 錫（Sn 鉍（Bi 銅（Cu 5. 3· 2. i〇 wt % ( t ^ 、里里百分卜、 4· 0 wt % 比） 3.0 wt % 其餘
第4頁 2001·°2.0^ 491897 案號 88106693 年月曰 修正 五、發明說明（2) 型態 六： 銅（Cu ) 86. 00 wt % 辞（Zn ) 7. 70 wt % 錫（Sn ) 3. 35 wt % 鉍（Bi ) 2. 08 wt % 鉛（Pb ) 0. 35 wt % Other Impurities 0. 52 wt % Total 100 % 型態 七·· 銅（Cu ) 86. 00 wt % 鋅（Zn ) 7. 25 wt % 錫（Sn ) 3. 55 wt % 絲（B i ) 2. 15 wt % 鉛（Pb ) 0. 34 wt % Other Impurities 0. 71 wt % Total 100 % 由以上可 知，型態一 、六及七之銅合金中之銅含量均 超過80wt%以上，且辞含量低於35wt% ，其韌性相當高以
第5頁 2001.02.09.006 -SS_J^l〇6693 修」 曰 五、發明說明（3) 致於難以鑄造加工且成本古， 配件之銅合金，又型能丄同’丨=非適恰用於水龍頭衛浴零 易造成鉛中喜一心’、及型怨七均添加含鉛元素，因而 σ |母’且二種创能士 形成加工不*，另型離一；° J錫含量會增加鑄件硬度 成鑄件脆化，綜觀習^ 一之兀=3量若超過2.5wt %將造 熔解過程亦不相同下：於本案之疋素及含量’且 成本低、機械二2i無法與本案所能達之無鉛、 7lC ^ Hi i- ^尺仏、I展性佳、切削性良好而最適用於 K虑頭俯/口零配件情況下相提並論。 ^ …十、寸 π"立 mi-udzciD以 i 之 1 ELECTRODE WIRE FOR WIRE EELECTRIC DISCHARGE MACHINING」附件 所示，並由附件二中列舉四種不同型態的銅合金加以說 習式一如日本專利證號JA-A-03236431之「ELECTRODE E FOR WIRE EELECTRIC DISCHARGE ΜΑΓΗΤΝϊνγ. . 明： 型態
ZnCu 38 60 wt % 其餘 型態
Zn Zr Cu 40 〜50 wt % 0.01 〜1.0 wt% 其餘 型態
第6頁 2001.02. 09. 007 491897 案號 88106693
Λ_I 曰 修正 五、發明說明（4) 40 〜50 wt% 〇.〇l 〜0·05 wt % 其餘
Zn
Ce、T i、Mg、B i、Mn Cu 型態四： A1 、Si
Zn F e Cu
Ca " La 40 〜5〇 wt % 〇·〇1 〜2·0 wt% 其餘 由以上可知， B i -Si、F e等元素 耐洩漏性不佳；型 本案所無之Zr元素 且其切削加工性差 Cu、Zn兩主要元素 、Fe等元素，因此 亦不佳；型態四除 元素，但不包含本 觀習式二中呈似有 各不相同下，且熔 於水龍頭衛浴零配 習式三如曰本 TING BRASS ALLOY 不同型態的銅合金 型態一僅係Cu-Zn合金，不含本案之 ，因而其切削加工性不良、強度不足且 怨，一除了 Cu、Zn兩主要元素外，又添加 ，其亦不含本案之Bi、Si、Fe等元素， 、強度低又耐洩漏性不佳；型態三除了 外，可添加B i元素，但不包含本案之s i 切削加工性不佳、強度不足且耐洩漏性 了 Cu、Zn兩主要元素外，可添加Si、Fe 案之B i元素，因而切削加工性不佳，綜 本案之元素，但亦因在選取元素及含量 解亦無相同者，乃亦無法與本案最適用 件相提並論。 專利證號 JP-A-0 525 5 778 之「FREE CUT-」附件三所示，並由附件三中列舉二種 加以說明：
第7頁 2001.02. 09.008 491897 案號 88106693 月 修正 五、發明說明（5) 型態一： misch metal (錦合金） Zn 5 7 〜6 1 w t % 〇· 5 〜4· 0 wt % 0 〜0· 9 wt % 其餘 態 61 wt % 3.0 wt % 0.5 wt % 其餘
Cu B i、pb misch metal (鈽合金） Zn 由以上可知，型態一 外’又添加本案所無之鈽 ’因此切削加工性不佳、 恶一除了 Cu、Zn兩主要元 Pb元素及本案所無之鈽合 ’因此切削加工性不佳、 添加少量之Pb而會形成水 之兀素，但亦因在選取元 無相同者，乃亦無法與本 提並論。 本發明人有鑑於上述 除了 Cu、Zn兩主要元素及添加Bi 合金，卻不含本案之Si、Fe元素 強度不足且耐洩漏性亦不佳；型 素及添加Bi外，又添加了少量之 金，卻亦不含本案之Si、Fe元素 強度不足且耐洩漏性不佳 中含鉛，综觀習式三中 素及含量不同下， 隹有本案 案最適用於处赴且熔解過程亦 、4碩衛浴零配件相 困擾實有待於突 491897
道遂嘀生創意，並於發明人之潛心設計研究下，而有了 本發明之產生。 〈發明目的〉 立 本务明之主要目的，乃在提供一種無錯銅最適用於水 月I*頭衛冷零配件之製法，其所使用之合金材料及使用量均 ^低彳貝位而更具有低成本之功效，以便適用於水龍頭衛浴 零配件之鑄造生產，得以降低製造成本支出，而符合經濟 效益者。 本發明之次一目的，乃在提供一種無鉛銅最適用於水 f頭衛浴零配件之製法，其完成後之銅合金材料除具有完 =二釔兀素及加工性良好外，且機械強度與延展性均適度 j a ，而不虞導致銅合金構件脆化易碎裂，且銅合金之 仏、抽棒性良好者。 〈具體實施例〉
餘 明之程 如 第二圖 具有熔 拌（即 並以碳 高週波11 5 0 °C 卜 序内容 第一圖 本發明 、首先 解速率 受磁力 化矽石 、將熔 熔解爐 恆溫下 配合圖 及細節 所示係 之方塊 ，備置 快、升 線影響 墨坩鍋 點相近 (1 0)内 維持3 0 式列舉一具體實施例，詳細說明本發 如后 為本發明之 流程圖）， 一高週波熔 溫度面、潔 )等特性， 為爐襯（1 1 > 之銅（Cu)、 、熔解成液體 分鐘保持均 製作流程圖（請同時參閱 其包含下列程序： 解爐（1 0 )，該熔解爐（；[0 ) 淨無污染及熔解可自行授 且該高週波熔解爐（1 〇 )内 ’以做為導磁之用； 石夕（Si)、鐵（Fe) —起置入 ，令溫度升至1100 t 〜 勻（避免溫度太高而確實
f 9頁 2001.02. 09.010 Λη 曰 工 88106fiQ^ 五、發明說明（7) 材二：：解之液體吸收大量外界氣體，導致成型 即關閉：：ίΓ匕作用），待維持怪溫之時間過後，隨 使液許：;!二 液體溫度下降至95〇t〜i〇〇〇〇c，俾 # 二當上述溫度降低至950 °c〜1 0 00 °C時，於液體上 ^接弼了覆盍稻殼灰燼（20)(此動作可有效阻隔液體與空 2接觸亚防止鋅在95(rc〜^⑽^高溫溶解下產生彿騰揮 努），而後再添加鋅使其沉入稻殼灰燼（20)下方與前述之 銅、矽及鐵的液體熔解； 四、 將上述含鋅、銅、矽及鐵所熔解混合之液體藉碳 化石夕石墨掛鋼爐襯（1 1 )之導磁作用予以攪拌混合後，再將 稻殼灰燼（20)撈起，進行除渣之動作； 五、 當熔解之液體攪拌均勻後，再將高週波熔解爐（i 〇)的爐溫升高至l〇50°C〜1100°c，同時再添加鉍（Bi)於 液體内做熔解，最後即將該液體出爐鑄造成一含有「銅、 鋅、鉍、矽、鐵」等五元素組成的銅合金材料固體。 前述之製作流程中，經由銅、辞、鉍、矽、鐵不同比 例之爐次分析（請參閱表二），於十三爐次中得悉銅合金 材料之主要成份及可界定之比例量別包含有6 〇〜6 1 · 8 w t % 之銅（Cu)、35 〜38wt% 之辞（Zn)、1 〜2.6wt% 之鉍（Bi)、 0.6〜1.8wt%之矽（Si)及0·1〜(K6wt%之鐵（Fe)等元素， 其中： 1·銅（Cu ) ··黃銅基本元素； 2·鋅（Zn):黃銅基本元素，其含量係介於35〜38wt%
圓_
第10頁 2001.02. 09.011 / 五 _案號88彳0即的 發明說明（8) 月 曰 羞正 ”W坊間工程材料書籍均謂 鋅含Ϊ若超過22wt%會降低強度，秋 發明適恰配有〇·!〜〇. 6^%之鐵元素f 可用以彌補其不足之強度； ^身為結晶體脆弱的金屬，於高溫時不合 紜形，所以在顯微組織内幾乎不固溶於^ 合金内，因此可幫助切削加工作業的進^ ，依目前坊間工程材料書籍均謂銅合金中 之鉍含量以不超過〇.〇lwt%為宜，因含量 超過〇· 01 wt %的鉍會造成切削加工性不良 :然本案卻可達2 · 6wt %，乃因添加之鉍 =素為1〜2.6wt%，當含量選擇趨近下限 日才可有較佳之延展性，另當含量選擇趨近 上限時則會有較好之硬度、脆性及強度， ，可由水龍頭衛浴零配件來選擇添加鉍含 量之下限或上限； 4·石夕（Sl ):其可降低/5相的鍵結能力，使黃銅合金材 料的結晶結構改變，但不失其強度性質， 且矽並不固溶於銅合金基地内，而是以微 小顆粒聚集在基地組織與晶界上，因而銅 合金經切削加工後所產生的銅屑不會捲曲 ’另矽元素亦可於範圍0.6〜1.8wt%内選 擇適合添加的含量； 其具有晶粒細化的作用，同時可改善加工 性’另鐵元素亦可於範圍0. 1〜0· 6wt %内 ----------- 3·鉍（Bi .鐵(Fe
第11頁 2001.02.09.012 491897 年 修正 SS 88106693 五、發明說明（9) 選擇適合添加的含量； 以下將針對上述之銅（Cu)、鋅（zn)、鉍（Bi)、矽（Si) 及鐵（Fe)等五種元素經適當比例熔解、鑄造而成之銅合金 材料，乃就其抗拉強度、降伏強度、延伸率、硬度及切削 性等性質來加以分析： (一）首先探討抗拉強度、降伏強度、延伸率及硬度： 本應用例所示之銅合金材料經製成直徑丨〇 〇mm、長度 3 η n m爪七回枝*丄、" 力 軸 之 抗 拉強度 、降伏 即 切 削 性 )，該 測試後 抗 拉 強 度 :40. 5 Kg/mm 降 伏 強 度 :23. 6 Kg/mm 延 伸 率 :20.4 % 硬 度 ·· HRB 56 切 削 阻 力 :484 〔一）再就切削性而論： 二本應用例之銅合金材料如製成試片模，再經切削動力 計加以測試，即可發現本應用例之銅合金 錯黃銅相Μ (請參閱表一），且優於銅鋅合金材=，畢; :亥銅鋅：金：枓之切削阻力高於本應用例之銅合金材料甚 夕，更證^本應用例之銅合金材料之優越性。 綜前第（一）、（二）點所述及表一之數據 :之=Ϊ Ϊ料與現行之銅鋅合金或銅鋅鉛合金的抗拉強 :、〜強度、延伸率、硬度及切削性等性質相較下，本 二用例之^銅^^料均優於現行之銅鋅合金或銅鋅鉛
第12頁 2001.02. 09.013 491897 __ t#uJ81〇6693---年月日 倏 t_ 五、發明說明（10) 合金者。 綜上所述’本發明製作經由銅（C u)、鋅（ζ η)、叙（B i) 、矽（Si)及鐵（Fe)等五種元素一定比例添加後，再經高週 波熔解爐而製造出一無鉛，且硬度、強度佳，加工性良好 及低成本等特性之銅合金材料固體，俾供適用於水龍頭衛 浴零配件之鑄造生產，故本發明具有產業上利用性與進步 性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符^專^ 法第十九條及廿條之規定，爰依法提出發明專利申請，離 請 貴審查委員惠准專利為禱。 θ β 唯以上所述者，係為本發明之一較佳實施利而已，卷 不能以之限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明 L當 利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬本發明直、清專 範圍内。 月專利碼蓋之 〈圖式簡單說明〉 第一圖 係本發明之製作流程圖。 第二圖 係本發明之方塊流程圖。 表 一 三種合金材料之各項性質比對 表 二 十三爐次之成份分析表。 〈圖號說明〉 20.....稻殼灰燼
第13頁 2〇〇1·〇2. 09.014
Claims (1)
- 491897 索號:18106鉍3 六、申請專利範圍…1 · 一種無錯銅隶適用於水龍頭衛浴零配件之製法，其 銅合金材料主要包含有銅（Cu)、辞（Zn)、鉍（Bi)、石夕（sf 及鐵（F e)成份，其製作程序主要如下： (a)備置一南週波熔解爐，該熔解爐内之爐襯係為碳 化矽石墨坩鋼； (b)將銅、矽、鐵加入熔解爐内進行熔解升溫，並於 11 00 °C〜1150 °C恆溫下維持30分鐘後關閉電源，令溫度下 降至9 5 0 t：〜1 0 0 0 °C，俾使液體維持在熔融狀態； (c )將稻殼灰爐覆蓋於上述9 5 〇°c〜丨〇 〇 〇艺之液體上 表面，而可避免液體與空氣接觸，再添加鋅使其沉入稻殼 灰燼下方與前述之銅、矽及鐵的液體熔解； (d)將上述含鋅、銅、石夕及鐵所溶解混合之液體藉爐 襯導磁作用予以攪拌均勻，再將稻殼灰燼撈起，進行除渣 動作； (e )當熔解之液體攪拌均勻後，再將溫度升高至丨〇 5 〇 c〜11 0 0 °C，同時添加鉍於液體内做熔解，最後再將該液 體出爐鑄造出一加工性良好、低成本且機械強度、延展性 均較佳之無錯銅合金材料固體者。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之無錯銅最適用於水龍 頭彳舒浴零配件之製法，其銅合金材料主要成份之可界定比 例$別，係銅（Cu)60 〜、鋅（Zn)35 〜38wt%、錢 (Bi)l 〜2.6wt%、矽（Si)0.6 〜1.8wt% 及鐵（Fe)O.l 〜〇.6 wt % 者。第14頁 2001.02. 09.015
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW088106693A TW491897B (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Production method most suit to the parts of faucets by leadless copper |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW088106693A TW491897B (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Production method most suit to the parts of faucets by leadless copper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW491897B true TW491897B (en) | 2002-06-21 |
Family
ID=21640441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW088106693A TW491897B (en) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | Production method most suit to the parts of faucets by leadless copper |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW491897B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI399440B (zh) * | 2009-06-17 | 2013-06-21 | Metal Ind Res & Dev Ct | Method of Casting Casting of Refined Stainless Steel |
-
1999
- 1999-04-27 TW TW088106693A patent/TW491897B/zh active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI399440B (zh) * | 2009-06-17 | 2013-06-21 | Metal Ind Res & Dev Ct | Method of Casting Casting of Refined Stainless Steel |
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