WO2006016621A1 - 海水用構造物並びにこれを構成する線状若しくは棒状の銅合金材及びその製造方法 - Google Patents

海水用構造物並びにこれを構成する線状若しくは棒状の銅合金材及びその製造方法 Download PDF

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Keiichiro Oishi
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Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Definitions

  • the present invention relates to a net structure for seawater used in a state of being immersed in or in contact with seawater, such as an aquaculture net for fish, a seawater intake port of a power generation facility or a desalination facility, or a seawater strainer of a marine engine. And a linear or rod-shaped copper alloy material used as a constituent material thereof, and a method for producing the copper alloy material.
  • an aquaculture net used for aquaculture of fish such as tuna, yellowtail, and puffer fish
  • those made of iron or those made of chemical fibers such as nylon, polypropylene, and polyethylene (see, for example, Patent Document 1) ) Is used.
  • synthetic fiber nets are not corroded by seawater but are inherently inferior in shear strength, so in some cases they may be forced to be replaced in a shorter period of time, which is shorter than that of steel nets. .
  • an aquaculture net (hereinafter referred to as "copper net") that is braided with a wire made of copper alloy has been used. It has been proposed to do so (for example, see Patent Document 2).
  • copper net adhesion of marine organisms such as barnacles is prevented by the action of Cu ions that elute the wire force (hereinafter, the powerful property is called “antifouling”), and the cultured seawater is sterilized and sterilized. To be done. Therefore, it is possible to reduce the labor and cost associated with the removal of attached organisms and eliminate the adverse effects on farmed fish.
  • the cultured seawater is sterilized and sterilized, it is possible to prevent the illness of the cultured fish and adverse effects of parasites as much as possible. be able to.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 10-337132
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 11-140677
  • the present invention is suitably used as a net structure for seawater such as aquaculture nets for fish and the like, which can greatly improve durability including jfr seawater without impairing the original characteristics of the copper net.
  • the object is to provide a linear or rod-shaped Cu—Zn—Sn based copper alloy material.
  • a first aspect of the present invention is a linear or rod-like Cu-Zn-Sn-based copper alloy material for constituting a net-like structure for seawater such as an aquaculture net for fish immersed in or in contact with seawater.
  • the second copper alloy material has an alloy composition in which one or more elements XI selected from As, Sb, Mg, and P are included as constituent elements of the first copper alloy material.
  • Cu 62 ⁇ 91 mass% (preferably 63-82 mass%, more preferably 64-77 mass%) and Sn: 0.01-4 mass% (preferably 0.1-3 mass%, more preferably 0.6-3 mass%, optimally 0.
  • the third copper alloy material has an alloy composition in which one or more elements selected from Al, Mn, Si and ⁇ are included as constituent elements of the first copper alloy material, Cu: 62 ⁇ 91 mass% (preferably 63-82 mass%, more preferably 64-77 mass%) and Sn: 0.01-4 mass% (preferably 0.1-3 mass%, more preferably 0.6-3 mass%, optimally 0. .
  • One or more elements X2 selected from 5 mass% (preferably 0.005 to 0.1 lmass%), Zn: remainder, and Cu content [Cu] mass% and Sn content [Sn ] Content of mass% and A1 [Al] Content of mass% and Mn [Mn] Content of mass% and Si [Si] Content of mass% and content of Ni [Ni] Content derived from mass%
  • the fourth copper alloy material is an alloy composition in which the elements XI and X2 are added to the constituent elements of the first copper alloy material.
  • Cu 62 to 91 mass% (preferably 63 to 82 mass%, more preferably 64 -77 mass%)
  • Sn 0.01-4 mass% (preferably 0.1-3 mass%, more preferably 0.6-3 mass%, optimally 0.8-2.5 mass%)
  • Sb 0.02 ⁇ 0 25mass 0/0 (. preferably ⁇ or 0.03 ⁇ 0 12mass%)
  • Mg 0.001 ⁇ 0 2mass% ( preferably 0.002 .
  • a phase structure in which the total content of ⁇ phase, ⁇ phase and ⁇ phase is 95 to: LOO% (preferably 98 to 100%, more preferably 99.5 to 100%) It is.
  • the total content of the ⁇ phase and the ⁇ phase is 0 to 10% (preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%) is preferred.
  • the fifth copper alloy material is composed of Cu: 62 to 91 mass% (preferably 63 to 82 mass%, more preferably 64 to 77 mass%), Sn: 0.01 to 4 mass% (preferably 0.1 to 3 mass%) %, More preferably 0.6 to 3 mass%, optimally 0.8 to 2.5 mass%) and Zr: 0.0008 to 0.045 mass 0 / ⁇ (preferably ⁇ or 0.002 to 0.029 mass%) , more preferably ⁇ or 0. 004 ⁇ 0 024mass%, and 0. 006 ⁇ 0 019mass%) is in optimal, P:.... 0. 01 ⁇ 0 25mass% ( preferably 0. 02 ⁇ 0 18mass 0 / 0, more preferably ⁇ or 0.
  • LOO% (preferably 98 ⁇ : LOO%, more preferably 99.5 ⁇ : L00%)
  • a phase structure is formed, and the average crystal grain size at the time of melt solidification is 0.2 mm or less (preferably 0.lm) m or less, and optimally 0.06 mm or less).
  • the average crystal grain size at the time of melting and solidification in the fifth copper alloy material and the later-described sixth to eighth copper alloy materials is after the copper alloy material is melted and solidified by forging or welding and deformed. It means the average value of the crystal grain size of the macrostructure and Z or microstructure in the state without any treatment (extrusion and rolling, etc.) or heat treatment.
  • the sixth copper alloy material has an alloy composition in which one or more elements X3 selected from As, Sb, and Mg are included as constituent elements of the fifth copper alloy material.
  • Cu 62 to 91 mass % (Preferably 63 to 82 mass%, more preferably 64 to 77 mass%) and Sn: 0.01 to 4 mass% (preferably 0.1 to 3 mass%, more preferably 0.6 to 3 mass%, optimally 0.8 to 2.5 mass%) and Zr: 0.0008 to 0.045 mass% (preferably 0.002 to 0.029 mass%, more preferably 0.004 to 0.024 mass%, optimally 0. 006 ⁇ 0.019mass%) and P: 0.01 ⁇ 0.25 mass 0/0 (..
  • the seventh copper alloy material has an alloy composition in which one or more elements X4 selected from Al, Mn, Si and M are included as constituent elements of the fifth copper alloy material.
  • Cu 62 to 91 mass% (Preferably 63 to 82 mass%, more preferably 64 to 77 mass%) and Sn: 0.01 to 4 mass% (preferably 0.1 to 3 mass%, more preferably 0.6 to 3 mass%, optimally 0.8 to 2 5 mass%) and Zr: 0.0008 to 0.045 mass% (preferably 0.002 to 0.029 mass%, more preferably 0.004 to 0.024 mass%, optimally 0.006 to 0.019 mass%) and P: 0.01 to 0.25 mass 0 / 0 (preferably ⁇ or 0.02 to 0 18 mass 0/0, more preferably ⁇ or 0.025 to 0 15 mass%, and optimally 0.035 ⁇ 0 12mass%); and, A1: 0.02 ⁇ : L 5mass% ( preferably 0.0 5 to 1.2 mass%, more preferably 0.1 to Lmass
  • the eighth copper alloy material is an alloy composition in which the elements X3 and X4 are added to the constituent elements of the fifth copper alloy material, Cu: 62 to 91 mass% (preferably 63 to 82 mass%, more (Preferably 64 to 77 mass%) and Sn: 0.01 to 4 mass% (preferably 0.1 to 3 mass%, more preferably 0.6 to 3 mass%, optimally 0.8 to 2.5 mass%) , Zr: 0.0008 ⁇ 0.045mass% (preferably ⁇ or 0.002 ⁇ 0.029mass%, more preferably ⁇ or 0.004 ⁇ 0.024mass%, optimally 0.006 ⁇ 0.019mass%) and , P:.... 0 01 ⁇ 0 25mass% ( preferably 0.
  • 02 ⁇ 0 18mass 0/0 more preferably ⁇ or 0. 025 ⁇ 0 15mass 0/0, optimally ⁇ or 0.035 to 0.
  • 0.02 to 0.25 mass% preferably 0.03 to 0.12 mass%)
  • Sb 0.02 to 0.25 mass% (preferably 0.03 to 0.12 mass%)
  • Mg 0.001 to 0.2 mass% (preferably 0.002 to 0.15 mass%, more preferably 0.005 to 0.1 lmass%) selected from one or more elements X3 and A1 : 0.02 ⁇ : L 5mass% (preferably 0.05 ⁇ L 2mass%, more preferably 0.1 ⁇ : Lmass%), Mn: 0.05 ⁇ : L.
  • the phase structure is 95 to: L00% (preferably 98 to: L00%, more preferably 99.5 to 100%).
  • the average crystal grain size at the time of solidification is 0.2 mm or less (preferably 0.1 mm or less, optimally 0.06 mm or less).
  • the fifth to eighth copper alloy materials are fine elements of Zr and P as constituent elements of the first to fourth copper alloy materials, respectively.
  • the crystal grains at the time of melting and solidification are refined to further improve the characteristics of the first to fourth copper alloy materials and to secure a high level of forgeability. That is, the fifth to eighth copper alloy materials have the same alloy composition as the fifth to eighth copper alloy materials except that they do not contain Zr and Z or P due to the co-addition effect of Zr and P.
  • 1st to 4th copper alloy materials (the constituent elements are the same as those of the 5th to 8th copper alloy materials and the blending amount (excluding the blending amount of the remaining Zn) is the same or substantially the same. This is the fourth alloy material.
  • the average crystal grain size is refined to 1Z4 or less (preferably refined to 1Z10 or less, more preferably 1Z25 or less).
  • the total content of ⁇ phase and ⁇ phase is 0-10 % (Preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%).
  • the ⁇ phase is optimally in the boundary state of whether or not the force appears, that is, it is optimal that the ⁇ phase is in a generation state in which the area ratio of the ⁇ phase is close to 0%. It should be noted that the area ratio should be suppressed to 5% or less even if the optimal force to generate the ⁇ phase is not generated.
  • the fifth to eighth copper alloy materials have a crystal shape in which the dendrite network is divided at the time of melting and solidification. In particular, the two-dimensional morphology of the crystal grains at the time of melting and solidification is circular. Or it is more preferable that it has a non-circular shape close to this.
  • the cooling rate at the time of melting and solidification in order to refine the crystal grains at the time of melting and solidification. For example, if the cooling rate is less than 0.05 ° CZ seconds, the growth of dendrites exceeds the formation of crystal nuclei, and the formation of crystal nuclei is swallowed by the growth of dendrites. Can be expected to be finer Absent. Therefore, in order to obtain fine crystal grains having a fine circular shape or a shape close thereto as described above, it is preferable to consider the cooling rate at the time of melting and solidification. It is preferably set to 1 ° CZ seconds or longer (more preferably 0.3 ° CZ seconds or longer).
  • the crystal grain size, crystal structure, or two-dimensional form of crystal grains at the time of melting and solidifying means that the fifth to eighth copper alloy materials are melted and solidified by forging or welding and deformed by extrusion or rolling. It means a crystal grain, a crystal structure V, and a two-dimensional form of crystal grain in a state where no processing or heat treatment is applied.
  • the force allowed to contain inevitable impurities is when the inevitable impurities are Fe and / or Ni (in the seventh and eighth copper alloy materials).
  • the content thereof does not exceed 0.5 mass S %. That is, if the content of these impurities is large, it is consumed by Zr and P force Fe or Ni useful for crystal grain refinement, and there is an inconvenience of inhibiting the grain refinement effect. Therefore, when Fe and Z or Ni are contained as inevitable impurities, their content is 0.5 mass% or less (preferably 0.2 mass% or less, more preferably 0.5 lmass% or less, optimally 0.05 mass % Or less) is preferable.
  • the first to fourth copper alloy materials are made by plastic processing (extrusion processing or rolling processing) of a large forged material (such as a billet or ingot) obtained by die forging into a linear or rod shape, and In addition to this, it is provided as a plastic work material obtained by a physical deformation force such as a drawing force, a drawing cage or a rolling cage, which may be performed.
  • this plastic calorific material is, for example, a linear or rod-like primary plastic working material obtained by extruding or rolling a forged material, or this primary plastic working material is further drawn. It is a linear or bar-shaped secondary plastic working material obtained by rolling, drawing or rolling.
  • the fifth to eighth copper alloy materials are linear or rod-shaped forged materials produced by horizontal continuous forging or upward (upcast), or further plastic processing (drawing). It is provided as a linear or rod-shaped composite processed material obtained by physical deformation (processing, etc.). Specifically, this composite processed material is obtained by, for example, drawing, drawing, or rolling a forged material.
  • the shape of the plastic cage for obtaining these plastic molding materials or composite strength construction materials depends on the diameter difference of the wire or bar before and after processing, etc.
  • Cu and Zn control the elution of copper ions in seawater and ensure the strength as a constituent material for aquaculture nets, etc. It is a basic element required to prevent material wear due to contact and wear due to contact between materials, and this effect is fully demonstrated when the Cu content is less than 62 mass%. Not. Also, good corrosion resistance cannot be obtained. On the other hand, when the Cu content exceeds 91 mass%, sufficient seawater resistance cannot be obtained, and the strength and wear resistance are not sufficient. Therefore, in order to ensure the strength, corrosion resistance, and seawater resistance due to Cu and Zn, the Cu content needs to be 62-91 mass%. In order to determine the Cu content specifically, it is necessary to consider the blending ratio with other constituent elements.
  • the lower limit and upper limit of the Cu content range must be determined in consideration of the following points. That is, the lower limit side must first be determined so that more stable corrosion resistance and erosion resistance can be secured, and secondly, in order to refine the crystal grains at the time of melting and solidification, It is necessary to determine that the primary crystal at the time of melting and solidification is the ⁇ phase and can participate in the peritectic reaction.
  • the upper limit side must first be determined so as to ensure further strength and wear resistance, and secondly, when the copper alloy material is obtained by hot extrusion. In addition, it is necessary to consider that the hot deformation resistance can be lowered and extrusion can be performed with a smaller diameter, and the manufacturing cost can be reduced.
  • Zn is the alloy composition of the first to eighth copper alloy materials (Cu—Zn—Sn). This is the main element that constitutes the alloy, and the peritectic reaction, which is an effective means to refine crystal grains when the alloy is melted and solidified. Work to improve the corrosion resistance (especially erosion resistance) and mechanical strength (tensile strength, resistance, impact strength, wear resistance, fatigue strength, etc.) of the wire. There is.
  • Zn further promotes the refinement of crystal grains at the time of melting and solidifying, and exhibits the function of preventing the loss of acidity of Zr.
  • Sn is mainly contained to improve the corrosion resistance (metasalt property, etc.). Addition of 0.01 mass% or more of Sn has the effect of improving corrosion resistance, erosion resistance, wear resistance and strength. However, even if Sn is added in excess of 4 mass%, an effect commensurate with the amount added cannot be obtained, and on the contrary, the forgeability is reduced (occurrence of cracks, shrinkage nests and nests), hot workability and Cold workability will be reduced. In particular, when used as construction material for fish farming net, by our Kukoto contain a Sn 0. lmas S% or more, thereby improving the strength of the aquaculture net structure material.
  • the Sn content is preferably set to 0.6 mass% or more, and optimally set to 0.8 mass% or more.
  • Sn is contained in excess of 4 mass%, the strength depends on the mixing ratio with Cu and Zn.
  • the ⁇ phase or ⁇ phase which is a hard phase with a higher Sn concentration than the parent phase (hyperphase), is 10% ( If it is significantly generated exceeding the area ratio, it tends to break at the time of wire drawing, and selective corrosion of the ⁇ phase occurs, which may reduce seawater resistance.
  • the net may be subject to fatigue failure.
  • the force depending on the compounding ratio of Cu and Zn If the Sn concentration is too high, When prayer becomes significant, hot ductility becomes poor, cold workability decreases and ductility decreases, and the solidification temperature range increases as Sn content increases. As a result, the forgeability is reduced.
  • the Sn content must be 0.01 to 4 mass% in order to optimize the content of the ⁇ phase and the ⁇ phase, and should be 0.1 to 3 mass%. It is optimal to set it to 0.6 to 3 mass%, and it is optimal to set it to 0.8 to 2.5 mass%.
  • Zr and soot are contained for the purpose of refining the crystal grain of the copper alloy, particularly the crystal grain at the time of melt solidification.
  • Zr and P alone, as well as other general additive elements, can only slightly reduce the grain size of the copper alloy, but they exhibit a very effective crystal grain refinement function in the coexisting state. To do.
  • Such a crystal grain refining function is exhibited when Zr is 0.0008 mass% or more, is prominently exhibited when it is 0.002 mass% or more, is more prominent when it is 0.004 mass% or more, and 0.006 mass%. %, It is very prominent when P is 0.
  • Olmass% or more is prominently exhibited when it is 0.02 mass% or more, is more prominent when it is 0.025 mass% or more, and 0 It will be demonstrated remarkably at 035 mass% or more.
  • the amount of Zr-added potassium reaches 0.045 mass% and when the amount of P-added potassium reaches 0.25 mass%, it is due to co-addition of Zr and P regardless of the type and content of other constituent elements.
  • the grain refinement function is completely saturated. Therefore, the amount of Zr and P added to effectively exert a powerful function is less than 0.045 mass% for Zr and less than 0.25 mass% for P.
  • a Cu-Zn-Sn based copper alloy composed of the same constituent elements except for Zr and P (for example, the composition of the first copper alloy material relative to the fifth copper alloy material) Alloy, constituent alloy of the second copper alloy material against the sixth copper alloy material, constituent alloy of the third copper alloy material against the seventh copper alloy material, or constituent alloy of the fourth copper alloy material against the eighth copper alloy material) It is possible to modify the crystal grains to be refined while ensuring the alloy characteristics equal to or higher than the alloy characteristics.
  • Zr has a very strong affinity for oxygen. Therefore, when it is melted in the atmosphere or when scrap materials (such as discarded aquaculture nets) are used as raw materials, Zr oxide If Zr is added excessively, the viscosity of the molten metal is increased, and during the forging, defects such as oxides and sulfides are involved, and blow holes and microporosity are likely to occur. . In order to avoid this, melting and forging in a vacuum or a completely inert gas atmosphere can be considered, but if this is done, the versatility is lost, and the cost of copper alloys that add Zr exclusively as a finer element is greatly increased. It becomes.
  • the amount of added Zr that does not form oxides and sulfides is 0.029 mass% or less, and more preferably 0.024 mass% or less. It is optimal to keep it below 0.00111 & 55%.
  • the Zr content is in this range, even if the 5th to 8th copper alloy materials are reused as materials for recycling, the generation of Zr oxides and sulfides is reduced, and fine crystals are again formed. A healthy copper alloy material composed of grains can be obtained.
  • P is contained in order to exert the function of refining crystal grains by co-addition with Zr as described above. It also affects the corrosion resistance, forgeability, cold and hot ductility. Therefore, in addition to the crystal grain refining function by co-addition with Zr, if the influences that affect ifr seawater, corrosion resistance, forgeability, cold and hot ductility are considered, It is necessary to set it as 0.01 to 0.25 mass%, and it is necessary to keep it as 0.02 to 0.018 mass%, and as 0.025 to 0.15 mass% The placing force is more preferable than S, and is optimally set to 0.035 to 0.12 mass%.
  • Zr is added in the form of a copper alloy containing the same immediately before the pouring.
  • a method for producing a copper alloy material characterized in that Zr is not added in the form of acid and Z or sulfate during the production.
  • the Zr is incorporated in the form of an intermediate alloy (copper alloy) in the form of a granular or thin plate. It is preferable to add Zr that does not form oxides and sulfides during the fabrication by adding it immediately before.
  • the melting point of Zr is 800-1000 than the melting point of the copper alloy. Therefore, it is an intermediate alloy that is granular (particle size: about 2 to 50 mm) or thin plate (thickness: about 1 to 1 Omm), close to the melting point of the copper alloy, and contains many necessary components.
  • Low melting point alloy materials for example, Cu-Zr alloy or Cu-Zn-Zr alloy containing 0.5 to 65 mass% Zr or further based on these alloys, P, Mg, Al, Sn, M n and B force It is preferably used in the form of one or more selected elements (alloys containing 0.1 to 5 mass% of each element).
  • Cu-Zn-Zr containing 0.2 to 35 mass% Zr and 15 to 5 Omass% Zn is used to lower the melting point to facilitate dissolution and to prevent loss due to oxidation of Zr.
  • It is preferably used in the form of an alloy based on an alloy (more preferably, a Cu—Zn—Zr alloy containing 1 to 15 mass% Zr and 25 to 45 mass% Zn).
  • Zr is a force depending on the compounding ratio of P and co-added with Zr. It is an element that hinders electrical and thermal conductivity, which is an essential characteristic of copper alloys, but does not form oxides or sulfides. If the amount is less than 0.045 mass% (especially less than 0.019 mass%), the electrical 'thermal conductivity is almost negligible due to the decrease in electrical conductivity due to the addition of Zr. Even if it decreases, the rate of decrease is negligible compared to the case without adding Zr.
  • Sn alone has a small influence on the refining effect, but it exhibits a remarkable refining function in the presence of Zr and P.
  • Sn improves mechanical properties (strength, etc.), corrosion resistance, and wear resistance, and further separates the dendrite arm. It has the function of expanding the composition range of Cu or Zn, which contributes to the peritectic reaction, and performing a more effective peritectic reaction, and as a result, more effective grain granulation and refinement. Although realized, these functions are particularly prominent in the presence of Zr (and P).
  • the ⁇ phase produced by Sn-added powder suppresses the growth of crystal grains after melting and solidification, and contributes to the refinement of crystal grains.
  • the portion with a high Sn concentration is changed, but the portion with a high Sn concentration is uniformly and finely dispersed in the melt-solidification stage, so the ⁇ phase that is produced is also finely dispersed and the high temperature after solidification. Suppresses the growth of ⁇ grains in the region. Furthermore, since the ⁇ phase is finely dispersed, it has good corrosion resistance and wear resistance. Therefore, for the fifth to eighth copper alloy materials, in order to effectively exhibit the crystal grain refining function by co-addition of Zr and soot, the relationship between the contents of Zr and P and these It is preferable to determine the contents of Zr and P in consideration of the relationship with the Sn content.
  • Z1 [P] / [Zr])
  • XI one or more elements selected from As, Sb, Mg and P
  • the second and fourth copper alloy materials or contained in the sixth and eighth copper alloy materials X3 is added mainly to improve corrosion resistance (particularly, anti-dezincing corrosion resistance).
  • Sb or As is added in an amount of 0.02 mass% or more to improve seawater or corrosion resistance. However, in order to exert a significant improvement in corrosion resistance, add 0.03 mass% or more. It is preferable to keep it. On the other hand, even if the amount of Sb or As added exceeds 0.25 mass%, an effect commensurate with the amount of added Ca is not obtained, and the ductility of the material (goodness of wire drawing force) is rejected. Will be reduced.
  • the amount of As and Sb added must be 0.02 to 0.25 mass%, preferably 0.03 to 0.12 mass%.
  • scrap materials such as waste heat transfer tubes
  • Mg selected as XI or X 3 has the function of improving the hot water flow during forging even when scrap material containing such S component is used as an alloy raw material in addition to the above-mentioned corrosion resistance improving function
  • Mg can remove S component in the form of harmless MgS, and even if this MgS remains in the alloy, it contains S component in the raw material that is harmful to corrosion resistance. Therefore, it is possible to effectively prevent the corrosion resistance from being reduced.
  • the raw material contains S component
  • S is likely to be present at the grain boundary, and there is a risk of causing grain boundary corrosion.
  • grain boundary corrosion can be effectively prevented by Mg additive.
  • Zr may be consumed by S when the S concentration of the molten metal is high. If Mg is contained, the S component in the molten metal is removed or fixed in the form of MgS, so this problem does not occur.
  • Mg is added excessively in excess of 0.2 mass%, it will be oxidized like Zr and the viscosity of the melt will be increased, which may cause forging defects due to oxide entrainment. Therefore, when Mg is selected as X3, the amount of applied force is within the above range in consideration of these points.
  • P selected as XI contributes to the improvement of meta-water, and exerts the ability to improve the flowability of the molten metal.
  • the function is exerted at 0.01 mass% or more, and noticeably at 0.018 mass% or more. It is demonstrable and is more prominent when it is 0.15 mass% or more, and it is extremely prominent when it is 0.12 mass% or more.
  • excessive addition of P may adversely affect cold and hot ductility and forging, and considering this point, the P addition amount must be 0.25 mass% or less. It is preferable to set it to 0.1 mass% or less. It is preferable to set it to 0.15 mass% or less, and it is optimal to set it to 0.12 mass% or less.
  • the content of P selected as described above is required to be 0.01 to 0.25 mass%, similar to P added as an essential element in the fifth to eighth copper alloy materials, 0.02 to 0.018 ma ss% is preferable. 0.025 to 0.15 mass% is more preferable. 0.035 to 0.12 mass% is optimal.
  • the 3rd and 4th copper alloy materials or the 7th and 8th copper alloy materials mainly the improvement of strength, the flowability of molten metal, the improvement of corrosion resistance and the wear resistance under high-speed flow velocity.
  • one or more elements X2 or X4 selected from Al, Si, Mn and M are contained.
  • adding X2 or X4 can cause severe conditions ( When aquaculture nets are installed offshore where waves are strongly affected, or when large-scale high-speed migratory fish such as tuna and tuna with large impacts due to contact with the aquaculture net are cultivated), the wire or rod is prevented from being worn. Effectively.
  • the wire rods are violently caused by seawater and waves flowing at high speed or by contact and collision of farmed fish.
  • A1 or Si forms a strong Al-Sn or Si-Sn corrosion-resistant film on the surface of the wire, this film improves the wear resistance of the wire, and the above-mentioned wire wear is minimized. It will be prevented.
  • Mn also has the effect of forming a corrosion-resistant film with Sn.
  • the wear resistance of the wire can be improved by forming an intermetallic compound with Si.
  • the wire rod wear is prevented by this intermetallic compound forming function.
  • X2 has the function of improving the flow of hot water during fabrication in addition to such a function of improving wear resistance.
  • it is necessary to add 0.02 mass% or more for A1 or Si preferably 0.05 mass% or more for A1, It is more preferable to be above.
  • Si it is preferable to be at least 0.1 lmass%).
  • Mn 0.05 mass% or more (preferably 0.2 mass% or more) is required. It is. However, if Mn and A1 exceed 1.5 mass%, the ductility is reduced and wire drawing cannot be performed well.
  • the amount of applied force should be 1.9 mass% or less for Si, and 1.5 mass% for A1 and Mn.
  • A1 is preferably 1.2 mass% or less, more preferably lmass% or less, and Si and Mn are preferably lmass% or less).
  • A1 is selected as X2 or X4
  • an appropriate heat treatment annealing
  • the amount of A1 added is preferably 0.1 to lmass%, and the heat treatment is preferably performed under low temperature and long time conditions. Specifically, heat treatment is preferably performed under conditions of 400 to 470 ° C and 30 minutes to 8 hours.
  • the amount of Ni needs to be 0.005 mass% or more in order to improve the corrosion resistance. Taking into account the effects on hot workability, etc., Zr and P, which are useful for grain refinement, are consumed by Ni in the 7th and 8th copper alloy materials (for grain refinement) In view of the inconvenience (inhibiting the above), it is preferable to set it to 0.5 mass% or less (preferably 0. Imass% or less).
  • characteristics that can be suitably used as components for seawater net structures (fish culture nets, etc.) that are immersed or contacted with seawater
  • seawater net structures fish culture nets, etc.
  • the above alloy composition is used, and the total content of ⁇ phase, ⁇ phase and ⁇ phase is 95 to LOO% (preferably 98 to LOO%). It is necessary to form a phase structure which is more preferably 99.5 to 100%).
  • the ⁇ phase improves wear resistance and erosion resistance
  • the ⁇ phase improves erosion resistance.
  • the presence of the y phase and the Z or ⁇ phase on the other hand, It becomes a cause of inhibition that reduces ductility. Therefore, in order to have a good balance of strength, wear resistance, and ductility without causing breakage or deterioration of the seawater property during wire drawing, the above-described phase structure is used, and the total content of y phase and ⁇ phase is included.
  • the amount is preferably limited to an area ratio of 0 to 10% (preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%).
  • the ⁇ phase is 95 to 100% (preferably 98 to 100%, more preferably 99. (5-100%) Is preferably a phase structure (for example, ⁇ single phase or ⁇ + phase).
  • the ⁇ phase is divided (preferably an ellipse having a long side length of 0.2 mm or less. (Shaping) is preferable.
  • the continuous j8 phase decreases the metasalt property, it is better not to generate the j8 phase if the metasalt property is taken into consideration. Improve extrusion processability.
  • the content (area ratio) of the j8 phase is 5% or less (preferably 2% or less, more preferably 0.5% or less).
  • the ⁇ phase is preferably not contained.
  • the copper alloy material is subjected to an appropriate heat treatment (for example, 450 to 600 ° C and 0 ° C). It is preferable that the contained ⁇ phase and j8 phase are separated and spheroidal by annealing for 5 to 8 hours.
  • the ⁇ phase and j8 phase By separating the ⁇ phase and j8 phase in this way and making them spherical, problems caused by the formation of the ⁇ phase and j8 phase can be eliminated as much as possible. For example, if the ⁇ phase is divided and spheroidized in this way, the decrease in ductility due to the formation of the ⁇ phase is reduced, and the wear resistance is improved.
  • the copper alloy material or the intermediate work material in the process of obtaining the copper alloy material is subjected to homogenization annealing (heat treatment at 450 to 600 ° C and furnace cooling to 450 ° C). Further, in addition to this, it is preferable to perform finish annealing at 400 to 470 ° C. Needless to say, when the crystal grains are refined by co-addition of Zr and P, the ⁇ phase inevitably becomes spheroidized, and the ⁇ phase can be evenly distributed.
  • the Sn content in relation to the Cu and Zn contents.
  • the content of each constituent element so that the values Y1 to Y8 of the above content formula are 62 to 90 (preferably 62.5 to 81, more preferably 63 to 76, optimally 64 to 74), respectively. It is necessary to determine this.
  • the lower limit of ⁇ 1 to ⁇ 8 ensures better seawater resistance, erosion resistance (erosion corrosion resistance) and wear resistance in relation to the contents of the main elements Cu, Sn and Zn Therefore, the setting is made as described above.
  • the value Y1 ⁇ of the content formula is set on condition that the Cu content is 63.5 to 68 mass% (preferably 64 to 67 mass%). It is preferable to determine the alloy composition so that Y8 has the above value.
  • the 5th to 8th copper alloy materials realize the refinement of crystal grains by adding Zr and soot, and the average crystal grain size at the time of melting and solidification is 0.2 mm or less (preferably 0.1 mm or less, optimally Is set to 0.06 mm or less), making it possible to provide linear or rod-shaped forged cast materials by continuous forging (up-casting), etc., and their practical use.
  • the manufacturing cost can be significantly reduced by reducing the number of plastic cage processes required to obtain a material or composite strength material.
  • multiple heat treatments including homogenization annealing
  • the surface condition is deteriorated due to the coarsening of the crystal grains.
  • the plastic cage (drawing force) is used to obtain a wire or rod.
  • the number of plastic molding processes required to obtain the final plastic workpiece that is prone to cracking during the process is greatly increased.
  • the segregation is only microscopic, so plastic working that is the fifth to eighth copper alloy material that does not require homogenization annealing. It is possible to greatly reduce the number of plastic casting processes and the number of heat treatments for obtaining a material (particularly, a wire or a small-diameter bar).
  • a forging material or forging material is subjected to one wire drawing or drawing process (two wire drawing forces including the final wire drawing force to ensure tempering) and one heat treatment.
  • annealing By applying (annealing), it is possible to obtain high-quality fifth to eighth copper alloy materials suitable as components for aquaculture nets and the like.
  • the copper alloy does not break at the time of wire drawing calorie.
  • the surface of the material must be chamfered (healing, etc.) Even if it is necessary, the cutting allowance is small.
  • ⁇ phase and Z or ⁇ phase are precipitated, they are present at the grain boundaries, so the smaller the crystal grains, the shorter their phase length. No special processing steps are required or even if necessary to separate the phase and the Z or ⁇ phase. In this way, the number of processes required for manufacturing can be greatly reduced, and manufacturing costs can be reduced as much as possible. Needless to say, a wire or rod that does not eliminate the prayer is not naturally satisfactory in various properties such as corrosion resistance and mechanical properties.
  • the addition of Zr and P is performed exclusively for the purpose of refining the crystal grains and obstructs the original characteristics of the copper alloy. It is not a thing. Do not contain Zr and P as crystal grain refinement elements as described above by refining crystal grains by adding Zr and P. Copper alloy materials with the same composition except for the point A characteristic equal to or better than the characteristic will be secured. In order to reduce the average crystal grain size at the time of melting and solidification as described above, it is necessary to include Sn and the like so as to form an alloy composition and phase structure considering the values Yl, ⁇ 3, and ⁇ 4 of the content formula as described above.
  • the present invention aims to put into practical use a copper net or the like that exhibits excellent functions (antifouling, sterilization, sterilization, etc.) in fish culture.
  • the seawater network structure of the present invention is composed of the above-described linear or rod-like first to eighth copper alloy materials, and the above-described linear or rod-shaped plastic work material, forging It is assembled into a wire mesh structure or a lattice structure using caro work material or composite work material.
  • the network structure for seawater of the present invention is braided into a wire mesh structure using a wire material that is a first to fourth copper alloy material or a fifth to eighth copper alloy material.
  • a wire material that is a first to fourth copper alloy material or a fifth to eighth copper alloy material.
  • it has a rhombus wire mesh structure in which a large number of wires are arranged in parallel in a corrugated manner, and adjacent wires are entangled at their bent portions.
  • Powerful seawater nets are mainly used as fish farming nets.
  • a reinforcing frame having a ring shape is attached to the lower end of the net, and the shape of the lower end of the net is maintained and a downward tension is applied by the reinforcing frame. It is preferable to keep it.
  • Such a reinforcing frame is preferably composed of a pipe having the same copper alloy strength as that of the net constituent material (first to eighth copper alloy materials which are wire rods).
  • the seawater net-like structure of the present invention is a rod-like structure in addition to an aquaculture net or the like composed of linear first to fourth copper alloy materials or fifth to eighth copper alloy materials (wire materials). It is also proposed as a seawater intake, etc. assembled by welding to a lattice structure using the first to fourth copper alloy materials or the fifth to eighth copper alloy materials (bar materials).
  • wire rods used as components for fish farming nets, etc.
  • a first to fourth copper alloy material plastic working material
  • a forged material Wire drawn to 3-4 mm diameter by repeatedly drawing and annealing the extruded wire (diameter: 10-25 mm) obtained by extruding billet or ingot) It is.
  • the wire drawing process is performed a plurality of times according to the difference in diameter (drawing rate) between the extruded wire rod and the net wire rod.
  • the mesh wire is a 5th to 8th copper alloy material
  • a linear forged material (diameter: 5 to: LOmm diameter) 3 produced by horizontal continuous forging or up casting (up casting) is used.
  • ⁇ 4mm It is obtained by wire drawing to the diameter and annealing once or twice.
  • forged materials produced by horizontal continuous forging or upward (upcasting) are not necessarily used as a constituent material for aquaculture nets because of segregation of Sn and the like. In other applications, it can be suitably used as a constituent material for seawater network structures.
  • the first to eighth copper alloy materials are extremely excellent in seawater resistance and durability as compared with conventionally known copper alloy materials, such as fish culture nets immersed in or in contact with seawater.
  • conventionally known copper alloy materials such as fish culture nets immersed in or in contact with seawater.
  • it When used as a component of a net structure for seawater, it prevents corrosion and wear caused by seawater, waves, and cultured fish as much as possible, and greatly improves the life of the structure. Therefore, it is possible to expand the application of seawater network structures to fields where the total cost including the alloy life cannot be used, and the characteristics of the copper alloy that are superior to other metals (antibacterial properties) , Antifouling property, etc.) can be used effectively.
  • the fifth to eighth copper alloy materials have an alloy composition containing a small amount of Zr and P
  • the crystal grains are refined at the time of melting and solidification, that is, the crystal grains are fine in the forged structure.
  • the constituent elements are the same except that Zr and P are not added in addition to the conventional copper alloy material.
  • the above-described characteristics can be further improved.
  • the force also achieves refinement of crystal grains at the forging stage, so that the forging can be greatly improved and the plastic cache property of the copper alloy itself can be improved. Even when plastic processing such as extrusion and wire drawing is performed after forging, the processing can be performed satisfactorily.
  • a net structure for seawater braided using wires made of the first to eighth copper alloy materials, in particular, aquaculture nets for fish do not impair the advantages of conventional copper nets. It is a significant improvement in durability, which is a drawback, and can improve the useful life to the point where it can be put into practical use in terms of total cost. Therefore, by using a fish culture net composed of the first to eighth copper alloy materials, it is possible to cultivate all kinds of fish including large migratory fish in a healthy and economical manner.
  • the components can be obtained by drawing once or twice without the need for extrusion (depending on the use conditions or applications of the seawater network structure)
  • ⁇ 1 A front view showing an example of a ginger using a fish culture net which is a net structure for seawater according to the present invention.
  • FIG. 3 is an enlarged front view showing the main part of the aquaculture net.
  • FIG. 4 Transverse plan view along line IV-IV in Fig. 1.
  • Fig. 1 is a front view showing an example of a ginger using a fish culture net that is a net structure for seawater according to the present invention
  • Fig. 2 is a cross-sectional plan view taken along line II-II in Fig. 1.
  • 3 is an enlarged front view showing a part of the aquaculture net
  • FIG. 4 is a cross-sectional plan view taken along the line IV-IV in FIG. [0051]
  • This ginger has a plurality of floats 2 attached to a support frame 1 as shown in FIG. 1 and a fish culture net 3 suspended, and a reinforcement frame 4 is attached to the lower end of the culture net 3. It has been.
  • the support frame 1 is a structure in which metal (for example, iron) square members, plate members, pipe members, and the like are assembled in a rectangular frame shape.
  • the support frame 1 also serves as a scaffold for the aquaculture operator to perform work, and a net attachment portion for attaching the upper end portion of the aquaculture net 3 is provided on the inner periphery thereof.
  • the float 2 is made of styrene foam, and is attached to the lower surface of the support frame 1 in a rectangular shape along the outer peripheral surface of the upper end of the aquaculture net 3, and the ginger is placed with the support frame 1 positioned on the sea surface 5. Support floating.
  • the aquaculture net 3 is braided using a net wire 6 made of a copper alloy by a net production machine (metal net knitting machine) used when producing a conventionally known iron net as shown in FIG. 1 and FIG.
  • a rectangular cylindrical peripheral wall 3a attached to the net attachment part provided with the upper end at the inner peripheral part of the support frame 1 with a wire rope or the like, and a rectangular bottom wall closing the lower end part It consists of 3b.
  • the aquaculture net 3 is composed of a large number of mesh wires 6 arranged in parallel with each other in a waveform as shown in FIG. 3, and a diamond wire mesh in which adjacent mesh wires 6 and 6 are entangled at their bent portions 6a and 6a. Braided into structure.
  • the first to fourth copper alloy materials for example, plastic working material A described in Example 1 or the fifth to eighth copper alloy materials (for example, composite processed material B (described in Example 2) ( Or forged materials) are used.
  • the shape of the aquaculture net 3 (the length of one side of the peripheral wall 3a, the size of the mesh S (see Fig. 3), etc.) is set according to the aquaculture conditions such as the installation location and the type of aquaculture fish.
  • the reinforcing frame 4 has a rectangular annular structure in which four straight pipes 4a are connected by four L-shaped pipes 4b as shown in FIG. Installed in a state surrounding 3b.
  • Each of the pipes 4a and 4b is made of the same copper alloy as that of the net wire 6.
  • the straight pipe 4a and the L-shaped pipe 4b are connected in a state that allows a slight relative displacement in the axial direction, so that they can be deformed following the deformation of the aquaculture net 3 due to the influence of waves or the like. Has been devised.
  • the reinforcing frame 4 functions as a reinforcing material that reinforces the lower end portion of the aquaculture net 3 and maintains the shape thereof. Therefore, the upper and lower end portions of the aquaculture net 3 are held in shape by the support frame 1 and the reinforcement frame 4, and as a whole, the aquaculture net 3 is suitable for being not greatly deformed by waves or large migratory fish. It will be held in a positive shape.
  • the reinforcement frame 4 applies a downward tension to the peripheral wall 3a of the aquaculture net 3 due to its own weight, and play in the entangled portions 6a and 6a of the net wires 6 and 6 on the peripheral wall 3a of the aquaculture net 3 L It also functions as a tensioning material (weight) that reduces (see Fig. 3) to a uniform and small size.
  • the weight of the reinforcing frame 4 is preferably set to such an extent that tension can be applied so that the play L is 0.1 to L0 mm (preferably 0.5 to 5 mm).
  • the rubbing phenomenon between the net wires 6 and 6 in the entangled portions 6a and 6a of the aquaculture net 3 is caused by the decrease in play L due to the shape retention by the support frame 1 and the reinforcement frame 4 and the tension effect of the reinforcement frame 4. Therefore, the wear due to the relative movement of the adjacent wire rods 6 and 6 is prevented as much as possible.
  • the reinforcement frame 4 is provided as necessary, and it may not be necessary depending on the use environment of the aquaculture net 3 and the type of cultured fish.
  • Example 1 linear plastic working materials having the compositions shown in Table 1 (hereinafter collectively referred to as "plastic working wire A") No. 101 to No. 108, No. 201 to No. 206, No. 301 to No. 305 and No. 401 to No. 405 were obtained.
  • Wires No. 101 to No. 108 are No. 1 copper alloy materials
  • No. 201 to No. 206 are No. 2 copper alloy materials
  • Nos. 301 to No. 305 are No. 3 copper alloy materials.
  • wire No. 401-No. 405 is the fourth copper alloy material.
  • Each plastically processed wire No. 101 to No. 108, No. 201 to No. 206, No. 301 to No. 3 05 and No. 401 to No. 405 were obtained as follows. It is. That is, a cylindrical bar lump A-1 having the composition shown in Table 1 was hot-extruded to obtain a round bar A-2 having a diameter of 12 mm. At this time, the one with a Cu content of 68 mass% or more is made of a cylindrical lumps A-1 having a diameter of 60 mm and a length of 100 mm because the hot deformation resistance is high. This was heated to 850 ° C and extruded to obtain a round bar A-2.
  • the primary processed wire A-3 was kept at 550 ° C for 1 hour and then cold-drawn to obtain a 6 mm-diameter secondary wire A-4.
  • Sarasuko and secondary calendered wire A-4 were cold-drawn to obtain 4.3 mm diameter tertiary carved wire A-5.
  • the third-stage wire A-5 was annealed at 480 ° C for 1 hour and then cold-drawn to obtain a plastically processed wire A having a diameter of 4 mm.
  • Example 2 linear composite processed materials having the compositions shown in Table 2 and Table 3 (hereinafter collectively referred to as "composite calorie processed wire B") No. 501 to No. 528, No. 601 to No 607, No. 701 to No. 708 and No. 801 to No. 805 were obtained.
  • Wires Nos. 501 to 528 are No. 5 copper alloy materials
  • Nos. 601 to 607 are No. 6 copper alloy materials
  • Nos. 701 to 708 are No. 7 copper alloys.
  • No. 801 to No. 805 are 8th copper alloy materials.
  • Each composite processed wire No. 501 to No. 528, No. 601 to No. 607, No. 701 to No. 70, and No. 801 to No. 805 were obtained as follows. It is. In other words, using a forging machine with a horizontal continuous forging machine attached to a melting furnace (melting capacity: 60 kg), a 6 mm diameter forged wire B-1 having the composition shown in Tables 2 and 3 was slowed down. (For lmZ min.) Continuous forging. As the mold, graphite was used at any time, and the force was continuously adjusted without adding additional elements so as to become predetermined components. Next, this forged wire B-1 was cold-drawn to obtain a 4.3 mm diameter primary wire B-2.
  • the wire drawing process was carried out in two steps, and the forged wire B-1 was drawn to obtain a 5 mm diameter intermediate wire, and this intermediate wire was further drawn to 4.3 mm.
  • the primary ceramic wire B-2 was obtained.
  • a primary calendered wire B-2 was annealed at 480 ° C. for 1 hour and then cold-drawn to obtain a composite caloe wire B having a diameter of 4 mm.
  • first comparative wire rod 4 mm diameter wire rods having the composition shown in Table 4 (hereinafter collectively referred to as "first comparative wire rod") Nos. 1001 to 1006 are used as the plasticity of Example 1. It was obtained by the same manufacturing process as that for obtaining the wire rod A.
  • the first comparative example wire C was obtained as a comparative example for the first to fourth copper alloy materials.
  • the final wire C could not be obtained because a large defect (crack) occurred in the process of obtaining the primary processed wire A 3.
  • Comparative Example 2 a composite metal wire having a diameter of 4 mm and having the composition shown in Table 5 (hereinafter referred to as "No. 2" No. 2001 to No. 2013 and No. 2501 to No. 2505 were obtained by the same manufacturing process as in the case of obtaining the composite processed wire B of Example 2. These 2nd comparative example wire D was obtained as a comparative example with respect to the 5th-8th copper alloy material. Wires No. 2501 to No. 2505 have the same constituent elements as those of wire Nos. 501 to 505, except that Zr and P, which are crystal grain refining elements, are not co-added. is there. For No. 2009 and No. 2011, in the process of obtaining the primary Karoe wire B-2, No.
  • each wire A in order to confirm the durability against repeated deformation, each wire A,
  • Corrosion loss is the difference in weight per lcm 2 (mgZcm 2 ) from the weight of the sample after the Tfr collision with the sample weight test solution before the start of the jfr seawater test.
  • III was 96 hours
  • metasalt test II was 960 hours
  • seawater resistance test IV was 24 hours.
  • the results of seawater resistance tests I-IV were as shown in Tables 6-10.
  • phase structure of each wire A, B, C, D was confirmed, and the area ratio (%) of ⁇ phase, ⁇ phase, and ⁇ phase was measured by image analysis.
  • the area ratio of each phase was obtained by binarizing a 200-fold optical microscope texture with the image processing software “Wi nROOF”. The area ratio was measured in three fields, and the average value was used as the phase ratio of each phase.
  • Tables 1 to 4 It was confirmed that the above-described phase structure was required to have the above-described characteristics.
  • the average crystal grain size m) at the time of dissolution and solidification was measured. That is, the cut surface of the forged wire B-1 was etched with nitric acid, and the average diameter of the crystal grains in the macrostructure appearing on the etched surface was measured by enlarging it 7.5 times. This The measurement of JIS H0501 is based on the comparison method of the grain size test for copper products. After etching the cut surface with nitric acid, the crystal grain size of about 0.5 mm or more is observed by enlarging it 7.5 times. A crystal grain size smaller than about 0.1 mm was etched with a mixed solution of hydrogen peroxide and ammonia water and observed with an optical microscope at a magnification of 75 times. The results are shown in Table 7, Table 8, and Table 10.
  • the wires A and B which are the first to eighth copper alloy materials, are superior in corrosion resistance and seawater resistance compared to the comparative examples of the wires C and D. It was also confirmed that it has excellent mechanical properties such as tensile strength and durability against repeated deformation. Further, it is understood that the fifth to eighth copper alloy materials have crystal grains remarkably refined due to the co-addition effect of Zr and P, and as a result, the above-described characteristics are greatly improved. In particular, regarding the point that the crystal grains are refined due to the co-addition effect of Zr and P, the constituent elements are the same except that the composite carbide wire Nos. 501 to 505 and Zr and P are not co-added. The second comparative example wire No. 2 501 to No. 2505 are easily understood by comparing the average crystal grain size with No. 2 501 to No. 2505.
  • the drawability of the wires A, B, D, and C was determined according to the following criteria.
  • — 3 (diameter: 9mm) can be obtained, it is judged that it is excellent in wire drawing, and by one wire drawing, it is possible to obtain a primary strength material A-3 without cracks.
  • the superiority or inferiority of the forgeability was judged by the following forgeability judgment test.
  • the forging property judgment test the forging wire B 1 was continuously forged under the same conditions as in Example 2 or Comparative Example 2 while changing the forging speed in 3 stages of 3mZ, 1.8mZ and lmZ.
  • the superiority or inferiority of the forgeability was determined based on the forging speed at which the forged strand B-1 having no defect was obtained.
  • the results are as shown in Table 7, Table 8 and Table 10. In these tables, the defect-free forged wire B 1 obtained by high-speed forging of 3 mZ has excellent forgeability.
  • the wire materials A and B which are the first to eighth copper alloy materials, are excellent in the drawability as compared to the comparative wire materials C and D. confirmed. Furthermore, it was confirmed that the wire A, which is the fifth to eighth copper alloy material, is extremely excellent in not only the wire drawing but also the forging because the crystal grains are miniaturized.
  • Example 3 the plastic working wire A obtained in Example 1 and the composite calorific wire B obtained in Example 2 were braided into a rhombus wire mesh structure (mesh S: 40 mm), respectively.
  • a square tubular aquaculture net 3 (see FIGS. 1 to 3) having a side length of 9 m and a depth (width in the vertical direction) of 5 m was obtained.
  • each ginger was produced in pairs for hamachi culture and salmon culture.
  • each aquaculture net No. 1 to No. 6 is provided with approximately 2000 kg of reinforcement frame 4 (see Fig. 1 and Fig. 4) so that the play L of the interlaced parts 6a, 6a is about 2 mm on average. Attached.
  • migratory fish hama and salmon
  • the maximum wire diameter reduction (mm) of the network wire was measured.
  • the amount of wire diameter reduction is the corner part (draft corner part) of the peripheral wall 3a in the draft area (area 10 to 30 cm below the sea level), the part other than the corner part (draft peripheral wall part) of the peripheral wall 3a in the draft area, the peripheral wall 3a ( Measurements were made at 10 arbitrary locations (measurement points) on the bottom wall 3b and the bottom wall 3b, and the largest of these was taken as the maximum wire diameter reduction.
  • the results are shown in Table 11.
  • the amount of decrease in wire diameter is obtained by measuring the wire diameter after one year at each measurement point and subtracting the original wire diameter value (4 mm) force from the measured value.
  • Example implementation-205 70 32 145 90 325 425 24 165> 5

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Abstract

魚類用養殖網３は、多数本の線材６が波形をなして並列しており且つ隣接する線材６同士がそれらの屈曲部６ａにおいて交絡する菱形金網構造をなすものである。線材６は、Ｃｕ：６２～９１ｍａｓｓ％と、Ｓｎ：０．０１～４ｍａｓｓ％と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％との間に６２≦［Ｃｕ］－０．５［Ｓｎ］≦９０が成立する合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５～１００％である相組織をなす銅合金材である。

Description

明 細 書
海水用構造物並びにこれを構成する線状若しくは棒状の銅合金材及び その製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、魚類用の養殖網、発電設備若しくは淡水化設備等の海水取水口又は 船舶用エンジンの海水ストレーナ等、海水に浸漬又は接触する状態で使用される海 水用網状構造物と、その構成材として使用される線状又は棒状の銅合金材と、この 銅合金材を製造する方法に関するものである。
背景技術
[0002] 例えば、マグロ，ハマチ，フグ等の魚類を養殖するために使用する養殖網としては、 一般に、鉄製のものやナイロン，ポリプロピレン、ポリエチレン等の化学繊維製のもの (例えば、特許文献 1参照）が使用されている。
[0003] しかし、かかる鉄製の養殖網（以下「鉄網」と!、う）や化学繊維製の養殖網（以下「ィ匕 繊網」という）では、フジッボ等の貝類，藻類等の海洋生物が付着し易いため、かかる 付着海洋生物により網目が塞がれて潮通しが悪くなる。その結果、養殖海水域への 酸素や水中栄養物の補給が不足する等により、養殖魚が食欲不振に陥り、養殖魚の 生産性低下や体力低下を招き、病原菌等力もの抵抗力の低下に伴い養殖歩留りが 低下する。さらに、えら虫，はだ虫等の寄生虫が繁殖し易くなる。また、網に体を擦り 付ける習'性のあるマグロ等の回遊魚にとっては、カゝかる習性行動が網に付着した貝 類等により妨げられることになり、養殖魚の生育に悪影響 (ストレスや発病による成長 不良等)を及ぼす虞れがあった。したがって、網に付着した海洋生物や養殖魚の寄 生虫等の除去作業を頻繁に行なう必要があるが、かかる作業は作業者に過酷な労 働負担を強 、ることになり、また作業コストも極めて高 、。
[0004] また、鉄網では、その構成材たる鉄が ifr海水腐蝕性に乏しいため、比較的短期間 において、構成線材の腐蝕による網破れが生じ易い。一箇所でも網が破れると、そこ から養殖魚が逃散して大損害となるため、定期的に鉄網を交換する必要がある。この ため、現状では、鉄網は 2年前後（場合によっては 1年程度)で交換しているのが普 通であり、網寿命が頗る短い。化繊網では、鉄網以上に貝類，藻類等の海洋生物が 付着し易ぐ鉄網と同等以上の頻度で付着海洋生物の除去作業を強いられることに なる。また、化繊網は、海水により腐蝕されることはないが、本来的にせん断強度に 劣るため、場合によっては、耐用年数が鉄網より短ぐ更に短期間での交換を余儀な くされることがある。このような網交換時には養殖魚の移替えが必要となるため、網交 換作業に要する労力，コスト負担が大きいことは勿論、移替えにより養殖魚に与える 悪影響 (ストレス等)も極めて大きい。さらに、化繊網では、定期的に防汚剤を塗布す る必要があるが、これに要する労働負担やコスト負担が大きぐ廃棄防汚剤の処理に 要するコストも無視できな 、。
[0005] そこで、従来からも、このような問題のある鉄網やィ匕繊網に代えて、銅合金製の線 材により編組された養殖網（以下「銅網」と ヽぅ）を使用することが提案されて ヽる (例 えば、特許文献 2参照)。かかる銅網では、線材力 溶出する Cuイオンの作用により 、フジッボ等の海洋生物の付着が防止される（以下、力かる性質を「防汚性」という）と 共に、養殖海水域が滅菌，殺菌されること〖こなる。したがって、付着生物等の除去作 業を行なう必要がなぐこれに伴う労力，コストの削減を図りうると共に、養殖魚に与え る悪影響も排除することができる。しかも、養殖海水域が滅菌，殺菌されること〖こより、 養殖魚の発病や寄生虫による悪影響等を可及的に防止できることとも相俟って、養 殖魚の健全な成長並びに成長速度の向上を図ることができる。
[0006] 特許文献 1 :特開平 10— 337132号公報
特許文献 2：特開平 11― 140677号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] ところで、養殖網はそれが海面下に吊支されるものである以上、線材の機械的強度 が不足すると、その自重によって線材が破断されることになる。また、養殖網は波，風 によって常時揺動されるため、また上記した回遊魚の習性行動によって、線材同士 が強く接触して (擦れて)摩耗することになる。また、養殖網には波が繰り返し衝突す るため、その衝撃による浸蝕作用によって線材が痩せ細る（いわゆる潰蝕現象である )ことになる。また、海水は金属腐蝕性を有するため、海水との接触により線材が腐蝕 (以下、力かる腐蝕を「海水腐蝕」という）されることになる。網の喫水部では、酸素濃 淡電池等の電気化学的な作用により、力かる海水腐蝕が一層加速される。したがつ て、機械的強度，耐摩耗性，耐潰蝕性，耐海水腐蝕性の一つでも不足している線材 で構成された養殖網は、その耐用年数が不十分となる。
[0008] しかし、銅網の構成材として従来からも種々の組成のものが提案されて 、るものの、 公知の銅合金には、養殖用網に必要とされる程度以上の機械的強度，耐摩耗性， 耐潰蝕性，耐海水腐蝕性をすベて備えたものは存在していない。例えば、純 Cu系の 銅合金では強度，耐摩耗性，耐潰蝕性の面で、 Cu— Zn系の銅合金では耐摩耗性， 耐潰蝕性 (耐エロージョン'コロージヨン性)，耐脱亜鉛腐蝕性を含む耐海水腐蝕性 の面で、また Cu— Ni系の銅合金では耐摩耗性，耐潰蝕性 (及び材料コスト）の面で 、夫々問題がある。因に、本発明者が実験により確認したところでは、公知の銅合金 を使用して製作した養殖網では、その耐用年数が鉄網と同等ないしそれ以下である 。例えば、而海水性に優れた銅合金であるネーバル黄銅 (JIS C4621, CDA C4 6400、 C46500等）を使用したものでも、鉄網と同等の耐用年数を確保できるにす ぎない (耐用年数は精々 2年程度にすぎない)。したがって、銅合金製の養殖網は、 材料コスト上、鉄製やィ匕学繊維製のものに比して高価なものであるから、上記した防 汚性，殺菌'滅菌性による優位性を考慮しても、この程度の耐用年数では到底採算 がとれない。このため、銅網は、防汚性，殺菌'滅菌性を有する点で、鉄網や化繊網 に比して極めて優れた養殖上の利点を有するものでありながら、耐用年数を含めたト 一タル的なコスト面力も未だ実用化されて ヽな 、のが実情である。
[0009] 本発明は、銅網本来の特性を損なうことなく jfr海水性を含む耐久性を大幅に向上 させることができる魚類用養殖網等の海水用網状構造物及びその構成材として好適 に使用される線状又は棒状の Cu— Zn— Sn系銅合金材を提供することを目的とする ものである。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、第 1に、海水に浸漬又は接触する魚類用養殖網等の海水用網状構造 物を構成するための線状又は棒状の Cu— Zn— Sn系銅合金材であって、次のような 第 1〜第 6銅合金材を提案する。 [0011] すなわち、第 1銅合金材は、 Cu:62〜91mass%(好ましくは 63〜82mass%、より 好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn:0.01〜4mass% (好ましくは 0. l〜3mass%、 より好ましくは 0.6〜3mass%、最適には 0.8〜2. 5mass%)と、 Zn:残部とからなり 且つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%とから導かれる含有量式 Yl = [Cu]-0. 5[311]の値カ 1=62〜90(好ましくは丫1=62. 5〜81、より好ま しくは丫1=63〜76、最適には丫1=64〜74)となる合金組成をなし、 α相、 γ相及 び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： LOO% (好ましくは 98〜： LOO%、より好ましく は 99. 5〜100%)である相組織をなす Cu—Zn—Sn系銅合金からなる。
[0012] 第 2銅合金材は、第 1銅合金材の構成元素に As、 Sb、 Mg及び Pから選択された 1 種以上の元素 XIをカ卩えた合金組成をなすもので、 Cu:62〜91mass% (好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn:0.01〜4mass% (好ましく は 0. l〜3mass%、より好ましくは 0.6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と 、 As:0.02〜0. 25mass%(好ましくは 0.03〜0. 12mass%) , Sb:0.02〜0. 25 mass%(好ましくは 0.03〜0. 12mass%)、 Mg:0.001〜0. 2mass%(好ましくは 0.002〜0. 15mass%、より好ましくは 0.005〜0. lmass%)及び P:0.01〜0. 2 5mass%(好ましくは 0.02〜0. 18mass%、より好ましくは 0.025〜0. 15mass% 、最適には 0.035〜0. 12mass%)から選択された 1種以上の元素 XIと、 Zn:残部 とからなり且つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と Pの含有量 [ P]mass%と XI (Pを除く）の合計含有量 [Xl]mass%と力も導かれる含有量式 Y2 = [Cu]— 0. 5[Sn]-3[P]-0. 5[X1]の値力Y2 = 62〜90 (好ましく ίま Y2 = 62. 5 〜81、より好ましくは Υ2 = 63〜76、最適には Υ2 = 64〜74)となる合金組成をなし 、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜100% (好ましくは 98〜： L00 %、より好ましくは 99. 5〜 100%)である相組織をなすものである。
[0013] 第 3銅合金材は、第 1銅合金材の構成元素に Al、 Mn、 Si及び Μから選択された 1 種以上の元素 Χ2をカ卩えた合金組成をなすもので、 Cu:62〜91mass% (好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn:0.01〜4mass% (好ましく は 0. l〜3mass%、より好ましくは 0.6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と 、 A1:0.02〜： L 5mass0/0(好ましく ίま 0.05〜： L 2mass0/0、より好ましく ίま 0. 1〜1 mass%)、Mn:0.05〜： L 5mass% (好ましくは 0. 2〜： Lmass%)、 Si:0.02〜： L 9mass%(好ましくは 0. 1〜： Lmass%)及び Ni:0.005〜0. 5mass%(好ましくは 0. 005〜0. lmass%)から選択された 1種以上の元素 X2と、 Zn:残部とからなり且つ C uの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と A1の含有量 [Al] mass%と M nの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si] mass%と Niの含有量 [Ni] mass%とか ら導力れる含有量式 Y3=[Cu]— 0. 5[Sn]-3. 5[Si]— 1.8 [Al] + [Mn] + [Ni] の値カ 3 = 62〜90(好ましくは丫3 = 62. 5〜81、ょり好ましくは丫3 = 63〜76、最 適には Y3 = 64〜74)となる合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が 面積率で 95〜： L00%(好ましくは 98〜： L00%、より好ましくは 99. 5〜： L00%)である 相組織をなすものである。
第 4銅合金材は、第 1銅合金材の構成元素に前記元素 XI及び X2を加えた合金組 成をなすもので、 Cu:62〜91mass%(好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64 〜77mass%)と、 Sn:0.01〜4mass% (好ましくは 0. l〜3mass%、より好ましくは 0. 6〜3mass%、最適には 0.8〜2. 5mass%)と、 As:0.02〜0. 25mass%(好 ましく ίま 0.03〜0. 12mass%), Sb:0.02〜0. 25mass0/0 (好ましく ίま 0.03〜0. 12mass%)、 Mg:0.001〜0. 2mass% (好ましくは 0.002〜0. 15mass%、より 好ましくは 0.005〜0. lmass%)及び P:0.01〜0. 25mass% (好ましくは 0.02〜 0. 18mass0/0、より好ましく ίま 0.025〜0. 15mass0/0、最適に ίま 0.035〜0. 12ma ss%)から選択された 1種以上の元素 XIと、 A1:0.02〜： L 5mass% (好ましくは 0. 05〜： L 2mass%、より好ましくは 0. 1〜： Lmass%)、 Mn:0.05〜： L 5mass%(好 ましくは 0. 2〜： Lmass%)、 Si:0.02〜： L 9mass% (好ましくは 0. 1〜： Lmass%)及 び Ni:0.005〜0. 5mass%(好ましくは 0.005〜0. lmass%)から選択された 1種 以上の元素 X2と、 Zn：残部とからなり且つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [ Sn]mass%と Pの含有量 [P]mass%と XI (Pを除く）の合計含有量 [Xl]mass%と A 1の含有量 [Al] mass%と Mnの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si] mass%と Ni の含有量 [Ni]mass%とから導かれる含有量式 Y4= [Cu] 0. 5[Sn]— 3[P]— 0 . 5[Xl]-3. 5[Si]-l.8[Al] + [Mn]+[Ni]の値カY4 = 62〜90(好ましくはY4 = 62. 5〜81、より好ましくは Y4 = 63〜76、最適には Υ4 = 64〜74)となる合金糸且 成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： LOO% (好ましくは 98 〜100%、より好ましくは 99. 5〜 100%)である相組織をなすものである。
[0015] なお、第 1〜第 4銅合金材の相組織にあっては、 γ相及び δ相の合計含有量が面 積率で 0〜10% (好ましくは 0〜5%、より好ましくは 0〜3%)となっていることが好まし い。
[0016] 第 5銅合金材は、 Cu : 62〜91mass% (好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn: 0. 01〜4mass% (好ましくは 0. l〜3mass%、より好ましく は 0. 6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と、 Zr: 0. 0008〜0. 045mass 0/ο (好ましく ίま 0. 002〜0. 029mass%,より好ましく ίま 0. 004〜0. 024mass%,最 適には 0. 006〜0. 019mass%)と、 P : 0. 01〜0. 25mass% (好ましくは 0. 02〜0 . 18mass0/0、より好ましく ίま 0. 025〜0. 15mass0/0、最適に ίま 0. 035〜0. 12mas s%)と、 Zn :残部とからなり且つ Cuの含有量 [Cu]mass%と Snの含有量 [Sn]mass 。/。と!3の含有量 [P]mass%とから導かれる含有量式 Y5 = [Cu]— 0. 5 [Sn]— 3 [P] の値カ 5 = 62〜90 (好ましくは丫5 = 62. 5〜81、ょり好ましくは丫5 = 63〜76、最 適には Y5 = 64〜74)となる合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が 面積率で 95〜： LOO% (好ましくは 98〜： LOO%、より好ましくは 99. 5〜： L00%)である 相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下 (好ましくは 0. lm m以下、最適には 0. 06mm以下)であるものである。なお、第 5銅合金材並びに後 述する第 6〜第 8銅合金材における溶融固化時の平均結晶粒径とは、当該銅合金 材を铸造又は溶接により溶融固化させた後であって変形加工 (押出及び圧延等)や 加熱処理が一切施されて 、な 、状態におけるマクロ組織及び Z又はミクロ組織の結 晶粒径の平均値を意味するものである。
[0017] 第 6銅合金材は、第 5銅合金材の構成元素に As、 Sb及び Mgから選択された 1種 以上の元素 X3をカ卩えた合金組成をなすもので、 Cu : 62〜91mass% (好ましくは 63 〜82mass%、より好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn : 0. 01〜4mass% (好ましくは 0. l〜3mass%、より好ましくは 0. 6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と、 Zr : 0. 0008〜0. 045mass% (好ましくは 0. 002〜0. 029mass%、より好ましくは 0. 004〜0. 024mass%、最適には 0. 006〜0. 019mass%)と、 P : 0. 01〜0. 25 mass0/0(好ましく ίま 0.02〜0. 18mass0/0、より好ましく ίま 0.025〜0. 15mass%, 最適には 0.035〜0. 12mass%)と、 As:0.02〜0. 25mass% (好ましくは 0.03 〜0. 12mass%)、 Sb:0.02〜0. 25mass% (好ましくは 0.03〜0. 12mass%)及 び Mg:0.001〜0. 2mass0/0(好ましく ίま 0.002〜0. 15mass0/0、より好ましく ίま 0. 005〜0. lmass%)から選択された 1種以上の元素 Χ3と、 Zn:残部とからなり且つ C uの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と Pの含有量 [P] mass%と X3 の合計含有量 [X3]mass%とから導かれる含有量式 Y6= [Cu]— 0. 5[Sn]— 3[P ]— 0. 5[ 3]の値カ^^6 = 62〜90(好ましく【ま丫6 = 62. 5〜81、より好ましく ίま Y6 =63〜76、最適には Υ6 = 64〜74)となる合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の 合計含有量が面積率で 95〜100% (好ましくは 98〜100%、より好ましくは 99. 5〜 100%)である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下 (好 ましくは 0. 1mm以下、最適には 0.06mm以下）であるものである。
第 7銅合金材は、第 5銅合金材の構成元素に Al、 Mn、 Si及び Mから選択された 1 種以上の元素 X4をカ卩えた合金組成をなすもので、 Cu:62〜91mass% (好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64〜77mass%)と、 Sn:0.01〜4mass% (好ましく は 0. l〜3mass%、より好ましくは 0.6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と 、 Zr:0.0008〜0.045mass%(好ましくは 0.002〜0.029mass%、より好ましく は 0.004〜0.024mass%、最適には 0.006〜0.019mass%)と、 P:0.01〜0. 25mass0/0(好ましく ίま 0.02〜0. 18mass0/0、より好ましく ίま 0.025〜0. 15mass %、最適には 0.035〜0. 12mass%)と、 A1:0.02〜： L 5mass% (好ましくは 0.0 5〜1. 2mass%、より好ましくは 0. 1〜： Lmass%)、 Mn:0.05〜： L 5mass%(好ま しくは 0. 2〜： Lmass%)、 Si:0.02〜： L 9mass% (好ましくは 0. 1〜： Lmass%)及び Ni:0.005〜0. 5mass%(好ましくは 0.005〜0. lmass%)から選択された 1種以 上の元素 X4と、 Zn：残部とからなり且つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [S n] mass%と Pの含有量 [P] mass%と Alの含有量 [Al] mass%と Mnの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si] mass%と Niの含有量 [Ni] mass%とから導かれる含有量 式 Y7=[Cu]— 0. 5[Sn]-3[P]-3. 5[Si]— 1.8[A1] + [Mn] +[Ni]の値力Υ7 =62〜90(好ましく【ま¥7 = 62. 5〜81、より好ましく ίま Υ7 = 63〜76、最適に ίま Υ7 = 64〜74)となる合金組成をなし、 a相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 9 5〜100% (好ましくは 98〜100%、より好ましくは 99. 5〜 100%)である相組織をな し、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下 (好ましくは 0. 1mm以下、最 適には 0. 06mm以下）であるものである。
[0019] 第 8銅合金材は、第 5銅合金材の構成元素に前記元素 X3及び X4を加えた合金組 成をなすもので、 Cu:62〜91mass%(好ましくは 63〜82mass%、より好ましくは 64 〜77mass%)と、 Sn:0. 01〜4mass% (好ましくは 0. l〜3mass%、より好ましくは 0. 6〜3mass%、最適には 0. 8〜2. 5mass%)と、 Zr:0. 0008〜0. 045mass% ( 好ましく ίま 0. 002〜0. 029mass%,より好ましく ίま 0. 004〜0. 024mass%,最適 には 0. 006〜0. 019mass%)と、 P:0. 01〜0. 25mass% (好ましくは 0. 02〜0. 18mass0/0、より好ましく ίま 0. 025〜0. 15mass0/0、最適に ίま 0. 035〜0. 12mass %)と、 As:0. 02〜0. 25mass%(好ましくは 0. 03〜0. 12mass%)、 Sb:0. 02〜 0. 25mass%(好ましくは 0. 03〜0. 12mass%)及び Mg:0. 001〜0. 2mass% ( 好ましくは 0. 002〜0. 15mass%、より好ましくは 0. 005〜0. lmass%)力ら選択さ れた 1種以上の元素 X3と、 A1:0. 02〜： L 5mass%(好ましくは 0. 05〜： L 2mass %、より好ましくは 0. 1〜： Lmass%)、 Mn:0. 05〜： L. 5mass% (好ましくは 0. 2〜1 mass%)、Si:0. 02〜： L 9mass% (好ましくは 0. 1〜： Lmass%)及び Ni:0. 005〜 0. 5mass% (好ましくは 0. 005〜0. lmass%)から選択された 1種以上の元素 X4と 、 Zn：残部とからなり且つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と P の含有量 [P] mass%と X3の合計含有量 [X3] mass%と A1の含有量 [Al] mass%と Mnの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si] mass%と Niの含有量 [Ni] mass%と 力ら導力れる含有量式 Y8=[Cu]— 0. 5[Sn]-3[P]-0. 5[X3]— 3. 5[Si]— 1 . 8[八1]+ [1^11]+ の値カ 8 = 62〜90(好ましくは丫8 = 62. 5〜81、より好ま しくは丫8 = 63〜76、最適には丫8 = 64〜74)となる合金組成をなし、 α相、 γ相及 び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： L00% (好ましくは 98〜： L00%、より好ましく は 99. 5〜100%)である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2 mm以下（好ましくは 0. 1mm以下、最適には 0. 06mm以下）であるものである。
[0020] 第 5〜第 8銅合金材は、夫々、第 1〜第 4銅合金材の構成元素に Zr及び Pの微細 化元素を加添させることにより、溶融固化時における結晶粒を微細化して、第 1〜第 4銅合金材が有する特性の更なる向上と高度の铸造性の確保とを図ったものである。 すなわち、第 5〜第 8銅合金材は、 Zr及び Pの共添効果により、 Zr及び Z又は Pを含 有しない点を除いて第 5〜第 8銅合金材と同等の合金組成をなす第 1〜第 4銅合金 材（当該第 5〜第 8銅合金材と構成元素が同一であり且つその配合量 (残部である Z nの配合量を除く）が同一又は略同一である第 1〜第 4合金材であり、以下、第 5〜第 8銅合金材との比較を行なう場合においては「被改質銅合金材」という）に比して、溶 融固化時のマクロ組織又はミクロ組織における平均結晶粒径を 1Z4以下に微細化 する（好ましくは 1Z10以下に微細化し、より好ましくは 1Z25以下に微細化する）よう に改質されたものであり、力かる改質をより効果的に行なうためには、第 5〜第 8銅合 金材の合金組成にあっては、 Snの含有量 [Sn]mass%、 Zrの含有量 [Zr]mass% 及び Pの含有量 [P] mass%相互の含有量比 Zl = [P] / [Zr]、 Z2 = [Sn] Z [Zr]及 び Z3= [Sn]/[P]力 夫々、 Z1 = 0. 5〜150 (好ましく【ま∑1 =0. 8〜50、より好ま しく ίま Zl = l. 5〜15、最適に ίま Zl = 2. 0〜12)、 Z2= l〜3000 (好ましく ίま Z2 = 15〜： LOOO、より好ましく ίま Z2 = 30〜500、最適に ίま Z2=40〜300)及び Z3 = 0. 2〜250 (好ましく【ま∑3 = 3〜160、より好ましく ίま Z3 = 5〜90、最適に ίま Z3 = 8〜6 0)となっていることが好ましぐまた相組織にあっては、 γ相及び δ相の合計含有量 が面積率で 0〜10% (好ましくは 0〜5%、より好ましくは 0〜3%)となっていることが 好ましい。特に、 γ相は、それが出現する力否かの境界状態にあることが最適であり 、つまり γ相の面積率が限りなく 0%に近い生成状態にあることが最適である。なお、 β相は生成させないことが最適である力 生成するとしても面積率で 5%以下に抑制 すべきである。更に、第 5〜第 8銅合金材は、溶融固化時においてデンドライト'ネット ワークが分断された結晶形状をなすものであることが好ましぐ特に、溶融固化時に おける結晶粒の二次元形態が円形又はこれに近い非円形をなしていることがより好 ましい。ところで、溶融固化時における結晶粒の微細化を図るためには、溶融固化時 の冷却速度を考慮することも重要である。例えば、当該冷却速度が 0. 05°CZ秒以 下であると、デンドライトの成長が結晶核の生成を上回って、結晶核の生成がデンド ライトの成長に飲み込まれてしまうことになり、効果的な結晶粒の微細化が期待でき ない。したがって、上記したような微細な円形又はこれに近い形状の微細結晶粒を得 るためには、溶融固化時の冷却速度をも考慮することが好ましぐ一般には、当該冷 却速度を 0. 1°CZ秒以上 (より好ましくは 0. 3°CZ秒以上）としておくことが好ましい。 なお、溶融固化時における結晶粒径、結晶構造ないし結晶粒の二次元形態とは、第 5〜第 8銅合金材を铸造又は溶接により溶融固化させた後であって押出や圧延等に よる変形加工や加熱処理が一切施されていない状態における結晶粒、結晶構造な V、し結晶粒の二次元形態を意味する。
[0021] また、第 5〜第 8銅合金材にあっては、不可避不純物を含有することが許容される 力 不可避不純物が Fe及び/又は Niである場合 (第 7及び第 8銅合金材にお 、て N iを構成元素として含有する場合を除く)、それらの含有量が各々 0. 5masS%を超え ないことが好ましい。すなわち、これらの不純物の含有量が多いと、結晶粒の微細化 に有用な Zr及び P力 Fe又は Niによって消費され、結晶粒の微細化作用を阻害す る不都合がある。そのため、不可避不純物として Fe及び Z又は Niが含まれる場合、 それらの含有量は各々 0. 5mass%以下 (好ましくは 0. 2mass%以下、より好ましく は 0. lmass%以下、最適には 0. 05mass%以下）に制限しておくことが好ましい。
[0022] 一般に、第 1〜第 4銅合金材は、金型铸造等により得た大形の铸造素材 (ビレット又 はインゴット等）を線状又は棒状に塑性加工 (押出加工又は圧延加工、及びこれに加 えて行われることのある伸線力卩ェ、引抜カ卩ェ又は圧延カ卩ェ等の物理的変形力卩ェ)し て得られる塑性加工材として提供される。この塑性カロ工材は、具体的には、例えば、 铸造素材を押出加工若しくは圧延加工して得られる線状若しくは棒状の一次塑性加 工材、又はこの一次塑性カ卩工材を更に伸線力卩ェ、引抜カ卩工若しくは圧延カ卩ェして得 られる線状若しくは棒状の二次塑性加工材である。また、第 5〜第 8銅合金材は、横 型連続铸造若しくはアップワード (アップキャスト)等により铸造された線状若しくは棒 状の铸造加工材、又はこの铸造加工材を更に塑性加工 (伸線加工等の物理的変形 加工)して得られる線状若しくは棒状の複合加工材として提供される。この複合加工 材は、具体的には、例えば、铸造加工材を伸線加工、引抜加工若しくは圧延加工し て得られる。なお、これらの塑性カ卩工材又は複合力卩工材を得るための塑性カ卩ェの形 態としては、加工前後の線材又は棒材の径差等に応じて、 (1)同種の塑性カ卩ェが複 数回繰り返される場合 (例えば、伸線加工又は引抜加工が複数回繰り返される）、 (2 )異種の塑性加工が組み合わされる場合 (例えば、押出加工された押出材を更に伸 線加工する場合)又は（3)上記した（1) (2)とが組み合わされる場合 (例えば、押出 加工により得た押出材に、複数回の伸線加工を施す場合)がある。また、（1)〜（3) の何れの場合においても、必要に応じて、塑性加工前及び Z又は塑性加工後に適 当な熱処理 (焼鈍）が 1回又は複数回施される。このような熱処理には、当該銅合金 材の防汚性な 、し抗菌性 (殺菌性，滅菌性)を向上させるための熱処理も含まれる。 而して、第 1〜第 8銅合金材にあって、 Cu及び Znは、海水中での銅イオン溶出をコ ントロールし、養殖網等の構成材としての強度を確保して、波又は魚の接触による材 料の損耗や材料同士の接触による損耗を防止するために必要とされる基本元素であ り、このような効果は、 Cu含有量が 62mass%未満である場合には、十分に発揮され ない。また、良好な耐蝕性も得られない。逆に、 Cu含有量が 91mass%を超える場合 には、十分な耐海水性が得られず、強度、耐摩耗性の面で十分ではない。したがつ て、 Cu及び Znによる強度、耐蝕性及び耐海水性を確保するためには、 Cu含有量を 62〜91mass%としておく必要がある。 Cu含有量は、これを具体的に決定するに当 たっては、他の構成元素との配合比等を考慮する必要がある。特に、 Sn、 Znとの配 合比にもよるが、 Cu含有量の範囲の下限側及び上限側は次の点を考慮して決定し ておく必要がある。すなわち、下限側は、第 1に、より一層安定した耐蝕性、耐潰蝕性 を確保できるように決定しておく必要があり、第 2に、溶融固化時に結晶粒を微細化 させるために、溶融固化時の初晶が α相であって且つ包晶反応にあず力ることがで きるように決定しておく必要がある。また、上限側は、第 1に、より一層の強度、耐摩耗 性を確保できるように決定しておく必要があり、第 2に、当該銅合金材を熱間押出加 ェにより得る場合には、熱間変形抵抗を低くしてより細い径で押出でき、製作コストを 低減できることを考慮しておく必要があり、また第 3に、溶融固化時において結晶粒を より一層微細化させるために包晶反応に与ることができるように決定しておくことが必 要である。これらの点から、 Cu含有量は、 62〜91mass%としておく必要があり、 63 〜82mass%としておくことが好ましぐ 64〜77mass%としておくのが最適である。な お、 Znは、 Cu及び Snと共に、第 1〜第 8銅合金材の合金組成 (Cu— Zn— Sn系）を 構成する主元素であり、合金の溶融固化時に結晶粒を微細化させる有力な手段であ る包晶反応を生ぜしめ、合金の積層欠陥エネルギを低下させて、線材製造工程にお ける溶湯の流動性及び融点の低下を促進させると共に、当該線材の耐蝕性 (特に耐 潰蝕性)及び機械的強度 (引張強さ、耐カ、衝撃強さ、耐摩耗性及び疲労強度等)を 向上させる働きがある。特に、第 5〜第 8銅合金材にあって、 Znは、更に、溶融固化 時における結晶粒の微細化を促進し、 Zrの酸ィ匕損失の防止機能を発揮するもので ある。
第 1〜第 8銅合金材にあって、 Snは主として耐蝕性 (而海水性等)を向上させるた めに含有される。 Snは、 0. 01mass%以上添加することによって、耐蝕性、耐潰蝕 性、耐摩耗性及び強度を向上させる効果がある。しかし、 Snは 4mass%を超えて添 カロしても、添加量に見合う効果が得られず、却って、铸造性の低下を招き (割れ、ひけ 巣及びざく巣の発生)、熱間加工性及び冷間加工性を低下させることになる。特に、 魚類用養殖網の構成材として使用される場合、 Snを 0. lmasS%以上含有させてお くことにより、養殖網構成材としての強度が向上する。また、養殖網構成材にあっては 、 Sn含有量の増加に従って、 jfr海水性ゃ耐潰蝕性が向上することは勿論、波等の 影響による線材の損耗が効果的に防止され、魚体による擦れゃ線材同士の擦れ等 に対する耐摩耗性も向上することになる。これは、線材表面に Snリッチな耐蝕性の皮 膜が形成され、この皮膜が、魚体との接触や高速流動する海水との接触による線材 の摩耗を防止するためである。さらに、 Snは、包晶反応 (溶融固化時における結晶粒 の微細化を達成するための有効な手段)を生じる組成域を広げる役目を果たすもの であり、 Sn含有量が増すに従って、実用上広範囲の Cu濃度で包晶反応にあずかる ことができる。このような点をも考慮すれば、 Sn含有量は 0. 6mass%以上としておく ことが好ましぐ 0. 8mass%以上としておくのが最適である。一方、 Snを 4mass%を 超えて含有させておくと、 Cu, Znとの配合割合にもよる力 母相（ひ相）より Sn濃度 の高い硬質相である γ相または δ相が 10% (面積率)を超えて顕著に生成すること により伸線時に破断し易くなる上、 γ相の選択腐蝕が生じて、耐海水性を却って低下 させる虞れがある。また、網に強い繰返し応力が加えられた場合、網が疲労破壊する 虞れもある。このように Cu, Znとの配合割合にもよる力 Sn濃度が高すぎると、 Snの 偏祈が著しくなつて、熱間での延性が乏しくなり、また、冷間での加工性の低下及び 延性の低下を招来し、更には Sn添加量増大に伴う凝固温度範囲が広がることになり 、その結果、铸造性の低下を引き起こすことになる。これらの点を考慮すれば、 γ相 及び δ相の含有量を適正にするためにも、 Sn含有量は 0. 01〜4mass%としておく 必要があり、 0. l〜3mass%としておくことが好ましぐ 0. 6〜3mass%としておくこと がより好ましぐ 0. 8〜2. 5mass%としておくのが最適である。 γ相及び δ相が上記 した範囲で生成して Snの固溶が可及的に行われるためには、 Cuと Snとの間の含有 量式 Y9 = 0. 06 [Cu]— [Sn]の値力Y9 = 1〜4. 5 (好ましく ίま Y9 = 1. 5〜4. 2、よ り好ましくは Υ9 = 2〜3. 8、最適には Υ9 = 2. 5〜3. 5)となるように合金組成を調整 しておくことが好ましい。
第 5〜第 8銅合金材にあって、 Zr及び Ρは銅合金結晶粒の微細化、特に溶融固化 時の結晶粒の微細化を図ることを目的として含有される。 Zr及び Pは、単独では、他 の一般的な添加元素と同様、銅合金結晶粒の微細化を僅かに図ることができるにす ぎないが、共存状態で極めて有効な結晶粒の微細化機能を発揮するものである。こ のような結晶粒の微細化機能は、 Zrについては 0. 0008mass%以上で発揮され、 0 . 002mass%以上で顕著に発揮され、 0. 004mass%以上でより顕著に発揮され、 0. 006mass%以上で極めて顕著に発揮されることになり、 Pについては 0. Olmass %以上で発揮され、 0. 02mass%以上で顕著に発揮され、 0. 025mass%以上でよ り顕著に発揮され、 0. 035mass%以上で極めて顕著に発揮されることになる。一方 、 Zr添カ卩量が 0. 045mass%に達し、また P添カ卩量が 0. 25mass%に達すると、他の 構成元素の種類，含有量に拘わらず、 Zr及び Pの共添による結晶粒の微細化機能 は完全に飽和することになる。したがって、力かる機能を効果的に発揮させるに必要 な Zr及び Pの添カ卩量は、 Zrについては 0. 045mass%以下であり、 Pについては 0. 25mass%以下である。なお、 Zr及び Pは、それらの添カ卩量が上記した範囲で設定さ れる微量であれば、他の構成元素によって発揮される合金特性を阻害することがなく 、寧ろ、結晶粒の微細化により、偏析する Sn濃度の高い部分を連続したものでなくマ トリックス内に均一に分布させることができ、その結果、铸造割れを防止しミクロポロシ ティの少な!/、健全な铸造物を得ることができ、更に铸造後に行う冷間伸線や冷間抽 線の加工性能を向上させることができ、当該合金の特性を更に向上させることができ る。すなわち、 Zr及び Pを微量添加しておくことにより、 Zr及び Pを除いて同一構成元 素からなる Cu— Zn— Sn系銅合金 (例えば、第 5銅合金材に対する第 1銅合金材の 構成合金、第 6銅合金材に対する第 2銅合金材の構成合金、第 7銅合金材に対する 第 3銅合金材の構成合金又は第 8銅合金材に対する第 4銅合金材の構成合金)を、 これが有する合金特性と同等又はそれ以上の合金特性を確保しつつ結晶粒が微細 化されたものに改質することができるのである。
[0026] ところで、 Zrは非常に酸素との親和力が強いものであるため、大気中で溶融させる 場合やスクラップ材 (廃棄された養殖網等)を原料として使用する場合には、 Zrの酸 化物，硫化物となり易ぐ Zrを過剰に添加すると、溶湯の粘性が高められて、铸造中 に酸化物，硫ィ匕物の巻き込み等による铸造欠陥を生じ、ブローホールやミクロポロシ ティが発生し易くなる。これを避けるために真空や完全な不活性ガス雰囲気で溶解， 铸造させることも考えられるが、このようにすると、汎用性がなくなり、 Zrを専ら微細化 元素として添加する銅合金において大幅なコストアップとなる。かかる点を考慮すると 、酸化物，硫化物としての形態をなさない Zrの添力卩量を 0. 029mass%以下としてお くこと力 子ましく、 0. 024mass%以下としておくことがより好ましぐ 0. 019111&55%以 下としておくことが最適である。また、 Zr量をこのような範囲としておくと、第 5〜第 8銅 合金材を再利用材として大気中で溶解しても、 Zrの酸化物や硫化物の生成が減少 し、再び微細結晶粒で構成された健全な当該銅合金材を得ることができる。
[0027] これらの点から、 Zr添カ卩量は、 0. 0008〜0. 045mass%としておくことが必要であ り、 0. 002〜0. 029mass%としておくこと力 子ましく、 0. 004〜0. 024mass%とし ておくこと力 Sより好ましく、 0. 006〜0. 019mass%としておくのが最適である。
[0028] 第 5〜第 8銅合金材にあって、 Pは、上述した如く Zrとの共添により結晶粒の微細化 機能を発揮させるために含有されるものであるが、 jfr海水性，耐蝕性，铸造性、冷間 、熱間での延性にも影響を与えるものである。したがって、 Zrとの共添による結晶粒 の微細化機能に加えて、 ifr海水性，耐蝕性，铸造性、冷間、熱間での延性に影響を 与える影響を考慮すると、 P添力卩量は 0. 01〜0. 25mass%としておくことが必要で あり、 0. 02〜0. 018mass%としておくこと力 子ましく、 0. 025〜0. 15mass%として おくこと力 Sより好ましく、 0. 035〜0. 12mass%としておくのが最適である。
[0029] また、本発明は、第 5〜第 8銅合金材を製造するに当たって、铸造工程においては 、 Zrを、これを含有する銅合金物の形態で、铸込み直前に添加させることにより、铸 造に際して酸ィ匕物及び Z又は硫ィ匕物の形態で Zrが添加されな 、ようにすることを特 徴とする銅合金材の製造方法を提案する。すなわち、第 5〜第 8銅合金材を製造す るに当たって使用する铸造素材の铸造工程においては、 Zrを粒状物又は薄板状物 の形状とした中間合金物 (銅合金物）の形態で铸込み直前に添加させることにより、 铸造に際して酸化物及び硫化物の形態をなさない Zrが添加されるように配慮するこ とが好ましい。 Zrは、上述した如く酸ィ匕し易いものであるから、铸造に際しては铸込み 直前に添加した方がよい場合があるが、この場合、 Zrの融点は当該銅合金の融点よ り 800〜1000°C高 、ため、粒状物（粒径： 2〜50mm程度）又は薄板状物（厚み： 1 〜 1 Omm程度）とした中間合金物であって当該銅合金の融点に近く且つ必要成分を 多く含んだ低融点合金物（例えば、 0. 5〜65mass%の Zrを含有する Cu— Zr合金 若しくは Cu—Zn—Zr合金又はこれらの合金をベースとして更に P、 Mg、 Al、 Sn、 M n及び B力 選択した 1種以上の元素（各元素の含有量: 0. l〜5mass%)を含有さ せた合金)の形態で使用することが好ましい。特に、融点を下げて溶解を容易ならし めると共に Zrの酸化によるロスを防止するためには、 0. 2〜35mass%の Zrと 15〜5 Omass%の Znを含有する Cu— Zn— Zr合金（より好ましくは l〜15mass%の Zrと 25 〜45mass%の Znを含有する Cu— Zn— Zr合金）をベースとした合金物の形態で使 用することが好ましい。 Zrは、これと共添させる Pとの配合割合にもよる力 銅合金の 本質的特性である電気'熱伝導性を阻害する元素であるが、酸化物，硫化物として の形態をなさない Zr量が 0. 045mass%以下であると（特に 0. 019mass%以下であ ると）、 Zrの添カ卩による電気 '熱伝導性の低下を殆ど招くことがなぐ仮に電気'熱伝 導性が低下したとしても、その低下率は Zrを添加しな 、場合に比して極く僅かで済 む。
[0030] 第 5〜第 8銅合金材にあっては、 Snも、単独では微細化効果に与える影響は少な いが、 Zr及び Pの存在下では顕著な微細化機能を発揮する。 Snは機械的性質 (強 度等），耐蝕性，耐摩耗性を向上させるものであり、更に、デンドライトアームを分断さ せ、包晶反応にあず力る Cu又は Znの組成領域を広げてより効果的な包晶反応を遂 行させる機能を有し、その結果、結晶粒の粒状化及び微細化をより効果的に実現さ せるものであるが、これらの機能は Zr (及び P)の存在下で特に顕著に発揮される。ま た、 Sn添カ卩によって生成する γ相は溶融固化後における結晶粒の成長を抑制し、 結晶粒の微細化に寄与する。 y相は Sn濃度が高い部分が変化したものであるが、 溶融固化段階で Sn濃度の高い部分は均一且つ微細に分散しているので、生成する γ相も微細に分散し、固化後の高温域での α結晶粒の粒成長を抑制する。さらに γ 相が微細に分散しているので、耐蝕性，耐摩耗性もよい。したがって、第 5〜第 8銅 合金材にあって、 Zr及び Ρの共添による結晶粒の微細化機能が効果的に発揮される ためには、 Zr及び Pの含有量相互の関係及びこれらと Snの含有量との関係を考慮し て、 Zr及び Pの含有量を決定しておくことが好ましぐこれら相互の含有量比 Z1 (= [ P] / [Zr] )、 Z2 ( = [Sn] Z [Zr] )及び Z3 ( = [Sn] Z [P] )が上述した範囲となるよう にしておくことが好ましい。特に、 Zrと Pとの共添割合である含有量比 Z1は結晶粒の 微細化を図る上で重要な要素であり、この含有量比 Z1が上述した範囲 (Z1 = 0. 5〜 150)にあれば、溶融固化時の結晶核生成が結晶成長を大きく上回ることなり、その 結果、溶融固化物であっても熱間加工材或いは再結晶材と同等の結晶粒微細化を 図ることができる。特に、 Zrと Pとの共添効果による結晶粒の微細化度は、その含有 量 itを Z1 = 0. 8〜50としておくことでより大さくなり、 Zl = l. 5〜15としておくことで 更に大きくなり、 Zl = 2. 0〜12としておくことで極めて大きくなる。
第 2及び第 4銅合金材にお 、て含有される XI (As, Sb、 Mg及び Pから選択される 1種以上の元素）又は第 6及び第 8銅合金材にお 、て含有される X3 (As, Sb及び M gから選択される 1種以上の元素）は、主として、耐蝕性 (特に、耐脱亜鉛腐蝕性)を 向上させるために添加される。 Sb又は Asは、各々、 0. 02mass%以上添加すること によって、而海水性ないし耐蝕性を向上させるが、力かる耐蝕性向上効果が顕著に 発揮されるためには、 0. 03mass%以上添加させておくことが好ましい。一方、 Sb又 は Asの添カ卩量が 0. 25mass%を超えても、その添カ卩量に見合う効果が得られず、材 料の延性 (伸線力卩ェの良好性)を却って低下させることになる。したがって、延性低下 をも考慮して、 Sb及び Asの添加量は各々 0. 25mass%以下としておくことが必要で あり、更には熱間，冷間加工性をも考慮すれば、 0. 12mass%以下としておくことが 好ましい。したがって、 As及び Sbの各添カ卩量は、 0. 02〜0. 25mass%としておくこ とが必要であり、 0. 03-0. 12mass%としておくことが好ましい。
[0032] また、銅合金原料の一部としてスクラップ材 (廃棄伝熱管等）が使用されることが多く 、力かるスクラップ材には S成分 (硫黄成分）が含まれていることが多いが、 XI又は X 3として選択される Mgは、上記した耐蝕性向上機能に加えて、このような S成分を含 有するスクラップ材を合金原料として使用する場合にも铸造時における湯流れ性を 向上させる機能を有する。また、 Mgは、 S成分をより無害な MgSの形態で除去する ことができ、この MgSはそれが仮に合金に残留したとしても耐蝕性に有害な形態で なぐ原料に S成分が含まれていることに起因する耐蝕性低下を効果的に防止できる 。また、原料に S成分が含まれていると、 Sが結晶粒界に存在し易く粒界腐蝕を生じる 虞れがあるが、 Mg添カ卩により粒界腐蝕を効果的に防止することができる。このような 機能が発揮されるためには、 Mg添加量を 0. 001-0. 2mass%としておくことが必 要であり、 0. 002〜0. 15mass%としておくこと力好ましく、 0. 005〜0. lmass%と しておくことがより好ましい。なお、第 6及び第 8銅合金材にあっては、溶湯の S濃度 が高くなつて、 Zrが Sによって消費される虞れがある力 Zr装入前に、溶湯に 0. 001 mass%以上の Mgを含有させておくと、溶湯中の S成分が MgSの形で除去され或い は固定されることから、かかる問題を生じない。ただし、 Mgを 0. 2mass%を超えて過 剰に添加すると、 Zrと同様に酸ィ匕して、溶融の粘性が高められ、酸化物の巻き込み 等による铸造欠陥を生じる虞れがある。したがって、 X3として Mgが選択される場合 にあっては、その添力卩量をこれらの点をも考慮して上記した範囲として 、る。
[0033] XIとして選択される Pは、而撫水性の向上に寄与し、溶湯の湯流れ性を向上させる 力 かかる機能は、 0. 01mass%以上で発揮され、 0. 018mass%以上で顕著に発 揮され、 0. 15mass%以上でより顕著に発揮され、 0. 12mass%以上で極めて顕著 に発揮される。一方、 Pの過剰な添加は冷間及び熱間での延性と铸造性とに悪影響 を及ぼす虞れがあり、この点を考慮すると、 P添加量は 0. 25mass%以下としておく 必要があり、 0. 18mass%以下としておくことが好ましぐ 0. 15mass%以下としてお くこと力 り好ましく、 0. 12mass%以下としておくのが最適である。したがって、 XIと して選択される Pの含有量は、第 5〜第 8銅合金材にお ヽて必須元素として添加され る Pと同様に、 0. 01〜0. 25mass%としておくこと力必要であり、 0. 02〜0. 018ma ss%としておくことが好ましぐ 0. 025-0. 15mass%としておくことがより好ましぐ 0 . 035〜0. 12mass%としておくのが最適である。
第 3及び第 4銅合金材又は第 7及び第 8銅合金材にあっては、主として、強度向上 、湯流れ性向上、高速流速下での耐潰蝕性の向上及び耐摩耗性の向上を図るため に、 Al、 Si、 Mn及び Mから選択された 1種以上の元素 X2又は X4が含有される。特 に、海水用網状構造物 (魚類用養殖網等)を構成する線材又は棒材として当該銅合 金材を使用する場合においては、 X2又は X4を添加しておくことにより、過酷な条件（ 養殖網が波による影響の強い沖に設置される場合や養殖網との接触による衝撃が 大きなプリやマグロ等の大型高速回遊魚を養殖する場合等)での当該線材又は棒材 の損耗防止を効果的に図ることができる。例えば、多数本の線材を金網構造に編組 してなる海水用網状構造物（特に、魚類用の養殖網）にあっては、高速で流れる海水 や波によって或いは養殖魚の接触，衝突によって線材が激しく摩耗し虞れ或いは線 材同士が激しく擦れ合って急激な線材損耗が生じる虞れがある。しかし、 A1又は Si は線材表面に強固な Al—Sn又は Si— Snの耐蝕性皮膜を形成することから、この皮 膜によって線材の耐摩耗性が向上して、上記線材損耗が可及的に防止されること〖こ なる。また、 Mnも Snとの間で耐蝕性皮膜を生成する効果がある力 Mnについては、 Siとの間で金属間化合物を形成することにより線材の耐摩耗性を向上させることがで き、主として、この金属間化合物の形成機能により上記線材損耗を防止する。さら〖こ 、 X2は、このような耐摩耗性向上機能に加えて、铸造時の湯流れ性を向上させる機 能をも有する。これらの X2による機能が発揮されるためには、 A1又は Siについては 0 . 02mass%以上の添カ卩が必要であり（A1については 0. 05mass%以上であることが 好ましく、 0. lmass%以上であることがより好ましぐまた Siについては 0. lmass% 以上であることが好ましい）、また Mnについては 0. 05mass%以上（好ましくは 0. 2 mass%以上）の添カ卩が必要である。し力し、 Mn, A1は 1. 5mass%を超えて添カロす ると、延性が低下して伸線加工を良好に行ない得ないし、特に、養殖網等を上記した 過酷な条件で使用する場合、網構成材が繰り返し曲げ等により亀裂，破壊される虞 れがある。したがって、このような延性の低下及び繰り返し曲げ等による亀裂，破壊を 効果的に防止するためには、添力卩量を Siについては 1. 9mass%以下とし、 A1及び Mnについては 1. 5mass%以下（A1については 1. 2mass%以下であることが好まし く、 lmass%以下であることがより好ましぐまた Si, Mnについては lmass%以下で あることが好ましい）としておくことが必要である。なお、 X2又は X4として A1を選択す る場合には、適当な熱処理 (焼鈍)を施すことによって、銅合金材表面に緻密な酸ィ匕 皮膜を形成させて、耐久性の更なる向上を図ることができる。この場合、 A1添加量は 0. l〜lmass%としておくのが好ましぐ熱処理を低温且つ長時間の条件で行なうの がよい。具体的には、 400〜470°C, 30分〜 8時間の条件で熱処理することが好まし い。 Niの添加量は、耐蝕性を向上させるためには 0. 005mass%以上としておく必 要がある。熱間加工性への影響等を考慮すれば、また第 7及び第 8銅合金材にあつ て結晶粒の微細化に有用な Zr及び Pが Niによって消費される（結晶粒の微細化作 用を阻害する）不都合があることも考慮すれば、 0. 5mass%以下 (好ましくは 0. Ima ss%以下）としておくことが好ましい。
第 1〜第 8銅合金材にあっては、海水に浸漬又は接触する海水用網状構造物 (魚 類用養殖網等)の構成材として好適に使用できるための特性 (jfr海水性、耐摩耗性、 延性及び強度等）を確保するために、上記した合金組成をなすと共に、 α相、 γ相 及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： LOO% (好ましくは 98〜： LOO%、より好まし くは 99. 5〜100%)である相組織をなすものであることが必要である。ところで、 γ相 及び Ζ又は δ相が過剰であると、伸線時に破断し易くなり、特に γ相の選択腐蝕が 生じて耐海水性が低下する。また、 γ相は耐摩耗性及び耐潰蝕性を向上させるもの であり、また δ相は耐潰蝕性を向上させるものではある力 y相及び Z又は δ相の 存在は、その一方で、延性を低下させる阻害原因となる。したがって、伸線加工時の 破断や而海水性の低下を生じさせることなく強度、耐摩耗性及び延性をバランスよく 有するためには、上記した相組織であって、 y相及び δ相の合計含有量は面積率 で 0〜10% (好ましくは 0〜5%、より好ましくは 0〜3%)に制限しておくことが好まし い。また、第 1〜第 8銅合金材を得るための塑性カ卩ェ方法によっては、 γ相及び δ相 を含まず α相が 95〜100% (好ましくは 98〜100%、より好ましくは 99. 5-100%) を占める相組織 (例えば、 α単相又は α + 相）であることが好ましい。また、 γ相を 含有する場合にあって、 Ύ相による選択腐蝕と延性の低下を最小限にするためには 、 γ相を分断 (好ましくは、長辺の長さが 0. 2mm以下の楕円形状化)を図ることが好 ましい。また、連続した j8相は而海水性を低下させることから、而海水性を考慮すれ ば j8相は生成させないのがよいが、 j8相の生成は、その一方で、熱間加工性 (特に 、押出加工性)を向上させる。これらの点から、 j8相の含有量 (面積率）は 5%以下（ 好ましくは 2%以下、より好ましくは 0. 5%以下)であることが好ましぐ特に而海水性 を重視する上では β相はこれを含有させないことが好ましい。第 1〜第 8銅合金材が Ύ相及び Ζ又は β相を含有する相組織をなすものである場合には、当該銅合金材 に適当な熱処理を施す（例えば、 450〜600°C及び 0. 5〜8時間の条件で焼鈍する )ことにより、含有する γ相及び j8相を分断，球状ィ匕させておくことが好ましい。このよ うに γ相及び j8相を分断，球状ィ匕させておくことにより、 γ相及び j8相の生成による 問題を可及的に排除することができる。例えば、 γ相がこのように分断，球状化され ておれば、 γ相の生成による延性の低下が少なくなり、耐摩耗性も向上する。上記し た熱処理としては、例えば、当該銅合金材又はこれを得る過程での中間加工材を均 質化焼鈍 (450〜600°Cで熱処理した上、 450°Cまで炉冷する）を行なうこと、更には 、これに加えて 400〜470°Cで仕上焼鈍を行なうことが好ましい。なお、 Zr及び Pの 共添により結晶粒が微細化されると、必然的に γ相が分断球状化することはいうまで もなぐ更に γ相を均一に分布させることができる。
第 1〜第 8銅合金材にあって、上記したような相組織をなすためには Snの含有量を Cu及び Znの含有量との関係において調整しておく必要があり、具体的には、上記 含有量式の値 Y1〜Y8が夫々 62〜90 (好ましくは 62. 5〜81、より好ましくは 63〜7 6、最適には 64〜74)となるように、各構成元素の含有量を決定しておくことが必要 である。 Υ1〜Υ8の下限値側は、主要元素である Cu、 Sn及び Znの含有量関係にお いて、より優れた耐海水性、耐潰蝕性 (耐エロージョンコロージヨン性)及び耐摩耗性 を確保するために、上記した如く設定される。一方、 γ相及び Z又は δ相に起因す る冷間での引抜性、伸び、耐蝕性及び铸造性を考慮すると、 Υ1〜Υ8の上限値側も 制限しておく必要があり、上記した如く設定しておく必要がある。これらの諸特性を確 保する上においては、 Sn濃度は Cu濃度に応じて変化することになる。なお、第 5〜 第 8銅合金材にお 、ては Zr及び Pを専ら結晶粒微細化のために添カ卩して ヽるが、こ のような結晶粒の微細化目的のための元素を添加しない第 1〜第 4銅合金材にあつ ては、これらを熱間押出加工により線材又は小径棒材を得る場合、コスト上の問題か ら押出時における変形抵抗の低減を図ることが好ましぐ力かる変形抵抗の可及的な 低減を図るためには、 Cu含有量を 63. 5〜68mass% (好ましくは 64〜67mass%) とすることを条件として、含有量式の値 Y1〜Y8が上記した値となるように合金組成を 決定しておくことが好ましい。
第 5〜第 8銅合金材は、 Zr及び Ρを添加させることにより結晶粒の微細化を実現し、 溶融固化時における平均結晶粒径を 0. 2mm以下 (好ましくは 0. 1mm以下、最適 には 0. 06mm以下）としておくことにより、線状又は棒状の铸造カ卩ェ材のアップヮー ド (アップキャスト）等の連続铸造による提供及びその実用を可能とし、線状又は棒状 の塑性カ卩工材又は複合力卩工材を得るに必要な塑性カ卩ェ工程数を減少させて製造コ ストの大幅な低減を実現するものである。すなわち、結晶粒が微細化していない場合 、铸物特有のデンドライト組織の解消、 Snの偏祈の解消や γ相の分断球状化等を図 るために複数回の熱処理 (均質化焼鈍を含む）が必要となり、また結晶粒が粗大化し ているために表面状態が悪ぐ Snの偏祈と相俟って、線材又は棒材を得るための塑 性カ卩ェ (伸線力卩ェゃ引抜カ卩ェ等）時においてクラックが生じ易ぐ最終の塑性加工材 を得るに必要な塑性カ卩ェ工程数が大幅に増加する。しかし、結晶粒が上記した如く 微細化されている場合には、偏析もミクロ的なものにすぎないから、均質化焼鈍を行 なう必要がなぐ第 5〜第 8銅合金材である塑性加工材 (特に、線材又は小径の棒材 )を得るための塑性カ卩ェ工程数及び熱処理回数を大幅に減少させることができる。例 えば、铸造素材又は铸造加工材に 1回の伸線加工又は引抜加工 (調質を揃えるため の仕上伸線力卩ェを含めても 2回の伸線力卩ェ）と 1回の熱処理 (焼鈍）とを施すことによ つて、養殖網等の構成材として好適する高品質の第 5〜第 8銅合金材を得ることがで きる。例えば、伸線加工により線材を得る場合においては、結晶粒の微細化によって 材料の延性が向上するため或いは銅合金材表面の凹凸も少なくなるため、伸線カロェ 時に破断することがなぐまた銅合金材表面に面削加工 (ヒーリング加工等)を施す必 要がある場合にもその削り代が僅かで済む。さらに、 γ相及び Z又は δ相が析出す る場合にも、それらは結晶粒界に存在するため、結晶粒が微小であればある程、そ れらの相長さは短くなるから、 y相及び Z又は δ相を分断するための格別の処理工 程は必要としないか或いは必要とするとしてもその処理工程を最小限とすることがで きる。このように、製造に必要な工程数を大幅に削減して、製造コストを可及的に低 減させることができる。なお、言うまでもないが、偏祈が解消されない線材又は棒材は 、耐蝕性や機械的性質等の諸特性において当然に満足するものではない。
[0038] ところで、第 5〜第 8銅合金材にあっては、上記した如ぐ結晶粒の微細化が図られ るために、偏析等の要因となる Snの多量添加や熱間変形抵抗の増加による押出加 ェ性の低下原因となる Cuの高濃度化をこれらの問題を生じることなく実現することが できる。すなわち、 Snを 1〜1. 5mass%以上に多量添加させると、耐蝕性等の大幅 な向上が期待されるが、その一方で、 Snの著しい偏祈が生じて、溶融固化時の割れ 、ひけ巣、ブローホールやミクロポロシティを引き起こし易ぐ更には熱間加工におい て割れが生じ易くなる。しかし、溶融固化時に結晶粒が微細化されているときには、こ のような問題が生じず、 Snの多量添カ卩による而海水性等の更なる向上を図ることが 可能となる。また、 Cu濃度が高い場合 (Cu含有量: 68masS%以上）、熱間変形抵抗 が増大して熱間加工性、特に押出加工性が顕著に低下することになる。しかし、結晶 粒が微細化されておれば、 Cuが高濃度であっても、このような問題が生じず、熱間加 ェ性の低下を防止することができる。
[0039] 第 5〜第 8銅合金材にあって、 Zr及び Pの添カ卩は、専ら、結晶粒を微細化させる目 的で行われるものであり、銅合金本来の特性を何ら阻害するものではない。 Zr及び P の添カ卩による結晶粒の微細化によって、前述した如ぐ Zr及び Pを結晶粒微細化元 素として含有しな!ヽ点を除!ヽて同種組成をなす銅合金材が有する特性と同等又はそ れ以上の特性が確保されることになる。溶融固化時における平均結晶粒径を上記し た如く微小となすためには、上記した如ぐ含有量式の値 Yl、 Υ3及び Υ4を考慮した 合金組成及び相組織をなすように Sn等の含有量を決定しておくことに加えて、結晶 粒の微細ィ匕機能元素である Zr及び P相互の含有量比 Z1並びにこれらと Snとの含有 量比 Z2及び Z3が上記した値となるようにしておくことが好ましい。 [0040] 本発明は、第 2に、魚類の養殖を行なう上で優れた機能 (防汚性及び殺菌，滅菌性 等)を発揮する銅網等の実用化を図るベぐ第 1〜第 8銅合金材を構成材とする海水 用網状構造物を提案する。
[0041] すなわち、本発明の海水用網状構造物は、上記した線状又は棒状の第 1〜第 8銅 合金材により構成されたものであり、上記した線状又は棒状の塑性加工材、铸造カロ 工材又は複合加工材を使用して金網構造ないし格子構造に組み立てられたもので ある。
[0042] 好ましい実施の形態にあって、本発明の海水用網状構造物は、第 1〜第 4銅合金 材又は第 5〜第 8銅合金材である線材を使用して金網構造に編組されたものであつ て、多数本の線材が波形をなして並列しており且つ隣接する線材同士がそれらの屈 曲部において交絡する菱形金網構造をなしている。力かる海水用網状構造物は、主 として、魚類用養殖網として使用される。この養殖網にあっては、網下端部にこれに 沿う環形状をなす補強枠を取り付けて、この補強枠により、網下端部の形状保持を行 なうと共に下方へのテンションを付与するようにしておくことが好ましい。このような補 強枠による形状保持及びテンション付与により、波等による線材の交絡部分における 擦れを可及的に防止できる。このような補強枠は、網構成材 (線材たる第 1〜第 8銅 合金材）と同質の銅合金力もなるパイプで構成されて 、ることが好ま 、。
[0043] また、本発明の海水用網状構造物は、線状の第 1〜第 4銅合金材又は第 5〜第 8 銅合金材 (線材)を構成材とする養殖網等の他、棒状の第 1〜第 4銅合金材又は第 5 〜第 8銅合金材 (棒材)を使用して格子構造に溶接等により組み立てられた海水取 水口等としても提案される。
[0044] なお、魚類用養殖網等の構成材として使用される線材 (網線材）は、それが第 1〜 第 4銅合金材 (塑性加工材)である場合には、例えば、铸造素材 (ビレット又はインゴ ット等）を押出して得られた押出線材 (径： 10〜25mm)に伸線加工と焼鈍処理とを繰 り返して施すことによって、 3〜4mm径に伸線してなるものである。この場合において 、伸線加工は、押出線材と網線材との径差 (伸線率）に応じて、複数回行われる。ま た、網線材が第 5〜第 8銅合金材である場合、例えば、横型連続铸造又はアップヮー ド（アップキャスト）により铸造された線状の铸造素材 (径： 5〜： LOmm径）を 3〜4mm 径に伸線加工すると共に 1回又は 2回の焼鈍を施して得られる。なお、横型連続铸造 又はアップワード (アップキャスト）により铸造された铸造加工材は、 Snの偏析等が残 るため、養殖網の構成材としては必ずしも好適使用されるものではないが、養殖網以 外の用途においては、海水用網状構造物の構成材として好適に使用することができ る。
発明の効果
[0045] 第 1〜第 8銅合金材は、従来公知の銅合金材に比して耐海水性及び耐久性に極 めて優れるものであり、海水に浸漬又は接触する魚類用養殖網等の海水用網状構 造物の構成材として使用した場合において、海水、波や養殖魚による腐蝕や損耗を 可及的に防止して、当該構造物の寿命を大幅に向上させるものである。したがって、 合金寿命を含めたトータルコストの面力も使用できな力つた分野にまで、海水用網状 構造物の用途を拡大することができ、他の金属に比して優れる銅合金の特性 (抗菌 性，防汚性等)を有効に利用することができる。
[0046] 特に、第 5〜第 8銅合金材は、微量の Zr及び Pが含有される合金組成となすこと〖こ よって、溶融固化時における結晶粒の微細化つまり铸造組織における結晶粒の微細 化をマクロ組織のみならずミクロ組織においても実現するものであり、従来公知の銅 合金材に比しては勿論、 Zr及び Pを添加させな 、点を除 、て構成元素を同様とする 第 1〜第 4銅合金材 (被改質銅合金材）に比しても、上記した特性の更なる向上を図 りうるものである。し力も、铸造段階での結晶粒の微細化を実現するものであるから、 铸造性の大幅な向上を図ることができると共に、銅合金そのものの塑性カ卩ェ性を改 善するものであり、铸造後に押出，伸線等の塑性加工を行なう場合にも、その加工を 良好に行なうことができる。
[0047] また、第 1〜第 8銅合金材である線材を使用して編組された海水用網状構造物、特 に、魚類用養殖網は、従来の銅網が有する利点を損なうことなぐその欠点である耐 久性を大幅に改善したものであり、耐用年数をトータルコスト的にも実用できる程度に まで向上させることができる。したがって、第 1〜第 8銅合金材で構成した魚類用養殖 網を使用することにより、大型回遊魚を含めたあらゆる種類の魚類を健全且つ経済 的に養殖することができる。特に、網構成材として第 5〜第 8銅合金材を使用する魚 類用養殖網等にあっては、その構成材を押出加工を必要とすることなく 1〜2回程度 の伸線加工により得ることができる (海水用網状構造物の使用条件又は用途によって は、伸線力卩ェをも必要としない铸造カ卩工材として得ることができる）から、大掛かりな 铸造設備や押出加工設備を必要とせず、しかも加工工程の大幅な削減を図り得て、 製造コストの大幅な低減を実現することができる。 図面の簡単な説明
圆 1]本発明に係る海水用網状構造物である魚類用養殖網を使用した生簀の一例を 示す正面図である。
圆 2]図 1の Π-Π線に沿う横断平面図である。
[図 3]当該養殖網の要部を拡大して示す正面図である。
[図 4]図 1の IV— IV線に沿う横断平面図である。
符号の説明
1 支持枠
2 浮子
3 魚類用養殖網 (海水用網状構造物)
3a 周壁
3b 底壁
4 補強枠
4a 直線状パイプ
4b L形パイプ
5 海面
6 網線材 (線材）
6a 屈曲部 (交絡部）
発明を実施するための最良の形態
図 1は本発明に係る海水用網状構造物である魚類用養殖網を使用した生簀のー 例を示す正面図であり、図 2は図 1の II II線に沿う横断平面図であり、図 3は当該養 殖網の一部を拡大して示す正面図であり、図 4は図 1の IV— IV線に沿う横断平面図 である。 [0051] この生簀は、図 1に示す如ぐ支持枠 1に複数の浮子 2を取り付けると共に魚類用養 殖網 3を吊支させてなり、養殖網 3の下端部には補強枠 4が取り付けられている。
[0052] 支持枠 1は、金属製 (例えば鉄製)の角材，板材，パイプ材等を方形額縁状に組み 立てた構造体である。この支持枠 1は、養殖作業者が作業を行なうための足場を兼 ねるものであり、その内周部には養殖網 3の上端部を取り付けるための網取付部が設 けられている。浮子 2は発泡スチロール製のもので、支持枠 1の下面部に養殖網 3の 上端外周面に沿う方形環状をなして取り付けられていて、支持枠 1を海面 5上に位置 させた状態で生簀を浮遊支持させる。
[0053] 養殖網 3は、図 1及び図 2に示す如ぐ従来公知の鉄製網を製造する場合に使用 する網製造機 (金属網編み機）により銅合金製の網線材 6を使用して編組されたもの であり、上端部を支持枠 1の内周部に設けた網取付部にワイヤロープ等により取り付 けられた方形筒状の周壁 3aとその下端部を閉塞する方形状の底壁 3bとからなる。す なわち、養殖網 3は、図 3に示す如ぐ波形をなして並列する多数本の網線材 6を、隣 接する網線材 6, 6同士がそれらの屈曲部 6a, 6aにおいて交絡する菱形金網構造に 編組してなる。網線材 6としては、第 1〜第 4銅合金材 (例えば、実施例 1で述べる塑 性加工材 A)又は第 5〜第 8銅合金材 (例えば、実施例 2で述べる複合加工材 B (又 は铸造加工材) )が使用される。なお、養殖網 3の形状 (周壁 3aの一辺長さや網目 S ( 図 3参照)の寸法等)は、設置場所や養殖魚の種類等の養殖条件に応じて設定され る。
[0054] 補強枠 4は、図 4に示す如ぐ 4本の直線状パイプ 4aを 4個の L形パイプ 4bで連結し た方形環状構造をなしており、養殖網 3の下端部に底壁 3bを囲繞する状態で取り付 けられている。各パイプ 4a, 4bは網線材 6と同質の銅合金で構成されている。なお、 直線状パイプ 4aと L形パイプ 4bとは、軸線方向に若干の相対変位を許容する状態で 連結されて 、て、波等の影響による養殖網 3の変形に追従して変形しうるように工夫 されている。
[0055] 補強枠 4は、養殖網 3の下端部を補強して、その形状を保持する補強材として機能 する。したがって、養殖網 3は、その上下端部分が支持枠 1と補強枠 4とで形状保持さ れることになり、全体として、波や大型回遊魚等によって大きく変形することがなぐ適 正な形状に保持されることになる。また、補強枠 4は、その自重により、養殖網 3の周 壁 3aに下方へのテンションを付与して、養殖網 3の周壁 3aにおける網線材 6, 6の交 絡部 6a, 6aにおける遊び L (図 3参照）を均一で小さな寸法となるように減少させるテ ンシヨン付与材 (錘)としても機能する。なお、補強枠 4の重量は、遊び Lが 0. 1〜： L0 mm (好ましくは 0. 5〜5mm)となるようなテンションを付与できる程度に設定しておく ことが好ましい。
[0056] したがって、養殖網 3の交絡部 6a, 6aにおける網線材 6, 6同士の擦り現象は、支 持枠 1及び補強枠 4による形状保持と補強枠 4のテンション効果による遊び Lの減少 とによって、効果的に抑制されることになり、隣接する網線材 6, 6の相対運動による 損耗が可及的に防止される。なお、補強枠 4は必要に応じて設けられるもので、養殖 網 3の使用環境や養殖魚の種類によっては設けておく必要のない場合がある。
実施例
[0057] 実施例 1として、表 1に示す組成をなす線状の塑性加工材 (以下「塑性加工線材 A」 と総称する） No. 101〜No. 108、 No. 201〜No. 206、 No. 301〜No. 305及び No. 401〜No. 405を得た。なお、線材 No. 101〜No. 108は第 1銅合金材であり 、線材 No. 201〜No. 206は第 2銅合金材であり、線材 No. 301〜No. 305は第 3 銅合金材であり、また線材 No. 401 -No. 405は第 4銅合金材である。
[0058] 各塑性加工線材 No. 101〜No. 108、 No. 201〜No. 206、 No. 301〜No. 3 05及び No. 401〜No. 405は、次のようにして得られたものである。すなわち、表 1 に示す組成をなす円柱状の铸塊 A—1を熱間押出して 12mm径の丸棒材 A— 2を得 た。このとき、 Cu含有量が 68mass%以上である糸且成をなすものについては、熱間変 形抵抗が高いため、直径： 60mm,長さ： 100mmの円柱状铸塊 A—1を得て、これを 850°Cに加熱して押し出すことによって丸棒材 A— 2を得た。一方、 Cu含有量が 68 mass%未満である組成をなすものについては、直径： 100mm,長さ： 150mmの円 柱状铸塊 A— 1を得て、これを 800°Cに加熱して押し出すことによって丸棒材 A— 2を 得た。次に、丸棒材 A— 2を冷間伸線することにより 9mm径の一次カ卩工線材 A— 3を 得た。このとき、伸線工程は 2回に分けて行い、丸棒材 A— 2を伸線して 10. 2mm径 の中間線材を得た上、この中間線材を更に 9mm径に伸線することにより一次力卩工線 材 A— 3を得るようにした。そして、一次加工線材 A— 3を、 550°Cで 1時間保持した 上で冷間伸線することにより、 6mm径の二次カ卩工線材 A— 4を得た。さら〖こ、二次カロ 工線材 A— 4を冷間伸線することにより、 4. 3mm径の三次カ卩工線材 A— 5を得た。そ して、三次カ卩ェ線材 A— 5を、 480°C, 1時間の条件で焼鈍した上で冷間伸線するこ とにより、 4mm径の塑性加工線材 Aを得た。
[0059] 実施例 2として、表 2及び表 3に示す組成をなす線状の複合加工材 (以下「複合カロ 工線材 B」と総称する） No. 501〜No. 528、 No. 601〜No. 607、 No. 701〜No . 708及び No. 801〜No. 805を得た。なお、線材 No. 501〜No. 528は第 5銅合 金材であり、線材 No. 601〜No. 607は第 6銅合金材であり、線材 No. 701〜No. 708は第 7銅合金材であり、また線材 No. 801〜No. 805は第 8銅合金材である。
[0060] 各複合加工線材 No. 501〜No. 528、 No. 601〜No. 607、 No. 701〜No. 7 08及び No. 801〜No. 805は、次のようにして得られたものである。すなわち、溶解 炉 (溶製能力： 60kg)に横型連続铸造機を付設してなる铸造装置を使用して、表 2及 び表 3に示す組成をなす 6mm径の铸造素線 B— 1を低速（lmZ分)で連続铸造した 。モールドは黒鉛を用いて、随時、所定の成分になるように添加元素を調整添加しな 力 連続で行った。次に、この铸造素線 B—1を冷間伸線することにより、 4. 3mm径 の一次カ卩工線材 B— 2を得た。このとき、伸線工程は 2回に分けて行い、铸造素線 B —1を伸線して 5mm径の中間線材を得た上、この中間線材を更に 4. 3mm径に伸 線することにより一次カ卩工線材 B— 2を得るようにした。そして、一次カ卩工線材 B— 2を 、 480°C, 1時間の条件で焼鈍した上で冷間伸線することにより、 4mm径の複合カロェ 線材 Bを得た。
[0061] また、比較例 1として、表 4に示す組成をなす 4mm径の線材 (以下「第 1比較例線 材じ」と総称する） No. 1001〜No. 1006を、実施例 1の塑性カ卩ェ線材 Aを得た場 合と同一の製造工程により得た。これらの第 1比較例線材 Cは第 1〜第 4銅合金材に 対する比較例として得たものである。なお、 No. 1003については、一次加工線材 A 3を得る過程で大きな欠陥 (割れ)が生じたため、最終的な線材 Cを得ることができ なかった。
[0062] また、比較例 2として、表 5に示す組成をなす 4mm径の複合カ卩工線材 (以下「第 2 比較例線材 D」と総称する） No. 2001〜No. 2013及び No. 2501〜No. 2505を 、実施例 2の複合加工線材 Bを得た場合と同一の製造工程により得た。これらの第 2 比較例線材 Dは第 5〜第 8銅合金材に対する比較例として得たものである。線材 No . 2501〜No. 2505は、夫々、結晶粒微細化元素である Zr及び Pを共添していない 点を除いて、構成元素を線材 No. 501〜No. 505と同一とするものである。なお、 N o. 2009及び No. 2011については一次カロェ線材 B— 2を得る過程で、また No. 20 10、 No. 2012及び No. 2502〜No. 2505【こつ!ヽて ίま録造素線 B— 1を得る過程 で、夫々、大きな欠陥が生じたため、最終的に第 2比較例線材 Dを得ることができな 力つた。また、 No. 2001、 No. 2002、 No. 2005及び No. 2013につ!/ヽて ίま、一次 加工線材 Β— 2に割れを生じたものの、その程度が大きなものではな力つたため、第 2比較例線材 Dを得ることができた。
[0063] 而して、各線材 A, Β, C, Dについて、機械的特性を確認するために、次のような引 張試験及び曲げ試験を行った。
[0064] すなわち、弓 I張試験では、ァムスラー型万能試験機を使用して、各線材 A, Β, C, Dの引張強さ (NZmm2)、伸び（％)及び疲労強度 (NZmm2)を測定した。その結 果は、表 6〜表 10に示す通りであった。なお、前述した如く最終的に線材 C, Dを得 ること力 Sできな力つた No. 1003、 No. 2009、 No. 2010、 No. 2011、 No. 2012 及び No. 2502〜No. 2505については、当該引張試験及び以下の各試験を行な つていない。
[0065] また、曲げ試験では、繰り返し変形に対する耐久性を確認するために、各線材 A,
B, C, Dを鉛直状態にして中間部を固定し、その上半部分を固定部において屈曲半 径が 6mmとなるように水平に折り曲げた上で鉛直状態に復元し、更に屈曲半径が 6 mmとなるように逆方向に水平に折り曲げた上で鉛直状態に復元する一連の曲げ動 作 (この動作を曲げ回数 1とする）を繰り返し、屈曲部に亀裂が生じるまでの曲げ回数 を測定した。その結果は、表 6〜表 10に示す通りであった。
[0066] また、各線材 A, B, C, Dにつ 、て、その耐蝕性な!/ヽし耐海水性を確認するために 、次のような耐海水性試験 I〜IV及び「ISO 6509」に規定される脱亜鉛腐蝕試験を 行なった。 [0067] すなわち、耐海水性試験 I〜IVにおいては、各線材 A, B, C, Dから採取した試料 に、その軸線に直交する方向において、口径 1. 9mmのノズルから試験液（30°C)を l lmZ秒の流速で衝突させて、エロージョン'コロージヨンテストを行ない、所定時間 Tが経過した後の腐蝕減量 (mg/cm2)を測定した。試験液としては、耐海水性試験 I及び耐海水性試験 IIでは 3%食塩水を、耐海水性試験 IIIでは 3%食塩水に CuCl ·
2
2H 0 (0. 13gZL)を混合させた混合食塩水を、また而撫水性試験 IVでは 3%食塩
2
水に平均径 0. 115mmのガラスビーズ（5vol%)を混合させた混合食塩水を、夫々 使用した。腐蝕減量は、 jfr海水試験開始前における試料重量力 試験液を T時間衝 突させた後の試料重量との lcm2当たりの差量 (mgZcm2)であり、衝突時間は、耐 海水性試験 I, IIIにおいては 96時間とし、而海水性試験 IIにおいては 960時間とし、 耐海水性試験 IVにおいては 24時間とした。耐海水性試験 I〜IVの結果は、表 6〜表 10に示す通りであった。
[0068] また、「ISO 6509」の脱亜鉛腐蝕試験においては、各線材 A, B, C, Dから採取 した試料を、暴露試料表面が伸縮方向に対して直角となるようにしてフエノール榭脂 に座込み、試料表面をエメリー紙により 1200番まで研磨した後、これを純水中で超 音波洗浄して乾燥した。カゝくして得られた被腐蝕試験試料を、 1. 0%の塩化第 2銅 2 水和物（CuCl · 2Η Ο)の水溶液中に浸潰し、 75°Cの温度条件下で 24時間保持し
2 2
た後、水溶液中から取出して、その脱亜鉛腐蝕深さの最大値つまり最大脱亜鉛腐蝕 深さ（ μ m)を測定した。その結果は、表 6〜表 10に示す通りであった。
[0069] また、各線材 A, B, C, Dの相組織を確認し、 α相、 γ相及び δ相の面積率（％)を 画像解析により測定した。すなわち、 200倍の光学顕微鏡組織を画像処理ソフト「Wi nROOF」で 2値ィ匕することにより、各相の面積率を求めた。面積率の測定は 3視野で 行い、その平均値を各相の相比率とした。その結果は表 1〜表 4に示す通りであり、 上記した特性を有するためには、前述した相組織をなすことが必要であることが確認 された。
[0070] また、線材 B, Dについて、その溶解固化時における平均結晶粒径 m)を測定し た。すなわち、铸造素線 B— 1の切断面を硝酸でエッチングした上、そのエッチング 面に出現するマクロ組織における結晶粒の平均径を 7. 5倍に拡大して測定した。こ の測定は、 JIS H0501の伸銅品結晶粒度試験の比較法に基づいて行ない、切断 面を硝酸でエッチングした後、約 0. 5mm以上の結晶粒径は 7. 5倍に拡大して観察 し、約 0. 1mmよりも小さな結晶粒径については、過酸ィ匕水素とアンモニア水の混合 液でエッチングし、光学顕微鏡で 75倍に拡大して観察した。その結果は表 7、表 8及 び表 10に示す通りであつた。
[0071] 表 6〜表 10から理解されるように、第 1〜第 8銅合金材である線材 A, Bは、比較例 線材 C, Dに比して、耐蝕性ないし耐海水性に優れており、引張強さ等の機械的特 性及び繰り返し変形に対する耐久性にも優れていることが確認された。さらに、第 5〜 第 8銅合金材は、 Zr及び Pの共添効果により結晶粒が顕著に微細化されており、そ の結果、上記した各特性が大幅に向上することが理解される。特に、 Zr及び Pの共添 効果により結晶粒が微細化される点については、複合カ卩工線材 No. 501〜No. 50 5と Zr及び Pを共添させない点を除いて構成元素を同一とする第 2比較例線材 No. 2 501〜No. 2505との平均結晶粒径を比較することによって、容易に理解される。
[0072] また、線材 A, B, D, Cの伸線性を、次のような基準で判定した。線材 A, Cについ ては、一回の伸線カ卩ェ (カ卩工率:約 44%)により、前記丸棒材 A— 2 (径： 12mm)から 割れのない一次力卩工材 A— 3 (径： 9mm)を得ることができたものを、伸線性に優れる と判定し、一回の伸線カ卩ェによっては割れのない一次力卩工材 A— 3を得ることができ なかったが、前記した実施例 1又は比較例 1の伸線工程（二回の伸線力卩ェ）において 割れのな!、一次加工材 A— 3を得ることができたものを、一般的な伸線性を有するも のと判定し、前記した実施例 1又は比較例 1の伸線工程（二回の伸線加工）において 割れのな!、一次力卩工材 A— 3を得ることができなカゝつたものを、伸線性に劣ると判定 した。また、線材 B, Dについては、一回の伸線カ卩ェ (カ卩工率:約 49%)により、前記 铸造素線 B— 1 (径： 6mm)力 割れのな 、一次力卩工材 B— 2 (径: 4. 3mm)を得るこ とができたものを、伸線性に優れると判定し、一回の伸線カ卩ェによっては割れのない 一次力卩工材 B— 2を得ることができな力つた力 前記した実施例 2又は比較例 2の伸 線工程（二回の伸線力卩ェ）にお 、て割れのな!、一次力卩工材 B— 2を得ることができた ものを、一般的な伸線性を有するものと判定し、前記した実施例 2又は比較例 2の伸 線工程（二回の伸線力卩ェ）にお 、て割れのな!、一次力卩工材 B— 2を得ることができな 力つたものを、伸線性に劣ると判定した。その結果は、表 6〜表 10に示す通りであつ た。これらの表においては、伸線性に優れると判定されたものを「〇」で、一般的な伸 線性を有すると判定されたものを「△」で、また伸線性に劣ると判定されたものを「 X」 で示した。
[0073] また、線材 B, Dにつ ヽて、次のような铸造性判定試験により、铸造性の優劣を判定 した。铸造性判定試験においては、铸造速度を 3mZ分、 1. 8mZ分及び lmZ分 の 3段階に亘つて変化させつつ、実施例 2又は比較例 2と同一条件により铸造素線 B 1を連続铸造して、欠陥のない铸造素線 B— 1が得られる铸造速度の高低により铸 造性の優劣を判定した。その結果は表 7、表 8及び表 10に示す通りであり、これらの 表においては、欠陥のない铸造素線 B 1が 3mZ分の高速铸造で得られたものを 優れた铸造性を有するものとして「◎」で示し、欠陥のない铸造素線 B— 1を高速铸 造によっては得ることができな力つたが 1. 8mZ分の中速铸造で得ることができたも のを良好な铸造性を有するものとして「〇」で示し、欠陥のない铸造素線 B— 1を高速 铸造及び中速铸造によっては得ることができな力つたが lmZ分の低速铸造で得るこ とができたものを一般的な铸造性を有するものとして「△」で示し、低速铸造（ lmZ分 )によっても欠陥のない铸造素線 B— 1を得ることができな力つたものを铸造性に劣る ものとして「X」で示してある。なお、铸造性に劣るもの（「X」で示されたもの）につい ては、上記した铸造性判定試験を行わず、実施例 2及び比較例 2における線材 B, D の製造過程における铸造状況力 判定した。すなわち、この製造過程の铸造工程（1 mZ分の低速铸造）において欠陥のない铸造素線 B— 1を得ることができなかったも のについては、铸造性判定試験を行うまでもなぐ铸造性に劣るものと判定した。
[0074] 表 6〜表 10から理解されるように、第 1〜第 8銅合金材である線材 A, Bは、比較例 線材 C, Dに比して、伸線性に優れていることが確認された。さらに、第 5〜第 8銅合 金材である線材 Aは、結晶粒が微細化されていることにより、伸線性は勿論、铸造性 にも極めて優れることが確認された。
[0075] また、実施例 3として、実施例 1で得た塑性加工線材 A及び実施例 2で得た複合カロ 工線材 Bを、夫々、菱形金網構造 (網目 S： 40mm)に編組して、 1辺長さ： 9m,深さ（ 上下方向幅）： 5mとした正方形筒状の養殖網 3 (図 1〜図 3を参照）を得た。すなわち 、表 11に示す如ぐ塑性加工線材 No. 405を編組してなる養殖網 No. 1と、複合カロ ェ線材 No. 520、 No. 525及び No. 704を夫々編組してなる養殖網 No. 2、 No. 3 及び No. 4とを得た。
[0076] また、比較例 3として、表 11に示す如ぐ第 1比較例線材 No. 1004及び No. 1005 を夫々編組してなる実施例 3と同一形状の養殖網 No. 5及び No. 6を得た。
[0077] そして、各養殖網 No. l〜No. 6を使用して、図 1に示す生賓を組み立てた。なお 、各生簀 (養殖網）は、各々、はまち養殖用のものとサーモン養殖用のものとを一対 製作した。また、各養殖網 No. l〜No. 6には、交絡部 6a, 6aの遊び Lが平均で約 2 mmとなるように、約 2000kgの補強枠 4 (図 1及び図 4を参照）を取り付けた。
[0078] 而して、上記した各生賓を実際の養殖場において使用して回遊魚（はまち及びサ 一モン）を養殖し、養殖開始後 1年経過後における養殖網 No. l〜No. 6について 網構成線材の最大線径減少量 (mm)を測定した。線径減少量は、喫水領域 (海面 下 10〜30cmの領域）における周壁 3aのコーナ部分 (喫水コーナ部分）、当該喫水 領域における周壁 3aのコーナ部分以外の部分 (喫水周壁部分)、周壁 3a (喫水周壁 部分より下方領域の部分)及び底壁 3bにおいて、夫々、任意の 10箇所 (測定点)で 測定し、そのうちの最大のものを最大線径減少量とした。その結果は表 11に示す通 りであった。なお、線径減少量は、各測定点における 1年経過後の線径を測定し、そ の測定値を元の線径値 (4mm)力も差し引いたものである。
[0079] 表 11から明らかなように、僅かな期間（1年)であるにも拘わらず、実施例 3の養殖 網 No. l〜No. 4では、何れの測定点においても、比較例 3の養殖網 No. 5及び No . 6に比して、線径減少量が極めて少なぐ養殖網の耐久性に優れていることが確認 された。なお、 1年経過時において各養殖網 No. l〜No. 6の状態を観察した力 フ ジッボ等の海洋生物の付着は殆ど認められな力つた。
[0080] [表 1] 〔〕〔」
合金組成 相組織 線材 構成元素 (ma s s )
N o. 含有量式 面積率 (%)
Cu Zn P Sn Al As Sb Si Ni Mg Y1〜丫 8 Υ9 α + γ^δ + 5
101 81.5 17.7 0.8 81.1 4.1 100 0
102 90.1 8.5 1.4 89.4 4.0 100 0
103 66.2 32.5 1.3 65.6 2.7 100 2.0
104 65.3 33.6 1.1 64.8 2.8 99.0 1.0
105 66.4 32.6 0.05 1.0 65.8 3.0 100 0.1
106 64.9 34.1 0.10 0.9 64,2 3.0 100 0.5
107 65.0 33.1 0.10 1.8 63.8 2.1 100 7.0
108 65.0 33.4 0.06 1.5 64.1 2.4 100 4.5
201 62.6 36.5 0.8 0.08 62.2 3.0 98.0 0.5
202 63.4 36.0 0.5 0.07 63.1 3.3 99.5 0
203 64.3 34.4 1.2 0.08 63.7 2.7 100 3.5 実
施 204 65.5 33.7 0.8 0.04 65.1 3.1 100 0 例 205 65.5 33.7 0.8 0.02 65.1 3.1 100 0
1
206 65.3 33.6 1.0 0.10 0.03 64.7 2.9 100 0.5
301 66.0 31.9 1.1 0.7 0.3 65.8 2.9 100 2.0
302 66.5 32.2 1.1 0.2 65.3 2.9 100 1.5
303 65.5 33.4 1.0 0.2 64.7 2.9 100 1.0
304 64.2 33.5 0.9 1.1 0.3 64.9 3.0 100 0
305 67.4 30.7 0.05 1.2 0.7 65.4 2.8 100 1.0
401 66.8 31.7 1.0 0.4 0.07 65.5 3.0 100 0
402 69.1 28.4 0.04 1.0 1.4 0.05 66.0 3.1 100 0
403 70.5 26.9 1.3 0.08 0.03 1.2 65.6 2.9 100 4.0
404 66.8 31.7 1.0 0.06 0.4 64.9 3.0 100 0.5
405 65.8 33.0 1.1 0.06 0.03 65.3 2.8 100 0.3
合金組成 相組織 線材 構成元素 （r n a s s )
N o . 含有量式 含有量比 面積率 （。 ）
Cu Zn Zr P Sn 不純物 Y1〜丫 8 Υ9 Ζ1 11 Ζ3 γ + δ
501 68.8 29.9 0.0080 0.060 1.20 68.0 2.9 7.5 150.0 20.0 100 0.5
502 72.6 25.9 0.0090 0.070 1.40 71.7 3.0 7.8 155.6 20.0 100 0 S 〔〕」00823 503 75.8 22.1 0.0090 0.050 2.00 74.7 2.5 5.6 222.2 40.0 100 0.3
504 80.5 17.0 0.0150 0.080 2.40 79.1 2.4 5.3 160.0 30.0 100 0
505 90.2 6.2 0.0230 0.090 3.50 88.2 1.9 3.9 152.2 38.9 100 0
506 66.2 32.7 0.0053 0.060 1.00 65.5 3.0 11.3 188.7 16.7 100 0
507 66.0 32.9 0.0015 0.060 1.00 65.3 3.0 40.0 666.7 16.7 100 0.3
508 66.5 32.3 0.0090 0.045 1.10 65.8 2.9 5.0 122.2 24.4 100 0
509 66.8 32.0 0.0120 0.070 1.10 66.0 2.9 5.8 91.7 15.7 100 0
510 66.3 32.6 0.0270 0.060 1.00 65.6 3.0 2.2 37.0 16.7 100 0
511 66.3 32.6 0.0380 0.080 1.00 65.6 3.0 2.1 26.3 12.5 100 0 実
施 512 74.1 24.6 0.0180 0.070 1.20 73.3 3.2 3.9 66.7 17.1 100 0 例 513 63.2 36.0 0.0150 0.060 0.70 62.7 3.1 4.0 46.7 11.7 99.0 0.5
2
514 62.7 36.6 0.0160 0.060 0.60 62.2 3.2 3.8 37.5 10.0 97.5 1.0
515 66.0 33.9 0.0120 0.050 0.07 65.8 3.9 4.2 5.8 1.4 100 0
516 66.5 33.0 0.0090 0.060 0.45 66.1 3.5 6.7 50.0 7.5 100 0
517 66.0 33.2 0.0140 0.050 0.70 65.5 3.3 3.6 50.0 14.0 100 0
518 76.0 20.5 0.0090 0.050 3.40 74.2 1.2 5.6 377.8 68.0 100 4.5
519 68.8 29.8 0.0180 0.180 1.20 67.7 2.9 10.0 66.7 6.7 100 0.5
520 73.0 25.6 0.0090 0.045 1.30 72.2 3.1 5.0 144.4 28.9 100 0
521 73.5 24.9 0.0130 0.060 1.50 72.6 2.9 4.6 115.4 25.0 100 0.5
522 67.5 30.4 0.0090 0.070 2.00 66.3 2.1 7.8 222.2 28.6 100 8.0
523 66.5 32.0 0.0080 0.080 1.40 65.6 2.6 10.0 175.0 17.5 100 4.5
524 72.2 26.4 0.0150 0.070 1.20 Fe： 0.07 71.5 3.1 4.7 80.0 17.1 100 0
Figure imgf000038_0001
合金組成 相組織 線材 構成元素 km a s s%) 含有 t
N o · 含有量比 面積率 （¾)
Cu Zn Zr P Sn Sb Ni 不純物 Y1 Y8 Y9 Z1 12 Z3 α + r + 15 r + δ
2001 65.5 33.4 0.0004 0.060 1.000 64.8 2.9 150.0 2500.0 16.7 99.7 1.0
2002 66.0 33.0 0.0180 0.008 1.000 0.02 65.5 3.0 0.4 55.6 125.0 99.8 0
2003 65.7 33.1 0.0750 0.120 1.000 64.8 2.9 1.6 13.3 8.3 100 1.0
2004 62.0 37.2 0.0160 0.060 0.700 61.5 3.0 3.8 43.8 11.7 96.0 1.0
2005 61.2 38.0 0.0150 0.070 0.700 60.6 3.0 4.7 46.7 10.0 92.0 2.0
2006 64.8 35.1 0.0150 0.060 0.005 64.6 3.9 4.0 0.3 0.1 100 0
2007 91.5 5.6 0.0180 0.100 2.800 89.8 2.7 5.6 155.6 28.0 100 0
2008 90.6 8.8 0.0150 0.060 0.500 90.2 4.9 4.0 33.3 8.3 100 0 比
較 2009 75.8 19.8 0.0090 0.050 4.300 73.5 0.2 5.6 477.8 86.0 100 9.0 例 2010 68.8 29.7 0.0180 0.280 1.200 67.4 2.9 15.6 66.7 4.3 100 1.0
2
2011 68.0 29.3 0.0090 0.050 2.600 66.6 1.5 5.6 288.9 52.0 100 13.0
2012 73.6 24.5 0.0150 0.070 1.200 0.6 73.7 3.2 4.7 80.0 17.1 100 0
2013 フ 0 8 27.4 0.0150 0.080 1.200 Fe 0.55 70.8 3.0 5.3 80.0 15.0 100 0
2501 68.8 29.9 0.060 1.200 68.0 2.9 100 0.5
2502 72.6 25.9 0.070 1.400 71.7 3.0 100 0
2503 75.8 22.2 2.000 74.8 2.5 100 0.1
2504 80.5 17.0 0.080 2.400 79.1 2.4 100 0
2505 90.2 6.2 0.090 3.500 88.2 1.9 100 0
^ §ss 最大腐食 腐蝕減量 （ m g Z c m 2 )
線材 引張強さ
エロージョン■コロ一ジョンテスト 伸び 疲労強度
N o . 深さ 伸線性 曲げ回数 ( m) ( N /mm 2 ) (%) C N /mm 2)
I Π II IV
101 20 25 140 65 310 372 17 152 >5
102 ≤10 22 114 68 350 355 14 148 >5
103 90 27 153 85 275 457 18 168 >5
104 130 29 180 92 335 445 20 174 >5
105 ≤10 23 108 60 246 〇 436 22 170 >5
106 20 26 110 68 273 440 22 168 >5
107 150 34 189 105 335 Δ 479 12 2
108 40 26 118 65 256 Δ 468 14 3
201 1 0 35 202 113 348 450 15 3
〔s008 202 90 28 145 79 313 437 21 5
203 40 25 118 65 275 〇 456 17 4
204 ≤10 22 95 60 230 〇 431 23 174 >5 例実施ー 205 70 32 145 90 325 425 24 165 >5
206 ≤10 23 103 65 220 〇 439 22 165 >5
301 20 27 112 65 195 483 14 3
302 ≤10 24 110 63 220 440 19 5
303 ≤10 26 112 66 245 437 21 168 >5
304 30 27 128 69 160 525 14 188 3
305 ≤10 24 102 60 210 475 19 180 >5
401 ≤10 23 108 60 213 446 22 174 >5
402 ≤10 23 103 62 188 505 17 185 4
403 35 26 120 70 190 508 16 185 3
404 ≤10 27 112 68 210 453 21 165 >5
405 ≤10 24 104 63 218 435 22 172 >5
平均結晶最大腐食 腐蝕減量 （ m g Z c m 2 )
線材 引張強さ 伸び 疲労強度
粒径 深さ エロージョン■コロ一ジョン亍スト 錶造性伸線性 曲げ回数
N o . ( N Zmm 2 ) (%) ( N /mm 2 )
m) ί μ m) I Π ΠΓ IV
501 30 ≤10 21 98 58 205 ◎ 〇 445 21 177 >5
502 25 ≤10 19 93 55 192 〇 438 22 174 >5
503 35 ≤10 20 95 54 194
§ 〇 431 22 170 >5
504 65 ≤10 20 94 58 228 〇 〇 430 20 166 >5
505 95 ≤10 21 89 56 277 〇 〇 418 19 155 >5
506 50 ≤10 24 1 16 66 245 ◎ 〇 436 23 168 >5
507 120 ≤10 25 123 72 266 〇 〇 418 20 153 >5 例実施 2 508 30 ≤10 24 105 61 228 〇 446 23 180 >5
509 25 ≤10 23 101 60 215 〇 438 23 178 >5
510 50 ≤10 24 107 62 235 〇 438 22 172 >5
511 90 ≤10 23 108 65 233 ◎ 〇 435 21 170 >5
512 30 ≤10 23 102 62 226 〇 420 24 175 >5
513 40 120 29 161 89 328 437 22 155 5
514 55 190 34 211 115 372 440 19 153 4
515 40 ≤10 28 169 81 392 413 25 151 >5
516 35 ≤10 27 139 70 301 420 25 160 >5
517 30 ≤10 26 1 15 72 278 425 23 165 >5
518 35 30 22 99 58 183 Δ 448 12 167 3
519 90 ≤10 21 98 59 196 △ 435 17 4
520 35 ≤10 19 93 55 192 〇 438 22 174 >5
521 25 ≤10 19 89 53 182 〇 428 20 180 >5
522 30 100 29 132 81 280 △ 451 1 1 3
523 25 40 25 1 11 65 213 Δ 462 14 3
524 120 ≤10 22 103 65 218 435 19 165 >5
¾008
Figure imgf000042_0002
Figure imgf000042_0001
平均結晶最大腐食 腐蝕減量 （ n n g / c m 2 )
線材 引張強さ
N◦ . 粒径 深さ エロ一ジョン 'コ口一ジョノ亍スト 伸び 疲労強度 錶造性伸線性 曲げ回数
(NZmm
m) CjU m) つ (%) (NZmmつ
I Π m IV
S 〔s009I 2001 800 90 28 145 90 345 Δ 399 15 135 3
2002 700 90 27 153 80 320 Δ 405 16 138 3
2003 200 ≤10 24 110 64 240 〇 △ 425 20 162 5
2004 180 380 47 325 170 498 456 16 150 3
2005 350 480 55 350 203 566 478 11 148 2
2006 40 20 33 216 94 495 410 25 150 >5
2007 250 ≤10 25 126 68 402 375 17 140 5
2008 350 ≤10 26 168 75 456 335 15 133 4 比
較 2009 40
例 2010 150
2
2011 25
2012 400
2013 300 30 27 113 82 215 Δ 470 14 160 3
2501 1000 40 24 118 92 345 △ △ 405 12 135 3
2502 1200
2503 1300
2504 1500
2505 1500
養殖網 線材 線径減少量 （mm)
N o . N o. 養殖魚
喫水コーナ部分 喫水周壁部分 周壁 底壁 はまち 0.44 0.36 0.09 0.57
1 405
サーモン 0.42 0.35 0.03 0.05 はまち 0.39 0.34 0.08 0.53 実 2 509
施 サーモン 0.38 0.33 0.03 0.05 例 はまち 0.36 0.3 0.06 0.49
3 3 521
サーモン 0.34 0.29 0.02 0.04 はまち 0.37 0.32 0.07 0.45
4 704
サーモン 0.36 0.32 0.03 0.05 はまち 0.8 0.62 0.25 1.35 比 5 1004
較 サーモン 0.85 0.64 0.08 0.1 例 はまち 1.05 0.75 0.28 2.0 3 6 1005
サ一モン 0.99 0.77 0.12 0.15

Claims

請求の範囲
[1] 海水用網状構造物を構成するための線状若しくは棒状の銅合金材であって、 Cu:6 2〜91mass%と、 Sn:0.01〜4mass%と、 Zn:残部とからなり且つ Cuの含有量 [C u] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%との間に 62≤ [Cu] -0.5[Sn]≤ 90が成立 する合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： LOO%で ある相組織をなすことを特徴とする銅合金材。
[2] As:0.02〜0.25mass%、 Sb:0.02〜0.25mass%、 Mg:0.001〜0.2mass %及び P:0.01〜0.25mass%力 選択された 1種以上の元素 XIを更に含有し且 つ Cuの含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と Pの含有量 [P] mass%と XI (Pを除く）の合計含有量 [Xl]mass%との間に 62≤ [Cu] 0.5[Sn]— 3[P]— 0.5 [XI]≤ 90が成立する合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が 面積率で 95〜100%である相組織をなすことを特徴とする、請求項 1に記載する銅 合金材。
[3] Α1:0.02〜： L 5mass%、 Mn:0.05〜： L 5mass%、 Si:0.02〜： L 9mass%及び Ni:0.005〜0.5mass%力 選択された 1種以上の元素 X2を更に含有し且つ Cu の含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と Alの含有量 [Al] mass%と Mn の含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si] mass%と Niの含有量 [Ni] mass%との間 に 62≤[Cu]— 0.5[Sn]-3.5[Si]— 1.8[A1] + [Mn] +[Ni]≤90力 S成立する 合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜100%である 相組織をなすことを特徴とする、請求項 1に記載する銅合金材。
[4] Α1:0.02〜： L 5mass%、 Mn:0.05〜： L 5mass%、 Si:0.02〜： L 9mass%及び Ni:0.005〜0.5mass%力 選択された 1種以上の元素 X2を更に含有し且つ Cu の含有量 [Cu] mass %と Snの含有量 [Sn] mass %と Pの含有量 [P] mass%と XI (P を除く )の合計含有量 [XI ] mass %と Alの含有量 [ Al] mass%と Mnの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si]mass%と Niの含有量 [Ni]mass%との間に 62≤ [Cu] 0.5[Sn]-3[P]-0.5[Xl]-3.
5[Si]— 1.8[A1] + [Mn] +[Ni]≤90力 S成立 する合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： L00%で ある相組織をなすことを特徴とする、請求項 2に記載する銅合金材。 [5] 相組織にぉ 、て、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 10%以下となって 、るこ とを特徴とする、請求項 1、請求項 2、請求項 3又は請求項 4に記載する銅合金材。
[6] 合金組成において、 Cuの含有量 [Cu]と Snの含有量 [Sn]mass%との間には、 1≤ 0. 06[Cu]-[Sn]≤4. 5が成立することを特徴とする、請求項 5に記載する銅合金 材。
[7] 海水用網状構造物を構成するための線状若しくは棒状の銅合金材であって、 Cu:6 2〜91mass%と、 Sn:0. 01〜4mass%と、 Zr:0. 0008〜0. 045mass%と、 P:0. 01〜0. 25mass%と、 Zn:残部とからなり且つ Cuの含有量 [Cu]mass%と Snの含 有量 [Sn]mass%と Pの含有量 [P]mass%との間に 62≤ [Cu] 0. 5[Sn]— 3[P] ≤ 90が成立する合金組成をなし、 a相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95 〜 100%である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下で あることを特徴とする銅合金材。
[8] As:0. 02〜0. 25mass%、 Sb:0. 02〜0. 25mass%及び Mg:0. 001〜0. 2ma ss%力ら選択された 1種以上の元素 X3を更に含有し且つ Cuの含有量 [Cu]mass% と Snの含有量 [Sn] mass%と Pの含有量 [P] mass%と X3の合計含有量 [X3] mass %との間に 62≤[Cu]— 0. 5[Sn]-3[P]-0. 5 [X3]≤ 90が成立する合金組成を なし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜 100%である相組織をな し、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下であることを特徴とする、請求 項 7に記載する銅合金材。
[9] A1:0. 02〜： L 5mass%、 Mn:0. 05〜： L 5mass%、 Si:0. 02〜： L 9mass%及び Ni:0. 005〜0. 5mass%力 選択された 1種以上の元素 X4を更に含有し且つ Cu の含 里 [じ u」mass%と Snの含 m[Sn]mass %と Pの含有量 [P] mass%と A1の
%と Siの含有量 [Si]mass%と Niの 含有量 [Ni]mass%との間に 62≤[Cu]—0. 5[Sn]— 3[P]— 3. 5[Si]— 1. 8[A1 ] + [Mn] + [Ni]≤ 90が成立する合金組成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有 量が面積率で 95〜100%である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径 が 0. 2mm以下であることを特徴とする、請求項 7に記載する銅合金材。
[10] A1:0. 02〜： L 5mass%、 Mn:0. 05〜： L 5mass%、 Si:0. 02〜： L 9mass%及び Ni: 0. 005〜0. 5mass%力 選択された 1種以上の元素 X4を更に含有し且つ Cu の含有量 [Cu] mass%と Snの含有量 [Sn] mass%と Pの含有量 [P] mass%と X3の 合計含有量 [X3] mass%と Alの含有量 [Al] mass%と Mnの含有量 [Mn] mass%と Siの含有量 [Si]mass%と Niの含有量 [Ni]mass%との間に 62≤ [Cu] 0. 5 [Sn] - 3 [P] -0. 5 [X3] - 3. 5 [Si] - l. 8 [A1] + [Mn] +[Ni]≤90力 S成立する合金糸且 成をなし、 α相、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 95〜： LOO%である相組織 をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が 0. 2mm以下であることを特徴とする、 請求項 8に記載する銅合金材。
[11] 合金組成において、 Snの含有量 [Sn]mass%と Zrの含有量 [Zr]mass%と Pの含有 量 [P]mass%との間には、 0. 5≤ [P]Z[Zr]≤ 150、 1≤ [Sn]Z[Zr]≤3000及び 0. 2≤ [Sn]Z[P]≤250が成立することを特徴とする、請求項 7、請求項 8、請求項 9又は請求項 10に記載する銅合金材。
[12] 相組織にぉ 、て、 γ相及び δ相の合計含有量が面積率で 10%以下となって 、るこ とを特徴とする、請求項 7、請求項 8、請求項 9、請求項 10又は請求項 11に記載する 銅合金材。
[13] 合金組成において、 Cuの含有量 [Cu]と Snの含有量 [Sn]mass%との間には、 1≤ 0. 06 [Cu] - [Sn]≤4. 5が成立することを特徴とする、請求項 12に記載する銅合 金材。
[14] 溶融固化時における初晶が α相であることを特徴とする、請求項 7、請求項 8、請求 項 9、請求項 10、請求項 11、請求項 12又は請求項 13に記載する銅合金材。
[15] 溶融固化時においてデンドライト'ネットワークが分断された結晶構造をなすことを特 徴とする、請求項 7、請求項 8、請求項 9、請求項 10、請求項 11、請求項 12、請求項 13又は請求項 14に記載する銅合金材。
[16] 溶融固化時における結晶粒の二次元形態が、円形又はこれに近い非円形をなして いることを特徴とする、請求項 15に記載する銅合金材。
[17] Fe及び Ζ又は Niが不可避不純物として含有されている場合にあって、不可避不純 物としての Fe及び Niの含有量が各々 0. 5mass%以下であることを特徴とする、請求 項 7、請求項 8、請求項 9、請求項 10、請求項 11、請求項 12、請求項 13、請求項 14 、請求項 15又は請求項 16に記載する銅合金材。
[18] 铸造素材を線状又は棒状に塑性加工してなる塑性加工材であることを特徴とする、 請求項 1、請求項 2、請求項 3、請求項 4、請求項 5又は請求項 6に記載する銅合金 材。
[19] 線状若しくは棒状に铸造された铸造加工材又はこれを更に線状若しくは棒状に塑性 加工してなる複合加工材であることを特徴とする、請求項 7、請求項 8、請求項 9、請 求項 10、請求項 11、請求項 12、請求項 13、請求項 14、請求項 15又は請求項 16に 記載する銅合金材。
[20] 請求項 7、請求項 8、請求項 9、請求項 10、請求項 11、請求項 12、請求項 13、請求 項 14、請求項 15、請求項 16、請求項 17又は請求項 19に記載する線状又は棒状の 銅合金材を製造するに当たって、铸造工程においては、 Zrを、これを含有する銅合 金物の形態で、铸込み直前に添加させることにより、铸造に際して酸化物及び Z又 は硫ィ匕物の形態で Zrが添加されな ヽようにすることを特徴とする、銅合金材の製造 方法。
[21] Zrを含有する前記銅合金物力 Cu— Zr合金若しくは Cu— Zn— Zr合金又はこれら の合金をベースとして P、 Mg、 Al、 Sn、 Mn及び Bから選択する 1種以上の元素を更 に含有させた銅合金であることを特徴とする、請求項 20に記載する銅合金材の製造 方法。
[22] 請求項 1、請求項 2、請求項 3、請求項 4、請求項 5、請求項 6、請求項 7、請求項 8、 請求項 9、請求項 10、請求項 11、請求項 12、請求項 13、請求項 14、請求項 15、請 求項 16、請求項 17、請求項 18又は請求項 19に記載する線状又は棒状の銅合金材 を使用して金網構造ないし格子構造に組み立てられたものであることを特徴とする海 水用網状構造物。
[23] 線状の銅合金材たる線材を使用して金網構造に編組されたものであって、多数本の 線材が波形をなして並列しており且つ隣接する線材同士がそれらの屈曲部において 交絡する菱形金網構造をなしていることを特徴とする、請求項 22に記載する海水用 網状構造物。
[24] 魚類用養殖網として使用されるものであることを特徴とする、請求項 23に記載する海 水用網状構造物。
[25] 網下端部にこれに沿う環形状をなす補強枠を取り付けて、この補強枠により、網下端 部の形状保持を行なうと共に下方へのテンションを付与するようにしたことを特徴とす る、請求項 24に記載する海水用網状構造物。
[26] 補強枠が網構成材と同質の銅合金力もなるパイプで構成されていることを特徴とする 、請求項 25に記載する海水用網状構造物。
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