WO2007094265A1 - 半融合金鋳造用原料りん青銅合金 - Google Patents
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- B22D21/02—Casting exceedingly oxidisable non-ferrous metals, e.g. in inert atmosphere
- B22D21/025—Casting heavy metals with high melting point, i.e. 1000 - 1600 degrees C, e.g. Co 1490 degrees C, Ni 1450 degrees C, Mn 1240 degrees C, Cu 1083 degrees C
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- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
Definitions
- the present invention relates to a raw material phosphor bronze alloy for producing a semi-fused gold bronze alloy, which can produce a fine bronze alloy bronze alloy product by semi-fused gold making without stirring the molten metal. .
- a Cu-Sn-based copper alloy containing copper and tin as main components and containing trace amounts of soot is known as a phosphor bronze alloy.
- Sn 3.5 to 9.0% by mass
- phosphorus 0.03-0.35%
- Sn JIS standards stipulate that it contains 9.0 to 15.0 mass%, phosphorus 0.05 to 0.5%, and the balance is composed of Cu and inevitable impurities.
- Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 6-234049
- the present invention has been made in view of the above circumstances, and is capable of producing a phosphor bronze alloy product with fine crystal grains by producing a semi-fused metal without using a stirring means.
- An object is to provide a raw material phosphor bronze alloy for gold making.
- the present inventors have improved the fluidity of the semi-molten phosphor bronze alloy without applying a stirring means for breaking up the dendrites in the liquid phase and granulating them, so that the semi-molten phosphor bronze alloys can be combined at low temperatures.
- Research was carried out to produce a bronze alloy product with a fine crystal grain and no forging defects even when gold was forged. As a result, the following (A) to (D) were discovered for the first time.
- a phosphor bronze alloy with Zr: 0.0005-0.04% added in mass% was completely melted until it became a liquid phase, and then cooled to obtain a semi-fused phosphorus.
- Bronze alloys or semi-molten phosphor bronze alloys obtained by remelting are all excellent in fluidity, and when this semi-molten phosphor bronze alloy is produced, it is possible to produce a bronze alloy product with fine crystal grains. Therefore, it became clear that it was not necessary to perform the stirring process in the semi-fused state as in the prior art.
- the phosphor bronze alloy described in (A) to (C) is in a semi-fused gold state and has good fluidity because all of the phosphor bronze alloys described in (A) to (C) are in a liquid phase. In the process of complete dissolution until cooling and solidification, not a dendrite but a fine granular OC primary crystal is crystallized. In addition, the phosphor bronze alloys described in (A) to (C) above are produced. The research results showed that the semi-molten phosphor bronze alloy obtained by remelting was due to the coexistence of a fine granular a-solid phase in the liquid phase.
- It may have a component composition containing one or more of%.
- the semi-molten phosphor bronze alloy in the solid-liquid mixed slurry state is prepared by melting the raw material phosphor bronze alloy of the present invention for producing the semi-fused gold alloy, Fine granular a in the phosphor bronze alloy liquid phase a Crystallized in the first phase or a solid phase coexisted, so the fluidity of the semi-molten phosphor bronze alloy was impaired without stirring using a stirrer.
- the phosphor bronze alloy product obtained by forging the obtained semi-melted phosphor bronze alloy is further refined and its mechanical strength is further improved! It has an excellent effect.
- the raw material phosphor bronze alloy of the present invention for producing a semi-fused gold contains Sn: 4 to 15%, Zr: 0.0005 to 0.04%, P: 0.01 to 0.25%, The remainder has a component composition consisting of Cu and inevitable impurities.
- the raw material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of the present invention is Sn: 4 to 15%, Zr: 0.0005 to 0.04%, P: 0.01 to 0.25% by mass%.
- Zn 0.1 to 7.5% is contained, and the remainder has a component composition consisting of Cu and inevitable impurities.
- the raw material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of the present invention is, in mass%, Sn: 4-15%, Zr: 0.0005-0.04%, P: 0.01-25.25%, In addition, Zn: 0.1 to 7.5% may be contained, and the remainder may have a component composition including Cu and inevitable impurity power.
- the raw phosphor bronze alloy of the present invention for producing a semi-fused gold is prepared by preparing an ingot with components adjusted in advance, and taking out a necessary amount and remelting to produce a semi-fused phosphor bronze alloy. By forging a semi-molten phosphor bronze alloy, a semi-molten phosphor bronze alloy alloy with fine crystal grains can be produced.
- Sn when added to Cu, improves the fluidity of the molten alloy, further improves the corrosion resistance of the porcelain, and improves the mechanical strength and wear resistance, but its content is 4% by mass. If the content is less than 15%, the mechanical strength is low and the fluidity of the molten metal is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the content exceeds 15%, the forgeability is lowered and the obtained product becomes hard and brittle. Since it falls, it is not preferable. Therefore, Sn contained in the phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of the present invention is determined to be 4 mass% or more and 15 mass% or less.
- Zr promotes the crystallization of fine granular ex initial phase in the semi-fused gold state, improves the fluidity of the semi-fused phosphor bronze alloy, and forged phosphor bronze alloy crystal grains If the content is less than 0.0005 mass% On the other hand, it is not preferable because it does not exert a sufficient effect on the refinement of crystal grains. On the other hand, if the content exceeds 0.04% by mass, the crystal grains of the soot are increased, which is not preferable. Therefore, Zr contained in the raw material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of the present invention is determined to be 0.0005% by mass or more and 0.04% by mass or less.
- P promotes the crystallization of fine granular oc initial phase in the semi-fused gold state, improves the fluidity of the semi-fused phosphor bronze alloy, and crystal grains of the phosphor bronze alloy alloy produced
- the content is less than 0.01% by mass, the effect of refining crystal grains cannot be sufficiently exerted.
- the content exceeds 0.25% by mass, the melting point is low. It is not preferable because an intermetallic compound is formed and becomes brittle. Therefore, P contained in the phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of the present invention is determined to be 0.01 mass% or more and 0.25 mass% or less.
- Zn has the effect of further improving the fluidity of the semi-fused phosphor bronze alloy, lowering the melting point, and further improving the corrosion resistance, so it is added as necessary, but if its content is less than 0.1% by mass, it is desirable. On the other hand, if the content exceeds 7.5% by mass, the fluidity of the soot is lowered, which is not preferable. Accordingly, Zn contained in the phosphor bronze alloy for producing a semi-fused metal of the present invention is preferably 0.1% by mass or more and 7.5% by mass or less.
- Pb, Bi, Se, Te and the like may further be included as necessary in the raw material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication of this invention, but these components are phosphor bronze. if included in the alloy, the mass 0/0, Pb: 0. 01 ⁇ 4.5 %, Bi:. 0. 01 ⁇ 3 0%, Se: 0. 03- 1. 0%, Te: 0. It is preferably contained within a range of 01 to 1.0%.
- the raw material phosphor bronze alloy for semi-fused metal fabrication of the present invention has the above-described component composition, so that this material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication is melted to form a solid-liquid mixed slurry state semi-fused phosphor bronze.
- this material phosphor bronze alloy for semi-fused gold fabrication is melted to form a solid-liquid mixed slurry state semi-fused phosphor bronze.
- a fine granular primary phase is crystallized or a solid phase coexists in the liquid phase of the semi-molten bronze alloy. Therefore, it is possible to produce the semi-fused phosphor bronze alloy without impairing the fluidity without providing a stirring means, and to obtain the phosphor bronze alloy obtained by forging the obtained semi-molten phosphor bronze alloy. This has the excellent effect that the crystal grains are further refined and the mechanical strength is further improved.
- raw material phosphor bronze alloy of the embodiment of the present invention 1 to 75 and the semi-fused gold structure of the comparative example Raw materials Phosphor bronze alloys (hereinafter referred to as comparative example raw material phosphor bronze alloys) 1 to 6 ingots were produced.
- Part of ingots made of the raw material phosphor bronze alloys 1 to 75 of the obtained examples of the present invention, the raw material phosphor bronze alloys 1 to 6 of the comparative example, and the conventional raw material phosphor bronze alloys 1 to 2 were cut and cut.
- the ingot is remelted and heated to a predetermined temperature in the range exceeding the solidus temperature and less than the liquidus temperature, thereby remelting to produce a semi-molten phosphor bronze alloy melt.
- a quench specimen was prepared by ultra-quenching the phosphor bronze alloy melt.
- the * mark indicates that the value is outside the conditions of the present invention.
- the raw material phosphor bronze alloys 1 to 75 of the examples of the present invention are semi-melted because the OC solid phase of the quenched specimens are all in the form of fine particles. It is presumed that a granular fine ⁇ -solid phase coexists with the liquid phase.
- the conventional raw material phosphor bronze alloys 1-2 since the a solid phase of the quenching test specimens is in the shape of a toothpick, the conventional raw material phosphor bronze alloys 1-2 are dendrites in the semi-molten state. It is estimated that is generated.
- the semi-molten phosphor bronze alloy produced with the raw material phosphor bronze alloy 1 to 75 of the embodiment of the present invention has excellent fluidity compared to the semi-molten phosphor bronze alloy produced with the conventional raw material phosphor bronze alloy 1-2.
- the semi-molten phosphor bronze alloy obtained by melting the raw material phosphor bronze alloys 1 to 75 of the embodiment of the present invention has a fine granular a solid phase formed in the liquid phase. It can be seen that a product having fine crystal grains can be obtained even if the alloy is produced without stirring.
- the raw material phosphor bronze alloys 1 to 6 containing Sn, Zr and P which deviate from the conditions of the present invention (the range of the component composition of the present invention), generated dendrite and had fine crystal grains in the semi-molten state. It turns out that it is not preferable because it becomes insufficient or brittle.
- a semi-molten phosphor bronze alloy in a solid-liquid mixed slurry state is prepared by melting the raw material phosphor bronze alloy of the present invention for producing a semi-fused gold alloy. Fine particles a in the liquid phase of the phosphor bronze alloy a Crystallized in the initial phase or a solid phase coexists, so the fluidity of the semi-molten phosphor bronze alloy is not impaired without providing a stirring means Further, the phosphor bronze alloy product obtained by forging the obtained semi-melted phosphor bronze alloy has an excellent effect that the crystal grains are further refined and the mechanical strength is further improved. Therefore, the present invention is extremely useful industrially.
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Abstract
半融合金鋳造用原料りん青銅合金であって、質量％で、Ｓｎ：４～１５％、Ｚｒ：０．０００５～０．０４％、Ｐ：０．０１～０．２５％を含有し、さらに、必要に応じてＺｎ：０．１～７．５％を含有し、さらに、必要に応じてＰｂ：０．０１～４.５％、Ｂｉ：０．０１～３．０％、Ｓｅ：０．０３～１．０％、Ｔｅ：０．０１～１．０％の内の１種または２種以上含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる成分組成を有する。
Description
明 細 書
半融合金铸造用原料りん青銅合金
技術分野
[0001] 本発明は、溶湯を撹拌処理することなく半融合金铸造することにより、結晶粒が微 細なりん青銅合金铸物を製造することができる半融合金铸造用原料りん青銅合金に 関する。
本願 ίま、 2006年 2月 13曰〖こ曰本【こ出願された特願 2006— 035003号【こ基づさ 優先権を主張し、その内容をここに援用する。
背景技術
[0002] 銅と錫を主成分とし、 Ρを微量に含む Cu—Sn系銅合金はりん青銅合金として知ら れている。展伸用は Sn: 3. 5〜9. 0質量％、燐 0. 03-0. 35%を含有し、残部が C uおよび不可避不純物からなる成分組成を有すること、並びに铸造用として Sn: 9. 0 〜15. 0質量％、燐 0. 05-0. 5%を含有し、残部が Cuおよび不可避不純物からな る成分組成を有することなどが JIS規格で定められている。
[0003] これらりん青銅合金を通常の方法で溶解し铸造すると、りん青銅合金溶湯中に榭 脂状 α初晶が晶出するので湯流れ性が悪ぐしたがって、低温度での铸造性が悪い 。これを改善すべくりん青銅合金溶湯を液相線温度と固相線温度の間の温度域で強 く撹拌してスラリー状の半融りん青銅合金を作製し、この半融りん青銅合金を铸造す ると、前記撹拌により固液混合スラリー中に生成したデンドライトは分断され、固液混 合スラリー中の α初晶固体は球状となり、そのために高い固相率まで流動性を保持 することができ、それによつて結晶粒が微細でかつ粒状晶を有する組織のりん青銅 合金铸物を製造する方法が提案されており、この方法は半融合金铸造法と呼ばれて いる (特許文献 1参照)。
特許文献 1：特開平 6— 234049号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] しかし、溶湯を攪拌する半融合金铸造法を実施するには、溶湯温度を制御しながら
攪拌する必要があることから装置が大型化し、条件によって溶湯中に余分なガスを卷 き込む恐れがあった。さらに金型の損耗を考慮した場合には、溶湯温度を下げる必 要があるが、上記従来のりん青銅合金は半融状態で攪拌してもデンドライト組織の生 成を完全に避けることができず、そのために溶湯の流動性が著しく悪くなり、最終的 には铸造不良につながる恐れもあった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、溶湯を撹拌手段を設けること なく半融合金铸造することにより、結晶粒が微細なりん青銅合金铸物を製造すること ができる半融合金铸造用原料りん青銅合金を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
そこで、本発明者等は、液相中のデンドライトを分断して粒状ィ匕するための攪拌手 段を施すことなぐ半融りん青銅合金の流動性を向上させ、低温での半融りん青銅合 金を铸造しても铸造不良がなく結晶粒が微細なりん青銅合金铸物を製造すべく研究 を行った。その結果、以下の (A)から（D)のことを初めて知見した。
(A) Sn:4〜15質量0 /0、 P : 0. 01-0. 25%を含有しているりん青銅合金に、さらに
、質量％で、 Zr: 0. 0005-0. 04%を添カ卩したりん青銅合金を原料合金として、これ をすべてが液相になるまで完全溶解したのち冷却して得られた半融りん青銅合金ま たは再溶解して得られた半融りん青銅合金はいずれも流動性に優れ、この半融りん 青銅合金を铸造すると、結晶粒が微細なりん青銅合金铸物を製造することができ、し たがって、従来のように半融合金状態で撹拌処理を施す必要がな 、ことがわ力つた。
(B)質量0 /0で、 Zr: 0. 0005-0. 04wt%, P : 0. 01— 0. 25wt%を含有する前記（ A)記載のりん青銅合金にさらに、質量％で、 Zn: 0. 1〜7. 5%含有せしめたりん青 銅合金を原料合金として、これをすべてが液相になるまで完全溶解したのち冷却し て得られた半融りん青銅合金または再溶解して得られた半融りん青銅合金はいずれ も流動性に優れ、この半融りん青銅合金を铸造すると、結晶粒が微細なりん青銅合 金铸物を製造することができ、したがって、従来のように半融合金状態で撹拌処理を 施す必要がな 、ことがわ力つた。
(C)前記 (A)または（B)記載のりん青銅合金に、さらに、質量％で、 Pb : 0. 01〜4.5 %、 Bi: 0. 01〜3. 0%、 Se : 0. 03〜： L0%、 Te : 0. 01〜： L 0%の内の 1種または 2
種以上含有する成分組成を有するりん青銅合金についても同様の効果を奏すること がわかった。
(D)前記 (A)〜 (C)記載のりん青銅合金が半融合金状態で流動性が良 、理由は、 前記 (A)〜（C)記載のりん青銅合金のすべてが液相になるまで完全溶解したのち冷 却して凝固する過程においてデンドライトではなく粒状の微細な OC初晶が晶出するこ とによるものであり、また、前記 (A)〜（C)記載のりん青銅合金を再溶解して得られた 半融りん青銅合金は液相中に粒状の微細な a固相が共存していることによるもので ある、などの研究結果が得られたのである。
[0006] この発明は、力かる研究結果に基づいてなされたものであって、
(1)質量0 /0で、 Sn:4〜15%、 Zr:0.0005〜0.04%、 P:0.01〜0. 25%を含有し 、残りが Cuおよび不可避不純物からなる成分組成を有する半融合金铸造用原料り ん青銅合金である。
(2)質量0 /0で、 Sn:4〜15%、 Zr:0.0005〜0.04%、 P:0.01〜0. 25%を含有し 、さらに、 Zn:0. 1〜7. 5%を含有し、残りが Cuおよび不可避不純物力もなる成分組 成を有する半融合金铸造用原料りん青銅合金である。
(3)前記（1)または (2)の記載の半融合金铸造用原料黄銅合金は、さらに、質量％ で、 Pb:0.01〜4.5%、 Bi:0.01〜3.0%、 Se:0.03〜： L.0%、 Te:0.01〜： L.0
%の内の 1種または 2種以上含有する成分組成を有して 、てもよ 、。
発明の効果
[0007] この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金を溶解して固液混合スラリー状態の 半融りん青銅合金を作製し、この半融りん青銅合金を通常の方法で铸造すると、半 融りん青銅合金の液相中に微細な粒状 a初相が晶出しあるいは a固相が共存して いるため、攪拌処理装置を用いて撹拌を行わなくても半融りん青銅合金の流動性が 損なわれることなく铸造することができ、さらに得られた半融りん青銅合金を铸造して 得られたりん青銅合金铸物は結晶粒が一層微細化されて機械的強度が一段と向上 すると!/、う優れた効果を奏するものである。
発明を実施するための最良の形態
[0008] 以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金は、質量％で、 Sn:4〜15%、 Zr:0. 0005〜0. 04%、P:0. 01〜0. 25%を含有し、残りが Cuおよび不可避不純物から なる成分組成を有する。
また、本発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金は、質量％で、 Sn:4〜15%、 Z r:0. 0005〜0. 04%、 P:0. 01〜0. 25%を含有し、さらに、 Zn:0. 1〜7. 5%を 含有し、残りが Cuおよび不可避不純物からなる成分組成を有する。
また、本発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金は、質量％で、 Sn:4〜15%、 Z r:0. 0005〜0. 04%、 P:0. 01〜0. 25%、を含有し、さらに、 Zn:0. 1〜7. 5%を 含有し、残りが Cuおよび不可避不純物力もなる成分組成を有するものであってもよ い。
[0009] この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金は、予め成分調整したインゴットを作 製して貯蔵しておき、必要量を取り出し再溶解して半融りん青銅合金を作製し、この 半融りん青銅合金を铸造することにより結晶粒が微細な半融りん青銅合金铸物を製 造することができる。
[0010] この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金において、その成分組成を前述の 如く限定した理由を説明する。
Sn:
Snは、 Cuに添加することにより合金溶湯の流動性を向上させ、さらに铸物の耐食 性を向上させるとともに機械的強度、耐摩耗性を向上させる作用を有するが、その含 有量が 4質量％未満では機械的強度が低くさらに溶湯の流動性が低下するので好ま しくなぐ一方、 15%を越えて含有すると铸造性が低下すると共に得られた铸物が硬 く脆くなつて機械的強度が低下するようになるので好ましくない。したがって、この発 明の半融合金铸造用りん青銅合金に含まれる Snは 4質量％以上 15質量％以下に 定めた。
Zr:
Zrは、 Pと共存することにより半融合金状態において微細な粒状 ex初相の晶出を促 進させ、半融りん青銅合金の流動性を改善させるとともに铸造したりん青銅合金铸物 の結晶粒を微細化させる作用を有する力 その含有量が 0. 0005質量％未満では
結晶粒の微細化に十分な効果を発揮することが無いので好ましくなぐ一方、 0. 04 質量％を越えて含有すると、力えって铸物の結晶粒が大きくなるので好ましくない。し たがって、この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金に含まれる Zrは 0. 0005質 量％以上 0. 04質量％以下に定めた。
P :
Pは、 Zrと共存することにより半融合金状態において微細な粒状 oc初相の晶出を促 進させ、半融りん青銅合金の流動性を改善させるとともに铸造したりん青銅合金铸物 の結晶粒を微細化させる作用を有する力 その含有量が 0. 01質量％未満では結晶 粒の微細化効果を十分に発揮することがなぐ一方、 0. 25質量％を越えて含有する と、低融点の金属間化合物が形成され、脆くなるので好ましくない。したがって、この 発明の半融合金铸造用りん青銅合金に含まれる Pは 0. 01質量％以上 0. 25質量％ 以下に定めた。
Zn :
Znは、半融りん青銅合金の流動性を一層改善させ、融点を下げ、さらに耐食性を向 上させる作用を有するので必要に応じて添加するが、その含有量は 0. 1質量％未満 では所望の効果が得られず、一方、 7. 5質量％を超えて含有すると、かえって铸物 の流動性が低下するようになるので好ましくない。したがって、この発明の半融合金 铸造用原料りん青銅合金に含まれる Znは 0. 1質量％以上 7. 5質量％以下するのが 好ましい。
その他の成分：
この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金にはさらに Pb、 Bi、 Se、 Teなどの内 の 1種または 2種以上が必要に応じて含まれてもよいが、これらの成分がりん青銅合 金に含まれる場合には、質量0 /0で、 Pb : 0. 01〜4.5%、 Bi : 0. 01〜3. 0%、 Se : 0. 03- 1. 0%、Te : 0. 01 - 1. 0%の範囲で含まれることが好ましい。
本発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金は、上記のような成分組成としたことに より、この半融合金铸造用原料りん青銅合金を溶解して固液混合スラリー状態の半 融りん青銅合金を作製し、この半融りん青銅合金を通常の方法で铸造すると、半融り ん青銅合金の液相中に微細な粒状 初相が晶出しあるいは 固相が共存している
ため、攪拌手段を設けることなく半融りん青銅合金の流動性が損なわれることなく铸 造することができ、さらに得られた半融りん青銅合金を铸造して得られたりん青銅合 金铸物は結晶粒が一層微細化されて機械的強度が一段と向上するという優れた効 果を奏するものである。
実施例 1
(実施例 1)
原料として通常の電気銅を用意し、この電気銅を電気炉に装入し、 Arガス雰囲気 中にて溶解し、溶銅温度が 1200°Cになった時点で Snおよび Pを添加し、さらに必要 に応じて Zn、 Pb、 Bi、 Se、 Teなどを添加し、最後に Zrを添加することによりりん青銅 合金溶湯を作製し、得られたりん青銅合金溶湯を铸造して下記表 1〜6に示される成 分組成を有する本発明の実施例の半融合金铸造用原料りん青銅合金 (以下、本発 明の実施例の原料りん青銅合金という） 1〜75および比較例の半融合金铸造用原料 りん青銅合金 (以下、比較例の原料りん青銅合金という） 1〜6からなるインゴットを作 製した。
さらに市販の Sn: 9質量％、 P : 0. 35質量％を含有し、残部が Cuおよび不可避不純 物からなるりん青銅合金、並びに Sn: 6質量％、 P : 0. 1質量％を含有し、残部が Cu および不可避不純物カゝらなるりん青銅合金をそれぞれ Arガス雰囲気中にて溶解し、 温度： 1200°Cのりん青銅合金溶湯を作製し、得られたりん青銅合金溶湯を铸造して 下記表 6に示される成分組成を有する従来の半融合金铸造用原料りん青銅合金 (以 下、従来の原料りん青銅合金という） 1〜2からなるインゴットを作製した。
得られた本発明の実施例の原料りん青銅合金 1〜75、比較例の原料りん青銅合金 1〜6および従来の原料りん青銅合金 1〜2からなるインゴットの一部をそれぞれ切り 取り、切り取ったインゴットを再溶解して固相線温度を越えかつ液相線温度未満の範 囲内の所定の温度に加熱することにより、再溶解して半融りん青銅合金溶湯を作製 し、この半融状態のりん青銅合金溶湯を超急冷することにより急冷試験片を作製した 。この急冷試験片の組織を光学顕微鏡で観察することにより、半融状態のりん青銅合 金溶湯において液相とともに共存している α固相の形状を推定し、さらにその平均粒 径を求め、その結果を下記表 1〜6に示した。
なお、 a固相の平均粒径の測定は、急冷試験片の切断面を硝酸でエッチングした のち光学顕微鏡で観察し測定した。
[表 1]
s^0015w
^a
*印は、 この発明の条件から外れた値であることを示す。
0018
[0019] 表 1〜6に示される結果から、本発明の実施例の原料りん青銅合金 1〜75は、急冷 試験片の OC固相がいずれも微細な粒状を呈しているところから、半融状態において 粒状の微細な α固相が液相と共存していると推定される。一方、従来の原料りん青 銅合金 1〜2は、急冷試験片の a固相がいずれも榭枝状を呈しているところから、従 来の原料りん青銅合金 1〜2は半融状態においてデンドライトが生成していることが 推定される。
したがって、本発明の実施例の原料りん青銅合金 1〜75で作製した半融りん青銅 合金は、従来の原料りん青銅合金 1〜2で作製した半融りん青銅合金に比べて流動 性が優れていること、本発明の実施例の原料りん青銅合金 1〜75を溶解して得られ た半融りん青銅合金は液相中に微細な粒状の a固相が生成しているので半融りん 青銅合金を撹拌することなく铸造しても微細な結晶粒を有する铸物が得られることが わかる。本発明の条件 (本発明の成分組成の範囲）から外れて Sn、 Zrおよび Pを含 む比較例の原料りん青銅合金 1〜6は、半融状態ではデンドライトが発生したり、結晶 粒の微細化が不足したり脆くなつたりするので好ましくないことがわかる。
[0020] (実施例 2)
実施例 1で作製した前記本発明の実施例の原料りん青銅合金 1〜75、比較例の原 料りん青銅合金 1〜6および従来の原料りん青銅合金 1〜2からなるインゴットの一部 をそれぞれ切り取り、切り取ったインゴットを完全溶解して全てが液相のりん青銅合金 溶湯を作製し、その後冷却して固相線温度を越えかつ液相線温度未満の範囲内の 所定の温度に保持された半融りん青銅合金溶湯を作製し、この半融りん青銅合金溶 湯を超急冷することにより急冷試験片を作製した。この急冷試験片の組織を光学顕 微鏡で観察することにより半融りん青銅合金溶湯に晶出ている α初晶形状を推定し 、さらにその平均粒径を求めた結果、実施例 1とほぼ同じ結果が得られた。
産業上の利用可能性
[0021] この発明の半融合金铸造用原料りん青銅合金を溶解して固液混合スラリー状態の 半融りん青銅合金を作製し、この半融りん青銅合金を通常の方法で铸造すると、半 融りん青銅合金の液相中に微細な粒状 a初相が晶出しあるいは a固相が共存して いるため、攪拌手段を設けることなく半融りん青銅合金の流動性が損なわれることなく
铸造することができ、さらに得られた半融りん青銅合金を铸造して得られたりん青銅 合金铸物は結晶粒が一層微細化されて機械的強度が一段と向上するという優れた 効果を奏する。従って、本発明は産業上極めて有用である。
Claims
[1] 質量0 /0で、 Sn:4~15%, Zr:0.0005〜0.04%, P:0.01〜0.25%を含有し、 残りが Cuおよび不可避不純物からなる成分組成を有する半融合金铸造用原料りん 青銅合金。
[2] 質量0 /0で、 Sn:4〜15%、 Zr:0.0005〜0.04%, P:0.01〜0.25%を含有し、 さらに、 Zn:0.1〜7.5%を含有し、残りが Cuおよび不可避不純物力もなる成分組 成を有する半融合金铸造用原料りん青銅合金。
[3] さらに、質量0 /0で、 Pb:0.01〜4.5%、 Bi:0.01〜3.0%、 Se:0.03〜： L 0%、
Te:0.01〜： L 0%の内の 1種または 2種以上含有する成分組成を有する請求項 1ま たは 2記載の半融合金铸造用原料りん青銅合金。
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