WO2014196518A1 - 銅基合金 - Google Patents

銅基合金 Download PDF

Info

Publication number
WO2014196518A1
WO2014196518A1 PCT/JP2014/064710 JP2014064710W WO2014196518A1 WO 2014196518 A1 WO2014196518 A1 WO 2014196518A1 JP 2014064710 W JP2014064710 W JP 2014064710W WO 2014196518 A1 WO2014196518 A1 WO 2014196518A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
copper
less
alloy
resistance
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/064710
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
美治 上坂
伸也 上野
Original Assignee
サンエツ金属株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by サンエツ金属株式会社 filed Critical サンエツ金属株式会社
Priority to CN201480031796.5A priority Critical patent/CN105264101B/zh
Priority to JP2015521449A priority patent/JP5953432B2/ja
Priority to DE112014002690.5T priority patent/DE112014002690T5/de
Priority to KR1020157035157A priority patent/KR101852053B1/ko
Publication of WO2014196518A1 publication Critical patent/WO2014196518A1/ja
Priority to US14/838,795 priority patent/US20150368759A1/en

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent

Definitions

  • the present invention relates to a copper-based alloy, and particularly to a brass alloy excellent in dezincing resistance, erosion / corrosion resistance, stress corrosion cracking resistance, etc., suitable for parts such as faucets and valves that come into contact with water. .
  • bronze alloys are excellent in dezincing resistance, erosion / corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance as cast, but are more expensive than brass alloys and can be used as a substitute for bronze alloys. In recent years, the need for has increased.
  • an alloy having excellent corrosion resistance in Patent Document 1 at least 0.05 to 0.2% by weight of Sn, Sb, As or P, or two or more of a copper alloy composed of two phases of an ⁇ phase and a ⁇ phase.
  • a copper alloy containing 0.05 to 0.3% by weight and having a maximum erosion depth of 200 ⁇ m or less (JBMA test) and a solidification temperature range of 17 ° C. or less is disclosed.
  • the alloy disclosed in Patent Document 1 can maintain dezincification corrosion resistance by heat treatment.
  • Patent Document 2 in terms of mass ratio, 61.2 ⁇ Cu ⁇ 64.0%, Sn: 0.8-2.0%, Sb: 0.04-0.15%, Al: 0.4-0. 7%, Pb: 0.5 to 3.0%, B: 1 to 200 ppm with the balance being Zn and inevitable impurities, and further heat treatment by containing Ni: 0.2 to 1.0% by mass ratio
  • an alloy in which the dezincing resistance is improved and the ISO maximum dezincification corrosion depth is ensured to 200 ⁇ m or less by refining macro crystal grains.
  • the alloy disclosed in Patent Document 2 has cleared the ISO maximum dezincification corrosion depth of 200 ⁇ m or less due to the refinement effect by B and Fe
  • sand casting is generally used for melting in the air without using a molten metal coating material.
  • the amount of B to be added is large, and an intermetallic compound is formed by B and Fe, which may deteriorate the polishing properties.
  • the faucet fitting plated after polishing the generation of an intermetallic compound of B and Fe is fatal.
  • the ISO maximum dezincification corrosion depth of 200 ⁇ m is a standard value as a dezincing-resistant material, which is a standard lower limit value, and generally 100 ⁇ m or less is desired.
  • the copper-based alloy disclosed in the publication has substantially Ni as a necessary element as described in the examples.
  • Ni is an environmentally hazardous substance and is expected to be added to the water quality standard soon, it is not preferable to add Ni to casting materials used for faucets and valves.
  • An object of the present invention is to provide a copper-based alloy made of a brass alloy having excellent dezincing resistance without heat treatment.
  • the copper-based alloy according to the present invention is excellent in dezincification corrosion resistance without heat treatment, and is excellent in erosion / corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance.
  • a Pb-based copper-based alloy Cu: 63.5 to 69.0%, Sn: 1.2 to 2.0%, Fe: ⁇ 0.15%, Pb: 0.1 to 2.0%, Al: 0.01 to 0.2%, Sb: 0.06 to 0.15%, and the P component is Cu: 63. When it is less than 5 to 65.0%, P: 0.04 to 0.15%, Cu: When it is 65.0 to 69.0%, P: ⁇ 0.15% The remainder is made of Zn and impurities.
  • the feature of the present invention is that the copper-based alloy (brass) retains the dezincing resistance of ISO maximum dezincing depth of 100 ⁇ m or less without heat treatment without adding B or Ni which are harmful elements to the faucet fitting. is there.
  • the cast material has a feature that cracks are difficult to progress because there is no crystal orientation.
  • the copper-based alloy suitable for casting according to the present invention is, in mass%, Cu: 63.5-69.0%, Sn: 1.2-2.0%, Fe: ⁇ 0.15%, Pb: 0.1 to 2.0%, Al: 0.01 to 0.2%, Sb: 0.06 to 0.15%, P component is Cu: 63.5 to 65.0 %: P: 0.04 to 0.15%, Cu: 65.0 to 69.0%, P: ⁇ 0.15%, an optional additive component; 01-0.45%, Se: 0.02-0.45%, at least one element or / and Mg: 0.001-0.2%, Zr: 0.005-0.2% Among them, it contains at least one element and the balance is made of Zn and impurities.
  • Bi-based copper-based alloy in mass%, Cu: 63.5 to 69.0%, Sn: 1.2 to 2.0%, Fe: ⁇ 0.15%, Bi: 0.5 to 1.5%, Al: 0.01 to 0.2%, Sb: 0.06 to 0.15%, P component is Cu: 63.5 to 65.0 Less than%, P: 0.04 to 0.15%, Cu: 65.0 to 69.0%, P: ⁇ 0.15%, an optional additive component with the balance being Zn It consists of impurities.
  • the brass alloy according to the present invention can be used as an alternative to a bronze alloy.
  • An alloy used for contact with water can clear the ISO maximum dezincification corrosion depth of 100 ⁇ m or less without heat treatment without adding harmful elements such as Ni and B. It also has excellent erosion / corrosion resistance and stress corrosion cracking resistance.
  • surface and evaluation result of the copper base alloy used for evaluation are shown.
  • surface and evaluation result of the copper base alloy used for evaluation are shown.
  • a sample collection diagram is shown.
  • the test method of erosion corrosion is shown.
  • the Cu component is preferably in the range of 63.5 to 69.0%. If the Cu component is less than 63.5%, the ⁇ phase increases and the corrosion resistance decreases. Increasing the Cu component improves corrosion resistance such as dezincification corrosion resistance, but it is preferably in the range of 63.5 to 69.0% because it is expensive and the strength decreases.
  • Pb is an additive element for improving the machinability, and in the present invention, if necessary, it contains 0.1% or more, but if it exceeds 2.0%, the strength may decrease. 2.0% or less. Further, from the viewpoint of improving machinability, 0.5 to 1.5% Bi may be contained instead of Pb.
  • Sn is an element necessary for ensuring dezincing resistance and erosion / corrosion resistance.
  • the Sn content needs to be 1.2% or more, more preferably 1.5% or more.
  • the Sn content exceeds 2.0%, even if the dezincing resistance is good, the elongation value decreases among the mechanical properties when used as cast. From the viewpoint of securing the elongation value, it is more preferably 1.8% or less. Therefore, the range of Sn is 1.2 to 2.0%, more preferably 1.5 to 1.8%.
  • Fe is preferable to be 0.15% or less because it easily forms a compound with P and reduces the effect of P.
  • Al is contained for preventing oxidation of P. In order to prevent oxidation of P, it is necessary to contain at least 0.01%. Further, when Al is 0.2% or more, the dezincing resistance is reduced in the range of this component, so the Al range is set to 0.01 to 0.2%. From the viewpoint of dezincing resistance, it is more preferably 0.01 to 0.1%. Al is also effective in improving the hot water flow, but this level of Al content is sufficient to maintain the same hot water flow as bronze.
  • Sb is contained in order to improve the dezincing resistance.
  • the ISO maximum dezincing depth is 100 ⁇ m or less without heat treatment.
  • the content of at least 0.06% is necessary.
  • the Sb content range is set to 0.06 to 0.15%. From the viewpoint of both dezincing resistance and mechanical properties, the range of 0.08 to 0.13% is more preferable.
  • P is contained together with Sb in order to improve the dezincing resistance.
  • it is an essential element when Cu is less than 65%, but an optional element when Cu is 65% or more.
  • it is necessary to contain at least 0.04%. More preferably, it is 0.06% or more.
  • it exceeds 0.15%, segregation is likely to occur in the as-cast state, so the range was 0.04 to 0.15%.
  • P is not contained when Cu is 65% or more, it is excellent in dezincing resistance, and may be arbitrarily added within a range of 0.15% or less.
  • the Te component improves the machinability, but is effective at 0.01% or more, and when added from the viewpoint of obtaining an effect corresponding to the addition amount and economical efficiency, the upper limit was 0.45%.
  • the Se component improves machinability, but is suppressed as much as possible because the material unit price is expensive. Moreover, since hot workability worsens, 0.45% or less is desirable. When the Se component is added, the range of 0.02 to 0.45% is preferable.
  • the Mg component has the effect of improving the strength by refining crystal grains, improving the flow of molten metal, and deoxidizing / desulfurizing effects.
  • Mg the S component in the molten metal is removed in the form of MgS.
  • Mg exceeds 0.2%, it is oxidized, and the viscosity of the molten metal is increased, which may cause casting defects such as oxide entrainment. Therefore, when the Mg component is added, the effect is recognized in the range of 0.001 to 0.2%.
  • the Zr component has a crystal grain refining effect. The effect appears with addition of 0.005% or more.
  • Zr has a strong affinity for oxygen, and when it exceeds 0.2%, it oxidizes, increasing the viscosity of the molten metal, and may cause casting defects such as oxide entrainment. Therefore, when adding Zr, it is 0.005 to 0.2% of range.
  • melts having various alloy compositions as shown in the tables of FIGS. 1 and 2 were prepared, and poured into a JIS H5120 A test material (sand mold) as shown in FIG. Solidified), and the sample was collected by carrying out frame separation.
  • a test material sand mold
  • the balance Zn in the table also contains inevitable impurities.
  • ⁇ Evaluation test> (1) Dezincing resistance test The test piece sampling position shown in FIG. 3 was cut out, and the test material was added to a 12.7 g / l solution of CuCl 2 .2H 2 O at 75 ⁇ 3 ° C. according to ISO 24.
  • Test liquid CuCl 2 ⁇ 2H 2 O (12.7 g / 1000 ml) Test temperature: 40 ° C ⁇ Flow rate: 0.2 l / min ⁇ Maximum flow velocity: 0.62 m / sec ⁇ Test time: 7 hours
  • the evaluation results are shown in the tables of FIGS.
  • the strength indicates the evaluation result of the tensile strength by the above tensile test, and the elongation is also evaluated based on the above criteria.
  • Dezincing depth indicates a specific measured value, and its unit is ⁇ m.
  • Inventive alloys Examples 1 to 20 and 27 to 47 show Pb-based brass alloys, and Examples 21 to 24 and 48 to 69 show Bi-based brass alloys.
  • Examples 25 and 26 are Pb-based alloys to which P is not added. In any of these, each component was included in a predetermined range, and it was excellent in dezincing resistance without heat treatment.
  • Example 47 since the quality target is clear even if the Cu component is 69.34%, it is estimated that there is no problem even if the Cu component exceeds 69.0%. In Example 39, the quality target was cleared even when the Pb component was 2.10%. Therefore, there is no problem even if the Pb component slightly exceeds 2.0%. On the other hand, Comparative Examples 101 and 102 were inferior in dezincing resistance because the Cu component was less than 63.5% and Al was more. Also, the growth did not reach the target. In particular, Comparative Example 113 did not contain P and Sb, and was inferior in dezincing resistance.
  • the copper-based alloy according to the present invention can be widely applied to water-based products that require high dezincing resistance and erosion / corrosion resistance. Moreover, it is useful for cost reduction of the conventional brass alloy in that heat treatment after casting is not required.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｐｂ：０．１～２．０％又はＢｉ：０．５～１．５％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする銅基合金により、熱処理することなく耐脱亜鉛性等に優れた黄銅合金からなる銅基合金を提供する。

Description

銅基合金
　本発明は、銅基合金に関し、特に水栓やバルブ等の水等と接触する部品に好適な、耐脱亜鉛性，耐エロージョン・コロージョン性，耐応力腐食割れ性等に優れた黄銅合金に係る。
　銅基合金の中でも青銅合金は鋳造のままで耐脱亜鉛性，耐エロージョン・コロージョン性及び耐応力腐食割れ性に優れるものの、黄銅合金に比較して高価であり、青銅合金の代替可能な黄銅合金に対するニーズが近年高くなっている。
　特許文献１に耐食性に優れた合金として、α相とβ相との２相からなる銅合金に少なくとも、Ｓｎ０．０５～０．２重量％、Ｓｂ，Ａｓ又はＰのいずれか１種又は２種以上０．０５～０．３重量％を含有し、最大浸食深さ２００μｍ以下（ＪＢＭＡ試験）、凝固温度範囲１７℃以下である銅合金が開示されている。
　しかし、特許文献１に開示されている合金は熱処理を施すことで耐脱亜鉛腐食性を保持することができるものである。
　また、蛇口などの流速が速くなる部位に使用する部品では、耐エロ―ジョン・コロージョン性が不十分で、使用できる分野が限られていた。
　特許文献２に、質量比で、６１．２≦Ｃｕ＜６４．０％、Ｓｎ：０．８～２．０％、Ｓｂ：０．０４～０．１５％、Ａｌ：０．４～０．７％、Ｐｂ：０．５～３．０％、Ｂ：１～２００ｐｐｍと残部がＺｎ及び不可避不純物とからなり、さらに質量比でＮｉ：０．２～１．０％含有させることで熱処理することなく耐脱亜鉛性を向上させ、かつ、マクロ結晶粒の微細化によりＩＳＯ最大脱亜鉛腐食深さを２００μｍ以下に確保した合金が開示されている。
　しかし、特許文献２に開示する合金は、ＢとＦｅによる微細化効果でＩＳＯ最大脱亜鉛腐食深さ２００μｍ以下をクリアしているが、溶湯被覆材を使用しない大気溶解が一般的である砂型鋳造では、添加するＢの量が多くＢとＦｅで金属間化合物が生じて、それが研磨性を劣化させる恐れがある。
　特に研磨後メッキする水栓金具ではＢとＦｅの金属間化合物の発生は致命的である。
　また、ＩＳＯ最大脱亜鉛腐食深さが２００μｍというのは、耐脱亜鉛材としての規格値であるが、これは規格下限値というもので、一般的には１００μｍ以下が望まれる。
　さらに同公報に開示する銅基合金は、実施例には全てＮｉが記載されているとおり、実質的にＮｉが必要元素になっている。
　しかし、Ｎｉは環境負荷物質で、近々に、水質基準に追加される見込みであることから水栓やバルブに用いる鋳造材にＮｉを添加することは好ましくない。
日本国特許第３４６１０８１号公報 日本国特開２００９－２６３７８７号公報
　本発明は、熱処理することなく耐脱亜鉛性等に優れた黄銅合金からなる銅基合金の提供を目的とする。
　本発明による銅基合金は、熱処理せずに耐脱亜鉛腐食性に優れ、かつ、耐エロ―ジョン・コロージョン性及び耐応力腐食割れ性に優れていて、Ｐｂ系の銅基合金とＢｉ系の銅基合金の２つのタイプがあり、まず、Ｐｂ系の銅基合金としては、質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｐｂ：０．１～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする。
　本発明の特徴は銅基合金（黄銅）において、水栓金具にとって有害元素となるＢやＮｉを添加せずとも熱処理しないでＩＳＯ最大脱亜鉛深さ１００μｍ以下という耐脱亜鉛性を保持する点にある。
　耐応力腐食割れ性に関しては、鋳造材は結晶の方向性が無いので亀裂が進展しにくいという特徴がある。
　また、本発明に係る鋳造用に適した銅基合金は、質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｐｂ：０．１～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、Ｔｅ：０．０１～０．４５％、Ｓｅ：０．０２～０．４５％のうち、少なくとも１種の元素又は／及び、Ｍｇ：０．００１～０．２％、Ｚｒ：０．００５～０．２％のうち、少なくとも１種の元素を含有し、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする。
　次に、本発明に係るＢｉ系の銅基合金としては、質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｂｉ：０．５～１．５％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする。
　また、質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｂｉ：０．５～１．５％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、Ｔｅ：０．０１～０．４５％、Ｓｅ：０．０２～０．４５％のうち、少なくとも１種の元素又は／及び、Ｍｇ：０．００１～０．２％、Ｚｒ：０．００５～０．２％のうち、少なくとも１種の元素を含有し、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする。
　本発明に係る黄銅合金は、青銅合金の代替としての使用が可能である。
　水と接触する用途に用いる合金としては有害な元素であるＮｉやＢを添加することなく熱処理をしないで、ＩＳＯ最大脱亜鉛腐食深さ１００μｍ以下をクリアすることができる。
　そして、耐エロ―ジョン・コロージョン性と耐応力腐食割れ性にも優れる。
評価に用いた銅基合金の成分表及び評価結果を示す。 評価に用いた銅基合金の成分表及び評価結果を示す。 サンプル採取図を示す。 エロ―ジョン・コロージョンの試験方法を示す。
　以下、本発明における銅基合金の成分について説明する。
　Ｃｕ成分は、６３．５～６９．０％の範囲が好ましい。
　Ｃｕ成分が６３．５％未満ではβ相が増え、耐食性が低下する。
　Ｃｕ成分を増やすと耐脱亜鉛腐食性などの耐食性は向上するが、高価になるのと強度が低下するために好ましくは６３．５～６９．０％の範囲である。
　Ｐｂは切削性を向上させるための添加元素であり、本発明においては、必要に応じて、０．１％以上を含有するが、２．０％を超えると、強度が低下する恐れがあるので、２．０％以下とする。
　また、被削性向上の観点からはＰｂの代わりにＢｉを０．５～１．５％含有してもよい。
　Ｓｎは、耐脱亜鉛性及び耐エロ―ジョン・コロージョン性を確保するために必要な元素である。青銅材並の耐エロ―ジョン・コロージョン性を得るにはＳｎの含有量は１．２％以上、より好ましくは１．５％以上が必要である。
　また、Ｓｎの含有量が２．０％を超えると、耐脱亜鉛性は良くても鋳造のままで使用するに際し、機械的性質のうち、伸び値が低下してしまう。伸び値を確保する点から、より好ましくは１．８％以下である。よって、Ｓｎの範囲は１．２～２．０％であり、より好ましくは１．５～１．８％である。
　ＦｅはＰと化合物を形成しやすくＰの効果を減ずるので０．１５％以下が望ましい。
　Ａｌは、Ｐの酸化防止のために含有する。
　Ｐの酸化防止には少なくとも０．０１％以上の含有が必要である。
　また、Ａｌが０．２％以上では、本成分範囲において耐脱亜鉛性を減じるので、Ａｌの範囲を０．０１～０．２％とした。
　耐脱亜鉛性の観点から、より好ましくは０．０１～０．１％である。
　また、Ａｌは湯流れ性の改善にも効果があるが、青銅と同等レベルの湯流れ性を保持するには、この程度のＡｌ含有量で十分である。
　Ｓｂは、耐脱亜鉛性を向上させるために含有する。
　熱処理しないでＩＳＯ最大脱亜鉛深さが１００μｍ以下を確保するには、γ相中に０．３％以上含有させる必要がある。
　そのためには少なくとも０．０６％以上の含有が必要になる。
　また、０．１５％を超えると脆化するので、Ｓｂの含有範囲は０．０６～０．１５％とした。
　耐脱亜鉛性と機械的性質の両面から、より好ましくは０．０８～０．１３％の範囲である。
　Ｐは、Ｓｂと共に耐脱亜鉛性を向上させるために含有する。ただし、Ｃｕが６５％未満では必須元素だが、Ｃｕが６５％以上では任意元素とする。
　熱処理しないでＩＳＯ最大脱亜鉛深さが１００μｍを確保するためには、Ｃｕが６５％未満の場合、少なくとも０．０４％以上の含有が必要である。
　より好ましくは０．０６％以上である。
　また、０．１５％を超えると鋳造のままでは偏析を生じやすいので０．０４～０．１５％の範囲とした。
　なお、Ｃｕが６５％以上ではＰが含まれていなくても耐脱亜鉛性に優れ、０．１５％以下の範囲で任意に添加してもよい。
　Ｔｅ成分は、切削性が向上するが、０．０１％以上で効果があり、添加量相応の効果を得る点、及び経済性の点から添加する場合は０．４５％を上限とした。
　Ｓｅ成分は，切削性が向上するが、材料単価が高価であるため、極力抑える。
　また、熱間加工性が悪くなるため０．４５％以下が望ましい。
　Ｓｅ成分を添加する場合は、０．０２～０．４５％の範囲が好ましい。
　Ｍｇ成分は、結晶粒微細化による強度向上、湯流れ性向上、脱酸・脱硫効果がある。
　溶湯に０．００１％以上のＭｇを含有させると、溶湯中のＳ成分がＭｇＳの形で除去される。
　また、Ｍｇが０．２％を超えると酸化して、溶湯の粘性が高められ、酸化物の巻き込みなどの鋳造欠陥を生じる恐れがある。
　よって、Ｍｇ成分を添加する場合は０．００１～０．２％の範囲にて効果が認められる。
　Ｚｒ成分は、結晶粒の微細化作用がある。
　０．００５％以上の添加で効果が現れる。
　また、Ｚｒは酸素との親和力が強く、０．２％を超えると酸化して、溶湯の粘性が高められ、酸化物の巻き込みなどの鋳造欠陥を生じる恐れがある。
　よって、Ｚｒを添加する場合は０．００５～０．２％の範囲である。
　供試材として、図１及び図２の表に示すような各種合金組成の溶湯を調整し、約１０００℃で図３に示したようなＪＩＳ　Ｈ５１２０　Ａ号供試材（砂型）に鋳込み冷却（凝固）し、枠バラシを行ってサンプル採取した。
　なお、供試材となる鋳造型にはＡ号，Ｂ号等があるが、今回はＡ号供試材にて確認した。
　表中の残部Ｚｎには、不可避的な不純物も含まれている。
＜評価試験＞
（１）耐脱亜鉛試験
　図３に示した試験片採取位置の部分を切り出し、ＩＳＯに準拠して、試験材を７５±３℃のＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏの１２．７ｇ／ｌ溶液に２４時間浸漬し、脱亜鉛腐食深さを測定し、以下の基準により評価した。
　脱亜鉛深さ１００μｍ以下のものは合格、脱亜鉛深さが１００μｍを超えるものは不合格とした。
　なお、本評価試験においては、ＩＳＯの基準２００μｍ以下よりも厳しく評価した。
（２）引張試験
　ＪＩＳ　Ｈ５１２０　Ａ号供試材（砂型）から採取し、機械加工したＪＩＳ　Ｚ　２２０１　４号試験片をアムスラー万能試験機にて引張試験を行った。
　強度が２００ＭＰａを超えたものを〇，２００ＭＰａ未満のものを×とした。
　伸びが１５％を超える物を◎、１２％を超える物を〇，１２％未満のものを×とした。
（３）エロージョン・コロージョン評価試験
　図４に示すような試験装置を用いて、試験片表面に試験液を噴出させ、試験片・ノズル間の隙間を流れる試験液の乱れにより発生するせん断力により、強制的にエロ－ジョン・コロージョンを発生させ、その最大腐食摩耗深さと腐食形態を評価した。
　・試験液：ＣｕＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（１２．７ｇ／１０００ｍｌ）
　・試験温度：４０℃
　・流量：０．２ｌ／ｍｉｎ
　・最大流速：０．６２ｍ／ｓｅｃ
　・試験時間：７時間
　評価結果を図１及び図２の表に示す。
　強度は、上記の引張試験による引張強度の評価結果を示し、伸びも上記の基準にて評価した。
　脱亜鉛深さは、具体的な測定値を示し、単位はμｍである。
　発明合金の実施例１～２０及び２７～４７は、Ｐｂ系の黄銅合金を示し、実施例２１～２４及び４８～６９は、Ｂｉ系の黄銅合金を示す。
　実施例２５，２６は、Ｐを添加しないＰｂ系の合金である。
　これらいずれも各成分が所定の範囲に含まれており、熱処理をすることなく、耐脱亜鉛性に優れていた。
　実施例４７は、Ｃｕ成分が６９．３４％であっても品質目標がクリアーしていることから、Ｃｕ成分は６９．０％を超えても問題ないと推定される。
　また、実施例３９はＰｂ成分２．１０％でも品質目標がクリアーしているので、Ｐｂ成分も２．０％を少し超えても問題がない。
　これに対して、比較例１０１，１０２は、Ｃｕ成分が６３．５％よりも少なく、Ａｌが多い目であったので、耐脱亜鉛性に劣っていた。
　また、伸びも目標を達しなかった。
　特に比較例１１３は、Ｐ，Ｓｂが含まれていなく、耐脱亜鉛性に劣っていた。
　比較例１０３～１０７は、Ｓｎ成分が２．０％を超えているので、耐脱亜鉛性はよくても、伸びが目標を達成しなかった。
　比較例１０８，１０９はＣｕ成分が６３．５％よりも少なかった、また、１１０はＡｌが０．２％よりも高かったことにより耐脱亜鉛性が劣っていた。
　比較例１１１はＳｎが２％を超えているので、伸びが目標を達成できなかった。
　また、比較例１１２はＣｕが６５％未満でＰが入っていないため耐脱亜鉛性が劣っていた。
　次にエロージョン・コロージョン評価試験を行った。
　サンプルは、発明合金３，比較例１１３の合金及び青銅材（ＣＡＣ４０６Ｃ：Ｓｎ：３．６７％，Ｚｎ：５．７６％，Ｐｂ：４．２０％，残部がＣｕ）も比較のために評価した。
　その結果、最大腐食摩耗深さにおいて、発明合金３は６６μｍ，比較例１１３は７００μｍ，青銅材は６３μｍであった。
　また、腐食形態は、発明合金３が層状であったのに対して、比較例１１３が環状であった。
　なお、青銅材は層状であった。
　このことから、本発明に係る黄銅合金は、青銅合金の代替材として充分に使用できることが明らかになった。
　本発明に係る銅基合金は、高い耐脱亜鉛性及び耐エロージョン・コロージョンが要求される水廻り製品等に広く適用できる。
　また、鋳造後の熱処理を必要としない点で、従来の黄銅合金の低コスト化に有用である。

Claims (4)

  1. 　質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｐｂ：０．１～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、
    Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、
    残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする銅基合金。
  2. 　質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｐｂ：０．１～２．０％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、
    Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、
    Ｔｅ：０．０１～０．４５％、Ｓｅ：０．０２～０．４５％のうち、少なくとも１種の元素又は／及び、Ｍｇ：０．００１～０．２％、Ｚｒ：０．００５～０．２％のうち、少なくとも１種の元素を含有し、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする銅基合金。
  3. 　質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｂｉ：０．５～１．５％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、
    Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、
    残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする銅基合金。
  4. 　質量％において、Ｃｕ：６３．５～６９．０％、Ｓｎ：１．２～２．０％、Ｆｅ：≦０．１５％、Ｂｉ：０．５～１．５％、Ａｌ：０．０１～０．２％、Ｓｂ：０．０６～０．１５％の範囲であり、
    Ｐ成分は、Ｃｕ：６３．５～６５．０％未満のときはＰ：０．０４～０．１５％，Ｃｕ：６５．０～６９．０％のときはＰ：≦０．１５％の範囲で任意の添加成分であり、
    Ｔｅ：０．０１～０．４５％、Ｓｅ：０．０２～０．４５％のうち、少なくとも１種の元素又は／及び、Ｍｇ：０．００１～０．２％、Ｚｒ：０．００５～０．２％のうち、少なくとも１種の元素を含有し、残部がＺｎと不純物からなることを特徴とする銅基合金。
PCT/JP2014/064710 2013-06-05 2014-06-03 銅基合金 WO2014196518A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201480031796.5A CN105264101B (zh) 2013-06-05 2014-06-03 铜基合金
JP2015521449A JP5953432B2 (ja) 2013-06-05 2014-06-03 銅基合金
DE112014002690.5T DE112014002690T5 (de) 2013-06-05 2014-06-03 Kupferlegierung
KR1020157035157A KR101852053B1 (ko) 2013-06-05 2014-06-03 구리계 합금
US14/838,795 US20150368759A1 (en) 2013-06-05 2015-08-28 Copper-base alloy

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-118383 2013-06-05
JP2013118383 2013-06-05

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US14/838,795 Continuation US20150368759A1 (en) 2013-06-05 2015-08-28 Copper-base alloy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014196518A1 true WO2014196518A1 (ja) 2014-12-11

Family

ID=52008159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/064710 WO2014196518A1 (ja) 2013-06-05 2014-06-03 銅基合金

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20150368759A1 (ja)
JP (1) JP5953432B2 (ja)
KR (1) KR101852053B1 (ja)
CN (1) CN105264101B (ja)
DE (1) DE112014002690T5 (ja)
WO (1) WO2014196518A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105821239A (zh) * 2014-12-13 2016-08-03 三越金属株式会社 由铜基合金构成的金属模铸造件的制造方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106103755A (zh) * 2014-03-31 2016-11-09 株式会社栗本铁工所 水管部件用低铅黄铜合金
CN109266900A (zh) * 2018-12-07 2019-01-25 宁波艾维洁具有限公司 一种无铅耐腐蚀的抗脱锌黄铜合金及其制备方法
CN112359248A (zh) * 2020-09-28 2021-02-12 浙江天马轴承集团有限公司 一种具有耐腐蚀性能的高强度铅黄铜及其制备方法
CN118064759B (zh) * 2024-04-23 2024-07-16 中铝科学技术研究院有限公司 抗脱锌腐蚀耐蚀黄铜合金、其制备方法及应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005281800A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Kitz Corp 銅基合金とこの合金を用いた鋳塊・製品
WO2006016630A1 (ja) * 2004-08-10 2006-02-16 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha 銅合金鋳物及びその鋳造方法
WO2008081947A1 (ja) * 2006-12-28 2008-07-10 Kitz Corporation 耐応力腐食割れ性に優れた鉛レス黄銅合金

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5838500B2 (ja) * 1980-09-11 1983-08-23 株式会社 北沢バルブ 耐脱亜鉛腐蝕性特殊黄銅
SE8800931D0 (sv) * 1988-03-16 1988-03-16 Tour & Andersson Ab Messingslegering och sett att framstella densamma
JP3461081B2 (ja) 1995-04-10 2003-10-27 東陶機器株式会社 耐食性に優れた金型鋳造用銅合金及びその合金の製造方法並びにその合金を使用した水栓
JP4294196B2 (ja) * 2000-04-14 2009-07-08 Ｄｏｗａメタルテック株式会社 コネクタ用銅合金およびその製造法
KR101040909B1 (ko) * 2004-03-29 2011-06-10 산에츠긴조쿠가부시키가이샤 황동재
WO2007043101A1 (ja) * 2005-09-30 2007-04-19 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha 溶融固化処理物並びに溶融固化処理用銅合金材及びその製造方法
JP5566622B2 (ja) 2008-03-31 2014-08-06 株式会社キッツ 鋳造合金とその合金を用いた接液部品
TW201100564A (en) * 2009-06-26 2011-01-01 Chan Wen Copper Industry Co Ltd Lead free copper zinc alloy
CN101812610B (zh) * 2009-11-23 2011-08-31 中南大学 一种铸造低铅易切削黄铜
JP5591661B2 (ja) * 2010-03-25 2014-09-17 サンエツ金属株式会社 耐脱亜鉛腐食性に優れた金型鋳造用銅基合金
JP5484634B2 (ja) * 2011-04-13 2014-05-07 サンエツ金属株式会社 鍛造性、耐応力腐食割れ性及び耐脱亜鉛腐食性に優れた銅基合金
DE102012002450A1 (de) * 2011-08-13 2013-02-14 Wieland-Werke Ag Verwendung einer Kupferlegierung
CN102312123A (zh) * 2011-09-02 2012-01-11 浙江艾迪西流体控制股份有限公司 一种黄铜合金
CN103917674B (zh) * 2011-11-04 2015-06-03 三菱伸铜株式会社 铜合金热锻件
US20130115128A1 (en) * 2011-11-07 2013-05-09 Nibco Inc. Sulfur-rich corrosion-resistant copper-zinc alloy

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005281800A (ja) * 2004-03-30 2005-10-13 Kitz Corp 銅基合金とこの合金を用いた鋳塊・製品
WO2006016630A1 (ja) * 2004-08-10 2006-02-16 Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha 銅合金鋳物及びその鋳造方法
WO2008081947A1 (ja) * 2006-12-28 2008-07-10 Kitz Corporation 耐応力腐食割れ性に優れた鉛レス黄銅合金

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105821239A (zh) * 2014-12-13 2016-08-03 三越金属株式会社 由铜基合金构成的金属模铸造件的制造方法
TWI622657B (zh) * 2014-12-13 2018-05-01 San Etsu Metals Co Ltd Copper-based alloy for mold casting excellent in dezincification resistance

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160015252A (ko) 2016-02-12
CN105264101A (zh) 2016-01-20
KR101852053B1 (ko) 2018-04-25
JP5953432B2 (ja) 2016-07-20
JPWO2014196518A1 (ja) 2017-02-23
DE112014002690T5 (de) 2016-02-25
CN105264101B (zh) 2017-11-14
US20150368759A1 (en) 2015-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3964930B2 (ja) 結晶粒が微細化された銅基合金鋳物
JP6239767B2 (ja) 無鉛、高硫黄、かつ易切削性の銅マンガン合金、およびその調製方法
JP5868510B2 (ja) 快削性無鉛銅合金及びその製造方法
JP5953432B2 (ja) 銅基合金
JP4838859B2 (ja) 低マイグレーション銅合金
JP5591661B2 (ja) 耐脱亜鉛腐食性に優れた金型鋳造用銅基合金
TWI649436B (zh) 易削性銅合金鑄件及易削性銅合金鑄件的製造方法(一)
JP6177441B2 (ja) 抗菌性白色銅合金
JP6359523B2 (ja) アンチモン−変性低−鉛銅合金
WO2013145964A1 (ja) 水道部材用黄銅合金
JP5143948B1 (ja) 熱間加工用無鉛黄銅合金
JP6363611B2 (ja) 抗菌性を有する白色銅合金
WO2011121799A1 (ja) 鋳造用無鉛快削黄銅合金
US10507520B2 (en) Copper-based alloys, processes for producing the same, and products formed therefrom
JP5484634B2 (ja) 鍛造性、耐応力腐食割れ性及び耐脱亜鉛腐食性に優れた銅基合金
JP5566622B2 (ja) 鋳造合金とその合金を用いた接液部品
JP6561116B2 (ja) 水道部材用銅合金
JP3830946B2 (ja) 青銅合金とその合金を用いた鋳塊・接液部品
KR100834201B1 (ko) 결정립이 미세화된 구리기합금주물
JP2012241202A (ja) 熱間加工用無鉛黄銅合金
KR20240085465A (ko) 절삭성이 우수한 저실리콘계 무연 황동 합금
JP2016113660A (ja) 耐脱亜鉛腐食性に優れた金型鋳造用銅基合金
KR20240085471A (ko) 내식성, 절삭성이 우수한 무연황동 합금

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480031796.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14806813

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015521449

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 112014002690

Country of ref document: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20157035157

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14806813

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1