WO2015046457A1 - ろう付け接合構造体 - Google Patents

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WO2015046457A1
WO2015046457A1 PCT/JP2014/075699 JP2014075699W WO2015046457A1 WO 2015046457 A1 WO2015046457 A1 WO 2015046457A1 JP 2014075699 W JP2014075699 W JP 2014075699W WO 2015046457 A1 WO2015046457 A1 WO 2015046457A1
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WO
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mass
content
brazing
joint structure
brazed
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Application number
PCT/JP2014/075699
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English (en)
French (fr)
Inventor
畑　克彦
恵一郎 大石
真次 田中
Original Assignee
三菱伸銅株式会社
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Publication date
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C5/00—Alloys based on noble metals
    • C22C5/06—Alloys based on silver
    • C22C5/08—Alloys based on silver with copper as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/02—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • C22C30/06—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent containing zinc
    • 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 brazed joint structure in which a brazed portion is formed on a base material made of a Cu—Zn alloy.
  • components such as side rails, headboards, footboards, handrails, door handles, door knobs, door levers, etc. used in medical institutions, public facilities, and research facilities that are strict in hygiene management (eg food, cosmetics, pharmaceuticals, etc.)
  • cleaning management eg food, cosmetics, pharmaceuticals, etc.
  • steel materials, copper alloys, Zn die casts, Al alloys and the like on which plating films such as Ni and Cr and coating films such as resin and paint are formed are often used.
  • these products are often configured by joining and combining members made by pipes, rods, forging, die casting, casting, and the like.
  • the bedside rail is configured by joining a pipe that has been subjected to bending processing, and a pipe or elbow having a different size (a pipe bent at 90 degrees). Since these components are touched by an unspecified number of people, it is desirable that they have antibacterial properties from the viewpoint of preventing infectious diseases and preventing the spread of viruses.
  • Stainless steel has excellent resistance to discoloration and does not require surface treatment, but has poor antibacterial properties, and austenitic stainless steel containing Ni is expensive and difficult to weld. Phase transformation occurs during the cooling process, causing problems in the joint strength, and post-processing after welding is troublesome (buffing is forced because the joint turns black). It is not a commonly used material.
  • copper and copper alloys exhibit excellent antibacterial or bactericidal properties, for example, they are discolored after being left alone for 1 month in an indoor environment and have a problem in terms of discoloration resistance. Further, there is no particular problem if the color tone or color changes uniformly, but there is a possibility that non-uniform discoloration may occur depending on the use environment. For example, in a side rail or the like, a difference in color tone or color tends to occur between a part that is always touched by a person and a part that is not touched. In particular, since the joint portion is often formed in a portion that is not easily touched by human hands, further discoloration resistance is required.
  • an oxidation-reduction reaction occurs on the copper surface and reacts with water vapor or the like, thereby exhibiting antibacterial properties (bactericidal properties).
  • This reaction is so-called corrosion, i.e., discoloration. If there is no reaction on the copper surface, antibacterial properties (bactericidal properties) cannot be exhibited.
  • corrosion reaction discoloration
  • antibacterial properties bactericidal properties
  • minimizing the corrosion reaction (discoloration) and maintaining antibacterial properties (bactericidal properties) is one of the biggest problems.
  • the above-mentioned structural member is comprised by joining the member of the various shapes made by the pipe
  • side rails for beds safety fences for preventing falls
  • small-diameter pipes are joined to large frames of large-diameter pipes at appropriate intervals in order to prevent falling or pinching.
  • gas welding, TIG (Tungsten Inert Gas) welding, MIG (Metal Inert Gas) welding, etc. are mainly used for steel materials.
  • a thin copper foil or a composite material laminated with copper foil and resin, paper, etc. is attached to components such as handrails, door handles, door knobs, door levers, etc. Attempts have been made (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • JP 2011-020264 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-239603
  • Patent Documents 1 and 2 in the case of the method of attaching the copper foil to the surface of the constituent member, the constituent member and the copper foil may be peeled off due to the deterioration of the adhesive over time.
  • the copper foil has a problem in discoloration resistance and cannot always maintain antibacterial (bactericidal) and discoloration resistance at the same time.
  • these methods have not been able to solve the problem of a decrease in strength of the joint portions of the constituent members.
  • the present invention has been made in the background as described above, and has both discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties) without depending on surface treatment such as plating and coating, To provide a brazed joint structure in which members of various shapes made by forging, die casting, casting, and the like are joined and combined by brazing and have a high strength brazed portion. It is aimed.
  • the brazed joint structure according to the present invention contains Zn: 17 to 37 mass%, Pb: 0.0005 to 0.30 mass%, Ni: 0.01 to 12.5 mass%, and Al: 0.
  • a base material comprising a discoloration-resistant copper alloy having a composition containing at least one of 0.01 to 1.6 mass% and Sn: 0.01 to 2.5 mass%, the balance being Cu and inevitable impurities
  • the brazed portion is formed on the base material made of the color-change resistant copper alloy having the above composition range, the antibacterial property (bactericidal property) and the color fastness are improved. Are better.
  • the metal structure of the heat affected zone including the brazed portion is an ⁇ phase matrix, and the total proportion of the ⁇ phase and the ⁇ phase is 0% to 1.4% in terms of area ratio. Therefore, the corrosion resistance of the brazed part can be ensured.
  • the electrical conductivity of the discoloration-resistant copper alloy is 7 to 25% IACS, the heat-affected zone due to heating during brazing is reduced, and the decrease in strength and the deterioration of antibacterial properties (bactericidal properties) are suppressed. can do.
  • the discoloration-resistant copper alloy further includes Mn: 0.01 to 2.0 mass%, Fe: 0.001 to 0.09 mass%, Zr: 0.00. 0005 to 0.03 mass%, Co: 0.001 to 0.09 mass%, Si: 0.001 to 0.09 mass%, Mg: 0.001 to 0.05 mass%, C: 0.0001 to 0.01 mass% Any one of the following: Zn content [Zn] mass%, Pb content [Pb] mass%, Ni content [Ni] mass%, and Al content [ Al] mass%, Sn content [Sn] mass%, P content [P] mass%, Sb content [Sb] mass%, As content [As] mass%, Mn content [Mn] ma s%, Fe content [Fe] mass%, Zr content [Zr] mass%, Co content [Co] mass%, Si content [Si] mass%, and Mg Between the content [Mg] mass% and the C content [C] mass%, 15
  • the discoloration-resistant copper alloy includes Zn: 17 to 37 mass%, Pb: 0.0005 to 0.30 mass%, and Ni: 1.5 to 12.2. 5 mass%, Al: 0.01 to 1.6 mass%, Sn: 0.01 to 2.5 mass%, Mn: 0.01 to 2.0 mass%, Fe: 0.001 to 0.09 mass %, Zr: 0.0005 to 0.03 mass%, Co: 0.001 to 0.09 mass%, Si: 0.001 to 0.09 mass%, Mg: 0.001 to 0.05 mass%, C: 0.00.
  • the composition further includes at least one of 0001 to 0.01 mass%, with the balance being Cu and inevitable impurities.
  • the average crystal grain size of the ⁇ phase matrix is 80 ⁇ m or less in the heat-affected zone of the substrate up to a region 10 mm away from the brazed portion. It is good also as composition which has.
  • the average crystal grain size of the ⁇ phase matrix grown by heating during brazing is suppressed to 80 ⁇ m or less, the characteristic difference between the heat-affected zone and the non-heat-affected zone is reduced. It becomes possible to improve antibacterial (bactericidal) and discoloration resistance as a whole of the bonded structure. Moreover, the strength reduction of the heat affected zone can be suppressed.
  • the brazed portion contains Cu: 10 to 96 mass%, and the balance is Ag: 0.01 to 70 mass%, Zn: 0.01 to 80 mass%, Cd : 0.01-40 mass%, Sn: 0.01-20 mass%, P: 0.01-15 mass%, Ni: 0.01-10 mass%, brazed with a brazing material containing one or more of It is good.
  • the brazing temperature can be kept low, the thermal effect during brazing can be suppressed, and the joint strength of the brazed portion can be improved.
  • the tensile strength of the portion including the brazed portion may be 200 MPa or more, or the proof stress may be 60 MPa or more. In this case, the strength of the portion including the brazed portion is ensured, and the strength of the brazed joint structure as a whole can be improved.
  • the viable cell rate C after 10 minutes has passed in the heat-affected zone of the substrate up to a region 10 mm away from the brazed portion.
  • H may be C H ⁇ 1.25 ⁇ C 0 with respect to the viable cell rate C 0 after 10 minutes in the portion other than the heat-affected zone.
  • the antibacterial property test, and viable cell ratio C H in the heat affected zone the difference has suppressed to small and viable cell ratio C 0 in a portion other than the heat-affected zone, antimicrobial overall brazed joint structure It is possible to ensure (bactericidal properties).
  • the bedside rail, headboard, footboard, stretcher siderail, door handle, handrail, door lever, doorknob, pole, desk, chair, shelf, and skirt It is good also as a structure used as a member and used for an antimicrobial use. Since the brazed joint structure according to the present invention is excellent in antibacterial properties (bactericidal properties), discoloration resistance, and strength, it is particularly suitable as a material for constituent members for the above-mentioned antibacterial applications.
  • the present invention has discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties) at the same time without depending on surface treatment such as plating and coating, and is made of pipes, rods / wires, plate shapes, forging, die casting and casting. It is possible to provide a brazed joint structure in which members having various shapes are joined and combined by brazing and have a brazing portion with high strength.
  • the brazed joint structure 10 is formed by forming a brazed portion 12 on a base material 11 made of a discoloration-resistant copper alloy having a specific composition described later.
  • a tubular material 18 is brazed to the tubular base material 11 as another member.
  • the brazing part 12 may be obtained by brazing another base material 11 to the base material 11 made of a color-change-resistant copper alloy, or joining the base materials 11 and 11 made of the color-change-resistant copper alloy. It may be what you did.
  • the brazed joint structure 10 according to the present embodiment naturally has the brazed portion 12, but other parts may be joined to other parts by other joining methods such as soldering, welding, caulking, and screwing. You may have the joined part joined.
  • the discoloration-resistant copper alloy constituting the substrate 11 is Zn: 17 to 37 mass% and Pb: 0.0005 to 0.30 mass%. And at least one of Ni: 0.01-12.5 mass%, Al: 0.01-1.6 mass%, Sn: 0.01-2.5 mass%, The balance is Cu and inevitable impurities, the Zn content [Zn] mass%, the Pb content [Pb] mass%, the Ni content [Ni] mass%, and the Al content Between the amount [Al] mass% and the Sn content [Sn] mass%, 15 ⁇ [Zn] ⁇ 0.5 ⁇ [Pb] ⁇ 1.2 ⁇ [Ni] + 2.4 ⁇ [Sn] + 1 ⁇ [Al] ⁇ 32 and 0.7 ⁇ 0 3 has a ⁇ [Ni] + 1 ⁇ [Sn] + 1.8 ⁇ [Al] ⁇ 3.8 relations.
  • the metal structure of the heat affected zone 13 including the brazed portion 12 is an ⁇ phase matrix, and the sum of the proportion of the ⁇ phase and the proportion of the ⁇ phase is The area ratio is 0% or more and 1.4% or less, and the conductivity of the discoloration-resistant copper alloy constituting the substrate 11 is set to 7 to 25% IACS.
  • Zn 17 mass% or more and 37 mass% or less
  • Zn improves the discoloration resistance, antibacterial property (bactericidal property), and improves the mechanical strength such as tensile strength and proof stress by co-addition with Sn, Al and Ni described later in the above-mentioned discoloration resistance copper alloy. It is an important and important element for securing the characteristics of the brazed joint structure 10 such as improving the bondability (brazing property) at the time of brazing joint.
  • Zn by containing Zn by 17 mass% or more, the above-described effects can be obtained. On the other hand, even if it contains exceeding 37 mass%, the effect corresponding to it is not acquired.
  • the addition amount of Zn is set within the range of 17 mass% or more and 37 mass% or less.
  • the Zn content is preferably 18 mass% or more, and more preferably 20 mass% or more.
  • the Zn content is preferably set to 36 mass% or less.
  • Pb 0.0005 mass% or more and 0.30 mass% or less
  • Pb is an element having an effect of improving workability such as shearing and polishing in the above-mentioned color-change resistant copper alloy.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing 0.0005% or more of Pb.
  • the content of Pb is set in the range of 0.0005 mass% to 0.30 mass%. In order to ensure that the above-described effects can be achieved, it is preferable that the Pb content is in the range of 0.001 mass% to 0.015 mass%.
  • Ni is an important element in ensuring the color fastness, strength, ductility and whiteness of the joint in the above color fastness copper alloy.
  • the above-mentioned effect can be obtained by adding Ni in an amount of 0.01 mass% or more.
  • Ni can cause allergies (Ni allergy). Therefore, when adding Ni, the content of Ni is set within a range of 0.01 mass% to 12.5 mass%.
  • Ni when Ni is mainly contained, when the Ni content is 1.5 mass% or more, particularly 2.0 mass% or more, the effect of improving discoloration resistance and the effect of improving the wettability with the brazing material, that is, There is an effect of increasing ductility at the bonding interface, and further, an effect of suppressing crystal grain growth of the heat affected zone 13 in the vicinity of the brazed portion 12. When the Ni content is 8.0 mass% or more, these effects become more remarkable and the whiteness also increases.
  • Sn 0.01 mass% or more and 2.5 mass% or less
  • Sn is an effect of improving discoloration resistance and strength, an effect of suppressing crystal grain growth in the vicinity of the brazing portion 12 and the heat affected zone 13, and an effect of increasing wettability with the brazing material in the above-mentioned discoloration-resistant copper alloy. It is an element having Here, the above-mentioned effect can be obtained by containing 0.01 mass% or more of Sn. On the other hand, if the content exceeds 2.5 mass%, an effect commensurate with the amount added cannot be obtained.
  • the solidus temperature and the liquidus temperature are widened during casting and concentration segregation is likely to occur, and hot workability, cold workability, and bending workability of welded pipes, plates, and the like are reduced.
  • the material temperature is heated to 700 ° C. or higher during brazing, there is a relationship with other elements such as Zn.
  • the proportion of ⁇ phase and ⁇ phase increases, and corrosion resistance, Less discoloration.
  • the bonding strength of brazing is lowered, and as a result, the impact strength is lowered.
  • the Sn content is set within a range of 0.01 mass% to 2.5 mass%.
  • Sn can be co-added with Al of 0.3 mass% or more, and can obtain good discoloration resistance without improving or decreasing antibacterial properties (bactericidal properties).
  • the Sn content be 0.3 mass% or more, particularly 0.5 mass% or more, 2.2 mass% or less, and further 1.8 mass. % Or less is preferable.
  • Al 0.01 mass% or more and 1.6 mass% or less
  • Al is an element that has the effect of improving the flowability (castability), discoloration resistance, and strength during casting in the above-mentioned discoloration-resistant copper alloy.
  • the Al content is 0.01% by mass or more, the above-described effects can be obtained.
  • the content exceeds 1.6 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and antibacterial properties (bactericidal properties) are inhibited by forming a strong oxide film.
  • the wettability at the time of brazing falls and the ductility of the brazing part 12 falls, impact strength falls.
  • the Al content is set within a range of 0.01 mass% to 1.6 mass%.
  • Al can co-addition with 0.3 mass% or more of Sn, and can obtain favorable discoloration resistance, without an antibacterial property (bactericidal property) improving or reducing.
  • the Al content is preferably 0.3 mass% or more, particularly preferably 0.5 mass% or more, and more preferably 1.3 mass% or less.
  • Sn particularly affects the formation of the ⁇ phase and ⁇ phase, and contributes to the improvement of strength and antibacterial properties (bactericidal properties), so a positive coefficient is given.
  • Al has an effect similar to that of Sn, but its influence is slightly smaller than Sn and gives a coefficient comprehensively including the influence of discoloration resistance.
  • Ni is mainly evaluated to inhibit formation in the ⁇ phase and ⁇ phase, and a negative coefficient is given in consideration of corrosion resistance and discoloration resistance.
  • the value of [Zn] ⁇ 0.5 ⁇ [Pb] ⁇ 1.2 ⁇ [Ni] + 2.4 ⁇ [Sn] + 1 ⁇ [Al] is preferably 17 or more and optimally Is 20 or more, on the other hand, preferably 31 or less, further 30 or less, more preferably 29 or less.
  • the strength, discoloration resistance, and antibacterial (bactericidal) properties of the brazed portion 12 become more excellent.
  • the above formula shows that the antibacterial property (bactericidal property) is impaired when the Al content is excessively increased.
  • Sn also shows a tendency similar to that of Al, but the coefficient of discoloration resistance and the like is small because its effect is smaller than that of Al.
  • Al and Sn, together with co-addition, have noticeable discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties).
  • Their effects can also be expressed by the product of the contents of Al and Sn. 15 ⁇ [Sn] ⁇ [Al] ⁇ 1.2, more preferably [Sn] ⁇ [Al] is 0.18 or more, and more preferably 0.20 or more.
  • [Sn] ⁇ [Al] is preferably 1.0 or less, and more preferably 0.85 or less.
  • a certain amount of Ni is necessary in order to mainly exert the effect of discoloration resistance.
  • 0.7 ⁇ 0.3 ⁇ [Ni] + 1 ⁇ [Sn] + 1.8 ⁇ [Al] ⁇ 3.8, 0.3 ⁇ [Ni] + 1 ⁇ [Sn] + 1.8 ⁇ [Al ] Is preferably 0.8 or more, more preferably 1.1 or more, even more preferably 1.6 or more, on the other hand, preferably 3.6 or less, more preferably 3 .5 or less.
  • the strength, discoloration resistance, and antibacterial (bactericidal) properties of the brazed portion 12 become more excellent.
  • the metal structure of the heat affected zone 13 is an ⁇ phase matrix, and the total ratio of the ⁇ phase and the ⁇ phase is 0% or more and 1.4% or less in terms of area ratio. Preferably there is.
  • the total area ratio of the ⁇ phase and the ⁇ phase is more preferably 0.9% or less.
  • the ⁇ phase and the ⁇ phase have an effect of suppressing the crystal grain growth in the vicinity of the brazing portion 12 and the heat affected zone 13, and the ⁇ phase immediately before the ⁇ phase and the ⁇ phase are about to precipitate has the highest strength, Antibacterial (bactericidal) is also good. Therefore, the sum of the proportion occupied by the ⁇ phase and the proportion occupied by the ⁇ phase is optimally 0% or 0.03% to 0.3% in terms of area ratio.
  • the temperature of the base material of the brazing portion 12 is set to perform a sound joining. , At least higher than the melting point of the brazing material.
  • the heat conductivity of the base material is good, heat is transferred to the entire base material, and it is difficult to raise the temperature of the brazing part of the base material locally. To raise the temperature of the brazing part Therefore, the temperature of the entire base material must be raised.
  • the antibacterial properties (bactericidal properties) of the brazed portion 12 are impaired.
  • the relationship between the thermal conductivity and the electrical conductivity of metal materials is recognized as being proportional to the Wiedeman-Franz law. In other words, a metal material with low electrical conductivity has low thermal conductivity, and the temperature of the brazing part can be raised locally in a short time, which is advantageous in terms of strength reduction due to the thermal effect during brazing. .
  • the conductivity of the base material 11 is 25% or less IACS (International Annealed Copper Standard)
  • the temperature of the base material 11 as a whole is difficult to rise during brazing, and the parts to be joined Since the temperature rises only at the periphery (local heating), it is possible to heat in a short time, and it is possible to suppress a decrease in strength not only in the brazed part 12 but also in the brazed joint structure 10 as a whole.
  • this conductivity exceeds 25% IACS, brazing can be observed, for example, when pure copper (conductivity 100% IACS), 65Cu / 35Zn brass (conductivity 27-28% IACS) is used as the substrate.
  • the electrical conductivity of the substrate 11 is preferably 23% IACS or less, more preferably 21% IACS or less, and most preferably 20% IACS or less.
  • the electrical conductivity is less than 7% IACS, the heat conductivity is poor, so that an appropriate amount of heat cannot be released and heat is accumulated in the heating part, leading to an increase in the temperature of the heat affected part. From the above, the lower limit of the conductivity of the base material is 7% IACS.
  • the discoloration-resistant copper alloy constituting the substrate 11 in the brazed joint structure 10 according to the first embodiment described above further includes As. : 0.01 to 0.09 mass%, P: 0.005 to 0.09 mass%, Sb: 0.01 to 0.09 mass%, and Zn content [Zn] mass%, Pb content [Pb] mass%, Ni content [Ni] mass%, Al content [Al] mass%, Sn content [Sn] mass%, and P Between the content [P] mass%, the Sb content [Sb] mass%, and the As content [As] mass%, 15 ⁇ [Zn] ⁇ 0.5 ⁇ [Pb] ⁇ 1.
  • the discoloration-resistant copper alloy in the second embodiment is referred to as a second invention alloy.
  • a second invention alloy the reason for having further prescribed
  • P is an element having the function of improving the corrosion resistance of the ⁇ -phase matrix in the above-mentioned discoloration-resistant copper alloy and having the effect of improving the flowability of the molten metal during casting.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing 0.005 mass% or more of P.
  • the content of P exceeds 0.09 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and the hot ductility and cold ductility during the production of the material and the bending workability are adversely affected. Therefore, when P is added, the content of P is set within a range of 0.005 mass% to 0.09 mass%.
  • the content of P is preferably 0.02 mass% or more and 0.06 mass% or less, but is not limited thereto.
  • As is an element having an effect of improving the corrosion resistance of the ⁇ -phase matrix in the above-mentioned discoloration-resistant copper alloy.
  • the above-mentioned effect is acquired by containing As 0.01 mass% or more.
  • the As content exceeds 0.09 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and the ductility of the brazed portion 12 is adversely affected. Therefore, when As is added, the content of As is set within a range of 0.01 mass% or more and 0.09 mass% or less. In addition, since As is highly toxic, it is preferably 0.05% by mass or less.
  • Sb is an element having an effect of improving the corrosion resistance of the ⁇ -phase matrix in the above-mentioned color-change resistant copper alloy.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing 0.01 mass% or more of Sb.
  • the Sb content exceeds 0.09 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and the ductility of the brazed portion 12 is adversely affected. Therefore, when Sb is added, the Sb content is set within a range of 0.01 mass% to 0.09 mass%. In addition, since Sb has strong toxicity, it is preferable to set it as 0.05 mass% or less.
  • the discoloration-resistant copper alloy constituting the substrate 11 in the brazed joint structure 10 according to the first and second embodiments described above is Further, Mn: 0.01 to 2.0 mass%, Fe: 0.001 to 0.09 mass%, Zr: 0.0005 to 0.03 mass%, Co: 0.001 to 0.09 mass%, Si: 0.00.
  • Mn is an element that exerts an effect by co-addition with Ni on the color tone surface of the above-mentioned color-change-resistant copper alloy, strengthens whiteness, and improves color-change resistance, and has the effect of acting as a Ni substitute element. Element.
  • the addition of Mn also has the effect of improving strength, wear resistance, press workability, and bending workability.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing Mn 0.01 mass% or more.
  • the content of Mn exceeds 2.0 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and hot workability such as hot rolling, hot extrusion, hot forging is reduced, and antibacterial properties ( (Bactericidal) may be reduced. Therefore, when Mn is added, the Mn content is set within a range of 0.01 mass% to 2.0 mass%. In addition, in order to make the above-mentioned operation effect effective, it is preferable that the content of Mn is 0.2 mass% or more and 1.2 mass% or less.
  • Fe (Fe: 0.001 mass% or more and 0.09 mass% or less) Fe has the effect of suppressing crystal grain growth even when exposed to high temperatures during brazing.
  • Fe—P-based precipitates are deposited.
  • P and Co Fe—Co—P-based precipitates are precipitated, the crystal grains are refined, and as a result, the strength and heat resistance are improved.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing Fe 0.001 mass% or more.
  • the Fe content exceeds 0.09 mass%, not only the crystal grain suppression effect is saturated, but also an effect commensurate with the added amount is not obtained, and the strength and heat resistance are not contributed. Then, during cooling after brazing, excessive Fe—P or Fe—Co—P precipitates are precipitated at the grain boundaries, and the cold affected area, bending workability, and impact resistance of the heat affected zone 13 are reduced. It will reduce the sex. Therefore, when Fe is added, the content of Fe is set within a range of 0.001 mass% to 0.09 mass%. In order to surely achieve the above-described effects, the Fe content is preferably 0.02 mass% or more and 0.05 mass% or less, but is not limited thereto.
  • Co has the effect of suppressing crystal grain growth even when exposed to high temperatures during brazing.
  • a Co—P-based precipitate is precipitated by adding a small amount to the Cu—Zn alloy together with P.
  • Fe—Co—P-based precipitates are precipitated, the crystal grains are refined, and the strength and heat resistance are improved.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing Co 0.001 mass% or more.
  • the Co content exceeds 0.09 mass%, not only the crystal grain suppression effect is saturated, but also an effect commensurate with the added amount is not obtained, and the strength and heat resistance are not contributed.
  • the Co content is set within a range of 0.001 mass% to 0.09 mass%.
  • the Co content is preferably 0.02 mass% or more and 0.05 mass% or less, but is not limited thereto.
  • Zr 0.0005 mass% or more and 0.03 mass% or less
  • Zr is an element having an effect of improving the strength by refining the crystal grains with little addition of a trace amount without substantially impairing the electrical conductivity of the Cu—Zn alloy. Moreover, it has the effect of suppressing crystal grain growth even during brazing.
  • the above-mentioned effect can be obtained by containing Zr in an amount of 0.0005 mass% or more.
  • the content of Zr exceeds 0.03 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and the refinement of crystal grains is impaired. Therefore, when Zr is added, the content of Zr is set in the range of 0.0005 mass% to 0.03 mass%.
  • the content of Zr is preferably 0.00075 mass% or more and 0.015 mass% or less, but is not limited thereto.
  • Si is an element having an effect of improving the flowability, strength, and corrosion resistance of a Cu—Zn alloy during casting.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing Si 0.001 mass% or more.
  • the Si content exceeds 0.09 mass%, an effect commensurate with the content cannot be obtained, and cold workability is impaired. Therefore, when Si is added, the Si content is set within a range of 0.001 mass% to 0.09 mass%.
  • the Si content is preferably 0.01 mass% or more and 0.03 mass% or less, but is not limited thereto.
  • Mg is an element that has the effect of improving the strength, corrosion resistance, and discoloration resistance of the Cu—Zn alloy, and has the effect of preventing intergranular corrosion from the viewpoint of corrosion resistance.
  • the above-mentioned effect is obtained by containing Mg 0.001 mass% or more.
  • Mg is easy to oxidize, and if it is excessively contained, it may be oxidized at the time of casting, which may cause casting defects such as entanglement of oxides. Therefore, when adding Mg, the content of Mg is set in the range of 0.001 mass% to 0.05 mass%.
  • the Mg content is preferably 0.01 mass% or more and 0.02 mass% or less, but is not limited thereto.
  • C is an element that has the same effect as the addition of Pb and has the effect of improving the workability of the Cu—Zn alloy such as shear workability and polishing.
  • the above-mentioned operation effect is obtained by containing C 0.0001 mass% or more.
  • the content of C is set in the range of 0.0001 mass% to 0.01 mass%.
  • the content of C is preferably 0.002 mass% or more and 0.005 mass% or less, but is not limited thereto.
  • Mn when the content is less than 0.01 mass%, since it has little influence on a characteristic, [Mn] is calculated as 0.
  • Fe when the content is less than 0.001 mass%, since the influence on the characteristics is small, [Fe] is calculated as 0.
  • Zr when the content is less than 0.0005 mass%, since the influence on the characteristics is small, [Zr] is calculated as 0.
  • Co when the content is less than 0.001 mass%, the influence on the characteristics is small, so [Co] is calculated as 0.
  • Si when the content is less than 0.001 mass%, since it has little influence on a characteristic
  • the discoloration-resistant copper alloy constituting the substrate 11 in the brazed joint structure 10 according to the first embodiment described above is Zn: 17. 37 mass%, Pb: 0.0005 to 0.30 mass%, Ni: 1.5 to 12.5 mass%, Al: 0.01 to 1.6 mass%, Sn: 0.01 to 2.5 mass%, Mn: 0.01 to 2.0 mass%, Fe: 0.001 to 0.09 mass%, Zr: 0.0005 to 0.03 mass%, Co: 0.001 to 0.09 mass%, Si : 0.001 to 0.09 mass%, Mg: 0.001 to 0.05 mass%, C: 0.0001 to 0.01 mass%, and further containing Cu and inevitable impurities Zn content [Zn] mass%, Pb content [Pb] mass%, Ni content [Ni] mass%, Al content [Al] mass% Sn content [Sn] mass%, Mn content [Mn] mass%, Fe content [Fe] mass
  • the lower limit of the Ni content is 1. with respect to the discoloration-resistant copper alloy of the brazed joint structure 10 according to the first embodiment. It is set as high as 5 mass%. The reason for this will be described below.
  • Other elements are as described in the first, second, and third embodiments.
  • Ni 1.5 mass% or more and 12.5 mass% or less
  • Cu-Zn alloy In Cu-Zn alloy, it has strength, discoloration resistance, antibacterial property (bactericidal property), brazing property, and effects of suppressing crystal grain growth in heat affected zone 13 while exhibiting a white color even in silver white or brass color.
  • the Ni content In order to obtain Ni, the Ni content needs to be 1.5 mass% or more.
  • the Ni content if the Ni content exceeds 12.5 mass%, Ni allergy may occur, and the antibacterial property (bactericidal property) is saturated and worsens. Therefore, in the present embodiment, the Ni content is in the range of 1.5 mass% to 12.5 mass%.
  • the Ni content is preferably set to 2.0 mass% or more, and more preferably set to 2.5 mass% or more. Moreover, it is preferable to set it as 12 mass% or less.
  • the remainder of the above elements may basically be Cu and inevitable impurities.
  • unavoidable impurities Cr, Ag, Ca, Sr, Ba, Sc, Y, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re, Ru, Os, Se, Te, Rh, Ir, Pd , Pt, Au, Cd, Ga, In, Li, Ge, Ti, Tl, Bi, S, O, Be, N, H, Hg, B, and rare earth.
  • These inevitable impurities are desirably 0.5 mass% or less in total.
  • the average crystal grain size is 80 ⁇ m or less.
  • the crystal grain size is measured at three portions 10 mm away from the brazing part 12 and the average crystal grain size of the ⁇ phase matrix in the heat affected zone is calculated.
  • the average crystal grain size of the heat-affected zone 13 of the base material 11 by brazing exceeds 80 ⁇ m, when stress or impact is applied to the brazed joint structure 10, the heat-affected zone 13 and the non-heat-affected zone 14 due to bonding. Stress concentration tends to occur at the boundary portion (other than the heat-affected zone 13), which may increase the cracking sensitivity. That is, the average crystal grain size of the heat-affected zone 13 around the brazing zone 12 is preferably closer to the crystal grain size of the non-heat-affected zone 14.
  • the brazing material used in the brazed joint structure 10 according to the present embodiment includes silver brazing, phosphor copper brazing, and brass brazing, and the content of at least Cu is 10 mass% or more and 96 mass% or less, and the balance Are: Ag: 0.01 to 70 mass%, Zn: 0.01 to 80 mass%, Cd: 0.01 to 40 mass%, Sn: 0.01 to 20 mass%, P: 0.01 to 15 mass%, Ni: 0 Defined as brazing filler metal containing at least one of 0.01 to 10 mass%.
  • the content of at least Cu is 10 mass% to 96 mass%, P is 3 mass% to 10 mass%, Ag is 0.5 mass% to 65 mass%, Zn is 12 mass% to 70 mass%, 12 mass. % Or more and 30 mass% or less of Cd, 1 mass% or more and 5 mass% or less of Ni, or 2 mass% or more and 12 mass% or less of Sn.
  • the brazing material used for brazing a copper alloy is generally silver brazing, phosphor copper brazing, or brass brazing, but the melting point of phosphor copper brazing (BCuP) specified in JIS Z 3264 is 790-925 ° C, the melting point of brass brazing is around 900 ° C, whereas the melting point of silver brazing (BAg) specified in JIS Z 3261 is 620-800 ° C, and the melting point varies greatly depending on the brazing material. ing. When brazing the material, it is necessary to raise the brazing material to a temperature equal to or higher than the melting point.
  • BCuP phosphor copper brazing
  • BAg silver brazing
  • the brazing material used in the brazed joint structure 10 according to the present embodiment preferably includes at least Cu in a range of 10 mass% to 96 mass%, and Ag in a range of 0.5 mass% to 65 mass%.
  • brazing material contains 0.5 mass% or more of Ag, the melting point of the brazing material is lowered, and the bondability and wettability with the base material 11 are improved.
  • a brazing material containing 12 mass% to 50 mass% of Cu and 2.0 mass% to 60 mass% of Ag, and most preferably, Cu of 20 mass% to 40 mass% and Ag of 30 mass% to 60 mass%. It is a material.
  • the remainder should just contain at least 1 or more types among Zn, Cd, Sn, P, and Ni.
  • the color tone of the brazing material containing Ag: 24.0-26.0 mass%, Cu: 40.0-42.0 mass%, Zn: 33.0-35.0 mass% is silver white
  • the color tone is close to that of the base material 11 of the brazed joint structure 10 according to the fourth embodiment, which is made of a discoloration-resistant copper alloy exhibiting silver white. For this reason, it is preferable not only from the viewpoint of lowering the strength of the brazed portion 12 but also from the viewpoint of aesthetics.
  • the brazing method in the brazed joint structure 10 is such that brazing is performed by melting the brazing material at a temperature within the melting point (liquidus) + 50 ° C.
  • the time required for brazing is preferably less than 1 minute and more preferably less than 30 seconds in order to suppress coarsening of the ⁇ -phase matrix.
  • immediately after brazing It is preferable to cool the temperature range up to 100 ° C. at a cooling rate of 50 ° C./second or less. When the cooling rate exceeds 50 ° C./second, a large amount of ⁇ phase remains, and the corrosion resistance and ductility deteriorate.
  • phosphorous copper brazing not containing Ag specified in JIS Z 3264 can be joined, but the brazing temperature exceeds 800 ° C or 800 ° C.
  • the brazing temperature exceeds 800 ° C or 800 ° C.
  • the melting point is greatly reduced, and the maximum balance between performance and cost can be secured.
  • the melting point of the brazing material is high, coarsening of the ⁇ phase matrix crystal grains occurs in the metal structure, which is not preferable.
  • the coarsening of the crystal grain of the metal material not only reduces the grain boundary area and tends to concentrate stress on the crystal grain boundary during processing, but also increases crack sensitivity, and may cause rough skin during bending and may cause problems in appearance. .
  • since brazing is performed in the atmosphere when the brazing temperature rises, as the temperature rises, a large amount of oxide is formed rapidly, which may result in insufficient bonding. .
  • regulated to JISZ3262 is suitable for the copper alloy which exhibits a golden color in color, since melting
  • the copper alloy containing Ni, Fe, etc. which has low thermal conductivity and can suppress crystal grain growth as the base material 11.
  • the ratio which the brazing part 12 accounts is small, use of the brazing material containing Ag is preferable also from a viewpoint of discoloration resistance.
  • the tensile strength of the portion including the brazed portion 12 is 200 MPa or more, or the proof stress is 60 MPa or more.
  • the strength of the brazed portion 12 of the brazed joint structure 10 is lower than that of the non-thermally affected portion 14 due to the thermal effect during brazing. Further, at the time of brazing, when the melt diffusion between the brazing filler metal and the base metal is insufficient, or when an oxide is formed at the joint interface, the strength of the brazed portion further decreases.
  • the brazing part 12 has a tensile strength of 200 MPa or more, or a proof stress of 60 MPa.
  • the mechanical properties such as tensile strength of 200 MPa or proof stress of 60 MPa correspond to tempered O material of pure copper that has been hot-worked, cold-worked, and annealed. Handrails, door handles, used in medical institutions, public facilities, etc. It is the intensity
  • a tensile strength of 250 MPa or more or a proof stress of 70 MPa or more is sufficiently high strength.
  • the tensile strength is 250 MPa or more
  • the proof stress can be 70 MPa or more.
  • the time required for brazing is 1 minute or longer, the brazed portion is oxidized, thereby causing a bonding failure and reducing the bonding strength. For this reason, it is preferable to set the time required for brazing to less than 1 minute.
  • the antibacterial property (bactericidal property) of the brazed joint structure 10 according to the present embodiment As for the antibacterial property (bactericidal property) of the brazed joint structure 10 according to the present embodiment, the above-described component range and both relational expressions are important. The antibacterial property (bactericidal property) is impaired when the oxidation of the material proceeds. However, if it is within the range of the above components and both relational expressions, the oxidation due to the temperature rise during brazing can be suppressed, and the brazing part 12 Also good antibacterial properties (bactericidal properties) can be obtained. Specifically, in the brazed joint structure 10 according to the present embodiment, after 10 minutes have elapsed in the heat-affected zone 13 which is set to a region 10 mm away from the brazed portion 12 of the base material 11 in the antibacterial test.
  • the viable cell rate C H of the non-heat-affected zone 14 is C H ⁇ 1.25 ⁇ C 0 with respect to the viable cell rate C 0 after 10 minutes. That is, since the difference in antibacterial properties (bactericidal properties) between the non-heat affected zone 14 and the heat affected zone 13 is small, it is possible to obtain the brazed joint structure 10 having more uniform antibacterial properties (bactericidal properties). is there.
  • the viable cell rate is evaluated by a test method referring to JIS Z 2801 (antibacterial processed product-antibacterial test method / antibacterial effect).
  • the brazed joint structure 10 according to the present embodiment is excellent in antibacterial (bactericidal) and discoloration resistance, and the strength of the brazed portion 12 is sufficiently ensured, so that plating, clear coating, No special surface treatment such as painting is required. For this reason, bedside rails, stretcher side rails, headboards, footboards, door handles, handrails, poles, etc. used in medical institutions, public facilities, laboratories strict in satellite management (food, cosmetics, pharmaceuticals, etc.) It is particularly suitable for use as a component that requires antibacterial properties.
  • one welded pipe (including bent welded pipes) is cross-shaped in the direction of 90 degrees or 0 degrees with respect to other welded pipes, plates and elbows (castings, forgings).
  • the brazed joint structure 10 is joined in a T-shape or L-shape.
  • the welded pipe includes a welded pipe subjected to 90 ° bending.
  • the present invention is not limited to this, and can be appropriately changed without departing from the technical idea of the present invention.
  • what brazed pipe materials to 90 ° was described with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited to this, and a base material made of a discoloration-resistant copper alloy having the above composition is used. Any brazing part may be used.
  • the discoloration-resistant copper alloy having the composition range described in claim 1 of the present invention is referred to as the first invention alloy (denoted as “first” in the table) and the claim of the present invention.
  • the discoloration-resistant copper alloy having the composition range described in Item 2 is the second invention alloy (denoted as “second” in the table) and the discoloration resistance having the composition range described in Claim 3 of the present invention.
  • the copper alloy is a third invention alloy (denoted as “third” in the table), and the discoloration-resistant copper alloy having the composition range described in claim 4 of the present invention is a fourth invention alloy (in the table, “first” 4 ”) and those outside the composition range of the present invention are referred to as comparative alloys (indicated as“ comparison ”in the table).
  • comparative alloys indicated as“ comparison ”in the table.
  • C2680, C4621, C4430, C6870, C7521, C7541 and C7451 were used as conventional alloys.
  • No. A-1 to 21, B-1 to 14, C-1 to 15, D1 to 5, and E1 to 8 are examples of the present invention, No.
  • A-101 to 108, B-101 to 111, C-101 to 115, D-101 to 104, E-101 to 104 are comparative examples, and C2680, C4621, C4430, C6870, C7521, C7541 and C7451 are conventional examples. is there.
  • Copper and copper alloy pipes are roughly classified into two types: welded pipes and seamless pipes. Depending on the manufacturing method, pipe diameter, wall thickness, strength, material, surface properties, etc. are used according to the application.
  • copper alloy strips having the compositions shown in Table 1, Table 2, Table 3, and Table 4 are gradually plastically processed in a width direction by a forming die and formed into a substantially circular shape, and then induction heat is generated by a high frequency induction heating coil.
  • a welded pipe manufactured by butting and joining both ends (electro-sewing process), and a weld produced by butting and joining both ends (TIG welding process) in an inert atmosphere of argon by a TIG welding machine A tube was used as the substrate.
  • the manufacturing process of the used base material was described in Table 5, Table 6, Table 7, and Table 8.
  • the composition of the brazing material “BCuP-6” is 91 mass% Cu-7 mass% P-2 mass% Ag, and the composition of “BCuP-2” is 93 mass% Cu-7 mass% P.
  • the tensile strength of the brazed part and the base material the electrical conductivity of the base material, bending workability, discoloration resistance, antibacterial property (bactericidal property), and corrosion resistance were measured.
  • the area ratio of the ⁇ phase and the ⁇ phase was determined by observing the metal structure of the heat affected zone, and the average crystal grain size of the ⁇ phase matrix in the heat affected zone and the non-heat affected zone was measured.
  • the area ratio of the ⁇ phase and ⁇ phase was determined by taking a tissue photograph at a magnification of 500 times using an inverted metal microscope (ECLIPSE MA200) manufactured by Nikon Instruments Company, Inc., and using the image analysis software WinRoof, the ⁇ phase matrix and the ⁇ + ⁇ phase. And the area ratios of the ⁇ phase and the ⁇ phase were measured. The evaluation results are shown in Table 5, Table 6, Table 7, and Table 8.
  • the crystal grain size is measured by observing the cross section of the heat affected zone and the non-heat affected zone with an inverted metal microscope (ECLIPSE MA200) manufactured by Nikon Instruments Co., Ltd. Obtained by the comparative method. The evaluation results are shown in Table 5, Table 6, Table 7, and Table 8.
  • the conductivity of the base material (discoloration-resistant copper alloy) was measured at three locations on the surface both ends and the central part of the base material using a conductivity measuring device (SIGMATEST D2.069) manufactured by Nihon Felster Co., Ltd. The average value was used as data.
  • the pipe-shaped curvature surface may have a great influence on the measured value, it was measured using a dedicated pressing jig, and the conductivity was obtained using the curvature correction coefficient.
  • the evaluation results are shown in Table 5, Table 6, Table 7, and Table 8.
  • Table 9 shows the tensile strength T B of the brazed part, the tensile strength T 0 of the base material (non-heat affected part), the rate of decrease in the tensile strength of the brazed part, the yield strength of the base material (non-heat affected part), and the elongation.
  • Tables 10, 11, and 12 show the results.
  • the bending workability was evaluated by visually observing the presence or absence of wrinkles, rough skin, and cracks by bending a brazed joint structure in which pipes were straightly butt-joined using a CNC bender manufactured by Chiyoda Corporation.
  • the bending R at the time of a bending process was 38 of outer diameter x 1.5.
  • the bending workability was evaluated as “A”: wrinkle, rough skin, no crack, “B”: wrinkle or rough skin, “C”: crack.
  • the evaluation results are shown in Table 9, Table 10, Table 11, and Table 12.
  • the discoloration resistance is measured by measuring the material surface (heat affected zone) of the above-mentioned brazed joint structure exposed to the atmosphere (air-conditioned indoors) for 3 months using a spectrocolorimeter as described in JIS Z 8729 * A * b * was measured, and the color difference before and after exposure was calculated and evaluated.
  • the color difference values were evaluated as “A”: 0 to 4.9, “B”: 5 to 9.9, and “C”: 10 or more. During the exposure period, it was touched by hand every day, and the most discolored spot was measured. The evaluation results are shown in Table 9, Table 10, Table 11, and Table 12.
  • Antibacterial Antibacterial properties were evaluated by changing the test area (film area) and contact time using a test method based on JIS Z 2801 (antibacterial processed product-antibacterial test method / antibacterial effect). .
  • the bacterium used for the test was E. coli (strain storage number: NBRC3982), and E. coli pre-cultured at 35 ⁇ 1 ° C. (the pre-culture method was 5.6.a method described in JIS Z 2801) was 1/500 NB.
  • a solution in which the number of bacteria was adjusted to 1.0 ⁇ 10 6 cells / mL was used as a test bacterial solution.
  • the test method was carried out by placing a sample in which a heat-affected zone and a non-heat-affected zone by brazing were each cut into 10 mm squares in a sterilized petri dish, and the aforementioned test bacterial solution (E. coli: 1.0 ⁇ 10 6 cells / mL) 0. 045 mL is dropped, covered with a ⁇ 5 mm film, and the petri dish lid is closed.
  • the petri dish is cultured for 10 minutes in an atmosphere of 35 ° C. ⁇ 1 ° C. and a relative humidity of 95% (inoculation time: 10 minutes).
  • the cultured test bacterial solution is washed out with 10 mL of SCDLP (Soybean-Casein Digest Broth with Lecithin & Polysorbate) medium to obtain the washed bacterial solution.
  • SCDLP Soybean-Casein Digest Broth with Lecithin & Polysorbate
  • the washed bacterial solution is diluted 10-fold with phosphate buffered saline, standard agar medium is added to the bacterial solution, cultured at 35 ⁇ 1 ° C. for 48 hours, and the number of colonies is 30 or more. In this case, the number of colonies was counted and the viable cell count (cfu / mL) was determined.
  • Evaluation of antibacterial properties is based on the case where the viable cell rate C H in the heat-affected zone of the brazed joint structure is C H ⁇ 1.10 ⁇ C 0 with respect to the viable cell rate C 0 in the non-heat effect.
  • the evaluation results are shown in Table 9, Table 10, Table 11, and Table 12.
  • Corrosion resistance Corrosion resistance was tested in accordance with JIS H 3250 copper and copper alloy bar cracking test, and ammonia water with a volume concentration of 12% was made and placed in a desiccator at a distance of 100 mm or more. Lay down structure. After holding in that state for 4 hours (double the specified time), the sample was taken out from the desiccator and checked for cracks. The evaluation of the stress corrosion cracking test was performed visually and evaluated as “ ⁇ ”: no crack, “ ⁇ ”: crack. The evaluation results are shown in Table 9, Table 10, Table 11, and Table 12.
  • 1st invention alloy color-change resistant copper alloy having the composition range described in claim 1
  • the sum of the area ratios of ⁇ phase and ⁇ phase in the matrix of ⁇ phase is 0 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 1.4
  • the brazed joint structure having a metal structure of (%) and electrical conductivity of 7 to 25% IACS is excellent in the strength and bending workability of the brazed portion, and has corrosion resistance, discoloration resistance, antibacterial property (bactericidal property) ) was excellent.
  • the total area ratio of ⁇ phase and ⁇ phase is 0%, or 0.03 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 0.30 (%) metal structure, and conductivity 7 to 20% IACS If so, the strength reduction rate at the time of brazing was low, the strength of the brazed portion could be maintained high, and at the same time, the discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties) were excellent.
  • the alloy of the second invention (the color-change resistant copper alloy having the composition range described in claim 2), wherein the total area ratio of ⁇ phase and ⁇ phase in the matrix of ⁇ phase is 0 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 1.4
  • the brazed joint structure having a metal structure of (%) and an electrical conductivity of 7 to 25% IACS contained P, As, and Sb, and it was confirmed that the corrosion resistance was improved.
  • a third invention alloy (color-change-resistant copper alloy having a composition range according to claim 3), wherein the total area ratio of ⁇ phase and ⁇ phase in the matrix of ⁇ phase is 0 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 1.4.
  • a brazed joint structure having a metal structure of (%) and an electrical conductivity of 7 to 25% IACS containing Fe, Co, and Zr, grain growth due to heating during brazing is suppressed. As a result, the strength of the brazed portion was improved.
  • the corrosion resistance was improved.
  • a fourth invention alloy (a discoloration-resistant copper alloy having a composition range according to claim 4), wherein the total area ratio of ⁇ and ⁇ phases in the ⁇ phase matrix is 0 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 1.
  • the brazed joint structure having a metal structure of 4 (%) and an electrical conductivity of 7 to 22% IACS has a silver-white color tone, excellent brazing strength and bending workability, and It was excellent in corrosion resistance, discoloration resistance, and antibacterial properties (bactericidal properties).
  • the total area ratio of ⁇ phase and ⁇ phase is 0%, or 0.03 ⁇ ⁇ + ⁇ ⁇ 0.30 (%) metal structure, and conductivity is 7 to 12% IACS or less If so, it had a color tone exhibiting a silvery white color with a stronger whiteness, the strength reduction rate of the brazed portion was low, and at the same time, it was excellent in discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties).
  • the brazed joint structure joined with a brazing material containing 0.5 mass% or more of Ag and 10 mass% or more of Cu has suppressed grain growth during brazing, and the strength of the brazed portion and its surroundings is reduced.
  • the brazed joint structure according to the embodiment of the present invention is excellent in antibacterial properties (bactericidal properties) and discoloration resistance, and can secure the strength of the brazed portion.
  • the brazed joint structure according to the present invention has high strength, excellent discoloration resistance and antibacterial properties (bactericidal properties) at the same time, it is a bedside rail used in medical institutions, public facilities, and research facilities that are strict in satellite management. Ideal for headboards, footboards, stretcher side rails, door handles, handrails, door levers, doorknobs, poles, desks, chairs, shelves, and skirts.

Landscapes

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Abstract

Ｚｎを１７～３７ｍａｓｓ％、Ｐｂを０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％含有し、Ｎｉ：０．０１～１２．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％のうち少なくとも１種以上を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物とされた耐変色性銅合金からなる基材にろう付け部を形成したろう付け接合構造体であって、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕≦３２、かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋1×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、ろう付け部の金属組織が、α相マトリックスとされ、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が面積率で０％以上１．４％以下とされ、導電率が７～２５％ＩＡＣＳである。

Description

ろう付け接合構造体
　本発明は、Ｃｕ-Ｚｎ合金からなる基材にろう付け部を形成したろう付け接合構造体に関するものである。
　本願は、２０１３年９月２６日に、日本に出願された特願２０１３－２００１４９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　一般に、医療機関、公共施設、衛生管理に厳しい研究施設（例えば食品、化粧品、医薬品等）で使用されるサイドレール、ヘッドボード、フットボード、手すり、ドアハンドル、ドアノブ、ドアレバー等の構成部材として、耐変色性の観点から、Ｎｉ及びＣｒなどのめっき膜や樹脂及びペンキ等の塗装膜が形成された鉄鋼材料、銅合金、Ｚｎダイキャスト、Ａｌ合金等が多く使用されている。また、これらの製品は、管、棒、鍛造、ダイキャストおよび鋳造などで作られた部材をつなぎ合わせ、組み合わせて構成されることが多い。例えば、ベッドサイドレールは、曲げ加工を施された管と、サイズの異なった管やエルボ（９０度に曲がった管）を接合することによって構成されている。これらの構成部材は、不特定多数の人が触れるため、伝染病の予防、ウィルスの拡散防止の観点からも抗菌性を有していることが望ましい。
　サイドレール、ドアハンドル、ドアノブ、ドアレバー等の構成部品の素材として使用される鉄鋼材料として、一般的に安価な一般構造用鋼材（例えばＪＩＳ　Ｇ　３１０１に定義されるＳＳ４００、ＳＳ３３０）が使われることが多い。しかしながら、これらの材料は、耐変色性および抗菌性に乏しいため、抗菌めっきや抗菌塗装されるのが一般的である。また、一般構造用鋼材は、強度が比較的低いことから、近年の製品の軽量化、小型化、薄肉化に対応できないおそれがあった。
　また、上記構成部品の素材として、ＳＵＳ３０４をはじめとするステンレス鋼が使われることがある。ステンレス鋼は、耐変色性に優れ、表面処理は不要であるが、抗菌性に乏しく、Ｎｉを含有したオーステナイト系ステンレス鋼は高価であることと、溶接が困難であり、溶接の仕方によっては、その冷却の過程で相変態が生じてしまい接合部の強度に問題が生じたり、溶接後の後処理に手間（接合部が黒色に変色するためバフ研磨を余儀なくされる）がかかったりすることから、一般的に用いられる材料でない。
　銅および銅合金は、優れた抗菌性または殺菌性を示すものの、例えば室内環境で１カ月放置しただけで変色し、耐変色性の観点で問題が有る。また、均一に色調や色彩が変化すれば特に問題はないが、使用環境によっては、不均一な変色が生じるおそれがある。例えば、サイドレール等においては、人が常に触れる部分と触れない部分とで色調や色彩に差が生じやすく、問題となる。特に、接合部分は、人の手に触れることが少ない部位に形成されることが多いため、一層の耐変色性が求められる。その結果、サイドレール、ドアハンドル、ドアノブ、ドアレバー等の構成部材として銅および銅合金を使用する際、めっき、クリアコーティングを行う必要があり、その優れた抗菌性（殺菌性）を発揮できないといった問題があった。また、銅合金において一般的に使用されている純銅や６５／３５黄銅は、ろう付け時、７００℃以上に材料温度が上昇するので、ろう付け部およびその周辺の強度低下の問題がある。一方で、耐変色性が特に優れ過ぎると、銅の作用による抗菌性（殺菌性）が発揮できない。つまり、抗菌性（殺菌性）は、銅合金表面において、過酸化水素の生成、または、活性な酸素が生成することによって発揮される。言い換えれば、銅表面で、酸化還元反応が生じ、水蒸気などと反応していることにより、抗菌性（殺菌性）が発揮されるのである。この反応は、いわゆる腐食、すなわち変色することに当たり、銅表面に何ら反応がなければ、抗菌性（殺菌性）が発揮できない。本発明では、腐食反応（変色）を最小限にし、抗菌性（殺菌性）を保持することが最大の課題の１つである。
　また、上述の構成部材は、管、板、線、棒、鋳物や鍛造で作られた様々な形状の部材を接合することにより構成されている。
　たとえば、医療、福祉機関で使用されるベッド用サイドレール（転落防止用の安全柵）やストレッチャー用のサイドレールは、管と管を接合している。特に医療機関で使用されるベッド用サイドレールは、転落や挟まれを防止するために太径の管の大枠に対して細径の管を適切な間隔で接合している。
　その管同士の接合方法は、鉄鋼材料ではガス溶接、ＴＩＧ（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ）溶接、ＭＩＧ（Ｍｅｔａｌ　Ｉｎｅｒｔ　Ｇａｓ）溶接などが主なところである。一方、Ｚｎを含む銅合金を溶接する場合、溶接中にＺｎが蒸発し易いため溶接には技術が要される。また、溶接により外観上もビードの痕が残り、美観の問題を解決するためのビードの痕を研磨する工程が増えてしまい、形状によっては、完全に除去することが困難な場合もあり、外観上の問題および手間がかかる為、溶接は好ましくない。また、抗菌性（殺菌性）が損なわれるおそれもある。
　他の接合方法としては、ろう付け、はんだ付け、摩擦接合等の方法があるが、はんだ付けは接合強度が低いことから、摩擦接合はハンドリングの点から好ましくない。ろう付けは、接合強度、信頼性で他の接合方法より有利であるが、ろう付け時、材料温度が、７００℃、或いは８００℃にも達することがあり、耐変色性、抗菌性（殺菌性）を損なわずに、ろう付け部で高い強度を備えることも課題の1つである。
　そこで、十分な抗菌性（殺菌性）を得るために、手すり、ドアハンドル、ドアノブ、ドアレバーなどの構成部材に薄い銅箔、又は銅箔と樹脂や紙等と張り合わせた複合材料を貼り付ける手法の試みがなされている（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２０１１－０２０２６４号公報 特開平１１－２３９６０３号公報
　しかし、特許文献１、２に示すように、銅箔を構成部材の表面に貼り付ける方法の場合、接着剤の経年劣化により構成部材と銅箔の剥離が生じるおそれがあった。また、銅箔は、耐変色性に問題があり、必ずしも抗菌性（殺菌性）及び耐変色性を同時に維持できるものではなかった。さらに、これらの手法では、構成部材の接合部分の強度低下の問題を解決することはできなかった。
　本発明は、以上のような事情を背景としてなされたものであって、めっき、コーティング等の表面処理に頼らず耐変色性および抗菌性（殺菌性）を同時に備え、管、棒・線形状、鍛造、ダイキャストおよび鋳造などで作られた様々な形状の部材を、ろう付けによりつなぎ合わせ、組み合わせたものであり、かつ、高い強度のろう付け部を有するろう付け接合構造体を提供することを目的としている。
　本発明に係るろう付け接合構造体は、Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、を含有するとともに、Ｎｉ：０．０１～１２．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、のうち少なくとも１種以上を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物とされた組成を有する耐変色性銅合金からなる基材にろう付け部を形成したろう付け接合構造体であって、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕≦３２、かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋1×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、前記ろう付け部の金属組織が、α相マトリックスとされ、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が面積率で０％以上１．４％以下とされており、さらに、前記耐変色性銅合金の導電率が７～２５％ＩＡＣＳとされていることを特徴としている。
　本発明のろう付け接合構造体によれば、上述の組成範囲とされた耐変色性銅合金からなる基材にろう付け部を形成しているので、抗菌性（殺菌性）、耐変色性に優れている。また、ろう付け部を含む熱影響部の金属組織が、α相マトリックスとされ、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が面積率で０％以上１．４％以下とされているので、ろう付け部の耐食性を確保することができる。さらに、前記耐変色性銅合金の導電率が７～２５％ＩＡＣＳとされているので、ろう付け時の加熱による熱影響部が小さくなり、強度低下や抗菌性（殺菌性）の劣化等を抑制することができる。
　ここで、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記耐変色性銅合金は、さらに、Ａｓ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｐ：０．００５～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕≦３２の関係を有する構成としてもよい。
　この場合、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐの添加によってα相マトリックスの耐食性が向上することになり、ろう付け接合構造体の耐変色性をさらに向上させることが可能となる。
　また、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記耐変色性銅合金は、さらに、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２の関係を有する構成としてもよい。
　この場合、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃといった元素を、使用用途に応じて上述の範囲内で適宜添加することにより、所望の色調や特性を備えたろう付け接合構造体を得ることが可能となる。
　さらに、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記耐変色性銅合金は、Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、Ｎｉ：１．５～１２．５ｍａｓｓ％とを含有するとともに、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上をさらに含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物とされた組成とされており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕+１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、さらに、前記耐変色性銅合金の導電率が７～２２％ＩＡＣＳとされている構成としてもよい。
　この場合、Ｎｉを１．５～１２．５ｍａｓｓ％と比較的多く含有しているので、銀白色或いは黄銅色でも白色を帯びた色調を呈したまま、十分な耐変色性、抗菌性（殺菌性）を維持することができる。
　また、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記基材のうち前記ろう付け部から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部において、α相マトリックスの平均結晶粒径が８０μｍ以下とされている構成としてもよい。
　この場合、ろう付け時の加熱によって成長したα相マトリックスの平均結晶粒径が８０μｍ以下に抑えられているので、熱影響部と非熱影響部以外の部分との特性差が小さくなり、ろう付け接合構造体全体として抗菌性（殺菌性）や耐変色性を向上させることが可能となる。また、熱影響部の強度低下を抑制することができる。
　さらに、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記ろう付け部は、Ｃｕ：１０～９６ｍａｓｓ％を含み、残部はＡｇ：０．０１～７０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１～８０ｍａｓｓ％、Ｃｄ：０．０１～４０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１～１５ｍａｓｓ％ 、Ｎｉ：０．０１～１０ｍａｓｓ％のうち１種以上を含むろう材によってろう付けされている構成としてもよい。
　この場合、ろう材の融点が比較的低いことから、ろう付け温度を低く抑えることができ、ろう付け時の熱影響を抑え、ろう付け部の接合強度の向上を図ることが可能となる。また、ろう付け接合構造体全体として抗菌性（殺菌性）や耐変色性を向上させることが可能となる。
　また、本発明に係るろう付け接合構造体においては、前記ろう付け部を含む部位の引張強度が２００ＭＰａ以上、または、耐力が６０ＭＰａ以上としてもよい。
　この場合、ろう付け部を含む部位の強度が確保されることになり、ろう付け接合構造体全体として強度向上を図ることが可能となる。
　さらに、本発明に係るろう付け接合構造体においては、抗菌性試験において、前記基材のうち前記ろう付け部から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部における１０分経過後の生菌率ＣＨが、前記熱影響部以外の部分における１０分経過後の生菌率Ｃ０に対して、ＣＨ≦１．２５×Ｃ０とされていてもよい。
　この場合、抗菌性試験において、熱影響部における生菌率ＣＨと、熱影響部以外の部分における生菌率Ｃ０との差が小さく抑えられており、ろう付け接合構造体全体として抗菌性（殺菌性）を確保することが可能となる。
　また、本発明に係るろう付け接合構造体においては、ベッドサイドレール、ヘッドボード、フットボード、ストレッチャーサイドレール、ドアハンドル、手すり、ドアレバー、ドアノブ、ポール、机、椅子、棚、ナースカートの構成部材として使用され、抗菌用途で使用される構成としてもよい。
　本発明に係るろう付け接合構造体は抗菌性（殺菌性）、耐変色性、強度に優れていることから、上述の抗菌用途の構成部材の素材として特に適している。
　本発明によれば、めっき、コーティング等の表面処理に頼らず耐変色性および抗菌性（殺菌性）を同時に備え、管、棒・線、板形状、鍛造、ダイキャストおよび鋳造などで作られた様々な形状の部材を、ろう付けによりつなぎ合わせ、組み合わせたものであり、かつ、高い強度のろう付け部を有するろう付け接合構造体を提供することが可能となる。
本発明の一実施形態であるろう付け接合構造体を示す概略説明図である。
　以下に、本発明の実施形態に係るろう付け接合構造体について説明する。なお、本明細書では、〔Ｚｎ〕のように括弧付の元素記号は当該元素の含有量（ｍａｓｓ％）を示すものとする。
　本実施形態に係るろう付け接合構造体１０は、図１に示すように、後述する特定の組成の耐変色性銅合金からなる基材１１にろう付け部１２を形成したものとされている。本実施形態では、管状をなす基材１１に、他部材として管材１８をろう付けした構造とされている。
　なお、ろう付け部１２は、耐変色性銅合金からなる基材１１に他の金属部材をろう付けしたものであってもよいし、耐変色性銅合金からなる基材１１、１１同士を接合したものであってもよい。また、本実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、当然にろう付け部１２を有しているが、その他の部分に、はんだ付け、溶接、かしめ、ねじ止め等の他の接合方法によって接合された接合部を有するものであってもよい。
（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、基材１１を構成する耐変色性銅合金が、Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、を含有するとともに、Ｎｉ：０．０１～１２．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、のうち少なくとも１種以上を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物とされた組成を有するとともに、Ｚｎの含有量［Ｚｎ］ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量［Ｐｂ］ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕≦３２、かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋1×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有している。なお、上述の組成とされた第１の実施形態における耐変色性銅合金を第１発明合金と称する。
　また、本実施形態に係るろう付け接合構造体１０は、ろう付け部１２を含む熱影響部１３の金属組織が、α相マトリックスとされ、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が面積率で０％以上１．４％以下とされており、さらに、基材１１を構成する耐変色性銅合金の導電率が７～２５％ＩＡＣＳに設定されている。
　ここで、上述のように成分組成、ろう付け部１２を含む熱影響部１３の金属組織、導電率を規定した理由について以下に説明する。
（Ｚｎ：１７ｍａｓｓ％以上３７ｍａｓｓ％以下）
　Ｚｎは、上述の耐変色性銅合金において、後述するＳｎ、Ａｌ、Ｎｉとの共添加により、耐変色性、抗菌性（殺菌性）を高め、引張強度、耐力等の機械的強度を向上させ、ろう付け接合時において接合性（ろう付け性）を向上させる等、当該ろう付け接合構造体１０の特性を確保するのに重要で主要な元素である。Ｚｎを１７ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、３７ｍａｓｓ％を超えて含有しても、それに見合った効果が得られない。それに加え、ろう付け時において硬くて脆いβ相が残存し易くなり強度は向上するものの、冷間加工性、曲げ加工性、衝撃性、耐変色性、耐食性、耐応力腐食割れ性、抗菌性（殺菌性）が低下してしまう。そこで、Ｚｎの添加量は、１７ｍａｓｓ％以上３７ｍａｓｓ％以下の範囲内とした。なお、ろう付け接合部の強度、接合性、耐変色性を保持するには、Ｚｎの含有量を１８ｍａｓｓ％以上、さらには２０ｍａｓｓ％以上とすることが好ましい。また、抗菌性（殺菌性）を保持するには、Ｚｎの含有量を３６ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｐｂ：０．０００５ｍａｓｓ％以上０．３０ｍａｓｓ％以下）
　Ｐｂは、上述の耐変色性銅合金において、せん断加工や研磨等の加工性を向上させる効果がある元素である。ここで、Ｐｂを０．０００５％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、０．３０ｍａｓｓ％を超えて含有させると、含有量に見合った効果が得られず、延性、熱間・冷間加工性、接合性が低下してしまう。また、Ｐｂは有害物質であるので、含有量を最小限に留めるのが望ましい。そこで、Ｐｂの含有量は、０．０００５ｍａｓｓ％以上０．３０ｍａｓｓ％以下の範囲内とした。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｐｂの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．０１５ｍａｓｓ％以下の範囲内とすることが好ましい。
（Ｎｉ：０．０１ｍａｓｓ％以上１２．５ｍａｓｓ％以下）
　Ｎｉは、上述の耐変色性銅合金において、耐変色性、強度、接合部の延性、白色性を確保する上で重要な元素である。ここで、Ｎｉを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、１２．５ｍａｓｓ％を超えて含有しても、それに見合った効果が得られず冷間延性、プレス成形性が低下する。また、Ｎｉは過多であるとアレルギー（Ｎｉアレルギー）の原因にも成りうる。そこで、Ｎｉを添加する場合には、Ｎｉの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上１２．５ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。
　また、Ｎｉを主体として含有する場合、Ｎｉの含有量が１．５ｍａｓｓ％以上、特に２．０ｍａｓｓ％以上となると、耐変色性を向上する効果と、ろう材とのぬれ性を高める効果、すなわち、接合界面での延性を高める効果とがあり、さらに、ろう付け部１２近傍の熱影響部１３の結晶粒成長を抑制する効果もある。Ｎｉの含有量が８．０ｍａｓｓ％以上となると、これらの効果がさらに顕著になり、白色性も増す。
（Ｓｎ：０．０１ｍａｓｓ％以上２．５ｍａｓｓ％以下）
　Ｓｎは、上述の耐変色性銅合金において、耐変色性、強度を向上させる効果、ろう付け部１２近傍及び熱影響部１３における結晶粒成長を抑制する効果、ろう材とのぬれ性を高める効果を有する元素である。ここで、Ｓｎを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、２．５ｍａｓｓ％を超えて含有させると、添加量に見合った効果が得られない。それに加え、鋳造時に固相線温度と液相線温度が広がってしまい濃度偏析を招き易くなり、熱間加工性、冷間加工性および溶接管や板等の曲げ加工性が低下してしまう。また、ろう付け時、材料温度が７００℃以上に加熱されるので、Ｚｎ等他の元素との関係もあるが、Ｓｎを多く含有するとβ相、γ相の占める割合が多くなり、耐食性、耐変色性が低くなる。また、ろう付け時の接合界面で、Ｓｎ濃度がリッチになることにより、ろう付けの接合強度が低くなり、その結果衝撃強さが低下する。そこで、Ｓｎを添加する場合には、Ｓｎの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上２．５ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、Ｓｎは、０．３ｍａｓｓ％以上のＡｌとの共添加で、抗菌性（殺菌性）が向上あるいは低下することなく、良好な耐変色性を得ることができる。ここで、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｎの含有量が０．３ｍａｓｓ％以上、特に０．５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、２．２ｍａｓｓ％以下、さらには１．８ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ａｌ：０．０１ｍａｓｓ％以上１．６ｍａｓｓ％以下）
　Ａｌは、上述の耐変色性銅合金において、鋳造時の湯流れ性（鋳造性）、耐変色性、強度を向上させる効果を有する元素である。ここで、Ａｌを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、１．６ｍａｓｓ％を超えて含有させると、含有量に見合った効果が得られず、強固な酸化皮膜を形成することにより、抗菌性（殺菌性）を阻害する。また、ろう付け時のぬれ性が低下し、ろう付け部１２の延性が低下するため、衝撃強さが低下する。また、基材１１の延性が低下するので、溶接管や板材の曲げ加工性が低下し、加工時に割れが生じるおそれがある。そこで、Ａｌを添加する場合には、Ａｌの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上１．６ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、Ａｌは、０．３ｍａｓｓ％以上のＳｎとの共添加で、抗菌性（殺菌性）が向上あるいは低下することなく、良好な耐変色性を得ることができる。ここで、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ａｌの含有量を０．３ｍａｓｓ％以上、特に０．５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、１．３ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの含有量の関係式）
　ここで、上述の耐変色性銅合金において、耐変色性と抗菌性（殺菌性）の相反する特性を同時に満足し、ろう付け部の十分な強度を得るには、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕≦３２の関係式が重要である。なお、上述の式において、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌについては、それぞれの含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｎｉ〕、〔Ｓｎ〕、〔Ａｌ〕をそれぞれ０として計算する。また、Ｐｂについては、その含有量が０．０００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｐｂ〕を０として計算する。また、不可避的に含まれる不純物については、合計の不純物量が０．５ｍａｓｓ％より少ない場合は、上述の式にほとんど影響を与えない。合計の不可避不純物量が０．５ｍａｓｓ％を超える場合は〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕の値が、以下に記載の好ましい範囲を満たしていればよい。
　この関係式において、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕の値が１５未満では、耐変色性、強度、ろう付け性、抗菌性（殺菌性）が悪くなる。一方、この値が３２を超えるとβ相、γ相が増え、耐変色性、耐食性、耐応力腐食割れ性、ろう付け性、および溶接管や板等の曲げ加工性が悪くなる。また延性も低下するため、ろう付け部１２の強度、衝撃強さが低くなる。また、抗菌性（殺菌性）が飽和するどころか却って悪くなる。上述の式において、Ｓｎは、特にβ相やγ相に形成に影響を与え、強度の向上、抗菌性（殺菌性）にも寄与するので、プラスの係数が与えられている。Ａｌは、Ｓｎと類似の効果があるが、その影響度はＳｎよりも少し小さく、耐変色性の影響を含めて総合的に係数を与えている。Ｎｉは、Ｓｎとは逆に、β相やγ相に形成を阻害することが主として評価され、耐食性、耐変色性を加味して、マイナスの係数が与えられている。
　なお、上述の式においては、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕の値は、好ましくは１７以上、最適には２０以上であり、他方、好ましくは３１以下、さらには３０以下であり、より好ましくは２９以下である。好ましい範囲にあると、ろう付け部１２の強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）の特性がより優れたものとなる。
（Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの含有量の関係式）
　さらに、上述の耐変色性銅合金において、耐変色性と抗菌性（殺菌性）を同時に有するには、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの含有量のバランスが重要であり、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８を満たす必要がある。なお、上述の式において、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌについては、それぞれの含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｎｉ〕、〔Ｓｎ〕、〔Ａｌ〕をそれぞれ０として計算する。Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの含有量が０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕の値が０．７未満となる量である場合、耐変色性、強度面で問題が生じる。一方、この値が３．８を超えてしまうと、ろう付け性も低下し、素材とろう材との接合界面が脆弱になり、衝撃強さ等の強度が低くなる。そして、耐変色性が向上する一方で、抗菌性（殺菌性）が損なわれる。
　上述の式において、Ａｌは、耐変色性に大きな効果を発揮し、特にＳｎと共添加すると耐変色性が特に顕著になり、強度他の特性を加味して、大きな係数を与えられている。一方で、Ａｌ含有量が多くなりすぎると、抗菌性（殺菌性）が損なわれることを上述の式は示している。ＳｎもＡｌと類似の傾向を示すが、耐変色性等については、Ａｌよりその効果が小さいので係数は小さくなっている。そして、Ａｌ、Ｓｎは、共添加で耐変色性、抗菌性（殺菌性）が顕著になるが、それらの効果を、ＡｌとＳｎの含有量の積で表すこともでき、好ましくは、０．１５≦〔Ｓｎ〕×〔Ａｌ〕≦１．２、更に好ましくは、〔Ｓｎ〕×〔Ａｌ〕は、０．１８以上であり、より好ましくは、０．２０以上である。一方、〔Ｓｎ〕×〔Ａｌ〕は、好ましくは１．０以下、より好ましくは、０．８５以下である。
　他方、Ｎｉは、主として耐変色性の効果を発揮するためには、ある程度の量が必要である。０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式において、０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕の値は好ましくは０．８以上、より好ましくは、１．１以上であり、さらに好ましくは、１．６以上であり、他方、好ましくは、３．６以下であり、より好ましくは、３．５以下である。好ましい範囲にあると、ろう付け部１２の強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）の特性がより優れたものとなる。
（熱影響部１３の金属組織）
　また、熱影響部１３の金属組織において、α相マトリックス中に硬質で脆いβ相やγ相が、所定量を超えて存在すれば、ろう付け部１２での延性、耐応力腐食割れ性、耐変色性、耐食性に悪影響を与え、抗菌性（殺菌性）も却って悪くなる。そこで、ろう付け部１２を含む熱影響部１３の金属組織は、α相マトリックスであり、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が、面積率で０％以上１．４％以下であることが好ましい。なお、β相とγ相の合計の面積率は０．９％以下であればより好ましい。一方、β相、γ相は、ろう付け部１２近傍、熱影響部１３の結晶粒成長を抑制する効果があり、β相、γ相が析出しようとする直前のα相は最も強度が高く、抗菌性（殺菌性）もよい。したがって、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が、面積率で０％、若しくは、０．０３％～０．３％が最適である。
（耐変色性銅合金の導電率）
　さらに、ろう付けによる接合は、ろう材の溶融による母材とろう材との溶融拡散によって行われるものであることから、健全な接合を行うためには、ろう付け部１２の母材の温度は、少なくともろう材の融点より高くなければならない。ところが、母材の熱伝導性が良いと、熱が母材全体に伝達し、母材のうちろう付けする部位の温度を局部的に上げることは難しく、ろう付けする部位の温度を上げるためには、母材全体の温度を上げざるを得ない。母材を高温状態に長い時間晒すと、当然、表面酸化が起こり、美観上問題が残るため、ろう付け後、長い時間の研磨作業が必要となる。この研磨が不十分であると、ろう付け部１２の抗菌性（殺菌性）が損なわれる。金属材料の熱伝導率と導電率の関係は、ヴィーデマン＝フランツ則（Wiedeman-Franz law）にあるように比例関係が認められる。つまり、導電率が低い金属材料は熱伝導率も低くなり、ろう付けをする部分の温度を短時間で局部的に上げることができ、ろう付け時の熱影響による強度低下の観点で有利になる。上述の組成および関係式を満たしており、基材１１の導電率が２５％ＩＡＣＳ（International Annealed Copper Standard）以下であれば、ろう付け時において、基材１１全体の温度が上がり難く、接合する部位周辺のみの温度上昇（局部加熱）になるため、短時間で加熱することができ、ろう付け部１２のみでなく、ろう付け接合構造体１０全体としての強度低下を抑制することが可能である。この導電率が２５％ＩＡＣＳを超えると、例えば、純銅（導電率１００％ＩＡＣＳ）、６５Ｃｕ／３５Ｚｎ黄銅（導電率２７～２８％ＩＡＣＳ）を基材として使用した場合に認められるように、ろう付け部１２周辺の強度低下だけでなく、ろう付け接合構造体１０全体の強度低下に繋がるおそれがある。このため、基材１１の導電率は、２３％ＩＡＣＳ以下が好ましく、２1％ＩＡＣＳ以下がさらに好ましく、２０％ＩＡＣＳ以下が最適である。また、導電率が７％ＩＡＣＳ未満になると熱伝導性が悪いがために適正な量の熱を逃がす事ができず加熱部に熱がたまってしまい、熱影響部の温度上昇を招いてしまう。以上のことから基材の導電率の下限は７％ＩＡＣＳとしている。
（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態であるろう付け接合構造体１０は、上述した第１の実施形態であるろう付け接合構造体１０において基材１１を構成する耐変色性銅合金が、さらに、Ａｓ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｐ：０．００５～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕≦３２の関係を有する構成とされたものである。なお、第２の実施形態における耐変色性銅合金を第２発明合金と称する。
　以下に、上述のように成分組成をさらに規定した理由について説明する。
（Ｐ：０．００５ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　Ｐは、上述の耐変色性銅合金において、α相マトリックスの耐食性を向上させる働きがあり、鋳造時の湯流れ性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Ｐを０．００５ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｐの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると、含有量に見合った効果が得られず、素材製造時の熱間延性および冷間延性と、曲げ加工性とに悪影響を及ぼしてしまう。そこで、Ｐを添加する場合には、Ｐの含有量を０．００５ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｐの含有量は０．０２ｍａｓｓ％以上０．０６ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ａｓ：０．０１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　ＡｓもＰと同様に、上述の耐変色性銅合金において、α相マトリックスの耐食性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Ａｓを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ａｓの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると、含有量に見合った効果が得られず、ろう付け部１２の延性に悪影響を及ぼす。そこで、Ａｓを添加する場合には、Ａｓの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、Ａｓは毒性が強いことから、０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｓｂ：０．０１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　ＳｂもＰと同様に、上述の耐変色性銅合金において、α相マトリックスの耐食性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Ｓｂを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｓｂの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると、含有量に見合った効果が得られず、ろう付け部１２の延性に悪影響を及ぼす。そこで、Ｓｂを添加する場合には、Ｓｂの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、Ｓｂは毒性が強いことから、０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂの含有量の関係式）
　ここで、上述の耐変色性銅合金においては、耐変色性と抗菌性（殺菌性）の相反する特性を同時に満足し、ろう付け部１２の十分な強度を得るために、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕≦３２の関係式が重要である。
　なお、上述の式において、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌについては、それぞれの含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｎｉ〕、〔Ｓｎ〕、〔Ａｌ〕をそれぞれ０として計算する。また、Ｐｂについては、その含有量が０．０００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｐｂ〕を０として計算する。さらに、Ａｓについては、その含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ａｓ〕を０として計算する。Ｐについては、その含有量が０．００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｐ〕を０として計算する。Ｓｂについては、その含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｓｂ〕を０として計算する。また、不可避的に含まれる不純物については、合計の不純物量が０．５ｍａｓｓ％より少ない場合は、上述の式にほとんど影響を与えない。合計の不可避不純物量が０．５ｍａｓｓ％を超える場合は、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕の値が以下に記載の好ましい範囲を満たしていればよい。
　この関係式を満足することにより、第１の実施形態であるろう付け接合構造体１０と同様に、耐変色性と抗菌性（殺菌性）とを両立することが可能となる。なお、上述の式においては、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕の値は、好ましくは１７以上、最適には２０以上であり、他方、好ましくは３１以下、さらには３０以下であり、より好ましくは２９以下である。好ましい範囲にあると、ろう付け部１２の強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）の特性がより優れたものとなる。
（第３の実施形態）
　本発明の第３の実施形態であるろう付け接合構造体１０は、上述した第１及び第２の実施形態であるろう付け接合構造体１０において基材１１を構成する耐変色性銅合金が、さらに、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２の関係を有する構成とされたものである。なお、第３の実施形態における耐変色性銅合金を第３発明合金と称する。
　以下に、本実施形態において、上述のように成分組成をさらに規定した理由について説明する。
（Ｍｎ：０．０１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下）
　Ｍｎは、上述の耐変色性銅合金の色調面でＮｉとの共添加で効果を発揮し、白色性を強め、耐変色性を向上させる元素であり、Ｎｉ代替元素としての役割を果たす効果を有する元素である。また、Ｍｎの添加は、強度、耐摩耗性、プレス加工性、曲げ加工性を向上させる効果もある。ここで、Ｍｎを０．０１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｍｎの含有量が２．０ｍａｓｓ％を超えると、含有量に見合った効果が得られず、熱間圧延、熱間押出、熱間鍛造などの熱間加工性を低下させ、抗菌性（殺菌性）を低下させることもある。そこで、Ｍｎを添加する場合には、Ｍｎの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｍｎの含有量を０．２ｍａｓｓ％以上、１．２ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｆｅ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　Ｆｅは、ろう付け時に高温に晒されても結晶粒成長を抑制する作用効果を有する。特に、ＰとともにＣｕ－Ｚｎ合金に微量添加されることで、Ｆｅ－Ｐ系の析出物が析出する。さらに、Ｐ，Ｃｏと共添加されることによりＦｅ－Ｃｏ－Ｐ系の析出物が析出し、結晶粒が微細化し、その結果強度と耐熱性が向上する。ここで、Ｆｅを０．００１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｆｅの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると、結晶粒抑制効果が飽和するばかりでなく、添加量に見合った効果が得られず、強度、耐熱性にも寄与しない。そして、ろう付け後の冷却時において過剰なＦｅ－Ｐ系あるいはＦｅ－Ｃｏ－Ｐ系の析出物が結晶粒界に析出してしまい、熱影響部１３の冷間延性、曲げ加工性、耐衝撃性を低下させてしまう。そこで、Ｆｅを添加する場合には、Ｆｅの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｆｅの含有量は０．０２ｍａｓｓ％以上０．０５ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｃｏ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　Ｃｏは、ろう付け時に高温に晒されても結晶粒成長を抑制する作用効果を有する。特に、ＰとともにＣｕ－Ｚｎ合金に微量添加されることでＣｏ－Ｐ系の析出物が析出する。さらに、Ｐ，Ｆｅと共添加されることによりＦｅ－Ｃｏ－Ｐ系の析出物が析出し、結晶粒が微細化し、強度、耐熱性が向上する。ここで、Ｃｏを０．００１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｃｏの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると、結晶粒抑制効果が飽和するばかりでなく、添加量に見合った効果が得られず、強度、耐熱性にも寄与しない。そして、ろう付け後の冷却時において過剰なＣｏ－Ｐ系あるいはＦｅ－Ｃｏ－Ｐ系の析出物が結晶粒界に析出してしまい、熱影響部１３の冷間延性、曲げ加工性、耐衝撃性を低下させてしまう。そこで、Ｃｏを添加する場合には、Ｃｏの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｃｏの含有量は０．０２ｍａｓｓ％以上０．０５ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｚｒ：０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％以下）
　Ｚｒは、極微量の添加でＣｕ－Ｚｎ合金の電気伝導性をほとんど損なわずに結晶粒を微細化させ、強度を向上させる作用効果を有する元素である。また、ろう付け時においても結晶粒成長を抑制する作用効果を有する。ここで、Ｚｒを０．０００５ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｚｒの含有量が０．０３ｍａｓｓ％を超えると、含有量に見合った効果が得られず、結晶粒の微細化が損なわれる。そこで、Ｚｒを添加する場合には、Ｚｒの含有量を０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｚｒの含有量は０．０００７５ｍａｓｓ％以上０．０１５ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｓｉ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下）
　Ｓｉは、Ｃｕ－Ｚｎ合金の鋳造時の湯流れ性、強度、耐食性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Ｓｉを０．００１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｓｉの含有量が０．０９ｍａｓｓ％を超えると含有量に見合った効果が得られず、冷間加工性が損なわれる。そこで、Ｓｉを添加する場合には、Ｓｉの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．０９ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｉの含有量は０．０１ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｍｇ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．０５ｍａｓｓ％以下）
　Ｍｇは、Ｃｕ－Ｚｎ合金の強度、耐食性、耐変色性を向上させる効果があり、特に耐食性の観点で粒界腐食を防止できる作用効果を有する元素である。ここで、Ｍｇを０．００１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｍｇは酸化しやすく、過剰に含有させると鋳造時に酸化し、酸化物の巻き込みなどの鋳造欠陥を生じるおそれがあるため、０．０５ｍａｓｓ％以下としておく必要がある。そこで、Ｍｇを添加する場合には、Ｍｇの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．０５ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｍｇの含有量は０．０１ｍａｓｓ％以上０．０２ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｃ：０．０００１ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％以下）
　Ｃは、Ｐｂ添加と同様の作用が得られ、Ｃｕ―Ｚｎ合金のせん断加工性、研磨等の加工性を向上させる作用効果を有する元素である。ここで、Ｃを０．０００１ｍａｓｓ％以上含有させることにより、上述の作用効果が得られる。一方、Ｃの含有量が０．０１ｍａｓｓ％を超えると、それに見合った効果が得られず、延性、熱間・冷間加工性、接合性を低下させてしまう。そこで、Ｃを添加する場合には、Ｃの含有量を０．０００１ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｃの含有量は０．００２ｍａｓｓ％以上０．００５ｍａｓｓ％以下であることが好ましいが、これに限定されない。
（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌ、Ａｓ、Ｐ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚｒ、Ｃｏ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｃの含有量の関係式）
　ここで、上述の耐変色性銅合金においては、耐変色性と抗菌性（殺菌性）の相反する特性を同時に満足し、ろう付け部１２の十分な強度を得るために、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２の関係式が重要である。
　なお、上述の式において、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌについては、それぞれの含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｎｉ〕、〔Ｓｎ〕、〔Ａｌ〕をそれぞれ０として計算する。また、Ｐｂについては、その含有量が０．０００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｐｂ〕を０として計算する。また、Ａｓについては、その含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ａｓ〕を０として計算する。Ｐについては、その含有量が０．００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｐ〕を０として計算する。Ｓｂについては、その含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｓｂ〕を０として計算する。さらに、Ｍｎについては、その含有量が０．０１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｍｎ〕を０として計算する。Ｆｅについては、その含有量が０．００１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｆｅ〕を０として計算する。Ｚｒについては、その含有量が０．０００５ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｚｒ〕を０として計算する。Ｃｏについては、その含有量が０．００１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｃｏ〕を０として計算する。Ｓｉについては、その含有量が０．００１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｓｉ〕を０として計算する。Ｍｇについては、その含有量が０．００１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｍｇ〕を０として計算する。Ｃについては、その含有量が０．０００１ｍａｓｓ％より少ない場合は、特性への影響が少ないことから、〔Ｃ〕を０として計算する。さらに、不可避的に含まれる不純物については、合計の不純物量が０．５ｍａｓｓ％より少ない場合は、上述の式にほとんど影響を与えない。合計の不可避不純物量が０．５ｍａｓｓ％を超える場合は、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕の値が以下に記載の好ましい範囲を満たしていればよい。
　この関係式を満足することにより、第１及び第２の実施形態であるろう付け接合構造体１０と同様に、耐変色性と抗菌性（殺菌性）とを両立することが可能となる。なお、上述の式においては、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕の値は、好ましくは１７以上、最適には２０以上であり、他方、好ましくは３１以下、さらには３０以下であり、より好ましくは２９以下である。好ましい範囲にあると、ろう付け部１２の強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）の特性がより優れたものとなる。
（第４の実施形態）
　本発明の第４の実施形態であるろう付け接合構造体１０は、上述した第１の実施形態であるろう付け接合構造体１０において基材１１を構成する耐変色性銅合金が、Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、Ｎｉ：１．５～１２．５ｍａｓｓ％とを含有するとともに、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上をさらに含有し、残部がＣuおよび不可避不純物とされた組成とされており、Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕+１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、さらに、耐変色性銅合金の導電率が７～２２％ＩＡＣＳとされている。なお、第４の実施形態における耐変色性銅合金を第４発明合金と称する。
　以下に、本実施形態において、上述のように成分組成及び導電率をさらに規定した理由について説明する。
　なお、この第４の実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、第１の実施形態であるろう付け接合構造体１０の耐変色性銅合金に対してＮｉの含有量の下限が１．５ｍａｓｓ％と高く設定されている。この理由について以下に説明する。なお、その他の元素については、第１、第２、第３の実施形態で説明したとおりである。
（Ｎｉ：１．５ｍａｓｓ％以上１２．５ｍａｓｓ％以下）
　Ｃｕ―Ｚｎ合金において、銀白色或いは黄銅色でも白色を帯びた色調を呈したまま強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）、ろう付け性、熱影響部１３の結晶粒成長を抑制する効果を得るためには、Ｎｉ含有量は１．５ｍａｓｓ％以上必要である。一方、Ｎｉの含有量が１２．５ｍａｓｓ％を超えると、Ｎｉアレルギーが発生するおそれがあり、抗菌性（殺菌性）も飽和して寧ろ悪くなる。そこで、本実施形態では、Ｎｉの含有量を１．５ｍａｓｓ％以上１２．５ｍａｓｓ％以下の範囲内とする。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｎｉの含有量を２．０ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、２．５ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。また、１２ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
（Ｚｎ、Ｐｂ、Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの関係式）
　Ｃｕ―Ｚｎ合金において銀白色或いは黄銅色でも白色を帯びた色調を呈したまま強度、耐変色性、抗菌性を得るためには１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕+１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２の関係式が重要である。この関係式において、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕+１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕の値が下限値未満では耐変色性、強度、接合性（ろう付け性）、抗菌性（殺菌性）が悪くなり、上限値を超えると脆化、抗菌性（殺菌性）の飽和、耐食性が悪くなる。
（Ｎｉ、Ｓｎ、Ａｌの関係式）
　さらに、Ｃｕ―Ｚｎ合金において、銀白色或いは黄銅色でも白色を帯びた色調を呈したまま強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）を得るにはＮｉ、Ｓｎ、Ａｌの含有量の関係が０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８を満たす必要がある。この関係式において０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕の値が０．７未満になると、色調（黄色味が増す）、耐変色性、強度面で問題が生じる虞がある。この値が３．８を超えてしまうと、色調の飽和（銀白色）、冷間加工性、曲げ加工性、抗菌性（殺菌性）の面で問題が生じるおそれがある。
（耐変色性銅合金の導電率）
　第４の実施形態における耐変色性銅合金（第４発明合金）においては、Ｎｉを１．５ｍａｓｓ％以上と比較的多く含有していることから、導電率を２２％ＩＡＣＳ以下と比較的低く設定することができる。このように導電率を低くすることにより、ろう付け時において、基材１１全体の温度が上がり難く、接合する部位周辺のみの温度上昇（局部加熱）になるため、ろう付け部１２のみでなく、ろう付け接合構造体１０全体としての強度低下を抑制することが可能となる。
　上述の第１～第４の実施形態であるろう付け接合構造体１０の耐変色性銅合金において、以上の各元素の残部は、基本的にはＣｕおよび不可避的不純物とすればよい。ここで、不可避的不純物としては、Ｃｒ，Ａｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｓｅ，Ｔｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｇｅ，Ｔｉ，Ｔｌ，Ｂｉ，Ｓ，Ｏ，Ｂｅ，Ｎ，Ｈ，Ｈｇ，Ｂ、および希土類等が挙げられる。これらの不可避不純物は、総量で０．５ｍａｓｓ％以下であることが望ましい。
（α相マトリックスの平均結晶粒径）
　ここで、第１～第４の実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、基材１１のうちろう付け部１２から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部１３において、α相マトリックスの平均結晶粒径が８０μｍ以下とされている。
　なお、本実施形態では、ろう付け部１２から１０ｍｍ離れた３箇所の部分で結晶粒径を測定し、熱影響部におけるα相マトリックスの平均結晶粒径を算出している。
　ろう付けによる基材１１の熱影響部１３の平均結晶粒径が８０μｍを超えると、ろう付け接合構造体１０に応力や衝撃が加わった際に、接合による熱影響部１３と非熱影響部１４（熱影響部１３以外の部分）の境界部に応力集中が生じ易くなり、割れ感受性が高くなってしまうおそれがある。つまり、ろう付け部１２周辺の熱影響部１３の平均結晶粒径は、非熱影響部１４の結晶粒径に近い程良い。また、熱影響部１３の結晶粒が粗大である場合や熱影響部１３と非熱影響部１４の平均結晶粒径差が大きい場合は、割れ感受性だけでなく応力腐食割れの感受性も高めてしまう。このため、上述の組成、関係式、平均結晶粒径が重要になってくる。
（ろう材）
　また、本実施形態であるろう付け接合構造体１０において用いられるろう材としては、銀ろう、りん銅ろう、黄銅ろうを含み、少なくともＣｕの含有量が１０ｍａｓｓ％以上９６ｍａｓｓ％以下であって、残部は、Ａｇ：０．０１～７０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１～８０ｍａｓｓ％、Ｃｄ：０．０１～４０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１～１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．０１～１０ｍａｓｓ％のうち少なくとも１種以上含むろう材と定義される。より好ましくは、少なくともＣｕの含有量が１０ｍａｓｓ％以上９６ｍａｓｓ％以下であって、３ｍａｓｓ％以上１０ｍａｓｓ％以下のP、０．５ｍａｓｓ％以上６５ｍａｓｓ％以下のＡｇ、１２ｍａｓｓ％以上７０ｍａｓｓ％以下のＺｎ、１２ｍａｓｓ％以上３０ｍａｓｓ％以下のＣｄ、１ｍａｓｓ％以上５ｍａｓｓ％以下のＮｉ、２ｍａｓｓ％以上１２ｍａｓｓ％以下のＳｎのうち少なくとも１種以上含む。
　銅合金をろう付けする際に用いられるろう材は、銀ろう、りん銅ろう、黄銅ろうを使うのが一般的であるが、ＪＩＳ　Ｚ　３２６４に規定されているりん銅ろう（ＢＣｕＰ）の融点は７９０～９２５℃、黄銅ろうの融点は９００℃前後であるのに対して、ＪＩＳ　Ｚ　３２６１に規定されている銀ろう（ＢＡｇ）の融点は６２０～８００℃であり、ろう材によって融点が大きく異なっている。材料をろう付けする際は、ろう材を融点以上の温度に上げる必要があることから、ろう付け部１２は熱影響によって強度低下してしまう。また、６５Ｃｕ／３５Ｚｎ黄銅を例に挙げると、７００～８００℃に加熱するとβ相の析出が起こり、冷却速度が速すぎるとこのβ相が残留してしまい耐食性の低下を引き起こす。
　ろう付け部１２の強度、耐食性の観点から、Ａｇを含まないりん銅ろうや黄銅ろうより融点が低い、銀ろう、もしくはＡｇを含むリン銅ろうを使うことが望ましい。すなわち、本実施形態であるろう付け接合構造体１０において用いられるろう材は、少なくともＣｕを１０ｍａｓｓ％以上９６ｍａｓｓ％以下、Ａｇを０．５ｍａｓｓ％以上６５ｍａｓｓ％以下を含むことが好ましい。Ａｇは高価であるが、０．５ｍａｓｓ％以上のＡｇをろう材が含有すると、ろう材の融点が下がり、基材１１との接合性、濡れ性が向上する。より好ましくは、Ｃｕを１２ｍａｓｓ％以上５０ｍａｓｓ％以下、Ａｇを２．０ｍａｓｓ％以上６０ｍａｓｓ％以下含むろう材、最適には、Ｃｕを２０ｍａｓｓ％以上４０ｍａｓｓ％以下、Ａｇを３０ｍａｓｓ％以上６０ｍａｓｓ％以下含むろう材である。なお、残部は、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｓｎ、Ｐ、Ｎｉのうち少なくとも１種以上含むものであればよい。
　一例として、Ａｇ：５５．０～５７．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：２１．０～２３．０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：１５．０～１９．０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：４．５～５．５ｍａｓｓ％を含有するろう材、および、Ａｇ：２４．０～２６．０ｍａｓｓ％、Ｃｕ：４０．０～４２．０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：３３．０～３５．０ｍａｓｓ％を含有するろう材の色調は銀白色を呈しており、銀白色を呈する耐変色銅合金からなる第４の実施形態であるろう付け接合構造体１０の基材１１に色調が近い。このため、ろう付け部１２の強度低下の観点だけでなく、美観の観点からも好ましい。
　ここで、本実施形態であるろう付け接合構造体１０におけるろう付け方法は、ろう材を融点（液相線）＋５０℃以内の温度で溶融させてろう付けを行うものとされている。ろう付けに要する時間は、α相マトリックスの結晶粒粗大化を抑制するために１分未満が好ましく、３０秒未満がより好ましい。ろう付け後の金属組織においてα相マトリックス中に常温で硬くて脆いβ相が析出するのを抑制し、β+γ相の占める割合を１．４％以下にするためには、ろう付け直後から１００℃までの温度域を５０℃／秒以下の冷却速度で冷却することが好ましい。冷却速度が５０℃／秒を超えると、β相が多く残留し耐食性、延性が低下する。
　なお、本実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、ＪＩＳ　Ｚ　３２６４に規定されるＡｇを含まないりん銅ろうでも接合可能であるが、ろう付け温度が８００℃、または８００℃を超えることから、Ｃｕ：７９～９６ｍａｓｓ％、Ｐ：４～８ｍａｓｓ％、及び少量のＡｇ（具体的には０．５ｍａｓｓ％以上、好ましくは２ｍａｓｓ％以上、より好ましくは４ｍａｓｓ％以上、敢えて上限は７ｍａｓｓ％以下）を含有させることで、融点が大幅に低下し、性能とコストの最大限のバランスが確保できる。ろう材の融点が高い弊害として、金属組織においてα相マトリックスの結晶粒の粗大化が生じてしまい好ましくない。金属材料の結晶粒粗大化は、粒界面積が低減し加工時に結晶粒界に応力集中し易くなり割れ感受性が高まるだけでなく、曲げ加工時に肌荒れが生じ外観的にも問題が生じるおそれがある。また、本実施形態においては、ろう付けが大気中で実施されるため、ろう付けが高温になると温度上昇に伴って、急激に多くの酸化物が形成され、接合が不十分となるおそれがある。さらに、ＪＩＳ　Ｚ　３２６２に規定される黄銅ろうは、色調的には黄金色を呈する銅合金に適しているものの、融点がりん銅ろうよりさらに高いため、接合部の強度が落ちるおそれがある。このため、熱伝導性が低く結晶粒成長を抑制することができるＮｉ、Ｆｅ等を含有する銅合金を基材１１として使用することが望ましい。また、ろう付け部１２の占める割合が少ないが、耐変色性の観点からも、Ａｇを含むろう材の使用が好ましい。
（ろう付け部１２の強度）
　また、本実施形態であるろう付け接合構造体１０においては、ろう付け部１２を含む部位の引張強度が２００ＭＰａ以上、または、耐力が６０ＭＰａ以上とされている。
　ろう付け接合構造体１０のろう付け部１２の強度は、ろう付け時の熱影響によって非熱影響部１４よりも低くなる。また、ろう付け時において、ろうと母材との溶融拡散が不十分である場合や接合界面に酸化物が形成された場合には、ろう付け部の強度はさらに低下する。
　本実施形態では、ろう付け部１２の引張強さが２００ＭＰａ以上、または耐力６０ＭＰａ有している。この引張強度２００ＭＰａまたは耐力６０ＭＰａといった機械的特性は、熱間加工、冷間加工、焼鈍を施した純銅の調質Ｏ材に相当し、医療機関、公共施設等で使用される手すり、ドアハンドル、サイドレールなどの構成部材として使用されるろう付け接合構造体１０として、実使用上問題が生じることが無い強度である。さらに、引張強度２５０ＭＰａ以上または耐力７０ＭＰａ以上となると、ＣｕにＺｎを１５ｍａｓｓ％含有した銅合金の調質Ｏ材に相当する。高温のろう付けにより、熱影響部１３の結晶粒粗大化による強度低下、ろう材と母材との溶融拡散による接合の観点から鑑みれば、引張強度２５０ＭＰａ以上または耐力７０ＭＰａ以上は、十分に高い強度であるといえる。例えば、ろう材としてりん銅ろう：ＢＣｕＰ－２（９３ｍａｓｓ％Ｃｕ－７ｍａｓｓ％Ｐ）を使用し、ろう付け条件を温度８００℃、３０秒以下としてろう付けを行うことにより、引張強度を２５０ＭＰａ以上、または耐力を７０ＭＰａ以上とすることができる。ここで、ろう付けに要する時間を１分以上とすると、ろう付け部が酸化することにより接合不良を引き起こし、接合強度が低下する場合がある。このため、ろう付けに要する時間を１分未満とすることが好ましい。
（抗菌性）
　本実施形態であるろう付け接合構造体１０の抗菌性（殺菌性）は、上述の成分範囲と両関係式が重要である。抗菌性（殺菌性）は、材料の酸化が進むと損なわれてしまうが、上記の成分範囲および両関係式の範囲内であればろう付け時の温度上昇による酸化が抑えられ、ろう付け部１２においても良好な抗菌性（殺菌性）が得られる。
　具体的には、本実施形態であるろう付け接合構造体１０では、抗菌性試験において、基材１１のうちろう付け部１２から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部１３における１０分経過後の生菌率ＣＨが、非熱影響部１４における１０分経過後の生菌率Ｃ０に対して、ＣＨ≦１．２５×Ｃ０とされている。すなわち、非熱影響部１４と熱影響部１３の抗菌性（殺菌性）の差が小さく、より均一な抗菌性（殺菌性）を有したろう付け接合構造体１０を得ることが可能となるのである。
　ここで、生菌率とは、ＪＩＳ　Ｚ　２８０１の（抗菌加工製品－抗菌性試験方法・抗菌効果）を参考にした試験方法により、評価されるものである。
　そして、本実施形態であるろう付け接合構造体１０は、抗菌性（殺菌性）、耐変色性に優れるとともに、ろう付け部１２の強度が十分に確保されていることから、めっき、クリアコーティング、塗装など特別な表面処理を必要としない。この為、医療機関、公共施設、衛星管理に厳しい研究所（食品、化粧品、医薬品等）で使用されるベッドサイドレール、ストレッチャーサイドレール、ヘッドボード、フットボード、ドアハンドル、手すり、ポール等、特に抗菌性が必要とされる構成部材として使用するのに最適である。
　なお、一般的に管を曲げる際の曲げ半径は、Ｒ（曲げ半径）＝パイプの外径×１．５以上とされているが、医療機関や福祉施設で使われるベッド用のサイドレールは、挟まれ事故防止の観点から、管の曲げ部に関してＲ（曲げ半径）を小さく取っている傾向があり、Ｒ＝外径×１．５の曲げ加工（管の限界曲げ）をクリアする必要がある。また、医療機関、公共施設等で使用されているドアハンドルについても、装飾性、意匠性の観点から曲げ半径Ｒを比較的小さく取っている物が多い。物の形状によっては接合後に曲げ加工を施すこともあり、接合によって熱影響を受けた部分に加工が及ぶこともある。
　最終製品の構造によっては、１つの溶接管（曲げ加工された溶接管を含む）を他の溶接管、板材、エルボ（鋳物、鍛造品）に対して９０度、または０度方向に、十字形、Ｔ字形、Ｌ字形に接合させたろう付け接合構造体１０とされることもある。なお、溶接管には９０°曲げ加工を施した溶接管を含む。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
　例えば、本実施形態では、管材同士を９０°にろう付けするものを図１に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、上述の組成の耐変色性銅合金からなる基材にろう付け部が形成されたものであればよい。
　以下、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果を示す。なお、以下の実施例は、本発明の効果を説明するためのものであって、実施例に記載された構成、プロセス、条件が本発明の技術的範囲を限定するものでない。
　ここで、本実施例においては、本発明の請求項１に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金を第１発明合金（表中では「第１」と表記）と、本発明の請求項２に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金を第２発明合金（表中では「第２」と表記）と、本発明の請求項３に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金を第３発明合金（表中では「第３」と表記）と、本発明の請求項４に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金を第４発明合金（表中では「第４」と表記）と、本発明の組成範囲から外れたものを比較合金（表中では「比較」と表記）と称する。また、従来の合金として、Ｃ２６８０、Ｃ４６２１、Ｃ４４３０、Ｃ６８７０、Ｃ７５２１、Ｃ７５４１、Ｃ７４５１を用いた。
　また、後述する表１～１２において、Ｎｏ．Ａ－１～２１、Ｂ－１～１４、Ｃ－１～１５、Ｄ１～５、Ｅ１～８が本発明例、Ｎｏ．Ａ－１０１～１０８、Ｂ－１０１～１１１、Ｃ－１０１～１１５、Ｄ－１０１～１０４、Ｅ－１０１～１０４が比較例、Ｃ２６８０、Ｃ４６２１、Ｃ４４３０、Ｃ６８７０、Ｃ７５２１、Ｃ７５４１、Ｃ７４５１が従来例である。
　銅及び銅合金管には、大別して溶接管とシームレスパイプの２種類がある。それぞれ製造方法の違いから、パイプ径、肉厚、強度、素材、表面性状など用途に応じて使い分けられている。
　本実施例では、表１、表２、表３、表４に示す組成の銅合金条を幅方向にフォーミングダイスにより徐々に塑性加工し略円形に成形した後、高周波誘導加熱コイルにより誘導発熱させ、その両端を突き合わせて接合する（電縫加工）ことによって製造された溶接管、およびＴＩＧ溶接機によりアルゴンの不活性雰囲気中でその両端を突き合わせ接合する（ＴＩＧ溶接加工）ことによって製造された溶接管を基材として用いた。また、銅合金ビレットを押出機によって押出したパイプ（押出加工）を焼鈍し、酸洗後に抽伸（減面率Ｒｅ＝１０％）することによって製造されたシームレスパイプを基材として用いた。用いた基材の製造工程を表５、表６、表７、表８に記載した。
　なお、上述の表１、表２、表３、表４に示す組成から、下記の関係式の値を算出し、表５、表６、表７、表８に記載した。
　ｆ（１）＝〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋1×〔Ｃ〕
　ｆ（２）＝０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕
　パイプ外径：φ２５．４ｍｍ×肉厚：１．２ｍｍ×長さ：１０００ｍｍの溶接管およびシームレスパイプを１００ｍｍに切断し、Ｔ字にろう付けを行い、各種ろう付け接合構造体を製造した。曲げ加工性の評価のみパイプ同士を突き合わせて（ストレート）ろう付けを行い、各種ろう付け接合構造体を製造した。ろう付けは、表５、表６、表７、表８に示す条件で実施した。なお、ろう材「ＢＡｇ－７」の組成は、５６ｍａｓｓ％Ａｇ－２２ｍａｓｓ％Ｃｕ－１７ｍａｓｓ％Ｚｎ－５ｍａｓｓ％Ｓｎである。また、ろう材「ＢＣｕＰ－６」の組成は、９１ｍａｓｓ％Ｃｕ－７ｍａｓｓ％Ｐ－２ｍａｓｓ％Ａｇ、「ＢＣｕＰ－２」の組成は、９３ｍａｓｓ％Ｃｕ－７ｍａｓｓ％Ｐである。
　これらのろう付け接合構造体について、ろう付け部及び基材の引張強度、基材の導電率、曲げ加工性、耐変色性、抗菌性（殺菌性）、耐食性を測定した。また、熱影響部の金属組織を観察してβ相とγ相の占める面積率を求めるとともに、熱影響部及び非熱影響部におけるα相マトリックスの平均結晶粒径を測定した。なお、熱影響部におけるβ相とγ相の面積率、α相マトリックスの平均結晶粒径については、ろう付け部から３ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ離れた位置にある基材１１上の３箇所を測定し、その平均値を表５、表６、表７、表８中のデータとした。非熱影響部におけるα相マトリックスの平均結晶粒径については、ろう付け部１２から２０ｍｍ離れた、管材１８の断面上の１箇所と基材１１の断面上の２箇所について測定し、その平均値を表５、表６、表７、表８中のデータとした。なお、β相とγ相の面積率及びα相マトリックスの平均結晶粒径の測定においては、測定倍率を５００倍とし、測定面積を２７０μｍ×２２０μｍとした。
（β相とγ相の占める面積率）
　β相とγ相の面積率は、株式会社ニコンインストルメンツカンパニー製倒立金属顕微鏡（ＥＣＬＩＰＳＥ　ＭＡ２００）を使って倍率５００倍で組織写真を撮り、画像解析ソフトＷｉｎＲｏｏｆを使って、α相マトリックスとβ＋γ相を二極化し、β相とγ相の面積率を測定した。評価結果を表５、表６、表７、表８に示す。
（平均結晶粒径）
　結晶粒径の測定は、株式会社ニコンインストルメンツカンパニー製倒立金属顕微鏡（ＥＣＬＩＰＳＥ　ＭＡ２００）によって熱影響部及び非熱影響部の断面観察を行い、ＪＩＳ　Ｈ　０５０１伸銅品結晶粒度測定方法に記載される比較法によって求めた。評価結果を表５、表６、表７、表８に示す。
（導電率）
　基材（耐変色性銅合金）の導電率は、日本フェルスター株式会社製の導電率測定装置（ＳＩＧＭＡＴＥＳＴ　Ｄ２．０６９）を用いて、基材の表面両端部および中央部の３箇所を測定し平均値をデータとした。なお、パイプ形状の曲率表面は、測定値に多大な影響を及ぼすおそれがあることから、専用の押し付け治具を使って測定し、曲率修正係数を使って導電率を求めた。評価結果を表５、表６、表７、表８に示す。
（引張強度）
　引張強度は、株式会社島津製作所製万能材料試験機（オートグラフＡＧ―Ｘ１００ｋＮ）を使用して、ろう付け接合構造体が破断する時の応力値を求め、溶接管の断面積で除した値をろう付け構造体のろう付け部の引張強度ＴＢとした。なお、ろう付けを実施していない溶接管を用いて基材（非熱影響部）の引張強度Ｔ０を測定した。そして、ろう付け部の引張強度の低下率＝（Ｔ０－ＴＢ）／Ｔ０×１００を算出した。ろう付け部の引張強度ＴＢ、基材（非熱影響部）の引張強度Ｔ０、ろう付け部の引張強度の低下率、基材（非熱影響部）の耐力、伸びを、表９、表１０、表１１、表１２に示す。
（曲げ加工性）
　曲げ加工性は、千代田工業製ＣＮＣベンダーを使ってパイプ同士をストレートに突き合わせ接合したろう付け接合構造体を９０°曲げ加工を行ない、しわ、肌荒れ、割れの有無を目視で評価した。なお、曲げ加工時の曲げＲは、外径×１．５の３８とした。曲げ加工性の評価は、「Ａ」：しわ、肌荒れ、割れ無し、「Ｂ」：しわ或いは肌荒れ有り、「Ｃ」：割れとして評価した。評価結果を表９、表１０、表１１、表１２に示す。
（耐変色性）
　耐変色性は、上述のろう付け接合構造体を３ヶ月間大気中（空調の効いた屋内）に暴露した物の材料表面（熱影響部）を分光測色計によりＪＩＳ　Z　８７２９に記載のＬ＊ａ＊ｂ＊で測定し、暴露前後の色差を算出し評価した。なお、色差はＪＩＳ　Z　８７３０に記載のΔＥ＝{(ΔＬ*)２＋(Δａ*)２＋(Δｂ*)２}１/２：ΔＬ＊、Δａ＊、Δｂ＊は２つの物体色の差（暴露前後）である。評価基準は、色差の値が「Ａ」：０～４．９、「Ｂ」：５～９．９、「Ｃ」：１０以上として評価した。なお、暴露期間中は毎日人手で触る様にし、目視上最も変色した箇所を測定した。評価結果を表９、表１０、表１１、表１２に示す。
（抗菌性）
　抗菌性（殺菌性）は、ＪＩＳ　Ｚ　２８０１の（抗菌加工製品－抗菌性試験方法・抗菌効果）を参考にした試験方法により実施し、試験面積（フィルム面積）及び接触時間を変更して評価した。試験に用いた細菌は大腸菌（菌株の保存番号：ＮＢＲＣ３９７２）とし、３５±１℃で前培養（前培養の方法はＪＩＳ　Ｚ　２８０１に記載の５．６．ａの方法）した大腸菌を１／５００ＮＢを用いて希釈し、菌数が１．０×１０６個／ｍＬに調整した液を試験菌液とした。試験方法は、ろう付けによる熱影響部と非熱影響部をそれぞれ１０ｍｍ四角に切り出した試料を滅菌したシャーレに置き、前述の試験菌液（大腸菌：１．０×１０６個／ｍＬ）０．０４５ｍＬを滴下し、φ５ｍｍのフィルムをかぶせ、シャーレの蓋を閉じる。そのシャーレを３５℃±１℃、相対湿度９５％の雰囲気で１０分間培養（接種時間：１０分）する。培養した試験菌液をＳＣＤＬＰ（Soybean-Casein Digest Broth with Lecithin & Polysorbate）培地１０ｍＬにより洗い出し、洗い出し菌液を得る。洗い出し菌液を、リン酸緩衝生理食塩水を用いて１０倍ずつに希釈し、その菌液に標準寒天培地を加え、３５±１℃、４８時間培養し、集落数（コロニー数）が３０以上となる場合にその集落数を計測し、生菌数（ｃｆｕ／ｍＬ）を求めた。
　抗菌性（殺菌性）の評価は、ろう付け接合構造体の熱影響部における生菌率ＣＨが非熱影響における生菌率Ｃ０に対して、ＣＨ＜１．１０×Ｃ０の場合をＡ評価、１．１０×Ｃ０≦ＣＨ≦１．２５×Ｃ０の場合をＢ評価、ＣＨ＞１．２５×Ｃ０の場合をＣ評価とした。評価結果を表９、表１０、表１１、表１２に示す。
（耐食性）
　耐食性は、ＪＩＳ　Ｈ　３２５０銅及び銅合金の棒の時期割れ試験に準じて試験を行ない、容量濃度１２％のアンモニア水を作りデシケータに入れたアンモニア水の液面から１００ｍｍ以上離れたところに、ろう付け構造体を置いた。その状態で４時間（規定時間の倍）保持した後、デシケータからサンプルを取り出し割れの有無を確認した。応力腐食割れ性試験の評価は、目視で行い「○」：割れなし、「×」：割れとして評価した。評価結果を表９、表１０、表１１、表１２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
　試験の結果、下記のことが分かった。
　第１発明合金（請求項１に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金）であってα相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が、０≦β＋γ≦１．４（％）の金属組織であり、かつ導電率７～２５％ＩＡＣＳであるろう付け接合構造体は、ろう付け部の強度、曲げ加工性に優れ、且つ耐食性、耐変色性、抗菌性（殺菌性）に優れていた。特に、α相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が０％、または、０．０３≦β＋γ≦０．３０（％）の金属組織であり、かつ導電率７～２０％ＩＡＣＳであれば、ろう付け時の強度低下率も低く、ろう付け部の強度を高く維持でき、同時に耐変色性、抗菌性（殺菌性）に優れていた。
　第２発明合金（請求項２に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金）であってα相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が、０≦β＋γ≦１．４（％）の金属組織であり、かつ導電率７～２５％ＩＡＣＳであるろう付け接合構造体では、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂを含有しており、耐食性が向上していることが確認された。
　第３発明合金（請求項３に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金）であってα相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が、０≦β＋γ≦１．４（％）の金属組織であり、かつ導電率７～２５％ＩＡＣＳであるろう付け接合構造体において、Ｆｅ，Ｃｏ、Ｚｒを含有しているものでは、ろう付け時の加熱による結晶粒成長が抑制されることにより、ろう付け部の強度が向上した。また、Ｍｎ、Ｓｉ，Ｍｇを含有したものでは、耐食性が向上した。
　第４発明合金（請求項４に記載の組成範囲とされた耐変色性銅合金）であって、α相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が、０≦β＋γ≦１．４（％）の金属組織であり、かつ導電率７～２２％ＩＡＣＳであるろう付け接合構造体では、銀白色を呈した色調を有し、ろう付け部の強度、曲げ加工性に優れ、且つ耐食性、耐変色性、抗菌性（殺菌性）に優れていた。特にα相のマトリックス中にβ相とγ相の面積率の合計が０％、または、０．０３≦β＋γ≦０．３０（％）の金属組織であり、かつ導電率７～１２％ＩＡＣＳ以下であれば、より白味の強い銀白色を呈した色調を有し、ろう付け部の強度低下率も低く、同時に耐変色性、抗菌性（殺菌性）に優れていた。
　各種元素の含有量が第１～第４発明合金の合金組成の範囲内であるものの、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕-０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋1×〔Ｃ〕≦３２の関係式において、〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕-０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋1×〔Ｃ〕の値が下限値（１５）未満となると、強度、曲げ加工性、耐変色性、抗菌性（殺菌性）が悪くなった。また、上限を超えてしまうと抗菌性（殺菌性）が飽和し、耐食性が悪くなった。
　さらに、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式において、０．３×〔Ｎｉ〕＋〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕の値が下限値未満となると、ろう付け部の強度、耐変色性が不十分であった。また、上限を超えてしまうと、曲げ加工性、抗菌性（殺菌性）が悪くなった。
　第１～第４発明合金の合金組成からなる基材を有するろう付け接合構造体において、ＳｎおよびＡｌを共添加する場合、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕-０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋1×〔Ｃ〕≦３２、及び０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を満たし、さらに０．７５≦〔Ｓｎ〕×〔Ａｌ〕≦１．２（ただし両元素とも０．３ｍａｓｓ％以上の含有が必要）であって１．５≦Ｎｉ≦２．５であれば、黄金色を呈する色調を有し、ろう付け部の強度、耐変色性、抗菌性（殺菌性）が改善された。
　第１～第４発明合金の合金組成からなる基材を有するろう付け接合構造体において、１０～９６ｍａｓｓ％のＣｕが含有されたろう材で接合されたろう付け接合構造体は、ろう付け部を含む部位の引張強さが２００ＭＰａ以上であり、医療機関、公共施設等で使用される手すり、ドアハンドル、サイドレールなどの構成部材として使用されるろう付け接合構造体として実使用上問題が生じることが無い強度が得られた。さらに、０．５ｍａｓｓ％以上のＡｇおよび１０ｍａｓｓ％以上のＣｕが含有されたろう材で接合されたろう付け接合構造体は、ろう付け時の結晶粒成長が抑制され、ろう付け部およびその周辺の強度低下も低く、β相およびγ相の析出も抑制されて、強度、曲げ加工性、耐食性、耐変色性、抗菌性（殺菌性）に優れていた。また、ろう材としてＡｇ含有量の少ないＢＣｕＰ－６（９１ｍａｓｓ%Ｃｕ－７ｍａｓｓ％Ｐ－２ｍａｓｓ％Ａｇ）を使用するよりもＡｇ含有量の多いＢＡｇ－７（５６ｍａｓｓ％Ａｇ－２２ｍａｓｓ％Ｃｕ－１７ｍａｓｓ％Ｚｎ－５ｍａｓｓ％Ｓｎ）を使用した方が、熱影響部の平均結晶粒径が小さくなり高い強度が得られた。
　以上のことから、本発明の実施形態に係るろう付け接合構造体によれば、抗菌性（殺菌性）、耐変色性に優れているとともに、ろう付け部の強度を確保できることが確認された。
　本発明に係るろう付け接合構造体は、高い強度と優れた耐変色性と抗菌性（殺菌性）を同時に備えるので、医療機関、公共施設、衛星管理に厳しい研究施設に使用されるベッドサイドレール、ヘッドボード、フットボード、ストレッチャーサイドレール、ドアハンドル、手すり、ドアレバー、ドアノブ、ポール、机、椅子、棚、ナースカートの部材に最適である。
１０　ろう付け接合構造体
１１　基材
１２　ろう付け部
１３　熱影響部
１４　非熱影響部
１８　管材

Claims (9)

  1. 　Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、を含有するとともに、Ｎｉ：０．０１～１２．５ｍａｓｓ％、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、のうち少なくとも１種以上を含有し、残部がＣuおよび不可避不純物とされた組成を有する耐変色性銅合金からなる基材にろう付け部を形成したろう付け接合構造体であって、
    　Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕≦３２、かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋1×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、
    　前記ろう付け部を含む熱影響部の金属組織が、α相マトリックスとされ、β相の占める割合とγ相の占める割合の合計が面積率で０％以上１．４％以下とされており、
    　さらに、前記耐変色性銅合金の導電率が７～２５％ＩＡＣＳとされていることを特徴とするろう付け接合構造体。
  2. 　前記耐変色性銅合金は、さらに、Ａｓ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｐ：０．００５～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．０１～０．０９ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、
    　Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕≦３２の関係を有することを特徴とする請求項１に記載のろう付け接合構造体。
  3. 　前記耐変色性銅合金は、さらに、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上を含有しており、
    　Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐの含有量〔Ｐ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｂの含有量〔Ｓｂ〕ｍａｓｓ％と、Ａｓの含有量〔Ａｓ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕+２×〔Ｐ〕＋２．５×〔Ｓｂ〕＋０．５×〔Ａｓ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕＋１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２の関係を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のろう付け接合構造体。
  4. 　前記耐変色性銅合金は、Ｚｎ：１７～３７ｍａｓｓ％と、Ｐｂ：０．０００５～０．３０ｍａｓｓ％と、Ｎｉ：１．５～１２．５ｍａｓｓ％とを含有するとともに、Ａｌ：０．０１～１．６ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０１～２．０ｍａｓｓ％、Ｆｅ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｚｒ：０．０００５～０．０３ｍａｓｓ％、Ｃｏ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．００１～０．０９ｍａｓｓ％、Ｍｇ：０．００１～０．０５ｍａｓｓ％、Ｃ：０．０００１～０．０１ｍａｓｓ％のいずれか１種以上をさらに含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物とされた組成とされており、
    　Ｚｎの含有量〔Ｚｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｐｂの含有量〔Ｐｂ〕ｍａｓｓ％と、Ｎｉの含有量〔Ｎｉ〕ｍａｓｓ％と、Ａｌの含有量〔Ａｌ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｎの含有量〔Ｓｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｎの含有量〔Ｍｎ〕ｍａｓｓ％と、Ｆｅの含有量〔Ｆｅ〕ｍａｓｓ％と、Ｚｒの含有量〔Ｚｒ〕ｍａｓｓ％と、Ｃｏの含有量〔Ｃｏ〕ｍａｓｓ％と、Ｓｉの含有量〔Ｓｉ〕ｍａｓｓ％と、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕ｍａｓｓ％と、Ｃの含有量〔Ｃ〕ｍａｓｓ％との間に、１５≦〔Ｚｎ〕－０．５×〔Ｐｂ〕－１．２×〔Ｎｉ〕＋２．４×〔Ｓｎ〕＋１×〔Ａｌ〕－０．５×〔Ｍｎ〕－０．５×〔Ｆｅ〕＋０．５×〔Ｚｒ〕＋０．５×〔Ｃｏ〕+１×〔Ｓｉ〕+１×〔Ｍｇ〕＋１×〔Ｃ〕≦３２かつ、０．７≦０．３×〔Ｎｉ〕＋１×〔Ｓｎ〕＋１．８×〔Ａｌ〕≦３．８の関係式を有しており、
    　さらに、前記耐変色性銅合金の導電率が７～２２％ＩＡＣＳとされていることを特徴とする請求項１に記載のろう付け接合構造体。
  5. 　前記基材のうち前記ろう付け部から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部において、α相マトリックスの平均結晶粒径が８０μｍ以下とされていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のろう付け接合構造体。
  6. 　前記ろう付け部は、Ｃｕ：１０～９６ｍａｓｓ％を含み、残部はＡｇ：０．０１～７０ｍａｓｓ％、Ｚｎ：０．０１～８０ｍａｓｓ％、Ｃｄ：０．０１～４０ｍａｓｓ％、Ｓｎ：０．０１～２０ｍａｓｓ％、Ｐ：０．０１～１５ｍａｓｓ％、Ｎｉ：０．０１～１０ｍａｓｓ％のうち１種以上を含むろう材によってろう付けされていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のろう付け接合構造体。
  7. 　前記ろう付け部を含む部位の引張強度が２００ＭＰａ以上、または、耐力が６０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のろう付け接合構造体。
  8. 　抗菌性試験において、前記基材のうち前記ろう付け部から１０ｍｍ離れた領域までとされた熱影響部における１０分経過後の生菌率ＣＨが、前記熱影響部以外の部分における１０分経過後の生菌率Ｃ０に対して、ＣＨ≦１．２５×Ｃ０とされていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のろう付け接合構造体。
  9. 　ベッドサイドレール、ヘッドボード、フットボード、ストレッチャーサイドレール、ドアハンドル、手すり、ドアレバー、ドアノブ、ポール、机、椅子、棚、ナースカートの構成部材として使用され、抗菌用途で使用されることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のろう付け接合構造体。
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