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    公开号:WO1987003305A1
    申请号:PCT/JP1986/000605
    申请日:1986-11-27
    公开日:1987-06-04
    发明作者:Sachio Goto；Hideo Kobayashi；Akira; Yasumori；Tsutomu; Kimura；Hiroshi; Hayashi
    申请人:Mitsubishi Kinzoku Kabushiki Kaisha；Kusakabe Copastar Company；
    IPC主号:C22C9-00
    专利说明:
    [0001] 明 細
    [0002] 〔発明の名称〕
    [0003] 耐食性 Cu合金
    [0004] 〔技術分野〕
    [0005] この発明は、 大気中で変色しにくく、 いつまでも美しい黄金 色に近い色調を保持するすぐれた耐候性を有すると共に、 すぐ れた耐食性、 特に耐海水腐食性を有し、 さらに高強度およびす ぐれた冷間成形性を有する耐食性 Cu合金に関するものである。
    [0006] 〔背景技術 〕 一
    [0007] 従来、 例えば舶用プロペラや海水淡水化プラントと用熱交換 器のチューブシー ト、 さらに各種バルブ、 自動車用部品、 およ び油圧部品などの製造 、 耐食性 Cu合金として知られている、
    [0008] A - ： 7· 5〜 8. 5 %、
    [0009] Ni ： 0. 5 ~ 2 %、
    [0010] Fe ： 3 ~ 4 9δ -
    [0011] Μη ： 0. 5〜 2 %、
    [0012] を含有し、 残りが Cuと不可避不純物からなる組成（以上重量 、 以下 は重量 を示す）を有する特殊 青銅（以下従来 Cu合 金という）が用いられている（例えば J IS合金 0 6 1 6 1 )。
    [0013] しかし、 上記の従来 Cu合金は、すぐれた耐食性、 特に耐海水 腐食性を有し、 かつ高強度をもつものの、 溶湯を金型铸型など に鏡造して所定形状の銬物とするか、 あるいは連続铸造法など により形成した铸塊に熱間鍛造や熱間圧延を施して所定形状の 熱間加工材とし、 この铸物ゃ熱間加工材に、 6 0 0〜 8 0 0 °C の温度に 1 ~ 2時間保持の焼鈍を施して軟化させ、 組緣的に素 地であるな相中に、 晶出 Feなどの晶出相や、 Feを主成分とする 金属間化合物および Fe酸化物などの析出相が多量に分散した状 態で実用に供されるものであるため、 前記晶出相や析出相が原 因で耐候性に劣] 、 したがって大気中で変色し易く、 合金自体 のもつきれいな黄金色に近い色調を長期に亘つて確保するのが 困難であ！)、 このため上記従来 Gu合金のもつ美しい黄金色系色 調を洋食器や器物、 さらに建築金物および装飾品などに生かす 試みも実現不可能であ]？、 さらに冷間成形性に劣るのが現状で ある。
    [0014] 〔 発明の開示 〕
    [0015] そこで、 本発明者等は、 上述のような観点から、 上記の従来
    [0016] Gu合金のもつ高強度およびすぐれた耐海水腐食性をそこなうこ となく、 これにすぐれた耐候性と冷間成形性を付与すべく研究 を行なった結果、
    [0017] A " : 5〜9 %、
    [0018] Ni ： 0.5〜 4 %、
    [0019] F e ： 0.5〜4
    [0020] Mn = 0.1〜 3 %、
    [0021] Ti ： 0.0 0 1〜： I %、
    [0022] を含有し、 さらに、
    [0023] Co ： 0.0 0 1〜： 1 %、
    [0024] B ： 0.0 0 1〜0.1 %、
    [0025] のうちの 1種または 2種を含有し、 残 力 Guと不可避不純物か らなる組成を有し、 鏡物とした状態、 あるいは熱間加工材また は冷間加工材とした状態で、 8 0 0〜1 0 0 0 °Cの温度から急 冷（水冷または強制空冷）の熱処理を施して実質的に 0：単相組 織、 すなわち 相素地中に分散する晶出相や析出相の数を 5万 個 Ζ顔2以下、 望ましくは 3万個 以下とした C u合金は、 上記 従来 C u合金と同等の高強度およびすぐれた耐海水腐食性を有し、 さらにこれに比して一段とすぐれた耐候性を有し、 この結果大 気中で変色しにく く、 長期に亘つて美しい黄金色系色調を保持 するほか、 冷間成形性にもすぐれるという知見を得たのである。
    [0026] この発明は、 上記知見にもとづいてなされたものであって、 以下に成分組成を上記の通] に限定した理由を説明する。
    [0027] (a) A i
    [0028] A 成分には、 合金の強度および耐海水腐食性を向上させる作 用があるが、 その含有量が 5 未満では前記作用に所望の効果 が得られず、 一方、 その含有量が 9 を越えると、 耐候性およ び冷間成形性が低下するようになることから、 その含有量を 5 〜9 %と定めた。 なお、 A は 7〜8 <bの含有が望ましい。
    [0029] (b) N i
    [0030] N i成分にも、 A と同様に強度と耐海水腐食性を向上させる 作用があるが、 その含有量が 0. 5 未満では前記作用に所望の 効果が得られず、 一方、 その含有量が 4 を越えると、 熱間お よび冷間加工性が低下するようになることから、 その含有量を
    [0031] 0. 5〜4 <jbと定めた。
    [0032] (c) F e
    [0033] F e成分には、 合金の強度を向上させる作用があるが、 その含 有量が 0. 5 未満では所望の高強度を確保することができず、 一方、 その含有量が 4 %を越えると、 晶出相や析出相の量が多 くなつて、 耐候性や冷間成形性が著しく劣化するようになるこ とから、 その含有量を 0.5〜4 と定めた。
    [0034] (d) Mn
    [0035] Mn成分には、 脱酸作用があるほか、 強度と耐海水腐食性を向 上させる作用があるが、 その含有量が 0.1 未満では前記作用 に所望の効果が得られず、 一方、 その含有量が 3 %を越えると、 鏡造性が低下するようになることから、 その含有量を 0.1〜3 ° と定めた。
    [0036] (e) Ti
    [0037] Ti成分には、 合金の耐候性および冷間成形性を一段と向上さ せる作用があるが、 その含有量が 0.0 0 1 未満では前記作用 に所望の効果が得られす、 一方、 その含有量が 1 を越えると、 鏡造時の湯流れが悪くなって餺塊の表面性状が悪化するばか] 3 でなく、 金属間化合物の析出量が多くなつて耐候性および冷間 成形性が低下するよ うになることから、 その含有量を 0.0 0 1 〜 1 %と定めた。
    [0038] (f) Goおよび B
    [0039] これらの成分には、 Tiとの共存において合金の耐候性および 冷間成形性を向上させる作用があるが、 その含有量が、 それぞ れ Go： 0.00 1 未満および B ： 0.0 0 1 未満では前記作用 に所望の効果が得られず、 一方、 その含有量が、 それぞれ Go: 1 および B ： 0.1 を越えると、 素地中に粗大な金属間化合 物が析出するよ うになって、 耐候性および冷間成形性に劣化傾 向が現われるようになることから、 その含有量をそれぞれ Go: 0.0 0 1〜1 および B ： 0.0 0 1〜0.1 と定めた。 〔 図面の簡単な説明 〕
    [0040] 第 1図は本発明 C u合金の金属顕微鏡による組織写真、 第 2図 は従来 C u合金の金属顕微鏡による組織写真である。
    [0041] 〔 実施例 〕
    [0042] つぎに、 この発明の G u合金を実施例によ 具体的に説明する 通常の高周波電気炉を用い、 それぞれ第 1表に示される成分 組成をもった溶湯を調整し、
    [0043] (a) この溶湯を金型に鏡造して直径： 8 0 腿 ø X高さ： 2 0 0 腿の円柱状鏡塊とし、 この鏡塊に 8 0 0 〜 1 0 0 0 °Cの範囲内 の所定温度に 1時間保持後水冷の熱処理を施したもの（以下鏡 物という ）、
    [0044] (b) 上記 (a)で得られた鏡塊に面削を施した後、 9 0 0 °Cで熱 間銀造を施して幅： 1 0 0 M X厚さ ： 1 5 « X長さ ： 5 0 0 聽 の寸法とし、 これに 8 0 0 〜 1 0 0 0 °Cの範囲内の所定温度に 1時間保持後水冷の熱処理を施したもの （以下熱間加工材とい ラ )、
    [0045] (c) 上記 (b)で得られた熱間加工材に、 冷間圧延を施して、 そ の厚さを 5顧とし、 これに同じく 8 0 0〜： L 0 0 0 °Cの範囲内 の所定温度に 1時間保持後水冷の熱処理を施したもの（以下冷 間加工材という ）、
    [0046] 以上 (a)〜(c)の篛物、 熱間加工材、 および冷間加工材からなる本 発明 C u合金 1 〜 1 2、 および比較 Gu合金 1 〜 1 0をそれぞれ製 λΞ.した。
    [0047] また、 比較の目的で、 同様に第 1表に示される成分組成をも つた溶湯を調製し、 これを金型に鏡造して直径： 8 0 0 X高 さ ： 20 0 の円柱状鏡塊とし、 この鏡塊に 70 0 °Cに 1時間 保持後放冷の焼鈍を施し（この結果得られたものを、 同様に鏡 物という ）、 さらに前記鏡塊に面削を施した後、 9 00 °Cに加 熱した状態で熱間鍛造を行なって、 その寸法を同様に幅： 100 腿 X厚さ ： 1 5腿 X長さ ： 5 0 0razとし、 これに 7 0 0 °Cに 1 時間保持後放冷の焼鈍を施す（ この結果得られたものを熱間加 ェ材という ） ことによって従来 Gu合金の鏡物および熟間加工材 を製造した。
    [0048] ついで、 この結果得られた本発明 Gu合金 1〜12および比較 Gu合金 1〜1 0の铸物、 熱間加工材、 および冷間加工材、 さら に従来 Cu合金の鏡物および熱間加工材について、 強度を評価す る目的で、 引張強さおよび 0.2 %耐カを測定し、 また耐海水腐 食性を評価する目的で、 常温の人工海水中に 7 日間浸漬保持後 の腐食減量を測定する海水腐食試験を行ない、 さらに耐候性を 評価する目的で、 5 0 0 °Cの大気中、 2時間保持後の酸化皮膜 形成の有無を観察し、 また、 冷間成形性を評価する目的で、 熱 間加工材および冷間加工材に関して、 180°曲げ試験を行ない、 曲げ部における割れ発生の有無を観察した。
    [0049] また、 第 1図および第 2図には、 本発明 Cu合金 2および従来 Cu合金の熱間加工材の金属顕微鏡による組織写真（倍率： 400 倍）を示した。
    [0050] なお、 上記比較 Gu合金 1〜1 0は、 いずれも構成成分のうち のいずれかの成分（第 1表に※印を付した成分）がこの発明の 範囲から外れた組成をもつものである。
    [0051] 上記の測定および観察結果を第 1表に示した。
    [0052] (A :餺物、 B :熱間加工材、 G :冷間加工材を示す） 第 1 表 の
    [0053] t
    [0054] 第 1 表 の 2
    [0055]
    [0056] ( ※印：本発明範囲外） 第 1 表 の 3
    [0057] to
    [0058] 表 の 4
    [0059] 第 1表に示される結果から、 本発明 C u合金 1〜1 2は、 いず れも従来 C u合金と同等、 あるいはそれ以上の高強度とすぐれた 耐海水腐食性を有し、 さらにこれと比して一段とすぐれた耐 ― 候性を有し、 かつ従来 G u合金では具備しない冷間成形も可能で あることが明らかであ] 、 これらの結果は、 本発明 C u合金が第 1図に示されるように実質的にな相単相組織をもつのに対して、 従来 C u合金が第 2図に示されるよう に 相素地中に多量の晶出 相および析出相が分散した組織をもつ点に原因し、 前記の分散 相が耐候性および冷間成形性を阻害していることが明らかであ 一方、 比較 C u合金 1〜1 0に見られるよ うに、 構成成分のう ちのいずれかの成分含有量でもこの発明の範囲から外れると、 上記の特性のうちの少なくともいずれかの特性が劣ったものに なることが明らかである。
    [0060] 〔 産業上の利用可能性 〕
    [0061] 上述のように、 この発明の C u合金は、 高強度およびすぐれた 耐海水腐食性を有し、 さらに耐候性および冷間成形性にもすぐ れているので、 船用プロペラや海水淡水化ブラソト用熱交換器 のチューブシート、 さらに各種バルブ、 自動車用部品、 および 油圧部品などの製造に用いた場合は勿論のこと、 耐候性や冷間 成形性が要求される洋食器や器物、 さらに建築金物や装飾品な どとして用いた場合にも著しく長期に亘つて美しい黄金色系色 調を保持した状態で、 すぐれた性能を発揮するなど工業上有用 な特性を有するのである。
    权利要求:
    Claims請 求 の 範 囲
    (1) ： 5〜9 ¾¾、
    Ni ： 0.5〜 4 % .
    Fe ： 0.5〜 4
    Mn ： 0.1〜 3
    T i ： 0.0 0 1〜 1o、
    を含有し、 さらに、
    Co ： 0.0 0 1〜1 %、
    B ： 0.0 0 1〜0.1 %、
    のうちの 1種または 2種を含有し、 残！)力 と不可避不純物 からなる組成（以上重量 ）、 並びに実質的に《単相組織を 有することを特徵とする耐食性 Cu合金。
    (2) 該 A の含有量が 7〜8 %である、 請求の範囲第 1項記載の 耐食性 Cu合金。
    类似技术:
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1987-06-04| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): KR US |
    1987-06-04| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): DE FR GB IT |
    1987-07-28| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1986906950 Country of ref document: EP |
    1988-04-20| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1986906950 Country of ref document: EP |
    1993-06-21| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1986906950 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP60/267929||1985-11-28||
    JP60267929A|JPS6326186B2|1985-11-28|1985-11-28||KR8770652A| KR910009498B1|1985-11-28|1986-11-27|내식성 Cu 합금|
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