JP2003129151A - ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法 - Google Patents
ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 洋白と同等の強度および硬度に優れ、さ
らに延性を有し、加工性、耐食性、白色性に優れ、Ｎｉ
を含まないためＮｉアレルギー問題もなく、さらに検針
器での誤動作も生じにくいＮｉフリー白色系銅合金を提
供する。 【解決手段】 ＣｕａＺｎｂＴｉｃ又はＣｕａＺｎｂＴ
ｉｃＸｄ（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎの少なく
とも１種の元素、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1
≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4）のＮｉフリー白色系銅合金、並
びにこれらの合金を作製し、これを７００〜８８５℃に
加熱し、冷却する製造方法である。
らに延性を有し、加工性、耐食性、白色性に優れ、Ｎｉ
を含まないためＮｉアレルギー問題もなく、さらに検針
器での誤動作も生じにくいＮｉフリー白色系銅合金を提
供する。 【解決手段】 ＣｕａＺｎｂＴｉｃ又はＣｕａＺｎｂＴ
ｉｃＸｄ（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎの少なく
とも１種の元素、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1
≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4）のＮｉフリー白色系銅合金、並
びにこれらの合金を作製し、これを７００〜８８５℃に
加熱し、冷却する製造方法である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばスライドフ
ァスナーのエレメント、スライダー、止具などあるいは
金属製のボタン、被服の係止具などの装身用に適した強
度、硬度、加工性、耐食性に優れ、ニッケルアレルギー
のない、さらには検針器に対して誤動作を生じさせない
ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系
銅合金の製造方法に関する。
ァスナーのエレメント、スライダー、止具などあるいは
金属製のボタン、被服の係止具などの装身用に適した強
度、硬度、加工性、耐食性に優れ、ニッケルアレルギー
のない、さらには検針器に対して誤動作を生じさせない
ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系
銅合金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば上記スライドファスナー用
銅合金としては、その合金色調が白色である洋白等の銅
−ニッケル−亜鉛合金、または丹銅、真鍮に代表される
銅−亜鉛合金などが用いられてきた。しかしながら、洋
白はニッケルを合金元素として含むため耐食性には優れ
ているが、例えばこれをスライドファスナー用として適
用した場合に、ファスナーは皮膚に接触することが多い
ので、ニッケルアレルギーの問題が生じている。また、
丹銅、真鍮に代表される銅−亜鉛合金は、ニッケルを含
まないため、ニッケルアレルギーの問題は発生しない
が、その色調が黄色くなり、白色の合金を得ることがで
きない。
銅合金としては、その合金色調が白色である洋白等の銅
−ニッケル−亜鉛合金、または丹銅、真鍮に代表される
銅−亜鉛合金などが用いられてきた。しかしながら、洋
白はニッケルを合金元素として含むため耐食性には優れ
ているが、例えばこれをスライドファスナー用として適
用した場合に、ファスナーは皮膚に接触することが多い
ので、ニッケルアレルギーの問題が生じている。また、
丹銅、真鍮に代表される銅−亜鉛合金は、ニッケルを含
まないため、ニッケルアレルギーの問題は発生しない
が、その色調が黄色くなり、白色の合金を得ることがで
きない。
【０００３】そこで、本発明者らは、特開平11-124644
号、特開2000−303129号、特開2000−303130号及び特開
2001−3125号に開示されるニッケルフリー白色銅合金を
開発し特許出願した。特開平11-124644号、特開2000−3
03129号、特開2000−303130号及び特開2001−3125号に
開示されるニッケルフリー白色銅合金は、強度、硬度、
加工性、耐食性に優れ、ニッケルを含まないため、ニッ
ケルアレルギーの問題は発生しないとともに美しい白色
度を保った装飾的価値の高い合金である。
号、特開2000−303129号、特開2000−303130号及び特開
2001−3125号に開示されるニッケルフリー白色銅合金を
開発し特許出願した。特開平11-124644号、特開2000−3
03129号、特開2000−303130号及び特開2001−3125号に
開示されるニッケルフリー白色銅合金は、強度、硬度、
加工性、耐食性に優れ、ニッケルを含まないため、ニッ
ケルアレルギーの問題は発生しないとともに美しい白色
度を保った装飾的価値の高い合金である。
【０００４】しかしながら、上記合金は、マンガン自体
が磁性体であるため、磁気的性質を有し、そのため被服
などの縫製品の留針確認するために行う検針器での調査
の際に、検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができない
といった問題を有している。また、Ｍｎ添加量の少ない
Ｃｕ−Ｍｎ系銅合金は、その磁化は小さく検針器の誤動
作を生じさせにくいが、合金の色調は白色系とはなりに
くいため、高級感を与えにくいといった問題を有してい
る。
が磁性体であるため、磁気的性質を有し、そのため被服
などの縫製品の留針確認するために行う検針器での調査
の際に、検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができない
といった問題を有している。また、Ｍｎ添加量の少ない
Ｃｕ−Ｍｎ系銅合金は、その磁化は小さく検針器の誤動
作を生じさせにくいが、合金の色調は白色系とはなりに
くいため、高級感を与えにくいといった問題を有してい
る。
【０００５】上記合金の検針器対策としては、検針器に
誤作動を生じさせないような鍍金等による表面処理が考
えられるが、合金表面に施された鍍金膜等は経時的な変
化により、また、他の部材との接触などにより剥離する
可能性が有り、剥離した場合、鍍金を施している下地の
合金が上記のような磁性体元素を含むものであると、上
記の検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないとと
もに装飾性を損うといった問題が生じる。また、検針器
に誤動作を生じさせない銅合金も存在するが、合金の色
調が白色ではなかったり、ニッケルを含みニッケルアレ
ルギーの問題が発生したり、これらの条件を全て満足す
るものは存在していなかった。
誤作動を生じさせないような鍍金等による表面処理が考
えられるが、合金表面に施された鍍金膜等は経時的な変
化により、また、他の部材との接触などにより剥離する
可能性が有り、剥離した場合、鍍金を施している下地の
合金が上記のような磁性体元素を含むものであると、上
記の検針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないとと
もに装飾性を損うといった問題が生じる。また、検針器
に誤動作を生じさせない銅合金も存在するが、合金の色
調が白色ではなかったり、ニッケルを含みニッケルアレ
ルギーの問題が発生したり、これらの条件を全て満足す
るものは存在していなかった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、洋
白と同等の強度および硬度に優れ、さらに延性を有し、
加工性、耐食性、白色性に優れ、ニッケルを含まないた
めにニッケルアレルギー問題もないとともに、さらに、
縫製品の留針確認するために行う検針器での調査の際
に、検針器に誤動作を生じさせにくいニッケルフリー白
色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法
を提供することを目的とするものである。
白と同等の強度および硬度に優れ、さらに延性を有し、
加工性、耐食性、白色性に優れ、ニッケルを含まないた
めにニッケルアレルギー問題もないとともに、さらに、
縫製品の留針確認するために行う検針器での調査の際
に、検針器に誤動作を生じさせにくいニッケルフリー白
色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法
を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記の構成よ
りなる。 （1）一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃ（但し、ａ、ｂ、ｃ
は、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、不
可避的元素を含み得る）で示されるニッケルフリー白色
系銅合金。
りなる。 （1）一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃ（但し、ａ、ｂ、ｃ
は、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、不
可避的元素を含み得る）で示されるニッケルフリー白色
系銅合金。
【０００８】（2）一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃＸｄ
（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少な
くとも１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは
残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的
元素を含み得る）で示されるニッケルフリー白色系銅合
金。
（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少な
くとも１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは
残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的
元素を含み得る）で示されるニッケルフリー白色系銅合
金。
【０００９】（3）室温においてα相単相である上記
（1）または（2）記載のニッケルフリー白色系銅合金。
（1）または（2）記載のニッケルフリー白色系銅合金。
【００１０】（4）１８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０
ｍｅｍｕ／g以下である上記（1）乃至（3）のいずれか
に記載のニッケルフリー白色系銅合金。
ｍｅｍｕ／g以下である上記（1）乃至（3）のいずれか
に記載のニッケルフリー白色系銅合金。
【００１１】（5）導電率が２０％ＩＡＣＳ以下である
上記（1）乃至（4）のいずれかに記載のニッケルフリー
白色系銅合金。
上記（1）乃至（4）のいずれかに記載のニッケルフリー
白色系銅合金。
【００１２】（6）ｂ、ｃが2≦ｂ≦13、3≦ｃ≦6である
上記（1）乃至（5）のいずれかに記載のニッケルフリー
白色系銅合金。
上記（1）乃至（5）のいずれかに記載のニッケルフリー
白色系銅合金。
【００１３】（7）一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃ（但
し、ａ、ｂ、ｃは、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦3
0、1≦ｃ＜7、不可避的元素を含み得る）で示される合
金を作製し、これを７００〜８８５℃に加熱し、冷却す
ることを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金の製造
方法。
し、ａ、ｂ、ｃは、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦3
0、1≦ｃ＜7、不可避的元素を含み得る）で示される合
金を作製し、これを７００〜８８５℃に加熱し、冷却す
ることを特徴とするニッケルフリー白色系銅合金の製造
方法。
【００１４】（8）一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃＸｄ
（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少な
くとも１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは
残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的
元素を含み得る）で示される合金を作製し、これを７０
０〜８８５℃に加熱し、冷却することを特徴とするニッ
ケルフリー白色系銅合金の製造方法。
（但し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少な
くとも１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは
残部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的
元素を含み得る）で示される合金を作製し、これを７０
０〜８８５℃に加熱し、冷却することを特徴とするニッ
ケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【００１５】（9）室温においてα相単相である上記
（7）または（8）記載のニッケルフリー白色系銅合金の
製造方法。
（7）または（8）記載のニッケルフリー白色系銅合金の
製造方法。
【００１６】（10）１８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０
ｍｅｍｕ／g以下である上記（7）乃至（9）のいずれか
に記載のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
ｍｅｍｕ／g以下である上記（7）乃至（9）のいずれか
に記載のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。
【００１７】（11）導電率が２０％ＩＡＣＳ以下である
上記（7）乃至（10）のいずれかに記載のニッケルフリ
ー白色系銅合金の製造方法。
上記（7）乃至（10）のいずれかに記載のニッケルフリ
ー白色系銅合金の製造方法。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のニッケルフリー白
色系銅合金における組成について説明する。本発明は、
上記請求範囲に記載の組成とすることにより、本発明の
目的を達成できるものである。
色系銅合金における組成について説明する。本発明は、
上記請求範囲に記載の組成とすることにより、本発明の
目的を達成できるものである。
【００１９】Ｚｎは、固溶強化により合金の機械的特性
を向上させると共に、溶解時の溶湯中の脱酸作用及び合
金の価格を低下させる効果がある。上記の０．５質量％
より少ないと合金の低価格化が不十分で、強化量、溶湯
中の脱酸作用が不足する。また、３０質量％より多いと
耐時季割れ性が劣化してしまう。
を向上させると共に、溶解時の溶湯中の脱酸作用及び合
金の価格を低下させる効果がある。上記の０．５質量％
より少ないと合金の低価格化が不十分で、強化量、溶湯
中の脱酸作用が不足する。また、３０質量％より多いと
耐時季割れ性が劣化してしまう。
【００２０】Ｔｉは、固溶強化により合金の機械的特性
を向上させると共に、銅合金の色調を白くさせる効果が
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。また、合金の導電率
を下げる効果があり、検針器での渦電流発生にともなう
誤動作を防止する効果がある。１質量％より少ないと銅
合金の色調を白色化させる効果が期待できず、７質量％
以上の場合、溶解時に多量の酸化物が発生し、溶解鋳造
が難しくなるだけでなく、十分な冷間加工性を確保でき
なくなり、さらには材料の価格を増加させてしまう。
を向上させると共に、銅合金の色調を白くさせる効果が
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。また、合金の導電率
を下げる効果があり、検針器での渦電流発生にともなう
誤動作を防止する効果がある。１質量％より少ないと銅
合金の色調を白色化させる効果が期待できず、７質量％
以上の場合、溶解時に多量の酸化物が発生し、溶解鋳造
が難しくなるだけでなく、十分な冷間加工性を確保でき
なくなり、さらには材料の価格を増加させてしまう。
【００２１】Ｘ元素は、Ａｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選
ばれる少なくとも１種の元素であり、これらの元素は、
上記Ｃｕ−Ｚｎ−Ｔｉ合金にさらに０．１〜４質量％の
範囲以内で添加する（但し、上限値及び下限値は含まな
い。）ことにより、以下の効果が期待できる。
ばれる少なくとも１種の元素であり、これらの元素は、
上記Ｃｕ−Ｚｎ−Ｔｉ合金にさらに０．１〜４質量％の
範囲以内で添加する（但し、上限値及び下限値は含まな
い。）ことにより、以下の効果が期待できる。
【００２２】Ａｌ，Ｓｎは、表面に安定な酸化被膜を形
成することにより、耐時季割れ性を向上させる効果があ
る。また、固溶強化により合金の機械的特性を向上させ
るとともに合金の価格を低下させる効果がある。０．１
質量％以下の場合、合金の耐時季割れ性が不十分である
と共に強化の働きが不足する。また、４質量％以上の場
合、組織がα＋β相となり、十分な冷間加工性が確保で
きなくなる。
成することにより、耐時季割れ性を向上させる効果があ
る。また、固溶強化により合金の機械的特性を向上させ
るとともに合金の価格を低下させる効果がある。０．１
質量％以下の場合、合金の耐時季割れ性が不十分である
と共に強化の働きが不足する。また、４質量％以上の場
合、組織がα＋β相となり、十分な冷間加工性が確保で
きなくなる。
【００２３】Ａｇは、固溶強化により合金の機械的特性
を向上させるとともに銅合金の色調を白くさせる効果が
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。０．１質量％以下の
場合、銅合金の色調を白色化させる効果が少なくなる。
また、４質量％以上の場合、十分な冷間加工性が確保で
きなくなるだけでなく、材料価格を上げてしまう。
を向上させるとともに銅合金の色調を白くさせる効果が
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。０．１質量％以下の
場合、銅合金の色調を白色化させる効果が少なくなる。
また、４質量％以上の場合、十分な冷間加工性が確保で
きなくなるだけでなく、材料価格を上げてしまう。
【００２４】Ｍｎは、銅合金の色調を白くさせる効果が
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。さらに、合金の導電
率を下げる効果が有り検針器での渦電流発生に伴う、誤
作動を防止する効果が期待できる。０．１質量％以下の
場合、銅合金の色調を白色化させる効果が少なくなる。
また、４質量％以上の場合、溶解時に多量の酸化物が発
生し、製品特性に問題が生じるだけでなく、十分な冷間
加工性が確保できなくなり、また磁化を増加し、検針器
を誤作動させてしまう。
ある。また、Ｚｎの代わりに添加することにより、耐時
季割れ性を向上させる効果がある。さらに、合金の導電
率を下げる効果が有り検針器での渦電流発生に伴う、誤
作動を防止する効果が期待できる。０．１質量％以下の
場合、銅合金の色調を白色化させる効果が少なくなる。
また、４質量％以上の場合、溶解時に多量の酸化物が発
生し、製品特性に問題が生じるだけでなく、十分な冷間
加工性が確保できなくなり、また磁化を増加し、検針器
を誤作動させてしまう。
【００２５】合金の組織がα相単相であることにより、
冷間加工性に優れ、より検針器に誤動作を生じさせない
ようにすることが可能である。
冷間加工性に優れ、より検針器に誤動作を生じさせない
ようにすることが可能である。
【００２６】また、１８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０
ｍｅｍｕ／g以下であることにより、縫製品の留針確認
するために行う検針器での調査の際に、検針器に誤動作
を生じさせなく優れた検針器対応の合金とすることがで
きる。通常、１８ｋＯｅの磁場中での磁化が２００ｍｅ
ｍｕ／g以下で検針器対応の合金とすることができる
が、本発明は上記のように、磁化が８０ｍｅｍｕ／g以
下であり、より優れた検針器対応の合金である。
ｍｅｍｕ／g以下であることにより、縫製品の留針確認
するために行う検針器での調査の際に、検針器に誤動作
を生じさせなく優れた検針器対応の合金とすることがで
きる。通常、１８ｋＯｅの磁場中での磁化が２００ｍｅ
ｍｕ／g以下で検針器対応の合金とすることができる
が、本発明は上記のように、磁化が８０ｍｅｍｕ／g以
下であり、より優れた検針器対応の合金である。
【００２７】さらに、導電率が２０％ＩＡＣＳ以下であ
ることは、検針器での測定により発生する渦磁界を生じ
にくくさせるためのより有効な要件である。
ることは、検針器での測定により発生する渦磁界を生じ
にくくさせるためのより有効な要件である。
【００２８】上記組成について、Ｚｎを２〜１３質量
％、Ｔｉを３〜６質量％（但し、上限値、下限値は含
む。）である場合、従来の洋白、Ｍｎ高添加のＣｕ−Ｍ
ｎ系銅合金と同等の白色度を有し、さらには加工性の点
でより優れている。
％、Ｔｉを３〜６質量％（但し、上限値、下限値は含
む。）である場合、従来の洋白、Ｍｎ高添加のＣｕ−Ｍ
ｎ系銅合金と同等の白色度を有し、さらには加工性の点
でより優れている。
【００２９】このような本発明の特徴を備えた合金とす
るため、その製造方法は、特定組成の合金を作製し、こ
れを７００〜８８５℃に加熱し、冷却することにより得
られるものである。具体的には、上記合金作製段階にお
いては、合金は１８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０ｍｅ
ｍｕ／ｇ以上ではあるが、これを７００〜８８５℃に加
熱し、冷却することにより、１８ｋＯｅの磁場中での磁
化が８０ｍｅｍｕ／g以下となり、より磁化を低下さ
せ、より検針器対応の合金とすることができ、これによ
り検針器に誤動作を生じさせないものとなる。上記温度
範囲より加熱温度が低い場合、析出物が存在してしま
い、磁化が高くなる可能性があり、さらに組織がα相単
相ではなくなるため、冷間加工性が劣ってしまう。ま
た、逆に上記温度範囲より加熱温度が高い場合、Ｃｕ−
Ｔｉの共晶温度以上となるため、溶融状態（固液共存状
態）となってしまう可能性があり、品質の低下を招く。
るため、その製造方法は、特定組成の合金を作製し、こ
れを７００〜８８５℃に加熱し、冷却することにより得
られるものである。具体的には、上記合金作製段階にお
いては、合金は１８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０ｍｅ
ｍｕ／ｇ以上ではあるが、これを７００〜８８５℃に加
熱し、冷却することにより、１８ｋＯｅの磁場中での磁
化が８０ｍｅｍｕ／g以下となり、より磁化を低下さ
せ、より検針器対応の合金とすることができ、これによ
り検針器に誤動作を生じさせないものとなる。上記温度
範囲より加熱温度が低い場合、析出物が存在してしま
い、磁化が高くなる可能性があり、さらに組織がα相単
相ではなくなるため、冷間加工性が劣ってしまう。ま
た、逆に上記温度範囲より加熱温度が高い場合、Ｃｕ−
Ｔｉの共晶温度以上となるため、溶融状態（固液共存状
態）となってしまう可能性があり、品質の低下を招く。
【００３０】また、この方法において、上記加熱後冷却
することも重要であり、この冷却は焼き入れなどの急速
冷却により行うことが重要である。冷却方法としては、
水、空気、ガス、その他冷却媒体による焼き入れなどの
急速冷却が好ましい。特に、冷却の際の冷却速度は、１
０Ｋ／ｓ以上とすることが好ましい。このように冷却す
ることにより、組織的にも冷間加工に有効なα相単相と
なり加工面でも有効な合金が提供できる。
することも重要であり、この冷却は焼き入れなどの急速
冷却により行うことが重要である。冷却方法としては、
水、空気、ガス、その他冷却媒体による焼き入れなどの
急速冷却が好ましい。特に、冷却の際の冷却速度は、１
０Ｋ／ｓ以上とすることが好ましい。このように冷却す
ることにより、組織的にも冷間加工に有効なα相単相と
なり加工面でも有効な合金が提供できる。
【００３１】本発明によって製造される合金は、ＪＩＳ
Ｚ ８７２９に規定するとＬ*値、ａ*値、ｂ*値表色
系色度図に基づいて、−２＜ａ*＜７、−３＜ｂ*＜２０
の範囲内にある。
Ｚ ８７２９に規定するとＬ*値、ａ*値、ｂ*値表色
系色度図に基づいて、−２＜ａ*＜７、−３＜ｂ*＜２０
の範囲内にある。
【００３２】なお、本明細書でいう色調とは、ＪＩＳ
Ｚ ８７２９に規定される物体色の表示方法で表現した
明度指数Ｌ*（明度：エルスター）及びクロマティクス
指数ａ*（緑味〜赤味：エースター）、ｂ*（青味〜黄
味：ビースター）の値で示される。特に本発明の特徴で
ある白色系であるためには、無彩色に近い方が良く、上
記のようにクロマティクス指数ａ*、ｂ*により規定され
る。
Ｚ ８７２９に規定される物体色の表示方法で表現した
明度指数Ｌ*（明度：エルスター）及びクロマティクス
指数ａ*（緑味〜赤味：エースター）、ｂ*（青味〜黄
味：ビースター）の値で示される。特に本発明の特徴で
ある白色系であるためには、無彩色に近い方が良く、上
記のようにクロマティクス指数ａ*、ｂ*により規定され
る。
【００３３】また、本発明においては、合金自体が検針
器に誤動作を生じさせないものであるため、その表面に
被覆層を形成しても良く、被覆層が剥離した場合でも検
針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないといった問
題が生じないものである。被覆層を形成する場合、上記
合金と同様にａ*値、ｂ*値の範囲を設定する必要が有
り、被覆層を形成することにより、より白色化した材料
を提供することができる。この場合においても、被覆層
が万一剥離した場合でも、基材である合金がこれに近い
色であるため、特に色の面でも問題が生じない。
器に誤動作を生じさせないものであるため、その表面に
被覆層を形成しても良く、被覆層が剥離した場合でも検
針器に誤動作を生じさせ留針確認ができないといった問
題が生じないものである。被覆層を形成する場合、上記
合金と同様にａ*値、ｂ*値の範囲を設定する必要が有
り、被覆層を形成することにより、より白色化した材料
を提供することができる。この場合においても、被覆層
が万一剥離した場合でも、基材である合金がこれに近い
色であるため、特に色の面でも問題が生じない。
【００３４】このような被覆層としては、Ｓｎめっき
層、Ｃｒめっき層、Ａｇめっき層、Ｃｕ−Ｓｎめっき層
があり、上述のような色調を示すものであれば、前記め
っき層以外でも適用可能である。被覆層を形成する場
合、手法的には湿式、乾式いずれでも良く、例えば湿式
めっきとしては、電解めっき、無電解めっき、溶融めっ
きなどが適用でき、乾式めっきとしては、物理的気相蒸
着法（ＰＶＤ）、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）などが適
用できる。
層、Ｃｒめっき層、Ａｇめっき層、Ｃｕ−Ｓｎめっき層
があり、上述のような色調を示すものであれば、前記め
っき層以外でも適用可能である。被覆層を形成する場
合、手法的には湿式、乾式いずれでも良く、例えば湿式
めっきとしては、電解めっき、無電解めっき、溶融めっ
きなどが適用でき、乾式めっきとしては、物理的気相蒸
着法（ＰＶＤ）、化学的気相蒸着法（ＣＶＤ）などが適
用できる。
【００３５】被覆層の厚さとしては、０．００１〜１０
μｍが被覆による効果が期待でき、剥離などの問題が生
じないとともに経済性を考慮すると有効な範囲である。
また、使用用途によっては、このような材料を切断、曲
げなどの後加工を施し供される場合がある。このような
場合には、これらの加工による剥離、摩耗などを考慮
し、被覆層の厚さを０．００５〜５μｍの範囲とするこ
とが好ましい。
μｍが被覆による効果が期待でき、剥離などの問題が生
じないとともに経済性を考慮すると有効な範囲である。
また、使用用途によっては、このような材料を切断、曲
げなどの後加工を施し供される場合がある。このような
場合には、これらの加工による剥離、摩耗などを考慮
し、被覆層の厚さを０．００５〜５μｍの範囲とするこ
とが好ましい。
【００３６】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない
ことはもとよりである。
するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない
ことはもとよりである。
【００３７】本発明の合金からなる供試材：表１および
２に示す本発明の合金からなる供試材は、以下のように
作製し、その評価を行った。なお、比較例の供試材も同
様に作製した。
２に示す本発明の合金からなる供試材は、以下のように
作製し、その評価を行った。なお、比較例の供試材も同
様に作製した。
【００３８】純Ｃｕ（９９．９％）、純Ｚｎ（９９．９
〜９９．９９％）、純Ｔｉ（９９．９％）、純Ａｌ、純
Ｓｎ、純Ａｇ、純Ｍｎ、純Ｎｉを使用して、表１及び２
に示される所定組成に秤量（２００ｃｍ3）した。これ
らをＡｒ雰囲気中（１０ｃｍＨｇ）で高周波溶解し、４
分間保持後、銅鋳型（φ４０×２８）に注湯した。得ら
れた鋳塊（２００ｃｍ3）を長さ約７０ｍｍに切断し、
押出用ビレットとした。
〜９９．９９％）、純Ｔｉ（９９．９％）、純Ａｌ、純
Ｓｎ、純Ａｇ、純Ｍｎ、純Ｎｉを使用して、表１及び２
に示される所定組成に秤量（２００ｃｍ3）した。これ
らをＡｒ雰囲気中（１０ｃｍＨｇ）で高周波溶解し、４
分間保持後、銅鋳型（φ４０×２８）に注湯した。得ら
れた鋳塊（２００ｃｍ3）を長さ約７０ｍｍに切断し、
押出用ビレットとした。
【００３９】押出は、ビレット温度８００℃、コンテナ
温度６００℃で行った。得られた押出材（φ８×約１３
００）に８００℃×1ｈ＋炉冷の熱処理（以下熱処理と
示す）を施した。この熱処理を施した押出材（ワイヤ）
をさらに７００〜８８５℃の温度に加熱し、これに水を
冷却媒体として用い焼き入れを行い、得られた材料を試
験の元材（供試材）とした。
温度６００℃で行った。得られた押出材（φ８×約１３
００）に８００℃×1ｈ＋炉冷の熱処理（以下熱処理と
示す）を施した。この熱処理を施した押出材（ワイヤ）
をさらに７００〜８８５℃の温度に加熱し、これに水を
冷却媒体として用い焼き入れを行い、得られた材料を試
験の元材（供試材）とした。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】供試材の評価：色調は、得られた供試材に
ついて、ＳｉＣ研磨紙、ダイヤモンドペーストにて鏡面
研磨を行い、色彩色差計（ミノルタ（株）製、ＣＲ−３
００）を用い測定し、これをＪＩＳ Ｚ ８７２９に規
定するＬ*、ａ*、ｂ*にて表示し、この表示が前記範囲
内に入っているものを白色と表記し、範囲以外のものに
ついては、その主体となる色を表記した。本発明の供試
材は、色調が全て白色、詳細には無彩色に近い白色系で
あった。
ついて、ＳｉＣ研磨紙、ダイヤモンドペーストにて鏡面
研磨を行い、色彩色差計（ミノルタ（株）製、ＣＲ−３
００）を用い測定し、これをＪＩＳ Ｚ ８７２９に規
定するＬ*、ａ*、ｂ*にて表示し、この表示が前記範囲
内に入っているものを白色と表記し、範囲以外のものに
ついては、その主体となる色を表記した。本発明の供試
材は、色調が全て白色、詳細には無彩色に近い白色系で
あった。
【００４３】導電率測定は、供試材から採取した試料表
面を鏡面研磨し、これをデジタル導電率計（オートシグ
マ３０００）の測定プローブを試料表面に接触させてそ
の数値を測定した。本発明の供試材については、５ＩＡ
ＣＳ％以下と非常に優れた値であることが分かる。この
ことより、検針器での測定により発生する渦磁界が非常
に発生しにくいということが分かる。このことは、後述
する磁化と相俟って検針器に対応するためには、非常に
重要な特性となる。
面を鏡面研磨し、これをデジタル導電率計（オートシグ
マ３０００）の測定プローブを試料表面に接触させてそ
の数値を測定した。本発明の供試材については、５ＩＡ
ＣＳ％以下と非常に優れた値であることが分かる。この
ことより、検針器での測定により発生する渦磁界が非常
に発生しにくいということが分かる。このことは、後述
する磁化と相俟って検針器に対応するためには、非常に
重要な特性となる。
【００４４】ニッケルアレルギーについては、Ｎｉ元素
を含むか否かによって評価し、含まないものは○印、含
むものは×印とした。本発明の供試材は、全てＮｉ元素
を含まずニッケルアレルギーに問題ない材料である。
を含むか否かによって評価し、含まないものは○印、含
むものは×印とした。本発明の供試材は、全てＮｉ元素
を含まずニッケルアレルギーに問題ない材料である。
【００４５】組織は、得られた供試材について、組織観
察を行うことによって行った。本発明の供試材は、α相
単相のみであった。
察を行うことによって行った。本発明の供試材は、α相
単相のみであった。
【００４６】磁化測定は、得られた供試材を交番力磁力
計（ＡＦＧＭ：ＡＦＧＭ２９００−０４Ｃ型）を用いて
測定した結果であり、供試材約０．１ｇを電磁石の磁界
中に配し電磁石より１８ｋＯｅの磁界を発生させ、これ
を変化させることにより供試材の磁化を測定した。な
お、測定速度は、５０ｍｓｅｃ／ｐｏｉｎｔにて行っ
た。本発明の供試材は、１８ｋＯｅの強い磁界でも、磁
化が５０ｍｅｍｕ／g以下と極めて小さいことが分か
る。なお、表中、マイナス数値の磁化は反磁性であるこ
とを示し、限りなく磁化が０に近い値であることを意味
している。また、“−”のみは測定していないことを表
わしている。
計（ＡＦＧＭ：ＡＦＧＭ２９００−０４Ｃ型）を用いて
測定した結果であり、供試材約０．１ｇを電磁石の磁界
中に配し電磁石より１８ｋＯｅの磁界を発生させ、これ
を変化させることにより供試材の磁化を測定した。な
お、測定速度は、５０ｍｓｅｃ／ｐｏｉｎｔにて行っ
た。本発明の供試材は、１８ｋＯｅの強い磁界でも、磁
化が５０ｍｅｍｕ／g以下と極めて小さいことが分か
る。なお、表中、マイナス数値の磁化は反磁性であるこ
とを示し、限りなく磁化が０に近い値であることを意味
している。また、“−”のみは測定していないことを表
わしている。
【００４７】以上のように、磁化及び導電率に優れた材
料を得るためには、本発明の合金組成で、かつ、本発明
の製造方法に基づき行うことが非常に重要であることが
以上の結果より分かる。
料を得るためには、本発明の合金組成で、かつ、本発明
の製造方法に基づき行うことが非常に重要であることが
以上の結果より分かる。
【００４８】なお、本発明の供試材は、硬度については
１００Ｈｖ以上であり、８０％変形後の割れ等も生じ
ず、耐変色性並びに耐時季割れ性にも優れた結果が得ら
れた。
１００Ｈｖ以上であり、８０％変形後の割れ等も生じ
ず、耐変色性並びに耐時季割れ性にも優れた結果が得ら
れた。
【００４９】
【発明の効果】本発明のニッケルフリー白色系銅合金及
びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法によれば、強
度および硬度に優れ、さらに延性を有し、加工性、耐食
性、耐変色性並びに耐時季割れ性に優れると共に白色性
に優れているので、装飾的価値の高い合金を提供でき、
しかも、ニッケルを含まないためにニッケルアレルギー
問題もない。さらに、１８ｋＯｅの強い磁界でも、磁化
が極めて小さいため、縫製品の留針確認するために行う
検針器での調査の際に、検針器に誤動作を生じさせにく
い。以上の点からも、装身用の合金、特には、縫着によ
り取付けられる製品に使用される合金として提供するに
は極めて有効である。さらに、本発明のニッケルフリー
白色系銅合金の製造方法によれば、上記優れた特性を備
えた合金を容易に製造することができ、上記のような優
れた特性を備えた合金を各種の用途に提供することがで
きる。
びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法によれば、強
度および硬度に優れ、さらに延性を有し、加工性、耐食
性、耐変色性並びに耐時季割れ性に優れると共に白色性
に優れているので、装飾的価値の高い合金を提供でき、
しかも、ニッケルを含まないためにニッケルアレルギー
問題もない。さらに、１８ｋＯｅの強い磁界でも、磁化
が極めて小さいため、縫製品の留針確認するために行う
検針器での調査の際に、検針器に誤動作を生じさせにく
い。以上の点からも、装身用の合金、特には、縫着によ
り取付けられる製品に使用される合金として提供するに
は極めて有効である。さらに、本発明のニッケルフリー
白色系銅合金の製造方法によれば、上記優れた特性を備
えた合金を容易に製造することができ、上記のような優
れた特性を備えた合金を各種の用途に提供することがで
きる。
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フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｃ２２Ｆ 1/08 Ｃ２２Ｆ 1/08 Ｈ
Ｊ
Ｎ
// Ｃ２２Ｆ 1/00 ６３０ 1/00 ６３０Ａ
６３０Ｃ
６３０Ｋ
６４０ ６４０Ａ
６６０ ６６０Ｂ
６７１ ６７１
６７３ ６７３
６９１ ６９１Ｂ
Claims (11)
- 【請求項１】 一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃ（但し、
ａ、ｂ、ｃは、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1≦
ｃ＜7、不可避的元素を含み得る）で示されるニッケル
フリー白色系銅合金。 - 【請求項２】 一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃＸｄ（但
し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少なくと
も１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは残
部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的元
素を含み得る）で示されるニッケルフリー白色系銅合
金。 - 【請求項３】 室温においてα相単相である請求項１ま
たは２記載のニッケルフリー白色系銅合金。 - 【請求項４】 １８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０ｍｅ
ｍｕ／g以下である請求項１乃至３のいずれかに記載の
ニッケルフリー白色系銅合金。 - 【請求項５】 導電率が２０％ＩＡＣＳ以下である請求
項１乃至４のいずれかに記載のニッケルフリー白色系銅
合金。 - 【請求項６】 ｂ、ｃが2≦ｂ≦13、3≦ｃ≦6である請
求項１乃至５のいずれかに記載のニッケルフリー白色系
銅合金。 - 【請求項７】 一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃ（但し、
ａ、ｂ、ｃは、質量％で、ａは残部、0.5≦ｂ≦30、1≦
ｃ＜7、不可避的元素を含み得る）で示される合金を作
製し、これを７００〜８８５℃に加熱し、冷却すること
を特徴とするニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。 - 【請求項８】 一般式：ＣｕａＺｎｂＴｉｃＸｄ（但
し、ＸはＡｌ，Ｓｎ，Ａｇ，Ｍｎから選ばれる少なくと
も１種の元素、ａ、ｂ、ｃ、ｄは、質量％で、ａは残
部、0.5≦ｂ≦30、1≦ｃ＜7、0.1＜ｄ＜4、不可避的元
素を含み得る）で示される合金を作製し、これを７００
〜８８５℃に加熱し、冷却することを特徴とするニッケ
ルフリー白色系銅合金の製造方法。 - 【請求項９】 室温においてα相単相である請求項７ま
たは８記載のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。 - 【請求項１０】 １８ｋＯｅの磁場中での磁化が８０ｍ
ｅｍｕ／g以下である請求項７乃至９のいずれかに記載
のニッケルフリー白色系銅合金の製造方法。 - 【請求項１１】 導電率が２０％ＩＡＣＳ以下である請
求項７乃至１０のいずれかに記載のニッケルフリー白色
系銅合金の製造方法。
Priority Applications (7)
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|---|---|---|---|
| JP2001329089A JP3915889B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法 |
| KR10-2002-0063923A KR100507793B1 (ko) | 2001-10-26 | 2002-10-18 | 무-니켈 백동 합금, 및 무-니켈 백동 합금의 제조방법 |
| EP02023644A EP1306453B1 (en) | 2001-10-26 | 2002-10-21 | Elements of slide fasteners and accessories made of nickel-free white copper alloy |
| DE60202576T DE60202576T2 (de) | 2001-10-26 | 2002-10-21 | Reissverschlüsselementen und Zubehörteilen aus nickelfreie Weisskupferlegierung |
| TW91124222A TW573026B (en) | 2001-10-26 | 2002-10-21 | Nickel-free white copper alloy, and method of producing nickel-free white copper alloy |
| US10/279,108 US20030091461A1 (en) | 2001-10-26 | 2002-10-24 | Nickel-free white copper alloy, and method of producing nickel-free white copper alloy |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003129151A true JP2003129151A (ja) | 2003-05-08 |
| JP3915889B2 JP3915889B2 (ja) | 2007-05-16 |
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ID=19145046
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| JP2001329089A Expired - Lifetime JP3915889B2 (ja) | 2001-10-26 | 2001-10-26 | ニッケルフリー白色系銅合金及びニッケルフリー白色系銅合金の製造方法 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1306453B1 (ja) |
| JP (1) | JP3915889B2 (ja) |
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| DE (1) | DE60202576T2 (ja) |
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| CN115652131B (zh) * | 2022-11-10 | 2023-12-29 | 广州番禺职业技术学院 | 一种绿色环保饰用白铜合金及其制备方法 |
| CN116926459B (zh) * | 2023-07-27 | 2025-09-16 | 中国矿业大学 | 一种Zn-Cu-Ti复合涂层的制备方法及其应用 |
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| US2185809A (en) * | 1939-02-17 | 1940-01-02 | Bridgeport Rolling Mills Compa | Alloy |
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| US3813985A (en) * | 1969-07-30 | 1974-06-04 | Spotnails | Fasteners and method of manufacture thereof |
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| US3778236A (en) * | 1972-03-29 | 1973-12-11 | Olin Corp | Plated copper base alloy article |
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2002
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Also Published As
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