JPH0368110B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0368110B2 JPH0368110B2 JP58144645A JP14464583A JPH0368110B2 JP H0368110 B2 JPH0368110 B2 JP H0368110B2 JP 58144645 A JP58144645 A JP 58144645A JP 14464583 A JP14464583 A JP 14464583A JP H0368110 B2 JPH0368110 B2 JP H0368110B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- range
- treatment
- vibration
- corrosion resistance
- Prior art date
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C8/00—Solid state diffusion of only non-metal elements into metallic material surfaces; Chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive gas, leaving reaction products of surface material in the coating, e.g. conversion coatings, passivation of metals
- C23C8/80—After-treatment
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Description
この発明は、防振性にすぐれ、かつ耐食性およ
び耐摩耗性にもすぐれたCu−Mn系防振合金部材
の製造法に関するものである。 従来、例えば船舶のスクリユーや歯車、さらに
羽根車などの防振性が要求される部材は、Mn：
30〜95％を含有し、さらに必要に応じて防振性向
上成分としてAl：0.1〜４％およびCd：0.1〜３％
のうちの１種または２種（ただしAl＋Cd：４％
以下）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％、以下同じ）を有するCu
−Mn系合金を用い、これに800〜950℃の範囲内
の温度に１〜10時間保持の条件で溶体化処理を施
した後、防振特性を付与する目的で350〜500℃の
範囲内の温度に１〜10時間保持の条件で時効処理
を施して、α−Mnを析出させることからなる方
法によつて製造されている。 しかし、上記の従来方法で製造されたCu−Mn
系防振合金部材は耐食性および耐摩耗性に劣るも
のであるため、これが、例えば船舶のスクリユー
であればキヤビテイーシヨンやエロージヨンが発
生し易く、また歯車や羽根車であれば摩耗が生じ
易く、この結果いずれの部材も使用寿命の比較的
短かいものにならざるを得ないものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、防振性は勿論のこと、耐食性および耐摩耗性
にもすぐれたCu−Mn系防振合金部材を得べく研
究を行なつた結果、上記の従来Cu−Mn系防振合
金部材の表面に、800〜950℃の範囲内の温度に１
〜10時間の範囲内の時間保持の条件でほう化処理
を施すと、表面より拡散侵入したＢが主として素
地に固溶しているMnと反応してほう化マンガン
を形成し、このほう化マンガンは硬質にして耐食
性のすぐれたものであるから、このほう化マンガ
ンによる表面硬化層を有するCu−Mn系防振合金
部材は、すぐれた耐食性と耐摩耗性をもつように
なり、さらにこれに通常の条件で溶体化処理と時
効処理を施すと、素地に析出したα−Mnによつ
てすぐれた防振特性も合せもつようになるという
知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、少なくともMn：30〜65％を含有す
るCu−Mn系防振合金部材の表面に、800〜950℃
の範囲内の温度に１〜10時間の範囲内の時間保持
の条件でほう化処理を施して、その表面部に硬質
にして耐食性のすぐれたほう化マンガンからなる
表面硬化層を形成し、ついで、前記ほう化処理
後、直ちにほう化処理温度から急冷して、溶体化
処理を行なうか、あるいはほう化処理後放冷し、
別途800〜950℃の範囲内の温度に１〜10時間の範
囲内の時間保持の条件で溶体化処理を行なうか
し、引続いて350〜500℃の範囲内の温度に１〜10
時間の範囲内の時間保持の条件で時効処理を施し
てα−Mnを析出させることによつて、耐食性、
耐摩耗性、および防振性にすぐれたCu−Mn系防
振合金部材を製造する方法に特徴を有するもので
ある。 つぎに、この発明のCu−Mn系防振合金部材の
製造法において、製造条件を上記の通りに限定し
た理由を説明する。 (a) Mn含有量 Mn成分には防振性を付与すると共に、ほう
化処理時にほう化マンガンを形成して耐食性お
よび耐摩耗性を付与する作用があるが、その含
有量が30％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方95％を越えて含有させると所望の
防振性が得られなくなることから、その含有量
を30〜95％と定めた。 (b) ほう化処理条件 その温度が800℃未満では、ほう処理に際し
ての反応速度がきわめて遅く、所望の表面硬化
層を形成するのが困難であり、一方950℃を越
えた高温にすると、部材に溶融現象が起り易く
なることから、その温度を800〜950℃と定め
た。またこの温度は溶体化処理温度に相当する
ものであつて、その温度が800℃未満では、ほ
う化処理後、急冷の溶体化処理を施した場合に
Mnを完全に素地に固溶させることができず、
後工程の時効処理で防振性向上に寄与するα−
Mnの析出が不十分となるのである。さらにそ
の保持時間が１時間未満では表面硬化層の形成
が不十分であり、一方10時間を越えた保持時間
にすると、表面硬化層が厚くつき過ぎ、溶体化
処理に際しての急冷時に割れが発生するように
なることから、その保持時間を１〜10時間と定
めた。 (c) 溶体化処理条件 その温度が800℃未満にして、その保持時間
が１時間未満ではMnを完全に固溶させること
ができず、一方その温度が950℃を越えると、
上記のように部材に溶融現象が発生するように
なり、また10時間を越えた保持時間は、その温
度が低温側にあつても不必要であることから、
その温度を800〜950℃、その保持時間を１〜10
時間と定めた。 (d) 時効処理条件 その温度が350℃未満でも、その保持時間が
１時間未満でもα−Mnの析出が不十分で、所
望の防振性を確保することができず、一方その
温度が500℃を越えても、またその保持時間が
10時間を越えても過時効となつて所望の防振性
を得ることはできなくなることから、その温度
を350〜500℃、その保持時間を１〜10時間と定
めた。 なお、この発明の方法を実施するに際して、ほ
う化処理後の冷却や溶体化処理は、ArやN2など
の不活性ガスや、真空などの保護雰囲気中で行な
うのが好ましく、これによつて表面硬化層の損傷
を皆無とすることができる。 つぎに、この発明のCu−Mn系防振合金部材の
製造方法を実施例により具体的に説明する。 実施例 通常の高周波数誘導炉を用い、Ar雰囲気とし
た黒鉛るつぼ内で、それぞれ第１表に示される成
分組成をもつたCu−Mn系合金溶湯を５Kgづつ調
製した後、金型に鋳造してインゴツトとし、これ
に面削、熱間鍛造、および熱間圧延を施して板
厚：10mmの熱延板とし、ついでこれより幅：25mm
×長さ：250mmの寸法をもつた試験片を切出し、
この試験片に、B4C：80％、H3BO3：10％、
Na2B4O7：10％からなる組成をもつた溶融フラ
ツクスを用い、それぞれ第１表に示される条件で
ほう化処理を施し、さらに、ほう化処理後放冷
（空冷）した場合には同じく第１表に示される条
件で溶体化処理を施し、引続いて同じく第１表に
示される条件で防振性付与のための時効処理を施
すことによつて、本発明法１〜13を実施し、さら
にほう化処
び耐摩耗性にもすぐれたCu−Mn系防振合金部材
の製造法に関するものである。 従来、例えば船舶のスクリユーや歯車、さらに
羽根車などの防振性が要求される部材は、Mn：
30〜95％を含有し、さらに必要に応じて防振性向
上成分としてAl：0.1〜４％およびCd：0.1〜３％
のうちの１種または２種（ただしAl＋Cd：４％
以下）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％、以下同じ）を有するCu
−Mn系合金を用い、これに800〜950℃の範囲内
の温度に１〜10時間保持の条件で溶体化処理を施
した後、防振特性を付与する目的で350〜500℃の
範囲内の温度に１〜10時間保持の条件で時効処理
を施して、α−Mnを析出させることからなる方
法によつて製造されている。 しかし、上記の従来方法で製造されたCu−Mn
系防振合金部材は耐食性および耐摩耗性に劣るも
のであるため、これが、例えば船舶のスクリユー
であればキヤビテイーシヨンやエロージヨンが発
生し易く、また歯車や羽根車であれば摩耗が生じ
易く、この結果いずれの部材も使用寿命の比較的
短かいものにならざるを得ないものであつた。 そこで、本発明者等は、上述のような観点か
ら、防振性は勿論のこと、耐食性および耐摩耗性
にもすぐれたCu−Mn系防振合金部材を得べく研
究を行なつた結果、上記の従来Cu−Mn系防振合
金部材の表面に、800〜950℃の範囲内の温度に１
〜10時間の範囲内の時間保持の条件でほう化処理
を施すと、表面より拡散侵入したＢが主として素
地に固溶しているMnと反応してほう化マンガン
を形成し、このほう化マンガンは硬質にして耐食
性のすぐれたものであるから、このほう化マンガ
ンによる表面硬化層を有するCu−Mn系防振合金
部材は、すぐれた耐食性と耐摩耗性をもつように
なり、さらにこれに通常の条件で溶体化処理と時
効処理を施すと、素地に析出したα−Mnによつ
てすぐれた防振特性も合せもつようになるという
知見を得たのである。 この発明は、上記知見にもとづいてなされたも
のであつて、少なくともMn：30〜65％を含有す
るCu−Mn系防振合金部材の表面に、800〜950℃
の範囲内の温度に１〜10時間の範囲内の時間保持
の条件でほう化処理を施して、その表面部に硬質
にして耐食性のすぐれたほう化マンガンからなる
表面硬化層を形成し、ついで、前記ほう化処理
後、直ちにほう化処理温度から急冷して、溶体化
処理を行なうか、あるいはほう化処理後放冷し、
別途800〜950℃の範囲内の温度に１〜10時間の範
囲内の時間保持の条件で溶体化処理を行なうか
し、引続いて350〜500℃の範囲内の温度に１〜10
時間の範囲内の時間保持の条件で時効処理を施し
てα−Mnを析出させることによつて、耐食性、
耐摩耗性、および防振性にすぐれたCu−Mn系防
振合金部材を製造する方法に特徴を有するもので
ある。 つぎに、この発明のCu−Mn系防振合金部材の
製造法において、製造条件を上記の通りに限定し
た理由を説明する。 (a) Mn含有量 Mn成分には防振性を付与すると共に、ほう
化処理時にほう化マンガンを形成して耐食性お
よび耐摩耗性を付与する作用があるが、その含
有量が30％未満では前記作用に所望の効果が得
られず、一方95％を越えて含有させると所望の
防振性が得られなくなることから、その含有量
を30〜95％と定めた。 (b) ほう化処理条件 その温度が800℃未満では、ほう処理に際し
ての反応速度がきわめて遅く、所望の表面硬化
層を形成するのが困難であり、一方950℃を越
えた高温にすると、部材に溶融現象が起り易く
なることから、その温度を800〜950℃と定め
た。またこの温度は溶体化処理温度に相当する
ものであつて、その温度が800℃未満では、ほ
う化処理後、急冷の溶体化処理を施した場合に
Mnを完全に素地に固溶させることができず、
後工程の時効処理で防振性向上に寄与するα−
Mnの析出が不十分となるのである。さらにそ
の保持時間が１時間未満では表面硬化層の形成
が不十分であり、一方10時間を越えた保持時間
にすると、表面硬化層が厚くつき過ぎ、溶体化
処理に際しての急冷時に割れが発生するように
なることから、その保持時間を１〜10時間と定
めた。 (c) 溶体化処理条件 その温度が800℃未満にして、その保持時間
が１時間未満ではMnを完全に固溶させること
ができず、一方その温度が950℃を越えると、
上記のように部材に溶融現象が発生するように
なり、また10時間を越えた保持時間は、その温
度が低温側にあつても不必要であることから、
その温度を800〜950℃、その保持時間を１〜10
時間と定めた。 (d) 時効処理条件 その温度が350℃未満でも、その保持時間が
１時間未満でもα−Mnの析出が不十分で、所
望の防振性を確保することができず、一方その
温度が500℃を越えても、またその保持時間が
10時間を越えても過時効となつて所望の防振性
を得ることはできなくなることから、その温度
を350〜500℃、その保持時間を１〜10時間と定
めた。 なお、この発明の方法を実施するに際して、ほ
う化処理後の冷却や溶体化処理は、ArやN2など
の不活性ガスや、真空などの保護雰囲気中で行な
うのが好ましく、これによつて表面硬化層の損傷
を皆無とすることができる。 つぎに、この発明のCu−Mn系防振合金部材の
製造方法を実施例により具体的に説明する。 実施例 通常の高周波数誘導炉を用い、Ar雰囲気とし
た黒鉛るつぼ内で、それぞれ第１表に示される成
分組成をもつたCu−Mn系合金溶湯を５Kgづつ調
製した後、金型に鋳造してインゴツトとし、これ
に面削、熱間鍛造、および熱間圧延を施して板
厚：10mmの熱延板とし、ついでこれより幅：25mm
×長さ：250mmの寸法をもつた試験片を切出し、
この試験片に、B4C：80％、H3BO3：10％、
Na2B4O7：10％からなる組成をもつた溶融フラ
ツクスを用い、それぞれ第１表に示される条件で
ほう化処理を施し、さらに、ほう化処理後放冷
（空冷）した場合には同じく第１表に示される条
件で溶体化処理を施し、引続いて同じく第１表に
示される条件で防振性付与のための時効処理を施
すことによつて、本発明法１〜13を実施し、さら
にほう化処
【表】
【表】
【表】
理を行なわず、同じく第１表に示される条件で従
来法１，２をそれぞれ実施した。 つぎに、上記本発明法１〜13および従来法１，
２によつて得られたCu−Mn系防振合金部材とし
ての試験片について、耐摩耗性を評価する目的
で、表面硬さと内部硬さ（ビツカース硬さ）を測
定し、また防振性を評価する目的で振動減衰能を
測定し、さらに耐食性を評価する目的で、JIS規
格にもとづいて塩水噴霧試験とジエツト噴流試験
を行ない、前者の耐食性試験では腐食減量を測定
し、また後者の耐食性試験では最大腐食深さをそ
れぞれ測定した。これらの測定結果を第２表に示
した。 第２表に示される結果から、本発明法１〜13に
よつて製造された防振合金部材は、いずれも従来
法１，２によつて製造された防振合金部材と同等
のすぐれた防振性を示し、かつ耐食性および耐摩
耗性（硬さ）については、これに比して一段とす
ぐれた特性を示すことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、従来
Cu−Mn系防振合金部材と同等のすぐれた防振性
を有し、さらにほう化マンガンによる表面硬化層
の形成によつて耐食性と耐摩耗性にもすぐれた
Cu−Mn系防振合金部材を製造することができる
のである。
来法１，２をそれぞれ実施した。 つぎに、上記本発明法１〜13および従来法１，
２によつて得られたCu−Mn系防振合金部材とし
ての試験片について、耐摩耗性を評価する目的
で、表面硬さと内部硬さ（ビツカース硬さ）を測
定し、また防振性を評価する目的で振動減衰能を
測定し、さらに耐食性を評価する目的で、JIS規
格にもとづいて塩水噴霧試験とジエツト噴流試験
を行ない、前者の耐食性試験では腐食減量を測定
し、また後者の耐食性試験では最大腐食深さをそ
れぞれ測定した。これらの測定結果を第２表に示
した。 第２表に示される結果から、本発明法１〜13に
よつて製造された防振合金部材は、いずれも従来
法１，２によつて製造された防振合金部材と同等
のすぐれた防振性を示し、かつ耐食性および耐摩
耗性（硬さ）については、これに比して一段とす
ぐれた特性を示すことが明らかである。 上述のように、この発明の方法によれば、従来
Cu−Mn系防振合金部材と同等のすぐれた防振性
を有し、さらにほう化マンガンによる表面硬化層
の形成によつて耐食性と耐摩耗性にもすぐれた
Cu−Mn系防振合金部材を製造することができる
のである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくともMn：30〜95重量％を含有するCu
−Mn系防振合金部材に、800〜950℃の範囲内の
温度に１〜10時間の範囲内の時間保持の条件でほ
う化処理を施して、その表面部に硬質にして耐食
性のすぐれたほう化マンガンからなる表面硬化層
を形成し、 ついで、前記ほう化処理後、直ちに前記ほう化
処理温度から急冷の溶体化処理を行ない、 引続いて、350〜500℃の範囲内の温度に１〜10
時間保持の条件で時効処理を施して、α−Mn析
出による防振特性付与を行なうことを特徴とする
耐食性および耐摩耗性のすぐれたCu−Mn系防振
合金部材の製造法。 ２ 少なくともMn：30〜95重量％を含有するCu
−Mn系防振合金部材に、800〜950℃の範囲内の
温度に１〜10時間の範囲内の時間保持の条件でほ
う化処理を施して、その表面部に硬質にして耐食
性のすぐれたほう化マンガンからなる表面硬化層
を形成した後、放冷し、 ついで、800〜950℃の範囲内の温度に１〜10時
間保持後、急冷の溶体化処理を施し、 引続いて、350〜500℃の範囲内の温度に１〜10
時間保持の条件で時効処理を施して、α−Mn析
出による防振特性付与を行なうことを特徴とする
耐食性および耐摩耗性のすぐれたCu−Mn系防振
合金部材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14464583A JPS6036659A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Ｃｕ−Ｍｎ系防振合金部材の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14464583A JPS6036659A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Ｃｕ−Ｍｎ系防振合金部材の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6036659A JPS6036659A (ja) | 1985-02-25 |
| JPH0368110B2 true JPH0368110B2 (ja) | 1991-10-25 |
Family
ID=15366884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14464583A Granted JPS6036659A (ja) | 1983-08-08 | 1983-08-08 | Ｃｕ−Ｍｎ系防振合金部材の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6036659A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0730882Y2 (ja) * | 1985-05-24 | 1995-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関用カムシヤフト |
| JP2005200722A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Daido Steel Co Ltd | マンガン基双晶型制振合金への耐食性付与方法 |
| JP5562749B2 (ja) * | 2010-07-16 | 2014-07-30 | 山陽特殊製鋼株式会社 | Ｃｕ−Ｍｎ系ろう材細線およびその製造方法 |
| CN111057982B (zh) * | 2019-12-09 | 2022-02-08 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种Mn-Cu基亚微/纳米多孔高阻尼合金及制备方法 |
| CN114836648A (zh) * | 2022-06-08 | 2022-08-02 | 安阳工学院 | 一种铜锰基温控变音合金的制备方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5429807A (en) * | 1977-08-10 | 1979-03-06 | Toshiba Corp | Wear-resisting sintered damping alloy |
| JPS57207167A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-18 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Production of copper alloy containing dispersed boride |
-
1983
- 1983-08-08 JP JP14464583A patent/JPS6036659A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6036659A (ja) | 1985-02-25 |
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