JPH0413826A

JPH0413826A - 高力・切削用銅合金

Info

Publication number: JPH0413826A
Application number: JP11607990A
Authority: JP
Inventors: Kiyohito Ishida; 清仁石田; Taiji Nishizawa; 西沢　泰二; Ryosuke Kainuma; 亮介貝沼; Masato Asai; 真人浅井; Yuichi Suzuki; 雄一鈴木; Mamoru Takeda; 守竹田
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1990-05-02
Filing date: 1990-05-02
Publication date: 1992-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、小型部品等の精密加工を行うのに要求される
優れた切削性と、部品構造材として要求される高い強度
を有する高力・切削用銅合金に関するものである。

〔従来の技術と発明が解決しようとする課題〕一般に切
削用銅合金は切削が容易で、その寸法精度に優れ、且つ
その切削面が流麗であることが必要とされている。

近年、産業界の発展に伴い、産業機械はより高度化し、
小型化、複雑さが必要とされ、当然の事ながらその使用
部品についても、小型化に対応して高い強度と、複雑さ
においてより精度の高い切削性が要求されるようになっ
た。

このような要求に対し、従来ｐｂ入り黄銅がその高い切
削性により切削用銅合金の代表として一般的に使用され
てきたが、強度、耐力、硬さ等の機械的性質はそれほど
優れず、小型化の要求に対して不満足な点が多（、切削
性においてもより一段の向上が必要となっている。

本発明は、このような使用部品の進化に対して、充分な
対応性を有し、従来よりのＰｂ入り黄銅、ネパール黄銅
、テルル銅等の切削用銅合金の持つ不満足な部分を解消
しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明はこれに鑑み種々検討の結果、精密加工に適した
切削性と、小型化に対応した高い強度を有すると共に、
加工性に優れ、容易に製造が可能な高力・切削用銅合金
を開発したものである。

即ち本発明銅合金の一つは、Ｍｎ５〜６０Ｗ（％（以下
Ｗ（％を％と略記）、ＡＡ２〜１２％を含み、残部Ｃｕ
と不可避的不純物からなることを特徴とするものである
。

また本発明銅合金の他の一つは、ＭｎとＡｌを（Ｍｎ、
　Ａ／　）　−（５％、１２％）、（４０％。

１０％）、　（５％、２．５％）、（４８％、　２５％
）で囲まれる範囲内での含み、残部Ｃｕと不可避的不純
物からなることを特徴とするものである。

さらに本発明銅合金の他の一つは、ＭｎとＡｌを（Ｍｎ
、　Ａｌ）　−（５％、１２％）、（１１０％　１０％
）、　（５％、２．５％）、（４８％、２．５％）で囲
まれる範囲内で含み、更に副成分としてＰｂ　　Ｓｂ、
　Ａｓ、　Ｂ、　Ｂｉ、　Ｐ、　Ｖの各々を１０％以下
の範囲内で何れか１種又は２種以上を合計１．５％以下
を含み、残部Ｃｕと不可避的不純物からなることを特徴
とするものである。

〔作　用〕

本発明高力・切削用銅合金において合金組成を上記の如
く限定したのは次の理由によるものである。

先ず本発明の合金の主成分であるＭｎ、Ａ１元素は共添
して含有させることにより、その組織をα相（ｂｃｃ）
を主体とし、β相（ｌｃｃ）や他の不確定相が混在する
状態にし、極めて優れた切削性を示し、同時に満足すべ
き強度を持合せ、更に冷間加工性に関しても優れた性質
を示す。

しかしてＭｎ含有量を５〜６０％、Ａｌ含有量を２〜１
２％、望ましくはＭｎとＡｌを（Ｍｎ。

Ａｌ　）　−（５％、　１２％）　、　　（４（１％、
１０％）。

（５％、２．５％）、（４８％、２．５％）で囲まれる
範囲内、即ち第１図に示すＣｕ　−Ｍｎ−Ａｌ！三元状
態図の線ＡＢ、ＢＤ、ＤＣ，ＣＡで囲まれた範囲内と限
定したのは、下限（線ＣＤ、線ＣＡ）未満ではその効果
が弱く、特に満足すべき強度を得ることが難しく、上限
（線ＡＢ、線ＢＤ）を越える含有は冷間加工性を損なう
性質を持つβ相の割合が増加し、冷間加工が難しくなり
、製造性が低下するためである。

次に副成分であるＰｂ、Ｓｂ、Ａｓ、Ｂ。

Ｂｊ、Ｐ、Ｖは本発明の主幹たる優れた切削性を一段と
高める働きをするもので、これ等の添加元素は、単体若
しくは主成分や添加元素等と化合物を形成し、母相中に
分散することにより、切削における核となり切削性を向
上させる。しかしテＰｂ、　　Ｓｂ、　Ａｓ、　　Ｂ、
　Ｂｉ、　　Ｐ、　Ｖ（７）各々を１．０％以下の範囲
内で何れか１種又は２種以上を合計１．５％以下と限定
したのは、上限を越えての含有は、本発明の特徴とする
処の強度を逆に低下させてしまうばかりか、鋳造性や熱
間加工性を損なうためである。

〔実施例〕

以下本発明を実施例について説明する。

第１表に示す組成の銅合金を溶解し、厚さ３０ｍｍの鋳
塊に鋳造し、８５０°Ｃで１時間加熱保持後、直ちにそ
の温度から熱間圧延を開始し、厚さ１０ｍｍ０熱延祠と
してその表面を面削し、厚さ５ｍｍの板材とした。次に
これに冷間圧延を加えて厚さ１ｍｍとし、５００℃で２
時間焼鈍した後２０％の冷間圧延を加え、厚さ０．８ｒ
ｏｍの板材として供試材とした。この供試材について第
１表に示す各特性を測定した。

引張強度及び０．２％耐力については、Ｉｔｓ−２２２
４１に準拠して測定した。

切削性の評価については、バイトを用いた旋盤加工を行
い、切削条件を切削速度１００ｍｍ／ｍｉｎ。

切込み深さ１ｍｍ、送り０．１０ｍｍ／＋ｅｖとして切
削性は主分力値と送り分力値で評価した。

加工性については、冷間加工性と熱間加工性について評
価を行った。先ず熱間加工性に関しては、この供試材を
作製した熱間圧延条件で熱間圧延した時の熱延時の割れ
の有無で判定し、全く割れなかったものをＯ印、材料の
側面（通常コバ面と呼ぶ）のみか割れたものをΔ印、平
面まで割れを生じたものをＸ印で表わした。冷間加工性
に関しては、熱延後の５胴からｉ　ｍｍへの加工におい
て、割れなかったものを○印、割れてしまったものをＸ
印で表わした。

第１表から明らかなように、本発明例Ｎα１〜１０は、
従来例Ｎα１４に比較して同等以上の切削性を有しつつ
、はるかに高い強度と、良好な熱間。

冷間加工性を併せて持っていることが判る。

これに対しＭｎ、Ａ７ｉ量の少ない比較例Ｎα１１では
切削性や強度が劣り、Ａｌ量が多過ぎる比較例Ｎα１２
では、冷間加工性が著しく劣っている。

また副成分の多過ぎる比較例Ｎα１３では強度や加工性
において劣ることが判る。

〔発明の効果〕

このよう本発明によれば、優れた切削性を持ち、高い強
度を有し、かつ製造が容易で小型・高密度化が要求され
ている機器部品材料として最適である等、工業上顕著な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明同合金の望ましい組成範囲を示すＣｕ−
Ｍｎ−Ａｊ！三元状態図である。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｍｎ５〜６０ｗｔ％、Ａｌ２〜１２ｗｔ％を含み
、残部Ｃｕと不可避的不純物からなることを特徴とする
高力・切削用銅合金。
（２）ＭｎとＡｌを（Ｍｎ、Ａｌ）＝（５ｗｔ％、１２
ｗｔ％）、（４０ｗｔ％、１０ｗｔ％）、（５ｗｔ％、
２．５ｗｔ％）、（４８ｗｔ％、２．５ｗｔ％）で囲ま
れる範囲内で含み、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる
ことを特徴とする高力・切削用銅合金。
（３）ＭｎとＡｌを（Ｍｎ、Ａｌ）＝（５ｗｔ％、１２
ｗｔ％）、（４０ｗｔ％、１０ｗｔ％）、（５ｗｔ％、
２．５ｗｔ％）、（４８ｗｔ％、２．５ｗｔ％）で囲ま
れる範囲内で含み、更に副成分としてＰｂ、Ｓｂ、Ａｓ
、Ｂ、Ｂｉ、Ｐ、Ｖの各々を１．０ｗｔ％以下の範囲内
で何れか１種又は２種以上を合計１．５ｗｔ％以下含み
、残部Ｃｕと不可避的不純物からなることを特徴とする
高力・切削用銅合金。