JPH0428837A - 高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法 - Google Patents
高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法Info
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- JPH0428837A JPH0428837A JP13661590A JP13661590A JPH0428837A JP H0428837 A JPH0428837 A JP H0428837A JP 13661590 A JP13661590 A JP 13661590A JP 13661590 A JP13661590 A JP 13661590A JP H0428837 A JPH0428837 A JP H0428837A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、高強度と高熱伝導性を有するＣｕ合金で構
成され、したがって薄肉化を可能とすると共に、この薄
肉化と高熱伝導性と合まってすぐれた冷却能を発揮し、
速い速度での鋳造を可能ならしめる連続鋳造鋳型材、お
よびその製造法に関するものである。
成され、したがって薄肉化を可能とすると共に、この薄
肉化と高熱伝導性と合まってすぐれた冷却能を発揮し、
速い速度での鋳造を可能ならしめる連続鋳造鋳型材、お
よびその製造法に関するものである。
同一８願人は、先に特願昭８１−２７１１０３号（特開
昭６３−１２５６３２号）として、連続鋳造鋳型材の製
造に用いられるＣｕ合金を出願した。
昭６３−１２５６３２号）として、連続鋳造鋳型材の製
造に用いられるＣｕ合金を出願した。
この従来Ｃｕ合金で構成される連続鋳造鋳型材は、まず
、重量％で（以下、成分組成に関する％は重量％を示す
）、 Ｃｒ ： ０．１〜２．５％、 Ｚ ｒ ： ０．０１
〜０．５％、Ｔｉ：０．０１〜０．７％、 Ｓ ｉ
： ０．００３〜０，１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの
うちの１種または２種以上二０．１〜１，２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金溶湯を調製し、金型鋳造し、熱間鍛造や熱
間圧延などの熱間加工を施してＣｕ合金素材とし、つい
でこのＣｕ合金素材に、９５０〜１０５０℃の範囲内の
所定温度に所定時間保持の通常の条件で溶体化処理を施
した後、４５０〜５５０℃の範囲内の所定温度に所定時
間保持の通常の条件で１回の時効処理を施して、素地中
に析出物を析出させて強度向上をはかることにより製造
されている。
、重量％で（以下、成分組成に関する％は重量％を示す
）、 Ｃｒ ： ０．１〜２．５％、 Ｚ ｒ ： ０．０１
〜０．５％、Ｔｉ：０．０１〜０．７％、 Ｓ ｉ
： ０．００３〜０，１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏの
うちの１種または２種以上二０．１〜１，２％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金溶湯を調製し、金型鋳造し、熱間鍛造や熱
間圧延などの熱間加工を施してＣｕ合金素材とし、つい
でこのＣｕ合金素材に、９５０〜１０５０℃の範囲内の
所定温度に所定時間保持の通常の条件で溶体化処理を施
した後、４５０〜５５０℃の範囲内の所定温度に所定時
間保持の通常の条件で１回の時効処理を施して、素地中
に析出物を析出させて強度向上をはかることにより製造
されている。
一方、近年、鉄鋼の連続鋳造技術における生産性の向上
はめざましく、１〜２ｍ／ｗｉｎの鋳造速度であったも
のが、３〜４ｍ／ｓｉｎへと大幅に高速化しており、こ
れに伴ない溶湯と接触する鋳型内面の表面温度も上昇し
、鋳造条件によっては５００℃以上に達する場合がある
。
はめざましく、１〜２ｍ／ｗｉｎの鋳造速度であったも
のが、３〜４ｍ／ｓｉｎへと大幅に高速化しており、こ
れに伴ない溶湯と接触する鋳型内面の表面温度も上昇し
、鋳造条件によっては５００℃以上に達する場合がある
。
しかし、上記の従来Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材はじめ、
その他多くのＣｕ合金製連続鋳造鋳型材は、例えば５０
０℃での高温引張試験で、引張強さ：約２０〜３０ｋｇ
／−１伸び：約２０〜３０％を示すＣｕ合金で構成され
ているので、大きな熱応力に耐える高温強度と苛酷な熱
疲労環境に耐える高温伸びを有するものの、熱伝導性が
十分でなく、電気伝導度で４０〜６０％（ＩＡＣ８％）
程度を示すにすぎず、このため上記のような高速鋳造で
は、鋳型に変形や割れが生じ易く、比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
その他多くのＣｕ合金製連続鋳造鋳型材は、例えば５０
０℃での高温引張試験で、引張強さ：約２０〜３０ｋｇ
／−１伸び：約２０〜３０％を示すＣｕ合金で構成され
ているので、大きな熱応力に耐える高温強度と苛酷な熱
疲労環境に耐える高温伸びを有するものの、熱伝導性が
十分でなく、電気伝導度で４０〜６０％（ＩＡＣ８％）
程度を示すにすぎず、このため上記のような高速鋳造で
は、鋳型に変形や割れが生じ易く、比較的短時間で使用
寿命に至るのが現状である。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、連続鋳
造鋳型に要求される高温強度と高温伸びを具備した状態
で、熱伝導性の良好な、すなわち高冷却能を有するＣｕ
合金製連続鋳造鋳型材を開発すべく研究を行なった結果
、 Ｃｒ ： ０．１〜１．５％、 Ｚ ｒ ： ０．０１
〜０．２％、Ｔｉ ：０．００５〜０．７％、Ｓ ｊ
： ０．００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏ（
以下鉄族金属という）のうちの１種または２種以上：
０．００５〜１．５％、を含有し、残りがＣｕと不可避
不純物からなる組成を有するＣｕ合金て構成されたスラ
ブに通常の条件で熱間鍛造や熱間圧延などの熱間加工を
施してＣｕ合金素材を調製し、 このＣｕ合金素材に、通常の条件で溶体化処理を施した
後、 ５〜３０％の圧下率で冷間圧延を行なった状態で、４２
５〜４７５℃の範囲内の所定温度での１次時効処理と、 ５２５〜５７５℃の範囲内の所定温度での２次時効処理
を施すことにより、Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材を製造す
ると、 上記の１次時効処理では、素地中に固溶したＣｒおよび
Ｚｒか主としてＣｒおよびｃｕ ｓ Ｚ ｒの形の素地
中に微細に析出し、 また、上記の２次時効処理では、同じく主としてＴｉお
よび鉄族金属が（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉｙ の形で素地中に微細に析出し、 この場合、時効処理に先だって施された圧下率：５〜３
０％の冷間圧延によってＣｕ合金素材中には多量の加工
歪や転位が形成された状態になっており、これらの加工
歪や転位は、次工程の時効処理で上記析出物の析出を著
しく促進すると共に、析出物を一段と微細化するように
作用することから、この結果のＣｕ合金製連続鋳造鋳型
材は、常温および高温伸びを高い値に保持した状態で、
素地中に微細均一に、かつ多量に析出した析出物によっ
て高い常温および高温強度、すなわち５５ｋｇ／ｍｍ２
以上の常温引張強さ、および３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高
温引張強さ（５００℃）を有するようになり、かつ上記
の溶体化処理後の冷間圧延および２回の時効処理で素地
中に固溶する合金成分含有量か低減して、素地は実質的
にＣｕて構成されるようになることから、電気伝導度で
７３％（ＩＡＣ３％）以上のすくれた熱伝導性をもつよ
うになり、実用に際しては強度向上による薄肉化を可能
とするので、この薄肉化と高い熱伝導性と含まってすぐ
れた冷却能を示すという研究結果を得たのである。
造鋳型に要求される高温強度と高温伸びを具備した状態
で、熱伝導性の良好な、すなわち高冷却能を有するＣｕ
合金製連続鋳造鋳型材を開発すべく研究を行なった結果
、 Ｃｒ ： ０．１〜１．５％、 Ｚ ｒ ： ０．０１
〜０．２％、Ｔｉ ：０．００５〜０．７％、Ｓ ｊ
： ０．００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏ（
以下鉄族金属という）のうちの１種または２種以上：
０．００５〜１．５％、を含有し、残りがＣｕと不可避
不純物からなる組成を有するＣｕ合金て構成されたスラ
ブに通常の条件で熱間鍛造や熱間圧延などの熱間加工を
施してＣｕ合金素材を調製し、 このＣｕ合金素材に、通常の条件で溶体化処理を施した
後、 ５〜３０％の圧下率で冷間圧延を行なった状態で、４２
５〜４７５℃の範囲内の所定温度での１次時効処理と、 ５２５〜５７５℃の範囲内の所定温度での２次時効処理
を施すことにより、Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材を製造す
ると、 上記の１次時効処理では、素地中に固溶したＣｒおよび
Ｚｒか主としてＣｒおよびｃｕ ｓ Ｚ ｒの形の素地
中に微細に析出し、 また、上記の２次時効処理では、同じく主としてＴｉお
よび鉄族金属が（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉｙ の形で素地中に微細に析出し、 この場合、時効処理に先だって施された圧下率：５〜３
０％の冷間圧延によってＣｕ合金素材中には多量の加工
歪や転位が形成された状態になっており、これらの加工
歪や転位は、次工程の時効処理で上記析出物の析出を著
しく促進すると共に、析出物を一段と微細化するように
作用することから、この結果のＣｕ合金製連続鋳造鋳型
材は、常温および高温伸びを高い値に保持した状態で、
素地中に微細均一に、かつ多量に析出した析出物によっ
て高い常温および高温強度、すなわち５５ｋｇ／ｍｍ２
以上の常温引張強さ、および３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高
温引張強さ（５００℃）を有するようになり、かつ上記
の溶体化処理後の冷間圧延および２回の時効処理で素地
中に固溶する合金成分含有量か低減して、素地は実質的
にＣｕて構成されるようになることから、電気伝導度で
７３％（ＩＡＣ３％）以上のすくれた熱伝導性をもつよ
うになり、実用に際しては強度向上による薄肉化を可能
とするので、この薄肉化と高い熱伝導性と含まってすぐ
れた冷却能を示すという研究結果を得たのである。
この発明は、上記研究結果にもとづいてなされたもので
あって、 （ａ） Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｚｒ：０．０１
〜０．２％、Ｔｊ二〇、００５〜０，７％、Ｓｉ：０．
００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏのうちの１
種または２種以上：０．００５〜１，５％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成されたＣｕ合金素材に、通常の条件
で溶体化処理を施した後、 ５〜３０％の圧下率で冷間圧延を施し、ツイテ４２５〜
４７５℃の範囲内の所定温度での１次時効処理と、 ５２５〜５７５℃の範囲内の所定温度での２次時効処理
を施して、 微細な析出物の十分な析出をはがる一方、素地中に固溶
する合金成分の含有量低減をはかることにより強度と熱
伝導性を向上させることからなる高冷却能を存する高強
度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材の製造法。
あって、 （ａ） Ｃｒ：０．１〜１．５％、 Ｚｒ：０．０１
〜０．２％、Ｔｊ二〇、００５〜０，７％、Ｓｉ：０．
００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏのうちの１
種または２種以上：０．００５〜１，５％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金で構成されたＣｕ合金素材に、通常の条件
で溶体化処理を施した後、 ５〜３０％の圧下率で冷間圧延を施し、ツイテ４２５〜
４７５℃の範囲内の所定温度での１次時効処理と、 ５２５〜５７５℃の範囲内の所定温度での２次時効処理
を施して、 微細な析出物の十分な析出をはがる一方、素地中に固溶
する合金成分の含有量低減をはかることにより強度と熱
伝導性を向上させることからなる高冷却能を存する高強
度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材の製造法。
（ｂ） Ｃｒ：０．１−１．５％、 Ｚｒ：Ｏ，０Ｉ
−０，２％、Ｔｉ：０．００５〜０．７％、Ｓ ｉ：０
．００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｊ、およびＣｏのうちの
１種または２種以上：０．００５〜１．５％、 を含をし、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金て構成され、 素地に微細均一に分散する多量の析出物と実質的にＣｕ
からなる素地にて、 常温引張強さ：５５ｋｇ／ｍ通以上、 高温引張強さ（５００℃） ： ３３ｋｇ／ｍＪ以上
、電気伝導度ニア３％（ＩＡＣ３％）以上、を具備せし
めてなる高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳
型材。
−０，２％、Ｔｉ：０．００５〜０．７％、Ｓ ｉ：０
．００３〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｊ、およびＣｏのうちの
１種または２種以上：０．００５〜１．５％、 を含をし、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金て構成され、 素地に微細均一に分散する多量の析出物と実質的にＣｕ
からなる素地にて、 常温引張強さ：５５ｋｇ／ｍ通以上、 高温引張強さ（５００℃） ： ３３ｋｇ／ｍＪ以上
、電気伝導度ニア３％（ＩＡＣ３％）以上、を具備せし
めてなる高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳
型材。
に特徴を有するものである。
つぎに、この発明の連続鋳造鋳型材およびその製造法に
おいて、これを構成するＣｕ合金の成分組成、冷間圧延
の圧下率、および時効処理温度を上記の通りに限定した
理由を説明する。
おいて、これを構成するＣｕ合金の成分組成、冷間圧延
の圧下率、および時効処理温度を上記の通りに限定した
理由を説明する。
Ａ、Ｃｕ合金の成分組成
（ａ） Ｃｒ
溶体化処理で素地中に固溶したＣｒは、そのほとんどか
１次時効処理で素地の結晶粒内に活発に、かつ微細に析
出して結晶粒内強度を高め、この結果として常温および
高温強度が向上するようになるか、その含有量か０．１
％未満では常温引張強さ’Ｔ：５５ｋｇ／ｍＪｕ上、高
温引張強さ（５０１）℃） テ３３ｋｇ／ｍ４以上の高
強度を確保することができす、一方その含有量か１５％
を越えると、時効処理で素地中に固溶するＣｒを十分に
析出させることができなくなり、残留固溶Ｃｒによって
熱伝導性の向上が抑制され、７３９ａ（Ｉ ＡＣＳ９δ
）以上の電気伝導度を確保するのか困難になることがら
、その含有量を０．１〜１．５９．６と定めた。
１次時効処理で素地の結晶粒内に活発に、かつ微細に析
出して結晶粒内強度を高め、この結果として常温および
高温強度が向上するようになるか、その含有量か０．１
％未満では常温引張強さ’Ｔ：５５ｋｇ／ｍＪｕ上、高
温引張強さ（５０１）℃） テ３３ｋｇ／ｍ４以上の高
強度を確保することができす、一方その含有量か１５％
を越えると、時効処理で素地中に固溶するＣｒを十分に
析出させることができなくなり、残留固溶Ｃｒによって
熱伝導性の向上が抑制され、７３９ａ（Ｉ ＡＣＳ９δ
）以上の電気伝導度を確保するのか困難になることがら
、その含有量を０．１〜１．５９．６と定めた。
（ｂ） Ｚｒ
同しく溶体化処理で素地中に固溶したＺｒは、そのほと
んどか１次時効処理で素地の結晶粒界にＣｕ３Ｚｒの金
属間化合物の形で、微細に析出し、これによって高温に
おける粒界のすべりが抑制されるようになることから、
粒界強度が向上し、この結果高温における粒界破断にょ
る脆化（延性低下）か阻止され、耐熱疲労性が向上する
ようになるが、その含有量が０．０１％未満ては前記の
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０，２
％を越えると、Ｃｒと同様に素地中に固溶する割合か多
くなって所望の高い電気伝導度を確保するのか困難にな
ることがら、その含有量を□０１−０．２％と定めた。
んどか１次時効処理で素地の結晶粒界にＣｕ３Ｚｒの金
属間化合物の形で、微細に析出し、これによって高温に
おける粒界のすべりが抑制されるようになることから、
粒界強度が向上し、この結果高温における粒界破断にょ
る脆化（延性低下）か阻止され、耐熱疲労性が向上する
ようになるが、その含有量が０．０１％未満ては前記の
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０，２
％を越えると、Ｃｒと同様に素地中に固溶する割合か多
くなって所望の高い電気伝導度を確保するのか困難にな
ることがら、その含有量を□０１−０．２％と定めた。
（ｃ） Ｔｉおよび鉄族金属
同様に、これらの成分も溶体化処理で素地に固溶し、１
次時効処理ではほとんど析出せず、２次時効処理で（Ｆ
ｅ、Ｎ ｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉｓ主としてｙ （Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）２Ｔｉの金属間化合物の形で素地
の結晶粒内に微細に、かつ活発に析出し、上記の微細な
Ｃｒ析出物と含まって常温および高温強度を著しく向上
させるほか、結晶粒界に析出した上記Ｃｕ ３Ｚ ｒと
の共存において高温強度と高温伸びを向上させるが、そ
の含有量が、Ｔ１および鉄族金属とも０．００５％未満
では前記の作用に所望の向上効果か得られず、一方その
含有量が、ＴＩにあっては０．７％を越え、また鉄族金
属では１．５％を越えると、ＣｒおよびＺｒ成分の場合
と同様に素地中に固溶する割合か増加するようになって
７３％（ＩＡＣ３％）以上の電気伝導度を確保するのは
困難になることから、その含有量を、それぞれＴ ｉ：
０．００５〜０．７％、鉄族金属：０．００５〜１．５
％と定めた。
次時効処理ではほとんど析出せず、２次時効処理で（Ｆ
ｅ、Ｎ ｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉｓ主としてｙ （Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）２Ｔｉの金属間化合物の形で素地
の結晶粒内に微細に、かつ活発に析出し、上記の微細な
Ｃｒ析出物と含まって常温および高温強度を著しく向上
させるほか、結晶粒界に析出した上記Ｃｕ ３Ｚ ｒと
の共存において高温強度と高温伸びを向上させるが、そ
の含有量が、Ｔ１および鉄族金属とも０．００５％未満
では前記の作用に所望の向上効果か得られず、一方その
含有量が、ＴＩにあっては０．７％を越え、また鉄族金
属では１．５％を越えると、ＣｒおよびＺｒ成分の場合
と同様に素地中に固溶する割合か増加するようになって
７３％（ＩＡＣ３％）以上の電気伝導度を確保するのは
困難になることから、その含有量を、それぞれＴ ｉ：
０．００５〜０．７％、鉄族金属：０．００５〜１．５
％と定めた。
（ｃｌ）Ｓｉ
Ｓｔ成分には、上記の（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉ
ｙ の金属間化合物を微細化した状態で析出させ、もってこ
の金属間化合物による析出強化作用を一層促進させる作
用があるか、その含有量が０．００３％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、方０．１％を越えると、鋳
造時にＳｔの粗大晶子が現われるようになり、これは溶
体化処理でも消失することなく、高温強度および高温伸
びを低下させることから、その含有量をｏ、ｏｏａ〜口
、１％と定めた。
ｙ の金属間化合物を微細化した状態で析出させ、もってこ
の金属間化合物による析出強化作用を一層促進させる作
用があるか、その含有量が０．００３％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、方０．１％を越えると、鋳
造時にＳｔの粗大晶子が現われるようになり、これは溶
体化処理でも消失することなく、高温強度および高温伸
びを低下させることから、その含有量をｏ、ｏｏａ〜口
、１％と定めた。
Ｂ、製造条件
（ａ） 冷間圧延の圧下率
上記の通り、冷間圧延は、溶体化処理のＣｕ合金素材中
に、次工程の時効処理での析出物の析出を促進し、かつ
析出物を微細化するように作用する加工歪や転位を多量
に形成させる目的で施されるか、その圧下率が５％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方その圧下率
が３０％を越えると、常温および高温伸びが低下するよ
うになることから、その圧下率を５〜３０％と定めた。
に、次工程の時効処理での析出物の析出を促進し、かつ
析出物を微細化するように作用する加工歪や転位を多量
に形成させる目的で施されるか、その圧下率が５％未満
では前記作用に所望の効果が得られず、一方その圧下率
が３０％を越えると、常温および高温伸びが低下するよ
うになることから、その圧下率を５〜３０％と定めた。
（ｂ） 時効処理温度
この発明は、上記の通り溶体化処理で合金成分を完全に
固溶させ、冷間圧延にて加工歪や転位を多量に形成させ
た状態で、次工程の時効処理で素地中に固溶する合金成
分をできるたけ多く析出させ、この析出によって常温引
張強さで５５ｋｇ／ｍｄ以上、高温引張強さ（５（１０
℃）で３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度を確保し、−刃金
金成分の固溶が著しく低く、実質的にＣｕからなる素地
によって７３％（ＩＡＣ５％）以上の高い電気伝導度を
確保するものである。すなわち、一般に電気伝導度は合
金素地によって決まることが知られており、素地中の固
溶成分が低ければ低いほど高い電気伝導度を示すように
なるものであり、したがって時効処理での析出を十分に
行なえば、高い電気伝導度と高強度が得られるようにな
る。
固溶させ、冷間圧延にて加工歪や転位を多量に形成させ
た状態で、次工程の時効処理で素地中に固溶する合金成
分をできるたけ多く析出させ、この析出によって常温引
張強さで５５ｋｇ／ｍｄ以上、高温引張強さ（５（１０
℃）で３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度を確保し、−刃金
金成分の固溶が著しく低く、実質的にＣｕからなる素地
によって７３％（ＩＡＣ５％）以上の高い電気伝導度を
確保するものである。すなわち、一般に電気伝導度は合
金素地によって決まることが知られており、素地中の固
溶成分が低ければ低いほど高い電気伝導度を示すように
なるものであり、したがって時効処理での析出を十分に
行なえば、高い電気伝導度と高強度が得られるようにな
る。
かかる点から、この発明の上記組成のＣｕ合金についで
、析出物の種類およびそれの析出し易い温度を調べたと
ころ、析出物はＣｒ、Ｃｕ ３Ｚ ｒ、および（Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉ がほとんどを占め、ｙ ＣｒおよびＣｕ ａ Ｚ ｒは４２５〜４７５℃の温度
範囲で、また（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉ は５
２５〜５７５℃ｘ ｙ の温度範囲でそれぞれ活発に析出することが判明したも
のであり、したかってそれぞれの時効処理温度が前記の
範囲から低い方に外れても、また高い方に外れても十分
な析出を行なうことかできない。
、析出物の種類およびそれの析出し易い温度を調べたと
ころ、析出物はＣｒ、Ｃｕ ３Ｚ ｒ、および（Ｆｅ、
Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉ がほとんどを占め、ｙ ＣｒおよびＣｕ ａ Ｚ ｒは４２５〜４７５℃の温度
範囲で、また（Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ） Ｔ ｉ は５
２５〜５７５℃ｘ ｙ の温度範囲でそれぞれ活発に析出することが判明したも
のであり、したかってそれぞれの時効処理温度が前記の
範囲から低い方に外れても、また高い方に外れても十分
な析出を行なうことかできない。
つぎに、この発明を実施例により具体的に説明する。
通常の真空溶解炉を用い、黒鉛るつぼ中でそれぞれ第１
表に示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯をそれぞれ
５ｋｇ溶製し、金型鋳造し、面側した後、通常の条件で
熱間鍛造と熱間圧延を施して幅：ｌＯＯｍｍＸ厚さ＝５
１１Ｉ１１の熱延板材とし、ついでこれより所定長さに
切出したＣｕ合金素材に、温度；９８０に３０分間保持
後、水焼入れの溶体化処理を施し、引続いて第１表に示
される圧下率ての冷間圧延、並びに同じく第１表に示さ
れる温度にいすれも１時間保持の条件での１次および２
次時効処理を行なうことにより本発明法１〜２９および
比較法１〜２５をそれぞれ行ない、本発明連続鋳造鋳型
材１〜２９および比較連続鋳造鋳型材１〜２５を製造し
た。
表に示される成分組成をもったＣｕ合金溶湯をそれぞれ
５ｋｇ溶製し、金型鋳造し、面側した後、通常の条件で
熱間鍛造と熱間圧延を施して幅：ｌＯＯｍｍＸ厚さ＝５
１１Ｉ１１の熱延板材とし、ついでこれより所定長さに
切出したＣｕ合金素材に、温度；９８０に３０分間保持
後、水焼入れの溶体化処理を施し、引続いて第１表に示
される圧下率ての冷間圧延、並びに同じく第１表に示さ
れる温度にいすれも１時間保持の条件での１次および２
次時効処理を行なうことにより本発明法１〜２９および
比較法１〜２５をそれぞれ行ない、本発明連続鋳造鋳型
材１〜２９および比較連続鋳造鋳型材１〜２５を製造し
た。
なお、比較法１〜２５は、いずれもこの発明の構成要件
のうちのいずれかの要件（第１表に※印を付す）かこの
発明の範囲から外れたものである。
のうちのいずれかの要件（第１表に※印を付す）かこの
発明の範囲から外れたものである。
また、比較の目的で、溶体化処理後の冷間圧延を行なわ
す、Ｃｕ合金素材の成分組成および１回たけ施される時
効処理を第１表に示される条件とする以外は同一の条件
で従来法１〜３を行ない、従来連続鋳造鋳型材１〜３を
製造した。
す、Ｃｕ合金素材の成分組成および１回たけ施される時
効処理を第１表に示される条件とする以外は同一の条件
で従来法１〜３を行ない、従来連続鋳造鋳型材１〜３を
製造した。
ついで、この結果得られた各種の連続鋳造鋳型材につい
で、電気伝導度を測定すると共に、これを常温および高
温引張試験、並びに耐熱試験に供した。
で、電気伝導度を測定すると共に、これを常温および高
温引張試験、並びに耐熱試験に供した。
高温引張試験では、５００℃に１０分間保持後の弓張特
性を測定し、また耐熱試験は、鋳型材を４５０℃＋ｎｌ
Ｏ℃（ｎ：０〜１５の整数）の各種温度にそれぞれ１時
間保持後空冷の条件で加熱し、この加熱後の鋳型材の硬
さをそれぞれ測定し、加熱前の硬さの９０％に相当する
硬さを示した加熱温度をもって耐熱温度とした。これら
の結果を第２表に示した。
性を測定し、また耐熱試験は、鋳型材を４５０℃＋ｎｌ
Ｏ℃（ｎ：０〜１５の整数）の各種温度にそれぞれ１時
間保持後空冷の条件で加熱し、この加熱後の鋳型材の硬
さをそれぞれ測定し、加熱前の硬さの９０％に相当する
硬さを示した加熱温度をもって耐熱温度とした。これら
の結果を第２表に示した。
第１表および第２表に示される結果から、本発明法１〜
２９で製造された本発明連続鋳造鋳型材１〜２９は、い
ずれも従来法１〜３で製造された従来連続鋳造鋳型材１
〜３に比して一段とすぐれた常温および高温引張強度を
示し、かつこれより一段と高いいずれも７３％（ＩＡＣ
５％）以上の電気伝導度を示すのに対して、比較法１〜
２５で製造された比較連続鋳造鋳型材１〜２５に見られ
るように、Ｃｕ合金の成分組成、圧下率、および時効処
理温度のうちのいずれかがこの発明の範囲から外れても
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。
２９で製造された本発明連続鋳造鋳型材１〜２９は、い
ずれも従来法１〜３で製造された従来連続鋳造鋳型材１
〜３に比して一段とすぐれた常温および高温引張強度を
示し、かつこれより一段と高いいずれも７３％（ＩＡＣ
５％）以上の電気伝導度を示すのに対して、比較法１〜
２５で製造された比較連続鋳造鋳型材１〜２５に見られ
るように、Ｃｕ合金の成分組成、圧下率、および時効処
理温度のうちのいずれかがこの発明の範囲から外れても
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。
上述のように、この発明の方法によれば、常温引張強さ
で５５ｋｇ／ｍｍ２以上、高温引張強さ（５００℃）で
３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度を有し、かつ電気伝導度
で７３％以上（ＩＡＣＳ％）のすぐれた熱伝導性を有す
るＣｕ合金製連続鋳造鋳型材を製造することができ、し
たがってこのＣｕ合金製連続鋳造鋳型材の実用にあたっ
ては、前記の高強度によって薄肉化が可能となり、この
薄肉化と前記の高熱伝導性によって著しく高い冷却能を
示すようになるので、鋳造速度の高速化にも十分に対応
することができるなど工業上有用な効果がもたらされる
のである。
で５５ｋｇ／ｍｍ２以上、高温引張強さ（５００℃）で
３３ｋｇ／ｍｍ２以上の高強度を有し、かつ電気伝導度
で７３％以上（ＩＡＣＳ％）のすぐれた熱伝導性を有す
るＣｕ合金製連続鋳造鋳型材を製造することができ、し
たがってこのＣｕ合金製連続鋳造鋳型材の実用にあたっ
ては、前記の高強度によって薄肉化が可能となり、この
薄肉化と前記の高熱伝導性によって著しく高い冷却能を
示すようになるので、鋳造速度の高速化にも十分に対応
することができるなど工業上有用な効果がもたらされる
のである。
Claims (2)
- （１）Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ｚｒ：０．０１〜０．
２％、Ｔｉ：０．００５〜０．７％、Ｓｉ：０．００３
〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種また
は２種以上：０．００５〜１．５％、 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％）を有するＣｕ合金で構成され、素地に微細均
一に分散する多量の析出物と実質的にＣｕからなる素地
にて、 常温引張強さ：５５ｋｇ／ｍｍ＾２以上、 高温引張強さ（５００℃）：３３ｋｇ／ｍｍ＾２以上、
電気伝導度：ＩＡＣＳ％で７３％以上 を具備せしめてなる高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製
連続鋳造鋳型材。 - （２）Ｃｒ：０．１〜１．５％、Ｚｒ：０．０１〜０．
２％、Ｔｉ：０．００５〜０．７％、Ｓｉ：０．００３
〜０．１％、Ｆｅ、Ｎｉ、およびＣｏのうちの１種また
は２種以上：０．００５〜１．５％、 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％）を有するＣｕ合金で構成されたＣｕ合金素材
に、 通常の条件で溶体化処理を施した後、 ５〜３０％の圧下率で冷間圧延を施し、 ついで４２５〜４７５℃の範囲内の所定温度での１次時
効処理と、 ５２５〜５７５℃の範囲内の所定温度での２次時効処理
を施して、 微細な析出物の十分な析出をはかる一方、素地中に固溶
する合金成分の含有量低減をはかることにより強度と熱
伝導性を向上させることを特徴とする高冷却能を有する
高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13661590A JP2738130B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13661590A JP2738130B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0428837A true JPH0428837A (ja) | 1992-01-31 |
| JP2738130B2 JP2738130B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=15179447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13661590A Expired - Fee Related JP2738130B2 (ja) | 1990-05-25 | 1990-05-25 | 高冷却能を有する高強度Ｃｕ合金製連続鋳造鋳型材およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2738130B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702094A1 (de) * | 1994-08-06 | 1996-03-20 | KM Europa Metal Aktiengesellschaft | Verwendung einer aushärtbaren Kupferlegierung |
| JP2011518668A (ja) * | 2008-03-19 | 2011-06-30 | ケイエムイー・ジャーマニー・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト | 鋳型部材の製造方法並びにその製造方法によって製造された鋳型部材 |
| KR20170059435A (ko) | 2014-09-25 | 2017-05-30 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr 합금 소재 |
| KR20180070545A (ko) * | 2015-10-15 | 2018-06-26 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr-Al 합금 소재 |
| US10544495B2 (en) | 2014-09-25 | 2020-01-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Casting mold material and Cu—Cr—Zr alloy material |
| CN121065519A (zh) * | 2025-11-10 | 2025-12-05 | 东北大学 | 一种高强高导低硅低镍Cu-Cr-Zr系合金材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5745816B2 (ja) | 2010-10-27 | 2015-07-08 | 京楽産業．株式会社 | 遊技機 |
| JP6241302B2 (ja) | 2014-02-04 | 2017-12-06 | 富士通株式会社 | 購入手続き処理プログラム、購入手続き処理方法および購入手続き処理装置 |
| JP6117891B2 (ja) | 2015-10-29 | 2017-04-19 | アルメックスＰｅ株式会社 | 表面処理装置 |
-
1990
- 1990-05-25 JP JP13661590A patent/JP2738130B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702094A1 (de) * | 1994-08-06 | 1996-03-20 | KM Europa Metal Aktiengesellschaft | Verwendung einer aushärtbaren Kupferlegierung |
| CN1058532C (zh) * | 1994-08-06 | 2000-11-15 | 金属导线股份公司 | 一种可淬火的铜合金的应用 |
| US6565681B1 (en) | 1994-08-06 | 2003-05-20 | Km-Kabelmetal Aktiengesellschaft | Age-hardenable copper alloy casting molds |
| JP2011518668A (ja) * | 2008-03-19 | 2011-06-30 | ケイエムイー・ジャーマニー・アクチエンゲゼルシャフト・ウント・コンパニー・コマンディトゲゼルシャフト | 鋳型部材の製造方法並びにその製造方法によって製造された鋳型部材 |
| KR20170059435A (ko) | 2014-09-25 | 2017-05-30 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr 합금 소재 |
| US10544495B2 (en) | 2014-09-25 | 2020-01-28 | Mitsubishi Materials Corporation | Casting mold material and Cu—Cr—Zr alloy material |
| KR20180070545A (ko) * | 2015-10-15 | 2018-06-26 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | 주조용 몰드재 및 Cu-Cr-Zr-Al 합금 소재 |
| CN121065519A (zh) * | 2025-11-10 | 2025-12-05 | 东北大学 | 一种高强高导低硅低镍Cu-Cr-Zr系合金材料及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2738130B2 (ja) | 1998-04-08 |
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|---|---|---|---|
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