JPH05156391A

JPH05156391A - ダンパ用屈曲部材

Info

Publication number: JPH05156391A
Application number: JP34995391A
Authority: JP
Inventors: Masato Asai; 真人浅井
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1991-12-09
Filing date: 1991-12-09
Publication date: 1993-06-22

Abstract

(57)【要約】【目的】強度，耐振動性，耐環境性に優れたダンパ用
屈曲部材を提供する。【構成】Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％、
Ｓｎ0.25〜3.5 wt％を含み、残部Ｃｕと不可避的不純物
からなる銅合金により構成され、前記銅合金の結晶粒度
が15μｍ以下であることを特徴とするダンパ用屈曲部
材。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度，圧力，湿度等の
環境要因が厳しいもとに置かれるダクト等を建屋の壁部
に固定し又はダクト同士を固定する為の振動吸収能を有
するダンパ用屈曲部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】温度，圧力，湿度等の環境要因が厳しい
もとに置かれるダクト等を建屋壁部等に固定する固定具
には、振動騒音等を防止する為に振動吸収能を有するダ
ンパ用部材が用いられており、このダンパ用部材には金
属そのものの弾塑性変形を利用する弾塑性ダンパ用部材
が実用されてきた。しかしながら、この弾塑性ダンパ用
部材は、用いた金属材料の材質により、その吸収し得る
振動の周波数領域が限られてしまう為、用途に応じて種
々のダンパ用部材を使い分ける必要があり、管理上から
もコスト的にも不利であった。このようなことから、ダ
ンパ用部材として、金属材料を波状に成形したダンパ用
屈曲部材が用いられるようになった。このダンパ用屈曲
部材は、振動をその波状部分の弾塑性変形により吸収す
るもので、振動吸収能が金属材料の材質により左右され
ることがなく、従って金属材料を広い視野にたって選択
できるという利点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のダン
パ用屈曲部材には、従来より普通鋼（例えばSS-490）や
燐青銅合金等の既存の金属材料が用いられていたが、前
記金属材料はいずれも、ダンパ用屈曲部材に要求される
強度や耐振動疲労特性（以下、耐振動性と略記する。）
或いは耐環境性等に劣るものであった。

【０００４】

【課題を解決する為の手段】本発明はこのような状況に
鑑み鋭意研究を行った結果なされたもので、その目的と
するところは、強度、耐振動性、耐環境性に優れたダン
パ用屈曲部材を提供することにある。即ち、請求項１の
発明は、Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％、Ｓ
ｎ0.25〜3.5 wt％を含み、残部Ｃｕと不可避的不純物か
らなる銅合金により構成され、前記銅合金の結晶粒度が
15μｍ以下であることを特徴とするダンパ用屈曲部材で
ある。

【０００５】又請求項２の発明は、Ｎｉ1.8 〜5.5 wt
％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％、Ｓｎ0.25〜3.5 wt％を含み、
更にＭｇ0.005 〜0.50wt％、Ｍｎ0.01〜1.0 wt％の少な
くとも一種を含み、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる
銅合金により構成され、前記銅合金の結晶粒度が15μｍ
以下であることを特徴とするダンパ用屈曲部材である。

【０００６】又請求項３の発明は、Ｎｉ1.8 〜5.5 wt
％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％、Ｓｎ0.25〜3.5 wt％を含み、
更にＴｉ0.005 〜0.15wt％、Ｚｒ0.005 〜0.3 wt％、Ｃ
ｒ0.01〜0.35wt％、Ｙ0.005 〜0.05wt％、Ｌａ0.005 〜
0.05wt％、Ｖ0.01〜0.1 wt％、Ｎｂ0.005 〜0.05wt％の
元素群より一種又は二種以上の元素を合計で0.005 〜0.
5 wt％含み、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる銅合金
により構成され、前記銅合金の結晶粒度が10μｍ以下で
あることを特徴とするダンパ用屈曲部材である。

【０００７】又請求項４の発明は、Ｎｉ1.8 〜5.5 wt
％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％、Ｓｎ0.25〜3.5 wt％を含み、
更にＭｇ0.005 〜0.50wt％、Ｍｎ0.01〜1.0 wt％の少な
くとも１種を含み、更にＴｉ0.005 〜0.15wt％、Ｚｒ0.
005 〜0.3wt ％、Ｃｒ0.01〜0.35wt％、Ｙ0.005 〜0.05
wt％、Ｌａ0.005 〜0.05wt％、Ｖ0.01〜0.1 wt％、Ｎｂ
0.005 〜0.05wt％の元素群より一種又は二種以上の元素
を合計で0.005 〜0.5 wt％含み、残部Ｃｕと不可避的不
純物からなる銅合金により構成され、前記銅合金の結晶
粒度が10μｍ以下であることを特徴とするダンパ用屈曲
部材である。

【０００８】

【作用】請求項１の発明部材を構成する合金の主要成分
のうちのＮｉとＳｉは、Ｃｕと反応してＣｕ−Ｎｉ−Ｓ
ｉ系化合物を高密度に且つ微細に形成して、強度と耐振
動性を向上させる作用を果たすものである。而してその
組成範囲をＮｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt％に
限定した理由は、Ｎｉ又は／及びＳｉが前記限定値を下
回ると、前記化合物量が不足して強度と耐振動性に十分
な性能が得られなくなり、又Ｎｉ又は／及びＳｉが前記
限定値を上回ると、前記化合物が多量に生成して耐環境
性等のダンパ用屈曲部材として重要な特性が低下する為
である。もう一つの主要成分のＳｎは、Ｃｕマトリック
ス中に固溶して強度と耐振動性を向上させる作用を果た
すものである。Ｓｎの組成範囲を0.25〜3.5 wt％に限定
した理由は、前記限定値を下回ると前述の作用が十分発
揮されず、又前記限定値を上回ると加工性が低下し又脆
弱な酸化物相が生成して前記特性が低下する為である。

【０００９】請求項２の発明部材は、請求項１の発明部
材を構成する合金に、更にＭｇとＭｎを含有させた合金
をもって構成したものである。添加元素のＭｇとＭｎ
は、既に知られているように（特開昭60−158650）、熱
間加工性を阻害するＳ元素をトラップし熱間加工性を向
上させる働きがあり、この他に、Ｓｉ元素の酸化を抑制
してＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系化合物の形成に寄与し、又使用
環境においてダンパ用屈曲部材の表面に密着性の良い緻
密な酸化皮膜を形成し、酸化膜剥離による酸化の拡大を
防止して、強度及び耐振動性の低下を防止するものであ
る。而してその組成範囲をＭｇ0.005 〜0.50wt％，Ｍｎ
0.01〜1.0 wt％に限定した理由は、Ｍｇ又は／及びＭｎ
が前記限定値を下回るとその作用が十分に果たされず、
又前記限定値を上回ると鋳造時の溶湯の湯流れ性が低下
し又ガスが溶湯中に大量に含有されて、鋳造欠陥や圧延
欠陥が生じ易くなる為である。前述の請求項１と請求項
２の発明部材において、その結晶粒度を15μｍ以下に限
定した理由は、結晶粒度が15μｍを超えると耐振動性及
び耐応力緩和特性が急激に低下する為である。

【００１０】請求項３の発明部材は、請求項１の発明部
材を構成する合金に、更に副成分として前記のＴｉ等の
元素群の少なくとも一種の元素を含有せしめ、その結晶
粒度を10μｍ以下に調整した合金をもって構成したもの
である。而して前記副成分はＮｉとＳｉを主要合金成分
とするＣｕ合金材料の結晶粒度をより微細化する作用を
果たし、これによりダンパ用屈曲部材の耐振動性が著し
く高められる。更に、Ｔｉ等の各元素群は、前述のＭｇ
やＭｎ元素と同様に、使用環境下で、密着性の良い緻密
な表面酸化皮膜を形成して、表面の酸化膜の剥離による
ダンパ用屈曲部材の強度や耐振動性の低下を防止する作
用を果たすものである。而して前記副成分の各々の元素
又はその合計の含有量を前記の組成範囲に限定した理由
は、前記限定値を下回ると、前述の結晶粒の微細化や緻
密な酸化皮膜の形成作用が十分に発揮されず、又前記限
定値を上回ると、鋳造時の溶湯の湯流れ性が低下し又ガ
スが溶湯中に大量に含有されるようになって、鋳造欠陥
や圧延欠陥が生じ易くなる為である。

【００１１】請求項４の発明部材は、請求項２の発明部
材を構成する合金に、更に副成分としてＴｉ等の元素群
のうちの少なくとも一種の元素を含有せしめ、その結晶
粒度を10μｍ以下に調整した合金をもって構成したもの
である。而して前記副成分の作用及びその組成範囲の限
定理由は、請求項３の発明部材の場合と同様である。前
述の請求項３と請求項４の発明部材において、その結晶
粒度を10μｍ以下に限定した理由は、結晶粒度が10μｍ
を超えると耐振動性及び耐応力緩和特性が急激に低下す
る為である。本発明部材を構成する合金の結晶粒度は、
通常の製造方法をとることにより、自ずと15μｍ又は10
μｍ以下に調整されるものである。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明を実施例により詳細に説明す
る。実施例１先ず、表１に示した組成の合金のうち、合金NoＡ〜Ｌの
合金を溶解，鋳造して鋳塊となし、この鋳塊を 850℃で
熱間圧延して厚さ10mmの圧延材となした。次にこの圧延
材を表面研削したのち、冷間圧延により厚さ0.8mm の板
材に加工した。しかるのち、この板材に 800℃×60秒の
中間加熱処理を施し、前記加熱処理温度から急冷し、こ
れを酸洗研磨したのち冷間圧延して厚さ0.5mm の板材に
仕上げ、更に前記板材に 420℃×２時間の加熱処理を施
して供試材となした。比較例１実施例１において、表１に示した合金のうちのNoＢ，
Ｄ，Ｇ，Ｊの合金について、0.8 ｍｍ厚さの板材の加熱
処理を 850℃で 0.5時間と通常より高温度で長時間行っ
た他は、実施例１と同じ方法により供試材を作製した。比較例２実施例１において、表１に示した合金のうちのNoＭ〜Ｑ
の合金を用いた他は、実施例１と同じ方法により供試材
を作製した。

【００１３】従来例１実施例１において、表１に示した合金のうちのNoＲ，Ｓ
の合金を用いた他は、実施例１と同じ方法により供試材
を作製した。このようにして得られた各々の供試材につ
いて、引張強度，耐振動性，耐環境性を調査した。結果
は結晶粒度を併記して表２に示した。尚、引張試験は、
JIS-Z2241 に準拠して行った。耐振動性は、供試材から
幅10mm，長さ 100mmの短冊片を切出し、その中央部を曲
率５mmで90度曲げし、一端を固定し他端に振幅30mm，周
期 0.1秒の曲げ振動を繰り返し与えて試験した。試験時
間は最大24時間とし、破断までの時間で示した。耐環境
性は応力緩和試験と耐食性試験により評価した。応力緩
和試験は、供試材から幅10mm、長さ 200mmの短冊片を切
出し、この短冊片を負荷応力が 500Ｎ／mm²になるよう
に撓ませた状態で 150℃× 500時間保持し、負荷応力開
放後に残存する撓み量を百分率で求めた。耐食性試験
は、振動試験で用いたのと同じ短冊片に、「10％NaClの
塩水噴霧中に15分間保持→40℃の 100％ＲＨ雰囲気中に
30分間保持→80℃の30％ＲＨ雰囲気中に60分間保持」の
腐食サイクルを30回繰り返し施したのち、前述と同じ条
件で振動試験を行って評価した。

【００１４】

【表１】

【００１５】

【表２】

【００１６】表２より明らかなように、本発明のダンパ
用屈曲部材（試料No１〜12）は、引張強度，耐振動性，
応力緩和特性，耐食性のすべての試験項目において、良
好な成績を示した。これに対し、比較例品のNo13〜16は
0.8 ｍｍ厚さの板材の加熱処理を通常より高温度で長時
間行った為、結晶粒度が15又は10μｍを超え、その結果
耐振動性及び耐応力緩和特性が特に低下した。又比較例
品のNo17はＮｉ，Ｓｉ，Ｓｎの量がいずれも限定値未満
の為、全般に特性が低い値のものとなった。又No18は、
ＮｉとＳｎの含有量が限定値を超えた為、引張強度は高
かったが、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ化合物が多量に生成して耐
振動性，耐応力緩和特性，耐食性が低下した。又、No.1
9 はＭｎの含有量が限定値を超えた為、又No.16 は副成
分のＶとＮｂの含有量が限定値を超えた為溶湯の湯流れ
性が悪化し又溶湯中にガスが多量に吸収されて鋳造性が
低下して、いずれも鋳造欠陥と熱間加工割れを起こし、
供試材を得るに至らなかった。又No21はＭｎ，Ｃｒ，Ｚ
ｒの諸元素が限定値を超えた為粗大なＣｕ−Ｃｒ共晶物
やＣｕ−Ｚｒ化合物が生成して特性値が全般に低下し
た。又従来材のNo22と23は、本発明のダンパ用屈曲部材
に較べて、耐振動性，耐応力緩和性，耐食性が極めて低
い上、引張強度も不十分なものであった。

【００１７】

【効果】以上述べたように、本発明のダンパ用屈曲部材
は、強度，耐振動性，耐環境性に優れ、且つ周波数の異
なる種々の振動を吸収し得るもので、工業上顕著な効果
を奏する。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt
％、Ｓｎ0.25〜3.5wt％を含み、残部Ｃｕと不可避的不
純物からなる銅合金により構成され、前記銅合金の結晶
粒度が15μｍ以下であることを特徴とするダンパ用屈曲
部材。
【請求項２】Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt
％、Ｓｎ0.25〜3.5wt％を含み、更にＭｇ0.005 〜0.50w
t％、Ｍｎ0.01〜1.0 wt％の少なくとも一種を含み、残
部Ｃｕと不可避的不純物からなる銅合金により構成さ
れ、前記銅合金の結晶粒度が15μｍ以下であることを特
徴とするダンパ用屈曲部材。
【請求項３】Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt
％、Ｓｎ0.25〜3.5wt％を含み、更にＴｉ0.005 〜0.15w
t％、Ｚｒ0.005 〜0.3 wt％、Ｃｒ0.01〜0.35wt％、Ｙ
0.005 〜0.05wt％、Ｌａ0.005 〜0.05wt％、Ｖ0.01〜0.
1 wt％、Ｎｂ0.005 〜0.05wt％の元素群より一種又は二
種以上の元素を合計で0.005 〜0.5 wt％含み、残部Ｃｕ
と不可避的不純物からなる銅合金により構成され、前記
銅合金の結晶粒度が10μｍ以下であることを特徴とする
ダンパ用屈曲部材。
【請求項４】Ｎｉ1.8 〜5.5 wt％、Ｓｉ0.3 〜1.5 wt
％、Ｓｎ0.25〜3.5wt％を含み、更にＭｇ0.005 〜0.50w
t％、Ｍｎ0.01〜1.0 wt％の少なくとも１種を含み、更
にＴｉ0.005 〜0.15wt％、Ｚｒ0.005 〜0.3wt ％、Ｃｒ
0.01〜0.35wt％、Ｙ0.005 〜0.05wt％、Ｌａ0.005 〜0.
05wt％、Ｖ0.01〜0.1 wt％、Ｎｂ0.005 〜0.05wt％の元
素群より一種又は二種以上の元素を合計で0.005〜0.5 w
t％含み、残部Ｃｕと不可避的不純物からなる銅合金に
より構成され、前記銅合金の結晶粒度が10μｍ以下であ
ることを特徴とするダンパ用屈曲部材。