JPH0520491B2

JPH0520491B2 -

Info

Publication number: JPH0520491B2
Application number: JP463785A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Sawada; Takeshi Myazaki
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1985-01-14
Publication date: 1993-03-19
Also published as: JPS61163223A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野この発明は、銅−クロム系合金からなり、かつ
耐軟化性に優れた製品を得るための製造方法に関
し、特に、たとえば抵抗溶接器に用いられる電極
チツプを製造するための方法に関する。

従来の技術たとえば、抵抗溶接器に用いられる電極チツプ
等は、良好な溶接作業を行なうために、導電性、
耐軟化性、高温強度性が必要とされる。従来、こ
の電極チツプは、Cu−Cr合金からなる鋳塊や中
間加工品を、900℃以上の温度から急冷して焼入
処理し、その後時効析出熱処理する方法によつて
作られてきた。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、上述の方法によつて製造された
銅−クロム系合金製品には以下のような問題点が
あつた。たとえば抵抗溶接器に用いられる電極チ
ツプを例にとると、そこに大電流が流れて高温に
なると軟化してしまい、そのためこの高温のまま
で溶接作業を行なえば電極チツプの先端が大きく
変形し、その結果溶接部の強度が不足するという
問題点が生じていた。

それゆえに、この発明の目的は、高温になつた
としても耐軟化性に優れ大きな荷重にも耐え得る
ような銅−クロム系合金製品の製造方法を提供す
ることである。

問題点を解決するための手段この発明による銅−クロム系合金製品の製造方
法では、まず、少なくともCrを0.1〜1.5％含有し
残部がCuよりなる組成の急冷合金粉末を、回転
駆動されている駆動壁面と固定されている固定壁
面との間に形成される管路内に連続的に供給す
る。その後、駆動壁面との摩擦力によつて管路内
を移動する上記合金粉末を、管路の終端部に設け
られた押出しダイスによつて連続的に棒状体もし
くは線状体として押出す。そしてその後、棒状体
または線状体を冷間加工することによつて耐軟化
性に優れた製品を得る。

「少なくともCrを含有」するのは、Crが耐軟
化性に対して良好な影響をもたらすからである。
Cr含有量を「0.1〜1.5％」としたのは、0.1％未満
であるならば耐軟化性に対して効果がなく、1.5
％を越えれば耐軟化性に対する効果が飽和するか
らである。「残部がCr」であるのは、Cuが良好な
導電性を有するからである。「合金粉末」状に急
冷するのは、たとえば棒状にすることに比べて良
好な焼入性が得られるからである。

合金粉末を、駆動壁面との摩擦力によつて移動
させ、その後押出しダイスによつて連続的に棒状
体もしくは線状体として押出すのは、以下の理由
による。すなわち、管路内に供給された合金粉末
は、管内の摩擦に基づく内部塑性流動によつて生
ずる粉末間でのすべり力によつて発熱する。この
発熱に加えて、合金粉末に押込み力による外部か
らの圧縮力が加わると、合金粉末は互いに金属接
合される。そしてこの際、Crがほど良く時効析
出される。

また、押出し後に熱間加工ではなく「冷間加
工」するのは、再結晶による過時効を避けるため
である。

合金粉末は、好ましくは、Crに加えて、Ag，
Sn，Al，Si，Mg，Zr，Feからなる群から選ば
れた１または２以上の元素を合計で０〜１％含有
する。なぜなら、これらの元素の付加は、強度や
耐軟化性等を向上させる効果があるからである。

また、好ましくは、過飽和に固溶したCrを析
出させるために、押出しダイスによつて押出され
た棒状体または線状体は、冷間加工の前工程、途
中工程または後工程で、400〜600℃の温度下に30
分〜24時間置かれる。これにより、熱・電気の伝
導性や耐軟化性等に好影響をもたらす。また、急
冷粉末は、たとえば10³℃／sec.以上の速度で冷
却されて製造される。

実施例第１図には、この発明を実施するのに用いられ
る装置の一例が示されている。図示される装置
は、いわゆるコンフオーム装置と呼ばれるもので
ある。図において、回転する駆動ホイール１はそ
の外周部に溝２を有している。そして溝２の表面
は、駆動壁面３を構成する。この駆動壁面３と、
固定抑え具４の固定壁面５との間に、管路が形成
される。急冷凝固された合金粉末８は、粉末供給
具７から管路内に連続的に供給される。そして、
管路内の合金粉末８は、駆動壁面３との摩擦力に
よつて管路内を移動する。管路の終端部には押出
しダイス９が設けられており、この押出しダイス
９によつて合金粉末８は連続的に棒状体または線
状体として押出される。なお図中、６は突起であ
る。

合金粉末８は、管路内の内部塑性流動によつて
生ずる粉末間のすべり力によつて発熱する。この
発熱に加えて、合金粉末８には押込み力に伴う圧
縮力が与えられ、これにより合金粉末８は互いに
金属接合される。

第１図に示すいわゆるコンフオーム装置を用い
てこの発明を実施した。以下には、その説明を行
なう。

Cu−1.0％Cr合金からなる溶湯を、細孔ノズル
から噴出させて冷却用回転板に衝突させ、それに
よつて急冷粉末を生成した。この急冷粉末を、第
１図に示すいわゆるコンフオーム装置によつて連
続的に押出して直径25mmの丸棒を作つた。なお、
このときの温度は約450℃であつた。このように
して作られた丸棒を、第２Ａ図、第２Ｂ図、第２
Ｃ図で示されているそれぞれの製造工程を経て直
径16mmの丸棒に加工した。第２Ａ図に示す工程は
本発明例１であり、いわゆるコンフオーム装置に
よる連続押し出しの後、時効処理および冷間加工
が施される。第２Ｂ図に示す工程は本発明例２で
あり、いわゆるコンフオーム装置による連続押し
出しの後、冷間加工、時効処理および冷間加工が
施される。第２Ｃ図に示す製造工程は本発明例３
であり、いわゆるコンフオーム装置による連続押
出しの後、冷間加工および時効処理が施される。
上記各製造工程を経て作られた直径16mmの丸棒
を、切断して第３Ａ図および第３Ｂ図に示すよう
な抵抗溶接用電極に加工した。なお、第３Ａ図は
そのような電極の平面図であり、第３Ｂ図は正面
図である。便宜上第３Ｂ図では部分的に断面で示
されている。

比較のため、鋳造（□100mm）後に熱間圧延
（φ25mm）した同一組成の合金を、920℃から水焼
入し、その後第４Ａ図、第４Ｂ図、第４Ｃ図に示
すそれぞれの工程を経て第３Ａ図および第３Ｂ図
に示すのと同−形状の電極を作つた。第４Ａ図に
示す工程は比較例１であり、溶体化処理（水焼
入）後に時効処理および冷間加工を施している。
第４Ｂ図に示す工程は比較例２であり、溶体化処
理後に冷間加工、時効処理および冷間加工を施し
ている。第４Ｃ図に示す工程は比較例３であり、
溶体化処理後に冷間加工および時効処理を施して
いる。

上述の各工程を経て製造された電極チツプを用
いて、厚さ１mmの鋼板を5000点スポツト通電溶接
した。この溶接後の電極チツプの先端部の変形エ
リアの大きさを測定し、さらに状況を観察して、
以下の結果を得た。なお、電極チツプ先端部の溶
接前の大きさはφ5mmであつた。

本発明例１先端変形エリアの大きさ：φ5.1mm 状況：変形がほとんどなく、割れなどの発生も
なかつた。その後も良好な溶接が可能であ
る。

本発明例２先端変形エリアの大きさ：φ5.2mm 状況：変形がほとんどなく、割れなどの発生も
なかつた。その後も良好な溶接が可能であ
る。

本発明例３先端変形エリアの大きさ：φ5.1mm 状況：変形がほとんどなく、割れなどの発生も
なかつた。その後も良好な溶接が可能であ
る。

比較例１先端変形エリアの大きさ：φ7.2mm 状況：先端が大きく変形した。また、この溶接
作業の終了近くに行なつた溶接部は、強度不
足が発生していた。

比較例２先端変形エリアの大きさ：φ7.1mm 状況：先端が大きく変形した。また、上記溶接
作業の終了近くに行なつた溶接部は、強度不
足が発生した。

比較例３先端変形エリアの大きさ：φ7.3mm 状況：先端が大きく変形した。また、上記溶接
作業の終了近くに行なつた溶接部は、強度不
足が発生した。

発明の効果以上のように、この発明によれば、急冷合金粉
末を、いわゆるコンフオーム装置によつて連続的
に棒状体または線状体として押出し、その後にそ
れを冷間加工するものであるので、Crがほど良
く時効析出する。したがつて、耐軟化性および高
温高度性に優れた銅−クロム系合金製品を得るこ
とができる。また、時効析出した銅合金であるの
で、他の材料に比べて、導電率が高く熱伝導性が
良好である。さらに、セラミツク等に比べて靱性
が高いのは言うまでもない。

このような効果を奏するこの発明は、耐軟化性
に優れた製品を得るために広く利用される。その
ような製品の一例として、たとえば抵抗溶接器用
電極チツプが挙げられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明を実施するのに用いられる
装置の一例を示す図である。第２Ａ図はこの発明
に従つた製造工程の一例（本発明例１）を示す図
である。第２Ｂ図はこの発明に従つた製造工程の
他の例（本発明例２）に示す図である。第２Ｃ図
は、この発明に従つた製造工程のさらに他の例
（本発明例３）を示す図である。第３Ａ図は、抵
抗溶接器用電極チツプの平面図である。第３Ｂ図
は、第３Ａ図に示された電極チツプの正面図であ
る。第４Ａ図は、従来の製造工程の一例（比較例
１）を示す図である。第４Ｂ図は、従来の製造工
程の他の例（比較例２）を示す図である。第４Ｃ
図は、従来の製造工程のさらに他の例（比較例
３）を示す図である。図において、１は駆動ホイール、２は溝、３は
駆動壁面、４は固定抑え具、５は固定壁面、６は
突起、７は粉末供給具、８は急冷合金粉末、９は
押出しダイスを示す。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくともCrを0.1〜1.5％含有し残部がCuよ
りなる組成の急冷合金粉末を、回転駆動されてい
る駆動壁面と固定されている固定壁面との間に形
成される管路内に連続的に供給し、前記駆動壁面との摩擦力によつて前記管路内を
移動する前記合金粉末を、前記管路の終端部に設
けられた押出しダイスによつて連続的に棒状体ま
たは線状体として押出し、その後前記棒状体または線状体を冷間加工することに
よつて耐軟化性に優れた製品を得る、銅−クロム
系合金製品の製造方法。２前記合金粉末は、Ag，Sn，Al，Si，Mg，
Zr，Feからなる群から選ばれた１または２以上
の元素を合計で０〜１％を含有している、特許請
求の範囲第１項に記載の銅−クロム系合金製品の
製造方法。３前記押出しダイスによつて押出された棒状体
または線状体は、前記冷間加工の前工程、途中工
程または後工程で、400〜600℃の温度下に30分〜
24時間置かれる、特許請求の範囲第１項または第
２項に記載の銅−クロム系合金製品の製造方法。４前記合金粉末は、溶湯を10³℃／sec.以上の
速度で急冷することによつて作られる、特許請求
の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の銅
−クロム系合金製品の製造方法。