JPH0527700B2 - - Google Patents
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- JPH0527700B2 JPH0527700B2 JP1233078A JP23307889A JPH0527700B2 JP H0527700 B2 JPH0527700 B2 JP H0527700B2 JP 1233078 A JP1233078 A JP 1233078A JP 23307889 A JP23307889 A JP 23307889A JP H0527700 B2 JPH0527700 B2 JP H0527700B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱ガラスと接触した時の点蝕に抵抗性
の耐蝕青銅合金に関する。本発明はまたガラス製
造用金型および金型部材および該青銅合金を使用
するそれらの製造方法に関する。
の耐蝕青銅合金に関する。本発明はまたガラス製
造用金型および金型部材および該青銅合金を使用
するそれらの製造方法に関する。
発明の背景
McCauslandの米国特許4436544号はガラス製
造用金型および金型部材用アルミニウム青銅合金
組成物を開示している。該合金組成物はアルミニ
ウム、ニツケル、マンガンおよび鉄、および残余
の銅からなる。第３欄の表１の合金３および４は
重量％で次の成分を含有することが示されてい
る： 合金３ 合金４ アルミニウム 8.0−14.0 8.0−14.0 ニツケル 2.0−10.0 2.0−10.0 鉄 0.1−６ 0.1−6.0 マンガン 3.1−５ 6.1−8.0 銅 67.0−85.0 66.0−84.0 McCauslandの特許に開示されている合金３お
よび４および他の合金は非常に高い熱伝導性を含
む多くの望ましい性質を有する。
造用金型および金型部材用アルミニウム青銅合金
組成物を開示している。該合金組成物はアルミニ
ウム、ニツケル、マンガンおよび鉄、および残余
の銅からなる。第３欄の表１の合金３および４は
重量％で次の成分を含有することが示されてい
る： 合金３ 合金４ アルミニウム 8.0−14.0 8.0−14.0 ニツケル 2.0−10.0 2.0−10.0 鉄 0.1−６ 0.1−6.0 マンガン 3.1−５ 6.1−8.0 銅 67.0−85.0 66.0−84.0 McCauslandの特許に開示されている合金３お
よび４および他の合金は非常に高い熱伝導性を含
む多くの望ましい性質を有する。
上記McCauslandの特許の合金の性質の良好な
バランスを有し、そしてより良好な耐蝕性、特に
点蝕性の低下したそして熱伝導性のより低いガラ
ス製造用金型および金型部材用青銅合金を有する
ことが望ましい。
バランスを有し、そしてより良好な耐蝕性、特に
点蝕性の低下したそして熱伝導性のより低いガラ
ス製造用金型および金型部材用青銅合金を有する
ことが望ましい。
発明の目的
本発明の目的は抵抗性特に点蝕に対する抵抗性
等の優れた性質を有する新規青銅合金、およその
重量％で次の金属を含む青銅合金組成物から作ら
れた青銅合金ガラス製造用金型および金型部材を
提供することである： 金 属 重量％ アルミニウム ８−12 ニツケル 12−18 鉄 １−６ マンガン 0.5−６ 珪 素 0.1−２ 銅 残余、好ましくは64−84 本発明の目的はガラス製造用金型部材の製造方
法を提供することであり、該方法はおよその重量
％で次の成分から本質的になる青銅合金組成物を
該金型部材に成形することを含む： 成 分 重量％ アルミニウム ８−12 ニツケル 12−18 鉄 １−６ マンガン 0.5−６ 珪 素 0.1−2.0 銅 残余 本発明のこれらのおよび他の目的は以下の明細
書および特許請求の範囲から明らかであろう。
等の優れた性質を有する新規青銅合金、およその
重量％で次の金属を含む青銅合金組成物から作ら
れた青銅合金ガラス製造用金型および金型部材を
提供することである： 金 属 重量％ アルミニウム ８−12 ニツケル 12−18 鉄 １−６ マンガン 0.5−６ 珪 素 0.1−２ 銅 残余、好ましくは64−84 本発明の目的はガラス製造用金型部材の製造方
法を提供することであり、該方法はおよその重量
％で次の成分から本質的になる青銅合金組成物を
該金型部材に成形することを含む： 成 分 重量％ アルミニウム ８−12 ニツケル 12−18 鉄 １−６ マンガン 0.5−６ 珪 素 0.1−2.0 銅 残余 本発明のこれらのおよび他の目的は以下の明細
書および特許請求の範囲から明らかであろう。
発明の要約
本発明はガラス製造用金型用アルミニウム青銅
合金を提供し、該合金はおよその重量％で次の成
分を有し： BG 650 アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1−2.0 銅 残余 そして該合金は次の性質を有し： 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 該合金は耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触
からの点蝕に抵抗性である。
合金を提供し、該合金はおよその重量％で次の成
分を有し： BG 650 アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1−2.0 銅 残余 そして該合金は次の性質を有し： 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 該合金は耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触
からの点蝕に抵抗性である。
本発明の上記の合金の各成分およびその量は、
本発明の合金を得るために必要である。即ち、上
限または下限を越えた量の使用は、上記の合金の
性質を有さない生成物をもたらす。
本発明の合金を得るために必要である。即ち、上
限または下限を越えた量の使用は、上記の合金の
性質を有さない生成物をもたらす。
“BG 650”は、商標であつて本発明の合金の
ための指定マークである。
ための指定マークである。
本発明はまた青銅合金ガラス製造用金型を提供
し、該合金はおよその重量％で次の成分を有し： BG 650 アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1−2.0 銅（％） 残余 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 該合金は耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触
からの点蝕に抵抗性である。
し、該合金はおよその重量％で次の成分を有し： BG 650 アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1−2.0 銅（％） 残余 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 該合金は耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触
からの点蝕に抵抗性である。
本発明はまた、全合金組成物を基準にして約
0.1ないし２重量％の臨界的量の珪素を含有する
前記青銅合金組成物からガラス製造用金型部材を
製造する方法を提供する。
0.1ないし２重量％の臨界的量の珪素を含有する
前記青銅合金組成物からガラス製造用金型部材を
製造する方法を提供する。
本発明の好ましい態様では、珪素の量は全合金
の約0.3ないし１重量％であり、合金組成物はお
よその重量％で次の元素を含有する： 元 素 重量％ アルミニウム ８−11 ニツケル 14−16 鉄 ３−４ マンガン 0.6−５ 珪 素 0.3−1.0 銅 残余 本発明の青銅合金は多くのガラス製造用装置用
途を有しそしてそれは次のような多くの利点を有
する： (1) それは改善された耐蝕性を有する。これはそ
れから製造したガラス金型装置が硫黄により生
ずるような腐蝕性環境中でより永持ちすること
を意味する。この合金で、製壜生産性の改善を
助けるために環境をより腐蝕性にすることがで
きる。
の約0.3ないし１重量％であり、合金組成物はお
よその重量％で次の元素を含有する： 元 素 重量％ アルミニウム ８−11 ニツケル 14−16 鉄 ３−４ マンガン 0.6−５ 珪 素 0.3−1.0 銅 残余 本発明の青銅合金は多くのガラス製造用装置用
途を有しそしてそれは次のような多くの利点を有
する： (1) それは改善された耐蝕性を有する。これはそ
れから製造したガラス金型装置が硫黄により生
ずるような腐蝕性環境中でより永持ちすること
を意味する。この合金で、製壜生産性の改善を
助けるために環境をより腐蝕性にすることがで
きる。
(2) それは亜鉛または鉛を含有しないので容易に
溶接補修することができる。
溶接補修することができる。
(3) それは改善された支持性を有し、斯て金型部
品の摩損を減少させる。
品の摩損を減少させる。
(4) それは熱に暴露された時容易に変化しない冶
金学的構造を有する；斯てこの合金から作つた
金型装置は良好な寸法安定性を有する。
金学的構造を有する；斯てこの合金から作つた
金型装置は良好な寸法安定性を有する。
(5) それは冷し金を使用せずに達成しうる微粒構
造を有する。
造を有する。
(6) それは金型装置を摩耗および衝撃損傷に抵抗
することを可能にする比較的高い硬度および低
い延性を有する。
することを可能にする比較的高い硬度および低
い延性を有する。
(7) 合金は比較的硬いけれども、受容しうる機械
加工性を有する。
加工性を有する。
(8) それは現在工業的に用いられている青銅合金
のそれと同様の熱伝導率を有する。これはそれ
から作られたガラス金型装置が現行プラステイ
スと相容れることを意味する。
のそれと同様の熱伝導率を有する。これはそれ
から作られたガラス金型装置が現行プラステイ
スと相容れることを意味する。
(9) それは熱処理されたまたは鋳造されたままの
状態で使用しうる。
状態で使用しうる。
(10) それは鋳造工場で純元素または合金する目的
に結合したものを一諸にブレンドすることによ
り鋳造しうる。これは殆んどすべての合金を製
造するに最も経済的な方法である。亜鉛を含有
するガラス金型合金は安全の理由のためこの方
法で容易に製造することはできない。
に結合したものを一諸にブレンドすることによ
り鋳造しうる。これは殆んどすべての合金を製
造するに最も経済的な方法である。亜鉛を含有
するガラス金型合金は安全の理由のためこの方
法で容易に製造することはできない。
次の例は本発明を説明し、青銅合金は優れた耐
蝕性を提供するために臨界量（0.1−２重量％）
の珪素を使用したこと以外はMcCauslandの米国
特許4436544号に従つて製造した。
蝕性を提供するために臨界量（0.1−２重量％）
の珪素を使用したこと以外はMcCauslandの米国
特許4436544号に従つて製造した。
例 １
青銅合金を製造しそして鋳造してガラス製造用
金型を作つた。合金組成は表に示したが、合金
Ｂ（0.5重量％の珪素含有）が本発明の合金であ
る。試験を行ないそして得られた耐蝕性を表お
よび表に示す。表において合金試料は1650°
で２時間熱処理しそして次に室温に冷却した後加
熱しそして試験した。
金型を作つた。合金組成は表に示したが、合金
Ｂ（0.5重量％の珪素含有）が本発明の合金であ
る。試験を行ないそして得られた耐蝕性を表お
よび表に示す。表において合金試料は1650°
で２時間熱処理しそして次に室温に冷却した後加
熱しそして試験した。
表、およびは次の通りである：
青銅合金の化学組成および硬度合金
Al(%) Ni(%) Fe(%)
Ａ 8.4 14.1 4.1
Ｂ 8.5 13.8 4.4
Mn(%) Si(%)
0.6 −
0.6 0.5
合金 Cu(%) 鋳造されたまま 熱処理
硬度（RB） 硬度（RB）
Ａ ベース 93 90
Ｂ ベース 95 89
＊試料は1650°に２時間加熱しそして徐冷した。
表
鋳造されたままの青銅試料の表示温度で24時間
加熱跡の相対耐蝕性合金 1100〓 1200〓 1300〓 平均 Ａ 3.0 2.5 4.0 3.2 Ｂ 1.5 2.0 2.0 1.8 コードの説明 1.0…点蝕無し−優れた表面 2.0…若干の小さな点蝕−許容しうる表面 3.0…より多い点蝕−恐らく許容しえない表面 4.0…多数の点蝕−許容しえない表面 表 1650〓に２時間加熱し、室温に徐冷しそして次
に表示温度で24時間再加熱した鋳造されたままの
青銅試料の相対耐蝕性合金 1100〓 1200〓 1300〓 平均 Ａ 3.0 4.0 4.0 3.7 Ｂ 1.0 2.0 3.0 2.0 コードの説明 1.0…点蝕無し−優れた表面 2.0…若干の小さな点蝕−許容しうる表面 3.0…より多い点蝕−恐らく許容しえない表面 4.0…多数の点蝕−許容しえない表面 例 合金Ｂに匹敵する優れた点蝕抵抗性を含む優れ
た結果が、およその重量％で次の合金組成により
得られた： アルミニウム 8.5 ニツケル 15.0 鉄 4.6 マンガン 0.6 珪 素 0.3 銅 残余 本発明の新規合金組成物は約0.1ないし２重量
％の臨界的範囲の珪素を使用した時にのみ得ら
れ、性質は該範囲の下端および上端で低下する。
加熱跡の相対耐蝕性合金 1100〓 1200〓 1300〓 平均 Ａ 3.0 2.5 4.0 3.2 Ｂ 1.5 2.0 2.0 1.8 コードの説明 1.0…点蝕無し−優れた表面 2.0…若干の小さな点蝕−許容しうる表面 3.0…より多い点蝕−恐らく許容しえない表面 4.0…多数の点蝕−許容しえない表面 表 1650〓に２時間加熱し、室温に徐冷しそして次
に表示温度で24時間再加熱した鋳造されたままの
青銅試料の相対耐蝕性合金 1100〓 1200〓 1300〓 平均 Ａ 3.0 4.0 4.0 3.7 Ｂ 1.0 2.0 3.0 2.0 コードの説明 1.0…点蝕無し−優れた表面 2.0…若干の小さな点蝕−許容しうる表面 3.0…より多い点蝕−恐らく許容しえない表面 4.0…多数の点蝕−許容しえない表面 例 合金Ｂに匹敵する優れた点蝕抵抗性を含む優れ
た結果が、およその重量％で次の合金組成により
得られた： アルミニウム 8.5 ニツケル 15.0 鉄 4.6 マンガン 0.6 珪 素 0.3 銅 残余 本発明の新規合金組成物は約0.1ないし２重量
％の臨界的範囲の珪素を使用した時にのみ得ら
れ、性質は該範囲の下端および上端で低下する。
Kelly Machine ＆ Foundryの米国特許
4732602号は銅、ニツケルおよびアルミニウムを
含み、ニツケルが12−16重量％、アルミニウムが
8.5−11.5重量％の銅ベース合金を開示している。
4732602号は銅、ニツケルおよびアルミニウムを
含み、ニツケルが12−16重量％、アルミニウムが
8.5−11.5重量％の銅ベース合金を開示している。
該特許は少量の不純物が銅中に典型的に見出さ
れ、不純物はSn、Pb、Zn、Sb、Si、Ｓ、Ｐ、
Fe、MnおよびNbを含むことを示している。不
純物としてのSiの量は非常に低く、一般に約0.01
重量％または0.04重量％より少ない（例14および
15）。そのような微量のSiは、多分不純物として
しか存在しないよりも合金中にわざわざ添加され
た臨界的範囲のSiを有する本発明の新規合金を提
供しない。
れ、不純物はSn、Pb、Zn、Sb、Si、Ｓ、Ｐ、
Fe、MnおよびNbを含むことを示している。不
純物としてのSiの量は非常に低く、一般に約0.01
重量％または0.04重量％より少ない（例14および
15）。そのような微量のSiは、多分不純物として
しか存在しないよりも合金中にわざわざ添加され
た臨界的範囲のSiを有する本発明の新規合金を提
供しない。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ガラス製造用金型用アルミニウム青銅合金で
あつて、重量％で次の成分を有し： アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1−2.0 銅 残余 そして次の性質を有し： 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触からの点
蝕に抵抗性である前記合金。 ２ 青銅合金のガラス製造用金型であつて、該合
金は重量％で次の成分および次の性質を有し： 成 分 アルミニウム（％） 8.0−12.0 ニツケル（％） 12.0−18.0 鉄（％） 1.0−6.0 マンガン（％） 0.5−6.0 珪素（％） 0.1〜2.0 銅（％） 残余 性 質 引張強さ（psi） 75000−100000 降伏強さ（psi） 35000−60000 伸び率（％） 1.0−6.0 硬度（BHN） 175−250 熱伝導率 36−40 850〓で（BTU／hr／ft2／ft／〓） 該合金は耐蝕性でありそして熱ガラスとの接触
からの点蝕に抵抗性である前記合金金型。 ３ 重量％で次の成分を有する特許請求の範囲第
１項記載の合金： アルミニウム ９−11 ニツケル 14−16 鉄 ３−４ マンガン 0.6−４ 珪 素 0.3−1.0 銅 残余 ４ 重量％で次の成分を有する特許請求の範囲第
１項記載の合金： アルミニウム 8.5 ニツケル 15.0 鉄 4.6 マンガン 0.6 珪 素 0.3 銅 残余 ５ 重量％で次の成分を有する特許請求の範囲第
２項記載の合金金型： アルミニウム ９−11 ニツケル 14−16 鉄 ３−４ マンガン 0.6−４ 珪 素 0.3−1.0 銅 残余 ６ 重量％で次の成分を有する特許請求の範囲第
２項記載の合金金型： アルミニウム 8.5 ニツケル 15.0 鉄 4.6 マンガン 0.6 珪 素 0.3 銅 残余 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の青銅合金で作
られたガラス製造用金型部品。 ８ 特許請求の範囲第３項に記載の青銅合金で作
られたガラス製造用金型部品。 ９ 少なくとも１つのガラス製造用金型部材を有
し、該金型部材の少なくとも１つが特許請求の範
囲第１項に記載の合金から作られているガラス製
品成形機械。 １０ ガラス製造用金型部材の製造方法であつ
て、重量％で次の成分から本質的になる青銅合金
組成物を該金型部材に成形することからなる前記
方法： 成 分 重量％ アルミニウム ８−12 ニツケル 12−18 鉄 １−６ マンガン 0.5−６ 珪 素 0.1−2.0 銅 残余 １１ 点蝕に対する抵抗性の標準以下の低下無し
に機械加工を改善するために合金金型部材を
1550°ないし1700〓に加熱する更なる階段がある
特許請求の範囲第１０項記載の方法。
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