JPH059628A - 銅−ニツケル基合金 - Google Patents
銅−ニツケル基合金Info
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Abstract
系合金、Cu−Ni−Al系合金およびCu−Ni−S
i系合金等のCu−Ni基合金の鋳造性、特に横型連続
鋳造性を改善する。 【構成】 Cu−Ni系合金にMnを0.1〜1.5重
量%およびBを0.0001〜0.01重量%添加す
る。さらにSiを0.01〜0.7重量%添加する。P
の含有量は0.02重量%以下とする。
Description
(以下、Cu−Ni基合金と記す場合がある)に関する
ものであり、特に電子部品に好適に使用されるCu−N
i−Zn系合金、Cu−Ni−Sn系合金、Cu−Ni
−Si系合金およびCu−Ni−Al系合金等のCu−
Ni基合金に関するものである。
あるCu−Ni−Zn合金の洋白、通称コルソン合金と
呼ばれるCu−Ni−Si合金、スピノーダル分解を利
用したCu−Ni−Sn合金等があり、電子部品用材料
として多用されてきている。これらのCu−Ni基合金
は古くは金型鋳造され、鍛造工程を経て展伸材として利
用されて来ており、最近は連続鋳造技術の進展により連
続鋳造化されてきているが、鋳造性、特に横型連続鋳造
性に劣るという欠点がある。
i基合金の横型連続鋳造の問題点としては、鋳型として
使用される黒鉛の寿命が非常に短かく、鋳造途中におけ
る鋳塊肌の状況が悪くなり製品化が困難になる、鋳塊が
破損(ブレークアウト)する、また鋳塊の第一次圧延工
程において割れが生じる等の欠点があげられる。
するため、鋳塊肌あれ、鋳塊のブレークアウト、および
加工工程における割れの発生の点が改善され、鋳造性、
特に横型連続鋳造性、および加工性に優れたCu−Ni
基合金を提供することである。
ル基合金である。 (1)Niを3〜25重量%、Mnを0.1〜1.5重
量%およびBを0.0001〜0.01重量%含み、残
部がCuおよび不可避の元素からなる銅−ニッケル基合
金。 (2)さらにSiを0.01〜0.7重量%含む上記
(1)記載の銅−ニッケル基合金。 (3)Pの含有量が0.02重量%以下である上記
(1)または(2)記載の銅−ニッケル基合金。 (4)さらにCu以外の他の金属元素を46重量%以下
含む上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の銅−ニ
ッケル基合金。 (5)Cu以外の他の金属元素がZn、SnおよびAl
からなる群から選ばれる1種または2種以上のものであ
り、かつこれらの他の金属元素の含有量はZnが30重
量%以下、Snが10重量%以下、Alが6重量%以下
である上記(4)記載の銅−ニッケル基合金。
NiからなるCu−Ni2元合金、またはCu、Niお
よび他の金属元素からなる3元合金もしくは4元合金以
上のCu−Ni基合金に、Mn(マンガン)およびB
(ホウ素)を添加成分として添加した合金である。Mn
は脱酸剤として、また耐熱性向上のために添加する。ま
たBを添加することにより、鋳塊品質が改善され、鋳造
性、特に横型連続鋳造性が著しく向上する。
にSi(ケイ素)を添加することができる。Siを添加
すると、BとSiとの相剰効果により、黒鉛鋳型寿命が
改善される。
著しく阻害する。このため本発明のCu−Ni基合金中
にはPを全く含まないのが好ましく、Pが含有される場
合であってもPの含有量は極力少なくすべきであり、P
の含有量を0.02重量%以下にすることにより、鋳塊
品質および鋳塊の加工性を高く維持できる。
Alなどがあげられ、これらの1つまたは2つ以上を配
合できる。このような他の金属元素を含むCu−Ni基
合金の具体的なものとしては、例えばCu−Ni−Z
n、Cu−Ni−Sn、Cu−Ni−Al等の3元合
金;Cu−Ni−Zn−Sn、Cu−Ni−Zn−A
l、Cu−Ni−Sn−Al等の4元合金などがあげら
れる。
環境性に優れ、また耐熱性などにも優れている。Cu−
Ni−Sn系合金およびCu−Ni−Al系合金は高強
度で、耐応力腐食性などに優れている。このような特性
を有するCu−Ni基合金にBを配合することにより、
これらの合金が有している特性を損なうことなく、鋳造
性が改善される。
有量は、Niが3〜25重量%、Mnが0.1〜1.5
重量%、Bが0.0001〜0.01重量%で、残部が
Cuおよび少量の不可避の元素である。Siがさらに含
まれる場合のSiの含有量は0.01〜0.7重量%で
ある。Cu以外の他の金属元素が含まれる場合、他の金
属元素の含有量は合計で46重量%以下であり、他の金
属元素としてZnを含む場合のZnの含有量は30重量
%以下、好ましくは10〜30重量%、Snを含む場合
のSnの含有量は10重量%以下、好ましくは3〜10
重量%、Alを含む場合のAlの含有量は6重量%以
下、好ましくは1〜6重量%である。他の金属元素を含
む場合、Cu−Ni基合金中のCuの含有量は50重量
%以上が好ましい。
鋳塊品質の改善効果が小さく、また0.01重量%を超
えると鋳塊表面に割れが生じるため好ましくない。Si
の含有量が0.01重量%未満ではBとの相剰効果が小
さく、また0.7重量%を超えると鋳塊の加工性が阻害
されるので好ましくない。
組成となるように、原料を配合して溶融することにより
製造することができる。
Ni基合金と同様の分野で使用でき、特にコネクター、
スイッチ、ボリューム、リレー、マイクロモーター用ブ
ラシ等の電子部品用素材として好適に使用できる。
説明する。表1〜6に示す組成となるように、原料を配
合して溶融し、実施例と比較例の銅−ニッケル基合金を
製造し、黒鉛を鋳型として横型連続鋳造を行い、品質比
較を行った。鋳塊の大きさは厚さ15mm×幅450m
mである。供試したCu−Ni基合金の組成、1つの鋳
型でブレークアウトが発生するまでの鋳造量、および鋳
塊、加工での品質状況等をまとめて表1〜6に示す。
おいて、B、Si、Pの微量成分が鋳造性に大きく影響
していることが分る。
No.9とNo.10、No.14とNo.15、N
o.31とNo.32、No.33とNo.34、N
o.38とNo.39、No.48とNo.49等の比
較から、Bの含有量が0.0001重量%以上の場合に
ブレークアウトが発生するまでの鋳造量が大きく、鋳塊
品質および加工品質に優れていることが分る。また試料
No.4とNo.5、No.11とNo.12、No.
35とNo.36、No.43とNo.44、No.4
6とNo.47、No.50とNo.51等の比較か
ら、Bの含有量が0.01重量%以下の場合に、ブレー
クアウトが発生するまでの鋳造量が大きく、鋳塊品質お
よび加工品質に優れていることが分る。
15、No.19とNo.20、No.2とNo.15
等の実施例でも分るように、Bを含まない状態ではSi
の添加効果は認められないが、Bを含む状態では鋳造性
に優れていることが分る。またSiの含有量について
は、試料No.15、およびNo.17とNo.18、
No.20とNo.21等の比較から、0.01〜0.
7重量%の場合によい結果が得られることが分る。
0、No.33〜No.36、No.40〜No.45
等の比較により、Pの混入を0.02重量%以下に抑え
ることにより、鋳塊品質、特に優れた加工性が得られる
ことが分る。
u−Ni系合金にMnおよびBを添加したので、Cu−
Ni系合金の鋳塊肌あれ、鋳塊のブレークアウトおよび
加工工程における割れの発生の点が改善され、鋳造性、
特に横型連続鋳造性、および加工性が向上する。このた
め、製造コストの低減と生産性の向上を図ることができ
る。前記(2)のCu−Ni基合金によれば、さらにS
iを添加したので、Bとの相剰効果により、さらに鋳造
性が向上する。前記(3)のCu−Ni基合金によれ
ば、Pの含有量を抑制したので、さらに加工性が向上す
る。前記(4)、(5)のCu−Ni基合金によれば、
Cu−Ni−Zn系合金、Cu−Ni−Sn系合金、C
u−Ni−Al系合金が本来有している特性が損われる
ことなく、鋳造性および加工性が向上する。
Claims (5)
- 【請求項1】 Niを3〜25重量%、Mnを0.1〜
1.5重量%およびBを0.0001〜0.01重量%
含み、残部がCuおよび不可避の元素からなることを特
徴とする銅−ニッケル基合金。 - 【請求項2】 さらにSiを0.01〜0.7重量%含
むことを特徴とする請求項1記載の銅−ニッケル基合
金。 - 【請求項3】 Pの含有量が0.02重量%以下である
ことを特徴とする請求項1または2記載の銅−ニッケル
基合金。 - 【請求項4】 さらにCu以外の他の金属元素を46重
量%以下含むことを特徴とする請求項1ないし3のいず
れかに記載の銅−ニッケル基合金。 - 【請求項5】 Cu以外の他の金属元素がZn、Snお
よびAlからなる群から選ばれる1種または2種以上の
ものであり、かつこれらの他の金属元素の含有量はZn
が30重量%以下、Snが10重量%以下、Alが6重
量%以下であることを特徴とする請求項4記載の銅−ニ
ッケル基合金。
Priority Applications (5)
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| JP3168230A JP2529489B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 銅−ニッケル基合金 |
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