JPH08199263A - 銅（Ｃｕ）−クローム（Ｃｒ）−セリューム（Ｃｅ）−ランタン（Ｌａ）合金とその加工熱処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 基地の硬度ＨＲＢ７０−９０、導電率ＩＡＣ
Ｓ７０−９０％の範囲を維持できる合金の提供。 【構成】 重量％で、Ｃｅ＋Ｌａ＝0.05〜0.50、Ｎｄ＋
Ｐｒ：0.10以下、Ｃｒ：0.20〜1.50で、残り、Ｃｕ＋Ａ
ｇの合金成分の組成のＣｕ−Ｃｒ−Ｃｅ−Ｌａ合金。こ
の成分の合金を、熱間加工、溶体化処理、冷間加工、時
効硬化熱処理、矯正、しあげ及び部品製造する、基地の
硬度ＨＲＢ７０−９０、ＩＡＣＳ７０−９０％の範囲を
維持できるＣｕ−Ｃｒ−Ｃｅ−Ｌａ合金の加工熱処理方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は銅−クローム−セリュー
ム−ランタン合金とその加工熱処理方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】適当量のクローム（Ｃｒ）を含有した銅
（Ｃｕ）−クローム（Ｃｒ）合金は適当な加工熱処理に
より、導電率を純銅の８０％以上維持しながら強度は純
銅の２−３倍程度まで向上させることができるので、工
業的には電気及び電子用分野に有用に使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、大容量電
気接点や抵抗熔接用電極として使用される場合にはその
使用特性上反復的に高い加圧力下で大電流が流れるよう
になるので抵抗による高い熱が発生する状況であるから
接点部の消耗が大きく、場合によっては彼接触物に焼着
く所謂スティッキング（ｓｔｉｃｋｉｎｇ）現象が問題
になる場合がある。

【０００４】このような問題点を改善する目的で第３の
特定元素を添加する場合に、その元素の種類と添加量の
増加によって硬度はある程度向上できるが導電率はむし
ろ大きく阻害される場合が一般的な現象である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このような観点を考慮し
て本発明は、銅（Ｃｕ）−クローム（Ｃｒ）合金に銅
（Ｃｕ）に対して固溶限度が低くて反応性の良いセリュ
ーム（Ｃｅ）とランタン（Ｌａ）を少量添加して溶体化
処理後４００−５５０℃で時効熱処理時微細な析出物を
均一に生成して基地の硬度と導電率が各々ＨＲＢ７０−
９０，ＩＡＣＳ７０−９０％の範囲を維持できる合金の
製造とその加工熱処理に関するもので、詳細な説明は次
のようである。

【０００６】

【実施例】微量の銀（Ａｇ）を含有するかまたは含有し
ない銅（Ｃｕ）を主成分とし、発明材料の導電率と硬度
の目標水準を考慮して、クローム（Ｃｒ）の総合量は0.
20−1.5 ％（重量百分率）の範囲で添加し、これに加工
熱処理時にＣｕ_x ＣｅとＣｕ_y Ｌａのような析出物を生
成できる成分でセリューム（Ｃｅ）、ランタン（Ｌａ）
等を0.05−0.50％（重量百分率）範囲で添加して合金し
た鋳塊を製造する。

【０００７】上記においてセリューム（Ｃｅ）とランタ
ン（Ｌａ）の総合量を0.05−0.50％（重量百分率）の範
囲で添加するためにセリューム（Ｃｅ）が約５０％（重
量百分率）−ランタン（Ｌａ）が約２５％（重量百分
率）−ニオディミューム（Ｎｄ）が約１５％（重量百分
率）−プラセオディミューム（Ｐｒ）が約５％（重量百
分率）の含量比で構成された複合物であるミシュメタル
（Ｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ）を0.05％−0.50％（重量百分
率）範囲で添加すると効果的である。

【０００８】そしてこれを次のような３種類の加工熱処
理工程を経て合金素材や部品を製造することによって硬
度と導電率を各々の目標水準であるＨＲＢ７０−９０，
ＩＡＣＳ７０−９０％範囲を満足させるとともに耐久性
やスティッキング（ｓｔｉｃｋｉｎｇ）現象の改善等、
接点材料や抵抗熔接電極としての諸般特性を向上できる
ようにした。

【０００９】イ．第１工程案 （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（３）冷間加工→
（４）時効硬化熱処理→（５）矯正、しあげ及び部品製
造 ロ．第２工程案 （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（４）時効硬化熱
処理→（３）冷間加工→（５）矯正、しあげ及び部品製
造 ハ．第３工程案 （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（４）時効硬化熱
処理→（５）矯正、しあげ及び部品製造 上記の加工熱処理工程において各項目別処理条件は次の
ようである。

【００１０】（１）熱間加工：８００−９５０℃で行う
し鋳造組織を除去できる加工比で鍛造、圧延、圧出等を
行う。 （２）溶体化処理：８００−１０５０℃で３０分以上維
持した後水冷、油冷等で急冷する。

【００１１】（３）冷間加工：常温で圧延、鍛造、引抜
等を行う。 （４）時効硬化熱処理：４００−５５０℃で１時間以上
維持した後水冷、油冷、空冷等で冷却する熱処理を行
う。

【００１２】（５）矯正、しあげ及び部品製造 板、棒、線等の形状は直線度や平坦度を得るために多少
の変形を与えて矯正するか、表面状態をしあげるか、冷
間で鍛造、圧延、引抜等により目的とする部品を製造す
る。表１は本発明の幾種の合金の化学成分例である。そ
して表２は各種合金の加工熱処理した例であって、厚さ
７０mmの鋳塊を均質化処理を経た後、（１）８５０℃で
１０mm厚さまで熱間圧延して鋳造組織を無くし、（２）
９５０で１時間維持した後水冷することによって溶体化
処理したものを、（3)1.5 mm厚さまで８５％冷間圧延し
た後、（４）４２５−５５０℃で３時間維持した後、水
冷させて時効硬化熱処理した材料の特性である。

【００１３】表２で見ると、Ｃｕ−Ｃｒ系にミシュメタ
ル（Ｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ）としてセリューム（Ｃｅ）
及びランタン（Ｌａ）の成分を添加した場合は既存のＣ
ｕ−Ｃｒ系合金に比して５００℃以上の高温で過時効果
が抑制される安定性がある。そして添加元素の総重量比
においてもＣｕ−Ｃｒ−ＭＳ系合金の場合、クローム
（Ｃｒ）とミシュメタル（ＭＳ）成分の合せが0.6 ％
（重量百分率）以下になっても満足すべき特性を発揮す
るので、他の合金たちと比較して有利な点が多い。

【００１４】一方、基地中に分布された時効析出物や固
溶されない遊離クローム（Ｃｒ）の場合もＣｕ−Ｃｒ−
ＭＳ系の合金がより均一で微細であることを見せ材質の
均質性面でも優秀である。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 合金成分が： （１） セリューム（Ｃｅ）＋ランタン（Ｌａ）：0.05
   ％−0.50％（重量百分率）、（２） ニオディミューム
   （Ｎｄ）＋プラセオディミューム（Ｐｒ）：0.10％（重
   量百分率）まで、（３） クローム（Ｃｒ）：0.20−1.
   50％（重量百分率）、（４） 銅（Ｃｕ）＋銀（Ａ
   ｇ）：残りで組成されたことを特徴とする銅−クローム
   −セリューム−ランタン合金。
2. 【請求項２】 上記（１），（２）である合金成分を満
   足させるために、各々の元素を添加するか、またはミシ
   ュメタル（Ｍｉｓｃｈｍｅｔａｌ）の0.05％−0.50％
   （重量百分率）を添加したことを特徴とする請求項１記
   載の銅−クローム−セリューム−ランタン合金。
3. 【請求項３】 請求項１記載の合金成分を持ち、次のよ
   うな加工熱処理工程： （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（３）冷間加工→
   （４）時効硬化熱処理→（５）矯正、しあげ、及び部品
   製造をすることを特徴とする銅−クローム−セリューム
   −ランタン合金製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１記載の合金成分を持ち、次のよ
   うな加工熱処理工程： （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（４）時効硬化熱
   処理→（３）冷間加工→（５）矯正、しあげ、及び部品
   製造をすることを特徴とする銅−クローム−セリューム
   −ランタン合金製造方法。
5. 【請求項５】 請求項１記載の合金成分を持ち、次のよ
   うな加工熱処理工程： （１）熱間加工→（２）溶体化処理→（４）時効硬化熱
   処理→（５）矯正、しあげ、及び部品製造をすることを
   特徴とする銅−クローム−セリューム−ランタン合金製
   造方法。
6. 【請求項６】 （１）熱間加工は８００−９５０℃で鋳
   造組織を除去できる加工比で鍛造、圧延、圧出等を行
   い、（２）溶体化処理は８００−１０５０℃で３０分以
   上維持した後に水冷、油冷等で急冷し、（３）冷間加工
   は常温で圧延、鍛造、引抜等によって、（４）時効硬化
   熱処理は４００−５５０℃で１時間以上維持した後水
   冷、油冷、空冷等によって、（５）矯正、しあげ、及び
   部品製造においては直線度や平坦度を得るために多少の
   変形を与えて矯正するか、表面状態をしあげるか、冷間
   で鍛造、圧延、引抜等により目的する部品を完成するこ
   とを特徴とする請求項３乃至５のうちいずれか一項記載
   の銅−クローム−セリューム−ランタン合金製造方法。