JPH08302451A - 合金の変成処理方法及びその合金製品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 粒径を微細化するとともに、極限強度、靭
性、総伸び率、％断面減少率および超音波診断能を向上
させることのできるベリリウムを含む合金の変成処理方
法を提供する。 【解決手段】 合金は、（ｉ）ほぼ９００^。Ｆ（約４８
０^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の内の
温度で約１０時間より長時間、熱力学的に処理され、
（ｉｉ）上記温度で、約（２．２１０×１０⁷ ）／ｅｘ
ｐ［（２．８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］
（Ｔは華氏温度）以上のひずみ速度εで約３０％をこえ
るひずみにおいて、熱間加工され、（ｉｉｉ）約１５分
〜約３時間にわたりほぼ１３７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）
〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲内の温度で焼鈍
され、（ｉｖ）水中急冷され、（ｖ）約４８０^。Ｆ
（約２５０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲
の温度において熱硬化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は析出硬化可能な物質
の処理に関し、特に、ベリリウムを含む合金の特性を向
上させる新規な方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ベリリウム−銅合金は、熱伝導率、強
度、靭性、衝撃エネルギー及び耐腐食性の優れた組み合
わせを有していることで注目されている。このことによ
り、ベリリウム−銅合金は、航空機の着陸装置（ランデ
ィングギアー）の制御ベアリングや様々な地下及び海中
での用途に使用するのに望ましい素材とされている。更
に、ベリリウム−銅合金は、比較的高い電気伝導率、超
音波診断能及び熱制御能などの利点をもつことから、連
続鋼鉄鋳造金型の面板としても適している。航空宇宙及
びコンパクトディスクの技術においても、特に、これら
の合金の比較的高い研磨性ならびにその磁気透過性、熱
サイクル及び焼付き防止特性などが役立っている。しか
しながら、ベリリウム−銅合金のコストが問題であり、
より経済的な処理方法が求められている。さらに、合金
特性の改善及び製品性能の向上も望まれている。

【０００３】この点、従来のベリリウム−銅合金の処理
は、一連の熱的及び機械的処理ステップを利用してい
る。例えば、ベリリウム−銅合金を冷間圧延して厚みを
減縮し、約１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）〜１７５０^。
Ｆ（約９５５^。Ｃ）の温度で中間焼鈍し、約１６００^。
Ｆ（約８７０^。Ｃ）〜１８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）
の温度で溶体化焼鈍し、冷間圧延しほぼ最終寸法とな
り、次に１時間弱〜約８時間にわたり約６００^。Ｆ（約
３１５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の
温度において時効処理する。目的とするところは、強
度、延性、成形性、伝導性及び応力緩和を向上させるこ
とである。この概略説明したプロセスは、例えば、米国
特許第４、５６５、５８６号及び米国特許第４、５９
９、１２０号に記載されている。両特許の開示を参照の
ために本明細書中に組み入れる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の処理方法が有用
であることは認められているものの、さらなる強度の向
上及び粒径の微細化が望まれている。例えば、誘導装置
のミラーの研磨性を増すため、すなわち、レーザーのア
ークを防ぐため、ならびに、コンパクトディスクを製造
するための金型の表面品質を向上させるため、均一な等
軸構造を備えたさらに微細な粒径が求められている。優
れた延性、成形性、超音波診断能及び伝導性は、製品の
製造を容易にし、コストを削減するであろう。更なる耐
熱性及び耐腐食性が、製品、例えば航空機の着陸装置制
御ベアリングの、寿命及び性能を向上させるために望ま
れている。さらに、ベリリウム−銅製面板の疲労及びク
リープ強度を増加させることにより鋼鉄鋳造金型の性能
を向上させることができる。

【０００５】そこで、本発明の目的は、ベリリウムを含
む合金の耐熱性、耐腐食性、延性、成形性及び伝導性を
向上させつつ、その強度及び靭性を向上させることであ
る。

【０００６】本発明の別の目的は、機械的特性が向上し
たベリリウムを含む合金を簡単にしかも効率的に製造す
ることである。

【０００７】本発明のさらに別の目的は、機械的特性が
向上したベリリウムを含む合金製品を安価に提供するこ
とである。

【０００８】本発明のさらなる目的は、疲労強度、クリ
ープ強度及び超音波診断能を向上させることである。

【０００９】本発明のさならる目的は、誘導装置のミラ
ー及びコンパクトディスクを製造するための金型のより
精細な研磨性を達成することである。

【００１０】本発明のその他の目的および利点は、以下
の実施例の説明により明らかになろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の１つの態様によ
れば、“金色”合金として知られるベリリウム−銅合金
の変成処理方法が得られる。すなわち、本発明の処理方
法は、（ｉ）合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜
１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
た温度で熱力学的に処理するステップと、（ｉｉ）ステ
ップｉの合金を上記第１の温度で、約（２．２１０×１
０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０⁴）／（Ｔ＋４５
９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上のひずみ速度εで約
３０％を超えるひずみにおいて、熱間加工するステップ
と、（ｉｉｉ）ステップｉｉの合金をほぼ１３７５^。Ｆ
（約７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範
囲の第２の選択された温度で焼鈍するステップと、（ｉ
ｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップと、
（ｖ）ステップｉｖの合金をほぼ４８０^。Ｆ （約２５
０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲の第３の
選択された温度において熱硬化するステップとを含んで
いる。これにより、機械的特性と超音波診断能が向上
し、略等軸で均一な微細粒子構造が得られる。

【００１２】本発明の別の態様によれば、“金色”ベリ
リウム−銅合金は、（ｉ）ほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。
Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選
択された温度で熱力学的に処理され、（ｉｉ）上記第１
の温度で、約（１．００９×１０⁸ ）／ｅｘｐ［（２．
８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏
温度）以上のひずみ速度εで３０％を超えるひずみにお
いて、熱間加工され、（ｉｉｉ）ほぼ１３７５^。Ｆ（約
７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の
第２の選択された温度で焼鈍され、（ｉｖ）水中急冷さ
れ、最後に、（ｖ）ほぼ４８０^。Ｆ（約２５０^。Ｃ）〜
６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された
温度において熱硬化される。

【００１３】本発明のさらなる態様によれば、フットポ
ンドであらわした合金の衝撃エネルギーの３倍の値にｋ
ｓｉであらわした合金の降伏強度の２倍の値を加えた値
が約２７５より大きい、変成処理された“金色”ベリリ
ウム−銅合金が得られる。

【００１４】本発明のさらなる態様による、“赤色”ベ
リリウム−銅合金の変成処理方法によれば、機械的特
性、電気伝導率及び超音波診断能が向上し、略等軸で均
一な結晶構造が得られる。すなわち、本発明の処理方法
は、（ｉ）合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
た温度で熱力学的に処理するステップと、（ｉｉ）ステ
ップｉの合金を上記第１の温度で、約（１．２４３×１
０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５
９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上のひずみ速度εで約
３０％を超えるひずみにおいて、熱間加工するステップ
と、（ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を約１５分〜約３時
間にわたりほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５
０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合
金を水中急冷するステップと、（ｖ）ステップｉｖの合
金をほぼ８００^。Ｆ（約４２５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ
（約５４０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度におい
て熱硬化するステップとを含んでいる。

【００１５】本発明のさらなる態様によれば、“赤色”
ベリリウム−銅合金は、（ｉ）合金をほぼ９００^。Ｆ
（約４８０^。Ｃ）〜１８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の
範囲の第１の選択された温度で熱力学的に処理するステ
ップと、（ｉｉ）ステップｉの合金を上記第１の温度
で、約（１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ ［（２．８７
３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温
度）以上のひずみ速度εで約３０％を超えるひずみにお
いて、熱間加工するステップと、（ｉｉｉ）ステップｉ
ｉの合金をほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５
０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
で焼鈍するステップと、（ｉｖ）ステップｉｉｉの合金
を水中急冷するステップと、（ｖ）ほぼ９００^。Ｆ（約
４８０^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の
第３の選択された温度における第１の熱硬化と、続いて
行われるほぼ７００^。Ｆ（約３７０^。Ｃ）〜９００^。Ｆ
（約４８０^。Ｃ）の範囲の第４の選択された温度におけ
る第２の熱硬化とを含むステップｉｖの合金を熱硬化す
るステップとにより変成処理される。

【００１６】本発明のさらなる態様によれば、％ＩＡＣ
Ｓであらわした合金の電気伝導率の４．５倍の値にｋｓ
ｉであらわした合金の降伏強度を加えた値が約４００よ
りも大きい、変成処理された“赤色”ベリリウム−銅合
金が得られる。

【００１７】ここで、ベリリウム−銅合金に適用するも
のとして本発明を説明しているが、本発明の目指すとこ
ろの目的を考慮すれば、本発明を、アルミニウム、チタ
ン、鉄の合金など、その他の析出硬化可能な物質にも本
発明を応用できることはもちろんである。また、ベリリ
ウム−ニッケル合金及びベリリウム−銀合金などのベリ
リウムを含有するいかなる合金も本発明の趣旨及び範囲
内にはいるものと考えられる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して詳
細に説明する。なお、各図を通じて、同一の要素には同
一の参照番号を付して説明する。

【００１９】変成による合金処理は冶金学における革命
である。処理中に起こる合金の変成は、青虫が変態して
蝶になるのにいくぶん似ている。処理の中間段階すなわ
ち“繭”段階においては、合金の粒子構造は醜い、即
ち、不揃いで、不均一で、無秩序である。処理が進む
と、無秩序から秩序が生れ、また特異であるばかりでな
く公知のどのような物質よりも優れた種々の特性及び特
徴の組み合わせを備えた超合金が出現する。

【００２０】概して、本明細書中に用いられている“金
色”及び“赤色”合金という用語は、合金の外見を記述
することを意図している。通常、“金色”ベリリウム−
銅合金は、合金を金色にするのに十分な濃度のベリリウ
ムを含有している。また、“赤色”合金は、比較的少量
のベリリウムを含有し、銅に似た赤みがかった色合いを
作り出している。

【００２１】本発明の一つの態様によれば、“金色”ベ
リリウム−銅合金、例えば合金２５（Ｃ１７２００）の
変成処理は、（ｉ）合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。
Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選
択された温度で熱力学的に処理するステップと、（ｉ
ｉ）ステップｉの合金を上記第１の温度で、約（２．２
１０×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０⁴ ）／
（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上のひずみ
速度εで約３０％を超えるひずみにおいて、熱間加工す
るステップと、（ｉｉｉ）ステップｉｉの合金をほぼ１
３７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５
^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度で焼鈍するステッ
プと、（ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷れする
ステップと、（ｖ）ステップｉｖの合金をほぼ４８０^。
Ｆ（約２５０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範
囲の第３の選択された温度において熱硬化するステップ
とを含んでいる。

【００２２】合金２５は、石油及びガスのボーリング用
のための地中位置感知機器ならびに航空機の着陸装置の
制御ベアリングに用いるのに適していることが知られて
いる。ここでより注目すべき特徴は、強度、靭性、衝撃
エネルギー、耐腐食性及び熱伝導率などである。

【００２３】一実施例において、この合金２５は、約
１．８０〜約２．００重量％のベリリウム、０．２０〜
０．３５重量％のコバルト、残部実質的に銅から構成さ
れている。

【００２４】変成処理は、合金２５の鋳造インゴット或
いはビレットを均質化し、切取り（クロッピング）する
ことから始められる。この時の合金の微細構造は図１に
示されている。均質化及び切取りの工程については、当
業者の熟知するところでありさらなる説明は必要ないと
思われる。

【００２５】次に、合金はほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。
Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選
択された温度で、たとえば約１０時間よりも長時間熱力
学的に処理される。この処理は、選択された時間とし
て、約１６時間以上行われるのが望ましい。この処理の
間、合金は第１の温度まで熱せられ選択された時間のあ
いだその温度に保たれる。

【００２６】熱力学的処理は、ほぼ１０００^。Ｆ（約５
４０^。Ｃ）〜１２５０^。Ｆ（約６７５^。Ｃ）の範囲内の
第１の選択された温度で１６時間よりも長時間継続され
るのが望ましい。また、焼鈍は約３０分〜１時間行わ
れ、溶体化処理により実施されることが望ましい。約３
〜６時間の熱硬化が特に望ましい。上述したステップに
より、粒径が微細化されるとともに、極限強度、総伸び
率、％断面減少率及び靭性が改善される。

【００２７】熱力学的処理の後、合金は熱間加工され
る。熱間加工は、合金を熱間圧延し、板や棒の場合は鍛
造し、円筒状製品の場合は押し出し加工することにより
行われるのが望ましい。熱間加工の間、合金は第１の選
択された温度に保たれ、約（２．２１０×１０⁷ ）／ｅ
ｘｐ［（２．８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４９５．
４^。）］以上のしいひずみ速度εで３０％を超えるひず
みにおいて加工される。ここでＴは、華氏温度である。
熱間加工の好ましい範囲は、５０％を超えるひずみでほ
ぼ０．５〜１０．０／秒（或いはｉｎ／ｉｎ／ｓｅｃ）
である。熱間加工中のひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温
度（^。Ｆ）の関係は、図１７の変成マップに示されてい
る。

【００２８】熱力学的処理及び熱間加工の目的は、合金
の動的回復、即ち、後で焼鈍ステップ中に起こる静的再
結晶のために合金をセットアップすることである。

【００２９】熱力学的処理及び熱間加工のステップ（変
成段階として知られている）を終えると、不均一で、準
非晶質の、再結晶していない（即ち、無秩序な）粒子構
造が得られる。図２及び図３の顕微鏡写真から分かるよ
うに、得られた粒子構造は材料特性を向上させる従来の
方法で作られた構造とは異なっている。

【００３０】熱間加工の後、合金は、例えば１０００^。
Ｆ（約５４０^。Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５^。Ｃ）／時
間の範囲の速度で冷却される。一般に、プロセスのこの
段階における合金の冷却速度はそれほど重要な因子では
ないと考えられている。

【００３１】合金は、選択された温度、例えば室温まで
冷却されたのち、約１５分〜約３時間にわたりほぼ１３
７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。
Ｃ）の範囲の第２の選択された温度で焼鈍される。好ま
しい範囲は、約３０分〜約１時間、１３７５^。Ｆ（約７
４５^。Ｃ）〜１４７５^。Ｆ（約８００^。Ｃ）の間であ
る。

【００３２】最後に、インゴットは、水中急冷或いは同
様のプロセスにより冷却され、約３〜６時間、ほぼ４８
０^。Ｆ（約２５０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）
の範囲の第３の選択された温度において熱時効（即ち析
出硬化）される。好ましい時間及び温度は、顧客の要求
に依存して異なる。

【００３３】急冷及び熱時効は、合金の粒子構造及び特
性を復活させるだけでなく、それらを向上させることが
わかっている。

【００３４】変成処理の結果、微細化された等軸で均一
な粒子構造を有する超合金２５の製品が得られる。その
強度は、従来の処理方法により得られた合金よりも優れ
ており、延性、成形性、伝導性及び超音波診断能ならび
に耐熱性及び耐腐食性が向上している。合金製品の顕微
鏡写真は、例えば図４に示されている。

【００３５】実施例１ 鋳造合金２５の投入材は、上述のステップにより変成処
理されて約１０〜３０μｍ（ミクロン）の粒径が得られ
た。合金の機械的特性を以下に示す。 降伏力 極限強度 総伸び率 断面減少率 ＣＶＮ (ksi) (ksi) （％） (ft.lbs.) １００ １４０ １９ ４０ ３５ １６０ １８０ ８ １４ ５ 本発明の別の実施例においては、図５に示されているよ
うに、投入材は、鍛造“金色”ベリリウム−銅合金イン
ゴットである。均質化及び切取りステップは、当業者で
あればわかるように、この段階では省略してもよい。

【００３６】熱力学的処理及び熱間加工のステップを終
えると、鍛造合金は図６及び図７に示されるように無秩
序な微細粒子構造を生じる。続いて、本発明による焼
鈍、水中急冷及び熱時効硬化のステップを行うと、図８
に示すように、均一で、等軸な微細粒子構造が得られ
る。

【００３７】実施例２ 合金２５のインゴットを上述のステップにより変成処理
したところ、やはり約１０〜３０μｍの粒径が得られ
た。機械的特性は、以下のとおりであった。 降伏力 極限強度 総伸び率 断面減少率 ＣＶＮ (ksi) (ksi) （％） (ft.lbs.) １００ １４０ １９ ４０ ３５ １６０ １８０ ８ １４ ５ ここに示すように、変成処理された合金の特性は、投入
合金が鋳造品であるか鍛造品であるかにかかわらず同じ
であることがわかる。そこで、この技術によれば、鋳造
あるいは鍛造の高性能なベリリウム−銅合金を経済的に
大量生産することが可能となる。本発明の総体的な目的
は、ベリリウム−銅その他の合金の板や断片などのバル
ク状の合金製品の特性を向上させることである。

【００３８】別の“金色”ベリリウム−銅合金、例えば
合金１６５（Ｃ１７０００）の変成処理は、（ｉ）合金
をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約
８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選択された温度で熱力学的
に処理するステップと、（ｉｉ）ステップｉの合金を上
記第１の温度で、約（１．００９×１０⁸ ）／ｅｘｐ
［（２．８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］
（Ｔは華氏温度）以上のひずみ速度εで約３０％を超え
るひずみにおいて、熱間加工するステップと、（ｉｉ
ｉ）ステップｉｉの合金をほぼ１３７５^。Ｆ（約７４５
^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第２の
選択された温度で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステ
ップｉｉｉの合金を水中急冷するステップと、（ｖ）ス
テップｉｖの合金をほぼ約４８０^。Ｆ（約２５０^。Ｃ）
〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲の第３の選択され
た温度において熱硬化するステップとを含んでいる。

【００３９】合金１６５は、特に、その耐腐食性、熱伝
導率、靭性及び強度のゆえに、海中光ファイバー要素の
ための光増幅器ハウジングの構築に有用であると認めら
れている。

【００４０】本発明の一実施例において、合金１６５
は、約１．６０〜１．７９％のベリリウム、０．２０〜
０．３５％のコバルト、残部実質的に銅から構成されて
いる。

【００４１】粒径を微細化するとともに極限強度、総伸
び率、％断面減少率及び靭性を向上させるため、好まし
くは、合金は、約１０時間よりも長く例えば約１６時間
にわたり、ほぼ１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）〜１２５
０^。Ｆ（約６７５^。Ｃ）の範囲の第１の選択された温度
で熱力学的処理される。また、約３０分〜約１時間にわ
たり溶体化処理により合金を焼鈍し、約３〜６時間にわ
たり熱硬化することが望ましい。図１８に示した領域
は、熱間加工中のひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温度（
^。Ｆ）の関係をあらわしている。

【００４２】最後に、変成処理された“金色”ベリリウ
ム−銅合金は、顕著な特性指紋を有していることがわか
った。例えば、フットポンドであらわした変成処理され
た“金色”ベリリウム−銅合金の衝撃エネルギーの３倍
の値にｋｓｉであらわした降伏強度の２倍の値を加えた
値は、約２７５より大きくなる。

【００４３】本発明のさらなる態様にもどって、“赤
色”ベリリウム−銅合金に対して変成処理を行う。一実
施例によれば、合金３（Ｃ１７５１０）は、（ｉ）合金
をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１８５０^。Ｆ（約
１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択された温度で熱力学
的に処理するステップと、（ｉｉ）ステップｉの合金を
上記第１の温度で、約（１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ
［（２．８７３×１０⁴）／（Ｔ＋４５９．４^。）］
（Ｔは華氏温度）以上のひずみ速度εで約３０％を超え
るひずみにおいて熱間加工するステップと、（ｉｉｉ）
ステップｉｉの合金を約１５分〜約３時間にわたりほぼ
１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ（約９５
５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度で焼鈍するステ
ップと、（ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷する
ステップと、（ｖ）ステップｉｖの合金をほぼ８００^。
Ｆ（約４２５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の
範囲の第３の選択された温度で熱硬化するステップとに
より変成処理される。この方法により、機械的特性、電
気伝導率及び超音波診断能に優れた、略等軸で均一な粒
子構造が得られる。

【００４４】合金の硬さ強度、熱伝導率、靭性及び耐腐
食性などの、合金３の特性は、この合金を、溶接工具や
核および化学廃棄物の容器に用いるのに適したものとし
ている。

【００４５】本発明の方法により、合金は、好ましく
は、約１０時間よりも長時間、熱力学的に処理され、約
１５分〜約３時間にわたり、溶体化処理により焼鈍され
る。これは、粒径の最適微細化を達成し、電気伝導率、
極限強度、靭性、総伸び率及び％断面減少率を向上させ
るために行われる。その後、水中急冷ののち、合金は約
２〜３時間にわたり熱硬化される。

【００４６】他の“赤色”合金、例えば、ＨＹＣＯＮ３
ＨＰ（商標）及びＰＨＡＳＥ３ＨＰ（商標）の変成処理
は、同様に、機械的特性、電気伝導率、超音波診断能に
優れた略等軸で均一な粒子構造を作り出す。たとえば、
この処理方法は、（ｉ）合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８
０^。Ｃ）〜１８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第
１の選択された温度で熱力学的に処理するステップと、
（ｉｉ）ステップｉの合金を上記第１の温度で、約
（１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
ひずみ速度εで約３０％を超えるひずみにおいて、熱間
加工するステップと、（ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を
ほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ（約
９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度で焼鈍する
ステップと、（ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷
するステップと、（ｖ）ほぼ９００^。Ｆ（約４８０
^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の第３の
選択された温度における第１の熱硬化と、続いて行われ
るほぼ７００^。Ｆ（約３７０^。Ｃ）〜９００^。Ｆ（約４
８０^。Ｃ）の範囲の第４の選択された温度でにおける第
２の熱硬化とを含むステップｉｖの合金を熱硬化するス
テップとを含んでいる。

【００４７】ＨＹＣＯＮ３ＨＰ（商標）は、核融合や極
低温システムにおいて、特に、結像用高エネルギーの界
磁石に使用されるのが望ましい。これは、熱及び電気伝
導性、強度、靭性、耐腐食性、超音波診断能などの特性
をもつことによる。

【００４８】ＰＨＡＳＥ３ＨＰ（商標）は、連続鋼鉄鋳
造金型の面板のための優れた材料である。この合金は、
その優れた熱伝導性（及び管理）、熱サイクル、強度、
靭性、耐腐食性及び超音波診断能により注目されてき
た。

【００４９】本発明の様々な態様によれば、合金３、Ｈ
ＹＣＯＮ３ＨＰ（商標）、ＰＨＡＳＥ３ＨＰ（商標）
は、約０．２０〜約０．６０％のベリリウム、約１．４
〜約２．２％のニッケル、残部実質上銅から構成され
る。

【００５０】一実施例によれば、まず、鋳造合金３（或
いはＨＹＣＯＮ）のインゴットは、上記のように均質化
及び切取りされる。最初にみられる微細構造は、図９に
示されている。あるいは図１３に最も良く示されるよう
に、鍛造投入物が用いられる。

【００５１】次に、合金は、ほぼ９００^。Ｆ（約４８０
^。Ｃ）〜１８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１
の選択された温度で、例えば約１０時間より長時間、熱
力学的に処理される。このステップにおいて、合金は、
第１の温度まで熱せられ、選択された時間のあいだその
温度に保たれる。

【００５２】熱間加工の間、合金は選択された第１の温
度に保たれ、かつ約（１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ
［（２．８７３×１０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］以
上のひずみ速度εで３０％を超えるひずみにおいて加工
される。ここでＴは、華氏温度である。熱間加工の好ま
しい範囲は、５０％より大きいひずみで、ほぼ０．５〜
１０．０／秒（或いはｉｎ／ｉｎ／ｓｅｃ）の間の範囲
である。合金３、ＨＹＣＯＮ３ＨＰ（商標）、ＰＨＡＳ
Ｅ３ＨＰ（商標）のひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温度
（^。Ｆ）の関係は、図１９の変成マップに示されてい
る。

【００５３】熱力学的処理及び熱間加工のステップを終
えた合金の顕微鏡写真が、例えば、図１０及び図１１
（鋳造投入材から）、図１４および図１５（鍛造投入材
から）に示されている。この“変成”段階の間、材料の
特性を向上させる従来の方法とは異なり、不均一で、準
非晶質の、再結晶していない（即ち無秩序の）粒子構造
が生じる。

【００５４】再び、熱間加工は、合金のプレートや棒の
場合は熱間圧延或いは鍛造により、円筒形製品の場合は
押し出し加工により行われても良い。

【００５５】熱間加工ののち、合金は、好ましくは１０
００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５
^。Ｃ）／時間の速度で、選択された温度、例えば室温ま
で冷却される。材料は次に、約１５分〜約３時間にわた
り、ほぼ１３７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ
（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度におい
て焼鈍される。好ましい温度範囲は、１４００^。Ｆ（約
７６０^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の間であ
る。合金は水中急冷、或いは同様の処理により冷却され
る。

【００５６】最後に、ほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）
〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の第３の選択さ
れた温度において第１の熱硬化ステップが実施される。
このステップを行なう時間は、約２〜１０時間が好まし
い。この処理に続いて、約１０〜３０時間にわたり、ほ
ぼ７００^。Ｆ（約３７０^。Ｃ）〜９００^。Ｆ（約４８０
^。Ｃ）の範囲の第４の選択された温度において、第２の
熱硬化が行われる。好ましくは、第３の温度はほぼ９２
５^。Ｆ（約４９６^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０
^。Ｃ）の範囲の温度であり、第４の温度はほぼ７５０^。
Ｆ（約９５５^。Ｃ）〜８５０^。Ｆ（約４５５^。Ｃ）の範
囲の温度である。図１２（鋳造投入材から）及び図１６
（鍛造材から）に、得られる微細構造の例がが示されて
いる。

【００５７】粒径を微細化するとともに、電気伝導率、
極限強度、靭性、総伸び率及び％断面減少率を向上させ
るためには、合金を、約１０時間よりも長時間、熱力学
的に処理し、約１５分〜約３時間にわたり溶体化処理に
より焼鈍することが望ましい。また、約２〜１０時間に
わたり９２５^。Ｆ（約４９６^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約
５４０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度において第
１の熱硬化処理を行い、続いて、約１０〜３０時間にわ
たりほぼ７５０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）〜８５０^。Ｆ（約
４５５^。Ｃ）の範囲の第４の選択された温度において第
２の熱硬化処理を行うことも、好ましい。

【００５８】“赤色”合金の変成処理により、所望の優
れた均一粒径、例えば約２０〜５０μｍの粒径が得られ
ることが分かった。

【００５９】一般に、等軸で均一な構造を有する粒子の
大きさを微細化することは、多くの利点を有するであろ
う。すなわち、ミサイル誘導装置のミラー及びコンパク
トディスクの製造に用いられるプラスチック射出金型の
研磨性がより精細となる。熱伝導率及び超音波診断能の
向上は、コンピューターの熱交換器にも有用である。

【００６０】変成処理された“赤色”ベリリウム−銅合
金は、“金色”合金と同様に、諸特性の関係においてさ
らにユニークである。例えば、％ＩＡＣＳであらわした
合金の電気伝導率の４．５倍の値にｋｓｉであらわした
合金の降伏強度を加えた値は、約４００よりも大きい。

【００６１】上述した実施例は、ベリリウム−銅合金に
適用するものとして説明したが、発明の意図するところ
の目的を考慮して、同様のプロセスが、アルミニウム、
チタン、鉄の合金など、その他の析出硬化可能な物質に
対しても実施できることはもちろんである。また、ベリ
リウム−ニッケル及びベリリウム−銀合金など、ベリリ
ウムを含有するいかなる合金も、本発明の趣旨及び範囲
内にある。本発明は、バルク状の切片のベリリウム−銅
合金の全てに適用することを意図したものであるが、そ
れ以外にも適宜応用できることはもちろんである。

【００６２】本発明の開示に基づき、種々の修正及び変
更が可能であることは言うまでもない。このような変更
や追加は、請求項に定義される本発明の範囲と趣旨を逸
脱することなく、行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一態様による、均質化処理前の、鋳造
投入材“金色”ベリリウム−銅合金を１００倍に拡大し
た顕微鏡写真である。

【図２】本発明による、熱力学的処理及び熱間加工のス
テップ終了後の図１の合金を１００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図３】図２の合金を１０００倍に拡大した顕微鏡写真
である。

【図４】本発明による焼鈍、急冷及び熱硬化のステップ
終了後の、図２の合金を１００倍に拡大した顕微鏡写真
である。

【図５】本発明の別の態様による、鍛造投入材“金色”
ベリリウム−銅合金を１００倍に拡大した顕微鏡写真で
ある。

【図６】本発明による熱力学的処理及び熱間加工のステ
ップ終了後の、図５の合金を１００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図７】図６の合金を１０００倍に拡大した顕微鏡写真
である。

【図８】本発明による焼鈍、急冷及び熱硬化をのステッ
プ終了後の、図６の合金を１００倍に拡大した顕微鏡写
真である。

【図９】本発明のさらなる態様による、均質化処理前
の、鋳造投入材“赤色”ベリリウム−銅合金を１００倍
に拡大した顕微鏡写真である。

【図１０】本発明による、熱力学的処理及び熱間加工の
ステップ終了後の図９の合金を１００倍に拡大した顕微
鏡写真である。

【図１１】図１０の合金を１０００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図１２】本発明による焼鈍、急冷及び熱硬化のステッ
プ終了後の、図１０の合金を１００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図１３】本発明のさらに別の態様による、鍛造投入材
“赤色”ベリリウム−銅合金を１００倍に拡大した顕微
鏡写真である。

【図１４】本発明による熱力学的処理及び熱間加工のス
テップ終了後の図１３の合金を１００倍に拡大した顕微
鏡写真である。

【図１５】図１４の合金を１０００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図１６】本発明による焼鈍、急冷及び熱硬化のステッ
プ終了後の、図１４の合金を１００倍に拡大した顕微鏡
写真である。

【図１７】ひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温度（^。Ｆ）
との関係をあらわす合金２５の変成マップである。

【図１８】ひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温度（^。Ｆ）
との関係をあらわす合金１６５の変成マップである。

【図１９】ひずみ速度（ｓ^-1）と熱間加工温度（^。Ｆ）
との関係をあらわす合金３、ＨＹＣＯＮ３ＨＰ、ＰＨＡ
ＳＥ３ＨＰの変成マップである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 595007105 17876 Ｓｔ．ｃｌａｉｒ Ａｖｅｎｕｅ, Ｃｌｅｖｅｌａｎｄ，Ｏｈｉｏ 44110, Ｕ．Ｓ．Ａ.

Claims (35)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 機械的特性及び超音波診断能の改善され
   た略等軸で均一な微細粒子構造を製造するための、ベリ
   リウムを含む合金の変成処理方法において、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
   ５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選択された
   温度で熱力学的に処理するステップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
   （２．２１０×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３１
   ０⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上
   のひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間
   加工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、ほぼ１３７５^。Ｆ
   （約７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範
   囲の第２の選択された温度で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
   と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、ほぼ４８０^。Ｆ（約２５
   ０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲の第３の
   選択された温度において熱硬化するステップとを含むこ
   とを特徴とするベリリウムを含む合金の変成処理方法。
2. 【請求項２】 合金投入材は、ステップｉに先立ち均質
   化処理された鋳造インゴットであることを特徴とする請
   求項１に記載の処理方法。
3. 【請求項３】 ステップｉｉの合金は、ステップｉｉと
   ステップｉｉｉの間に、ほぼ１０００^。Ｆ（約５４０^。
   Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５^。Ｃ）／時間の範囲の速度
   において冷却されることを特徴とする請求項１に記載の
   処理方法。
4. 【請求項４】 合金投入材は、鍛造物であることを特徴
   とする請求項１に記載の処理方法。
5. 【請求項５】 ステップｉの合金は、熱間圧延により熱
   間加工されることを特徴とする請求項１に記載の処理方
   法。
6. 【請求項６】 ステップｉの合金は、熱間鍛造により熱
   間加工されることを特徴とする請求項１に記載の処理方
   法。
7. 【請求項７】 ステップｉの合金は、熱間押し出しによ
   り熱間加工されることを特徴とする請求項１に記載の処
   理方法。
8. 【請求項８】 粒径を微細化するとともに、極限強度、
   総伸び率、％断面減少率及び靭性を向上させることので
   きる、ベリリウム−銅合金の変成処理方法において、 （ｉ）上記合金をほぼ１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）〜
   １２５０^。Ｆ（約６７５^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
   た温度で約１６時間よりも長時間熱力学的に処理するス
   テップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
   （２．２１０×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
   ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
   ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
   工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、約３０分〜約１時間
   にわたり、ほぼ１３７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）〜１４７
   ５^。Ｆ（約８００^。Ｃ）の範囲の第２の選択され温度で
   焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
   と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、約３〜６時間にわたり、
   ほぼ４８０^。（約２５０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０
   ^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度において熱硬化す
   るステップとを含むことを特徴とするベリリウム−銅合
   金の変成処理方法。
9. 【請求項９】 合金投入材は、ステップｉに先立ち均質
   化処理された鋳造インゴットであることを特徴とする請
   求項８に記載の処理方法。
10. 【請求項１０】 ステップｉｉの合金は、ステップｉｉ
    とステップｉｉｉの間に、ほぼ１０００^。Ｆ（約５４０
    ^。Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５^。Ｃ）／時間の範囲の速
    度において冷却されることを特徴とする請求項８に記載
    の処理方法。
11. 【請求項１１】 合金投入材は、鍛造物であることを特
    徴とする請求項８に記載の処理方法。
12. 【請求項１２】 ステップｉの合金は、熱間圧延により
    熱間加工されることを特徴とする請求項８に記載の処理
    方法。
13. 【請求項１３】 ステップｉの合金は、熱間鍛造により
    熱間加工されることを特徴とする請求項８に記載の処理
    方法。
14. 【請求項１４】 ステップｉの合金は、押し出しにより
    熱間加工されることを特徴とする請求項８に記載の処理
    方法。
15. 【請求項１５】 機械的特性及び超音波診断能の改善さ
    れた略等軸で均一な微細粒子構造を製造するための、ベ
    リリウムを含む合金の変成処理方法において、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範囲の第１の選択された
    温度で熱力学的に処理するステップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．００９×１０⁸ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、ほぼ１３７５^。Ｆ
    （約７４５^。Ｃ）〜１５００^。Ｆ（約８１５^。Ｃ）の範
    囲の第２の選択された温度で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、ほぼ４８０^。Ｆ（約２５
    ０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５０^。Ｃ）の範囲の第３の
    選択された温度において熱硬化するステップとを含むこ
    とを特徴とするベリリウムの変成処理方法。
16. 【請求項１６】 合金投入材は、ステップｉに先立ち均
    質化処理された鋳造インゴットであることを特徴とする
    請求項１５に記載の処理方法。
17. 【請求項１７】 ステップｉｉの合金は、ステップｉｉ
    とステップｉｉｉの間に、ほぼ１０００^。Ｆ（約５４０
    ^。Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５^。Ｃ）／時間の範囲の速
    度において冷却されることを特徴とする請求項１５に記
    載の処理方法。
18. 【請求項１８】 合金投入材は、鍛造物であることを特
    徴とする請求項１５に記載の処理方法。
19. 【請求項１９】 ステップｉの合金は、熱間圧延により
    熱間加工されることを特徴とする請求項１５に記載の処
    理方法。
20. 【請求項２０】 ステップｉの合金は、熱間鍛造により
    熱間加工されることを特徴とする請求項１５に記載の処
    理方法。
21. 【請求項２１】 ステップｉの合金は、熱間押し出しに
    より熱間加工されることを特徴とする請求項１５に記載
    の処理方法。
22. 【請求項２２】 粒径を微細化するとともに、極限強
    度、総伸び率、％断面減少率及び靭性を向上させること
    のできる、ベリリウム−銅合金の変成処理方法におい
    て、 （ｉ）上記合金をほぼ１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）〜
    １２５０^。Ｆ（約６７５^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
    た温度で約１６時間よりも長時間熱力学的に処理するス
    テップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．００９×１０⁸ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、約３０分〜約１時間
    にわたり、ほぼ１３７５^。Ｆ（約７４５^。Ｃ）〜１４７
    ５^。Ｆ（約８００^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
    で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、約３〜６時間にわたり、
    ほぼ４８０^。Ｆ（約２５０^。Ｃ）〜６６０^。Ｆ（約３５
    ０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度において熱硬化
    するステップとを含むことを特徴とするベリリウム−銅
    合金の変成処理方法。
23. 【請求項２３】 合金投入材は、ステップｉに先立ち均
    質化処理された鋳造インゴットであることを特徴とする
    請求項２２に記載の処理方法。
24. 【請求項２４】 ステップｉｉの合金は、ステップｉｉ
    とステップｉｉｉの間に、ほぼ１０００^。Ｆ（約５４０
    ^。Ｃ）／秒〜１^。Ｆ（約−１５^。Ｃ）／時間の範囲の速
    度において冷却されることを特徴とする請求項２２に記
    載の処理方法。
25. 【請求項２５】 合金投入材は、鍛造物であることを特
    徴とする請求項２２に記載の処理方法。
26. 【請求項２６】 ステップｉの合金は、熱間圧延により
    熱間加工されることを特徴とする請求項２２に記載の処
    理方法。
27. 【請求項２７】 ステップｉの合金は、熱間鍛造により
    熱間加工されることを特徴とする請求項２２に記載の処
    理方法。
28. 【請求項２８】 ステップｉの合金は、熱間押し出しに
    より熱間加工されることを特徴とする請求項２２に記載
    の処理方法。
29. 【請求項２９】 機械的特性、電気伝導率及び超音波診
    断能の改善された略等軸で均一な微細粒子構造を製造す
    るための、ベリリウムを含む合金の変成処理において、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
    た温度で熱力学的に処理するステップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、約１５分〜約３時間
    にわたり、ほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５
    ０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
    で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、ほぼ８００^。Ｆ（約４２
    ５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の第３
    の選択された温度において熱硬化するステップとを含む
    ことを特徴とするベリリウムの変成処理方法。
30. 【請求項３０】 粒子を微細化するとともに、電気伝導
    率、極限強度、総伸び率、％断面減少率及び靭性を向上
    させることのできる、ベリリウム−銅合金の変成処理方
    法において、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
    た温度で約１０時間より長時間、熱力学的に処理するス
    テップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、約１５分〜約３時間
    にわたり、ほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５
    ０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
    で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ステップｉｖの合金を、約２〜３時間にわたり、
    ほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜９５０^。Ｆ（約５１
    ０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度において熱硬化
    するステップとを含むことを特徴とするベリリウム−銅
    合金の変成処理方法。
31. 【請求項３１】 機械的特性、電気伝導率及び超音波診
    断能の改善された略等軸で均一な微細粒子構造を製造す
    るための、ベリリウムを含む合金の変成処理方法におい
    て、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
    た温度で熱力学的に処理するステップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、ほぼ１４００^。Ｆ
    （約７６０^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範
    囲の第２の選択された温度で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ
    （約５４０^。Ｃ）の範囲の第３の選択された温度におけ
    る第１の熱硬化と、続いて行われる、ほぼ７００^。Ｆ
    （約３７０^。Ｃ）〜９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）の範囲
    の第４の選択された温度における第２の熱硬化とを含む
    ステップｉｖの合金を熱硬化するステップとを含むこと
    を特徴とするベリリウムを含む合金の変成処理方法。
32. 【請求項３２】 粒径を微細化するとともに、電気伝導
    率、極限強度、総伸び率、％断面減少率及び靭性を向上
    させることのできる、ベリリウム−銅合金の変成処理方
    法において、 （ｉ）上記合金をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ８５０^。Ｆ（約１０１０^。Ｃ）の範囲の第１の選択され
    た温度で約１０時間よりも長時間、熱力学的に処理する
    ステップと、 （ｉｉ）ステップｉの合金を、上記第１の温度で、約
    （１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの合金を、約１５分〜約３時間
    にわたり、ほぼ１４００^。Ｆ（約７６０^。Ｃ）〜１７５
    ０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範囲の第２の選択された温度
    で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの合金を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）約２〜１０時間にわたる、ほぼ９２５^。Ｆ（約４
    ９５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の第
    ３の選択された温度における第１の熱硬化と、続いて行
    われる、約１０〜３０時間にわたる、ほぼ７５０^。Ｆ
    （約４００^。Ｃ）〜８５０^。Ｆ（約４５５^。Ｃ）の範囲
    の第４の選択された温度における第２の熱硬化とを含む
    ステップｉｖの合金を熱硬化するステプとを含むことを
    特徴とするベリリウム−銅合金の変成処理方法。
33. 【請求項３３】 機械的特性及び諸特徴の改善された略
    等軸で均一な微細粒子構造を製造するための、物質の変
    成処理方法において、 （ｉ）上記物質をほぼ９００^。Ｆ（約４８０^。Ｃ）〜１
    ７００^。Ｆ（約９２５^。Ｃ）の範囲の第１の選択された
    温度で熱力学的に処理するステップと、 （ｉｉ）ステップｉの物質を、上記第１の温度で、約
    （１．２４３×１０⁷ ）／ｅｘｐ［（２．８７３×１０
    ⁴ ）／（Ｔ＋４５９．４^。）］（Ｔは華氏温度）以上の
    ひずみ速度εで３０％を越えるひずみにおいて、熱間加
    工するステップと、 （ｉｉｉ）ステップｉｉの物質を、ほぼ１３７５^。Ｆ
    （約７４５^。Ｃ）〜１７５０^。Ｆ（約９５５^。Ｃ）の範
    囲の第２の選択された温度で焼鈍するステップと、 （ｉｖ）ステップｉｉｉの物質を水中急冷するステップ
    と、 （ｖ）ステップｉｖの物質を、ほぼ６００^。Ｆ（約３１
    ５^。Ｃ）〜１０００^。Ｆ（約５４０^。Ｃ）の範囲の第３
    の選択された温度において熱硬化するステップとを含む
    ことを特徴とする物質の変成処理方法。
34. 【請求項３４】 ％ＩＡＣＳであらわした合金の電気伝
    導率の４．５倍の値にｋｓｉであらわした合金の降伏強
    度を加えた値が約４００より大いことを特徴とする変成
    処理されたベリリウム−銅合金。
35. 【請求項３５】 フットポンドであらわした合金の衝撃
    エネルギーの３倍の値にｋｓｉであらわした合金の降伏
    強度の２倍の値を加えた値が約２７５より大いことを特
    徴とする変成処理されたベリリウム−銅合金。