JPH0849028A - 銅−ジルコニューム−セリューム−ランタン合金とその加工熱処理方法 - Google Patents

銅−ジルコニューム−セリューム−ランタン合金とその加工熱処理方法

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JPH0849028A
JPH0849028A JP7091123A JP9112395A JPH0849028A JP H0849028 A JPH0849028 A JP H0849028A JP 7091123 A JP7091123 A JP 7091123A JP 9112395 A JP9112395 A JP 9112395A JP H0849028 A JPH0849028 A JP H0849028A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 Ｃｕ−Ｚｒ−Ｃｅ−Ｌａ系合金で、微細で安
定な時効析出物を均質に形成し、基地の硬度と導電率が
各各ＨＲＢ７０〜９０，ＩＡＣＳ７０〜９０％の範囲の
銅合金を提供する。 【構成】 Ｚｒ，Ｃｅ，ＬａおよびＡｇを特定した銅合
金を、例えば、熱間加工→溶体化処理→冷間加工→時効
硬化熱処理→矯正仕上からなる加工熱処理よりＣｕ４Ｚ
ｒ，ＣｕＺｒ，ＣｕｘＣｅ，ＣｕｘＬａ，ＣｕＮｄおよ
びＣｕｘＰｒのような微細で安定な時効析出物を均一に
分布させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は銅（Ｃｕ）−ジルコニュ
ーム（Ｚｒ）−セリューム（Ｃｅ）−ランタン（Ｌａ）
合金とその加工熱処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】クローム（Ｃｒ）１％（重量百分率）前
後を含有した銅（Ｃｕ）−クローム（Ｃｒ）合金は溶体
化処理後適当な冷間加工と４００−４５０℃においての
時効熱処理により、導電率を純銅（Ｃｕ）の８０％以上
に維持しながら強度は純銅（Ｃｕ）の２−３倍程度まで
向上出来るので、工業的には電気及び電子用分野に有用
に使用される材料である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、電気、電
子用接点や抵抗熔接機用電極材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の下で大電流
が流れるようになり抵抗による高い熱が発生する状況で
あるので材質の劣化が容易であって接点部の消耗が大き
いし、それと共に被接物に付着するいわゆるスティッキ
ング（ｓｔｉｃｋｉｎｇ）現象が問題になる場合もあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】このような問題点等を改
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向上出来るが導
電率が大いに阻害される場合が一般的な現象である。然
し、本研究の結果、クローム（Ｃｒ）の代わりにジルコ
ニューム（Ｚｒ）の添加とともにセリューム（Ｃｅ）と
ランタン（Ｌａ）等を小量添加した場合には、既存の銅
（Ｃｕ）−クローム（Ｃｒ）合金に比べて硬度や導電率
の差異が非常に少なく、特に５００℃以上の高温時効時
に硬度と導電率が優秀であり、材質上の高温特性が安定
することを発見したし、スティッキング現象も著しく抑
制された。よって本発明においてはジルコニューム（Ｚ
ｒ）を主添加元素として替えると共にセリューム（Ｃ
ｅ）とランタン（Ｌａ）等の稀土類元素も一定量添加し
て銅（Ｃｕ）−ジルコニューム（Ｚｒ）−セリューム
（Ｃｅ）−ランタン（Ｌａ）の合金を製造した。この場
合に溶体化熱処理、冷間加工及び時効熱処理をすること
によって、微細と安定な時効析出物を均質に形成し基地
の硬度と導電率が各々ＨＲＢ７０−９０，ＩＡＣＳ７０
−９０％の範囲を維持出来た。
【０００５】
【実施例】本発明の合金の製造方法及び加工処理に関す
る詳細な説明は次の通りである。合金材料の導電率と硬
度の目標水準を考慮して、ジルコニューム（Ｚｒ）の含
量は0.2 ％−3.0 ％（重量百分率）の範囲で添加し、セ
リューム（Ｃｅ）とランタン（Ｌａ）の総量は0.02％−
0.50％（重量百分率）の範囲で添加し、残りは銅（Ｃ
ｕ）（場合によっては銀（Ａｇ）が微量含有されてもさ
しつかえ無い）。
【０００６】合金で加工熱処理した時Ｃｕ4 Ｚｒ，Ｃｕ
ＺｒやＣｕX Ｃｅ，ＣｕX Ｌａ，ＣｕｘＮｄ及びＣｕX
Ｐｒのような安定で微細な時効析出物が基地内に均一に
生成された合金材料を製造する。上記においてセリュー
ム（Ｃｅ）とランタン（Ｌａ）の総量は0.02％−0.50％
（重量百分率）の範囲に添加するために、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）、プラセオミデューム（Ｐ
ｒ）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0.02
％−0.50％（重量百分率）の範囲で添加すると効果的で
ある。
【０００７】そしてこれを次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、Ｃｕ4 Ｚｒ，Ｃ
ｕＺｒやＣｕX Ｃｅ，ＣｕX Ｌａ，ＣｕｘＮｄ及びＣｕ
X Ｐｒのような微細で安定な時効析出物が均一に分布さ
れ硬度と導電率は各々の目標水準であるＨＲＢ７０−９
０，ＩＡＣＳ７０−９０％の範囲を満足するようにし
た。これにより接点材料や抵抗熔接電極材としての諸般
特性と耐久性を向上出来るようになったものである。
【０００８】（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，仕上及び部品製造 （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，仕上及び部品製造 （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，仕上及び部品製造 上の加工熱処理工程において各項目別の処理条件は次の
通りである。
【０００９】（１）熱間加工：８００−９５０℃で行い
鋳造組織を除去出来る加工比で鍛造、圧延、圧出等を行
う。 （２）溶体化処理：８００−１，０５０℃で３０分以上
維持した後に水冷、油冷等で急冷する。
【００１０】（３）冷間加工：常温で行い圧延、鍛造、
引抜等を行う。 （４）時効硬化熱処理：３５０−５５０℃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。
【００１１】（５）矯正、仕上及び部品製造：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仕上げるか、鍛造、圧延、
引抜等により目的する部品を製造する。 本発明及び既知の合金例の成分は表１の通りであり、各
合金鋳塊の厚さは７０mmで、これを９５０℃で１０時間
程度維持して均質化処理後、（１）熱間加工は８５０℃
で１０mmまで７Ｓ程度に熱間圧延することによって鋳造
組織を無くし、（２）９５０℃で１時間維持した後水冷
して溶体化処理したものを、（３）1.5mmまで８５％冷
間圧延した後、（４）４００−５５０℃で３時間維持し
た後水冷させて時効硬化熱処理した。次の表２のよう
に、銅（Ｃｕ）−ジルコニューム（Ｚｒ）−セリューム
（Ｃｅ）−ランタン（Ｌａ）合金の特性は既存の銅（Ｃ
ｕ）−クローム（Ｃｒ）合金に比べて５００℃以上の高
温で時効時にもその特性が優秀である。そして表２のよ
うに、ジルコニューム（Ｚｒ）の含量は2.0 ％（重量百
分率）になっても硬度と導電率が大きく変わらないし、
このような勢いで見てジルコニューム（Ｚｒ）の含量が
2.0 ％（重量百分率）を多少超過してもその特性は殆ど
似る。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【表２】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次に規定される成分、 （１）セリューム（Ｃｅ）＋ランタン（Ｌａ）：0.02％
    −0.50％（重量百分率） （２）ジルコニューム（Ｚｒ）：0.20％−3.00％（重量
    百分率） （３）銅（Ｃｕ）：残り（場合によって銀を微量含有出
    来る）からなる合金。
  2. 【請求項２】 セリューム（Ｃｅ）とランタン（Ｌａ）
    合金成分を満足させるために各々を独立元素として一定
    量ずつ添加するかまたはミシュメタル（Ｍｉｓｃｈｍｅ
    ｔａｌ）にて総含量0.02％−0.50％（重量百分率）を添
    加する請求項１記載の合金。
  3. 【請求項３】 次の加工熱処理工程、 （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）矯正仕上及び部品製造、
    の加工熱処理工程による請求項１記載の合金成分を有す
    る合金の部品製造方法。
  4. 【請求項４】 （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）矯正仕
    上及び部品製造、の加工熱処理工程による請求項１記載
    の合金成分を有する合金の部品製造方法。
  5. 【請求項５】 （１）熱間加工→（２）溶体化処理→
    （４）時効硬化熱処理→（５）矯正仕上及び部品製造、
    の加工熱処理工程による請求項１記載の合金成分を有す
    る合金の部品製造方法。
  6. 【請求項６】 第３項、第４項または第５項において、
    （１）熱間加工は８００−９５０℃で行い、鋳造組織を
    除去出来る加工比で鍛造、圧延、圧出を行い、（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、引抜等により、（４）時効硬化熱処理は３５
    ０−５５０℃で１時間以上維持した後水冷、油冷、空冷
    等による、請求項３乃至５のうちいずれか一項記載の製
    造方法。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のうちいずれか一項によ
    り製造された部品は電気、電子用接点、抵抗熔接機及び
    スポット熔接機用電極等に使用される合金材製造及びそ
    の加工熱処理方法。
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