JPH1046364A - 黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方法 - Google Patents
黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方法Info
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- JPH1046364A JPH1046364A JP20234996A JP20234996A JPH1046364A JP H1046364 A JPH1046364 A JP H1046364A JP 20234996 A JP20234996 A JP 20234996A JP 20234996 A JP20234996 A JP 20234996A JP H1046364 A JPH1046364 A JP H1046364A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
- B21J1/02—Preliminary treatment of metal stock without particular shaping, e.g. salvaging segregated zones, forging or pressing in the rough
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES, PROFILES OR LIKE SEMI-MANUFACTURED PRODUCTS OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C23/00—Extruding metal; Impact extrusion
- B21C23/001—Extruding metal; Impact extrusion to improve the material properties, e.g. lateral extrusion
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- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れたα黄銅の熱間加工性を大幅に
向上させた黄銅材、特に、水栓金具に最適に使用できる
黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並
びに水栓金具部品及びその製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形成す
る金属をコーティングし、加熱拡散処理し、α黄銅表面
にβ相又はα＋β相の層を形成する。また、α黄銅表面
にβ相又はα＋β相が形成されている層を有する黄銅材
を熱間鍛造した後に表面のβ相が形成されている層を除
去することにより、耐食性に優れた黄銅製品を製造する
ことが可能となる。さらに、熱間鍛造した後に冷間加工
を行って、表面粗度を向上させることができる。
向上させた黄銅材、特に、水栓金具に最適に使用できる
黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並
びに水栓金具部品及びその製造方法を提供することにあ
る。 【解決手段】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形成す
る金属をコーティングし、加熱拡散処理し、α黄銅表面
にβ相又はα＋β相の層を形成する。また、α黄銅表面
にβ相又はα＋β相が形成されている層を有する黄銅材
を熱間鍛造した後に表面のβ相が形成されている層を除
去することにより、耐食性に優れた黄銅製品を製造する
ことが可能となる。さらに、熱間鍛造した後に冷間加工
を行って、表面粗度を向上させることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、黄銅材の表面改質
に係り、特に水栓金具等として好適に利用できる熱間加
工性に優れた黄銅材及びその製造方法並びに水栓金具部
品等の黄銅製品及びその製造方法に関する。
に係り、特に水栓金具等として好適に利用できる熱間加
工性に優れた黄銅材及びその製造方法並びに水栓金具部
品等の黄銅製品及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】単水栓や湯水混合水栓等の各種の水栓金
具は、黄銅や青銅を鋳造した後に熱間鍛造し、切削等の
機械加工を経て製品化される。このような水栓金具の製
造において多用されている黄銅材としては、α＋β黄銅
やα黄銅がある。
具は、黄銅や青銅を鋳造した後に熱間鍛造し、切削等の
機械加工を経て製品化される。このような水栓金具の製
造において多用されている黄銅材としては、α＋β黄銅
やα黄銅がある。
【０００３】α＋β黄銅は、例えば、青銅よりも安価で
あることや、比較的軟らかく変形しやすく、熱間加工性
にも優れることから、水栓金具の素材として好適とされ
ているものであるが、耐圧性が低いために弁よりも下流
側である二次側の低圧用部材とすることが一般的であ
る。そして、その製造工程は、鋳造後の半製品（例えば
棒）を鍛造しやすくするため、例えば、約７００°Ｃの
温度に加熱保持してβ相を増加させた後に熱間鍛造し、
この後にさらにα相化焼鈍するものである。
あることや、比較的軟らかく変形しやすく、熱間加工性
にも優れることから、水栓金具の素材として好適とされ
ているものであるが、耐圧性が低いために弁よりも下流
側である二次側の低圧用部材とすることが一般的であ
る。そして、その製造工程は、鋳造後の半製品（例えば
棒）を鍛造しやすくするため、例えば、約７００°Ｃの
温度に加熱保持してβ相を増加させた後に熱間鍛造し、
この後にさらにα相化焼鈍するものである。
【０００４】このような製造工程において、黄銅材を加
熱する理由は、変形抵抗を小さくするためで、後工程で
の熱間鍛造での加工性を良好にして鍛造しやすくするた
めにβ黄銅を増加させることを目的としたものである。
そして、α相化焼鈍は、β相の黄銅が増加すると耐食性
が劣化してしまうので、熱間鍛造後にはα相化してβ相
の黄銅を除去処理することで耐食性を回復させるための
処理である。
熱する理由は、変形抵抗を小さくするためで、後工程で
の熱間鍛造での加工性を良好にして鍛造しやすくするた
めにβ黄銅を増加させることを目的としたものである。
そして、α相化焼鈍は、β相の黄銅が増加すると耐食性
が劣化してしまうので、熱間鍛造後にはα相化してβ相
の黄銅を除去処理することで耐食性を回復させるための
処理である。
【０００５】また、α黄銅も各種の金属製品の製造に利
用されているが、α黄銅はα＋β黄銅に比べると硬くて
耐食性が高いものの、６００〜８００°Ｃ程度の高温で
の鍛造性は良好ではないほか、高価であるという不利な
面がある。そして、その製造は、鋳造後の半製品を常温
での冷間鍛造によって成形することが一般的である。
用されているが、α黄銅はα＋β黄銅に比べると硬くて
耐食性が高いものの、６００〜８００°Ｃ程度の高温で
の鍛造性は良好ではないほか、高価であるという不利な
面がある。そして、その製造は、鋳造後の半製品を常温
での冷間鍛造によって成形することが一般的である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】耐脱亜鉛材料を鍛造す
る場合、鍛造性と耐食性とを持たせるため、常温ではα
相、鍛造温度（約７００°Ｃ）ではα＋βの混合相とな
るように成分比を決定する。しかしながら、鍛造時の加
熱により生じたβ相は常温まで持ち込まれることから、
そのままでは耐食性を劣化させるβ相が残留し耐食特性
が不足する。したがって、従来の通常の成形工程では、
熱間鍛造後に熱処理（α化焼鈍）を実施する必要があっ
た。
る場合、鍛造性と耐食性とを持たせるため、常温ではα
相、鍛造温度（約７００°Ｃ）ではα＋βの混合相とな
るように成分比を決定する。しかしながら、鍛造時の加
熱により生じたβ相は常温まで持ち込まれることから、
そのままでは耐食性を劣化させるβ相が残留し耐食特性
が不足する。したがって、従来の通常の成形工程では、
熱間鍛造後に熱処理（α化焼鈍）を実施する必要があっ
た。
【０００７】ところが、α＋β黄銅では、熱間鍛造する
前の工程で増加させたβ相の黄銅をα相化焼鈍によって
除去処理しようとしても、良好な鍛造性を得るための成
分範囲では後熱処理でのβ相の除去が困難である。この
ため、最終製品では耐食性に劣ることになり、これを補
うために製品の肉厚を厚くすることが必要となるほか、
α相化焼鈍の熱処理は５５０°Ｃ程度の高温で３時間程
度の処理時間が費やされるので、コスト面に与える影響
も大きい。
前の工程で増加させたβ相の黄銅をα相化焼鈍によって
除去処理しようとしても、良好な鍛造性を得るための成
分範囲では後熱処理でのβ相の除去が困難である。この
ため、最終製品では耐食性に劣ることになり、これを補
うために製品の肉厚を厚くすることが必要となるほか、
α相化焼鈍の熱処理は５５０°Ｃ程度の高温で３時間程
度の処理時間が費やされるので、コスト面に与える影響
も大きい。
【０００８】次に、黄銅の結晶組織と鍛造性、鍛造法と
成形品の特性についてみると、それぞれ表１及び表２の
とおりとなる。
成形品の特性についてみると、それぞれ表１及び表２の
とおりとなる。
【０００９】
【表１】
【表２】 表１から、元来、黄銅材料は亜鉛含有量にもとづく結晶
組織の違いにより加工性を選択しなければならないし、
一方、表２に示すとおり、加工法によって、得られた部
品の特性に大きな違いを生じてくるので、この双方の加
工の長所を併せ持った加工を実現する必要がある。
組織の違いにより加工性を選択しなければならないし、
一方、表２に示すとおり、加工法によって、得られた部
品の特性に大きな違いを生じてくるので、この双方の加
工の長所を併せ持った加工を実現する必要がある。
【００１０】ところが、α黄銅は、α＋β黄銅より耐食
性に優れているが、α黄銅を鍛造加工する場合、高温
（６００〜８００°Ｃ）での鍛造の際、表面に割れが発
生しやすいため、水栓金具等の複雑な形状の製品の製造
には適しておらず、例えば、水栓の部材として比較的簡
単な形状のスパウトについても成形が困難である。
性に優れているが、α黄銅を鍛造加工する場合、高温
（６００〜８００°Ｃ）での鍛造の際、表面に割れが発
生しやすいため、水栓金具等の複雑な形状の製品の製造
には適しておらず、例えば、水栓の部材として比較的簡
単な形状のスパウトについても成形が困難である。
【００１１】このように、α＋β黄銅では、その加工性
は、良好であるものの耐食性に劣ることから、水栓金具
の肉厚を大きくしなければならないという制限を受け、
一方、α黄銅は熱間加工性の障害が大きく製品形状にも
制約を受けるという問題がある。
は、良好であるものの耐食性に劣ることから、水栓金具
の肉厚を大きくしなければならないという制限を受け、
一方、α黄銅は熱間加工性の障害が大きく製品形状にも
制約を受けるという問題がある。
【００１２】そこで、本発明は、耐食性に優れたα黄銅
の熱間加工性を大幅に向上させた黄銅材、特に、水栓金
具に最適に使用できる黄銅材及びその製造方法、黄銅製
品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方
法を提供することにある。
の熱間加工性を大幅に向上させた黄銅材、特に、水栓金
具に最適に使用できる黄銅材及びその製造方法、黄銅製
品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方
法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の黄銅材は、α黄
銅表面にβ相又はα＋β相を形成する金属をコーティン
グし、加熱拡散処理し、α黄銅表面にβ相又はα＋β相
が形成されている層を形成する。コーティングする金属
としては、亜鉛が好ましく、コーティングは、めっき
法、結合媒体を介して加熱拡散処理する方法を用いる。
したがって、コーティング法は、結合媒体を介し、熱拡
散可能な厚さに付着させた後、熱拡散されるものであれ
ばよい。
銅表面にβ相又はα＋β相を形成する金属をコーティン
グし、加熱拡散処理し、α黄銅表面にβ相又はα＋β相
が形成されている層を形成する。コーティングする金属
としては、亜鉛が好ましく、コーティングは、めっき
法、結合媒体を介して加熱拡散処理する方法を用いる。
したがって、コーティング法は、結合媒体を介し、熱拡
散可能な厚さに付着させた後、熱拡散されるものであれ
ばよい。
【００１４】加熱拡散処理は、６００°Ｃ〜融点の温度
で１分以上行うことが好ましい。さらに、α黄銅表面に
β相又はα＋β相が形成されている層を有する黄銅材を
熱間鍛造した後に表面のβ相が形成されている層を除去
することにより、耐食性に優れた黄銅製品を製造するこ
とが可能となる。
で１分以上行うことが好ましい。さらに、α黄銅表面に
β相又はα＋β相が形成されている層を有する黄銅材を
熱間鍛造した後に表面のβ相が形成されている層を除去
することにより、耐食性に優れた黄銅製品を製造するこ
とが可能となる。
【００１５】黄銅製品として水栓金具部品が適してお
り、水栓金具部品は、α黄銅表面にβ相又はα＋β相が
形成されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表
面のβ相が形成されている層を研磨及び／又は切削によ
り除去して製造する。
り、水栓金具部品は、α黄銅表面にβ相又はα＋β相が
形成されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表
面のβ相が形成されている層を研磨及び／又は切削によ
り除去して製造する。
【００１６】熱間鍛造した後に表面のβ相が形成されて
いる層を除去したあと鍍金を施してもよい。
いる層を除去したあと鍍金を施してもよい。
【００１７】また、α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形
成されている層を有する黄鋼材を熱間鍛造した後に、冷
間加工を行って水栓金具部品を製造することもでき、冷
間加工としては、コイニング加工及び／又はねじ転造が
利用できる。
成されている層を有する黄鋼材を熱間鍛造した後に、冷
間加工を行って水栓金具部品を製造することもでき、冷
間加工としては、コイニング加工及び／又はねじ転造が
利用できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】表３は本発明の黄銅材と比較例の
組成を示すものであり、本発明の実施例であるＣ２２０
０及びＣ２６００はα黄銅、耐脱亜鉛黄銅棒は熱処理に
よるα黄銅である。比較例であるＣ３７７１はα＋β黄
銅である。
組成を示すものであり、本発明の実施例であるＣ２２０
０及びＣ２６００はα黄銅、耐脱亜鉛黄銅棒は熱処理に
よるα黄銅である。比較例であるＣ３７７１はα＋β黄
銅である。
【００１９】
【表３】 図１にＣｕ−Ｚｎ二元系平衡状態図を示す。本発明にお
いて、α黄銅は、α相からなる黄銅（例えば、Ｃ２２０
０及びＣ２６００）、あるいはα＋β黄銅が熱処理によ
ってα黄銅となる黄銅（例えば、耐脱亜鉛黄銅棒）であ
る。
いて、α黄銅は、α相からなる黄銅（例えば、Ｃ２２０
０及びＣ２６００）、あるいはα＋β黄銅が熱処理によ
ってα黄銅となる黄銅（例えば、耐脱亜鉛黄銅棒）であ
る。
【００２０】比較例のα＋β黄銅であるＣ３７７１は、
その変形抵抗を小さくするために熱間鍛造の前の工程で
７００°Ｃ程度の温度で加熱保持し、この加熱によって
β黄銅を増加させたものである。そして、熱間鍛造の後
に、耐食性の改善が必要な場合は、β相の黄銅を低減す
るため、５５０°Ｃ程度の温度で３時間程度熱処理して
α相化焼鈍することにより最終製品を得る。
その変形抵抗を小さくするために熱間鍛造の前の工程で
７００°Ｃ程度の温度で加熱保持し、この加熱によって
β黄銅を増加させたものである。そして、熱間鍛造の後
に、耐食性の改善が必要な場合は、β相の黄銅を低減す
るため、５５０°Ｃ程度の温度で３時間程度熱処理して
α相化焼鈍することにより最終製品を得る。
【００２１】熱間加工性を改善させるために、α黄銅の
表面にβ相又はα＋β相の層を形成させる亜鉛めっき
は、電気めっき法また溶融亜鉛めっき法を適用すること
ができる。
表面にβ相又はα＋β相の層を形成させる亜鉛めっき
は、電気めっき法また溶融亜鉛めっき法を適用すること
ができる。
【００２２】なお、金属のコーティングには、亜鉛の電
気めっき法又は溶融亜鉛めっき法に代えて、化学的な方
法の一つとしてバレルめっき法を用いることもでき、ま
た、機械的な方法としてメカニカルプレーティング法や
パウダー噴射法を採用することもできる。さらに、めっ
き法に代えて、接着剤による接合やイオンコーティング
による結合媒体を利用した付着法としてもよい。
気めっき法又は溶融亜鉛めっき法に代えて、化学的な方
法の一つとしてバレルめっき法を用いることもでき、ま
た、機械的な方法としてメカニカルプレーティング法や
パウダー噴射法を採用することもできる。さらに、めっ
き法に代えて、接着剤による接合やイオンコーティング
による結合媒体を利用した付着法としてもよい。
【００２３】そして、亜鉛めっきしたものを例えば、６
００〜８００°Ｃの温度で５〜１５分間加熱することに
よって、めっきした亜鉛の加熱拡散処理を行う。この亜
鉛の加熱拡散処理による界面反応によって、表面にβ相
又はα＋β相の層が形成される。これによって鍛造加工
性を向上させることができ、製品形状が複雑であっても
その成形が可能となり、α黄銅では困難であった熱間鍛
造が可能となる。当然のことながら、α相化焼鈍は不要
になる。
００〜８００°Ｃの温度で５〜１５分間加熱することに
よって、めっきした亜鉛の加熱拡散処理を行う。この亜
鉛の加熱拡散処理による界面反応によって、表面にβ相
又はα＋β相の層が形成される。これによって鍛造加工
性を向上させることができ、製品形状が複雑であっても
その成形が可能となり、α黄銅では困難であった熱間鍛
造が可能となる。当然のことながら、α相化焼鈍は不要
になる。
【００２４】そして、最終工程として必要部位を機械加
工によって切削処理等を施すことで製品を得ることがで
き、めっき等の所要の工程を経た後に最終製品を得るこ
とができる。ここで、水栓金具を製品対象とする場合、
機械加工の工程で表面に形成されている腐食の原因とな
るβ相の層を除去するので、その腐食の発生も抑えるこ
とができる。
工によって切削処理等を施すことで製品を得ることがで
き、めっき等の所要の工程を経た後に最終製品を得るこ
とができる。ここで、水栓金具を製品対象とする場合、
機械加工の工程で表面に形成されている腐食の原因とな
るβ相の層を除去するので、その腐食の発生も抑えるこ
とができる。
【００２５】
【実施例】図２は本発明の黄銅材を製作していく工程を
示す概略図である。
示す概略図である。
【００２６】黄銅材は、直径２０ｍｍ、高さ２０ｍｍの
円柱状で、表３で示した本発明の実施例に係るＣ２２０
０、Ｃ２６００及び耐脱亜鉛黄銅棒、比較例に係るＣ３
７７１のそれぞれの組成のものについて同一形状に製作
した。
円柱状で、表３で示した本発明の実施例に係るＣ２２０
０、Ｃ２６００及び耐脱亜鉛黄銅棒、比較例に係るＣ３
７７１のそれぞれの組成のものについて同一形状に製作
した。
【００２７】本発明の実施例に係るＣ２２００、Ｃ２６
００及び耐脱亜鉛黄銅棒の各黄銅材１の表面に亜鉛めっ
きする。亜鉛の電気めっき法には、公知の電気めっき法
を用いることができ、特に限定されるものではなく、本
実施例においては、例えば、硫酸亜鉛：３６０ｇ／リッ
トル、塩化アンモニウム：３０ｇ／リットル、酢酸ナト
リウム：１５ｇ／リットルの組成でｐＨを３〜４．５と
した５００ｃｃの硫酸浴を用い、この硫酸浴の中に脱脂
した黄銅材を約１分間浸漬し、常温中において電流０．
１〜０．２アンペアで３０〜６０秒間通電することによ
って良好に亜鉛めっき層２を形成させることができる。
００及び耐脱亜鉛黄銅棒の各黄銅材１の表面に亜鉛めっ
きする。亜鉛の電気めっき法には、公知の電気めっき法
を用いることができ、特に限定されるものではなく、本
実施例においては、例えば、硫酸亜鉛：３６０ｇ／リッ
トル、塩化アンモニウム：３０ｇ／リットル、酢酸ナト
リウム：１５ｇ／リットルの組成でｐＨを３〜４．５と
した５００ｃｃの硫酸浴を用い、この硫酸浴の中に脱脂
した黄銅材を約１分間浸漬し、常温中において電流０．
１〜０．２アンペアで３０〜６０秒間通電することによ
って良好に亜鉛めっき層２を形成させることができる。
【００２８】次いで、黄銅材１の上面及び下面には後工
程の鍛造の際の潤滑剤３としてカーボンを付着させてお
き、黄銅材１を加熱炉の中に入れて６００〜８００°Ｃ
の温度で５〜１５分間加熱する。この加熱によって、表
面に形成されている亜鉛めっき層２は界面反応を起こし
て亜鉛が拡散し、表面にβ相が形成された層が生成す
る。
程の鍛造の際の潤滑剤３としてカーボンを付着させてお
き、黄銅材１を加熱炉の中に入れて６００〜８００°Ｃ
の温度で５〜１５分間加熱する。この加熱によって、表
面に形成されている亜鉛めっき層２は界面反応を起こし
て亜鉛が拡散し、表面にβ相が形成された層が生成す
る。
【００２９】図３は本発明の黄銅材の表面近傍の縦断面
の組織の拡大図で、亜鉛めっきを施した後に加熱処理す
ることによって、亜鉛が拡散して試験片の周面には粗大
β相からなるβ相の層が形成され、その厚さは１５０〜
２５０ミクロン程度であった。
の組織の拡大図で、亜鉛めっきを施した後に加熱処理す
ることによって、亜鉛が拡散して試験片の周面には粗大
β相からなるβ相の層が形成され、その厚さは１５０〜
２５０ミクロン程度であった。
【００３０】このようなβ相の層が表面に形成された黄
銅材について、プレス機４によって軸線方向に圧縮し、
加工率７０〜８０％で圧縮成形した後、最終的な成型品
５を得る。
銅材について、プレス機４によって軸線方向に圧縮し、
加工率７０〜８０％で圧縮成形した後、最終的な成型品
５を得る。
【００３１】Ｃ２２００、Ｃ２６００及び耐脱亜鉛黄銅
棒にめっきを施した本発明のものとめっきをしないもの
とを熱間加工性について比較した結果、めっきをしない
ものは加工率５０％前後で表面に割れが発生したが、本
発明の試験片は８０％加工しても表面に割れが発生する
ことがなく、β相の層が表面に形成されることで熱間鍛
造が良好に行われることが確認された。
棒にめっきを施した本発明のものとめっきをしないもの
とを熱間加工性について比較した結果、めっきをしない
ものは加工率５０％前後で表面に割れが発生したが、本
発明の試験片は８０％加工しても表面に割れが発生する
ことがなく、β相の層が表面に形成されることで熱間鍛
造が良好に行われることが確認された。
【００３２】すなわち、めっきをしないα黄銅は、高温
での鍛造性が不良であって、鍛造時に表面にクラックの
発生が避けられないのに対し、β相の層が形成されたα
黄銅であれば、延性が高いために表面割れの発生がな
く、熱間鍛造による成形に十分に適用し得るものとな
る。
での鍛造性が不良であって、鍛造時に表面にクラックの
発生が避けられないのに対し、β相の層が形成されたα
黄銅であれば、延性が高いために表面割れの発生がな
く、熱間鍛造による成形に十分に適用し得るものとな
る。
【００３３】表４は各黄銅材について最大腐食深さを実
測した数値により比較したものである。この試験に際し
ては、鍛造成形後に表面のβ黄銅層を除去するために表
面を切削する後処理を施す。
測した数値により比較したものである。この試験に際し
ては、鍛造成形後に表面のβ黄銅層を除去するために表
面を切削する後処理を施す。
【００３４】
【表４】 表４から明らかなように、比較例であるα＋β黄銅のＣ
３７７１では耐食性が劣るために、腐食深さは、本発明
のα黄銅に比べると格段に大きい。
３７７１では耐食性が劣るために、腐食深さは、本発明
のα黄銅に比べると格段に大きい。
【００３５】実施例１ バルブ本体として３方向に開口部を形成した水栓金具本
体の製造について説明する。図４は本発明の水栓金具本
体の製造工程図で、α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形
成した黄銅材１を熱間鍛造温度に加熱した後、黄銅材１
を型にセットし、熱間鍛造によりパンチで成形して中空
部を有する水栓金具本体の成形品５を得る。
体の製造について説明する。図４は本発明の水栓金具本
体の製造工程図で、α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形
成した黄銅材１を熱間鍛造温度に加熱した後、黄銅材１
を型にセットし、熱間鍛造によりパンチで成形して中空
部を有する水栓金具本体の成形品５を得る。
【００３６】水栓金具本体の成形品５の外表面及び内面
は、研磨及び／又はねじ切削等により、バリ等を除去
し、β相又はα＋β相を除去し、ねじを形成し、仕上げ
加工する。
は、研磨及び／又はねじ切削等により、バリ等を除去
し、β相又はα＋β相を除去し、ねじを形成し、仕上げ
加工する。
【００３７】仕上げ加工した水栓金具本体６は、表面を
洗浄した後、ニッケルクロム鍍金して仕上げる。
洗浄した後、ニッケルクロム鍍金して仕上げる。
【００３８】本実施例においては、Ｃｕ：７０％、Ｓ
ｎ：１％、Ｚｎ：２９％（α単相）の成分を有する耐脱
亜鉛材料を使用し、材料の表面に亜鉛リッチの表面処理
を施すことにより、鍛造性を確保したままで熱処理を省
略することが可能となった。この熱処工程の廃止により
加熱エネルギーの低減など省エネルギー効果が大きく得
られた。
ｎ：１％、Ｚｎ：２９％（α単相）の成分を有する耐脱
亜鉛材料を使用し、材料の表面に亜鉛リッチの表面処理
を施すことにより、鍛造性を確保したままで熱処理を省
略することが可能となった。この熱処工程の廃止により
加熱エネルギーの低減など省エネルギー効果が大きく得
られた。
【００３９】実施例２ 図２に示す実施例において、Ｃｕ：７０％、Ｓｎ：１
％、Ｚｎ：２９％ （α単相）の成分を有する耐脱亜鉛
材料を使用し、表面に亜鉛リッチの表面処理を施すこと
により、鍛造加工により得られた部品はネジ転造・コイ
ニング加工の冷間加工が可能となる。
％、Ｚｎ：２９％ （α単相）の成分を有する耐脱亜鉛
材料を使用し、表面に亜鉛リッチの表面処理を施すこと
により、鍛造加工により得られた部品はネジ転造・コイ
ニング加工の冷間加工が可能となる。
【００４０】図５は本発明の水栓金具本体の製造工程図
で、まず、α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形成した黄
銅材１を熱間鍛造温度に加熱した後、黄銅材１を型にセ
ットし、パンチで中空部を有する水栓金具部品７を熱間
鍛造により成形する。
で、まず、α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形成した黄
銅材１を熱間鍛造温度に加熱した後、黄銅材１を型にセ
ットし、パンチで中空部を有する水栓金具部品７を熱間
鍛造により成形する。
【００４１】次いで、成形した水栓金具部品を、冷間コ
イニング加工により六角ナット部８を形成するとともに
曲面部９を仕上げる。円筒部１０は転造によりねじ１１
を形成する。
イニング加工により六角ナット部８を形成するとともに
曲面部９を仕上げる。円筒部１０は転造によりねじ１１
を形成する。
【００４２】六角ナット部８は研磨が困難であるが、冷
間コイニング加工による仕上げにより、面粗度が向上
し、そのため内面の嵌合精度も向上し、研磨切削等の仕
上げが不要となる。さらに、円筒部１０は長尺ねじのた
め、ねじ転造のメリットを生かすことができる。したが
って、従来切削により加工されていた同部分の生産性を
大幅に向上させることが可能となった。
間コイニング加工による仕上げにより、面粗度が向上
し、そのため内面の嵌合精度も向上し、研磨切削等の仕
上げが不要となる。さらに、円筒部１０は長尺ねじのた
め、ねじ転造のメリットを生かすことができる。したが
って、従来切削により加工されていた同部分の生産性を
大幅に向上させることが可能となった。
【００４３】
（１） 本発明は、α黄銅表面にβ相の層を形成してい
るので、従来のα黄銅の鍛造では割れが発生していた加
工率、あるいはそれ以上の加工率であるにかかわらず表
面に割れを発生させることなく鍛造加工することが可能
となり、安価で形状の複雑な黄銅製品を得ることができ
る。
るので、従来のα黄銅の鍛造では割れが発生していた加
工率、あるいはそれ以上の加工率であるにかかわらず表
面に割れを発生させることなく鍛造加工することが可能
となり、安価で形状の複雑な黄銅製品を得ることができ
る。
【００４４】（２） 熱間鍛造した後に表面のβ相の層
を除去することにより製造した黄銅製品は、α黄銅であ
るので、耐食性に優れた黄銅製品が得られ、特に水栓金
具等の製造に適用することによって、低コストで耐腐食
性も高い製品を提供することが可能となる。
を除去することにより製造した黄銅製品は、α黄銅であ
るので、耐食性に優れた黄銅製品が得られ、特に水栓金
具等の製造に適用することによって、低コストで耐腐食
性も高い製品を提供することが可能となる。
【００４５】（３） 複雑な形状を熱間鍛造で成形で
き、耐食性の小さいβ相は除去するため耐食性の要求さ
れる水栓金具を成形できる。
き、耐食性の小さいβ相は除去するため耐食性の要求さ
れる水栓金具を成形できる。
【００４６】（４） 水栓金具の場合、表面がきれいな
ことが要求されるので研磨が必要であるが、その研磨に
より耐食性の小さいβ相を削除できる。
ことが要求されるので研磨が必要であるが、その研磨に
より耐食性の小さいβ相を削除できる。
【００４７】（５） 中空部を有する水栓金具本体を熱
間鍛造により成形し、中空部の内面を切削することによ
り酎食性の小さいβ相を削除できる。
間鍛造により成形し、中空部の内面を切削することによ
り酎食性の小さいβ相を削除できる。
【００４８】（６） β相を除去した後に鍍金を施すた
め鍍金との結合もよく、鍍金による耐食性と相俟つて耐
食性が増す。水栓金具には冷たい水、熱い湯、適温の湯
等種々の温度の水が通るため、熱膨脹による変化がはげ
しいが、鍍金がよく結合しているので剥げたりしにく
い。
め鍍金との結合もよく、鍍金による耐食性と相俟つて耐
食性が増す。水栓金具には冷たい水、熱い湯、適温の湯
等種々の温度の水が通るため、熱膨脹による変化がはげ
しいが、鍍金がよく結合しているので剥げたりしにく
い。
【００４９】（７） 熱間鍛造性に優れ、冷間加工性も
よいため、熱間鍛造により複雑な水栓部品を成形し、冷
間加工により面租度を向上することができるため、研
磨、切削等の機械加工による仕上げが必要ない。ただ
し、この場合耐食性の小さいβ相が表面に薄く残つてい
るため耐食性の要求される部品には不向きである。
よいため、熱間鍛造により複雑な水栓部品を成形し、冷
間加工により面租度を向上することができるため、研
磨、切削等の機械加工による仕上げが必要ない。ただ
し、この場合耐食性の小さいβ相が表面に薄く残つてい
るため耐食性の要求される部品には不向きである。
【図１】 Ｃｕ−Ｚｎ二元系平衡状態図である。
【図２】 本発明の黄銅材を製作していく工程を示す概
略図である。
略図である。
【図３】 本発明の黄銅材の表面近傍の縦断面の組織の
拡大図である。
拡大図である。
【図４】 本発明の水栓金具本体の製造工程図である。
【図５】 本発明の水栓金具部品の製造工程図である。
１ 黄銅材 ２ Ｚｎめっき層 ３ 潤滑剤 ４ プレス機 ５ 成型品 ６ 水栓金具本体 ７ 水栓金具部品 ８ 六角ナット部 ９ 曲面部 １０ 円筒部 １１ ねじ
Claims (14)
- 【請求項１】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成さ
れている層を有する熱間加工性に優れた黄銅材。 - 【請求項２】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相を形成す
る金属をコーティングし、加熱拡散処理し、α黄銅表面
にβ相又はα＋β相が形成されている層を形成する熱間
加工性に優れた黄銅材の製造方法。 - 【請求項３】 コーティングする金属が亜鉛である請求
項２記載の熱間加工性に優れた黄銅材の製造方法。 - 【請求項４】 コーティングがめっき法である請求項２
又は３記載の熱間加工性に優れた黄銅材の製造方法。 - 【請求項５】 コーティングが結合媒体を介して加熱拡
散処理される請求項２又は３記載の熱間加工性に優れた
黄銅材の製造方法。 - 【請求項６】 加熱拡散処理を６００°Ｃ〜融点の温度
で１分以上行う請求項２又は３記載の加工性に優れた黄
銅材の製造方法。 - 【請求項７】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成さ
れている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表面のβ
相が形成されている層を除去する黄銅製品の製造方法。 - 【請求項８】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成さ
れている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表面のβ
相が形成されている層を除去する水栓金具部品の製造方
法。 - 【請求項９】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成さ
れている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表面のβ
相が形成されている層を研磨及び／又は切削により除去
する請求項８記載の水栓金具部品の製造方法。 - 【請求項１０】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成
されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表面の
β相が形成されている層を除去したあと鍍金を施す請求
項８又は９記載の水栓金具部品の製造方法。 - 【請求項１１】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成
されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に表面の
β相が形成されている層を除去する水栓金具部品。 - 【請求項１２】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成
されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に、冷間
加工を行う水栓金具部品の製造方法。 - 【請求項１３】 冷間加工をコイニング加工及び／又は
ねじ転造とした請求項１２の水栓金具部品の製造方法。 - 【請求項１４】 α黄銅表面にβ相又はα＋β相が形成
されている層を有する黄銅材を熱間鍛造した後に、冷間
加工を行い成形した水栓金具部品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20234996A JPH1046364A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20234996A JPH1046364A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1046364A true JPH1046364A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16456066
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20234996A Pending JPH1046364A (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 黄銅材及びその製造方法、黄銅製品及びその製造方法並びに水栓金具部品及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1046364A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005008A1 (en) * | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Toto Ltd. | Die forging method |
| CN102065170A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-18 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一拖二固定电话免他听免打扰的方法及装置 |
| US20130104349A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-05-02 | Yasuharu Yoshimura | Copper-Zinc Alloy Product and Process for Producing Copper-Zinc Alloy Product |
| JP2018158373A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | 配管部品の製造方法 |
| CN118809089A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-10-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种半导体用cvd反应腔镜面加工方法及应用 |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20234996A patent/JPH1046364A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005008A1 (en) * | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Toto Ltd. | Die forging method |
| US20130104349A1 (en) * | 2010-07-05 | 2013-05-02 | Yasuharu Yoshimura | Copper-Zinc Alloy Product and Process for Producing Copper-Zinc Alloy Product |
| US9023272B2 (en) * | 2010-07-05 | 2015-05-05 | Ykk Corporation | Copper-zinc alloy product and process for producing copper-zinc alloy product |
| CN102065170A (zh) * | 2010-12-23 | 2011-05-18 | 蚌埠玻璃工业设计研究院 | 一拖二固定电话免他听免打扰的方法及装置 |
| JP2018158373A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社デンソー | 配管部品の製造方法 |
| CN118809089A (zh) * | 2024-06-19 | 2024-10-22 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | 一种半导体用cvd反应腔镜面加工方法及应用 |
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