JPS5933181B2 - バ−ナ−ヘツド用銅合金 - Google Patents
バ−ナ−ヘツド用銅合金Info
- Publication number
- JPS5933181B2 JPS5933181B2 JP10337779A JP10337779A JPS5933181B2 JP S5933181 B2 JPS5933181 B2 JP S5933181B2 JP 10337779 A JP10337779 A JP 10337779A JP 10337779 A JP10337779 A JP 10337779A JP S5933181 B2 JPS5933181 B2 JP S5933181B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- burner head
- content
- burner
- copper alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、すぐれた耐酸化性、熱間加工性、および被
削性を有し、かつ灯油や、その他種々のガスを燃料とし
て使用するバーナ（燃焼加熱器）のバーナーヘッド（火
口）の製造に用いるのに適した銅合金に関するものであ
る。
削性を有し、かつ灯油や、その他種々のガスを燃料とし
て使用するバーナ（燃焼加熱器）のバーナーヘッド（火
口）の製造に用いるのに適した銅合金に関するものであ
る。
従来、この種のバーナーのバーナーヘッドは、鋳鉄鋳物
や黄銅ダイカスト品からなっていたが、前記鋳鉄鋳物で
は鉄さび発生の問題、はた前記黄銅ダイカスト品では使
用中に内在する気孔がふくれて変形を起すなどの問題が
あることから、最近では黄銅（Ｃｕ−４０％Ｚｎ）にｐ
ｂを０．５〜２％含有させたものからなるＣ ｕ−Ｚ
ｎ系合金の丸棒素材に、熱間型鍛造および仕上機械切削
を施すことによって製造したものが広く使用されている
。
や黄銅ダイカスト品からなっていたが、前記鋳鉄鋳物で
は鉄さび発生の問題、はた前記黄銅ダイカスト品では使
用中に内在する気孔がふくれて変形を起すなどの問題が
あることから、最近では黄銅（Ｃｕ−４０％Ｚｎ）にｐ
ｂを０．５〜２％含有させたものからなるＣ ｕ−Ｚ
ｎ系合金の丸棒素材に、熱間型鍛造および仕上機械切削
を施すことによって製造したものが広く使用されている
。
通常、上記バーナーヘッドは、４５０〜５００°Ｃの温
度で使用されるため、上記材質のものでも十分な耐酸化
性を示し、所期の使用寿命をもつものであった。
度で使用されるため、上記材質のものでも十分な耐酸化
性を示し、所期の使用寿命をもつものであった。
しかし、近年、燃料節減の目的でバーナーの加熱方式に
改良がなされ、より完全燃焼を図るようになってきたた
め、これに付随してバーナーヘッドの使用温度も６００
〜６５０℃に上昇し、この温度では上記材質のバーナー
ヘッドでは酸化が著しく、使用寿命はきわめて短かくな
らざるを得ないものであった。
改良がなされ、より完全燃焼を図るようになってきたた
め、これに付随してバーナーヘッドの使用温度も６００
〜６５０℃に上昇し、この温度では上記材質のバーナー
ヘッドでは酸化が著しく、使用寿命はきわめて短かくな
らざるを得ないものであった。
そこで、上記材質のバーナーヘッドに耐酸化性を付与し
て使用寿命の延命化を図るべく、ＮｉメッキあるいはＣ
ｒメッキを施すことが提案されたが、この種のバーナー
ヘッドの場合、加熱冷却が繰り返される使用態様をとる
ため、バーナーヘッド本体とメッキ層との熱膨張差に帰
因する熱応力によって前記メッキ層が剥離してしまい、
所期の目的を達成することができないのが現状である。
て使用寿命の延命化を図るべく、ＮｉメッキあるいはＣ
ｒメッキを施すことが提案されたが、この種のバーナー
ヘッドの場合、加熱冷却が繰り返される使用態様をとる
ため、バーナーヘッド本体とメッキ層との熱膨張差に帰
因する熱応力によって前記メッキ層が剥離してしまい、
所期の目的を達成することができないのが現状である。
本発明者等は、上述のような観点から、バーナーヘッド
の製造上必要な熱間加工性および被剛性を有し、かつバ
ーナーヘッドの使用温度である６００〜６５０℃の温度
ですぐれた耐酸化性を有する銅合金を開発すべく研究を
行なった結果、（ａ） 例えば、従来のＣｕ−４０％
Ｚｎ黄銅製バーナーヘッドの場合、高温加熱での厚い酸
化皮膜の形成および冷却過程での前記酸化皮膜の剥離脱
落を繰り返すことによって酸化が進行するが、この種の
Ｃｕ−Ｚｎ合金（黄銅）にＡ７を含有させると、バーナ
ーヘッドの使用温度である６００〜６５０℃において、
薄くて緻密な粘着性のある酸化皮膜が形成されるように
なり、この酸化皮膜は雰囲気とバーナーヘッド本体とを
絶縁してバーナーヘッド本体を保護するため、酸化の進
行が著しく抑制されるようになること。
の製造上必要な熱間加工性および被剛性を有し、かつバ
ーナーヘッドの使用温度である６００〜６５０℃の温度
ですぐれた耐酸化性を有する銅合金を開発すべく研究を
行なった結果、（ａ） 例えば、従来のＣｕ−４０％
Ｚｎ黄銅製バーナーヘッドの場合、高温加熱での厚い酸
化皮膜の形成および冷却過程での前記酸化皮膜の剥離脱
落を繰り返すことによって酸化が進行するが、この種の
Ｃｕ−Ｚｎ合金（黄銅）にＡ７を含有させると、バーナ
ーヘッドの使用温度である６００〜６５０℃において、
薄くて緻密な粘着性のある酸化皮膜が形成されるように
なり、この酸化皮膜は雰囲気とバーナーヘッド本体とを
絶縁してバーナーヘッド本体を保護するため、酸化の進
行が著しく抑制されるようになること。
（ｂ）Ｃｕ−Ｚｎ合金にＡｌを含有させると、熱間加工
性および被削性が劣化するが、これにさらにＦｅおよび
Ｔｉのうちのいずれか１種または両方と、Ｍｎとを含有
させると、前記特性の劣化が抑えられ、バーナーヘッド
の製造上必要な熱間加工性および被削性が確保できるこ
と。
性および被削性が劣化するが、これにさらにＦｅおよび
Ｔｉのうちのいずれか１種または両方と、Ｍｎとを含有
させると、前記特性の劣化が抑えられ、バーナーヘッド
の製造上必要な熱間加工性および被削性が確保できるこ
と。
（Ｃ） 上記（ｂ）のＣｕ−Ｚ ｎ−ＡＡ−Ｆｅ （
Ｔ ｉ ）−Ｍ ｎ合金に、Ｐｂを添加含有させると被
削性が一段と向上し、さらにＳｉを添加含有させると耐
熱性が一段と向上するようになること。
Ｔ ｉ ）−Ｍ ｎ合金に、Ｐｂを添加含有させると被
削性が一段と向上し、さらにＳｉを添加含有させると耐
熱性が一段と向上するようになること。
以上（ａ）〜（Ｃ）に示される知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたもので、重
量％で、 Ｚｎ 二 ２０〜４０％、 Ａｌ：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種：０．５〜３％
、 Ｍｎ：０．１〜３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｐｂ：０．５〜３％、 Ｓｉ：０．０５〜２％（ただしＡｌ＋２ Ｓ ｉ ：
８％以下）、のうち１種または２種を含有し、Ｃｕおよ
び不可避不純物：残り、 からなる組成を有するバーナーヘッド用鋼合金に特徴を
有するものである。
量％で、 Ｚｎ 二 ２０〜４０％、 Ａｌ：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種：０．５〜３％
、 Ｍｎ：０．１〜３％、 を含有し、さらに必要に応じて、 Ｐｂ：０．５〜３％、 Ｓｉ：０．０５〜２％（ただしＡｌ＋２ Ｓ ｉ ：
８％以下）、のうち１種または２種を含有し、Ｃｕおよ
び不可避不純物：残り、 からなる組成を有するバーナーヘッド用鋼合金に特徴を
有するものである。
ついで、この発明の合金において成分組成範囲を上記の
通りに限定した理由を説明する。
通りに限定した理由を説明する。
（ａ）Ｚｎ
熱間加工に際して、合金組織がα十β相あるいはβ相と
なっている場合にすぐれた熱間加工性を示し、またＡｌ
含有量とも関係するが、Ｚｎ含有量が少なくなればなる
ほど、これに反比例してβ相の出現温度は高くなるもの
である。
なっている場合にすぐれた熱間加工性を示し、またＡｌ
含有量とも関係するが、Ｚｎ含有量が少なくなればなる
ほど、これに反比例してβ相の出現温度は高くなるもの
である。
このようなことから、例えば熱間鍛造などの金型寿命を
考慮し、できるだけ低い温度でβ相を出現させて良好な
熱間加工を行なうためには最低２０％のＺｎ含有量が必
要である。
考慮し、できるだけ低い温度でβ相を出現させて良好な
熱間加工を行なうためには最低２０％のＺｎ含有量が必
要である。
しかし４０％を越えて含有させると、耐酸化性が劣化す
るようになると共に、γ相が出現して被剛性および延性
が著しく悪化するようになることから、その上限値を４
０％と定めた。
るようになると共に、γ相が出現して被剛性および延性
が著しく悪化するようになることから、その上限値を４
０％と定めた。
（ｂ） 、Ｉ
Ａ７成分には、上記のように高温で薄くて緻密な粘着性
のある酸化皮膜を形成して耐酸化性を著しく向上させる
作用があるが、その含有量が０．５％未満では前記作用
に所望の向上効果が得られず、一方１５％を越えて含有
させると、γ相が出現して被削性および熱間加工性（延
性）が著しく劣化するようになることから、その含有量
を０．５〜７．５％と定めた。
のある酸化皮膜を形成して耐酸化性を著しく向上させる
作用があるが、その含有量が０．５％未満では前記作用
に所望の向上効果が得られず、一方１５％を越えて含有
させると、γ相が出現して被削性および熱間加工性（延
性）が著しく劣化するようになることから、その含有量
を０．５〜７．５％と定めた。
（ｃ）ＦｅおよびＴｉ
バーナーヘッドの製造に際し、例えば熱間型鍛造を施す
場合、丸棒素材は７００℃以上の温度に予備加熱される
が、この素材がＣｕ−Ｚｎ−Ａ１合金である場合結晶粒
の粗大化が著しく、特に前記合金がβ単相組織をもつ場
合顕著であり、このように結晶粒が粗大化した状態で鍛
造を行なうと、割れが発生するようになる。
場合、丸棒素材は７００℃以上の温度に予備加熱される
が、この素材がＣｕ−Ｚｎ−Ａ１合金である場合結晶粒
の粗大化が著しく、特に前記合金がβ単相組織をもつ場
合顕著であり、このように結晶粒が粗大化した状態で鍛
造を行なうと、割れが発生するようになる。
ＦｅおよびＴｊには、このような結晶粒の粗大化を防止
する作用があるのであって、その含有量が０．５％未満
では前記作用に所望の結晶粒微細化効果を得ることがで
きず、一方３％を越えて含有させると、合金強度が必要
以上に上がる反面、被削性に問題が生じるようになり、
さらに合金の溶解が困難になることから、その含有量を
０．５〜３％と定めた。
する作用があるのであって、その含有量が０．５％未満
では前記作用に所望の結晶粒微細化効果を得ることがで
きず、一方３％を越えて含有させると、合金強度が必要
以上に上がる反面、被削性に問題が生じるようになり、
さらに合金の溶解が困難になることから、その含有量を
０．５〜３％と定めた。
（ｄ） Ｍｎ
Ｍｎ成分には、Ｚｎ、Ａｌ、および後述のＳｉの含有量
増大に伴って出現するγ相を抑制する作用があるほか、
溶解作業に際してＡ７を添加含有させる前に脱酸剤とし
て使用してＡｌ２Ｏ３の形成を防止し、もってＡｌ２Ｏ
３が合金中に存在することによって生ずる熱間加工性お
よび被剛性の低下を抑制する作用があるが、その含有が
０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方３％を越えて含有させると、必要以上に合金強度が向
上しすぎて、被剛性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．１〜３％と定めた。
増大に伴って出現するγ相を抑制する作用があるほか、
溶解作業に際してＡ７を添加含有させる前に脱酸剤とし
て使用してＡｌ２Ｏ３の形成を防止し、もってＡｌ２Ｏ
３が合金中に存在することによって生ずる熱間加工性お
よび被剛性の低下を抑制する作用があるが、その含有が
０．１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一
方３％を越えて含有させると、必要以上に合金強度が向
上しすぎて、被剛性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．１〜３％と定めた。
（ｅ）Ｐｂ
Ｐｂ成分には合金の被削性を一段と改善する作用がある
が、その含有量が０．５％未満では所望の改善効果が得
られず、一方３％を越えて含有させると、耐酸化性が低
下するようになることから、その含有量を０．５〜３％
と定めた。
が、その含有量が０．５％未満では所望の改善効果が得
られず、一方３％を越えて含有させると、耐酸化性が低
下するようになることから、その含有量を０．５〜３％
と定めた。
（ｆ）Ｓｉ
Ｓｉ成分には、Ａｌとの共存においてさらに一段と耐酸
化性を改善する作用があるが、その含有量が０．０５％
未満では所望の改善効果が得られず、一方２％を越えて
含有させると被削性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．０５〜２％と定めた。
化性を改善する作用があるが、その含有量が０．０５％
未満では所望の改善効果が得られず、一方２％を越えて
含有させると被削性が低下するようになることから、そ
の含有量を０．０５〜２％と定めた。
なお、この場合、Ａｌ＋２Ｓｉの合計含有量が８％を越
えると、同様に熱間加工性および被削性が著しく劣化す
るようになることから、Ａｌ＋２Ｓｉの合計含有量の上
限値を８％とした。
えると、同様に熱間加工性および被削性が著しく劣化す
るようになることから、Ａｌ＋２Ｓｉの合計含有量の上
限値を８％とした。
つぎに、この発明の合金を実施例により従来例と対比し
ながら説明する。
ながら説明する。
まず、通常の高周波炉を使用して、それぞれ第１表に示
される最終成分組成をもった銅合金溶湯を調製し、鋳造
した後、面削し、熱間押出しして成形した径２８龍φの
丸棒素材に、熱間型鍛造および仕上機械切削を施して灯
油気化燃焼式ヒーターのバーナーヘッドをそれぞれ製造
した。
される最終成分組成をもった銅合金溶湯を調製し、鋳造
した後、面削し、熱間押出しして成形した径２８龍φの
丸棒素材に、熱間型鍛造および仕上機械切削を施して灯
油気化燃焼式ヒーターのバーナーヘッドをそれぞれ製造
した。
ついで、この結果得られた本発明合金製バーナーヘッド
および従来合金製バーナーヘッドのそれぞれを上記ヒー
ターに組込み、燃焼温度を６００〜６５０℃にコントロ
ールすると共に、４０分燃焼、３０分休止を１サイクル
とし、これを１０および２０サイクル繰り返す酸化試験
を行ない、バ−ナーヘッドの重量増加を測定した。
および従来合金製バーナーヘッドのそれぞれを上記ヒー
ターに組込み、燃焼温度を６００〜６５０℃にコントロ
ールすると共に、４０分燃焼、３０分休止を１サイクル
とし、これを１０および２０サイクル繰り返す酸化試験
を行ない、バ−ナーヘッドの重量増加を測定した。
この測定結果を第１表に合せて示した。
なお、いずれの合金も熱間加工性および被削性のきわめ
て良好なものであった。
て良好なものであった。
第１表に示されるように、本発明合金製バーナーヘッド
は、いずろもすぐれた耐酸化性を示すのに対して、従来
合金製バーナーヘッドは、激しい酸化と脱スケールを繰
り返し、実用に供し得ないものであった。
は、いずろもすぐれた耐酸化性を示すのに対して、従来
合金製バーナーヘッドは、激しい酸化と脱スケールを繰
り返し、実用に供し得ないものであった。
上述のように、この発明の合金は、すぐれた耐酸化性、
熱間加工性、および被剛性を兼ね備えているので、特に
バーナーヘッドの製造に用いた場合、製造上および性能
上著しくすぐれた特性を発揮し、長期に亘る安定した使
用寿命を確保することができるのである。
熱間加工性、および被剛性を兼ね備えているので、特に
バーナーヘッドの製造に用いた場合、製造上および性能
上著しくすぐれた特性を発揮し、長期に亘る安定した使
用寿命を確保することができるのである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｉ Ｚｎ：２０−４０％、 Ａｌ：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種二０．５〜３％ Ｍｎ：０．１〜３％、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
バーナーヘッド用銅合金。 ２ Ｚｎ：２０〜４０％、 Ａ＃：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種二０．５〜３％
、 Ｍｎ：０．１〜３％、 Ｐｂ：０．５〜３％、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
バーナーヘッド用銅合金。 ３ Ｚｎ：２０−４０％、 Ａｌ：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種二０．５〜３％
、 Ｍｎ：０．１〜３％、 Ｓｉ：０．０５〜２％（ただし、Ａ７十２Ｓｉ：８％以
下）、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
バーナーヘッド用銅合金。 ４ Ｚｎ：２０−４０％、 Ａ［：０．５〜７．５％、 ＦｅおよびＴｉのうちの１種または２種二０．５〜３％
、 Ｍｎ：０．１〜３％、 Ｐｂ：０．５〜３％、 Ｓｉ：０．０５〜２％（ただし、ＡＩ十２Ｓｉ：８％以
下）、 Ｃｕおよび不可避不純物：残り、 （以上重量％）からなる組成を有することを特徴とする
バーナーヘッド用銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10337779A JPS5933181B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | バ−ナ−ヘツド用銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10337779A JPS5933181B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | バ−ナ−ヘツド用銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5629642A JPS5629642A (en) | 1981-03-25 |
| JPS5933181B2 true JPS5933181B2 (ja) | 1984-08-14 |
Family
ID=14352398
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10337779A Expired JPS5933181B2 (ja) | 1979-08-14 | 1979-08-14 | バ−ナ−ヘツド用銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5933181B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02312080A (ja) * | 1989-05-29 | 1990-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テープカセット |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60138032A (ja) * | 1983-12-26 | 1985-07-22 | Mitsubishi Metal Corp | Ｃｕ系形状記憶合金 |
| KR910009871B1 (ko) * | 1987-03-24 | 1991-12-03 | 미쯔비시마테리얼 가부시기가이샤 | Cu계 합금제 변속기용 동기링 |
| US5950929A (en) * | 1996-10-25 | 1999-09-14 | The Boc Group, Inc. | Burner construction |
| CN101787461B (zh) * | 2010-03-02 | 2014-11-19 | 路达(厦门)工业有限公司 | 一种环保型锰黄铜合金及其制造方法 |
-
1979
- 1979-08-14 JP JP10337779A patent/JPS5933181B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02312080A (ja) * | 1989-05-29 | 1990-12-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | テープカセット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5629642A (en) | 1981-03-25 |
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