JPS6043903B2 - Cu−Ni−Sn合金の強化法 - Google Patents

Cu−Ni−Sn合金の強化法

Info

Publication number
JPS6043903B2
JPS6043903B2 JP7488279A JP7488279A JPS6043903B2 JP S6043903 B2 JPS6043903 B2 JP S6043903B2 JP 7488279 A JP7488279 A JP 7488279A JP 7488279 A JP7488279 A JP 7488279A JP S6043903 B2 JPS6043903 B2 JP S6043903B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alloy
annealing
cold working
present
annealed
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
Application number
JP7488279A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56265A (en
Inventor
輝雄 中西
孝司 中島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP7488279A priority Critical patent/JPS6043903B2/ja
Publication of JPS56265A publication Critical patent/JPS56265A/ja
Publication of JPS6043903B2 publication Critical patent/JPS6043903B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Heat Treatment Of Nonferrous Metals Or Alloys (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主にばね材料として用いられるCu−Ni
−Sn合金の機械的強度、特にばね性をより向上させる
ための製造方法に関する。
重量比でNi3〜25%、5n3〜10%、残部が実
質的にCuから成るCu−Ni−Sn合金は公知のよう
に時効硬化性を示す合金であり、組成比を適当に選べば
、冷間加工と熱処理の適切な組合せにより、ベリリウム
銅合金(Cu2%Be0.25%Co)に近い優れた機
械的強度が得られることから、例えばNi8〜22%、
5n4〜6%、残部Cuの組成で高強度ばね。
材料として既に実用に供されている合金もある。 上記
の組成範囲の合金のうち既に実用されているCu−Ni
−Sn合金の従来から知られる一般的な製造方法は、そ
の合金の融点に近い高温の1相領域で溶体加熱後急冷し
、その後に冷間加工を行つて加工硬化させ、さらに高い
強度が必要な場合には冷間加工後に時効処理を行う。上
記の溶体加熱処理は組成に応じて780〜900℃の範
囲の1相領域で1〜2時間行い、加熱後に水冷あるいは
空冷する。ここで溶体加熱を従来から状態図における1
・相領域で行う理由は、その1相状態をその後の急冷に
より室温まで持ち来たして軟かい状態に保ち、続いて行
う冷間加工を容易にするためと、同時に十分に高い温度
からの急冷により、以後の時効硬化処理の効果を高める
のに必要な溶質原子の過飽和度を十分に与えるためであ
る。溶体化処理後の冷間加工あるいは程度に高い強度を
得るためには加工率の通常約40%以上が必要である。
例えばNi9〜21%、Sn約5%、残部Cuの組成の
合金で加工硬化のみにより引張強さで30に9/Tni
t以上の高強度を付与しようと思えば、60〜70%以
上の強加工を施さねばならない。このように実用Cu−
Ni−Snでは加工上りの状態でも最高約90に9/T
nltの引張強さを得ることができるので、加工状態で
ばね材料として使用されることもあるが、約100に9
/writ以上のより高い強度が必要なときは、冷間加
工後に通常300〜500℃で時効硬化処理を行つて一
層強化させて使用される。この時効硬化は時効の初期で
はスピノーダル分解によつて硬化することが知られてい
る。しかしながら、上記のようなCu−Ni−Sn合金
の製造法においては、材料の強化に溶体化処理後の冷間
加工が大きな比重を占めており、高強度を付与するには
かなりの強加工が必要であり、得られる強度にも限界が
ある。
例えば、CU−21Wt%Ni5.5Wt%Sn合金で
冷間加工のみで示される最高の引張強さは約110kg
/770!iで、ばね限界値は約70k9/i1またこ
の合金で冷間加工後に300〜5000Cて最適な時効
処理を施したとしても、引張強さは高々120kg/d
1ばね限界値は最高100kg/Tnlt程度である。
さらにこのような強加工を施すことによつて強化された
材料には必然的に機械的強度や成形性に大きな異方性が
生じ、そのような材料は使用しづらいものとなる。特許
請求の範囲に記載した組成のCu−Ni−Sn合金は上
記のよに従来の製造法によつて材料に達成される強度に
限界があり、成形異方性等の欠点を免れ難い。
高強度が得られる組成比のCu−Ni一Sn合金は、ベ
リリウム銅代替材料として期待されるものであるが、上
記の特性のようにベリリウム銅に比べ強度、ばね性がや
)劣るので、この系の強度をより向上することが望まれ
る。本発明はCu−Ni−Sn合金の従来の製造法を工
夫、改良して、Cu−Ni−Snをより強化できる製造
法を提供することを主たる目的としている。本発明の方
法はCu−Ni−Sn合金の従来の製造法における材料
の焼鈍条件を変更して合金の金属学的な組織に改変する
ことにより、従来よりも高強度の、特にばね性のより向
上したCu−Ni−Sn合金を製造できるようにしたも
のである。本発明の方法を以下に詳細に説明する。
重量比でNj3〜25%、残部Cu及び不可避の不純物
から成るCu−Ni−Sn合金を、焼鈍後に冷間加工を
行い、さらには必要ならば冷間加工後に300〜500
0Cて時効硬化処理を施して、合金を強化する製造工程
において、冷間加工前の焼鈍を、該合金の3元平衡状態
図の650〜750℃の範囲でかつ2相が平衡する温度
域に加熱して行うことを特徴とする、Cu−Ni−Sn
合金を、より強化するための製造法を提供するものであ
る。従来のCu−Ni−Sn合金の製造法においては、
冷間加工前の焼鈍を、組成に応じて状態図の780〜9
00℃の範囲の1相領域に加熱して行うのであるが、本
発明の製造法においては、冷間加工前の焼鈍加熱を、従
来よりは低温の650〜750′Cで行う。従来の製造
法では焼鈍加熱を1相となる温度域で行い、加熱後に一
般には急冷を施すので、このような熱処理は溶体化処理
と称してもよいが、本発明の製造法においては、冷間加
工前の熱処理を2相が平衡する温度域にて加熱するので
、その後の冷却速度に関係なく、冷却したものは2相の
状態となるため、本発明の方法において冷間加工前に施
す熱処理は焼鈍と称することとする。本発明の方法にお
ける650〜750℃の焼鈍の加熱時間は、合金が焼鈍
により十分軟化するのに必要な最小時間で良いが、通常
は1〜2時間が適する。焼鈍加熱後の冷却方法は水冷、
空冷、あるいは炉冷のような徐冷のいづれでも本発明の
方法に適用することは可能てあるが、余りに徐冷しすぎ
ると冷却中に過度の析出硬化が起つて、後の加工性を害
することがあるため、水冷または空冷により急冷するこ
とが望ましい。本発明の方法のように、該Cu−Ni−
Sn合金を650〜750℃の範囲の2相となる領域て
焼鈍加熱後、急冷することによつて、合金のマトリック
ス中に第2相の微細に分散した状態が得られ、これら微
細な第2相の影響により、従来の焼鈍方法に比べ焼鈍状
態で合金が強化される。第2相の存在は顕微鏡組織から
確認できる。このような微細な第2相の存在によりマト
リックスが強化される理由の1つとして、粒子分散硬化
あるいはマトリックス組織の微細化硬化が考えられる。
本発明の方法で焼鈍温度を650〜750゜Cと限界し
た理由は、650℃未満では焼鈍時間を十分長くしても
焼鈍後の硬さが大きすぎて以後の冷間加工性を害するの
で好ましくなく、また750℃を越えると、該CU−N
1−Sn合金の大方の組成においては1相か、あるいは
2相でも1相領域に近接した不安定な領域になるので、
本発明のような効果が十分発揮できらくなるためである
上記のことから明らかなように限定した焼鈍温゛度範囲
の650〜750℃においても、本発明の効果を発揮す
るためには、組成に応じて2相となる温度域を選ふこと
が必要である。
650〜750℃の範囲でかつ2相が平衡する温度域で
焼鈍したものは、室温で2相状態ではあるが、その後に
容易に冷間加工を施すことができ、強加工することも可
能である。
この温度域で焼鈍後に冷間加工を施すことにより該合金
を従来法に比べより強化することができる。本発明の焼
鈍方法によつたものを冷間加工後にさらに300〜50
0′Cの時効硬化処理を行うことによつて、従来の焼鈍
方法によつた場合よりも、時効後により強化される。時
効硬化型合金においては一般的に溶体化(または焼鈍)
温度を低くすると冷却後に溶質原子の過飽和度が減少し
て以後の時効処理の際の硬化能が低下することが知られ
ているが、Cu−Ni−Sn合金の場合は、本発明の焼
鈍方法を適用すれは、主として微細な第2相粒子の影響
によつて、低い焼鈍温度にもかかわらず、合金は時効後
により強化される。次に本発明の方法を1実施例により
説明する。
(実施例)Ni2O.7Wt%、Sn5.5Wt%、残
部がCuから成るCu−Ni−Sn合金(合金NO.l
)、及びNi9wt%、Sn5.5Wt%、残部Cuか
ら成るCu−Ni−Sn合金(合金NO.2)の2種類
の合金を大気中連続鋳造により溶製し、面削後、焼鈍と
冷間圧延を繰返して両合金とも厚さ0.4wtの板に加
工した。
両合金の0.4Tffm厚の板材を、本発明の温度磯に
ある700℃、及び従来法の温度域にある800℃で各
1時間焼鈍加熱後、水中にて急冷した。焼鈍後の各試料
に加工率60%の冷間加工を加え、厚さ0.16?とし
た。その後に各試料に400℃で7分及び400℃で1
時間の2通りの時効硬化処理を施した。第1表に本発明
の方法の700℃で焼鈍後水冷した試料と、従来法の8
00℃で焼鈍後水冷した試料の、焼鈍状態及び冷間加工
後の機械的特性を調べた結果を示し、第2表には第1表
の冷間加工後にさらに400℃で時効硬化処理を施した
試料の機械的特性の結果を示す。なお第1表及び第2表
中、曲げ加工性は、W曲げ試験における最小曲げ半径で
示している。第1表、第2表から明らかなように、最終
冷間加工前の焼鈍を従来法よりは低温の2相領域で行う
本発明の方法により、冷間加工後及び時効処理後の機械
的強度が、従来法より向上している。
本発明方法により、時効処理後のばね限界値の向上が特
に著しく、曲げ加工性等の成形性も従来法によるものと
ほぼ同等であることがわかる。なお、本発明の製造法に
よつてCu−Ni−Sn合金がより強化される理由の1
つとして考えた合金マトリックス中に微細かつ一様な分
布をもつ第2相粒子の認められる顕微鏡組織を、実施例
のCu一20.7%N1−5.5%Sn合金を700℃
で1時間焼鈍水冷した場合にいて、第1図に示し、同組
成合金を800℃で1時間焼鈍後水冷した従来法による
場合の顕微鏡組織を第2図に示す。
両図とも400倍に拡大した顕微鏡写真である。以上の
ように、最終の冷間加工前の焼鈍加熱温度を従来法より
低温域でしかも2相が平衡する領域に選んて焼鈍する本
発明の方法を適用すれば、従来法に比べてより高強度、
高ばね性を示すCu−Ni−Sn合金を製造することが
できる。
上記実施例では焼鈍後の冷間加工率が60%の場合を示
したが、これよりも大きな冷間加工率を加え、さらに適
切な時効処理を行うことにより、ベリリウム銅合金に匹
敵する機械的強度を与えることも可能である。また本発
明の方法によれば同じ強度を達成するために従来法より
も低い加工率で足りるので成形性等の異方性が軽減され
る。さらに、この発明はCu−Ni−Sn合金の従来の
製造法における焼鈍方法を改良したものであるので、従
来法と同様にCu−Ni−Sn合金を安価に製造できる
等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
CU−20.7%Ni5.5%Sn合金の、焼鈍状態の
顕微鏡組織を示すもので、第1図は本発明の方法の焼鈍
を施したもの、第2図は従来法の焼鈍を施したものにつ
いた示す4(1)倍の顕微鏡写真である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 重量比でNi3〜25%、Sn3〜10%、残部は
    Cu及び不可避の不純物から成るCu−Ni−Sn合金
    を、焼鈍可熱後に急冷し、その後に冷間加工を行つて強
    化する製造工程において、焼鈍可熱を670〜750℃
    の範囲の2相が平衡する温度域で行うことを特徴とする
    Cu−Ni−Sn合金の強化法。 2 重量比でNi3〜25%、Sn3〜10%、残部は
    Cu及び不可避の不純物から成るCu−Ni−Sn合金
    を、焼鈍可熱後に急冷し、その後に冷間加工を行い、さ
    らに最終段の時効硬化処理を行つて強化する製造工程に
    おいて、冷間加工前の焼鈍加熱を670〜750℃の範
    囲の2相が平衡する温度域で行うことを特徴とするCu
    −Ni−Sn合金の強化法。
JP7488279A 1979-06-14 1979-06-14 Cu−Ni−Sn合金の強化法 Expired JPS6043903B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7488279A JPS6043903B2 (ja) 1979-06-14 1979-06-14 Cu−Ni−Sn合金の強化法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7488279A JPS6043903B2 (ja) 1979-06-14 1979-06-14 Cu−Ni−Sn合金の強化法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS56265A JPS56265A (en) 1981-01-06
JPS6043903B2 true JPS6043903B2 (ja) 1985-10-01

Family

ID=13560165

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7488279A Expired JPS6043903B2 (ja) 1979-06-14 1979-06-14 Cu−Ni−Sn合金の強化法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6043903B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008001789A1 (fr) * 2006-06-27 2008-01-03 Mitsubishi Materials Pmg Corporation Alliage fritté à base de cuivre cu-ni-sn doté d'une excellente résistance à l'usure et élément de pallier d'arbre fait à partir de l'alliage

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497429A (en) * 1982-09-20 1985-02-05 Allied Corporation Process for joining together two or more metal parts using a homogeneous low melting point copper based alloys
US4489136A (en) * 1982-09-20 1984-12-18 Allied Corporation Homogeneous low melting point copper based alloys
US4460658A (en) * 1982-09-20 1984-07-17 Allied Corporation Homogeneous low melting point copper based alloys
US4448852A (en) * 1982-09-20 1984-05-15 Allied Corporation Homogeneous low melting point copper based alloys
US4946536A (en) * 1982-09-23 1990-08-07 Roberts John T Method of making a fusion bonded cartridge
JP2625965B2 (ja) * 1988-09-26 1997-07-02 三菱電機株式会社 Cu−Ni−Sn合金の製造方法
US5074933A (en) * 1989-07-25 1991-12-24 Olin Corporation Copper-nickel-tin-silicon alloys having improved processability
US4980245A (en) * 1989-09-08 1990-12-25 Precision Concepts, Inc. Multi-element metallic composite article
WO2016181684A1 (ja) * 2015-05-11 2016-11-17 東京特殊電線株式会社 サスペンションワイヤ
JP5997866B1 (ja) * 2015-05-11 2016-09-28 東京特殊電線株式会社 サスペンションワイヤ
JP2019065362A (ja) * 2017-10-03 2019-04-25 Jx金属株式会社 Cu−Ni−Sn系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュール
JP2019065361A (ja) 2017-10-03 2019-04-25 Jx金属株式会社 Cu−Ni−Sn系銅合金箔、伸銅品、電子機器部品およびオートフォーカスカメラモジュール
JP7433263B2 (ja) * 2021-03-03 2024-02-19 日本碍子株式会社 Cu-Ni-Sn合金の製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008001789A1 (fr) * 2006-06-27 2008-01-03 Mitsubishi Materials Pmg Corporation Alliage fritté à base de cuivre cu-ni-sn doté d'une excellente résistance à l'usure et élément de pallier d'arbre fait à partir de l'alliage

Also Published As

Publication number Publication date
JPS56265A (en) 1981-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4073667A (en) Processing for improved stress relaxation resistance in copper alloys exhibiting spinodal decomposition
US3923558A (en) Copper base alloy
CN110951990B (zh) 一种Cu-Ni-Co-Fe-Si-Zr-Zn铜合金材料及其制备方法
US4049426A (en) Copper-base alloys containing chromium, niobium and zirconium
JPS6043903B2 (ja) Cu−Ni−Sn合金の強化法
US4657601A (en) Thermomechanical processing of beryllium-copper alloys
US4047980A (en) Processing chromium-containing precipitation hardenable copper base alloys
US4406712A (en) Cu-Ni-Sn Alloy processing
JPH0762472A (ja) 高加工性銅系形状記憶合金とその製造方法
JPH09125175A (ja) 銅合金
JPH03193850A (ja) 微細針状組織をなすチタンおよびチタン合金の製造方法
JPH06264202A (ja) 高強度銅合金の製造方法
US4439247A (en) Method for manufacture of high-strength high-electroconductivity copper alloy
US3930894A (en) Method of preparing copper base alloys
US3640781A (en) Two-phase nickel-zinc alloy
JPS6058299B2 (ja) 成形性の優れたAl−Zn−Mg−Cu系合金材の製造法
US3627593A (en) Two phase nickel-zinc alloy
JPH05132745A (ja) 成形性に優れたアルミニウム合金の製造方法
JPH0116910B2 (ja)
KR20220007142A (ko) 고강도를 갖는 구리-베릴륨 합금
JP2706273B2 (ja) 超弾性Ni−Ti−Cu系合金およびその製造方法
JPS63169353A (ja) 成形加工用アルミニウム合金およびその製造方法
JPS6365042A (ja) 耐隙間腐食性のすぐれた高強度高延性Ti合金およびその製造法
JPS61288036A (ja) リードフレーム材用銅合金
JPS6141751A (ja) リ−ドフレ−ム用銅合金材の製造法