JPS63128142A - 快削銅合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、油圧部品、機械部品、バルブなどに適用でき
る、強度、耐熱性及び被削性に優れた銅合金に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来、軸受け、歯車、ねじ、バルブなどの機械部品、油
圧部品などの素材には、以下の様な特性が必要とされて
いる。

（１）強度に優れること （２）被剛性に優れること （３）耐熱性に優れること （３）加工性の良いこと （５）安価なこと 一般に上記用途には、被剛性を向上させた快削黄銅が多
く使用されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、黄銅は十分な強度をもっておらず高速高
荷重で使用される場合には温度上昇に伴ない強度が劣化
し、ギア、軸受は等の機械部品が損傷を受けることなど
の問題があった。

この様な状況から、被剛性と同時に強度、耐熱性に優れ
、しかも安価な材料が望まれていた。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたちのであり、従
来の快削黄銅の強度、耐熱性を改善し、しかも安価な銅
合金を提供しようとするものである。

すなわち、本発明はＺｎ１０〜４５ｗｔ％、Ｎｉ０．４
〜４．０ｗｔ％、ｓ　ｒ　ｏ、ｔ　〜１．ｏ　ｗｔ％、
ＰｂＯ１１〜４．０ｗｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避
的不純物からなる快削銅合金、並びにＺｎ１０〜４５ｗ
ｔ％、Ｎｒｏ、４〜４．０ｗｔ％、　Ｓｉ０．１〜１．
０ｗｔ％、　Ｐｂ０．１〜４．０ｗｔ％及び他に、Ｐｌ
ＡＳ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｆｅ。

Ｃｏ、　Ａｌ、Ｔｉ、　Ｚｒ、　３ｅ、　Ａｇ、Ｂ、希
土類元素の内何れか１種または２種以上を合計０、０１
〜３．０ｗｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物か
らなる快削銅合金である。

本発明合金を構成する合金成分及び内容の限定理由を説
明する。

ＣｕとＺｎは本発明合金の基本合金成分であり、所定量
において加工性、機械的強度に優れていると共に、良好
な熱伝導性をも有する。

Ｚｎ含有量を１０〜４５ｗｔ％とする理由は、Ｚｎ含有
量が１０ｗｔ％未満では加工性が悪くなり、Ｚｎ含有聞
が４５％を越えると十分な機械的強度が得られないから
である。

また、Ｎｉ及び３ｉを添加することにより黄銅中にＮｉ
−３ｉ系の金属間化合物を析出させ、強度、耐熱性を向
上させる。Ｎｉ含有量を０．４〜４．０ｗｔ％とするの
は、Ｎｉ含有量が、０．４ｗｔ％未満では３ｉを１．０
ｗｔ％添加しても、十分な強度が得られず、逆にＮｉ含
有量が４．０ｗｔ％を越えると加工性が劣化するためで
ある。

３ｉ含有量を０．１〜１．０ｗｔ％とするのは、３ｉ含
有量が、０．１＊ｔ％未満では　Ｎｉを４．０ｗｔ％添
加しても十分な強度が得られず、逆にＳｉ含有量が、１
．０ｗｔ％を越えると加工性が劣化するためである。

ざらにＰｂは被剛性を向上させる。Ｐｂ含有量を０．１
〜４．０ｗｔ％とする理由は、Ｐｂ含有量が０．１ｗｔ
％未満では被剛性の向上が認められず、４、Ｏｖｔ％を
越えると加工性が劣化するからである。

また前記所定量のＰ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｃｒ。

Ｍｇ、Ｍｎ、ｓｂ、Ｆｅ、Ｃｏ５Ａｌ、Ｔｉ。

Ｚｒ、Ｂｅ、ＡＱ、Ｂ、希土類元素は本発明合金の機械
的強度の向上を図るものであるが、その含有量がｏ、ｏ
ｉ　ｗｔ％未満では、その添加による効果が薄く、逆に
３．０ｗｔ％を越えるとその効果が飽和し、加工性が劣
化する為である。

以下に本発明合金を実施例で説明する。

［実施例］ 第１表に示される本発明合金及び比較合金の各種成分の
インゴットを高周波溶解炉で溶製後、８００°Ｃにて熱
間圧延し、厚さ、８ｍｍの板とした。次にこの板を通常
の酸洗処理した後、冷間圧延で厚さ２．０ｍｍとした。

これをざらに５００℃にて１時間の焼鈍を施した後、冷
間圧延で厚さ０．５ｍｍとし、各種試料を作製した。。

次に、この試料について、機械的強度、耐熱性、及び切
削性試験を実施した。機械的強度としては、引張試験を
行い引張強ざを求めた。また耐熱性については、各試料
を２００℃〜６００℃まで５０℃間隔で６０分間焼鈍を
行い、硬さを測定し、軟化特性を調査した後、初期（焼
鈍前）硬さの８０％の硬さを示す温度を軟化温度とした
。

また切削性としては、切削抵抗を測定することにより評
価を行なった。切削性試験は第１図に示す様に、円板４
の中心にバイト３を取付け、これに歪ゲージ１，２をつ
けて行なった。これによりバイト３に荷重がかかると歪
ゲージ１には圧縮力が、歪ゲージ２には引張力がかかり
、この時の抵抗を検出して評価した。

尚、切削条件は回転数５６０ｒｌ）ｍ、　送り速度０．
１ｍｍ、すくい角８°切り込み１．９ｍｍで主分力を測
定した。

第１表 第１表に示すように、快削黄銅は、被剛性は優れるもの
の、強度、耐熱性は劣ることがわかる。

これに対して本発明合金は、強度、耐熱性及び被削性の
いずれも優れることがわかる。ざらに副成分を添加する
ことにより強度、耐熱性が一層向上することがわかる。

［発明の効果］ 以上の様に、本発明合金は、機械部品、油圧部品おるい
はバルブなどに使用することができる強度、耐熱性に優
れた銅合金として最適な合金である。

【図面の簡単な説明】

第１図は切削性試験装置の説明図である。 １．２・・・歪ゲージ ３・・・バイト ４・・・円板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｚｎ１０〜４５ｗｔ％、Ｎｉ０．４〜４．０ｗｔ
   ％、Ｓｉ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｐｂ０．１〜４．０ｗ
   ｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる快削
   銅合金。
2. （２）Ｚｎ１０〜４５ｗｔ％、Ｎｉ０．４〜４．０ｗｔ
   ％、Ｓｉ０．１〜１．０ｗｔ％、Ｐｂ０．１〜４．０ｗ
   ｔ％及び他に、Ｐ、Ａｓ、Ｓｎ、Ｃｒ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｓ
   ｂ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂｅ、Ａｇ、Ｂ、
   希土類元素の内何れか１種または２種以上を合計０．０
   １〜３．０ｗｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物
   からなる快削銅合金。