铜基合金制造技术

本发明专利技术提供了一种由黄铜合金构成的铜基合金，其不进行热处理耐脱锌性等也优异，该铜基合金的特征在于，以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％或Bi:0.5～1.5％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，剩余部分为Zn和杂质。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种铜基合金，特别涉及一种黄铜合金，其适合于水龙头、阀门等与水等接触的部件，且耐脱锌性、耐冲刷腐蚀性、耐应力腐蚀开裂性等优异。
技术介绍
在铜基合金中，虽然青铜合金在铸造后原样放置时在耐脱锌性、耐冲刷腐蚀性以及耐应力腐蚀开裂性等方面优异，但比黄铜合金昂贵，在近年来，对于能够替代青铜合金的黄铜合金的需求越来越大。在专利文献1中，作为耐腐蚀性优异的合金而公开了一种铜合金，关于该铜合金，在由α相、β相这两种相构成的铜合金中，至少含有0.05～0.2重量％的Sn、0.05～0.3重量％的Sb、As或P中的任意一种或两种以上，最大侵蚀深度为200μm以下(JBMA试验)，并且凝固温度范围为17℃以下。但是，专利文献1中公开的合金通过实施热处理而能够保持耐脱锌腐蚀性。另外，在用于水龙头等流速较快的部位的部件中，耐冲刷腐蚀性不充分，能够使用的领域有限。专利文献2公开了一种合金，其由如下成分构成：以质量比计61.2≤Cu<64.0％；Sn:0.8～2.0％；Sb:0.04～0.15％；Al:0.4～0.7％；Pb:0.5～3.0％；B:1～200ppm；剩余部分为Zn和不可避免的杂质，并且通过进一步含有以质量比计Ni:0.2～1.0％，从而不进行热处理即可提高耐脱锌性，并且通过宏观晶粒的细微化而确保ISO最大脱锌腐蚀深度为200μm以下。但是，虽然专利文献2公开的合金通过B和Fe的细微化效果而达成了ISO最大脱锌腐蚀深度200μm以下，但在不使用熔融金属覆盖件的大气溶解为一般的砂型铸造中，添加的B的量多，因B和Fe产生金属间化合物，其研磨性可能劣化。特别是，在研磨后电镀的水龙头模具中产生B与Fe的金属间化合物是致命的。另外，ISO最大脱锌腐蚀深度为200μm是作为耐脱锌材料的标准值，但其为标准下限值，一般优选为100μm以下。更进一步，关于该公报中公开的铜基合金，如实施例中全部记载有Ni那样，实际上Ni为必要元素。但是，Ni为环境负荷物质，估计最近会在水质基准中被追加，所以不优选在用于水龙头、阀门中的铸造件中添加Ni。专利文献1：日本专利第3461081号公报专利文献2：日本特开第2009-263787号公报
技术实现思路
专利技术想要解决的课题本专利技术的目的在于提供一种由黄铜合金构成的铜基合金，其不进行热处理即可实现耐脱锌性等性能优异。用于解决问题的方案本专利技术的铜基合金不进行热处理即可实现耐脱锌腐蚀性优异，并且耐冲刷腐蚀性以及耐应力腐蚀开裂性优异，有Pb类的铜基合金和Bi类的铜基合金这两种类型，首先，作为Pb类的铜基合金，其特征在于，以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，剩余部分为Zn和杂质。本专利技术的特征在于：在铜基合金(黄铜)中，不用添加对于水龙头模具而言为有害元素的B、Ni，且不进行热处理，即可保持ISO最大脱锌深度为100μm以下的耐脱锌性。关于耐应力腐蚀开裂性，具有如下特征：铸造件没有结晶的方向性，因此裂缝难以发展。另外，本专利技术的适于铸造用的铜基合金的特征在于，以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，还含有Te:0.01～0.45％、Se:0.02～0.45％中的至少一种元素及/或Mg:0.001～0.2％、Zr:0.005～0.2％中的至少一种元素，剩余部分为Zn和杂质。接着，作为本专利技术的Bi类的铜基合金，其特征在于，以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Bi:0.5～1.5％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，剩余部分为Zn和杂质。另外，特征在于以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Bi:0.5～1.5％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，还含有Te:0.01～0.45％、Se:0.02～0.45％中的至少一种元素及/或Mg:0.001～0.2％、Zr:0.005～0.2％中的至少一种元素，剩余部分为Zn和杂质。专利技术的效果本专利技术的黄铜合金可用作青铜合金的代用品。作为用于与水接触的用途的合金，可不添加作为有害元素的Ni、B，且不进行热处理，即可达成ISO最大脱锌深度为100μm以下。并且，其耐冲刷腐蚀性、耐应力腐蚀开裂性也优异。附图说明图1示出了评价中使用的铜基合金的成分表和评价结果。图2示出了评价中使用的铜基合金的成分表和评价结果。图3示出了样品取样图。图4示出了冲刷腐蚀的试验方法。具体实施方式以下，对本专利技术的铜基合金的成分进行说明。Cu成分优选为63.5～69.0％的范围。Cu成分低于63.5％的话，β相会增大，耐腐蚀性会降低。Cu成分增加的话，虽然耐脱锌腐蚀性等的耐腐蚀性会提高，但价格会很昂贵且强度会降低，故优选63.5～69.0％的范围。Pb是为了提高切削性的添加元素，在本专利技术中，根据需要而含有0.1％以上的Pb，但超过2.0％的话，强度可能降低，因此，设定为2.0％以下。另外，从提高切削性的观点考虑，可含有0.5～1.5％的Bi来代替Pb。Sn是为了确保耐脱锌腐蚀性和耐冲刷腐蚀性的必要元素。为了得到与青铜件相当的耐冲刷腐蚀性，Sn的含量需要为1.2％以上，更优选为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜基合金，其特征在于，以质量％计包含如下组分：Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％；Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，剩余部分为Zn和杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.05 JP 2013-1183831.一种铜基合金，其特征在于，以质量％计包含如下组分：
Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％；
Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，
关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在
Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，
剩余部分为Zn和杂质。
2.一种铜基合金，其特征在于，以质量％计包含如下组分：
Cu:63.5～69.0％；Sn:1.2～2.0％；Fe:≤0.15％；Pb:0.1～2.0％；
Al:0.01～0.2％；Sb:0.06～0.15％，
关于P成分，在Cu:63.5～小于65.0％时，P:0.04～0.15％；在
Cu:65.0～69.0％时，为P:≤0.15％的范围的可选的添加成分，
还含有Te:0.01～0.45％、Se:0.02～0.45％中的至少一种元素及/
或Mg:0.001～0.2％、Zr:0.005～0.2％中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：上坂美治，上野伸也，
申请(专利权)人：三越金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP