Cu-Ni-Sn合金的制造方法技术

本发明专利技术提供一种Cu

【技术实现步骤摘要】
Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法


[0001]本专利技术涉及Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法

技术介绍

[0002]一直以来，Cu
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Ni
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Sn合金等铜合金通过连续铸造法或半连续铸造法制造。所谓连续铸造法，与半连续铸造法同样，是主要的铸造方法之一，是将熔融的金属浇注到水冷铸模中，使其连续地凝固而作为一定形状(矩形、圆形等)的铸块抽出的方法，大多向下方抽出。该方法由于完全连续地生产铸块，因此在大量地生产一定成分、品质及形状的铸块方面优异，但不适合多品种的生产。另一方面，所谓半连续铸造法，是铸块的长度被限定的批量式的铸造方法，能够将品种以及形状尺寸变更为多种多样。另外，近年来使用大型的无芯炉，能够实现铸块截面的大型化、长尺寸化、以及一次铸造多根，因此可具有与连续铸造法相匹敌的程度的生产率。
[0003]例如，在专利文献1(日本特开2007
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169741号公报)中公开了在制造铜合金时，将预定的化学成分组成的铜合金在无芯炉中熔炼后，通过半连续铸造法进行铸锭，得到铸块。然后，将所得到的铸块冷却，并进行轧制等预定的工序，由此得到目标合金。
[0004]然而，含有Sn的铸块在其铸造后观察微观组织时，有时会观察到Sn的偏析，为了抑制铜合金的特性的偏差并提高其特性，期望Sn均匀地分散。以Sn的均质化为目的，例如在专利文献2(日本特表2019
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524984号公报)及专利文献3(日本特表2019
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524985号公报)中公开了含有硼的高强度Cu
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Ni
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Sn合金，特别是记载了在合金的晶界不发生锡多的偏析。专利文献4(日本特开平4
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228529号公报)中公开了Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，记载了该合金实质上均质。专利文献5(日本特开昭58
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87244号公报)中公开了含有Sn成分的旋节(Spinodal)合金条，记载了Sn成分实质上均匀地分散。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2007
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169741号公报
[0008]专利文献2：日本特表2019
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524984号公报
[0009]专利文献3：日本特表2019
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524985号公报
[0010]专利文献4：日本特开平4
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228529号公报
[0011]专利文献5：日本特开昭58
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87244号公报

技术实现思路

[0012]在此，将在铸造工序中使熔融金属凝固而得到的铸块进行冷却时，其冷却速度对最终得到的合金的生产率、品质造成影响。例如，若冷却速度快，则铸块产生内部裂纹，所得到的合金的品质差。另一方面，若冷却速度慢，则虽然能够抑制铸块的内部裂纹，但冷却花费时间，所得到的合金的生产率变差。因此，在合金的制造中，合金的生产率与品质处于此消彼长的关系，期望兼顾两者。
[0013]特别是，含有低熔点的Sn的铜合金(Cu
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Ni
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Sn合金等)在制成铸块的情况下，在其外侧和内侧，凝固过程中的内部应力变大。例如，在通过以往进行的冷却方法即水冷喷淋、在水槽中的浸渍等来冷却铸块的情况下，冷却速度过快，铸块容易产生内部裂纹。为了抑制内部裂纹的产生，例如即使进行空气冷却而减慢冷却速度，冷却也需要12小时以上，生产率显著差。另外，如上所述，含有Sn的铸块在其铸造后观察微观组织时，有时会观察到Sn的偏析，为了抑制铜合金的特性的偏差并提高其特性，期望Sn均匀地分散。Sn的偏析在冷却速度快时不易发生，但如上所述，若冷却速度快，则铸块容易产生内部裂纹。
[0014]另外，作为Cu
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Ni
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Sn合金，已知有由UNS：C72900定义的Cu
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15Ni
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8Sn合金、由UNS：C72700定义的Cu
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9Ni
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6Sn合金、以及由UNS：C72950定义的Cu
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21Ni
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5Sn合金等。如上所述，含有低熔点的Sn的铜合金容易产生内部裂纹、Sn的偏析，其中，在制造Sn的含量多的Cu
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15Ni
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8Sn合金的情况下，铸块的冷却条件(例如冷却速度)对所得到的合金的生产率、品质造成的影响特别大。这样，在Cu
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Ni
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Sn合金的制造中，期望通过适当地选择铸块的冷却条件，从而提高生产率(例如加快冷却速度)，也提高品质(例如抑制内部裂纹且使Sn均匀地分散)，即兼顾生产率和品质。
[0015]本专利技术人等此次得到了如下见解：能够提供一种Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，其通过采用向铸块吹送雾状的液体的喷雾冷却(一次冷却)及铸块在液体中的浸渍冷却(二次冷却)，从而能够在缩短铸块的冷却时间的同时减少内部裂纹且使Sn均匀地分散，由此兼顾生产率及品质。
[0016]因此，本专利技术的目的在于提供一种Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，其能够在缩短铸块的冷却时间的同时减少内部裂纹且使Sn均匀地分散，由此兼顾生产率和品质。
[0017]根据本专利技术的一个方式，提供一种Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，其是基于连续铸造法或半连续铸造法的Cu
‑
Ni
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Sn合金的制造方法，包括：
[0018]一边使熔融的Cu
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Ni
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Sn合金从两端开放的铸模的一端流入而使该合金的上述铸模附近的部分凝固，一边从上述铸模的另一端连续地作为铸块抽出的工序；
[0019]通过对上述抽出的铸块吹送雾状的液体来进行一次冷却的工序；以及
[0020]通过使经过了上述一次冷却的铸块浸渍于液体中来进行二次冷却，制成Cu
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Ni
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Sn合金的铸造品的工序。
附图说明
[0021]图1是包含本专利技术的制造方法中使用的铸模、冷却器及液槽的制造设备的剖视图。
[0022]图2是将确认了例1～6中得到的Cu
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Ni
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Sn合金的铸造品的Sn偏析的光学显微镜图像汇总的表。
[0023]图3A是从例1中得到的铸造品切出的样品切断面的光学显微镜图像。
[0024]图3B是将从例1中得到的铸造品切出的样品切断面的光学显微镜图像二值化而得到的图像。
[0025]图4A是从例4中得到的铸造品切出的样品切断面的光学显微镜图像。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，其是基于连续铸造法或半连续铸造法进行的Cu
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Ni
‑
Sn合金的制造方法，包括：一边使熔融的Cu
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Ni
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Sn合金从两端开放的铸模的一端流入而使该合金的所述铸模附近的部分凝固，一边从所述铸模的另一端连续地作为铸块抽出的工序；通过向所述抽出的铸块吹送雾状的液体来进行一次冷却的工序；以及通过使经过了所述一次冷却的铸块浸渍于液体中来进行二次冷却，制成Cu
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Ni
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Sn合金的铸造品的工序。2.根据权利要求1所述的Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，所述Cu
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Ni
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Sn合金为含有Ni：8～22重量％和Sn：4～10重量％，余量为Cu和不可避免的杂质的旋节合金。3.根据权利要求1或2所述的Cu
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Ni
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Sn合金的制造方法，所述Cu
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Ni
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Sn合金为含有Ni：14～16重量％和Sn：7～9重量％，余量为Cu和不可避免的杂质的旋节合金。4.根据权利要求1～3中任一项所述的Cu
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Ni
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【专利技术属性】
技术研发人员：石井健介，
申请(专利权)人：日本碍子株式会社，
类型：发明
国别省市：