Cu-Zn-Si系合金的上引连续铸造线材制造技术

在该Cu

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材


[0001]本专利技术涉及一种通过向上提拉而连续铸造的Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材。
[0002]本申请基于2020年5月8日在日本申请的专利申请2020
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082545号主张优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]以往，作为在与水(自来水等)经常或暂时接触的状态下使用的水接触零件、在与配对部件(旋转轴等)经常或暂时接触的状态下相对运动的摩擦卡合部件等或它们的构成材等各种部件的原材料，广泛使用了切削性优异的铜合金即易切削黄铜，其中，所述水接触零件例如为自来水道用管道的水龙头零件、阀门及旋塞阀类、接头及法兰类、水龙头零件、住宅设备机器及排水器械类、接合零件、热水器部件等，所述摩擦卡合部件例如为轴承、齿轮、缸体、轴承保持架、叶轮、泵类部件、支座等。
[0004]关于上述易切削黄铜，通过在Cu
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Zn合金中添加Pb来提高切削性。但是，近年来，从环境问题等的观点出发，Pb的使用受到限制，其用途受到大幅限制。
[0005]因此，作为即使大幅减少Pb的含量也具有优异的切削性的铜合金，例如提供了一种专利文献1中所示的Cu
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Zn
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Si系合金。该Cu
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Zn
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Si系合金不含Pb，因此例如用于与饮用水等接触的自来水道用管道的水龙头零件、上下水零件、阀门、水量计零件等各种部件。
[0006]在制造这种部件的情况下，有时使用具有各种截面的棒材、线材作为加工用原材料。
[0007]在制造棒材、线材的情况下，通常通过对大型铸锭用热进行挤压加工或轧制加工来制成棒材，并对该棒材进行拉丝加工等塑性加工而制造。但是，在进行挤压加工或轧制加工而制造棒材的情况下，需要进行制造大型铸锭的铸造工序、对铸锭进行加热的加热工序及将加热后的铸锭挤压的挤压工序或轧制工序等许多工序，需要很多的制造成本及制造时间。
[0008]因此，作为以低成本高效地制造金属的棒材或线材的方法，例如，如专利文献2～专利文献5所公开那样，提供一种连续铸造法，该连续铸造法通过在储存有金属熔液的铸造炉中设置铸模而对铸造线材进行连续铸造。另外，在上述铸模中，通常使用了如石墨那样具有自润滑性的模具。
[0009]但是，在对铸造线材进行连续铸造的情况下，如专利文献2～专利文献5所示，通常反复进行间歇式拉拔循环而不会以恒定速度连续地拉拔铸造线材，其中，该间歇式拉拔循环反复进行拉拔工序和压回工序。如上所述，在实施间歇式拉拔循环的情况下，在拉拔时使凝固的固相(凝固壳)移动，从而液相流入移动后的空间，重新形成固相。这样，由于断续地形成凝固壳，在铸造线材的表面形成与间歇式拉拔循环的周期同步的被称为振痕(oscillation mark)的花纹。
[0010]专利文献1：日本专利第4095666号公报
[0011]专利文献2：日本特开平05
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169197号公报
[0012]专利文献3：日本特开平08
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168852号公报
[0013]专利文献4：日本特开平05
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031561号公报
[0014]专利文献5：日本特开2014
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091147号公报
[0015]但是，在对专利文献1中所公开的Cu
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Zn
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Si系合金进行连续铸造的情况下，通常使用沿着水平方向拉拔铸造线材的卧式连续铸造装置及向铅垂方向下方拉拔铸造线材的立式连续铸造装置。
[0016]在上述卧式连续铸造装置或立式连续铸造装置中，在导入设备时需要宽广的场地，存在设置成本增加的问题。并且，在切换铸造时的品种时，需要废弃铸造炉内的熔液，存在无法容易地进行品种切换的问题。
[0017]在此，对于在铸造炉的上部安装铸模且向铅垂方向上方提拉铸造线材的上引铸造装置而言，设备结构相对简单，能够减少设置成本。并且，在进行品种切换时，只要变更安装铸模的铸造炉即可，适合于多品种少量生产。
[0018]然而，在用上引铸造装置对专利文献1中所公开的Cu
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Zn
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Si系合金的铸造线材进行连续铸造的情况下，熔液无法充分地填充到铸模内，有可能产生缩孔等铸造缺陷。并且，振痕有可能变深。而且，容易生成粗大枝晶，冷加工性有可能会降低。
[0019]因此，无法利用上引铸造装置稳定地铸造Cu
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Zn
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Si系合金。

技术实现思路

[0020]本专利技术是以如上所述的情况为背景而完成的，其目的在于提供一种铸造缺陷少且抑制粗大的枝晶的生成而冷加工性优异的Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材。
[0021]为了解决该课题，本专利技术的Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材包含Cu、Zn及Si，该Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材的特征在于，Cu的含量在75.0质量％以上且76.9质量％以下的范围内，Si的含量在2.6质量％以上且3.1质量％以下的范围内，Zr的含量在0.003质量％以上且0.20质量％以下的范围内，P的含量在0.02质量％以上且0.15质量％以下的范围内，剩余部分由Zn及杂质组成，含有Zr和P的Zr
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P化合物的个数密度在1500个/mm2以上且7000个/mm2以下的范围内。
[0022]在该构成的Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材中，Cu的含量在75.0质量％以上且76.9质量％以下的范围内，Si的含量在2.6质量％以上且3.1质量％以下的范围内，因此作为初晶而生成α相。
[0023]并且，Zr的含量在0.003质量％以上且0.20质量％以下的范围内，P的含量在0.02质量％以上且0.15质量％以下的范围内，因此生成含有Zr和P的Zr
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P化合物，并且以该Zr
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P化合物为孕育核而结晶出初晶α相，从而能够抑制枝晶的粗大化。
[0024]而且，含有Zr和P的Zr
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P化合物的个数密度在1500个/mm2以上且7000个/mm2以下的范围内，因此能够充分地发挥使用Zr
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P化合物抑制枝晶的粗大化的效果。
[0025]在此，在本专利技术的Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材中，优选Zr与P的质量比Zr/P小于1.9，Cu与Si的质量比Cu/Si大于25。
[0026]此时，Zr与P的质量比Zr/P小于1.9且Cu与Si的质量比Cu/Si大于25，因此可抑制Zr
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P化合物的过量本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材，包含Cu、Zn及Si，所述Cu
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Zn
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Si系合金的上引连续铸造线材的特征在于，Cu的含量在75.0质量％以上且76.9质量％以下的范围内，Si的含量在2.6质量％以上且3.1质量％以下的范围内，Zr的含量在0.003质量％以上且0.20质量％以下的范围内，P的含量在0.02质量％以上且0.15质量％以下的范围内，剩余部分由Zn及杂质组成，含有Zr和P的Zr
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P化合物的个数密度在1500个/mm2以上且7000个/mm2以下的范围内。2.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：片岡正浩，佐藤志信，大乐宽太，大石惠一郎，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：