JP4094044B2 - 海水用構造物並びにこれを構成する線状若しくは棒状の銅合金材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、魚類用の養殖網、発電設備若しくは淡水化設備等の海水取水口又は船舶用エンジンの海水ストレーナ等、海水に浸漬又は接触する状態で使用される海水用網状構造物と、その構成材として使用される線状又は棒状の銅合金材と、この銅合金材を製造する方法に関するものである。

例えば、マグロ，ハマチ，フグ等の魚類を養殖するために使用する養殖網としては、一般に、鉄製のものやナイロン，ポリプロピレン、ポリエチレン等の化学繊維製のもの（例えば、特許文献１参照）が使用されている。

しかし、かかる鉄製の養殖網（以下「鉄網」という）や化学繊維製の養殖網（以下「化繊網」という）では、フジツボ等の貝類，藻類等の海洋生物が付着し易いため、かかる付着海洋生物により網目が塞がれて潮通しが悪くなる。その結果、養殖海水域への酸素や水中栄養物の補給が不足する等により、養殖魚が食欲不振に陥り、養殖魚の生産性低下や体力低下を招き、病原菌等からの抵抗力の低下に伴い養殖歩留りが低下する。さらに、えら虫，はだ虫等の寄生虫が繁殖し易くなる。また、網に体を擦り付ける習性のあるマグロ等の回遊魚にとっては、かかる習性行動が網に付着した貝類等により妨げられることになり、養殖魚の生育に悪影響（ストレスや発病による成長不良等）を及ぼす虞れがあった。したがって、網に付着した海洋生物や養殖魚の寄生虫等の除去作業を頻繁に行なう必要があるが、かかる作業は作業者に過酷な労働負担を強いることになり、また作業コストも極めて高い。

また、鉄網では、その構成材たる鉄が耐海水腐蝕性に乏しいため、比較的短期間において、構成線材の腐蝕による網破れが生じ易い。一箇所でも網が破れると、そこから養殖魚が逃散して大損害となるため、定期的に鉄網を交換する必要がある。このため、現状では、鉄網は２年前後（場合によっては１年程度）で交換しているのが普通であり、網寿命が頗る短い。化繊網では、鉄網以上に貝類，藻類等の海洋生物が付着し易く、鉄網と同等以上の頻度で付着海洋生物の除去作業を強いられることになる。また、化繊網は、海水により腐蝕されることはないが、本来的にせん断強度に劣るため、場合によっては、耐用年数が鉄網より短く、更に短期間での交換を余儀なくされることがある。このような網交換時には養殖魚の移替えが必要となるため、網交換作業に要する労力，コスト負担が大きいことは勿論、移替えにより養殖魚に与える悪影響（ストレス等）も極めて大きい。さらに、化繊網では、定期的に防汚剤を塗布する必要があるが、これに要する労働負担やコスト負担が大きく、廃棄防汚剤の処理に要するコストも無視できない。

そこで、従来からも、このような問題のある鉄網や化繊網に代えて、銅合金製の線材により編組された養殖網（以下「銅網」という）を使用することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。かかる銅網では、線材から溶出するＣｕイオンの作用により、フジツボ等の海洋生物の付着が防止される（以下、かかる性質を「防汚性」という）と共に、養殖海水域が滅菌，殺菌されることになる。したがって、付着生物等の除去作業を行なう必要がなく、これに伴う労力，コストの削減を図りうると共に、養殖魚に与える悪影響も排除することができる。しかも、養殖海水域が滅菌，殺菌されることにより、養殖魚の発病や寄生虫による悪影響等を可及的に防止できることとも相俟って、養殖魚の健全な成長並びに成長速度の向上を図ることができる。

特開平１０−３３７１３２号公報 特開平１１−１４０６７７号公報

ところで、養殖網はそれが海面下に吊支されるものである以上、線材の機械的強度が不足すると、その自重によって線材が破断されることになる。また、養殖網は波，風によって常時揺動されるため、また上記した回遊魚の習性行動によって、線材同士が強く接触して（擦れて）摩耗することになる。また、養殖網には波が繰り返し衝突するため、その衝撃による浸蝕作用によって線材が痩せ細る（いわゆる潰蝕現象である）ことになる。また、海水は金属腐蝕性を有するため、海水との接触により線材が腐蝕（以下、かかる腐蝕を「海水腐蝕」という）されることになる。網の喫水部では、酸素濃淡電池等の電気化学的な作用により、かかる海水腐蝕が一層加速される。したがって、機械的強度，耐摩耗性，耐潰蝕性，耐海水腐蝕性の一つでも不足している線材で構成された養殖網は、その耐用年数が不十分となる。

しかし、銅網の構成材として従来からも種々の組成のものが提案されているものの、公知の銅合金には、養殖用網に必要とされる程度以上の機械的強度，耐摩耗性，耐潰蝕性，耐海水腐蝕性をすべて備えたものは存在していない。例えば、純Ｃｕ系の銅合金では強度，耐摩耗性，耐潰蝕性の面で、Ｃｕ−Ｚｎ系の銅合金では耐摩耗性，耐潰蝕性（耐エロージョン・コロージョン性），耐脱亜鉛腐蝕性を含む耐海水腐蝕性の面で、またＣｕ−Ｎｉ系の銅合金では耐摩耗性，耐潰蝕性（及び材料コスト）の面で、夫々問題がある。因に、本発明者が実験により確認したところでは、公知の銅合金を使用して製作した養殖網では、その耐用年数が鉄網と同等ないしそれ以下である。例えば、耐海水性に優れた銅合金であるネーバル黄銅（ＪＩＳ Ｃ４６２１，ＣＤＡ Ｃ４６４００、Ｃ４６５００等）を使用したものでも、鉄網と同等の耐用年数を確保できるにすぎない（耐用年数は精々２年程度にすぎない）。したがって、銅合金製の養殖網は、材料コスト上、鉄製や化学繊維製のものに比して高価なものであるから、上記した防汚性，殺菌・滅菌性による優位性を考慮しても、この程度の耐用年数では到底採算がとれない。このため、銅網は、防汚性，殺菌・滅菌性を有する点で、鉄網や化繊網に比して極めて優れた養殖上の利点を有するものでありながら、耐用年数を含めたトータル的なコスト面から未だ実用化されていないのが実情である。

本発明は、銅網本来の特性を損なうことなく耐海水性を含む耐久性を大幅に向上させることができる魚類用養殖網等の海水用網状構造物及びその構成材として好適に使用される線状又は棒状のＣｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系銅合金材を提供することを目的とするものである。

本発明は、第１に、海水に浸漬又は接触する魚類用養殖網等の海水用網状構造物を構成するための線状又は棒状のＣｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系銅合金材であって、次のような第５〜第８銅合金材を提案する。なお、第１〜第４銅合金材は、第５〜第８銅合金材と比較するための参考例である。

すなわち、第１銅合金材は、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ１＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］の値がＹ１＝６２〜９０（好ましくはＹ１＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ１＝６３〜７６、最適にはＹ１＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなすＣｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系銅合金からなる。

第２銅合金材は、第１銅合金材の構成元素にＡｓ、Ｓｂ、Ｍｇ及びＰから選択された１種以上の元素Ｘ１を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ａｓ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｓｂ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｍｇ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％）及びＰ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）から選択された１種以上の元素Ｘ１と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ１（Ｐを除く）の合計含有量［Ｘ１］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ２＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ１］の値がＹ２＝６２〜９０（好ましくはＹ２＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ２＝６３〜７６、最適にはＹ２＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなすものである。

第３銅合金材は、第１銅合金材の構成元素にＡｌ、Ｍｎ、Ｓｉ及びＮｉから選択された１種以上の元素Ｘ２を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０５〜１．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．２〜１ｍａｓｓ％）、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％(好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％)から選択された１種以上の元素Ｘ２と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ３＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]の値がＹ３＝６２〜９０（好ましくはＹ３＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ３＝６３〜７６、最適にはＹ３＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなすものである。

第４銅合金材は、第１銅合金材の構成元素に前記元素Ｘ１及びＸ２を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ａｓ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｓｂ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｍｇ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％）及びＰ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）から選択された１種以上の元素Ｘ１と、Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０５〜１．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．２〜１ｍａｓｓ％）、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％(好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％)から選択された１種以上の元素Ｘ２と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ１（Ｐを除く）の合計含有量［Ｘ１］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ４＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ１］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]の値がＹ４＝６２〜９０（好ましくはＹ４＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ４＝６３〜７６、最適にはＹ４＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなすものである。

なお、第１〜第４銅合金材の相組織にあっては、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で０〜１０％（好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３％）となっていることが好ましい。

第５銅合金材は、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ｚｒ：０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．０２９ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．０２４ｍａｓｓ％、最適には０．００６〜０．０１９ｍａｓｓ％）と、Ｐ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ５＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］の値がＹ５＝６２〜９０（好ましくはＹ５＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ５＝６３〜７６、最適にはＹ５＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以下、最適には０．０６ｍｍ以下）であるものである。なお、第５銅合金材並びに後述する第６〜第８銅合金材における溶融固化時の平均結晶粒径とは、当該銅合金材を鋳造又は溶接により溶融固化させた後であって変形加工（押出及び圧延等）や加熱処理が一切施されていない状態におけるマクロ組織及び／又はミクロ組織の結晶粒径の平均値を意味するものである。

第６銅合金材は、第５銅合金材の構成元素にＡｓ、Ｓｂ及びＭｇから選択された１種以上の元素Ｘ３を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ｚｒ：０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．０２９ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．０２４ｍａｓｓ％、最適には０．００６〜０．０１９ｍａｓｓ％）と、Ｐ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）と、Ａｓ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｓｂ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）及びＭｇ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％）から選択された１種以上の元素Ｘ３と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ３の合計含有量［Ｘ３］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ６＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ３］の値がＹ６＝６２〜９０（好ましくはＹ６＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ６＝６３〜７６、最適にはＹ６＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以下、最適には０．０６ｍｍ以下）であるものである。

第７銅合金材は、第５銅合金材の構成元素にＡｌ、Ｍｎ、Ｓｉ及びＮｉから選択された１種以上の元素Ｘ４を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ｚｒ：０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．０２９ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．０２４ｍａｓｓ％、最適には０．００６〜０．０１９ｍａｓｓ％）と、Ｐ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）と、Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０５〜１．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．２〜１ｍａｓｓ％）、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％(好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％)から選択された１種以上の元素Ｘ４と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ７＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]の値がＹ７＝６２〜９０（好ましくはＹ７＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ７＝６３〜７６、最適にはＹ７＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以下、最適には０．０６ｍｍ以下）であるものである。

第８銅合金材は、第５銅合金材の構成元素に前記元素Ｘ３及びＸ４を加えた合金組成をなすもので、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％（好ましくは６３〜８２ｍａｓｓ％、より好ましくは６４〜７７ｍａｓｓ％）と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜３ｍａｓｓ％、より好ましくは０．６〜３ｍａｓｓ％、最適には０．８〜２．５ｍａｓｓ％）と、Ｚｒ：０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．０２９ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００４〜０．０２４ｍａｓｓ％、最適には０．００６〜０．０１９ｍａｓｓ％）と、Ｐ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０２〜０．１８ｍａｓｓ％、より好ましくは０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％、最適には０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％）と、Ａｓ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）、Ｓｂ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％）及びＭｇ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％（好ましくは０．００２〜０．１５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％）から選択された１種以上の元素Ｘ３と、Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．０５〜１．２ｍａｓｓ％、より好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％（好ましくは０．２〜１ｍａｓｓ％）、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％（好ましくは０．１〜１ｍａｓｓ％）及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％(好ましくは０．００５〜０．１ｍａｓｓ％)から選択された１種以上の元素Ｘ４と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ３の合計含有量［Ｘ３］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％とから導かれる含有量式Ｙ８＝［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ３］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]の値がＹ８＝６２〜９０（好ましくはＹ８＝６２．５〜８１、より好ましくはＹ８＝６３〜７６、最適にはＹ８＝６４〜７４）となる合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以下、最適には０．０６ｍｍ以下）であるものである。

第５〜第８銅合金材は、夫々、第１〜第４銅合金材の構成元素にＺｒ及びＰの微細化元素を加添させることにより、溶融固化時における結晶粒を微細化して、第１〜第４銅合金材が有する特性の更なる向上と高度の鋳造性の確保とを図ったものである。すなわち、第５〜第８銅合金材は、Ｚｒ及びＰの共添効果により、Ｚｒ及び／又はＰを含有しない点を除いて第５〜第８銅合金材と同等の合金組成をなす第１〜第４銅合金材（当該第５〜第８銅合金材と構成元素が同一であり且つその配合量（残部であるＺｎの配合量を除く）が同一又は略同一である第１〜第４合金材であり、以下、第５〜第８銅合金材との比較を行なう場合においては「被改質銅合金材」という）に比して、溶融固化時のマクロ組織又はミクロ組織における平均結晶粒径を１／４以下に微細化する（好ましくは１／１０以下に微細化し、より好ましくは１／２５以下に微細化する）ように改質されたものであり、かかる改質をより効果的に行なうためには、第５〜第８銅合金材の合金組成にあっては、Ｓｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％、Ｚｒの含有量［Ｚｒ］ｍａｓｓ％及びＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％相互の含有量比Ｚ１＝［Ｐ］／［Ｚｒ］、Ｚ２＝［Ｓｎ］／［Ｚｒ］及びＺ３＝［Ｓｎ］／［Ｐ］が、夫々、Ｚ１＝０．５〜１５０（好ましくはＺ１＝０．８〜５０、より好ましくはＺ１＝１．５〜１５、最適にはＺ１＝２．０〜１２）、Ｚ２＝１〜３０００（好ましくはＺ２＝１５〜１０００、より好ましくはＺ２＝３０〜５００、最適にはＺ２＝４０〜３００）及びＺ３＝０．２〜２５０（好ましくはＺ３＝３〜１６０、より好ましくはＺ３＝５〜９０、最適にはＺ３＝８〜６０）となっていることが好ましく、また相組織にあっては、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で０〜１０％（好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３％）となっていることが好ましい。特に、γ相は、それが出現するか否かの境界状態にあることが最適であり、つまりγ相の面積率が限りなく０％に近い生成状態にあることが最適である。なお、β相は生成させないことが最適であるが、生成するとしても面積率で５％以下に抑制すべきである。更に、第５〜第８銅合金材は、溶融固化時においてデンドライト・ネットワークが分断された結晶形状をなすものであることが好ましく、特に、溶融固化時における結晶粒の二次元形態が円形又はこれに近い非円形をなしていることがより好ましい。ところで、溶融固化時における結晶粒の微細化を図るためには、溶融固化時の冷却速度を考慮することも重要である。例えば、当該冷却速度が０．０５℃／秒以下であると、デンドライトの成長が結晶核の生成を上回って、結晶核の生成がデンドライトの成長に飲み込まれてしまうことになり、効果的な結晶粒の微細化が期待できない。したがって、上記したような微細な円形又はこれに近い形状の微細結晶粒を得るためには、溶融固化時の冷却速度をも考慮することが好ましく、一般には、当該冷却速度を０．１℃／秒以上（より好ましくは０．３℃／秒以上）としておくことが好ましい。なお、溶融固化時における結晶粒径、結晶構造ないし結晶粒の二次元形態とは、第５〜第８銅合金材を鋳造又は溶接により溶融固化させた後であって押出や圧延等による変形加工や加熱処理が一切施されていない状態における結晶粒、結晶構造ないし結晶粒の二次元形態を意味する。

また、第５〜第８銅合金材にあっては、不可避不純物を含有することが許容されるが、不可避不純物がＦｅ及び／又はＮｉである場合(第７及び第８銅合金材においてＮｉを構成元素として含有する場合を除く)、それらの含有量が各々０．５ｍａｓｓ％を超えないことが好ましい。すなわち、これらの不純物の含有量が多いと、結晶粒の微細化に有用なＺｒ及びＰが、Ｆｅ又はＮｉによって消費され、結晶粒の微細化作用を阻害する不都合がある。そのため、不可避不純物としてＦｅ及び／又はＮｉが含まれる場合、それらの含有量は各々０．５ｍａｓｓ％以下（好ましくは０．２ｍａｓｓ％以下、より好ましくは０．１ｍａｓｓ％以下、最適には０．０５ｍａｓｓ％以下）に制限しておくことが好ましい。

第５〜第８銅合金材は、横型連続鋳造若しくはアップワード（アップキャスト）等により鋳造された線状若しくは棒状の鋳造加工材、又はこの鋳造加工材を更に塑性加工(伸線加工等の物理的変形加工)して得られる線状若しくは棒状の複合加工材として提供される。この複合加工材は、具体的には、例えば、鋳造加工材を伸線加工、引抜加工若しくは圧延加工して得られる。なお、これらの複合加工材を得るための塑性加工の形態としては、加工前後の線材又は棒材の径差等に応じて、（１）同種の塑性加工が複数回繰り返される場合（例えば、伸線加工又は引抜加工が複数回繰り返される）、（２）異種の塑性加工が組み合わされる場合（例えば、押出加工された押出材を更に伸線加工する場合）又は（３）上記した（１）（２）とが組み合わされる場合（例えば、押出加工により得た押出材に、複数回の伸線加工を施す場合）がある。また、（１）〜（３）の何れの場合においても、必要に応じて、塑性加工前及び／又は塑性加工後に適当な熱処理（焼鈍）が１回又は複数回施される。このような熱処理には、当該銅合金材の防汚性ないし抗菌性（殺菌性，滅菌性）を向上させるための熱処理も含まれる。

而して、第５〜第８銅合金材にあって、Ｃｕ及びＺｎは、海水中での銅イオン溶出をコントロールし、養殖網等の構成材としての強度を確保して、波又は魚の接触による材料の損耗や材料同士の接触による損耗を防止するために必要とされる基本元素であり、このような効果は、Ｃｕ含有量が６２ｍａｓｓ％未満である場合には、十分に発揮されない。また、良好な耐蝕性も得られない。逆に、Ｃｕ含有量が９１ｍａｓｓ％を超える場合には、十分な耐海水性が得られず、強度、耐摩耗性の面で十分ではない。したがって、Ｃｕ及びＺｎによる強度、耐蝕性及び耐海水性を確保するためには、Ｃｕ含有量を６２〜９１ｍａｓｓ％としておく必要がある。Ｃｕ含有量は、これを具体的に決定するに当たっては、他の構成元素との配合比等を考慮する必要がある。特に、Ｓｎ、Ｚｎとの配合比にもよるが、Ｃｕ含有量の範囲の下限側及び上限側は次の点を考慮して決定しておく必要がある。すなわち、下限側は、第１に、より一層安定した耐蝕性、耐潰蝕性を確保できるように決定しておく必要があり、第２に、溶融固化時に結晶粒を微細化させるために、溶融固化時の初晶がα相であって且つ包晶反応にあずかることができるように決定しておく必要がある。また、上限側は、第１に、より一層の強度、耐摩耗性を確保できるように決定しておく必要があり、第２に、当該銅合金材を熱間押出加工により得る場合には、熱間変形抵抗を低くしてより細い径で押出でき、製作コストを低減できることを考慮しておく必要があり、また第３に、溶融固化時において結晶粒をより一層微細化させるために包晶反応に与ることができるように決定しておくことが必要である。これらの点から、Ｃｕ含有量は、６２〜９１ｍａｓｓ％としておく必要があり、６３〜８２ｍａｓｓ％としておくことが好ましく、６４〜７７ｍａｓｓ％としておくのが最適である。なお、Ｚｎは、Ｃｕ及びＳｎと共に、第５〜第８銅合金材の合金組成（Ｃｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系）を構成する主元素であり、合金の溶融固化時に結晶粒を微細化させる有力な手段である包晶反応を生ぜしめ、合金の積層欠陥エネルギを低下させて、線材製造工程における溶湯の流動性及び融点の低下を促進させると共に、当該線材の耐蝕性（特に耐潰蝕性）及び機械的強度（引張強さ、耐力、衝撃強さ、耐摩耗性及び疲労強度等）を向上させる働きがある。特に、第５〜第８銅合金材にあって、Ｚｎは、更に、溶融固化時における結晶粒の微細化を促進し、Ｚｒの酸化損失の防止機能を発揮するものである。

第５〜第８銅合金材にあって、Ｓｎは主として耐蝕性（耐海水性等）を向上させるために含有される。Ｓｎは、０．０１ｍａｓｓ％以上添加することによって、耐蝕性、耐潰蝕性、耐摩耗性及び強度を向上させる効果がある。しかし、Ｓｎは４ｍａｓｓ％を超えて添加しても、添加量に見合う効果が得られず、却って、鋳造性の低下を招き(割れ、ひけ巣及びざく巣の発生)、熱間加工性及び冷間加工性を低下させることになる。特に、魚類用養殖網の構成材として使用される場合、Ｓｎを０．１ｍａｓｓ％以上含有させておくことにより、養殖網構成材としての強度が向上する。また、養殖網構成材にあっては、Ｓｎ含有量の増加に従って、耐海水性や耐潰蝕性が向上することは勿論、波等の影響による線材の損耗が効果的に防止され、魚体による擦れや線材同士の擦れ等に対する耐摩耗性も向上することになる。これは、線材表面にＳｎリッチな耐蝕性の皮膜が形成され、この皮膜が、魚体との接触や高速流動する海水との接触による線材の摩耗を防止するためである。さらに、Ｓｎは、包晶反応（溶融固化時における結晶粒の微細化を達成するための有効な手段）を生じる組成域を広げる役目を果たすものであり、Ｓｎ含有量が増すに従って、実用上広範囲のＣｕ濃度で包晶反応にあずかることができる。このような点をも考慮すれば、Ｓｎ含有量は０．６ｍａｓｓ％以上としておくことが好ましく、０．８ｍａｓｓ％以上としておくのが最適である。一方、Ｓｎを４ｍａｓｓ％を超えて含有させておくと、Ｃｕ，Ｚｎとの配合割合にもよるが、母相（α相）よりＳｎ濃度の高い硬質相であるγ相またはδ相が１０％（面積率）を超えて顕著に生成することにより伸線時に破断し易くなる上、γ相の選択腐蝕が生じて、耐海水性を却って低下させる虞れがある。また、網に強い繰返し応力が加えられた場合、網が疲労破壊する虞れもある。このようにＣｕ，Ｚｎとの配合割合にもよるが、Ｓｎ濃度が高すぎると、Ｓｎの偏析が著しくなって、熱間での延性が乏しくなり、また、冷間での加工性の低下及び延性の低下を招来し、更にはＳｎ添加量増大に伴う凝固温度範囲が広がることになり、その結果、鋳造性の低下を引き起こすことになる。これらの点を考慮すれば、γ相及びδ相の含有量を適正にするためにも、Ｓｎ含有量は０．０１〜４ｍａｓｓ％としておく必要があり、０．１〜３ｍａｓｓ％としておくことが好ましく、０．６〜３ｍａｓｓ％としておくことがより好ましく、０．８〜２．５ｍａｓｓ％としておくのが最適である。γ相及びδ相が上記した範囲で生成してＳｎの固溶が可及的に行われるためには、ＣｕとＳｎとの間の含有量式Ｙ９＝０．０６［Ｃｕ］−［Ｓｎ］の値がＹ９＝１〜４．５（好ましくはＹ９＝１．５〜４．２、より好ましくはＹ９＝２〜３．８、最適にはＹ９＝２．５〜３．５）となるように合金組成を調整しておくことが好ましい。

第５〜第８銅合金材にあって、Ｚｒ及びＰは銅合金結晶粒の微細化、特に溶融固化時の結晶粒の微細化を図ることを目的として含有される。Ｚｒ及びＰは、単独では、他の一般的な添加元素と同様、銅合金結晶粒の微細化を僅かに図ることができるにすぎないが、共存状態で極めて有効な結晶粒の微細化機能を発揮するものである。このような結晶粒の微細化機能は、Ｚｒについては０．０００８ｍａｓｓ％以上で発揮され、０．００２ｍａｓｓ％以上で顕著に発揮され、０．００４ｍａｓｓ％以上でより顕著に発揮され、０．００６ｍａｓｓ％以上で極めて顕著に発揮されることになり、Ｐについては０．０１ｍａｓｓ％以上で発揮され、０．０２ｍａｓｓ％以上で顕著に発揮され、０．０２５ｍａｓｓ％以上でより顕著に発揮され、０．０３５ｍａｓｓ％以上で極めて顕著に発揮されることになる。一方、Ｚｒ添加量が０．０４５ｍａｓｓ％に達し、またＰ添加量が０．２５ｍａｓｓ％に達すると、他の構成元素の種類，含有量に拘わらず、Ｚｒ及びＰの共添による結晶粒の微細化機能は完全に飽和することになる。したがって、かかる機能を効果的に発揮させるに必要なＺｒ及びＰの添加量は、Ｚｒについては０．０４５ｍａｓｓ％以下であり、Ｐについては０．２５ｍａｓｓ％以下である。なお、Ｚｒ及びＰは、それらの添加量が上記した範囲で設定される微量であれば、他の構成元素によって発揮される合金特性を阻害することがなく、寧ろ、結晶粒の微細化により、偏析するＳｎ濃度の高い部分を連続したものでなくマトリックス内に均一に分布させることができ、その結果、鋳造割れを防止しミクロポロシティの少ない健全な鋳造物を得ることができ、更に鋳造後に行う冷間伸線や冷間抽線の加工性能を向上させることができ、当該合金の特性を更に向上させることができる。すなわち、Ｚｒ及びＰを微量添加しておくことにより、Ｚｒ及びＰを除いて同一構成元素からなるＣｕ−Ｚｎ−Ｓｎ系銅合金（例えば、第５銅合金材に対する第１銅合金材の構成合金、第６銅合金材に対する第２銅合金材の構成合金、第７銅合金材に対する第３銅合金材の構成合金又は第８銅合金材に対する第４銅合金材の構成合金）を、これが有する合金特性と同等又はそれ以上の合金特性を確保しつつ結晶粒が微細化されたものに改質することができるのである。

ところで、Ｚｒは非常に酸素との親和力が強いものであるため、大気中で溶融させる場合やスクラップ材（廃棄された養殖網等）を原料として使用する場合には、Ｚｒの酸化物，硫化物となり易く、Ｚｒを過剰に添加すると、溶湯の粘性が高められて、鋳造中に酸化物，硫化物の巻き込み等による鋳造欠陥を生じ、ブローホールやミクロポロシティが発生し易くなる。これを避けるために真空や完全な不活性ガス雰囲気で溶解，鋳造させることも考えられるが、このようにすると、汎用性がなくなり、Ｚｒを専ら微細化元素として添加する銅合金において大幅なコストアップとなる。かかる点を考慮すると、酸化物，硫化物としての形態をなさないＺｒの添加量を０．０２９ｍａｓｓ％以下としておくことが好ましく、０．０２４ｍａｓｓ％以下としておくことがより好ましく、０．０１９ｍａｓｓ％以下としておくことが最適である。また、Ｚｒ量をこのような範囲としておくと、第５〜第８銅合金材を再利用材として大気中で溶解しても、Ｚｒの酸化物や硫化物の生成が減少し、再び微細結晶粒で構成された健全な当該銅合金材を得ることができる。

これらの点から、Ｚｒ添加量は、０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％としておくことが必要であり、０．００２〜０．０２９ｍａｓｓ％としておくことが好ましく、０．００４〜０．０２４ｍａｓｓ％としておくことがより好ましく、０．００６〜０．０１９ｍａｓｓ％としておくのが最適である。

第５〜第８銅合金材にあって、Ｐは、上述した如くＺｒとの共添により結晶粒の微細化機能を発揮させるために含有されるものであるが、耐海水性，耐蝕性，鋳造性、冷間、熱間での延性にも影響を与えるものである。したがって、Ｚｒとの共添による結晶粒の微細化機能に加えて、耐海水性，耐蝕性，鋳造性、冷間、熱間での延性に影響を与える影響を考慮すると、Ｐ添加量は０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％としておくことが必要であり、０．０２〜０．０１８ｍａｓｓ％としておくことが好ましく、０．０２５〜０．１５ｍａｓｓ％としておくことがより好ましく、０．０３５〜０．１２ｍａｓｓ％としておくのが最適である。

また、本発明は、第５〜第８銅合金材を製造するに当たって、鋳造工程においては、Ｚｒを、これを含有する銅合金物の形態で、鋳込み直前に添加させることにより、鋳造に際して酸化物及び／又は硫化物の形態でＺｒが添加されないようにすることを特徴とする銅合金材の製造方法を提案する。すなわち、第５〜第８銅合金材を製造するに当たって使用する鋳造素材の鋳造工程においては、Ｚｒを粒状物又は薄板状物の形状とした中間合金物（銅合金物）の形態で鋳込み直前に添加させることにより、鋳造に際して酸化物及び硫化物の形態をなさないＺｒが添加されるように配慮することが好ましい。Ｚｒは、上述した如く酸化し易いものであるから、鋳造に際しては鋳込み直前に添加した方がよい場合があるが、この場合、Ｚｒの融点は当該銅合金の融点より８００〜１０００℃高いため、粒状物（粒径：２〜５０ｍｍ程度）又は薄板状物（厚み：１〜１０ｍｍ程度）とした中間合金物であって当該銅合金の融点に近く且つ必要成分を多く含んだ低融点合金物（例えば、０．５〜６５ｍａｓｓ％のＺｒを含有するＣｕ−Ｚｒ合金若しくはＣｕ−Ｚｎ−Ｚｒ合金又はこれらの合金をベースとして更にＰ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｍｎ及びＢから選択した１種以上の元素（各元素の含有量：０．１〜５ｍａｓｓ％）を含有させた合金）の形態で使用することが好ましい。特に、融点を下げて溶解を容易ならしめると共にＺｒの酸化によるロスを防止するためには、０．２〜３５ｍａｓｓ％のＺｒと１５〜５０ｍａｓｓ％のＺｎを含有するＣｕ−Ｚｎ−Ｚｒ合金（より好ましくは1〜１５ｍａｓｓ％のＺｒと２５〜４５ｍａｓｓ％のＺｎを含有するＣｕ−Ｚｎ−Ｚｒ合金）をベースとした合金物の形態で使用することが好ましい。Ｚｒは、これと共添させるＰとの配合割合にもよるが、銅合金の本質的特性である電気・熱伝導性を阻害する元素であるが、酸化物，硫化物としての形態をなさないＺｒ量が０．０４５ｍａｓｓ％以下であると（特に０．０１９ｍａｓｓ％以下であると）、Ｚｒの添加による電気・熱伝導性の低下を殆ど招くことがなく、仮に電気・熱伝導性が低下したとしても、その低下率はＺｒを添加しない場合に比して極く僅かで済む。

第５〜第８銅合金材にあっては、Ｓｎも、単独では微細化効果に与える影響は少ないが、Ｚｒ及びＰの存在下では顕著な微細化機能を発揮する。Ｓｎは機械的性質（強度等），耐蝕性，耐摩耗性を向上させるものであり、更に、デンドライトアームを分断させ、包晶反応にあずかるＣｕ又はＺｎの組成領域を広げてより効果的な包晶反応を遂行させる機能を有し、その結果、結晶粒の粒状化及び微細化をより効果的に実現させるものであるが、これらの機能はＺｒ（及びＰ）の存在下で特に顕著に発揮される。また、Ｓｎ添加によって生成するγ相は溶融固化後における結晶粒の成長を抑制し、結晶粒の微細化に寄与する。γ相はＳｎ濃度が高い部分が変化したものであるが、溶融固化段階でＳｎ濃度の高い部分は均一且つ微細に分散しているので、生成するγ相も微細に分散し、固化後の高温域でのα結晶粒の粒成長を抑制する。さらにγ相が微細に分散しているので、耐蝕性，耐摩耗性もよい。したがって、第５〜第８銅合金材にあって、Ｚｒ及びＰの共添による結晶粒の微細化機能が効果的に発揮されるためには、Ｚｒ及びＰの含有量相互の関係及びこれらとＳｎの含有量との関係を考慮して、Ｚｒ及びＰの含有量を決定しておくことが好ましく、これら相互の含有量比Ｚ１（＝［Ｐ］／［Ｚｒ］）、Ｚ２（＝［Ｓｎ］／［Ｚｒ］）及びＺ３（＝［Ｓｎ］／［Ｐ］）が上述した範囲となるようにしておくことが好ましい。特に、ＺｒとＰとの共添割合である含有量比Ｚ１は結晶粒の微細化を図る上で重要な要素であり、この含有量比Ｚ１が上述した範囲（Ｚ１＝０．５〜１５０）にあれば、溶融固化時の結晶核生成が結晶成長を大きく上回ることなり、その結果、溶融固化物であっても熱間加工材或いは再結晶材と同等の結晶粒微細化を図ることができる。特に、ＺｒとＰとの共添効果による結晶粒の微細化度は、その含有量比をＺ１＝０．８〜５０としておくことでより大きくなり、Ｚ１＝１．５〜１５としておくことで更に大きくなり、Ｚ１＝２．０〜１２としておくことで極めて大きくなる。

第６及び第８銅合金材において含有されるＸ３（Ａｓ、Ｓｂ及びＭｇから選択される１種以上の元素）は、主として、耐蝕性（特に、耐脱亜鉛腐蝕性）を向上させるために添加される。Ｓｂ又はＡｓは、各々、０．０２ｍａｓｓ％以上添加することによって、耐海水性ないし耐蝕性を向上させるが、かかる耐蝕性向上効果が顕著に発揮されるためには、０．０３ｍａｓｓ％以上添加させておくことが好ましい。一方、Ｓｂ又はＡｓの添加量が０．２５ｍａｓｓ％を超えても、その添加量に見合う効果が得られず、材料の延性（伸線加工の良好性）を却って低下させることになる。したがって、延性低下をも考慮して、Ｓｂ及びＡｓの添加量は各々０．２５ｍａｓｓ％以下としておくことが必要であり、更には熱間，冷間加工性をも考慮すれば、０．１２ｍａｓｓ％以下としておくことが好ましい。したがって、Ａｓ及びＳｂの各添加量は、０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％としておくことが必要であり、０．０３〜０．１２ｍａｓｓ％としておくことが好ましい。

また、銅合金原料の一部としてスクラップ材（廃棄伝熱管等）が使用されることが多く、かかるスクラップ材にはＳ成分（硫黄成分）が含まれていることが多いが、Ｘ３として選択されるＭｇは、上記した耐蝕性向上機能に加えて、このようなＳ成分を含有するスクラップ材を合金原料として使用する場合にも鋳造時における湯流れ性を向上させる機能を有する。また、Ｍｇは、Ｓ成分をより無害なＭｇＳの形態で除去することができ、このＭｇＳはそれが仮に合金に残留したとしても耐蝕性に有害な形態でなく、原料にＳ成分が含まれていることに起因する耐蝕性低下を効果的に防止できる。また、原料にＳ成分が含まれていると、Ｓが結晶粒界に存在し易く粒界腐蝕を生じる虞れがあるが、Ｍｇ添加により粒界腐蝕を効果的に防止することができる。このような機能が発揮されるためには、Ｍｇ添加量を０．００１〜０．２ｍａｓｓ％としておくことが必要であり、０．００２〜０．１５ｍａｓｓ％としておくことが好ましく、０．００５〜０．１ｍａｓｓ％としておくことがより好ましい。なお、第６及び第８銅合金材にあっては、溶湯のＳ濃度が高くなって、ＺｒがＳによって消費される虞れがあるが、Ｚｒ装入前に、溶湯に０．００１ｍａｓｓ％以上のＭｇを含有させておくと、溶湯中のＳ成分がＭｇＳの形で除去され或いは固定されることから、かかる問題を生じない。ただし、Ｍｇを０．２ｍａｓｓ％を超えて過剰に添加すると、Ｚｒと同様に酸化して、溶融の粘性が高められ、酸化物の巻き込み等による鋳造欠陥を生じる虞れがある。したがって、Ｘ３としてＭｇが選択される場合にあっては、その添加量をこれらの点をも考慮して上記した範囲としている。

第７及び第８銅合金材にあっては、主として、強度向上、湯流れ性向上、高速流速下での耐潰蝕性の向上及び耐摩耗性の向上を図るために、Ａｌ、Ｓｉ、Ｍｎ及びＮｉから選択された１種以上の元素Ｘ４が含有される。特に、海水用網状構造物（魚類用養殖網等）を構成する線材又は棒材として当該銅合金材を使用する場合においては、Ｘ４を添加しておくことにより、過酷な条件（養殖網が波による影響の強い沖に設置される場合や養殖網との接触による衝撃が大きなブリやマグロ等の大型高速回遊魚を養殖する場合等）での当該線材又は棒材の損耗防止を効果的に図ることができる。例えば、多数本の線材を金網構造に編組してなる海水用網状構造物（特に、魚類用の養殖網）にあっては、高速で流れる海水や波によって或いは養殖魚の接触，衝突によって線材が激しく摩耗し虞れ或いは線材同士が激しく擦れ合って急激な線材損耗が生じる虞れがある。しかし、Ａｌ又はＳｉは線材表面に強固なＡｌ−Ｓｎ又はＳｉ−Ｓｎの耐蝕性皮膜を形成することから、この皮膜によって線材の耐摩耗性が向上して、上記線材損耗が可及的に防止されることになる。また、ＭｎもＳｎとの間で耐蝕性皮膜を生成する効果があるが、Ｍｎについては、Ｓｉとの間で金属間化合物を形成することにより線材の耐摩耗性を向上させることができ、主として、この金属間化合物の形成機能により上記線材損耗を防止する。さらに、Ｘ４は、このような耐摩耗性向上機能に加えて、鋳造時の湯流れ性を向上させる機能をも有する。これらのＸ４による機能が発揮されるためには、Ａｌ又はＳｉについては０．０２ｍａｓｓ％以上の添加が必要であり（Ａｌについては０．０５ｍａｓｓ％以上であることが好ましく、０．１ｍａｓｓ％以上であることがより好ましく、またＳｉについては０．１ｍａｓｓ％以上であることが好ましい）、またＭｎについては０．０５ｍａｓｓ％以上（好ましくは０．２ｍａｓｓ％以上）の添加が必要である。しかし、Ｍｎ，Ａｌは１．５ｍａｓｓ％を超えて添加すると、延性が低下して伸線加工を良好に行ない得ないし、特に、養殖網等を上記した過酷な条件で使用する場合、網構成材が繰り返し曲げ等により亀裂，破壊される虞れがある。したがって、このような延性の低下及び繰り返し曲げ等による亀裂，破壊を効果的に防止するためには、添加量をＳｉについては１．９ｍａｓｓ％以下とし、Ａｌ及びＭｎについては１．５ｍａｓｓ％以下（Ａｌについては１．２ｍａｓｓ％以下であることが好ましく、１ｍａｓｓ％以下であることがより好ましく、またＳｉ，Ｍｎについては１ｍａｓｓ％以下であることが好ましい）としておくことが必要である。なお、Ｘ４としてＡｌを選択する場合には、適当な熱処理（焼鈍）を施すことによって、銅合金材表面に緻密な酸化皮膜を形成させて、耐久性の更なる向上を図ることができる。この場合、Ａｌ添加量は０．１〜１ｍａｓｓ％としておくのが好ましく、熱処理を低温且つ長時間の条件で行なうのがよい。具体的には、４００〜４７０℃，３０分〜８時間の条件で熱処理することが好ましい。Ｎｉの添加量は、耐蝕性を向上させるためには０．００５ｍａｓｓ％以上としておく必要がある。熱間加工性への影響等を考慮すれば、また第７及び第８銅合金材にあって結晶粒の微細化に有用なＺｒ及びＰがＮｉによって消費される（結晶粒の微細化作用を阻害する）不都合があることも考慮すれば、０．５ｍａｓｓ％以下（好ましくは０．１ｍａｓｓ％以下）としておくことが好ましい。

第５〜第８銅合金材にあっては、海水に浸漬又は接触する海水用網状構造物（魚類用養殖網等）の構成材として好適に使用できるための特性（耐海水性、耐摩耗性、延性及び強度等）を確保するために、上記した合金組成をなすと共に、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）である相組織をなすものであることが必要である。ところで、γ相及び／又はδ相が過剰であると、伸線時に破断し易くなり、特にγ相の選択腐蝕が生じて耐海水性が低下する。また、γ相は耐摩耗性及び耐潰蝕性を向上させるものであり、またδ相は耐潰蝕性を向上させるものではあるが、γ相及び／又はδ相の存在は、その一方で、延性を低下させる阻害原因となる。したがって、伸線加工時の破断や耐海水性の低下を生じさせることなく強度、耐摩耗性及び延性をバランスよく有するためには、上記した相組織であって、γ相及びδ相の合計含有量は面積率で０〜１０％（好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３％）に制限しておくことが好ましい。また、第５〜第８銅合金材を得るための塑性加工方法によっては、γ相及びδ相を含まずα相が９５〜１００％（好ましくは９８〜１００％、より好ましくは９９．５〜１００％）を占める相組織（例えば、α単相又はα＋β相）であることが好ましい。また、γ相を含有する場合にあって、γ相による選択腐蝕と延性の低下を最小限にするためには、γ相を分断（好ましくは、長辺の長さが０．２ｍｍ以下の楕円形状化）を図ることが好ましい。また、連続したβ相は耐海水性を低下させることから、耐海水性を考慮すればβ相は生成させないのがよいが、β相の生成は、その一方で、熱間加工性（特に、押出加工性）を向上させる。これらの点から、β相の含有量（面積率）は５％以下（好ましくは２％以下、より好ましくは０．５％以下）であることが好ましく、特に耐海水性を重視する上ではβ相はこれを含有させないことが好ましい。第５〜第８銅合金材がγ相及び／又はβ相を含有する相組織をなすものである場合には、当該銅合金材に適当な熱処理を施す（例えば、４５０〜６００℃及び０．５〜８時間の条件で焼鈍する）ことにより、含有するγ相及びβ相を分断，球状化させておくことが好ましい。このようにγ相及びβ相を分断，球状化させておくことにより、γ相及びβ相の生成による問題を可及的に排除することができる。例えば、γ相がこのように分断，球状化されておれば、γ相の生成による延性の低下が少なくなり、耐摩耗性も向上する。上記した熱処理としては、例えば、当該銅合金材又はこれを得る過程での中間加工材を均質化焼鈍（４５０〜６００℃で熱処理した上、４５０℃まで炉冷する）を行なうこと、更には、これに加えて４００〜４７０℃で仕上焼鈍を行なうことが好ましい。なお、Ｚｒ及びＰの共添により結晶粒が微細化されると、必然的にγ相が分断球状化することはいうまでもなく、更にγ相を均一に分布させることができる。

第５〜第８銅合金材にあって、上記したような相組織をなすためにはＳｎの含有量をＣｕ及びＺｎの含有量との関係において調整しておく必要があり、具体的には、上記含有量式の値Ｙ５〜Ｙ８が夫々６２〜９０（好ましくは６２．５〜８１、より好ましくは６３〜７６、最適には６４〜７４）となるように、各構成元素の含有量を決定しておくことが必要である。Ｙ５〜Ｙ８の下限値側は、主要元素であるＣｕ、Ｓｎ及びＺｎの含有量関係において、より優れた耐海水性、耐潰蝕性（耐エロージョンコロージョン性）及び耐摩耗性を確保するために、上記した如く設定される。一方、γ相及び／又はδ相に起因する冷間での引抜性、伸び、耐蝕性及び鋳造性を考慮すると、Ｙ５〜Ｙ８の上限値側も制限しておく必要があり、上記した如く設定しておく必要がある。これらの諸特性を確保する上においては、Ｓｎ濃度はＣｕ濃度に応じて変化することになる。

第５〜第８銅合金材は、Ｚｒ及びＰを添加させることにより結晶粒の微細化を実現し、溶融固化時における平均結晶粒径を０．２ｍｍ以下（好ましくは０．１ｍｍ以下、最適には０．０６ｍｍ以下）としておくことにより、線状又は棒状の鋳造加工材のアップワード（アップキャスト）等の連続鋳造による提供及びその実用を可能とし、線状又は棒状の塑性加工材又は複合加工材を得るに必要な塑性加工工程数を減少させて製造コストの大幅な低減を実現するものである。すなわち、結晶粒が微細化していない場合、鋳物特有のデンドライト組織の解消、Ｓｎの偏析の解消やγ相の分断球状化等を図るために複数回の熱処理（均質化焼鈍を含む）が必要となり、また結晶粒が粗大化しているために表面状態が悪く、Ｓｎの偏析と相俟って、線材又は棒材を得るための塑性加工（伸線加工や引抜加工等）時においてクラックが生じ易く、最終の塑性加工材を得るに必要な塑性加工工程数が大幅に増加する。しかし、結晶粒が上記した如く微細化されている場合には、偏析もミクロ的なものにすぎないから、均質化焼鈍を行なう必要がなく、第５〜第８銅合金材である塑性加工材（特に、線材又は小径の棒材）を得るための塑性加工工程数及び熱処理回数を大幅に減少させることができる。例えば、鋳造素材又は鋳造加工材に１回の伸線加工又は引抜加工（調質を揃えるための仕上伸線加工を含めても２回の伸線加工）と１回の熱処理（焼鈍）とを施すことによって、養殖網等の構成材として好適する高品質の第５〜第８銅合金材を得ることができる。例えば、伸線加工により線材を得る場合においては、結晶粒の微細化によって材料の延性が向上するため或いは銅合金材表面の凹凸も少なくなるため、伸線加工時に破断することがなく、また銅合金材表面に面削加工（ヒーリング加工等）を施す必要がある場合にもその削り代が僅かで済む。さらに、γ相及び／又はδ相が析出する場合にも、それらは結晶粒界に存在するため、結晶粒が微小であればある程、それらの相長さは短くなるから、γ相及び／又はδ相を分断するための格別の処理工程は必要としないか或いは必要とするとしてもその処理工程を最小限とすることができる。このように、製造に必要な工程数を大幅に削減して、製造コストを可及的に低減させることができる。なお、言うまでもないが、偏析が解消されない線材又は棒材は、耐蝕性や機械的性質等の諸特性において当然に満足するものではない。

ところで、第５〜第８銅合金材にあっては、上記した如く、結晶粒の微細化が図られるために、偏析等の要因となるＳｎの多量添加や熱間変形抵抗の増加による押出加工性の低下原因となるＣｕの高濃度化をこれらの問題を生じることなく実現することができる。すなわち、Ｓｎを１〜１．５ｍａｓｓ％以上に多量添加させると、耐蝕性等の大幅な向上が期待されるが、その一方で、Ｓｎの著しい偏析が生じて、溶融固化時の割れ、ひけ巣、ブローホールやミクロポロシティを引き起こし易く、更には熱間加工において割れが生じ易くなる。しかし、溶融固化時に結晶粒が微細化されているときには、このような問題が生じず、Ｓｎの多量添加による耐海水性等の更なる向上を図ることが可能となる。また、Ｃｕ濃度が高い場合（Ｃｕ含有量：６８ｍａｓｓ％以上）、熱間変形抵抗が増大して熱間加工性、特に押出加工性が顕著に低下することになる。しかし、結晶粒が微細化されておれば、Ｃｕが高濃度であっても、このような問題が生じず、熱間加工性の低下を防止することができる。

第５〜第８銅合金材にあって、Ｚｒ及びＰの添加は、専ら、結晶粒を微細化させる目的で行われるものであり、銅合金本来の特性を何ら阻害するものではない。Ｚｒ及びＰの添加による結晶粒の微細化によって、前述した如く、Ｚｒ及びＰを結晶粒微細化元素として含有しない点を除いて同種組成をなす銅合金材が有する特性と同等又はそれ以上の特性が確保されることになる。溶融固化時における平均結晶粒径を上記した如く微小となすためには、上記した如く、含有量式の値Ｙ１、Ｙ３及びＹ４を考慮した合金組成及び相組織をなすようにＳｎ等の含有量を決定しておくことに加えて、結晶粒の微細化機能元素であるＺｒ及びＰ相互の含有量比Ｚ１並びにこれらとＳｎとの含有量比Ｚ２及びＺ３が上記した値となるようにしておくことが好ましい。

本発明は、第２に、魚類の養殖を行なう上で優れた機能（防汚性及び殺菌・滅菌性等）を発揮する銅網等の実用化を図るべく、第５〜第８銅合金材を構成材とする海水用網状構造物を提案する。

すなわち、本発明の海水用網状構造物は、上記した線状又は棒状の第５〜第８銅合金材により構成されたものであり、上記した線状又は棒状の塑性加工材、鋳造加工材又は複合加工材を使用して金網構造ないし格子構造に組み立てられたものである。

好ましい実施の形態にあって、本発明の海水用網状構造物は、第５〜第８銅合金材である線材を使用して金網構造に編組されたものであって、多数本の線材が波形をなして並列しており且つ隣接する線材同士がそれらの屈曲部において交絡する菱形金網構造をなしている。かかる海水用網状構造物は、主として、魚類用養殖網として使用される。この養殖網にあっては、網下端部にこれに沿う環形状をなす補強枠を取り付けて、この補強枠により、網下端部の形状保持を行なうと共に下方へのテンションを付与するようにしておくことが好ましい。このような補強枠による形状保持及びテンション付与により、波等による線材の交絡部分における擦れを可及的に防止できる。このような補強枠は、網構成材（線材たる第５〜第８銅合金材）と同質の銅合金からなるパイプで構成されていることが好ましい。

また、本発明の海水用網状構造物は、線状の第５〜第８銅合金材（線材）を構成材とする養殖網等の他、棒状の第５〜第８銅合金材（棒材）を使用して格子構造に溶接等により組み立てられた海水取水口等としても提案される。

なお、魚類用養殖網等の構成材として使用される線材（網線材）は、それが第５〜第８銅合金材である場合、例えば、横型連続鋳造又はアップワード（アップキャスト）により鋳造された線状の鋳造素材（径：５〜１０ｍｍ径）を３〜４ｍｍ径に伸線加工すると共に１回又は２回の焼鈍を施して得られる。なお、横型連続鋳造又はアップワード（アップキャスト）により鋳造された鋳造加工材は、Ｓｎの偏析等が残るため、養殖網の構成材としては必ずしも好適使用されるものではないが、養殖網以外の用途においては、海水用網状構造物の構成材として好適に使用することができる。

第５〜第８銅合金材は、従来公知の銅合金材に比して耐海水性及び耐久性に極めて優れるものであり、海水に浸漬又は接触する魚類用養殖網等の海水用網状構造物の構成材として使用した場合において、海水、波や養殖魚による腐蝕や損耗を可及的に防止して、当該構造物の寿命を大幅に向上させるものである。したがって、合金寿命を含めたトータルコストの面から使用できなかった分野にまで、海水用網状構造物の用途を拡大することができ、他の金属に比して優れる銅合金の特性（抗菌性，防汚性等）を有効に利用することができる。

特に、第５〜第８銅合金材は、微量のＺｒ及びＰが含有される合金組成となすことによって、溶融固化時における結晶粒の微細化つまり鋳造組織における結晶粒の微細化をマクロ組織のみならずミクロ組織においても実現するものであり、従来公知の銅合金材に比しては勿論、Ｚｒ及びＰを添加させない点を除いて構成元素を同様とする第１〜第４銅合金材（被改質銅合金材）に比しても、上記した特性の更なる向上を図りうるものである。しかも、鋳造段階での結晶粒の微細化を実現するものであるから、鋳造性の大幅な向上を図ることができると共に、銅合金そのものの塑性加工性を改善するものであり、鋳造後に押出，伸線等の塑性加工を行なう場合にも、その加工を良好に行なうことができる。

また、第５〜第８銅合金材である線材を使用して編組された海水用網状構造物、特に、魚類用養殖網は、従来の銅網が有する利点を損なうことなく、その欠点である耐久性を大幅に改善したものであり、耐用年数をトータルコスト的にも実用できる程度にまで向上させることができる。したがって、第５〜第８銅合金材で構成した魚類用養殖網を使用することにより、大型回遊魚を含めたあらゆる種類の魚類を健全且つ経済的に養殖することができる。特に、網構成材として第５〜第８銅合金材を使用する魚類用養殖網等にあっては、その構成材を押出加工を必要とすることなく１〜２回程度の伸線加工により得ることができる（海水用網状構造物の使用条件又は用途によっては、伸線加工をも必要としない鋳造加工材として得ることができる）から、大掛かりな鋳造設備や押出加工設備を必要とせず、しかも加工工程の大幅な削減を図り得て、製造コストの大幅な低減を実現することができる。

本発明に係る海水用網状構造物である魚類用養殖網を使用した生簀の一例を示す正面図である。 図１のII−II線に沿う横断平面図である。 当該養殖網の要部を拡大して示す正面図である。 図１のIV−IV線に沿う横断平面図である。

符号の説明

１ 支持枠
２ 浮子
３ 魚類用養殖網（海水用網状構造物）
３ａ 周壁
３ｂ 底壁
４ 補強枠
４ａ 直線状パイプ
４ｂ Ｌ形パイプ
５ 海面
６ 網線材（線材）
６ａ 屈曲部（交絡部）

図１は本発明に係る海水用網状構造物である魚類用養殖網を使用した生簀の一例を示す正面図であり、図２は図１のII−II線に沿う横断平面図であり、図３は当該養殖網の一部を拡大して示す正面図であり、図４は図１のIV−IV線に沿う横断平面図である。

この生簀は、図１に示す如く、支持枠１に複数の浮子２を取り付けると共に魚類用養殖網３を吊支させてなり、養殖網３の下端部には補強枠４が取り付けられている。

支持枠１は、金属製（例えば鉄製）の角材，板材，パイプ材等を方形額縁状に組み立てた構造体である。この支持枠１は、養殖作業者が作業を行なうための足場を兼ねるものであり、その内周部には養殖網３の上端部を取り付けるための網取付部が設けられている。浮子２は発泡スチロール製のもので、支持枠１の下面部に養殖網３の上端外周面に沿う方形環状をなして取り付けられていて、支持枠１を海面５上に位置させた状態で生簀を浮遊支持させる。

養殖網３は、図１及び図２に示す如く、従来公知の鉄製網を製造する場合に使用する網製造機（金属網編み機）により銅合金製の網線材６を使用して編組されたものであり、上端部を支持枠１の内周部に設けた網取付部にワイヤロープ等により取り付けられた方形筒状の周壁３ａとその下端部を閉塞する方形状の底壁３ｂとからなる。すなわち、養殖網３は、図３に示す如く、波形をなして並列する多数本の網線材６を、隣接する網線材６，６同士がそれらの屈曲部６ａ，６ａにおいて交絡する菱形金網構造に編組してなる。網線材６としては、第５〜第８銅合金材（例えば、実施例２で述べる複合加工材Ｂ（又は鋳造加工材））が使用される。なお、養殖網３の形状（周壁３ａの一辺長さや網目Ｓ（図３参照）の寸法等）は、設置場所や養殖魚の種類等の養殖条件に応じて設定される。

補強枠４は、図４に示す如く、４本の直線状パイプ４ａを４個のＬ形パイプ４ｂで連結した方形環状構造をなしており、養殖網３の下端部に底壁３ｂを囲繞する状態で取り付けられている。各パイプ４ａ，４ｂは網線材６と同質の銅合金で構成されている。なお、直線状パイプ４ａとＬ形パイプ４ｂとは、軸線方向に若干の相対変位を許容する状態で連結されていて、波等の影響による養殖網３の変形に追従して変形しうるように工夫されている。

補強枠４は、養殖網３の下端部を補強して、その形状を保持する補強材として機能する。したがって、養殖網３は、その上下端部分が支持枠１と補強枠４とで形状保持されることになり、全体として、波や大型回遊魚等によって大きく変形することがなく、適正な形状に保持されることになる。また、補強枠４は、その自重により、養殖網３の周壁３ａに下方へのテンションを付与して、養殖網３の周壁３ａにおける網線材６，６の交絡部６ａ，６ａにおける遊びＬ（図３参照）を均一で小さな寸法となるように減少させるテンション付与材（錘）としても機能する。なお、補強枠４の重量は、遊びＬが０．１〜１０ｍｍ（好ましくは０．５〜５ｍｍ）となるようなテンションを付与できる程度に設定しておくことが好ましい。

したがって、養殖網３の交絡部６ａ，６ａにおける網線材６，６同士の擦り現象は、支持枠１及び補強枠４による形状保持と補強枠４のテンション効果による遊びＬの減少とによって、効果的に抑制されることになり、隣接する網線材６，６の相対運動による損耗が可及的に防止される。なお、補強枠４は必要に応じて設けられるもので、養殖網３の使用環境や養殖魚の種類によっては設けておく必要のない場合がある。

実施例２として、表２及び表３に示す組成をなす線状の複合加工材（以下「複合加工線材Ｂ」と総称する）Ｎｏ．５０１〜Ｎｏ．５２８、Ｎｏ．６０１〜Ｎｏ．６０７、Ｎｏ．７０１〜Ｎｏ．７０８及びＮｏ．８０１〜Ｎｏ．８０５を得た。なお、線材Ｎｏ．５０１〜Ｎｏ．５２８は第５銅合金材であり、線材Ｎｏ．６０１〜Ｎｏ．６０７は第６銅合金材であり、線材Ｎｏ．７０１〜Ｎｏ．７０８は第７銅合金材であり、また線材Ｎｏ．８０１〜Ｎｏ．８０５は第８銅合金材である。

各複合加工線材Ｎｏ．５０１〜Ｎｏ．５２８、Ｎｏ．６０１〜Ｎｏ．６０７、Ｎｏ．７０１〜Ｎｏ．７０８及びＮｏ．８０１〜Ｎｏ．８０５は、次のようにして得られたものである。すなわち、溶解炉（溶製能力：６０ｋｇ）に横型連続鋳造機を付設してなる鋳造装置を使用して、表２及び表３に示す組成をなす６ｍｍ径の鋳造素線Ｂ−１を低速（１ｍ／分）で連続鋳造した。モールドは黒鉛を用いて、随時、所定の成分になるように添加元素を調整添加しながら連続で行った。次に、この鋳造素線Ｂ−１を冷間伸線することにより、４．３ｍｍ径の一次加工線材Ｂ−２を得た。このとき、伸線工程は２回に分けて行い、鋳造素線Ｂ−１を伸線して５ｍｍ径の中間線材を得た上、この中間線材を更に４．３ｍｍ径に伸線することにより一次加工線材Ｂ−２を得るようにした。そして、一次加工線材Ｂ−２を、４８０℃，１時間の条件で焼鈍した上で冷間伸線することにより、４ｍｍ径の複合加工線材Ｂを得た。

また、比較例１として、表４に示す組成をなす４ｍｍ径の線材（以下「第１比較例線材Ｃ」と総称する）Ｎｏ．１００４及びＮｏ．１００５を、次のようにして得た。すなわち、表４に示す組成をなす円柱状の鋳塊Ｃ−１を熱間押出して１２ｍｍ径の丸棒材Ｃ−２を得た。このとき、Ｃｕ含有量が６８ｍａｓｓ％以上である組成をなすものについては、熱間変形抵抗が高いため、直径：６０ｍｍ，長さ：１００ｍｍの円柱状鋳塊Ｃ−１を得て、これを８５０℃に加熱して押し出すことによって丸棒材Ｃ−２を得た。一方、Ｃｕ含有量が６８ｍａｓｓ％未満である組成をなすものについては、直径：１００ｍｍ，長さ：１５０ｍｍの円柱状鋳塊Ｃ−１を得て、これを８００℃に加熱して押し出すことによって丸棒材Ｃ−２を得た。次に、丸棒材Ｃ−２を冷間伸線することにより９ｍｍ径の一次加工線材Ｃ−３を得た。このとき、伸線工程は２回に分けて行い、丸棒材Ｃ−２を伸線して１０．２ｍｍ径の中間線材を得た上、この中間線材を更に９ｍｍ径に伸線することにより一次加工線材Ｃ−３を得るようにした。そして、一次加工線材Ｃ−３を、５５０℃で１時間保持した上で冷間伸線することにより、６ｍｍ径の二次加工線材Ｃ−４を得た。さらに、二次加工線材Ｃ−４を冷間伸線することにより、４．３ｍｍ径の三次加工線材Ｃ−５を得た。そして、三次加工線材Ｃ−５を、４８０℃，１時間の条件で焼鈍した上で冷間伸線することにより、４ｍｍ径の塑性加工線材Ｃを得た。

また、比較例２として、表５に示す組成をなす４ｍｍ径の複合加工線材（以下「第２比較例線材Ｄ」と総称する）Ｎｏ．２００１〜Ｎｏ．２０１３及びＮｏ．２５０１〜Ｎｏ．２５０５を、実施例２の複合加工線材Ｂを得た場合と同一の製造工程により得た。これらの第２比較例線材Ｄは第５〜第８銅合金材に対する比較例として得たものである。線材Ｎｏ．２５０１〜Ｎｏ．２５０５は、夫々、結晶粒微細化元素であるＺｒ及びＰを共添していない点を除いて、構成元素を線材Ｎｏ．５０１〜Ｎｏ．５０５と同一とするものである。なお、Ｎｏ．２００９及びＮｏ．２０１１については一次加工線材Ｂ−２を得る過程で、またＮｏ．２０１０、Ｎｏ．２０１２及びＮｏ．２５０２〜Ｎｏ．２５０５については鋳造素線Ｂ−１を得る過程で、夫々、大きな欠陥が生じたため、最終的に第２比較例線材Ｄを得ることができなかった。また、Ｎｏ．２００１、Ｎｏ．２００２、Ｎｏ．２００５及びＮｏ．２０１３については、一次加工線材Ｂ−２に割れを生じたものの、その程度が大きなものではなかったため、第２比較例線材Ｄを得ることができた。

而して、各線材Ｂ，Ｄについて、機械的特性を確認するために、次のような引張試験及び曲げ試験を行った。

すなわち、引張試験では、アムスラー型万能試験機を使用して、各線材Ｂ，Ｄの引張強さ（Ｎ／ｍｍ^２）、伸び（％）及び疲労強度（Ｎ／ｍｍ^２）を測定した。その結果は、表７、表８及び表１０に示す通りであった。なお、前述した如く最終的に線材Ｄを得ることができなかったＮｏ．２００９、Ｎｏ．２０１０、Ｎｏ．２０１１、Ｎｏ．２０１２及びＮｏ．２５０２〜Ｎｏ．２５０５については、当該引張試験及び以下の各試験を行なっていない。

また、曲げ試験では、繰り返し変形に対する耐久性を確認するために、各線材Ｂ，Ｄを鉛直状態にして中間部を固定し、その上半部分を固定部において屈曲半径が６ｍｍとなるように水平に折り曲げた上で鉛直状態に復元し、更に屈曲半径が６ｍｍとなるように逆方向に水平に折り曲げた上で鉛直状態に復元する一連の曲げ動作（この動作を曲げ回数１とする）を繰り返し、屈曲部に亀裂が生じるまでの曲げ回数を測定した。その結果は、表７、表８及び表１０に示す通りであった。

また、各線材Ｂ，Ｄについて、その耐蝕性ないし耐海水性を確認するために、次のような耐海水性試験Ｉ〜IV及び「ＩＳＯ ６５０９」に規定される脱亜鉛腐蝕試験を行なった。

すなわち、耐海水性試験Ｉ〜IVにおいては、各線材Ｂ，Ｄから採取した試料に、その軸線に直交する方向において、口径１．９ｍｍのノズルから試験液（３０℃）を１１ｍ／秒の流速で衝突させて、エロージョン・コロージョンテストを行ない、所定時間Ｔが経過した後の腐蝕減量（ｍｇ／ｃｍ^２）を測定した。試験液としては、耐海水性試験Ｉ及び耐海水性試験IIでは３％食塩水を、耐海水性試験III では３％食塩水にＣｕＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ（０．１３ｇ／Ｌ）を混合させた混合食塩水を、また耐海水性試験IVでは３％食塩水に平均径０．１１５ｍｍのガラスビーズ（５ｖｏｌ％）を混合させた混合食塩水を、夫々使用した。腐蝕減量は、耐海水試験開始前における試料重量から試験液をＴ時間衝突させた後の試料重量との１ｃｍ^２当たりの差量（ｍｇ／ｃｍ^２）であり、衝突時間は、耐海水性試験Ｉ，III においては９６時間とし、耐海水性試験IIにおいては９６０時間とし、耐海水性試験IVにおいては２４時間とした。耐海水性試験Ｉ〜IVの結果は、表７、表８及び表１０に示す通りであった。

また、「ＩＳＯ ６５０９」の脱亜鉛腐蝕試験においては、各線材Ｂ，Ｄから採取した試料を、暴露試料表面が伸縮方向に対して直角となるようにしてフェノール樹脂に座込み、試料表面をエメリー紙により１２００番まで研磨した後、これを純水中で超音波洗浄して乾燥した。かくして得られた被腐蝕試験試料を、１．０％の塩化第２銅２水和物（ＣｕＣｌ_２・２Ｈ_２Ｏ）の水溶液中に浸潰し、７５℃の温度条件下で２４時間保持した後、水溶液中から取出して、その脱亜鉛腐蝕深さの最大値つまり最大脱亜鉛腐蝕深さ（μｍ）を測定した。その結果は、表７、表８及び表１０に示す通りであった。

また、各線材Ｂ，Ｄの相組織を確認し、α相、γ相及びδ相の面積率（％）を画像解析により測定した。すなわち、２００倍の光学顕微鏡組織を画像処理ソフト「ＷｉｎＲＯＯＦ」で２値化することにより、各相の面積率を求めた。面積率の測定は３視野で行い、その平均値を各相の相比率とした。その結果は表２〜表４に示す通りであり、上記した特性を有するためには、前述した相組織をなすことが必要であることが確認された。

また、線材Ｂ，Ｄについて、その溶解固化時における平均結晶粒径（μｍ）を測定した。すなわち、鋳造素線Ｂ−１の切断面を硝酸でエッチングした上、そのエッチング面に出現するマクロ組織における結晶粒の平均径を７．５倍に拡大して測定した。この測定は、ＪＩＳ Ｈ０５０１の伸銅品結晶粒度試験の比較法に基づいて行ない、切断面を硝酸でエッチングした後、約０．５ｍｍ以上の結晶粒径は７．５倍に拡大して観察し、約０．１ｍｍよりも小さな結晶粒径については、過酸化水素とアンモニア水の混合液でエッチングし、光学顕微鏡で７５倍に拡大して観察した。その結果は表７、表８及び表１０に示す通りであった。

表７、表８及び表１０から理解されるように、第５〜第８銅合金材である線材Ｂは、比較例線材Ｄに比して、耐蝕性ないし耐海水性に優れており、引張強さ等の機械的特性及び繰り返し変形に対する耐久性にも優れていることが確認された。さらに、第５〜第８銅合金材は、Ｚｒ及びＰの共添効果により結晶粒が顕著に微細化されており、その結果、上記した各特性が大幅に向上することが理解される。特に、Ｚｒ及びＰの共添効果により結晶粒が微細化される点については、複合加工線材Ｎｏ．５０１〜Ｎｏ．５０５とＺｒ及びＰを共添させない点を除いて構成元素を同一とする第２比較例線材Ｎｏ．２５０１〜Ｎｏ．２５０５との平均結晶粒径を比較することによって、容易に理解される。

また、線材Ｂ，Ｄの伸線性を、次のような基準で判定した。すなわち、線材Ｂ，Ｄについては、一回の伸線加工（加工率：約４９％）により、前記鋳造素線Ｂ−１（径：６ｍｍ）から割れのない一次加工材Ｂ−２（径：４．３ｍｍ）を得ることができたものを、伸線性に優れると判定し、一回の伸線加工によっては割れのない一次加工材Ｂ−２を得ることができなかったが、前記した実施例２又は比較例２の伸線工程（二回の伸線加工）において割れのない一次加工材Ｂ−２を得ることができたものを、一般的な伸線性を有するものと判定し、前記した実施例２又は比較例２の伸線工程（二回の伸線加工）において割れのない一次加工材Ｂ−２を得ることができなかったものを、伸線性に劣ると判定した。その結果は、表７、表８及び表１０に示す通りであった。これらの表においては、伸線性に優れると判定されたものを「○」で、一般的な伸線性を有すると判定されたものを「△」で、また伸線性に劣ると判定されたものを「×」で示した。

また、線材Ｂ，Ｄについて、次のような鋳造性判定試験により、鋳造性の優劣を判定した。鋳造性判定試験においては、鋳造速度を３ｍ／分、１．８ｍ／分及び１ｍ／分の３段階に亘って変化させつつ、実施例２又は比較例２と同一条件により鋳造素線Ｂ−１を連続鋳造して、欠陥のない鋳造素線Ｂ−１が得られる鋳造速度の高低により鋳造性の優劣を判定した。その結果は表７、表８及び表１０に示す通りであり、これらの表においては、欠陥のない鋳造素線Ｂ−１が３ｍ／分の高速鋳造で得られたものを優れた鋳造性を有するものとして「◎」で示し、欠陥のない鋳造素線Ｂ−１を高速鋳造によっては得ることができなかったが１．８ｍ／分の中速鋳造で得ることができたものを良好な鋳造性を有するものとして「○」で示し、欠陥のない鋳造素線Ｂ−１を高速鋳造及び中速鋳造によっては得ることができなかったが１ｍ／分の低速鋳造で得ることができたものを一般的な鋳造性を有するものとして「△」で示し、低速鋳造（１ｍ／分）によっても欠陥のない鋳造素線Ｂ−１を得ることができなかったものを鋳造性に劣るものとして「×」で示してある。なお、鋳造性に劣るもの（「×」で示されたもの）については、上記した鋳造性判定試験を行わず、実施例２及び比較例２における線材Ｂ，Ｄの製造過程における鋳造状況から判定した。すなわち、この製造過程の鋳造工程（１ｍ／分の低速鋳造）において欠陥のない鋳造素線Ｂ−１を得ることができなかったものについては、鋳造性判定試験を行うまでもなく、鋳造性に劣るものと判定した。

表７、表８及び表１０から理解されるように、第５〜第８銅合金材である線材Ｂは、比較例線材Ｄに比して、伸線性に優れていることが確認された。さらに、第５〜第８銅合金材である線材Ｂは、結晶粒が微細化されていることにより、伸線性は勿論、鋳造性にも極めて優れることが確認された。

また、実施例３として、実施例２で得た複合加工線材Ｂを、夫々、菱形金網構造（網目Ｓ：４０ｍｍ）に編組して、１辺長さ：９ｍ，深さ（上下方向幅）：５ｍとした正方形筒状の養殖網３（図１〜図３を参照）を得た。すなわち、表１１に示す如く、複合加工線材Ｎｏ．５０９、Ｎｏ．５２１及びＮｏ．７０４を夫々編組してなる養殖網Ｎｏ．２、Ｎｏ．３及びＮｏ．４を得た。

また、比較例３として、表１１に示す如く、第１比較例線材Ｎｏ．１００４及びＮｏ．１００５を夫々編組してなる実施例３と同一形状の養殖網Ｎｏ．５及びＮｏ．６を得た。

そして、各養殖網Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６を使用して、図１に示す生賓を組み立てた。なお、各生簀（養殖網）は、各々、はまち養殖用のものとサーモン養殖用のものとを一対製作した。また、各養殖網Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６には、交絡部６ａ，６ａの遊びＬが平均で約２ｍｍとなるように、約２０００ｋｇの補強枠４（図１及び図４を参照）を取り付けた。

而して、上記した各生賓を実際の養殖場において使用して回遊魚（はまち及びサーモン）を養殖し、養殖開始後１年経過後における養殖網Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６について網構成線材の最大線径減少量（ｍｍ）を測定した。線径減少量は、喫水領域（海面下１０〜３０ｃｍの領域）における周壁３ａのコーナ部分（喫水コーナ部分）、当該喫水領域における周壁３ａのコーナ部分以外の部分（喫水周壁部分）、周壁３ａ（喫水周壁部分より下方領域の部分）及び底壁３ｂにおいて、夫々、任意の１０箇所（測定点）で測定し、そのうちの最大のものを最大線径減少量とした。その結果は表１１に示す通りであった。なお、線径減少量は、各測定点における１年経過後の線径を測定し、その測定値を元の線径値（４ｍｍ）から差し引いたものである。

表１１から明らかなように、僅かな期間（１年）であるにも拘わらず、実施例３の養殖網Ｎｏ．２〜Ｎｏ．４では、何れの測定点においても、比較例３の養殖網Ｎｏ．５及びＮｏ．６に比して、線径減少量が極めて少なく、養殖網の耐久性に優れていることが確認された。なお、１年経過時において各養殖網Ｎｏ．２〜Ｎｏ．６の状態を観察したが、フジツボ等の海洋生物の付着は殆ど認められなかった。

Claims (17)

1. 海水用網状構造物を構成するための線状若しくは棒状の銅合金材であって、Ｃｕ：６２〜９１ｍａｓｓ％と、Ｓｎ：０．０１〜４ｍａｓｓ％と、Ｚｒ：０．０００８〜０．０４５ｍａｓｓ％と、Ｐ：０．０１〜０．２５ｍａｓｓ％と、Ｚｎ：残部とからなり且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間に６２≦［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］≦９０が成立する合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする銅合金材。
2. Ａｓ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％、Ｓｂ：０．０２〜０．２５ｍａｓｓ％及びＭｇ：０．００１〜０．２ｍａｓｓ％から選択された１種以上の元素Ｘ３を更に含有し且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ３の合計含有量［Ｘ３］ｍａｓｓ％との間に６２≦［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ３］≦９０が成立する合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載する銅合金材。
3. Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％から選択された１種以上の元素Ｘ４を更に含有し且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％との間に６２≦［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]≦９０が成立する合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下であることを特徴とする、請求項１に記載する銅合金材。
4. Ａｌ：０．０２〜１．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．０５〜１．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．０２〜１．９ｍａｓｓ％及びＮｉ：０．００５〜０．５ｍａｓｓ％から選択された１種以上の元素Ｘ４を更に含有し且つＣｕの含有量［Ｃｕ］ｍａｓｓ％とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％とＸ３の合計含有量［Ｘ３］ｍａｓｓ％とＡｌの含有量［Ａｌ］ｍａｓｓ％とＭｎの含有量［Ｍｎ］ｍａｓｓ％とＳｉの含有量［Ｓｉ］ｍａｓｓ％とＮｉの含有量［Ｎｉ］ｍａｓｓ％との間に６２≦［Ｃｕ］−０．５［Ｓｎ］−３［Ｐ］−０．５［Ｘ３］−３．５［Ｓｉ］−１．８［Ａｌ］＋［Ｍｎ］＋[Ｎｉ]≦９０が成立する合金組成をなし、α相、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で９５〜１００％である相組織をなし、溶融固化時における平均結晶粒径が０．２ｍｍ以下であることを
   特徴とする、請求項２に記載する銅合金材。
5. 合金組成において、Ｓｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％とＺｒの含有量［Ｚｒ］ｍａｓｓ％とＰの含有量［Ｐ］ｍａｓｓ％との間には、０．５≦［Ｐ］／［Ｚｒ］≦１５０、１≦［Ｓｎ］／［Ｚｒ］≦３０００及び０．２≦［Ｓｎ］／［Ｐ］≦２５０が成立することを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載する銅合金材。
6. 相組織において、γ相及びδ相の合計含有量が面積率で１０％以下となっていることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載する銅合金材
   。
7. 合金組成において、Ｃｕの含有量［Ｃｕ］とＳｎの含有量［Ｓｎ］ｍａｓｓ％との間には、１≦０．０６［Ｃｕ］−［Ｓｎ］≦４．５が成立することを特徴とする、請求項６に記載する銅合金材。
8. 溶融固化時における初晶がα相であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載する銅合金材。
9. Ｆｅ及び／又はＮｉが不可避不純物として含有されている場合にあって、不可避不純物としてのＦｅ及びＮｉの含有量が各々０．５ｍａｓｓ％以下であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８に記載する銅合金材。
10. 線状若しくは棒状に鋳造された鋳造加工材又はこれを更に線状若しくは棒状に塑性加工してなる複合加工材であることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８に記載する銅合金材。
11. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０に記載する線状又は棒状の銅合金材を製造するに当たって、鋳造工程においては、Ｚｒを、これを含有する銅合金物の形態で、鋳込み直前に添加させることにより、鋳造に際して酸化物及び／又は硫化物の形態でＺｒが添加されないようにすることを特徴とする、銅合金材の製造方法。
12. Ｚｒを含有する前記銅合金物が、Ｃｕ−Ｚｒ合金若しくはＣｕ−Ｚｎ−Ｚｒ合金又はこれらの合金をベースとしてＰ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｓｎ、Ｍｎ及びＢから選択する１種以上の元素を更に含有させた銅合金であることを特徴とする、請求項１１に記載する銅合金材の製
    造方法。
13. 請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８、請求項９又は請求項１０に記載する線状又は棒状の銅合金材を使用して金網構造ないし格子構造に組み立てられたものであることを特徴とする海水用網状構造物。
14. 線状の銅合金材たる線材を使用して金網構造に編組されたものであって、多数本の線材が波形をなして並列しており且つ隣接する線材同士がそれらの屈曲部において交絡する菱形金網構造をなしていることを特徴とする、請求項１３に記載する海水用網状構造物。
15. 魚類用養殖網として使用されるものであることを特徴とする、請求項１４に記載する海水用網状構造物。
16. 網下端部にこれに沿う環形状をなす補強枠を取り付けて、この補強枠により、網下端部の形状保持を行なうと共に下方へのテンションを付与するようにしたことを特徴とする、請求項１５に記載する海水用網状構造物。
17. 補強枠が網構成材と同質の銅合金からなるパイプで構成されていることを特徴とする、請求項１６に記載する海水用網状構造物。