JPS59159957A - 耐海水腐食性および熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金 - Google Patents

耐海水腐食性および熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金

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JPS59159957A
JPS59159957A JP3260083A JP3260083A JPS59159957A JP S59159957 A JPS59159957 A JP S59159957A JP 3260083 A JP3260083 A JP 3260083A JP 3260083 A JP3260083 A JP 3260083A JP S59159957 A JPS59159957 A JP S59159957A
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JP
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alloy
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corrosion resistance
hot workability
superior
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JP3260083A
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Masaki Morikawa
正樹 森川
Kunio Kishida
岸田 邦雄
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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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】 この発明は、引張強さ:50に9/−以上の高強度、並
びにすぐれた耐海水腐食性および熱間加工性、特に熱間
鍛造性を有する(lu金合金関するものである。
従来、例えば汚染海水を高速で輸送するラインパイプの
弁体には、高強度と良好な耐海水腐食性が要求されるこ
とから、J工S −AABC2(ke : 8〜10.
5 % 、 Fe : 2.5〜5 % 、 Ni :
 1〜3 % 、 Mn:1,5%以下)として規定さ
れている鋳物用Cu合金が使用されている。
しかし、この従来Cu合金は、引張強さ: 50 Kg
/mA以上の高強度を有し、かつ比較的良好な耐海水腐
食性をもつものの、鋳造用であるために生産性の点で問
題があシ、さらに最近の著しく汚染の進んだ海水に対し
ては十分満足する耐食性を示さないのが現状である。
このようなことから、生産性の点で熱間加工性、特に熱
間鍛造性にすぐれ、かつ汚染海水に対してすぐれた耐食
性を示す高強度材料の開発が強く望まれていた。
そこで、本発明者等は、上述のような観点から、耐海水
腐食性および熱間加工性にすぐれた高強度材料を開発す
べく研究を行なった結果、重量係で、Mnニア 〜 2
2 循、 Zn:25〜35% 、 N1 : 3〜8.5  係 、 FeおよびT1のうちの1種または2種:0.1〜2.
56 MおよびSlのうちの1種または2種二0.1〜2%、 全含有し、さらに必要に応じて、 SnおよびCOのうちの1種または2種二0.1〜2係
と、 PおよびAsのうちの1種または2種 001〜0.1
係と、 Pb:0.01〜0.1幅と、 からなる群のうちの1種せたは2種以上を含有し、残シ
がCuと不可避不純物からなる組成を有するCu合金は
、引張強さ:50Kr/−以上の高強1f’を有し、か
つ海水、特に汚染海水に対してもすぐれた耐食性を示す
と共に、熱間加工性、特に熱間鍛造性にすぐれたもので
あるという知見を得たのである。
この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成範囲を上記の通りに限定した理由を
説明する。
(a)  Mn Mn成分には、合金の強度および熱間加工性を向上させ
る作用があるが、その含有量が7%未満では前記作用に
所望の効果が得られず、一方22%を越えて含有させる
と、溶解歩留が著しく低下するようになることから、そ
の含有量を7〜22%と定めた。
(b)  Zn Zn成分には、合金の強度を高めると共に、熱間加工性
、特に熱間鍛造性を著しく改善する作用があるが、その
含有量が25dl)未満では、特に苛酷な熱間鍛造に際
して欠肉や割れが発生し易くなるばかってなく、鍛造金
型の寿命低下の原因ともなシ、一方35係を越えて含有
させると、耐海水腐食性および合金の常温伸びの低下が
著しく、靭性不足をきたすようになることから、その含
有量を(c)   Ni N1成分には、耐食性、特に耐海水腐食性を向上させる
作用があるが、その含有量が3%未満では所望のすぐれ
た耐海水腐食性を確保することができず、一方85係を
越えて含有させると、合金強度が低下し、かつ熱間加工
性も劣化して、熱間押出しや熱間鍛造などが困難になる
ことから、その含有量を3〜8,5妬と定めた。
(d)FeおよびT1 これらの成分には、結晶粒を微細化し、これによって熱
間加工材の靭性を向上させ、さらに耐海水腐食性を向上
させる作用があるが、その含有量が0.1%未満では前
記作用に所望の効果が得られず、一方2.5’ e!り
’i越えて含有させると、鋳造欠陥が発生し易くなるば
かシでなく、熱間加工材の靭性が低、下するようになる
ことから、その含有量を0.1〜2.5%と定めた。
(e)  MおよびSl これらの成分には、脱酸作用があるほか、合金を改善し
、さらに熱間加工性を一段と向上させる作用があるが、
その含有量が0.1%未満では前記作用に所望の効果が
得られず、一方2係を越えて含有させると合金の伸びが
低下し、さらに耐海水腐食性も劣化するようになること
から、その含有量を0.1〜2%と定めた。
(f)SnおよびC。
これらの成分には、合金の強度をさらに一段と向上させ
る作用があるので、特により一層の高強度が要求される
場合に必要に応じて含有されるが、その含有量が0.1
%未満では所望の強度向上効果が得られず、一方2係を
越えて含有されると合金の靭性が低下するようになるこ
とから、その含有量を0.1〜2係と定めた。
(ω PおよびAs。
これらの成分には、腐食環境下での合金表面よりの脱亜
鉛を著しく抑制し、もって耐食性、特に耐海水腐食性を
より一段と向上させる作用があるので、高度の耐海水腐
食性が要求される場合に必要に応じて含有されるが、そ
の含有量が0.01%未満では前記作用に所望の向上効
果が得られず、一方0.1係を越えて含有させると熱間
加工性が劣化するようになることから、その含有量to
、01〜0.1係と定めた。
(h)Pb pb酸成分は、合金の被削性全向上させる作用があるの
で、特にすぐfした被剛性が要求される場合に必要に応
じて含有されるが、その含有量が0.01係未満では所
望の被剛性を確保することができず、一方0.1係を越
えて含有させると、熱間鍛造時に鍛造割れが発生し易く
なることから、その含有量を0.01〜0.1%と定め
た。
つぎに、この発明のCu合金を実施例により具体的に説
明する。
実施例 通常の高周波誘導炉を用い、黒鉛るつぼ甲にて、それぞ
れ第1表に示される成分組成をもった本発明Cu合金1
〜44.比較Cu合金1〜11.および従来Cu合金(
、T工S−MBC2)を溶製し、金型に鋳造して直径:
200mmφ×長さ:400mmの寸法をもったビレッ
トとした。なお、比較Cu合金1〜11は、いずれも構
成成分のうちのいずれかの成分含有量(第1表に※印を
付したもの〕がこの発明の範囲から外れた組成を有する
ものである。
ついで、この結果得られた各種のビレットヲ、750℃
に加熱した状態で、1500 ton押出し機を用いて
直径:40rtrmφの丸棒に熱間押出し加工を行ない
、この時の押出し圧力および押出し歩留シを測定するこ
とによって熱間押出し加工性を評価した。なお、押出し
歩留っけ、押出し加工後の丸棒の両端部不良部分を切除
し、この切除後の丸棒の重量が前記ビレットの重量に占
める割合で示した。
また、上記の熱間押出し加工後の丸棒より直径:40m
mφ×長さ:100−の寸法をもった試験片を切出し、
この試験片を700℃に加熱した状態で、150 to
nクランクプレス機(金型温度=250℃)にて、直径
: 110tranφX厚さ:13.4調の円板に熱間
鍛造し、熱間鍛造後の円板に発生した欠肉や割れを観察
し、これらの欠陥の全くない場合を○印、わずかでも欠
陥の発生があった場合をX印で評価した。
さらに、上記の熱間押出し加工後の丸棒より、幅:25
+mnX長さニア0mmX厚さ、3咽の寸法をもった試
験片全切出し、この試験片を用い、J工S規格に則して
200時間の塩水噴霧試験を行ない、試験後め腐食減量
を測定し、耐海水腐食性を評価した。
また、さらに上記の熱間押出し加工後の丸棒より引張試
験片全切出し、引張強さを測定した。これらの測定結果
を第2表に示した。
第2表に示される結果から、本発明Cu合金1〜44は
、いずれも従来Cu合金に比してすぐれた熱間加工性お
よび耐海水腐食性を示し、かつ著しく高い強度をもつこ
とが明らかである。一方、比較Cu合金1〜11に見ら
れるように、構成成分のうちのいずれの成分含有量でも
この発明の範囲から外れると前記の特性のうち少なぐと
もいずれかの特性が劣ったものになるのである。
上述のように、この発明のCu合金は、高強度を有し、
かつ耐海水腐食性および熱間加工性にもすぐれているの
で、これらの特性が要求される、例えば海水輸送用ライ
ン、+イブにおける弁体などの製造に用いた場合、著し
く長期に亘ってすぐれた性能を発揮するのである。
出願人 三菱金属株式各社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)  Mn : 7〜22%、 Zn : 25〜35%、 Ni:3〜8.5係、 PeおよびT1のうちの1種せたは2種、0.1〜25
    係、 MおよびSiのうちの1種または2種:01〜2%、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量係)ヲ有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金。 (2) Mnニア〜22%、 Zn:25 〜35 %、 N1 : 3〜85 係、 FeおよびT1のうちの1種または2種:0.1〜2.
    5  係、 MおよびSlのうちの1種または2種:o、1〜2qb
    、 を含有し、さらに、 SnおよびCOのうちの1種捷たけ2種:o、1〜2係
    、 を含有し、残シがCuと不可避不純物からなる組成(以
    上重量%)を有すること全特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度cu金合金(3)  M
    n : 7〜22%、 Zn:25〜35% 、 N1 : 3〜8.5  係、 FeおよびT1のうちの1種または2種:0.1〜2.
    5係、 MおよびSlのうちの1種丑たは2種:o、1〜2係、 を含有し、さらに、 PおよびAsのうちの1種または2種:Oo1〜0.1
      係、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量係)を有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金。 (4)  Mn: 7〜22%、 Zn : 25〜35 Ll)、 N1 、3〜8.5  %、 FeおよびT1のうちの1種捷たは2種:0,1〜2.
    5係、 MおよびSlのうちの1種または2種二0.1〜2%、 を含有し、さらに、 pb:o、oi〜0.1係、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量係〕を有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度(lu金合金(5)  
    Mn : 7〜2.2%、 Zn:25〜35%、 N1°3〜8.5係、 FeおよびT上のうちの1種または2種二〇、1〜2.
    5%、 MおよびSiのうちの1種または2種二0.1〜2%1 を含有し、さらに、 Snおよびcoのうちの1種または2種:o、1〜2%
    と、 PおよびAsのうちの1種または2種:0.01〜0.
    1係と、 全含有し、残シがCuと不可避不純物からなる組成c以
    上重量係〕を有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度cu金合金(6)  M
    n: 7〜22 %、 Zn: 25〜35 %、 N1 : 3〜8.5% 、 reおよびT1のうちの1種または2種:0.1〜2.
    5%、 MおよびSlのうちの1種またに2種=0.1〜2%。 を含有し、さらに、 SnおよびCOのうちの1種または2種:0.1〜20
    I)と、 :pb:0.01〜0.1係と、 全含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量係)含有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金。 (7)  Mn: 7〜22 %、 Zn:25〜35%、 N1.3〜8.5 % 。 F’eおよびT1のうちの1種または2種二〇、1〜2
    .5%、 MおよびSlのうちの1種または2種:0.1〜2係、 全含有し、さらに、 PおよびAsのうちの1種または2種:0.01〜0.
    1係と、 pb:0.01〜0.1%と、 を含有し、残りがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量%)を有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度Cu合金。 (8)  Mn: 7〜22%、 Zn:25〜35 係、 N1 : 3〜8.5  係、 FeおよびTiのうちの1種または2種:0.1〜25
    劣、 MおよびSlのうちの1種捷たは2種:01〜2係、 全含有し、さらに、 SnおよびCOのうちの1種または2種二0.1〜2係
    と、 PおよびAsのうちの1種筐たは2種:0.01〜0.
    1係と、 pb:0.01〜0.1係と、 を含有し、残υがCuと不可避不純物からなる組成C以
    上重量%)を有することを特徴とする耐海水腐食性およ
    び熱間加工性にすぐれた高強度Cu包金。
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