JPS626734B2 - - Google Patents
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- JPS626734B2 JPS626734B2 JP7174183A JP7174183A JPS626734B2 JP S626734 B2 JPS626734 B2 JP S626734B2 JP 7174183 A JP7174183 A JP 7174183A JP 7174183 A JP7174183 A JP 7174183A JP S626734 B2 JPS626734 B2 JP S626734B2
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Landscapes
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- Sliding-Contact Bearings (AREA)
Description
本発明、強靭性及び耐摩耗性に優れた強靭耐摩
耗性銅合金に関する。 従来、展伸材としての銅合金の中で引張強さが
高いものとしては、例えば黄銅系ではJISH3250
−C6783（高力黄銅棒３種）、耐摩耗合金では
CDA674、アルミニウム青銅系ではJISH3250−
C6241（特殊アルミニウム青銅棒３種）等の合金
が知られている。 これらの銅合金は、引張強さが高いので強靭性
に富んでいると共に、耐摩耗性に於ても他の周知
の銅合金に比べて良好である。 ところが、例えば高荷重下で摺動して使用する
場合等に於ては、まだまだ不充分であつた。 この為、より一層に強靭性と耐摩耗性が優れた
銅合金が出現が望まれていた。 本発明は、叙上の要望に応える為に創案された
もので、その目的とする処は、強靭性及び耐摩耗
性が一段と優れ、仮え高荷重下で摺動して使用し
ても支障のない強靭耐摩耗性銅合金を提供するに
ある。 本発明者は、前記目的を達成する為に、銅、ア
ルミニウム、チタン、錫、亜鉛等の配合物に就い
て幾多の研究と実験を繰返した結果、次に説明す
る様な新たな配合比を有する銅合金を開発し、本
発明を完成した。 本発明の強靭耐摩耗性銅合金は、その基本的配
合として、銅55〜70重量％、アルミニウム２〜８
重量％、チタン0.1〜3.0重量％、錫0.1〜3.0重量
％、２重量％以下の鉛及び残部が亜鉛と不可避不
純物から成つている。 銅とアルミニウムは、銅の含有量が70重量％を
越えると共に、アルミニウムの含有量が２重量％
未満の場合には素地に占めるβ相の量が減少し、
逆にα相の量が増大して耐摩耗性及び熱間加工性
が低下するので、銅の含有量は70重量％以下、ア
ルミニウムの含有量は２重量％以上としている。 然し、銅の含有量が55重量％未満であると共
に、アルミニウムの含有量が８重量％と越える場
合には、耐摩耗性の向上効果が低下するばかりで
なく熱間加工性や強靭性が低下するので銅の含有
量は55重量％以上、アルミニウムの含有量は８重
量％以下としている。 錫とチタンは、凝固時に微細な金属間化合物と
して晶出させる為に、結晶組織を微細化すると共
に強靭性及び耐摩耗性を飛躍的に向上させる作用
を持つ。 ところが、錫とチタンの含有量が夫々0.1重量
％未満では、前記作用に依る所望の改善効果が得
られない。一方、錫とチタンの含有量が夫々3.0
重量％を越えても、より一層の耐摩耗性が期待で
きず、逆に鋳造性を低下させ、強靭性や塑性加工
性が低下するので、錫とチタンの含有量は夫々
0.1〜3.0重量％としている。 亜鉛は、鋳造時の湯流れ性と機械的強度を向上
させる為に添加するが、溶解中の酸素量を減少さ
せチタンのロスを大幅に減少させることもでき、
この為に残部を亜鉛にしている。 前記の様な基本的配合を有する銅合金でも、充
分に本発明の目的を達成する事は云うまでもない
が、更に鉛を２重量％未満含有させて被削性を向
上させる様にしても良い。鉛を含有させても本発
明の銅合金の耐摩耗性等が阻害される事はない
が、２重量％以上を添加すると熱間加工性を害す
るので、鉛を添加する場合には２重量％未満に抑
える必要がある。 又、黄銅中に固溶する成分としてはマンガンが
ある。これを添加しても本発明の銅合金の耐摩耗
性等が阻害される事はないが、４重量％以上を含
有すると、溶解時に溶湯中の酸化物スラグを増大
させるので、マンガンを含有させる場合には、４
重量％未満に抑える必要がある。 その他、鉄、コバルト、ケイ素、ジルコニウ
ム、ベリリウム、クロム等は、本発明の銅合金の
金属間化合物を構成する成分との相互作用に依り
複合化合物を形成し、耐摩耗性の向上に寄与する
が、鉄に就いては1.5重量％、他の成分に就いて
は１重量％を夫々越えた場合には、鋳造時のピン
ホール発生の原因となるので好ましくなく、これ
らの成分を含有させる場合には前記上限界値を越
えない様にするのが望ましい。 斯くの如く、本発明の強靭耐摩耗性銅合金は、
優れた強靭性及び耐摩耗性を有し、然も微細な結
晶組織を持ち、加熱に依る耐摩耗性の劣下、結晶
粒の成長や脆化が起らない特性を発揮する。 この為、高荷重下で摺動して使用しても支障が
ない。 又、棒材に限らず、熱間鍛造品としても使用で
き、広範囲に亘る使用が可能である。 従つて、工業上極めて有用な銅合金である。 以下、本発明の強靭耐摩耗性銅合金の具体例に
就いて説明する。 本発明に係る銅合金と従来の銅合金との引張強
さ、伸び、耐摩耗性を比較する為に、次の第１表
に示す化学成分（重量％）の銅合金を後述の如き
方法に依り８種製作した。
耗性銅合金に関する。 従来、展伸材としての銅合金の中で引張強さが
高いものとしては、例えば黄銅系ではJISH3250
−C6783（高力黄銅棒３種）、耐摩耗合金では
CDA674、アルミニウム青銅系ではJISH3250−
C6241（特殊アルミニウム青銅棒３種）等の合金
が知られている。 これらの銅合金は、引張強さが高いので強靭性
に富んでいると共に、耐摩耗性に於ても他の周知
の銅合金に比べて良好である。 ところが、例えば高荷重下で摺動して使用する
場合等に於ては、まだまだ不充分であつた。 この為、より一層に強靭性と耐摩耗性が優れた
銅合金が出現が望まれていた。 本発明は、叙上の要望に応える為に創案された
もので、その目的とする処は、強靭性及び耐摩耗
性が一段と優れ、仮え高荷重下で摺動して使用し
ても支障のない強靭耐摩耗性銅合金を提供するに
ある。 本発明者は、前記目的を達成する為に、銅、ア
ルミニウム、チタン、錫、亜鉛等の配合物に就い
て幾多の研究と実験を繰返した結果、次に説明す
る様な新たな配合比を有する銅合金を開発し、本
発明を完成した。 本発明の強靭耐摩耗性銅合金は、その基本的配
合として、銅55〜70重量％、アルミニウム２〜８
重量％、チタン0.1〜3.0重量％、錫0.1〜3.0重量
％、２重量％以下の鉛及び残部が亜鉛と不可避不
純物から成つている。 銅とアルミニウムは、銅の含有量が70重量％を
越えると共に、アルミニウムの含有量が２重量％
未満の場合には素地に占めるβ相の量が減少し、
逆にα相の量が増大して耐摩耗性及び熱間加工性
が低下するので、銅の含有量は70重量％以下、ア
ルミニウムの含有量は２重量％以上としている。 然し、銅の含有量が55重量％未満であると共
に、アルミニウムの含有量が８重量％と越える場
合には、耐摩耗性の向上効果が低下するばかりで
なく熱間加工性や強靭性が低下するので銅の含有
量は55重量％以上、アルミニウムの含有量は８重
量％以下としている。 錫とチタンは、凝固時に微細な金属間化合物と
して晶出させる為に、結晶組織を微細化すると共
に強靭性及び耐摩耗性を飛躍的に向上させる作用
を持つ。 ところが、錫とチタンの含有量が夫々0.1重量
％未満では、前記作用に依る所望の改善効果が得
られない。一方、錫とチタンの含有量が夫々3.0
重量％を越えても、より一層の耐摩耗性が期待で
きず、逆に鋳造性を低下させ、強靭性や塑性加工
性が低下するので、錫とチタンの含有量は夫々
0.1〜3.0重量％としている。 亜鉛は、鋳造時の湯流れ性と機械的強度を向上
させる為に添加するが、溶解中の酸素量を減少さ
せチタンのロスを大幅に減少させることもでき、
この為に残部を亜鉛にしている。 前記の様な基本的配合を有する銅合金でも、充
分に本発明の目的を達成する事は云うまでもない
が、更に鉛を２重量％未満含有させて被削性を向
上させる様にしても良い。鉛を含有させても本発
明の銅合金の耐摩耗性等が阻害される事はない
が、２重量％以上を添加すると熱間加工性を害す
るので、鉛を添加する場合には２重量％未満に抑
える必要がある。 又、黄銅中に固溶する成分としてはマンガンが
ある。これを添加しても本発明の銅合金の耐摩耗
性等が阻害される事はないが、４重量％以上を含
有すると、溶解時に溶湯中の酸化物スラグを増大
させるので、マンガンを含有させる場合には、４
重量％未満に抑える必要がある。 その他、鉄、コバルト、ケイ素、ジルコニウ
ム、ベリリウム、クロム等は、本発明の銅合金の
金属間化合物を構成する成分との相互作用に依り
複合化合物を形成し、耐摩耗性の向上に寄与する
が、鉄に就いては1.5重量％、他の成分に就いて
は１重量％を夫々越えた場合には、鋳造時のピン
ホール発生の原因となるので好ましくなく、これ
らの成分を含有させる場合には前記上限界値を越
えない様にするのが望ましい。 斯くの如く、本発明の強靭耐摩耗性銅合金は、
優れた強靭性及び耐摩耗性を有し、然も微細な結
晶組織を持ち、加熱に依る耐摩耗性の劣下、結晶
粒の成長や脆化が起らない特性を発揮する。 この為、高荷重下で摺動して使用しても支障が
ない。 又、棒材に限らず、熱間鍛造品としても使用で
き、広範囲に亘る使用が可能である。 従つて、工業上極めて有用な銅合金である。 以下、本発明の強靭耐摩耗性銅合金の具体例に
就いて説明する。 本発明に係る銅合金と従来の銅合金との引張強
さ、伸び、耐摩耗性を比較する為に、次の第１表
に示す化学成分（重量％）の銅合金を後述の如き
方法に依り８種製作した。
【表】
上表に於て、No.１〜No.５は、本発明に係る銅合
金である。 No.６はJIS規格の高力黄銅棒３種、No.７は
CDA674、No.８はJIS規格のアルミニウム青銅棒
３種の銅合金である。 前記各銅合金は、第１表に示した成分組成を有
する原材料を500Kgを、大気中1100℃の温度で中
周波電気溶解炉により溶解し、内径220mmφ、長
さ1000mmの金型に鋳造した。そして、前記鋳造し
た内径220mmφ、長さ1000mmの各鋳塊を長さ500mm
に切断し、その後2100トン油圧横型単動押出機に
よつて、No.１〜No.７合金は約700℃の温度で、ま
たNo.８合金は850℃の温度で夫々熱間押出しする
ことにより、外径44mmφ、長さ10ｍの丸棒の素材
としたものである。 各素材の一部は、引張試験を行なう為に用いる
と共に、残りの一部は第１図並びに第２図に示す
如く内径D1が16mmφ、外径D2が32mmφ、厚さＴ
が10mmのリング状に切削加工して摩耗試験用の試
料１とした。 而して、内径d1が16mmφ、外径d2が48mmφ、厚
さｔが10mmでSUS304に依り作製した転動体２
に、前記試料１を50Kgの荷重Ｗにて押しつけ、オ
イル潤滑下で夫々矢印方向に200rpmの回転速度
にて転がし、106回転当りの摩耗減量を測定す
る、という摩耗試験を行なつた。 第２表は、各銅合金の試験結果を示すものであ
る。
金である。 No.６はJIS規格の高力黄銅棒３種、No.７は
CDA674、No.８はJIS規格のアルミニウム青銅棒
３種の銅合金である。 前記各銅合金は、第１表に示した成分組成を有
する原材料を500Kgを、大気中1100℃の温度で中
周波電気溶解炉により溶解し、内径220mmφ、長
さ1000mmの金型に鋳造した。そして、前記鋳造し
た内径220mmφ、長さ1000mmの各鋳塊を長さ500mm
に切断し、その後2100トン油圧横型単動押出機に
よつて、No.１〜No.７合金は約700℃の温度で、ま
たNo.８合金は850℃の温度で夫々熱間押出しする
ことにより、外径44mmφ、長さ10ｍの丸棒の素材
としたものである。 各素材の一部は、引張試験を行なう為に用いる
と共に、残りの一部は第１図並びに第２図に示す
如く内径D1が16mmφ、外径D2が32mmφ、厚さＴ
が10mmのリング状に切削加工して摩耗試験用の試
料１とした。 而して、内径d1が16mmφ、外径d2が48mmφ、厚
さｔが10mmでSUS304に依り作製した転動体２
に、前記試料１を50Kgの荷重Ｗにて押しつけ、オ
イル潤滑下で夫々矢印方向に200rpmの回転速度
にて転がし、106回転当りの摩耗減量を測定す
る、という摩耗試験を行なつた。 第２表は、各銅合金の試験結果を示すものであ
る。
【表】
【表】
本発明に係る銅合金（No.１〜No.５）は、従来の
銅合金（No.６〜No.８）に比べて、引張強さ、伸
び、摩耗減量の何れに於ても一段と優れている事
が判る。 この様に本発明に係る銅合金は、優れた強靭性
と耐摩耗性を有するものである事が判る。
銅合金（No.６〜No.８）に比べて、引張強さ、伸
び、摩耗減量の何れに於ても一段と優れている事
が判る。 この様に本発明に係る銅合金は、優れた強靭性
と耐摩耗性を有するものである事が判る。
第１図は、摩耗試験に用いる試料並びに転動体
の形態を示す正面図。第２図は、その側面図であ
る。 １……試料、２……転動体。
の形態を示す正面図。第２図は、その側面図であ
る。 １……試料、２……転動体。
Claims (1)
- １ 銅55〜70重量％、アルミニウム２〜８重量
％、チタン0.1〜3.0重量％、錫0.1〜3.0重量％、
２重量％以下の鉛及び残部が亜鉛と不可避不純物
から成る強靭耐摩耗性銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174183A JPS59197543A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 強靭耐摩耗性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7174183A JPS59197543A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 強靭耐摩耗性銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59197543A JPS59197543A (ja) | 1984-11-09 |
| JPS626734B2 true JPS626734B2 (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=13469247
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7174183A Granted JPS59197543A (ja) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | 強靭耐摩耗性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59197543A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6086237A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-15 | Mitsubishi Metal Corp | 摺動部材用Ｃｕ合金 |
| JPS6086236A (ja) * | 1983-10-18 | 1985-05-15 | Mitsubishi Metal Corp | 摺動部材用Ｃｕ合金 |
| JPH0826423B2 (ja) * | 1987-02-24 | 1996-03-13 | 三菱マテリアル株式会社 | 相手部材に対する同期特性にすぐれた耐摩耗性Ｃｕ合金 |
| JP2605790B2 (ja) * | 1988-03-31 | 1997-04-30 | 三菱マテリアル株式会社 | Ｃｕ系焼結合金製変速機同期リング |
| JP4424810B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2010-03-03 | 株式会社小松製作所 | 焼結材料 |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP7174183A patent/JPS59197543A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59197543A (ja) | 1984-11-09 |
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