KR101010906B1 - Copper/zinc/silicon alloy, use and production thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구리-아연-실리콘 합금, 이 형태의 구리-아연-실리콘 합금의 제조 방법 및 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a copper-zinc-silicon alloy, to a method and to the use of this type of copper-zinc-silicon alloy.
구리-아연-실리콘 합금의 우선적 요건은 탈아연(dezincification)에 대해 내성을 갖고 기계가공성이 있어야 한다는 것이다. 이제까지, 이 형태의 황동 합금의 양호한 기계 가공성은, 예를 들면 특허문헌 EP 1 045 041 A1에 기재되어 있는 바와 같이, 납을 첨가함으로써 실현되었다. 그러나, 최근에, 특허문헌 EP 1 038 981 A1 및 DE 103 08 778 B3에 기재되어 있는 바와 같이, 양호한 기계 가공성을 가진 무연 황동 합금이 개발되었다. 무연 및 납 함유 구리-아연-실리콘 합금은 모두 300℃ 내지 800℃의 온도에서 산화되어 스케일(scale) 층을 형성하는 경향을 가지고 있다. 이 스케일 층은 금속에 느슨하게 결합되어 있을 뿐이므로, 금속으로부터 용이하게 이탈될 수 있고, 따라서 생산 설비를 통해 분산됨으로써, 이 층은 파괴적인 오염 효과를 초래할 수 있다. 생산 설비는 세정에 비용이 많이 들고 제조비를 상승시킨다. 공지된 Cu-Zn-Si 합금의 또 다른 단점은 상기 물질이 균질성을 갖고 있지 않으므로, 길이가 긴 가공물에 있어서 상기 물질의 기계적 성질이 변한다는 점 이다.The primary requirement for copper-zinc-silicon alloys is that they must be resistant to dezincification and be machinable. Until now, the good machinability of the brass alloy of this form has been realized by adding lead, as described, for example, in
이러한 사실을 감안하여, 본 발명은 균질성 측면에서 향상될 뿐 아니라 스케일을 형성하는 경향이 적은 구리-아연-실리콘 합금을 제공하고자 하는 것이며, 이 형태의 황동 합금의 용도 및 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In view of this fact, the present invention aims to provide a copper-zinc-silicon alloy which not only improves in terms of homogeneity but also has a low tendency to form scales, and an object of the present invention is to provide a use method and a manufacturing method of this type of brass alloy. It is done.
본 발명의 제1 목적은 합금과 관련하여, 본 발명에 따라 중량% 기준으로 70∼80%의 구리, 1∼5%의 실리콘, 0.0001∼0.5%의 붕소, 0∼0.2%의 인 및/또는 비소, 나머지 양의 아연과 불가피한 불순물을 포함하는 구리-아연-실리콘 합금에 의해 달성된다.The first object of the invention relates to an alloy, in accordance with the invention, 70 to 80% copper, 1 to 5% silicon, 0.0001 to 0.5% boron, 0 to 0.2% phosphorus and / or Arsenic, a copper-zinc-silicon alloy comprising the remaining amount of zinc and unavoidable impurities.
구리의 함량은 70∼80%인데, 그것은 구리 함량이 70% 미만이거나 80% 이상이면 합금의 기계 가공성에 역효과를 가지기 때문이다. 실리콘 농도가 전술한 1∼5%의 범위를 벗어나는 경우에도 동일하다. 합금 중 붕소의 농도는 0.0001∼0.5%이다. 놀랍게도, 붕소를 상기의 농도 범위 내로 첨가하면 스케일 형성이 감소되는 한편, 잔여(remaining) 스케일이 상기 물질에 결합하는 것을 현저히 향상시키는 것으로 밝혀졌다. 또한, 붕소의 첨가가 미세구조(microstructure)의 균질성을 향상하며, 그 결과 기계적 성질의 변동(fluctuation)을 방지한다는 것도 놀라운 사실이다. 인과 비소는 각각 0.2% 이하의 농도로 합금 중에 존재할 수 있으며, 서로 치환될 수 있다. 인과 비소는 초기의 캐스트 미세구조의 형성 및 부식성에 대해 유익한 효과를 가지며, 더 나아가 용융체의 유동성을 향상시키고, 응력 부식 크래킹(stress corrosion cracking)에 대한 감수성을 감소시킨다. 합금의 나머지 주성분은 아연이다. The content of copper is 70-80%, since the copper content is less than 70% or more than 80% has an adverse effect on the machinability of the alloy. The same applies when the silicon concentration is out of the range of 1 to 5% described above. The concentration of boron in the alloy is 0.0001 to 0.5%. Surprisingly, it has been found that addition of boron within the above concentration ranges reduces scale formation, while significantly improving the binding of the remaining scale to the material. It is also surprising that the addition of boron improves the homogeneity of the microstructure and, as a result, prevents fluctuations in mechanical properties. Phosphorus and arsenic may each be present in the alloy at a concentration of up to 0.2% and may be substituted for one another. Phosphorus and arsenic have a beneficial effect on the formation and corrosion of early cast microstructures, further improving the melt flowability and reducing the susceptibility to stress corrosion cracking. The remaining main component of the alloy is zinc.
생산비를 증가시키는 스케일 층이 용이하게 분리되는 것을 회피하고, 기계적 성질을 향상시키며, 더 나아가 부식에 대한 높은 내성과 함께 양호한 기계 가공성 및 성형성이 제공되는 앞에 수록된 장점에 더하여, 탈아연 및 응력 부식 크래킹에 대한 내성 또한 본 발명에서 특히 두드러진 점이다. ISO 6509에 따라 수행된 탈아연 시험을 행한 결과, 26㎛ 이하에 불과한 탈아연 깊이를 나타냈다.In addition to the advantages listed above, which avoid the easy separation of the scale layer which increases the production cost, improve the mechanical properties and further provide good machinability and formability with high resistance to corrosion, dezinc and stress corrosion Resistance to cracking is also particularly prominent in the present invention. Dezinc tests conducted according to ISO 6509 resulted in a dezinc depth of only 26 μm or less.
이 형태의 구리-아연-실리콘 합금의 용도에 관한 본 발명의 제2 목적은, 전기 공학 부품, 위생용기 부품, 액체 또는 가스의 수송 또는 저장용 용기, 비틀림 부하된(torsionally loaded) 부품, 재활용 가능한 부품, 낙하 단조(drop-forged) 부품, 반제품, 스트립, 시트, 프로파일 섹션, 플레이트 등의 용도 또는 정련되거나 압연(rolling)되거나 주조된 합금으로서의 용도에 의해 달성된다.A second object of the present invention for the use of this type of copper-zinc-silicon alloy is to provide electrical engineering parts, sanitary container parts, containers for the transport or storage of liquids or gases, torsionally loaded parts, recyclables. It is achieved by the use of parts, drop-forged parts, semifinished products, strips, sheets, profile sections, plates and the like, or as a refined, rolled or cast alloy.
Cu-Zn-Si 합금은 전기 공학에서의 컨택트(contact), 핀, 또는 고정 부재용으로, 예를 들면 클램핑 및 플러그 연결부 또는 플러그인(plug-in) 컨택트를 포함하는 정지된 컨택트 또는 고정된 컨택트로서 사용된다.Cu-Zn-Si alloys are intended for contacts, pins, or fastening members in electrical engineering, for example as stationary or fixed contacts that include clamping and plug connections or plug-in contacts. Used.
상기 합금은 액체 및 기체 매질에 대해 높은 내식성을 가진다. 또한, 상기 합금은 탈아연 및 응력 부식 크래킹에 대해 내성이 매우 높다. 따라서, 상기 합금은 액체나 기체를 수송하거나 저장하는 용기, 특히 냉동기에 사용되는 용기, 또는 파이프, 용수 부품(water extension), 밸브 연장부, 파이프 커넥터 및 위생용기의 밸브용으로 적합하다.The alloy has high corrosion resistance to liquid and gaseous media. In addition, the alloys are very resistant to dezincification and stress corrosion cracking. The alloy is thus suitable for vessels for transporting or storing liquids or gases, in particular for vessels used in refrigerators, or for valves in pipes, water extensions, valve extensions, pipe connectors and sanitary vessels.
낮은 부식률은 또한, 금속 리칭(leaching) 즉, 액상 또는 기상 매질의 작용을 통해 합금화 성분을 상실하는 성질이 본래 낮도록 보장한다. 이와 관련하여, 상기 물질은 환경 보호를 위해 낮은 오염물 방출을 요구하는 응용 분야에 적합하다. 따라서, 본 발명에 따른 합금은 재활용 가능한 성분의 분야에 사용될 수 있다.Low corrosion rates also ensure that the properties of metal leaching, i.e., loss of alloying components through the action of a liquid or gaseous medium, are inherently low. In this regard, the materials are suitable for applications requiring low pollutant emissions for environmental protection. Thus, the alloy according to the invention can be used in the field of recyclable components.
응력 부식 크래킹에 대한 감수성이 없다는 것은, 기술적 이유에서 높은 탄성 에너지가 저장되는 나사형 또는 클램프형 연결부에 사용되는 데에 상기 합금이 권장된다는 것을 의미한다. 따라서, 상기 합금은 특히 인장성 및/또는 비틀림 부하를 받는 모든 부품, 그중에서도 너트 및 볼트에 적합하다. 냉각 성형 후, 상기 물질은 프루프 스트레스(proof stress)에 대해 높은 값을 갖는다. 그에 따라, 유연하게 변형되지 않아야 하는 나사 연결부에서 더 큰 조임 토크(tightening torque)가 구현될 수 있다. Cu-Zn-Si 합금의 항복비(yield strength ratio)는 쾌삭(free-machining) 황동의 경우보다 더 낮다. 단 1회 조여지고 그 때문에 공정중에 고의적으로 확장되는 나사 연결부는 특히 높은 유지력을 가질 수 있다.The lack of susceptibility to stress corrosion cracking means that, for technical reasons, the alloy is recommended for use in threaded or clamped connections where high elastic energy is stored. Thus, the alloy is particularly suitable for all parts subjected to tensile and / or torsional loads, inter alia nuts and bolts. After cold forming, the material has a high value for proof stress. Thus, a higher tightening torque can be realized in the screw connection which must not be deformed flexibly. The yield strength ratio of Cu-Zn-Si alloys is lower than that of free-machining brass. Screw connections that are tightened only once and thus intentionally expanded during the process can have particularly high holding forces.
Cu-Zn-Si 합금의 가능한 용도는 튜브 형태뿐 아니라 스트립 형태로 되어 있는 출발 물질에 대한 용도이다. 상기 합금은 또한 밀링이나 펀칭 처리될 수 있는 스트립, 시트 및 플레이트용, 특히 열쇄, 장식 목적의 조각용 또는 리드프레임 용도에 매우 적합하다.A possible use of the Cu-Zn-Si alloy is for the starting material in the form of a tube as well as in the form of a strip. The alloys are also well suited for strips, sheets and plates which can be milled or punched, in particular for thermal, decorative engraving or leadframe applications.
이 형태의 구리-아연-실리콘 합금의 제조와 관련된 제3 목적은, 600∼760℃에서 종래 방식으로 연속 주조 및 열간 압연 처리하고 이어서 변형(deformation), 특히 냉간 압연 처리하고, 바람직하게는 추가적으로 어닐링 및 변형 단계를 실시함으로써 달성된다.A third object associated with the production of this type of copper-zinc-silicon alloy is the continuous casting and hot rolling treatment in a conventional manner at 600-760 ° C. followed by deformation, in particular cold rolling, preferably further annealing. And by carrying out the modifying step.
이 형태의 구리-아연-실리콘 합금의 제조와 관련된 상기 목적은 또한, 760℃ 이하, 바람직하게는 650∼680℃의 온도에서 종래 방식으로 연속 주조 및 압출 처리하고, 이어서 대기 중에서 냉각함으로써 달성된다.The above objects associated with the production of copper-zinc-silicon alloys of this type are also achieved by continuous casting and extrusion treatment in a conventional manner at temperatures of 760 ° C. or lower, preferably 650-680 ° C., followed by cooling in the atmosphere.
상기 구리-아연-실리콘 합금의 유리한 정련(refinement)에서, 상기 합금은 75∼77%의 구리, 2.8∼4%의 실리콘, 0.001∼0.1%의 붕소, 0.03∼0.1%의 인 및/또는 비소, 및 나머지 원소로서 아연과 불가피한 불순물을 포함한다.In an advantageous refinement of the copper-zinc-silicon alloy, the alloy comprises 75-77% copper, 2.8-4% silicon, 0.001-0.1% boron, 0.03-0.1% phosphorus and / or arsenic, And zinc and unavoidable impurities as the remaining elements.
바람직한 다른 예에서, 상기 구리-아연-실리콘 합금은, 중량% 기준으로 0.01∼2.5%의 납, 0.01∼2%의 주석, 0.01∼0.3%의 철, 0.01∼0.3%의 코발트, 0.01∼0.3%의 니켈 및 0.01∼0.3%의 망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함한다. 납의 첨가는 기계 가공성에 긍정적인 효과를 가진다.In another preferred embodiment, the copper-zinc-silicon alloy comprises 0.01-2.5% lead, 0.01-2% tin, 0.01-0.3% iron, 0.01-0.3% cobalt, 0.01-0.3% by weight At least one element selected from the group consisting of nickel and 0.01-0.3% manganese. The addition of lead has a positive effect on machinability.
이 경우에 상기 합금은, 중량% 기준으로 0.01∼0.1%의 납, 0.01∼0.2%의 주석, 0.01∼0.1%의 철, 0.01∼0.1%의 코발트, 0.01∼0.1%의 니켈 및 0.01∼0.1%의 망간으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함하는 것이 유리하다. In this case, the alloy is 0.01% to 0.1% lead, 0.01% to 0.2% tin, 0.01% to 0.1% iron, 0.01% to 0.1% cobalt, 0.01% to 0.1% nickel and 0.01% to 0.1% by weight. It is advantageous to include at least one element selected from the group consisting of manganese.
바람직한 정련에서, 상기 Cu-Zn-Si 합금은 추가로, 중량% 기준으로 0.5% 이하의 은, 0.5% 이하의 알루미늄, 0.5% 이하의 마그네슘, 0.5% 이하의 안티몬, 0.5% 이하의 티타늄 및 0.5% 이하의 지르코늄, 바람직하게는 0.01∼0.1%의 은, 0.01∼0.1%의 알루미늄, 0.01∼0.1%의 마그네슘, 0.01∼0.1%의 안티몬, 0.01∼0.1%의 티타늄 및 0.01∼0.1%의 지르코늄으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함한다.In a preferred refining, the Cu-Zn-Si alloy further comprises up to 0.5% silver, up to 0.5% aluminum, up to 0.5% magnesium, up to 0.5% antimony, up to 0.5% titanium and 0.5 by weight From less than% zirconium, preferably 0.01 to 0.1% silver, 0.01 to 0.1% aluminum, 0.01 to 0.1% magnesium, 0.01 to 0.1% antimony, 0.01 to 0.1% titanium and 0.01 to 0.1% zirconium Contains one or more elements selected.
바람직한 다른 예에서, 상기 Cu-Zn-Si 합금은 추가로, 중량% 기준으로 0.3% 이하의 카드뮴, 0.3% 이하의 크롬, 0.3% 이하의 셀렌, 0.3% 이하의 텔루르 및 0.3% 이하의 비스무트, 바람직하게는 0.01∼0.3%의 카드뮴, 0.01∼0.3%의 크롬, 0.01∼0.3%의 셀렌, 0.01∼0.3%의 텔루르 및 0.01∼0.3%의 비스무트로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 포함한다.In another preferred embodiment, the Cu—Zn—Si alloy further comprises 0.3% or less cadmium, 0.3% or less chromium, 0.3% or less selenium, 0.3% or less tellurium, 0.3% or less bismuth, Preferably at least one element selected from 0.01-0.3% cadmium, 0.01-0.3% chromium, 0.01-0.3% selenium, 0.01-0.3% tellurium and 0.01-0.3% bismuth.
첨부 도면 및 이하의 기재사항을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.Embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and the following description.
도 1은 CuZn21Si3P 합금에 대해 600℃에서 2시간 동안 어닐링 처리한 후 스케일 층의 형성을 나타내는 것으로, (a)는 붕소가 첨가되지 않은 합금, (b)는 0.0004%의 붕소를 함유하는 합금, (c)는 0.009%의 붕소를 함유하는 합금이다.1 shows the formation of a scale layer after annealing at 600 ° C. for 2 hours for a CuZn21Si3P alloy, (a) an alloy without boron, (b) an alloy containing 0.0004% boron, ( c) is an alloy containing 0.009% boron.
도 2는 CuZn21Si3P 합금의 주조된 미세구조의 형성을 나타내는 것으로, (a)는 붕소가 첨가되지 않은 합금, (b)는 0.0004%의 붕소를 함유하는 합금, (c)는 0.009%의 붕소를 함유하는 합금이다.Figure 2 shows the formation of a cast microstructure of CuZn21Si3P alloy, where (a) is an alloy without boron, (b) is an alloy containing 0.0004% boron, and (c) contains 0.009% boron It is an alloy.
본 발명의 실시예가 기본으로 한 CuZn21Si3P 합금은 다음과 같이 성분들의 농도에 변동이 있다: 구리는 75.8∼76.1%, 실리콘은 3.2∼3.4%, 인은 0.07∼0.1%, 잔여량으로서 아연 및 불가피한 불순물. 상기 합금의 예에서 붕소의 함량은 0%, 0.004% 및 0.009%로 상이하다. 상기 합금은, 연속 주조에 이어서 760℃, 바람직하게는 650∼680℃의 온도에서 압출 후 급랭함으로써 제조된다. The CuZn21Si3P alloy based on the embodiment of the present invention varies in the concentration of components as follows: 75.8 to 76.1% of copper, 3.2 to 3.4% of silicon, 0.07 to 0.1% of phosphorus, zinc and unavoidable impurities as the remaining amount. In the example of the alloy, the content of boron differs from 0%, 0.004% and 0.009%. The alloy is produced by continuous casting followed by quenching after extrusion at a temperature of 760 ° C, preferably 650-680 ° C.
상기 합금은 모두 탈아연에 대해 우수한 내성을 가진다. ISO 6509에 따라 실시한 탈아연 시험 결과, 탈아연 깊이가 26㎛ 미만에 불과한 것으로 나타났다.All of these alloys have good resistance to dezinc. Dezinc test results according to ISO 6509 showed that the zinc depth was only less than 26 μm.
CuZn21Si3P 합금이, 예를 들어 고온 작업중과 같은 300∼800℃의 온도에 노출되면, 스케일이 형성되고, 이 스케일은 쉽게 벗겨져서 생산 설비를 오염시킬 수 있다. 붕소 불포함 CuZn21Si3P 합금의 표면에 광범위하게 스케일이 형성된 경우가 도 1(a)에 예시되어 있다. 도 1(a)에서 피검물의 표면은 현저히 회색으로 나타나 있다. 이 회색은 CuZn21Si3P 합금의 스케일 형성면을 나타낸다. 상기 합금의 표면 상에 불규칙하게 분포된 몇 개의 밝은 점만이 보인다. 이와 대조적으로, 도 1(b)에는 붕소 함량이 0.0004%인 CuZn21Si3P 합금은 붕소 불포함 합금보다 훨씬 많은 수의 밝은 점을 표면 상에 가진다. 이들 밝은 점은 합금의 밝은 금속 영역을 나타낸다. 이들 밝은 금속 영역, 즉 스케일이 전혀 없는 영역은 합금의 표면에 걸쳐 고르게 분포되어 있다. 스케일이 형성되어 있는 표면의 비율은 상당히 감소되어 있고, 잔여 스케일은 불소 불포함 합금의 경우에 비해 더 견고하게 금속에 결합되어 있다. 도 1(c)는 0.009%의 붕소를 함유한 CuZn21Si3P 합금을 나타낸다. 이 그림은 밝은 금속성 표면, 즉 백색점의 수가 더욱 증가되어 있음을 나타낸다. 몇몇 영역에는 밝은 금속 물질의 비교적 큰 연속 영역이 있고, 상기 그림은 또한 합금의 표면 상 매우 규칙적인 분포를 나타낸다. 스케일이 형성되어 있는 표면의 비율이 더욱 감소되어 있고, 잔여 스케일은 금속에 견고하게 결합되어 있다. 따라서, 0.0001∼0.5%로 낮은 붕소 농도는 CuZn21Si3P 합금 상에 스케일의 형성을 제한하는 동시에 금속에 대한 스케일의 결합을 상당히 증가시키고, 그 결과 생산 설비 에 대한 불필요한 오염을 회피할 수 있다는 것이 명확해졌다. When the CuZn21Si3P alloy is exposed to a temperature of 300-800 ° C., such as, for example, during a high temperature operation, scales are formed which can easily peel off and contaminate the production equipment. Extensive scale formation on the surface of the boron-free CuZn21Si3P alloy is illustrated in Figure 1 (a). In FIG. 1A, the surface of the specimen is markedly gray. This gray color represents the scale formation surface of CuZn21Si3P alloy. Only a few bright spots are irregularly distributed on the surface of the alloy. In contrast, in Fig. 1 (b), the CuZn21Si3P alloy having a boron content of 0.0004% has a much higher number of bright spots on the surface than the boron free alloy. These bright spots represent bright metal regions of the alloy. These bright metal regions, ie regions without scale at all, are evenly distributed over the surface of the alloy. The proportion of the surface on which the scale is formed is significantly reduced, and the remaining scale is more firmly bonded to the metal than in the case of fluorine-free alloys. Figure 1 (c) shows a CuZn21Si3P alloy containing 0.009% boron. This figure shows an increase in the number of bright metallic surfaces, or white spots. In some areas there is a relatively large continuous area of bright metal material, the figure also shows a very regular distribution on the surface of the alloy. The proportion of the surface on which the scale is formed is further reduced, and the remaining scale is firmly bonded to the metal. Thus, it has been clarified that a low boron concentration of 0.0001 to 0.5% limits the formation of the scale on the CuZn21Si3P alloy while at the same time significantly increasing the binding of the scale to the metal, thereby avoiding unnecessary contamination of the production equipment.
납 함량이 예를 들면 0.01%, 0.05%, 0.1% 또는 2.5%와 같이 상이한 Cu-Zn-Si-P 합금에 있어서도 유사한 결과가 밝혀졌다.Similar results were found for Cu-Zn-Si-P alloys with different lead contents, for example 0.01%, 0.05%, 0.1% or 2.5%.
붕소는 Cu-Zn-Si 합금의 스케일 형성에 대한 감수성을 감소시킬 뿐 아니라 기계적 성질에도 긍정적 효과를 가지는데, 그것은 붕소가 합금의 미세구조를 더 균질하게 만들기 때문이다. 합금의 미세구조에 대한 이러한 변화는, 붕소 농도의 함수로서 도 2에 예시되어 있다. 붕소가 첨가되지 않은 CuZn21Si3P 합금은 거칠고 불균질한 미세구조를 갖지만(도 2(a)), 0.0004%의 붕소를 함유한 CuZn21Si3P 합금은, 이미 매우 균일한 그레인(grain) 크기를 가진, 훨씬 균질한 미세구조를 가진다. 붕소 함량을 0.009%로 더욱 증가시키면, 균질성이 더욱 큰 훨씬 균일한 CuZn21Si3P 합금이 얻어지고, 여기서 미세구조의 그레인은 육안으로는 더 이상 보이지 않는다(도 2(c)). Boron not only reduces the susceptibility to scale formation of Cu—Zn—Si alloys, but also has a positive effect on the mechanical properties, since boron makes the microstructure of the alloy more homogeneous. This change to the microstructure of the alloy is illustrated in FIG. 2 as a function of boron concentration. The boron-added CuZn21Si3P alloy has a rough and heterogeneous microstructure (Figure 2 (a)), while the CuZn21Si3P alloy containing 0.0004% boron is already much more homogeneous, with a very uniform grain size. It has a fine structure. Further increasing the boron content to 0.009% yields a more uniform CuZn21Si3P alloy with greater homogeneity, where the grains of the microstructure are no longer visible to the naked eye (FIG. 2 (c)).
미세구조에 대한 광학적 변화에 더하여, 붕소의 첨가는 기계적 성질에도 유익한 효과를 가진다. 이것은 Cu-Zn-Si 합금으로부터 압출한 봉(rod)에 있어서 특히 분명하다. 기계적 성질을 판정하기 위해, 상기 봉의 출발점(start)과 완료점(end)에서 샘플을 취했다. 붕소가 첨가되지 않은 CuZn21Si3P 합금으로 만들어진 봉의 인장 강도는, 봉의 완료점에 비해 봉의 출발점에서 60 N/㎟를 넘는 차이를 나타낸다. 이와 대조적으로, 붕소 함량이 0.0004%인 대응 합금은 봉의 출발점과 완료점 사이에 40 N/㎟ 미만에 불과한 인장 강도의 차를 가진다. CuZn21Si3P 합금에 0.009%의 붕소를 첨가하면, 출발점과 완료점 사이의 인장 강도의 차는 5 N/㎟ 미만 이다.In addition to optical changes to the microstructure, the addition of boron also has a beneficial effect on the mechanical properties. This is particularly evident for rods extruded from Cu-Zn-Si alloys. To determine the mechanical properties, samples were taken at the start and end of the rods. The tensile strength of the rod made of CuZn21Si3P alloy without boron shows a difference of more than 60 N / mm 2 at the starting point of the rod compared to the completion point of the rod. In contrast, the corresponding alloys with a boron content of 0.0004% have a difference in tensile strength of less than 40 N / mm 2 between the starting and finishing points of the rods. When 0.009% of boron is added to the CuZn21Si3P alloy, the difference in tensile strength between the starting point and the finishing point is less than 5 N / mm 2.
따라서, 상기 재료는 전체적으로 동일한 기계적 성질을 가진다. 그러므로, 압출 길이 전체에 걸쳐 균일한 강도가 얻어진다. 이러한 사실은 붕소에 의한 입자 미세화 작용(grain-refining action) 때문이다.Thus, the material as a whole has the same mechanical properties. Therefore, uniform strength is obtained throughout the extrusion length. This is due to the grain-refining action by boron.
하기 표는 Cu-Zn-Si 합금의 붕소 함량과 합금 미세구조의 균질성 증가 또는 압출된 가공물 내 강도 차의 감소 사이의 관계를 나타낸다.The table below shows the relationship between the boron content of the Cu—Zn—Si alloy and the increase in homogeneity of the alloy microstructure or the decrease in strength difference in the extruded workpiece.
합금
alloy
위치
location
인장 강도
단위: N/㎟
The tensile strength
Unit: N / ㎡
CuZn21Si3P
압출 완료점Extrusion starting point
Extrusion completion point
578514
578
CuZn21Si3PContaining 0.0004% of boron
CuZn21Si3P
압출 완료점Extrusion starting point
Extrusion completion point
545507
545
CuZn21Si3PContaining 0.009% of boron
CuZn21Si3P
압출 완료점Extrusion starting point
Extrusion completion point
512508
512
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101420619B1 (en) | 2012-09-14 | 2014-08-13 | 노인국 | Lead-free brass alloy and thereof manufacturing method |
| KR101483542B1 (en) | 2012-09-14 | 2015-01-16 | 노인국 | Silicon brass alloy and thereof manufacturing method |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7842131B2 (en) * | 2006-01-30 | 2010-11-30 | Kronos International Inc | High opacity TiO2 pigment and production method |
| CA2683611A1 (en) * | 2007-04-09 | 2008-10-16 | Usv Limited | Novel stable pharmaceutical compositions of clopidogrel bisulfate and process of preparation thereof |
| CN101440444B (en) * | 2008-12-02 | 2010-05-12 | 路达(厦门)工业有限公司 | Leadless free-cutting high-zinc silicon brass alloy and manufacturing method thereof |
| US20100303667A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-12-02 | Lazarus Norman M | Novel lead-free brass alloy |
| US20100226815A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-09-09 | Lazarus Norman M | Lead-Free Brass Alloy |
| WO2010140915A1 (en) | 2009-06-04 | 2010-12-09 | Kostln Sergei Alekseevich | Method for producing a precipitation-hardened lean copper-based alloy, and method for producing a metal product therefrom |
| TWI387656B (en) * | 2009-07-06 | 2013-03-01 | Modern Islands Co Ltd | Preparation of Low Lead Brass Alloy and Its |
| US20110081272A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-07 | Modern Islands Co., Ltd. | Low-lead copper alloy |
| US20110081271A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-07 | Modern Islands Co., Ltd. | Low-lead copper alloy |
| WO2011066581A1 (en) * | 2009-11-30 | 2011-06-03 | Moen Incorporated | Copper corrosion resistant, machinable brass alloy |
| US20110142715A1 (en) * | 2009-12-11 | 2011-06-16 | Globe Union Industrial Corporation | Brass alloy |
| TWI398532B (en) * | 2010-01-22 | 2013-06-11 | Modern Islands Co Ltd | Lead-free brass alloy |
| US9217191B2 (en) | 2010-09-10 | 2015-12-22 | Raufoss Water & Gas As | Brass alloy comprising silicon and arsenic and a method of manufacturing thereof |
| CN102816946B (en) * | 2011-06-09 | 2016-06-22 | 浙江万得凯铜业有限公司 | A kind of processing technology of copper rod |
| CN102230107A (en) * | 2011-06-28 | 2011-11-02 | 安徽精诚铜业股份有限公司 | Diamagnetic clothing brass band and manufacturing process thereof |
| KR101340487B1 (en) * | 2011-09-30 | 2013-12-12 | 주식회사 풍산 | Leadless Free Cutting Copper Alloy and Process of Production Same |
| CN103114220B (en) * | 2013-02-01 | 2015-01-21 | 路达(厦门)工业有限公司 | Excellent-thermoformability lead-free free-cutting corrosion-resistant brass alloy |
| DE102013012288A1 (en) | 2013-07-24 | 2015-01-29 | Wieland-Werke Ag | Grain-refined copper casting alloy |
| CN103484717A (en) * | 2013-09-29 | 2014-01-01 | 苏州市凯业金属制品有限公司 | Brass alloy metal pipe |
| CN103773993B (en) * | 2014-01-10 | 2016-01-20 | 滁州学院 | A kind of zinc electroplating bath cupronickel alloy material and preparation method thereof |
| CN104878242A (en) * | 2015-06-25 | 2015-09-02 | 潘应生 | Copper aluminum alloy and preparation method thereof |
| CN104878243A (en) * | 2015-06-25 | 2015-09-02 | 潘应生 | Copper aluminum alloy and preparation method thereof |
| US10143956B2 (en) * | 2015-08-24 | 2018-12-04 | John B. Hayden | Air cleaning fountain |
| US10329180B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-06-25 | John B. Hayden | Air cleaning fountain |
| US9868129B2 (en) | 2015-08-24 | 2018-01-16 | John B. Hayden | Air cleaning fountain |
| CN105331846A (en) * | 2015-12-02 | 2016-02-17 | 芜湖楚江合金铜材有限公司 | Efficient and high-yield short flow special-shape copper alloy wire and processing process thereof |
| EP3498873B1 (en) * | 2016-08-15 | 2022-05-11 | Mitsubishi Materials Corporation | Free-cutting copper alloy, and method for producing free-cutting copper alloy |
| US11155909B2 (en) | 2017-08-15 | 2021-10-26 | Mitsubishi Materials Corporation | High-strength free-cutting copper alloy and method for producing high-strength free-cutting copper alloy |
| CN110241327B (en) * | 2019-06-25 | 2020-10-20 | 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 | Ti-tin-containing bronze rod and preparation processing and heat treatment process method thereof |
| US11427891B2 (en) * | 2019-07-24 | 2022-08-30 | Nibco Inc. | Low silicon copper alloy piping components and articles |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04224645A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Nikko Kyodo Co Ltd | Copper alloy for electronic parts |
| JPH111736A (en) | 1997-06-09 | 1999-01-06 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Brass alloy material for heating device |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5696041A (en) * | 1979-12-28 | 1981-08-03 | Seiko Epson Corp | Exterior decorative part material |
| US4826736A (en) * | 1985-06-14 | 1989-05-02 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Clad sheets |
| KR900006105B1 (en) * | 1987-06-13 | 1990-08-22 | 풍산금속 공업주식회사 | Cu-alloy and method for cu-alloy sheet |
| JPH02166245A (en) * | 1988-12-20 | 1990-06-26 | Kobe Steel Ltd | High conductivity heat-resistant copper alloy capable of atmospheric melting |
| CN1058531C (en) * | 1997-05-08 | 2000-11-15 | 华南理工大学 | Beta brass shape-memory alloy and preparation method |
| SE511680C2 (en) * | 1998-03-06 | 1999-11-08 | Tour & Andersson Hydronics Ab | Brass alloy with zinc leaching resistance, suitable for hot pressing |
| JPH11293366A (en) * | 1998-04-09 | 1999-10-26 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Material for piezoelectric vibrator case and piezoelectric vibrator case using the material |
| JP3917304B2 (en) * | 1998-10-09 | 2007-05-23 | 三宝伸銅工業株式会社 | Free-cutting copper alloy |
| US8506730B2 (en) * | 1998-10-09 | 2013-08-13 | Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. | Copper/zinc alloys having low levels of lead and good machinability |
| JP3734372B2 (en) * | 1998-10-12 | 2006-01-11 | 三宝伸銅工業株式会社 | Lead-free free-cutting copper alloy |
| US6413330B1 (en) * | 1998-10-12 | 2002-07-02 | Sambo Copper Alloy Co., Ltd. | Lead-free free-cutting copper alloys |
| JP3898619B2 (en) * | 2002-10-15 | 2007-03-28 | 大同メタル工業株式会社 | Copper-based alloy for sliding |
| DE10308778B3 (en) * | 2003-02-28 | 2004-08-12 | Wieland-Werke Ag | Lead-free brass with superior notch impact resistance, used in widely ranging applications to replace conventional brasses, has specified composition |
| JP4296344B2 (en) * | 2003-03-24 | 2009-07-15 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | Copper alloy material |
| CA2563094C (en) * | 2004-08-10 | 2012-03-27 | Sanbo Shindo Kogyo Kabushiki Kaisha | Copper-based alloy casting in which grains are refined |
-
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-
2009
- 2009-06-03 US US12/477,612 patent/US20090280026A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04224645A (en) * | 1990-12-26 | 1992-08-13 | Nikko Kyodo Co Ltd | Copper alloy for electronic parts |
| JPH111736A (en) | 1997-06-09 | 1999-01-06 | Chuetsu Gokin Chuko Kk | Brass alloy material for heating device |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101420619B1 (en) | 2012-09-14 | 2014-08-13 | 노인국 | Lead-free brass alloy and thereof manufacturing method |
| KR101483542B1 (en) | 2012-09-14 | 2015-01-16 | 노인국 | Silicon brass alloy and thereof manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE502005009545D1 (en) | 2010-06-17 |
| PT1812612E (en) | 2010-06-28 |
| ATE466965T1 (en) | 2010-05-15 |
| CN101023191A (en) | 2007-08-22 |
| US20090280026A1 (en) | 2009-11-12 |
| JP5148279B2 (en) | 2013-02-20 |
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| PL1812612T3 (en) | 2010-10-29 |
| WO2006039951A1 (en) | 2006-04-20 |
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| DE102005024037A1 (en) | Copper-based alloy used e.g. in the production of electro-technical components contains copper, silicon, boron and phosphorus and/or arsenic and a balance of zinc | |
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| JPS6214023B2 (en) | ||
| DE202004020395U1 (en) | Copper-based alloy used e.g. in the production of electro-technical components contains copper, silicon, boron and phosphorus and/or arsenic and a balance of zinc | |
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| JPS6039144B2 (en) | High-strength aluminum alloy with excellent formability |
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