JP2862677B2 - 銅合金の溶解、鋳造方法 - Google Patents
銅合金の溶解、鋳造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、銅の融点よりも高い融
点の成分元素を添加してなる銅合金の溶解、鋳造方法に
関するものである。
点の成分元素を添加してなる銅合金の溶解、鋳造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、銅合金の溶解、鋳造方法として
は、銅原料および合金成分元素原料を冷塊の状態で原料
配合して溶解炉に投入し、溶解、鋳造する方法、または
銅原料を先に溶製し、その溶解炉あるいは受け湯した炉
内の銅溶湯温度を銅融点より 100℃以上高い温度に保持
した後、固体の合金成分元素原料を投入して目的の成分
組成に調整した後、鋳造する方法等が通常行われ、銅の
融点よりも高い融点の成分元素（例えば鉄、コバルト、
クロム等，以下高融点元素と言う）を添加してなる銅合
金の溶解、鋳造方法も同様の方法が採用されている。
は、銅原料および合金成分元素原料を冷塊の状態で原料
配合して溶解炉に投入し、溶解、鋳造する方法、または
銅原料を先に溶製し、その溶解炉あるいは受け湯した炉
内の銅溶湯温度を銅融点より 100℃以上高い温度に保持
した後、固体の合金成分元素原料を投入して目的の成分
組成に調整した後、鋳造する方法等が通常行われ、銅の
融点よりも高い融点の成分元素（例えば鉄、コバルト、
クロム等，以下高融点元素と言う）を添加してなる銅合
金の溶解、鋳造方法も同様の方法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した銅
合金の溶解、鋳造方法により、高融点元素を添加してな
る銅合金の溶解、鋳造を行うと、高融点元素が銅溶湯中
に均一に溶解するまでに多くの時間を要する。その上、
たとえ溶解したとしても、未固溶の元素が残留すること
がしばしば発生する。また銅の溶湯温度を鋳造温度より
も高い温度で長時間維持し高融点元素の溶解均質化を促
進するため、溶湯中に水素ガスが多く吸蔵され健全な鋳
塊が得難くなる。
合金の溶解、鋳造方法により、高融点元素を添加してな
る銅合金の溶解、鋳造を行うと、高融点元素が銅溶湯中
に均一に溶解するまでに多くの時間を要する。その上、
たとえ溶解したとしても、未固溶の元素が残留すること
がしばしば発生する。また銅の溶湯温度を鋳造温度より
も高い温度で長時間維持し高融点元素の溶解均質化を促
進するため、溶湯中に水素ガスが多く吸蔵され健全な鋳
塊が得難くなる。
【０００４】このように、従来の、高融点元素を添加し
てなる銅合金の溶解、鋳造方法では、銅溶湯を比較的高
い温度で長時間維持しなければならないため、エネルギ
的に経済的でない上、高融点元素が銅溶湯中に未固溶の
まま残留したり、溶湯中に水素ガスが多く吸蔵される問
題がある。
てなる銅合金の溶解、鋳造方法では、銅溶湯を比較的高
い温度で長時間維持しなければならないため、エネルギ
的に経済的でない上、高融点元素が銅溶湯中に未固溶の
まま残留したり、溶湯中に水素ガスが多く吸蔵される問
題がある。
【０００５】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、未固溶の高融点元素の無い且つ吸
蔵水素ガス量の少ない健全な鋳塊を得るための、改善さ
れた高融点元素を添加してなる銅合金の溶解、鋳造方法
を提供することである。
もので、その目的は、未固溶の高融点元素の無い且つ吸
蔵水素ガス量の少ない健全な鋳塊を得るための、改善さ
れた高融点元素を添加してなる銅合金の溶解、鋳造方法
を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係わる銅合金の溶解、鋳造方法は、銅を
主成分とする溶湯と、銅の融点よりも高い融点の成分元
素（高融点元素）の溶湯とを別々の炉で溶製し、鋳造前
に銅を主成分とする溶湯に高融点元素の溶湯を注入混合
し目標成分組成に調整した後、鋳造するものである。
めに、本発明に係わる銅合金の溶解、鋳造方法は、銅を
主成分とする溶湯と、銅の融点よりも高い融点の成分元
素（高融点元素）の溶湯とを別々の炉で溶製し、鋳造前
に銅を主成分とする溶湯に高融点元素の溶湯を注入混合
し目標成分組成に調整した後、鋳造するものである。
【０００７】
【作用】本発明では、銅合金の主成分である銅と高融点
元素とを別々の溶解炉で溶解するので、銅および高融点
元素をそれぞれ必要以上の高い温度にすることなく溶解
することができ、しかも溶解後の両溶湯を適宜目標成分
組成になるように注入混合するものであるから、溶解後
の銅溶湯を長時間高い温度に保持することなく完全溶解
した状態で高融点元素を添加でき、またこのように銅溶
湯を長時間高い温度に保持する必要がないので水素ガス
の吸蔵も少なくできる。然るに、その後の鋳造により、
未固溶の高融点元素の無い且つ吸蔵水素ガス量の少ない
健全な鋳塊を得ることができる。
元素とを別々の溶解炉で溶解するので、銅および高融点
元素をそれぞれ必要以上の高い温度にすることなく溶解
することができ、しかも溶解後の両溶湯を適宜目標成分
組成になるように注入混合するものであるから、溶解後
の銅溶湯を長時間高い温度に保持することなく完全溶解
した状態で高融点元素を添加でき、またこのように銅溶
湯を長時間高い温度に保持する必要がないので水素ガス
の吸蔵も少なくできる。然るに、その後の鋳造により、
未固溶の高融点元素の無い且つ吸蔵水素ガス量の少ない
健全な鋳塊を得ることができる。
【０００８】また、銅と高融点元素とを別々の溶解炉で
溶解するので、銅溶湯を長時間高い温度に保持する必要
がない上、高融点元素の溶解については、それぞれの物
性値に応じた最適な小型溶解炉、例えば高周波誘導炉あ
るいはガス炉等を適宜使用でき、エネルギ的に経済的に
銅合金溶湯を得ることができる。
溶解するので、銅溶湯を長時間高い温度に保持する必要
がない上、高融点元素の溶解については、それぞれの物
性値に応じた最適な小型溶解炉、例えば高周波誘導炉あ
るいはガス炉等を適宜使用でき、エネルギ的に経済的に
銅合金溶湯を得ることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本実施例
では、表１に示す高融点元素（鉄、ニッケル、コバル
ト）の含有割合の各銅合金を、以下の手順で溶製、鋳造
してその鋳塊を得た。
では、表１に示す高融点元素（鉄、ニッケル、コバル
ト）の含有割合の各銅合金を、以下の手順で溶製、鋳造
してその鋳塊を得た。
【００１０】先ず、電気銅および銅スクラップを原料と
し小型電気炉を使用して銅溶湯を得る。この時銅溶湯の
温度を表１に示す高融点元素の含有割合における液相線
より約50℃高い温度（表１には溶湯保持温度として示
す）に保持する。次いでこの銅溶湯に、別の高周波誘導
炉で溶解した鉄、ニッケルまたはコバルトの高融点元素
の溶湯を表１に示す含有量になるように注入するととも
に、脱酸等その他の成分を加えた後５分以内に残りの電
気銅を投入して鋳込温度を補正する。得られた合金溶湯
を幅85mm×厚さ50mm×高さ 200mmのブックモールドに鋳
造した。この要領で表１に示す各合金組成の鋳塊を得
た。
し小型電気炉を使用して銅溶湯を得る。この時銅溶湯の
温度を表１に示す高融点元素の含有割合における液相線
より約50℃高い温度（表１には溶湯保持温度として示
す）に保持する。次いでこの銅溶湯に、別の高周波誘導
炉で溶解した鉄、ニッケルまたはコバルトの高融点元素
の溶湯を表１に示す含有量になるように注入するととも
に、脱酸等その他の成分を加えた後５分以内に残りの電
気銅を投入して鋳込温度を補正する。得られた合金溶湯
を幅85mm×厚さ50mm×高さ 200mmのブックモールドに鋳
造した。この要領で表１に示す各合金組成の鋳塊を得
た。
【００１１】
【表１】
【００１２】一方、比較例として、表１に示す各銅合金
と同じ成分組成に配合した電気銅および銅スクラップと
固体状態の高融点元素からなる原料を小型電気炉に投入
し表１に示す溶湯保持温度に保持して溶解した後、脱酸
等その他の成分を加え、さらに鋳込温度を調整した後、
得られた合金溶湯を幅85mm×厚さ50mm×高さ 200mmのブ
ックモールドに鋳造した。
と同じ成分組成に配合した電気銅および銅スクラップと
固体状態の高融点元素からなる原料を小型電気炉に投入
し表１に示す溶湯保持温度に保持して溶解した後、脱酸
等その他の成分を加え、さらに鋳込温度を調整した後、
得られた合金溶湯を幅85mm×厚さ50mm×高さ 200mmのブ
ックモールドに鋳造した。
【００１３】上述した本発明法により得られた鋳塊と比
較法で得られた鋳塊の、それぞれの断面ミクロ組織を観
察し高融点元素の未固溶物を調査し、また水素ガスの吸
蔵状態を調査した。またそれぞれのＸＭＡによる表面分
析を行った。これらの調査結果について、未固溶物を調
査と水素ガスの吸蔵状態の調査結果を表２に合わせて示
す、また試料 No.２の鉄のＸＭＡによる表面分析結果を
図１（倍率：×1000）に示す。
較法で得られた鋳塊の、それぞれの断面ミクロ組織を観
察し高融点元素の未固溶物を調査し、また水素ガスの吸
蔵状態を調査した。またそれぞれのＸＭＡによる表面分
析を行った。これらの調査結果について、未固溶物を調
査と水素ガスの吸蔵状態の調査結果を表２に合わせて示
す、また試料 No.２の鉄のＸＭＡによる表面分析結果を
図１（倍率：×1000）に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】表２により明らかなように、本発明方法に
より得た銅合金鋳塊では、高融点元素の銅マトリックス
内への固溶は完全であり１μｍ以上の大きさの未固溶物
は認められなかった。また水素ガスの吸蔵状態も No.１
およびNo.５の試料について調査した結果では各々0.5pp
m、0.3ppmと少ない量で、健全な鋳塊であった。これに
対し、比較法により得た銅合金鋳塊では、高融点元素の
銅マトリックス内への固溶は不完全であり、いずれの銅
合金も10μｍ前後乃至20μｍ前後の大きさの未固溶物が
多量に認められた。また水素ガスの吸蔵状態も各々4.2p
pm、3.8ppmと極めて高い量で、鋳塊の健全性が劣るもの
であった。
より得た銅合金鋳塊では、高融点元素の銅マトリックス
内への固溶は完全であり１μｍ以上の大きさの未固溶物
は認められなかった。また水素ガスの吸蔵状態も No.１
およびNo.５の試料について調査した結果では各々0.5pp
m、0.3ppmと少ない量で、健全な鋳塊であった。これに
対し、比較法により得た銅合金鋳塊では、高融点元素の
銅マトリックス内への固溶は不完全であり、いずれの銅
合金も10μｍ前後乃至20μｍ前後の大きさの未固溶物が
多量に認められた。また水素ガスの吸蔵状態も各々4.2p
pm、3.8ppmと極めて高い量で、鋳塊の健全性が劣るもの
であった。
【００１６】また図１から明らかなように、本発明方法
により得た銅合金鋳塊では、鋳塊中のFeが１μｍ以下で
均一に分布しているのに対し、比較法により得た銅合金
鋳塊では未固溶物の粗大なFeが多数認められる。
により得た銅合金鋳塊では、鋳塊中のFeが１μｍ以下で
均一に分布しているのに対し、比較法により得た銅合金
鋳塊では未固溶物の粗大なFeが多数認められる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる銅
合金の溶解、鋳造方法によれば、未固溶の高融点元素を
残留させることなく且つ水素ガスの吸蔵量を増加させる
ことなく溶解、鋳造ができ、延いては未固溶の高融点元
素の無い且つ吸蔵水素ガス量の少ない健全な鋳塊を得る
ことができる。
合金の溶解、鋳造方法によれば、未固溶の高融点元素を
残留させることなく且つ水素ガスの吸蔵量を増加させる
ことなく溶解、鋳造ができ、延いては未固溶の高融点元
素の無い且つ吸蔵水素ガス量の少ない健全な鋳塊を得る
ことができる。
【００１８】
【図１】 図１(A) は、本発明法の鉄のＸＭＡによる金
属組織図、図１(B) は、比較法の鉄のＸＭＡによる金属
組織図である。
属組織図、図１(B) は、比較法の鉄のＸＭＡによる金属
組織図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 銅の融点よりも高い融点の成分元素を添
加してなる銅合金の溶解、鋳造方法であって、銅を主成
分とする溶湯と、銅の融点よりも高い融点の成分元素の
溶湯とを別々の炉で溶製し、鋳造前に銅を主成分とする
溶湯に銅の融点よりも高い融点の成分元素の溶湯を注入
混合し目標成分組成に調整した後、鋳造することを特徴
とする銅合金の溶解、鋳造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40680890A JP2862677B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 銅合金の溶解、鋳造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40680890A JP2862677B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 銅合金の溶解、鋳造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224640A JPH04224640A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2862677B2 true JP2862677B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=18516433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40680890A Expired - Fee Related JP2862677B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 銅合金の溶解、鋳造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2862677B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP40680890A patent/JP2862677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224640A (ja) | 1992-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981117 |
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