JPS6045262B2 - 放電加工用電極材に適した銅合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、放電加工用電極を製造するのに適した銅合金
、特に、本発明者等がさきに特公昭あ−２２１１６号公
報により開示した放電加工用の電極材合金の改良に関す
る。

上記の特公昭３８−２２１１６号公報に開示された合金
は、１〜５％の亜酸化銅Ｃｕ、Ｏと残部が銅Ｃｕ及び可
能な限り僅少な（Ｏ、０５％以下の）不純物からなるＣ
ｕ。

Ｏ−Ｃｕ共晶（亜共晶及び過共晶を含む。以下同じ。）
合金であり、機械的切削性が優れており、しかも加工速
度、電極消耗及び加工安定性等の加工性能面て黄銅及び
純銅より格段にすぐれ、かつ黄銅、純銅と同程度の価格
で提供できるものであつた。また、本出願人は、さきに
特願昭５２−１３４０６４号をもつて、放電加工用電極
材に適したＣｕ−Ｚｎ−Ｚｒ三元合金を提案した。

この合金も亦、快削性、延性にすぐれ、かつ電極消耗比
、加工速度、及び加工安定性にすぐれているものである
。而して、本発明者は、上記のＣｕ。

０−Ｏ湛合金にＺｎ及びＺｒを複合添加することにより
、機械加工に対する快削性及び機械的強度をさらに一段
と改善し、しかも、放電加工における加工速度、加工面
粗度及び加工安定性等を損することなく電極消耗比を減
じ得ること、従つて、加工条件を適切に変更すれば、電
極消耗比以外の加工特性をも改善し得ることを発見し、
本発明を完成した。

而して、本発明の要旨とするところは、ａ相（純銅に０
．０４％酸素が溶解した固溶体）中にＣ馬Ｏが分散した
形で、０．０５ないし１％の酸素を含む基合金に、合計
で０．０１ないし５％の範囲内で、Ｚｎ及びＺｒを複合
添加することにあり、従つて、本発明合金は、ｃｕ２ｏ
−２ｎ−２に−ｃ泗元合金である。而して、本発明合金
を製造する際は、あらかじめ不活性気流中で、誘導加熱
炉を用い、ルツボ中に所定量の純銅を溶解しておき、こ
れに所定量比となるようにｃｕ２ｏＮ２ｎ及びＺｒを添
加溶解し、所望の金型に注湯して冷却する。而して、Ｚ
ｎ及びＺｒを添加しないＣｕ。

Ｏ−Ｃｕ基合金においては、Ｃｕ。Ｏの添加量が１％以
下（酸素量で０．１１％以下）となると、純銅電極に比
して顕著な差異が見られなくなり、また、５％以上（酸
素量０．４５％以上）となると、ある程度の鋳造は可易
能であつても一種の半焼結体のように極めて脆くなり電
極材として使用し得なくなつたものであるが、本発明合
金にあつては、Ｚｎ）Ｚｒ添加量にもよるが、ＣＵ２Ｏ
添加量は、０．４５％（酸素量０．０５％）以上、９％
（同１％）まて有用となる。即ち、Ｚｎ及びＺｒの添加
により、ＣＵ２Ｏ添加量０．４５ないし１％の低配合比
領域では機械加工性及び電極消耗比が、また、５ないし
９％の高配合比領域では可鍛性、鋳造性がそれぞれ向上
するので、いずれの領域でも使用可能となるものである
。従つて、本発明合金において、ＣＵ２Ｏの配合比は０
．４５％以上９％以下とされる。而して、より好ましい
ＣＵ２Ｏ配合比は、他の諸条件にもよるが、消耗領域用
としては０．４５ないし３％、さらには０．６ないし１
％であり、無消耗領域用としては３％以下、さらには０
．４５％ないし０．７％である。

次に、Ｚｎ及びＺｒの配合比について述べる。一般的に
、Ｚｎの添加は快削性の改良、脆性の緩和を目的とする
ものであり、Ｚｒの添加は、電極消耗比等の放電加工特
性の向上を目的とするものであるから、これらは当然複
合して添加する必要がある。而して、ＺｎもＺｒも３％
以上の高配合は放電加工の安定性を害し、電極消耗率を
増大させるから、いずれか一方でも３％以上、また合計
で５％以上配合することは不可である。

また、Ｚｎはとにかくとし，て、Ｚｒは０．０１％程度
の微量の配合でも効果があるから、添加量下限値は０．
０１％とされる。

而して、これらのより望ましい配合比は、酸素含有量や
電極の使用目的にもよるが、Ｚｎ．．Ｚｒとも、それぞ
れ０．２ないし１．５％、合計で１ないし２％またはそ
の前後の値である。

以下、実施例について説明する。

〔実施例１〕 電気銅に０．３％Ｚｎおよび１％Ｚｒを添加して基合金
塊を鋳造し、これにいろいろな配合比で、ＣＵ２Ｏを添
加し、それぞれ酸素含有量の異なつた３合金棒多数を鋳
造し、これを旋盤で旋削して丸棒電極を製造し、これら
を用いてＳＫＤ−５を試験加工した。

加工条件は下記のｉ）及びＩｉ）の二種である。

ｉ 無消耗加工（荒加工） ３ 加工
液： ケロシン ピーク電流１ｐ：２１Ａ 放電パルスτ０ｎ：６００μＳｅｃ 加工速度：６００ｒｒ１ｇ／Ｍｉｎ ｌｌ消耗加工（仕上加工） ４・ 加
工液： ケロシン ピーク電流１ｐ：１５０Ａ 放電パルスτ０ｎ：５μＳｅｃ 加工速度：９０ｒｒ１ｇ／Ｍｉｎ 而して、これらの電極材の酸素含有量及び電極消耗比は
次表の通りであつた。

上表から、本発明電極材を使用すれば、電極消耗が大幅
に減少することが判明する。

また、特に上記褐．３及びＮＯ．４電極が特に優れた成
績であることが判明する。また、叙上のＮＯ．ｌないし
、ＮＯ．５の電極の切削は極めて容易であり、かつこれ
らを用いた放電加工も安定した状態で行うことを得た。
〔実施例 ■〕 α相とＣＵ２Ｏとの完全な共晶が形成される３．４％Ｃ
Ｕ２Ｏ−ＣＵ基合金に１．２％Ｚｎと０．６％Ｚｒとを
配合し、これを溶解、金型に鋳込んで丸棒を得、これを
旋削して丸棒電極を製造し、ＳＫＤ−５を放電加工した
。

加工条件は次の通り。

加工液： ケロシン ピーク電流１ｐ：４．１Ａ 放電パルスτ０ｎ：２００μＳｅｃ 加工深さ：３５Ｔ１１１ｎ この条件下では、電極消耗は平均して約０．０１％であ
つた。

さらに、仕上加工のため、ＩＰ＝５ω＼τ０ｎ＝１５μ
Ｓｅｃとして加工したところ、８％の電極消耗比で、８
ｐＲｍａｘという良好な仕上面が得られた。

本発明は叙上の如く構成されるから本発明によるときは
、公知のＣＵ２Ｏ−ＣＵ合金に比し、機械的切削性と電
極消耗比等の加工特性とに優れ、価格Ｄ点ても有利な放
電加工用電極材を提供し得るもＤである。なお、叙上の
実施例においては本発明電極材を亀常のケロシンを加工
液とする加工例を示したノく、本発明合金は線引き加工
も可能であり、水を旧工液とするワイヤカット用電極に
も使用し得る）のである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 純銅に重量百分比で０．４５ないし９％のＣｕ＿２
   Ｏと、同合計で０．０１ないし５％のＺｎ及びＺｒとを
   配合して成る放電加工用電極材に適した銅合金。