耐压耐蚀性铜合金、钎焊结构体及钎焊结构体的制造方法技术

技术编号:8805584 阅读:178 留言:0更新日期:2013-06-13 21:58
本发明专利技术的耐压耐蚀性铜合金含有73.0~79.5mass%的Cu和2.5~4.0mass%的Si,剩余部分设为Zn及不可避免杂质,在Cu的含量[Cu]mass%与Si的含量[Si]mass%之间具有62.0≤[Cu]-3.6×[Si]≤67.5的关系。并且,在α相的面积率“α”%、β相的面积率“β”%、γ相的面积率“γ”%、κ相的面积率“κ”%及μ相的面积率“μ”%之间具有30≤“α”≤84、15≤“κ”≤68、“α”+“κ”≥92、0.2≤“κ”/“α”≤2且β≤3、μ≤5、β+μ≤6、0≤“γ”≤7及0≤“β”+“μ”+“γ”≤8的关系。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种与其他材料钎焊而成的耐压耐蚀性铜合金、具备有耐压耐蚀性铜合金的钎焊结构体及钎焊结构体的制造方法。尤其涉及一种具备较高的耐压性和优异的耐蚀性的耐压耐蚀性铜合金等。
技术介绍
作为高压气体设备、空调设备、供水/供热水设备等的容器、器具及部件,有以高压阀门为代表的各种阀门、各种连接器、各种阀、接头、气缸等液压容器、喷嘴、自动喷水器、水龙头金属零件等,用于这些的铜合金与铜配管或各种部件等接合。由于其接合部被施以较高的压力,所以接合方法从可靠性观点考虑采用了硬钎焊。硬钎焊由于接合强度较高且可靠性较高而硬钎料的熔点高达约700°C 约830°C,所以硬钎焊的铜合金当然也加热为硬钎料的熔点或其以上的温度。但是,一般用于这些部件的铜合金由于熔点为约850°C 950°C,所以存在钎焊的铜合金的材料强度显著下降且耐蚀性下降之类的问题。上述的这些铜合金是切削加工热锻材的铜合金、切削加工被挤出加工的棒材的铜合金、切削加工铸件及连续铸造棒的铜合金。作为热锻材或被挤出加工的棒材材料,主要有基于Jis H 3250规格的热锻性优异的锻造用黄铜棒C3771 (代表组成:59Cu_2Pb-剩余Zn)、切削加工优异的快 削黄铜C3604(代表组成:59Cu_3Pb-剩余Zn)或根据最近的无Pb化要求在这些材料中以Bi取代Pb的铜合金材料以及为了使耐脱锌腐蚀性优异而将铜浓度增高至61 63maSS%的耐脱锌腐蚀锻造用黄铜或耐脱锌腐蚀快削黄铜。另一方面,关于铸件,其为基于JIS H 5120或JIS H 5121规格的铸件或者连续铸造铸件,有作为耐蚀性优异的Cu-Sn-Zn-Pb合金的CAC406 (85Cu-5Sn-5Zn_5Pb)、将该合金的Pb取代为Bi的Cu-Sn-Zn-Bi合金、模具铸造性优异的黄铜铸件CAC202 (67Cu_lPb_剩余Zn)或 CAC203 (60Cu_lPb-剩余 Zn)等。然而,当对这些铜合金进行钎焊时,由于铜合金的温度上升到约800°C或者约750°C高温,上升到至少700°C以上的高温,因此存在材料强度下降的问题。尤其在含有Pb、B1、Sn等的Cu-Zn合金中,若Cu浓度超过64mass%,则晶粒粗大化,所以强度下降显著。并且,CAC406合金的Cu浓度较高且存在一直以来强度较低之类的问题,但存在强度进一步下降之类的问题。另一方面,关于Cu为63mass%以下的合金,尤其关于Cu-Zn-Pb或Cu-Zn-Bi合金,若加热为700°C以上,尤其加热为800°C以上的温度,则β相所占的比例增大,并在耐蚀性上产生问题。另外,Cu浓度较低时,β相所占的比例变高,所以延展性或冲击特性变低。用于接合阀门等铜合金和铜配管等的钎料一般例如为JIS Ζ3264的磷铜钎料及JIS Z 3261的银钎料。其中,BCuP-2(代表组成:7% P-93% Cu)的磷铜钎料最为广泛使用,BCuP-3(代表组成:6.5% P-5% Ag-88.5% Cu)的磷铜钎料及BAg_6(代表组成:50%Ag-34% Cu-16% Zn)的银钎料也较为广泛使用。这些钎料的熔点(固相线温度_液相线温度)分别为710°C -795°C>645°C -815°C、690°C _775°C,且钎焊温度在JIS规格中分别记载为735°C 845°C、720°C 815°C、775°C 870°C。因此,阀门等铜合金还取决于钎料的种类、铜合金的形状、厚度及大小,但在从数秒到数分钟之间加热为至少700°C以上且约8000C,并且在未直接加热的部分也变成高温状态。若加热为至少700°C以上且约800°C,则发生如前述的耐压性或腐蚀问题。另外,作为钎焊方法,还有通过在接合部分放置钎料并使之通过加热为约800°C的炉来连续钎焊的方法。这时,阀门等铜合金整体加热为800°C并被冷却。另外,尽管与钎焊之后的特性无关,但作为减少降低耐蚀性的β相的技术,已知如下技术,即在包括 60.0 62.5mass% Cu,0.4 2.0mass% Bi,0.01 0.05mass% P 及剩余部分Zn的掺Bi快削性铜合金中,热压后徐冷至挤出原材料的表面温度变成180°C以下,徐冷之后,通过在例如350 550°C下进行I 8小时的热处理来减少β相,并且设为如由α相包围β相的周围的金属组织,从而确保良好的耐蚀性(例如参考日本专利公开2008-214760号公报)。若在高温下进行加工,则β相的量变多,因此这样欲通过热加工之后的徐冷工序或者进一步追加冷却之后热处理工序来确保耐蚀性。然而,在钎焊中存在进行这种徐冷或冷却后的热处理当然会增加成本并且这些热处理在实用上比较困难之类的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决这种现有技术的问题而完成的,其课题在于提供一种与其他材料钎焊而成且具备较高的耐压性和优异的耐蚀性的耐压耐蚀性铜合金。为了解决所述课题,本专利技术人等对铜合金的组成或金属组织进行了研究。其结果,获得了在预定组成的铜合金中可通过将金属组织的各相的面积率设在预定范围内来得到较高的耐压性和优异的耐蚀性的见解。具体而言,获得了当为如下情况时可以得到较高的耐压性和优异的耐蚀性的见解,即合金组成为含有73.0 79.5mass %的Cu和2.5 4.0mass %的Si,剩余部分包括Zn及不可避免杂质,在Cu的含量mass %与Si的含量mass %之间具有62.0 ^ -3.6X < 67.5的关系,所述铜合金的钎焊部分的金属组织在α相基体中至少包含κ相,且在α相的面积率“α” β相的面积率“β” %> Y相的面积率“ Y ” %> K相的面积率“ K ” %及μ相的面积率“ μ ” %之间具有30≤ “ α ”≤ 84、15 ≤ “ κ,,≤ 68、“ α,,+ “ κ,,≤ 92,0.2 ≤ “ κ,,/ “ α ”≤ 2 且 β ≤ 3、μ ≤ 5、β+μ ≤ 6、O≤ ” Y ”≤ 7及O≤ “ β ” + “ μ ” + “ Y ”≤ 8的关系。另外,钎焊部分是指在钎焊时被加热为700°C以上的部分。本专利技术是根据上述的本专利技术人等的见解而完成的。即,为了解决所述课题,本专利技术提供一种耐压耐蚀性铜合金,其合金组成为含有73.0 79.5mass%的Cu和2.5 4.0mass^的Si,剩余部分包括Zn及不可避免杂质,并与其他材料钎焊而成,其特征在于,在 Cu 的含量11^8%与51 的含量maSS% 之间具有 62.0S -3.6 X ≤ 67.5的关系,所述铜合金的钎焊部分的金属组织在α相基体中至少包含κ相,在α相的面积率“α” %、β相的面积率“β” Y相的面积率“Y” %> κ相的面积率“κ” %及μ相的面积率“ μ ” %之间具有30≤ “ α ”≤ 84、15≤ “ κ ”≤ 68、“ α ”+ “O 92、0.2 d,,/“ α ≤ 2 且 β ≤ 3、μ < 5、β + μ ≤ 6、0 ≤ ” Y ”≤ 7 及 O ≤ “ β,,+“ μ,,+“ Y,,≤ 8的关系。在与其他材料钎焊而成的耐压耐蚀性铜合金中,能够具备较高的耐压性和优异的耐蚀性。优选进一步含有0.015 0.2ma本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大石惠一郎
申请(专利权)人:三菱伸铜株式会社
类型:
国别省市:

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