準而與各合金的流動長度進行比較。圖7 所示的階梯狀試驗中，對于各壁厚，沒有發(fā)現(xiàn)缺陷指示圖案，得到了良好的結(jié)果。另一方面， 由于含有4~6質(zhì)量％的Pb，因此在鉛的滲出方面存在問題。
[0073] 接下來，對于表中的第1項目中列舉的比較例1及實施例1~4,使Zn含量變化， 使其以外的元素含量盡可能接近。切削性試驗的結(jié)果示于表2和圖6中。鉆孔試驗中，比 較例1、實施例1~4的鉆孔時間短，結(jié)果良好，而比較例1的車床加工試驗中，Zn含量為 小于12. 0質(zhì)量％的10. 66質(zhì)量％，切削肩為圓筒卷曲切削肩，綜合的切削性方面出現(xiàn)問題。 另一方面，在Zn滿足范圍條件的實施例1~4的車床加工試驗中，都是良好的剪斷形切削 肩。而且，除了實施例3以外的鑄造缺陷試驗地結(jié)果示于圖7。都未發(fā)現(xiàn)縮孔等，得到了良 好的結(jié)果。
[0074] 接著，表中第2項目列舉的比較例2、實施例2、5~8是將以實施例2為中心，使 Sn含量變化并使其以外的元素的含量接近的例子按照Sn含量的順序進行排列的。與上述 一樣，將切削性試驗的結(jié)果示于表2和圖6,將除了實施例6、7以外的鑄造缺陷試驗的結(jié)果 示于圖7。在鉆孔試驗中，比較例2、實施例2、5~8的鉆孔時間也短，得到了良好的結(jié)果， 但是，在Sn含量為小于1. 5質(zhì)量％的0. 96質(zhì)量％的比較例2的車床加工試驗中，為圓筒卷 曲切削肩，在綜合性的切削性方面產(chǎn)生問題。另一方面，實施例2、5~8中都是良好的剪斷 形切削肩。此外，在鑄造缺陷試驗中，比較例2、實施例2、5、8沒有發(fā)現(xiàn)縮孔等，得到了良好 的結(jié)果。此外，在實施例8的壁厚30mm的上部發(fā)現(xiàn)的指示圖案是觀察面以外所殘存的浸透 液顯色而造成的，與鑄造缺陷無關(guān)。
[0075] 接著，表中第3項目中列舉的實施例5、實施例2、實施例3、比較例3是按照Zn+Sn 的合計含量的順序排列的。比較例3是Zn和Sn的合計含量超過21. 5質(zhì)量％的22. 37質(zhì) 量％，切削性良好，但是，拉伸強度方面產(chǎn)生問題。其原因可以認為是α + δ相過度生成且 Bi協(xié)同性地產(chǎn)生不好影響，使得拉伸強度降低。針對它們的作用，為了進行金屬組織性的判 斷，使用日本電子制JSM-7000,進行了利用SEM-EDS分析的組織觀察和元素分析。分析結(jié)果 分別示于圖8(a)、（b)及圖9(a)、（b)。其中，左上為SEM像、右上為Cu、左下為Sn、右下為 Bi的結(jié)果。根據(jù)實施例5、實施例2、實施例3可知，未生成或者少量且細微地分散有：Sn濃 度高的S相。另一方面，對于比較例3,圖9(b)的左下圖中的明亮部分是觀察到的Sn濃 度高的粗大的S相，在圖9(b)的右下圖中確認了其周圍（圖中用箭頭表示代表性的對應(yīng) 部位）還生成有Bi。此外，將比較例3的鑄造缺陷試驗的結(jié)果示于圖7。在10~30mm的 各壁厚的中心部觀察到細微的缺陷指示圖案，確認有細微的縮孔產(chǎn)生。此外，比較例3的壁 厚30mm的外周上部、外周右端所發(fā)現(xiàn)的指示圖案是觀察面以外所殘存的浸透液顯色所導 致的，與鑄造缺陷無關(guān)。
[0076] 接著，表中第4項目列舉的比較例4、實施例9、10、實施例2、實施例11、12、比較例 5是將以實施例2中心，使P含量變化而使其以外的元素含量接近的例子按照P含量的順序 排列的。與上述一樣，切削性試驗的結(jié)果示于表2、圖6及圖10,除了實施例10、11以外的 鑄造缺陷試驗的結(jié)果示于圖7。比較例4的P小于0. 005質(zhì)量％，流動性方面出現(xiàn)問題，并 且發(fā)現(xiàn)稍稍存在產(chǎn)生縮孔的傾向。另一方面，比較例5的P超過0. 1質(zhì)量％，產(chǎn)生了氣體缺 陷、縮孔、錫汗這樣的鑄造缺陷。切削性方面，鉆孔時間也短，進行車床切削試驗時的切削肩 都是剪斷形切削肩，綜合地看，切削性良好。另外，實施例12的壁厚30mm的外周上部、外周 右端、比較例4的壁厚20mm與30mm的邊界角部所發(fā)現(xiàn)的指示圖案是觀察面以外所殘存的 浸透液顯色而導致的，與鑄造缺陷無關(guān)。
[0077] 接下來，表中第5項目列舉的比較例6、實施例13、實施例2、實施例14、15、比較例 7~9是將以實施例2為中心，使Bi含量變化的例子按照Bi含量的順序排列的。與上述一 樣，將除了比較例8、9之外的切削性試驗的結(jié)果示于表2及圖10,將除了實施例14之外的 鑄造缺陷試驗的結(jié)果示于圖7。比較例6的Bi小于0. 2質(zhì)量％，鉆孔時間與CAC406相比， 需要大約10倍的時間，而且，切削肩呈螺旋卷狀，切削性方面產(chǎn)生問題，并且鑄造缺陷試驗 中，缺陷指示圖案大面積顯色，還產(chǎn)生了縮孔。比較例7的Bi超過0.9質(zhì)量％，切削性優(yōu)良， 但是，機械性質(zhì)降低，產(chǎn)生了氣體缺陷、縮孔缺陷。而且，過度添加 Bi的且調(diào)查了機械性質(zhì) 和鑄造缺陷的比較例8、9中，對于機械性質(zhì)，在比較例8中拉伸強度方面產(chǎn)生問題，在比較 例9中拉伸強度、伸長率方面產(chǎn)生了問題。此外，在鑄造缺陷試驗中，比較例8、9都觀察到 了缺陷指示圖案，產(chǎn)生了氣體缺陷、縮孔缺陷這樣的缺陷。
[0078] 另外，實施例16~18及比較例10為與實施例2相近的成分比，而且添加了微量 元素 B。與上述一樣，將切削性試驗的結(jié)果示于表2和圖10,將除了實施例17之外的鑄造 缺陷試驗的結(jié)果示于圖7。B的添加使得流動性大幅提高，但是，B過多的比較例10中，伸 長率和拉伸強度雙方過度降低。而且，比較例10中伴隨B的增加，產(chǎn)生了氣體缺陷、縮孔。 另外，切削性都是良好的。
[0079] 另外，實施例19~22為與實施例2接近的成分比，而且添加了微量元素 Ni。小于 0. 5質(zhì)量％時，顯示出能夠滿足作為本發(fā)明涉及的合金要求的性質(zhì)。
[0080] 〈Ni滲出試驗〉
[0081] 通過同樣的步驟制造出表3所記載的配比的含Ni銅合金。關(guān)于它們，遵照JIS S3200-7水管用器具-滲出性能試驗方法，實施滲出試驗。具體而言，以各個配比的合金 來鑄造28X 28X 100mm的棱柱試樣，之后，機械加工成25X 25X 10mm，由此來制造出加工成 品，并對其進行清洗后，利用滲出液進行滲出試驗。清洗是使用自來水清洗1個小時，然后 用水清洗3次。然后，將供水管的一端用水洗后的聚乙烯膜包裹的塞子塞嚴，用大約23°C的 滲出液填滿試驗用管內(nèi)部并密封，維持該液溫，靜置16個小時。另一方面，將試樣液提取到 預(yù)先用硝酸清洗后再用水清洗后的硬質(zhì)玻璃瓶。
[0082] 另外，所使用的滲出液的構(gòu)成如下。首先，調(diào)制以下溶液：在900mL水中加入次氯 酸鈉液（氯濃度〇. 3mg/mL) lmL、碳酸氫鈉溶液（0. 04mol/L)22. 5mL、氯化鈣溶液（0. 04mol/ L) 11. 3mL后，進一步加水，調(diào)整成1L。將此溶液利用鹽酸及氫氧化鈉溶液來調(diào)制pH值，調(diào)制 成ρΗ7· 0±0· 1、硬度45±5mg/L、堿度35±5mg/L、殘留氯0· 3±0· lmg/L，從而得到滲出液。
[0083] 測定上述提取出的試樣液中的Ni濃度，將其作為Ni滲出量。其中，作為Ni的評 價方法，在JIS S3200-7中沒有規(guī)定Ni的滲出基準值，因此采用世界衛(wèi)生組織（WHO)所規(guī) 定的Ni的指標值，Ni的滲出量在0. 07mg/L以下評價為〇，超過0. 07mg/L，則評價為X。
[0084] 實施例23~25的Ni含量小于0. 5質(zhì)量％，比較例12超過了上限。針對這些銅 合金，進行Ni滲出試驗，結(jié)果，比較例12的滲出量超過了 0. 07mg/L。
[0085] [表 3]
[0086]
【主權(quán)項】
1. 一種水管部件用銅合金，其中，Ni含量小于0. 5質(zhì)量％，并且含有0. 2質(zhì)量％以上且 0. 9質(zhì)量％以下的Bi，12. 0質(zhì)量％以上且20. 0質(zhì)量％以下的Zn、1. 5質(zhì)量％以上且4. 5質(zhì) 量％以下的Sn，0. 005質(zhì)量％以上且0. 1質(zhì)量％以下的P，Zn+Sn的合計含量在21. 5質(zhì)量％ 以下，其余為微量元素和Cu。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的水管部件用銅合金，其中，作為所述微量元素，含有0. 0003質(zhì) 量％以上且0. 006質(zhì)量％以下的B。
【專利摘要】本發(fā)明提供水管部件用銅合金，該水管部件用銅合金不只抑制鉛的使用，而且盡可能減少Ni的使用量，并且抑制Bi的使用量，且發(fā)揮良好的性質(zhì)。該合金的Ni含量小于0.5質(zhì)量％，Bi含量在0.2質(zhì)量％以上且0.9質(zhì)量％以下，并且含有12.0質(zhì)量％以上且20.0質(zhì)量％以下的Zn、1.5質(zhì)量％以上且4.5質(zhì)量％以下的Sn、0.005質(zhì)量％以上且0.1質(zhì)量％以下的P，Zn+Sn的合計含量在21.5質(zhì)量％以下，其余是微量元素和Cu。
【IPC分類】C22C9/04
【公開號】CN105324498
【申請?zhí)枴緾N201380076867
【發(fā)明人】山本匡昭, 山田浩士, 宮本武明, 松葉昌平
【申請人】株式會社栗本鐵工所
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2013年12月3日
【公告號】US20160130684, WO2014199530A1