[发明专利]水管部件用铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及适用于铜合金制且铅的渗出在规定值以下的水管部件的材料。

背景技术

一直以来，用于水管用原材料以及供水装置的部件的JISH5120CAC406含有4.0～6.0重量％的铅，经常发现铅渗出到自来水中。因此，为了减少有害的铅的渗出量，人们一直在研究降低铅含量或者制造不使用铅的无铅铜合金。

但是，如果降低铅含量或者不使用铅，则铜合金的铸造性、切削性、耐压性降低，导致例如用于阀门的情况下会发生漏水等。因此，人们一直在研究不单只是减少铅含量而且相比于使用铅的合金的情形能够尽可能抑制耐压性等功能性的降低的合金。

例如下述专利文献1中记载了使用0.5～6重量％的Bi、0.05～3重量％的Sb的青铜合金，以此来替换抑制铅的使用之手法。特别是在其中的实施例7中，作为呈现出良好的结果的实施例，列举了具有1.5重量％的Sn、17.5重量％的Zn、0.7重量％的Bi、0.06重量％的Sb、0.003重量％的P、0.8重量％的Ni且将Pb抑制在0.1重量％的青铜合金。

另外，在下述专利文献2中，也记载了一种水管部件用铜合金(权利要求1等)，该水管部件用铜合金含有2.0～3.0重量％的Ni，利用0.5～1.1重量％以下的Bi来抑制铅的使用并呈现出良好的性质。

此外下述专利文献3中还记载了含有1.5～2.5％的Bi和0.1～0.5％的Ni的青铜合金。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第2889829号公报

专利文献2:日本专利第4866717号公报

专利文献3:日本专利第4294793号公报

发明内容

但是，在最近的研究过程中，有报告指出不能否定专利文献1的实施例7和专利文献2含有的Ni引起过敏的可能性。应该考虑今后最好尽可能在水管部件中也减少Ni含量。另一方面，还知道了，专利文献3所记载的青铜合金尽管几乎不含有Ni，但是，由于Bi过多，因此砂模铸造时容易产生缩孔，容易降低机械性质。

因此，本发明的目的在于提供以下水管部件用铜合金：不只抑制铅的使用，而且要尽可能减少Ni的使用量，同时在抑制Bi的使用量基础上，呈现良好的性质。

本发明利用以下铜合金解决了上述课题：Ni含量小于0.5质量％，含有0.2质量％以上且0.9质量％以下的Bi，并含有12.0质量％以上且20.0质量％以下的Zn、1.5质量％以上且4.5质量％以下的Sn、0.005质量％以上且0.1质量％以下的P，且Zn+Sn的合计含量在21.5质量％以下。

也就是说，找到了除了Pb之外还限制Ni含量，从而防止危害健康，并且，即使减少Bi也能够防止砂模铸造时产生缩孔，而且能够弥补Bi的减少所带来的影响，能够呈现出充分的机械性质的配比。

此外，特别是如果Zn过多，则Sn的固溶度降低，凝固时的残留液相中Sn浓缩，容易因包晶反应而使得β相结晶析出。最终，在树枝状结晶间生成：坚硬的δ相中有α相散布的α+δ共析晶，容易导致材料强度降低，产生铸造缺陷。此作用与同样和Cu不相固溶地分散的Bi协同性地变劣，本发明就是因为发现了该性质而做出的。通过减少Bi，并调整Zn和Sn的合计量而使得Sn处于能够固溶于Cu的范围，由此在该环境下铜合金的强度不容易降低，并且难以产生铸造缺陷。

该铜合金也可以含有其他微量元素。但是，其合计量需要处于不阻碍本发明效果的范围，优选小于3.0质量％，进一步优选小于1.0质量％。此外，优选每一种微量元素的含量小于1.0质量％，进一步优选小于0.4质量％。更优选的是：如果仅是含有不可避免的杂质，则可以期待使铜合金的性质变得稳定。特别是，为了抑制Pb渗出，优选小于0.25质量％。此外，不可避免的杂质优选小于0.5质量％，进一步优选小于0.1质量％。

另外，作为非杂质的微量元素，如果含有0.0003质量％以上0.006质量％以下的B，则能够获得显著提高对于本发明所涉及的铜合金而言重要的流动性的效果。

根据本发明，能够获得抑制Pb的使用、且抑制被怀疑有导致过敏可能性的Ni的使用量，并且具有充分的机械强度以及砂模铸造时难以产生缩孔且容易处理的铜合金，能够制造进一步确保安全性的水管部件。

附图说明

图1是用于得到实施例中的机械性质试验的试验片的A号试样的构造图。

图2是实施例中的机械性质试验的试验片的构造图。

图3是实施例中的切削性试验的评价分类基准图。