(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相とβ相の２相組織を有する銅亜鉛合金からなり、噛合頭部(10a) と、前記噛合頭部(10a) から延設された胴部(10b) と、前記胴部(10b) から分岐して延設された一対の脚部(10c) とを有するファスナーエレメント(10)であって、
前記銅亜鉛合金のβ相の比率が１０％より大きく４０％未満に制御され、
前記α相及びβ相の結晶粒が、前記ファスナーエレメント(10)の外面に沿って、冷間加工により扁平状に押し潰されて層状に配され、
扁平状の前記β相の結晶粒は、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成され、且つ、断面視にて、前記外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が２以上に形成されてなる、
ことを特徴とするファスナーエレメント。
【請求項２】
一対の前記脚部(10c) の対向する脚部内側面(10d) に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されてなる請求項１記載のファスナーエレメント。
【請求項３】
前記胴部(10b) に、前記脚部内側面(10d) から連続する股部内側面(10e) が配され、
前記胴部(10b) の前記股部内側面(10e) に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されてなる、
請求項１又は２記載のファスナーエレメント。
【請求項４】
亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相とβ相の２相組織を有する銅亜鉛合金から長尺の線材(20)又は板材を形成し、前記線材(20)又は前記板材を切断する又は打ち抜くことにより、銅亜鉛合金製のファスナーエレメント(10)を製造する製造方法であって、
前記銅亜鉛合金における前記β相の比率を１０％より大きく４０％未満に制御する工程と、
前記β相の比率が制御された前記銅亜鉛合金に対して、５０％以上の加工率で冷間加工を施すことにより、α相及びβ相の結晶粒を扁平状に押し潰すとともに、β相の結晶粒を
、断面視にて、前記ファスナーエレメント(10)の外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が２以上となるように、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成する工程と、
を含んでなることを特徴とするファスナーエレメントの製造方法。
【請求項５】
前記β相の比率を制御する工程にて、前記銅亜鉛合金に熱処理を施すことを含んでなる請求項４記載のファスナーエレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安価で、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に優れたファスナーエレメント、及びそのファスナーエレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅亜鉛合金は加工性に優れており、従来から様々な分野で広く利用されている。一般に、銅亜鉛合金は、銅地金よりも亜鉛地金の価格が安価であるため、亜鉛含有量を増加させることにより、材料コストを低減させることができる。また、亜鉛含有量が４３ｍａｓｓ％（＝ｗｔ％）以下の範囲であれば圧下率８０％以上の冷間加工が可能であり、その冷間加工で生じる加工歪により強度を向上させることができ、その加工歪による効果は、亜鉛含有量が高いほど向上する。
【０００３】
更に、銅亜鉛合金は、その亜鉛含有量に応じて、固有の合金色調を呈することが知られている。例えば、１５ｍａｓｓ％の亜鉛を含有する銅亜鉛合金（一般に丹銅と呼ばれている）の色調は、赤味を帯びた黄金色となる。また、３０ｍａｓｓ％の亜鉛を含有する銅亜鉛合金（一般に七三黄銅と呼ばれている）の色調は、黄色味を帯びた黄金色となり、４０ｍａｓｓ％の亜鉛を含有する銅亜鉛合金（一般に四六黄銅と呼ばれている）の色調は、丹銅と同じような赤味を帯びた黄金色となる。
【０００４】
このような銅亜鉛合金については、強度や耐食性等の性質をより一層向上させるために、従来から様々な研究開発がなされ、実用化されてきている。
【０００５】
例えば特開２０００−１２９３７６号公報（特許文献１）には、加工性を劣化させずに強度を向上させた銅亜鉛合金が開示されている。
この特許文献１に記載されている銅亜鉛合金は、銅を６０ｍａｓｓ％以上６５ｍａｓｓ％未満で含有している。また、その銅亜鉛合金の金属組織は、不可避的に残存する粗大β相及び未再結晶α相を除き、微細なα相とβ相とからなる２相混合組織で構成されている。特許文献１によれば、銅含有量が６５ｍａｓｓ％以上では強度が上がらず、６０ｍａｓｓ％未満では加工性が十分でなくなるとしている。
【０００６】
なお、特許文献１において、微細なα相とβ相とからなる２相混合組織とは、０．１〜２μｍのβ相がα相と粒界を接して存在する状態を言うとしている。また、不可避的に存在するβ相とは、低温焼鈍前に存在するβ相又は低温焼鈍中に加工組織から一部発生する粗大に成長するβ相のことであり、未再結晶α相とは、低温焼鈍処理で加工組織が２相混
合組織に変わっていく途中で一部加工組織が残存したものを言うとしている。
【０００７】
このような特許文献１の銅亜鉛合金を製造する場合、先ず、所定の組成となる原料を溶解、鋳造し、さらに熱間加工した後、得られた合金に冷間加工率５０％以上の冷間加工を加える。
【０００８】
冷間加工率５０％以上の冷間加工を加えた後、当該合金に低温焼鈍を行う。これにより、加工歪を除くとともに、β相を晶出させる。この場合、特許文献１によれば、低温焼鈍温度が低いとβ相の晶出に時間がかかり、低温焼鈍温度が高いと再結晶α相が出現して十分な強度が得られないため、低温焼鈍温度を２００〜２７０℃程度に設定することが望ましいとしている。特許文献１によれば、上記低温焼鈍が行われて製造された銅亜鉛合金は、プレス曲げ性等の加工性を劣化させずに、強度を向上させることができるとしている。
【０００９】
一方、例えば特開２０００−３５５７４６号公報（特許文献２）には、亜鉛含有量が３７〜４６ｍａｓｓ％であり、常温においてα＋βの結晶組織を有し、この常温における結晶組織が、β相の面積比率が２０％以上で且つα相及びβ相の平均結晶粒径が１５μｍ以下である銅亜鉛合金が開示されており、このタイプの銅亜鉛合金は切削性及び強度に優れている記載されている。
【００１０】
また特許文献２によれば、このような銅亜鉛合金は、亜鉛含有量が３７〜４６ｍａｓｓ％である銅亜鉛合金素材を、４８０〜６５０℃の範囲内の温度で熱間押出しをした後、４００℃以下になるまで、０．４℃／ｓｅｃ以上の冷却することにより製造されるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１２９３７６号公報
【特許文献２】特開２０００−３５５７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
銅亜鉛合金は、上述のように様々な分野で広く利用されており、例えばスライドファスナー用のファスナーエレメントや止具などのファスナー構成部品にも多く用いられている。銅亜鉛合金製のファスナーエレメントや止具は、例えば所定の断面形状を有する線材を所定の厚さにスライスした後、又は所定の厚さを有する板材を打ち抜いた後に、その得られた各部品にプレス加工等を行って噛合頭部を形成することにより作製される。そして、得られたファスナーエレメントや止具は、スライドファスナー用のファスナーテープに加締め付けられることにより、ファスナーテープの側縁部に取着される。
【００１３】
しかし、銅亜鉛合金製のファスナーエレメントや止具をファスナーテープに加締め付ける際に、ファスナーエレメントや止具は塑性変形することから、ファスナーテープに取着されたファスナーエレメントや止具に、残留応力による時期割れが発生したり、応力腐食割れが発生したりするという問題があった。
【００１４】
ここで、時期割れとは、引張残留応力が内部に存在する銅亜鉛合金をアンモニアガス等の腐食環境下に曝すと、製品（ファスナーエレメントや止具）の外面に割れが発生する現象である。また、応力腐食割れとは、引張り応力と腐食環境の相互作用で、製品表面に亀裂が発生し、その亀裂が時間と共に進展する現象である。
【００１５】
このような時期割れや応力腐食割れの問題は、亜鉛含有量が１５ｍａｓｓ％よりも多い銅亜鉛合金に発生し易くなることが知られており、例えば前記特許文献１に記載されてい
るような亜鉛含有量がおよそ３５〜４０ｍａｓｓ％となる銅亜鉛合金や、前記特許文献２に記載されているような亜鉛含有量が３７〜４６ｍａｓｓ％となる銅亜鉛合金を用いてファスナー構成部品を作製した場合でも、時期割れや応力腐食割れの問題を解消することはできなかった。
【００１６】
また従来から、時期割れや応力腐食割れの防止対策として、第３元素を添加することや、加工歪みを除去する焼鈍処理を行うことが知られている。
例えば、第３元素の添加については、銅亜鉛合金に錫などの第３元素を数％の量で添加することにより、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に優れた銅亜鉛合金が得られることが知られている。
【００１７】
しかし、時期割れや応力腐食割れの防止効果が確認されている何れの第３元素も亜鉛よりも高価な元素であるため、材料コストの増大を招くといった問題があった。また、銅亜鉛合金に錫などの第３元素を添加することにより、銅亜鉛合金の冷間加工性を低下させてしまい、高い圧下率での冷間加工が不可能となる弊害を伴う。
【００１８】
一方、焼鈍処理を行うことにより銅亜鉛合金の耐時期割れ性や耐応力腐食割れ性を向上させる場合、その焼鈍処理によって銅亜鉛合金に生じていた加工歪が消失する。このため、銅亜鉛合金の強度が低下してしまい、例えばファスナー構成部品として必要とされる強度が十分に得られないという問題があった。
【００１９】
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その具体的な目的は、亜鉛含有量の増加による材料コストの削減が可能で、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に優れ、更に冷間加工性と適切な強度とを備えたファスナーエレメント、及びそのファスナーエレメントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成するために、本発明により提供されるファスナーエレメントは、基本的な構成として、亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相とβ相の２相組織を有する銅亜鉛合金からなり、噛合頭部と、前記噛合頭部から延設された胴部と、前記胴部から分岐して延設された一対の脚部とを有するファスナーエレメントであって、前記銅亜鉛合金のβ相の比率が１０％より大きく４０％未満に制御され、前記α相及びβ相の結晶粒が、前記ファスナーエレメントの外面に沿って、冷間加工により扁平状に押し潰されて層状に配され、扁平状の前記β相の結晶粒は、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成され、且つ、断面視にて、前記外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が２以上に形成されてなることを最も主要な特徴とするものである。
【００２１】
本発明において、一対の前記脚部の対向する脚部内側面に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されていることが好ましい。更に、前記胴部に、前記脚部内側面から連続する股部内側面が配され、前記胴部の前記股部内側面に沿って、扁平状の前記α相及びβ相が配されていることが好ましい。
【００２２】
次に、本発明により提供されるファスナーエレメントの製造方法は、亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相とβ相の２相組織を有する銅亜鉛合金から長尺の線材又は板材を形成し、前記線材又は前記板材を切断する又は打ち抜くことにより、銅亜鉛合金製のファスナーエレメントを製造する製造方法であって、前記銅亜鉛合金における前記β相の比率を１０％より大きく４０％未満に制御する工程と、前記β相の比率が制御された前記銅亜鉛合金に対して、５０％以上の加工率で冷間加工を施すことにより、α相及びβ相の結晶粒を扁平状に押し潰すとともに、β相の結晶粒を、断面視にて
、前記ファスナーエレメントの外面に直交する方向の短辺長さに対する前記外面に平行な方向の長辺長さの割合が２以上となるように、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成する工程とを含んでなることを最も主要な特徴とするものである。
【００２３】
本発明に係る製造方法は、前記β相の比率を制御する工程にて、前記銅亜鉛合金に熱処理を施すことを含んでいることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る銅亜鉛合金製ファスナーエレメント（銅亜鉛合金製品）は、亜鉛を３５ｍａｓｓ％（＝ｗｔ％）より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相（面心立方構造）とβ相（体心立方構造）の２相組織を有する銅亜鉛合金により構成されている。このように亜鉛含有量を３５ｍａｓｓ％より大きくすることにより、銅亜鉛合金中のβ層を確実に形成して、そのβ層の比率を制御することができ、更に、銅亜鉛合金中の銅含有量を減少させて材料コストの削減を図ることができる。一方、亜鉛含有量を４３ｍａｓｓ％以下にすることにより、α相とβ相の２相組織を安定して形成でき、銅亜鉛合金の冷間加工性を向上させることができる。
【００２５】
また、本発明の銅亜鉛合金製品は、β相の比率が１０％より大きく４０％未満に、好ましくは１５％以上４０％未満に制御されている。ここで、銅亜鉛合金におけるβ相は、α相に比べて硬い組織であり、β相の割合を多くすることにより、銅亜鉛合金の強度を向上させることができるが、その一方で銅亜鉛合金の冷間加工性を低下させてしまう。また、本発明では、後述するように、扁平状に押し潰されたβ相の存在により、銅亜鉛合金製品の耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性を向上させることができる。
【００２６】
このため、本発明の銅亜鉛合金製品におけるβ相の比率を１０％以下にすると、銅亜鉛合金製品の強度が低下するとともに、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性を向上させる効果が十分に得られない。また、β相の比率を４０％以上にすると、銅亜鉛合金が脆くなり、冷間加工性の低下を招く。また、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性を向上させる効果が十分に得られない。従って、銅亜鉛合金におけるβ相の比率が１０％より大きく４０％未満に制御されていることにより、銅亜鉛合金の強度と冷間加工性とを適切に確保することができる。
【００２７】
更に、本発明の銅亜鉛合金製品では、α相の結晶粒とβ相の結晶粒が、冷間加工により扁平状に押し潰されて層状に配されている。なお、本発明で言う層状とは、複数の扁平状のβ相の結晶粒が方向性を持って並んで配されており、好ましくは、複数の扁平状のβ相の結晶粒が外面から製品内部にかけて重なり合って配されていることを言う。
【００２８】
通常、銅亜鉛合金製品の時期割れ又は応力腐食割れは、結晶粒界やα相の結晶粒内に亀裂が進展することにより生じる。従って、本発明のように扁平状に押し潰されたα相及びβ相の結晶粒が層状に配されていることにより、製品表面に亀裂が発生しても、扁平状の硬いβ相が壁のように層状に存在するため、発生した亀裂が進展することを効果的に抑制でき、銅亜鉛合金製品に時期割れや応力腐食割れが生じることを防止できる。
【００２９】
特に本発明では、扁平状のβ相の結晶粒が残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に配されていることにより、亀裂が進展することを一層効果的に抑制することができる。
【００３０】
このような本発明の銅亜鉛合金製品において、扁平状に押し潰されたα相及びβ相の結晶粒が、当該製品の外面に沿って配されていることにより、製品表面に発生した亀裂が進
展することをより効果的に抑制することができる。
【００３１】
特にこの場合、扁平状のβ相の結晶粒が、断面視にて、外面に交差する方向、好ましくは直交する方向の短辺長さに対する外面に平行な方向の長辺長さの割合が２以上に、好ましくは４以上に形成されていることにより、亀裂の進展を抑制する効果を高めることができ、時期割れや応力腐食割れの発生をより安定して防止できる。
【００３２】
なお、ここで言う短辺長さに対する長辺長さの割合とは、銅亜鉛合金製品の断面を見たときに、β相の結晶粒を、外面に直交する方向の短辺と外面に平行な方向の長辺とにより形成される長方形で囲んだ場合におけるアスペクト比（即ち、長辺／短辺の値）のことを言う。
【００３３】
また、本発明に係る銅亜鉛合金製品は、加工率５０％以上の冷間加工が一般的に行われるファスナー構成部品として特に好適に用いられる。
なお、ここで言う加工率とは、断面積の減少率なので、上限は特に限定されない。あえて加工率の上限を設定するのであれば、加工率が１００％となることはあり得ないので、その上限は、１００％未満、好ましくは９９％以下とする。
【００３４】
例えばファスナー構成部品が、噛合頭部と、噛合頭部から延設された胴部と、胴部から分岐して延設された一対の脚部とを有するファスナーエレメントである場合、ファスナーエレメントを加締め加工してファスナーテープに取り付けたときに、従来ではファスナーエレメントの脚部の対向する脚部内側面や、脚部内側面から連続する股部内側面に時期割れや応力腐食割れが発生し易いという問題があった。
【００３５】
しかし、本発明に係る銅亜鉛合金製品がファスナーエレメントであり、同ファスナーエレメントの脚部内側面に沿って扁平状のα相及びβ相が配されていれば、ファスナーエレメントが加締め加工されてファスナーテープに取り付けられても、脚部内側面に時期割れや応力腐食割れが発生することを効果的に防止できる。更に、胴部の股部内側面に沿って扁平状のα相及びβ相が配されていれば、股部内側面に時期割れや応力腐食割れが発生することも効果的に防止できる。
【００３６】
次に、本発明に係る銅亜鉛合金製ファスナーエレメント（銅亜鉛合金製品）の製造方法は、亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有し、α相とβ相の２相組織を有する銅亜鉛合金におけるβ相の比率を１０％より大きく４０％未満に、好ましくは１５％以上４０％未満に制御する工程と、β相の比率が制御された銅亜鉛合金に対して、５０％以上の加工率で冷間加工を施す工程とを含んでいる。
【００３７】
このような本発明の製造方法によれば、亜鉛を３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下で含有する銅亜鉛合金を用いることにより、銅亜鉛合金製品の材料コストを容易に削減することができる。また、その銅亜鉛合金におけるβ相の比率を１０％より大きく４０％未満に制御することにより、亜鉛合金の強度と冷間加工性とを適切に確保することができる。
【００３８】
更に、β相の比率が制御された銅亜鉛合金に対して５０％以上の加工率で冷間加工を施すことにより、銅亜鉛合金に存在するα相の結晶粒とβ相の結晶粒とを扁平状に押し潰して層状に配することができるため、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に優れた銅亜鉛合金製品を製造できる。
【００３９】
このような本発明の銅亜鉛合金製品の製造方法において、銅亜鉛合金におけるβ相の比率を制御する工程においては、銅亜鉛合金に熱処理を施すことにより、銅亜鉛合金におけ
るβ相の比率を１０％より大きく４０％未満に安定して制御することができる。
【００４０】
また、本発明の銅亜鉛合金製品の製造方法において、前記冷間加工により、扁平状のβ相の結晶粒を、残留応力による時期割れ又は応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向に層状に形成することにより、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性が極めて優れている銅亜鉛合金製品を安定して製造できる。
【００４１】
更に、本発明の銅亜鉛合金製品の製造方法において、前記冷間加工により、β相の結晶粒を、断面視にて、製品外面に直交する方向の短辺長さに対する製品外面に平行な方向の長辺長さの割合が所定の大きさとなるように、好ましくは前記割合が２以上となるように、好ましくは４以上となるように形成する。これにより、製造される銅亜鉛合金製品の耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性を更に向上させることができる。
【００４２】
また、本発明の銅亜鉛合金製品の製造方法によれば、銅亜鉛合金から長尺の線材又は板材を形成し、その線材又は板材を切断する又は打ち抜くことにより、銅亜鉛合金製品として、ファスナーエレメントや止具などのファスナー構成部品を好適に製造することができる。これにより製造されたファスナー構成部品は、加締め加工等の冷間加工が施されても、時期割れや応力腐食割れの発生を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１は、スライドファスナーの正面図である。
【図２】図２は、ファスナーエレメント及び上下止具のファスナーテープへの取り付けを説明する説明図である。
【図３】図３は、扁平状のβ相の結晶粒が配される位置を模式的に示す模式図である。
【図４】図４は、ファスナーエレメントの股部内側面の表層部に形成されたβ相の結晶粒を模式的に示す模式図である。
【図５】図５は、β相の各結晶粒における長辺長さと短辺長さを説明する説明図である。
【図６】図６は、ファスナーエレメントの脚部内側面の表層部に形成されたβ相の結晶粒を模式的に示す模式図である。
【図７】図７は、β相の各結晶粒における長辺長さと短辺長さを説明する説明図である。
【図８】図８は、圧延方向に対して、外面に直交する方向、外面に平行な方向、各切断面の方向を概念的に説明する説明図である。
【図９】図９は、実施例２に係る試験片の圧延面に対して直交し且つ圧延方向に直交する切断面の組織を観察した光学顕微鏡写真の写しである。
【図１０】図１０は、実施例２に係る試験片の圧延面に対して直交し且つ圧延方向に平行な切断面の組織を観察した光学顕微鏡写真の写しである。
【図１１】図１１は、実施例２に係る試験片の圧延面に平行な切断面の組織を観察した光学顕微鏡写真の写しである。
【図１２】図１２は、実施例１に係るファスナーエレメントの脚部内側面近傍の組織を観察した光学顕微鏡写真の写しである。
【図１３】図１３は、実施例１に係るファスナーエレメントの股部内側面近傍の組織を観察した光学顕微鏡写真の写しである。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、かつ、同様な作用効果を奏しさえすれば、多様な変更が可能である。
【００４５】
例えば、以下の実施形態では、銅亜鉛合金製品としてファスナー構成部品を製造する場合について説明するが、本発明は、ファスナー構成部品以外の銅亜鉛合金製品や、最終製品が得られる前の中間製品（例えば後述するような長尺の線材など）に対しても同様に適用することができる。
【００４６】
本実施形態に係るファスナー構成部品は、スライドファスナーを構成する銅亜鉛合金製の部品であり、例えば、ファスナーエレメント、上止具、下止具、開離嵌挿具、及びスライダーなどが含まれる。
【００４７】
ここで、スライドファスナー１は、例えば図１に示したように、ファスナーテープ３の対向するテープ側縁部に複数のファスナーエレメント１０が列設されてエレメント列４が形成された左右一対のファスナーストリンガー２と、左右のファスナーストリンガー２の上端部及び下端部にエレメント列４に沿って取着された上止具５及び下止具６と、エレメント列４に沿って摺動可能に配されたスライダー７とを有している。
【００４８】
この場合、各ファスナーエレメント１０は、図２に示したように、Ｙバーと呼ばれる断面が略Ｙ字形状の線材２０を所定の厚さでスライスし、そのスライスしたエレメント素材２１にプレス加工等を行って噛合頭部１０ａを形成することにより製造される。
【００４９】
このとき得られるファスナーエレメント１０は、プレス加工等により形成された噛合頭部１０ａと、噛合頭部１０ａから一方向に延設された胴部１０ｂと、胴部１０ｂから二股に分岐して延設された一対の脚部１０ｃとを有している。そして、ファスナーエレメント１０は、一対の脚部１０ｃ間にファスナーテープ３の芯紐部３ａを含むエレメント取付部が挿入された状態で、両脚部１０ｃが互いに近接する方向（内側）に加締められて塑性変形することにより、ファスナーテープ３に所定の間隔で取り付けられる。
【００５０】
スライドファスナー１用の上止具５は、断面が矩形状の平角材５ａを所定の厚さでスライスし、得られた切断片に曲げ加工を行って断面略Ｕ字状に成形することにより製造される。また、上止具５は、その内周側の空間部にファスナーテープ３のエレメント取付部が挿入された状態で加締められて塑性変形することにより、左右のファスナーテープ３のそれぞれに取り付けられる。
【００５１】
スライドファスナー１用の下止具６は、断面が略Ｈ形状（又は略Ｘ形状）の異形線材６ａを所定の厚さでスライスすることにより製造される。また、下止具６は、左右の内周側の空間部にそれぞれ左右のファスナーテープ３のエレメント取付部が挿入された状態で加締められて塑性変形することにより、左右のファスナーテープ３に跨って取り付けられる。
【００５２】
このようなスライドファスナー１において、本実施形態に係るファスナー構成部品は、上述のようにファスナーテープ３に取り付ける際に加締め加工が施されるファスナーエレメント１０や上下止具５，６として特に好適に適用される。なお、以下では、本発明が好適に適用される銅亜鉛合金製のファスナーエレメント１０について主に説明することとする。
【００５３】
本実施形態に係るファスナーエレメント１０は、銅と、亜鉛と、不可避不純物とからなる銅亜鉛合金により構成されている。ここで、不可避不純物とは、原料中に存在したり、製造工程において不可避的に混入したりする不純物であり、銅亜鉛合金製品の特性に影響を及ぼさない程度に許容されている微量の不純物をいう。
【００５４】
このファスナーエレメント１０の材料として使用される銅亜鉛合金は、同合金中におけ
る亜鉛含有量が３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下となるように調整されており、面心立方格子のα相と体心立方格子のβ相の２相組織を有している。
【００５５】
ここで、銅亜鉛合金における亜鉛含有量が３５ｍａｓｓ％以下になると、合金中にβ相が形成されないか、或いは、β相が形成されたとしてもβ相の比率を以下のような範囲に制御することが困難となる。更に、銅亜鉛合金中の亜鉛含有量が小さい場合、その銅亜鉛合金に含まれる銅の含有量が必然的に大きくなるため、ファスナーエレメント１０の材料コストが銅の含有量が大きくなるにつれて増大する。一方、銅亜鉛合金における亜鉛含有量が４３ｍａｓｓ％より大きくなると、銅亜鉛合金がβ相の単相組織となって脆くなるため、銅亜鉛合金の冷間加工性が悪くなり、脆性破壊が生じ易くなる。
【００５６】
また、銅亜鉛合金の亜鉛含有量を上記範囲に制御することにより、ファスナーエレメント１０が、亜鉛含有量が１５ｍａｓｓ％程度の銅亜鉛合金からなる従来のファスナーエレメント１０と同じような色調（即ち、赤味を帯びた黄金色の色調）を呈することができる。具体的には、銅亜鉛合金の色調が、Ｌａｂ表色系において、Ｌ値が６０以上９０以下で、ａ値が０以上５以下で、ｂ値が１５以上３５以下となる。これにより、本実施形態のファスナーエレメント１０を用いてスライドファスナー１を構成しても、当該スライドファスナー１は従来と同じような色彩を備えるため、スライドファスナー１の使用者に違和感を与えることもない。
【００５７】
また、同ファスナーエレメント１０に使用される銅亜鉛合金は、β相の比率が１０％より大きく４０％未満に、好ましくは１５％以上４０％未満に制御されている。ここで、β相の比率が１０％以下になると、後述するような耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性を向上させる効果が十分に得られない。一方、β相の比率を４０％以上にすると、銅亜鉛合金が脆くなり、銅亜鉛合金の冷間加工性が低下する。
【００５８】
更に、本実施形態に係るファスナーエレメント１０では、銅亜鉛合金の少なくとも一部の結晶組織において、α相の結晶粒とβ相の結晶粒が扁平状に押し潰されて層状に配されている。この場合、図３にファスナーエレメントにおける扁平状に押し潰されたβ相の配置を判り易く模式的に示すように、細い線で模式的に表した扁平状のβ相の結晶粒１５は、少なくとも、ファスナーエレメント１０をスライスする前のＹバーにおいて外周面を構成していた外面の近傍領域に、その外面に沿って層状に配されている。
【００５９】
なお、図３では、扁平状のβ相の結晶粒１５を判り易くするために、実際の大きさよりも大きく表示しているものの、実際のβ相の結晶粒は図３に表示するものよりも小さく形成されている（例えば、図１２及び図１３を参照）。また、ここで言う外面とは、外側に露呈する表面のことであり、脚部１０ｃの内側に対向して配される脚部内側面１０ｄや噛合頭部１０ａに形成された噛合凹部内の内周面も、ここで言う外面に含まれる。また、同ファスナーエレメント１０に形成される扁平状のα相の結晶粒も、扁平状のβ相の結晶粒が配されている領域と略同じ領域に配されている。
【００６０】
特に本実施形態のファスナーエレメント１０の場合、扁平状のβ相の結晶粒は、少なくとも脚部１０ｃの対向する脚部内側面１０ｄの近傍（表層部）に形成されていることを特徴とし、その脚部内側面１０ｄから連続するように形成された胴部１０ｂの股部内側面１０ｅの近傍（表層部）にも配されていることが好ましい。
【００６１】
即ち、従来のファスナーエレメント１０は、一般にファスナーテープ３に取り付ける際には常温にて加締め固定されるため、取り付けられた後のファスナーエレメント１０には、上述のような脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅの近傍に、脚部１０ｃの塑性変形に起因する引張残留応力が発生するため、このような脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅ
に時期割れが発生し易かった。
【００６２】
また、ファスナーテープ３に取着されたファスナーエレメント１０が引っ張られたとき等には、ファスナーテープ３に直接咬み込んでいる脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅに引張り応力がかかり易いため、脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅに応力腐食割れが発生し易かった。
【００６３】
これに対して、本実施形態のファスナーエレメント１０では、従来では時期割れや応力腐食割れが発生し易かった脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅの少なくとも近傍の領域（表層部）に、扁平状の硬いβ相の結晶粒が層状に配されている。これにより、残留応力等に起因してファスナーエレメント１０の脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅから亀裂が発生しても、層状に形成された複数の扁平状のβ相が、時期割れ或いは応力腐食割れによる亀裂が進展する方向に対して交差する方向、好ましくは直交する方向に長くなるように配置されているので、亀裂を分散させたり、亀裂の進展を妨げたりすることができる。このため、割れ（亀裂）が大きくなる（深くなる）ことを防いで、ファスナーエレメント１０の品質を損ねるような時期割れや応力腐食割れが生じることを防止できる。
【００６４】
特に本実施形態では、ファスナーエレメント１０の脚部１０ｃや胴部１０ｂの断面における結晶組織を見たときに、扁平状のβ相の結晶粒が、ファスナーエレメント１０の外面（脚部内側面１０ｄ又は股部内側面１０ｅ）に沿って配され、しかも、その外面に直交する方向の短辺長さと、その外面に平行な方向の長辺長さとの割合が、即ち、外面に直交する方向の短辺と外面に平行な方向の長辺とにより形成される長方形のアスペクト比（長辺／短辺の値）が、２以上となるように、好ましくは４以上となるように形成されている。
【００６５】
なお、外面に直交する方向とは、ファスナーエレメント１０の結晶組織を断面で見た場合に、ファスナーエレメント１０の外面を基準としたときの合金の深さ方向を指し、例えばその外面が曲面である場合には、その曲面の接線方向に対して略直交する方向を言う。一方、外面に平行な方向とは、ファスナーエレメント１０の結晶組織を断面で見た場合、ファスナーエレメント１０の外面に沿った方向を指し、例えばその外面が曲面である場合には、その曲面の接線方向に略平行な方向を言う。なお、外面に直交する方向と外面に平行な方向とは、必ずしも互いに直交している必要はなく、交差する角度が９０°から誤差を含む程度でずれていても良い。
【００６６】
ここで、外面に直交する方向の短辺長さと、その外面に平行な方向の長辺長さとの割合について、図４〜図７を参照しながら、より具体的に説明する。図４は、後述される図１３のファスナーエレメント１０の股部内側面１０ｅの表層部に形成されたβ相の結晶粒のうちから任意に選択した３つの結晶粒を模式的に示した図であり、図６は、後述される図１２におけるファスナーエレメント１０の脚部内側面１０ｄの表層部に形成されたβ相の結晶粒のうちから任意に選択した３つの結晶粒を模式的に示した図である。
【００６７】
ファスナーエレメント１０の股部内側面１０ｅの表層部に形成された図４に示すβ相の結晶粒３１，３２，３３、及び、脚部内側面１０ｄの表層部に形成された図６に示すβ相の結晶粒３４，３５，３６は、ファスナーエレメント１０の外面に沿って配されており、ファスナーエレメント１０の外面に平行な方向の長辺長さａと外面に直交する方向の短辺長さｂとを、それぞれ図５及び図７に示したように規定することができる。
【００６８】
即ち、β相の結晶粒３１について見てみると、同結晶粒３１の長辺方向（外面に平行な方向）の一端部と他端部間を結ぶ線分の寸法を長辺長さａと規定する。また、当該結晶粒３１について外面に直交する方向（外面に対する深さ方向）における結晶粒界間の寸法を測定したときに、その結晶粒界間の寸法が最大となる部分の寸法を短辺長さｂと規定する
。
【００６９】
このように長辺長さａ及び短辺長さｂを規定した場合において、「長辺長さａ／短辺長さｂ」の値が、結晶粒３１のアスペクト比となる。また、β相の結晶粒３２〜３６についても、図５及び図７に示したようにβ相の結晶粒３１と同様に長辺長さａ及び短辺長さｂが規定される。なお、図５及び図７に示したように、それぞれのβ相の結晶粒３１〜３６は、その結晶粒が配されている位置によって、股部内側面１０ｅ及び脚部内側面１０ｄに沿った方向が異なっているため、長辺長さａ及び短辺長さｂの方向も各結晶粒３１〜３６ごとに相違する。
【００７０】
また本発明において、結晶組織を見るときのファスナーエレメント１０の断面方向は任意に設定することができる。この場合、外面に直交する方向は、その断面方向の向きに関わらず一方向に設定されるものの、外面に平行な方向は、その断面方向の向きに応じて変わってくる。
【００７１】
例えば図８に概念的に銅亜鉛合金片２５を示したように、ファスナーエレメント１０における外面に直交する方向とは、冷間加工において圧延される圧延面２９に対して直交する方向２２であり、この直交方向は基本的に１つの圧延面２９に対して、深さ方向となる一方の方向に定められる。一方、外面に平行な方向とは、圧延面２９と平行な方向であり、圧延面２９内の方向であれば、例えば圧延方向に平行な方向２３、圧延方向に対して直交する方向２４、圧延方向に傾斜した方向などが含まれる。
【００７２】
このため、本実施形態において、β相の結晶粒は、ファスナーエレメント１０を圧延面２９に対して直交する任意の面で切断した場合、その切断面２６（又は切断面２７）において短辺長さと長辺長さとの割合が２以上に形成されている。特に本実施形態では、１つの切断面２６（又は切断面２７）と、当該切断面２６（又は切断面２７）に対して直交する切断面２７（又は切断面２６）の両方において、短辺長さと長辺長さとの割合が２以上に形成されていることが好ましい。
【００７３】
即ち、ファスナーエレメント１０を、例えば冷間加工において圧延された圧延面に対して直交し、且つ圧延方向に平行な方向で切断した場合、その圧延方向に平行な切断面において、β相の結晶粒における短辺長さと長辺長さとの割合が２以上に形成されており、且つ、同ファスナーエレメント１０を、圧延面に対して直交し、且つ圧延方向にも直交する方向で切断した場合にも、その圧延方向に直交する切断面において、β相の結晶粒における短辺長さと長辺長さとの割合が２以上に形成されていることが好ましい。
【００７４】
このように１つの切断面において、好ましくは２つ以上の切断面において扁平状のβ相の結晶粒における短辺長さと長辺長さとの割合が２以上に、好ましくは４以上の関係を有していれば、そのβ相の結晶粒が層状に配されていることにより、ファスナーエレメント１０の脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅから亀裂が深く進展することを効果的に妨げることができ、ファスナーエレメント１０の耐時期割れ性や耐応力腐食割れ性を向上させることができる。
【００７５】
従って、例えば本実施形態のファスナーエレメント１０は、例えば８０％以上の加工率で冷間加工が施されて製造されたために同ファスナーエレメント１０に残留応力が生じている場合でも、同ファスナーエレメント１０に時期割れや応力腐食割れが生じることを安定して防止できる。
【００７６】
なお、本実施形態のファスナーエレメント１０では、図３に示したように、脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅだけでなく、噛合頭部１０ａ、胴部１０ｂ、及び脚部１０ｃの
各外側面１０ｆや、両脚部１０ｃの先端に対向して配される先端面１０ｇにも、扁平状のβ相の結晶粒が層状に配されている。従って、同ファスナーエレメント１０では、残留応力が発生し易い脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅだけでなく、噛合頭部１０ａ、胴部１０ｂ、及び脚部１０ｃの各外側面や、両脚部１０ｃの先端面に時期割れや応力腐食割れが生じることも効果的に防止できる。
【００７７】
また、本実施形態のファスナーエレメント１０において、扁平状のα相の結晶粒や扁平状のβ相の結晶粒が配される領域はファスナーエレメント１０の外面近傍の領域（表層部）に限定されるものではなく、ファスナーエレメント１０の外面から深い領域に扁平状のα相の結晶粒や扁平状のβ相の結晶粒が配されていても良い。
【００７８】
次に、上述のような本実施形態に係るファスナーエレメント１０を製造する方法について説明する。
先ず、所定の断面積を有する銅亜鉛合金のビレットを鋳造する。このとき、ビレットは、亜鉛の含有量が３５ｍａｓｓ％より大きく４３ｍａｓｓ％以下となるように銅亜鉛合金の組成が調整されて鋳造される。このとき鋳造されたビレットは、α相とβ相の２相組織を有している。
【００７９】
続いて、得られたビレットに熱処理を行うことにより、銅亜鉛合金におけるα相とβ相の比率を、β相の比率が１０％より大きく４０％未満となるように、好ましくは１５％以上４０％未満となるように制御する。この場合、ビレットに行う熱処理の条件は、銅亜鉛合金の組成に応じて任意に設定することができる。なお、例えばビレットを鋳造すると同時に銅亜鉛合金におけるβ相の比率を上記範囲に制御できる場合には、上述のような熱処理を行うことを省略することができる。
【００８０】
ビレットにおけるβ相の比率を制御した後、そのビレットに対して、例えば加工率が５０％以上となるように冷間押出加工等の冷間加工を行うことにより、中間製品となる長尺の線材を作製する。なお本発明において、冷間加工は、銅亜鉛合金の再結晶温度未満の温度で行われ、好ましくは２００℃以下の温度、特に１００℃以下の温度で行われると良い。
【００８１】
このように銅亜鉛合金のビレットに冷間加工を行って長尺の線材を作製することにより、得られた長尺の線材では、銅亜鉛合金中のα相の結晶粒とβ相の結晶粒とが扁平状に押し潰されて層状に配された状態となる。特にこの場合、α相の結晶粒とβ相の結晶粒とは、冷間加工が行われたことによって、加工方向（圧延方向）に沿うように長く引き伸ばされた扁平形状を有している。
【００８２】
その後、冷間加工が施された長尺線材を複数の圧延ロールを通して、線材の横断面が略Ｙ形状となるように冷間加工を行うことにより、前述したＹバー２０が成形される。これにより、銅亜鉛合金中のα相の結晶粒とβ相の結晶粒とを更に扁平状に押し潰して、例えばファスナーエレメント１０の脚部内側面１０ｄや股部内側面１０ｅに沿って、扁平状のβ相の結晶粒を緻密に配することができる。この場合、得られた長尺のＹバー２０の縦断面を見たときに、Ｙバー２０の外周面に沿って配されている扁平状のβ相の結晶粒は、短辺長さに対する長辺長さの割合が２以上となるように形成されている。
【００８３】
そして、前記Ｙバー２０を所定の厚さでスライスし、そのスライスしたエレメント素材２１に、例えば特開２００６−２４７０２６号公報で説明されているような装置を利用してフォーミングパンチとフォーミングダイによりプレス加工等を行って噛合頭部１０ａを形成することによって、本実施形態に係るファスナーエレメント１０を安定して製造することができる。
【００８４】
ここで、Ｙバー２０を製造する工程において、Ｙ字形状の冷間加工を加工率５０％以上で行うのであれば、ビレットを伸線したのち、β相の比率を制御するために熱処理を施してもよい。なお、このときの中間製品はＹバーとなる。
【００８５】
なお、上述の実施形態では、主にファスナーエレメント１０について説明しているが、本発明は、上述のように上止具５、下止具６、開離嵌挿具、及びスライダー７にも同様に適用することができる。
【００８６】
例えば、上止具５の場合、先ず、ファスナーエレメント１０と同様の組成を有する銅亜鉛合金製のビレットを鋳造し、同ビレットに熱処理を施して銅亜鉛合金におけるβ相の比率を制御する。次に、得られたビレットに冷間加工を行うことにより、断面が矩形状の平角材５ａ（中間製品）を作製する。その後、得られた平角材５ａを、図２に示すように所定の厚さでスライスし、得られた切断片に曲げ加工を行って断面略Ｕ字状に成形することにより上止具５を製造することができる。
【００８７】
一方、下止具６の場合、先ず、ファスナーエレメント１０や上止具５と同様の組成を有する銅亜鉛合金製のビレットを鋳造し、同ビレットに熱処理を施して銅亜鉛合金におけるβ相の比率を制御する。次に、得られたビレットに冷間加工を行うことにより、断面が略Ｈ形状（又は略Ｘ形状）の異形線材６ａ（中間製品）を作製する。その後、得られた異形線材６ａを、図２に示すように所定の厚さでスライスすることにより下止具６を製造することができる。
【００８８】
上述のようにして得られた上止具５や下止具６は、ファスナーテープ３に取着したときにファスナーテープ３に接触する内側面に沿って、短辺長さに対する長辺長さの割合が２以上となる扁平状のβ相の結晶粒が緻密に配されているため、ファスナーエレメント１０と同様に、これらの上下止具５，６に時期割れや応力腐食割れが生じることを安定して防止することができる。
【実施例】
【００８９】
以下、実施例及び比較例を示すことにより本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。
先ず、以下に詳述する条件に従って実施例１〜４及び比較例１〜５に係る試験片を作製し、得られた各試験片について、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についての評価を行った。
【００９０】
先ず、下記の表１及び表２に示した所定の組成に秤量した銅と亜鉛を高周波真空溶解装置により、アルゴン雰囲気中で溶解して直径４０ｍｍの鋳塊を作製し、その得られた直径４０ｍｍの鋳塊から直径８ｍｍの押出材を作製し、更に、得られた押出材に板厚が１．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下の範囲の所定の板状になるまで冷間加工を施した。
【００９１】
次に、銅亜鉛合金におけるβ相の比率が下記の表１及び表２に示した所定の値となるように、４００℃以上７００℃以下の範囲で押出材に熱処理を行った。続いて、熱処理を施して加工歪みが除去された板状の押出材に対して、表１及び表２に示した所定の加工率で上下方向のみから圧延加工する冷間圧延を施して長尺の板材を製造した。その後、得られた板材から、厚さ（上下方向の寸法）１ｍｍ×幅（左右方向の寸法）５ｍｍ×長さ（圧延方向の寸法）の試験片を切り出した。
【００９２】
更に、得られた各試験片について、上面の近傍領域における銅亜鉛合金の組織をその断面写真にて観察した。このとき、図８に示したように、試験片２５について、圧延面２９
に対して直交し且つ圧延方向に直交する切断面２６、圧延面２９に対して直交し且つ圧延方向に平行な切断面２７、及び圧延面２９に平行な切断面２８における銅亜鉛合金の組織を観察した。また同時に、切断面２７において観察されるβ相の結晶粒の短辺長さと長辺長さを測定して、短辺長さに対する長辺長さの割合（長辺長さ／短辺長さの値）を求めた。
【００９３】
また、実施例及び比較例の各試験片に対して、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度の評価を以下のようにして行った。
耐時期割れ性の評価については、ＪＢＭＡ−Ｔ３０１（日本伸銅協会技術標準）に基づいた促進試験方法で評価し、アンモニア暴露後に発生した時期割れ（亀裂）の長さが１５０μｍ以下であったものを「○」と評価し、１５０μｍを超えたものを「×」と評価した。
【００９４】
耐応力腐食割れ性の評価については、先ず、各試験片を三点曲げ治具にそれぞれ保持することにより、試験片の長さ方向の両端部を下面側から支持するとともに、長さ方向の中央部を上面側から下方に押圧して、各試験片に所定の応力を加えた。更に、三点曲げ治具に保持した状態の試験片を、日本伸銅協会技術標準ＪＢＭＡ−０１に準じて、デシケーター内でアンモニア暴露を実施した。そして、暴露前後による引張強度を比較して、強度低下率５０％以上の試料を耐応力腐食割れ性について「○」とし、５０％未満の試料を耐応力腐食割れ性について「×」として評価した。
【００９５】
冷間加工性の評価については、所定の加工率で冷間圧延が施された試験片を目視観察したときに、割れ（亀裂）が発生していなかったものを「○」と評価し、割れ（亀裂）が発生していたものを「×」と評価した。強度の評価については、ビッカース硬度測定を行った結果、硬度がＨｖ８０以上であったものを「○」と評価し、硬度がＨｖ８０未満であったものを「×」と評価した。
【００９６】
下記表１及び表２に、実施例及び比較例に係る各試験片の作製条件を示すとともに、β相の結晶粒における短辺長さに対する長辺長さの割合を求めた結果と、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度の評価結果とを示す。更に、実施例２の試験片については、前述の切断面２６〜２８における銅亜鉛合金の組織を走査型電子顕微により観察した写真の写しをそれぞれ図９〜図１１に示す。なお、図９〜図１１に示した写真の写しにおいて、影が付いている部分がβ相の結晶粒を示している。
【００９７】
【表１】
0005442119.tif 000002
【００９８】
【表２】
0005442119.tif 000003
【００９９】
上記表１に示したように、実施例１〜実施例４の試験片は、何れも亜鉛含有量が３５ｍａｓｓ％より大きいため、銅亜鉛合金中の銅含有量の減少によるコスト削減の効果が期待できる。また、実施例１〜実施例４の試験片は、焼鈍処理が施されることなく、５０％以上の加工率で冷間圧延が行われているものの、試験片の表面に亀裂は観察されず、冷間加工性に優れていることが判った。
【０１００】
更に、実施例１〜実施例４の試験片について、圧接面近傍領域における組織を前述の切断面２６及び切断面２７にて観察したところ、図９及び図１０に示したように、何れの試験片においても扁平状のβ相の結晶粒が層状に配されていることが確認できた。また、実施例１〜実施例４の試験片は、時期割れ性、耐応力腐食割れ性及び強度についても十分に優れていることも確認された。
【０１０１】
更にまた、実施例１〜実施例４の試験片の色調を、Ｌａｂ表色系において判定したところ、何れの試験片も、Ｌ値が６０以上９０以下で、ａ値が０以上５以下で、ｂ値が１５以上３５以下となっており、従来のファスナーエレメントと同じような色彩を備えていることが確認できた。
【０１０２】
一方、上記表２に示したように、比較例１の試験片は、亜鉛含有量が所定の範囲に調整されているものの、銅亜鉛合金中のβ相の比率が１０％以下である。このため、比較例１の試験片では、扁平状のβ相の結晶粒により得られる耐時期割れ性の向上効果が十分に得られないことが確認された。
【０１０３】
比較例２の試験片は、亜鉛含有量が４３ｍａｓｓ％よりも大きいため、銅亜鉛合金中にβ相が多く存在し、β相の比率が４０％以上となった。このようにβ相の比率が大きくなったことにより銅亜鉛合金の冷間加工性が低下し、１０％程度の加工率の冷間加工によって銅亜鉛合金に亀裂（脆性破壊）が確認された。
【０１０４】
更に、比較例２の試験片は、５０％以上の加工率の冷間加工を行うことができなかったため、β相の結晶粒を扁平状に押し潰すことができず、β相の結晶粒における短辺長さに対する長辺長さの割合は２よりも小さかった。このため、扁平状のβ相の結晶粒により得られる耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性の向上効果が十分に得られなかった。
【０１０５】
比較例３の試験片は、従来から一般的に製造されているファスナーエレメントと略同じ条件で作製されている試験片である。この比較例３の試験片における耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についてはスライドファスナーの使用に耐え得るものであったが、亜鉛含有量が小さく、銅含有量が大きいため、材料コストが高くなるとい
う問題があった。
比較例４〜比較例５の試験片は、何れもα相の単相組織を有しており、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、及び強度の何れかの性質に劣るものであった。
【０１０６】
次に、上述の表１に示した実施例１及び４の条件、並びに表２に示した比較例３及び５の条件に従ってファスナーエレメントを製造し、得られた各ファスナーエレメントについて、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についての評価を行った。
具体的には、先ず、表１及び表２に示した所定の組成に秤量した銅と亜鉛を溶解してビレットを鋳造し、常温で伸線加工を行うことにより長尺線材を作製した。次に長尺線材に熱処理を施して銅亜鉛合金におけるβ相の比率を表１及び表２に示す値となるように制御した。
【０１０７】
続いて、作製した長尺線材を複数の圧延ロールに通して、線材の横断面が略Ｙ形状となるように常温にて加工することによってＹバー２０を成形し、その後、得られたＹバー２０を所定の厚さでスライスし、そのスライスしたエレメント素材２１にフォーミングパンチとフォーミングダイによりプレス加工を行ってファスナーエレメント１０を製造した。
次に、実施例１，４及び比較例３，５のファスナーエレメント１０における脚部内側面１０ｄの近傍領域における組織を断面写真にて観察した。また、実施例１，４及び比較例３，５のファスナーエレメント１０に対して、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についての評価を上述した方法を用いて行った。
【０１０８】
ここで、実施例１のファスナーエレメント１０については、脚部内側面１０ｄの近傍領域における組織と、股部内側面１０ｅの近傍領域における組織とを走査型電子顕微により観察した写真の写しをそれぞれ図１２と図１３に示す。なお、図１２及び図１３に示した写真の写しにおいて、黒く見える部分がβ相の結晶粒である。
【０１０９】
実施例１及び実施例４のファスナーエレメント１０は、ビレットからファスナーエレメント１０を製造する際に、焼鈍処理が施されることなく、５０％以上の加工率で冷間加工が行われて塑性変形しているものの、ファスナーエレメント１０の表面に亀裂は観察されず、試験片における評価結果と同様に冷間加工性に優れていることが判った。
【０１１０】
更に、実施例１及び実施例４のファスナーエレメント１０について、脚部内側面１０ｄの近傍領域及び股部内側面１０ｅの近傍領域における組織を観察したところ、図１２及び図１３に示したように、何れのファスナーエレメント１０においても扁平状のβ相の結晶粒が層状に配されていることが確認できた。また、実施例１及び実施例４のファスナーエレメント１０は、試験片における評価結果と同様に、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、及び強度について十分に優れていることも確認された。
【０１１１】
一方、比較例３のファスナーエレメントは、試験片における評価結果と同様に、耐時期割れ性、耐応力腐食割れ性、冷間加工性、及び強度についてはスライドファスナーの使用に耐え得るものであったが、亜鉛含有量が小さく、銅含有量が大きいため、材料コストが高くなるという問題があった。
比較例５のファスナーエレメントはα相の単相組織を有しており、耐時期割れ性及び耐応力腐食割れ性に劣るものであった。
【符号の説明】
【０１１２】
１                スライドファスナー
２                ファスナーストリンガー
３                ファスナーテープ
３ａ              芯紐部
４                エレメント列
５                上止具
５ａ              平角材
６                下止具
６ａ              異形線材
７                スライダー
１０                ファスナーエレメント
１０ａ              噛合頭部
１０ｂ              胴部
１０ｃ              脚部
１０ｄ              脚部内側面
１０ｅ              股部内側面
１０ｆ              外側面
１０ｇ              先端面
１５                β相の結晶粒
２０                線材（Ｙバー）
２１                エレメント素材
２２                圧延面に直交する方向
２３                圧延方向に平行な方向
２４                圧延方向に対して直交する方向
２５                試験片（合金片）
２６                切断面
２７                切断面
２８                切断面
２９                圧延面
３１〜３６          β相の結晶粒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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