(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
５５〜６５重量％のＣｕ、１．０〜６．５重量％のＭｎ、０．２〜３．０重量％のＡｌ、０〜３．０重量％のＦｅ、０．３〜２．０重量％のＳｎ、０．０１〜０．３重量％のＭｇ、０〜０．３重量％のＢｉおよび／または０〜０．２重量％のＰｂを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項２】
前記マンガン黄銅合金中のＭｎの含有量が、２．０〜５．０重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項３】
前記マンガン黄銅合金中のＭｎの含有量が、２．５〜４．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項４】
前記マンガン黄銅合金中のＭｎの含有量が、３．５〜４．５重量％であることを特徴とする、請求項１に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項５】
前記マンガン黄銅合金中のＡｌの含有量が、０．４〜２．５重量％であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項６】
前記マンガン黄銅合金中のＡｌの含有量が０．６〜２．０重量％であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項７】
前記マンガン黄銅合金中のＡｌの含有量が０．６〜１．５重量％であることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項８】
前記マンガン黄銅合金中のＦｅの含有量が、０〜１．８重量％であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項９】
前記マンガン黄銅合金中のＦｅの含有量が、０〜０．８重量％であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１０】
前記マンガン黄銅合金中のＳｎの含有量が、０．３〜１．５重量％であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１１】
前記マンガン黄銅合金中のＳｎの含有量が、０．５〜１．３重量％であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１２】
前記マンガン黄銅合金中のＳｎの含有量が、０．８〜１．０重量％であることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１３】
前記マンガン黄銅合金中のＭｇの含有量が、０．０１〜０．２重量％であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１４】
前記マンガン黄銅合金中のＭｇの含有量が、０．０５〜０．１５重量％であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１５】
前記マンガン黄銅合金中のＭｇの含有量が、０．０７〜０．１重量％であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１６】
前記マンガン黄銅合金中のＢｉの含有量が、０〜０．２５重量％であることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１７】
前記マンガン黄銅合金中のＢｉの含有量が、０〜０．１５重量％であることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１８】
前記マンガン黄銅合金中のＰｂの含有量が、０〜０．１５重量％であることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項１９】
前記マンガン黄銅合金中のＰｂの含有量が、０〜０．１重量％であることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載の環境に優しいマンガン黄銅合金。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれか一項に記載のマンガン黄銅合金の製造方法であって、この方法が、バッチ配合し、溶融し、合金インゴットを流し込み、再溶融し、砂型鋳造または低圧鋳造することを含み、合金インゴットを流し込む温度が９８０〜１０３０℃であり、砂型鋳造の温度が１０００〜１０３０℃であり、低圧鋳造の温度が９７０〜１０００℃である、方法。
【請求項２１】
請求項１から１９のいずれか一項に記載のマンガン黄銅合金を製造する方法であって、この方法が、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、棒状に押出し、熱間鍛造することを含み、ここで水平連続鋳造の温度が９８０〜１０３０℃であり、押出温度が６６０〜７５０℃であり、熱間鍛造の温度が６６０〜７５０℃である、方法。
【請求項２２】
請求項１から１９のいずれか一項に記載のマンガン黄銅合金を製造する方法であって、この方法が、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、熱間鍛造することを含み、ここで水平連続鋳造の温度が９８０〜１０３０℃であり、熱間鍛造の温度が６６０〜７５０℃である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黄銅合金およびそれらの製造方法、特に環境に優しいマンガン黄銅合金およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、黄銅合金は、市民および産業の給水システムの材料に使用されている。黄銅合金は、一般に１．０〜４．０％の鉛を含有しており、それは給水プロセス中に水に部分的に溶解する場合があり、鉛の水への放出量は、安全基準を超える（例えば、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ基準６１−２００７−飲料水システムコンポーネントの下で、鉛の放出量は５μｇ／Ｌを超えてはならず、アンチモンの放出量は０．６μｇ／Ｌを超えてはならない）。しかしこの数年間、医療関係者は、世界中で、鉛が人体の健康および環境衛生を脅かしていることを発見し、従って鉛黄銅の代替に関する研究開発が国内および外国で行われており、その研究では主に３つの合金システムが採用されている：Ｃｕ−Ｚｎ−Ｂｉシステム、Ｃｕ−Ｚｎ−ＳｉシステムおよびＣｕ−Ｚｎ−Ｓｂシステム。
【０００３】
ビスマスは、元素周期表の鉛に近い。ビスマスは脆弱であり、融点が鉛より低く、鉛のように黄銅と共に固溶体を形成できないため、現在、ビスマスは、さらに頻繁に試験されており、鉛の理想的な代替となる無鉛黄銅合金としての実際の適用のために使用されている。スズおよびニッケルは、大抵のビスマス黄銅合金に添加され、さらに高価なセレンも一部のビスマス黄銅合金に添加され、ビスマスをフィルムの形態でグレイン境界に分配する代わりに、粒子の形態でグレインおよびグレイン境界に分配させ、ビスマス黄銅の熱間および冷間脆弱性を低下させている。しかし、セレンおよびビスマスは、限られた資源であり、価格がより高く、ビスマス黄銅のコストは高いレベルのままである。さらに、鋳造性および溶接性が悪い、鍛造温度スケールがより狭いなどといった問題があり、ビスマス黄銅の適用および開発はある程度制限される。
【０００４】
近年では、無鉛ケイ素黄銅の試験および開発は、高亜鉛−低銅黄銅に変わってきており、すなわち改質を用いることにより二相（β＋γ）黄銅中のγ相の形態、サイズ、および分配を変更し、その加工処理特性および性能を改善している。しかし、こうした無鉛高亜鉛ケイ素黄銅の切削性は、可能性としてＨＰｂ５９−１の７０％〜８０％に到達するに過ぎない。
【０００５】
中国特許番号ＺＬ２００４１００１５８３６．５は、無鉛快削性アンチモン黄銅合金を開示しており、その合金は、銅−亜鉛−アンチモン合金である。その切削性および腐食耐性は、合金中のアンチモンの存在により改善されているが、この合金は理想の冷間加工処理特性を有しておらず、それが後続の加工処理特性に影響を及ぼす。飲料水の相対的な基準は、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｃｄ、Ａｓの量に関して厳格な基準がある。例えば、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ基準６１−２００７−飲料水システムコンポーネントの下で、水への放出について、Ｓｂの許容可能な最大放出量は０．６μｇ／Ｌである。Ｓｂの含有量が０．２重量％以上である場合、Ｓｂの水への放出量は、０．６μｇ／Ｌを超える。これは、飲料用給水システムにおける給水栓のようなコンポーネントにＳｂ黄銅合金を適用する場合の最大の問題である。
【０００６】
中国特許第ＺＬ２００７１００６６６６９．０は、高マンガン快削性銅亜鉛合金を開示しており、中国特許第ＺＬ２００７１００６６９４７．２は、快削性高マンガン銅合金を開示しており、このマンガンは、上記２つの特許において主要な合金元素であり、その相違は、マンガン含有量の範囲および他の合金元素である。快削性の高マンガン黄銅合金として、２つの合金は良好な適用の見通しがある。しかし、２つの合金は、その高いＰｂ含有量のために、結果としてＰｂの許容可能な最大放出量を超えることになり、飲料用給水システムにおけるコンポーネントとして使用することはできない。
【０００７】
現在、無鉛または低鉛快削性黄銅、例えば高銅ケイ素黄銅、高スズ−ビスマス黄銅、アルミニウム黄銅、アンチモン黄銅などは、砂型鋳造およびパンチングプレス方法を用いてバルブに製造でき、組立トルクが９０〜１３７Ｎ・ｍであり、アンモニア水の濃度が１４％であり、アンモニア燻蒸が２４時間継続する場合に、高銅ケイ素黄銅および高スズ−ビスマス黄銅だけが良好な応力腐食耐性特性を示す。しかし、こうした２つの合金はコストが高く、結果としてその製品に関する競争力が欠如する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】中国特許第ＺＬ２００４１００１５８３６．５号
【特許文献２】中国特許第ＺＬ２００７１００６６６６９．０号
【特許文献３】中国特許第ＺＬ２００７１００６６９４７．２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記欠点を克服するために、本発明は、コストが低く、優れた応力腐食耐性、良好な脱亜鉛化腐食耐性および機械的特性を有する環境に優しいマンガン黄銅合金、ならびにそれらの製造方法を提供する。
【００１０】
本発明の１つの目的は、優れた機械的特性および腐食耐性、良好な冷間／熱間加工処理特性、鋳造性および切削性を有する環境に優しい黄銅合金、特に鋳造および鍛造に好適であり、コストが比較的低い環境に優しい快削性黄銅合金を提供することである。本発明の別の目的は、上述のマンガン黄銅合金の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
１つの態様において、本発明は、５５〜６５重量％のＣｕ、１．０〜６．５重量％のＭｎ、０．２〜３．０重量％のＡｌ、０〜３．０重量％のＦｅ、０．３〜２．０重量％のＳｎ、０．０１〜０．３重量％のＭｇ、０〜０．３重量％のＢｉおよび／または０〜０．２重量％のＰｂを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である環境に優しいマンガン黄銅合金を提供する。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＭｎの含有量は、２．０〜５．０重量％であり、好ましくは２．５〜４．５重量％であり、より好ましくは３．５〜４．５重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＡｌの含有量は、０．４〜２．５重量％であり、好ましくは０．６〜２．０重量％、より好ましくは０．６〜１．５重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＦｅの含有量は、０〜１．８重量％であり、好ましくは０〜０．８重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＳｎの含有量は、０．３〜１．５重量％であり、好ましくは０．５〜１．３重量％、より好ましくは０．８〜１．０重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＭｇの含有量は、０．０１〜０．２重量％であり、好ましくは０．０５〜０．１５重量％、より好ましくは０．０７〜０．１重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＢｉの含有量は、０〜０．２５重量％であり、好ましくは０〜０．１５重量％である。
好ましくは、上記マンガン黄銅合金中のＰｂの含有量は、０〜０．１５重量％であり、好ましくは０〜０．１重量％である。
別の態様において、本発明は、上述のマンガン黄銅合金の製造方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、合金インゴットを流し込み、再溶融し、砂型鋳造または低圧鋳造することを含み、合金インゴットを流し込む温度は９８０〜１０３０℃であり、砂型鋳造の温度は１０００〜１０３０℃であり、低圧鋳造の温度は９７０〜１０００℃である。
さらに別の態様において、本発明は、上述のマンガン黄銅合金を製造する方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、棒状に押出し、熱間鍛造することを含み、ここで水平連続鋳造の温度は９８０〜１０３０℃であり、押出温度は６６０〜７５０℃であり、熱間鍛造の温度は６６０〜７５０℃である。
なお、さらに別の態様において、本発明は、上述のマンガン黄銅合金を製造する方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、熱間鍛造することを含み、ここで水平連続鋳造の温度は９８０〜１０３０℃であり、熱間鍛造の温度は６６０〜７５０℃である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に従う上述の黄銅合金を製造するプロセスチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明をより完全に理解できるように、ここで本発明を次のように詳細に説明する。
【００１４】
既存の鉛含有または無鉛快削性黄銅合金に関する不十分な性能の問題を解決するために、本発明は、次のような技術的解決策を提供する：５５〜６５重量％のＣｕ、１．０〜６．５重量％のＭｎ、０．２〜３．０重量％のＡｌ、０〜３．０重量％のＦｅ、０．３〜２．０重量％のＳｎ、０．０１〜０．３重量％のＭｇ、０〜０．３重量％のＢｉ、および／または０〜０．２重量％のＰｂを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である、環境に優しい低コストのマンガン黄銅合金。
【００１５】
本発明の１つの実施形態によれば、本発明の環境に優しいマンガン黄銅合金は：５５〜６０重量％のＣｕ、２．０〜６．０重量％のＭｎ、０．４〜２．０重量％のＡｌ、０．４〜１．５重量％のＳｎ、０〜２．０重量％のＦｅ、０．０１〜０．１重量％のＭｇ、０．１５〜０．２重量％のＰｂを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である。
【００１６】
本発明の別の実施形態によれば、本発明の環境に優しいマンガン黄銅合金は：６１〜６３重量％のＣｕ、３．０〜５．５重量％のＭｎ、１．５〜２．５重量％のＡｌ、１．０〜１．２重量％のＳｎ、０．５〜１．５重量％のＦｅ、０．０５〜０．１５重量％のＭｇ、０．１〜０．３重量％のＢｉを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である。
【００１７】
本発明のさらに別の実施形態によれば、本発明の環境に優しいマンガン黄銅合金は：６２〜６５重量％のＣｕ、５．０〜６．５重量％のＭｎ、１．０〜１．５重量％のＡｌ、０．４〜０．８重量％のＳｎ、０．０５〜０．２重量％のＭｇ、０．１〜０．３重量％のＢｉ、および／または０．１〜０．２重量％のＰｂを含み、残量がＺｎおよび不可避の不純物である。
【００１８】
本発明に従って黄銅合金にマンガンを添加することにより、固溶体の強化を通して合金の強度および硬度を増大させることができ、故に黄銅合金の切削性を有効に改善でき、海水、塩化物および過熱蒸気に対するその腐食耐性を大きく上昇させることができる。マンガンは、Ａｌを含有する黄銅のβ相を安定化でき、Ａｌによって誘導されるγ相の沈殿作用を軽減する。マンガンの亜鉛当量係数は０．５であり、β相の領域を拡大し得るが、反対に、銅および他の元素の量が固定されている条件下ではそれは明らかな作用を示さず、マンガンの添加により亜鉛の含有量を低減できるので、α相の領域が拡大する。そのためマンガンおよび亜鉛の含有量を好適な割合に制御して、α相の比を増大させることができ、従って合金の腐食耐性を改善できる、特に合金の応力腐食耐性特性を改善できる。マンガンおよび鉄は、固溶体を形成でき、マンガンも多量で銅に溶解できるので、Ｍｎを伴う銅マトリックスにはより多くのＦｅが溶解できる。α相中のＦｅの固溶度を増大させるのはＭｎであり、それによって黄銅中のＦｅの強化を改善でき、Ｆｅの分離を阻止でき、Ｆｅと組み合わせた合金の応力腐食耐性特性を改善できる。低量のマンガンが黄銅に添加される場合、大きな作用を示さず、黄銅に添加するマンガンの量が多過ぎる場合は、合金の硬度（ＨＲＢ）が８０を超え、切削抵抗が増大し、切削効率が低下するので、マンガンの量を１．０〜６．５重量％の範囲に制御するのが好適である。
【００１９】
主要合金元素の１つであるアルミニウムは、主に溶液化、強化、熱割れ耐性特性および脱酸を増大させるために使用され、それはまた、鋳造物の成型に有利な合金の流動性を増大させるためにも使用できる。Ａｌは、鋳造物の表面においてＡｌ２Ｏ３フィルムを形成できるので、その腐食耐性特性を改善できる。マンガンが添加される条件下では、その含有量は０．２〜３．０重量％の範囲に制御されるべきである。低含有量のアルミニウムが使用される場合、有益な作用を行うには不利である；使用するアルミニウムの量が多過ぎる場合、Ａｌが酸化沈殿物を形成する傾向にあるので合金の流動性が低下し、それは鋳造および溶接特性に不利益である。
【００２０】
鉄は、黄銅中で極めて低い固溶度を有し、その鉄が豊富な粒子は、鋳造構造を微細化し、再結晶のためのグレイン成長を阻止し得る。鉄をマンガン、アルミニウム、スズなどと同時に添加するのが良好であるが、鋳造され、鍛造される、研磨および電気メッキが必要な、給水栓本体のためには、鉄は添加されないか、または低量の鉄を添加すべきであり、そうでなければ鉄が豊富な相の分離が生じ、硬質スポットが生成され、電着表面の品質に悪影響を及ぼす。研磨および電気メッキが必要でない製品に関しては、中程度または多量のＦｅを使用できるが、使用するＦｅの量が多過ぎる場合、合金の可塑性および黄銅の腐食耐性が低下するので、鉄の量は０〜３．０重量％の範囲に制御すべきである。
【００２１】
スズの主要な機能は、黄銅の脱亜鉛化を阻止すること、およびその腐食耐性を向上させる、特に応力腐食耐性特性を向上させることである。少量のＳｎは黄銅の硬度および強度を増大できるが、Ｓｎの含有量が２．０重量％を超える場合、反対に黄銅の特性が低下する。さらに、Ｓｎの価格が高いので、Ｓｎの含有量が増大するにつれて合金のコストが上がるため、スズの含有量は０．３〜２．０重量％の範囲に制御すべきである。
【００２２】
マグネシウムの添加は、脱酸、脱硫黄およびグレインの微細化のため、並びに合金の脱亜鉛化腐食耐性特性および機械的特性を改善するために主に使用される。しかし、脱亜鉛化腐食耐性および鋳造特性の作用は、マグネシウムの含有量が増大するにつれて低下し、０．０１〜０．３重量％のＭｇを使用するのが好適であり、低含有量のＭｇでは明らかな作用を示さない。
【００２３】
あるいは、Ｂｉおよび／またはＰｂが添加されて、合金の切削性をさらに確実にする。Ｂｉの含有量は、０〜０．３重量％の範囲に制御すべきであり、原料のコストは、Ｂｉの含有量が高過ぎると上昇する；Ｐｂの含有量は０〜０．２重量％の範囲に制御すべきであり、Ｐｂの放出量は、Ｐｂの含有量が高過ぎる場合には基準を超える。
【００２４】
本発明は、上述の黄銅を製造するための方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、合金インゴットを流し込み、再溶融し、砂型鋳造または低圧鋳造することを含み、ここで合金インゴットを流し込む温度は９８０〜１０３０℃であり、砂型鋳造の温度は１０００〜１０３０℃であり、低圧鋳造の温度は９７０〜１０００℃である。
【００２５】
本発明は、上述の黄銅を製造する別の方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、棒状に押出し、および熱間鍛造することを含み、水平連続鋳造の温度は９８０〜１０３０℃であり、押出の温度は６６０〜７５０℃であり、熱間鍛造の温度は６６０〜７５０℃である。
【００２６】
本発明は、上述の黄銅を製造するさらに別の方法を提供し、この方法は、バッチ配合し、溶融し、丸型インゴットを水平連続鋳造し、表層を剥ぎ、熱間鍛造することを含み、ここで水平連続鋳造の温度は９８０〜１０３０℃であり、熱間鍛造の温度は６６０〜７５０℃である。
【００２７】
図１は、本発明に従う上述の黄銅合金を製造するプロセスチャートを示す。
【００２８】
先行技術と比較して、本発明は、少なくとも次の有益な作用を含有する：本発明は、マンガンを添加することによって、優れた機械的特性、鋳造性、切削性および腐食耐性、特に応力腐食耐性特性を有する黄銅合金を得る。組立応力が焼なましによって除去できない条件で、国際的な基準よりも顕著に高い１４％濃度のアンモニア水の環境において、合金は、２４時間のアンモニア燻蒸下で応力腐食割れ現象を示さない。
【００２９】
本発明の黄銅合金は、低含有量のスズおよびビスマスを含有し、ニッケルなどを含有しない。原料は、低コストであるため、製造される黄銅合金も低コストである。
【００３０】
本発明の黄銅合金は、鉛を含有しない、または低含有量でのみ鉛を含有するので、環境に優しい合金に属する。こうした合金は、鉛による人体および環境への有害さを低減する。同時に、合金の水への金属放出量は、ＮＳＦ／ＡＮＳＩ６１−２００７基準を満たす。
【００３１】
本発明の製造プロセスは簡便であり、既存の鉛黄銅のための設備を用いて行うことができる。
【００３２】
本発明のマンガン黄銅合金は、優れた機械的特性、鋳造性、切削性および腐食耐性、特に応力腐食耐性特性を有し、環境に優しい快削性黄銅合金であり、鋳造および鍛造に好適であり、コストが低い。
【実施例】
【００３３】
図面および実施形態の組み合わせを用いて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００３４】
表１は、本発明の実施例に従う黄銅合金および比較のために使用される合金の組成を示し、ここで合金１〜６は、砂型鋳造によって製造され、製造プロセスは図１に示される；合金７〜１２は丸型インゴットの水平連続鋳造および熱間鍛造成型によって製造され、製造プロセスは図１に示される。合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２は比較のためである。
【００３５】
【表１】
0005383730.tif 000002
【００３６】
上記で列挙された合金の特性試験を以下で行う。試験結果は次の通りである：
１．機械的特性
合金１〜６は砂型鋳造によって調製される；合金７〜１２は水平連続鋳造によって調製される；比較合金は鉛黄銅ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２であり（合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２はＺｈｅｊｉａｎｇ  Ｋｅ−ｙｕ  ｍｅｔａｌ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である）、これは砂型鋳造によって製造され、直径は２９ｍｍであり、直径１０ｍｍのサンプルに機械加工される。引張試験を室温下で行う。結果を表２に示す。
【００３７】
２．脱亜鉛化試験
脱亜鉛化試験は、ＧＢ／Ｔ１０１１９−２００８に従って行われる。比較サンプルは鉛黄銅ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２であり（合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２はＺｈｅｊｉａｎｇ  Ｋｅ−ｙｕ  ｍｅｔａｌ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である）、これは鋳造によって調製される。測定された最大脱亜鉛化深さを表２に示す。
【００３８】
【表２】
0005383730.tif 000003
【００３９】
合金の脱亜鉛化層の深さが深くになるにつれて、合金の脱亜鉛化腐食耐性特性は悪くなることが知られている。表２は、本発明に従う合金の脱亜鉛化腐食耐性特性が鉛黄銅ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２を上回ることを示している。
【００４０】
３．切削性
試験サンプルは、鋳造することによって調製し、同じカッター、切削時間および供給量を使用する。カッターモデル：ＶＣＧＴ１６０４０４−ＡＫ  Ｈ０１（韓国のＫＯＲＬＯＹ  ＣＯＭＰＡＮＹ）、回転速度：５７０ｒ／分、供給速度：０．２ｍｍ／ｒ、後方係合：１つの面で２ｍｍ。Ｂｅｉｊｉｎｇ  Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ  ｏｆ  Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓによって開発されたブローチ削り、ホブ削り、ドリル削りおよび研削のための万能動力計は、それぞれＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２および本発明に従う黄銅合金の切削抵抗を測定するために使用される。相対的な切削比を計算し、次いで結果を表２に示す。
相対切削比（％）の計算式は次の通りである：
ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２の切削抵抗／合金１〜１２の切削抵抗×１００
【００４１】
４．鋳造性
表１に列挙された合金１〜６および合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２（合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２はＺｈｅｊｉａｎｇ  Ｋｅ−ｙｕ  ｍｅｔａｌ  ｍａｔｅｒｉａｌｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能である）の鋳造性は、合金を鋳造するための４種類の共通する基準試験サンプルにより測定される。体積収縮試験サンプルは、凝固収縮空洞、分散収縮空洞（ｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇ  ｓｈｒｉｎｋａｇｅ  ｃａｖｉｔｙ）および収縮巣を測定するために使用される。らせん状サンプルは、溶融流体長さを測定し、合金の流動性を評価するために使用される。ストリップサンプルは、線形収縮割合および合金の曲げ耐性（曲げ角）を測定するために使用される。異なる厚さを有する円形サンプルは、合金の収縮割れ耐性を測定するために使用される。体積収縮試験サンプルに関して凝固収縮空洞の面が滑らかである場合、凝固収縮空洞の底部において視覚可能な収縮巣はなく、試験サンプルの断面における視覚可能な分散収縮空洞がない場合、それは鋳造性が優れていることを示しており、「○」と示される。凝固収縮空洞の面が滑らかではあるが、視覚可能な収縮巣の高さが深さで５ｍｍ未満である場合、それは鋳造性が良好であることを示しており、「△」と示される。凝固収縮空洞の面が滑らかではなく、視覚可能な収縮巣の高さが深さで５ｍｍを超える場合、それは「×」と示される。試験サンプルの鋳造面または研磨面において視覚可能な割れがある場合、それは劣ると評価され、「×」と示され、割れがない場合は優れていると評価され、「○」と示される。結果を表３に示す。
【００４２】
【表３】
0005383730.tif 000004
【００４３】
５．応力腐食耐性
合金１〜１２および合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２はそれぞれ１／２インチおよび１インチのボールバルブに製造され（組立られていない製品および組立られた製品を含む）（固定トルク９０Ｎ・ｍ）、ここで組立られた製品は、非装着外部パイプおよび装着トルクを有する外部パイプを含む。１／２インチのボールバルブは、９０Ｎ・ｍのトルクが加えられ、１インチのボールバルブは１３７Ｎ・ｍのトルクが加えられる。上述の合金サンプルは、それぞれ８％のアンモニア、１４％のアンモニアに、２５℃の温度で２４時間維持される。２つの基準に従ってアンモニアで燻蒸した後、試験サンプルを取り出し、清浄に洗浄し、次いで腐食製品の表面を５％硫酸溶液を用いて室温下ですすぎ、最終的に水ですすぎ、吹込み乾燥する。アンモニアで燻蒸された表面を１０倍で観察する。表面に明らかな割れがない場合、「○」と示される。表面に微細な割れがある場合、「△」と示され、表面に明らかな割れがある場合、「×」と示される。
【００４４】
【表４】
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【００４５】
表４に示されるように、アンモニア燻蒸の後、本発明に従う合金の応力腐食耐性特性は、合金ＺＣｕＺｎ４０Ｐｂ２より明らかに上回る。
【００４６】
６．水への金属イオン放出量
合金１〜１２の金属放出量の試験をＮＳＦ／ＡＮＳＩ６１−２００７基準に従って行ったが、試験期間は１９日間であり、試験結果は基準の要件をすべて満たす。
【図１】
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