(57)【要約】脱亜鉛腐食や応力腐食割れに対して優れた耐性を示す黄銅部品の調製は、腐食抑制添加剤を用いずに、又は用いたとしてもその量を減らして、該部品の表面に金属硫化物リッチバリア層を形成することによって行う。開示されたように処理した黄銅部品は、２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験によって確認される耐食性を有し、応力腐食割れを示さない。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属硫化物リッチバリアを表面に有する仕上げ黄銅部品。
【請求項２】
亜鉛含量が少なくとも１５重量％である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項３】
亜鉛含量が少なくとも３３重量％である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項４】
鉛含量が０．２５重量％以下である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項５】
スズ含量が脱亜鉛を抑制するのに十分である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項６】
スズ含量が０．５重量％〜１．５重量％である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項７】
単一α相構造を有し、ヒ素、アンチモン及び／又はリンの含量が脱亜鉛を抑制するのに十分である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項８】
単一α相構造を有し、ヒ素、アンチモン及びリンの少なくとも１種の量が０．０５重量％〜０．１５重量％である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項９】
２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験によって確認される耐食性を有し、応力腐食割れを示さない、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１０】
耐食性を付与するのに十分な量のケイ素又はリンを含まない、請求項９に記載の黄銅部品。
【請求項１１】
２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験によって確認される耐食性を有し、応力腐食割れを示さず、耐食性を付与するのに十分な量の鉛、ビスマス、ケイ素及び／又はリンを含む黄銅部品に比べて快削性が改善されている、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１２】
亜鉛含量が１５重量％〜４５重量％であり、プレス接続配管部品として用いるように構成されている、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１３】
配管製品として用いるように構成されている、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１４】
バルブ部品、配管部品又は蛇口部品である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１５】
金属硫化物リッチバリアは厚さが約９μ〜１２μの層である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項１６】
耐食性黄銅部品を製造するプロセスであって、活性硫黄を含む流体に仕上げ黄銅部品の表面を接触させることを含むプロセス。
【請求項１７】
活性硫黄を含む流体は液体溶液である、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１８】
活性硫黄を含む流体はガス状の雰囲気である、請求項１６に記載のプロセス。
【請求項１９】
液体溶液は硫酸溶液である、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項２０】
スズ含有化合物を硫酸溶液に配合することを更に含む、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２１】
黄銅部品及び硫酸の一方又は両方が高温度である、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項２２】
前記高温度は１５０°Ｆ（６５．６℃）〜２１０°Ｆ（９８．９℃）である、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２３】
前記高温度は１７０°Ｆ（７６．７℃）〜１９０°Ｆ（８７．８℃）である、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２４】
前記高温度は１７５°Ｆ（７９．４℃）〜１８５°Ｆ（８５℃）である、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２５】
前記高温度は１７９°Ｆ（８１．７℃）〜１８１°Ｆ（８２．８℃）である、請求項２１に記載のプロセス。
【請求項２６】
硫黄と黄銅部品表面の金属との反応を生じさせるのに十分な時間、黄銅部品の表面を高温度で硫黄リッチな雰囲気に接触させる、請求項１８に記載のプロセス。
【請求項２７】
前記高温度は５００°Ｆ（２６０℃）〜１５００°Ｆ（８１５．６℃）である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項２８】
前記高温度は９００°Ｆ（４８２．２℃）〜１２００°Ｆ（６４８．９℃）である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項２９】
前記高温度は１０５０°Ｆ（５６５．６℃）〜１１５０°Ｆ（６２１．１℃）である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項３０】
前記高温度は１０７５°Ｆ（５７９．４℃）〜１１２５°Ｆ（６０７．２℃）である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項３１】
前記時間は少なくとも１５分間である、請求項２６に記載のプロセス。
【請求項３２】
前記硫黄リッチな雰囲気は重硫酸カリウムの燃焼によって生じる、請求項２６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で、２０１１年４月２５日に出願された「銅亜鉛合金のための硫黄処理」と題する米国仮特許出願第６１／４７８，７４９号に基づく優先権を主張するものであり、該仮出願の全内容を本明細書の一部を構成するものとしてここに援用する。
【０００２】
本発明は、脱亜鉛に対する耐性を有する銅亜鉛合金から成る部品又は物品に関する。
【背景技術】
【０００３】
約１５重量％超の亜鉛を含む銅合金は、侵食性の環境下では脱亜鉛腐食や応力腐食割れを生じ易い。水中の化学反応によって合金中の亜鉛リッチ成分や亜鉛リッチ相への酸化攻撃が促進される可能性がある配管部品においては、脱亜鉛腐食や応力腐食割れは特に問題であり、使用時の不具合に伴う修理費用が高くなる。
【０００４】
脱亜鉛腐食や応力腐食割れに対する耐性を有する銅亜鉛合金を製造するための従来技法には通常、亜鉛含量の低下、及び／又は脱亜鉛腐食や応力腐食割れを抑制する成分の添加が含まれる。亜鉛含量を低下させた場合には銅含量を増加させることが普通であり、合金のコスト上昇が不可避である。脱亜鉛抑制成分を添加した場合には、合金製造時に健康への望ましくないリスクが存在する可能性があり、更には合金を腐食から十分に保護することができない。多くの脱亜鉛の改善策には、特別な合金処理段階や熱処理が必要とされることが多く、合金から製品を製造する際のコスト上昇と製造の困難さを招く。
【０００５】
脱亜鉛は、通常アドミラルティ黄銅（Ｃ４４３００）やネーバル黄銅（Ｃ４６４００）の場合と同様に、亜鉛含量を約１５重量％未満に維持しつつ抑制することができ、約１重量％のスズを添加すると最小限に抑えることができる。
【０００６】
銅亜鉛合金が単一α相構造を有する場合には、約０．１重量％未満のヒ素、アンチモン又はリンを添加すれば、該合金の脱亜鉛に対する更なる保護が達成される。
【０００７】
一般に、耐食性は亜鉛含量の増加に伴い低下する。亜鉛含量を約１５％未満まで低下させることは、脱亜鉛腐食を抑制する上で有益である。
【０００８】
ヒ素やスズ、アンチモン、リン等の脱亜鉛抑制剤で処理された銅亜鉛合金は、耐食性に必要な構造変化を生じさせる熱処理が必要であることが多い。最終製品は、２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験に合格し、且つ応力腐食割れを示さなければ、耐食性を有すると考えられる。脱亜鉛が抑制された銅亜鉛合金を得るには、精密な化学的制御やプロセス制御が必要とされるが、これら制御の結果を最終製品において伸長破壊試験を行わずに確認するのは必ずしも容易ではない。
【０００９】
ケイ素含有銅亜鉛合金（Ｃ６９３００及びＣ８７８５０）は非常に優れた耐食性を示す。このような合金はケイ素、リン及び比較的低含量（約２１重量％）の亜鉛を含んでおり、特別な熱処理を必要としない合金が提供される。しかし、このようなケイ素含有合金は、高亜鉛含量の他の黄銅よりも高価である。
【００１０】
亜鉛は銅やスズよりも安価であるため、黄銅の亜鉛含量が重要であり、亜鉛の割合を増加させれば通常は黄銅材料のコストが低下することが業界ではよく知られている。また、４０％に達する高い亜鉛含量によって黄銅の快削性が増すことも報告されている。鉛や他の添加剤（例えば、ビスマス、ケイ素及び／又はリン）を含まない黄銅は、亜鉛含量が低くなると機械加工が困難になる。
【００１１】
「無鉛」黄銅の多くは、脱亜鉛の抑制をしてもしなくても耐食性を示す。耐食性が無いと考えられる銅亜鉛合金と耐食性の銅亜鉛合金とを区別するために利用される２００μの深さ限界のごく近傍で、「無鉛」黄銅は耐食性を示す。この耐食性のボーダーラインから、この種の合金の可能な用途が限定される。
【００１２】
高い亜鉛含量（例えば、約１５重量％〜約３５重量％）の銅亜鉛合金は、程よい冷間加工性を示すことができる。機械加工や腐食の問題を考慮した場合、このような冷間加工性を有する合金はプレス接続配管用の部品にふさわしい候補となる。
【００１３】
表１は、よく知られている市販の無鉛黄銅の一部をリストにしたものである。これらの合金の多くにおいては、亜鉛含量を比較的高く（約４０重量％）して機械加工性を改善している。特定の合金ではヒ素やスズを用いて耐食性を改善している。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
硫黄は本来黄銅に含まれる元素ではないが、硫黄ベースの黄銅は有鉛黄銅の代替品として最近提案されている。ある日本企業がこの合金に関する特許取得を目指していることが報告されており、現段階では性能試験が行われている。結晶粒組織を改善し、機械加工屑を細かくするため、リンと同様に硫黄をこの合金に添加する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明のある実施形態は、金属硫化物リッチバリアを表面に有する黄銅部品に関する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明のある実施形態においては、活性硫黄を含む流体に黄銅部品の表面を接触させて耐食性の黄銅部品を調製する。特定の実施形態においては、活性硫黄を含む流体は硫酸溶液である。他のある実施形態においては、活性硫黄を含む流体は硫黄リッチな雰囲気である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本明細書に記載の処理を行っていない黄銅（Ｃ４６４００）ロッドの表面微細構造を示す写真。
【００１９】
【図２】本明細書に記載の処理を行っていない他の黄銅（Ｃ４６４００）ロッドの表面微細構造の写真。
【００２０】
【図３】本明細書に記載の処理を行ったＰＥＸＣ３７７００製Ｔ字状部品と処理を行っていないものとの比較を示す。
【００２１】
【図４】黄銅金属の硫黄処理表面の拡大図。
【００２２】
【図５】処理済Ｃ４６４００の硫化物ベース層の表面微細構造を示す写真。
【００２３】
【図６】脱亜鉛試験後の硫黄処理済黄銅と脱亜鉛試験後の未処理黄銅の比較を示す。
【００２４】
【図７】本明細書に記載の硫黄処理を行った黄銅試料の腐食浸透深さが５μ未満であることを示す写真。
【００２５】
【図８】硫黄処理を行っていない黄銅試料の腐食浸透深さが２００μ超であることを示す写真。
【００２６】
【図９】亜鉛３８％含有Ｃ３７７００黄銅から成る硫黄処理済Ｔ字状部品において、標準的な脱亜鉛化学試験に曝露した後に腐食の証拠がなかったことを示す写真。
【００２７】
【図１０】硫化処理済Ｃ３７７００黄銅を応力腐食割れ試験に付した際に割れが生じなかったことを示す写真。
【００２８】
【図１１】未処理Ｃ３７７００黄銅を応力腐食割れ試験に付した際に応力腐食割れが生じたことを示す写真。
【００２９】
【図１２】Ｃ３７７００黄銅シリンダの硫化層のオージェ電子分光法による表面検査。
【００３０】
【図１３】Ｃ３７７００黄銅シリンダの硫化層のオージェ電子分光法による深さプロファイル。
【００３１】
【図１４】Ｃ３７７００黄銅シリンダの硫化層断面の１５００Ｘ反射電子（ＢＳＥ）画像。
【００３２】
【図１５】図３の領域１のエネルギー分散スペクトルグラフ（ＥＤＳ）。
【００３３】
【図１６】図３のライン２のエネルギー分散スペクトルグラフ。
【００３４】
【図１７】黄銅部品を有するバルブの断面図。
【００３５】
【図１８】黄銅部品を有する配管アセンブリの一部の立面図。
【００３６】
【図１９】黄銅部品を有する蛇口の斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本明細書において「黄銅」とは、少なくとも５０％の銅と約５％〜約４５％の亜鉛から成る合金を包含する。
【００３８】
「仕上げ黄銅部品」とは、例えば、鋳造、押出加工又は鍛造によって黄銅から形成された配管部品等の物品を意味する。
【００３９】
「金属硫化物リッチバリア」とは、仕上げ黄銅部品の表面における物質層であって、その金属硫化物含量が、該物質層の下にある仕上げ黄銅部品のバルク体とは定性的及び／又は定量的に異なる層を意味する。尚、金属硫化物含量はエネルギー分散分光法と併用されるオージェ電子分光法、スパッタ深さプロファイル、走査型電子顕微鏡法、及び／又は反射電子イメージングによって、例えば、本明細書に記載の実施例に合致する方法によって求められる。
【００４０】
本明細書で用いる「流体」とは、液体や気体等の圧縮性流体を意味する。
【００４１】
「活性硫黄」とは、適切な条件（例えば、本明細書に開示する条件）下で仕上げ黄銅部品の表面において金属と反応し、耐食性部品を製造することができる硫黄化合物であって、流体中に存在するものを意味する。
【００４２】
「２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験」とは、国際標準化機構法ＩＳＯ６５０９（ＩＳＯ１９８１）を意味する。
【００４３】
「プレス接続配管部品」とは、機械プレス工具を用いて部品を互いに押し合い、部品をチューブに接合するのに十分な力を生じさせてチューブによる接続を行う配管部品を意味する。プレス嵌め技術は、配管接続をもたらす圧縮及び圧縮強度に基づく。プレス配管部品では、圧縮によって永久的なシールが得られるシールリングを用いることが多い。
【００４４】
「硫黄リッチな雰囲気」とは、十分な濃度又は分圧の活性硫黄含有化合物を含むガス状流体であって、適切な条件（例えば、本明細書に開示する条件）下で黄銅部品の表面に接触させた際に該黄銅部品の表面で金属硫化物リッチバリアを形成するのに有用なガス状流体を意味する。
【００４５】
本発明に従って処理する黄銅部品は、通常、脱亜鉛腐食や応力腐食割れに対して優れた耐性を示す安価な黄銅部品である。即ち、該黄銅部品は、比較的高い（例えば、少なくとも１５重量％又は少なくとも３３重量％又は少なくとも４０重量％）亜鉛含量を有するか、或いはそのような高亜鉛含量の合金から調製される。しかし、本発明の技法を用いれば、低亜鉛含量（例えば、５重量％〜１５重量％）の黄銅部品を用いても有益な結果を得ることができる。
【００４６】
本発明のある実施形態においては、ヒ素やスズ、アンチモン、リン等の腐食抑制添加剤を添加することなく、脱亜鉛腐食や応力腐食割れに対して優れた耐性を示す安価な黄銅部品を得ることができる。しかし、ある実施形態においては、有効量の腐食抑制添加剤（例えば、ヒ素やスズ、アンチモン、リン）を含む合金から調製された黄銅部品に対して本発明に係る処理を有益に用いることができる。
【００４７】
本発明の黄銅部品を調製するのに用いる黄銅部品や合金は、最大で０．２５重量％（例えば、０．０５重量％〜０．２５重量％）の鉛を必要に応じて含んでいてもよい。必要に応じて、０．５重量％〜１．５重量％のスズを配合することもできる。また、必要に応じて、０．０５重量％〜０．１５重量％のヒ素、アンチモン及び／又はリンを用いることもできる。
【００４８】
金属硫化物リッチバリアを表面に有する黄銅部品は、活性硫黄を含む流体に仕上げ黄銅部品の表面を接触させて調製することができる。得られるバリアによって該部品が脱亜鉛酸化及び／又は応力腐食割れに対して耐性を有するようになる。活性硫黄を含む適切な流体としては、硫酸溶液や硫黄リッチな雰囲気が挙げられる。
【００４９】
仕上げ黄銅部品を処理して耐食性を付与するための適切な条件としては、該部品を高濃度の硫酸浴（例えば、４０重量％の硫酸水溶液）に高温で適切な時間浸漬することが挙げられる。一般に、高濃度及び高温の場合には必要な処理時間が短く、低濃度及び／又は低温の場合には必要な処理時間が長くなる。適切な処理温度は約１５０°Ｆ〜２１０°Ｆ、例えば、１７０°Ｆ〜１９０°Ｆや１７０°Ｆ〜１８５°Ｆ、１７９°Ｆ〜１８１°Ｆである。酸濃度や浴温度に応じて、適切な処理時間は約３０分間〜２４時間の範囲とすることができる。他に用いることができる液体溶液としては、溶解した硫化水素、アルカリ金属硫化物及び／又はアルカリ土類金属硫化物が挙げられる。
【００５０】
本発明のプロセスで用いることができる適切な硫黄リッチな雰囲気としては、重硫酸カリウムの燃焼によって生じるガス混合物、及び／又は硫化水素を含むガス混合物が挙げられる。処理プロセスを促進するためには、硫黄含有化合物と黄銅部品表面の金属との反応を生じさせるのに十分な時間、黄銅部品の表面を高温度で硫黄リッチな雰囲気に接触させる。適切な処理温度は、約５００°Ｆ〜約１５００°Ｆの範囲であり、例えば、１１００°Ｆ〜１４００°Ｆや１１５０°Ｆ〜１３５０°Ｆ、１２７５°Ｆ〜１３２５°Ｆである。適切な処理時間は、雰囲気内の活性硫黄化合物の種類や活性硫黄化合物の濃度、処理温度に左右され得る。適切な処理時間は約１５分間〜１時間の範囲とすることができる。硫黄リッチな無酸素雰囲気（例えば、真空や不活性ガス）によって、硫黄−金属反応が改善され、処理時間が短縮し、処理温度が低下し、硫黄の吸着浸透が増すと思われる。
【００５１】
本発明のプロセスを有益に用いることができる黄銅部品の例としては、配管製品として用いるために構成された種々の部品、例えば、バルブ１０のハンドル１２、ハウジング１４、スピンドル１６及び／又は閉鎖部材１８等のバルブ部品（図１７）、パイプ部分２４、２６、２８を接続するユニオン２０及び／又はエルボ２２等の配管部品（図１８）、及び／又は、蛇口３０のバルブハンドル３２、ボディ３４、注ぎ管３６及び／又は注ぎ口３８等の蛇口部品（図１９）が挙げられる。
【００５２】
鉛を含む銅合金に、本明細書に開示された硫黄処理を行うことによって、最終用途部品の鉛溶出に関する利益が得られることが期待される。この利益とは、鉛含量が低くても、飲料水に溶出する鉛が望ましくないレベルのままである有鉛合金又は無鉛合金において特に重要である。耐食性の金属硫化物の生成に伴う利益は、耐酸化性の硫化鉛部品の形成に関しても同様に重要であると期待される。この安定な硫化鉛成分が反応性の高い水に放出される可能性は低い。また、合金の亜鉛リッチ成分及び偏析鉛成分の両方の耐食性に関する利益を組み合わせることによって、飲料水に溶出する鉛を低減させる上での優れた利点が得られる。
【００５３】
以下、本発明をより良く理解するために、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【実施例】
【００５４】
材料比較：
【００５５】
処理済及び未処理の黄銅の基本的な材料比較のために、押出加工したままのＣ４６４００ロッドを用いた（表１参照）。処理済及び未処理のロッドの微細構造を比較した。次に、脱亜鉛試験を行って耐食性を確認した。
【００５６】
比較のためにＰＥＸＣ３７７００部品も処理した。
【００５７】
図１は、未処理Ｃ４６４００の微細構造を示す（表面図）。
【００５８】
図２は、未処理Ｃ４６４４００の通常の微細構造を示す（断面図）。
【００５９】
図３は、処理済及び未処理のＰＥＸＣ３７７０製Ｔ字状部品の比較を示す。
【００６０】
図４ａ及び４ｂは、硫黄処理表面の拡大図である。
【００６１】
図５は、処理済Ｃ４６４００の硫化物ベース層の表面微細構造を示す。
【００６２】
図６は、脱亜鉛試験後の処理済及び未処理表面の比較を示す。
【００６３】
結果：
【００６４】
脱亜鉛耐食性（ＤＺＲ）試験では、複数の試料に亘り一貫した腐食浸透の抑制が示された。上述の浴で処理した最新の試料においては、腐食浸透深さが５μ未満であった（図７）。未処理Ｃ４６４００試料においては、一貫して脱亜鉛浸透が２００μ（即ち、ＤＺＲの最大許容深さ）を超えた（図８）。
【００６５】
耐食性を示すため、亜鉛３８％を含むＣ３７７００黄銅から成るＰＥＸのＴ字状部品を標準的な脱亜鉛化学試験に付したが、腐食攻撃の証拠は見られなかった。この製品試験は、脱亜鉛腐食に対する耐性を示した以前の材料試料試験に追従するものであった（図９）。
【００６６】
次に、応力腐食割れ試験を行い、硫化済及び未硫化Ｃ３７７００黄銅の耐性について比較した。その結果、硫化処理した部品では割れが生じなかったが、未硫化の部品では応力腐食割れが生じた（図１０及び１１）。
【００６７】
炉における硫化処理に付したＣ３７７００黄銅から成るシリンダ１個を解析に供した。シリンダの平坦端部の黒化領域について解析を行い、硫化層の厚さ、組成及び組成プロファイルを求めた。
【００６８】
解析：
【００６９】
弓のこを用い、手作業でシリンダ端部を分割した。黒化端部をオージェ電子分光法（ＡＥＳ）で解析した。ＡＥＳは元素分析技法の一種であり、ＨとＨｅを除く全ての元素を検出することができ、公称検出限界は〜０．１原子％である。スペクトル干渉によって、比較的低濃度の一部の元素の検出が妨げられることがある。測定のサンプリング体積は深さが〜１０ｎｍであり、解析領域の直径が〜５００μｍである。定量化法においてはサンプリング体積が均一であることを想定しているが、これは稀なケースであるため、類似の試料を比較し、夾雑物を同定する手段として相対的な元素組成の表を提供するが、正確な組成データを提供する必要はない。よく特徴付けられた類似組成の基準物質を未知試料に対して用いることによって、正確なデータの定量化を行うことができる。３．５ｋｅＶのＡｒ＋イオンビームを用いた同時スパッタエッチングとＡＥＳ解析を組み合わせて組成プロファイル（スパッタ深さプロファイル（ＳＤＰ）とも称する）を得た。深さスケールはＳｉＯ２のスパッタ速度を基準とする。全ての元素／化合物は異なる速度でスパッタするため、深さスケールはこの相対スケールに対して報告される。相対スパッタ速度は類似試料の比較に有用である。未知試料と組成が類似しており、厚さがわかっているか、測定可能な基準物質を用いてより正確なスパッタ速度を求めることができる。スパッタエッチングによって、多元素系で見掛けの組成を変化させることができる。全ての元素はスパッタ速度が異なるため、「差別化スパッタリング」を行うことにより、膜に存在する構成元素の一以上を欠乏させることができる。
【００７０】
前記コーティング膜をエポキシ体に取付け、研削し、ダイヤモンド膜でラッピングした後、研磨した。ラッピングした断面を金（Ａｕ）の薄い（〜１２ｎｍ）膜でコートし、走査型電子顕微鏡法とエネルギー分散分光法の併用（ＳＥＭ／ＥＤＳ）による解析を容易とした。ＳＥＭ画像は試料表面の組織分布的特徴を示す。ＳＥＭイメージングは２５ｋｅＶで行った。また、反射電子（ＢＳＥ）イメージングも用いた。ＢＳＥイメージングにおけるコントラストは原子番号と密度に敏感であり、重い元素や化合物は、軽い元素や化合物に比べて画像内でより明るく見える。
【００７１】
ＥＤＳは元素分析技法の一種であり、Ｈ、Ｈｅ、Ｌｉ及びＢｅを除く全ての元素を検出することができ、検出限界は〜０．１％である。スペクトル干渉によって、比較的低濃度の一部の元素の検出が妨げられることがある。サンプリング体積はＳＥＭの加速電圧に依存し、公称の分析体積は２０ｋｅＶにおける直径〜１μｍの球で近似される。加速電圧が低いほど、サンプリング体積は小さくなる。サンプリング体積が均一であって、化合物が炭素や窒素を含んでいなければ、定量化精度は良好である。ラインに沿って各ポイントでスペクトルを取得することによってＥＤＳラインスキャンを得た。
【００７２】
【表２】
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【００７３】
結果及び解説：
【００７４】
表３：ＡＥＳ解析によって求めた硫化層の相対的な元素表面組成
【００７５】
【表３】
2014518938.tif 000005
【００７６】
【表４】
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【００７７】
＊研磨した断面の導電層由来
【００７８】
概説：
【００７９】
層の厚さは約９μｍ〜１２μｍの範囲で変わる（図３参照）。
【００８０】
ＡＥＳスパッタ深さプロファイルとＥＤＳラインスキャンの両方によって、黄銅の層が硫化亜鉛（ＺｎＳ）であることが示唆される。組成は厚さによって多少変わるように思われる。ＥＤＳラインスキャンでは硫黄が黄銅バルクにある程度存在するようには思えないが、ＥＤＳラインスキャンによる空間分解能を制限する１μｍの分析体積があることを考慮する必要がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年1月16日(2013.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属硫化物リッチバリアを表面に有する仕上げ黄銅部品において、前記部品は２００μ未満の脱亜鉛の浸透深さをもたらす規格試験によって確認される耐食性を有し、応力腐食割れを示さない部品。
【請求項２】
微小量以下のケイ素又はリンを含む、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項３】
亜鉛含量が１５重量％〜４５重量％であり、プレス接続配管部品として用いるように構成されている、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項４】
配管製品として用いるように構成されている、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項５】
バルブ部品、配管部品又は蛇口部品である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項６】
金属硫化物リッチバリアは厚さが約９μ〜１２μの層である、請求項１に記載の黄銅部品。
【請求項７】
耐食性黄銅部品を製造するプロセスであって、活性硫黄を含むガス状の雰囲気に仕上げ黄銅部品の表面を接触させることを含み、硫黄と黄銅部品表面の金属との反応を生じさせるのに十分な時間、黄銅部品の表面を高温度で前記ガス状の雰囲気に接触させる、プロセス。
【請求項８】
前記高温度は５００°Ｆ（２６０℃）〜１５００°Ｆ（８１５．６℃）である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記高温度は９００°Ｆ（４８２．２℃）〜１２００°Ｆ（６４８．９℃）である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記高温度は１０５０°Ｆ（５６５．６℃）〜１１５０°Ｆ（６２１．１℃）である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１１】
前記高温度は１０７５°Ｆ（５７９．４℃）〜１１２５°Ｆ（６０７．２℃）である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１２】
前記時間は少なくとも１５分間である、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１３】
前記硫黄リッチな雰囲気は重硫酸カリウムの燃焼によって生じる、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１４】
前記硫黄リッチな雰囲気は硫化水素を含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項１５】
前記硫黄リッチな雰囲気は微小量以下の酸素を含む、請求項７に記載のプロセス。
【国際調査報告】
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