TW202444932A - 快削性銅合金、及快削性銅合金的製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明之快削性銅合金包含特定量的Cu、Si、Pb及P，且包含特定量的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達特定量，且Al的含量未達特定量，由各元素的組成規定之組成關係式f1、f2、f0、由金屬組織的構成相的面積率規定之組織關係式f3、f4、f5、由組成及金屬組織規定之組織及組成關係式f6分別在特定範圍內，改性β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
Description
本發明關於一種快削性銅合金、及快削性銅合金的製造方法，所述快削性銅合金，其耐蝕性、尤其是耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，強度高，且Pb含量大幅減少。
本發明關於一種快削性銅合金、及快削性銅合金的製造方法，所述快削性銅合金，用於作為用於人和動物等每天攝取之飲用水之器具及零件、用於廚房、浴室及廁所等衛生設備之器具及零件、水錶、樂器、餐具、排水用器具及零件、工業用管道零件、電氣及電子設備零件、汽車零件、機械零件、文具、玩具、滑動零件、儀器零件、精密機械零件、醫療用零件、及氫等液體和氣體等相關之零件，作為具體的零件名稱，用於水龍頭、混合龍頭、水龍頭配件、止水龍頭、閥門、接頭、閥、蓮蓬頭、旋塞、齒輪、軸、軸承、轉軸(shaft)、套筒、心軸、感測器、螺栓、螺帽、擴口螺帽、筆尖、嵌入螺帽、蓋形螺帽、螺紋接管、墊片、螺釘等需實施切削之零件。
本案基於2023年5月1日向日本申請之日本特願2023-075579號及2023年10月5日向日本申請之日本特願2023-173342號要求其優先權，並將其內容引用於此。
以往，於與飲用水、衛生設備相關之器具及零件、水錶、樂器、餐具、電氣、家電及電子設備零件、汽車零件、機械零件、文具、精密機械零件、醫療用零件、及與工業用水、排水、氫等液體或氣體相關之器具及零件（作為零件名稱，可列舉水龍頭、混合龍頭、止水龍頭、閥門、旋塞、接頭、齒輪、感測器、螺帽、螺釘等零件）中，一般使用：Cu-Zn-Pb合金（所謂的快削黃銅棒、鍛造用黃銅、鑄件用黃銅），其具有優異的被削性、抗菌性，耐蝕性良好，含有56～65 mass%的Cu、1～4 mass%的Pb，剩餘部分為Zn；或者，Cu-Sn-Zn-Pb合金（所謂的青銅鑄件：炮銅），其含有80～88 mass%的Cu、2～8 mass%的Sn、1～8 mass%的Pb、剩餘部分為Zn。
然而，近年來，Pb對人體或環境之影響令人擔憂，各國積極進行關於Pb之管制運動。例如，於美國加利福尼亞州，自2010年1月起，使飲用水器具等中包含之Pb含量為0.25 mass%以下之管制已生效。於除美國以外之國家，該限制運動亦快速推進，要求開發一種應對Pb含量的管制之銅合金材料。
又，於其他產業領域，如電氣及電子設備、汽車、機械等產業領域，例如，歐洲的限用有害物質指令(Restriction Of Hazardous Substances, RoHS)、廢車輛指令(End-of-life Vehicle, ELV)中例外允許快削性銅合金的Pb含量達到4 mass%，但與飲用水領域同樣地，正在積極討論加強Pb含量的管制，包括例外情況的廢除。
於加強此種快削性銅合金的Pb管制之動向中，提倡：(1)含有具有被削性功能之代替Pb之Bi、視情況除Bi以外還含有Se之Cu-Zn-Bi合金、Cu-Zn-Bi-Se合金；(2)含有高濃度的Zn、增加β相以提高被削性之Cu-Zn合金；或(3)含有大量具有優異的被削性能之γ相、κ相代替Pb之Cu-Zn-Si合金；及，(4)藉由含有Si而改善β相的被削性之Cu-Zn-Si-Pb合金等，來代替含有56～65 mass%的Cu、1～4 mass%的Pb、剩餘部分由Zn組成之含Pb的快削性銅合金，尤其是全世界使用最多之含有3 mass%的Pb之快削黃銅（日本JIS規格：C3604；美國ASTM規格：C36000；歐洲EN規格：CW614N）。
例如，於專利文獻1中，於Cu-Zn合金中，添加0.3～4 mass%、較佳為1.8～3.2 mass%的Bi，且由於β相的耐脫鋅腐蝕性差，因此，為了減少β相，利用α相將β相分斷，而以350～550℃進行退火，以此改善被削性及耐脫鋅腐蝕性。
然而，在含有Bi代替Pb之合金中，Bi存在很多問題，包括：被削性功能較Pb差、可能與Pb同樣地對環境和人體等有害、因是稀有金屬而存在資源上的問題、會使銅合金材料變脆等。
又，如專利文獻1所示，以往，Cu-Zn合金的β相的耐脫鋅腐蝕性差，作為其改善對策，實質上需要減少β相、及用於利用α相將β相分斷之退火等。
又，含有大量β相之Cu-Zn二元合金有助於改善被削性，但相較於Pb，β相的被削性功能差，且耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性差，因此，終究無法代替含Pb的快削性銅合金。
因此，作為快削性銅合金，例如專利文獻2～8中提出一種含有Si代替Pb之Cu-Zn-Si合金。
於專利文獻2～7中，Cu量約為58～65 mass%，Si量約為0.2～1.5 mass%，藉由β相中所含之Si、由P及Zn等形成之微細的P化合物的存在，被削性得到改善，且規定了β相及γ相的面積率，P化合物的存在與含有少量Pb相輔相成，而實現優異的被削性。然而，眾所周知，Cu-Zn合金的β相如專利文獻1所揭示那般，耐脫鋅腐蝕性差，進而導致耐應力腐蝕開裂性變差。因此，於專利文獻2～7中，未揭示與耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性相關之具體資料，推測以往的Cu-Zn合金的β相的技術問題、即耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性未得到改善。
於專利文獻8中，Cu量為71.5～78.5 mass%，Si量為2.0～4.5 mass%，藉由規定由Cu、Si濃度高的合金形成之具有優異的被削性功能之γ相及κ相的總含有面積，以含有0.02 mass%以下的少量Pb的方式來實現優異的切削性。並且，藉由分別以0.1 mass%以上的量含有Sn、Al，來形成較多的γ相，從而進一步提高被削性和耐蝕性等。
又，於專利文獻9中，Cu-Zn-Sn合金中含有少量的Si、Pb、P或Fe，且含有0.5 mass%以下的Pb，藉由改進製造方法，使富Pb粒子分散於基體中，且藉由提高存在於α相的內部之富Pb粒子的個數密度，來獲得優異的快削性。並且，於專利文獻9中，為了提高耐脫鋅腐蝕性，實質上需要400～600℃的精加工熱處理。
於專利文獻10中，涉及一種在Cu-Zn-Si-Pb-P合金中使用中空坯料來近淨製造中空的熱鍛品之技術，且提出一種對β相、γ相及μ相的面積率進行了限制之銅合金。
於專利文獻11中提出了一種銅合金鑄件，其於Cu-Zn-Zr-P合金中，選擇性地含有Si、Pb、Sn，藉由Zr及P的作用，使晶粒微細化。
於專利文獻12中提出了一種銅合金，其於Cu-Zn-Sn-Al合金中，選擇性地含有Si、Pb，對γ相及β相的面積率進行了限制，且耐變色性優異。
於專利文獻13中提出了一種於Cu-Zn-Si-Sn-Al-P合金中不含Pb之銅合金鑄件。
於專利文獻14中，提出了一種銅合金，其於Cu-Zn-Si-Sn-Al合金中，為了提高耐蝕性，表觀的Zn含量較為重要，且藉由實質上含有大量Pb或Bi來提高被削性。
於專利文獻15中，記載了如下實施例：一種不含Pb之銅合金鑄件，其於Cu-Zn-Si合金中，含有65 mass%以上的Cu，且鑄造性、機械強度良好，藉由γ相來改善被削性，且含有大量的Sn、Al、Mn、Ni、Sb。
[先前技術文獻]
(專利文獻)
專利文獻1：日本特開2002-003967號公報
專利文獻2：日本特開2021-042461號公報
專利文獻3：日本特開2021-042459號公報
專利文獻4：日本特開2021-042460號公報
專利文獻5：國際公開第2020/261666號
專利文獻6：日本特開2021-042462號公報
專利文獻7：國際公開第2021/117528號
專利文獻8：國際公開第2007/034571號
專利文獻9：日本特開2016-194123號公報
專利文獻10：國際公開第2013/065830號
專利文獻11：國際公開第2006/016630號
專利文獻12：國際公開第2015/046421號
專利文獻13：日本特開2010-133006號公報
專利文獻14：日本特開2018-048398號公報
專利文獻15：日本特表2019-508584號公報
[發明所欲解決之問題]
亦如該等專利文獻1～15所示，過去未發現與以往的較大技術問題、即Cu-Zn系合金中存在之β相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性相關之實質性的改善。進而，亦未揭示如下合金：於Cu-Zn合金中，含有少於0.2%的量的Pb、Bi，且即便不含Bi，亦可於切削速度超過100 m/分鐘之快速切削條件下，表現出低切削阻力、優異的被削性。
本發明是為了解決該現有技術的問題而完成的，其課題在於提供一種快削性銅合金、及快削性銅合金的製造方法，其熱加工性、被削性優異，儘管包含大量β相（下述之β1相），耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性亦良好，強度高，強度與延性之間的平衡良好，Pb的含量大幅減少。
[解決問題之技術手段]
為解決上述問題，達成該目的，本發明者等人經過深入研究，獲得以下見解。
再者，於本說明書中，若無特別說明，β相包括β’相，γ相包括γ’相，α相包括α’相。β1相為改性β相，將β相與β’相加以區分。β1相的特徵在於，當使用過氧化氫與氨水作為蝕刻液並用金屬顯微鏡觀察時，於β1相內觀察到晶界圖案、即結晶晶界。即便用過氧化氫與氨水對普通的Cu-Zn合金、Cu-Zn-Bi合金、Cu-Zn-Si合金等中存在之β相進行蝕刻，亦不會於β相內觀察到結晶晶界。因此，能夠明確地區分β相與β1相。結晶晶界有時亦簡稱為晶界。熱加工件包括熱擠壓件、熱鍛件、熱軋件。冷加工性是指拉拔、拉絲、軋製、填隙、彎曲等於冷態下進行之加工的性能。若無特別說明，良好的優異的被削性是指使用車床切削外周時的切削阻力小、且切屑的分斷性良好或優異。傳導性是指電傳導性、熱傳導性、導電性。冷卻速度是指某一溫度範圍內的平均冷卻速度。一晝夜是指一天。實際操作是指由實體量產設備製造。
於上述專利文獻8中，於Cu-Zn-Si合金中，β相對銅合金的被削性幾乎沒有幫助，反而會阻礙銅合金的被削性。於專利文獻10、11、12中，β相的量亦大幅受限。於專利文獻1中，作為β相的耐脫鋅腐蝕性的改善方法，需要於350～550℃進行退火之工序，以減少β相，並藉由α相將β相分斷。於專利文獻9中，為了改善β相的耐脫鋅腐蝕性，需要含有較Si多的Sn，且需要加熱至700～850℃的溫度，進行熱擠壓，作為精加工熱處理，於400～600℃保持30分鐘以上，且於400至200℃的平均冷卻速度為0.2～10℃/秒之條件下進行熱處理。
另一方面，於專利文獻2～7中，發現於Cu-Zn-Si合金中，首先，藉由使β相含有一定量的Si而對β相本身的被削性具有顯著效果。並且，藉由存在微細的P化合物、含有少量的Pb、視情況含有Bi這三個要求協同作用，使合金具有優異的被削性。然而，為了使P化合物存在，較佳為需要熱加工後的約530℃至約450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為約0.1℃/分鐘以上且約70℃/分鐘以下的冷卻。
另外，於專利文獻2～7中，未揭示與耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性相關之資料。又，未提及β相本身的改性。即，推測出Cu-Zn-Si合金中存在之β相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性未得到改善，被削性亦未進一步得到改善。
本發明者等人還致力於Cu-Zn-Si合金中β相本身的改性。經過深入研究，結果發現，即便不存在P化合物，藉由作為改性β相之β1相，即便不含Bi，被削性、尤其是快速切削時的被削性亦得到進一步改善，並且，能夠大幅改善Cu-Zn系合金的長期問題、即β相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性。此外，包含β1相代替β相之合金能夠進一步提高強度而不損害延性。該β1相是藉由如下方式獲得：首先，需要使一定量的Si及P固溶於β相內，然後，保持500～670℃的β相的狀態，且提高冷卻至常溫時之冷卻速度，藉此使高溫度下的金屬組織的狀態恢復至常溫。
另外，β1相與Cu-Zn系合金的β相容易區分、判別。對表面進行鏡面拋光（鏡面研磨），並用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻。將混合3 vol%的過氧化氫水3 mL與14 vol%的氨水22 mL而得到之水溶液用於蝕刻。將金屬的研磨面於約15～約25℃的室溫浸漬於該水溶液中約2～約10秒，當用金屬顯微鏡以200～1000倍進行觀察時，於β1相內可看到晶界圖案、即結晶晶界，而通常的Cu-Zn系合金的β相內未觀察到結晶晶界。關於該蝕刻液，專利文獻2～7、10、11中亦揭示有其使用，且記載有金屬組織。
為了保持獲得β1相之條件、即熱加工後的500～670℃的β相的狀態，並恢復至常溫，需要於熱加工後的冷卻過程中，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始對熱加工件進行冷卻處理，於冷卻處理中，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻，繼而，以500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度至少超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。於本說明書中，若無特別說明，冷卻處理是指利用水冷或與其類似之方法操作冷卻速度，而非自然冷卻。於專利文獻2～7中，為了獲得包含微細的P之化合物，需要對熱加工件以熱加工後的約530℃至約450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為約0.1℃/分鐘以上且約70℃/分鐘以下之方式進行冷卻。即，顯然，本案與專利文獻2～7朝向相反的反向（進行反向教示）。
然而，例如，當熱加工後520℃附近的冷卻速度為60℃/分鐘，且冷卻處理開始溫度520℃至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘時，於本案中，有時亦存在包含β1相及P化合物這兩者之合金。
藉由本案中的β1相，即便無專利文獻2～7中揭示之P化合物，Cu-Zn-Si合金的被削性、尤其是快速切削亦得到大幅改善。並且，藉由β1相與包含微細的Pb粒子或Pb及Bi之粒子的協同作用，促進切削阻力的下降及切屑的分斷。
更重要的是，作為以往β相的尚未解決的主要問題，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性藉由自β相改性為β1相而得到大幅改善、解決。又，機械性質繼承了以往β相的高強度，且延性得到改善，具有更高的強度，且強度與延性之間的平衡更好。根據以上，發明了一種銅合金，其具有與以往的快削黃銅相當之被削性能，相較於以往的快削黃銅，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，強度更高。
本發明的態樣1的快削性銅合金的特徵在於，包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、及超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係：57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.5；當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：20≦f3=(α)＜75、25＜f4=(β1)≦80、0≦f5=(γ)＜4、27＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的態樣2的快削性銅合金的特徵在於，包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、及0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係：58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.2；當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：30≦f3=(α)≦70、30≦f4=(β1)≦70、0≦f5=(γ)＜1、35＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的態樣3的快削性銅合金的特徵在於，包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P、及超過0.05 mass%且未達0.90 mass%的Sn，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係：57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.5；並且，進一步具有以下關係：f0=[Sn]/[Si]＜1；當包含Bi時，具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：20≦f3=(α)＜75、25＜f4=(β1)≦80、0≦f5=(γ)＜4、27＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的態樣4的快削性銅合金的特徵在於，包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P、及0.10 mass%以上且未達0.50 mass%的Sn，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係：58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.2；且進一步具有以下關係：f0=[Sn]/[Si]＜0.6；當包含Bi時，具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：30≦f3=(α)≦70、30≦f4=(β1)≦70、0≦f5=(γ)＜1、35＜f6=(β1)×([Si]
)1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的態樣5的快削性銅合金的特徵在於，於本發明的態樣1至態樣4中任一項所述之快削性銅合金中，其用於與飲用水及衛生設備相關之器具及零件、閥門、旋塞、工業用管道零件、水錶、樂器、汽車零件、電氣及電子設備零件、機械零件、文具、玩具、滑動零件、儀器零件、精密機械零件、醫療用零件。
本發明的態樣6的快削性銅合金的製造方法的特徵在於，其製造本發明的態樣1至態樣4中任一項所述之快削性銅合金，具有一個以上熱加工工序，於該熱加工工序中最終的熱加工工序中，熱加工溫度超過540℃且未達750℃，於熱加工後的冷卻過程中，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始對熱加工件進行冷卻處理，於冷卻處理中，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘、且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。
本發明的態樣7的快削性銅合金的製造方法的特徵在於，其製造本發明的態樣1至態樣4中任一項所述之快削性銅合金，具有一個以上熱加工工序及熱處理工序，於最終的熱處理工序中，於在超過520℃且低於630℃的溫度保持1分鐘至5小時之條件下進行退火，退火後，於高於500℃的溫度開始冷卻處理，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘、且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。
(發明的效果)
根據本發明的一態樣，可以提供一種快削性銅合金、及快削性銅合金的製造方法，其熱加工性優異，被削性、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，強度高，強度與延性之間的平衡優異，Pb的含量大幅減少。
以下，對本發明的實施方式的快削性銅合金及快削性銅合金的製造方法進行說明。
可列舉與飲用水、衛生設備相關之器具及備用品、樂器、餐具、電氣、家電及電子設備零件、汽車零件、機械零件、文具、精密機械零件、醫療用零件、及與工業用水、排水、氫等液體或氣體相關之器具及零件，作為具體的零件名稱，可列舉水龍頭、混合龍頭、止水龍頭、閥門、旋塞、接頭、水錶、齒輪、感測器、螺帽、螺釘等。
此處，於本說明書中，如[Zn]般帶括號之元素符號表示該元素的含量(mass%)。
並且，於本實施方式中，如下所示，使用該含量表示方法來規定組成關係式f1、f2、f0。
組成關係式f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]，當含有超過0.05 mass%的Sn時，f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]，
當包含Bi時，組成關係式f2=[Pb]+[Bi]，
當包含Sn時，f0=[Sn]/[Si]。
進而，於本實施方式中，以(α)%表示除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中α相的面積率，以(γ)%表示γ相的面積率，以(β)%表示未改性β相的面積率，以(β1)%表示作為改性β相之β1相的面積率。各相的面積率亦稱為各相的量、各相的比例、各相所佔之比例。
並且，於本實施方式中，以如下方式規定了複數個組織關係式。
組織關係式f3=(α)
組織關係式f4=(β1)
組織關係式f4A=(β)
組織關係式f5=(γ)
組織及組成關係式f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15
本發明的第一實施方式的快削性銅合金的特徵在於，包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、及超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係：57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.5；當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：20≦f3=(α)＜75、25＜f4=(β1)≦80、0≦f5=(γ)＜4、27＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的第二實施方式的快削性銅合金的特徵在於，包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、及0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係：58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.2；當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：30≦f3=(α)≦70、30≦f4=(β1)≦70、0≦f5=(γ)＜1、35＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的第三實施方式的快削性銅合金的特徵在於，包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P、及超過0.05 mass%且未達0.90 mass%的Sn，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係：57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.5；並且，進一步具有以下關係：f0=[Sn]/[Si]＜1；當包含Bi時，具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：20≦f3=(α)＜75、25＜f4=(β1)≦80、0≦f5=(γ)＜4、27＜f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
本發明的第四實施方式的快削性銅合金的特徵在於，包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P、及0.10 mass%以上且未達0.50 mass%的Sn，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成，該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%，當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係：58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.2；且進一步具有以下關係：f0=[Sn]/[Si]＜0.6；當包含Bi時，具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且，於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係：30≦f3=(α)≦70、30≦f4=(β1)≦70、0≦f5=(γ)＜1、35＜f6=(β1)×([Si]
)1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15；該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
以下，對以上述方式規定成分組成、組成關係式f0、f1、f2、組織關係式f3、f4、f5、組織及組成關係式f6、金屬組織等之理由進行說明。
＜成分組成＞
(Cu)
Cu為本實施方式的快削性銅合金的主要元素，為了克服本發明的問題，需要至少含有超過60.5 mass%的量的Cu。當Cu含量為60.5 mass%以下時，雖亦取決於Si、Zn、P、Pb、Bi、Sn的含量或製造製程，但β1相所佔之比例超過80%，延性降低。又，β相的改性未充分進行，導致耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性變差。由此，Cu含量的下限為超過60.5 mass%，較佳為61.2 mass%以上，更佳為61.5 mass%以上，進而較佳為62.0 mass%以上。
另一方面，當Cu含量為65.0 mass%以上時，雖亦取決於Si、Zn、P、Pb、Bi、Sn的含量或製造製程，但β1相所佔之比例變少。結果導致無法獲得優異的被削性，強度亦降低。因此，Cu含量未達65.0 mass%，較佳為64.8 mass%以下，更佳為64.5 mass%以下。
(Si)
Si為本實施方式的快削性銅合金的主要元素，Si有助於κ相、γ相、μ相、β相、β1相、ζ相等金屬相的形成。藉由含有上述範圍的量的Cu、Zn、Si及P，且追加製程，來對β相進行改性，並經過下述特定的冷卻處理生成β1相。藉由β1相（改性β相）來改善被削性，同時大幅改善以往β相的缺點、即耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性。作為改性β1相的代表性組成，Cu約為61 mass%，Si約為1.2 mass%，Zn約為37.5 mass%，P約為0.1 mass%。
另一方面，關於α相，作為代表性組成，Cu約為66 mass%，Si約為0.7 mass%，Zn約為33 mass%。於本實施方式的組成範圍中，藉由含有Si來略微改善α相的被削性，藉由含有Si來改善α相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性。並且，藉由改性β1相與改善後的α相，尤其是作為合金的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性提高。
再者，需要一定量的α相來對β相進行改性，例如當完全無α相時，β相不會被改性。為了提高作為合金的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、延性、被削性，以面積率計需要α相為20%以上，較佳為30%以上。
Si為用於使β相改性為β1相之必要元素，Si的量愈多，β相愈能被改性，從而成為特性更優異的β1相。為了使β相改性，更多地成為改性β1相，需要含有超過0.50 mass%的量的Si。Si含量較佳為0.60 mass%以上，更佳為0.65 mass%以上，進而較佳為0.75 mass%以上。
另一方面，若Si的量達到特定量，則β1相的改性飽和。進而，若Si的含量過多，則傳導性降低。視情況，會出現γ相，導致耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性變差。另外，於專利文獻2～8中，認為γ相會使被削性提高。然而，於主要由β1相及α相組成之本案中，γ相的存在反而會使被削性變差，降低合金的延性，導致耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性變差。因此，較佳為限制Si的量、γ相的量。由此可知，Si的量未達1.20 mass%，較佳為1.10 mass%以下。若重視傳導性，則Si為1.0 mass%以下。
(Zn)
Zn與Cu、Si一起為本實施方式的快削性銅合金的主要構成元素，是為了提高被削性、強度、高溫特性、鑄造性所需之元素。再者，Zn為剩餘部分，但若硬要進行說明，Zn含量少於約38.5 mass%，較佳為少於38.0 mass%，且多於約32.0 mass%，較佳為多於33.0 mass%。
(P)
與Si同樣地，P為用於使β相改性為β1相之必要元素。熱加工時，P固溶於β相，當熱加工後進行冷卻時，於超過500℃的溫度且低於670℃的溫度開始冷卻處理，於冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍、及500℃至300℃的溫度範圍內，以超過300℃/分鐘的冷卻速度進行冷卻，藉此，β相被改性為β1相，從而獲得β1相。自β相向β1相的改性使以往β相的問題、即耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性大幅改善。同時，由於存在β1相，因此切削時，能夠降低切削阻力，從而提高切屑的分斷性。另外，包含P之化合物會降低切削阻力，從而使切屑的分斷性較佳，但若以超過300℃/分鐘的冷卻速度自超過約550℃或530℃的溫度開始冷卻處理，則包含P之化合物不存在，或即便存在亦為少量。就提高被削性的觀點而言，自β相向β1相的改性的效果超過β相中存在包含P之化合物的效果。尤其是當為超過約100 m/分鐘的快速切削時，相較於β相中存在包含P之化合物，β相被改性為β1相可獲得更佳的被削性。再者，含有P使得α相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性提高，從而大幅改善由β1相及α相組成之合金的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性。
為了使β相改性為β1相，P含量的下限需要至少超過0.01 mass%。考慮到更優異的向β1相的改性、以及下述不可避免的雜質的量、冷卻處理開始溫度、冷卻處理開始後的冷卻速度，P的含量較佳為0.03 mass%以上，更佳為0.04 mass%以上。
再者，P容易與Zn、Si、Mn、Fe、Cr、Co、Al等形成化合物。若P形成化合物，且熱加工後溶解於合金中的β相中之P減少，則會阻礙β相向β1相的改性。作為本案合金的主要元素之Zn、Si與P的化合物的形成於約550℃開始，若冷卻速度變慢，則P化合物的量增加。作為不可避免的雜質之Mn、Fe、Cr、Co與P的化合物的形成於約超過550℃的溫度開始，若該等的量增多，則進一步促進P化合物的形成。即，Mn、Fe、Cr、Co的存在會妨礙向β1相的改性，結果導致合金的切削阻力增大，切屑的分斷性變差，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性變差。因此，需至少使Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，較佳為未達0.30 mass%。
P與Zn、Si的化合物的形成對被削性起到正向作用，但β相向β1相的改性和P與Zn、Si的化合物的存在是相反的。如上所述，為了形成β1相，熱加工後，於超過500℃且低於670℃的溫度開始冷卻處理，並加快冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍的冷卻速度，與此相對，為了充分形成P與Zn、Si的化合物，需要慢慢進行約530℃至約450℃的溫度範圍的冷卻。因此，當形成較多的P化合物時，β1相的形成會略不充分，即，β相的改性會略不充分。或者，有時會不存在β1相。
另一方面，即便以0.18 mass%以上的量含有P，形成β1相的效果亦已飽和，反而由於固溶於β1相之P的影響，導致延性或導電率下降。因此，P的含量未達0.18 mass%，較佳為0.15 mass%以下，更佳為0.12 mass%以下。
(Pb)
於本實施方式中，藉由含有Si、P之β1相而獲得作為合金的良好的被削性，藉由含有少量的Pb，被削性進一步得到改善。於本實施方式的組成中，約0.001 mass%的Pb固溶於基體中，更多的Pb作為直徑約0.1～約2 μm的微細的Pb粒子而存在。一般而言，認為含有0.1 mass%左右的Pb對被削性的提高幾乎無幫助。例如，於ASM Specialty Handbook、Copper and Copper Alloys、2001年8月發行、初版、P267、Fig.6中，示出了將包含62～65 mass%的Cu、包含約3.2 mass%的Pb、剩餘部分由Zn組成之Cu-Zn-Pb合金的被削性設為100%時的Pb量與被削性的關係，表明含有0.1 mass%的Pb具有僅使被削性提高5%的效果，即，以被削性指數計自約25%提高至約30%。另一方面，於本案中，Pb即便為微量，對被削性亦有顯著效果，以0.002 mass%以上的含量發揮效果。Pb含量較佳為0.003 mass%以上，更佳為0.01 mass%以上。進而，當切削條件變得苛刻時，如切削速度加快時，進給量增大時、切入深度變深時、鑽孔直徑增大時等，Pb含量較佳為0.03 mass%以上，藉由含有被削性大幅改善之β1相、及少量Pb，合金的被削性大幅提高。
眾所周知，Pb會使銅合金的被削性提高，因此，以快削黃銅棒C3604為代表，於Cu-Zn的二元合金中需要約3 mass%的Pb。於本實施方式中，藉由使含有Si、P之β1相、微量的Pb粒子或下述Pb及Bi粒子存在於金屬組織內，而形成具有優異的被削性之合金。另一方面，由於Pb對人體有害，因此將Pb的上限設為未達0.20 mass%。進而，Pb的含量較佳為未達0.10 mass%，鑒於對人體或環境的影響，最佳為0.08 mass%以下。
(Bi)
與Pb同樣地，Bi以約0.0001 mass%的量固溶於基體中，更多的Bi作為直徑約0.1～約2 μm的粒子而存在。當添加Pb與Bi這兩者時，大多數作為Pb與Bi混合而成之直徑約0.1～約2 μm的粒子而存在。於本實施方式中，可知藉由於存在β1相的前提下，一起含有Bi與Pb，可獲得與分別單獨含有Pb、Bi之情形同等、或更高的被削性。認為Bi改善被削性之功能較Pb差，但經研究發現，於本實施方式中，其發揮與Pb相同的效果，視情況，發揮超過Pb之效果。另外，Bi會使黃銅的耐應力腐蝕開裂性變差，但若以Pb與Bi混合而成的粒子存在，或其Bi量較少，則對應力腐蝕開裂幾乎無影響。
當含有Bi時，為了具有作為合金的良好的被削性，需要至少0.0001 mass%以上的Bi。Bi的含量較佳為0.001 mass%以上，更佳為0.002 mass%以上。Bi對人體的影響於現階段並不明確，但Bi的量設為未達0.20 mass%，較佳為未達0.10 mass%，進而較佳為0.08 mass%以下。再者，如上所述，於本實施方式中，考慮到Bi可足以代替Pb，Bi對人體的影響不明，Bi為稀有金屬之一且會影響環境同時又作為不可避免的雜質包含於原料中，可含有Bi作為任選元素，亦可不含Bi。進而，鑒於對人體或環境的影響、對應力腐蝕開裂的影響，將Pb與Bi的總含量（下述組成關係式f2）設為未達0.20 mass%，較佳為未達0.10 mass%。如此，於本實施方式中，視情況，將對人體有害的Pb的量（包括Bi在內）限制為未達0.20 mass%，且以優異的被削性為目標。
(Sn)
藉由Sn固溶於β1相中，來進一步改善β1相的耐脫鋅腐蝕性，從而提高作為合金的耐脫鋅腐蝕性。當含有Sn時，為了獲得該作用效果，需要含有超過0.05 mass%的Sn，較佳為0.10 mass%以上。另外，相較於α相，Sn原本更多地被分配至β相、β1相，藉由含有少量的Sn，來提高耐脫鋅腐蝕性，但若Sn濃度較高，則容易形成γ相，導致延性下降。γ相的形成不僅導致作為合金的延性下降，還降低被削性，耐脫鋅腐蝕性亦變差。雖與Si的量亦有關係，但Sn的含量需要保持在未達0.90 mass%，較佳為未達0.70 mass%，更佳為未達0.50 mass%。
如上所述，Sn被較多地分配至β相、β1相，結果可知，若Sn含量較多，則含有Si及P之β相的改性有時會產生問題。具體而言，發現若Sn的量多於Si的量，則β相的改性不充分，藉由含有Sn而使耐脫鋅腐蝕性提高之效果被抵消。如下所述，需要Si的量超過Sn的量。
（不可避免的雜質，尤其是Fe、Mn、Co及Cr/Al）
作為本實施方式中的不可避免的雜質，例如可列舉Mn、Fe、Al、Ni、Mg、Se、Te、Sn、Bi、Co、Ca、Zr、Cr、Ti、In、W、Mo、B、Ag及稀土類元素等。
以往，快削性銅合金、尤其是以約30 mass%以上的量包含Zn之快削黃銅中，電解銅、電解鋅等優質原料並非主要原料，會被回收利用之銅合金為主要原料。於該領域的下一工序（下游工序、加工工序）中，對大部分構件、零件實施切削加工，以相對於材料100（質量份）為40～80（質量份）的比例產生大量廢棄之銅合金。例如可列舉有切屑、廢材、毛刺、澆道及製造上之缺陷之產品等。該等廢棄之銅合金為主要原料。若切削切屑、廢材等的分類不充分，則會自添加有Pb之快削黃銅、不含Pb但添加有Bi等之快削性銅合金、或含有Si、Mn、Fe、Al之特殊黃銅合金、其他銅合金混入Pb、Fe、Mn、Si、Se、Te、Sn、P、Sb、As、Bi、Ca、Al、Zr、Ni及稀土類元素作為原料。又，切削切屑中包含自工具混入之Fe、W、Co、Mo等。由於會被回收利用之廢棄產品中包含電鍍產品，因此會混入Ni、Cr、Sn。又，於代替電解銅所使用之純銅系廢料中，會混入Mg、Sn、Fe、Cr、Ti、Co、In、Ni、Se、Te。代替電解銅或電解鋅所使用之黃銅系廢料中，多數情況下鍍有Sn，會混入Sn。
考慮到資源再利用的方面、及成本上的問題，包含該等元素之廢料於至少不對特性產生不良影響之範圍內用作原料。再者，於添加有日本JIS規格(日本JIS H 3250)的Pb之快削黃銅棒C3604中，以約3 mass%的量含有必要元素Pb，進而，作為雜質，允許Fe為0.5 mass%以下，Fe+Sn（Fe與Sn的總量）最大為1.0 mass%。實際上，有時快削黃銅棒中含有高濃度的Fe或Sn。
Fe、Mn、Co及Cr於Cu-Zn合金的α相、β相中固溶至某一濃度，但若此時存在Si或P，則容易與Si或P化合，從而可能會消耗β相改性所需之Si或P。並且，與Si化合之Fe、Mn、Co及Cr於金屬組織中形成Fe-Si化合物、Mn-Si化合物、Co-Si化合物、Cr-Si化合物等。同樣地，與P化合之Fe、Mn、Co及Cr於金屬組織中形成Fe-P化合物、Mn-P化合物、Co-P化合物、Cr-P化合物等。該等金屬間化合物非常堅硬，因此不僅使切削阻力增加，還會縮短工具的壽命。因此，Fe、Mn、Co及Cr的量需要事先限制，各自的含量較佳為未達0.30 mass%，更佳為未達0.20 mass%，進而較佳為0.15 mass%以下。尤其是Fe、Mn、Co及Cr的總含量需未達0.40 mass%，較佳為未達0.30 mass%，更佳為未達0.25 mass%，進而較佳為0.20 mass%以下。
另一方面，若自特殊黃銅棒、黃銅鑄件等混入之Al的含量增多，則會影響β相的改性，又，Al與P或Si形成化合物，因此需進行限制。於本實施方式的合金中，Al的含量需未達0.30 mass%，較佳為未達0.15 mass%，進而較佳為0.10 mass%以下。
作為其他主要的不可避免的雜質元素，經驗上來說，多會自廢料等混入Ni。Ni對被削性等機械特性之影響比較小，但鑒於對人體的影響，需進行限制。Ni的含量較佳為未達0.20 mass%，更佳為未達0.10 mass%。關於Ag，一般將Ag視為Cu，對諸特性幾乎無影響，因而無需特別限制，但Ag的含量較佳為未達0.05 mass%。Te、Se其元素本身具有快削性，雖稀少但可能會大量混入。鑒於對延性或衝擊特性的影響，Te、Se各自的含量較佳為未達0.10 mass%，更佳為未達0.05 mass%，進而較佳為0.02 mass%以下。又，於耐蝕性黃銅中包含As或Sb以提高黃銅的耐蝕性，但鑒於對延性、人體的影響，As、Sb各自的含量較佳為未達0.05 mass%，更佳為0.02 mass%以下。
作為其他元素之Mg、Ca、Zr、Ti、In、W、Mo、B及稀土類元素等各自的含量較佳為未達0.05 mass%，更佳為未達0.03 mass%，進而較佳為0.02 mass%以下。
再者，稀土類元素的含量為Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Tb、及Lu中的一種以上的總量。
關於以上除Fe、Mn、Co、Cr及Al以外之不可避免的雜質，其總量亦較佳為未達0.70 mass%，更佳為未達0.50 mass%。
（組成關係式f1）
組成關係式f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]，當Sn的含量為0.05 mass%以下時，f1中的[Sn]為0，當不含Bi時，f1中的[Bi]為0。當Sn為0.05 mass%以下時，對組成關係式f1的影響較小，因此組成關係式f1中並未規定。
f1是表示組成與金屬組織的關係之公式，即便各元素的量在上述所規定之範圍內，若不滿足該組成關係式f1，則亦無法滿足本實施方式的諸目標特性。若組成關係式f1未達57.5，則β相、β1相所佔之比例增多，β相的改性不充分，導致延性、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性變差。
由此，組成關係式f1的下限為57.5以上，較佳為58.0以上，更佳為58.2以上。隨著組成關係式f1成為更佳的範圍，α相所佔之比例增加，β相的改性變得充分，從而能夠保持優異的被削性，且具有良好的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性，從而獲得良好的延性、冷加工性。
另一方面，組成關係式f1的上限會影響β相、β1相所佔之比例，若組成關係式f1大於60.5，則β1相所佔之比例減少，無法獲得優異的被削性，且強度亦降低。因此，f1為60.5以下，較佳為60.2以下，更佳為60.0以下。
（組成關係式f2）
Bi為代替Pb的功能之任選元素，但當包含Bi時，需滿足0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20的關係式。即，鑒於現階段Bi對人體的影響並不明確，Bi為稀有金屬之一且會影響環境，需以Pb與Bi的總量進行限制。當包含Bi時，Pb與Bi的總量未達Pb的量的上限0.20 mass%，較佳為未達0.10 mass%。另一方面，為了獲得良好的被削性，當包含Bi時，Pb與Bi的總量需為0.003 mass%以上，較佳為0.004 mass%以上，更佳為0.005 mass%以上。
（組成關係式f0）
含有Sn是為了進一步提高耐脫鋅腐蝕性。β相中含有較多的Sn，Sn的量愈多，β1相的脫鋅腐蝕的進展愈延遲。另一方面，若相較於Si的量，Sn的量過多，則會妨礙β相的改性，從而有可能會損害β1相的耐脫鋅腐蝕性。
即，若設為f0=[Sn]/[Si]，則f0需未達1，以便發揮與考慮到其他特性而含有Sn相符之效果。f0較佳為未達0.8，更佳為未達0.6，進而較佳為未達0.5。
本實施方式的快削性銅合金包含較多的以往的β相、本案中為β1相，同時耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、機械性質良好，且具有特性完全相反之被削性與延性，被削性要求一種降低切削時的阻力、使切屑分斷得較小之脆性。為了具有良好的該等耐蝕性、被削性、機械性質，不僅詳細地論述各成分的組成，還詳細地論述組成關係式f0、f1、f2及下述組織關係式f3～f5、組織及組成關係式f6，藉此可提供更符合目的或用途之合金。
再者，關於Fe、Mn、Co、Cr、Al及另行規定之不可避免的雜質，若在視為不可避免的雜質之範疇的範圍內，則對組成關係式f1的影響較小，因此組成關係式f1中並未規定。
（與專利文獻的比較）
此處，將對上述專利文獻1～15所記載之Cu-Zn-Si合金與本實施方式的合金的組成進行比較的結果示於表1～4中。
[表1]
(mass%)
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Al | 其他 | 金屬組織 | |
| 第一實施方式 | 60.5～65.0 | 0.50～1.20 | 0.01～0.18 | 0.002～0.20 | 任選 0.0001～0.20 | - | ＜0.30 | Fe+Mn+Cr+Co＜0.40 | 20≦α＜75、25＜β1≦80、0≦γ＜4 |
| 熱加工後的500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘 | |||||||||
| 第二實施方式 | 61.2～64.8 | 0.65～1.10 | 0.03～0.15 | 0.003～0.10 | 任選 0.001～0.10 | - | ＜0.15 | Fe+Mn+Cr+Co＜0.30 | 30≦α≦70、30≦β1≦70、0≦γ＜1 |
| 熱加工後的500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘 | |||||||||
| 第三實施方式 | 60.5～65.0 | 0.50～1.20 | 0.01～0.18 | 0.002～0.20 | 任選 0.0001～0.20 | 0.05～0.9 | ＜0.30 | Fe+Mn+Cr+Co＜0.40 | 20≦α＜75、25＜β1≦80、0≦γ＜4 |
| 熱加工後的500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘 | |||||||||
| 第四實施方式 | 61.2～64.8 | 0.65～1.10 | 0.03～0.15 | 0.003～0.10 | 任選 0.001～0.10 | 0.10～0.50 | ＜0.15 | Fe+Mn+Cr+Co＜0.30 | 30≦α≦70、30≦β1≦70、0≦γ＜1 |
| 熱加工後的500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘 |
[表2]
(mass%)
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Al | 其他 | 金屬組織 | |
| 專利文獻1 | 59～62 | - | 0.02～0.07 | - | 0.3～0.4 | - | - | Fe≦0.3 | α相與β相兩相、β相由α相分斷 |
| 以350℃～550℃的溫度退火 | |||||||||
| 專利文獻2 | 61～65 | 1.0～1.5 | 0.005～0.19 | 0.003～0.20 | Sn+Al+Bi＜0.4、Fe+Mn+Cr+Co＜0.4 | 20≦α≦80、15≦β≦80、0≦γ＜8 | |||
| 熱加工後的530℃至450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上且50℃/分鐘以下 | |||||||||
| 專利文獻3 | 59.0～63.5 | 0.50～1.0 | 0.005～0.19 | 0.003～0.20 | Sn+Al+Bi＜0.4、Fe+Mn+Cr+Co＜0.4 | 20≦α≦75、25≦β≦80、0≦γ＜2 | |||
| 熱加工後的530℃至450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上且50℃/分鐘以下 | |||||||||
| 專利文獻4 | 58.5～65.0 | 0.4～1.4 | 0.003～0.19 | 0.002～0.25 | 任選 0.001～0.10 | Sn+Al+Bi＜0.45、Fe+Mn+Cr+Co＜0.45 | 20≦α≦80、18≦β≦80、0≦γ＜5 | ||
| 鑄造後的冷卻過程中，500℃至450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上且55℃/分鐘以下 |
[表3]
(mass%)
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Al | 其他 | 金屬組織 | ||||
| 專利文獻5 | 58.5～64.5 | 0.2～1.2 | 0.001～0.2 | 0.001～0.20 | 0.1～1.0 | Sn+Al+Bi＜0.45、Fe+Mn+Cr+Co＜0.45 | 20≦α≦85、15≦β≦80、0≦γ＜4 | |||||
| 熱加工後的530℃至450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上且50℃/分鐘以下 | ||||||||||||
| 專利文獻6 | 58～65 | 0.3～1.3 | 0.001～0.2 | 0.001～0.20 | 0.02～0.1 | Sn+Al+Bi＜0.45、Fe+Mn+Cr+Co＜0.45 | 20≦α＜85、15≦β≦80、0≦γ＜5 | |||||
| 熱加工後的530℃至450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上且50℃/分鐘以下 | ||||||||||||
| 專利文獻7 | 59.7～64.7 | 0.6～1.3 | 0.001～0.15 | 0.001～0.2 | 0.001～0.1 | Sn+Al+Bi＜0.45、Fe+Mn+Cr+Co＜0.45 | 17≦β≦75 | |||||
| 熱加工後的530℃至440℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為0.1℃/分鐘以上70℃/分鐘以下 | ||||||||||||
| 專利文獻8 | 71.5～78.5 | 2.0～4.5 | 0.01～0.2 | 0.005～0.02 | 0.01～0.2 | 0.1～1.2 | 0.1～2.0 | - | 0≦β≦5 | |||
| 專利文獻9 | 60～66 | 0.01～0.5 | ～0.15 | 0.05～0.5 | - | 0.2～0.9 | - | 0.02≦Fe+P | α相與β相的面積比 α相：β相=4：1～19：1 | |||
| 加熱保持溫度400～600℃、保持時間30分鐘以上的精加工熱處理 | ||||||||||||
| 專利文獻10 | 59～84 | 0.05～4.5 | 0.01～0.3 | 0.003～0.3 | 0.003～0.3 | 0.01～1.5 | 0.1～1.0 | - | 0≦β+γ+μ≦25 管狀銅合金熱鍛品 | |||
[表4]
(mass%)
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Al | 其他 | 金屬組織 | |
| 專利文獻11 | 58～72.5 | 0.05～2.0 | 0.01～0.25 | 0.01～4 | 0.01～3 | 0.05～4 | 0.01～3 | Zr：0.0008 ～0.045 | 85≦α+γ→β≦15 |
| 專利文獻12 | 剩餘 | 0.01～1 | 0.005～0.09 | 0.005～0.03 | - | 0.01～2.5 | 0.01～1.8 | Zn：17～34 | γ相：0～0.7% β相：0～0.9% |
| 專利文獻13 | 剩餘 | 0.1～1.5 | 0.01～0.36 | - | - | 0.05～0.5 | 0.03～0.3 | Ti：0.01~0.1 稀土類：0.01～0.05 | - |
| 專利文獻14 | 55～75 | 0.01～1.5 | ～0.15 | 0.01～0.4 | 0.01～4 | 0.1～ | 0.01～ | - | - |
| 專利文獻15 | 65～75 | 0.5～2.0 | - | - | - | 0.01～0.2 | 0.2～0.5 | Mn：0.01～0.25 Sb：0.01～0.55 B：0.001～0.05 | γ相必要 |
本實施方式與專利文獻8中，主要元素Si、Cu的含量不同，本實施方式與專利文獻9中，主要元素Si的含量不同，本實施方式與專利文獻15中，主要元素Cu的含量不同。
於專利文獻1、13、15中，不含Pb，Pb含量不同。
於專利文獻8、10、11、12中，就被削性、耐脫鋅腐蝕性、耐蝕性等觀點而言，金屬組織中，β相受到大幅限制。本案的β1相與專利文獻8、10、11、12的β相不同，但各自的β相為5%以下、25%以下、15%以下、0.9%以下。
專利文獻10關於一種近淨形的管狀熱鍛品，其使用管狀坯料。
於專利文獻1、9中，為了減少β相，且為了將β相分斷，於350～550℃或400～600℃的溫度進行熱處理。
於專利文獻9中，含有0.2 mass%以上的Sn，為了提高β相的耐脫鋅腐蝕性而含有Sn、Si，為了提高被削性而於700℃以上的溫度進行熱擠壓，為了提高耐蝕性而需要400～600℃的熱處理。β相的比例大致為5～20%，Si的含量為0.01～0.50 mass%，可控制在0.2 mass%以下。
於專利文獻12、13、14中，為了提高耐變色性、鑄造性、耐脫鋅腐蝕性，Al是必要的。
於專利文獻14中，為了提高耐脫鋅腐蝕性，至少分別以0.1 mass%以上的量含有Sn及Al，為了獲得優異的被削性，需要含有大量的Pb、Bi。
於專利文獻15中，耐蝕性銅合金鑄件不含Pb，需要γ相，含有65 mass%以上的Cu，且含有Si，同時含有微量的Al、Sb、Sn、Mn、Ni、B等，藉此，具有良好的機械性質、鑄造性。
專利文獻2～7均必須於熱加工後的冷卻過程中，進行如約530℃至約450℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為約0.1℃/分鐘以上且約70℃/分鐘以下般之處理，結果，所形成之P化合物存在於金屬組織中。又，γ相對被削性有用，完全未涉及β相的改性，未介紹耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性，且未揭示資料。進而，除專利文獻7以外，亦未揭示與快速切削條件下的切削阻力相關之資料。於本案中，於熱加工後的冷卻過程中，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始冷卻處理，且冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍的平均冷卻速度超過300℃/分鐘，進行與專利文獻2～7基本相反的冷卻。
本案與專利文獻2～7的最大的明顯不同在於，於專利文獻2～7的任一者中，均完全未提及β相被改性、及改性β相、即β1相。β1相是藉由以下條件而形成。熱加工時，形成固溶有一定量的Si、P之β相。然後，於高於500℃的溫度開始冷卻處理，於冷卻處理中，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘，且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。藉由以上方式形成β1相。然後，當用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻時，若為β1相，則可於β1相內觀察到結晶晶界，但即便包含一定量的Si及P，若仍為改性前的β相，則於β相內亦觀察不到晶界。於專利文獻2～7中，揭示有用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻所得之金屬組織，但於β相內均未觀察到晶界。專利文獻2～7未定義熱加工後的冷卻處理開始溫度，但即便冷卻處理開始溫度未達530℃，由於冷卻處理開始溫度至500℃的平均冷卻速度為約0.1℃/分鐘以上且約70℃/分鐘以下，因此亦觀察不到β1相（改性β相）。
與以往的β相不同，β1相的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性得到大幅改善，被削性進一步得到改善，且超過存在P化合物時之被削性。然而，為此，β1相需以超過25%的面積率存在於金屬組織中。並且，於本案中，γ相的存在會損害被削性，但於專利文獻2～7中，γ相對被削性有用。
＜金屬組織＞
Cu-Zn-Si合金中存在10種以上的相，從而引起複雜的相變，僅利用組成範圍、元素的關係式未必能獲得目標特性。可藉由最終指定並確定存在於金屬組織中之相的種類及其面積率的範圍，來獲得目標特性。因此，以如下方式規定了組織關係式。
20≦f3=(α)＜75
25＜f4=(β1)≦80，此處，β1相為改性β相。
0≦f5=(γ)＜4
（β1相）
除非金屬夾雜物以外，本案的金屬組織由α相、β1相構成，視情況，還包含少量或0%的γ相。
β相、β1相的不同在於，當用過氧化氫與氨水的混合液對β1相進行蝕刻時，於β1相內觀察到晶界的圖案、即結晶晶界，但當為β相時，於β相內觀察不到結晶晶界。
本實施方式中的β1相是藉由如下方式獲得：熱加工時，於高溫下使一定量以上的Si、P固溶於β相內，然後，保持500～670℃的狀態，並藉由冷卻處理（以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者超過300℃/分鐘之方式進行冷卻，並繼續冷卻至接近常溫）使500～670℃下的金屬組織的狀態自上述溫度範圍恢復至常溫。詳細而言，加快自高溫度的冷卻開始溫度至300℃的溫度範圍內的冷卻速度進行急冷，冷卻至100℃以下的常溫。藉此，使高溫度下的金屬組織的狀態恢復至常溫。結果，獲得β1相。對於不含特定量的Si及P這兩者之Cu-Zn系合金的β相，即便進行該冷卻處理亦無法獲得β1相。同樣地，即便自低於500℃的溫度、例如450℃以超過300℃/分鐘之冷卻速度對包含Si及P之合金進行冷卻處理，亦無法獲得β1相。再者，β相的改性需要特定量以上的α相，當α相不存在或較少時，無法獲得β1相。進而，β相的改性程度亦受Si、P的量、不可避免的雜質的量、冷卻處理開始溫度、冷卻處理開始至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度影響。若β相的改性程度提高，即β1相更多地被改性，則可獲得具有更佳的被削性、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好的材料。雖亦取決於Fe等不可避免的雜質的量，但β相的改性程度在Si的量約為1 mass%、P的量約為0.1 mass%時大致開始飽和，若該等的量過多，則可能會引起傳導性或延性下降、出現γ相等弊端。
β1相（改性β相）能夠克服Cu-Zn系合金的β相的缺點、主要問題、即合金的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性。即，作為一例，若以具體數字表示，則能夠使脫鋅腐蝕的腐蝕進展減少約60%或減少更多，同樣地，能夠使應力腐蝕開裂的裂紋進展延遲約50%或延遲更多。如專利文獻所述，包含β相之Cu-Zn系合金的脫鋅腐蝕問題較大，由於脫鋅腐蝕會沿β相發生，因此將β相的量限制為25%以下或20%以下，進而實施350～550℃的熱處理，以減少β相的量，並將β相分斷。
於強度方面，很大程度上取決於構成相的面積率，但改性β相、即β1相的強度高於β相，且具有較β相更佳的延性，因此作為合金，強度-延性平衡良好。
（β1相、組織關係式f4）
於作為本實施方式的快削性銅合金之Cu-Zn-Si-P-Pb合金中，需要β1相的面積率至少超過25%，以使Pb的含量為最少量，同時使被削性良好。進而，為了提高被削性、強度，β1相的面積率較佳為30%以上，更佳為33%以上。另一方面，若β1相過多，例如為95%，則β相不會被改性。由於在α相的存在下進行β相的改性，因此需要一定量的α相。進而，關於脫鋅腐蝕、應力腐蝕開裂，相較於β相，β1相會使脫鋅腐蝕、應力腐蝕開裂的進展大幅延遲，但耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性依然較α相差。具體而言，關於脫鋅腐蝕，進行ISO 6509的脫鋅腐蝕試驗時，當金屬組織由α相、β相（未改性β相）構成時，對β相選擇性地進行脫鋅腐蝕，其脫鋅腐蝕深度達到約500 μm。當金屬組織由α相、β1相（改性β相）構成時，雖對β1相選擇性地進行脫鋅腐蝕，但其脫鋅腐蝕深度為約20～約200 μm，這取決於向β1相的改性程度或β1相的面積率，脫鋅腐蝕的進展得到大幅抑制。如此，藉由β相被改性為β1相，耐脫鋅腐蝕性大幅提高，但即便提高，耐脫鋅腐蝕性、延性仍較α相差，因此，若β1相的面積率較高，則作為合金的耐脫鋅腐蝕性、延性降低。基於以上，經過深入研究，結果發現，β1相的面積率需設定為80%以下，較佳為70%以下，更佳為65%以下。
（α相、組織關係式f3）
本案基本由α相及β1相構成，雖實施用於將β相改性為β1相之處理，但α相幾乎不受該處理的影響。又，為了將β相改性，需要一定量以上的α相。並且，若β1相過多，則合金的延性有問題，需要適量的富有延性之α相，反之，若α相過多，則強度降低。又，相較於不含Si之α相，含有Si之α相的被削性僅略有提高，就被削性的觀點而言，α相的量亦受到限制。但，即便由具有優異的被削性能之β1相、及略缺乏被削性之α相構成，切削時，α相亦起到緩衝材料的作用，或切削時，亦於與硬質的β1相的邊界處起到應力集中源的作用，即便大致包含最多75%的量的α相，合金的切削阻力亦維持得較低，切屑被分斷。再者，由於α相在切削時起到緩衝材料的作用、或於與硬質的β1相的邊界處起到應力集中源的作用，因此α相較佳為細小粒狀形狀。
以上，對β相的改性、作為合金的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性、機械性質進行深入研究，結果發現，α相的量需為20%以上，較佳為30%以上，更佳為35%以上。另一方面，α相的上限為未達75%，較佳為70%以下，更佳為67%以下。
（γ相、組織關係式f5）
如專利文獻8、10所述，於Cu濃度為約69～約80 mass%、Si濃度為約2～約4 mass%之Cu-Zn-Si合金中，γ相為有助於被削性之相。於專利文獻15中，不含Pb之Cu-Zn-Si合金中，γ相是必要的，進而，於專利文獻2～6中，含有Si之β相的被削性亦良好，同時含有Si之γ相的被削性亦良好。
於本實施方式中，由於γ相阻礙合金的被削性，因此於下述組織及組成關係式f6中，賦予較β1相的量的係數大之負係數。進而，γ相損害延性，使耐脫鋅腐蝕性變差。其原因在於，於本實施方式中，γ相不會被改性。於Cu-Zn-Si合金中，有時也無法避免γ相的出現，但至少需進行限制。即，使γ相所佔之比例（面積率）未達4%，較佳為未達2%，更佳為未達1%，最佳為γ相不存在，即f5=0。
（組織及組成關係式f6）
f6=(β1)×([Si])
1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi])
1/2×20+([P])
1/2×15
組織及組成關係式f6是用於獲得作為合金的良好的被削性之簡單條件式。f6中，β1相的量、於本案的組成範圍內包含在合金中之Si的量、Pb與Bi的量、P的量被處理為積極作用，而γ相的量被處理為消極作用。即，f6是藉由含有Si、P之β1相的量乘以Si的量的1/2次方得到之量、Pb與Bi的量之和的1/2次方乘以係數20得到之量、P的量的1/2次方乘以係數15得到之量相加，並從中減去γ相的量乘以係數2得到之量來得到。β1相（改性β相）的性能直接受Si濃度影響，同樣受P濃度影響，並且，若含有極少量的Pb或Bi，則被削性提高。另一方面，於本案中，γ相會阻礙被削性。發現Pb或Bi的被削性的提高程度和Pb與Bi的量的1/2次方具有深刻關係。Pb、Bi均以極少的含量發揮顯著效果，且隨著含量增加，被削性的提高效果會增加，但增幅逐漸變緩。藉由由β1相（改性β相）構成之合金，微量的Pb或Bi對被削性發揮顯著效果，該效果無法自以往的Cu-Zn-Pb合金的Pb量與被削性的關係中獲得。
經深入研究，結果發現，為了獲得良好的被削性，f6超過27，較佳為33以上，進而較佳為超過35，進而較佳為38以上，接近添加有3 mass%的Pb之快削黃銅棒的被削性。
此處，第1A圖～第6B圖中示出各種合金的金屬組織照片及ISO 6509的脫鋅腐蝕試驗結果的照片。
第1A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S01實施工序No.A2而獲得。詳細而言，合金No.S01具有Zn-63.3 mass%Cu-0.95 mass%Si-0.069 mass%P-0.063 mass%Pb-0.017 mass%Bi的組成。於工序No.A2中，於630℃進行熱擠壓，於580℃開始冷卻處理，使580℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為1020℃/分鐘。再者，冷卻處理開始溫度580℃至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度可根據580℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度容易地算出。
第1B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第1A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第2A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S11實施工序No.E2而獲得。詳細而言，合金No.S11具有Zn-62.5 mass%Cu-0.96 mass%Si-0.064 mass%P-0.072 mass%Pb的組成。於工序No.E2中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為20℃/分鐘，而獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於680℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，於565℃開始冷卻處理，使565℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為900℃/分鐘。
第2B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第2A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第3A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S11實施工序No.E13H而獲得。詳細而言，合金No.S11具有Zn-62.5 mass%Cu-0.96 mass%Si-0.064 mass%P-0.072 mass%Pb的組成。於工序No.E13H中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為20℃/分鐘，而獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，以平均冷卻速度35℃/分鐘進行冷卻。其次，於455℃開始冷卻處理，使455℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為800℃/分鐘。第3A圖的合金與第2A圖的合金的冷卻處理開始溫度不同。
第3B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第3A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第4A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S43實施工序No.E6而獲得。詳細而言，合金No.S43具有Zn-63.3 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.084 mass%P-0.060 mass%Pb-0.28 mass%Sn的組成。於工序No.E6中，將澆鑄至直徑55 mm的鑄模模具中而成之鑄件切削成直徑50 mm，且切斷成長度200 mm。加熱該鑄件，將鑄件橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，於565℃開始冷卻處理，使565℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為900℃/分鐘。
第4B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第4A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第5A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S02實施工序No.A34H及工序No.G1而獲得。詳細而言，合金No.S02具有Zn-62.9 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.071 mass%P-0.071 mass%P的組成。於工序No.A34H中，於615℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的平均冷卻速度為18℃/分鐘來獲得合金。於工序No.G1中，進一步將該合金於580℃加熱30分鐘，自560℃開始冷卻處理，使560℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為1800℃/分鐘。
第5B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第5A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第6A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S02實施工序No.E14H而獲得。詳細而言，合金No.S02具有Zn-62.9 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.071 mass%P-0.071 mass%Pb的組成。於工序No.E14H中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的平均冷卻速度為20℃/分鐘，來獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，之後自然冷卻。500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為25℃/分鐘。
第6B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第6A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
如第1A圖、第2A圖、第4A圖、第5A圖所示，於熱擠壓件、熱鍛件、坯料為鑄件之熱鍛件、及對熱擠壓件實施追加的熱處理後獲得之擠壓件中，在金屬顯微鏡照片中，與α相結晶晶界一起於β1相內觀察到晶界的圖案、即結晶晶界。此處，結晶晶界是指如第1A圖所示之於β1相內觀察到之貫穿β1相晶粒內之線狀圖案。
如該等所示，於改性β相、即β1相內識別出晶界，但另一方面，於第3A圖中，於β相內觀察到輕微的黑色條紋狀物，但未見貫穿β相晶粒內之晶界。第6A圖中，於β相內完全未見晶界的跡象。反而，於第3A圖、第6A圖中，呈黑色之約0.5～3 μm的粒狀析出物主要存在於β相內、及β相與α相的相界處。粒狀析出物主要為P化合物，但亦包含Pb粒子、Pb與Bi的混合粒子、Fe等的化合物、氧化物、硫化物，可利用顯微鏡觀察進行辨別，但於印刷出之照片中略難以辨別。偏離該析出物的大小、且存在於α相內之析出物不是P化合物。於第3A圖、第6A圖中，於印刷出之照片的視野內，主要存在約1000個P化合物。於第1A圖、第2A圖、第4A圖、第5A圖中，微細的粒狀P化合物等為不存在、或少量存在之程度，至少較第3A圖、第6A圖的析出物的數量少1/10，或少1/50。由此，晶界是否存在於β1相內或β相內取決於冷卻處理開始溫度是高於還是低於約500℃，P化合物是否大量存在取決於冷卻處理開始溫度是高於還是低於約500℃。
然後，將對該等合金進行ISO 6509的脫鋅腐蝕試驗後之結果示於第1B圖、第2B圖、第3B圖、第4B圖、第5B圖、第6B圖。於β1相內觀察到晶界之試料（第1A圖、第2A圖、第4A圖、第5A圖）的最大腐蝕深度為120 μm以下，但於β相內未觀察到晶界之試料的最大腐蝕深度為350 μm（第3A圖）、460 μm （第6A圖），存在3～5倍的腐蝕深度差。尤其是含有0.28 mass%的Sn之試料的腐蝕深度良好，為40 μm（第4A圖）。再者，脫鋅腐蝕的形態均為β1相、β相的選擇性腐蝕。即便為β1相、β相，亦對該等相優先進行脫鋅腐蝕，但相較於β相，β1相可使脫鋅腐蝕的進展延遲至約1/3或更小。
＜特性＞
（常溫強度及高溫特性）
對自來水相關器具、管道零件、汽車、電氣零件等作為本實施方式的使用對象之構件、零件強烈要求薄壁化、輕量化。作為所需強度，拉伸強度受到重視，強度與延性之間的平衡亦較為重要。
因此，熱擠壓件、熱軋件及熱鍛件較佳為於不實施冷加工之熱加工完成的狀態下拉伸強度為460 N/mm
2以上的高強度工件。
拉伸強度更佳為490 N/mm
2以上，進而較佳為520 N/mm
2以上。閥門、接頭、壓力容器、空調、冷凍機中使用之多數零件是藉由熱擠壓件、熱鍛來製作，目前使用之添加Pb的銅合金C3604的拉伸強度約為390～420 N/mm
2，伸長率約為30～35%，因此利用高強度化來實現軽量化。
另一方面，有時對切削加工件實施輕度的填隙加工或彎曲等冷加工，需要其不開裂。被削性要求材料具有一種脆性，以便將切屑分斷，但冷加工性是相反的特性。同樣地，拉伸強度與延性是相反的特性，較為理想的是拉伸強度與延性（伸長率）達到高度平衡。即，至少拉伸強度為450 N/mm
2以上，伸長率為10%以上，拉伸強(S)與{（伸長率(E%)+100）/100}的1/2次方的值的乘積、即f7=S×{(E+100)/100}
1/2的值較佳為540以上，這是一種高強度、高延性材料的衡量標準。f7更佳為570以上，進而較佳為600以上。當包括3～15%的冷加工率下的冷加工時，可兼具10%以上的伸長率與520 N/mm
2以上的拉伸強度。順便提及，當為該添加Pb的銅合金時，f7約為470。
（導電率）
於本實施方式的用途中，包括電氣及電子設備零件、進行電動汽車(electric vehicle, EV)化之汽車零件、其他高傳導性構件及零件。目前，該等用途中，較多使用以6 mass%或8 mass%的量含有Sn之磷青銅（日本JIS規格、C5191、C5210），該等的導電率分別為約14% IACS、12% IACS。因此，若本實施方式的銅合金的導電率為15% IACS以上，則電傳導性不會有問題。再者，導電率的上限並無特別規定，這是因為傳導性會提高，實際使用時幾乎無問題。
（熱加工性）
本實施方式的快削性銅合金的特徵在於，於540～750℃具有優異的變形能力，可熱擠壓成剖面面積較小的棒，且可熱鍛成複雜的形狀。由於能量狀況或α相的形狀為粒狀良好，因此熱加工溫度較佳為未達750℃，更佳為未達720℃，就熱變形阻力的觀點而言，較佳為超過540℃，更佳為超過560℃。
＜製造製程＞
其次，對本發明的實施方式的快削性銅合金的製造方法進行說明。
本實施方式的合金的金屬組織不僅根據組成發生變化，還根據製造製程發生變化。不僅受熱擠壓、熱鍛的熱加工溫度、熱處理條件影響，還受熱加工或熱處理中的冷卻過程中的平均冷卻速度影響。經深入研究，結果發現，於熱加工或熱處理的冷卻過程中，冷卻處理開始溫度、冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度對金屬組織影響較大。
（熔解鑄造）
熔解是於較本實施方式的合金的熔點（液相線溫度）高出約100～約300℃的溫度、即約950～約1200進行。將較熔點高出約50～約200℃的溫度、即約900～約1100℃的熔融金屬澆鑄至特定的鑄模中，且藉由空冷、徐冷、水冷等幾種冷卻手段進行冷卻。凝固後，構成相發生各種變化。
（熱加工）
作為熱加工，可列舉熱擠壓、熱鍛、熱軋。當進行兩個以上熱加工工序時，於以下條件下進行最終的熱加工工序。
首先，關於熱擠壓，作為較佳的實施方式，雖亦取決於擠壓比（熱加工率）、設備能力，但以實際上剛熱加工後之材料溫度（擠壓溫度）超過540℃且低於750℃之溫度進行熱擠壓。受擠壓之棒被捲繞成線圈狀，或當擠壓棒的剖面面積較大時，於工作臺上保持直棒狀態被擠壓。熱擠壓溫度的下限與熱態下的變形阻力有關，擠壓溫度較低時，α相晶粒為粒狀且細小，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性良好，但當擠壓比較大時，就設備能力與下述冷卻處理開始溫度的關係而言，擠壓溫度較佳為560℃以上。上限與α相的形狀有關，藉由於更窄的溫度範圍內進行管理，可獲得穩定的金屬組織。若以750℃以上的溫度進行熱擠壓，則金屬組織一度成為β單相，或β相所佔之比例為90%以上，α相晶粒的形狀容易成為針狀，或容易出現粗大的α相晶粒。若出現針狀且粗大的α相晶粒，則強度略降低，導致強度與延性之間的平衡略變差，且長邊大且粗大的α相晶粒成為切削障礙，導致被削性變差。進而，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性亦變差。擠壓溫度較佳為720℃以下。α相晶粒的形狀與組成關係式f1有關，當組成關係式f1為59.0以下時，擠壓溫度較佳為低於720℃。相較於含有Pb之銅合金，以更低的溫度進行擠壓，由此可具有更佳的被削性及強度。
然後，藉由設計熱擠壓後的冷卻條件，可進行β相的改性，從而可獲得具有更佳的被削性、且耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好的材料。即，於熱擠壓後的冷卻過程中，首先，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始冷卻處理，然後，將冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度設定為至少超過300℃/分鐘、較佳為超過600℃/分鐘、更佳為900℃/分鐘以上來進行冷卻。此處，作為通常的實施方式，若使用一般的冷卻方法，則冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度大致相同，或視情況，前者稍快。若進一步以更佳的冷卻速度進行冷卻，則β1相被改性得更多。若β1相被改性得更多，則可獲得具有更佳的被削性、且耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好的材料。冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度的上限並無特別規定，只要是通常的生產設備中可實現之冷卻速度即可，若硬要提及，冷卻速度較佳為約9000℃/分鐘以下。藉由以平均冷卻速度超過300℃/分鐘之冷卻速度進行冷卻，來進行β相的改性，且用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻，當用倍率500倍的金屬顯微鏡觀察金屬組織時，可於改性β相內觀察到晶界。再者，當冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為300℃/分鐘以下時，於β相內無法觀察到晶界。該冷卻速度愈快，向改性β相、即β1相的改性程度愈大。當自低於300℃的溫度冷卻至常溫時，隨著接近常溫，冷卻速度略變慢，但較為理想的是繼續500℃至300℃的溫度範圍內的冷卻。
另一方面，冷卻處理開始溫度亦會影響β相的改性。較佳為以高於530℃的溫度開始，更佳為以高於550℃的溫度開始。當於低於550℃的溫度開始冷卻處理時，若550℃至冷卻處理開始溫度的冷卻速度較慢，則開始生成P與Zn、或P與Zn、Si的化合物，於530℃以下進一步促進P化合物的形成。當冷卻速度超過300℃/分鐘時，幾乎不會形成P化合物，但若冷卻處理的開始溫度低於550℃，則於金屬組織中觀察到P化合物。
另外，若冷卻處理開始溫度為670℃以上，則β1相所佔之比例過多，導致合金的延性或耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性變差。由此，冷卻處理開始溫度需低於670℃，較佳為低於650℃。
鑒於可實測之測定位置，熱加工溫度定義為自熱擠壓、熱鍛、熱軋的結束時刻起約2秒後或3秒後可實測之熱加工件的溫度。金屬組織被剛進行受到較大塑性變形之加工後的溫度影響。
其次，對熱鍛進行記載。熱鍛主要使用熱擠壓件作為坯料，但亦可使用連續鑄造棒。鍛造用坯料不進行最終的熱加工，因此不需要冷卻措施。相較於熱擠壓，熱鍛的加工速度更快，可加工成複雜形狀，視情況，有時被強加工成約3 mm的壁厚。又，一個鍛造品的重量為幾十克～幾千克，較小的鍛造品於鍛造時被急速冷卻，之後的冷卻速度亦較快。因此，鍛造時的坯料的加熱溫度高於熱擠壓時的鑄錠的加熱溫度。作為較佳的實施方式，熱鍛品的溫度、即自鍛造後起約2秒後或3秒後的材料溫度超過540℃，較佳為低於750℃。
於熱鍛中，亦與組成關係式f1有關，當組成關係式f1為59.0以下時，熱鍛溫度較佳為低於720℃。雖亦取決於熱鍛的加工率，但溫度愈低，α相的結晶粒徑愈小，α相晶粒的形狀自針狀變為粒狀，強度增高，強度與延性之間的平衡較佳，且被削性、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性較佳。
並且，與熱擠壓同樣地，藉由設計熱鍛後的冷卻速度，可獲得耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好、且具有良好的被削性之材料。即，於熱鍛後的冷卻過程中，首先，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始冷卻處理，然後，將冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度設定為至少超過300℃/分鐘、較佳為超過600℃/分鐘、進而較佳為900℃/分鐘以上來進行冷卻。此處，作為通常的實施方式，若使用一般的冷卻方法，則冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度大致相同，或前者稍快。藉由使平均冷卻速度超過300℃/分鐘，來進行β相的改性，且用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻，當用倍率500倍的金屬顯微鏡觀察金屬組織時，可於改性β相內觀察到晶界。再者，當500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為300℃/分鐘以下時，於β相內無法觀察到晶界。冷卻速度愈快，向改性β相、即β1相的改性程度愈大。與熱擠壓同樣地，當自低於300℃的溫度冷卻至常溫時，隨著接近常溫，冷卻速度略變慢，但較為理想的是繼續500℃至300℃的溫度範圍內的冷卻。冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度的上限並無特別規定，若硬要提及，冷卻速度較佳為約9000℃/分鐘以下。
另一方面，冷卻處理開始溫度亦會影響β相的改性。較佳為以高於530℃的溫度開始，更佳為以高於550℃的溫度開始。當於低於550℃的溫度開始冷卻處理時，若550℃至冷卻處理開始溫度的冷卻速度較慢，則會開始生成P與Zn、或P與Zn、Si的化合物，於530℃以下進一步促進P化合物的形成。當冷卻速度超過300℃/分鐘時，幾乎不會形成P化合物，但若冷卻處理的開始溫度低於550℃，則於金屬組織中觀察到P化合物。另一方面，若冷卻處理開始溫度為670℃以上，則β1相所佔之比例過多，導致合金的延性或耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性變差。由此，冷卻處理開始溫度需低於670℃，較佳為低於650℃。再者，熱鍛後，放入氣氛溫度被設定為約550～約600℃之簡易爐中幾十秒至幾分鐘，之後，開始冷卻處理，如此可獲得更均勻、穩定的鍛造品。
進而，為了提高耐應力腐蝕開裂性，該熱鍛-冷卻處理結束後，噴丸加工為有效的手段。其他銅合金亦藉由對表面施加壓縮應力，例如噴丸加工等，來改善耐應力腐蝕開裂性，但當為包含β1相之本案合金時，噴丸加工的效果更大。
於熱軋時，對鑄塊進行加熱，反復軋製5～15次。並且，最終的熱軋結束時的材料溫度（自結束時刻起經過2～3秒後的材料溫度）較佳為超過540℃且低於750℃，更佳為低於670℃。熱軋結束後，對軋製件進行冷卻，與熱擠壓同樣地，於高於500℃的溫度且低於670℃的溫度開始冷卻處理，將冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度設定為至少超過300℃/分鐘、較佳為超過600℃/分鐘、進而較佳為900℃/分鐘以上來進行冷卻。當自低於300℃的溫度冷卻至常溫時，隨著接近常溫，冷卻速度略變慢，但較為理想的是繼續500℃至300℃的溫度範圍內的冷卻。冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度的上限並無特別規定，若硬要提及，冷卻速度較佳為約9000℃/分鐘以下。
（熱處理）
於本案中，當於該最終的熱加工後無法於高於500℃的溫度開始冷卻處理時，或無法以500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻時，無法進行β相的改性。並且，當製作小直徑的棒、線等時，於包括冷加工及施加熱量之退火等工序之情形下，亦基本上不會使β相改性。於該等情形下，於在超過520℃且低於630℃的溫度保持1分鐘至5小時的條件下進行退火，於退火後的冷卻中，於高於500℃的溫度開始冷卻處理，藉由以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘、且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻，來進行β相的改性，從而形成β1相。關於退火的條件，當有複數個退火工序時，只需最後一次的退火即可，就P化合物的生成溫度的觀點而言，退火的溫度較佳為530℃以上，進而較佳為550℃以上。又，根據β1相的改性程度，500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度設定為較佳為超過600℃/分鐘，進而較佳為900℃/分鐘以上。如上所述，該熱處理適用於熱加工後無法於特定條件下進行冷卻之熱加工件、及熱加工後對實施冷加工後的材料實施一次以上的退火之材料等。
冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度的上限並無特別規定，若硬要提及，冷卻速度較佳為約9000℃/分鐘以下。
（冷加工工序）
當為熱擠壓棒時，為了獲得高強度，為了使尺寸精度良好，或為了使擠壓成之棒材、捲材成為彎曲較少的直線形狀，有時會對熱擠壓件實施冷加工。例如，對熱擠壓件以約2～約30%的加工率進行冷拉拔，視情況，進行拉拔加工，接著實施矯正加工。
對細長的棒、線或軋製件反復實施冷加工及退火，於該最終的熱處理後，實施最終加工率為0～約30%的冷加工、矯正加工。最終加工率愈接近於0%，當對該加工件實施輕度的填隙加工或彎曲等冷加工時，愈難以開裂。
（低溫退火）
於棒、線、鍛造品、軋製件中，有時會在最終的工序中以再結晶溫度以下的溫度對棒材、線材、鍛造品、軋製件進行低溫退火，主要目的在於除去殘留應力、矯正棒材（棒材的直線度）、調整並改善金屬組織。然而，若對合金施加熱量，則利用熱加工工序、熱處理改性所得之β1相的改性會受損。例如，若於300℃加熱2小時，則β相的改性受損，自改性β1相返回至原本的β相，得到改善之被削性、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性成為由原本的β相組成之合金的特性。因此，雖不推薦低溫退火，但只要是低於約150℃的溫度便可接受。
根據具有如上構成之本發明的實施方式的快削性合金，由於以上述方式規定合金組成、組成關係式、金屬組織、組織關係式、組織及組成關係式，因此即便Pb的含量較少，亦可獲得優異的被削性，且具有良好的耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性，熱加工性優異，強度高，強度與延性之間的平衡優異。
以上對本發明的實施方式進行了說明，但本發明並不限於此，在不脫離本発明的技術要求的範圍內可適當變更。
[實施例]
以下示出為了確認本實施方式的效果所進行之確認實驗的結果。再者，以下實施例用於說明本實施方式的效果，實施例所記載之構成要件、製程、條件並不限定本實施方式的技術範圍。
利用實際操作中使用之低頻熔解爐及半連續鑄造機實施銅合金的試製試驗。
又，使用實驗室設備實施銅合金的試製試驗。
將合金組成示於表5～7。又，將製造工序示於表8～17。再者，於組成中，「Mm」表示稀土合金(misch metal)，表示稀土類元素的總量。將各製造工序示於以下。於表8～12、14～16中，熱擠壓、熱鍛或熱壓縮等熱加工的冷卻速度是指熱加工的結束時刻至冷卻處理的開始時刻的平均冷卻速度。
[表5]
| 合金 No. | 成分組成(mass%) | 組成關係式 | 雜質(mass%) | |||||||||||||||||
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Zn | f1 | f2 | f0 | Fe | Mn | Cr | Co | Al | Ni | Ag | Sb | As | Mm | |
| S01 | 63.3 | 0.95 | 0.069 | 0.063 | 0.017 | 0.01 | 剩餘 | 58.9 | 0.080 | - | 0.12 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.01 | 0.03 | 0.02 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S02 | 62.9 | 0.98 | 0.071 | 0.071 | 0.000 | 0.02 | 剩餘 | 58.4 | 0.071 | - | 0.08 | 0.05 | 0.01 | 0.00 | 0.01 | 0.04 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 |
| S03 | 64.2 | 0.89 | 0.082 | 0.059 | 0.003 | 0.01 | 剩餘 | 60.06 | 0.062 | - | 0.03 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.03 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S11 | 62.5 | 0.96 | 0.064 | 0.072 | 0.000 | 0.01 | 剩餘 | 58.1 | 0.072 | - | 0.05 | 0.00 | 0.02 | 0.00 | 0.00 | 0.02 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.01 |
| S12 | 64.1 | 0.93 | 0.074 | 0.068 | 0.002 | 0.02 | 剩餘 | 59.8 | 0.070 | - | 0.11 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.04 | 0.02 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S13 | 63.6 | 1.11 | 0.058 | 0.057 | 0.000 | 0.01 | 剩餘 | 58.5 | 0.057 | - | 0.03 | 0.00 | 0.00 | 0.01 | 0.00 | 0.08 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.01 |
| S21 | 62.8 | 0.88 | 0.087 | 0.050 | 0.001 | 0.00 | 剩餘 | 58.7 | 0.051 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S22 | 63.5 | 1.00 | 0.072 | 0.080 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.9 | 0.080 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S23 | 62.5 | 0.76 | 0.045 | 0.015 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 59.0 | 0.015 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S24 | 63.8 | 1.15 | 0.064 | 0.028 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.5 | 0.028 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S25 | 62.8 | 0.90 | 0.063 | 0.038 | 0.026 | 0.02 | 剩餘 | 58.6 | 0.064 | - | 0.19 | 0.13 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.09 | 0.01 | 0.02 | 0.01 | 0.01 |
| S26 | 62.8 | 0.88 | 0.095 | 0.055 | 0.000 | 0.03 | 剩餘 | 58.7 | 0.055 | - | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.20 | 0.08 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S27 | 64.0 | 1.02 | 0.065 | 0.070 | 0.000 | 0.02 | 剩餘 | 59.3 | 0.070 | - | 0.14 | 0.07 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.01 | 0.00 |
| S28 | 63.2 | 0.90 | 0.095 | 0.071 | 0.000 | 0.02 | 剩餘 | 59.0 | 0.071 | - | 0.12 | 0.11 | 0.00 | 0.00 | 0.13 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.02 |
| S29 | 62.8 | 0.95 | 0.069 | 0.067 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.4 | 0.067 | - | 0.11 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.08 | 0.13 | 0.03 | 0.01 | 0.01 | 0.00 |
| S30 | 63.0 | 0.95 | 0.065 | 0.017 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.6 | 0.017 | - | 0.08 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.04 | 0.10 | 0.02 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
[表6]
| 合金 No. | 成分組成(mass%) | 組成關係式 | 雜質(mass%) | |||||||||||||||||
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Zn | f1 | f2 | f0 | Fe | Mn | Cr | Co | Al | Ni | Ag | Sb | As | Mm | |
| S31 | 63.3 | 0.94 | 0.018 | 0.066 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 59.0 | 0.066 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S32 | 63.6 | 1.02 | 0.044 | 0.103 | 0.008 | 0.00 | 剩餘 | 58.9 | 0.111 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S33 | 63.3 | 0.97 | 0.082 | 0.008 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.8 | 0.008 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S34 | 62.2 | 0.78 | 0.122 | 0.055 | 0.017 | 0.00 | 剩餘 | 58.5 | 0.072 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S35 | 61.0 | 0.71 | 0.100 | 0.066 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 57.7 | 0.066 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S36 | 64.4 | 0.92 | 0.055 | 0.015 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 60.1 | 0.015 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S37 | 61.2 | 0.64 | 0.058 | 0.063 | 0.022 | 0.00 | 剩餘 | 58.2 | 0.085 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S38 | 64.8 | 1.13 | 0.058 | 0.071 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 59.6 | 0.071 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S39 | 63.6 | 1.03 | 0.057 | 0.055 | 0.000 | 0.61 | 剩餘 | 58.2 | 0.055 | 0.59 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S40 | 63.2 | 0.88 | 0.095 | 0.071 | 0.000 | 0.41 | 剩餘 | 58.7 | 0.071 | 0.47 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S41 | 62.7 | 0.83 | 0.084 | 0.066 | 0.000 | 018 | 剩餘 | 58.7 | 0.066 | 0.22 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S42 | 63.8 | 0.94 | 0.073 | 0.059 | 0.000 | 0.32 | 剩餘 | 59.1 | 0.059 | 0.34 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S43 | 63.3 | 0.98 | 0.084 | 0.060 | 0.000 | 0.28 | 剩餘 | 58.5 | 0.060 | 0.29 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S44 | 63.2 | 0.72 | 0.065 | 0.035 | 0.000 | 0.41 | 剩餘 | 59.4 | 0.035 | 0.57 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S45 | 63.4 | 0.91 | 0.084 | 0.045 | 0.000 | 0.028 | 剩餘 | 58.9 | 0.045 | 0.28 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S46 | 63.2 | 0.95 | 0.082 | 0.061 | 0.009 | 0.08 | 剩餘 | 58.7 | 0.070 | 0.08 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S47 | 64.8 | 0.95 | 0.097 | 0.078 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 60.4 | 0.078 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S48 | 60.9 | 0.55 | 0.058 | 0.089 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.4 | 0.089 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S49 | 63.5 | 0.71 | 0.061 | 0.037 | 0.002 | 0.00 | 剩餘 | 60.2 | 0.039 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
[表7]
| 合金 No. | 成分組成(mass%) | 組成關係式 | 雜質(mass%) | |||||||||||||||||
| Cu | Si | P | Pb | Bi | Sn | Zn | f1 | f2 | f0 | Fe | Mn | Cr | Co | Al | Ni | Ag | Sb | As | Mm | |
| S71 | 62.9 | 0.91 | 0.006 | 0.064 | 0.008 | 0.00 | 剩餘 | 58.7 | 0.072 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S72 | 65.5 | 1.09 | 0.069 | 0.044 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 60.4 | 0.044 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S73 | 63.2 | 0.81 | 0.067 | 0.001 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 59.4 | 0.001 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S74 | 60.7 | 0.44 | 0.072 | 0.088 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.6 | 0.088 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S75 | 62.9 | 1.03 | 0.230 | 0.071 | 0.007 | 0.00 | 剩餘 | 58.0 | 0.078 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S76 | 60.7 | 0.80 | 0.056 | 0.046 | 0.011 | 0.00 | 剩餘 | 57.0 | 0.057 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S77 | 60.1 | 0.57 | 0.070 | 0.078 | 0.035 | 0.00 | 剩餘 | 57.5 | 0.113 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S78 | 64.9 | 1.29 | 0.098 | 0.066 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 58.9 | 0.066 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S79 | 64.9 | 0.90 | 0.063 | 0.020 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 60.7 | 0.020 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S80 | 59.2 | 0.20 | 0.048 | 0.105 | 0.003 | 0.00 | 剩餘 | 58.3 | 0.108 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S81 | 63.1 | 0.61 | 0.040 | 0.023 | 0.000 | 0.00 | 剩餘 | 60.3 | 0.023 | - | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S82 | 64.7 | 1.11 | 0.093 | 0.058 | 0.000 | 1.01 | 剩餘 | 58.5 | 0.058 | 0.91 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S83 | 62.5 | 0.67 | 0.061 | 0.070 | 0.000 | 0.76 | 剩餘 | 58.6 | 0.070 | 1.13 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S84 | 63.3 | 0.85 | 0.052 | 0.057 | 0.018 | 0.03 | 剩餘 | 59.4 | 0.075 | - | 0.30 | 0.13 | 0.02 | 0.02 | 0.00 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| S85 | 62.0 | 0.80 | 0.049 | 0.078 | 0.000 | 0.03 | 剩餘 | 58.3 | 0.078 | - | 0.03 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.37 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| X | 58.8 | 0.00 | 0.001 | 3.10 | 0.004 | 0.27 | 剩餘 | - | 3.1 | - | 0.23 | 0.01 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.05 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
| Y | 58.7 | 0.00 | 0.001 | 2.10 | 0.001 | 0.23 | 剩餘 | - | 2.1 | - | 0.26 | 0.00 | 0.00 | 0.02 | 0.00 | 0.03 | 0.00 | 0.01 | 0.00 | 0.00 |
| Z | 58.6 | 0.00 | 0.001 | 2.10 | 0.000 | 0.22 | 剩餘 | - | 2.1 | - | 0.28 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 | 0.10 | 0.01 | 0.00 | 0.00 | 0.00 |
[表8]
實機製造工序AA：棒（間接擠壓）
| 熱擠壓 | 冷卻處理 | 冷加工率 (%) | |||||
| 尺寸 (mm) | 擠壓溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | ||
| A1 | φ20.9 | 630 | 25 | 560 | 900 | 900 | 8.4 |
| A2 | φ20.9 | 630 | 25 | 580 | 1020 | 1020 | 8.4 |
| A3 | φ20.9 | 630 | 25 | 560 | 720 | 720 | 8.4 |
| A4 | φ20.9 | 630 | 25 | 550 | 480 | 480 | 8.4 |
| A5 | φ20.9 | 630 | 25 | 520 | 900 | 900 | 8.4 |
| A11H | φ20.9 | 630 | 25 | 480 | - | 900 | 8.4 |
| A12H | φ20.9 | 630 | 25 | 450 | - | 720 | 8.4 |
| A13H | φ20.9 | 630 | - | - | - | 15 | 8.4 |
| A14H | φ20.9 | 630 | 25 | 560 | 210 | 210 | 8.4 |
[表9]
實機製造工序AB：棒（間接擠壓）
| 熱擠壓 | 冷卻處理 | 冷加工率 (%) | 低溫退火 | |||||
| 尺寸 (mm) | 擠壓溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |||
| A21 | φ20.9 | 615 | 25 | 570 | 1020 | 960 | 8.4 | |
| A22 | φ20.9 | 615 | 25 | 550 | 1020 | 1020 | 8.4 | |
| A23 | φ20.9 | 615 | 25 | 550 | 420 | 420 | 8.4 | |
| A24 | φ20.9 | 615 | 25 | 515 | 900 | 900 | 8.4 | |
| A25 | φ20.9 | 615 | 25 | 570 | 1020 | 960 | 8.4 | 130℃*5H |
| A31H | φ20.9 | 615 | 25 | 570 | 1020 | 960 | 8.4 | 300℃*2H |
| A32H | φ20.9 | 615 | 25 | 475 | - | 900 | 8.4 | |
| A33H | φ20.9 | 615 | 25 | 450 | - | 780 | 8.4 | |
| A34H | φ20.9 | 615 | - | - | - | 18 | 8.4 |
[表10]
實機製造工序AD：棒（間接擠壓）
| 熱擠壓 | 冷卻處理 | 冷加工率 (%) | |||||
| 尺寸 (mm) | 擠壓溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | ||
| A41 | φ20.9 | 720 | 30 | 610 | 1260 | 1200 | 8.4 |
| A42 | φ20.9 | 720 | 30 | 570 | 1200 | 1200 | 8.4 |
| A43 | φ20.9 | 720 | 30 | 660 | 1320 | 1200 | 8.4 |
| A44 | φ20.9 | 720 | 30 | 610 | 660 | 600 | 8.4 |
| A46H | φ20.9 | 720 | 30 | 705 | 1320 | 1200 | 8.4 |
| A47H | φ20.9 | 720 | 30 | - | - | 20 | 8.4 |
[表11]
實機製造工序AC：棒（直接擠壓）
| 熱擠壓 | 冷卻處理 | 冷加工率 (%) | |||||
| 尺寸 (mm) | 擠壓溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | ||
| A50 | φ50 | 550 | - | - | - | 20 | 0 |
[表12]
實驗室擠壓工序B
| 熱擠壓 | 冷卻處理 | |||||
| 尺寸 (mm) | 擠壓溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |
| B1 | φ20 | 670 | 55 | 540 | 960 | 960 |
| B2 | φ50 | 590 | - | - | - | 25 |
| B3H | φ20 | 670 | - | - | - | 40 |
[表13]
實驗室鑄件、工序C
| 鑄造後的冷卻速度 | |||
| 尺寸 (mm) | 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 500℃至300℃ （℃/分鐘） | |
| C1 | φ35 | - | 35 |
| C2 | φ55 | - | 23 |
[表14]
實機熱鍛工序D：擴口螺帽
| 熱鍛 | 冷卻處理 | |||||
| 前工序工件 φ20 mm | 鍛造溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |
| D1 | 棒：A1、A21 | 670 | 100 | 565 | 1200 | 1200 |
| D2 | 棒：A13H、A34H、A47H | 710 | 100 | 600 | 1800 | 1800 |
| D3 | 棒：B3H | 670 | 100 | 550 | 1200 | 1200 |
| D4 | 棒：A1、A21 | 670 | 100 | 545 | 420 | 420 |
| D5 | 棒：A13H、A34H | 670 | 100 | 545 | 1800 | 1800 |
| D6 | 鑄件：C1 | 670 | 100 | 545 | 1200 | 1200 |
| D7 | 棒：A13H、A34H、B3H、C1、A47H | 670 | 100 | 545 | 1800 | 1800 |
| D8 | 棒：A13H、A47H | 740 | 100 | 655 | 1980 | 1800 |
| D12H | 棒：A13H、A34H、A47H | 670 | 100 | 475 | - | 1080 |
| D13H | 棒：A1、A21 | 670 | - | - | - | 35 |
| D14H | 棒：A13H、A34H | 670 | 100 | 560 | 240 | 240 |
| D15H | 棒：A1、A21、A47H | 770 | 120 | 695 | 1980 | 1800 |
[表15]
實機熱鍛工序E：平鍛
| 熱鍛 | 冷卻處理 | |||||
| 前工序工件 φ50 mm | 鍛造溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |
| E1 | 棒：A50 | 630 | 35 | 535 | 900 | 900 |
| E2 | 棒：A50、B2 | 680 | 35 | 565 | 900 | 900 |
| E3 | 棒：A50 | 700 | 35 | 615 | 900 | 900 |
| E4 | 棒：A50 | 630 | 35 | 515 | 900 | 900 |
| E5 | 棒：A50 | 630 | 35 | 550 | 450 | 450 |
| E6 | 鑄件：C2 | 630 | 35 | 565 | 900 | 900 |
| E7 | 棒：A50 | 720 | 35 | 650 | 960 | 900 |
| E11H | 棒：A50 | 740 | 35 | 690 | 960 | 900 |
| E12H | 棒：A50 | 630 | 35 | 480 | - | 900 |
| E13H | 棒：A50 | 630 | 35 | 455 | - | 800 |
| E14H | 棒：A50 | 630 | - | - | - | 25 |
| E15H | 棒：A50 | 630 | 35 | 550 | 200 | 200 |
[表16]
實驗室熱壓縮工序F
| 熱壓縮 | 冷卻處理 | |||||
| 前工序工件 | 壓縮溫度 (℃) | 冷卻速度 （℃/分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |
| F1 | 鑄件：C1 | 650 | 50 | 560 | 2100 | 2100 |
| F2 | 棒：A13H、A34H、A47H | 650 | 50 | 560 | 2100 | 2100 |
| F3 | 棒：B3H | 650 | 50 | 560 | 2100 | 2100 |
| F4H | 棒：A13H、A34H | 650 | 50 | 560 | 200 | 200 |
| F5H | 棒：A13H、A34H | 650 | 50 | - | - | 40 |
[表17]
熱處理工序G
| 退火 | 冷卻處理 | |||||
| 前工序工件 | 溫度 (℃) | 時間 （分鐘） | 開始溫度 (℃) | 冷卻速度 冷卻開始～300℃ （℃/分鐘） | 冷卻速度 500～300℃ （℃/分鐘） | |
| G1 | 棒：A13H、A34H、A47H | 580 | 30 | 560 | 1800 | 1800 |
| G2 | 鍛造擴口螺帽：D1 | 580 | 30 | 560 | 1800 | 1800 |
| G3 | 鍛造擴口螺帽：D13H | 580 | 30 | 560 | 1800 | 1800 |
| G11H | 棒：A1、A21 | 580 | 60 | 470 | - | 1500 |
| G12H | 鍛造擴口螺帽D1 | 580 | 60 | 470 | - | 1500 |
| G13H | 棒：A1、A21、A41 | 580 | 30 | - | - | 25 |
| G14H | 鍛造擴口螺帽D1 | 580 | 30 | - | - | 25 |
實機製造 工序AA、AB、AD
（工序No.A1～A5、A11H～A14H、A21～A25、A31H～A34H、A41～A44、A46H、A47H）
利用實際操作之低頻熔解爐及半連續鑄造機製造直徑為240 mm的鋼坯。原料使用符合實際操作之原料。將鋼坯切成長度800 mm並加熱。利用額定容量(rated capacity)2750噸的間接擠壓機擠壓直徑20.9 mm的圓棒，擠壓件（圓棒）在處於稍遠離擠壓機之位置的槽內捲繞成線圈狀。該槽可進行能夠調整水量之水冷。於槽內，當擠壓件達到特定溫度時，調整水量，同時開始冷卻處理（水冷）。再者，有時亦於在槽內配置於擠壓件的同時開始冷卻處理。溫度測定使用輻射溫度計來進行，當利用擠壓機擠壓時，開始冷卻處理，此時，測定擠壓件的溫度直到成為500℃、300℃。再者，於之後的熱擠壓、熱鍛的溫度測定中，併用LumaSense Technologies Inc製造的型號IGA8Pro/MB20的輻射溫度計與接觸式溫度計。
於工序AA、即工序No.A1～A5、A11H～A14H中，擠壓溫度為630℃，於工序AB、即工序No.A21～A25、A31H～A34H中，擠壓溫度為615℃。於工序No.AD、即工序No.A41～A44、A46H、A47H中，擠壓溫度為720℃。並且，於捲繞成線圈狀之直徑20.9 mm的擠壓件於槽內達到特定溫度後，開始冷卻處理，計測擠壓件達到500℃、300℃之時間。雖利用輻射溫度計無法準確地測定出低於300℃的溫度，但於原本的冷卻條件下繼續進行冷卻，將材料冷卻至約100℃以下的溫度。詳細條件如表8、表9、表10所示，工序No.A1～A5、A11H～A14H、工序No.A21～A25、A31H～A34H及工序No.A41～A44、A46H、A47H中，擠壓後至冷卻處理開始的平均冷卻速度、冷卻處理開始溫度、冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度有時會不同。當冷卻處理開始溫度低於500℃時，將冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度記為500℃至300℃的溫度範圍內的冷卻速度。再者，冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度可根據冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度容易地算出，因此可確認到，冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的冷卻速度相同，或於部分條件下稍快地進行冷卻。熱擠壓後的冷卻完成後，將擠壓件以8.4%的加工率放置於聯合拉拔機，拉拔並矯正成φ20 mm的直棒。
於工序No.A25、工序No.A31H中，使用於工序No.A21中得到之棒材，進而於實驗室內，於300℃低溫退火5小時，於300℃低溫退火2小時。該等工序AA件、工序AB件、工序AD件供顯微鏡觀察、切削試驗、脫鋅腐蝕試驗、拉伸試驗使用。
工序AC、φ50 mm的棒材
（工序No.A50）
作為鍛造用坯料的實機試製件，根據表11所示之工序AC準備φ50 mm的棒材（工序No.A50）。利用實際操作之低頻熔解爐及半連續鑄造機製造直徑240 mm的鋼坯，並將鋼坯切成長度800 mm。使用該鋼坯，利用額定容量3000噸的直接擠壓機將鋼坯於550℃擠壓成直徑50 mm的圓棒。將被擠壓之直棒放置於鋼製工作臺上，自然冷卻，冷卻至常溫。接著，進行矯正，並作為下述平鍛的坯料被提供。由於作為最終的熱加工為熱鍛之坯料被提供，因此不進行特別的冷卻處理，500℃至300℃的平均冷卻速度為20℃/分鐘。
實驗室擠壓件、工序B
（工序No.B1、B2、B3H）
關於工序B，如表12所示，於實驗室內，以特定成分比熔解原料。將熔融金屬澆鑄至直徑100 mm、長度200 mm的模具，製作鋼坯。再者，於部分鋼坯中，還有意地加入Fe等雜質。有意地加入之Fe等雜質的濃度為與市售的含有Pb之黃銅大致相同之水準或更低。
加熱該等鋼坯，於工序No.B1中，使擠壓溫度為670℃，擠壓成直徑20 mm的圓棒。擠壓後，於540℃開始冷卻處理，以500℃至300℃的平均冷卻速度為960℃/分鐘之方式進行冷卻。可確認到，540℃至500℃的平均冷卻速度與500℃至300℃的平均冷卻速度大致相同。之後，於原本的冷卻條件下繼續進行冷卻，將材料冷卻至約100℃以下的溫度。於工序No.B3H中，使擠壓溫度為670℃，擠壓成直徑20 mm的圓棒後，不實施冷卻處理，而以500℃至300℃的平均冷卻速度為40℃/分鐘之方式進行冷卻。
該等工序No.B1、B3H供顯微鏡觀察、切削試驗、脫鋅腐蝕試驗、拉伸試驗使用，工序No.B3H的一部分作為工序D的熱鍛坯料。
於工序No.B2中，使擠壓溫度為590℃，擠壓成直徑50 mm，不實施冷卻處理，使500℃至300℃的平均冷卻速度為25℃/分鐘，並作為鍛造用坯料。
工序C、鍛造用、熱壓縮用坯料：鑄件
（工序No.C1、C2）
作為用作鍛造用坯料之鑄件，製作以下兩種鑄件：於實驗室內，以特定成分比將原料熔解，將約1000℃的熔融金屬澆鑄至內徑35 mm、深度200 mm的鐵製鑄模而成之鑄件（工序No.C1）、及澆鑄至內徑55 mm、深度200 mm的鐵製鑄模而成之鑄件（工序No.C2）。當鑄件約為700℃時，自模具中取出鑄件，不實施冷卻處理，自然冷卻。
如表13所示，500℃至300℃的平均冷卻速度於工序No.C1中為35℃/分鐘，於工序C2中為23℃/分鐘。對於工序No.C1的鑄件，利用車床將外徑切削為20 mm，對於工序No.C2的鑄件，將外徑切削為50 mm，並精加工成下述工序D、工序E的鍛造用坯料、工序F的熱壓縮用坯料。
擴口螺帽鍛造品
（工序D）
於工序D中，使用φ20 mm的工序No.A1、A13H、A21、A34H、A47H的實機擠壓棒、工序No.B3H的實驗室擠壓棒、工序C1的實驗室鑄件作為擴口螺帽鍛造品的坯料。然後，以重量成為120±1 g(119 g～121 g)之方式切斷，利用500噸的熱鍛壓力機，使其成形為六邊形的對邊27 mm、長度26 mm的擴口螺帽鍛造坯料。
如表14所示，熱鍛溫度於工序No.D1、D3～D7、D12H～D14H中為670℃，於工序No.D2中為710℃，於工序No.D8中為740℃，於工序No.D15H中為770℃。並且，除工序No.D15H、D13H以外，鍛造後至冷卻處理開始的平均冷卻速度均為100℃/分鐘，於工序No.D15H中為120℃/分鐘。於工序No.D13H中，不實施冷卻處理，自然冷卻。如表14所示，冷卻處理開始溫度為475～695℃，除工序No.D13H以外，冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度於240℃/分鐘至1980℃/分鐘之間變化。於工序No.D1～D7、D14H中，冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度相同，於D8、D15H中，前者稍快。於工序No.D12H中，將冷卻處理開始溫度475℃至300℃的平均冷卻速度記為500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度。
於工序No.D7中，於與工序No.D5相同的條件下進行熱鍛及冷卻處理，進而進行噴丸工序(shot process)。作為噴丸加工的條件，使用直徑0.6 mm的鋼球，實施10分鐘。
藉由切削，將該等熱鍛品精加工成符合日本JIS B 8607之形狀、內徑為5/8英吋(=15.9 mm)的一種擴口螺帽。工序D件供顯微鏡觀察、脫鋅腐蝕試驗、應力腐蝕開裂試驗使用。
平鍛
（工序E）
工序E是實驗室鍛造品的工序，作為其坯料，使用工序No.A50的實機擠壓棒、工序No.B2的實驗室擠壓棒、工序No.C2的實驗室鑄件，分別切成長度180 mm。將該圓棒橫置，利用熱鍛壓力150噸的壓力機鍛造成厚度20 mm。
（工序No.E1～E7、E11H～E15H）
於工序No.E1、E4～E6、E12H～E15H中，使鍛造溫度為630℃，於工序No.E2中，使鍛造溫度為680℃，於工序No.E3中，使鍛造溫度為700℃，於工序No.E7中，使鍛造溫度為720℃，於工序No.E11H中，使鍛造溫度為740℃。熱鍛後，除工序No.E14H以外，冷卻處理開始前的平均冷卻速度為35℃/分鐘。如表15所示，於690℃至455℃的溫度開始冷卻處理，使冷卻處理開始溫度至300℃的平均冷卻速度於900℃/分鐘至200℃/分鐘之間變化，利用原本的冷卻方法冷卻至常溫。可確認到，於工序No.E1～E6、E15H中，冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度大致相同。於工序No.E12H、E13H中，將冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度記錄為500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度。於工序No.E14H中，不實施冷卻處理，自然冷卻，500℃至300℃的平均冷卻速度為25℃/分鐘。
將該平鍛件切斷，供切削試驗、機械性質、脫鋅腐蝕、顯微鏡觀察的試驗使用。
熱壓縮試驗
（工序F）
將工序No.A13H、A34H、A47H的實機熱擠壓棒、工序No.B3H的實驗室的熱擠壓棒、工序C1的鑄件作為坯料，利用車床精加工成φ15 mm、高度27 mm。並且，如表16所示，使用一併設有加熱爐之10噸的阿姆斯拉(AMSLER)型試驗機，於應變速度0.02/秒的條件下，於650℃熱壓縮成高度8 mm。於工序No.F1～F3中，自加熱爐中取出熱壓縮後之試料，以50℃/分鐘的冷卻速度進行冷卻。接著，於560℃開始冷卻處理，以500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為2100℃/分鐘之方式進行冷卻，於300℃以下亦繼續處理方法進行冷卻，冷卻至常溫。於工序No.F4H中，於560℃開始冷卻處理，以冷卻處理開始溫度至300℃的平均冷卻速度為200℃/分鐘之方式進行冷卻。於工序No.F5H中，不實施特別的冷卻處理，而以500℃至300℃的平均冷卻速度為40℃/分鐘之方式進行冷卻。冷卻處理開始溫度(560℃)至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度大致相同。該等熱壓縮件供顯微鏡觀察、脫鋅腐蝕試驗使用。
熱處理
（工序G）
如表17所示，工序G是藉由於實驗室內對工序No.A1、A21、A41、A13H、A34H、A47H、D1、D13H中得到之棒材、鍛造品實施熱處理，來研究特性的變化。退火均於在580℃保持30分鐘或60分鐘之條件下進行。於工序No.G1、G2、G3中，退火後，於560℃開始冷卻處理，以冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速為1800℃/分鐘之方式進行冷卻。冷卻處理開始溫度(560℃)至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度與500℃至300℃的平均冷卻速度大致相同。於工序No.G11H、G12H中，於580℃退火後，使冷卻處理開始溫度為470℃，以470℃至300℃的平均冷卻速度為1500℃/分鐘之方式進行冷卻。於工序No.G13H、G14H中，於580℃退火後，不實施特別的冷卻處理，而以500℃至300℃的平均冷卻速度為25℃/分鐘之方式進行冷卻。該等熱處理件供金屬顯微鏡觀察使用，棒材供切削試驗、脫鋅腐蝕試驗、拉伸試驗使用，鍛造品供脫鋅腐蝕試驗、應力腐蝕開裂試驗使用。
（對比件）
作為對比件，準備由含有3 mass%的Pb之快削黃銅C3604組成之φ20 mm的棒。又，準備由含有2 mass%的Pb之鍛造用黃銅C3771組成之φ50 mm、φ20 mm的棒。分別設為合金X、Y、Z，均使用市售的棒。於與工序No.E14H、E1相同的條件下對合金Y實施熱鍛及冷卻處理。於與工序No.D13H、D1相同的條件下對合金Z實施熱鍛及冷卻處理。合金X供金屬顯微鏡觀察、切削試驗、脫鋅腐蝕試驗、拉伸試驗使用。合金Y供金屬顯微鏡觀察、切削試驗、脫鋅腐蝕試驗、拉伸試驗使用。合金Z供金屬顯微鏡觀察、脫鋅腐蝕試驗、應力腐蝕開裂試驗使用。
對上述試驗件實施了以下項目的評價。將評價結果示於表18～56。
β相、即未改性β相的面積率設為f4A，與β1相的面積率(f4)加以區分，記載於各表中。並且，當f4=（β1的面積率）=0時，f6的計算式的(β1)項不使用(β1)，而是使用f4A=（β的面積率）的值，將由此計算得到之數值作為f6的參考值，並對數值附上*進行記載。
（金屬組織的觀察）
利用以下方法觀察金屬組織，利用影像解析來測定α相、β相、γ相等各相的面積率(%)。再者，於β相內觀察到晶界的相設為β1相，與β相加以區分。a’相、β’相、γ’相分別包含於α相、β相、γ相中。α相為粒狀，呈橢圓形狀，常伴有孿晶。於該粒狀、橢圓形狀的α相的周圍，存在β相、β1相。藉此，對α相、β相、β1相加以區分。
與長度方向平行或與金屬組織的流動方向平行地切斷各試驗件的棒材、鍛造品。接著對表面進行鏡面拋光（鏡面研磨），用過氧化氫與氨水的混合液進行蝕刻。蝕刻時，使用混合3 vol%的過氧化氫水3 mL、與14 vol%的氨水22 mL而成之水溶液。於約15～約25℃的室溫，將金屬的研磨面浸漬於該水溶液中約2秒～約10秒。再者，當存在β1相時，耐蝕性較存在β相時有所改善，因此需要將蝕刻的浸漬時間延長至約5～10秒。
使用金屬顯微鏡，以倍率500倍觀察金屬組織，求出各相的比例。根據金屬組織的狀況以1000倍進行觀察，來確認相及化合物。於五個視野的顯微鏡照片中，使用影像處理軟體「Photoshop CC」手動塗抹各相（α相、β相、β1相、γ相）。關於β相與β1相的區別，當於一個視野內觀察到一處以上β晶界時，將該視野內的β相全部塗抹為β1相。接著，利用影像處理軟體「WinROOF2013」進行二值化，求出各相的面積率。詳細而言，對於各相，求出五個視野的面積率的平均值，並將平均值作為各相的面積率。除包含P、Si之化合物、析出物、氧化物、Pb或Bi的粒子、硫化物、結晶物以外，將所有構成相的總面積率設為100%。
若β相被改性，則當使用該蝕刻液並用金屬顯微鏡觀察時，於β相內觀察到晶界的圖案、即結晶晶界，於本案中，當於β相內觀察到結晶晶界時，該β相為β1相，與通常的β相加以區分。此處，結晶晶界是指如第1A圖所示之於β1相內觀察到之貫穿β1相晶粒內之線狀圖案。
於金屬組織中，除相以外，有時還存在P、Si的化合物、析出物。於500倍的金屬顯微鏡下，P與Zn或Si的化合物作為黑灰色的約0.5～約2 μm的粒子，主要存在於β相內、β1相內、β相與α相的相界處，Fe、Mn、Cr與P或Si的化合物可視為約1～約5 μm的淺藍色粒子。Pb或Bi的粒子、Pb與Bi化合而成之粒子以2 μm以下的細小黑色粒子存在。於金屬顯微鏡內可大致區分該等化合物等。
於特性評價表中，當於金屬組織的β1相（β相）內觀察到晶界時，記為「B」(present)，當未觀察到晶界時，記為「D」(absent)。
關於P化合物，當P的量為0.06 mass%，且以500℃至300℃的平均冷卻速度為15～50℃/分鐘之方式進行冷卻時，於倍率500倍的視野（印刷時為80 mm×120 mm）內觀察到約500～約1000個P化合物。然而，於印刷出之金屬組織中，難以區分P化合物、和Fe、Mn、Cr與P或Si的化合物、Pb粒子等。由此，當根據印刷出之金屬組織照片判斷有無P化合物時，包括P化合物及可能為P化合物之化合物在內，於照片的視野內少於50個時，設為P化合物不存在，評價為「D」(absent)。當為50個以上且少於300個時，認為P化合物存在但較少，評價為「C」(fair)。當為300個以上時，設為P化合物存在，評價為「B」(present)。P化合物的有無、多少為是否實施適當的處理之指標之一。
當相的鑒別、化合物、析出物的鑒別較為困難時，使用場發射掃描式電子顯微鏡(field emission scanning electron microscope, FE-SEM)（日本電子株式會社(JEOL Ltd.)製造的JSM-7000F）及附屬的能量分散式光譜儀(energy dispersive spectrometer, EDS)，於加速電壓15 kV、電流值（設定值15）的條件下，利用FE-SEM-EBSP(Electron Back Scattering Diffracton Pattern)法，以倍率500倍或2000倍確定相、析出物。
（導電率）
使用日本Foerster株式會社(FOERSTER JAPAN LIMITED.)製造的導電率測定裝置(SIGMATEST D2.068)測定導電率。再者，於本說明書中，用語「電傳導」與「導電」具有相同含義。又，熱傳導性與電傳導性強相關，因此，顯示導電率愈高，熱傳導性愈佳。
（拉伸強度/伸長率）
將各試驗件加工成日本JIS Z 2241的10號試驗片，並進行拉伸強度及伸長率的測定。
若未實施冷加工工序之熱擠壓件、或熱鍛件的拉伸強度較佳為460 N/mm
2以上，更佳為490 N/mm
2以上，進而較佳為520 N/mm
2以上，則為快削性銅合金中最高的水準，從而可實現於各領域中使用之構件的薄壁及輕量化、或容許應力的增大。又，於強度與伸長率之間的平衡中，若將拉伸強度設為S(N/mm
2)，將伸長率設為E(%)，則表示強度與延性之間的平衡之特性關係式f7=S×{(E+100)/100}
1/2的值較佳為540以上，這是一種高強度、高延性材料的衡量標準。f7更佳為570以上，進而較佳為600以上。可以說是快削性銅合金中非常高的水準。水龍頭配件、閥門、接頭、壓力容器、空調及冷凍機中使用之多數零件由熱鍛或熱擠壓棒製作，目前正在使用之添加Pb的銅合金C3604的拉伸強度約為390～420 N/mm
2，伸長率為30～35%，f7約為470，與此相對，於本實施方式中，藉由高強度化，又因耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，故可實現輕量化。
＜利用車床進行之被削性試驗＞
被削性的評價是以如下方式藉由使用車床之切削試驗來進行。
對熱擠壓棒材（工序AA、AB、工序B）及熱鍛件（工序E）實施切削加工，使直徑為18 mm來製作試驗件。將不帶斷屑槽之K10超硬工具（刀尖）安裝於車床。使用該車床，於乾式下，於前角：0°、刀口半徑(nose radius)：0.4 mm、後角(relief angle)：6°、切削速度：40 m/分鐘或110 m/分鐘兩種條件、切削深度：1.0 mm、進給速度：0.11 mm/rev.的條件下，在直徑18 mm的試驗件的圓周上進行切削。於本案的實施方式中亦調查了切削速度的影響。
將自安裝於工具之由三個部分構成之測力計（三保電機製作所(MIHODENKI Co., Ltd.)製造、AST式工具測力計AST-TL1003）發出之訊號轉換成電氣電壓訊號，並記錄於記錄儀。接著，將該等訊號轉換成切削阻力（主力、進給力、推力、N）。切削試驗中，為了抑制刀尖磨損的影響，往復實施兩次A→B→C→……C→B→A，對各試料測定四次。切削阻力由下式求出。
切削阻力（主力、進給力、推力的合力）=（(主力)
2+(進給力)
2+(推力)
2）
1/2此處，切削阻力中，主力最大，切削阻力大致由主力的大小決定，因此採用主力作為切削阻力，並算出四次測定值的平均值作為切削阻力。
將由Zn-59 mass%Cu-3 mass%Pb-0.2 mass%Fe-0.3 mass%Sn之合金組成之市售的快削黃銅棒C3604(合金X、φ20 mm)的切削阻力（主力）設為100，算出試料的切削阻力的相對值（被削性指數），進行相對評價。即，被削性指數愈高，切削阻力愈低，從而具有良好的被削性。
再者，被削性指數是以如下方式求出。
試料的切削試驗結果的指數（被削性指數）=（C3604的切削阻力(主力)/試料的切削阻力(主力)）×100
切削阻力（主力）取決於材料的剪切強度、拉伸強度，有材料強度愈高，切削阻力愈高之趨勢。例如當銅合金具有與C3604同等的良好的切屑分斷性，但強度為C3604的約1.2倍時，由於切削阻力與材料強度成正比，因此切削阻力較C3604高出大致20%。因此，當為具有高強度之銅合金時，若切削阻力為較C3604高出約40%之程度，則認為實用性良好。於本實施方式中，擠壓件的拉伸強度、剪切強度大致是C3604的1.2倍，因此，關於本實施方式中的被削性的評價基準，以約72的被削性指數為界限（邊界值）來進行評價。詳細而言，若被削性指數為80以上，則評價為被削性優異（評價：A、excellent），且具有與C3604同等的被削性。若被削性指數為72以上且未達80，則評價為被削性良好（評價：B、good）。若被削性指數為66以上且未達72，則評價為被削性尚可（評價：C、fair）。若被削性指數未達66，則評價為被削性差（評價：D、poor）。於本案中，目標是良好的被削性，因此將被削性指數72以上視為合格。
（脫鋅腐蝕試驗：ISO 6509脫鋅腐蝕試驗）
作為脫鋅腐蝕試驗方法，利用ISO 6509脫鋅腐蝕試驗進行評價。該試驗方法已被許多國家採用，日本JIS規格中亦於日本JIS H 3250中進行了規定。
脫鋅腐蝕試驗的順序如下：首先，將試驗件嵌入至酚醛樹脂件中，具體而言，以暴露試料表面相對於擠壓件的擠壓方向成為直角之方式嵌入至酚醛樹脂件中。用1200號之前的砂紙研磨試料表面，接著，於純水中超音波清洗並乾燥。
將各試料浸漬於1.0%的氯化銅二水合物(CuCl
2·2H
2O)的水溶液(12.7 g/L)中，於75℃的溫度條件下保持24小時。然後，自水溶液中取出試料。
以暴露表面相對於擠壓方向、長度方向、或鍛造的流動方向保持直角之方式，將試料再次嵌入至酚醛樹脂件中。接著，將試料切斷，以獲得腐蝕部的剖面最長的切斷部。接著，對試料進行研磨。
使用金屬顯微鏡，於顯微鏡視野中的十個部位，以100～500倍的倍率觀察腐蝕深度。將最深的腐蝕點記錄為最大脫鋅腐蝕深度。
再者，當進行ISO 6509的試驗時，若最大腐蝕深度為200 μm以下，則視為實際使用時耐蝕性無問題之水準。當要求優異的耐蝕性時，最大腐蝕深度較佳為100 μm以下。
於本試驗中，將最大腐蝕深度超過200 μm之情形評價為差（評價：D、poor）。將最大腐蝕深度超過100 μm且為200 μm以下之情形評價為良好（評價：B、good）。將最大腐蝕深度為100 μm以下之情形評價為優異（評價：A、excellent）。
（應力腐蝕開裂試驗）
為了判斷是否能夠耐受應力腐蝕開裂環境，按照以下順序實施應力腐蝕開裂試驗。
首先，將φ20 mm的棒以重量成為120±1 g(119～121 g)之方式切斷來作為供試件，於表14的工序D的條件下，利用500噸的熱鍛壓力機使其成形為六邊形的對邊27 mm、長度26 mm的擴口螺帽鍛造坯料。進而，如表14所示，與工序No.D7同樣地對部分試料實施噴丸處，又，如表17所示，於多種條件下對鍛造坯料實施熱處理（工序No.G2、G3、G12H、G14H）。藉由加工切削對該等鍛造坯料進行螺紋切削，對端面等進行精加工，並精加工成符合日本JIS B 8607的形狀且內徑為5/8英吋（=15.9 mm）的一種擴口螺帽。為了對擴口螺帽施加負荷應力，準備同樣切削加工成符合日本JIS B 8607且公稱直徑為5/8英吋（=15.9 mm）的擴口螺帽接頭的外螺紋形狀之C6932製的基座。將扭矩計緊固於該基座，直至達到特定扭矩。將特定濃度的氨水放入乾燥器中，將施加負荷應力之狀態下之擴口螺帽放置於距液面60 mm之位置，保持特定時間後，取出擴口螺帽。試驗是在由空調設備控制為25±1℃(24～26℃)之室內實施。
應力腐蝕開裂試驗採用以下兩種方法來實施。
（應力腐蝕開裂試驗-1）
使用氨濃度為14 vol%的氨水，將1000 ml氨水放入至乾燥器中，將負荷有70N·m的扭矩之試料於乾燥器內暴露48小時及96小時。試料用10 vol%的硫酸清洗，然後目視觀察，根據有無開裂進行評價。除暴露時間以外，本試驗採用符合日本JIS H 3250之方法實施，於日本JIS H 3250中，暴露時間為2小時，與此相對，於本方法中，暴露時間為20倍以上，應力腐蝕開裂試驗更嚴苛。於本案中，由於目標是良好的耐應力腐蝕開裂性，因此將暴露48小時後觀察到開裂之情形判定為「D」(poor)。將暴露48小時後未觀察到開裂，但暴露96小時後觀察到開裂之情形判定為「C」(fair)。將暴露96小時後未觀察到開裂之情形判定為「B」(good)。再者，判定為「C」便可接受。
（應力腐蝕開裂試驗-2）
作為另一個應力腐蝕開裂試驗，將氨濃度為28 vol%的200 ml氨水放入至乾燥器中，將負荷有150 N·m的扭矩之試料暴露於乾燥器內，保持75小時。自乾燥器中取出試料，用10 vol%的硫酸清洗，接著目視觀察有無開裂。相較於應力腐蝕開裂試驗-1，氨濃度更高，負荷扭矩更大，因此，採用如下判定基準。將清楚地目視觀察到目視看到的最大開裂為試料的長度26 mm的1/2以上、即13 mm以上的開裂之情形判定為「D」(poor)。將清楚地目視觀察到試料的長度26 mm的約1/5以上、即5 mm以上且未達13 mm的開裂之情形判定為「C」(fair)。將清楚地目視觀察到小於試料的長度26 mm的約1/5、即小於5 mm（包含無開裂在內）的開裂之情形判定為「B」(good)。再者，判定為「C」便可接受。
[表18]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 1 | S01 | - | A1 | 49 | 51 | 0 | 0 | 59 | D | B |
| 2 | - | A2 | 46 | 54 | 0 | 0 | 62 | D | B | |
| 3 | - | A3 | 50 | 50 | 0 | 0 | 58 | D | B | |
| 4 | - | A4 | 53 | 47 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 5 | - | A5 | 57 | 43 | 0 | 0 | 51 | C | B | |
| 6 | - | A11H | 62 | 0 | 38 | 0 | 47* | B | D | |
| 7 | - | A12H | 66 | 0 | 34 | 0 | 42* | B | D | |
| 8 | - | A13H | 68 | 0 | 32 | 0 | 40* | B | D | |
| 9 | - | A14H | 64 | 0 | 36 | 0 | 45* | C | D | |
| 10 | A1 | D1 | 49 | 51 | 0 | 0 | 59 | D | B | |
| 11 | A13H | D2 | 41 | 59 | 0 | 0 | 67 | D | B | |
| 12 | A1 | D4 | 56 | 44 | 0 | 0 | 53 | C | B | |
| 13 | A13H | D5 | 54 | 46 | 0 | 0 | 55 | D | B | |
| 14 | A13H | D7 | 54 | 46 | 0 | 0 | 55 | D | B | |
| 15 | A13H | D8 | 25 | 75 | 0 | 0 | 83 | D | B | |
| 16 | A13H | D12H | 65 | 0 | 35 | 0 | 44* | B | D | |
| 17 | A1 | D13H | 67 | 0 | 33 | 0 | 40* | B | D | |
| 18 | A13H | D14H | 64 | 0 | 36 | 0 | 45* | C | D | |
| 19 | A1 | D15H | 13 | 0 | 87 | 0 | 94* | D | D | |
| 20 | A50 | E1 | 55 | 45 | 0 | 0 | 53 | D | B |
[表19]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 21 | S01 | A50 | E2 | 49 | 51 | 0 | 0 | 59 | D | B |
| 22 | A50 | E3 | 37 | 63 | 0 | 0 | 71 | D | B | |
| 23 | A50 | E4 | 59 | 41 | 0 | 0 | 50 | C | B | |
| 24 | A50 | E5 | 53 | 47 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 24.1 | A50 | E7 | 27 | 73 | 0 | 0 | 81 | D | B | |
| 25 | A50 | E11H | 18 | 82 | 0 | 0 | 89 | D | B | |
| 26 | A50 | E12H | 64 | 0 | 36 | 0 | 45* | B | D | |
| 27 | A50 | E13H | 67 | 0 | 33 | 0 | 41* | B | D | |
| 28 | A50 | E14H | 69 | 0 | 31 | 0 | 40* | B | D | |
| 29 | A50 | E15H | 65 | 0 | 35 | 0 | 44* | C | D | |
| 30 | A13H | F2 | 50 | 50 | 0 | 0 | 58 | D | B | |
| 31 | A13H | F4H | 58 | 0 | 42 | 0 | 51* | C | D | |
| 32 | A13H | F5H | 64 | 0 | 36 | 0 | 45* | B | D | |
| 33 | A13H | G1 | 50 | 50 | 0 | 0 | 58 | D | B | |
| 34 | D1 | G2 | 51 | 49 | 0 | 0 | 57 | D | B | |
| 35 | D13H | G3 | 68 | 32 | 0 | 0 | 40 | D | B | |
| 36 | A1 | G11H | 64 | 0 | 36 | 0 | 45* | B | D | |
| 37 | D1 | G12H | 66 | 0 | 34 | 0 | 43* | B | D | |
| 38 | A1 | G13H | 68 | 0 | 32 | 0 | 40* | B | D | |
| 39 | D1 | G14H | 70 | 0 | 30 | 0 | 39* | B | D |
[表20]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 41 | S02 | - | A21 | 39 | 61 | 0 | 0 | 70 | D | B |
| 42 | - | A22 | 43 | 57 | 0 | 0 | 65 | D | B | |
| 43 | - | A23 | 47 | 53 | 0 | 0 | 62 | D | B | |
| 44 | - | A24 | 50 | 50 | 0 | 0 | 59 | C | B | |
| 45 | - | A25 | 43 | 57 | 0 | 0 | 65 | D | B | |
| 46 | - | A31H | 44 | 0 | 56 | 0 | 65* | D | D | |
| 47 | - | A32H | 55 | 0 | 45 | 0 | 54* | B | D | |
| 48 | - | A33H | 58 | 0 | 42 | 0 | 51* | B | D | |
| 49 | - | A34H | 59 | 0 | 41 | 0 | 50* | B | D | |
| 50 | A21 | D1 | 40 | 60 | 0 | 0 | 69 | D | B | |
| 51 | A34H | D2 | 32 | 68 | 0 | 0 | 77 | D | B | |
| 52 | A21 | D4 | 47 | 53 | 0 | 0 | 62 | D | B | |
| 53 | A34H | D5 | 44 | 56 | 0 | 0 | 64 | D | B | |
| 54 | A34H | D7 | 45 | 55 | 0 | 0 | 63 | D | B | |
| 56 | A34H | D12H | 55 | 0 | 45 | 0 | 54* | B | D | |
| 57 | A21 | D13H | 60 | 0 | 40 | 0 | 50* | B | D | |
| 58 | A34H | D14H | 55 | 0 | 45 | 0 | 54* | D | D | |
| 59 | A21 | E1 | 46 | 54 | 0 | 0 | 63 | D | B |
[表21]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 60 | S02 | A50 | E2 | 40 | 60 | 0 | 0 | 69 | D | B |
| 61 | A50 | E3 | 28 | 72 | 0 | 0 | 80 | D | B | |
| 62 | A50 | E4 | 50 | 50 | 0 | 0 | 59 | C | B | |
| 63 | A50 | E5 | 44 | 56 | 0 | 0 | 64 | D | B | |
| 63.1 | A50 | E7 | 21 | 79 | 0 | 0 | 87 | D | B | |
| 64 | A50 | E11H | 9 | 0 | 91 | 0 | 99* | D | D | |
| 65 | A50 | E12H | 55 | 0 | 45 | 0 | 54* | B | D | |
| 66 | A50 | E13H | 58 | 0 | 42 | 0 | 51* | B | D | |
| 67 | A50 | E14H | 59 | 0 | 41 | 0 | 50* | B | D | |
| 68 | A50 | E15H | 56 | 0 | 44 | 0 | 53* | C | D | |
| 69 | A34H | F2 | 41 | 59 | 0 | 0 | 67 | D | B | |
| 70 | A34H | F4H | 49 | 0 | 51 | 0 | 60* | C | D | |
| 71 | A34H | F5H | 55 | 0 | 45 | 0 | 54* | B | D | |
| 72 | A34H | G1 | 41 | 59 | 0 | 0 | 67 | D | B | |
| 73 | D1 | G2 | 42 | 58 | 0 | 0 | 66 | D | B | |
| 74 | D13H | G3 | 59 | 41 | 0 | 0 | 50 | D | B | |
| 75 | A1 | G11H | 56 | 0 | 44 | 0 | 53* | B | D | |
| 76 | D1 | G12H | 57 | 0 | 43 | 0 | 52* | B | D | |
| 77 | A1 | G13H | 61 | 0 | 39 | 0 | 48* | B | D | |
| 78 | D1 | G14H | 62 | 0 | 38 | 0 | 47* | B | D |
[表22]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 81 | S11 | A50 | E1 | 41 | 59 | 0 | 0 | 67 | D | B |
| 82 | E2 | 35 | 65 | 0 | 0 | 73 | D | B | ||
| 83 | E3 | 24 | 76 | 0 | 0 | 84 | D | B | ||
| 84 | E4 | 45 | 55 | 0 | 0 | 64 | C | B | ||
| 85 | E5 | 40 | 60 | 0 | 0 | 68 | D | B | ||
| 86 | E11H | 4 | 0 | 96 | 0 | 103* | D | D | ||
| 87 | E12H | 50 | 0 | 50 | 0 | 59* | B | D | ||
| 88 | E13H | 53 | 0 | 47 | 0 | 55* | B | D | ||
| 89 | E14H | 54 | 0 | 46 | 0 | 54* | B | D | ||
| 90 | E15H | 51 | 0 | 49 | 0 | 57* | C | D | ||
| 91 | S12 | A50 | E1 | 69 | 31 | 0 | 0 | 39 | D | B |
| 92 | E2 | 63 | 37 | 0 | 0 | 45 | D | B | ||
| 93 | E3 | 52 | 48 | 0 | 0 | 55 | D | B | ||
| 94 | E4 | 72 | 28 | 0 | 0 | 37 | C | B | ||
| 95 | E5 | 67 | 33 | 0 | 0 | 42 | D | B | ||
| 95.1 | E7 | 43 | 57 | 0 | 0 | 65 | D | B | ||
| 96 | E11H | 33 | 67 | 0 | 0 | 74 | D | B | ||
| 97 | E12H | 78 | 0 | 22 | 0 | 31* | B | D | ||
| 98 | E13H | 81 | 0 | 19 | 0 | 27* | B | D | ||
| 99 | E14H | 82 | 0 | 18 | 0 | 26* | B | D | ||
| 100 | E15H | 80 | 0 | 20 | 0 | 28* | C | D |
[表23]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 101 | S13 | A50 | E1 | 48 | 52 | 0 | 0 | 63 | D | B |
| 102 | E2 | 41 | 59 | 0 | 0 | 71 | D | B | ||
| 103 | E3 | 30 | 70 | 0 | 0 | 82 | D | B | ||
| 104 | E4 | 52 | 48 | 0 | 0 | 58 | C | B | ||
| 105 | E5 | 46 | 54 | 0 | 0 | 65 | D | B | ||
| 105.1 | E7 | 23 | 77 | 0 | 0 | 89 | D | B | ||
| 106 | E11H | 11 | 0 | 89 | 0 | 102* | D | D | ||
| 107 | E12H | 56 | 0 | 44 | 0 | 55* | C | D | ||
| 108 | E13H | 60 | 0 | 40 | 0 | 51* | B | D | ||
| 109 | E14H | 62 | 0 | 38 | 0 | 49* | B | D | ||
| 110 | E15H | 59 | 0 | 41 | 0 | 52* | C | D |
[表24]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 121 | S03 | - | A41 | 54 | 46 | 0 | 0 | 53 | D | B |
| 122 | - | A42 | 64 | 36 | 0 | 0 | 43 | D | B | |
| 123 | - | A43 | 38 | 62 | 0 | 0 | 68 | D | B | |
| 124 | - | A44 | 57 | 43 | 0 | 0 | 49 | D | B | |
| 125 | - | A46H | 19 | 81 | 0 | 0 | 85 | D | B | |
| 126 | - | A47H | 86 | 0 | 14 | 0 | 22* | B | D | |
| 127 | A47H | D2 | 56 | 44 | 0 | 0 | 51 | D | B | |
| 128 | A47H | D7 | 70 | 30 | 0 | 0 | 37 | D | B | |
| 129 | A47H | D8 | 40 | 60 | 0 | 0 | 66 | D | B | |
| 130 | A41 | D13H | 84 | 0 | 16 | 0 | 23* | B | D | |
| 131 | A47H | D15H | 25 | 75 | 0 | 0 | 80 | D | B | |
| 132 | A50 | E1 | 72 | 28 | 0 | 0 | 36 | D | B | |
| 133 | A50 | E3 | 55 | 45 | 0 | 0 | 52 | D | B | |
| 134 | A50 | E7 | 44 | 56 | 0 | 0 | 62 | D | B | |
| 135 | A50 | E14H | 85 | 0 | 15 | 0 | 23* | B | D | |
| 136 | A47H | F2 | 67 | 33 | 0 | 0 | 40 | D | B | |
| 137 | A47H | F5H | 82 | 0 | 18 | 0 | 27* | B | D | |
| 138 | A47H | G1 | 66 | 34 | 0 | 0 | 41 | D | B | |
| 139 | D13H | G3 | 68 | 32 | 0 | 0 | 39 | D | B | |
| 140 | A41 | G13H | 87 | 0 | 13 | 0 | 22* | B | D | |
| 141 | D2 | G14H | 88 | 0 | 12 | 0 | 9* | B | D |
[表25]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 201 | S21 | B3H | D3 | 50 | 50 | 0 | 0 | 56 | D | B |
| 202 | B2 | E2 | 46 | 54 | 0 | 0 | 60 | D | B | |
| 203 | S22 | - | B1 | 53 | 47 | 0 | 0 | 57 | D | B |
| 204 | - | B3H | 68 | 0 | 32 | 0 | 42* | B | D | |
| 205 | B3H | D3 | 52 | 48 | 0 | 0 | 58 | D | B | |
| 206 | S23 | B1 | 57 | 43 | 0 | 0 | 43 | D | B | |
| 207 | S24 | C1 | F1 | 43 | 57 | 0 | 0 | 68 | D | B |
[表26]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 208 | S25 | - | B1 | 54 | 46 | 0 | 0 | 53 | C | B |
| 209 | - | B3H | 67 | 0 | 33 | 0 | 40* | B | D | |
| 210 | B3H | D3 | 50 | 50 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 211 | D3 | D7 | 50 | 50 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 212 | S26 | C1 | F1 | 47 | 53 | 0 | 0 | 59 | C | B |
| 213 | S27 | C1 | F1 | 57 | 43 | 0 | 0 | 53 | D | B |
| 214 | S28 | C1 | D6 | 54 | 46 | 0 | 0 | 53 | D | B |
| 215 | C2 | E6 | 54 | 46 | 0 | 0 | 53 | D | B | |
| 216 | S29 | C1 | F1 | 43 | 57 | 0 | 0 | 66 | D | B |
| 217 | S30 | C1 | F1 | 45 | 55 | 0 | 0 | 60 | D | B |
| 218 | S31 | - | B1 | 56 | 44 | 0 | 0 | 50 | D | B |
| 219 | - | B3H | 70 | 0 | 30 | 0 | 36* | C | D | |
| 220 | B3H | F3 | 52 | 48 | 0 | 0 | 54 | D | B | |
| 221 | S32 | - | B1 | 55 | 45 | 0 | 0 | 55 | D | B |
| 222 | S33 | - | B1 | 50 | 50 | 0 | 0 | 55 | D | B |
| 223 | S34 | C1 | F1 | 44 | 56 | 0 | 0 | 60 | D | B |
| 224 | S35 | C1 | F1 | 28 | 72 | 0 | 0 | 71 | D | B |
| 225 | S36 | C1 | F1 | 71 | 29 | 0 | 0 | 34 | D | B |
[表27]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 226 | S37 | - | B1 | 43 | 57 | 0 | 0 | 55 | D | B |
| 227 | - | B3H | 57 | 0 | 43 | 0 | 44* | B | D | |
| 228 | B3H | D3 | 42 | 58 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 229 | D3 | D7 | 41 | 59 | 0 | 0 | 56 | D | B | |
| 230 | S38 | - | B1 | 68 | 31 | 0 | 1 | 40 | D | B |
| 231 | S39 | C1 | F1 | 39 | 61 | 0 | 0 | 70 | D | B |
| 232 | S40 | C1 | D6 | 50 | 50 | 0 | 0 | 57 | D | B |
| 233 | C2 | E6 | 46 | 54 | 0 | 0 | 61 | D | B | |
| 234 | S41 | C1 | F1 | 46 | 54 | 0 | 0 | 58 | D | B |
| 235 | S42 | - | B1 | 58 | 42 | 0 | 0 | 50 | D | B |
| 236 | - | B3H | 72 | 0 | 28 | 0 | 36* | B | D | |
| 237 | B3H | D3 | 56 | 44 | 0 | 0 | 51 | D | B |
[表28]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 238 | S43 | C1 | D6 | 46 | 54 | 0 | 0 | 63 | D | B |
| 239 | C2 | E6 | 42 | 58 | 0 | 0 | 67 | D | B | |
| 240 | S44 | - | B1 | 63 | 37 | 0 | 0 | 39 | D | B |
| 241 | - | B3H | 77 | 0 | 23 | 0 | 27* | B | D | |
| 242 | B3H | D3 | 62 | 38 | 0 | 0 | 40 | D | B | |
| 243 | D3 | D7 | 62 | 38 | 0 | 0 | 40 | D | B | |
| 244 | S45 | C1 | F1 | 50 | 50 | 0 | 0 | 56 | D | B |
| 245 | S46 | C1 | F1 | 47 | 53 | 0 | 0 | 61 | D | B |
| 246 | S47 | C2 | E6 | 73 | 27 | 0 | 0 | 36 | D | B |
| 247 | S48 | B1 | 44 | 56 | 0 | 0 | 51 | D | B | |
| 248 | S49 | B1 | 74 | 26 | 0 | 0 | 29 | D | B |
[表29]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 301 | S71 | - | B1 | 57 | 0 | 43 | 0 | 48 | D | D |
| 302 | - | B3H | 71 | 0 | 29 | 0 | 35* | C | D | |
| 303 | B3H | D3 | 53 | 0 | 47 | 0 | 52* | D | D | |
| 304 | D3 | D7 | 53 | 0 | 47 | 0 | 52* | D | D | |
| 305 | S72 | - | B1 | 80 | 20 | 0 | 0 | 29 | D | B |
| 306 | S73 | - | B1 | 63 | 37 | 0 | 0 | 38 | D | B |
| 307 | S74 | - | B1 | 50 | 0 | 50 | 0 | 43* | D | D |
| 308 | - | B3H | 64 | 0 | 36 | 0 | 34* | C | D | |
| 309 | B3H | D3 | 48 | 0 | 52 | 0 | 44* | D | D | |
| 310 | S75 | - | B1 | 36 | 64 | 0 | 0 | 77 | C | B |
| 311 | S76 | C1 | F1 | 16 | 0 | 84 | 0 | 83* | D | D |
| 312 | S77 | - | B1 | 22 | 0 | 78 | 0 | 70* | D | D |
| 313 | S78 | - | B1 | 66 | 29 | 0 | 5 | 35 | D | B |
| 314 | S79 | C1 | F1 | 80 | 20 | 0 | 0 | 25 | D | B |
| 315 | S80 | - | B1 | 43 | 0 | 57 | 0 | 35* | D | D |
| 316 | - | B3H | 57 | 0 | 43 | 0 | 29* | D | D | |
| 317 | B3H | D3 | 41 | 0 | 59 | 0 | 36* | D | D | |
| 318 | D3 | D7 | 41 | 0 | 59 | 0 | 36* | D | D |
[表30]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | ||||||
| f3 | f4 | f4A | f5 | f6 | 有無P化合物 | 有無β相晶界 | ||||
| 319 | S81 | - | B1 | 77 | 23 | 0 | 0 | 24 | D | B |
| 320 | S82 | - | B1 | 63 | 33 | 0 | 4 | 36 | D | B |
| 321 | - | B3H | 75 | 0 | 20 | 5 | 21* | B | D | |
| 322 | B3H | D3 | 61 | 36 | 0 | 3 | 41 | D | B | |
| 323 | S83 | C1 | F1 | 50 | 0 | 49 | 1 | 47* | D | D |
| 324 | S84 | - | B1 | 70 | 30 | 0 | 0 | 37 | C | B |
| 325 | - | B3H | 80 | 0 | 20 | 0 | 27* | B | D | |
| 326 | B3H | D3 | 67 | 33 | 0 | 0 | 40 | C | B | |
| 327 | S85 | C1 | F1 | 35 | 0 | 65 | 0 | 67* | C | D |
| 500 | X | - | - | 85 | 0 | 15 | 0 | - | D | D |
| 501 | Y | - | E14H | 79 | 0 | 21 | 0 | - | D | D |
| 502 | - | E1 | 67 | 0 | 33 | 0 | - | D | D | |
| 503 | Z | - | D13H | 78 | 0 | 22 | 0 | - | D | D |
| 504 | - | D1 | 64 | 0 | 36 | 0 | - | D | D |
[表31]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 1 | S01 | - | A1 | 17.1 | 623 | 20 | 682 | 84 | A | 81 | A |
| 2 | - | A2 | 17.1 | 638 | 19 | 696 | 84 | A | 81 | A | |
| 3 | - | A3 | 17.3 | 614 | 20 | 673 | 84 | A | 80 | A | |
| 4 | - | A4 | 17.2 | 617 | 21 | 679 | 83 | A | 77 | B | |
| 5 | - | A5 | 17.3 | 612 | 22 | 676 | 82 | A | 78 | B | |
| 6 | - | A11H | 17.0 | 587 | 23 | 651 | 81 | A | 71 | C | |
| 7 | - | A12H | 17.4 | 585 | 24 | 651 | 79 | B | 68 | C | |
| 8 | - | A13H | 17.5 | 554 | 26 | 622 | 78 | B | 66 | C | |
| 9 | - | A14H | 17.3 | 576 | 24 | 641 | 78 | B | 65 | D | |
| 10 | A1 | D1 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 11 | A13H | D2 | 17.1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 12 | A1 | D4 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 13 | A13H | D5 | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 14 | A13H | D7 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 15 | A18H | D8 | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 16 | A13H | D12H | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 17 | A1 | D13H | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 18 | A13H | D14H | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 19 | A13H | D15H | 17.4 | ||||||||
| 20 | A50 | E1 | 17.3 | 548 | 34 | 634 | 83 | A | 80 | A |
[表32]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 1 | S01 | - | A1 | 80 | A | - | - | |
| 2 | - | A2 | 90 | A | - | - | ||
| 3 | - | A3 | 90 | A | - | - | ||
| 4 | - | A4 | 160 | B | - | - | ||
| 5 | - | A5 | 150 | B | - | - | ||
| 6 | - | A11H | 290 | D | - | - | ||
| 7 | - | A12H | 360 | D | - | - | ||
| 8 | - | A13H | 450 | D | - | - | ||
| 9 | - | A14H | 390 | D | - | - | ||
| 10 | A1 | D1 | 80 | A | B | B | ||
| 11 | A13H | D2 | 70 | A | B | C | ||
| 12 | A1 | D4 | 160 | B | B | C | ||
| 13 | A13H | D5 | 80 | A | B | C | ||
| 14 | A13H | D7 | 80 | A | B | B | ||
| 15 | A18H | D8 | 130 | B | B | C | ||
| 16 | A13H | D12H | 260 | D | C | C | ||
| 17 | A1 | D13H | 430 | D | C | C | ||
| 18 | A13H | D14H | 360 | D | C | C | ||
| 19 | A13H | D15H | 350 | D | C | D | ||
| 20 | A50 | E1 | 110 | B | - | - |
[表33]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 21 | S01 | A50 | E2 | 17.1 | 558 | 33 | 644 | 84 | A | 82 | A |
| 22 | A50 | E3 | 17.1 | 560 | 26 | 629 | 84 | A | 81 | A | |
| 23 | A50 | E4 | 17.0 | 527 | 34 | 610 | 82 | A | 77 | B | |
| 24 | A50 | E5 | 17.2 | 536 | 33 | 618 | 82 | A | 77 | B | |
| 24.1 | A50 | E7 | 17.3 | 561 | 24 | 625 | 85 | A | 76 | B | |
| 25 | A50 | E11H | 17.4 | 560 | 21 | 616 | 83 | A | 71 | C | |
| 26 | A50 | E12H | 17.2 | 523 | 35 | 608 | 81 | A | 71 | C | |
| 27 | A50 | E13H | 17.1 | 509 | 37 | 596 | 79 | B | 68 | C | |
| 28 | A50 | E14H | 17.2 | 500 | 38 | 587 | 77 | B | 66 | C | |
| 29 | A50 | E15H | 17.3 | 514 | 34 | 595 | 77 | B | 67 | C | |
| 30 | A13H | F2 | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 31 | A13H | F4H | 17.1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 32 | A13H | F5H | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 33 | A13H | G1 | 17.2 | - | - | - | 82 | A | 75 | B | |
| 34 | D1 | G2 | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 35 | D13H | G3 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 36 | A1 | G11H | 17.1 | - | - | - | 77 | B | 63 | D | |
| 37 | D1 | G12H | 17.4 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 38 | A1 | G13H | 17.3 | - | - | - | 73 | B | 61 | D | |
| 39 | D1 | G14H | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - |
[表34]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 21 | S01 | A50 | E2 | 80 | A | - | - | |
| 22 | A50 | E3 | 90 | A | - | - | ||
| 23 | A50 | E4 | 160 | B | - | - | ||
| 24 | A50 | E5 | 150 | B | - | - | ||
| 24.1 | A50 | E7 | 150 | B | - | - | ||
| 25 | A50 | E11H | 200 | B | - | - | ||
| 26 | A50 | E12H | 280 | D | - | - | ||
| 27 | A50 | E13H | 390 | D | - | - | ||
| 28 | A50 | E14H | 440 | D | - | - | ||
| 29 | A50 | E15H | 400 | D | - | - | ||
| 30 | A13H | F2 | 70 | A | - | - | ||
| 31 | A13H | F4H | 360 | D | - | - | ||
| 32 | A13H | F5H | 410 | D | - | - | ||
| 33 | A13H | G1 | 110 | B | - | - | ||
| 34 | D1 | G2 | 100 | A | B | B | ||
| 35 | D13H | G3 | 120 | B | B | B | ||
| 36 | A1 | G11H | 340 | D | - | - | ||
| 37 | D1 | G12H | 310 | D | C | C | ||
| 38 | A1 | G13H | 430 | D | - | - | ||
| 39 | D1 | G14H | 420 | D | C | C |
[表35]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 41 | S02 | - | A21 | 16.8 | 641 | 18 | 696 | 85 | A | 81 | A |
| 42 | - | A22 | 16.8 | 630 | 19 | 687 | 85 | A | 82 | A | |
| 43 | - | A23 | 17.0 | 622 | 20 | 681 | 84 | A | 75 | B | |
| 44 | - | A24 | 17.1 | 623 | 20 | 682 | 83 | A | 77 | B | |
| 45 | - | A25 | 16.8 | 624 | 19 | 681 | 84 | A | 81 | A | |
| 46 | - | A31H | 16.7 | 606 | 18 | 658 | 80 | A | 70 | C | |
| 47 | - | A32H | 16.9 | 597 | 22 | 659 | 82 | A | 71 | C | |
| 48 | - | A33H | 17.0 | 590 | 24 | 657 | 81 | A | 69 | C | |
| 49 | - | A34H | 16.9 | 586 | 23 | 650 | 82 | A | 69 | C | |
| 50 | A21 | D1 | 16.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 51 | A34H | D2 | 16.8 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 52 | A21 | D4 | 17.1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 53 | A34H | D5 | 16.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 54 | A34H | D7 | 16.8 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 56 | A34H | D12H | 16.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 57 | A21 | D13H | 17.1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 58 | A34H | S14H | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 59 | A50 | E1 | 17.0 | 555 | 32 | 638 | 85 | A | 82 | A |
[表36]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 41 | S02 | - | A21 | 90 | A | - | - | |
| 42 | - | A22 | 100 | A | - | - | ||
| 43 | A23 | 160 | B | - | - | |||
| 44 | - | A24 | 140 | B | - | - | ||
| 45 | A25 | 100 | A | - | - | |||
| 46 | - | A31H | 300 | D | - | - | ||
| 47 | - | A32H | 290 | D | - | - | ||
| 48 | - | A33H | 380 | D | - | - | ||
| 49 | - | A34H | 460 | D | - | - | ||
| 50 | A21 | D1 | 90 | A | B | B | ||
| 51 | A34H | D2 | 110 | B | B | C | ||
| 52 | A21 | D4 | 160 | B | B | C | ||
| 53 | A34H | D5 | 90 | A | B | C | ||
| 54 | A34H | D7 | 90 | A | B | B | ||
| 56 | A34H | D12H | 260 | D | C | C | ||
| 57 | A21 | D13H | 440 | D | C | C | ||
| 58 | A34H | D14H | 390 | D | C | C | ||
| 59 | A50 | E1 | 100 | A | - | - |
[表37]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 60 | S02 | A50 | E2 | 17.1 | 563 | 30 | 642 | 86 | A | 83 | A |
| 61 | A50 | E3 | 16.8 | 570 | 23 | 632 | 85 | A | 81 | A | |
| 62 | A50 | E4 | 16.7 | 538 | 31 | 616 | 84 | A | 77 | B | |
| 63 | A50 | E5 | 16.9 | 547 | 30 | 624 | 83 | A | 77 | B | |
| 63.1 | A50 | E7 | 16.8 | 568 | 22 | 627 | 84 | A | 74 | B | |
| 64 | A50 | E11H | 16.9 | 564 | 16 | 609 | 82 | A | 68 | C | |
| 65 | A50 | E12H | 17.0 | 530 | 33 | 611 | 83 | A | 72 | B | |
| 66 | A50 | E13H | 16.8 | 527 | 34 | 610 | 82 | A | 70 | C | |
| 67 | A50 | E14H | 16.7 | 518 | 35 | 602 | 82 | A | 69 | C | |
| 68 | A50 | E15H | 16.9 | 538 | 32 | 618 | 80 | A | 68 | C | |
| 69 | A34H | F2 | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 70 | A34H | F4H | 16.8 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 71 | A34H | F5H | 16.7 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 72 | A34H | G1 | 16.9 | - | - | - | 82 | A | 77 | B | |
| 73 | D1 | G2 | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 74 | D13H | G3 | 16.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 75 | A1 | G11H | 16.9 | - | - | - | 79 | B | 65 | D | |
| 76 | D1 | G12H | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 77 | A1 | G13H | 17.1 | - | - | - | 76 | B | 62 | D | |
| 78 | D1 | G14H | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - |
[表38]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 60 | S02 | A50 | E2 | 90 | A | - | - | |
| 61 | A50 | E3 | 130 | B | - | - | ||
| 62 | A50 | E4 | 160 | B | - | - | ||
| 63 | A50 | E5 | 150 | B | - | - | ||
| 63.1 | A50 | E7 | 180 | B | - | - | ||
| 64 | A50 | E11H | 340 | D | - | - | ||
| 65 | A50 | E12H | 280 | D | - | - | ||
| 66 | A50 | E13H | 400 | D | - | - | ||
| 67 | A50 | E14H | 460 | D | - | - | ||
| 68 | A50 | E15H | 420 | D | - | - | ||
| 69 | A34H | F2 | 90 | A | - | - | ||
| 70 | A34H | F4H | 360 | D | - | - | ||
| 71 | A34H | F5H | 400 | D | - | - | ||
| 72 | A34H | G1 | 100 | A | - | - | ||
| 73 | D1 | G2 | 120 | B | B | B | ||
| 74 | D13H | G3 | 100 | A | B | B | ||
| 75 | A1 | G11H | 350 | D | - | - | ||
| 76 | D1 | G12H | 300 | D | C | C | ||
| 77 | A1 | G13H | 450 | D | - | - | ||
| 78 | D1 | G14H | 430 | D | C | C |
[表39]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 81 | S11 | A50 | E1 | 17.1 | 560 | 29 | 636 | 85 | A | 80 | A |
| 82 | E2 | 17.2 | 579 | 28 | 655 | 86 | A | 82 | A | ||
| 83 | E3 | 17.3 | 575 | 23 | 638 | 84 | A | 78 | B | ||
| 84 | E4 | 17.1 | 541 | 33 | 624 | 84 | A | 78 | B | ||
| 85 | E5 | 17.1 | 549 | 32 | 631 | 84 | A | 76 | B | ||
| 86 | E11H | 17.5 | 580 | 14 | 619 | 80 | A | 64 | D | ||
| 87 | E12H | 17.1 | 530 | 34 | 614 | 83 | A | 72 | B | ||
| 88 | E13H | 17.2 | 528 | 33 | 609 | 82 | A | 71 | C | ||
| 89 | E14H | 17.2 | 522 | 33 | 602 | 83 | A | 70 | C | ||
| 90 | E15H | 17.1 | 533 | 32 | 612 | 82 | A | 70 | C | ||
| 91 | S12 | A50 | E1 | 17.4 | 516 | 42 | 615 | 80 | A | 78 | B |
| 92 | E2 | 17.5 | 529 | 40 | 626 | 82 | A | 79 | B | ||
| 93 | E3 | 17.6 | 540 | 35 | 627 | 85 | A | 81 | A | ||
| 94 | E4 | 17.5 | 494 | 43 | 591 | 77 | B | 74 | B | ||
| 95 | E5 | 17.4 | 510 | 41 | 606 | 80 | A | 74 | B | ||
| 95.1 | E7 | 17.7 | 547 | 30 | 624 | 86 | A | 82 | A | ||
| 96 | E11H | 17.7 | 562 | 27 | 633 | 84 | A | 80 | A | ||
| 97 | E12H | 17.5 | 475 | 40 | 562 | 71 | C | 63 | D | ||
| 98 | E13H | 17.4 | 460 | 41 | 546 | 67 | C | 58 | D | ||
| 99 | E14H | 17.5 | 453 | 44 | 544 | 64 | D | 56 | D | ||
| 100 | E15H | 17.4 | 463 | 41 | 550 | 66 | C | 56 | D |
[表40]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 81 | S11 | A50 | E1 | 120 | B | - | - | |
| 82 | E2 | 110 | B | - | - | |||
| 83 | E3 | 140 | B | - | - | |||
| 84 | E4 | 150 | B | - | - | |||
| 85 | E5 | 170 | B | - | - | |||
| 86 | E11H | 400 | D | - | - | |||
| 87 | E12H | 270 | D | - | - | |||
| 88 | E13H | 350 | D | - | - | |||
| 89 | E14H | 440 | D | - | - | |||
| 90 | E15H | 370 | D | - | - | |||
| 91 | S12 | A50 | E1 | 110 | B | - | - | |
| 92 | E2 | 80 | A | - | - | |||
| 93 | E3 | 80 | A | - | - | |||
| 94 | E4 | 150 | B | - | - | |||
| 95 | E5 | 150 | B | - | - | |||
| 95.1 | E7 | 70 | A | - | - | |||
| 96 | E11H | 120 | B | - | - | |||
| 97 | E12H | 230 | D | - | - | |||
| 98 | E13H | 280 | D | - | - | |||
| 99 | E14H | 430 | D | - | - | |||
| 100 | E15H | 380 | D | - | - |
[表41]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 101 | S13 | A50 | E1 | 15.6 | 561 | 33 | 647 | 85 | A | 82 | A |
| 102 | E2 | 15.7 | 576 | 31 | 659 | 86 | A | 82 | A | ||
| 103 | E3 | 15.8 | 580 | 26 | 651 | 85 | A | 81 | A | ||
| 104 | E4 | 15.6 | 549 | 35 | 638 | 84 | A | 78 | B | ||
| 105 | E5 | 15.7 | 553 | 34 | 640 | 85 | A | 76 | B | ||
| 105.1 | E7 | 16.0 | 574 | 23 | 637 | 85 | A | 77 | B | ||
| 106 | E11H | 16.0 | 584 | 16 | 629 | 82 | A | 68 | C | ||
| 107 | E12H | 15.6 | 543 | 34 | 629 | 82 | A | 71 | C | ||
| 108 | E13H | 15.7 | 534 | 34 | 618 | 82 | A | 70 | C | ||
| 109 | E14H | 15.7 | 530 | 33 | 611 | 81 | A | 70 | C | ||
| 110 | E15H | 15.6 | 540 | 34 | 625 | 80 | A | 68 | C |
[表42]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 101 | S13 | A50 | E1 | 110 | B | - | - | |
| 102 | E2 | 90 | A | - | - | |||
| 103 | E3 | 120 | B | - | - | |||
| 104 | E4 | 160 | B | - | - | |||
| 105 | E5 | 160 | B | - | - | |||
| 105.1 | E7 | 150 | B | - | - | |||
| 106 | E11H | 340 | D | - | - | |||
| 107 | E12H | 260 | D | - | - | |||
| 108 | E13H | 390 | D | - | - | |||
| 109 | E14H | 460 | D | - | - | |||
| 110 | E14H | 400 | D | - | - |
[表43]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 121 | S03 | - | A41 | 17.6 | 625 | 21 | 688 | 86 | A | 83 | A |
| 122 | - | A42 | 17.4 | 610 | 23 | 677 | 85 | A | 81 | A | |
| 123 | - | A43 | 17.7 | 632 | 19 | 689 | 86 | A | 82 | A | |
| 124 | - | A44 | 17.5 | 603 | 20 | 661 | 82 | A | 77 | B | |
| 125 | - | A46H | 17.8 | 617 | 14 | 659 | 84 | A | 73 | B | |
| 126 | - | A47H | 17.4 | 533 | 28 | 603 | 63 | D | 54 | D | |
| 127 | A47H | D2 | 17.6 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 128 | A47H | D7 | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 129 | A47H | D8 | 17.8 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 130 | A41 | D13H | 17.4 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 131 | A47H | D15H | 17.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 132 | A50 | E1 | 17.5 | 497 | 45 | 589 | 80 | A | 76 | B | |
| 133 | A50 | E3 | 17.6 | 542 | 38 | 637 | 85 | A | 82 | A | |
| 134 | A50 | E7 | 17.8 | 556 | 30 | 634 | 86 | A | 82 | A | |
| 135 | A50 | E14H | 17.2 | 450 | 45 | 542 | 62 | D | 53 | D | |
| 136 | A47H | F2 | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 137 | A47H | F5H | 17.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 138 | A47H | G1 | 17.4 | - | - | - | 80 | A | 75 | B | |
| 139 | D13H | G3 | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 140 | A41 | G13H | 17.2 | - | - | - | 64 | D | 55 | D | |
| 141 | D2 | G14H | 17.1 | - | - | - | - | - | - | - |
[表44]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 121 | S03 | - | A41 | 70 | A | - | - | |
| 122 | - | A42 | 60 | A | - | - | ||
| 123 | - | A43 | 80 | A | - | - | ||
| 124 | - | A44 | 130 | B | - | - | ||
| 125 | - | A46H | 190 | B | - | - | ||
| 126 | - | A47H | 400 | D | - | - | ||
| 127 | A47H | D2 | 60 | A | B | B | ||
| 128 | A47H | D7 | 70 | A | B | B | ||
| 129 | A47H | D8 | 80 | A | B | C | ||
| 130 | A41 | D13H | 420 | D | C | C | ||
| 131 | A47H | D15H | 140 | B | B | C | ||
| 132 | A50 | E1 | 110 | B | - | - | ||
| 133 | A50 | E3 | 80 | A | - | - | ||
| 134 | A50 | E7 | 100 | A | - | - | ||
| 135 | A50 | E14H | 440 | D | - | - | ||
| 136 | A47H | F2 | 60 | A | - | - | ||
| 137 | A47H | F5H | 410 | D | - | - | ||
| 138 | A47H | G1 | 80 | A | - | - | ||
| 139 | D13H | G3 | 90 | A | B | B | ||
| 140 | A41 | G13H | 360 | D | - | - | ||
| 141 | D2 | G14H | 330 | D | C | C |
[表45]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 201 | S21 | B3H | D3 | 17.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 202 | B2 | E2 | 17.9 | 540 | 32 | 620 | 84 | A | 80 | A | |
| 203 | S22 | - | B1 | 16.9 | 530 | 33 | 611 | 85 | A | 82 | A |
| 204 | - | B3H | 17.1 | 494 | 36 | 576 | 78 | B | 68 | C | |
| 205 | B3H | D3 | 17.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 206 | S23 | - | B1 | 19.1 | 516 | 34 | 597 | 80 | A | 75 | B |
| 207 | S24 | C1 | F1 | 15.2 | - | - | - | - | - | - | - |
[表46]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 201 | S21 | B3H | D3 | 90 | A | B | B | |
| 202 | B2 | E2 | 100 | A | - | - | ||
| 203 | S22 | - | B1 | 90 | A | - | - | |
| 204 | - | B3H | 440 | D | - | - | ||
| 205 | B3H | D3 | 80 | A | - | - | ||
| 206 | S23 | - | B1 | 130 | B | - | - | |
| 207 | S24 | C1 | F1 | 90 | A | - | - |
[表47]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 208 | S25 | - | B1 | 17.7 | 528 | 31 | 604 | 82 | A | 76 | B |
| 209 | - | B3H | 17.7 | 492 | 35 | 572 | 77 | B | 66 | C | |
| 210 | B3H | D3 | 17.6 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 211 | D3 | D7 | 17.6 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 212 | S26 | C1 | F1 | 17.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 213 | S27 | C1 | F1 | 16.5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 214 | S28 | C1 | D6 | 17.6 | - | - | - | - | - | - | - |
| 215 | C2 | E6 | 17.5 | 533 | 34 | 617 | 83 | A | 78 | B | |
| 216 | S29 | C1 | F1 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 217 | S30 | C1 | F1 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - |
| 218 | S31 | - | B1 | 17.6 | 505 | 34 | 585 | 79 | B | 73 | B |
| 219 | - | B3H | 17.5 | 454 | 38 | 533 | 72 | B | 62 | D | |
| 220 | B3H | F3 | 17.7 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 221 | S32 | - | B1 | 16.7 | 528 | 33 | 609 | 86 | A | 81 | A |
| 222 | S33 | - | B1 | 16.9 | 530 | 33 | 611 | 80 | A | 76 | B |
| 223 | S34 | C1 | F1 | 18.5 | - | - | - | - | - | - | - |
| 224 | S35 | C1 | F1 | 19.4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 225 | S36 | C1 | F1 | 17.5 | - | - | - | - | - | - | - |
[表48]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 208 | S25 | - | B1 | 170 | B | - | - | |
| 209 | - | B3H | 470 | D | - | - | ||
| 210 | B3H | D3 | 150 | B | B | C | ||
| 211 | D3 | D7 | 140 | B | B | B | ||
| 212 | S26 | C1 | F1 | 150 | B | - | - | |
| 213 | S27 | C1 | F1 | 130 | B | - | - | |
| 214 | S28 | C1 | D6 | 140 | B | B | C | |
| 215 | C2 | E6 | 130 | B | - | - | ||
| 216 | S29 | C1 | F1 | 120 | B | - | - | |
| 217 | S30 | C1 | F1 | 110 | B | - | - | |
| 218 | S31 | - | B1 | 180 | B | - | - | |
| 219 | - | B3H | 480 | D | - | - | ||
| 220 | B3H | F3 | 150 | B | - | - | ||
| 221 | S32 | - | B1 | 120 | B | - | - | |
| 222 | S33 | - | B1 | 110 | B | - | - | |
| 223 | S34 | C1 | F1 | 120 | B | - | - | |
| 224 | S35 | C1 | F1 | 160 | B | - | - | |
| 225 | S36 | C1 | F1 | 90 | A | - | - |
[表49]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 226 | S37 | - | B1 | 20.3 | 515 | 29 | 585 | 79 | B | 74 | B |
| 227 | - | B3H | 20.5 | 467 | 32 | 537 | 75 | B | 64 | D | |
| 228 | B3H | D3 | 20.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 229 | D3 | D7 | 20.2 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 230 | S38 | - | B1 | 15.4 | 522 | 28 | 591 | 80 | A | 75 | B |
| 231 | S39 | C1 | F1 | 16.4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 232 | S40 | C1 | D6 | 17.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 233 | C2 | E6 | 17.8 | 543 | 32 | 624 | 85 | A | 81 | A | |
| 234 | S41 | C1 | F1 | 18.4 | - | - | - | - | - | - | - |
| 235 | S42 | - | B1 | 17.3 | 525 | 34 | 608 | 83 | A | 80 | A |
| 236 | - | B3H | 17.4 | 460 | 36 | 536 | 74 | B | 65 | D | |
| 237 | B3H | D3 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | - |
[表50]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 226 | S37 | - | B1 | 140 | B | - | - | |
| 227 | - | B3H | 460 | D | - | - | ||
| 228 | B3H | D3 | 160 | B | B | C | ||
| 229 | D3 | D7 | 150 | B | B | B | ||
| 230 | S38 | - | B1 | 150 | B | - | - | |
| 231 | S39 | C1 | F1 | 60 | A | - | - | |
| 232 | S40 | C1 | D6 | 40 | A | B | B | |
| 233 | C2 | E6 | 50 | A | - | - | ||
| 234 | S41 | C1 | F1 | 60 | A | - | - | |
| 235 | S42 | - | B1 | 30 | A | - | - | |
| 236 | - | B3H | 400 | D | - | - | ||
| 237 | B3H | D3 | 30 | A | B | B |
[表51]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 238 | S48 | C1 | D6 | 16.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 239 | C2 | E6 | 16.9 | 550 | 32 | 632 | 85 | A | 82 | A | |
| 240 | S44 | - | B1 | 19.5 | 511 | 38 | 600 | 80 | A | 75 | B |
| 241 | - | B3H | 19.4 | 445 | 38 | 523 | 66 | C | 58 | D | |
| 242 | B3H | D3 | 19.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 243 | D3 | D7 | 19.5 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 244 | S45 | C1 | F1 | 17.6 | - | - | - | - | - | - | - |
| 245 | S46 | C1 | F1 | 17.2 | - | - | - | - | - | - | |
| 246 | S47 | C2 | E6 | 17.0 | 488 | 41 | 579 | 78 | B | 74 | B |
| 247 | S48 | - | B1 | 21.2 | 491 | 30 | 560 | 78 | B | 73 | B |
| 248 | S49 | - | B1 | 19.6 | 472 | 42 | 562 | 77 | B | 73 | B |
[表52]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 238 | S43 | C1 | D6 | 40 | A | B | B | |
| 239 | C2 | E6 | 40 | A | - | - | ||
| 240 | S44 | - | B1 | 60 | A | - | - | |
| 241 | - | B3H | 420 | D | - | - | ||
| 242 | B3H | D3 | 50 | A | B | C | ||
| 243 | D3 | D7 | 50 | A | B | B | ||
| 244 | S45 | C1 | F1 | 20 | A | - | - | |
| 245 | S46 | C1 | F1 | 70 | A | - | - | |
| 246 | S47 | C2 | E6 | 80 | A | - | - | |
| 247 | S48 | - | B1 | 170 | B | - | - | |
| 248 | S49 | - | B1 | 110 | B | - | - |
[表53]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 特性 | 被削性 | ||||||
| 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | ||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | ||||||||
| 301 | S71 | - | B1 | 17.9 | 494 | 33 | 570 | 68 | C | 58 | D |
| 302 | - | B3H | 18.1 | 454 | 38 | 533 | 67 | C | 57 | D | |
| 303 | B3H | D3 | 18.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 304 | D3 | D7 | 18.0 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 305 | S72 | - | B1 | 15.8 | 466 | 39 | 549 | 69 | C | 64 | D |
| 306 | S73 | - | B1 | 18.5 | 507 | 37 | 593 | 74 | B | 70 | C |
| 307 | S74 | - | B1 | 22.3 | 472 | 31 | 540 | 68 | C | 59 | D |
| 308 | - | B3H | 22.5 | 444 | 36 | 518 | 66 | C | 57 | D | |
| 309 | B3H | D3 | 22.3 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 310 | S75 | - | B1 | 15.4 | 505 | 17 | 546 | 84 | A | 80 | A |
| 311 | S76 | C1 | F1 | 18.7 | - | - | - | - | - | - | |
| 312 | S77 | - | B1 | 21.0 | 521 | 17 | 564 | 74 | B | 62 | D |
| 313 | S78 | - | B1 | 13.6 | 506 | 23 | 561 | 77 | B | 70 | C |
| 314 | S79 | C1 | F1 | 17.7 | - | - | - | - | - | - | - |
| 315 | S80 | - | B1 | 24.8 | 450 | 30 | 513 | 57 | D | 53 | D |
| 316 | - | B3H | 25.0 | 432 | 34 | 500 | 56 | D | 51 | D | |
| 317 | B3H | D3 | 24.9 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 318 | D3 | D7 | 24.9 | - | - | - | - | - | - | - |
[表54]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 301 | S71 | - | B1 | 500 | D | - | - | |
| 302 | - | B3H | 480 | D | - | - | ||
| 303 | B3H | D3 | 470 | D | C | C | ||
| 304 | D3 | D7 | 470 | D | C | C | ||
| 305 | S72 | - | B1 | 100 | A | - | - | |
| 306 | S73 | - | B1 | 110 | B | - | - | |
| 307 | S74 | - | B1 | 340 | D | - | - | |
| 308 | - | B3H | 470 | D | - | - | ||
| 309 | B3H | D3 | 380 | D | C | D | ||
| 310 | S75 | - | B1 | 100 | A | - | - | |
| 311 | S76 | C1 | F1 | 330 | D | - | - | |
| 312 | S77 | - | B1 | 510 | D | - | - | |
| 313 | S78 | - | B1 | 310 | D | - | - | |
| 314 | S79 | C1 | F1 | 100 | A | - | - | |
| 315 | S80 | - | B1 | 530 | D | - | - | |
| 316 | - | B3H | 490 | D | - | - | ||
| 317 | B4H | D3 | 520 | D | C | D | ||
| 318 | D3 | D7 | 520 | D | C | D |
[表55]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | 金屬組織 | 特性 | 被削性 | ||||||
| f3 | 導電率 %IACS | 拉伸強度 N/mm 2 | 伸長率 % | f7 | 切削速度 | |||||||
| 40 m/分鐘 | 110 m/分鐘 | |||||||||||
| 指數 | 判定 | 指數 | 判定 | |||||||||
| 319 | S81 | - | B1 | 77 | 20.7 | 444 | 41 | 527 | 67 | C | 61 | D |
| 320 | S82 | - | B1 | 63 | 15.6 | 516 | 17 | 558 | 76 | B | 68 | C |
| 321 | - | B3H | 75 | 15.7 | 486 | 20 | 532 | 70 | C | 59 | D | |
| 322 | B3H | D3 | 61 | 15.4 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 323 | S83 | C1 | F1 | 50 | 20.0 | - | - | - | - | - | - | - |
| 324 | S84 | - | B1 | 70 | 18.2 | 498 | 23 | 552 | 76 | B | 68 | C |
| 325 | - | B3H | 80 | 18.4 | 451 | 36 | 526 | 60 | D | 55 | D | |
| 326 | B3H | D3 | 67 | 18.1 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 327 | S85 | C1 | F1 | 35 | 18.8 | - | - | - | - | - | - | - |
| 500 | X | - | - | 85 | 26.0 | 403 | 33 | 465 | 100 | A | 100 | A |
| 501 | Y | - | E14H | 79 | 26.1 | 418 | 32 | 480 | 93 | A | 92 | A |
| 502 | - | E1 | 67 | 25.8 | 430 | 27 | 485 | 92 | A | 92 | A | |
| 503 | Z | - | D13H | 78 | 25.9 | - | - | - | - | - | - | - |
| 504 | - | D1 | 64 | 25.7 | - | - | - | - | - | - | - |
[表56]
| 試驗 No. | 合金 No. | 坯料 No. | 工序 No. | ISO脫鋅腐蝕試驗 | 應力腐蝕開裂 | |||
| 試驗-1 | 試驗-2 | |||||||
| 脫鋅腐蝕深度 | ||||||||
| mm | 判定 | |||||||
| 319 | S81 | - | B1 | 160 | B | - | - | |
| 320 | S82 | - | B1 | 250 | D | - | - | |
| 321 | - | B3H | 380 | D | - | - | ||
| 322 | B3H | D3 | 230 | D | C | C | ||
| 323 | S83 | C1 | F1 | 340 | D | - | - | |
| 324 | S84 | - | B1 | 190 | B | - | - | |
| 325 | - | B3H | 470 | D | - | - | ||
| 326 | B3H | D3 | 210 | D | C | C | ||
| 327 | S85 | C1 | F1 | 390 | D | - | - | |
| 500 | X | - | - | 500 | D | - | - | |
| 501 | Y | - | E14H | 480 | D | - | - | |
| 502 | - | E1 | 520 | D | - | - | ||
| 503 | Z | - | D13H | 510 | D | C | C | |
| 504 | - | D1 | 570 | D | C | D |
1)可確認到，藉由滿足本實施方式的組成，且滿足組成關係式f0～f2、金屬組織的要求、及組織關係式f3～f5、組織及組成關係式f6，獲得如下熱擠壓件、熱鍛件：Pb含量較少，可獲得良好的被削性，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，具有15% IACS以上的高導電率，且強度高，延性良好，而且強度與延性之間的平衡度高（特性關係式f7）。進而，P化合物的存在具有大幅提高被削性的效果，但將β相改性得到之β1相進一步提高被削性。同時，如下所述可確認到，β相的改性使得以往的β相的主要問題、即耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性得到大幅改善（合金No.S01、S02、S03、S11、S12、S13、S21～S46）。
2)藉由含有超過0.50 mass%的Si，將β相改性，且於β1相內觀察到晶界。結果，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，切削阻力減小（被削性指數增大）。Si的量為0.65 mass%以上時，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性進一步提高。即，認為β相更多地被改性。另一方面，若含有超過1.20 mass%的Si，則導電率降低（合金No.S01、S37、S48、S49、S74、S78、S80等）。
3)藉由含有超過0.01 mass%的P，將β相改性，且於β1相內觀察到晶界。結果，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，切削阻力減小。P的量為0.03 mass%以上時，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性、被削性進一步提高。即，認為β相更多地被改性。若P的量超過0.18 mass%，則伸長率的值減小（合金No.S01、S31、S71、S75等）。
4)藉由Cu含量超過60.5 mass%，將β相改性，且於β1相內觀察到晶界。結果，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好，延性提高，切削阻力減小。若Cu含量高，則β相減少，視情況會出現γ相，導致強度與延性之間的平衡降低，被削性亦不佳（合金No.S01、S35、S38、S47、S48、S72、S80、第1A圖～第6A圖）。
5)若Pb的含量未達0.002 mass%，則被削性差（合金No.S73）。若Pb的量為0.003 mass%以上，進一步為0.01 mass%以上，則被削性較佳（合金No.S33、S23）。可確認到，若含有Bi，則使與Pb同等的切削阻力降低（合金No.S01、S32等）。
6)若含有超過0.05 mass%的Sn，則耐脫鋅腐蝕性較佳。藉由含有超過0.10 mass%的Sn，耐脫鋅腐蝕性更佳。又，耐應力腐蝕開裂性亦得到改善。另一方面，若含有0.90 mass%以上的Sn，則γ相出現，反而導致耐脫鋅腐蝕性變差，延性下降，切削阻力增大（被削性指數降低）。又，若Sn/Si為1以上，則β相未被改性，耐脫鋅腐蝕性變差（合金No.S01、S39～S46、S82、S83）。
7)可確認到，即便含有實際操作中出現之程度的不可避免的雜質，亦不會對諸特性產生較大影響（合金No.S01、S02、S03、S11～S13、S27～S30）。
8)若不可避免的雜質Fe、Mn、Co及Cr的總含量為0.40 mass%以上，則β相被改性，但切削阻力較大，強度與延性之間的平衡較差，且脫鋅腐蝕性亦略差。若Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，則切削阻力減小，強度與延性之間的平衡得到改善，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好。並且，若Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，則切削阻力進一步減小，強度與延性之間的平衡得到改善，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好。認為切削阻力的下降、強度與延性之間的平衡、耐脫鋅腐蝕性的下降是由以下原因引起的。認為Fe、Mn等與Si、P的一部分化合，形成Fe、Mn等與Si、P的金屬間化合物。結果表明，存在Fe等與Si、P的化合物，且對β相的改性發揮有效作用之Si濃度、P濃度減小，導致被削性、耐蝕性變差（合金No.S01、S02、S84、S25～S30）。
9)若不可避免的雜質Al的量為0.30 mass%以上，則β相未被改性，脫鋅腐蝕性較差。若Al的量未達0.30 mass%，則β相被改性，耐脫鋅腐蝕性良好，並且，若Al的量未達0.15 mass%，則被削性、強度與延性之間的平衡、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好（合金No.S01、S85、S26、S28～S30）。
10)若組成關係式f1較小，則β相未被改性，耐脫鋅腐蝕性較差。若組成關係式f1較大，則β1相的面積率減小（合金No.S76、S79）。若組成關係式f1的值為57.5以上，則β相被改性，耐脫鋅腐蝕性較佳，組成關係式f1的值為58.0以上時更佳。另一方面，若組成關係式f1的值為60.5以下，則β1相的面積率增加，組成關係式f1的值為60.2以下時進一步增多，被削性指數增大（例如合金No.S01、S03、S35、S36）。
11)若β1相的面積率為25%以下，則無法獲得良好的被削性。若β1相的面積率超過25%，進一步為30%以上，則切削阻力降低。若β1相的面積率超過80%，則β相未被改性之情形變多，即，於β相內未觀察到晶界，結果導致切削阻力、尤其是110 m/分鐘時的切削阻力增加，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性較差。若β1相的面積率為80%以下，進一步為70%以下，則β相被改性，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性較佳。脫鋅腐蝕中，雖藉由進行β相的改性，使得脫鋅腐蝕的進展大幅延遲，但相較於α相，β1相更多地被脫鋅腐蝕。因此，若β1相的面積率較高，則略加快脫鋅腐蝕的進展（合金No.S03、S11、S72、S81、S76、工序D1、D11H、E1、E11H、第1B圖等）。
12)若γ相的面積率為4%以上，則伸長率的值減小。又，切削阻力增加（合金No.S78、S82）。
13)若組織及組成關係式f6較小，則被削性較差（合金No.S81）。若f6超過35，則被削性更佳（例如合金No.S12、工序No.E3、E4、合金No.S02、工序D11H）。
14)若熱擠壓後，冷卻處理的開始溫度超過500℃，且以冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻，則β相被改性，且於β1相內觀察到晶界。若β相被改性，則切削阻力降低，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性得到大幅改善，強度高，強度與延性之間的平衡提高。關於被削性，當β相被改性時，即便切削速度加快，被削性亦略下降（工序No.A1～A5、D1～D5、E1～E5、F1～F3、G1～G3、第1A圖～第6A圖等）。
15)當冷卻處理開始溫度超過500℃且低於約530℃時，且當500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為約400～約500℃/分鐘時，有時亦會在β1相內觀察到晶界，且P化合物少量存在。當P化合物少量存在時，相較於不存在P化合物時，切削阻力略增大，耐脫鋅腐蝕性略差（工序No.A1～A5、D1～D5、E1～E5、F1～F3、G1～G3、第1A圖～第6A圖、第1B圖～第6B圖等）。
16)當500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為約200～250℃/分鐘時，於β1相內未觀察到晶界，往往存在少量的P化合物。於β1相內未觀察到晶界這一結果表明，被削性、尤其是110 m/分鐘時的被削性較差，耐脫鋅腐蝕性較差（工序No.A14H、D14H等）。
17)若冷卻處理開始溫度為550℃以上，且冷卻處理開始溫度至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為較佳的冷卻速度，則被削性指數增大，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好。即，認為若於適當的溫度開始冷卻處理，且冷卻速度較快，則β相被更進一步改性（工序No.A1～A5、A11H～A14H、D1～D5、D11H～D14H、E1～E5、E11H～E15H、F1～F3、F4H、F5H、G1～G3、G11H～G14H、第1B圖～第6B圖等）。
18)當冷卻處理的開始溫度高於670℃時，β1相所佔之比例增多，切削阻力略大，尤其是110 m/分鐘時的切削阻力較大，耐脫鋅腐蝕性略差。若β1相所佔之比例過多，則有時β相亦不會被改性。再者，脫鋅腐蝕的形態為β1相的選擇性腐蝕，若β1相所佔之比例較大，則脫鋅腐蝕的進展速度亦稍快（工序No.A1～A5、D1～D5、E1～E5、F1～F3、G1～G3等）。
19)若β相被改性，且觀察到β1相，則耐應力腐蝕開裂性良好，於應力腐蝕開裂試驗-1中，全部判定為「B」（工序No.D1～D5）。
20)藉由於熱加工（熱鍛）後實施噴丸加工，耐應力腐蝕開裂性更佳，於應力腐蝕開裂試驗-1、應力腐蝕開裂試驗-2中，全部判定為「B」。另一方面，對於未觀察到β1相之試料、或Si量較少的試料，噴丸加工並未改善耐應力腐蝕開裂性（工序No.D3、D7、合金No.S71、80）。
21)可確認到，當有兩次熱加工時，例如，當對在熱態下擠壓後之棒材進行熱鍛時，無論最初的熱加工後的冷卻方法如何，只要最終的熱加工、即熱鍛的冷卻處理適當，β相便被改性（工序No.D1～D5、D7）。
22)可確認到，即便熱鍛的坯料為鑄件，只要熱鍛後的冷卻處適當，與熱擠壓件同樣地，便可觀察到β1相，且可獲得相同特性（工序No.D6、E6、F1）。
23)若將β相被改性之合金於300℃保持2小時，則β1相的晶界消失。結果導致被削性變差，耐脫鋅腐蝕性亦變差。於130℃、5小時的條件下，觀察到β1相的晶界，未見被削性下降、耐脫鋅腐蝕性下降（工序No.A21、A25、A31H）。
24)可確認到，即便於最終的熱加工中未實施特定的冷卻處理，藉由於在超過520℃且低於630℃之溫度保持1分鐘至5小時之條件下對熱加工件進行退火，退火後，於高於500℃的溫度開始冷卻處理，且以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻，β相亦被改性，尤其是，耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性得到大幅改善（工序No.G1～G3、第5A圖、第5B圖）。
根據以上，如本實施方式的合金般，各添加元素的含量及組成關係式、各組織關係式處於合適的範圍內之本實施方式的合金的熱加工性優異，被削性、機械性質、耐脫鋅腐蝕性、耐應力腐蝕開裂性良好。又，能夠藉由將熱擠壓、熱鍛中的製造條件、熱處理中的條件設為合適的範圍，來使本實施方式的合金獲得優異的特性。
（產業上的可利用性）
本實施方式的快削性銅合金使Pb含量為少量，熱加工性、被削性優異，強度高，且強度與伸長率之間的平衡優異。因此，本實施方式的快削性銅合金適用於與飲用水及衛生設備相關之器具及零件、食品器具、電氣及電子設備零件、汽車零件、機械零件、文具、玩具、樂器、滑動零件、儀器零件、精密機械零件、醫療用零件、飲料用器具及零件、水錶及與工業用水、排水、氫等液體或氣體相關之零件。
具體而言，可適合用作以該領域中使用之水龍頭、止水龍頭、混合龍頭、蓮蓬頭、閥門、接頭、旋塞、齒輪、軸、軸承、喇叭管、轉軸、套筒、心軸、感測器、螺栓、螺帽、擴口螺帽、筆尖、嵌入螺帽、蓋形螺帽、螺紋接頭、墊片、螺釘等名稱使用之零件的構成件等。
無
第1A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S01實施工序No.A2而獲得。詳細而言，合金No.S01具有Zn-63.3 mass%Cu-0.95 mass%Si-0.069 mass%P-0.063 mass%Pb-0.017 mass%Bi的組成。於工序No.A2中，於630℃進行熱擠壓，於580℃開始冷卻處理，使580℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為1020℃/分鐘。
第1B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第1A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第2A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S11實施工序No.E2而獲得。詳細而言，合金No.S11具有Zn-62.5 mass%Cu-0.96 mass%Si-0.064 mass%P-0.072 mass%Pb的組成。於工序No.E2中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為20℃/分鐘，而獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於680℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，於565℃開始冷卻處理，使565℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為900℃/分鐘。
第2B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第2A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第3A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S11實施工序No.E13H而獲得。詳細而言，合金No.S11具有Zn-62.5 mass%Cu-0.96 mass%Si-0.064 mass%P-0.072 mass%Pb的組成。於工序No.E13H中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為20℃/分鐘，而獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，以平均冷卻速度35℃/分鐘進行冷卻。其次，於455℃開始冷卻處理，使455℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為800℃/分鐘。第3A圖的合金與第2A圖的合金的冷卻處理開始溫度不同。
第3B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第3A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第4A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S43實施工序No.E6而獲得。詳細而言，合金No.S43具有Zn-63.3 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.084 mass%P-0.060 mass%Pb-0.28 mass%Sn的組成。於工序No.E6中，將澆鑄至直徑55 mm的鑄模模具中而成之鑄件切削成直徑50 mm，且切斷成長度200 mm。加熱該鑄件，將鑄件橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，於565℃開始冷卻處理，使565℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為900℃/分鐘。
第4B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第4A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第5A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S02實施工序No.A34H及工序No.G1而獲得。詳細而言，合金No.S02具有Zn-62.9 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.071 mass%P-0.071 mass%P的組成。於工序No.A34H中，於615℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的平均冷卻速度為18℃/分鐘來獲得合金。於工序No.G1中，進一步將該合金於580℃加熱30分鐘，自560℃開始冷卻處理，使560℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度、及500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度這兩者為1800℃/分鐘。
第5B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第5A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
第6A圖是實施方式中的銅合金的組織觀察照片，銅合金是藉由對合金No.S02實施工序No.E14H而獲得。詳細而言，合金No.S02具有Zn-62.9 mass%Cu-0.98 mass%Si-0.071 mass%P-0.071 mass%Pb的組成。於工序No.E14H中，於550℃進行熱擠壓，使500℃至300℃的平均冷卻速度為20℃/分鐘，來獲得直徑50 mm、長度200 mm的棒材。加熱該棒材，將棒材橫置，且於630℃進行熱鍛，以使厚度成為20 mm，之後自然冷卻。500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度為25℃/分鐘。
第6B圖是根據ISO 6509的試驗方法對第6A圖的合金實施脫鋅腐蝕試驗之結果，是包含呈現最大腐蝕深度之部分之剖面金屬組織照片。
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無
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無
Claims (7)
- 一種快削性銅合金，其特徵在於， 包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、及超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成， 該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%， 當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係： 57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.5； 當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且， 於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係： 20≦f3=(α)＜75、 25＜f4=(β1)≦80、 0≦f5=(γ)＜4、 27＜f6=(β1)×([Si]) 1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi]) 1/ 2×20+([P]) 1/2×15； 該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
- 一種快削性銅合金，其特徵在於， 包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、及0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成， 該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%， 當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%時，具有以下關係： 58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]≦60.2； 當包含Bi時，進一步具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且， 於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係： 30≦f3=(α)≦70、 30≦f4=(β1)≦70、 0≦f5=(γ)＜1、 35＜f6=(β1)×([Si]) 1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi]) 1 /2×20+([P]) 1/2×15； 該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
- 一種快削性銅合金，其特徵在於， 包含超過60.5 mass%且未達65.0 mass%的Cu、超過0.50 mass%且未達1.20 mass%的Si、0.002 mass%以上且未達0.20 mass%的Pb、超過0.01 mass%且未達0.18 mass%的P、及超過0.05 mass%且未達0.90 mass%的Sn，且包含0.0001 mass%以上且未達0.20 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成， 該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.40 mass%，且Al的含量未達0.30 mass%， 當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係： 57.5≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.5；並且，進一步具有以下關係： f0=[Sn]/[Si]＜1； 當包含Bi時，具有以下關係：0.003≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.20；並且， 於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係： 20≦f3=(α)＜75、 25＜f4=(β1)≦80、 0≦f5=(γ)＜4、 27＜f6=(β1)×([Si]) 1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi]) 1 /2×20+([P]) 1/2×15； 該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
- 一種快削性銅合金，其特徵在於， 包含61.2 mass%以上且64.8 mass%以下的Cu、0.65 mass%以上且1.10 mass%以下的Si、0.003 mass%以上且未達0.10 mass%的Pb、0.03 mass%以上且0.15 mass%以下的P、及0.10 mass%以上且未達0.50 mass%的Sn，且包含0.001 mass%以上且未達0.10 mass%的Bi作為任選元素，剩餘部分由Zn及不可避免的雜質組成， 該不可避免的雜質中，Fe、Mn、Co及Cr的總含量未達0.30 mass%，且Al的含量未達0.15 mass%， 當將Cu的含量設為[Cu]mass%，將Si的含量設為[Si]mass%，將Pb的含量設為[Pb]mass%，將P的含量設為[P]mass%，將Bi的含量設為[Bi]mass%，將Sn的含量設為[Sn]mass%時，具有以下關係： 58.0≦f1=[Cu]-4.6×[Si]+0.5×([Pb]+[Bi])-[P]-[Sn]≦60.2；且進一步具有以下關係： f0=[Sn]/[Si]＜0.6； 當包含Bi時，具有以下關係：0.004≦f2=[Pb]+[Bi]＜0.10；並且， 於除非金屬夾雜物以外之金屬組織的構成相中，當將α相的面積率設為(α)%，將γ相的面積率設為(γ)%，將作為改性β相之β1相的面積率設為(β1)%時，具有以下關係： 30≦f3=(α)≦70、 30≦f4=(β1)≦70、 0≦f5=(γ)＜1、 35＜f6=(β1)×([Si]) 1/2-(γ)×2+([Pb]+[Bi]) 1 /2×20+([P]) 1/2×15； 該β1相在由過氧化氫與氨水的混合液蝕刻時，可觀察到晶界。
- 如請求項1至請求項4中任一項所述之快削性銅合金，其中，該快削性銅合金用於與飲用水及衛生設備相關之器具及零件、閥門、旋塞、工業用管道零件、水錶、樂器、汽車零件、電氣及電子設備零件、機械零件、文具、玩具、滑動零件、儀器零件、精密機械零件、醫療用零件。
- 一種快削性銅合金的製造方法，其製造請求項1至請求項4中任一項所述之快削性銅合金，其特徵在於， 具有一個以上熱加工工序， 於該熱加工工序中最終的熱加工工序中，熱加工溫度超過540℃且未達750℃，於熱加工後的冷卻過程中，於低於670℃的溫度且高於500℃的溫度開始對熱加工件進行冷卻處理，於冷卻處理中，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘、且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。
- 一種快削性銅合金的製造方法，其製造請求項1至請求項4中任一項所述之快削性銅合金，其特徵在於， 具有一個以上熱加工工序及熱處理工序，於最終的熱處理工序中，於在超過520℃且低於630℃的溫度保持1分鐘至5小時之條件下進行退火，退火後，於高於500℃的溫度開始冷卻處理，以冷卻處理開始溫度至500℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘、且500℃至300℃的溫度範圍內的平均冷卻速度超過300℃/分鐘之方式進行冷卻。
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