CN102071334A

CN102071334A - 铜合金材料

Info

Publication number: CN102071334A
Application number: CN2010101829150A
Authority: CN
Inventors: 室贺岳海; 萩原登; 关聪至
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: SH Copper Products Co Ltd
Priority date: 2009-11-19
Filing date: 2010-05-18
Publication date: 2011-05-25
Also published as: JP2011106005A; JP5643503B2

Abstract

本发明涉及一种铜合金材料，提供一种具有高强度、高耐力、高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料，具体提供一种铜合金材料，其多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、{024}，在多个结晶面的相对强度分别计为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}、铜标准粉末中相对强度分别计为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}、I₀{113}、I₀{024}时，满足[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15、[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20、[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60、[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的关系。

Description

铜合金材料

技术领域

本发明涉及铜合金材料。本发明特别涉及弯曲加工性优异的铜合金材料。

背景技术

近年来，伴随各种电气·电子仪器的小型化、薄型化及轻量化，电气·电子仪器中使用的部件也在进行小型化。因此，伴随部件的小型化，对于部件的端子或连接器部件，也期望小型化及电极间距的狭小化。通过这些部件的小型化，各种部件中使用的电极等材料与以往相比薄壁化。在这里，即使是薄壁的电极为了保证电连接的可靠性，电极等材料也要求使用弹性高的材料，为了确保高的弹性，要求充分提高材料的强度及耐力。

进而，伴随部件的小型化，还要求通过一体成形制作比以往小型、而且复杂的形状的部件，强烈要求能适用于更严格条件的弯曲加工的材料。另外，伴随电气·电子仪器的高功能化的电极数的增加，以及由于通电电流的增加，在电极等产生的焦耳热也增加，强烈要求使用比以往导电性好的材料。即，对于构成电气·电子仪器中使用的端子或连接器部件的材料，要求具有高强度、高耐力及良好的弯曲加工性的同时，要求具有良好的导电性。

根据该要求，以往，使用析出强化型铜合金(例如，Cu-Ni-Si系的科森铜镍硅合金、钛铜等)代替固溶强化型铜合金(例如，磷青铜、黄铜等)。特别是Cu-Ni-Si系合金，具有高强度特性的同时，具有比较高的导电率。但是，通常强度和弯曲加工性是相反的特性，对于Cu-Ni-Si系合金等要求保持高强度同时改善弯曲加工性。

作为弯曲加工性的改善方法，例如，已知一种铜合金材料，其是含有Zn和Sn、剩余部分由Cu及不可避免杂质组成的铜合金材料，由铜合金材料的材料表面的X射线衍射强度，通过S(ND)＝(I/Cu{311}+I/Cu{200})÷(I/Cu{220}+I/Cu{111})确定的参数(这里，式中的I/Cu{abc}表示测定试样的{abc}晶面衍射强度I{abc}与标准铜试样的{abc}衍射面衍射强度Cu{abc}的比：I{abc}/Cu{abc})满足0.3≤S(ND)≤0.5，而且，将该铜合金材料对其展伸方向和直角方向进行180°弯曲加工时可能加工的最小弯曲半径R与此时的板材厚度t的比R/t满足R/t≤1.0(例如，参照专利文献1)。

另外，已知一种电子部件用铜合金板，其含有Ni、Si和Mg，剩余部分由Cu和不可避免杂质构成，板表面的{200}晶面的X射线衍射强度为I{200}、{311}晶面的X射线衍射强度为I{311}、{220}晶面的X射线衍射强度为I{220}时，满足[I{200}+I{311}]/I{220}≥0.5(例如，参照专利文献2)。

专利文献1记载的铜合金材料具有上述构成，因此与以往的黄铜、磷青铜等比较，可提高成形加工性、耐环境性、耐热性等。另外，专利文献2记载的电子部件用铜合金板具有上述构成，因此可提供具有优异的耐力、导电率、耐应力缓和特性及加工性的电子部件用材料。

[背景技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第4296344号公报

[专利文献2]日本专利第3739214号公报

发明内容

[发明要解决的技术问题]

但是，对于铜合金材料的轧制面的表面通过X射线衍射的2θ/θ测定所测定的结晶面，通常为{111}、{002}、{022}、{113}、{133}、{024}，但专利文献1中记载的铜合金材料及专利文献2中记载的电子部件用铜合金板，仅对于上述一部分结晶面进行控制，因此存在不能适当控制铜合金材料的弯曲加工性的情况。即，专利文献1及专利文献2中记载的技术中，铜合金材料的弯曲加工性的提高存在限度。

因此，本发明的目的在于，提供具有高强度、高耐力、高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料。

[解决问题的手段]

为了达成上述目的，本发明提供一种铜合金材料，其包含具有多个结晶面的轧制面，轧制面与多个结晶面平行，多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、{024}，以轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将多个结晶面的相对强度分别计为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}，以铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将多个结晶面的相对强度分别计为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}、I₀{113}、I₀{024}，在这种情况下，满足下述关系：[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15，而且，[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20，而且，[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60，而且，[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15。

另外，上述铜合金材料，优选含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避的杂质形成。

另外，上述铜合金材料也可含有选自Zn、Sn及P的至少一种元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。

[发明效果]

利用本发明的铜合金材料，可提供具有高强度、高耐力、高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料。

附图说明

[图1]表示Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射图。

[图2]表示本发明实施方式的铜合金材料制造工序的流程的图。

[图3]表示本发明实施方式的变形例的铜合金材料制造工序的流程的图。

[图4A]表示对应于实施例1的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图4B]表示对应于实施例2的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图4C]表示对应于实施例3的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图4D]表示对应于实施例4的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图4E]表示对应于实施例5的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图4F]表示对应于实施例6的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5A]表示对应于比较例1的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5B]表示对应于比较例2的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5C]表示对应于比较例3的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5D]表示对应于比较例4的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5E]表示对应于比较例5的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

[图5F]表示对应于比较例6的铜合金材料的X射线衍射结果的图。

具体实施方式

(发明人得到的认识)

本发明实施方式的铜合金材料，基于本发明人得到的以下认识。即，本发明人，对于发挥良好的弯曲加工性的铜合金材料料，基于合金材料的结晶方位控制的观点进行深入研究的结果而得到的以下认识。

具体地说，经过轧制工序制造的铜合金材料，使轧制面具有多个结晶面进行制造。另外，通过控制铜合金材料的制造，使得通过规定的计算式来计算，平行于铜合金材料的轧制面的多个结晶面中的，{111}、{002}、{022}、{113}、{024}的X射线衍射测定中的相对衍射强度与铜标准粉末的相对衍射强度的比的值在规定的范围内，可得到兼具本来相反的高强度和良好的弯曲加工性的铜合金材料，本发明基于以上得到的认识。

通过以下的实施方式，在作为合金材料的铜合金材料中，将Cu-Ni-Si系铜合金材料作为一例进行说明。

(实施方式的概述)

本发明提供一种铜合金材料，其是具有包含多个结晶面的轧制面的铜合金材料，所述轧制面与所述多个结晶面平行，所述多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、{024}，将所述轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别作为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}，将铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别计为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}、I₀{113}、I₀{024}，在这种情况下，满足以下关系：

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15，而且，

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20，而且，

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60，而且，

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15。

[实施方式]

(铜合金材料的概述)

本发明实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料，是经过轧制工序制造的铜合金材料，具有通过轧制工序形成的轧制面。另外，该轧制面具有平行于轧制面的多个结晶面。Cu-Ni-Si系铜合金材料的多个结晶面中，通过X射线衍射测定的结晶衍射面的{111}、{002}、{022}、{113}、{024}各自的衍射强度，和通过X射线衍射测定的铜标准粉末的{111}、{002}、{022}、{113}、{024}的衍射强度引人注目。

具体地说，将Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射中具有最大强度的结晶面的强度作为基准(例如，设定为100)时，{111}、{002}、{022}、{113}、{024}各自的相对强度计为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}。同样地，将铜标准粉末的X射线衍射中具有最大强度的结晶面的强度作为基准(例如，设定为100)时，{111}、{002}、{022}，、{113}、{024}各自的相对强度计为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}，I₀{113}、I₀{024}。

而且，本发明的方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料满足以下的四个式。

[I{111}/I₀{111}]/[{022}/I₀{022}]≥0.15...(式1)

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20...(式2)

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60...(式3)

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15...(式4)

另外，铜合金材料的X射线衍射的结晶衍射面也存在{133}，在本实施方式中对于{133}没有限制。即，{133}是实质上不参与弯曲加工性的改善(即，兼具高强度和良好的弯曲加工性)的结晶面(即，对于弯曲加工性的影响非常小的结晶面)，因此在本实施方式中，对于{133}的X射线衍射强度没有规定。

在这里，结晶面的标记方法{hkl}(这里，h、k、l为整数)，表示具有等价的对称性的全部结晶面。具体地说，构成本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金的铜、铜合金等结晶结构为立方晶系，因此{hkl}和{khl}和{klh}为相互等价的结晶面。例如，标记为{113}面时，表示(113)面、(131)面、(0311)面、(-113)面、(1-13)面、(11-3)面、(-131)面、(1-31)面、(13-1)面、(-311)面、(3-11)面及(31-1)面的全部。

另外，本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免杂质构成。具体地说，铜合金含有2.0％重量～3.5％重量的Ni，含有0.35％重量～0.85％重量的Si，剩余部分由Cu及不可避免杂质形成。

另外，Cu-Ni-Si系铜合金材料不限于上述例，可以含有选自Zn、Sn及P的至少一种元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避的杂质形成。具体地说，该铜合金材料含有2.0重量％～3.5重量％的Ni，含有0.35重量％～0.85重量％的Si，含有合计3.0重量％以下的选自Zn、Sn及P的至少一种元素，同时剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。

(关于X射线衍射测定)

图1表示Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射图的一例。

参照图1，在Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射图中，以对应于{111}、{002}、{022}、{113}、{133}及{024}的各面的角度来测定峰。

表1

结晶面{hkl}	衍射强度I₀(相对强度)
		{111}	100
{002}	46
		{022}	20
{113}	17

{133}	9
		{024}	8

表1表示铜标准粉末的JCPDS卡片表示的结晶面和衍射强度的对应。JPDS卡片的铜结晶的各结晶面的衍射强度，以将衍射强度最大的结晶面的衍射强度作为100时的相对强度来表示。对于本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料，也将X射线衍射强度最大的结晶面的衍射强度作为100进行计算。另外，在后述实施例中也同样。

另外，X射线衍射测定的条件为以下条件。另外，后述实施例的X射线衍射的条件也与以下相同。

X射线衍射装置：U1tima IV(理学公司制)

对阴极(靶)：Cu

管电压：40kV

管电流：40mA

测定方式：2θ/θ

测定角度范围(2θ)：40°～150°

测定步长(step width)：0.01°

测定速度：2°/分钟

发散狭缝：2/3°

受光狭缝：0.6mm

试样尺寸：约30mm×约30mm

(铜合金材料的制造工序)

图2表示本发明的实施方式的铜合金材料的制造工序的流程的一例。

首先，准备制造的铜合金材料所应含元素的原料和纯铜或无氧铜。准备的原料的量是对应于制造的铜合金材料所含元素的组成比的量。接着，在高频溶解炉中将准备的原料及纯铜或无氧铜溶解，铸造铜合金的铸锭(铸造工序：步骤10，以下将步骤称为“S”)。接着，通过将由铜合金构成的铸锭进行热轧加工，制造铜合金的板材(热轧工序：S20)。接着，将铜合金的板材进行冷轧。在本实施方式中，多次对铜合金的板材进行冷轧加工(冷轧工序：S30)。

在这里，本实施方式中，调制轧制速度与辊径的平衡来控制冷轧工序中包含的多个冷轧道次(pass)的各条件。具体地说，控制轧辊和材料的接触面的中立点的位置(另外，关于中立点的详细情况，参照塑性加工技术系列7“板轧制”，日本塑性加工学会编，コロナ公司，p.14，p.26～29)。更具体地说，以中立点的位置位于接触面中比该接触面的轧制方向的二分之一的位置更前方方向(即，相对于进行方向的前方侧)的形式，在每一道次时一边进行控制一边轧制。进而，在本实施方式中，组合进行控制的条件使得中立点的位置位于比接触面的轧制方向的二分之一的位置更后方方向。由此，在本实施方式中，可控制制造的铜合金板材的轧制面的各结晶面的比例。

接着，对于经过冷轧工序的铜合金板材，进行溶体化处理(溶体化处理工序：S40)。接着，对于实施了溶体化处理的铜合金的板材，实施时效处理(时效处理工序：S50)。进而，对于实施了时效处理的铜合金的板材进行精制冷轧加工(精制冷轧工序：S60)。该精制冷轧工序中，与上述的冷轧工序(S30)同样，每一道次的轧制中可控制中立点的位置。经过以上工序，可得到本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料。

另外，冷轧工序(S30)及精制冷轧工序(S60)中“中立点”位置的控制，按照根据Karman的理论(另外，关于Karman的理论的详细情况，参照塑性加工技术系列7“板轧制”，日本塑性加工学会编，コロナ公司，p.26～29)计算的能轧制条件进行轧制。另外，实际上计测中立点是困难的，因此在实际的轧制中，在每一道次中通过计算的加工度来控制时，可完成中立点的控制。

(实施方式的变形例的制造方法)

图3表示本发明实施方式的变形例的铜合金材料制造工序的流程的一例。

实施方式的变形例的铜合金材料的制造工序，除了溶体化处理工序后的工序不同以外，具有相同的工序。因此，除了不同点以外，省略详细的说明。

在实施方式的变形例的铜合金材料的制造工序中，溶体化处理工序(S40)后，首先，对于实施了溶体化处理的板材实施精制冷轧加工(精制冷轧工序：S55)。接着，对于实施了精制冷轧加工的板材实施时效处理(时效处理工序：S65)。由此，与本实施方式同样地得到Cu-Ni-Si系铜合金材料。

(变形例)

本实施方式中，对于Cu-Ni-Si系铜合金材料(也称为科森铜镍硅系铜合金材料)进行说明，平行于轧制面的多个结晶面的衍射强度在全部满足上述说明的式(1)乃至式(4)的范围内，合金材料不限定于Cu-Ni-Si系铜合金材料。例如，可使用钛铜、磷青铜、黄铜、铍铜及其他的合金。

(实施方式的效果)

本实施方式的铜合金材料，轧制面具有平行于该轧制面的多个结晶面、多个结晶面包含{111}{002}、{022}、{113}、{024}，轧制面的表面的X射线衍射强度分别为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}，铜标准粉末的X射线衍射强度分别为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}、I₀{113}、I₀{024}时，满足上述说明的式(1)乃至式(4)，因此可提供兼具高强度、优异的耐力及良好的弯曲加工性的铜合金材料。进而，在平行于轧制面的多个结晶面的衍射强度全部满足上述说明的式(1)乃至式(4)的范围内，不通过合金组成，也可提供具有高强度、高耐力、同时弯曲加工性优异的合金材料。

另外，通过在Cu-Ni-Si系合金等析出强化型铜合金材料中采用本实施方式的铜合金材料，可提供兼具高导电性的铜合金材料。因此，本实施方式的铜合金材料，可廉价地提供于例如小型的电气·电子装置中使用的端子、连接器用途。

另外，本实施方式的铜合金材料，具有高强度、高耐力、同时弯曲加工性优异，因此可容易应对电气·电子装置中使用的端子、连接器的小型化，大幅扩大电气·电子装置设计的自由度。

[实施例]

以下，对于本发明实施例的铜合金材料及比较例的铜合金材料进行说明。

实施例及比较例的铜合金材料的制造方法略同。即，首先准备作为母材的纯铜和要制造的铜合金材料所含的合金元素。准备的合金元素的量，对应于要制造的铜合金材料所含各合金元素的组成的量。表2表示实施例1～6及比较例1～6各自的铜合金材料的组成。

表2

※1 Zn、Sn及P的合计的重量％为3重量％以下。

接着，用高频溶解炉溶解纯铜和合金元素以形成表2表示的铜合金材料的组成，铸造厚20mm、宽50mm、长250mm的铸锭(铸造工序)。接着，通过将铸锭加热至850℃进行热轧加工来制造厚8mm的板材(热轧工序)。接着，冷轧厚8mm的板材直至成为厚0.25mm的板材(冷轧工序)。冷轧工序后，将冷轧的板材在750℃～850℃的温度下保持1分钟后，投入水中以约300℃/分钟的速度冷却至室温(约20℃)(溶体化处理工序)。进而，将冷却的板材在450℃保持4小时后，室温下进行空气冷却(时效处理工序)。接着，将空气冷却的板材冷轧至厚度0.2mm(精制冷轧工序)。

在这里，实施例与比较例的不同点是，冷轧厚8mm至厚0.25mm的板材的冷轧工序的条件。即，在实施例及比较例中，冷轧工序具有多个冷轧加工工序。即，冷轧工序包含多个冷轧道次。另外，实施例与比较例，他们的冷轧道次的条件不同。通过该冷轧道次轧制时的结晶旋转不同，因此可改变各结晶方位。即，可通过改变各轧制时的加工率或加工速度等来控制结晶面。

具体地说，冷轧中通过组合如下所述的轧制道次可控制各结晶面的比例：一边控制轧辊与材料的接触面的中立点的位置，使其位于该接触面的轧制方向上比其二分之一的位置更前方的方向(即，相对于进行方向的前方侧)一边进行轧制的轧制道次；和，控制中立点的位置于该接触面的轧制方向上其二分之一的位置附近或比其二分之一的位置更后方侧(即，相对于进行方向的后方侧)处来进行轧制的轧制道次。即，通过控制中立点的位置，可控制各结晶面的比例。

将这样制造的铜合金材料的X射线衍射测定结果示于表3～表14。表3～表8为实施例的结果，表9～表14为比较例的结果。

表3

(实施例1)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3088	100	1.00	0.27
002	2167	71	1.53	0.42
					022	2252	73	3.65	1.00
113	1840	60	3.53	0.97
					133	295	10	1.11	0.30
024	241	8	1.00	0.27

I₀：铜标准粉末(参照表1)

P＝[I{hkl}/I₀{hkl}]/[I{022}/I₀{022}]

表4

(实施例2)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	2563	100	1.00	0.23
002	1751	69	1.50	0.35
					022	2192	86	4.30	1.00
113	1655	65	3.82	0.89
					133	376	15	1.67	0.39
024	276	11	1.38	0.32

表5

(实施例3)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	4735	100	1.00	0.31
002	3595	76	1.65	0.52
					022	3123	64	3.19	1.00
113	2144	45	2.66	0.83
					133	254	5	0.60	0.19
024	407	9	1.07	0.34

表6

(实施例4)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	4697	100	1.00	0.27
002	3353	71	1.55	0.41
					022	3520	75	3.75	1.00
113	2420	52	3.03	0.81
					133	242	5	0.57	0.15
024	374	8	1.00	0.27

表7

(实施例5)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3255	100	1.00	0.23

002	2063	64	1.39	0.32
					022	2770	86	4.30	1.00
113	1878	58	3.41	0.79
					133	287	9	1.00	0.23
024	363	12	1.50	0.35

表8

(实施例6)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3560	100	1.00	0.31
002	1843	52	1.13	0.35
					022	2279	65	3.25	1.00
113	1561	44	2.59	0.80
					133	330	10	1.11	0.34
024	329	10	1.25	0.38

表9

(比较例1)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3035	51	0.51	0.10
002	1996	34	0.74	0.15
					022	5665	100	5.00	1.00
113	2181	37	2.18	0.44

133	170	3	0.33	0.07
					024	303	6	0.75	0.15

I₀：铜标准粉末(参照表1)

P＝[I{hkl}/I₀{hkl}]/[I{022}/I₀{022}]

表10

(比较例2)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3016	100	1.00	0.22
002	1248	42	0.91	0.20
					022	2754	92	4.60	1.00
113	1047	35	2.06	0.45
					133	529	18	2.00	0.43
024	241	8	1.00	0.22

表11

(比较例3)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3003	100	1.00	0.20
002	1286	43	0.93	0.19
					022	2991	100	5.00	1.00
113	1464	49	2.88	0.58
					133	374	13	1.44	0.29

024

262

9

1.13

0.23

表12

(比较例4)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	3538	78	0.78	0.16
002	1652	37	0.80	0.16
					022	4553	100	5.00	1.00
113	1451	32	1.88	0.38
					133	486	11	1.22	0.24
024	183	5	0.63	0.13

表13

(比较例5)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	977	25	0.25	0.05
002	2789	70	1.52	0.30
					022	4007	100	5.00	1.00
113	2680	67	3.94	0.79
					133	250	7	0.78	0.16
024	572	15	1.88	0.38

表14

(比较例6)

结晶面{hkl}	衍射强度[cps]	相对强度I	I/I₀	P
					111	1837	52	0.52	0.10
002	1604	46	1.00	0.20
					022	3544	100	5.00	1.00
113	1673	48	2.82	0.56
					133	287	9	1.00	0.20
024	238	7	0.88	0.18

图4A～图4F分别表示对应于实施例1～6的铜合金材料的X射线衍射结果图，图5A～图5F分别表示对应于比较例1～6的铜合金材料的X射线衍射结果图。

实施例1～6的铜合金都全部满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15、

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20、

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的关系。

另一方面，比较例1的铜合金材料，满足

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足：

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15、

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20和

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60。

另外，比较例2的铜合金材料，满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15、

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60的条件。

另外，比较例3的铜合金材料，满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20和

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60的条件。

另外，比较例4的铜合金材料，满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20、

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件。

另外，比较例5的铜合金材料，满足

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20、

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件。

另外，比较例6的铜合金材料，满足

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20和

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15的条件，但不满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15和

[I{113}/I₀{113}]/[I{002}/I₀{022}]≥0.60的条件。

(实施例及比较例的铜合金材料的特性评价)

分别对于实施例及比较例的铜合金材料，评价拉伸强度、0.2％耐力及弯曲加工性。拉伸强度及0.2％耐力，按照JIS Z 2241进行拉伸试验来测定。弯曲加工性试验，使用取自铜合金材料的试验片，将与试验片的轧制方向平行的方向作为弯曲轴，按照JIS H3110、H3130及日本伸銅協會技術標準JCBAT307实施。对于弯曲加工性试验的试验条件，实施以下2种：即，试验片的厚度t为0.2mm的同时，弯曲半径为R＝0.1mm(R/t＝0.5)和弯曲半径为R＝0.2mm(R/t＝1)这2种情形。分别对于实施例及比较例的铜合金材料，在表15中表示拉伸强度、0.2％耐力及弯曲加工性的评价结果。另外，在表15中，弯曲加工性的评价为，裂缝大：×；裂缝小：△；没有裂缝：○。

表15

	拉伸强度N/mm²	0.2％耐力N/mm²	(R/t)＝1R(弯曲半径)＝0.2mmt(材料厚度)＝0.2mm	(R/t)＝0.5R(弯曲半径)＝0.1mmt(材料厚度)＝0.2mm
					实施例1	810	778	○	○
比较例1	813	775	×	×
					实施例2	826	797	○	○
比较例2	822	799	△	×
					实施例3	841	804	○	○
比较例3	836	804	×	×
					实施例4	725	680	○	○

比较例4	720	673	△	×
					实施例5	736	692	○	○
比较例5	732	688	×	×
					实施例6	744	708	○	○
比较例6	748	703	△	×

裂缝大：×；裂缝微量～小：△；没有裂缝：○

根据表15可以看出，实施例1～6的铜合金材料在高强度、高耐力及弯曲加工性的全部性能方面显示比比较例1～6的铜合金材料优异。另外，实施例1～6的铜合金材料，作为得到高强度、高耐力及弯曲加工性的全部特性优异的铜合金材料的机理，认为是以下的机理。

即，铜合金通过轧制加工而存在结晶面向{011}面旋转的倾向，通过改变轧制时的中立点，结晶的旋转方向产生变化。因此，可以认为通过反复进行这样的结晶旋转的变化，可控制各结晶面的比例。另外，定量的机理，即，中立点的位置与结晶的旋转方向的定量关系，尚不明确仍在调查中。

综上所述，认为如实施例1～6的铜合金材料那样，通过控制轧制时的轧辊与材料的接触面的中立点可得到高强度、高耐力及弯曲加工性的全部性能优异的铜合金材料。

另外，为了改善弯曲加工性的同时维持高强度，需要控制平行于轧制面的结晶面中{022}晶面的占有率较多。另一方面，为了改善弯曲加工性而{022}晶面是不利的(即，因为强度与弯曲加工性具有相反的性质)。因此，对于其他的结晶面{hkl}面的占有比例，如下述式(5)那样通过以{022}面作为基准进行控制，并且使有利于强度维持的的结晶面{022}面和有利于弯曲加工性的结晶面{hkl}面以适当比例混合来进行控制，可兼顾铜合金材料的强度提高和良好的弯曲加工性。

[I{hkl}/I₀{hkl}]/[I{022}/I₀{022}]....式(5)

在这里，{hkl}面为{111}、{002}、{113}、{024}。接着，这四个结晶面平行于轧制面时的弯曲加工性，可分别如下考虑。首先，弯曲加工为塑性变形，塑性变形通过结晶的滑动面滑动产生。即，平行于轧制面的各结晶的滑动面的方向(即，铜分子的滑动方向)与弯曲方向越接近越有利于变形。因此，分别对于上述的四个结晶面考虑铜原子的滑动方向，则{002}晶面和{024}晶面方向为拉伸方向，即，相对于一个方向容易滑动(即，容易变形)。但是，弯曲加工必须在二个方向上考虑，因此，此时，{113}面和{111}面有利(即，铜原子容易滑动)。即，这些结晶面越多则越有利于弯曲加工。因此，与满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15和

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60相比，更优选满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20和

[I{113}/I₀{113}]/[I{002}/I₀{022}]≥0.70。而且，进一步优选满足

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.25和

[I{113}/I₀{113}]/[I{002}/I₀{022}]≥0.80

以上说明本发明的实施方式及实施例，但上述记载的实施方式及实施例并不限定权利要求范围的发明。另外应注意，实施方式及实施例的中说明的特征组合的全部，对用于解决发明问题的手段不一定是必须的。

Claims

1.一种铜合金材料，其特征在于，

具备含有多个结晶面的轧制面，

所述轧制面与所述多个结晶面平行，

所述多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、{024}，

以所述轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别计为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}，以铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别计为I₀{111}、I₀{002}、I₀{022}、I₀{113}、I₀{024}时，在这种情况下，满足下述关系：

[I{111}/I₀{111}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15，而且，

[I{002}/I₀{002}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.20，而且，

[I{113}/I₀{113}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.60，而且，

[I{024}/I₀{024}]/[I{022}/I₀{022}]≥0.15。

2.根据权利要求1所述的铜合金材料，其含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。

3.根据权利要求1所述的铜合金材料，含有选自由Zn、Sn及P组成的组中的至少一种元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。