JP5503791B2 - 銅合金板材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
そのため、銅合金板材が使用される状況には、以下の様な変化が挙げられる。
一つ目に、自動車や電機・電子機器の高機能化とともに、コネクタの多極化が進行しているため、端子や接点部品の一つ一つの小型化が進行している。例えば、タブ幅が約1.0mmの端子を0.64mmへダウンサイズする動きが進んでいる。
二つ目に、鉱物資源の低減や、部品の軽量化を背景に、基体材料の薄肉化が進行しており、なおかつバネ接圧を保つために、従来よりも高強度な基体材料が使用されている。
三つ目に使用環境の高温化が進行している。例えば自動車部品では、二酸化炭素発生量の低減のために、車体軽量化が進められている。このため、従来、ドアに設置していた様なエンジン制御用のECUなどの電子機器をエンジンルーム内やエンジン付近に設置し、電子機器とエンジンの間のワイヤーハーネスを短くする動きが進んでいる。
第一に、端子の小型化に伴い、接点部分やバネ部分に施される曲げ加工の曲げ半径は小さくなり、材料には従来よりも厳しい曲げ加工が施される。そのため、材料にクラックやシワが発生する問題が生じている。
第二に、材料の高強度化に伴い、材料にクラックが発生する問題が生じている。これは、材料の曲げ加工性が、一般的に強度とトレードオフの関係にあるためである。
第三に、接点部分やバネ部分に施される曲げ加工部にクラックが発生すると、接点部分の接圧が低下することにより、接点部分の接触抵抗が上昇し、電気的接続が絶縁され、コネクタとしての機能が失われるため、重大な問題となる。
特許文献1、2、4、5、7、8におけるX線回折強度による規定は、板面方向(圧延法線方向、ND)への特定の結晶面の集積について規定したものである。
(1)Niを0.5〜5.0mass%、Siを0.1〜1.5mass%含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金板材であって、
EBSD(Electron Back Scatter Diffraction:電子後方散乱回折)測定における結晶方位解析において、圧延板の幅方向(TD)に向く原子面の集積に関し、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域の面積率が50%以下であり、耐力が500MPa以上、導電率が30%IACS以上であることを特徴とする銅合金板材(ただし、EBSD測定における結晶方位解析において、Cube方位{001}<100>の面積率が50%以上となるものを除く。)。
(2)Niを0.5〜5.0mass%、Siを0.1〜1.5mass%含有し、かつ、Sn、Zn、Ag、Mn、B、P、Mg、Cr、Fe、Ti、ZrおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種を合計で0.005〜2.0mass%含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金板材であって、
EBSD(Electron Back Scatter Diffraction:電子後方散乱回折)測定における結晶方位解析において、圧延板の幅方向(TD)に向く原子面の集積に関し、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域の面積率が50%以下であり、耐力が500MPa以上、導電率が30%IACS以上であることを特徴とする銅合金板材(ただし、EBSD測定における結晶方位解析において、Cube方位{001}<100>の面積率が50%以上となるものを除く。)。
(3)Niの含有率が1.5〜4.2mass%である(1)または(2)に記載の銅合金板材。
(4)コネクタ用材料であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれか1項に記載の銅合金板材。
(5)(1)〜(4)のいずれか1項に記載の銅合金板材を製造する方法であって、前記
銅合金板材を与える合金組成の銅合金に、
(a)高周波溶解炉による溶解と鋳造とを行って鋳塊を得る鋳造工程、
(b)700℃〜1020℃で10分〜10時間行う均質化熱処理工程、
(c)500℃〜1020℃の加工温度で30%〜98%の加工率で行う熱間圧延工程、
(d)50%〜99%の加工率で行う冷間圧延工程、
(e)600℃〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理工程、
(f)5%〜55%の加工率で行う冷間加工工程、
(g)溶質原子の完全固溶温度をP℃とした場合に、(P−200)℃以上で(P−10)℃以下の温度において1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理工程、
(h)(P+10)℃以上で(P+150)℃以下において、1秒〜10分間保持する最終溶体化熱処理工程、を順に施し、
その後に、(i)350℃〜600℃で5分間〜20時間行う時効析出熱処理工程を施すことを特徴とする銅合金板材の製造方法。
(6)前記(i)の時効析出熱処理工程の後に、(j)2%〜45%の加工率で仕上げ圧延する冷間圧延工程、及び(k)300℃〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍工程をこの順に施すことを特徴とする(5)に記載の銅合金板材の製造方法。
また、本発明の銅合金板材の製造方法は、上記の曲げ加工性に優れ、優れた強度を有し、電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材等、自動車車載用などのコネクタや端子材、リレー、スイッチなどに好適な銅合金板材を製造する方法として好適なものである。
なお、本発明の銅合金板材は、その特性を圧延板の所定の方向における原子面の集積率で規定するものであるが、これは銅合金板材としてそのような特性を有していれば良いのであって、銅合金板材の形状は板材や条材に限定されるものではなく、本発明では、管材も板材として解釈して取り扱うことができるものとする。
銅合金板材の曲げ加工時のクラックが発生する原因を明らかにするために、本発明者らは、曲げ変形した後の材料の金属組織を詳細に調査した。その結果、基体材料は均一に変形しているのではなく、特定の結晶方位の領域のみに変形が集中し、不均一な変形が進行することが観察された。そして、その不均一変形により、曲げ加工した後の基体材料表面には、数ミクロンの深さのシワや、微細なクラックが発生するがその解決方法が判らなかった。しかし、本発明者らは鋭意研究の結果、EBDS測定により規定される圧延板の幅方向(TD)に(111)面が向く原子面の領域(この領域については、以下に詳述する。)を低減させた場合に、不均一な変形が抑制され、基体材料の表面に発生するシワが低減され、クラックが抑制されることを見出した。
この現象のメカニズムとして、(111)面は引張応力に対して最も加工硬化し易い方位の一つであり、曲げ変形中の応力下においても転位が増殖し易い方位と考えられる。高密化した転位はマイクロボイドの発生源となり、クラックの原因となる。この(111)面がTDを向く原子面の領域の割合を減らすことによって、特に圧延方向に対して曲げ軸が平行になるBW曲げにおいて、曲げ加工性が改善されたと考えられる。
圧延板の幅方向(TD)に、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域の面積率が50%以下のときに、上記の効果が得られる。好ましくは45%以下、更に好ましくは1%以上40%以下であり、特に好ましくは30%以上35%以下である。この面積率を定義し上記の範囲に特定することで、上述したように、曲げ加工性の改善を図ることができる。
すなわち、本発明において、圧延板の幅方向(TD)に向く原子面の集積に関し、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域とは、圧延板の幅方向(TD)に向く、つまりTDに対向する原子面の集積に関して、理想方位である圧延板の幅方向(TD)を法線とする(111)面自体と、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内であるそれぞれの原子面を合わせた原子面が存在する面方位の領域の総和をいう。以下、これらの領域を、単に、TDに(111)面が向く原子面の領域ともいう。
図3に上記の内容を図示した。図3(a)は、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内の原子面の例を図示するものであって、本明細書では、この例で示される原子面を、圧延板幅方向(TD)に(111)面が向く方位を有する原子面と簡略化した記載を併用するので、圧延板幅方向(TD)に(111)面が向く方位を有する原子面と記載されている場合でも、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内の原子面の面方位の総和を表すものとする。
図3(b)は、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°を超える原子面の例を図示するものであって、この例で示される原子面を、圧延板幅方向(TD)に(111)面が向かない方位を有する原子面という。銅合金において(111)面は8個あるが、その中から法線ベクトルがTDに最も近い(111)面についてのみ、(111)面の法線となす角の角度が20°以内となるベクトルの領域を図中に円錐(点線)で示している。
EBSDによる方位解析において得られる情報は、電子線が試料に侵入する数10nmの深さまでの方位情報を含んでいるが、測定している広さに対して充分に小さいため、本明細書中では面積率として記載した。
結晶方位の解析にEBSD測定を用いることにより、従来のX線回折法による板面方向(ND)に対する特定原子面の集積の測定とは大きく異なり、三次元方向のより完全に近い結晶方位情報がより高い分解能で得られるため、曲げ加工性を支配する結晶方位について全く新しい知見を獲得することができる。
・Ni,Co,Si
本発明のコネクタ用材料としては、銅または銅合金が用いられる。コネクタに要求される導電性、機械的強度および耐熱性を有するものとして、銅の他に、リン青銅、黄銅、洋白、ベリリウム銅、コルソン系合金(Cu−Ni−Si系)などの銅合金が好ましい。特に、本発明の特定の結晶方位集積関係を満たす面積率を得たい場合には、純銅系の材料やベリリウム銅、コルソン系合金を含む析出型合金が好ましい。更に、最先端の小型端子材料に求められるような、高強度と高導電性を両立させるためには、Cu−Ni−Si系、Cu−Ni−Co−Si系、Cu−Co−Si系の析出型銅合金が好ましい。
これは、りん青銅や黄銅などの固溶型合金では、熱処理中の結晶粒成長においてCube方位粒成長の核となる、冷間圧延材中のCube方位をもつ微少領域が減少するためである。これは、りん青銅や黄銅などの積層欠陥エネルギーが低い系では、冷間圧延中に剪断帯が発達し易いためである。
次に、耐応力緩和特性などの特性(二次特性)を向上させる添加元素の効果について示す。好ましい添加元素としては、Sn、Zn、Ag、Mn、B、P、Mg、Cr、Fe、Ti、ZrおよびHfが挙げられる。添加効果を充分に活用し、かつ導電率を低下させないためには、総量で0.005〜2.0mass%であることが好ましく、さらに好ましくは0.01〜1.5mass%、より好ましくは、0.03〜0.8mass%である。これらの添加元素が総量を過多としないことで導電率を十分に確保することができる。なお、これらの添加元素を総量で過少としないことで、これらの元素を添加した効果を十分に発揮させることができる。
次に、本発明の銅合金板材の製造方法(その結晶方位を制御する方法)について説明する。ここでは、析出型銅合金の板材(条材)を例に挙げて説明するが、固溶型合金材料、希薄系合金材料、純銅系材料に展開することが可能である。
一般に、析出型銅合金は、均質化熱処理した鋳塊を熱間と冷間の各ステップで薄板化し、700〜1020℃の温度範囲で最終溶体化熱処理を行って溶質原子を再固溶させた後に、時効析出熱処理と仕上げ冷間圧延によって必要な強度を満足させるように製造される。時効析出熱処理と仕上げ冷間圧延の条件は、所望の強度及び導電性などの特性に応じて、調整される。銅合金の集合組織については、この一連のステップにおける、最終溶体化熱処理中に起きる再結晶によってそのおおよそが決定し、仕上げ圧延中に起きる方位の回転により、最終的に決定される。
熱間圧延[工程3]の終了温度が低い場合には、析出速度が遅くなるため、水冷[工程4]は必ずしも必要ではない。どの温度以下で熱間圧延を終了すれば、水冷が不要になるかは、合金濃度や熱間圧延中の析出量によって異なり、適宜選択すれば良い。面削[工程5]は、熱間圧延後の材料表面のスケールによっては、省かれる場合もある。また、酸洗浄などによる溶解によって、スケールを除去しても良い。
動的再結晶温度以上で行う高温圧延を熱間圧延、室温以上の高温で動的再結晶温度以下の高温圧延を温間圧延と、用語を使い分ける場合もあるが、両者を含めて熱間圧延とするのが一般的である。本発明においても、両者を合わせて熱間圧延と呼ぶ。
従来の析出型銅合金の一般的な製造方法として、溶体化熱処理時に再結晶も起きるため、溶質原子の固溶と再結晶の二つの目的の達成が兼ねられていた。一方、本発明の銅合金板材の製造方法においては、この二つの目的を一つ一つ達成し、合わせて集合組織の結晶方位を制御するものであり、このためにそれぞれ別々の熱処理によって行うものである。即ち、提供材に対して、第一に、中間再結晶熱処理[工程9]を行い、その後に最終溶体化熱処理[工程10]を行うものである。
そして、この中間再結晶熱処理と最終溶体化熱処理の温度は、溶質原子が完全に固溶する温度であるP℃を用いて規定された特定の温度範囲として規定される。
中間再結晶熱処理の温度は、(P−200)℃以上で(P−10)℃以下である。この温度が低すぎる場合は、再結晶が不十分であり、逆に高すぎる場合は、TDに向く(111)面の割合が充分に低下しない。中間再結晶熱処理の温度は、好ましくは、(P−170)℃〜(P−20)℃、更に好ましくは、(P−140)℃〜(P−30)℃である。
最終溶体化熱処理の温度は、(P+10)℃以上で(P+150)℃以下である。この温度が低すぎる場合は、溶質原子の固溶が不十分であり、逆に高すぎる場合は、結晶粒が粗大化する。最終溶体化熱処理の温度は、好ましくは、(P+20)℃〜(P+130)℃、更に好ましくは、(P+30)℃〜(P+100)℃である。
最終溶体化熱処理の処理時間は1秒〜10分間であり、更に好ましくは5秒〜5分間である。最終溶体化熱処理の処理時間が短すぎる場合は溶質原子の固溶が不十分であり、また、これが長すぎる場合は結晶粒が粗大化して成形性が低下する。
表1−1の合金成分の欄の組成に示すように、少なくともNiとCoの中から1種または2種を合計で0.5〜5.0mass%、Siを0.1〜1.5mass%含有し、残部がCuと不可避不純物から成る合金を高周波溶解炉により溶解し、これを鋳造して鋳塊を得た。その後に、700℃〜1020℃で10分〜10時間の均質化熱処理、加工温度が500〜1020℃で加工率が30〜98%の熱間圧延、水冷、50〜99%の冷間圧延と、この順に施し、この状態を提供材とし、下記A〜Fのいずれかの工程にて、本発明例および参考例1−1〜1−19並びに比較例1−1〜1−9の銅合金板材の供試材を製造した。
600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、(P−200)℃以上(P−10)℃以下において、1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理、2〜45%の加工率の仕上げ圧延、300〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍を行う。
600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、(P−200)℃以上(P−10)℃以下において、1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、2〜40%の加工率の圧延、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理、2〜45%の加工率の仕上げ圧延、300〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍を行う。
600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、(P−200)℃以上(P−10)℃以下において、1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理を行う。
600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、(P−200)℃以上(P−10)℃以下において、1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、2〜45%の加工率の圧延、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理を行う。
(P−200)℃以上(P−10)℃以下において、1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理、2〜45%の加工率の仕上げ圧延、300〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍を行う。
600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、(P+10)℃以上(P+150)℃以下において1秒〜1分間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理、2〜45%の加工率の仕上げ圧延、300〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍を行う。
EBSD法により、約500μm四方の測定領域で、スキャンステップが0.5μmの条件で測定を行った。測定面積は結晶粒を200個以上含むことを基準として調整した。上述したように、各理想方位であるTDを法線とする(111)面と、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面各々とを合わせた領域(これらを併せて、前述のTDに(111)面が向く原子面の領域である)について、これらの合計の面積率を以下の式によって算出した。
面積率(%)={((111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内に向く原子面の面積の合計)/全測定面積}×100
以下の各表中には、これを単に「面積率(%)」として示す。
なお、EBSD測定装置として、TSL社製OIM5.0HIKARIを用いた。
圧延方向に垂直に幅10mm、長さ25mmに切出し、これに曲げの軸が圧延方向に直角になるようにW曲げしたものをGW(Good Way)、圧延方向に平行になるようにW曲げしたものをBW(Bad Way)とし、曲げ部を50倍の光学顕微鏡で観察し、クラックの有無を調査した。
曲げ加工部にクラックがなく、シワも軽微なものを「良(◎)」、クラックがないがシワが大きいものの実用上問題ないものを「可(○)」、クラックのあるものを「不可(×)」と判定した。各曲げ部の曲げ角度は90°、曲げ部の内側半径は0.15mmとした。
圧延平行方向から切り出したJIS Z 2201−13B号の試験片をJIS Z2241に準じて3本測定しその平均値を示した。
20℃(±0.5℃)に保たれた恒温漕中で四端子法により比抵抗を計測して導電率を算出した。なお、端子間距離は100mmとした。
日本伸銅協会 JCBA T309:2001(これは仮規格である。旧規格は「日本電子材料工業会標準規格 EMAS−3003」であった。)に準じ、以下に示すように、150℃で1000時間保持後の条件で測定した。片持ち梁法により耐力の80%の初期応力を負荷した。
一方、表1−2に示すように、本発明の規定を満たさない場合は、特性が劣る結果となった。
すなわち、比較例1−1は、NiとCoの総量が少ないために、析出硬化に寄与する化合物(析出物)の密度が低下し強度が劣った。また、NiまたはCoと化合物を形成しないSiが金属組織中に過剰に固溶し導電率が劣った。比較例1−2は、NiとCoの総量が多いために、導電率が劣った。比較例1−3は、Siが少ないために強度が劣った。比較例1−4は、Siが多いために導電率が劣った。
比較例1−5〜1−9はTDに(111)面が向く割合が高く、曲げ加工性が劣った。特にBW曲げにおいて、顕著なクラックが見られた。
表2の合金成分の欄に示す組成で、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金について、実施例1と同様にして、本発明例および参考例2−1〜2−17および比較例2−1〜2−3の銅合金板材の供試材を製造し、実施例1と同様に特性を調査した。結果を表2に示す。
一方、本発明の規定を満たさない場合は、特性が劣った。すなわち、比較例2−1、2−2、2−3(いずれも、前記(2)項に係る発明の比較例)は、Ni、CoおよびSi以外のその他の元素の添加量が多いために、導電率が劣った。
表3に示す組成で、残部がCuと不可避不純物からなる銅合金について、鋳塊を700℃〜1020℃で10分〜10時間の均質化熱処理後、実施例1と同様に熱間圧延の後に水冷し、50〜99%の冷間圧延、600〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理、5〜55%の加工率の冷間加工、をこの順に施した。
その後に表4に示す様な、中間再結晶熱処理と最終溶体化熱処理を行った。その後、350〜600℃において5分間〜20時間の時効析出熱処理、2〜45%の加工率の仕上げ圧延、300〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍を行い、供試材を製造した。実施例1と同様に特性を調査した。結果を表4に示す。
一方、本発明の規定を満たさない場合は、特性が劣った。すなわち、比較例3−1は、中間再結晶熱処理の温度が低いためにTDに(111)面が向く領域が高まり、曲げ性が劣った。比較例3−2は、中間再結晶熱処理の温度が高いためにTDに(111)面が向く領域が高まり、曲げ性が劣った。比較例3−3は、中間再結晶熱処理の処理時間が長いために溶質原子が粗大な析出物となり、最終溶体化熱処理にて充分に固溶されず、耐力が劣った。比較例3−4は、最終溶体化熱処理の処理温度が低いために溶質原子の固溶が不十分で、耐力が劣った。比較例3−5は、最終溶体化熱処理の処理温度が高いために結晶粒が粗大化し、耐力が劣った。比較例3−6は、最終溶体化熱処理の処理時間が長いために結晶粒が粗大化し、耐力が劣った。また、比較例3−5、3−6は結晶粒径が大きいために曲げシワが大きく、良好ではなかった。
上記参考例1−1と同様の金属元素を配合し、残部がCuと不可避不純物から成る合金を高周波溶解炉により溶解し、これを0.1〜100℃/秒の冷却速度で鋳造して鋳塊を得た。これを900〜1020℃で3分から10時間の保持後、熱間加工を行った後に水焼き入れを行い、酸化スケール除去のために面削を行った。この後の工程は、次に記載する工程A−3,B−3の処理を施すことによって銅合金c01を製造した。
製造工程には、1回または2回以上の溶体化熱処理を含み、ここでは、その中の最後の溶体化熱処理の前後で工程を分類し、中間溶体化までの工程でA−3工程とし、中間溶体化より後の工程でB−3工程とした。
工程B−3:断面減少率が50%以下の冷間加工を施し、400〜700℃で5分〜10時間の熱処理を施し、断面減少率が30%以下の冷間加工を施し、200〜550℃で5秒〜10時間の調質焼鈍を施す。
上記参考例1−1の組成の銅合金を、電気炉により大気中にて木炭被覆下で溶解し、鋳造可否を判断した。溶製した鋳塊を熱間圧延し、厚さ15mmに仕上げた。つづいてこの熱間圧延材に対し、冷間圧延及び熱処理(冷間圧延1→溶体化連続焼鈍→冷間圧延2→時効処理→冷間圧延3→短時間焼鈍)を施し、所定の厚さの銅合金薄板(c04)を製造した。
上記参考例1−1の組成をもつ合金について、クリプトル炉において大気中で木炭被覆下で溶解し、鋳鉄製ブックモールドに鋳造し、厚さが50mm、幅が75mm、長さが180mmの鋳塊を得た。そして、鋳塊の表面を面削した後、950℃の温度で厚さが15mmになるまで熱間圧延し、750℃以上の温度から水中に急冷した。次に、酸化スケールを除去した後、冷間圧延を行い、所定の厚さの板を得た。
溶体化処理温度: 900℃
人工時効硬化処理温度×時間: 450℃×4時間
板厚: 0.6mm
実施例1に示す銅合金を溶製し、縦型連続鋳造機を用いて鋳造した。得られた鋳片(厚さ180mm)から厚さ50mmの試料を切り出し、これを950℃に加熱したのち抽出して、熱間圧延を開始した。その際、950℃〜700℃の温度域での圧延率が60%以上となり、かつ700℃未満の温度域でも圧延が行われるようにパススケジュールを設定した。熱間圧延の最終パス温度は600℃〜400℃の間にある。鋳片からのトータルの熱間圧延率は約90%である。熱間圧延後、表層の酸化層を機械研磨により除去(面削)した。
700℃未満〜400℃での熱間圧延率: 56%(1パス)
溶体化処理前 冷間圧延率: 92%
中間冷間圧延 冷間圧延率: 20%
仕上げ冷間圧延 冷間圧延率: 30%
100℃から700℃までの昇温時間: 10秒
2 負荷を除いた後の試験片
3 応力を負荷しなかった場合の試験片
4 試験台
Claims (6)
- Niを0.5〜5.0mass%、Siを0.1〜1.5mass%含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金板材であって、
EBSD(Electron Back Scatter Diffraction:電子後方散乱回折)測定における結晶方位解析において、圧延板の幅方向(TD)に向く原子面の集積に関し、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域の面積率が50%以下であり、耐力が500MPa以上、導電率が30%IACS以上であることを特徴とする銅合金板材(ただし、EBSD測定における結晶方位解析において、Cube方位{001}<100>の面積率が50%以上となるものを除く。)。 - Niを0.5〜5.0mass%、Siを0.1〜1.5mass%含有し、かつ、Sn、Zn、Ag、Mn、B、P、Mg、Cr、Fe、Ti、ZrおよびHfからなる群から選ばれる少なくとも1種を合計で0.005〜2.0mass%含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金板材であって、
EBSD(Electron Back Scatter Diffraction:電子後方散乱回折)測定における結晶方位解析において、圧延板の幅方向(TD)に向く原子面の集積に関し、(111)面の法線とTDのなす角の角度が20°以内である原子面を有する領域の面積率が50%以下であり、耐力が500MPa以上、導電率が30%IACS以上であることを特徴とする銅合金板材(ただし、EBSD測定における結晶方位解析において、Cube方位{001}<100>の面積率が50%以上となるものを除く。)。 - Niの含有率が1.5〜4.2mass%である請求項1または2に記載の銅合金板材。
- コネクタ用材料であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の銅合金板材。
- 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の銅合金板材を製造する方法であって、前記
銅合金板材を与える合金組成の銅合金に、
(a)高周波溶解炉による溶解と鋳造とを行って鋳塊を得る鋳造工程、
(b)700℃〜1020℃で10分〜10時間行う均質化熱処理工程、
(c)500℃〜1020℃の加工温度で30%〜98%の加工率で行う熱間圧延工程、
(d)50%〜99%の加工率で行う冷間圧延工程、
(e)600℃〜900℃で10秒〜5分間保持する熱処理工程、
(f)5%〜55%の加工率で行う冷間加工工程、
(g)溶質原子の完全固溶温度をP℃とした場合に、(P−200)℃以上で(P−10)℃以下の温度において1秒〜20時間保持する中間再結晶熱処理工程、
(h)(P+10)℃以上で(P+150)℃以下において、1秒〜10分間保持する最終溶体化熱処理工程、を順に施し、
その後に、(i)350℃〜600℃で5分間〜20時間行う時効析出熱処理工程を施すことを特徴とする銅合金板材の製造方法。 - 前記(i)の時効析出熱処理工程の後に、(j)2%〜45%の加工率で仕上げ圧延する冷間圧延工程、及び(k)300℃〜700℃で10秒〜2時間保持する調質焼鈍工程をこの順に施すことを特徴とする請求項5に記載の銅合金板材の製造方法。
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