JPH0711363A - 高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法 - Google Patents
高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法Info
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- JPH0711363A JPH0711363A JP15838493A JP15838493A JPH0711363A JP H0711363 A JPH0711363 A JP H0711363A JP 15838493 A JP15838493 A JP 15838493A JP 15838493 A JP15838493 A JP 15838493A JP H0711363 A JPH0711363 A JP H0711363A
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- copper
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 銅が本来的に持っている優れた導電性（熱伝
導性）、冷間鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを
失わずに、高い強度を持った電気・電子機器用の銅合金
部材を提供する。 【構成】 Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される
少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含み、残
部がＣｕからなる原料を、溶体化処理及び冷間加工を行
った後、二段以上の時効処理を行うことにより形成され
た、Ｃｕマトリックス中に金属間化合物が析出した合金
であって、Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合
金全体への添加元素の添加量の１／２以下である高純度
のＣｕマトリックスを有する銅合金部材からなる。
導性）、冷間鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを
失わずに、高い強度を持った電気・電子機器用の銅合金
部材を提供する。 【構成】 Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される
少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含み、残
部がＣｕからなる原料を、溶体化処理及び冷間加工を行
った後、二段以上の時効処理を行うことにより形成され
た、Ｃｕマトリックス中に金属間化合物が析出した合金
であって、Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合
金全体への添加元素の添加量の１／２以下である高純度
のＣｕマトリックスを有する銅合金部材からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電気・電子機器などに用
いられる鍛造性の良好な高強度・高導電性銅合金部材及
びその製造方法に関する。
いられる鍛造性の良好な高強度・高導電性銅合金部材及
びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電気・電子機器用部材に関して
は、小型・軽量化及び低価格化がますます要求されてき
ている。この分野で用いられる銅合金部材に関しても、
銅が本来的に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷
間鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、
高い強度（硬さで代表される耐力）を与えるという要求
が非常に強くなってきている。
は、小型・軽量化及び低価格化がますます要求されてき
ている。この分野で用いられる銅合金部材に関しても、
銅が本来的に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷
間鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、
高い強度（硬さで代表される耐力）を与えるという要求
が非常に強くなってきている。
【０００３】このような銅合金部材として、Ｃｒ銅、Ｚ
ｒ銅、Ｃｒ−Ｚｒ銅、Ｔｉ銅などの析出硬化型銅合金が
一般的に知られている。これらの銅合金部材は、溶体化
処理及び冷間加工を行った後、一段時効処理を行うこと
により製造されている。しかし、従来の銅合金部材で
は、高強度と高導電性とを同時に満たすことは困難であ
った。
ｒ銅、Ｃｒ−Ｚｒ銅、Ｔｉ銅などの析出硬化型銅合金が
一般的に知られている。これらの銅合金部材は、溶体化
処理及び冷間加工を行った後、一段時効処理を行うこと
により製造されている。しかし、従来の銅合金部材で
は、高強度と高導電性とを同時に満たすことは困難であ
った。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、銅が本来的
に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷間鍛造性、
ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、高い強度を
持った電気・電子機器用の銅合金部材を提供することを
目的とする。
に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷間鍛造性、
ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、高い強度を
持った電気・電子機器用の銅合金部材を提供することを
目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段と作用】本発明の高強度・
高導電性銅合金部材は、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群よ
り選択される少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量
％を含み、残部がＣｕからなる組成を有し、Ｃｕマトリ
ックス中に金属間化合物が析出した合金であって、前記
Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合金全体への
添加元素の添加量の１／２以下であることを特徴とする
ものである。
高導電性銅合金部材は、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群よ
り選択される少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量
％を含み、残部がＣｕからなる組成を有し、Ｃｕマトリ
ックス中に金属間化合物が析出した合金であって、前記
Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合金全体への
添加元素の添加量の１／２以下であることを特徴とする
ものである。
【０００６】本発明の高強度・高導電性銅合金部材の製
造方法は、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される
少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含み、残
部がＣｕからなる原料を、溶体化処理及び冷間加工を行
った後、二段以上の時効処理を行うことを特徴とするも
のである。
造方法は、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される
少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含み、残
部がＣｕからなる原料を、溶体化処理及び冷間加工を行
った後、二段以上の時効処理を行うことを特徴とするも
のである。
【０００７】以下、本発明に係る高強度・高導電性銅合
金部材について、さらに詳細に説明する。本発明におい
て、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される少なく
とも１種の元素の添加量については、０．１重量％未満
では強度が不足し、一方１．５重量％を超えると熱間加
工性が劣化する。これらの添加元素の添加量は、０．５
〜１．０重量％であることがより好ましい。
金部材について、さらに詳細に説明する。本発明におい
て、Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択される少なく
とも１種の元素の添加量については、０．１重量％未満
では強度が不足し、一方１．５重量％を超えると熱間加
工性が劣化する。これらの添加元素の添加量は、０．５
〜１．０重量％であることがより好ましい。
【０００８】本発明に係る銅合金部材は、強度及び導電
性を調整するために、さらにＳｉ，Ｇｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｙからなる群より選択される少なくとも１種の元素を
０．００５〜０．８重量％含んでいてもよい。これらの
元素の添加量については、０．００５重量％未満では添
加の効果が得られず、一方０．８重量％を超えると導電
率が低下する。本発明の銅合金部材には、以上の各元素
のほかに不可避の不純物も含まれる。
性を調整するために、さらにＳｉ，Ｇｅ，Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｙからなる群より選択される少なくとも１種の元素を
０．００５〜０．８重量％含んでいてもよい。これらの
元素の添加量については、０．００５重量％未満では添
加の効果が得られず、一方０．８重量％を超えると導電
率が低下する。本発明の銅合金部材には、以上の各元素
のほかに不可避の不純物も含まれる。
【０００９】本発明において、溶体化処理の条件は９０
０〜９７０℃であることが好ましい。温度が９００℃未
満では、時効処理後の強度が不足する。一方、９７０℃
を超えると長時間の処理によって結晶粒界に添加元素が
凝縮するため、好ましくない。具体的には、９３０〜９
６０℃で１時間加熱した後、水冷して急冷することがよ
り好ましい。
０〜９７０℃であることが好ましい。温度が９００℃未
満では、時効処理後の強度が不足する。一方、９７０℃
を超えると長時間の処理によって結晶粒界に添加元素が
凝縮するため、好ましくない。具体的には、９３０〜９
６０℃で１時間加熱した後、水冷して急冷することがよ
り好ましい。
【００１０】本発明において、冷間加工（冷間鍛造）の
加工率は２０〜９９％であることが好ましい。加工率が
２０％未満では時効処理後の強度が不足し、一方９９％
を超える冷間加工は困難である。加工率は４０〜８０％
であることがより好ましい。
加工率は２０〜９９％であることが好ましい。加工率が
２０％未満では時効処理後の強度が不足し、一方９９％
を超える冷間加工は困難である。加工率は４０〜８０％
であることがより好ましい。
【００１１】本発明において、時効処理は、二段以上行
われる。第一段の時効処理は４００〜５００℃で行うこ
とが好ましい。また、第二段の時効処理を第一段の時効
処理より１０〜１００℃高い温度で行う。この温度差が
低すぎると強度及び導電率の向上が期待できない。一
方、温度差が高すぎると、導電率は向上するが、強度が
低下する。
われる。第一段の時効処理は４００〜５００℃で行うこ
とが好ましい。また、第二段の時効処理を第一段の時効
処理より１０〜１００℃高い温度で行う。この温度差が
低すぎると強度及び導電率の向上が期待できない。一
方、温度差が高すぎると、導電率は向上するが、強度が
低下する。
【００１２】本発明においては、第一段の時効処理と第
二段の時効処理との間に、冷間加工を行ってもよい。こ
のときの加工率は２０〜９８％であることが好ましい。
加工率が２０％未満では時効処理後の強度が不足し、一
方９８％を超える冷間加工は困難である。
二段の時効処理との間に、冷間加工を行ってもよい。こ
のときの加工率は２０〜９８％であることが好ましい。
加工率が２０％未満では時効処理後の強度が不足し、一
方９８％を超える冷間加工は困難である。
【００１３】以上のような方法によって得られる本発明
の銅合金部材は、Ｃｕマトリックス中に金属間化合物が
析出した、いわゆる析出硬化型の合金である。そして、
Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合金全体への
添加元素の添加量の１／２以下となっている。この値
は、２／５以下であることがより好ましい。
の銅合金部材は、Ｃｕマトリックス中に金属間化合物が
析出した、いわゆる析出硬化型の合金である。そして、
Ｃｕマトリックスへの添加元素の固溶量が合金全体への
添加元素の添加量の１／２以下となっている。この値
は、２／５以下であることがより好ましい。
【００１４】このことは、本発明の銅合金部材は従来の
ものと比較して、Ｃｕマトリックスの純度が非常に高い
ことを意味している。したがって、本発明の銅合金部材
は、銅が本来的に持っている優れた導電性などの特性を
失わずに、金属間化合物の析出に起因する高い強度を有
する。
ものと比較して、Ｃｕマトリックスの純度が非常に高い
ことを意味している。したがって、本発明の銅合金部材
は、銅が本来的に持っている優れた導電性などの特性を
失わずに、金属間化合物の析出に起因する高い強度を有
する。
【００１５】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。表１及び
表２に示すような組成を有する４０ｍｍ径のインゴット
を溶製した。各インゴットを８００℃で熱間加工を行
い、３ｍｍ厚の板を作製した。得られた板を９５０℃で
１時間加熱して溶体化処理した後、水冷した。さらに、
表１及び表２に示すように、冷間加工及び時効処理を施
した。
表２に示すような組成を有する４０ｍｍ径のインゴット
を溶製した。各インゴットを８００℃で熱間加工を行
い、３ｍｍ厚の板を作製した。得られた板を９５０℃で
１時間加熱して溶体化処理した後、水冷した。さらに、
表１及び表２に示すように、冷間加工及び時効処理を施
した。
【００１６】得られた各試料について、合金全体への添
加元素の添加量に対するＣｕマトリックスへの添加元素
の固溶量の割合、ビッカース硬さＨｖ、導電率（％ＩＡ
ＣＳ）、及びビッカース硬さＨｖと導電率（％ＩＡＣ
Ｓ）とを掛け合わせたｆ値を調べた結果を併記する。
加元素の添加量に対するＣｕマトリックスへの添加元素
の固溶量の割合、ビッカース硬さＨｖ、導電率（％ＩＡ
ＣＳ）、及びビッカース硬さＨｖと導電率（％ＩＡＣ
Ｓ）とを掛け合わせたｆ値を調べた結果を併記する。
【００１７】表１及び表２から明らかなように、本発明
に係る銅合金部材（試料６〜２０）は従来のもの（試料
１〜６）と比較して、硬さ及び導電率がともに向上し、
ｆ値が改善されている。
に係る銅合金部材（試料６〜２０）は従来のもの（試料
１〜６）と比較して、硬さ及び導電率がともに向上し、
ｆ値が改善されている。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、銅
が本来的に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷間
鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、高
い強度を持った電気・電子機器用の銅合金部材を提供で
き、小型・軽量化及び低価格化を達成できる。
が本来的に持っている優れた導電性（熱伝導性）、冷間
鍛造性、ろう付け性、はんだ付け性などを失わずに、高
い強度を持った電気・電子機器用の銅合金部材を提供で
き、小型・軽量化及び低価格化を達成できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅井 普三 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 中島 信昭 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 廣井 光正 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株 式会社東芝横浜事業所内
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択さ
れる少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含
み、残部がＣｕからなる組成を有し、Ｃｕマトリックス
中に金属間化合物が析出した合金であって、前記Ｃｕマ
トリックスへの添加元素の固溶量が合金全体への添加元
素の添加量の１／２以下であることを特徴とする高強度
・高導電性銅合金部材。 - 【請求項２】 Ｃｒ，Ｚｒ，Ｔｉからなる群より選択さ
れる少なくとも１種の元素０．１〜１．５重量％を含
み、残部がＣｕからなる原料を、溶体化処理及び冷間加
工を行った後、二段以上の時効処理を行うことを特徴と
する高強度・高導電性銅合金部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15838493A JPH0711363A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15838493A JPH0711363A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0711363A true JPH0711363A (ja) | 1995-01-13 |
Family
ID=15670547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15838493A Pending JPH0711363A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 高強度・高導電性銅合金部材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0711363A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1582602A2 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy and copper alloy manufacturing method |
| KR100879210B1 (ko) * | 2004-06-22 | 2009-01-16 | 현대중공업 주식회사 | 고온 내마모성이 우수한 크롬동 콘택트 팁의 제조방법 |
| WO2012132765A1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電子材料用Ｃｕ－Ｓｉ－Ｃｏ系銅合金及びその製造方法 |
| CN104137191A (zh) * | 2011-12-28 | 2014-11-05 | 矢崎总业株式会社 | 超细导体材料、超细导体、超细导体的制造方法以及超细电线 |
| US9476109B2 (en) | 2010-03-31 | 2016-10-25 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Cu—Ni—Si—Co copper alloy for electronic material and process for producing same |
| US9490039B2 (en) | 2011-03-29 | 2016-11-08 | Jx Nippon Mining & Metals Corporation | Strip of Cu—Co—Si-based copper alloy for electronic materials and the method for producing the same |
| CN111197127A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 财团法人工业技术研究院 | 铜锆合金散热元件及铜锆合金壳体的制造方法 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP15838493A patent/JPH0711363A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1582602A2 (en) * | 2004-03-29 | 2005-10-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy and copper alloy manufacturing method |
| EP1582602A3 (en) * | 2004-03-29 | 2009-01-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Copper alloy and copper alloy manufacturing method |
| US9777348B2 (en) | 2004-03-29 | 2017-10-03 | Akihisa Inoue | Copper alloy and copper alloy manufacturing method |
| KR100879210B1 (ko) * | 2004-06-22 | 2009-01-16 | 현대중공업 주식회사 | 고온 내마모성이 우수한 크롬동 콘택트 팁의 제조방법 |
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| WO2012132765A1 (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-04 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 電子材料用Ｃｕ－Ｓｉ－Ｃｏ系銅合金及びその製造方法 |
| JP2012201977A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 電子材料用Ｃｕ−Ｓｉ−Ｃｏ系銅合金及びその製造方法 |
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| CN111197127A (zh) * | 2018-11-19 | 2020-05-26 | 财团法人工业技术研究院 | 铜锆合金散热元件及铜锆合金壳体的制造方法 |
| CN111197127B (zh) * | 2018-11-19 | 2021-03-05 | 财团法人工业技术研究院 | 铜锆合金散热元件及铜锆合金壳体的制造方法 |
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