[发明专利]铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及强度各向异性小、且弯曲加工性优异的铜合金，涉及可适宜用于汽车用连接器等的电气/电子构件用的高强度铜合金。

背景技术

近年来，伴随着电子设备的小型化及轻量化的要求，正在推进连接器、端子、开关、继电器、引线框等电气/电子构件的小型化及轻量化。

为了该电气/电子构件的小型化及轻量化，而减小用于该电气/电子构件的铜合金材料的板厚及宽度，特别是在IC中，已使用板厚薄至0.1～0.15mm的铜合金板。其结果是，这些电气/电子构件所使用的铜合金材料需要更高的拉伸强度。例如，就汽车用连接器等而言，需要屈服点为650MPa以上的高强度铜合金板。

此外，就上述连接器、端子、开关、继电器、引线框等所使用的铜合金板而言，不仅要求上述的高强度及高导电率，而且多要求180°的密合弯曲等严格的弯曲加工性。

而且，电气/电子构件的上述薄板化及狭幅化的倾向使铜合金材料的导电性部分的剖面面积减少。为了弥补该剖面面积的减少所引起的导电性的降低，而要求铜合金材料自身的导电率为30％IACS以上的良好的导电率。

因此，上述各种特性优异且廉价的科森合金(Cu-Ni-Si系铜合金)已使用于电气/电子构件。该科森合金是硅化镍化合物(Ni2Si)相对于铜的固溶限根据温度而显著地发生变化的合金，是通过淬火、回火而硬化的析出硬化型合金的1种，其耐热性、高温强度均良好，目前正广泛用于导电用各种弹簧、高抗拉强度用电线等。

但是，该科森合金的轧制平行方向(L.D.方向)和轧制垂直方向(T.D.方向)的强度差大，即，具有与轧制平行方向相比轧制垂直方向的强度相对较低的特征。此外，还具有拉伸强度(TS)与0.2％屈服点(YP)的差较大的特征。因此，在将该科森合金用于端子、连接器的情况下，轧制垂直方向的屈服点变低，产生压接强度不足等的问题。

另一方面，如果为了提高科森合金的压接强度而进行高强度化，则发生弯曲加工时产生裂纹的问题。因此，希望开发出解决了强度的各向异性小、弯曲加工性优异这种相矛盾的问题的新型的科森合金。

已提出了各种改善该科森合金的弯曲加工性的方法。例如，作为专利文献1，提出了除Ni、Si外还含有Mg，同时限制S的含量，使适宜的强度、导电性、弯曲加工性、应力弛豫特性、镀敷密合性提高的方法。此外，作为专利文献2，提出了在固溶化后不进行冷轧而实施时效，从而使夹杂物尺寸为2μm以下，并且将0.1μm以上且2μm以下的夹杂物的总量控制为总容积的0.5％以下的方法。

而且，作为使科森合金的弯曲加工性提高的有效的方法，提出了对晶粒的集合组织进行控制的技术。例如，根据专利文献3，提出了下述铜合金板：使包含2.0～6.0质量％的Ni、且以Ni/Si的质量比计在4～5的范围内包含Si的科森合金的平均结晶粒径为10μm以下，并且在基于SEM-EBSP法得到的测定结果中，具有Cube取向{001}<100>的比例为50％以上的集合组织，且不具有可通过300倍的光学显微镜的组织观察而观察到的层状边界。

根据该专利文献3，其公开了下述内容：在对由Cu-Ni-Si系铜合金构成的铜合金轧制板进行精加工冷轧时，在最终固溶处理前以95％以上的加工率进行冷轧，在上述最终固溶处理后以20％以下的加工率进行冷轧，之后，实施时效处理，控制为上述的组织，由此得到导电率为20～45％IACS左右、并且具有700～1050MPa左右的拉伸强度的高强度、且弯曲加工性优异的科森合金。

此外，根据专利文献4，其公开了下述内容：将Cu-Ni-Si系铜合金的{420}面、{220}面的衍射强度控制在I{420}/IO{420}>1.0、I{220}/IO{220}≤3.0，由此使弯曲加工性提高。

另一方面，作为用于消除强度各向异性的方法，在专利文献5中，提出了提高固溶退火后的固溶量的方法。

此外，在专利文献6中，提出了通过控制晶粒的形状，来消除强度各向异性的方法。该方法为，通过使最终的压下率为3.0％以下，从而减小轧制平行方向的晶粒的长度和轧制垂直方向的晶粒的长度，由此减小强度各向异性的方法。

此外，作为强度各向异性小、且使弯曲加工性提高的方法，在专利文献7中，提出了分别对{220}结晶面的衍射强度、和{200}结晶面的衍射强度进行控制的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-180161号公报

专利文献2：日本特开2006-249516号公报