[发明专利]具有优异的弯曲成形性的CU-CO-SI-FE-P基合金及其生产方法

说明书

公开了具有强度、导电性和优异的弯曲成形性的铜‑钴‑硅‑铁‑磷(Cu‑Co‑Si‑Fe‑P)基合金及其生产方法。所述铜合金含有1.2至2.5质量％的钴(Co)；0.2至1.0质量％的硅(Si)；0.01至0.5质量％的铁(Fe)；0.001至0.2质量％的磷(P)；余量的铜(Cu)；不可避免的杂质；和任选地，0.05质量％以下的选自由镍(Ni)、锰(Mn)和镁(Mg)组成的组中的至少一种，其中钴(Co)质量与硅(Si)质量之比满足关系：3.5≤Co/Si≤4.5，其中铁(Fe)质量与磷(P)质量之比满足关系：1.0＜Fe/P。双峰结构提高了弯曲成形性，同时保持了电导率和强度。

技术领域

本公开涉及具有强度、导电性和优异的弯曲成形性的铜-钴-硅-铁-磷(Cu-Co-Si-Fe-P)基合金，其中所述合金由1.2至2.5质量％的钴(Co)、0.2至1.0质量％的硅(Si)、0.01至0.5质量％的铁(Fe)、0.001至0.2质量％的磷(P)、铜以及不可避免的杂质组成；所述合金具有650MPa或更高的拉伸强度，65％IACS以上的电导率以及高弯曲成形性，适用于小型电子设备的部件。此外，本公开涉及铜-钴-硅-铁-磷(Cu-Co-Si-Fe-P)基合金的生产方法。

背景技术

最近，小型电子设备(如智能手机、平板电脑终端和数码相机)的组件应比现有组件轻，同时，其性能特性应等于或高于现有组件。

传统上，在小型电子设备中，使用强度为590MPa的磷青铜合金。然而，近来，电子设备需要强度高于590MPa的合金。

此外，小型电子设备在使用过程中必须散发部件产生的热量，以防止部件过热(散热性)。因此，用于保护部件免受外部冲击的用于散热器的铜合金应应具有强度和散热性。可以基于热导率来测量铜合金的散热性。可以根据维德曼-弗朗兹定律将电导率转换为热导率。在特定温度范围内，热导率和电导率可以成比例关系。因此，可以基于铜合金的电导率的测量来计算铜合金的热导率。

此外，近来，用于小型电子设备的片材应具有0.1mm以下的厚度，因为该设备更轻、更薄且更小。但是，由于在这样的厚度下进行诸如HEM处理(完全接触弯曲)之类的180°弯曲程度的剧烈弯曲，因此即使在薄片状态下也要求优异的弯曲成形性。当在加工过程中由于缺乏弯曲成形性而产生裂纹时，该裂纹会对产品的可靠性产生不利影响，进而可能不适用于预期用途。

因此，近年来，用于电子设备的电子部件用铜合金板应具有600MPa以上的拉伸强度，50％IACS以上的电导率以及90°的弯曲成形性。然后，当在一次固溶处理然后进行沉淀处理的一般过程中，强度和电导率的平衡可以保持在0.1t以下，但是可能难以确保弯曲成形性。

结果，用于电子部件的铜合金不仅必须满足高强度和高电导率，而且还必须满足优异的弯曲成形性。

韩国专利申请No.10-2011-7011427公开了由于添加了铬(Cr)，在热加工过程中Cr优先析出在晶界上，从而抑制了裂纹的发生，从而抑制了产量的降低，并且可以产生Cr-Si基化合物以增加电导率并抑制晶粒尺寸的粗化。然而，Cr具有高的氧化性，因此铸造需要使用母合金，从而增加了生产成本，并且在制造现场的制造过程中难以调节组分的比例。此外，随着Cr含量的增加，Cr-Si基化合物的产生量增加，使得合金强度由于缺乏构成Co₂Si的Si而降低。此外，在上述专利文件中提出了一种通过在固溶处理之前通过沉淀将晶粒尺寸控制为15-30μm的方法。然而，沉淀热处理是最昂贵的工艺之一。当使用该方法时，由于需要两次沉淀工艺，因此整个工艺成本增加。