[发明专利]铜合金、锻制铜、电子元件及连接器

说明书

技术领域

本发明涉及适于例如电子元件用材料的含有钛的铜合金、使用该铜合金的锻制铜(伸銅品)、使用该铜合金制造的电子元件以及连接器。

背景技术

近年，随着以便携式终端等为代表的电子仪器的小型化的日益发展，其中使用的连接器的间距变窄以及低矮化的趋势显著。越是小型的连接器，则管脚宽度越窄，形成弯折越小的加工形状，因此要求所使用的原料具有得到必要的弹性所需的高强度、和可以耐严酷的弯曲加工的优异的弯曲加工性。由此，含有钛的铜合金(以下称为“钛铜”)由于强度比较高、应力缓和特性在铜合金中最优异，一直以来被用作要求原材料强度的信号系统端子用原料。

钛铜为时效硬化型的铜合金。具体地说，通过固溶化处理，形成溶质原子Ti的过饱和固溶体，如果由该状态在低温下实施比较长时间的热处理，则通过旋节线分解，母相中Ti浓度周期性变动的调制结构生长，强度提高。基于上述增强机理，为了进一步提高钛铜的特性，对各种方法进行了研究。

此时，问题在于，强度和弯曲加工性为相反的特性。即，若提高强度则损害弯曲加工性，相反地，若重视弯曲加工性则得不到所需的强度。

因此，以往从添加Fe、Co、Ni、Si等第三元素(专利文献1)，规定固溶在母相中的杂质元素组的浓度、使它们作为第二相粒子(Cu-Ti-X系粒子)以规定的分布形态析出来提高调制结构的规则性(专利文献2)，规定对于使晶粒微细化有效的微量添加元素和第二相粒子的密度(专利文献3)，使晶粒微细化(专利文献4)等角度，为了同时实现钛铜的强度和弯曲加工性进行了研究开发。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本特开2004-231985号公报

[专利文献2]日本特开2004-176163号公报

[专利文献3]日本特开2005-97638号公报

[专利文献4]日本特开2006-283142号公报

发明内容

如此，钛铜通常通过锭的熔解铸造→均匀化退火→热轧→(退火和冷轧的重复进行)→最终固溶化处理→冷轧→时效处理的顺序制造，一直以来以该步骤为基础来谋求特性的改善。

但是在得到具有更优异特性的钛铜方面还有进一步改善的余地。因此，本发明通过从与以往不同的角度尝试改善钛铜的特性，提供具有优异的强度和弯曲加工性的铜合金、锻制铜、电子元件及连接器。

以往的钛铜的制造方法中，通过最终的固溶化处理使钛充分固溶在母相中后，进行冷轧使强度升高一定程度，最后通过时效处理发生旋节线分解，从而得到高强度的钛铜。因此，没有考虑过在冷轧之前实施好不容易固溶了的钛的稳定相有可能析出的热处理。

但是，本发明人进行精心研究，结果发现，若通过不生成或生成一部分钛的亚稳相或稳定相程度的适当热处理，在冷轧之前预先发生一定程度的旋节线分解，则随后进行冷轧以及时效处理而最终得到的钛铜的强度显著提高。即，相对于以往的钛铜在时效处理的一个阶段进行发生旋节线分解的热处理步骤，本发明的钛铜制造方法中，在隔着冷轧在2个阶段发生旋节线分解方面大幅不同。进一步可知，通过追加热处理步骤而在比以往低的温度一侧进行最终的时效处理，由此得到强度和弯曲加工性的平衡飞跃性地提高的钛铜。

通过采用上述制造步骤，钛铜的特性提高的原因还不十分清楚。并非意图通过理论来限定本发明，但是本发明人推测其原因如下。即，对于钛铜，在时效处理中随着钛的调制结构生长，钛的浓度变化的振幅(浓淡)增大，但是若达到一定的振幅，则不耐起伏的顶点附近的钛向更稳定的β’相、进一步β相变化。即，通过固溶化处理而固溶在母相中的钛通过随后施加热处理，Ti浓度周期性变动的调制结构慢慢变化，其向亚稳相β’相变化，最终向作为稳定相的β相变化。但是，认为若在最终固溶化处理之后，冷轧之前，预先实施可以产生旋节线分解的热处理，则时效处理时即使达到通常β’相应该析出的振幅，β’相也不易析出，而是生长至具有更大的振幅的调制结构。而且认为，这种起伏大的调制结构使钛铜具有粘性。

进一步地，本发明人为了具体地研究其原因，使用扫描型透射电子显微镜(STEM)对本发明的钛铜进行了观察，结果在母相中钛浓度振幅的大小方面发现特征点。