[发明专利]铜合金板材

说明书

技术领域

本发明涉及铜合金板材。

背景技术

用于电气电子设备用途的铜合金板材所要求的特性项目，例如分别列举一定的导电率、拉伸强度、弯曲加工性、抗应力松弛性能等。近年来，伴随电气电子设备的小型化、轻量化、高功能化、高密度安装化、使用环境的高温化，它们的要求特性的水准随之提高。

目前，通常，作为电气电子设备用材料，除使用铁系材料之外，磷青铜、红铜、黄铜等铜系材料也被广泛使用。它们的合金通过Sn及Zn的固溶强化和轧制及拉丝等冷加工得到的加工硬度的组合使强度提高。通过该强化方法得到的合金对于近年来的要求水准，导电率不充分，另外，由于通过增加高的冷加工率来得到高强度，因此，弯曲加工性及抗应力松弛性能不充分。

作为代替上述方法的强化法，有使材料中析出纳米级的微细的第二相(粒子)的析出强化的方法。该强化方法具有除强度变高以外，同时也使导电率提高的优点，因此，在大量合金系中实行。其中，在Cu中微细析出Ni和Si的化合物使其强化的Cu-Ni-Si系合金(例如CDA[Copper Development Association]注册合金即CDA70250：参照专利文献1～2)，在其市场上使用的量正在增加。

专利文献1：(日本)特开平11-43731号公报

专利文献2：(日本)特表2005-532477号公报

通常在析出硬化型合金中，在得到微细的析出状态的时效析出热处理之前，在中间工序导入用于使溶质原子固溶的固溶化热处理。该温度为因合金系及溶质浓度而不同的温度的，例如高达750℃程度的高温。由于该固溶化处理温度为高温，所以存在材料的晶粒直径粗大的问题。在晶粒直径粗大的情况下，产生下述不良情况，即：助长弯曲加工时的局部变形而产生裂纹；由于弯曲部表面的折皱增大，所以在将弯曲部作为触点使用时，电流集中、对材料表面实施的镀敷破裂等。另外，发生如下问题：如果为防止晶粒直径的粗大化而降低固溶化热处理的温度，则固溶的原子的量减少，时效处理时微细的析出物的密度降低，时效硬化量减少，材质强度降低。

这样，正在寻求在能够充分地固溶溶质原子的Ni和Si的高温下的固溶化热处理下，将晶粒直径抑制为较小，得到高强度且高弯曲加工性的材料的技术。

发明内容

鉴于所述的问题点，本发明的目的在于，提供一种弯曲加工性优异且具有优异的强度的电气电子设备材料用的铜合金板材。

本发明者对适用于电气电子零件用途的铜合金进行了研究，在Cu-Ni-Si系铜合金中，为大幅度提高弯曲加工性、强度，着眼于使第二相粒子分散的方法，进行了专心研究，直至完成本发明。另外找出了本合金系中具有不损害导电性而提高强度及抗应力松弛性能的作用的添加元素，并实现了本发明的优选方式。在此，第二相粒子表示析出物及结晶物。

根据本发明，提供以下的发明：

(1)一种铜合金板材，其拉伸强度为730～820MPa，除铜和不可避免的杂质外，至少含有Ni和Si，其特征在于，将可以180℃粘附弯曲的材料板宽度设为W(单位：mm)、材料板厚度设为T(单位：mm)时，W和T之积(单位：mm²)为0.16以下。

(2)如(1)所述的铜合金板材，其特征在于，晶界上存在的第二相粒子以10⁴～10⁸个/mm²的密度存在，平均晶粒直径为10μm以下。

(3)如(1)所述的铜合金板材，其特征在于，包含晶粒内和晶界上的全部第二相粒子的粒子直径r(单位：μm)和粒子的体积分率f之比即r/f的值为1以上100以下，平均晶粒直径为10μm以下。

(4)如(2)或(3)所述的铜合金板材，其特征在于，所述第二相粒子中构成元素含有Cr的粒子的比例为50％以上。

(5)如(1)～(4)中任一项所述的铜合金板材，其特征在于，含有1.8～3.3质量％的Ni、0.4～1.1质量％的Si、0.01～0.5质量％的Cr，剩余部分为由Cu和不可避免的杂质构成的合金成分。

(6)如(1)～(5)中任一项所述的铜合金板材，其特征在于，含有合计0.01～1质量％的Sn、Mg、Ag、Mn、Ti、Fe、P中的至少一种、0.01～10质量％的Zn、0.01～1.5质量％的Co中的一种或两种以上的元素。

(7)如(1)～(6)中任一项所述的铜合金板材，其特征在于，以165℃保持3000小时的情况下的应力松弛率为30％以下。

参照适宜添附的附图，从下述的记载对本发明的上述及其它特征及优点将更加了解。