[发明专利]铜合金及使用其的锻制铜、电子元件及连接器以及铜合金的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适于例如连接器等电子元件用材料的含有钛的铜合金及使用其的锻制铜(伸銅品)、电子元件及连接器以及铜合金的制造方法。

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成，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。

此外，专利文献5中还提出了，着眼于晶体取向，为了防止弯曲加工中的裂纹，调节热轧条件满足I{420}/I₀{420}＞1.0，进而调节冷轧率满足I{220}/I₀{220}≤3.0来控制结晶取向，由此改善强度、弯曲加工性和耐应力缓和性的技术。

[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

[专利文献5]日本特开2008-308734号公报

发明内容

上述钛铜基本上通过锭的熔解铸造→均匀化退火→热轧→(退火以及冷轧的重复进行)→最终固溶化处理→冷轧→时效处理的顺序制造，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的特性的钛铜方面还有进一步改善的余地。

因此，本发明从与以往不同的角度尝试改善钛铜的特性，由此提供具有优异的强度和弯曲加工性的铜合金及使用其的锻制铜、电子元件及连接器以及铜合金的制造方法。

本发明人在为了解决上述课题而进行的研究过程中发现，在固溶化处理后，若进行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(亚时效处理)，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，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，通过进一步将第三元素的添加量调节到最适当的范围，可以对以往通过以固溶为目的的第二固溶化处理和以重结晶为目的的第二固溶化处理的2阶段进行处理的钛铜，通过一次固溶化处理同时进行固溶和重结晶，得到生产效率优异、且强度及弯曲加工性的平衡优异的钛铜。

基于上述发现完成的本发明的一方案为铜合金，其含有2.0～4.0质量％的Ti，总计含有0～0.2质量％的作为第三元素的选自Mn、Fe、Mg、Co、Ni、Cr、V、Nb、Mo、Zr、Si、B和P中的1种或2种以上，剩余部分包含铜和不可避免的杂质，其中，测定轧制面的X射线衍射强度时，轧制面的X射线衍射强度I与(311)面及(200)面中的纯铜粉末的X射线衍射强度I₀之比(I/I₀)满足以下的关系式(1)：{I/I₀(311)}/{I/I₀(200)}≤2.54…(1)，且轧制面的X射线衍射强度I与(220)面及(200)面中的纯铜粉末的X射线衍射强度I₀之比(I/I₀)满足以下的关系式(2)：15≤{I/I₀(220)}/{I/I₀(200)}≤95…(2)。