[发明专利]铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及一种导电性良好，还兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金，特别是涉及一种可以适用于构成电气·电子零件的连接器、引线框、继电器、开关等通电零件的电气·电子零件用的铜合金。

背景技术

对于用于构成电气·电子零件的连接器、引线框、继电器、开关等通电零件的铜合金材料，为了抑制通电产生焦耳热，要求有良好的导电性，并且要求有尽量能经受电气·电子零件组装时或工作时被赋予的应力的高强度。另外，一般情况下，电气·电子零件是通过弯曲加工而成型的，对于该被弯曲加工的电气·电子零件用的材料还要求有优异的弯曲加工性。进而，为了确保电气·电子零件的接触可靠性，还要求接触压力随时间降低的现象、即作为相对应力松弛的耐久性的耐应力松弛特性优异。

作为将用于这些通电零件的材料高强度化的方法，一般已知有：大量添加Ni、Si等溶质元素的方法、制造时反复进行退火和轧制的方法、增大时效处理后的精轧(调质处理)率的方法等。但是，Ni、Si等溶质元素的大量添加会导致Ni-Si系夹杂物量增大，产生使弯曲加工性下降这样的问题。另外，增大精轧(调质处理)率的方法会产生Cube取向面积率降低，同样使弯曲加工性下降这样的问题。

另外，作为提高用于通电零件的材料的弯曲加工性的方法，一般已知有：降低精轧(调质处理)率的方法、使晶粒直径微细化的方法、增加Cube取向面积率的方法等。但是，当使晶粒直径微细化时，会产生耐应力松弛特性降低这样的问题。

进而，作为提高用于通电零件的材料的耐应力松弛特性的方法，一般已知有：降低精轧(调质处理)率的方法、使晶粒直径粗大化的方法。

因此，可以说即使使用目前的各种技术，同时实现用于构成电气·电子零件的通电零件的材料的高强度化、弯曲加工性的提高、耐应力松弛特性的提高也是非常困难。因而，鉴于目前对制作的各通电零件所要求的特性，不得不采用通过使这些各特性保持适当的均衡来相适应这样的方法。特别是铜合金中的科森合金(Cu-Ni-Si系铜合金)，由于这些各特性优异，并且廉价，因此作为适合于构成电气·电子零件的通电零件的铜合金材料，近年来被广泛采用。

另外，近年来，电子设备的小型化以及轻质化正在发展，对于用于端子·连接器用的铜合金材料，存在特别是高强度薄壁化的要求越来越高的倾向。因而，即使在强度方面，从接触压力强度这样的观点出发，也存在特别要求轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)高的倾向。

但是，特别是科森合金有轧制平行方向(L.D.方向)和轧制垂直方向(T.D.方向)的强度差大这样的特征、即轧制垂直方向的强度相对低于轧制平行方向的强度的特征。另外，也有拉伸强度(TS)和0.2％屈服强度(YP)之差较大的特征。因此，将该科森合金用于端子·连接器的情况下，会产生轧制垂直方向的屈服强度降低，接触压力强度不足等问题。

近年来，提出了各种改善该科森合金的弯曲加工性的方法。例如，根据专利文献1，作为提高科森合金的弯曲加工性的有效方法，提出了控制晶粒的集合组织的技术。其专利文献1公开的铜合金板是，将包含2.0～6.0质量％的Ni，以Ni/Si的质量比计为4～5的范围的Si的科森合金的平均晶粒直径设定为10μm以下，并且根据SEM-EBSP法的测定结果，具有Cube取向{001}<100>的比例为50％以上的集合组织，并且，不具有通过利用300倍的光学显微镜进行的组织观察而可以观察到的层状边界。

另外，根据专利文献2提出了如下电气·电子设备用铜合金，即，将来自含有0.5～4.0质量％的Ni、0.5～2.0质量％的Co、0.3～1.5质量％的Si的铜合金的材料表面中的{111}面的衍射强度设定为I{111}，来自{200}面的衍射强度作为I{200}，来自{220}面的衍射强度设定为I{220}，来自{311}面的衍射强度设定为I{311}，这些衍射强度中来自{200}面的衍射强度的比例设定为R{200}＝I{200}/(I{111}+I{200}+I{311})的情况下，R{200}为0.3以上。

另外，根据专利文献3提出了如下铜合金板材，即，以质量％计，在含有0.7～2.5％的Ni、0.2～0.7％的Si的铜合金板材中，通过满足3.0≤I{220}/I0{200}≤6.0、1.5≤I{220}/I0{200}≤2.5，可维持科森合金的高强度和优异的弯曲加工性，同时可改善那些特性的各向异性。