[发明专利]高强度高导电性铜合金

说明书

技术领域

本发明涉及适用于连接器或引线框等电子电气零部件的高强度高导电性铜合金。

本申请主张基于2010年1月26日在日本申请的日本特愿2010-014398号和2010年1月26日在日本申请的日本特愿2010-014399号的优先权，在此引用其内容。

背景技术

目前，伴随电子设备和电气设备等的小型化，要求用于这些电子设备和电气设备等的连接器端子、引线框等电子电气零部件的小型化和薄型化。因此，作为构成电子电气零部件的材料，要求弹性、强度、导电率优异的铜合金。

于是，作为弹性、强度、导电率优异的铜合金，例如在专利文献1中提供了含有Be的Cu-Be合金。该Cu-Be合金为析出硬化型的高强度合金，通过使CuBe在Cu母相中时效析出，能提高强度而不会降低导电率。

但是，该Cu-Be合金由于含有昂贵的元素Be，所以原料成本非常高。另外，制造Cu-Be合金时，会产生具有毒性的Be氧化物。因此，在制造工序中，需要使制造设备为特殊的结构并严格管理Be氧化物，以使Be氧化物不会误放到外部。

如此，Cu-Be合金存在原料成本和制造成本都很高，非常昂贵的问题。另外，如上所述，由于含有有害元素Be，因此从应对环境方面考虑也会回避。

于是，强烈期望有能够代替Cu-Be合金的材料。

例如在非专利文献1中，作为代替Cu-Be合金的铜合金提出了Cu-Sn-Mg合金。该Cu-Sn-Mg合金为在Cu-Sn合金（青铜）中添加了Mg的合金，且为强度高，弹性优异的合金。

但是，非专利文献1所记载的Cu-Sn-Mg合金中，存在加工时易发生裂纹的问题。非专利文献1所记载的Cu-Sn-Mg合金由于含有较多的Sn，因Sn的偏析而在铸锭内部不均匀地生成低熔点的金属间化合物。如此，若生成低熔点的金属间化合物，则在其后的热处理时，会残留低熔点的金属间化合物。由此，在其后的加工时易发生裂纹。

另外，Sn虽然比Be廉价，但也是比较昂贵的元素。因此，原料成本依然升高。

专利文献1：日本特开平04-268033号公报

非专利文献1：P.A.Ainsworth，C.J.Thwaites，R.Duckett，“Properties and manufacturing characteristics of precipitation-hardening tin-magnesium bronze”，Metals Technology，August(1974)，p.385-390

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供不含有Be，原料成本和制造成本低，抗拉强度和导电性优异，且加工性也优异的高强度高导电性铜合金。

本发明的第1方案涉及的高强度高导电性铜合金含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg和大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，剩余部分含有Cu和不可避免的杂质，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。

该第1方案涉及的高强度高导电性铜合金为含有Mg和Sn、剩余部分实质上由Cu和不可避免的杂质构成的铜合金，规定了Mg含量、Sn含量以及Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn的范围。具有这种成分组成的铜合金如下所示，抗拉强度、导电性和加工性优异。

即，Mg和Sn分别为具有提高铜的强度且使再结晶温度升高的作用的元素。但是，若大量含有Mg、Sn，则由于含Mg、Sn的金属间化合物而加工性变差。因此，使Mg含量大于1.0质量%且小于4质量%，使Sn含量大于0.1质量%且小于5质量%。由此，能够提高强度和确保加工性。

进而，通过同时含有Mg和Sn，它们的化合物(Cu,Sn)₂Mg、Cu₄MgSn的析出物分散到铜的母相中。由此，可通过析出硬化来提高强度。在此，通过使质量比Mg/Sn为0.4以上，与Mg相比较Sn含量不会多到所需以上，可防止低熔点的金属间化合物残留，可确保加工性。

第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn也可以为0.8以上10以下。

可切实地得到上述同时含有Mg和Sn带来的强度提高效果的同时，进而抑制Sn含量，可确保加工性。

第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以进一步含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，其含量为0.01质量%以上5质量%以下。

Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn具有提高铜合金的特性的效果，通过根据用途选择性地含有，能够提高特性。