[发明专利]Cu-Zr系铜合金板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种Cu-Zr系铜合金板及其制造方法，更详细而言，涉及一种弯曲加工性与弹簧极限值以高水平维持均衡的电气电子组件用Cu-Zr系铜合金板及其制造方法。

本申请基于2011年2月18日在日本申请的日本专利申请2011-033097号主张优选权，将其内容援用于此。

背景技术

近年来，随着连接器、继电器、开关等电气/电子组件的进一步小型化，在组装于其内部的触点部件和滑动部件等中流动的电流密度变得越来越高，导电性比以往更良好的材料的要求也不断增高。尤其，在车载用电子组件中，要求在更高温及更强振动的环境下可靠地经得起长期使用，还期望优异的耐应力松弛性。

作为能够对应这种要求的材料，Cu-Zr系的合金能够具有超过80%IACS的高导电率，耐热性也良好，耐应力松弛性也优异，但在确保充分的强度的同时保持弯曲加工性是个课题，还要求优异的弹簧极限特性。

作为解决这些课题的Cu-Zr系铜合金，专利文献1中公开有以重量比例计以0.005%～0.5%的范围含有Zr且以0.2ppm～400ppm的范围含有B的、强度与伸长率以高水平均衡的铜合金，该铜合金具有多个扁平晶粒在晶面方向上连续而成的晶粒层沿板厚方向堆积而构成的层状组织，晶粒层的厚度在20nm～550nm的范围内，层状组织中的晶粒层的厚度在直方图中的峰值P在50nm～300nm的范围内且以总频数的22%以上的频度存在，其半宽度L为200nm以下。

专利文献2中公开有以重量比例计以0.005%～0.5%的范围含有Zr且以0.001%～0.3%的范围含有Co的、强度与伸长率以高水平均衡的铜合金，该铜合金具有多个扁平晶粒在晶面方向上连续而成的晶粒层沿板厚方向堆积而构成的层状组织，晶粒层的厚度在5nm～550nm的范围内，层状组织中的晶粒层的厚度在直方图中的峰值P在50nm～300nm的范围内且以总频数的28%以上的频度存在，其半宽度L为180nm以下。

专利文献3中公开有对含有0.01质量%以上0.5质量%以下的锆（Zr）且剩余部分由铜（Cu）及不可避免的杂质构成的铜合金进行轧制加工而成的、兼具机械强度与良好的弯曲加工性的电气/电子组件用铜合金材料，该电气/电子组件用铜合金材料的织构中，Brass取向的取向分布密度为20以下，且Brass取向、S取向与Copper取向的总计取向分布密度为10以上50以下。

专利文献1：日本特开2010-215935号公报

专利文献2：日本特开2010-222624号公报

专利文献3：日本特开2010-242177号公报

以往的电气电子组件用Cu-Zr系铜合金兼具充分的机械强度与良好的弯曲加工性（伸长性），但弹簧极限特性算不上充分。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种保持充分的机械强度的同时，弯曲加工性与弹簧极限值以高水平维持均衡的电气电子组件用Cu-Zr系铜合金板及其制造方法。

本发明人等进行深入研究的结果发现，在以质量%计含有0.05～0.2%的Zr且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成的铜合金中，若通过使用带电子背散射衍射图像系统的扫描型电子显微镜的EBSD法测定的相邻测定点之间的取向差即KAM（Kernel Average Misorientation）的平均值为1.5～1.8°，则弯曲加工性与弹簧极限值能够以高水平保持均衡。

并且，本发明人等对同一申请人的日本特开2010-215935号公报、日本特开2010-222624号公报的制造方法进一步进行研究发现，对于以预定成分熔解/铸造的Cu-Zr系铜合金母材，若以930～1030℃开始进行热轧，从600℃以上的温度区域开始通过基于水冷的骤冷处理实施固溶处理后实施冷轧，接着以320～460℃实施2～8小时的时效处理，接着以500～750℃实施10～40秒的热处理，从而使热处理后的表面的维氏硬度比时效处理后的表面的维氏硬度下降3～20Hv，则通过使用带电子背散射衍射图像系统的扫描型电子显微镜的EBSD法测定的KAM的平均值成为1.5～1.8°，弯曲加工性与弹簧极限值以高水平维持均衡，而且还能够保持充分的机械强度。