[发明专利]铜合金材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铜合金材料及其制造方法，更详细而言，本发明涉及一种应用于以EV（Electric Vehicle）、HEV（Hybrid E1ectic Vehicle）为中心的车载零件及周边基础构造或太阳光发电系统等的引线框架、连接器、端子材料、继电器、开关、插座等的铜合金材料及其制造方法。

背景技术

作为使用于以EV、HEV为中心的车载零件及周边基础构造或太阳光发电系统等的引线框架、连接器、端子材料、继电器、开关、插座等用途的铜合金材料所要求的特性项目，例如有导电率、拉伸强度、弯曲加工性、耐应力缓和特性等。近年来，系统高电压化，且使用环境高温化，而使这些要求特性的水平不断提高。

伴随上述变化，铜合金材料中产生有如下所述问题。

第一，端子的使用环境高温化、高电压化，而使耐热要求不断加强。特别是于高温下对端子弹簧部施加接触压力时，其应力经时劣化使得弹簧可靠性成为问题。另外，上述所列举的用途中，其环境温度逐年上升。进而，不仅周围环境成为问题，自发热也因造成高温化、电流损耗而成为问题。

第二，对端子要求较强的弹簧性及固定强度，另一方面，若对施加于接点部分或弹簧部分的弯曲的加工性（弯曲加工性）差，则设计上不自由，无法实现必需的连接器设计。另外，一般而言，众所周知的是由于壁厚化而导致弯曲加工性劣化，但板厚的壁厚化于大电流用途中是无法避免的，从而产生了即便与先前的连接器制品为相同的弯曲也会发生龟裂的问题。

铜（Cu）若保持纯金属的状态，则弹簧强度无法达到满足必要特性的水平。因此，例如可通过添加Mg或Sn进行固溶强化，或者添加Cr或Zr进行析出强化，从而可作为弹簧材料来利用。再者，作为大电流用途，导电率高且耐热性优异是必需的。

这种背景下，Cu－Cr系合金因具有中等程度强度与高导电而为人所熟知。专利文献1中发现通过在Cu－Cr系合金中添加Mg而改善了冲压（press punching）加工性，专利文献2中发现通过在Cu－Cr系合金中添加Zr而改善了弯曲加工性，专利文献3中发现通过在Cu－Cr系合金中添加Ti而改善了耐应力缓和特性。如专利文献1～3所示，关于已知的高导电性铜合金的添加成分、组成之例为人所熟知。

另外，专利文献4中发现，在Cu－Cr－Zr系合金中通过使晶界中的重合晶界（coincidence boundary）Σ3的比率为10%以上会使弯曲加工性优异。另外，专利文献5中，对于Cu－Cr－Zr系合金，通过将Brass方位的方位分布密度控制为20以下，且将Brass方位、S方位、及Copper方位的方位分布密度的合计控制为10以上且50以下，完成了弯曲加工性改善。

进而，如专利文献6～8所示，Cu－Mg系合金是已知的。专利文献6中发现通过调整Cu－Mg－P系合金的表面结晶粒径而使冲压时对模具的磨损减少，专利文献7中发现通过对析出于Cu－Mg－P系合金中分散的Mg－P系化合物的粒径进行调整可改善耐迁移性，专利文献8中发现通过抑制Cu－Mg－P系合金中粒径为0.1μm以上的粗大金属间化合物的析出可使其为高导电率且改善弯曲加工性。

[专利文献1]日本特开平11－323463号公报

[专利文献2]日本专利第3803981号公报

[专利文献3]日本特开2002－180159号公报

[专利文献4]日本专利第4087307号公报

[专利文献5]日本特开2009－132965号公报

[专利文献6]日本专利第3353324号公报

[专利文献7]日本专利第4756197号公报

[专利文献8]日本专利特开2011－241412号公报

发明内容

然而，专利文献1、2、3中所记载的发明实施有Cu－Cr系合金成分的规定、与结晶粒径的规定，但就步骤条件而言，无法达成通过组织控制（织构控制或晶界状态控制）而实现的母相本身的特性改善。

另外，专利文献6、7、8中所记载的发明实施有Cu－Mg系合金成分的规定、与结晶粒径或析出物的粒径的规定，但就步骤条件而言，无法达成通过组织控制（织构控制或晶界状态控制）而实现的母相本身的特性改善。