[发明专利]Cu-Ni-Si系合金及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适宜作为连接器、端子、继电器、开关等的导电性弹簧材料的、具有优异的强度、弯曲加工性的铜合金及其制造方法。

背景技术

近年来，伴随电子仪器的小型化，电气?电子部件的小型化不断发展。而且，对于用于这些部件的铜合金，要求良好的强度、导电率。

在车载用端子中，伴随小型化，对所使用的铜合金也要求良好的强度、导电率。进而，车载用母端子多在加压弯曲加工前对弯曲内面实施被称为局部冲裁（notching）加工的切口加工。这是为提高加压弯曲加工后的形状精度而进行的加工。伴随产品小型化，存在为了进一步提高端子的形状精度而使局部冲裁加工加深的倾向。因此，对于用于车载用母端子的铜合金，除了良好的强度、导电率之外，还要求良好的弯曲加工性。进而，在继电器端子中，伴随小型化，为了获得所期望的强度而对材料实施密合弯曲，因而对于材料也要求良好的弯曲加工性。

对应于这些要求，使用具有高的强度和导电率的科森合金等析出强化型铜合金来代替以往的磷青铜或黄铜等固溶强化型铜合金，且该需求不断增加。在科森合金中，Cu-Ni-Si系合金兼具高强度和较高的导电率，其强化机制是通过在Cu基质中析出Ni-Si系的金属间化合物粒子而使强度和导电率提高。

通常，强度和弯曲加工性为相反的性质，即使对于Cu-Ni-Si系合金，也希望在维持高强度的同时改善弯曲加工性。

作为Cu-Ni-Si系合金的弯曲加工性的改善方法，有如专利文献1～3所述控制结晶取向的方法。专利文献1中通过使EBSD分析的测定结果的｛001｝＜100＞的面积比例为50%以上来改善弯曲加工性；专利文献2中通过使EBSP分析的测定结果的｛001｝＜100＞的面积比例为50%以上、且不具有层状边界来改善弯曲加工性；专利文献3中通过使EBSD分析的测定结果的｛110｝＜112＞的面积比例为20%以下、｛121｝＜111＞的面积比例为20%以下、｛001｝＜100＞的面积比例为5～60%来改善弯曲加工性。

另外，专利文献4中通过使加工硬化指数为0.05以上来改善弯曲成形性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-283059号公报

专利文献2：日本特开2006-152392号公报

专利文献3：日本特开2011-017072号公报

专利文献4：日本特开2002-266042号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明人等对前述现有发明的效果进行了验证试验。结果可知，对于专利文献3的技术，虽然以弯曲半径0.15mm（弯曲半径/板厚＝1）的W弯曲对弯曲加工性进行评价时可确认一定的改善效果，但以弯曲半径0.075mm（弯曲半径/板厚＝0.5）进行W弯曲试验时，发生破裂，弯曲加工性的改善不充分。因此，本发明的课题在于提供适宜作为连接器、端子、继电器、开关等的导电性弹簧材料的、具有优异的强度、弯曲加工性的Cu-Ni-Si系合金及其制造方法。

用于解决技术问题的手段

现有技术中，通过控制铜合金的结晶取向来改善Cu-Ni-Si系合金的弯曲加工性，但发现通过不仅控制结晶取向而且还控制加工硬化指数（n值），则可得到优异的弯曲加工性。

以上述见解为背景而完成的本发明，在一个方面中是Cu-Ni-Si系合金，其含有1.0～4.5质量%的Ni和0.2～1.0质量%的Si，且剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，在进行EBSD（Electron　Back-Scatter　Diffraction：电子背散射衍射）测定并分析结晶取向时，Cube取向｛0 0 1｝＜1 0 0＞的面积率为5%以上，Brass取向｛1 1 0｝＜1 1 2＞的面积率为20%以下，Copper取向｛1 1 2｝＜1 1 1＞的面积率为20%以下，加工硬化指数为0.2以下。

本发明的Cu-Ni-Si系合金在一个实施方式中含有以总量计为0.005～2.5质量%的Sn、Zn、Mg、Fe、Ti、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr和Ag之中的1种以上。