[发明专利]铜合金和铜合金线

说明书

技术领域

本发明涉及用作接触部件等的铜合金以及铜合金线。具体而言，本发明涉及兼具高强度和高导电率的铜合金。

背景技术

用于电气·电子装置与电线之间的电连接、电线之间的电连接等的接触部件的例子包括连接器的接点部(插针、具有预定形状的壳体等)和端子接头、以及通过赋能力(energizing forces)维持接触状态的接触弹簧(压缩弹簧、斜圈弹簧、钢板弹簧等)。接触部件(例如，接触弹簧)要求具有高导电率、高弹簧载荷(弹簧的赋能力)，并且难以应力松弛。为了应对这些要求，期望具有高导电率和高强度。

为了满足上述要求，制备了铜合金，其中具有高导电率的铜(Cu)充当基质，并且含有多种添加元素。专利文献1披露了其中添加有Fe作为主要添加元素的Cu-Fe合金。Fe在Cu中的固溶量低，因此Fe以分散在母相中的状态存在于Cu-Fe合金中。因此，在对Cu-Fe合金铸造材料进行塑性成形(例如，拉丝或压延)时，分散的Fe被拉制为纤维状。这种纤维状Fe增强了Cu-Fe合金的强度，并且基于作为母相的主要成分的Cu，展现出了高导电率。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开No.05-287417

发明内容

技术问题

期望的是，上述接触部件(例如，接触弹簧)具有高导电率、导电率优选满足50％IACS以上，并且强度进一步提高。

提高添加元素的含量，即提高合金浓度可有效提高强度。然而，在强度和导电率之间存在权衡关系，如果除Cu以外的添加元素增加，则充当基质的Cu的特性受损，从而造成导电率降低(参见专利文献1中0019段的描述等)。因此，尽管取决于应用的不同，但是有利的是，上述接触部件兼具强度为700MPa以上且导电率为50％IACS以上，此外更优选强度为750MPa以上且导电率为50％IACS以上，尤其优选强度为900MPa以上且导电率为50％IACS以上。

因此，本发明的一个目的是提供兼具高强度和高导电率的铜合金。此外，本发明的另一目的是提供兼具高强度和高导电率的铜合金线。

问题的解决手段

在具有高导电率以及高强度的铜合金的研发中，本发明人以作为两相合金的Cu-Fe合金为对象，对合金的微观织构进行了研究，其中在该Cu-Fe合金中，Cu和Fe这两种元素为主要成分，并且Cu相和Fe相分离为两相。

一般而言，Cu柔软且具有高层错能，因此不易于引入位错，由此无法引入一定程度以上的成形应变。因而，即使提高诸如拉丝或压延之类的塑性成形(冷成形)的程度，Cu的强度增加仍然有限。由此，在Cu-Fe合金中，将Fe用作提高强度的元素。随着上述成形程度的提高，可将Fe拉制为纤维状，可预期获得由纤维强化带来的强度增强效果。然而，随着上述成形程度的提高，Fe仅以最少量与Cu形成固溶体，从而造成导电率降低。

例如，在通过多道次(passes)进行塑性成形的情况中，在成形中间进行热处理(在约300℃至500℃下进行时效处理)，由此可使在热处理前引入材料中的成形应变变为零的状态。即，在总成形度增加的同时，热处理之间的道次的合计成形度(total成形度)、或者由最终热处理至最终尺寸(线径、厚度、截面积等)的合计成形度可降低。由此，认为Fe的固溶量降低，从而可抑制导电率的降低。同时，当对Cu-Fe合金进行塑性成形(通常为冷成形)时，Cu形成主要沿<111>取向的织构，而Fe形成主要沿<110>取向的织构，并且如后面的试验例中所述，上述在成形中间进行的热处理对在该热处理之前形成的织构没有影响。