科森合金及其制備方法
【專利摘要】提供一種兼具優(yōu)異的彎曲加工性和軋制垂直方向的高楊氏模量的科森合金及及其制備方法。一種科森合金，所述科森合金為含有0.8~5.0質(zhì)量%的Ni和Co中的一種以上、0.2~1.5質(zhì)量%的Si，余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，其中，在該軋制材料的表面，I(200)/I0(200)≥1.0；在相對于板厚度為45~55%的深度的斷面，I(220)/I0(220)+I(311)/I0(311)≥1.0（此處，I(hkl)和I0(hkl)分別為通過X射線衍射對該軋制材料和銅粉末求得的(hkl)面的衍射積分強(qiáng)度）；任選地含有以總量計(jì)0.005~3.0質(zhì)量%的Sn、Zn、Mg、Fe、Ti、Zr、Cr、Al、P、Mn和Ag中的一種以上。
【專利說明】科森合金及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種科森合金(corson alloy)及其制備方法,所述科森合金具備適合作為連接器、端子、繼電器、開關(guān)等的導(dǎo)電性彈簧材料或晶體管、集成電路(IC)等半導(dǎo)體設(shè)備的引線框架材料的優(yōu)異的強(qiáng)度、彎曲加工性、耐應(yīng)力松弛特性、導(dǎo)電性等。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電氣.電子零件的小型化不斷升級，對用于這些零件的銅合金要求良好的強(qiáng)度、導(dǎo)電率和彎曲加工性。對應(yīng)該要求，代替目前的磷青銅、黃銅之類的固溶強(qiáng)化型銅合金，具有高的強(qiáng)度和導(dǎo)電率的科森合金等析出強(qiáng)化型銅合金的需求日益增加?？粕辖馂樵贑u基質(zhì)中析出N1-S1、Co-S1、N1-Co-Si等金屬間化合物的合金，兼具高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、良好的彎曲加工性。通常，強(qiáng)度與彎曲加工性為相反的性質(zhì)，在科森合金中也希望在維持高強(qiáng)度的同時改善彎曲加工性。
[0003]此處，科森合金有以下性質(zhì)，即，使彎曲軸與軋制方向?yàn)榇怪敝苯堑那闆r(GoodWay)的彎曲加工性比使彎曲軸與軋制方向平行的情況(Bad Way)的彎曲加工性差的性質(zhì)，特別需要Good Way的彎曲加工性的改善。
[0004]近年來，作為改善科森合金的彎曲加工性的技術(shù)，提倡發(fā)展{001}〈100〉取向(Cube取向)的對策。例如，在專利文獻(xiàn)I (日本特開2006-283059號)中，通過依次進(jìn)行
(I)鑄造、⑵熱軋、(3)冷軋(加工度為95%以上)、(4)固溶處理、(5)冷軋(加工度為20%以下)、(6)時效處理、(7)冷軋(加工度為I~20%)、(8)短時間退火的工序，將Cube取向的面積率控制在50%以上，改善彎曲加工性。
[0005]在專利文獻(xiàn)2 (日本特開2010-275622號)中，通過依次進(jìn)行(I)鑄造、(2)熱軋(在從950°C起將溫度下降至400°C的同時進(jìn)行)、(3)冷軋(加工度為50%以上)、(4)中間退火(45(T600°C，將導(dǎo)電率調(diào)節(jié)至1.5倍以上，將硬度調(diào)節(jié)至0.8倍以下)、(5)冷軋(加工度為70%以上)、(6)固溶處理、(7)冷軋(加工度為0-50%)、⑶時效處理，將(200)(與{001}同義)的X射線衍射強(qiáng)度控制在銅粉標(biāo)準(zhǔn)樣品的X射線衍射強(qiáng)度以上而改善彎曲加工性。
[0006]在專利文獻(xiàn)3 (日本特開2011-17072號)中，在將Cube取向的面積率控制在5^60%的同時，將Brass取向和Copper取向的面積率均控制在20%以下，改善彎曲加工性。作為所用的制備方法，在依次進(jìn)行(I)鑄造、(2)熱軋、(3)冷軋(加工度為85、9%)、(4)熱處理(300^7000C，5分鐘~20小時)、(5)冷軋(加工度為5~35%)、(6)固溶處理(升溫速度為2~50°C /秒)、(7)時效處理、⑶冷軋(加工度為2~30%)、(9)調(diào)質(zhì)退火的工序的情況下可得到最良好的彎曲性。
[0007]在專利文獻(xiàn)4 (日本特許第4857395號公報)中，在板厚度方向的中央部，在將Cube取向的面積率控制在10-80%的同時，將Brass取向和Copper取向的面積率均控制在20%以下，改善缺口彎曲性()，★曲K'性)。作為使得可缺口彎曲的制備方法，提倡⑴鑄造、(2)熱軋、(3)冷軋(30~99%)、(4)預(yù)退火(軟化度為0.25~0.75，導(dǎo)電率為20~45%IACS)、(5)冷軋(7~50%)、(6)固溶處理、(7)時效所構(gòu)成的工序。
[0008]在專利文獻(xiàn)5 (W02011/068121公報)中，將材料的表層和深度位置上為整體的1/4的位置的Cube取向面積率分別記為WO和W4，將W0/W4控制在0.8~1.5，將WO控制在5~48%，進(jìn)而將平均晶體粒徑調(diào)節(jié)至12~100 μ m，由此改善180度密合彎曲性(密著曲性)和耐應(yīng)力松弛性。作為所用的制備方法，提倡(I)鑄造、(2)熱軋(將I個道次的加工率設(shè)為30%以下且將各道次間的保持時間設(shè)為20-100秒)、(3)冷軋(加工度為90-99%)、(4)熱處理(30(T700°C，10秒~5小時)、(5)冷軋(加工度為5~50%)、(6)固溶處理(80(T1000°C )、
(7)時效處理、(8)冷軋、(9)調(diào)質(zhì)退火所構(gòu)成的工序。
[0009]雖然并非改善彎曲性的技術(shù)，但在專利文獻(xiàn)6 (W02011/068134公報)中，通過將朝向軋制方向的(100)面的面積率控制在30%以上，將楊氏模量調(diào)節(jié)至IlOGPa以下，將彎曲接度系數(shù)(曲汁' 于:^辦係數(shù)，F(xiàn)actor of Bending Deflect1n)調(diào)節(jié)至105GPa以下。另外，作為所用的制備方法，提倡⑴鑄造、⑵熱軋(緩慢冷卻)、⑶冷軋(加工度為70%以上)、⑷熱處理(30(T800°C，5秒~I小時)、(5)冷軋(加工度為3飛0%)、(6)固溶處理、
(7)時效處理、⑶冷軋(加工度為50%以下)、(9)調(diào)質(zhì)退火所構(gòu)成的工序。
[0010]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-283059號專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-275622號專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-17072號專利文獻(xiàn)4:日本特許第4857395號公報專利文獻(xiàn)5:W02011/068121公報專利文獻(xiàn)6:W02011/068134公報。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明人針對依據(jù)以往技術(shù)發(fā)展Cube取向而改善彎曲性的科森合金，研究了加工成連接器后的彈簧特性。結(jié)果如圖1示意性所示，在用作彈簧部采取與軋制方向垂直的方向(以下記為軋制垂直方向)的端面接觸型端子的情況下，在彈簧接點(diǎn)有時會得不到足夠的接觸力且接觸電阻增大。另外，發(fā)現(xiàn)該接觸力的降低與軋制垂直方向的楊氏模量低有關(guān)。此處所謂的楊氏模量為在軋制垂直方向進(jìn)行拉伸試驗(yàn)而采集應(yīng)力應(yīng)變曲線從而根據(jù)應(yīng)力應(yīng)變曲線的彈性范圍的直線斜率求得的楊氏模量，而作為彎曲撓度系數(shù)求得的楊氏模量(日本伸銅協(xié)會(JACBA)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“銅和銅合金板條基于懸臂梁的彎曲撓度系數(shù)測定方法”)未示出與上述接觸力的相關(guān)性。以下在僅標(biāo)記為“楊氏模量”的情況下指根據(jù)拉伸試驗(yàn)求得的楊氏模量。
[0012]因此，本發(fā)明的課題在于，提供一種具有優(yōu)異的彎曲加工性，同時也具有高的軋制垂直方向的楊氏模量的科森合金及其制備方法。
[0013]解決課題的手段
本發(fā)明人通過X射線衍射法分析科森合金的晶體取向發(fā)現(xiàn)，對于表面和板厚度中央的斷面，分別將在板面定向的晶體取向最適化，由此可得到在彎曲加工性良好的同時軋制垂直方向的楊氏模量也足夠高的科森合金，另外明確了用以得到該晶體取向的制備方法。
[0014]以上述見解為基礎(chǔ)而完成的本發(fā)明在一個方面中為一種科森合金，所述科森合金為含有0.8^5.0質(zhì)量％的Ni和Co中的一種以上、0.2^1.5質(zhì)量％的Si，余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，其中，在該軋制材料的表面，
I (200)/^0(200) >1.0，
在相對于板厚度為45~35%的深度的斷面，
I (220)/1(1(220) + 1 (311)/1(1(311) ^ ?.0 ；
任選地含有以總量計(jì)0.005~3.0質(zhì)量％的Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn和Ag中的一種以上。
[0015]此處，1_和Itltokl)分別為通過X射線衍射對該軋制材料和銅粉末求得的(hkl)面的衍射積分強(qiáng)度。
[0016]在本發(fā)明所涉及的科森合金的一個實(shí)施方式中，根據(jù)與軋制方向垂直的方向的拉伸試驗(yàn)求得的楊氏模量為106GPa以上。
[0017]在本發(fā)明所涉及的科森合金的另一個實(shí)施方式中，用作采取與軋制方向垂直的方向的端面接觸型端子的原料。
[0018]本發(fā)明在另一個方面中為一種科森合金的制備方法，所述制備方法為:制備含有0.8^5.0質(zhì)量％的Ni和Co中的一種以上、0.2^1.5質(zhì)量％的Si，余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鑄塊；從80(T1000°C的溫度將上述鑄塊熱軋至厚度為3~20mm ;進(jìn)行加工度為90-99.8%的冷軋，將每I道次的加工度的最大值和平均值分別設(shè)為20%以下和15%以下；然后，依次進(jìn)行軟化度為0.20~0.80的預(yù)退火、加工度為3~50%的冷軋、70(T950°C下5~300秒的固溶處理、加工度為0~60%的冷軋、350^600 V下2~20小時的時效處理、加工度為0~50%的冷軋；其中，
所述軟化度表示為:將軟化度記為S，
S- ( σ 0_ σ ) / ( σ 0_ σ 950)。
[0019]此處，σ ^為預(yù)退火前的拉伸強(qiáng)度，σ和σ 分別為預(yù)退火后和于950°C退火后的拉伸強(qiáng)度。
[0020]在本發(fā)明所涉及的科森合金的制備方法的一個實(shí)施方式中，上述鑄塊含有以總量計(jì) 0.005~3.0 質(zhì)量 % 的 Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn 和 Ag 中的一種以上。
[0021 ] 本發(fā)明在又一個方面中為一種具備本發(fā)明的科森合金的鍛制銅產(chǎn)品。
[0022]本發(fā)明在又一個方面中為一種具備本發(fā)明的科森合金的電子設(shè)備零件。
[0023]發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，可提供兼具優(yōu)異的彎曲加工性和軋制垂直方向的高楊氏模量的科森合金及其制備方法。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024][圖1]為用以說明采取軋制垂直方向的端面接觸型端子的示意圖。
[0025][圖2]為示出在各種溫度下將本發(fā)明的合金退火時的退火溫度與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026](N1、Co和Si的添加量)
NiXo和Si通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r效處理而作為N1-S1、Co-S1、N1-Co-Si等金屬間化合物析出。因該析出物的作用而提高強(qiáng)度，由于通過析出使固溶于Cu基質(zhì)中的N1、Co和Si減少，所以提高導(dǎo)電率。但是，若Ni與Co的總量低于0.8質(zhì)量％或Si低于0.2質(zhì)量％,則得不到所希望的強(qiáng)度；反之,若Ni與Co的總量超過5.0質(zhì)量％或若Si超過1.5質(zhì)量％,則彎曲加工性顯著變差。因此，在本發(fā)明所涉及的科森合金中，將Ni和Co中的一種以上的添加量設(shè)為0.8^5.0質(zhì)量％，將Si的添加量設(shè)為0.2^1.5質(zhì)量％。Ni和Co中的一種以上的添加量更優(yōu)選1.0~4.0質(zhì)量％，Si的添加量更優(yōu)選0.25~0.90質(zhì)量％。
[0027](其它的添加元素)
Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Ag有助于強(qiáng)度上升。此外，Zn對鍍Sn的耐熱剝離性的提高有效，Mg對應(yīng)力松弛特性的提高有效，Zr, Cr,Mn對熱加工性的提高有效。以總量計(jì)，若Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Ag低于0.005質(zhì)量％，則得不到上述效果；若超過3.0質(zhì)量％，則彎曲加工性顯著降低。因此，在本發(fā)明所涉及的科森合金中，以總量計(jì)，優(yōu)選含有0.005^3.0質(zhì)量％的這些元素，更優(yōu)選含有0.01~2.5質(zhì)量％。
[0028](楊氏模量)
在彈簧部與軋制方向垂直的端面接觸型端子中，為了在彈簧接點(diǎn)處得到足夠的接觸力，優(yōu)選將軋制垂直方向的楊氏模量調(diào)節(jié)至106GPa以上，更優(yōu)選調(diào)節(jié)至IllGPa以上。
[0029]雖然從接觸力的方面出發(fā)不限制楊氏模量的上限值，但本發(fā)明的科森合金的楊氏模量典型地為130GPa以下，更典型地為120GPa以下。
[0030]需說明的是，雖然在上述專利文獻(xiàn)4、5中也評價了發(fā)明合金的楊氏模量，但文獻(xiàn)4的楊氏模量為與軋制方向平行地測定的彎曲撓度系數(shù)；另外，雖然在文獻(xiàn)5中通過拉伸試驗(yàn)求得楊氏模量，但該拉伸試驗(yàn)與軋制方向平行地進(jìn)行。
[0031](晶體取向)
在本發(fā)明中，通過X射線衍射法，對軋制材料樣品的板面進(jìn)行Θ/2Θ測定，測定規(guī)定取向(hkl)面的衍射峰的積分強(qiáng)度(I(hkl))。與此同時，作為無規(guī)取向樣品，對銅粉也測定(hkl)面的衍射峰的積分強(qiáng)度(Ι_υ)。然后，使用1_/%_的值，評價軋制材料樣品的板面的(hkl)面的發(fā)展度。
[0032]為了得到良好的彎曲加工性，調(diào)節(jié)軋制材料的表面的
I (200)/1(1(200)。I (200)/1(1(200)越高，可稱為Cube取向越為發(fā)展。若將I_)/IQ(_控制在1.0以上、優(yōu)選2.0以上、進(jìn)一步優(yōu)選3.0以上，則彎曲加工性提高。
[0033]雖然從改善彎曲加工性的方面出發(fā)不限制的上限值，但本發(fā)明的科森合金的典型地為10.0以下。
[0034]在提高I(2(I(I)/IQ(2(I(I) (Cube取向)而改善彎曲加工性的以往的科森合金的情況下，軋制垂直方向的楊氏模量不足106GPa。為了提高該楊氏模量，調(diào)節(jié)板厚度中央部的晶體取向。此處，板厚度中央部的晶體取向通過如下測定:從樣品的一個表面通過蝕刻、機(jī)械研磨等而在厚度方向切削樣品，從而露出板厚度中央部的斷面，對該斷面進(jìn)行X射線衍射。板厚度中央部指相對于板厚度為45飛5%的位置。
[0035]在板厚度中央部，若將與I(311)/Ick311)的總和控制在1.0以上、優(yōu)選2.0以上，則軋制垂直方向的楊氏模量變?yōu)?06GPa以上。
[0036]雖然從提高軋制垂直方向的楊氏模量的方面出發(fā)不限制板厚度中央部的1(_/10(220)與Ι(311)/Ιο(311)的總和的上限值，但本發(fā)明的科森合金的該總和值典型地為10.0以下。
[0037](制備方法)
在科森合金的一般制備工序中，首先用熔爐將電解銅、N1、Co、Si等原料熔化，得到所希望的組成的熔融液。然后，將該熔融液鑄造成鑄塊。然后，按照熱軋、冷軋、固溶處理、時效處理的順序加工成具有所希望的厚度和特性的條或箔。在熱處理后，為了除去在熱處理時生成的表面氧化膜，可進(jìn)行表面的酸洗、研磨等。另外，為了提高強(qiáng)度，可在固溶處理與時效之間、時效后進(jìn)行冷軋。
[0038]在本發(fā)明中，為了得到上述晶體取向，在固溶處理之前進(jìn)行熱處理(以下也稱為預(yù)退火)和較低加工度的冷軋(以下也稱為輕軋制)，進(jìn)而調(diào)節(jié)熱軋與預(yù)退火前之間的冷軋的條件。
[0039]進(jìn)行預(yù)退火的目的是為了在通過熱軋后的冷軋形成的軋制組織中部分地生成再結(jié)晶晶粒。軋制組織中的再結(jié)晶晶粒的比例有最適值，過少或過多均得不到上述晶體取向。最適比例的再結(jié)晶晶粒通過調(diào)節(jié)預(yù)退火條件使以下定義的軟化度S為0.20-0.80、更優(yōu)選0.25~0.75而得到。
[0040]在圖2中例示出在各種溫度下將本發(fā)明所涉及的合金退火時的退火溫度與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系。將安裝有熱電偶的樣品插入1000°c的管狀爐中，當(dāng)通過熱電偶測定的樣品溫度到達(dá)規(guī)定溫度時，將樣品從爐中取出并進(jìn)行水冷，測定拉伸強(qiáng)度。在樣品到達(dá)溫度為50(T70(TC之間，再結(jié)晶進(jìn)行，拉伸強(qiáng)度急劇降低。高溫側(cè)的拉伸強(qiáng)度的緩慢降低源于再結(jié)晶晶粒的生長。
[0041]用下式定義預(yù)退火中的軟化度S。
[0042]S=( σ 0~ σ )/( σ 0~ σ 95(|)
此處，Oci為退火前的拉伸強(qiáng)度，σ和Q95tl分別為預(yù)退火后和于950°C退火后的拉伸強(qiáng)度。若于950°C將本發(fā)明所涉及的合金退火，則穩(wěn)定地進(jìn)行完全再結(jié)晶，所以采用950°C的溫度作為用以獲知再結(jié)晶后的拉伸強(qiáng)度的基準(zhǔn)溫度。
[0043]若軟化度在0.2^0.8的范圍之外，則使得軋制材料表面的低于1.0。預(yù)退火的溫度和時間沒有特殊限制，重要的是將S調(diào)節(jié)至上述范圍。通常，在使用連續(xù)退火爐的情況下以40(T750°C的爐溫在5秒鐘~10分鐘的范圍內(nèi)進(jìn)行，在使用間歇退火爐的情況下以35(T600°C的爐溫在30分鐘~20小時的范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0044]需說明的是，預(yù)退火條件的設(shè)定可通過以下步驟進(jìn)行。
[0045](I)測定預(yù)退火前的材料的拉伸強(qiáng)度(σ。)；
(2)將預(yù)退火前的材料于950°C退火。具體而言，將安裝有熱電偶的材料插入1000°C的管狀爐中，當(dāng)用熱電偶測定的樣品溫度到達(dá)950°C時，將樣品從爐中取出并進(jìn)行水冷；
(3)求得上述950°C退火后的材料的拉伸強(qiáng)度(O95tl)；
(4)例如，在σ0為800MPa、σ 950為300MPa的情況下，與軟化度0.20和0.80相當(dāng)?shù)睦鞆?qiáng)度分別為700MPa和400MPa ；
(5)以使退火后的拉伸強(qiáng)度變?yōu)?0(T700MPa的方式，求得預(yù)退火的條件。
[0046]上述預(yù)退火之后，在固溶處理之前，進(jìn)行加工度為3~50%、更優(yōu)選7~50%的輕軋制。加工度R(%)用下式定義。
[0047]R=(t0-t)/t0X 100 (t0:軋制前的板厚度，t:軋制后的板厚度)
若加工度在3飛0%的范圍之外，則使得軋制材料表面的低于1.0。
[0048]除上述預(yù)退火和輕軋制的實(shí)施以外，通過調(diào)節(jié)熱軋與預(yù)退火之間的冷軋的條件，
可賦予在表面I_/1_ ^l-O且在板厚度中央部Ι(22(ι)/Ιο(22(ι)+Ι(311)/Ιο(311)≥1.0的晶體取向的特征。
[0049]在該冷軋中，將材料在一對軋輥間反復(fù)通過，加工成目標(biāo)板厚度。該冷軋中的總加工度和每I道次的加工度對晶體取向造成影響。此處，總加工度R指通常所說的加工度，可用與上述R相同的公式定義。另外，每I道次的加工度r(%)為通過I次軋輥時的板厚度減少率，可用F(Ttl-T)/TtlX 100 (Ttl:軋輥通過前的厚度，T:軋輥通過后的厚度)提供。
[0050]將總加工度R設(shè)為90-99.8%。若R低于90%，則表面的I_)/IQ(_低于1.0。若R超過99.8%，則有在軋制材料的邊緣等產(chǎn)生裂縫，軋制中的材料破裂的情況。更優(yōu)選的加工度為95~99%。
[0051]對于每I道次的加工度r，將所有道次中的最大值(rmax)設(shè)為20%以下，將所有道次的平均值(raJ設(shè)為15%以下。若不符合該條件，則使得板厚度中央部Ι_/Ιο_+Ι_/Ick311)低于1.0。對于的下限值而言，雖然從晶體取向的方面出發(fā)無限制，但若r.變小，則軋制耗時，生產(chǎn)效率降低，所以優(yōu)選使rave為10%以上。
[0052]若將本發(fā)明合金的制備方法按照工序的順序列出，則如下所示:
(1)鑄塊的鑄造(厚度為2(T300mm)
(2)熱軋(溫度為800-1000?，至厚度為:T20mm)
(3)冷軋(R=90"99.8%，rmax ( 20%, rave ( 15%)
(4)預(yù)退火(軟化度:S=0.20~0.80)
(5)輕軋制(加工度為3~50%)
(6)固溶處理(700^9500C T 5~300 秒)
(J)冷軋(加工度為0~60%)
(8)時效處理(350^6000C T 2~20小時)
(9)冷軋(加工度為0-50%)
(10)去應(yīng)變退火(300^7000CT5秒~10小時)。
[0053]冷軋(7)和(9)是為了高強(qiáng)度化而任選進(jìn)行的工序。但是，隨著軋制加工度的增加，在強(qiáng)度增加的另一方面，表面的有減小的傾向。若冷軋⑵和(9)中各自的加工度超過上述上限值，則使得表面的boco/Iw)低于1.0，彎曲加工性變差。
[0054]去應(yīng)變退火(10)是在進(jìn)行冷軋(9)的情況下為了恢復(fù)因該冷軋降低的彈簧臨界值等而任選進(jìn)行的工序。無論有無去應(yīng)變退火(10)，通過控制晶體取向可得到良好的彎曲加工性與軋制垂直方向的高楊氏模量并存的本發(fā)明效果。去應(yīng)變退火(10)可進(jìn)行或不進(jìn)行。
[0055]需說明的是，對于工序(2)、(6)和(8)，只要選擇科森合金的一般制備條件即可。
[0056]本發(fā)明的科森合金可加工成各種鍛制銅產(chǎn)品(例如板、條和箔)，此外，本發(fā)明的科森合金可用于引線框架、連接器、管腳、端子、繼電器、開關(guān)、二次電池用箔材等電子設(shè)備零件等。特別是適合作為實(shí)施苛刻的Good Way彎曲加工的零件和彈簧部采取軋制垂直方向而以端面接觸得到電接點(diǎn)的零件(參照圖1)。此處所謂的垂直方向指軋制方向與彈簧部方向所成的角度為60-120度的情況。若該角度為70-110度，則更可發(fā)揮發(fā)明的效果；若為80-100度，則可更好地發(fā)揮發(fā)明的效果。
實(shí)施例
[0057]以下將本發(fā)明的實(shí)施例與比較例一同示出，但這些實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)而提供，并非意在限定發(fā)明。
[0058](實(shí)施例1)
將含有N1:2.6質(zhì)量％、S1:0.58質(zhì)量％、Sn:0.5質(zhì)量％和Zn:0.4質(zhì)量％且余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金作為實(shí)驗(yàn)材料，研究預(yù)退火條件、輕軋制條件和預(yù)退火前的軋制條件與晶體取向的關(guān)系，以及晶體取向?qū)χ破返膹澢院蜋C(jī)械特性造成的影響。
[0059]通過高頻熔爐在氬氣氛中使用內(nèi)徑為60mm、深度為200mm的石墨坩堝熔化2.5kg的電解銅。以得到上述合金組成的方式添加合金元素，將熔融液溫度調(diào)節(jié)至1300°C后，澆鑄于鑄鐵制鑄模中，制備厚度為30mm、寬度為60mm、長度為120mm的鑄塊。將該鑄塊按以下工序的順序加工，制備板厚度為0.15mm的制品樣品。
[0060](I)熱軋:將于950°C加熱3小時的鑄塊軋制至規(guī)定的厚度。軋制后的材料立即進(jìn)行水冷。
[0061](2)研磨:用研磨機(jī)除去在熱軋中生成的氧化皮膜。將研磨量設(shè)為每一面0.5_。
[0062](3)冷軋:以各種總加工度(R)和每I道次的加工度(r)冷軋至規(guī)定的厚度。
[0063](4)預(yù)退火:將樣品插入于調(diào)節(jié)至規(guī)定溫度的電爐中，保持規(guī)定時間后，將樣品放入至水槽中進(jìn)行冷卻。
[0064](5)輕軋制:以各種軋制加工度進(jìn)行冷軋至厚度為0.25mm。
[0065](6)固溶處理:將樣品插入調(diào)節(jié)至800°C的電爐中，保持10秒鐘后，將樣品放入水槽中進(jìn)行冷卻。固溶處理后的晶體粒徑約為10 μ m。
[0066](7)時效處理:使用電爐于450°C在Ar氣氛中加熱5小時。
[0067](8)冷軋:以20%的加工度從0.25mm冷軋至0.20_。
[0068](9)去應(yīng)變退火:將樣品插入調(diào)節(jié)至400°C的電爐中，保持10秒鐘后，將樣品放置于大氣中進(jìn)行冷卻。
[0069]對于預(yù)退火后的樣品和制品樣品(在該情況下，去應(yīng)變退火完成)，進(jìn)行以下評價。
[0070](預(yù)退火的軟化度評價)
對于預(yù)退火前和預(yù)退火后的樣品，使用拉伸試驗(yàn)機(jī)依據(jù)JIS Z 2241與軋制方向平行地測定拉伸強(qiáng)度，將各自的值記為Otl和σ。另外，按照上述程序(插入1000°C的爐中，當(dāng)樣品到達(dá)950°C時進(jìn)行水冷)制備950°C退火樣品，同樣地與軋制方向平行地測定拉伸強(qiáng)度，從而求得ο 950。根據(jù)σ。、σ、σ 95(|，求得軟化度S。
[0071]S=( σ 0-σ )/( σ 0-σ 95(|)
需說明的是，將拉伸試驗(yàn)片設(shè)為JIS Z 2201所規(guī)定的13B號試驗(yàn)片。
[0072](制品的X射線衍射)
對制品樣品的表面測定(200)面的X射線衍射積分強(qiáng)度。
[0073]接著，作為用以分析板厚度中央部的晶體取向的樣品，通過使用氯化鐵溶液的蝕刻從一個表面起除去至板厚度中央部。加工后的樣品的厚度相對于原來的板厚度為45飛5%的范圍。對于通過該蝕刻露出的斷面，測定(220)面和(311)面的X射線衍射積分強(qiáng)度。
[0074]進(jìn)而，對于銅粉末(關(guān)東化學(xué)株式會社制，銅(粉末)，2N5，> 99.5%，325篩目)，測定(200)面、(220)面和(311)面的X射線衍射積分強(qiáng)度。
[0075]X射線衍射裝置使用Rigaku Inc.((株)1J力'夕)制RINT2500，通過Cu管球在25kV的管電壓、20mA的管電流下進(jìn)行測定。
[0076](制品的拉伸試驗(yàn))
采取JIS Z 2201所規(guī)定的13B號試驗(yàn)片，使拉伸方向與軋制方向平行，依據(jù)JIS Z2241與軋制方向平行地進(jìn)行拉伸試驗(yàn)，求得拉伸強(qiáng)度。
[0077](制品的彎曲試驗(yàn))
設(shè)想更苛刻的彎曲加工 ，并非進(jìn)行W彎曲等90度彎曲試驗(yàn)，而進(jìn)行180度彎曲試驗(yàn)。
[0078]采取寬度為10mm、長度為30mm以上的條形樣品，使其長度方向與軋制方向平行。依據(jù)JIS Z 2248的擠壓彎曲法，將內(nèi)側(cè)半徑記為S，在Good Way方向(彎曲軸與軋制方向垂直)上進(jìn)行180度彎曲試驗(yàn)。通過機(jī)械研磨和拋光研磨將彎曲斷面加工成鏡面，通過光學(xué)顯微鏡觀察裂縫的有無。準(zhǔn)備用于進(jìn)行S為0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30,0.40,0.50、0.60,0.80、1.0mm的彎曲的試驗(yàn)夾具，求得不產(chǎn)生裂縫的最小的S (Smin)。將Smin除以板厚度(d)所得的值(Smin/d)作為彎曲加工性的指標(biāo)。若Smin/d為1.0以下，則判斷得到良好的Good Way彎曲加工性。
[0079](制品的楊氏模量)
采取JIS Z 2201所規(guī)定的13B號試驗(yàn)片，使拉伸方向與軋制方向垂直，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。根據(jù)得到的應(yīng)力應(yīng)變曲線，求得彈性范圍的直線部分的斜率，將該值作為楊氏模量。
[0080]將評價結(jié)果示出于表1和2中。
[0081][表 I]

【權(quán)利要求】
1.一種科森合金，所述科森合金為含有0.8^5.0質(zhì)量％的Ni和Co中的一種以上、0.2~1.5質(zhì)量％的Si，余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，其中，在所述軋制材料的表面，
I (200)/^0(200) >1.0， 在相對于板厚度為45飛5%的深度的斷面，
I (220)/1(1(220) + 1 (311)/1(1(311) ^ I.?， 此處，I(hkl)和Itlfckl)分別為通過X射線衍射對所述軋制材料和銅粉末求得的(hkl)面的衍射積分強(qiáng)度； 任選地含有以總量計(jì)0.005~3.0質(zhì)量％的Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn和Ag中的一種以上。
2.權(quán)利要求1的科森合金，其中，根據(jù)與軋制方向垂直的方向的拉伸試驗(yàn)求得的楊氏模量為106GPa以上。
3.權(quán)利要求1或2的科森合金，所述科森合金用作采取與軋制方向垂直的方向的端面接觸型端子的原料。
4.一種科森合金的制備方法,所述制備方法為:制備含有0.8~5.0質(zhì)量％的Ni和Co中的一種以上、0.2^1.5質(zhì)量％的Si，余量由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鑄塊，從80(T1000°C的溫度將所述鑄塊熱軋至厚度為3~20_，將每I道次的加工度的最大值和平均值分別設(shè)為20%以下和15%以下而進(jìn) 加工度為90-99.8%的冷軋，然后，依次進(jìn)行軟化度為0.20、.80的預(yù)退火、加工度為3~50%的冷軋、70(T950°C下5~300秒的固溶處理、加工度為0~60%的冷軋、35(T600°C下2~20小時的時效處理、加工度為0~50%的冷軋；其中， 將軟化度記為S，所述軟化度如下表示:
S- ( σ 0_ σ ) / ( σ 0_ σ 950)， 此處，σ ^為預(yù)退火前的拉伸強(qiáng)度，ο和σ 95(|分別為預(yù)退火后和于950°C退火后的拉伸強(qiáng)度。
5.權(quán)利要求4的科森合金的制備方法，其中，所述鑄塊含有以總量計(jì)0.005~3.0質(zhì)量％的 Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn 和 Ag 中的一種以上。
6.一種鍛制銅產(chǎn)品，所述鍛制銅產(chǎn)品具備權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)的科森合金。
7.一種電子設(shè)備零件，所述電子設(shè)備零件具備權(quán)利要求廣3中任一項(xiàng)的科森合金。
【文檔編號】C22C9/04GK104185688SQ201380017166
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年1月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年3月26日
【發(fā)明者】波多野隆紹 申請人:Jx日礦日石金屬株式會社