銅合金板材、連接器以及銅合金板材的制造方法
【專利摘要】為了制成適合于連接器等的兼顧了高屈服強(qiáng)度、被控制的楊氏模量、良好的電導(dǎo)率的銅合金板材，提供一種銅合金板材、使用了該銅合金板材的連接器和該銅合金板材的制造方法。該銅合金板材具有下述組成：含有合計(jì)為1.80質(zhì)量％～8.00質(zhì)量％的Ni和Co中的任意1種或2種、0.40質(zhì)量％～2.00質(zhì)量％的Si、以及合計(jì)為0.000質(zhì)量％～2.000質(zhì)量％的選自由Sn、Zn、Ag、Mn、P、Mg、Cr、Zr、Fe和Ti組成的組中的至少一種元素，并且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，母相的晶粒的長徑為12μm以下，{110}<001>取向的取向密度為4以上，{110}<112>取向的取向密度為10以上。
【專利說明】
銅合金板材、連接器以及銅合金板材的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及銅合金板材和使用了該銅合金板材的連接器、以及該銅合金板材的制 造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著近年來的電氣/電子設(shè)備的小型化，端子及接點(diǎn)部件的小型化正在進(jìn)行。例如 在電接點(diǎn)中，若構(gòu)成彈簧的部件的尺寸變小，彈簧長度縮短，從而對于彈簧用銅合金的負(fù)荷 應(yīng)力升高。該應(yīng)力高于銅合金材料的屈服點(diǎn)時，材料發(fā)生永久變形，作為彈簧無法得到所期 望的接觸壓力。該情況下，接觸電阻上升，電連接變得不充分，會成為嚴(yán)重的問題。因此，要 求銅合金具有高強(qiáng)度。
[0003] 與強(qiáng)度同樣重要的特性是楊氏模量。根據(jù)端子的設(shè)計(jì)內(nèi)容，楊氏模量有優(yōu)選高楊 氏模量的情況和優(yōu)選低楊氏模量的情況。即，若楊氏模量高，則具有以較少的位移即可獲得 高接觸壓力的優(yōu)點(diǎn)。若楊氏模量低，則能夠發(fā)生彈性變形的量增大，可以較寬地設(shè)計(jì)彈簧的 位移范圍，因而具有能夠擴(kuò)大尺寸公差等優(yōu)點(diǎn)。若所含有的合金成分或合金組成變化，則楊 氏模量會發(fā)生變化，因此，以往在希望使用低楊氏模量的材料的情況下，使用Cu-Sn系合金 (青銅系）等;在希望使用高楊氏模量的材料的情況下，使用Cu-Ni系合金(銅鋅鎳合金系） 等。這種情況下，根據(jù)楊氏模量的不同，并且根據(jù)強(qiáng)度帶的不同，所使用的材料的種類增加， 因此在將各種銅合金壓制肩集中進(jìn)行再循環(huán)的情況下，存在再循環(huán)性差的問題。
[0004] 此外，通過逐個使端子小型化，通電的截面積減少，無法流通所期望的電流成為問 題。例如，作為端子材料，可以舉出磷青銅作為一般的銅合金，但若為高強(qiáng)度的成分組成則 電導(dǎo)率為I〇 % IACS左右，對小型的端子來說不充分。另外，若電子設(shè)備小型化，則熱容量減 小，因而若導(dǎo)體的焦耳熱變大，則直接關(guān)系到設(shè)備整體的溫度上升，會成為問題。因此，要求 銅合金具有良好的導(dǎo)電性。
[0005] 但是，上述的高強(qiáng)度(例如高屈服強(qiáng)度)和良好的導(dǎo)電性對銅合金來說是相反的特 性。對此，以往用各種銅合金進(jìn)行了欲實(shí)現(xiàn)高強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電性的嘗試。
[0006] 專利文獻(xiàn)1中提出了下述方案:通過選擇包含Cu-Ni-Sn系合金的含有成分的合金 組成，在特定的工序中進(jìn)行時效析出硬化，從而可形成高強(qiáng)度、疲勞特性良好的銅合金。
[0007] 專利文獻(xiàn)2中提出了下述方案：調(diào)整Cu-Sn系合金的結(jié)晶粒徑和精乳條件，從而制 成高強(qiáng)度的銅合金。
[0008] 專利文獻(xiàn)3中提出了下述方案:在Cu-Ni-Si系合金中Ni濃度高的情況下，通過在特 定的工序中進(jìn)行制備，可形成高強(qiáng)度。
[0009] 專利文獻(xiàn)4中提出了下述方案：通過選擇包含Cu-Ti系合金的含有成分的合金組 成，在特定的工序中進(jìn)行時效析出硬化，從而可形成高強(qiáng)度。
[0010] 專利文獻(xiàn)5中提出了下述方案:通過在特定的制造工序中得到Cu-(Ni、Co)-Si系合 金板材，可提高朝向RD的（100)面的面積率，降低朝向RD的（I 11)面的面積率，在乳制方向 (RD)達(dá)到11OGPa以下的低楊氏模量。
[0011 ]專利文獻(xiàn)6中提出了下述方案:通過在特定的制造工序中得到Cu-Ni-Si系合金條， 可提高在(220)面的集聚，具有1(220)高的規(guī)定的X射線衍射強(qiáng)度、和在板寬方向和板厚方 向具有規(guī)定的關(guān)系的粒徑，提高使彎曲軸與乳制方向成直角的Good Way彎曲中的彎曲加工 性。
[0012] 專利文獻(xiàn)7中提出了下述方案:通過在特定的制造工序中得到Cu-Ni-Si系合金條， 具有規(guī)定的{110}〈001 >取向密度和KAM(Karnel Average Misorientation，Karnel平均取 向差)值，可提高深沖加工性和耐疲勞特性。
[0013] 專利文獻(xiàn)8中提出了下述方案:通過在特定的制造工序中得到Cu-Ni-Si系合金板， 可將組織狀態(tài)控制為{110}〈112>取向和{100}〈001>取向的中間的結(jié)晶取向，具有1(220) 高、1(200)低的規(guī)定的X射線衍射強(qiáng)度，強(qiáng)度高，可降低彎曲加工性在RD(LD)和TD的各向異 性。
[0014] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0015] 專利文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)1:日本特開昭63-312937號公報(bào) [0017] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2002-294367號公報(bào) [0018] 專利文獻(xiàn)3:日本特開2006-152392號公報(bào) [0019] 專利文獻(xiàn)4:日本特開2011-132594號公報(bào) [0020] 專利文獻(xiàn)5:國際公開W02011/068134A1號 [0021] 專利文獻(xiàn)6:日本特開2006-9108號公報(bào) [0022] 專利文獻(xiàn)7:日本特開2012-122114號公報(bào) [0023] 專利文獻(xiàn)8:日本特開2008-13836號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]發(fā)明要解決的課題
[0025] 然而，在專利文獻(xiàn)1~4中，雖然與一般的銅合金相比得到了高強(qiáng)度，但由于合金體 系和制造方法的不同，有時電導(dǎo)率依然低。另外，無法進(jìn)行近年來變得特別重要的楊氏模量 的控制。另外，在專利文獻(xiàn)5~8中，雖然得到了高電導(dǎo)率，但是屈服強(qiáng)度低，而且從楊氏模量 控制的方面考慮，也存在改善的余地。
[0026] 因此，需要一種具有良好的導(dǎo)電性、并具有高屈服強(qiáng)度、且楊氏模量得到控制的銅 合金板材。
[0027] 鑒于上述課題，本發(fā)明的課題在于提供一種銅合金板材、使用了該銅合金板材的 連接器和該銅合金板材的制造方法，該銅合金板材兼顧了高屈服強(qiáng)度、被控制的楊氏模量、 良好的電導(dǎo)率。特別是，本發(fā)明的課題在于提供適合于電氣/電子設(shè)備用的繼電器、開關(guān)、插 座等汽車車載用等的連接器及端子材料等的銅合金板材；以及適合于自動對焦照相機(jī)模塊 等電子設(shè)備部件中所用的導(dǎo)電性彈簧材料或FPC(Flexible Printed Circuit，燒性印制電 路)用的連接器等的銅合金板材;使用了該銅合金板材的連接器;和該銅合金板材的制造方 法。
[0028]用于解決課題的方案
[0029]本發(fā)明人為了解決上述課題進(jìn)行了反復(fù)深入的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過提高{110}〈 〇〇1>取向和{11〇}〈112>取向的集聚度，同時將最大晶粒的尺寸控制為較小，可得到下述特 性:除了高屈服強(qiáng)度和良好的電導(dǎo)率以外，乳制平行方向的楊氏模量低，乳制垂直方向的楊 氏模量高。基于該技術(shù)思想，完成了本發(fā)明。
[0030] 即，根據(jù)本發(fā)明，可提供下述技術(shù)方案。
[0031] (1) 一種銅合金板材，其特征在于，其具有下述組成：含有合計(jì)為1.80質(zhì)量％~ 8.00質(zhì)量％的附和Co中的任意1種或2種、以及0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31，并且余部由 銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，
[0032]母相的晶粒的長徑為12μπι以下，
[0033] {110}〈001>取向的取向密度為4以上，{110}〈112>取向的取向密度為10以上。
[0034] (2) -種銅合金板材，其特征在于，其具有下述組成：含有合計(jì)為1.80質(zhì)量％~ 8.00質(zhì)量％的附和Co中的任意1種或2種、0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31、以及合計(jì)為0.000 質(zhì)量％~2.000質(zhì)量％的選自由311、211^8、]\111、？、]\%、0、2心？6和1^組成的組中的至少一種 元素，并且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成，
[0035]母相的晶粒的長徑為12μπι以下，
[0036] {110}〈001>取向的取向密度為4以上，{110}〈112>取向的取向密度為10以上。
[0037] (3)如(2)項(xiàng)所述的銅合金板材，其含有合計(jì)為0.005質(zhì)量％~2.000質(zhì)量％的選自 由3]1、211、48、]\111、？、]\%、0、21'、？6和11組成的組中的至少一種元素。
[0038] (4)如（1)~(3)中任一項(xiàng)所述的銅合金板材，其維氏硬度為280以上。
[0039] (5)-種連接器，其包含(1)~(4)中任一項(xiàng)所述的銅合金板材而成。
[0040] (6)-種銅合金板材的制造方法，其特征在于，該制造方法依次進(jìn)行下述工序:熔 化/鑄造工序，其中，將具有下述組成的原料熔化并進(jìn)行鑄造，該組成為:含有合計(jì)為1.80質(zhì) 量％~8.00質(zhì)量％的附和(：〇中的任意1種或2種、以及0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的3丨，并且 余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成;加工率為1 %~19%的中間冷乳工序;時效處理工序，其 中，在300°C~440°C進(jìn)行5分鐘~10小時熱處理;和加工率為95%以上的最終冷乳工序。
[0041] (7)-種銅合金板材的制造方法，其特征在于，該制造方法依次進(jìn)行下述工序:熔 化/鑄造工序，其中，將具有下述組成的原料熔化并進(jìn)行鑄造，該組成為:含有合計(jì)為1.80質(zhì) 量％~8.00質(zhì)量％的附和(：〇中的任意1種或2種、0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31、以及合計(jì) 為0.000質(zhì)量％~2.000質(zhì)量％的選自由311、211^8、]\111、？、]\%、0、2廣？6和11組成的組中的至 少一種元素，并且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成;加工率為1 %~19%的中間冷乳工序； 時效處理工序，其中，在300°C~440°C進(jìn)行5分鐘~10小時熱處理;和加工率為95 %以上的 最終冷乳工序。
[0042] (8)如(7)項(xiàng)所述的銅合金板材的制造方法，其含有合計(jì)為0.005質(zhì)量％~2.000質(zhì) 量％的選自由3]1、211、48、]\111、？、]\%、0、21'、？6和11組成的組中的至少一種元素。
[0043] (9)如(6)~(8)中任一項(xiàng)所述的銅合金板材的制造方法，其中，在上述熔化/鑄造 工序與上述中間冷乳工序之間，依次進(jìn)行下述工序：均質(zhì)化熱處理工序，其中，在960°C~ 1040 °C進(jìn)行1小時以上的熱處理;和從熱加工開始至結(jié)束的溫度范圍為500 °C~1040 °C、加 工率為10%~90%的熱加工工序，在上述熱加工以后的工序中不進(jìn)行480°C以上的熱處理。
[0044] (10)如(6)~(9)中任一項(xiàng)所述的銅合金板材的制造方法，其中，在上述最終冷乳 工序后進(jìn)行在200°C~430°C保持5秒~2小時的去應(yīng)力退火。
[0045] 發(fā)明的效果
[0046] 本發(fā)明的銅合金板材具有下述特性:具有高屈服強(qiáng)度，乳制平行方向的楊氏模量 低，乳制垂直方向的楊氏模量高。因此，僅僅改變對于板材的壓制(起模)方向，即可制造楊 氏模量大的彈簧與楊氏模量小的彈簧這兩者。因此，本發(fā)明的銅合金板材適合作為連接器 材料。另外，本發(fā)明的銅合金板材可以適合用于電氣/電子設(shè)備用的繼電器、開關(guān)、插座等汽 車車載用等的連接器及端子材料等、以及自動對焦照相機(jī)模塊等電子設(shè)備部件中所用的導(dǎo) 電性彈簧材料或FPC(Flexible Printed Circuit，燒性印制電路）用的連接器等。
[0047] 另外，根據(jù)本發(fā)明的銅合金板材的制造方法，可以簡便地制造具有上述優(yōu)異特性 的銅合金板材。
【附圖說明】
[0048]圖1示出{110}〈001>取向的結(jié)晶的方向。
[0049] 圖2示出{110}〈112>取向的2個變體的結(jié)晶的方向。
[0050] 圖3示出{001}〈100>取向的結(jié)晶的方向。
[00511圖4是發(fā)明例204的由FE-SEM/EBSD測定得到的晶界圖。
[0052]圖5是比較例256的由FE-SEM/EBSD測定得到的晶界圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]對本發(fā)明的銅合金板材的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。此處，"銅合金材料"是指 銅合金原材料被加工成規(guī)定形狀(例如板、條、箱、棒、線等）的物質(zhì)。其中，板材是指具有特 定的厚度、形狀穩(wěn)定、在平面方向延伸的物質(zhì)，廣義上包括條材、箱材、將板制成管狀的管 材。
[0054]已知：本發(fā)明的銅合金板材中所用的Cu-(Ni、Co)-Si系是析出硬化型合金，（Ni、 Co)_Si系化合物作為第二相以IOnm左右的尺寸分散于銅基體中，從而可得到高強(qiáng)度。但是， 在這樣的結(jié)晶狀態(tài)下楊氏模量的控制和兼顧困難，因而本發(fā)明人研究了不同的強(qiáng)化原理。 其結(jié)果，通過大量集聚具有{11〇}〈〇〇1>取向和{11〇}〈112>取向的晶粒、以及將全部晶粒中 最大的晶粒的長徑控制為較小的乘數(shù)效應(yīng)，可確認(rèn)到在獲得高強(qiáng)度的同時能夠控制楊氏模 量，由此完成了本發(fā)明。
[0055] 根據(jù)本發(fā)明，通過上述結(jié)晶的控制，大量引起了結(jié)晶的滑移變形中的多重滑移，由 此能夠兼顧高強(qiáng)度化和楊氏模量的控制。
[0056] (X射線極點(diǎn)圖測定和由基于該測定的ODF分析得到的取向密度）
[0057] 關(guān)于本發(fā)明的銅合金板材中的銅合金母相的結(jié)晶，從板材表面測定{111}、{100}、 {110}面的不完全極點(diǎn)圖。以測定面的試樣尺寸為25mmX25mm來進(jìn)行測定。關(guān)于試樣尺寸， 若使X射線的光束直徑變細(xì)，則能夠減小試樣尺寸?；谒鶞y定的3個極點(diǎn)圖，進(jìn)行0 D F (Orintatiaon Distribution Function:取向密度分布函數(shù))分析。取向密度是指，將隨機(jī) 的晶體取向分布的狀態(tài)設(shè)為1，取向密度表示相對于此達(dá)到了幾倍的集聚，作為對晶體取向 分布進(jìn)行定量評價(jià)的方法是常見的。試樣的對稱性為正交異性(Orthotropic)(在RD和TD為 鏡面對稱），展開次數(shù)為22次。并且，求出{110}〈001>取向和{110}〈112>取向的取向密度。需 要說明的是，也同樣求出{〇〇1}〈1〇〇>取向的取向密度。
[0058] 如圖I、圖2和圖3所示，由于結(jié)晶的對稱性，{110}〈001>取向的變體為1個，{110}〈 112>取向的變體為2個，{001}〈100>取向的變體為1個。本發(fā)明中的取向密度由1個變體的取 向密度所定義。需要說明的是，關(guān)于取向的記載，采用以材料的乳制方向（RD)為X軸、以板寬 方向（TD)為Y軸、以乳制法線方向（ND)為Z軸的直角坐標(biāo)系，在材料中的各區(qū)域，使用與Z軸 垂直的（與乳制面平行的）晶面的指數(shù)(hkl)和與X軸平行的（與乳制面垂直的）結(jié)晶方向的 指數(shù)[uvw]，以（hkl) [uvw]的形式來表示。在表示單獨(dú)的晶體取向的情況下，表示為(hkl) [uvw]，在對稱性基礎(chǔ)上表示等效的取向整體的情況下，改變括號的種類而表示為{hkl}〈 uvw>〇
[0059] ODF也可以由基于EBSD法的晶體取向分布測定而得到。特別是，優(yōu)選使用電子射線 的直徑細(xì)、位置分辨率高的FE-SEM/EBSD法。在EBSD法的情況下，由菊池花樣求出晶體取向， 但是在晶格的變形大的情況下，菊池花樣變得不鮮明，無法分析的點(diǎn)增加。該無法分析的點(diǎn) 若為全部測定點(diǎn)的2成左右以下，則獲得與利用X射線極點(diǎn)圖得到的織構(gòu)的分析結(jié)果同等的 測定結(jié)果。但是，在EBSD法的測定中測定視野窄的情況下，作為{110}〈112>取向的2個變體 的（110) [1-12]取向和（110) [-112]取向的取向密度有時不同。該情況下，需要增加視野的 數(shù)量，以使這些等效的取向變體的取向密度同等。
[0060] 需要說明的是，F(xiàn)E-SEM/EBSD是指Field Emission Electron Gun-type Scanning Electron Microscope/Electron Backscatter Diffraction(場發(fā)射電子槍掃描電鏡/電 子背散射衍射)的簡稱。
[0061] 本發(fā)明中，利用上述方法評價(jià)的{110}〈001>取向的取向密度為4以上、且{110}〈 112>取向的取向密度為10以上的情況下，可得到乳制平行方向的楊氏模量低、乳制垂直方 向的楊氏模量高的特性。{11〇}〈〇〇1>取向是(001)面朝向乳制平行方向的晶體取向，{11〇}〈 112>取向是（111)面朝向乳制垂直方向的晶體取向。{110}〈001 >取向是對降低乳制平行方 向的楊氏模量有效的取向，{110}〈112>取向是對提高乳制垂直方向的楊氏模量有效的取 向。因此，通過使這些取向密度為規(guī)定量，可得到乳制平行方向的楊氏模量低、乳制垂直方 向的楊氏模量高的特性。U10}〈001 >取向的取向密度更優(yōu)選為6以上、進(jìn)一步優(yōu)選為8以上。 另外，{110}〈112>取向的取向密度更優(yōu)選為15以上、進(jìn)一步優(yōu)選為20以上。對各取向密度的 上限值沒有特別限制，通常為100以下。本發(fā)明中，更優(yōu)選{11〇}〈〇〇1>取向的取向密度為6以 上、且{110}〈112>取向的取向密度為15以上，進(jìn)一步優(yōu)選{110}〈001>取向的取向密度為8以 上、且{110}〈112>取向的取向密度為20以上。若這些取向密度過低，則難以得到乳制平行方 向的楊氏模量低、乳制垂直方向的楊氏模量高的特性。
[0062] 另外，{001}〈100>取向的取向密度優(yōu)選為3以下。{001}〈100>取向的取向密度更優(yōu) 選為2以下、進(jìn)一步優(yōu)選為1以下。{001 }〈100>取向的取向密度特別優(yōu)選為0,即特別優(yōu)選完 全不存在{001}〈100>取向晶粒。這是因?yàn)椋魗001}〈100>取向的取向密度過高，則會降低乳 制垂直方向的楊氏模量。
[0063] 需要說明的是，本發(fā)明中，通過在板的最外表面形成加工變質(zhì)層等非穩(wěn)定的加工 組織，有時會得到與主體(/^夕）的晶體取向分布不同的評價(jià)結(jié)果，因此優(yōu)選進(jìn)行半蝕刻 并在板厚的一半的位置測定取向密度。
[0064] 本發(fā)明中，X射線極點(diǎn)圖測定中使用PANalytical社制造的"X'Pert PRO"，另外ODF 分析中使用株式會社Norm工學(xué)的分析軟件"Standard 0DF°'。
[0065] 此外，EBSD測定中，電子射線源的FE-SEM使用日本電子株式會社的"JSM-7001F"， EBSD分析用的菊池圖案的分析照相機(jī)使用株式會社TSL的"(ΠΜ5.0HIKARI"。
[0066] 此外，EBSD數(shù)據(jù)的分析使用TSL社的軟件"OIM Analysis5"。
[0067] 本發(fā)明中，晶體取向分布函數(shù)(ODF)利用級數(shù)展開法、通過還引入了奇數(shù)項(xiàng)的計(jì)算 求出。奇數(shù)項(xiàng)的計(jì)算方法例如如軽金屬(輕金屬）、井上博史著、"集合組織仍三次元方位解 析(織構(gòu)的三維取向分析)"、358~367頁（1992);日本金屬學(xué)會志、井上博史等著、"反復(fù)級 數(shù)展開法C上S不完全極點(diǎn)図如b 結(jié)晶方位分布関數(shù)決定（由基于迭代級數(shù)展開法的 不完全極點(diǎn)圖決定晶體取向分布函數(shù))"、892~898頁、第58卷（1994) ;U.F.K〇Cks等人.、〃 Texture and Anisotropy(組織和各向異性）〃、102~125頁、Cambridge University Press (劍橋大學(xué)出版社）（1998)中所記載的那樣。
[0068] (最大晶粒的長徑）
[0069] 最大晶粒的長徑通過EBSD法測定和分析。通常，析出硬化型合金的強(qiáng)度受到析出 物的尺寸或密度等分散狀態(tài)的很大支配，結(jié)晶粒徑的影響小。但是，在本發(fā)明中的結(jié)晶控制 中，適當(dāng)?shù)乜刂凭Я５某叽?、特別是最大的晶粒的尺寸很重要。利用上述FE-SEM/EBSD法以 〇. Iym間隔掃描電子射線，測定晶體取向圖，將取向差為5°以上的邊界作為晶界。將被晶界 包圍了周圍的范圍作為1個晶粒。觀察視野為50μπιΧ50μπι，分別進(jìn)行3視野的測定。并且，對 于其中最大的晶粒，求出其粒徑、即其長徑的長度。此處，長徑可以為乳制方向（RD)、板寬方 向（TD)、其中間的方向中的任一方向，是指對于1個晶粒在晶體取向圖上所觀察到的最長的 粒徑。
[0070]本說明書中，將該最大的晶粒的長徑長度也稱為晶粒的長徑的最大值(L)或最大 晶粒的長徑。其含義是本發(fā)明中規(guī)定的母相的晶粒的長徑。在母相的晶粒的長徑為12μπι以 下的情況下，可得到良好的高強(qiáng)度、即規(guī)定的高屈服強(qiáng)度。母相的晶粒的長徑更優(yōu)選為9μπι 以下、進(jìn)一步優(yōu)選為4wii以下。需要說明的是，也可以基于由透射電子顯微鏡得到的觀察結(jié) 果來進(jìn)行上述的晶粒的分析。
[0071 ]圖4中示出對于發(fā)明例204由FE-SEM/EBSD測定所得到的晶界圖，圖5中示出對于比 較例256由FE-SEM/EBSD測定所得到的晶界圖。圖中的線表示晶界，被晶界包圍的各個范圍 為晶粒。晶粒的長徑的最大值(L)如圖所示。
[0072](合金組成）
[0073] .NiXc^Si
[0074] 為構(gòu)成上述第二相的元素。它們形成上述金屬間化合物。它們是本發(fā)明的必要添 加元素。Ni和Co中的任意1種或2種的含量的總和為1.8質(zhì)量％~8.0質(zhì)量％、優(yōu)選為2.6質(zhì) 量％~6.5質(zhì)量％、更優(yōu)選為3.4質(zhì)量％~5.0質(zhì)量％。另外，31的含量為0.4質(zhì)量％~2.0質(zhì) 量％、優(yōu)選為0.5質(zhì)量％~1.6質(zhì)量％、更優(yōu)選為0.7質(zhì)量％~1.2質(zhì)量％。這些必要添加元素 的添加量過少的情況下，所得到的效果不充分，添加量過多的情況下，乳制工序中有時會產(chǎn) 生材料裂紋。需要說明的是，添加 Co時，導(dǎo)電性略好，但在包含Co的狀態(tài)下這些必要添加元 素的濃度高的情況下，根據(jù)熱乳和冷乳的條件的不同，有時容易產(chǎn)生乳制裂紋。由此，作為 本發(fā)明中的更優(yōu)選方式，不含Co。
[0075] ?其他元素
[0076]除了上述必要添加元素以外，本發(fā)明的銅合金板材也可以含有選自由Sn、Zn、Ag、 皿11、？、1%、(>、2^?6和11組成的組中的至少一種元素作為任選添加元素。這些元素可以提高 上述{110}〈001>取向和{110}〈112>取向的取向密度，同時可確認(rèn)到減小晶粒的長徑的最大 值(L)、優(yōu)化維氏硬度(Hv)的作用。在含有這些元素的情況下，選自由Sn、Zn、Ag、Mn、P、Mg、 Cr、Zr、Fe和Ti組成的組中的至少一種元素的含量優(yōu)選合計(jì)為0.005質(zhì)量％~2.0質(zhì)量％。但 是，若這些任選添加元素的含量過多，則有時會產(chǎn)生降低電導(dǎo)率的惡劣影響或在乳制工序 中有時會產(chǎn)生材料裂紋。
[0077] ?不可避免的雜質(zhì)
[0078] 銅合金中的不可避免的雜質(zhì)為銅合金中包含的通常的元素。作為不可避免的雜 質(zhì)，例如可以舉出0、11、5、？13^8、0(1、513等。它們以合計(jì)的量計(jì)允許含有0.1質(zhì)量％左右以下。
[0079] (制造方法）
[0080] 作為現(xiàn)有方法，在通常的析出硬化型銅合金材的制造方法中，通過固溶熱處理形 成過飽和固溶狀態(tài)后，通過時效處理使其析出，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)質(zhì)乳制(精乳)和去應(yīng)力 退火。后述比較例的制造方法E、F、G、H與此相當(dāng)。
[0081] 與此相對，本發(fā)明中，為了控制晶體取向和最大晶粒的長徑，與上述現(xiàn)有方法不同 的工藝是有效的。例如，下述的工藝是有效的，但若滿足本發(fā)明中規(guī)定的結(jié)晶狀態(tài)，則制造 方法不限定于下述的方法。
[0082] 本發(fā)明的銅合金板材的制造方法的一例可以舉出下述方法:進(jìn)行熔化/鑄造[工序 1 ]而得到鑄塊，對該鑄塊依次進(jìn)行均質(zhì)化熱處理[工序2 ]、熱乳等熱加工[工序3 ]、水冷[工 序4]、中間冷乳[工序5]、用于時效析出的熱處理[工序6]、最終冷乳[工序7]、去應(yīng)力退火 [工序8]。只要可得到規(guī)定的結(jié)晶控制和物性，則也可以省略去應(yīng)力退火[工序8]。需要說明 的是，本發(fā)明中不進(jìn)行固溶熱處理。即，在熱乳以后的工序中不進(jìn)行480°C以上的熱處理。
[0083] 或者，作為本發(fā)明的銅合金板材的制造方法的另一例，可以舉出下述方法:進(jìn)行熔 化/鑄造[工序1]而得到鑄塊，對該鑄塊依次進(jìn)行中間冷乳[工序5]、用于時效析出的熱處理 [工序6]、最終冷乳[工序7]、去應(yīng)力退火[工序8]。該情況下，優(yōu)選在熔化/鑄造[工序1]的時 刻預(yù)先進(jìn)行成分的均質(zhì)化及板厚的調(diào)整。該工序中，只要可得到規(guī)定的結(jié)晶控制和物性，則 也可以省略去應(yīng)力退火[工序8]。該情況下，本發(fā)明中也不進(jìn)行固溶熱處理。即，在熱乳以后 的工序中不進(jìn)行480°C以上的熱處理。
[0084] 本發(fā)明中規(guī)定的晶體取向和晶粒的尺寸的控制例如可以通過下述2個工序中的特 定條件的組合而實(shí)現(xiàn)，即，使時效處理[工序6]的條件為300°C~440°C下5分鐘~10小時，并 且使最終冷乳[工序7]的加工率為95%以上。該機(jī)理推測如下。在時效處理[工序6]的熱處 理中，通過以幾 nm以下的微細(xì)尺寸析出的(Ni、Co)-Si化合物的作用，其后的最終冷乳[工序 7]中的轉(zhuǎn)位的分布狀態(tài)及結(jié)晶旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化。另外，通過提高最終冷乳[工序7]的乳制率， 從而誘發(fā)最終冷乳[工序7]中的晶粒的分裂，減小最大晶粒的粒徑，同時促進(jìn)在{110}〈001> 取向和{110}〈112>取向的結(jié)晶旋轉(zhuǎn)和集聚。通過該最大晶粒變小，從而強(qiáng)度提高，維氏硬度 提尚。
[0085]此處，關(guān)于析出物的作用，在現(xiàn)有的Cu-(Ni，Co) -Si體系中，通過使析出物以IOnm 左右的尺寸析出，從而析出物自身成為轉(zhuǎn)位的阻力，提高了強(qiáng)度。與此相對，本發(fā)明中，應(yīng)用 于基于冷加工的結(jié)晶的取向和尺寸的控制，在這點(diǎn)上有很大不同。通過該新作用的發(fā)現(xiàn)和 應(yīng)用了該發(fā)現(xiàn)的新的組織控制，能夠?qū)崿F(xiàn)以往未曾獲得的、在乳制平行方向低的楊氏模量E (RD)和在乳制垂直方向高的楊氏模量E (TD)與高屈服強(qiáng)度特性的兼顧。
[0086]作為各工序中的優(yōu)選熱處理、加工的條件，如下所述。
[0087] 關(guān)于均質(zhì)化熱處理[工序2]，在960°C~1040 °C保持1小時以上、優(yōu)選為5小時~10 小時。
[0088] 關(guān)于熱乳等熱加工[工序3]，從熱加工開始至結(jié)束的溫度范圍為500°C~1040°C， 加工率為10%~90%。
[0089] 關(guān)于水冷[工序4]，通常冷卻速度為1°C/秒~200°C/秒。
[0090] 關(guān)于中間冷乳[工序5]，加工率為1%~19%。
[0091]用于時效析出的熱處理[工序6]也稱為時效處理，其條件為在300°C~440°C保持5 分鐘至10小時，優(yōu)選的溫度范圍為360°C~410°C。
[0092] 最終冷乳[工序7]的加工率為95%以上、優(yōu)選為97%以上。對上限沒有特別限制， 通常為99.999%以下。
[0093]關(guān)于去應(yīng)力退火[工序8]，在200°C~430°C保持5秒~2小時。保持時間若過長，則 強(qiáng)度降低，因而優(yōu)選為5秒以上5分鐘以下的短時間退火。
[0094] 此處，加工率(或乳制率)是由下式所定義的值。
[0095] 加工率（W) = Ktrt2Vt1I XlOO
[0096] 式中，t表示乳制加工前的厚度，t2表示乳制加工后的厚度。
[0097] (物性）
[0098] 本發(fā)明的銅合金板材優(yōu)選具有以下的物性。
[0099](維氏硬度:Hv)
[0100] 本發(fā)明中的屈服強(qiáng)度特性通過基于維氏硬度試驗(yàn)的維氏硬度來定量化，該維氏硬 度與屈服強(qiáng)度大體上成比例，且可以利用比屈服強(qiáng)度小的試驗(yàn)片來定量化。
[0101] 本發(fā)明的銅合金板材的維氏硬度優(yōu)選為280以上、更優(yōu)選為295以上、進(jìn)一步優(yōu)選 為310以上。對該板材的維氏硬度的上限值沒有特別限制，若還考慮到?jīng)_切加工性等，則優(yōu) 選為400以下。本說明書中的維氏硬度是指基于JIS Z 2244所測定的值。維氏硬度在該范圍 內(nèi)的情況下，屈服強(qiáng)度也為高值，在將本發(fā)明的銅合金板材用于連接器等的情況下，可起到 能夠充分確保電接點(diǎn)的接觸壓力的效果。
[0102] (屈服強(qiáng)度:YS)
[0103] 在本發(fā)明的銅合金板材的一個優(yōu)選實(shí)施方式中，乳制垂直方向的屈服強(qiáng)度(也稱 為屈服應(yīng)力或〇.2%屈服點(diǎn)）優(yōu)選為102010^以上、更優(yōu)選為108010^以上、進(jìn)一步優(yōu)選為 1140MPa以上。需要說明的是，本發(fā)明中，采用乳制平行方向的屈服強(qiáng)度與乳制垂直方向的 屈服強(qiáng)度的平均值作為該銅合金板材的屈服強(qiáng)度的值。對該板材的屈服強(qiáng)度的上限值沒有 特別限制，例如為1400MPa以下。
[0104] (楊氏模量:E)
[0105] 乳制平行方向的楊氏模量(E(RD))優(yōu)選為128GPa以下、更優(yōu)選為125GPa以下、進(jìn)一 步優(yōu)選為122GPa以下。對該乳制平行方向的楊氏模量的下限值沒有特別限制，通常為 lOOGPa。乳制垂直方向的楊氏模量(E(TD))優(yōu)選為135GPa以上、更優(yōu)選為139GPa以上、進(jìn)一 步優(yōu)選為143GPa以上。對該乳制垂直方向的楊氏模量的上限值沒有特別限制，通常為 160GPa〇
[0106] (電導(dǎo)率:EC)
[0107] 電導(dǎo)率優(yōu)選為13% IACS以上、更優(yōu)選為15% IACS以上、進(jìn)一步優(yōu)選為17% IACS以 上、特別優(yōu)選為19 % IACS以上。關(guān)于電導(dǎo)率的上限，若超過40 % IACS，則強(qiáng)度有時會降低。優(yōu) 選為40 % IACS以下、更優(yōu)選為34 % IACS以下、進(jìn)一步優(yōu)選為31 % IACS以下。
[0108] 需要說明的是，本發(fā)明中，屈服強(qiáng)度是基于JIS Z 2241的值。另外，上述的"％ IACS"表不將國際軟銅標(biāo)準(zhǔn)（International Annealed Copper Standard)的電阻率 1.7241 X HT8 Ωπι設(shè)為100% IACS時的電導(dǎo)率。
[0109](制品的板厚范圍）
[0110]在本發(fā)明的銅合金板(銅合金條)的一個實(shí)施方式中，厚度為0.6mm以下，在典型的 實(shí)施方式中厚度為0.03mm~0.3mm。
[0111]實(shí)施例
[0112] 下面，基于實(shí)施例來更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于此。
[0113] (實(shí)施例1)
[0114]利用高頻熔爐對含有表1中記載的合金成分元素且余部由Cu和不可避免的雜質(zhì)構(gòu) 成的合金的原料進(jìn)行熔化，并對其進(jìn)行鑄造，得到鑄塊。以下述工序中記載的乳制率，經(jīng)過 各乳制工序，調(diào)整了鑄塊的尺寸，以無矛盾地達(dá)到最終板厚(〇.15mm)。并且，利用下述A、B、 C、D中的任一種制法，分別制造了根據(jù)本發(fā)明的發(fā)明例和與此不同的比較例的銅合金板材 的試驗(yàn)材料。需要說明的是，表1中表示使用了A~D中的哪種制法。只要不特別聲明，則最終 的銅合金板材的厚度為〇.15mm。只要不特別聲明，則該最終板厚在以下所述的制法E~H的 情況下也相同。需要說明的是，表中帶有下劃線所表示的數(shù)字等是指不滿足本發(fā)明中規(guī)定 的合金成分的含量、取向密度、晶粒的長徑的最大值(L)或者制法，或物性不滿足本發(fā)明中 的優(yōu)選范圍。
[0115] (制法 A)
[0116] 對于上述鑄塊，進(jìn)行在960 °C~1040 °C保持1小時以上的均質(zhì)化熱處理，以該高溫 狀態(tài)直接進(jìn)行熱乳，直至板厚為12mm，立即進(jìn)行水冷。并且，在表面切削后，依次進(jìn)行1%~ 19 %的中間冷乳、在300 °C~440 °C保持5分鐘~10小時的時效處理、加工率為95 %以上的最 終冷乳、去應(yīng)力退火。
[0117] (制法 B)
[0118] 不進(jìn)行上述制法A的均質(zhì)化熱處理和熱乳，對于上述鑄塊，在表面切削后，依此進(jìn) 行加工率為1 %~19%的冷乳、在300°C~440°C保持5分鐘~10小時的時效處理、加工率為 95%以上的冷乳、去應(yīng)力退火。
[0119] (制法 C)
[0120]以在超過500 °C且為700 °C以下保持5分鐘~10小時的條件進(jìn)行制法A的時效處理， 其他條件與制法A相同，進(jìn)行制造。
[0121] (制法 D)
[0122] 使制法A的最終冷乳的加工率為80%以上且小于94%，其他條件與制法A相同，進(jìn) 行制造。
[0123] 制法A~D中的去應(yīng)力退火的條件為在200 °C~430 °C保持5秒~2小時。需要說明的 是，在各熱處理或乳制后，根據(jù)材料表面的氧化或粗糙度的狀態(tài)，根據(jù)需要通過表面切削或 酸清洗、或者表面研磨來除去表面的氧化層。另外，根據(jù)形狀，在必要時利用張力校平機(jī)進(jìn) 行矯正。另外，根據(jù)乳制輥的凹凸的轉(zhuǎn)印或油坑的不同，在材料表面的粗糙度大的情況下， 調(diào)整乳制速度、乳制油、乳制輥的直徑、乳制輥的表面粗糙度、乳制時的1道次的壓下量等乳 制條件。
[0124] 另外，作為其他比較例，利用下述制法E、F、G、H中的任一種進(jìn)行試制，得到銅合金 板材的試驗(yàn)材料。制法E~H的條件沿襲了各專利文獻(xiàn)中記載的制造方法，但固溶熱處理的 條件因合金中的添加元素濃度而不同，因此，將本實(shí)施例中的發(fā)明例104等中的各成分的濃 度Ni = 3.81質(zhì)量％和5i = 0.91質(zhì)量％作為使之充分固溶的條件，固溶熱處理的條件采用 900 °C Xl分鐘。
[0125] (制法E)專利文獻(xiàn)5:國際公開W02011 /068134A1號的實(shí)施例中記載的制法
[0126] 利用DC法對提供下述表1所示的銅合金組成的原料進(jìn)行鑄造，得到厚度30_、寬度 100mm、長度150mm的鑄塊。接著將該鑄塊加熱至800°C~1000°C，在該溫度保持1小時后，熱 乳成厚度14_，以IK/秒的冷卻速度進(jìn)行緩慢冷卻，在達(dá)到300°C以下后進(jìn)行水冷。接下來， 對于兩面，分別進(jìn)行各2mm的表面切削，去除氧化覆膜后，實(shí)施乳制率為90 %~95 %的冷乳。 之后，在350 °C~700°C進(jìn)行30分鐘的中間退火以及以10 %~30 %的冷乳率進(jìn)行冷乳。之后， 在700 °C~950 °C進(jìn)行5秒~10分鐘的固溶處理，立即以15 °C /秒以上的冷卻速度進(jìn)行冷卻。 接著，在惰性氣體氣氛下于400°C~600°C實(shí)施2小時的時效處理，之后進(jìn)行乳制率為50 %以 下的精乳，使最終的板厚為〇. 15mm。精乳后，在400 °C實(shí)施30秒的去應(yīng)力退火。
[0127] (制法F)專利文獻(xiàn)6:日本特開2006-9108號公報(bào)中記載的實(shí)施例1發(fā)明例No. 1的制 法
[0128] 利用空氣熔爐熔煉提供下述表1所示的銅合金組成的原料，鑄造成厚度20mmX寬 度60mm的鑄塊。將該鑄塊在1000°C實(shí)施3小時的均質(zhì)化退火后，以該溫度開始熱乳。在厚度 達(dá)至1」15、10和5mm的時刻，將乳制途中的材料以1000°C再加熱30分鐘，熱乳后制成3mm的板 厚。其后，依次進(jìn)行表面切削、板厚至0.625mm為止的冷乳(加工率79%)、以900°C保持1分鐘 的固溶處理、水冷、板厚至0.5mm為止的冷乳(加工率20% )、以400°C~600°C保持3小時的時 效處理。
[0129] (制法G)專利文獻(xiàn)7:日本特開2012-122114號公報(bào)中記載的實(shí)施例3的制法
[0130] 利用還原性氣氛的低頻熔爐，在熔化后對提供下述表1所示的銅合金組成的原料 進(jìn)行鑄造，制造出厚度80mm、寬度200mm、長度800mm的尺寸的銅合金鑄塊，將該銅合金鑄塊 加熱至900 °C~980°C后，利用熱乳制成厚度為I Imm的熱乳板，將該熱乳板水冷后，對兩面進(jìn) 行0.5mm的表面切削。接著，以乳制率87%實(shí)施冷乳，制作出厚度為1.3mm的冷乳板后，以在 710 °C~750 °C保持7秒~15秒的條件實(shí)施連續(xù)退火，以加工率55 %實(shí)施冷乳（即將進(jìn)行固溶 處理前的冷乳），制作出規(guī)定厚度的冷乳板。將該冷乳板在900 °C保持1分鐘后，進(jìn)行驟冷，實(shí) 施固溶處理后，在430 °C~470 °C保持3小時，實(shí)施時效化處理。接著，進(jìn)行粒度#600的機(jī)械研 磨，實(shí)施在5質(zhì)量％的硫酸和10質(zhì)量％的過氧化氫的處理液中以50°C的液溫浸漬20秒的酸 洗處理后，實(shí)施加工率15%的最終冷乳，接著以在300°C~400°C保持20秒~60秒的條件實(shí) 施連續(xù)去應(yīng)力退火，制作出銅合金薄板。
[0131] (制法H)專利文獻(xiàn)8:日本特開2008-13836號公報(bào)中記載的本發(fā)明例No. 4的制法
[0132] 熔煉提供下述表1所示的銅合金組成的原料，利用立式連續(xù)鑄造機(jī)進(jìn)行鑄造，將所 得到的鑄片加熱至950 °C，在950 °C~650 °C的溫度范圍進(jìn)行熱乳，從而制成厚度為IOmm的板 材，之后進(jìn)行驟冷(水冷）。接下來，依次進(jìn)行表面切削、乳制率為91%的冷乳、平均結(jié)晶粒徑 超過25μπι~40μπι的固溶處理(900 °C下1分鐘）、于450 °C僅保持硬度達(dá)到峰值的時間的時效 處理、乳制率為35%的最終冷乳(板厚至0.2mm為止）、在400°C保持5分鐘的去應(yīng)力退火。
[0133] 對于這些依照本發(fā)明的發(fā)明例和比較例的試驗(yàn)材料，如下測定、評價(jià)了各特性。結(jié) 果一并列于表1。
[0134] a.取向密度
[0135] 在經(jīng)半蝕刻的板厚的1 /2的位置測定{111}、{100}、{110}的不完全極點(diǎn)圖。以測定 面的試樣尺寸為25_X 25mm的方式進(jìn)行測定。基于所測定的3個極點(diǎn)圖，進(jìn)行ODF分析。試樣 的對稱性為正交異性(Orthotropic)(在RD和TD為鏡面對稱），展開次數(shù)為22次。并且，求出 {110}〈001>取向和{110}〈112>取向的取向密度。一并還求出{001}〈100>取向的取向密度。
[0136] b.母相的晶粒的長徑的最大值[L]
[0137] 利用FE-SEM/EBSD法以0. Ιμπι間隔掃描電子射線，測定、制成晶體取向圖。此處，將 取向差為5°以上的邊界作為晶界。觀察視野為50μπιΧ50μπι，分別進(jìn)行3視野的測定。并且，對 于其中粒徑最大的晶粒，求出其長徑。即，求出本發(fā)明的銅合金板材的母相的晶粒的最大長 徑。
[0138] c.維氏硬度[Hv]
[0139] 根據(jù)JIS Z 2244,由材料表面或者經(jīng)鏡面研磨的截面測定維氏硬度。負(fù)荷為 100gf，求出η = 10的平均值。
[0140] d.屈服強(qiáng)度[YS]
[0141] 將乳制平行方向（RD)或乳制垂直方向（TD)中的任一者作為長度方向，從各試驗(yàn)材 料分別切割出JIS Z2201-13B號的試驗(yàn)片，根據(jù)JIS Z2241分別對3個上述試驗(yàn)片進(jìn)行測定。 利用接觸式的伸長率計(jì)測定位移，得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，讀取0.2%屈服點(diǎn)。并且，將乳制平 行方向的屈服強(qiáng)度:YS(RD)和乳制垂直方向的屈服強(qiáng)度:YS(TD)的平均值表示為屈服強(qiáng)度。
[0142] e.楊氏模量[E]
[0143] 利用與上述屈服強(qiáng)度[YS]的測定相同的方法得到應(yīng)力-應(yīng)變曲線，讀取其彈性區(qū) 域的斜率，作為楊氏模量。分別求出乳制平行方向的楊氏模量:E (RD)和乳制垂直方向的楊 氏模量:E(TD)。
[0144] f.電導(dǎo)率[EC]
[0145] 對于各試驗(yàn)材料，在保持為20°C(±0.5°C)的恒溫槽中，利用四端子法計(jì)測電阻 率，計(jì)算出電導(dǎo)率。需要說明的是，端子間距離為100mm。
[0146] 【表1】
[0148] 如表1所示，滿足本發(fā)明的規(guī)定的發(fā)明例101~108均是全部特性優(yōu)異。Ni /Co、Si的 濃度在規(guī)定范圍內(nèi)越高，則示出越高的屈服強(qiáng)度YS。
[0149] 另一方面，在各比較例中，由于合金組成不滿足本發(fā)明中規(guī)定的條件，因而{110}〈 〇〇1>取向的取向密度、Ul〇}〈112>取向的取向密度、母相的晶粒的長徑的最大值L中的至少 一者不滿足本發(fā)明中規(guī)定的條件，因此維氏硬度Hv、屈服強(qiáng)度YS、乳制平行方向的楊氏模量 E(RD)、乳制垂直方向的楊氏模量E(TD)中的至少一者的特性差。
[0150] 在比較例151中，Ni/Co、Si過少，因而屈服強(qiáng)度YS差。另外，在Ni/Co、Si過多的比較 例152中，產(chǎn)生熱乳裂紋，制造性差。利用制法C的比較例153中，母相的晶粒的長徑的最大值 L過大。另外在利用制法D的比較例154中，{110}〈001>取向和{110}〈112>取向的取向密度過 低。這些比較例153和154均是屈服強(qiáng)度YS過小，另外，乳制平行方向的楊氏模量E(RD)過大， 另一方面，乳制垂直方向的楊氏模量E (TD)過小，無法進(jìn)行所期望的楊氏模量控制，因而較 差。
[0151] 作為其他比較例，利用制法E、F、G、H的比較例155、156、157、158中，均是{110}〈112 >取向的取向密度過小，同時母相的晶粒的長徑的最大值L過大，屈服強(qiáng)度YS過小，另外，乳 制垂直方向的楊氏模量E(TD)過小，無法進(jìn)行所期望的楊氏模量控制，因而較差。其中，比較 例155、158中，{110}〈001>取向的取向密度也過小，比較例155中，{001}〈100>取向的取向密 度大。
[0152] 此外，比較例151、153~158均是維氏硬度Hv也差。
[0153] (實(shí)施例2)
[0154] 利用與實(shí)施例1相同的制造方法和試驗(yàn)/測定方法，使用表2所示的各種銅合金制 造銅合金板材，評價(jià)其特性。結(jié)果列于表2。
[0155] 【表2】
[0157] 如表2所示，滿足本發(fā)明的規(guī)定的發(fā)明例201~208均是全部特性優(yōu)異。可知：通過 副添加元素的添加效果，所期望的{11〇}〈〇〇1>取向和{11〇}〈112>取向的取向密度略微升 高，同時母相的晶粒的長徑的最大值L進(jìn)一步減小，屈服強(qiáng)度YS提高。
[0158] 圖4中示出發(fā)明例204的組織照片。這是通過FE-SEM/EBSD測定得到的晶界圖，母相 的晶粒的長徑的最大值(L)為3. Ιμπι。
[0159] 另一方面，在各比較例中，由于合金組成不滿足本發(fā)明中規(guī)定的條件，因而{110}〈 〇〇1>取向的取向密度、{11〇}〈112>取向的取向密度、母相的晶粒的長徑的最大值L中的至少 一者不滿足本發(fā)明中規(guī)定的條件，因此維氏硬度Hv、屈服強(qiáng)度YS、乳制平行方向的楊氏模量 E(RD)、乳制垂直方向的楊氏模量E(TD)中的至少一者的特性差。
[0160] 在比較例251中，副添加元素過多，制造性差。利用制法C的比較例252中，母相的晶 粒的長徑的最大值L過大。利用制法D的比較例253中，{110}〈001>取向和{110}〈112>取向的 取向密度過低。在這些比較例252和253中，均是屈服強(qiáng)度YS過小，另外，乳制平行方向的楊 氏模量E(RD)過大，另一方面，乳制垂直方向的楊氏模量E(TD)過小，無法進(jìn)行所期望的楊氏 模量控制，因而較差。
[0161] 作為其他比較例，在利用制法E、F、G、H的比較例254、255、256和257中，均是{110}〈 112>取向的取向密度過小，同時母相的晶粒的長徑的最大值L過大，屈服強(qiáng)度YS過小，另外， 乳制垂直方向的楊氏模量E(TD)過小，無法進(jìn)行所期望的楊氏模量控制，因而較差。其中，在 比較例254、257中，{110}〈001>取向的取向密度也過小，在比較例254中，{001}〈100>取向的 取向密度大。
[0162] 此外，比較例252~257均是維氏硬度Hv也差。
[0163] 圖5中示出比較例256的組織照片。這是通過FE-SEM/EBSD測定得到的晶界圖，母相 的晶粒的長徑的最大值(L)為17.7μπι。
[0164] 另外，作為其他比較例，利用下述的制法N進(jìn)行試制，得到銅合金板材的試驗(yàn)材料。
[0165] (制法Ν)日本特開2009-074125中記載的實(shí)施例1
[0166] 對于以Cu-2.3Ni-0.45Si-0.13Mg(均為質(zhì)量％)的組成熔化和鑄造的銅基合金，利 用銅制鑄模進(jìn)行半連續(xù)鑄造，鑄造出截面尺寸180mm X 450mm、長度4000mm的矩形截面鑄塊。 接著，加熱至900°C，以1道次平均加工率為22%進(jìn)行熱乳，制成厚度12mm，從650°C開始冷 卻，以約l〇〇°C/分鐘的冷卻速度進(jìn)行水冷。對兩面分別進(jìn)行0.5mm的表面切削后，通過冷乳 使厚度為2.5mm(加工率=77.3% )，在Ar氣氛中以500°C的溫度進(jìn)行3小時的時效處理。進(jìn)而 進(jìn)行冷乳，使厚度為〇.3mm(加工率= 88.0%)，在Ar氣氛中于500 °C進(jìn)行1分鐘的退火，通過 最終冷乳使厚度為〇.15mm(加工率= 50.0%)，在Ar氣氛中于450°C進(jìn)行1分鐘的去應(yīng)力退 火。
[0167 ]對于該比較例的試驗(yàn)材料，與上述同樣地測定、評價(jià)各特性。結(jié)果一并列于表3。
[0169] 在利用制法N的比較例258中，{110}〈001>取向的取向密度和母相的晶粒的長徑 (結(jié)晶尺寸)不滿足本發(fā)明的范圍，維氏硬度[Hv]、乳制平行方向的楊氏模量[E(RD)]和屈服 強(qiáng)度[YS]差。
[0170] 由上述實(shí)施例確認(rèn)到本發(fā)明的有效性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銅合金板材，其特征在于，其具有下述組成：含有合計(jì)為1.80質(zhì)量％~8.00質(zhì) 量％的附和Co中的任意1種或2種、以及0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31，并且余部由銅和不 可避免的雜質(zhì)構(gòu)成， 母相的晶粒的長徑為12μπι以下， {110K00D取向的取向密度為4以上，{110}〈112>取向的取向密度為10以上。2. -種銅合金板材，其特征在于，其具有下述組成：含有合計(jì)為1.80質(zhì)量％~8.00質(zhì) 量％的附和Co中的任意1種或2種、0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31、以及合計(jì)為0.000質(zhì)量％ ~2.000質(zhì)量％的選自由311、211^8、]\111、？、]\%、0、2廣？6和11組成的組中的至少一種元素，并 且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成， 母相的晶粒的長徑為12μπι以下， {110K00D取向的取向密度為4以上，{110}〈112>取向的取向密度為10以上。3. 如權(quán)利要求2所述的銅合金板材，其含有合計(jì)為0.005質(zhì)量％~2.000質(zhì)量％的選自 由3]1、211、48、]\111、？、]\%、0、21'、？6和11組成的組中的至少一種元素。4. 如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的銅合金板材，其維氏硬度為280以上。5. -種連接器，其包含權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的銅合金板材而成。6. -種銅合金板材的制造方法，其特征在于，該制造方法依次進(jìn)行下述工序： 熔化/鑄造工序，其中，將具有下述組成的原料熔化并進(jìn)行鑄造，該組成為:含有合計(jì)為 1.80質(zhì)量％~8.00質(zhì)量％的附和Co中的任意1種或2種、以及0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的 Si，并且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成； 加工率為1 %~19%的中間冷乳工序； 時效處理工序，其中，在300°C~440°C進(jìn)行5分鐘~10小時熱處理;和 加工率為95 %以上的最終冷乳工序。7. -種銅合金板材的制造方法，其特征在于，該制造方法依次進(jìn)行下述工序： 熔化/鑄造工序，其中，將具有下述組成的原料熔化并進(jìn)行鑄造，該組成為:含有合計(jì)為 1.80質(zhì)量％~8.00質(zhì)量％的附和(：〇中的任意1種或2種、0.40質(zhì)量％~2.00質(zhì)量％的31、以 及合計(jì)為〇.〇〇〇質(zhì)量％~2.000質(zhì)量％的選自由311、211^8、]\111、？、]\%、0、2廣？6和11組成的組 中的至少一種元素，并且余部由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成； 加工率為1 %~19%的中間冷乳工序； 時效處理工序，其中，在300°C~440°C進(jìn)行5分鐘~10小時熱處理;和 加工率為95 %以上的最終冷乳工序。8. 如權(quán)利要求7所述的銅合金板材的制造方法，其含有合計(jì)為0.005質(zhì)量％~2.000質(zhì) 量％的選自由3]1、211、48、]\111、？、]\%、0、21'、？6和11組成的組中的至少一種元素。9. 如權(quán)利要求6~8中任一項(xiàng)所述的銅合金板材的制造方法，其中，在所述熔化/鑄造工 序與所述中間冷乳工序之間，依次進(jìn)行下述工序： 均質(zhì)化熱處理工序，其中，在960 °C~1040 °C進(jìn)行1小時以上的熱處理;和 從熱加工開始至結(jié)束的溫度范圍為500°C~1040°C、加工率為10%~90%的熱加工工 序， 在所述熱加工以后的工序中不進(jìn)行480°C以上的熱處理。10. 如權(quán)利要求6~9中任一項(xiàng)所述的銅合金板材的制造方法，其中，在所述最終冷乳工 序后進(jìn)行在200°C~430°C保持5秒~2小時的去應(yīng)力退火。
【文檔編號】C22F1/08GK105829555SQ201480068521
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2014年12月25日
【發(fā)明人】金子洋
【申請人】古河電氣工業(yè)株式會社