JP2016125092A - Copper alloy for electronic and electrical device, copper alloy thin sheet for electronic and electrical device, component for electronic and electrical device, terminal and bus bar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレーム、端子、コネクタ、リレー、バスバー等の電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーに関するものである。 The present invention relates to a copper alloy for electronic / electric equipment suitable for electronic / electric equipment parts such as lead frames, terminals, connectors, relays, bus bars, etc., and for electronic / electric equipment comprising the copper alloy for electronic / electric equipment. The present invention relates to a copper alloy sheet, parts for electronic and electrical equipment, terminals, and bus bars.
従来、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品には、導電性の高い銅又は銅合金が用いられている。
電子機器や電気機器等の小型化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品の小型化および薄肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料には、高い強度及び導電率が求められている。特に、非特許文献1に記載されているように、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品として使用される銅合金としては、耐力が高いものが望ましい。
ここで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品に使用される材料として、特許文献1−3にはCu−Zr合金等が提案されている。
Conventionally, copper or copper alloy having high conductivity is used for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, and bus bars.
Along with the downsizing of electronic devices and electrical devices, the components for electronic and electrical devices used in these electronic devices and electrical devices are being made smaller and thinner. For this reason, high strength and electrical conductivity are required for materials constituting electronic / electric equipment parts. In particular, as described in Non-Patent Document 1, a copper alloy having high proof strength is desirable as a copper alloy used as a component for electronic / electric equipment such as a terminal such as a connector, a relay, a lead frame, or a bus bar.
Here, as a material used for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, and bus bars, Cu-Zr alloys and the like are proposed in Patent Documents 1-3.
ところで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品は、例えば銅合金の板材に対してプレス打ち抜きを行い、さらに必要に応じて曲げ加工等が施されて製造されている。このため、上述の銅合金には、プレス打ち抜き等において、プレス金型の摩耗やバリの発生を抑制できるように、良好なせん断加工性も求められている。
ここで、上述のCu−Zr系合金は、高い導電率を確保するために、Zr等の添加元素の含有量が少なく純銅に近い組成を有しており、延性が高く、せん断加工性が良好ではなかった。詳述すると、プレス打ち抜きを行った際に、バリが発生し、寸法精度良く打ち抜きを行うことができないといった問題があった。さらに、金型が摩耗しやすいといった問題や、打ち抜き屑が多く発生するといった問題もあった。
By the way, terminals for connectors and the like, components for electronic and electrical equipment such as relays, lead frames and bus bars are manufactured by, for example, punching a copper alloy plate material, and performing bending or the like as necessary. ing. For this reason, the above-mentioned copper alloy is also required to have good shear workability so that wear of the press mold and generation of burrs can be suppressed in press punching or the like.
Here, in order to ensure high electrical conductivity, the above-described Cu—Zr-based alloy has a composition close to that of pure copper with a small content of additive elements such as Zr, has high ductility, and good shear workability. It wasn't. More specifically, there has been a problem that when press punching is performed, burrs are generated and punching cannot be performed with high dimensional accuracy. In addition, there is a problem that the mold is easily worn and a problem that a lot of punching waste is generated.
特に、最近では、電子機器や電気機器等のさらなる小型化および軽量化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用されるコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品のさらなる小型化および薄肉化が要求されている。このため、電子・電気機器用部品を寸法精度良く成形する観点から、これら電子・電気機器用部品を構成する材料として、せん断加工性を十分に向上させた銅合金が求められている。
ここで、銅合金のせん断加工性を向上させる手段として、銅合金のビッカース硬さを高くすることが効果的である。また、銅合金のビッカース硬さを高くした場合には、表面の傷つき難さ(耐摩耗性)も向上する。そのため、電子・電気機器用部品として使用される銅合金としては、上述のビッカース硬さが高いことが望まれる。
In particular, with the recent miniaturization and weight reduction of electronic devices and electric devices, terminals for connectors used in these electronic devices and electric devices, etc., for electronic and electric devices such as relays, lead frames, bus bars, etc. There is a demand for further miniaturization and thinning of parts. For this reason, from the viewpoint of molding electronic / electric equipment parts with high dimensional accuracy, a copper alloy having sufficiently improved shearing workability is required as a material constituting these electronic / electric equipment parts.
Here, as a means for improving the shear workability of the copper alloy, it is effective to increase the Vickers hardness of the copper alloy. Further, when the Vickers hardness of the copper alloy is increased, the surface damage resistance (abrasion resistance) is also improved. Therefore, it is desired that the above-mentioned Vickers hardness is high as a copper alloy used as a component for electronic / electric equipment.
また、コネクタ等の端子においては、従来よりも優れた耐力が要求されている。特に、代表的な箱型メス端子を銅合金板のプレス加工により製造する場合、メス端子の長手方向が圧延方向に対し垂直方向を向くように板取りされるため、圧延方向に対して垂直方向に高い耐力を有することが望ましい。
さらに、ハイブリッド自動車や電気自動車等に用いられる消費電力の大きな電子・電気機器用部品においては、通電時の抵抗発熱を抑制するために、高い導電率を確保する必要がある。
Further, terminals such as connectors are required to have higher yield strength than conventional ones. In particular, when producing a typical box-type female terminal by pressing a copper alloy plate, the longitudinal direction of the female terminal is taken in a direction perpendicular to the rolling direction, so the direction perpendicular to the rolling direction It is desirable to have a high yield strength.
Furthermore, in parts for electronic / electric equipment with large power consumption used in hybrid vehicles, electric vehicles, and the like, it is necessary to ensure high conductivity in order to suppress resistance heat generation during energization.
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and suitable for electronic / electric equipment parts. An object of the present invention is to provide a copper alloy thin plate for electronic / electric equipment, a component for electronic / electric equipment, a terminal, and a bus bar made of a copper alloy for electric equipment.
この課題を解決するために、本発明の電子・電気機器用銅合金は、Zrを0.01mass%以上0.11mass%未満、Siを0.0001mass%以上0.03mass%未満、含み、残部がCu及び不可避不純物からなり、前記不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量が100massppm未満であり、材料表面における{111}面からのX線回折強度をI{111}、{200}面からのX線回折強度をI{200}、{220}面からのX線回折強度をI{220}、{311}面からのX線回折強度をI{311}、{331}面からのX線回折強度をI{331}、{420}面からのX線回折強度をI{420}とした場合に、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})が0.3以上とされていることを特徴としている。 In order to solve this problem, the copper alloy for electronic and electrical equipment of the present invention contains Zr in a range of 0.01 mass% to less than 0.11 mass%, Si in a range of 0.0001 mass% to less than 0.03 mass%, with the balance remaining. Cu and inevitable impurities, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co among the inevitable impurities is less than 100 massppm, and the X-ray diffraction intensity from the {111} plane on the material surface is I The X-ray diffraction intensity from the {111}, {200} plane is I {200}, the X-ray diffraction intensity from the {220} plane is I {220}, and the X-ray diffraction intensity from the {311} plane is I {311. }, The ratio of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane when the X-ray diffraction intensity from the {331} plane is I {331} and the X-ray diffraction intensity from the {420} plane is I {420} R {220} I {220} / (I {111} + I {200} + I {220} + I {311} + I {331} + I {420}) is characterized by being 0.3 or more.
上述の構成の電子・電気機器用銅合金によれば、Zrを0.01mass%以上0.11mass%未満、Siを0.0001mass%以上0.03mass%未満の範囲で含んでいるので、導電率を維持したまま耐力を向上させることができるとともに、ビッカース硬さを向上させることができる。
また、不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量が100massppm未満に制限されているので、ZrやSiがこれら不可避不純物と反応して消費されてしまうことを抑制できる。
さらに、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}が0.3以上とされているので、材料の結晶方位が{220}面に配向させられており、耐力をさらに向上させることができる。
According to the copper alloy for electronic and electrical equipment having the above-described configuration, it contains Zr in a range of 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%, and Si in a range of 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%. While maintaining the strength, the proof stress can be improved and the Vickers hardness can be improved.
In addition, since the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among the inevitable impurities is limited to less than 100 massppm, Zr and Si react with these inevitable impurities and are consumed. Can be suppressed.
Furthermore, since the ratio R {220} of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane is 0.3 or more, the crystal orientation of the material is oriented in the {220} plane, which further improves the yield strength. be able to.
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、CuとZrとSiを含有するCu−Zr−Si粒子が存在することが好ましい。
この場合、Cu−Zr−Si粒子が存在することにより、導電率が低下することなく耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となる。
Here, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that Cu—Zr—Si particles containing Cu, Zr and Si are present.
In this case, the presence of Cu—Zr—Si particles can improve the yield strength without lowering the electrical conductivity. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、さらに、Mgを0.001mass%以上0.1mass%未満の範囲で含んでいてもよい。
この場合、上述の範囲で添加されたMgが銅に固溶することにより、耐力及びビッカース硬さをさらに向上させることができる。
Moreover, the copper alloy for electronic / electrical equipment of the present invention may further contain Mg in the range of 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%.
In this case, the yield strength and the Vickers hardness can be further improved by the Mg added in the above range being dissolved in the copper.
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、ZrとSiの質量比Zr/Siが、2≦Zr/Si≦1000の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、ZrとSiとの質量比Zr/Siが上述のように規定されているので、ZrとSiとの相乗効果により、確実に、耐力、導電率、ビッカース硬さを向上させることができる。
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is preferably in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 1000.
In this case, since the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is defined as described above, the yield strength, conductivity, and Vickers hardness can be reliably improved by the synergistic effect of Zr and Si. .
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、前記Cu−Zr−Si粒子の少なくとも一部は、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内の比較的粒径の小さなCu−Zr−Si粒子が存在することにより、導電率を維持したまま耐力を向上させることが可能となる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となる。
Moreover, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that at least a part of the Cu—Zr—Si particles have a particle size in the range of 1 nm to 500 nm.
In this case, the presence of Cu-Zr-Si particles having a relatively small particle size in the range of 1 nm to 500 nm makes it possible to improve the proof stress while maintaining the conductivity. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、表面のビッカース硬さが120Hv以上であることが好ましい。
この場合、表面のビッカース硬さが120Hv以上とされているので、せん断加工性及び耐摩耗性が向上することになり、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, the surface Vickers hardness is preferably 120 Hv or more.
In this case, since the surface Vickers hardness is 120 Hv or more, shear workability and wear resistance are improved, and terminals for connectors and the like, parts for electronic and electrical equipment such as relays, lead frames, bus bars, etc. It is particularly suitable as a copper alloy.
本発明の電子・電気機器用銅合金薄板は、上述の電子・電気機器用銅合金の圧延材からなり、その板厚が0.05mm以上2.0mm以下の範囲内とされていることを特徴としている。
この構成の電子・電気機器用銅合金薄板によれば、上述のように、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金からなり、さらにせん断加工性にも優れていることから、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
The copper alloy thin plate for electronic / electric equipment of the present invention is made of the above-mentioned rolled material of copper alloy for electronic / electric equipment, and the thickness thereof is in the range of 0.05 mm or more and 2.0 mm or less. It is said.
According to the copper alloy thin plate for electronic / electric equipment having this configuration, as described above, it is made of a copper alloy for electronic / electric equipment excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and is also excellent in shear workability. Therefore, it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as terminals such as connectors, relays, lead frames and bus bars.
本発明の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。なお、本発明における電子・電気機器用部品とは、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等を含むものである。
この構成の電子・電気機器用部品は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The component for electronic / electrical equipment of the present invention is characterized by comprising the above-described copper alloy for electronic / electrical equipment. The electronic / electrical device parts in the present invention include terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars and the like.
The electronic / electric equipment component having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic / electric equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, and thus has excellent reliability.
本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。
この構成の端子は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The terminal of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned copper alloy for electronic and electrical equipment.
The terminal having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic and electrical equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, and thus has excellent reliability.
本発明のバスバーは、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。
この構成のバスバーは、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The bus bar of the present invention is characterized by comprising the above-described copper alloy for electronic and electrical equipment.
Since the bus bar having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic and electrical equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, it is excellent in reliability.
本発明によれば、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the copper alloy for electronic / electric equipments which is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and suitable for the components for electronic / electrical equipments, and the electronic / electrical equipment consisting of this copper alloy for electronic / electrical equipments Copper alloy thin plates, parts for electronic / electrical equipment, terminals and bus bars can be provided.
以下に、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、Zrを0.01mass%以上0.11mass%未満、Siを0.0001mass%以上0.03mass%未満、含み、残部がCu及び不可避不純物からなる組成を有し、前記不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量が100massppm未満とされている。なお、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、Zr及びSiに加えて、さらにMgを0.001mass%以上0.1mass%未満の範囲で含んでいてもよい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、ZrとSiの質量比Zr/Siが、2≦Zr/Si≦1000の範囲内とされていることが好ましい。
Below, the copper alloy for electronic and electric apparatuses which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
The copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment contains 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%, Zr is 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%, and the balance is made of Cu and inevitable impurities. The total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among the inevitable impurities is less than 100 massppm. In addition, in the copper alloy for electronic / electrical equipment which is this embodiment, in addition to Zr and Si, you may contain Mg in 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%.
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment, the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is preferably in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 1000.
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金おいては、CuとZrとSiを含有するCu−Zr−Si粒子が存在していることが好ましい。
このCu−Zr−Si粒子の少なくとも一部は、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされており、具体的には、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされた比較的微細なCu−Zr−Si粒子と、粒径が1μm以上50μm以下の範囲内とされた比較的粗大なCu−Zr−Si粒子とを有している。
And in the copper alloy for electronic and electric devices which is this embodiment, it is preferable that the Cu-Zr-Si particle containing Cu, Zr, and Si exists.
At least a part of the Cu—Zr—Si particles has a particle size in the range of 1 nm to 500 nm, specifically, a relatively fine particle size in the range of 1 nm to 500 nm. Cu—Zr—Si particles and relatively coarse Cu—Zr—Si particles having a particle size in the range of 1 μm to 50 μm.
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、材料表面における{111}面からのX線回折強度をI{111}、{200}面からのX線回折強度をI{200}、{220}面からのX線回折強度をI{220}、{311}面からのX線回折強度をI{311}、{331}面からのX線回折強度をI{331}、{420}面からのX線回折強度をI{420}とした場合に、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})が0.3以上とされている。 Further, in the copper alloy for electronic / electric equipment according to this embodiment, the X-ray diffraction intensity from the {111} plane on the material surface is I {111}, and the X-ray diffraction intensity from the {200} plane is I {200. }, The X-ray diffraction intensity from the {220} plane is I {220}, the X-ray diffraction intensity from the {311} plane is I {311}, and the X-ray diffraction intensity from the {331} plane is I {331}, When the X-ray diffraction intensity from the {420} plane is I {420}, the ratio of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane R {220} = I {220} / (I {111} + I {200 } + I {220} + I {311} + I {331} + I {420}) is 0.3 or more.
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、導電率が80%IACS以上、0.2%耐力が300MPa以上、表面のビッカース硬さが120Hv以上といった特性を有している。 Furthermore, the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment has the characteristics that the electrical conductivity is 80% IACS or more, the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, and the surface Vickers hardness is 120 Hv or more.
ここで、上述のように成分組成、X線回折強度、Cu−Zr−Si粒子の粒径、導電率、0.2%耐力、ビッカース硬さを規定した理由について以下に説明する。 Here, the reason why the component composition, the X-ray diffraction intensity, the particle diameter of the Cu—Zr—Si particles, the conductivity, the 0.2% proof stress, and the Vickers hardness are defined as described above will be described below.
(Zr:0.01mass%以上0.11mass%未満)
Zrは、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気によって転位の固着を起こすと考えられ、導電率を維持したまま耐力を向上させる作用効果を有する元素である。また、ビッカース硬さを向上させる作用効果を有する。
ここで、Zrの含有量が0.01mass%未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Zrの含有量が0.11mass%以上の場合には、導電率が大幅に低下してしまうおそれがあるとともに、溶体化が困難となり、熱間加工時や冷間加工時に断線や割れ等の欠陥が発生するおそれがある。
(Zr: 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%)
Zr is thought to cause dislocation fixation due to formation of Cu-Zr-Si particles, or a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution of Zr and Si, and the effect of improving yield strength while maintaining conductivity. It is an element having Moreover, it has the effect of improving Vickers hardness.
Here, when the content of Zr is less than 0.01 mass%, there is a possibility that the effect cannot be sufficiently achieved. On the other hand, when the content of Zr is 0.11 mass% or more, the conductivity may be significantly reduced, and it becomes difficult to form a solution, and disconnection or cracking may occur during hot working or cold working. May cause defects.
以上のことから、本実施形態では、Zrの含有量を0.01mass%以上0.11mass%未満の範囲内に設定している。なお、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって導電率を維持したまま耐力を確実に向上させるためには、Zrの含有量を0.04mass%以上とすることが好ましく、0.05mass%以上とすることがさらに好ましい。また、導電率の低下や加工時の欠陥等を確実に抑制するためには、Zrの含有量を0.10mass%以下とすることが好ましい。 From the above, in the present embodiment, the Zr content is set within a range of 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%. In order to reliably improve the proof stress while maintaining the conductivity by the formation of Cu-Zr-Si particles, or by the fixing of dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si, The content is preferably 0.04 mass% or more, and more preferably 0.05 mass% or more. Further, in order to surely suppress a decrease in conductivity, defects during processing, and the like, the content of Zr is preferably set to 0.10 mass% or less.
(Si:0.0001mass%以上0.03mass%未満)
Siは、上述のCu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気によって転位の固着を起こすと考えられ、導電率を維持したまま耐力を向上させる作用効果を有する元素である。また、ビッカース硬さを向上させる作用効果を有する。
ここで、Siの含有量が0.0001mass%未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Siの含有量が0.03mass%以上の場合には、母相中に固溶したSiにより導電率が大幅に低下してしまうおそれがある。
(Si: 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%)
Si is considered to cause dislocation fixation due to the formation of the above-described Cu-Zr-Si particles, or a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si, and improves the yield strength while maintaining the conductivity. It is an element having an effect. Moreover, it has the effect of improving Vickers hardness.
Here, when the content of Si is less than 0.0001 mass%, there is a possibility that the effect cannot be fully achieved. On the other hand, when the Si content is 0.03 mass% or more, there is a possibility that the conductivity is significantly lowered by Si dissolved in the matrix.
以上のことから、本実施形態では、Siの含有量を0.0001mass%以上0.03mass%未満の範囲内に設定している。なお、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって導電率を維持したまま耐力を確実に向上させるためには、Siの含有量を0.0003mass%以上とすることが好ましく、0.0005mass%以上とすることがさらに好ましい。また、導電率の低下を確実に抑制するためには、Siの含有量を0.025mass%以下とすることが好ましく、0.02mass%以下とすることがさらに好ましい。 From the above, in this embodiment, the Si content is set within a range of 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%. In order to improve the yield strength while maintaining the conductivity by forming Cu-Zr-Si particles, or by fixing dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si, The content is preferably 0.0003 mass% or more, and more preferably 0.0005 mass% or more. Moreover, in order to suppress the fall of electrical conductivity reliably, it is preferable to make content of Si into 0.025 mass% or less, and it is further more preferable to set it as 0.02 mass% or less.
(Mg:0.001mass%以上0.1mass%未満)
Mgは、銅合金の母相中に固溶することで、高い導電性を保持した状態で、耐力およびビッカース硬さを向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Mgの含有量が0.001mass%未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Mgの含有量が0.1mass%以上の場合には、熱間加工時に割れが生じ易くなるとともに導電率が大きく低下するおそれがある。
(Mg: 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%)
Mg is an element having an effect of improving proof stress and Vickers hardness while maintaining high electrical conductivity by being dissolved in a parent phase of a copper alloy.
Here, when content of Mg is less than 0.001 mass%, there exists a possibility that the effect cannot be fully achieved. On the other hand, when the Mg content is 0.1 mass% or more, cracking is likely to occur during hot working, and the conductivity may be greatly reduced.
以上のことから、本実施形態では、上述のZr及びSiに加えてさらにMgを添加する場合には、Mgの含有量を0.001mass%以上0.1mass%未満の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Mgの含有量を0.01mass%以上とすることが好ましい。また、導電率の低下を確実に抑制するためには、Mgの含有量を0.05mass%未満とすることが好ましい。 From the above, in this embodiment, when further adding Mg in addition to the above-mentioned Zr and Si, the content of Mg is set in the range of 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%. . In addition, in order to make the above-mentioned effect effective, it is preferable that the Mg content is 0.01 mass% or more. Moreover, in order to suppress the fall of electrical conductivity reliably, it is preferable that content of Mg shall be less than 0.05 mass%.
(不可避不純物:0.1mass%以下)
なお、不可避不純物としては、B,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Co,O,S,C,Ag,Sn,Al,Zn,Ti,Ca,Te,Mn,Sr,Ba,Sc,Y,Hf,V,Nb,Ta,Mo,W,Re,Ru,Os,Se,Rh,Ir,Pd,Pt,Au,Cd,Ga,In,Li,Ge,As,Sb,Tl,Pb,Be,N,H,Hg,Tc,Na,K,Rb,Cs,Po,Bi,ランタノイド等が挙げられる。これらの不可避不純物は、材料の導電率を低下させる効果があるため、総量で0.1mass%以下とすることが好ましい。また、導電率の低下を確実に抑制するためには、これらの不可避不純物は総量で0.02mass%未満とすることが好ましく、総量で0.01mass%未満とするのがさらに好ましい。
(Inevitable impurities: 0.1 mass% or less)
Inevitable impurities include B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co, O, S, C, Ag, Sn, Al, Zn, Ti, Ca, Te, Mn, Sr, Ba, Sc, and Y. , Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re, Ru, Os, Se, Rh, Ir, Pd, Pt, Au, Cd, Ga, In, Li, Ge, As, Sb, Tl, Pb, Be , N, H, Hg, Tc, Na, K, Rb, Cs, Po, Bi, lanthanoid and the like. Since these inevitable impurities have the effect of reducing the electrical conductivity of the material, the total amount is preferably 0.1% by mass or less. Further, in order to reliably suppress the decrease in conductivity, the total amount of these inevitable impurities is preferably less than 0.02 mass%, and more preferably less than 0.01 mass%.
(B,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Co:合計で100massppm未満)
本実施形態では、上述の不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coといった特定の不純物元素については、以下の理由から含有量をさらに規定している。
耐力、導電率、ビッカース硬度等の最適な特性を得るためには、Zr量、Si量を適正に制御する必要がある。ここで、銅合金中のZrと反応して晶出物を形成するB、Pは、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって強度およびビッカース硬さを向上させる効果の妨げとなるため、厳しく管理する必要がある。また、Ni,Cr,Ti,Fe,Coは、Siと化合物を形成し、同じく上記のCu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着を妨げることになる。さらに、これらの化合物は破壊の起点として働き、熱間圧延性、冷間圧延性を劣化させるおそれがある。
(B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co: less than 100 massppm in total)
In the present embodiment, among the above inevitable impurities, the specific impurity elements such as B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co are further specified for the following reasons.
In order to obtain optimum characteristics such as proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, it is necessary to appropriately control the amount of Zr and the amount of Si. Here, B and P, which react with Zr in the copper alloy to form a crystallized product, form Cu—Zr—Si particles, or dislocation in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si. It is necessary to strictly manage because the effect of improving the strength and the Vickers hardness is hindered by the fixing of. Ni, Cr, Ti, Fe, Co forms a compound with Si, and also forms the above-mentioned Cu-Zr-Si particles, or dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si. Will be prevented from sticking. Furthermore, these compounds serve as a starting point of fracture, and may deteriorate hot rollability and cold rollability.
以上のことから、本実施形態では、不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量を100massppm未満に規定している。ここで、Zr及びSiの消費を抑制してCu−Zr−Si粒子の形成、または固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着を確実に作用させるためには、B,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量を20massppm未満にすることがより望ましく、B,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量を10massppm未満にすることがさらに好ましい。さらに、銅合金中のZrと反応して晶出物を形成するB、Pは、その合計含有量が4massppm未満であることがより望ましい。また、Siと化合物を形成するNi,Cr,Ti,Fe,Coは、その合計含有量が16massppm未満であることがより望ましい。 From the above, in this embodiment, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among unavoidable impurities is defined to be less than 100 massppm. Here, in order to suppress the consumption of Zr and Si and to ensure the formation of Cu-Zr-Si particles, or the fixing of dislocations by the solute atmosphere or the Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si, More preferably, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co is less than 20 massppm, and the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co is less than 10 massppm. Is more preferable. Further, B and P that react with Zr in the copper alloy to form a crystallized product preferably have a total content of less than 4 massppm. The total content of Ni, Cr, Ti, Fe, and Co that form a compound with Si is more preferably less than 16 mass ppm.
(Zr/Si)
上述のように、ZrとSiをCu中に添加することにより、Cu−Zr−Si粒子が形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気によって転位の固着を起こすと考えられ、導電率を維持したまま耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。
ここで、Zrの含有量(mass%)とSiの含有量(mass%)との比Zr/Siが2未満の場合には、Zrの含有量に対してSiの含有量が多く、過剰なSiによって導電率が低下してしまうおそれがある。一方、Zr/Siが1000を超える場合には、Zrの含有量に対してSiの含有量が少なく、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。
(Zr / Si)
As described above, it is thought that by adding Zr and Si into Cu, Cu—Zr—Si particles are formed, or dislocation fixation is caused by a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si. Therefore, the proof stress can be improved while maintaining the electrical conductivity. Moreover, Vickers hardness can be improved.
Here, when the ratio Zr / Si between the content of Zr (mass%) and the content of Si (mass%) is less than 2, the content of Si is larger than the content of Zr and is excessive. There exists a possibility that electrical conductivity may fall with Si. On the other hand, when Zr / Si exceeds 1000, the content of Si is small with respect to the content of Zr, and there is a possibility that the above-described effects cannot be sufficiently achieved.
以上のことから、本実施形態では、Zrの含有量(mass%)とSiの含有量(mass%)との比Zr/Siを2以上1000以下の範囲内に設定している。なお、導電率の低下を確実に抑制するためには、Zr/Siを3以上とすることが好ましい。また、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって耐力を確実に向上させるためには、Zr/Siを500以下とすることが好ましく、300以下とすることがさらに好ましい。最も好ましくは100以下である。 From the above, in this embodiment, the ratio Zr / Si between the Zr content (mass%) and the Si content (mass%) is set in the range of 2 to 1000. Note that Zr / Si is preferably set to 3 or more in order to reliably suppress a decrease in conductivity. In order to improve the yield strength by forming Cu—Zr—Si particles or by fixing dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si, Zr / Si is set to 500 or less. It is preferable that it is 300 or less. Most preferably, it is 100 or less.
({220}面からのX線回折強度の割合R{220})
すべり系の活動のし易さを示すシュミット因子を圧延方向に垂直な方向の引張で想定した場合、板表面において{220}面に配向した結晶方位は他の結晶方位と比較し、その値が低い傾向にあるため、変形に大きな応力が必要となる。そのため、材料の結晶方位を{220}面に配向させることにより、効率的に圧延方向に垂直な方向の強度を向上させることが可能となる。
よって、板表面における{220}面からのX線回折強度の割合R{220}を0.3以上とすることにより、耐力を向上させることができる。なお、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}は0.4以上が好ましい。
一方、{220}面の割合が高くなりすぎると、圧延方向に対して垂直方向に曲げ加工を行った場合に、曲げ加工性が劣化するため、好ましくは0.95以下とすることが好ましく、0.9以下とすることがさらに好ましい。最も好ましくは0.8以下である。
(Ratio of X-ray diffraction intensity from {220} plane R {220})
Assuming the Schmid factor, which indicates the ease of slip system activity, by tension in the direction perpendicular to the rolling direction, the crystal orientation in the {220} plane on the plate surface is compared with other crystal orientations, and the value is Since it tends to be low, a large stress is required for deformation. Therefore, by orienting the crystal orientation of the material in the {220} plane, the strength in the direction perpendicular to the rolling direction can be improved efficiently.
Therefore, the yield strength can be improved by setting the ratio R {220} of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane on the plate surface to 0.3 or more. Note that the ratio R {220} of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane is preferably 0.4 or more.
On the other hand, if the ratio of the {220} plane becomes too high, the bending workability deteriorates when bending is performed in a direction perpendicular to the rolling direction, and therefore preferably 0.95 or less. More preferably, it is 0.9 or less. Most preferably, it is 0.8 or less.
(Cu−Zr−Si粒子)
CuにZr,Siを添加した場合には、CuとZrとSiを含有するCu−Zr−Si粒子が存在することになる。本実施形態では、上述のように、Cu−Zr−Si粒子として、粒径が1μm以上50μm以下の範囲内とされた比較的粗大な粒子と、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされた微細な粒子が存在している。
ここで、粒径が1μm以上50μm以下の範囲内とされた粗大なCu−Zr−Si粒子は、溶解鋳造時に晶出または偏析したものと推測される。また、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされた微細なCu−Zr−Si粒子は、その後の熱処理等において析出したものと推測される。
(Cu-Zr-Si particles)
When Zr or Si is added to Cu, Cu-Zr-Si particles containing Cu, Zr and Si are present. In the present embodiment, as described above, as the Cu—Zr—Si particles, relatively coarse particles having a particle diameter in the range of 1 μm or more and 50 μm or less, and a particle diameter in the range of 1 nm or more and 500 nm or less. Fine particles are present.
Here, it is presumed that coarse Cu—Zr—Si particles having a particle diameter in the range of 1 μm or more and 50 μm or less were crystallized or segregated during melt casting. In addition, it is presumed that fine Cu—Zr—Si particles having a particle diameter in the range of 1 nm to 500 nm are precipitated in the subsequent heat treatment or the like.
粒径1μm以上50μm以下の粗大なCu−Zr−Si粒子は、強度向上には寄与しないが、プレス打ち抜き等に代表されるせん断加工を実施した際に破壊の起点となり、せん断加工性を大幅に向上させることが可能となる。
一方、粒径1nm以上500nm以下の微細なCu−Zr−Si粒子は、強度向上に寄与し、高い導電率を維持したまま耐力の向上を図ることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。
Coarse Cu—Zr—Si particles having a particle size of 1 μm or more and 50 μm or less do not contribute to improvement in strength, but when shearing represented by press punching or the like is performed, the starting point of fracture greatly increases shearing workability. It becomes possible to improve.
On the other hand, fine Cu—Zr—Si particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less contribute to strength improvement and can improve yield strength while maintaining high conductivity. Moreover, Vickers hardness can be improved.
(導電率:80%IACS以上)
Zr、SiがCuの母相中に固溶している場合には、導電率が大幅に低下することになる。そこで、本実施形態では、導電率を80%IACS以上に規定しているので、上述のCu−Zr−Si粒子が十分に存在していることになり、確実に耐力の向上及びせん断加工性の向上を図ることが可能となる。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、導電率を85%IACS以上とすることが好ましく、88%IACS以上とすることがさらに好ましい。
(Conductivity: 80% IACS or higher)
In the case where Zr and Si are dissolved in the Cu matrix, the electrical conductivity is greatly reduced. Therefore, in this embodiment, since the electrical conductivity is specified to be 80% IACS or more, the above-described Cu-Zr-Si particles are sufficiently present, and the improvement of the yield strength and the shear workability are ensured. It is possible to improve.
In order to ensure that the above-described effects are achieved, the conductivity is preferably 85% IACS or more, and more preferably 88% IACS or more.
(0.2%耐力:300MPa以上)
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、0.2%耐力が300MPa以上である場合には、容易に塑性変形しなくなるため、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子機器用部品に特に適している。
なお、0.2%耐力は325MPa以上であることが好ましく、350MPa以上であることがさらに好ましい。
(0.2% proof stress: 300 MPa or more)
When the 0.2% proof stress is 300 MPa or more in the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment, the plastic alloy is not easily plastically deformed. Therefore, for electronic equipment such as terminals such as connectors, relays, and lead frames. Especially suitable for parts.
The 0.2% proof stress is preferably 325 MPa or more, and more preferably 350 MPa or more.
(ビッカース硬さが120Hv以上)
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、ビッカース硬さを向上させるとせん断加工性が向上することになる。さらに、表面の傷つき難さ(耐摩耗性)も向上することになる。以上のことから、本実施形態では、ビッカース硬さを120Hv以上に設定している。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、ビッカース硬さは125Hv以上であることがさらに好ましい。
(Vickers hardness is 120Hv or more)
In the copper alloy for electronic / electric equipment according to this embodiment, the shear workability is improved when the Vickers hardness is improved. Furthermore, the difficulty of scratching the surface (wear resistance) is also improved. From the above, in this embodiment, the Vickers hardness is set to 120 Hv or more.
In addition, in order to make the above-mentioned action and effect work reliably, the Vickers hardness is more preferably 125 Hv or more.
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法について、図1に示すフロー図を参照して説明する。 Next, a manufacturing method of the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
(溶解・鋳造工程S01)
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、Zr、Siを添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を溶製する。なお、Zr、Siの添加には、Zr単体およびSi単体やCu−Zr母合金およびCu−Si母合金等を用いることができる。また、ZrおよびSiを含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。
(Melting / Casting Process S01)
First, components are adjusted by adding Zr and Si to a molten copper obtained by melting a copper raw material, and a molten copper alloy is melted. For addition of Zr and Si, Zr alone, Si alone, Cu—Zr master alloy, Cu—Si master alloy, or the like can be used. Moreover, you may melt | dissolve the raw material containing Zr and Si with a copper raw material.
銅溶湯は、純度が99.99mass%以上とされたいわゆる4NCu、あるいは99.999mass%以上とされたいわゆる5NCu、あるいは99.9999mass%以上とされたいわゆる6NCuとすることが好ましい。また、銅合金溶湯の溶製時には、ZrおよびSiの酸化等を抑制するために、真空炉、あるいは、不活性ガス雰囲気または還元性雰囲気とされた雰囲気炉を用いることが好ましい。
そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。
The molten copper is preferably so-called 4NCu having a purity of 99.99 mass% or more, or so-called 5NCu having a purity of 99.999 mass% or more, or 6NCu having a purity of 99.9999 mass% or more. Further, when the molten copper alloy is melted, it is preferable to use a vacuum furnace or an atmosphere furnace having an inert gas atmosphere or a reducing atmosphere in order to suppress oxidation of Zr and Si.
Then, the copper alloy molten metal whose components are adjusted is poured into a mold to produce an ingot. In consideration of mass production, it is preferable to use a continuous casting method or a semi-continuous casting method.
(熱処理工程S02)
次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために熱処理を行う。鋳塊を800℃以上1080℃以下にまで加熱する熱処理を行うことで、鋳塊内において、ZrおよびSiを均質に拡散、あるいは、ZrおよびSiを母相中に固溶させる。この熱処理工程S02は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
加熱後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が200℃/min以上となる方法を採用することが好ましい。
(Heat treatment step S02)
Next, heat treatment is performed for homogenization and solution of the obtained ingot. By performing a heat treatment for heating the ingot to 800 ° C. or more and 1080 ° C. or less, Zr and Si are uniformly diffused in the ingot or Zr and Si are dissolved in the matrix. This heat treatment step S02 is preferably performed in a non-oxidizing or reducing atmosphere.
Although the cooling method after a heating is not specifically limited, It is preferable to employ | adopt the method that cooling rate becomes 200 degrees C / min or more, such as water quenching.
(熱間加工工程S03)
次に、粗加工の効率化と組織の均一化のために熱間加工を実施する。加工方法は特に限定されないが、最終形状が板、条の場合は圧延を採用することが好ましい。線や棒の場合には押出や溝圧延、バルク形状の場合には鍛造やプレスを採用することが好ましい。熱間加工時の温度も特に限定されないが、500℃以上1050℃以下の範囲内とすることが好ましい。
なお、熱間加工後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が200℃/min以上となる方法を採用することが好ましい。
(Hot processing step S03)
Next, hot working is performed in order to increase the efficiency of rough machining and make the structure uniform. The processing method is not particularly limited, but when the final shape is a plate or strip, it is preferable to employ rolling. It is preferable to employ extrusion or groove rolling in the case of a wire or bar, and forging or pressing in the case of a bulk shape. The temperature during hot working is also not particularly limited, but is preferably in the range of 500 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower.
In addition, the cooling method after hot working is not particularly limited, but it is preferable to employ a method in which the cooling rate is 200 ° C./min or more such as water quenching.
(中間加工工程S04/中間熱処理工程S05)
また、熱間加工の後、溶体化の徹底、再結晶組織化または加工性向上のための軟化を目的として中間加工、中間熱処理を加えてもよい。
中間加工工程S04における温度条件は特に限定はないが、冷間加工となる−200℃から200℃の範囲内とすることが好ましい。また、中間加工工程S04における加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、最終形状を得るまでの中間熱処理工程S05の回数を減らすためには、20%以上とすることが好ましい。また、加工率を30%以上とすることがより好ましい。中間加工工程S04における塑性加工方法は特に限定されないが、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
中間熱処理工程S05における熱処理方法は特に限定はないが、好ましくは500℃以上1050℃以下の条件で、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で熱処理を行うことが好ましい。
なお、これら中間加工工程S04、中間熱処理工程S05は繰り返し実施してしてもよい。
(Intermediate processing step S04 / Intermediate heat treatment step S05)
Further, after hot working, intermediate working or intermediate heat treatment may be added for the purpose of thorough solution, recrystallization structure or softening for improving workability.
The temperature condition in the intermediate processing step S04 is not particularly limited, but is preferably in the range of −200 ° C. to 200 ° C., which is cold processing. Further, the processing rate in the intermediate processing step S04 is appropriately selected so as to approximate the final shape. However, in order to reduce the number of intermediate heat treatment step S05 until the final shape is obtained, the processing rate is set to 20% or more. It is preferable. Moreover, it is more preferable that the processing rate is 30% or more. The plastic working method in the intermediate working step S04 is not particularly limited, and for example, rolling, wire drawing, extrusion, groove rolling, forging, pressing and the like can be employed.
The heat treatment method in the intermediate heat treatment step S05 is not particularly limited, but the heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere under conditions of 500 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower.
Note that these intermediate processing step S04 and intermediate heat treatment step S05 may be repeatedly performed.
(仕上加工工程S06)
次に、上記の工程を施した材料を必要に応じて切断するとともに、表面に形成された酸化膜等を除去するために必要に応じて表面研削を行う。そして、所定の加工率で冷間加工(仕上加工)を実施する。なお、この仕上加工工程S06における温度条件は特に限定はないが、−200℃から200℃の範囲内とすることが好ましい。
加工率は最終板厚や最終形状に応じて適宜選択すればよい。ここで、加工率が30%未満では、圧延により形成される(220)面を十分に高められず、耐力を向上させる効果が十分に得られなくなるおそれがある。そのため、加工率は30%以上であることが望ましい。さらに望ましくは40%以上であり、より好ましくは50%以上である。
一方、加工率が99%を超えれば、曲げ加工性、耐応力緩和特性が低下してしまうおそれがある。そのため、加工率は99%以下とすることが好ましく、98%以下とすることがさらに好ましい。
ここで、仕上加工工程S06における塑性加工方法は特に限定されないが、最終形状が板、条の場合は圧延を採用することが好ましい。線や棒の場合には押出や溝圧延、バルク形状の場合には鍛造やプレスを採用することが好ましい。
(Finishing process S06)
Next, the material subjected to the above steps is cut as necessary, and surface grinding is performed as necessary in order to remove an oxide film or the like formed on the surface. Then, cold working (finishing) is performed at a predetermined working rate. The temperature condition in this finishing step S06 is not particularly limited, but is preferably in the range of −200 ° C. to 200 ° C.
What is necessary is just to select a processing rate suitably according to final board thickness and final shape. Here, if the processing rate is less than 30%, the (220) plane formed by rolling cannot be sufficiently increased, and the effect of improving the yield strength may not be sufficiently obtained. Therefore, the processing rate is desirably 30% or more. More desirably, it is 40% or more, and more preferably 50% or more.
On the other hand, if the processing rate exceeds 99%, bending workability and stress relaxation resistance may be deteriorated. Therefore, the processing rate is preferably 99% or less, and more preferably 98% or less.
Here, the plastic working method in the finishing step S06 is not particularly limited, but when the final shape is a plate or strip, it is preferable to employ rolling. It is preferable to employ extrusion or groove rolling in the case of a wire or bar, and forging or pressing in the case of a bulk shape.
(時効熱処理工程S07)
次に、仕上加工工程S06によって得られた仕上加工材に対して、強度、導電率の上昇のために、時効熱処理を実施する。この時効熱処理工程S07により、粒径1nm以上500nm以下の微細なCu−Zr−Si粒子が析出することになる。
ここで、熱処理温度は特に限定しないが、最適なサイズのCu−Zr−Si粒子を均一に分散析出させるために、250℃以上600℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、導電率によって析出状態を把握できることから、所定の導電率となるように、熱処理条件(温度、時間)を適宜設定することが好ましい。
(Aging heat treatment step S07)
Next, an aging heat treatment is performed on the finished material obtained in the finishing step S06 in order to increase strength and conductivity. By this aging heat treatment step S07, fine Cu—Zr—Si particles having a particle size of 1 nm or more and 500 nm or less are precipitated.
Here, the heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 250 ° C. or more and 600 ° C. or less in order to uniformly disperse and precipitate optimally sized Cu—Zr—Si particles. In addition, since a precipitation state can be grasped | ascertained by electrical conductivity, it is preferable to set heat processing conditions (temperature, time) suitably so that it may become predetermined | prescribed electrical conductivity.
なお、上述の仕上加工工程S06と時効熱処理工程S07とを、繰り返し実施してもよい。また、時効熱処理工程S07の後に、形状修正や強度向上のために1%から70%の加工率で冷間加工を行ってもよい。さらに、調質や残留ひずみの除去のために熱処理を行ってもよい。なお、熱処理後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が200℃/min以上となる方法を採用することが好ましい。 The finishing process S06 and the aging heat treatment S07 described above may be repeated. Further, after the aging heat treatment step S07, cold working may be performed at a working rate of 1% to 70% for shape correction and strength improvement. Further, heat treatment may be performed for refining and removal of residual strain. The cooling method after the heat treatment is not particularly limited, but it is preferable to employ a method in which the cooling rate is 200 ° C./min or more, such as water quenching.
以上のようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金が製出される。この電子・電気機器用銅合金においては、0.2%耐力が300MPa以上とされている。
また、仕上加工工程S06における加工方法として圧延を適用した場合、板厚0.05〜2.0mm程度の電子・電気機器用銅合金薄板(条材)を得ることができる。このような薄板は、これをそのまま電子・電気機器用部品に使用してもよいが、板面の一方、もしくは両面に、膜厚0.1〜10μm程度のSnめっきまたはAgめっきを施して、めっき付き銅合金条としてもよい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金(電子・電気機器用銅合金薄板)を素材として、打ち抜き加工や曲げ加工等を施すことにより、例えばコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバーといった電子・電気機器用部品が成形される。
As described above, the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment is produced. In this copper alloy for electronic / electric equipment, the 0.2% proof stress is 300 MPa or more.
Moreover, when rolling is applied as the processing method in the finish processing step S06, a copper alloy thin plate (strip material) for electronic / electric equipment having a plate thickness of about 0.05 to 2.0 mm can be obtained. Such a thin plate may be used as it is for parts for electronic and electrical equipment, but on one or both sides of the plate, Sn plating or Ag plating with a film thickness of about 0.1 to 10 μm is applied, It is good also as a copper alloy strip with plating.
Furthermore, by using a copper alloy for electronic / electric equipment (copper alloy thin plate for electronic / electric equipment) according to the present embodiment as a raw material, for example, terminals such as connectors, relays, lead frames, Parts for electronic and electrical equipment such as bus bars are molded.
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、Zrを0.01mass%以上0.11mass%未満、Siを0.0001mass%以上0.03mass%未満の範囲で含んでいるので、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって、導電率を維持したまま耐力を向上させることができるとともに、ビッカース硬さを向上させることができる。
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}が0.3以上とされているので、材料の結晶方位が{220}面に配向させられており、耐力をさらに向上させることができる。
According to the copper alloy for electronic and electrical equipment of the present embodiment configured as described above, Zr is 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%, and Si is 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%. As a result, the yield strength can be improved while maintaining the conductivity by forming Cu—Zr—Si particles, or fixing dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si. In addition, the Vickers hardness can be improved.
And in the copper alloy for electronic and electrical equipment which is this embodiment, since the ratio R {220} of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane is 0.3 or more, the crystal orientation of the material is { 220} plane, and the proof stress can be further improved.
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、Zr及びSiに加えてさらにMgを0.001mass%以上0.1mass%未満の範囲で添加した場合には、銅の母相中にMgを固溶させることで、高い導電率を維持したまま耐力をさらに向上させることができる。 In addition, in the copper alloy for electronic and electrical equipment according to the present embodiment, in addition to Zr and Si, when Mg is further added in the range of 0.001 mass% to less than 0.1 mass%, By allowing Mg to be dissolved, the yield strength can be further improved while maintaining high electrical conductivity.
また、不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量が100massppm未満に制限されているので、SiやZrがこれら不可避不純物と反応して消費されてしまうことを抑制でき、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって、確実に耐力及びビッカース硬さの向上を図ることができる。 In addition, since the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe and Co among the inevitable impurities is limited to less than 100 massppm, Si and Zr react with these inevitable impurities and are consumed. Yield and Vickers hardness can be reliably improved by forming Cu—Zr—Si particles, or fixing dislocations in a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution of Zr and Si.
また、本実施形態では、ZrとSiの質量比Zr/Siが、2≦Zr/Si≦1000の範囲内とされているので、ZrとSiとの相乗効果により、確実に、耐力、導電率、ビッカース硬さを向上させることができる。詳述すると、上述のように、ZrとSiの質量比Zr/Siを規定することにより、Cu−Zr−Si粒子の形成、もしくは固溶したZrとSiにより形成された溶質雰囲気あるいはコットレル雰囲気による転位の固着によって、導電率を低下させることなく耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となるのである。 In this embodiment, since the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 1000, the synergistic effect of Zr and Si ensures that the proof stress, conductivity , Vickers hardness can be improved. More specifically, as described above, by defining the mass ratio Zr / Si of Zr and Si, it is possible to form Cu—Zr—Si particles, or a solute atmosphere or a Cottrell atmosphere formed by solid solution Zr and Si. By fixing the dislocations, the yield strength can be improved without reducing the electrical conductivity. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
さらに、本実施形態では、Cu−Zr−Si粒子の少なくとも一部は、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされており、具体的には、粒径が1nm以上500nm以下の範囲内とされた比較的微細な粒子と、粒径が1μm以上50μm以下の範囲内とされた比較的粗大な粒子とが存在しているので、比較的微細なCu−Zr−Si粒子によって、高い導電率を維持したまま耐力の向上を図ることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。さらに、粒径1μm以上50μm以下の比較的粗大なCu−Zr−Si粒子により、せん断加工性を大幅に向上させることが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, at least a part of the Cu—Zr—Si particles has a particle size in the range of 1 nm to 500 nm, specifically, a particle size in the range of 1 nm to 500 nm. The relatively fine particles and the relatively coarse particles having a particle size in the range of 1 μm to 50 μm exist, so that the relatively fine Cu—Zr—Si particles have high conductivity. The yield strength can be improved while maintaining the above. Moreover, Vickers hardness can be improved. Further, the relatively coarse Cu—Zr—Si particles having a particle diameter of 1 μm or more and 50 μm or less can greatly improve the shear workability.
また、本実施形態では、導電率が80%IACS以上、0.2%耐力が300MPa以上、表面のビッカース硬さが120Hv以上といった特性を有しているので、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。 In this embodiment, the electrical conductivity is 80% IACS or more, the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, and the surface Vickers hardness is 120 Hv or more. Therefore, terminals such as connectors, relays, lead frames It is particularly suitable as a copper alloy for electronic and electrical equipment parts such as bus bars.
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金薄板は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金からなり、さらにせん断加工性にも優れていることから、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
なお、表面にSnめっき又はAgめっきを施した電子・電気機器用銅合金薄板においては、各種電子・電気機器用部品の素材として適用可能である。
In addition, the copper alloy thin plate for electronic and electrical equipment according to the present embodiment is made of a copper alloy for electronic and electrical equipment that is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and is also excellent in shear workability. It is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as terminals such as connectors, relays, lead frames and bus bars.
In addition, in the copper alloy thin plate for electronic / electrical equipment which gave Sn plating or Ag plating on the surface, it is applicable as a raw material of various electronic / electrical equipment parts.
さらに、本実施形態である電子・電気機器用部品(コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等)は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。 Furthermore, the electronic / electronic device parts (terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars, etc.) according to this embodiment are made of copper alloy for electronic / electrical devices, which has excellent strength, conductivity, and Vickers hardness. Because it is manufactured, it has excellent reliability.
以上、本発明の実施形態である電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子、リレー、バスバーについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、電子・電気機器用銅合金の製造方法の一例について説明したが、電子・電気機器用銅合金の製造方法は、実施形態に限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
As described above, the copper alloy for electronic / electric equipment, the copper alloy thin plate for electronic / electric equipment, the parts for electronic / electric equipment, the terminal, the relay, and the bus bar according to the embodiment of the present invention have been described. The present invention can be changed as appropriate without departing from the technical idea of the invention.
For example, in the above-described embodiment, an example of a method for producing a copper alloy for electronic / electric equipment has been described. However, the method for producing a copper alloy for electronic / electric equipment is not limited to the embodiment, and an existing production method. You may manufacture it, selecting a method suitably.
以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
純度99.9999mass%以上の高純度銅からなる銅原料を準備し、これを高純度グラファイト坩堝内に装入して、Arガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。得られた銅溶湯内に、各種添加元素を添加して表1に示す成分組成に調製し、水冷銅鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約150mm×幅約150mm×長さ約150mmとした。
Below, the result of the confirmation experiment performed in order to confirm the effect of this invention is demonstrated.
A copper raw material made of high-purity copper having a purity of 99.9999 mass% or more was prepared, charged into a high-purity graphite crucible, and high-frequency melted in an atmosphere furnace having an Ar gas atmosphere. Various additive elements were added to the obtained copper melt to prepare the component composition shown in Table 1, and poured into a water-cooled copper mold to produce an ingot. The size of the ingot was about 150 mm thick, about 150 mm wide, and about 150 mm long.
得られた鋳塊に対して、Arガス雰囲気中において、均質化と溶体化のために表2に記載の温度条件で4時間の加熱を行う熱処理工程を実施し、その後、水焼き入れを実施した。熱処理後の鋳塊を切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。その後、表2に記載された加工率、温度にて熱間圧延を行い、水焼き入れを実施した。 The obtained ingot was subjected to a heat treatment step of heating for 4 hours under the temperature conditions shown in Table 2 for homogenization and solution treatment in an Ar gas atmosphere, and then water quenching was performed. did. The ingot after the heat treatment was cut and surface grinding was performed to remove the oxide film. Then, hot rolling was performed at the processing rate and temperature described in Table 2, and water quenching was performed.
中間加工工程として、26〜94%の冷間圧延を行った後に、中間熱処理としてソルトバスを用いて800〜900℃で1分〜1時間の熱処理を行った。
表2に記載された条件にて仕上加工工程として冷間圧延を実施し、厚さ約0.5mmの条材を製出した。
そして、得られた条材に対して、表2に記載された温度にて、表3に記載の導電率となるまで時効熱処理を実施し、特性評価用条材を作成した。
After performing cold rolling of 26 to 94% as an intermediate working step, heat treatment was performed at 800 to 900 ° C. for 1 minute to 1 hour using a salt bath as an intermediate heat treatment.
Cold rolling was performed as a finishing process under the conditions described in Table 2 to produce a strip with a thickness of about 0.5 mm.
And the aging heat processing was implemented with respect to the obtained strip material at the temperature described in Table 2 until it became the electrical conductivity of Table 3, and the strip material for characteristic evaluation was created.
(加工性評価)
加工性の評価として、前述の仕上加工工程(冷間圧延時)における耳割れの有無を観察した。目視で耳割れが全くあるいはほとんど認められなかったものを「◎」、長さ1mm未満の小さな耳割れが発生したものを「○」、長さ1mm以上3mm未満の耳割れが発生したものを「△」、長さ3mm以上の大きな耳割れが発生したものを「×」とした。耳割れの長さが1mm以上3mm未満である「△」は実用上問題がないと判断した。
なお、耳割れの長さとは、圧延材の幅方向端部から幅方向中央部に向かう耳割れの長さのことである。評価結果を表3に示す。
(Processability evaluation)
As evaluation of workability, the presence or absence of the ear crack in the above-mentioned finishing process (at the time of cold rolling) was observed. “◎” indicates that no or almost no ear cracks were visually observed, “◯” indicates that small ear cracks having a length of less than 1 mm occurred, and “◯” indicates that ear cracks having a length of 1 mm or more and less than 3 mm occurred. "△" and the thing with which the big ear crack more than 3 mm in length generate | occur | produced was set to "x". “Δ” in which the length of the ear crack was 1 mm or more and less than 3 mm was determined to have no practical problem.
In addition, the length of an ear crack is the length of the ear crack which goes to the width direction center part from the width direction edge part of a rolling material. The evaluation results are shown in Table 3.
(粒子観察)
Cu、Zr、Siを含有するCu−Zr−Si粒子を確認するため、透過型電子顕微鏡(TEM:日本電子株式会社製、JEM−2010F)を用いて粒子観察し、EDX分析(エネルギー分散型X線分光法)を実施した。
まず、図2に示すように、TEMを用いて20,000倍(観察視野:2×107nm2)で観察した。そして、観察された粒子について、図3に示すように、100,000倍(観察視野:7×105nm2)観察を行った。また、粒径が10nm未満の粒子については、さらに500,000倍(観察視野:3×104nm2)で観察を行った。
また、観察された粒子について、EDX(エネルギー分散型X線分光法)を用いて組成を分析し、Cu−Zr−Si粒子であることを確認した。EDX分析結果の一例を図4に示す。
(Particle observation)
In order to confirm Cu-Zr-Si particles containing Cu, Zr, and Si, particles were observed using a transmission electron microscope (TEM: JEOL Ltd., JEM-2010F), and EDX analysis (energy dispersive X Line spectroscopy).
First, as shown in FIG. 2, it observed by 20,000 times (observation visual field: 2 * 10 < 7 > nm < 2 >) using TEM. Then, the observed particles were observed 100,000 times (observation field: 7 × 10 5 nm 2 ) as shown in FIG. Further, the particles having a particle size of less than 10 nm were further observed at 500,000 times (observation field: 3 × 10 4 nm 2 ).
Moreover, about the observed particle | grains, the composition was analyzed using EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy), and it confirmed that it was a Cu-Zr-Si particle. An example of the EDX analysis result is shown in FIG.
Cu−Zr−Si粒子の粒径は、長径(途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ)のと短径(長径と垂直に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ)の平均値とした。
組織観察により、粒径1nm以上500nm以下の範囲内のCu−Zr−Si粒子が観察されたものを「有」、観察されなかったものを「無」として評価した。評価結果を表3に示す。
The particle size of the Cu-Zr-Si particles is the major axis (the length of the straight line that can be drawn the longest in the grain under the condition that it does not contact the grain boundary in the middle) and the minor axis (in the direction perpendicular to the major axis, the grain boundary in the middle The average value of the length of the straight line that can be drawn the longest under the condition of not touching.
According to the structure observation, the case where Cu—Zr—Si particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less were observed was evaluated as “Yes”, and the case where Cu—Zr—Si particles were not observed was evaluated as “No”. The evaluation results are shown in Table 3.
(X線回折強度)
板表面における{111}面からのX線回折強度をI{111}、{200}面からのX線回折強度I{200}、{220}面からのX線回折強度I{220}、{311}面からのX線回折強度I{311}、{331}面からのX線回折強度I{331}、{420}面からのX線回折強度I{420}を、次のような手順で測定した。
特性評価用条材から測定試料を採取し、反射法で、測定試料に対して1つの回転軸の回りのX線回折強度を測定した。ターゲットにはCuを使用し、KαのX線を使用した。管電流40mA、管電圧40kV、測定角度40〜150°、測定ステップ0.02°の条件で測定し、回折角とX線回折強度のプロファイルにおいて、X線回折強度のバックグラウンドを除去後、各回折面からのピークのKα1とKα2を合わせた積分X線回折強度Iを求めた。
そして、R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})から、板表面における{220}面からのX線回折強度の割合R{220}を算出した。なお、X線回折強度の測定部位は試料板幅方向の中心部とした。評価結果を表3に示す。
(X-ray diffraction intensity)
The X-ray diffraction intensity from the {111} plane on the plate surface is I {111}, the X-ray diffraction intensity I {200} from the {200} plane, the X-ray diffraction intensity I {220} from the {220} plane, { 311} plane X-ray diffraction intensity I {311}, {331} plane X-ray diffraction intensity I {331}, {420} plane X-ray diffraction intensity I {420} Measured with
A measurement sample was collected from the strip for characteristic evaluation, and the X-ray diffraction intensity around one rotation axis was measured with respect to the measurement sample by a reflection method. Cu was used as the target, and Kα X-rays were used. Measured under the conditions of tube current 40 mA, tube voltage 40 kV, measurement angle 40 to 150 °, measurement step 0.02 °, and after removing the background of X-ray diffraction intensity in the profile of diffraction angle and X-ray diffraction intensity, The integrated X-ray diffraction intensity I obtained by combining the peaks Kα1 and Kα2 from the diffraction surface was determined.
Then, from R {220} = I {220} / (I {111} + I {200} + I {220} + I {311} + I {331} + I {420}), X from the {220} plane on the plate surface The ratio R {220} of the line diffraction intensity was calculated. In addition, the measurement site | part of the X-ray diffraction intensity was made into the center part of the sample plate width direction. The evaluation results are shown in Table 3.
(導電率)
特性評価用条材から幅10mm×長さ60mmの試験片を採取し、4端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。測定結果を表3に示す。
(conductivity)
A test piece having a width of 10 mm and a length of 60 mm was taken from the strip for characteristic evaluation, and the electrical resistance was determined by a four-terminal method. Moreover, the dimension of the test piece was measured using the micrometer, and the volume of the test piece was calculated. And electrical conductivity was computed from the measured electrical resistance value and volume. In addition, the test piece was extract | collected so that the longitudinal direction might become perpendicular | vertical with respect to the rolling direction of the strip for characteristic evaluation. Table 3 shows the measurement results.
(機械的特性)
特性評価用条材からJIS Z 2241に規定される13B号試験片を採取し、オフセット法により0.2%耐力を測定した。なお、試験片は、引張試験の引張方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。評価結果を表3に示す。
(Mechanical properties)
A No. 13B test piece defined in JIS Z 2241 was sampled from the strip for characteristic evaluation, and 0.2% proof stress was measured by an offset method. In addition, the test piece was extract | collected so that the tension direction of a tension test might become perpendicular | vertical with respect to the rolling direction of the strip for characteristic evaluation. The evaluation results are shown in Table 3.
(ビッカース硬さ)
JIS Z 2244に規定されているマイクロビッカース硬さ試験方法に準拠し、試験荷重0.98Nでビッカース硬さを測定した。評価結果を表3に示す。
(Vickers hardness)
Based on the micro Vickers hardness test method defined in JIS Z 2244, the Vickers hardness was measured at a test load of 0.98 N. The evaluation results are shown in Table 3.
(Zr、Si、Mg及び不純物含有量の測定方法)
Zr、Si、Mgと比較例5のPは、誘導結合プラズマ発光分光分析装置(ICP−AES)を用いて測定した。その他不可避不純物はグロー放電質量分析装置(GD−MS)を用いて測定した。
(Method for measuring Zr, Si, Mg and impurity content)
Zr, Si, Mg and P of Comparative Example 5 were measured using an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES). Other inevitable impurities were measured using a glow discharge mass spectrometer (GD-MS).
成分組成、製造工程、評価結果を表1、2、3に示す。 Tables 1, 2, and 3 show the component composition, manufacturing process, and evaluation results.
比較例1は、Zrが本発明の範囲よりも少なく、耐力及びビッカース硬さが不十分であった。
比較例2は、Zrが本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に大きな割れが発生した。このため、その後の評価を中止した。
比較例3は、Siが本発明の範囲よりも少なく、耐力及びビッカース硬さが不十分であった。
比較例4は、Siが本発明の範囲よりも多く、導電率が大きく低下した。
比較例5は、不可避不純物であるB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計が本発明の範囲より多く、冷間圧延時に大きな割れが発生した。このため、その後の評価を中止した。
比較例6は、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}が小さく、耐力及びビッカース硬さが不十分であった。
In Comparative Example 1, Zr was less than the range of the present invention, and the proof stress and Vickers hardness were insufficient.
In Comparative Example 2, Zr was larger than the range of the present invention, and a large crack occurred during cold rolling. For this reason, subsequent evaluation was stopped.
In Comparative Example 3, Si was less than the range of the present invention, and the proof stress and Vickers hardness were insufficient.
In Comparative Example 4, Si was more than the range of the present invention, and the conductivity was greatly reduced.
In Comparative Example 5, the total of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co, which are inevitable impurities, was larger than the range of the present invention, and large cracks occurred during cold rolling. For this reason, subsequent evaluation was stopped.
In Comparative Example 6, the ratio R {220} of the X-ray diffraction intensity from the {220} plane was small, and the proof stress and Vickers hardness were insufficient.
これに対して、本発明例においては、導電率が高く、かつ、耐力、ビッカース硬さに優れていた。
以上のことから、本発明によれば、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品を構成する材料として特に適した電子・電気機器用銅合金を提供することができることが確認された。
On the other hand, in the examples of the present invention, the electrical conductivity was high, and the proof stress and Vickers hardness were excellent.
From the above, according to the present invention, it is possible to provide a copper alloy for electronic / electric equipment that is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness and that is particularly suitable as a material constituting electronic / electric equipment parts. confirmed.
Claims (10)
前記不可避不純物のうちB,P,Ni,Cr,Ti,Fe,Coの合計含有量が100massppm未満であり、
材料表面における{111}面からのX線回折強度をI{111}、{200}面からのX線回折強度をI{200}、{220}面からのX線回折強度をI{220}、{311}面からのX線回折強度をI{311}、{331}面からのX線回折強度をI{331}、{420}面からのX線回折強度をI{420}とした場合に、{220}面からのX線回折強度の割合R{220}=I{220}/(I{111}+I{200}+I{220}+I{311}+I{331}+I{420})が0.3以上とされていることを特徴とする電子・電気機器用銅合金。 Zr is 0.01 mass% or more and less than 0.11 mass%, Si is 0.0001 mass% or more and less than 0.03 mass%, and the balance is made of Cu and inevitable impurities,
Of the inevitable impurities, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co is less than 100 massppm,
The X-ray diffraction intensity from the {111} plane on the material surface is I {111}, the X-ray diffraction intensity from the {200} plane is I {200}, and the X-ray diffraction intensity from the {220} plane is I {220}. , The X-ray diffraction intensity from the {311} plane is I {311}, the X-ray diffraction intensity from the {331} plane is I {331}, and the X-ray diffraction intensity from the {420} plane is I {420} The ratio of X-ray diffraction intensity from the {220} plane R {220} = I {220} / (I {111} + I {200} + I {220} + I {311} + I {331} + I {420} ) Is 0.3 or more, a copper alloy for electronic and electrical equipment.
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