KR102345805B1

KR102345805B1 - Cu-Ni-Si-BASED ALLOY STRIP EXCELLENT IN STRENGTH AND BENDING WORKABILITY IN ROLLING PARALLEL DIRECTION AND ROLLING ORTHOGONAL DIRECTION

Info

Publication number: KR102345805B1
Application number: KR1020200034833A
Authority: KR
Inventors: 히데츠구 도노무라
Original assignee: 제이엑스금속주식회사
Priority date: 2019-03-26
Filing date: 2020-03-23
Publication date: 2022-01-03
Also published as: KR20200115224A; JP2020158817A

Abstract

압연 평행 방향의 굽힘성을 유지하면서, 노칭 가공 등의 심한 가공을 실시해도 압연 직각 방향의 굽힘 가공성이 양호한 Cu-Ni-Si계 합금 스트립을 제공한다.
1.0 내지 4.5질량％의 Ni와, 0.25 내지 1.5질량％의 Si를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지고, {111}정극점도에 있어서, 이하의 (1) 내지 (2)의 범위의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 10.0 이상 20.0 이하, {200}정극점도에 있어서, 이하의 (3)의 범위의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 0 이상 2 이하인 집합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는, 강도와 굽힘 가공성이 우수한 Cu-Ni-Si계 합금 스트립.
(1) α=65±10°, β=0±15°
(2) α=65±10°, β=180±15°
(3) α=80 내지 90°
(단, α: 슐츠법에 규정하는 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축, β: 상기 회전축에 평행인 축)Provided is a Cu-Ni-Si-based alloy strip having good bendability in a direction perpendicular to rolling even when subjected to severe machining such as notching while maintaining bendability in the rolling parallel direction.
1.0-4.5 mass % Ni and 0.25-1.5 mass % Si are contained, remainder consists of copper and an unavoidable impurity, {111} positive pole viscosity WHEREIN: The range of the following (1)-(2) The maximum value of the X-ray random intensity ratio of is 10.0 or more and 20.0 or less, and in {200} positive pole viscosity, the maximum value of the X-ray random intensity ratio in the range of the following (3) is 0 or more and 2 or less It has a texture characterized by having a texture , Cu-Ni-Si based alloy strip with excellent strength and bending workability.
(1) α=65±10°, β=0±15°
(2) α=65±10°, β=180±15°
(3) α=80 to 90°
(where α: axis perpendicular to the rotation axis of the diffraction goniometer prescribed by the Schultz method, β: axis parallel to the rotation axis)

Description

Cu-Ni-Si alloy strip with excellent strength and bending workability in the direction parallel to rolling and perpendicular to rolling

본 발명은 구리 합금에 관한 것이며, 보다 상세하게는 커넥터, 단자, 릴레이, 스위치 등의 도전성 스프링재에 바람직하게 사용되는 구리 합금 스트립에 관한 것이다.The present invention relates to a copper alloy, and more particularly, to a copper alloy strip preferably used for conductive spring materials such as connectors, terminals, relays, and switches.

근년의 전자 기기의 경박단소화에 수반하여, 단자, 커넥터 등의 소형화, 박육화가 진행되어, 이들에 사용되는 전자 재료용 구리 합금에는 이전보다 훨씬, 강도와 굽힘 가공성이 요구되고 있다. 이 요구에 따라, 종래의 인청동이나 황동과 같은 고용 강화형 구리 합금 대신에, Cu-Ni-Si계의 콜슨 합금이나 티타늄 구리와 같은 석출 강화형 구리 합금이 사용되고, 그 수요는 점점 증가되고 있다. 석출 강화형 구리 합금 중에서도 Cu-Ni-Si계 합금은 고강도와 비교적 높은 도전율을 겸비하는 합금계이며, 그 강화 기구는, Cu 매트릭스 중에 Ni-Si계의 금속간 화합물 입자가 석출됨으로써 강도를 향상시킨 것이다.BACKGROUND ART In recent years, along with the reduction in size and weight of electronic devices, miniaturization and thickness reduction of terminals and connectors are progressing, and the copper alloy for electronic materials used therefor is required to have much higher strength and bendability than before. In response to this demand, instead of the conventional solid solution strengthening type copper alloy such as phosphor bronze or brass, a Cu-Ni-Si based Coulson alloy or a precipitation strengthening type copper alloy such as titanium copper is used, and the demand is increasing. Among the precipitation strengthening type copper alloys, Cu-Ni-Si alloys are alloys that have both high strength and relatively high electrical conductivity, and their strengthening mechanism has improved strength by precipitating Ni-Si-based intermetallic compound particles in the Cu matrix. will be.

일반적으로 강도와 굽힘 가공성은 상반되는 성질이며, Cu-Ni-Si계 합금에 있어서도, 고강도를 유지하면서 굽힘 가공성을 개선하는 것이 종래부터 요망되어 왔지만, 고강도와 우수한 굽힘 가공성의 겸비는 어려운 것이 현 상황이다. 특히, 초소형화 단자에 있어서는, 노칭 가공 후에 굽힘을 행하는(상자 굽힘) 등 심한 굽힘 가공이 실시되기 때문에, 노치 가공 후의 고굽힘성과 고강도를 겸비하는 구리 합금 스트립이 요구되고 있다.In general, strength and bending workability are opposite properties, and even in Cu-Ni-Si alloys, it has been desired in the past to improve bending workability while maintaining high strength, but it is difficult to combine high strength and excellent bending workability. to be. In particular, in a miniaturized terminal, since severe bending such as bending (box bending) is performed after notching, a copper alloy strip having both high bendability and high strength after notching is required.

굽힘 가공성 개선의 방법으로서, 특허문헌 1에는 Cu-Ni-Si계 합금계의 결정 방위를 제어하는 방법이 개시되어 있다. 이 발명에서는, (200)면, (220)면, (311)면의 X선 회절 강도를 I(200), I(220), I(311)로 하여 다음 식: I(200)+I(311))/I(220)≥0.5를 만족시키는 집합 조직이 형성되면, 굽힘 가공성이 개선된다고 되어 있다.As a method of improving bending workability, Patent Document 1 discloses a method of controlling the crystal orientation of a Cu-Ni-Si-based alloy system. In this invention, the X-ray diffraction intensities of the (200) plane, (220) plane, and (311) plane are I(200), I(220), I(311), and the following formula: I(200)+I( It is said that when a texture satisfying 311))/I(220) ≥ 0.5 is formed, bending workability is improved.

그러나, I(200), I(311)는 재결정 시의 입경 조대화에 의해 증대되는 것, I(220)는 냉간 압연의 가공도 상승에 의해 증대되는 것을 고려하면, 상기 식을 만족하기 위해서는 결정 입경의 조대화와 냉간 압연의 가공도 저감이 필요하며, 이것은 강도 저하를 일으킨다. 그 때문에, 강도 저하를 일으키는 결정 입경의 조대화나 냉간 압연의 가공도 저감 등의 제조 공정의 조정을 필요로 하지 않고 굽힘 가공성을 개선할 수 있는 방법이 요망되고 있었다.However, considering that I(200) and I(311) increase due to coarsening of the grain size during recrystallization, and that I(220) increases due to an increase in the workability of cold rolling, in order to satisfy the above formula, it is determined It is necessary to coarsen the grain size and reduce the workability of cold rolling, which causes a decrease in strength. Therefore, there has been a demand for a method capable of improving the bending workability without requiring adjustment of the manufacturing process, such as coarsening of the grain size which causes a decrease in strength or reduction of the workability of cold rolling.

그래서, 특허문헌 2 및 3에는, 제조 공정을 조정하고, 집합 조직을 제어함으로써, 고강도를 유지하면서, 굽힘 가공성이 양호한 Cu-Ni-Si계 합금이 개시되어 있다. 그러나, 이들 문헌의 제조 공정에서 얻어지는 합금은, 압연 평행 방향의 굽힘성(압연 방향에 대해 굽힘 축이 평행인 「Bad way」)을 개선하기는 하지만, 압연 직각 방향의 굽힘성(압연 방향에 대해 굽힘 축이 직교하는 「Good way」)에 대해서는 고려되어 있지 않다.Then, Cu-Ni-Si type alloy with favorable bending workability is disclosed by patent document 2 and 3, maintaining high strength by adjusting a manufacturing process and controlling a texture. However, although the alloy obtained in the manufacturing process of these documents improves the bendability in the rolling parallel direction ("bad way" in which the bending axis is parallel to the rolling direction), the bendability in the rolling direction perpendicular to the rolling direction (with respect to the rolling direction) is improved. "Good way") in which the bending axis is orthogonal to each other is not considered.

또한, 특허문헌 4에는, 직각 방향의 굽힘 가공성이 양호한 Cu-Ni-Si계 합금이 개시되어 있다. 일반적으로, 노칭 가공 후에 굽힘 가공을 행하면 굽힘부에 크랙이 발생하고, 특히 노칭 가공의 절입 깊이가 길면 큰 크랙이 발생하지만, 이 기술에서는 깊은 노칭 가공 후의 굽힘성의 개선에 대해서는 검토되어 있지 않다.In addition, Patent Document 4 discloses a Cu-Ni-Si alloy having good bending workability in a right angle direction. In general, when bending is performed after notching, cracks occur in the bent portion, and in particular, large cracks occur when the depth of cut of notching is long. However, in this technology, improvement of bendability after deep notching has not been studied.

일본 특허 공개 제2000-80428호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2000-80428 일본 특허 공개 제2007-92135호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2007-92135 일본 특허 공개 제2012-193408호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2012-193408 일본 특허 공개 제2013-204079호 공보Japanese Patent Laid-Open No. 2013-204079

여기서, 콜슨 합금은, 일반적으로 Bad way 방향의 굽힘성이 양호하지만, Good way 방향의 굽힘성이 낮다는 특징이 있다. 그리고, 콜슨 합금 스트립을 프레스 가공할 때, Good way 방향의 굽힘성이 요구되는 경우가 있다.Here, although the bendability in a bad way direction is generally favorable, a Colson alloy has the characteristic that the bendability in a good way direction is low. In addition, when press working a Corson alloy strip, bendability in a good way direction is required in some cases.

그래서, 본 발명은 압연 평행 방향의 굽힘성을 유지하면서, 노칭 가공 등의 심한 가공을 실시해도 압연 직각 방향의 굽힘 가공성이 양호한 Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 제공을 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to provide a Cu-Ni-Si-based alloy strip having good bendability in a direction perpendicular to rolling even when subjected to severe machining such as notching while maintaining bendability in the rolling parallel direction.

본 발명자는 Cu-Ni-Si계 구리 합금의 결정 방위와 굽힘 가공성의 관계를 예의 조사한 결과, {111}정극점도 상에 있어서 {123}<412> 방위를 포함하는 두 영역 내의 X선 강도의 극댓값을 특정 범위 내에서 제어하면서, {200}정극점도 상에 있어서 {001}<100> 방위를 포함하는 영역의 X선 랜덤 강도비의 극댓값을 제어함으로써, 직각 방향(Good way) 굽힘 가공성이 개선되는 것, 특히 노칭 가공 후의 굽힘 가공성이 개선된다는 것을 알아내었다.As a result of intensive investigation of the relationship between the crystal orientation and bending workability of the Cu-Ni-Si-based copper alloy, the present inventors found that the maximum value of the X-ray intensity in two regions including the {123}<412> orientation on the {111} positive pole figure. By controlling the local maximum of the X-ray random intensity ratio in the region including the {001} <100> orientation on the {200} positive pole viscosity while controlling within a specific range, the good way bending workability is improved. It was found that, in particular, the bending workability after notching is improved.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 Cu-Ni-Si계 구리 합금 스트립은, 1.0 내지 4.5질량％의 Ni와, 0.25 내지 1.5질량％의 Si를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지며, {111}정극점도에 있어서, 이하의 (1) 내지 (2)의 범위의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 10.0 이상 20.0 이하, {200}정극점도에 있어서, 이하의 (3)의 범위의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 0 이상 2 이하인 집합 조직을 갖는 것을 특징으로 하는, 강도와 굽힘 가공성이 우수한 Cu-Ni-Si계 합금 스트립이다.In order to achieve the above object, the Cu-Ni-Si-based copper alloy strip of the present invention contains 1.0 to 4.5 mass % Ni and 0.25 to 1.5 mass % Si, the balance being copper and unavoidable impurities. In the {111} positive pole viscosity, the maximum value of the X-ray random intensity ratio in the following ranges (1) to (2) is 10.0 or more and 20.0 or less, and in {200} positive pole viscosity, the following (3) range It is a Cu-Ni-Si alloy strip excellent in strength and bending workability, characterized in that it has a texture in which the maximum value of the X-ray random intensity ratio is 0 or more and 2 or less.

(1) α=65±10°, β=0±15°(1) α=65±10°, β=0±15°

(2) α=65±10°, β=180±15°(2) α=65±10°, β=180±15°

(3) α=80 내지 90°(3) α=80 to 90°

(단, α: 슐츠법에 규정하는 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축, β: 상기 회전축에 평행인 축)(where α: the axis perpendicular to the rotation axis of the diffraction goniometer prescribed by the Schultz method, β: the axis parallel to the rotation axis)

0.2％ 내력이 600MPa 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that 0.2% yield strength is 600 MPa or more.

Zn, Sn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, Ag 중 1종류 이상을 총량으로 0.005 내지 2.0질량％ 함유하는 것이 바람직하다.It is preferable to contain 0.005-2.0 mass % of 1 or more types among Zn, Sn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, and Ag in total amount.

본 발명에 의하면, 압연 평행 방향의 굽힘성을 유지하면서, 노칭 가공 등의 심한 가공을 실시해도 직각 방향(Good way)의 굽힘 가공성이 우수한 Cu-Ni-Si계 구리 합금 스트립이 얻어진다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the Cu-Ni-Si type|system|group copper alloy strip excellent in bending workability in the right angle direction (good way) even if severe processing, such as notching, is performed while maintaining the bendability in a rolling parallel direction is obtained.

도 1은 {111}정극점도 상에 규정되는 (1), (2)의 두 영역을 도시하는 도면이다.
도 2는 {200}정극점도 상에 규정되는 (3)의 영역을 도시하는 도면이다.
도 3은 노칭 가공을 행하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 4는 W 굽힘 가공을 행하는 방법을 도시하는 도면이다.1 is a diagram showing two regions (1) and (2) defined on a {111} positive pole diagram.
Fig. 2 is a diagram showing the region of (3) defined on the {200} positive pole diagram.
It is a figure which shows the method of performing a notching process.
4 is a diagram showing a method of performing W bending.

이하, 본 발명의 실시 형태에 관한 Cu-Ni-Si계 구리 합금 스트립에 대해 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 ％란, 특별히 언급이 없는 한, 질량％를 나타내는 것으로 한다.Hereinafter, a Cu-Ni-Si-based copper alloy strip according to an embodiment of the present invention will be described. In addition, in this invention, unless otherwise indicated, % shall represent mass %.

(조성)(Furtherance)

[Ni 및 Si 농도][Ni and Si concentration]

Ni 및 Si는, 시효 처리를 행함으로써, Ni₂Si 등의 금속간 화합물로서 석출한다. 이 화합물은 강도를 향상시켜, 석출함으로써 Cu 매트릭스 중에 고용한 Ni 및 Si가 감소하기 때문에 도전율이 향상된다. 그러나, Ni 농도가 1.0％ 미만 또는 Si 농도가 0.25％ 미만이 되면 원하는 강도가 얻어지지 않고, 반대로 Ni 농도가 4.5％를 초과하거나 또는 Si 농도가 1.5％를 초과하면 열간 가공성이 열화된다.Ni and Si is, by performing the aging treatment, are precipitated as intermetallic compounds such as Ni ₂ Si. This compound improves the strength and, by precipitation, the amount of Ni and Si dissolved in the Cu matrix decreases, so that the conductivity is improved. However, when the Ni concentration is less than 1.0% or the Si concentration is less than 0.25%, the desired strength cannot be obtained. Conversely, when the Ni concentration exceeds 4.5% or the Si concentration exceeds 1.5%, the hot workability deteriorates.

따라서, Ni: 1.0 내지 4.5％, Si: 0.25 내지 1.5％로 한다.Accordingly, Ni: 1.0 to 4.5%, Si: 0.25 to 1.5%.

[그 밖의 첨가 원소][Other additional elements]

Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag는, 합금의 강도 상승에 기여한다. 또한 Zn은 Sn 도금의 내열 박리성의 향상에, Mg는 응력 완화 특성의 향상에, Zr, Cr, Mn은 열간 가공성의 향상에 효과가 있다.Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, and Ag contribute to an increase in the strength of the alloy. In addition, Zn is effective in improving the thermal peelability of Sn plating, Mg is effective in improving the stress relaxation characteristics, and Zr, Cr, and Mn are effective in improving the hot workability.

Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag의 함유량이 총량으로 0.005％ 미만이면 상기 효과는 얻어지지 않고, 총량이 2.5％를 초과하면 도전율이 저하되는 경우가 있다.If the total content of Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn and Ag is less than 0.005%, the above effect is not obtained, and if the total amount exceeds 2.5%, the conductivity may decrease have.

[집합 조직][aggregate organization]

일반적으로 집합 조직이란 가공, 열처리에 의해 형성되는 결정 방위의 통계적인 치우침이며, 가공 조건, 열처리 조건에 크게 의존하고 있다.In general, a texture is a statistical bias of a crystal orientation formed by processing and heat treatment, and is largely dependent on processing conditions and heat treatment conditions.

본 발명자들은 X선 디프랙토미터(가부시키가이샤 리가쿠제 RINT2500)에 의해, 제조 공정이 다른 Cu-Ni-Si계 합금의 집합 조직을 측정하고, Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 집합 조직과 직각 방향(Good way)의 굽힘 가공성(내 굽힘 균열성 및 굽힘 주름)의 관계를 조사하였다.The present inventors measure the texture of Cu-Ni-Si alloys having different manufacturing processes with an X-ray diffractometer (RINT2500 manufactured by Rigaku Co., Ltd.), and the texture of Cu-Ni-Si alloy strips and The relationship between bending workability (bending crack resistance and bending wrinkle resistance) in the good way was investigated.

그 결과, 양자에는 상관이 있고, 집합 조직 중에서도 {123}<412> 방위를 포함하는 영역의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 어느 범위 내에 있을 때, Bad way의 굽힘성이 개선되고, {001}<100> 방위를 포함하는 영역의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 어느 범위 내에 있을 때, Good way의 굽힘성이 개선된다는 것을 알아내었다.As a result, there is a correlation between the two, and when the maximum value of the X-ray random intensity ratio in the region including the {123}<412> orientation among the texture is within a certain range, the bendability of the bad way is improved, and {001} It was found that when the local maximum of the X-ray random intensity ratio in the region including the <100> orientation was within a certain range, the bendability of the Good way was improved.

또한, 슐츠법으로 규정되는 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축 둘레의 각도 α 및 동 회전축에 평행인 축 둘레의 각도 β로 나타내면, {123}<412> 방위는, {111}정극점도 상에서, α=68°, β=0°및 α=68°, β=180°에 대응하고, {001}<100> 방위는, {200}정극점도 상에서, α=80 내지 90°, β=0 내지 360°에 대응한다.Further, when expressed by the angle α around the axis perpendicular to the rotation axis of the diffraction goniometer defined by the Schultz method and the angle β around the axis parallel to the same rotation axis, the {123}<412> orientation is the {111} positive pole figure In the figure, α=68°, β=0° and α=68°, β=180°, the {001}<100> orientation is, on the {200} positive pole diagram, α=80 to 90°, β= Corresponds to 0 to 360°.

상기 2 방위의 강도를 제어함으로써, 평행 방향과 직각 방향의 굽힘 가공성이 모두 우수한 합금을 얻을 수 있다. 이것은, {123}<412> 방위가 Cu-Ni-Si계 합금의 압연 변형의 안정 방위이며, 다른 결정 방위를 갖는 경우에 비하여, 미끄럼 변형을 방지하기 위해서이다. 또한, {001}<100> 방위는, 소성 변형 시의 전단대의 도입이 다른 방위보다 억제되지만, 각각의 결정 방위의 굽힘 가공성에 대한 최적의 비율은 다르기 때문이다.By controlling the strength in the two directions, it is possible to obtain an alloy having excellent bending workability in both the parallel direction and the perpendicular direction. This is because the {123}<412> orientation is a stable orientation for rolling deformation of the Cu-Ni-Si alloy, and is for preventing sliding deformation as compared with the case of having other crystal orientations. This is because the {001}<100> orientation suppresses the introduction of shear bands during plastic deformation compared to other orientations, but the optimal ratio of each crystal orientation to the bending workability is different.

상기 2 방위의 한쪽이 극단적으로 많아도, 평행 방향과 직각 방향의 굽힘 가공성을 양립하기는 곤란하며, 2 방위의 α, β의 범위를 모두 만족할 필요가 있다.Even if there is an extremely large number of one of the two orientations, it is difficult to achieve both bending workability in the parallel direction and the perpendicular direction, and it is necessary to satisfy both the α and β ranges of the two orientations.

α, β의 범위를 특허청구의 범위의 (1) 내지 (3)과 같이 폭을 갖게 한(즉, 예를 들어 (1)에 대해, 상기 기재에서는 α=68°이지만, α=65±10°라는 폭을 가짐) 이유는, 가공, 열처리 조건 및 측정 오차 등으로 각 방위에 대응하는 X선 강도비의 피크 위치가 변동하는 것을 고려하였기 때문이다.The ranges of α and β are made to have a width as in (1) to (3) of the claims (that is, for example, (1), in the above description, α=68°, but α=65±10 °), the reason is that the peak position of the X-ray intensity ratio corresponding to each direction is taken into consideration due to processing, heat treatment conditions, measurement error, and the like.

본 발명의 Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 0.2％ 내력은 바람직하게는 600 내지 950MPa, 더 바람직하게는 700 내지 950MPa이다. 0.2％ 내력이 600MPa 미만이면 강도가 저하되고, 950MPa를 초과하면 구부렸을 때 균열이 발생될 가능성이 높아진다.The 0.2% yield strength of the Cu-Ni-Si based alloy strip of the present invention is preferably 600 to 950 MPa, more preferably 700 to 950 MPa. When the 0.2% yield strength is less than 600 MPa, the strength decreases, and when it exceeds 950 MPa, the possibility of cracking upon bending increases.

본 발명의 Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 도전율은, 바람직하게는 30％ IACS 이상, 더 바람직하게는 35％ IACS 이상이다.The conductivity of the Cu-Ni-Si-based alloy strip of the present invention is preferably 30% IACS or more, more preferably 35% IACS or more.

본 발명의 Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 제조 공정의 일례를 설명한다. 먼저 대기 용해로를 사용하고, 목탄 피복 하에서, 전기 구리, Ni, Si 등의 원료를 용해하고, 원하는 조성의 용탕을 얻는다. 그리고 이 용탕을 잉곳으로 주조한다. 그 후, 열간 압연을 행하고, 냉간 압연, 용체화 처리(700 내지 1,000℃에서 10 내지 300초), 시효 처리(350 내지 550℃에서 2 내지 20시간), 최종 냉간 압연(가공도 5 내지 40％)을 행한다.An example of the manufacturing process of the Cu-Ni-Si-type alloy strip of this invention is demonstrated. First, using an atmospheric melting furnace, raw materials, such as electric copper, Ni, Si, are melt|dissolved under charcoal coating, and the molten metal of a desired composition is obtained. And this molten metal is cast into an ingot. After that, hot rolling is performed, cold rolling, solution heat treatment (10 to 300 seconds at 700 to 1,000°C), aging treatment (2 to 20 hours at 350 to 550°C), and final cold rolling (working degree 5 to 40%) ) is performed.

최종 냉간 압연 후에 변형 제거 어닐링을 행해도 된다. 변형 제거 어닐링은, 통상 Ar 등의 불활성 분위기 중에서 250 내지 600℃에서 5 내지 300초간 행해진다. 또한 고강도화를 위해 용체화 처리와 시효 처리 사이에 냉간 압연을 행해도 된다. 또한, 용체화 처리 후에 최종 냉간 압연, 시효 처리의 순으로 행하고, 이들 공정의 순서를 바꿔도 된다.You may perform strain relief annealing after final cold rolling. Strain relief annealing is normally performed for 5 to 300 second at 250-600 degreeC in inert atmosphere, such as Ar. Moreover, you may perform cold rolling between a solution heat treatment and an aging treatment for strength enhancement. In addition, it may perform in order of final cold rolling and an aging process after a solution treatment, and you may change the order of these processes.

Cu-Ni-Si계 합금 스트립의 제조 공정에 있어서 채용되어, 상기에서 예시되어 있는 통상의 용체화 처리, 시효 처리 및 최종 냉간 압연의 조건 범위 내이면, 열간 압연 및 그후의 냉간 압연을 거친 재료는 용체화 처리에서 표층 및 중앙부 모두에 목적 방위의 결정립이 재결정하고, 시효 처리 및 최종 냉간 압연 후도 결정 방위의 구조는 본질적으로는 변화되지 않는다.If it is employed in the manufacturing process of Cu-Ni-Si-based alloy strip and is within the conditions of normal solution treatment, aging treatment, and final cold rolling exemplified above, the material that has undergone hot rolling and subsequent cold rolling is In the solution heat treatment, crystal grains of the target orientation are recrystallized in both the surface layer and the central portion, and the structure of the crystal orientation is essentially unchanged even after the aging treatment and the final cold rolling.

이하에 본 발명의 합금 스트립의 제조 방법 중, 중요한 공정의 제조 조건에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, among the manufacturing methods of the alloy strip of the present invention, manufacturing conditions of important steps will be described in detail.

용체화 처리: 용체화 처리 온도는 700 내지 1,000℃에서 10 내지 300초간 행한다. 용체화 처리 시의 냉각 속도를 2단계로 조정함으로써, 발달하는 결정 방위를 제어할 수 있다. 즉, 600℃를 경계로 하여 냉각 속도를 2단계로 나누어 행하고, 1단째의 600℃ 이상에서는 냉각 속도를 40 내지 60℃/초의 범위로, 2단째의 600℃ 미만에서는 80 내지 100℃/초의 범위로 냉각을 행한다.Solution heat treatment: The solution heat treatment temperature is performed at 700 to 1,000° C. for 10 to 300 seconds. By adjusting the cooling rate at the time of solution treatment in two stages, the crystal orientation to develop can be controlled. That is, the cooling rate is divided into two stages with 600°C as a boundary, and the cooling rate is in the range of 40 to 60°C/sec at 600°C or higher in the first stage, and in the range of 80 to 100°C/sec in the second stage below 600°C. cooling with

1단째의 냉각 속도가 60℃/초를 초과하면, 범위 (1) (2) 내의 (111)면의 X선 강도비의 극댓값이 10보다 작아지고, 40℃/초를 하회하면, 범위 (1) (2) 내의 (111)면의 X선 강도비의 극댓값이 20을 초과하여 증가한다.When the cooling rate of the first stage exceeds 60°C/sec, the maximum value of the X-ray intensity ratio of the (111) plane within the range (1) (2) becomes smaller than 10, and when it is less than 40°C/sec, the range (1) ) The maximum value of the X-ray intensity ratio of the (111) plane in (2) exceeds 20 and increases.

2단째의 냉각 속도가 60℃/초를 초과하거나, 혹은 40℃/초를 하회하면, 범위(3) 내의 (200)면의 X선 강도비의 극댓값이 3보다 커진다.When the cooling rate of the second stage exceeds 60°C/sec or less than 40°C/sec, the maximum value of the X-ray intensity ratio of the (200) plane within the range (3) becomes larger than 3.

[실시예][Example]

이하에 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 나타내지만, 이들 실시예는 본 발명 및 그 이점을 더 잘 이해하기 위해 제공하는 것이고, 발명이 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.Examples of the present invention are shown below together with comparative examples, but these examples are provided for a better understanding of the present invention and its advantages, and are not intended to limit the invention.

고주파 용해로에 의해 아르곤 분위기 하에서, 내경 110㎜, 깊이 230㎜의 알루미나 또는 마그네시아제 도가니 내에서 전기 구리 2.50Kg을 용해하였다. 표 1의 조성에 따라 구리 이외의 원소를 첨가하고, 용탕 온도를 1,300℃로 조정한 후, 용탕을 주형(재질: 주철)을 사용하여 30×60×120㎜의 잉곳으로 주조하고, 이하의 공정으로, 구리 합금 스트립을 제작하였다.2.50 kg of electric copper was melt|dissolved in the crucible made from an alumina or magnesia with an inner diameter of 110 mm and a depth of 230 mm in argon atmosphere with a high frequency melting furnace. According to the composition of Table 1, elements other than copper are added, the molten metal temperature is adjusted to 1,300° C., and then the molten metal is cast into an ingot of 30×60×120 mm using a mold (material: cast iron), and the following steps are taken. As a result, a copper alloy strip was manufactured.

(공정 1) 950℃에서 3시간 가열한 후, 두께 10㎜까지 열간 압연하였다.(Process 1) After heating at 950 degreeC for 3 hours, it hot-rolled to thickness 10mm.

(공정 2) 열간 압연 후의 판 표면의 산화 스케일을 그라인더로 연삭, 제거하였다.(Step 2) The oxide scale on the plate surface after hot rolling was ground and removed with a grinder.

(공정 3) 판 두께 0.180㎜까지 압하율 70％로 냉간 압연하였다. 변형 속도는, 압연 속도/롤 접촉호 길이로부터 결정하였다.(Process 3) It cold-rolled by 70% of the rolling-reduction|draft ratio to 0.180 mm of plate|board thickness. The strain rate was determined from the rolling rate/roll contact arc length.

(공정 4) 용체화 처리로서, 800℃에서 10초간, 대기 중에서 가열하고, 재료 온도가 600℃로 저하될 때까지의 1단째 냉각 속도 및 600℃에서 300℃로 저하될 때까지의 2단째 냉각 속도를 표 1 기재대로 변화시켰다.(Step 4) As a solution treatment, heating is performed in the atmosphere at 800°C for 10 seconds, the first stage cooling rate until the material temperature decreases to 600°C, and the second stage cooling until the material temperature decreases from 600°C to 300°C The speed was changed as described in Table 1.

(공정 5) 시효 처리로서 전기로를 사용하여 450℃에서 5시간, Ar 분위기 중에서 가열하였다.(Step 5) As the aging treatment, an electric furnace was used and heated at 450°C for 5 hours in an Ar atmosphere.

(공정 6) 판 두께 0.18㎜까지 최종 냉간 압연을 행하였다.(Process 6) The final cold rolling was performed to 0.18 mm of plate|board thickness.

(공정 7) 변형 제거 어닐링으로서, 400℃에서 10초간, Ar 분위기 중에서 가열하였다.(Process 7) As strain relief annealing, it heated at 400 degreeC for 10 second in Ar atmosphere.

이와 같이 하여 제작된 시료에 대해, 이하의 여러 특성의 평가를 행하였다.The samples produced in this way were evaluated for the following various characteristics.

<X선 랜덤 강도비의 극댓값><Maximum value of X-ray random intensity ratio>

X선 디프랙토미터(가부시키가이샤 리가쿠제, RINT2500)에 의해, Co관구를 사용하여, 관전압은 30kV, 관전류는 100mA로 각 시료의 {111} 정극점 측정을 행하고, {111}정극점도를 작성하였다. 상술한 범위 (1) (2) 내의 X선 강도를 측정하고, 표준 시료로서 마찬가지로 측정한 구리 분말(간토 가가쿠 가부시키가이샤제, 상품명 구리(분말) 2N5, 325mesh(JIS Z8801, 순도 99.5％)의 X선 강도의 비를 산출하고, 그 극댓값을 구하였다. X선 랜덤 강도비의 극댓값은 압연면을 측정하였다. 또한, 압연면의 측정은, 압연면 표면을 인산 67％+황산 10％+물의 용액에 15V 60초의 조건에서 전해 연마에 의해 조직을 현출시키고, 수세 건조시킨 후에 행하였다.With an X-ray diffractometer (manufactured by Rigaku Co., Ltd., RINT2500), using a Co tube, the {111} positive pole of each sample was measured at a tube voltage of 30 kV and a tube current of 100 mA, and the {111} positive pole viscosity was obtained. Written. Copper powder (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., trade name copper (powder) 2N5, 325mesh (JIS Z8801, purity 99.5%)) by measuring X-ray intensity within the above-mentioned range (1) (2) and measuring similarly as a standard sample Calculate the ratio of the X-ray intensity of , and obtain the maximum value.The maximum value of the X-ray random intensity ratio measures the rolling surface.In addition, the measurement of the rolling surface is the surface of the rolling surface, phosphoric acid 67%+sulfuric acid 10%+ It was carried out after making the tissue stand out by electrolytic polishing in a solution of water under the conditions of 15 V for 60 seconds, washing with water and drying.

{200}정극점도에 대해서도, 상술한 범위 (3) 내의 X선 강도를 측정하였다.For the {200} positive pole viscosity, the X-ray intensity within the above-mentioned range (3) was measured.

<0.2％ 내력 및 도전율><0.2% proof strength and conductivity>

0.2％ 내력은 인장 시험기를 사용하여 JIS Z 2241에 준거하여 측정하였다. 구체적으로는, 시료에 대해, 인장 방향이 압연 방향과 평행해지도록, 프레스기를 사용하여 JIS13B호 시험편을 제작하였다. JIS-Z2241에 따라 이 시험편의 인장 시험을 행하였다. 인장 시험의 조건은, 시험편 폭 12.7㎜, 실온(15 내지 35℃), 인장 속도 5㎜/min, 게이지 길이 L=50㎜로, 구리박의 압연 방향으로 인장 시험하였다.The 0.2% yield strength was measured in accordance with JIS Z 2241 using a tensile tester. Specifically, with respect to the sample, a JIS13B test piece was produced using a press machine so that the tensile direction was parallel to the rolling direction. The tensile test of this test piece was done according to JIS-Z2241. The conditions of the tensile test were a test piece width of 12.7 mm, room temperature (15-35° C.), a tensile rate of 5 mm/min, and a gauge length of L=50 mm, and a tensile test was performed in the rolling direction of the copper foil.

도전율은 JIS H 0505에 준거하여 4단자법에 의해, 25℃의 도전율(％IACS)을 측정하였다.As for the electrical conductivity, the electrical conductivity (%IACS) at 25 degreeC was measured by the 4-probe method based on JISH0505.

<굽힘성><Bendability>

굽힘성의 평가로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각 깊이 50, 75, 100㎛의 노칭 가공을 실시하였다. 노치의 연장되는 방향은 구부림 축을 따르는 방향(압연 직각 방향)으로 하였다.As an evaluation of bendability, as shown in Fig. 3, notching was performed at depths of 50, 75, and 100 µm, respectively. The extending direction of the notch was taken as the direction along the bending axis (rolling perpendicular direction).

그 후, JIS H 3130에 준거하여, 굽힘 반지름 0㎜, GoodWay 방향으로 90°W 굽힘 가공을 행하였다(도 4 참조). 또한, 도 3에서 노치를 부여한 시료는, 도 4에서는 상하를 뒤집어 사용된다.Thereafter, according to JIS H 3130, bending was performed at a bending radius of 0 mm and 90°W bending in the GoodWay direction (refer to FIG. 4 ). In addition, the sample to which the notch was provided in FIG. 3 is turned upside down in FIG. 4 and is used.

굽힘 가공된 부분의 압연 방향에 평행이고 판 두께 방향에 평행인 방향의 단면을 기계 연마 및 버프 연마에서 경면으로 마무리하고, 광학 현미경(배율 50배)으로 균열의 유무를 눈으로 보아 관찰하였다. 광학 현미경 관찰에서 균열이 보이지 않는 경우를 ○, 균열이 보인 경우를 ×로 평가하였다.The cross section in the direction parallel to the rolling direction and parallel to the plate thickness direction of the bent portion was finished to a mirror surface by mechanical polishing and buffing, and the presence or absence of cracks was visually observed with an optical microscope (magnification 50 times). A case in which cracks were not observed by optical microscopy was evaluated as ○, and a case in which cracks were observed was evaluated as x.

본 발명에서 「굽힘 가공성이 우수하다」란, 판 두께 0.18㎜의 시료에 상기 평가를 행한 경우, 깊이 75㎛의 노칭 가공에서도 균열이 보이지 않음을 의미한다.In the present invention, "excellent in bending workability" means that, when the above evaluation is performed on a sample having a plate thickness of 0.18 mm, cracks are not seen even in notching processing having a depth of 75 µm.

표 1에 결과를 나타낸다. 범위 (1) 내지 (3)의 X선 랜덤 강도비가 소정 범위 내인 각 실시예의 경우, Badway의 굽힘 가공성을 유지하면서 노칭 가공 후에 Goodway로 굽힘 가공을 실시해도 균열은 보이지 않고, 양호한 Goodway의 굽힘 가공성을 나타내었다.Table 1 shows the results. In the case of each Example in which the X-ray random intensity ratio in the ranges (1) to (3) is within a predetermined range, cracks are not seen even when bending to Goodway after notching while maintaining the bending workability of Badway, and good bending workability of Goodway is not observed. indicated.

Ni 및 Si 농도가 모두 규정 범위 미만인 비교예 1인 경우, 0.2％ 내력이 600MPa 미만으로 저하되었다. Ni 및 Si 농도가 모두 규정 범위를 초과한 비교예 2의 경우, 열간 압연 시에 균열이 발생하여, 합금 스트립의 제조를 할 수 없었다.In the case of Comparative Example 1 in which both Ni and Si concentrations were less than the specified range, the 0.2% yield strength was lowered to less than 600 MPa. In the case of Comparative Example 2, in which the Ni and Si concentrations both exceeded the specified range, cracks occurred during hot rolling, and the alloy strip could not be manufactured.

1단째 용체화 처리의 냉각 속도가 각각 너무 느리거나 너무 빠른 비교예 3, 4의 경우, {111}면의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 10ㆍ0 내지 20.0의 범위를 벗어나, Bad Way의 굽힘 가공성이 떨어졌다.In the case of Comparative Examples 3 and 4, in which the cooling rate of the first stage solution treatment is too slow or too fast, respectively, the maximum value of the X-ray random intensity ratio of the {111} plane is out of the range of 10·0 to 20.0, Bad Way bending The machinability was poor.

2단째 용체화 처리의 냉각 속도가 각각 너무 느리거나 너무 빠른 비교예 5, 6의 경우, {200}면의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 2.0을 초과하여, Goodway의 굽힘 가공성이 떨어졌다.In Comparative Examples 5 and 6 in which the cooling rate of the second stage solution treatment was too slow or too fast, respectively, the maximum value of the X-ray random intensity ratio of the {200} plane exceeded 2.0, and the bending workability of Goodway was inferior.

1단째 및 2단째 용체화 처리의 냉각 속도를 동일하게 한 비교예 7의 경우도, 1단째 냉각 속도가 너무 빨랐기 때문에, {111}면의 X선 랜덤 강도비의 극댓값이 10.0 미만이 되어, Bad Way의 굽힘 가공성이 떨어졌다.Also in the case of Comparative Example 7 in which the cooling rates of the first and second stage solution treatment were the same, the maximum value of the X-ray random intensity ratio of the {111} plane was less than 10.0 because the first stage cooling rate was too fast, Bad Way's bending workability was poor.

RD: 시료의 압연 방향
TD: 시료의 횡방향
α: 슐츠법에 규정하는 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축
β: 슐츠법에 규정하는 회절용 고니오미터의 회전축에 평행인 축RD: the rolling direction of the sample
TD: transverse direction of the sample
α: axis perpendicular to the rotation axis of the diffraction goniometer prescribed by the Schultz method
β: axis parallel to the rotation axis of the diffraction goniometer prescribed by the Schultz method

Claims

1.0 to 4.5 mass% of Ni and 0.25 to 1.5 mass% of Si are contained, and 0.005 to 2.0 mass% of an additive element is contained in a total amount, wherein the additive element is at least one of Zn and Sn, the balance being copper and consisting of unavoidable impurities,
{111} In the positive pole viscosity, the maximum value of the X-ray random intensity ratio in the range of the following (1) to (2) is 10.0 or more and 20.0 or less,
{200} Cu-Ni-Si alloy having excellent strength and bending workability, characterized in that it has a texture in which the maximum value of the X-ray random intensity ratio in the range of the following (3) is 0 or more and 2 or less in {200} positive pole viscosity strip.
(1) α=65±10°, β=0±15°
(2) α=65±10°, β=180±15°
(3) α=80 to 90°
(where α: axis perpendicular to the rotation axis of the diffraction goniometer prescribed by the Schultz method, β: axis parallel to the rotation axis)

The Cu-Ni-Si based alloy strip according to claim 1, wherein the 0.2% yield strength is 600 MPa or more.

The Cu-Ni-Si alloy strip according to claim 1 or 2, wherein the additive element is at least one of Zn, Sn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, and Ag.