铜合金和铜合金线制造技术

本发明专利技术提供了兼具高强度和高导电率的铜合金、以及铜合金线。该铜合金包含50质量％至95质量％的Cu以及5质量％至50质量％的Fe，余量为脱氧剂元素和不可避免的杂质。该铜合金具有这样的织构，在对铜合金的截面进行X射线衍射时，其织构显示出可归为Cu的<111>面和Fe的<110>面的强衍射峰。其织构的ICu(111)为0.70至1.0，IFe(110)为0.90至1.0，其中ICu(111)是指可归为Cu的<111>面的衍射峰强度与Cu的全部衍射强度的强度比，并且IFe(110)是指可归为Fe的<110>面的衍射峰强度与Fe的全部衍射强度的强度比。可控制所述铜合金的晶粒取向以形成上述特定织构，由此使其兼具高强度以及50％IACS以上的高导电率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供了兼具高强度和高导电率的铜合金、以及铜合金线。该铜合金包含50质量％至95质量％的Cu以及5质量％至50质量％的Fe，余量为脱氧剂元素和不可避免的杂质。该铜合金具有这样的织构，在对铜合金的截面进行X射线衍射时，其织构显示出可归为Cu的<111>面和Fe的<110>面的强衍射峰。其织构的ICu(111)为0.70至1.0，IFe(110)为0.90至1.0，其中ICu(111)是指可归为Cu的<111>面的衍射峰强度与Cu的全部衍射强度的强度比，并且IFe(110)是指可归为Fe的<110>面的衍射峰强度与Fe的全部衍射强度的强度比。可控制所述铜合金的晶粒取向以形成上述特定织构，由此使其兼具高强度以及50％IACS以上的高导电率。【专利说明】铜合金和铜合金线
本专利技术涉及用作接触部件等的铜合金以及铜合金线。具体而言，本专利技术涉及兼具高强度和高导电率的铜合金。
技术介绍
用于电气.电子装置与电线之间的电连接、电线之间的电连接等的接触部件的例子包括连接器的接点部(插针、具有预定形状的壳体等)和端子接头、以及通过赋能力(energizing forces)维持接触状态的接触弹簧(压缩弹簧、斜圈弹簧、钢板弹簧等)。接触部件(例如，接触弹簧)要求具有高导电率、高弹簧载荷(弹簧的赋能力)，并且难以应力松弛。为了应对这些要求，期望具有高导电率和高强度。为了满足上述要求，制备了铜合金，其中具有高导电率的铜(Cu)充当基质，并且含有多种添加元素。专利文献I披露了其中添加有Fe作为主要添加元素的Cu-Fe合金。Fe在Cu中的固溶量低，因此Fe以分散在母相中的状态存在于Cu-Fe合金中。因此，在对Cu-Fe合金铸造材料进行塑性成形(例如，拉丝或压延)时，分散的Fe被拉制为纤维状。这种纤维状Fe增强了 Cu-Fe合金的强度，并且基于作为母相的主要成分的Cu，展现出了高导电率。引用列表专利文献专利文献1:日本未审查专利申请公开N0.05-287417
技术实现思路
技术问题期望的是，上述接触部件(例如，接触弹簧)具有高导电率、导电率优选满足50%IACS以上，并且强度进一步提高。提高添加元素的含量，即提高合金浓度可有效提高强度。然而，在强度和导电率之间存在权衡关系，如果除Cu以外的添加元素增加，则充当基质的Cu的特性受损，从而造成导电率降低(参见专利文献I中0019段的描述等)。因此，尽管取决于应用的不同，但是有利的是，上述接触部件兼具强度为700MPa以上且导电率为50% IACS以上，此外更优选强度为750MPa以上且导电率为50% IACS以上，尤其优选强度为900MPa以上且导电率为50%IACS以上。因此，本专利技术的一个目的是提供兼具高强度和高导电率的铜合金。此外，本专利技术的另一目的是提供兼具高强度和高导电率的铜合金线。问题的解决手段 在具有高导电率以及高强度的铜合金的研发中，本专利技术人以作为两相合金的Cu-Fe合金为对象,对合金的微观织构进行了研究,其中在该Cu-Fe合金中，Cu和Fe这两种元素为主要成分，并且Cu相和Fe相分离为两相。一般而言，Cu柔软且具有高层错能，因此不易于引入位错，由此无法引入一定程度以上的成形应变。因而，即使提高诸如拉丝或压延之类的塑性成形(冷成形)的程度，Cu的强度增加仍然有限。由此，在Cu-Fe合金中，将Fe用作提高强度的元素。随着上述成形程度的提高，可将Fe拉制为纤维状，可预期获得由纤维强化带来的强度增强效果。然而，随着上述成形程度的提高，Fe仅以最少量与Cu形成固溶体，从而造成导电率降低。例如，在通过多道次(passes)进行塑性成形的情况中，在成形中间进行热处理(在约300°C至500°C下进行时效处理)，由此可使在热处理前引入材料中的成形应变变为零的状态。即，在总成形度增加的同时，热处理之间的道次的合计成形度(total成形度)、或者由最终热处理至最终尺寸(线径、厚度、截面积等)的合计成形度可降低。由此，认为Fe的固溶量降低，从而可抑制导电率的降低。同时，当对Cu-Fe合金进行塑性成形(通常为冷成形)时，Cu形成主要沿〈111〉取向的织构，而Fe形成主要沿〈110〉取向的织构，并且如后面的试验例中所述，上述在成形中间进行的热处理对在该热处理之前形成的织构没有影响。通过上述发现，本专利技术人关注于织构，并且通过对由Cu-Fe合金制成的材料在各种条件下进行诸如拉丝或压延之类的塑性成形(冷成形)和热处理，从而可调节Cu和Fe各自的取向。结果发现，在织构中的Cu和Fe均满足特定取向性的情况中，成形应变有效施加于Cu-Fe合金，能够提高强度，此外，能够维持高导电率，即，可获得兼具优异的强度和导电率的铜合金。此外，令人惊讶的是，发现当将织构满足上述特定取向性的的铜合金用作工件，并在热处理后继续进行塑性成 形时，即使在该塑性成形度较小(例如，约50%)的情况中，也可展现出与塑性成形度较大(例如，约80%)的情况中相同的强度级别。一般而言，成形应变会先被热处理消除并且强度降低，然后强度通过该热处理后的成形而提高。关于织构满足上述特定取向性的铜合金，其强度的提高程度高，即使在以较小的成形度进行成形的情况中，也可获得强度大于或等于热处理之前的强度的铜合金。更具体而言，关于该铜合金，当确定在拉丝或压延之类的塑性成形(冷成形)中间施加的预定热处理之前的成形度与强度的相关性(下文称作成形度-强度相关性(前))、以及该预定热处理之后的成形度与强度的相关性(下文称作成形度-强度相关性(后))时，表示成形度-强度相关性(后)程度的斜率(inclinat1n)大于表示成形度-强度相关性(前)程度的斜率。此外，由于成形度小，因而获得了具有更高导电率的铜合金。本专利技术基于上述发现。根据本专利技术的铜合金为这样的Cu-Fe合金，其含有50质量％以上95质量％以下的Cu、5质量％以上50质量％以下的Fe，并且余量由脱氧剂元素和不可避免的杂质构成。在对本专利技术的铜合金的截面进行X射线衍射时，其织构的Icumi)为0.70以上1.0以下且Ipe(HO)为0.90以上1.0以下。上述ICu(111)规定为Cu的〈111〉取向的衍射峰与Cu的全部衍射线的强度的强度比，并且IFe(11。)规定为Fe的〈110〉取向的衍射峰与Fe的全部衍射线的强度的强度比。在本专利技术的铜合金的织构中，Cu和Fe均满足所述特定取向性，因此具有高强度和优异的导电率，其拉伸强度满足为700MPa以上，并且导电率满足为50% IACS以上。作为本专利技术的一种形态，可列举的有上述Icuan)为0.75以上的形态，或者上述Icu(Ill) 为0.90以上的形态。在其中上述衍射峰强度比Ieuan)较大的上述形态中，强度更为优异。例如，在一些情况中，ICu(111)≥0.75的本专利技术铜合金的拉伸强度满足为750MPa以上且导电率满足为50% IACS以上，并且在一些情况中，ICu(m)≥0.90的本专利技术铜合金的拉伸强度满足为900MPa以上且导电率满足为50% IACS以上。作为本专利技术的一种形态，可列举其中所述铜合金的拉伸强度为900MPa以上并且导电率为50% IACS以上的形态。 在上述形态本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金，包含：50质量％以上95质量％以下的Cu、5质量％以上50质量％以下的Fe的组成、余量由脱氧剂元素和不可避免的杂质构成；并且ICu(111)为0.70以上1.0以下且IFe(110)为0.90以上1.0以下的织构，其中，ICu(111)表示在对截面进行X射线衍射时，Cu的<111>取向的衍射峰与Cu的全部衍射线的强度的强度比，并且IFe(110)表示Fe的<110>取向的衍射峰与Fe的全部衍射线的强度的强度比。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：泉田宽，清水健一，高村伸荣，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，住友电工钢线株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP