电子零件用钛铜制造技术

本发明专利技术提供虽然积极析出作为稳定相的TiCu3，但强度和弯曲加工性优异的钛铜。电子零件用铜合金，其为含有2.0~4.0%质量的Ti，残余部分由铜和不可避免的杂质组成的电子零件用铜合金，在通过电子显微镜对平行于辊轧方向的截面进行的组织观察中，存在含有沿结晶晶界析出的Ti-Cu系粒子的晶界反应相，对于各个晶界反应相而言，包围晶界反应相的最小圆直径D2相对于晶界反应相所包围的最大圆直径D1之比(D2/D1)的平均值Avg(D2/D1)为1.0~6.0，D1的平均值AvgD1为0.4~2.0μm，此外晶界反应相在每1000μm2的观察视野中占1.5~15%的面积。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请是原案申请日为2010年10月18日、申请号为201080053888. 5、专利技术名称 为"电子零件用钛铜"的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及适合用作连接器等电子零件用构件的钛铜及其制备方法。
技术介绍
近年来以便携式终端等为代表的电子仪器的小型化日益发展，因此其中所使用的 连接器的窄间距化和薄化趋势明显。越是小型的连接器，引脚宽度越窄，越形成微小折叠的 加工形状，所以对于所使用的构件而言，要求获得必要的弹性所需的高强度和可耐受苛刻 的弯曲加工的优异的弯曲加工性。在这一点上，含有钛的铜合金（以下称"钛铜"。）由于 相对强度高，在应力缓和特性方面在铜合金中也最为优异，所以一直以来都被用作对强度 有特殊要求的信号类端子用构件。 钛铜为时效硬化型铜合金。通过固溶化处理形成作为溶质原子的Ti的过饱和固 溶体，若从该状态起于低温实施较长时间的热处理，则由于旋节线分解，在母相中作为Ti 浓度的周期性变动的调制结构扩大，强度提高。 为获得强度和弯曲加工性优异的钛铜，如何抑制作为稳定相的TiCu3-直以来都 被当作重要课题。其原因在于：由于稳定相相对于母相而言整合性差，所以若增大其存在比 例，则对弯曲加工性或强度造成不良影响。稳定相在于较高温度长时间进行时效处理时或 固溶化处理不充分时多见。因此，为改善钛铜的特性，一直致力于在固溶化处理或时效处理 等热处理中极力抑制稳定相的生成（专利文献1~4)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开2004-231985号公报 专利文献2 :日本特开2004-176163号公报 专利文献3 :日本特开2006-283142号公报 专利文献4 :日本特开2008-308734号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 先前用于钛铜的高性能化的方法均以抑制由了:^叫等Ti和Cu的金属间化合物粒子构 成的稳定相（Ti-Cu系稳定相）为基础，在钛铜特性的提高方面确实取得一定的成果。但是， 为开发出能满足预计今后日益严格的要求特性的钛铜，通过与目前不同的方法为钛铜谋求 新的可能性被认为是有益的。 因此，本专利技术一个课题在于提供虽然积极析出11&!3等稳定相，但强度和弯曲加工 性优异的钛铜。另外，本专利技术另一个课题在于提供这样的钛铜的制备方法。 解决课题的手段 本专利技术人在为解决上述课题而进行深入研究时发现，虽然Ti-Cu系稳定相在晶界以未 固溶粒子散布于Cu母相中的状态确实对强度或弯曲加工性造成不良影响，但若Ti-Cu系稳 定相在局所生长，使得周边的粒子相互聚集，以具有所定的大小和形状的析出物粒子群存 在，则不良影响反而减轻或无害化。在本专利技术中将由沿结晶晶界出现的此类析出物粒子群 构成的与母相不同的相称为"晶界反应相"。图1为捕捉到晶界反应相的电子显微镜照片。 图中沿晶界生长的与母相不同的斑点图案的相为晶界反应相。 以上述见解为基础完成的本专利技术在一个侧面中为电子零件用铜合金，其为含有 2. 0~4. 0%质量的Ti，残余部分由铜和不可避免的杂质组成的电子零件用铜合金，在通过电 子显微镜对平行于辊乳方向的截面进行的组织观察中，存在含有沿结晶晶界析出的Ti-Cu 系粒子的晶界反应相，对于各个晶界反应相而言，包围晶界反应相的最小圆直径d2相对于 晶界反应相所包围的最大圆直径Di之比（DyD)的平均值AvgQyD)为l.O-e.OAi的平均 值AvgD# 0· 4~2· 0μm，此外晶界反应相在每1000μm2的观察视野中占1. 5~15%的面积。 在本专利技术的铜合金的一个实施方式中，在通过电子显微镜对平行于辊乳方向的截 面进行的组织观察中，〇 2的平均值AvgD2为1. 0~5. 0μm。 在本专利技术的铜合金的另一个实施方式中，在通过电子显微镜对平行于辊乳方向的 截面进行的组织观察中，平均结晶粒径以圆当量直径表示为5μπι以上、30μπι以下，对于 包围晶界反应相的各晶粒而言，该晶粒的晶界所包围的最大圆直径〇3的平均值AvgD3为 AvgD2<AvgD3〇 在本专利技术的铜合金的又一个实施方式中，作为第3元素含有合计0~0. 5%质量的选 自血、？6、]\%、(：〇、附、0、￥、他、]\1〇、2厂31、8和？中的1种或2种以上元素。 本专利技术在另一个侧面中为由上述铜合金构成的伸铜制品。 本专利技术在又一个侧面中为具备上述铜合金的电子零件。 本专利技术在又一个侧面中为具备上述铜合金的连接器。 本专利技术在又一个侧面中为电子零件用铜合金的制备方法，该制备方法包括： 对含有2. 0~4. 0%质量的Ti，作为任选的第3元素含有合计0~0. 5%质量的选自Mn、Fe、 Mg、Co、Ni、Cr、V、Nb、Mo、Zr、Si、B和P中的1种或2种以上元素，残余部分由铜和不可避 免的杂质组成的铜合金原料，于730~880°C下进行加热至使Ti的固溶极限与添加量相同的 温度以上的固溶化处理， 在固溶化处理之后进行于400~500°C的材料温度下加热0. 1~20小时的时效处理， 在时效处理之后进行压缩率为0~40%的冷乳。 专利技术的效果 根据本专利技术，可获得虽然大量析出作为稳定相的TiCu3，但强度和弯曲加工性优异的钛 铜。【附图说明】 通过电子显微镜观察晶界反应相A的实例。 缩小图1-1的放大倍数的图。 实施专利技术的最佳方式 〈Ti含量〉 若Ti不足2. 0%质量，则因无法充分获得由钛铜原本形成的调制结构所产生的强化 结构而无法获得足够的强度，反之若超过4. 0%质量，则导致易析出粗大的TiCu3，强度和 弯曲加工性有劣化的趋势。因此，本专利技术的铜合金中的Ti含量为2. 0~4. 0%质量，优选为 2. 7~3. 5%质量。通过这样使Ti的含量适当化，可同时实现适合电子零件用的强度和弯曲 加工性。 〈第3元素〉 若向钛铜中添加规定的第3元素，则即使在Ti充分固溶的高温下进行固溶化处理，晶 粒仍容易微细化，具有提高强度的效果。另外，规定的第3元素促进调制结构的形成。此外， 还具有抑制Ti-Cu系稳定相骤然粗大化的效果。因此，能够获得钛铜原本的时效硬化能力。 这些元素若合计含有0. 05%质量以上，则该效果显现出来，但若合计超过0. 5%质 量，则强度与弯曲加工性的平衡有劣化的趋势。因此，作为第3元素可合计含有0~0. 5%质 量的选自此、？6、]\%、(：〇、附、0、￥、他、]\1〇、2厂3丨、8和？中的1种或2种以上元素，优选合 计含有〇. 05~0. 5%质量。〈晶界反应相〉 晶界反应相为时效处理时作为晶界反应型粒子沿结晶晶界析出的Ti_Cu系稳定相相 互聚集而成的与母相不同的相。若通过电子显微镜观察晶界反应相，则可见斑点图案。通 过将晶界反应相控制在规定的大小和形状，可使由Ti-Cu系稳定相产生的不良影响减轻或 无害化。 由于晶界反应相沿结晶晶界向晶粒内生长，所以若结晶粒径变大，则晶界反应相 有沿结晶晶界变长的趋势。另外，随着最终冷乳的压缩率增大，晶粒在辊乳方向延伸，与之 相伴的是晶界反应相也有在辑乳方向变长的趋势。若晶界反应相在特当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子零件用铜合金，其为含有2.0~4.0%质量的Ti、残余部分由铜和不可避免的杂质组成的电子零件用铜合金，在通过电子显微镜对平行于辊轧方向的截面进行的组织观察中，存在含有沿结晶晶界析出的Ti‑Cu系粒子的晶界反应相，对于各个晶界反应相而言，包围晶界反应相的最小圆直径D2相对于晶界反应相所包围的最大圆直径D1之比(D2/D1)的平均值Avg(D2/D1)为1.0~6.0，D1的平均值AvgD1为0.4~2.0μm，此外晶界反应相在每1000μm2的观察视野中占1.5~15%的面积。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：江良尚彦，堀江弘泰，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP