铜合金板材、连接器和铜合金板材的制造方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种铜合金板材、使用了该铜合金板材的连接器、以及上述铜合金板材的制造方法，该铜合金板材通过适当地控制作为板材表面的微观凹凸的标准的波纹度图形的平均间距(AW)和波纹度图形的平均深度(W)，从而弯曲加工性和耐磨耗性优异，适合于电气电子设备用的引线框架、连接器、端子材料等；汽车车载用等的连接器或端子材料、继电器、开关、插座等。一种铜合金板材、使用了该铜合金板材的连接器、以及上述铜合金板材的制造方法，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及铜合金板材、使用了该铜合金板材的连接器、以及该铜合金板材的制造方法，特别是，涉及弯曲加工性和耐磨耗性优异、适合于车载部件用或电气电子设备用的引线框架、连接器、端子材料、继电器、开关、插座等的铜合金板材；使用了该铜合金板材的连接器；以及上述铜合金板材的制造方法。
技术介绍
对于用于车载部件用或电气电子设备用的引线框架、连接器、端子材料、继电器、开关、插座等用途的铜合金板材，所要求的特性项目包括电导率、屈服强度(屈服应力)、拉伸强度、弯曲加工性、抗应力松弛特性、疲劳特性。近年来，随着电气电子设备的小型化、轻量化、高性能化、高密度安装化及使用环境的高温化，所要求的特性正在提高。特别是，对于用于车载部件用或电气电子设备用部件的铜或铜合金的板材来说，薄壁化的要求正在提高，因此所要求的强度水平变得更高。另外，对于构成车载部件或电气电子部件的连接器、引线框架、继电器、开关等部件中使用的材料来说，要求能够耐受车载部件或电气电子设备的组装时或工作时所赋予的应力的高强度。除此以外，由于车载部件或电气电子部件一般是通过弯曲加工而成型的，因而要求具有优异的弯曲加工性。作为铜合金板材的强化法，存在有在材料中析出微细的第二相的析出强化。此强化方法除了强度提高外，还具有可同时提高电导率的优点，因此在很多的合金系中被实施。但随着近来电子设备或汽车中所用的部件的小型化，所使用的铜合金转变为对更高强度的材料以更小半径实施弯曲加工，强烈要求一种弯曲加工性优异的铜合金板材。此外，在进行弯曲加工时，材料的表面附近的凹凸变大，若使加工条件变得苛刻，则会以凹处为起点而产生裂纹。由于裂纹在板厚方向的扩展，截面积局部变小，作为电接点使用时电阻值上升，材料放热。另外，由于该凹凸而使接点部的磨耗进行。因此，要求在满足上述各要求特性的同时提高耐磨耗性。对于这些车载部件或电气电子设备用的铜合金板材来说，已提出了几种通过控制表层部分的金属组织(粗糙度等)、织构来实现该要求特性的方案。例如，在专利文献1中，通过控制Cu-Ni-Si系合金的板材表面的最大谷深Rv，从而改善了板材的疲劳寿命。另外，在专利文献2中，在Cu-Ni-Si系合金的板厚方向，对从表面起至板厚的1/6t的深度为止的剪切带的根数与这以外的部分的剪切带的根数之比进行控制，由此改善了弯曲加工性或弯曲部的外观。在专利文献3中，通过对Cu-Ni-Si系合金的具有Cube取向的晶粒的面积率和个数(分布密度)进行控制，从而改善了弯曲加工性。在专利文献1中记载的专利技术中，使板材表面的压缩残余应力为20MPa～200MPa，使表面的最大谷深Rz为1.0μm以下，从而减少了疲劳试验中的材料的凹部，减轻了高强度铜合金板材的疲劳特性。但是，在专利文献1中并未着眼于弯曲加工性和耐磨耗性的改良，对此未进行记载。此外，在专利文献1中，未着眼于板材表面的波纹度图形控制，对于其与弯曲加工性或耐磨耗性的关系没有任何暗示。在专利文献2中记载的专利技术中，在板厚方向对从表面起至板厚的1/6t的深度为止的表层与这以外的内部的剪切带的根数之比进行控制，使板材表层的剪切带的根数为板厚内部的剪切带的根数以下，由此改善了弯曲加工性，并且减轻了弯曲加工时的表层附近的不均匀变形，改善了GW弯曲表面的表面粗糙。但是，在专利文献2中并未着眼于耐磨耗性的改良，对此未进行记载。此外，未着眼于板材表面的波纹度图形控制，对于其与弯曲加工性或耐磨耗性的关系没有任何暗示。在专利文献3中记载的专利技术中，通过对Cube取向晶粒的尺寸和个数进行控制，从而改善了弯曲加工性。但是，在专利文献3中并未着眼于耐磨耗性的改良，对此未进行记载。此外，未着眼于板材表面的波纹度图形控制，对于其与弯曲加工性或耐磨耗性的关系没有任何暗示。此外，关于Cube取向晶粒的板厚方向的分布与弯曲加工性或耐磨耗性的关系没有任何暗示。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2005-48262公报专利文献2：日本特开2011-214087公报专利文献3：WO2012/150702A1公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题对科森系合金(Cu-Ni-Si系合金)的板材进行加工，作为端子的接点部等使用时，科森系合金的弯曲加工部的外观比磷青铜的弯曲表面差，具有表面的凹凸大的特征。这是因为，在对板材进行弯曲试验时，板厚表层附近被施加了拉伸应力，产生了塑性变形。该表层附近的变形起因于在金属组织内不均匀地发生了变形。并且，通过该不均匀变形而产生凹凸，在作为电接点部件使用时，该凹凸会使接点部的磨耗进行。另外，若对板材表面进行通常的粗糙化(例如，专利文献1中记载的抛光研磨等)，则在板材表面的凹凸处，凸部的最高点与凹部的最深部的横向(加工方向或板宽方向)的长度变短，同时凸部的最高点与凹部的最深部的纵向(板厚方向)的深度变浅，在作为接点部使用时磨耗容易进行。鉴于上述现有技术的问题，本专利技术的课题在于提供一种铜合金板材、使用了该铜合金板材的连接器、以及上述铜合金板材的制造方法，该铜合金板材通过适当地控制作为板材表面的微观凹凸的标准的波纹度图形的平均间距(AW)和波纹度图形的平均深度(W)，从而弯曲加工性和耐磨耗性优异，适合于电气电子设备用的引线框架、连接器、端子材料等；汽车车载用等的连接器或端子材料、继电器、开关、插座等。用于解决课题的方案本专利技术人对适合于电气电子部件、汽车车载用部件等用途的铜合金进行了研究，对于Cu-Ni-Si系铜合金中用于发挥出良好的弯曲加工性和耐磨耗性的弯曲表面性状进行了调查，结果发现，通过对由波纹度图形所规定的特定的表面性状进行控制，从而对于板材表面的凹凸来说，随着凸部的最高点与凹部的最深部的横向的长度扩大，凸部的最高点与凹部的最深部的纵向(板厚方向)的深度变深，其结果，弯曲加工后的表面均匀变形，由此可防止局部的磨耗的进行，弯曲加工性和耐磨耗性大幅提高，可得到现有之上的优异的弯曲加工性和优异的耐磨耗性。另外发现，除了上述表面性状的控制外，具有Cube取向的晶粒在至特定深度的板材表层部的集聚比例也与弯曲加工性和耐磨耗性存在相互关系，除了上述对由波纹度图形所规定的特定的表面性状进行控制外，将在板厚方向至特定深度的板材表层部具有Cube取向的晶粒的存在比例控制为特定的范围，从而上述改良效果进一步变好。本专利技术是基于这些见解而完成的。即，根据本专利技术，可提供以下记载的技术方案。(1)一种铜合金板材，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，该铜合金板材的特征在于，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。(2)一种铜合金板材，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，并且含有合计为0.005质量％～3.000质量％的选自由B、Mg、P、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、Zr、Ag和Sn组成的组中的至少一种，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，该铜合金板材的特征在于，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。(3)如(1)或(2)项所述的铜合金板材，其中，在从上述铜合金本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金板材，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，该铜合金板材的特征在于，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.25 JP 2014-0627601.一种铜合金板材，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，该铜合金板材的特征在于，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。2.一种铜合金板材，该铜合金板材含有1.00质量％～6.00质量％的Ni、0.10质量％～2.00质量％的Si，并且含有合计为0.005质量％～3.000质量％的选自由B、Mg、P、Cr、Mn、Fe、Co、Zn、Zr、Ag和Sn组成的组中的至少一种，剩余部分由铜和不可避免的杂质构成，该铜合金板材的特征在于，板材表面的波纹度图形的平均间距AW为5.00μm以上，波纹度图形的平均深度W为0.50μm以上。3.如权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，在从所述铜合金板材的表面起至板厚的1/8的位置为止的表层部，相对于所述铜合金板材的轧制面，具有Cube取向的晶粒具有5.0％以上的面积率。4.如权利要求1～3中任一项所述的铜合金板材，其中，所述铜合金板材的表面粗糙度Ra为0.20μm以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的铜合金板材，其中，在所述铜合金板材的轧制垂直方向以负荷100g进行了30个来回滑动试验后的动摩擦系数为0.5以下。6.如权利要求1～5中任一项所述的铜合金板材，其中，在所述铜合金板材的180°U型弯曲试验中，弯曲的轴为轧制平行方向和轧制垂直方向中的任一情况下均能够无裂纹地进行弯曲加工。7.一种连接器，其由权利要求1～...

【专利技术属性】
技术研发人员：矶松岳己，樋口优，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP