电气、电子器械用铜合金制造技术

本发明专利技术涉及一种电气、电子器械用铜合金，其包含０．５～４．０质量％的Ｎｉ、０．５～２．０质量％的Ｃｏ、０．３～１．５质量％的Ｓｉ，余量为Ｃｕ和不可避免的杂质，当将材料表面的｛１１１｝面的衍射强度设定为Ｉ｛１１１｝、｛２００｝面的衍射强度设定为Ｉ｛２００｝、｛２２０｝面的衍射强度设定为Ｉ｛２２０｝、｛３１１｝面的衍射强度设定为Ｉ｛３１１｝、｛２００｝面的衍射强度在这些衍射强度中所占比例设定为Ｒ｛２００｝＝Ｉ｛２００｝／（Ｉ｛１１１｝＋Ｉ｛２００｝＋Ｉ｛２２０｝＋Ｉ｛３１１｝）时，Ｒ｛２００｝为０．３以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气、电子器械用铜合金。技术背景以往， 一般的电气、电子器械用材料，除了铁类材料以外，还广泛使 用导电性能及导热性能优异的磷青铜、红黄铜、黄铜等铜类材料。近年来， 对电气、电子器械的小型化、轻量化、高功能化、以及与之相伴的高密度 安装化的要求在提高，对于适用于以上要求的铜类材料，还要求各种特性。例如，随着CPU的发热量的增加，为了散热，对于使用在CPU插口等中的铜合金，比以往更加要求导电率。此外，车载用连接器的使用环境 变得越发严酷，为了提高放热性，对于端子材料的铜合金，也比以往更加 要求导电率。随着部件的小型化，材料厚度也在不断减小，要求材料强度的提高。 继电器等用途中，对疲劳特性的要求提高，需要提高强度。另外，随着部 件的小型化，进行弯曲加工时的条件要求也变得严格，要求既具有较高强 度又具有优异的弯曲加工性。而且，随着部件的小型化，也比以往更加要 求零件的尺寸精度，进行压粘的部分的弹力材料的移位量减少'。由于长时 间使用时材料的弹力减弱(八夕u)比以往更加成为问题，对材料的耐应 力松弛特性的要求提高。由于汽车等的使用环境温度很高，对耐应力松弛 特性的要求就更高了。磷青铜、红铜、黄铜等市售的批量生产的合金已经不能满足以上这些要求的特性了。这些合金是将锡(Sn)、锌(Zn)固溶于铜(Cu)中，通过对其进 行辊轧、拉拔加工等冷加工来提高其强度。该方法不仅导电率不高，而且 虽然通过较高的冷加工率(一般为50%以上)就可以获得高强度的材料， 但弯曲加工性明显变差。 一般来说，这种方法是固溶强化和加工强化的组 合。代替上述方法的强化方法有在材料中形成纳米级的微细析出物而强化的析出强化。该方法由于具有改善强度、同时提高导电率的优点，因此在多种合金体系中进行。其中，在Cu中添加镍(Ni)和硅(Si)、使Ni-Si化合物 微细析出而强化的被称为铜镍硅合金的合金，在众多析出型合金中，其强 化能力非常高，被用于许多市售的合金(例如CDA ( Copper Development Association)注册合金CDA70250 )中。一般来说，析出强化型合金的制造工序中加入以下2个重要的热处理。 首先，是被称为固溶处理的热处理，其目的是在高温下(通常是700。C以上) 使Ni和Si固溶于Cu母相中；以及在低于固溶处理温度的温度下进行的热 处理，即所谓的时效析出处理，其目的是在高温下使固溶的Ni和Si作为析 出物析出出来。这是利用在较高温度和较低温度下Ni和Si固溶于Cu中的 原子的量差而进行强化的方法，在析出型合金的制造方法中是公知的技术。铜镍硅类合金的使用量在增加，但对于前面提到的高要求特性，其导 电率还不充分。另一方面，也有用钴(Co)置换铜镍硅类合金中的Ni的一部 分而形成的Cu - Ni - Co - Si系合金(例如特表2005 - 532477号公报)。该 体系是Ni-Co-Si、 Ni_Si、 Co-Si等化合物的析出固化合金，与铜镍硅 类合金相比，具有固溶界限小的特征，由于固溶元素少，具有可实现较高 导电性的优势。而另一方面，由于固溶界限小，与Cu-Ni_Si系相比，有必要提高固 溶热处理温度。另外，当无法提高固溶温度时，固溶时的固溶量会减少， 因此在时效析出热处理中，析出固化量会降低，需要通过较高加工率的加 工固化来补充强度。其结果是，由于固溶热处理温度高时晶粒的粗大化， 另外由于导入加工率较高的加工固化时材料内的位错密度的上升，弯曲加 工性这一重要特性都会恶化，无法满足近年来电子器械和汽车等领域对铜 材料逐渐变高的要求特性。Cu-Ni-Si系合金中，有为了控制弯曲加工性、由板表面的X射线衍 射强度来规定结晶方位的聚集的专利技术例(例如专利第3739214号公报)。不 过该专利技术是通过调整固溶热处理条件来控制结晶粒径、以及通过降低加工 固化量来进行的方法，如上所述，当Cu-Ni-Co-Si系合金这样的需要在 高温下进行固溶化热处理的情况下，会导致强度、弯曲加工性降低，因此 不适用。
技术实现思路
本专利技术涉及一种电气、电子器械用铜合金，其包含0.5-4.0质量％的 Ni、 0.5~2.0质量％的Co、 0.3 ~ 1.5质量％的Si,余量为Cu和不可避免的 杂质，当将材料表面的{111}面的衍射强度设定为1{111}、 {200}面的衍射强 度设定为1{200}、 {220}面的衍射强度设定为1{220}、 {311}面的衍射强度设 定为1{311}、并且将这些衍射强度中{200}面的衍射强度所占比例设定为 R{200} = 1{200}/(1{111}+1{200}+1{220}+1{311})时，R(200〉为0.3以上。此外，本专利技术还涉及一种电气、电子器械用铜合金，其包含0.5-4.0 质量。/。的Ni、 0.5~2.0质量％的Co、 0.3~ 1.5质量％的Si,并进一步包含选 自银(Ag)、硼(B)、铬(Cr)、铁(Fe)、铪(Hf)、镁(Mg)、锰(Mn)、磷(P)、锡(Sn)、 钛(Ti)、锌(Zn)、锆(Zr)中的1种或2种以上且其总量为3质量％ ,余量为 Cu和不可避免的杂质，当将材料表面的{111}面的衍射强度设定为1{ 111}、 {200}面的衍射强度设定为1{200}、{220}面的衍射强度设定为1{220}、{311} 面的衍射强度设定为1{311},并且将这些衍射强度中{200}面的衍射强度所 占比例设定为R{200} =1{200}/(1{111}+1{200}+1{220}+1{311})时，R{200} 为0.3以上。本专利技术的上述以及其他特征和优点，可适当参照附图，从下述记载中 得到明确。附图说明图1 (a)和图1 (b)是实施例中的耐应力松弛试验方法的说明图，图 1 (a)是表示热处理前的状态的说明图，图1 (b)是表示热处理后的状态 的说明图。具体实施方式本专利技术人对适用于电气、电子部件的铜合金进行了研究，发现在Cu-Ni-Co-Si系铜合金中，为了大幅提高弯曲加工性、强度、导电性、耐应 力松弛特性，由材料表面(例如板状或条状材料的表面，优选为板状材料的 板表面)的X射线衍射强度规定的结晶方位的聚集方式和弯曲加工性有着密 切联系，经过深入研究以至完成了本专利技术。另外，还在本合金体系中发现 了不损害导电率、具有提高强度、耐应力松弛特性作用的添加元素、以及能使弯曲加工性良好的平均结晶粒径，以至完成了本专利技术。即，本专利技术提高以下方案(1) 一种电气、电子器械用铜合金，其包含0.5 ~4.0质量％的Ni、0.5~2.0 质量。/。的Co、 0.3~1.5质量％的Si，余量为Cu和不可避免的杂质，当将材 料表面的{111}面的衍射强度设定为1{111}、 (200}面的衍射强度设定为 1{200}、 {220}面的衍射强度设定为1{220}、 {311}面的衍射强度设定为 1{311}、并将这些衍射强度中{200}面的衍射强度所占比例设定为R{200}= 1{200}/(1{111}+1{200}+1{220}+1{311})时，R(200〉为0.3以上；(2) —种电气、电子器械用铜合金，其包含0.5 ~ 4.0质量％的Ni、 0.5~2.0 质量％的0)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气、电子器械用铜合金，其包含０．５～４．０质量％的Ｎｉ、０．５～２．０质量％的Ｃｏ、０．３～１．５质量％的Ｓｉ，余量为Ｃｕ和不可避免的杂质，当将材料表面的｛１１１｝面的衍射强度设定为Ｉ｛１１１｝、｛２００｝面的衍射强度设定为Ｉ｛２００｝、｛２２０｝面的衍射强度设定为Ｉ｛２２０｝、｛３１１｝面的衍射强度设定为Ｉ｛３１１｝、并将这些衍射强度中｛２００｝面的衍射强度所占比例设定为Ｒ｛２００｝＝Ｉ｛２００｝／（Ｉ｛１１１｝＋Ｉ｛２００｝＋Ｉ｛２２０｝＋Ｉ｛３１１｝）时，Ｒ｛２００｝为０．３以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金子洋，江口立彦，三原邦照，广瀬清慈，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]