本发明专利技术提供不损害弯曲加工性、强度、导电性优异、热加工性优异的电子部件用铜合金。电子部件用铜合金，含有Ｎｉ：１．００％～２．００％、Ｐ：０．１０％～０．５０％、Ｍｇ：０．０１％～０．２０％（质量比），Ｎｉ／Ｐ含量比为４．０～６．５，且含有Ｃｒ：０．０３％～０．４５％或Ｂ：０．００５～０．０７０％，余量由Ｃｕ和不可避免的杂质构成，还可含有Ｓｎ和Ｉｎ中一种以上共计０．０１％～１．００％，设最终冷轧前的Ｎｉ－Ｐ－Ｍｇ系析出物的长径为ａ、短径为ｂ时，有至少长宽比ａ／ｂ为２～５０且短径ｂ为１０～２５ｎｍ的析出物，上述析出物和长宽比ａ／ｂ小于２且长径ａ为２０～５０ｎｍ的析出物的面积总和占铜合金中的总析出物的面积总和的８０％以上，优选拉伸强度为７００ＭＰａ以上、且电导率为４０％ＩＡＣＳ以上的高导电性，兼有优异的热加工性和优异的强度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高强度、高导电性的用于电子仪器部件的热加工性优异的铜合金，特别涉及在小型、高集成化的半导体仪器引线用及端子连接器用铜合金中，不会损害弯曲加工性、特别是强度、导电性优异、热加工性优异的电子部件用铜合金。
技术介绍
铜及铜合金作为连接器、引线端子等电子部件及软性电路基板用的材料被广泛应用于多种用途，为了适应快速发展的IT化导致的信息仪器的高性能化及小型化·薄壳化，正在对铜及铜合金提出更高特性(强度、弯曲加工性、导电性)的要求。另外，随着IC的高集成化，开始大量使用耗电量高的半导体元件，在半导体仪器的引线框材料中开始使用放热性(导电性)良好的Cu-Ni-Si系或Cu-Fe-P、Cu-Cr-Sn、Cu-Ni-P等析出型合金。上述Cu-Ni-P系合金由于Ni-P系化合物的微细析出发生强化，专利文献1中指出，调整合金中的Ni、P、Mg成分量，得到了具备强度和导电性、耐应力松弛性的合金。专利文献1日本特开2000-273562号公报
技术实现思路
一般来说，在铜合金的铸造、例如连续或半连续铸造中，铸锭通过铸模拔热，除了锭表层的数mm，内部一会便凝固。此时，在凝固时和凝固后的冷却过程中超出限度含有的合金元素在晶界和晶粒内结晶或析出。含有1.00％以上的Ni和0.20％以上的P的铜合金，具有高强度高导电的优点，但是由于大量含有室温下在Cu母相中的固溶限度以上的Ni-P成分，因此制造铸锭时Ni-P系化合物通常在晶界结晶或析出。而且，在Cu-Ni-P系合金的晶界结晶或析出的Ni-P系化合物比母相的Cu熔点低，因此这些铜合金的凝固不均匀，发生内部变形，由于其应力和外力在Ni-P系化合物的部分产生破坏，在铸造、冷却阶段引起开裂。另外，在热轧的加热时也由于Ni-P系化合物先于母相软化或液相化，同样发生开裂。但是，由于专利文献1的Cu-Ni-P系合金的组成为Ni0.01～1.00％、P0.01～0.20％，因此并没有特别意识到上述问题。本专利技术的目的在于提供Cu-Ni-P系合金，其可防止铸造、冷却、热加工加热或热加工中发生的开裂，高温延性优异，热加工性良好。本专利技术人为了实现上述目的，进行了反复研究，结果发现，通过特定下述结构，可得到具有优异的热加工性和优异的强度以及导电性的Cu-Ni-P-Mg系合金。本专利技术涉及热加工性优异的铜合金，其中，含有Ni1.00％～2.00％(本说明书中，表示成分比例的％是质量％。)、P0.10％～0.50％、Mg0.01％～0.20％，Ni和P的含量比Ni/P为4.0～6.5，且Cr为0.03％～0.45％或B为0.005～0.070％，余量由Cu和不可避免的杂质构成。上述铜合金对于最终冷轧前的Ni-P-Mg系析出物的大小和形状，设长径为a、短径为b时，有长宽比a/b为2～50且短径b为10～25nm的析出物(A)，上述析出物(A)和长宽比a/b小于2且长径a为20～50nm的析出物(B)的总和占铜合金中的总析出物的面积总和的80％以上。本专利技术涉及显示优选拉伸强度为700MPa以上、且电导率为40％IACS以上的特性值的热加工性优异的高强度高导电电子仪器用铜合金。当上述成分组成中含有0.01％～1.00％的Sn、In中的一种以上时，显示优选拉伸强度为750MPa以上、且电导率为40％IACS以上的特性值。本专利技术通过在Cu-Ni-P-Mg系合金中添加特定量的Cr或B，来抑制Ni-P-Mg系化合物向晶界的结晶或析出，优选通过控制铸造时的冷却速度来抑制粗大的Ni-P-Mg-B系和P-B系化合物的生成。通过采用上述构成，改善粒界的高温脆性，实现热加工性的提高。本专利技术的热加工性优异的铜合金用于高强度高导电电子仪器可起到优异的效果。具体实施例方式下面，对本专利技术中限定铜合金的成分组成的数值范围的原因及其作用一同进行说明。Ni量Ni具有确保合金的强度和耐热性的作用，同时使其与后述P形成的Ni-P系化合物析出，有助于合金强度的提高。但是，其含量小于1.00％时，得不到理想的强度，相反，大于2.00％含有Ni时，热加工性降低，同时产品的弯曲加工性及电导率明显降低。而且，还会增加长径大的Ni-P-Mg系析出物的面积率，因此不优选。Ni和P的含量和(Ni+P)大于2.50％时，粗大粒子的结晶量增大，进而时效处理中的析出变得显著，大小为50nm以下的微细的Ni-P-Mg的析出控制变难。因此，本专利技术的合金的Ni含量为1.00％～2.00％，优选为1.10～1.80％。P量P使其与Ni形成的化合物析出，提高合金强度和耐热性。P含量不足0.10％时，化合物的析出不充分，故不能得到理想的强度。相反，当P含量大于0.50％时，热加工性降低，同时电导率显著降低。而且，还会增加长径大的Ni-P系析出物的面积率，因此不优选。因此，本专利技术的合金的P含量为0.10％～0.50％，优选为0.20～0.40％。Mg量Mg使其与Ni和P形成的化合物析出，提高合金强度和耐热性。如果添加Mg，则生成Ni-P-Mg系的纤维状的析出物，与不添加Mg的Cu-Ni-P系合金相比，可获得更高的强度。其效果大于Mg在母相中固溶而获得的强度的上升。但是，Mg含量不足0.01％时，不能得到理想的强度和耐热性。相反，当Mg含量大于0.20％时，热加工性显著降低，同时电导率显著降低。而且，产生粗大的析出物，妨碍强度的提高。因此，本专利技术的合金的Mg含量为0.01％～0.20％，优选为0.02～0.15％。Ni/P比即使Ni和P的含量在上述限定范围内，如果Ni和P的含有比率Ni/P大于Ni-P系化合物的适当的化学计量组成比、即不足4.0时，P的固溶量增大，大于6.5的情况下Ni的固溶量增大，电导率显著降低，因此不优选。因此，本专利技术的合金的Ni/P比为4.0～6.5，优选4.5～6.0。Ni-P-Mg系析出物的大小及面积率如果以Ni-P-Mg系析出物的长径为a(nm)、短径为b(nm)，根据长宽比a/b分类，则在该合金中可生成a/b＝2～50左右的长宽比大的针状和纤维状的析出物(A)和a/b小于2的粒状析出物(B)的2种。通过使时效处理前的加工变形η小于0.4、优选小于0.1，生成针状和纤维状的析出物；通过使时效处理前的加工变形η为0.4以上，生成粒状的析出物。规定析出物大小的原因如下。最终冷轧前的短径b小于10nm的析出物，进行加工变形η＝2以上的轧制加工时，析出物破坏、分解，在铜中再固溶，使电导率降低，不优选。另一方面，最终冷轧前的短径为10nm以上的析出物，即使进行加工变形η＝2以上的轧制加工，也难于再固溶，作为10nm以上的析出物而存在。特别是短径b为20nm以上的析出物在轧制前后大小的变化少，析出物难于被冷轧所破坏、固溶。轧制前的长径a大于50nm、且短径大于25nm的析出物在轧制后也可保持其大小，但是由于各个析出物的体积大，铜合金中的析出物的分散间隔变得过大，因此难于获得析出强化和加工强化。应说明的是，沿着平行于轧制方向将最终冷轧前的合金条切断为一定厚度的直角，使用图像解析装置对长径a为5nm以上的所有析出物测定截面图像，测得的总析出物的长径和短径的各自的平均值就是长径a和短径b。另外，设轧制前的板厚为t0，轧制后的板厚为t时，加工变形η用η＝ln(本文档来自技高网...
【技术保护点】
热加工性优异的铜合金，其特征在于，以质量比计，含有Ｎｉ：１．００％～２．００％、Ｐ：０．１０％～０．５０％、Ｍｇ：０．０１％～０．２０％，Ｎｉ和Ｐ的含量比Ｎｉ／Ｐ为４．０～６．５，且Ｃｒ为０．０３％～０．４５％，余量由Ｃｕ和不可避免的杂质构成。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：卫藤雅俊，远藤智，
申请(专利权)人：日矿金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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