高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金制造技术

本发明专利技术提供用于端子／连接器等电子部件的高强度、弯曲加工性优异的Ｃｕ－Ｚｎ类铜合金。该高强度、弯曲加工性优异的Ｃｕ－Ｚｎ类合金含有２０－４０质量％Ｚｎ、其余部分为Ｃｕ和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径（ｍＧＳ）为１－４μｍ、且该晶体粒径的标准偏差（σＧＳ）为１／３ｍＧＳ以下的晶粒特性，来自轧制面的Ｘ射线衍射强度的关系式｛Ｉ（２２０）＋Ｉ（１１１）｝／Ｉ（２００）为２．０－５．０，并且还可以含有０．０１－０．３质量％Ｎｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｃｏ、Ｓｎ中的任意一种以上，优选Ｓ为３０ｐｐｍ以下，表面粗糙度Ｒａ为０．２μｍ以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在端子/连接器等电子部件中使用的高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类铜合金。
技术介绍
近年来，电子部件的轻薄/短小化的发展比以往更为显著，与此对应，对电子部件用的铜合金条也要求采用薄的材料。但是，材料变薄时，为了保持连接器的接触压力等，材料本身的强度必须要高。另一方面，为了实现电子部件的小型化，为了在小空间内发挥其功能，弯曲加工也以小的弯曲半径实施，要求高的弯曲加工性。因此，要求材料具有高强度且弯曲加工性良好这两种互相矛盾的特性。与此相伴，人们开发并使用着铍铜、钛铜、科森合金类等高强度铜合金，这些高强度铜合金与黄铜等以往的铜合金相比价格昂贵，因此不适合用在削减成本的要求严格的领域。从该角度来看，对于在以往的铜合金中被认为具有较高机械强度的黄铜等一般的铜合金，要求其强度或加工性进一步得到改善。加工性尤其要求弯曲加工性良好。针对上述要求，例如专利文献l中记载了使黄铜的晶粒微细化的方案，非专利文献l中报道了通过a黄铜的晶粒微细化来改善特性的研究。专利文献1:日本特开2004-292875号公报非专利文献l:"铜和铜合金"，第41巻1号，第29-34页，2002年
技术实现思路
但是，上述专利文献1和非专利文献1的晶粒微细化的黄铜仍无法满足如今在高强度和优异的弯曲加工性方面的严格的品质要求。专利文献1的70/30黄铜的晶体粒度为2叫以下，其目的在于提供均匀且微细的晶体粒度，但是其最终退火后的晶体是大直径的晶粒与小直径的晶粒混合存在的混粒组织(参照显示专利文献1的实施例结果的图2、 4-5)。另外，非专利文献1记载的微粒化是通过对金属材料施加大的应变、通过退火使其重结晶的特殊方法(ECAP法、ARB法、TorsionMechanical Alloying法等)进行的，难以制成大型材料，形状受到限制，制造成本非常高(非专利文献1第29-30页)。并且，应变在晶界、晶内均有大的偏差(非专利文献1结论(7))，结果，产生的重结晶粒的分布和粒径不均匀，无法实现均匀的微细化。但是，若对存在有晶体粒径不均匀的混粒组织的合金实施弯曲变形或拉伸等塑性加工，则局部变形量产生差异，集中在容易变形的位置，发生部分变形，产生龟裂并传播。即，在局部含有粗大颗粒的晶体组织中，粗大颗粒成为裂纹的起点。这样，存在混粒组织时，与平均粒径相同的均匀粒径(整齐颗粒)组织的合金相比，强度和弯曲加工性变差。在上述现有技术中，主要是为了获得通过使黄铜的晶粒微细化而得到的特性，并未意识到实现晶体粒径的均匀化、进而获得优异的强度和弯曲加工性。并且，上述现有技术中完全未意识到可着眼于黄铜的晶体取向来调节弯曲加工性。本专利技术针对上述状况，提供适用于电子仪器的、具有适当的强度和弯曲加工性的黄铜条。专利技术人对于高强度、弯曲加工性优异的黄铜进行了深入的研究，结果发现了本专利技术。本专利技术如下。1.高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，其特征在于该合金含有20-40质量％ Zn、其余部分为Cu和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径(mGS)为1-4 pm、且该晶体粒径的标准偏差(cjGS:)为1/3mGS以下的晶粒特性，来自轧制面的X射线衍射强度的关系式{1(220)+1(111)}/1(200)为2.0-5.0。2. 高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，其特征在于该合金是将下述Cu-Zn类合金冷轧获得的，所述Cu-Zii类合金含有20-40质量％ Zn、其余部分为Cu和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径(mGS)为1-4 pm、且该晶体粒径的标准偏差(cjGS)为1/3 mGS以下的晶粒特性，来自轧制面的X射线衍射强度的关系式{1(220)+1(111)}/1(200)为2.0-5.0。3. 高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，其特征在于该合金含有20-40质量％ Zn、 0.01-0.3质量％ Ni、 Si、 Fe、 Ti、 Co、 Sn的任意一种以上，其余部分为Cu和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径(mGS)为1-4 pm、且该晶体粒径的标准偏差(oGS)为1/3 mGS以下的晶粒特性，来自轧制面的X射线衍射强度的关系式{1(220)+1(111)}/1(200)为2.0-5.0。4. 高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，其特征在于该合金是将下述Cu-Zn类合金冷轧获得的，所述Cu-Zn类合金含有20-40质量o/oZn、 0.01-0.3质量。/oNi、 Si、 Fe、 Ti、 Co、 Sn的任意一种以上，其余部分为Cu和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径(mGS)为1-4拜、且该晶体粒径的标准偏差(aGS)为1/3 mGS以下的晶粒特性，来自轧制面的X射线衍射强度的关系式{1(220)+1(111)}/1(200)为2.0-5.0。5. 上述1-4中任一项所述的高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，该合金以30ppm以下含有S。6. 上述1-5中任一项所述的高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金，该合金的表面粗糙度Ra为0.2 pm以下。本专利技术通过制备平均晶体粒径(mGS)、该晶体粒径的标准偏差OGS)为特定值、且轧制面的X射线衍射强度的关系式{1(220)+1(111)}A(200)为2.0-5.0的Cu-Zn类合金，可以同时实现高强度和优异的弯曲加工性。本专利技术的高强度、弯曲加工性优异的Cu-Zn类合金可以以比以往的铍铜、钛铜、科森合金类等高强度铜合金更低的成本提供，因此可广泛用作电子部件用的铜f合金条。实施专利技术的最佳方式Cl)铜合金的组成(a) 作为本专利技术对象的铜合金是Cu-Zn类合金，即所谓的黄铜。具体来说，是含有20-40质量％ Zn、其余部分为Cu和不可避免的杂质的Cu-Zn类合金，例如以JIS中规定的黄铜1种、黄铜2种为对象。另夕卜，以0.01-0.3质量％向上述(3)记载的Cu-Zn类合金中添加Ni、Si、 Fe、 Ti、 Co、 Sn的任意一种以上时，也相当于本专利技术的Cu-Zn类a会n亚o(b) Ni、 Si、 Fe、 Ti、 Co、 Sn的任意一种以上是为了固溶强化而添加到Cu-Zn类合金中的。添加量优选0.01-0.3质量％，进一步优选0.05-0.25质量％，不足0.01质量％，则无法获得所需强度，而超过0.3质量％，则热加工性能、冷加工性能、冲压性、杨氏模量、成本方面等不利，不优选。(c) 杂质中，希望S尽量少。这是由于即使少量含有S，热轧时材料的变形能也会显著降低。特别是将电解铜等直接用于铸造原料时，虽然含有较多S，但通过限制该值，可以防止热轧时的裂纹。并且，如果S的固溶量增多，则发生脆化，韧性受损，因此作为不可避免的杂质可能含有的硫成分优选为30质量ppm以下，进一步优选15质量ppm以下。因此，也要充分考虑制备本专利技术的Cu-Zn类合金时所使用的原料，在使用废原料时，应当按照常规方法尽可能抑制S的混入。另外，由于与金属熔液相接触的木炭、碳原料等中也含有S，因此有意控制S从这些原料的混入也是有效的。(2)平均晶体粒径(mGS)及其晶体粒径的标准偏差(oGS)在本专利技术的一个实施方案中发现在连续进行中间冷轧、中间退火、最终冷轧、最终退火的制备步骤中，在最终冷轧后的最终退火中重结晶行为与同时具备强度和弯曲加本文档来自技高网...

【技术保护点】
高强度、弯曲加工性优异的Ｃｕ－Ｚｎ类合金，其特征在于：该合金含有２０－４０质量％Ｚｎ、其余部分为Ｃｕ和不可避免的杂质，具有平均晶体粒径（ｍＧＳ）为１－４μｍ、且该晶体粒径的标准偏差（σＧＳ）为１／３ｍＧＳ以下的晶粒特性，来自轧制面的Ｘ射线衍射强度的关系式｛Ｉ（２２０）＋Ｉ（１１１）｝／Ｉ（２００）为２．０－５．０。

【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：江头龙儿，
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]