电子材料用铜合金的制造方法技术

本发明专利技术提供适合用作端子、连接器、开关、继电器用途的材料的电子材料用铜合金，所述铜合金在强度、导电率及弯曲加工性的平衡方面优异。电子材料用铜合金，其特征在于，含有Ｃｏ：１．００－２．５０％质量、Ｓｉ：０．２０－０．７０％质量，余量由Ｃｕ及不可避免的杂质构成，Ｃｏ和Ｓｉ的质量浓度比（Ｃｏ／Ｓｉ比）为３．５≤Ｃｏ／Ｓｉ≤５，导电率为５５％ＩＡＣＳ以上，优选６０％ＩＡＣＳ以上，优选下述铜合金：含有Ｃｒ：０．０５－０．５０％质量，作为不可避免的杂质的碳为５０ｐｐｍ以下，还含有０．００１－０．３００％质量的Ｍｇ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｅ、Ｂ、Ｍｎ、Ｓｎ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｚｎ及Ａｇ中至少１种物质的铜合金。所述合金的制造方法，其中，在熔融铸造后进行热轧和冷轧，在最终冷轧前进行下述热处理：加热至７００－１０５０℃后，以每秒１０℃以上的速度冷却。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用作端子、连接器、开关、继电器用途之材料 的电子材料用铜合金，所述铜合金在强度、导电率及弯曲加工性的 平衡方面优异。
技术介绍
众所周知，Cu-Ni-Si系合金为析出型铜合金，通过Ni-Si系金属 间化合物在母相中的析出而使强度和导电率升高，而Co同Ni —样 也在铜合金中与Si形成化合物，提高机械强度(专利文献1)。已知所 述Cu-Co-Si系合金的机械强度、导电性均稍好于Cu-Ni-Si系合金(专 利文献2 0022)。另一方面，有报道指出，在Cu-Cr-Si系合金中，Cr同Ni、 Co 一样与Si形成化合物，或作为Cr单体在母相中析出，使强度提高 (专利文献3第3页)。专利文献1:日本特表2005-532477号公报专利文献2:日本特开平11-222641号公报专利文献3:日本特开昭62-180025号公报
技术实现思路
专利技术所需解决的课题但是，由于上述Cu-Co-Si系合金实施固溶处理所需的温度增高 (Co、 Si的固溶温度)，所以很难完全进行固溶处理，无法获得所希望 的性质(专利文献l)。因此，迄今为止完全置换为Co的例子较少。另一方面，在上述Cu-Cr-Si系合金中，Cr易形成无助于强度的3碳化物(Cr-C)，难以稳定的获得所希望的强度。而且，即使形成无助 于强度的粗大的Cr系化合物，也无法获得所希望的性质。此外，还 存在如下缺点若形成Cr-C，则与Si结合的Cr减少，因此不能与 Cr结合的Si在母相中过量地固溶，从而使导电率显著下降。 解决课题的手段本专利技术通过采用以下构成实现强度及导电性比以往优异的电子 材料用铜合金。(1) 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co: 1.00-2.50%质 量、Si: 0.20-0.70%质量，余量由Cu及不可避免的杂质构成，Co和 Si的质量浓度比(Co/Si比)为3.5《Co/SK5,导电率为55%IACS以 上。(2) 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co: 1.00-2.50%质 量、Cr: 0.05-0.50%质量、Si: 0.20-0.70%质量，余量由Cu及不可避 免的杂质构成，Co和Si的质量浓度比(Co/Si比)为3.5 < Co/Si < 5, 导电率为60%IACS以上。(3) 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co: 1.00-2.50%质 量、Cr: 0.05-0.50%质量、Si: 0.20-0.70%质量，此外作为不可避免 的杂质的碳为50ppm以下，余量由Cu及不可避免的杂质构成，Co 和Si的质量浓度比(Co/Si比)为3.5《Co/Si < 5,导电率为60%IACS 以上。(4) 上述电子材料用铜合金，其特征在于，还含有0.001-0.300% 质量的选自Mg、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Mn、 Sn、 Ti、 Zr、 Al、 Fe、 Zn及Ag的至少1种物质。(5) 上述，其特征在于，在熔融铸 造后进行热轧和冷轧，在最终冷轧前进行下述热处理加热至700 。C-1050。C后，以每秒10。C以上的速度冷却。实施专利技术的最佳方式Co及Si的添加量Co和Si形成金属间化合物。Cu-Co-Si系铜合金与Cu-Ni-Si系 铜合金相比，在维持强度的同时实现高导电化。若Co及Si的添加 量不足Co: 1.00。/。质量和/或不足Si: 0.20%质量，则不能获得所希望 的强度；若超过Co: 2.50。/。质量和/或超过Si: 0.70%质量，则虽然可 以实现高强度，但导电率显著下降，进而热加工性变差。因此，Co 和Si的添加量为Co: 1.00-2.50%质量、Si: 0.20-0.70%质量。优选 Co: 1.50-2.20%质量、Si: 0.35画0.50%质量。Co/Si比通过使合金中Co与Si的重量比接近作为金属间化合物的Co2Si 的浓度，可进一步改善性质。当重量浓度比Co/Si <3.5时，由于Si 浓度高，所以导电率下降。另一方面，当Co/Si〉5时，由于Co浓度 高，所以导电率显著下降，不优选用作电子材料。优选4.0〈Co/Si〈 4.5。导电率(EC):本专利技术的合金由于用作必须具有高导电性、中等强度的车载用 及通讯仪器用等的端子、连接器、开关、继电器的材料，因此导电 率为55%IACS以上，优选60%IACS以上，更优选62%IACS以上。 导电率根据JIS H 0505进行测定，其数值用。/。IACS表示。若导电率 不足55%IACS，则不适合作为本专利技术目的的电子材料用合金的用Gr添力口量Cr同未与Co结合的固溶Si结合，作为Cr-Si系化合物在母相 中析出。结果，母相的铜纯度增加，导电率进一步升高。并且，通 过Cr-Si系化合物的析出固化，强度也升高。若不足0.05%质量，则 效果小；若超过0.50%质量，则未作为Cr-Si系或Cr单体析出的固 溶Cr增加造成导电率显著降低，由于在100(TC下固溶于Cu中的Cr 量约为0.50%质量，因此未固溶的Cr会对弯曲加工性造成恶劣影响。因此，将Cr添加量设定为0.05-0.50%质量。优选0.10-0.30%质量。含碳量若存在碳，则Cr易形成无助于强度的Cr-C。若合金中含有的碳 超过50ppm,则无法获得所希望的强度。此外，若形成Cr-C,则由 于与Si结合的Cr减少，因此无法与Cr结合的Si在母相中过量固 溶，使导电率显著下降。因此，含碳量优选50ppm以下，更优选 30ppm以下。碳的控制方法可列举例如在熔融铸造前以碳成分不 混入原料中的方式进行脱脂、在真空或惰性气体气氛(例如Ar)下进 行熔融铸造、在熔融铸造时不采用木炭被覆、不使用含有含碳部件 的设备等。由于Mg、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Mn、 Sn、 Ti、 Zr、 Al、 Fe、 Zn 及Ag的至少1种物质的添加不形成化合物，因此具有增强固溶强化 效果、改善性质的效果。上述元素的添加量若不足0.001%质量，则 无添加效果；若超过0.300%质量，则导电率下降。因此，添加量应 为0.001-0.300%质量，优选0.01-0.10%质量。本专利技术的合金由于用作必须具有高导电性、中等强度的车载用 及通讯仪器用等的端子、连接器、开关、继电器的材料，因此拉伸 强度的屈服强度(YS: Yield strength)优选650MPa以上，更优选670 MPa以上。制造方法Cu-Co-Si系合金与Cu-Ni-Si系合金相比，由于固溶温度较高， 因此进行固溶处理比较困难。换言之，若Co及Si添加量(Co添加量 与Si添加量的总量)不足2.0%质量，则在1000。C以下可进行完全的 固溶处理；但如果Co及Si添加量在2.0%以上，则为了完全地进行 固溶处理，需要IOO(TC以上的温度，而若在2.5%质量以上，则需要 105(TC以上的温度。由于上述温度在铜的熔点附近，铜在固溶处理 过程中有熔融之虞，因此难于将2.5%质量以上的Co及Si添加量固6溶于铜中。但是，当固溶处理不完全时，强度下降而导电率提高。因此，为制造本专利技术的铜合金，即使当Co及Si添加量为2.5%质量 以上时，如果在加热至低于完全固溶的温度后，比4交迅速地冷却， 则可以得到高电导本文档来自技高网...

【技术保护点】
电子材料用铜合金，其特征在于，含有Ｃｏ：１．００－２．５０％质量、Ｓｉ：０．２０－０．７０％质量，余量由Ｃｕ及不可避免的杂质构成，Ｃｏ和Ｓｉ的质量浓度比（Ｃｏ／Ｓｉ比）为３．５≤Ｃｏ／Ｓｉ≤５，导电率为５５％ＩＡＣＳ以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-10-3 271770/20061. 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co1.00-2.50％质量、Si0.20-0.70％质量，余量由Cu及不可避免的杂质构成，Co和Si的质量浓度比(Co/Si比)为3.5≤Co/Si≤5，导电率为55％IACS以上。2. 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co: 1.00-2.50%质 量、Cr: 0.05-0.50%质量、Si: 0.20-0.70%质量，余量由Cu及不可避 免的杂质构成，Co和Si的质量浓度比(Co/Si比)为3.5《Co/Si < 5, 导电率为60%IACS以上。3. 电子材料用铜合金，其特征在于，含有Co: 1.00...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑垣宽，江良尚彦，
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：JP[日本]