本发明专利技术的目的在于提供一种铜合金伸展材，该铜合金伸展材的被切削性和伸展性优异、可减轻环境负荷、并且在需要高强度和高导电性的至少一种的用途中是最合适的。本发明专利技术的铜合金伸展材含有1.5质量%～7.0质量%的Ni、0.3质量%～2.3质量%的Si、0.02质量%～1.0质量%的S，进一步根据需要含有以总量计为0.05质量%～2.0质量%的选自由Sn、Mn、Co、Zr、Ti、Fe、Cr、Al、P和Zn组成的组中的至少一种，余量由Cu和不可避免的杂质形成，其中，该铜合金伸展材中分散了有助于被切削性提高的硫化物，该硫化物的平均直径为0.1μm～10μm，该硫化物的面积率为0.1%～10%；且所述铜合金伸展材的拉伸强度为500MPa以上、导电率为25%IACS以上。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电子机器、精密机械、汽车等中所使用的金属部件，特别涉及由切削加工而制造得到的铜合金部件，进一步涉及适合于该铜合金部件的铜合金伸展材及其制造方法。
技术介绍
作为制造金属部件的方法，有旋削、穿孔等切削加工。切削加工是一种在具有特别复杂形状的部件或要求高尺寸精度的部件的制造中有效的加工方法。在进行切削加工的情况下，被切削性常常成为问题。被切削性中有切削屑处理、工具寿命、切削阻力、切削面粗糙度等项目，为提高这些项目，需要对材料施以改良。对于铜合金来说，出于强度高、导电性 热传导性优异、耐蚀性优异、色调优异等理 由，将其用于大量的金属部件中。通过切削来进行的加工也多有实施，例如有自来水的水龙头、阀、齿轮、装饰品等用途，使用在黄铜(Cu-Zn系)、青铜(Cu-Sn系)、铝青铜(Cu-Al系)、锌白铜(Cu-Zn-Ni系)中添加有用于提高被切削性的铅而成的合金。另外，这些用途均无需高强度或高导电性。在需要高强度或高导电性的用途中，例如在同轴接插件的销材等用途中，使用在磷青铜或铍铜中添加铅而成的易切削磷青铜(参见专利文献I)、易切削铍铜(参见专利文献2)。利用NC旋床等精密工作机械对这些材料进行切削加工，用于电子机器用途等可靠性高的部件中。如此，为了提高铜合金的被切削性，一般添加铅。其原因在于，铅在铜合金中不会发生固溶，因而会微细地分散在材料内，在切削加工时在切削屑会在该部分变得容易断裂。但是，由于铅会对人体或环境造成影响，因而其使用正受到限制，对于以不含有铅的方式来提高被切削性的材料的要求正在提高。作为含有铅的铜合金的代替材料，已知有向黄铜或青铜中添加铋而成的铜合金(参照专利文献3、4)。另外还已知有，在黄铜中，通过提高锌浓度来形成铜-锌系化合物的β相或Y相、或添加硅来形成铜-硅系化合物的K相，通过使这些化合物作为切削屑断裂起点发挥作用来提高被切削性(专利文献5、6)。此外还有在青铜中添加硫来形成硫化物，由此作为切削屑断裂起点使其发挥作用的方法(专利文献7)、在使硫化物为切削屑断裂起点来发挥作用的方法中，已知还有关于铜-锆系、铜-钛系时效析出合金的方法(专利文献8)。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开昭50-066423号公报专利文献2 :日本特开昭52-117244号公报专利文献3 :日本特开2001-059123号公报专利文献4 :日本特开2000-336442号公报专利文献5 :日本特开2000-319737号公报专利文献6 :日本特开2004-183056号公报专利文献7 :日本特开2006-152373号公报专利文献8 :日本特开2001-240923号公报专利文献9 :日本特开2008-75172号公报专利文献10 :日本特开平6-212374号公报专利文献11 :日本特开平7-90520号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，各专利文献所记载的技术具有下述课题。在专利文献1、2所述的技术中，如上所述，作为用于提高被切削性的添加元素而使用了铅，担心其会对环境造成负担。特别是在专利文献2所记载的技术中，并未对作为用于提高易切削铍铜被切削性的添加元素的铅进行替换，并且铍本身也被认作是会对环境造成影响的元素之一，不仅希望有添加了铅的铜合金的代替材料、而且希望铍铜的代替材料的呼声也逐渐提高。另外，在专利文献3、4所述的技术中，在添加铋时，被切削性得到改善，但加工中易于破裂，特别难以进行热加工。即，需要另外谋求热加工性的改善。由专利文献5、6中记载的合金所形成的化合物为黄铜系的特有物质，实际上难以适用于其它合金系中。专利文献7为关于铸件的技术，该技术适合于对铸件进行直接切削的情况，但并未公开将其作为用于得到棒材或板材等伸展材(经塑性加工而成的材料)的技术。采用专利文献8记载的技术所得到的材料的强度通常较低，例如在同轴接插件销材等需要高强度的用途中是不充分的，需要应用其它技术。上述专利文献I 8所公开的并非为科森铜镍硅合金(Cu-Ni-Si系铜合金)，根本无法作为参考。在日本特开2008-75172号公报(上述专利文献9)中公开了在尽量不添加其它合金元素的情况下，却可提供兼具得到改善的导电率、强度、弯曲性和应力松弛特性的电子材料用Cu-Ni-Si系合金。但并没有关于兼顾伸展性与被切削性的公开，亦未触及有关硫浓度的调整。虽然在日本特开平6-212374号公报(上述专利文献10)、日本特开平7-90520号公报(上述专利文献11)中公开了考虑到伸展性的科森铜镍硅合金，但为此均将硫浓度限制在20ppm(0. 002%)以下。本专利技术是鉴于这样的问题而提出的，其课题在于提供一种铜合金伸展材，其被切削性和伸展性优异、可减轻环境负荷、并且在需要高强度或高导电性的用途中是最适合的。本专利技术进一步的课题在于提供铜合金部件以及上述伸展材的制造方法，所述铜合金部件是通过对上述铜合金伸展材进行切削加工而得到的。解决课题的手段本专利技术人进行了深入研究，结果发现，通过在特定组成的时效析出型铜合金中对硫化物的尺寸(平均直径)与面积率进行控制，可得到伸展性(热·冷加工性)和被切削性优异、并且强度和导电性优异的铜合金伸展材。另外发现了用于得到上述硫化物的组成和铸造方法，进一步发现了热加工性、冷加工性也优异的组成、组织、铸造方法。本专利技术人另外进行了深入研究，结果发现，通过在特定组成的时效析出型铜合金的基体中形成硫化物、且使该硫化物的40%以上存在于与伸展方向平行的截面的基体晶粒内、使平行于伸展方向的截面的纵横比为I :1 I :100的硫化物分散于基体中，由此可得到伸展性(热·冷加工性)和被切削性优异、以及强度和导电性优异的铜合金伸展材。并且发现了用于得到上述硫化物的组成和制造方法、进一步发现了热加工性、冷加工性也优异的组成、组织、制造方法。本专利技术是基于这些见解而完成的。S卩，本专利技术提供以下解决手段。(I) 一种铜合金伸展材，其含有I. 5质量％ 7. O质量％的Ni、0. 3质量％ 2. 3质量％的Si、0. 02质量％ I. O质量％的S，余量由Cu和不可避免的杂质形成，该铜合金伸展材的特征在于，其分散有硫化物，该硫化物的尺寸(平均直径)为O. I μ m 10 μ m、该硫化物的面积率为O. 1% 10% ;且该铜合金伸展材的拉伸强度为500MPa以上、导电率为25%IACS 以上。 (2)如⑴所述的铜合金伸展材，其特征在于，其进一步含有以总量计为O. 05质量％ 2. O质量％的选自由Sn、Mn、Co、Zr、Ti、Fe、Cr、Al、P和Zn组成的组中的至少一种。(3)如(I)或⑵所述的铜合金伸展材，其中，上述硫化物为选自由Cu-S、Mn-S,Zr-S, Ti-S, Fe-S, Al-S、Cr-S以及Zn-S组成的组中的至少一种。(4) 一种铜合金部件，其是对(I) (3)的任一项所述的铜合金伸展材进行切削加工而形成的。(5)如(4)所述的铜合金部件，其用于电子机器部件、结构部件或要素部件。(6) 一种铜合金伸展材的制造方法，其为⑴ (3)的任一项所述的铜合金伸展材的制造方法，该方法的特征在于，使铸造时的冷却速度为O. 1°C /秒 50°C /秒。(7) 一种铜合金伸展材，其含有I. 5质量％ 7. O质量％本文档来自技高网...
【技术保护点】
【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：高桥功，金子秀雄，镰田千纲，山本义弘，小田健作，仓桥和夫，小关和宏，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：
国别省市：
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