本发明专利技术提供具备适合作为电子材料用铜合金的机械和电特性，机械特性均一的Cu-Co-Si类合金。电子材料用铜合金为含有Co：0.5～3.0质量%、Si：0.1～1.0质量%，余量由Cu和不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，平均结晶粒径为3～15μm，每0.05mm2观察视野的最大结晶粒径与最小结晶粒径之差的平均值为5μm以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及析出硬化型铜合金，特别是涉及适合用于各种电子设备部件的Cu-Co-Si类铜合金。
技术介绍
对连接器、开关、继电器、接脚、端子、引线架等各种电子设备部件中使用的电子材料用铜合金，作为基本特性，要求兼具高强度和高导电性(或导热性)。近年来，电子部件的高集成化和小型化、薄壁化急速发展，与此相对应地，对电子设备部件中使用的铜合金的要求水平逐渐提高。从高强度和高导电性的观点出发，作为电子材料用铜合金，代替以往的以磷青铜、黄铜等为代表的固溶强化型铜合金，析出硬化型铜合金的用量增加。在析出硬化型铜合金中，通过对经固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，在使微细的析出物均匀分散，合金强度升高的同时，铜中的固溶元素量减少，导电性提高。因此，得到强度、弹性等机械性质优异，且导电性、导热性良好的材料。在析出硬化型铜合金中，通常被称为科森类合金(corson alloy)的Cu-N1-Si类铜合金为兼具较高的导电性、强度和弯曲加工性的代表性铜合金，为业界目前正活跃地进行开发的合金之一。该铜合金通过在铜基质中析出微细的N1-Si类金属间化合物粒子来实现强度和导电率的提闻。进行了通过向科森合金中添加Co来实现特性的进一步提高的尝试。在专利文献 I中，记载有Co会与Ni同样地和Si形成化合物，提高机械强度，在对Cu-Co-Si类合金进行时效处理的情况下，与Cu-N1-Si类合金相比，机械强度、导电性均变得良好，若成本上允许，则可选择Cu-Co-Si类合金，添加Co时的最适添加量为0.05^2.0wt%。在专利文献2中，记载有钴应为0.5 2.5质量％。其原因在于:若钴含量少于0.5%，则含钴硅化物第二相的析出变得不充分，若超过2.5%，则过量的第二相粒子析出，导致加工性降低，并赋予铜合金所不期望的强磁性特性。优选钴含量为约0.59Γ约1.5%，在最优选的实施方式中，钴含量为约0.79Γ约1.2%。专利文献3中记载的铜合金主要以用作车载用和通信机用等的端子、连接器材料为目的而开发，为将Co浓度设为0.5^2.5wt%的实现高导电性、中强度的Cu-Co-Si类合金。根据专利文献3，将Co浓度规定为上述范围的理由为，若添加量不足0.5质量％，则得不到所期望的强度，若Co:超过2.5质量％，则虽然可实现高强度化，但导电率显著降低，进而热加工性变差，Co优选为0.5^2.0质量％。专利文献4中记载的铜合金以实现高强度、高导电性和高弯曲加工性为目的而开发，将Co浓度规定为0.Γ3.0wt%。作为将Co浓度这样限定的理由，记载有若不足该组成范围，则不显示上述效果，另外若超过该组成范围进行添加，则由于在铸造时生成结晶相，成为铸造裂缝的原因，故不优选。在专利文献5和6中，记载有通过在表面切削后于40(T80(TC进行5秒钟 20小时的时效析出热处理，分散第二相粒子，来阻碍固溶时的生长，将结晶粒径控制在10//m以下的方法。凭借该方法，在N1-Si类等铜合金中可使阻碍析出物生长的第二相粒子分散，但在Co-Si类铜合金中，由于第二相粒子难以变大，而且需要在高温下固溶，所以难以抑制结晶粒径的生长。在专利文献7中，记载有通过控制固溶的升温速度，来分散第二相粒子，阻碍结晶粒径的生长，将结晶粒径控制为3 20//m，标准偏差为8//m以下。但是，该专利技术测定试样内的结晶粒径的标准偏差，以使弯曲性良好为目的，并非抑制特性的偏差。另外，标准偏差为8//m，非常离散，若使粒径的偏差为±3σ以内，则会产生±24//m的差异，无法抑制特性的偏差。此外，难以控制固溶时的升温速度，无法完全地抑制结晶粒径的偏差。另外，可预想到制备批次间的偏差也变大。在专利文献8中，记载有在Cu-N1-Co-Si类合金中通过在固溶前进行35(T500°C的时效处理，使平均结晶粒径为15 30//m，使每0.5mm2的最大结晶粒径与最小结晶粒径之差的平均值为10// m以下。但是，弯曲粗糙度为1.5// m，作为今后的电子部件用途的铜合金可认为特性不足。另外，由于合金种类不同，所以时效处理下的析出速度不同，需要详查结晶粒径的控制方法。现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开平11-222641号公报 专利文献2:日本特表2005-532477号公报 专利文献3:日本特开2008-248333号公报 专利文献4:日本特 开平9-20943号公报 专利文献5:日本特开2009-242814号公报 专利文献6:日本特开2008-266787号公报 专利文献7:日本特开2010-59543号公报 专利文献8:日本特开2009-242932号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题 这样，已知添加Co有助于提高铜合金的特性，但如上述现有技术文献中所记载，在Cu-Co-Si类合金的制备工序中，需要在高温下实施固溶处理，在这样的情况下再结晶晶粒易粗大化。另外，在固溶处理工序的前段析出的结晶物或析出物等第二相粒子成为障碍物，阻碍晶粒的生长。因此，产生合金中的再结晶晶粒的不均匀性变大，合金的机械特性的偏差变大的问题。因此，本专利技术的一个课题在于:提供兼具高导电性、高强度和高弯曲加工性，机械强度均一的、含有高浓度Co的Cu-Co-Si类合金。另外，本专利技术的另一个课题在于:提供用以制备这样的Cu-Co-Si类合金的方法。解决课题的手段 本专利技术人深入研究减小再结晶晶粒偏差的手段，从而了解:在Cu-Co-Si类合金的制备中，作为在固溶处理工序的前段预先使微细的第二相粒子尽可能以等间隔同样地析出于铜母相中的方法，在固溶前进行时效处理的方法是适合的。得到以下见解:由于通常在固溶前进行冷轧，在产生应变的状态下进行时效处理，所以第二相粒子易生长，即使在较高温下进行固溶处理，晶粒也因第二相粒子的钉扎效应(pinning effect)而不会变得那样大，而且由于钉扎效应在整个铜母相中均等地发挥作用，所以也可使生长的再结晶晶粒的大小均一化。另外，在固溶处理前通过时效处理除去应变，可降低固溶处理时的结晶粒径的生长速度。而且，已知从而得到具有良好的弯曲性，机械特性的偏差少的Cu-Co-Si类合金。以上述见解为背景完成的本专利技术在一方面中为一种电子材料用铜合金，其为含有Co:0.5 3.0质量％、51:0.f 1.0质量％，余量由Cu和不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，平均结晶粒径为:Γ15//Π1，每0.05mm2观察视野的最大结晶粒径与最小结晶粒径之差的平均值为5// m以下。本专利技术所涉及的铜合金在一个实施方式中进一步含有最大为0.5质量％的Cr。本专利技术所涉及的铜合金在另一个实施方式中进一步含有总计最大为0.5质量％的选自Mg、Mn、Ag和P的I种或2种以上。本专利技术所涉及的铜合金在又一个实施方式中进一步含有总计最大为2.0质量％的选自Sn和Zn的I种或2种。本专利技术所涉及的铜合金在又一个实施方式中进一步含有总计最大为2.0质量％的选自N1、As、Sb、Be、B、T1、Zr、Al和Fe的I种或2种以上。另外，本专利技术在另一方面中为一种铜合金的制备方法，所述制备方法包括依次进行以下工序: -熔化铸造具有所期望的组成的铸锭的工序1， -于950°C 1050°C加热I小时以上后进行热轧，将热轧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 JP 2010-2196941.电子材料用铜合金，其为含有Co:0.5 3.0质量％、Si:0.f 1.0质量％，余量由Cu和不可避免的杂质构成的电子材料用铜合金，其中，平均结晶粒径为:Γ15//Π1，每0.05_2观察视野的最大结晶粒径与最小结晶粒径之差的平均值为5// m以下。2.权利要求1的电子材料用铜合金，其中，进一步含有最大为0.5质量％的Cr。3.权利要求1或2的电子材料用铜合金，其中，进一步含有总计最大为0.5质量％的选自Mg、Mn、Ag和P的I种或2种以上。4.权利要求广3中任一项的电子材料用铜合金，其中，进一步含有总计最大为2.0质量％的选自Sn和Zn的I种或2种。5.权利要求广4中任一项的电子材料用铜合金，其中，进一步含有总计最大为2.0质量％的选自N1、As、Sb、Be、B...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈藤康弘，恩田拓磨，桑垣宽，
申请(专利权)人：JX日矿日石金属株式会社，
类型：
国别省市：
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