本發明涉及一種時效硬化型銅合金板材及其制造方法,尤其涉及一種適于應用在連接器、引線框架、引腳、繼電器、開關等各種電子部件的cu-ni-si系合金板材及其制造方法。
背景技術:
在使用于連接器、引線框架、引腳、繼電器、開關等各種電子部件的電子材料用銅合金板材中,要求兼容高強度性和高導電性,所述高強度性用于抵御組裝時和/或工作時被賦予的應力,所述高導電性用于抑制通電引起的發熱。并且,對于這些各種電子部件而言,一般在作為銅合金制造商的直接的客方的沖壓制造商中,通過對電子材料用銅合金板材實施沖壓加工及彎曲加工而成型,因此還需要兼容優良的沖壓性和良好的彎曲加工性。
近年來,電子設備的小型化、纖薄化急劇推進,對于內置在電子設備的各種電子部件所使用到的電子材料用銅合金板材的要求級別進一步提高。具體而言,作為銅合金板材中要求的強度水平,要求兼備0.2%屈服強度為720mpa以上的高強度水平、43.5%iacs以上的高導電率、軋制平行方向(gw)及軋制直角方向(bw)的180度彎曲性r/t=0,而且還要求具備優良的沖壓性。
但是,一般在銅合金板材的強度與導電率之間存在權衡關系,現有的以磷青銅、黃銅、鎳黃銅之類為代表的固溶強化型銅合金板材,則無法滿足該要求級別。因此,近年來可用于滿足該要求級別的時效硬化型銅合金板材的使用量增加。對于時效硬化型銅合金板材而言,對得到固溶處理的過飽和固溶體進行時效處理,從而使微細析出物均勻分散,于是合金的強度變高,與此同時基體(母材)的銅中的固溶元素量減少,由此可以提高導電率。
在時效硬化型銅合金板材中,cu-ni-si系銅合金(所謂的可魯遜合金)板材作為強度與導電率的平衡性優良的銅合金板材,乃是業界關注的合金之一。對于該銅合金而言,認識到基體(母材)中析出微細的ni-si系金屬間化合物顆粒,從而可以提高強度和導電率。
然而,cu-ni-si系銅合金具有高強度,故而彎曲加工性未必良好。通常,對于銅合金板材而言,除了上述強度與導電率之間的關系之外,在強度與彎曲加工性之間也存在權衡關系。因此,如果采用增加本合金的溶質元素ni及si的添加量的方法和/或提高時效處理后的精軋加工度的方法,使強度提高,則存在彎曲加工性降低的趨勢。由于這理由,開發出兼備有高強度、高導電率、良好的彎曲加工性并具有優良的沖壓加工性的銅合金板材成為極其困難的問題。
作為可用于解決該問題的銅合金板材,可列舉鈹銅,但是對于該合金而言,在加工時產生的粉塵具有致癌性,而且環境負荷較大,因此近來強烈期望電子設備制造商開發出替代材料。
近年來,在cu-ni-si系銅合金板材中,作為用于解決如上所述的強度與彎曲加工性的技術問題的方法,提出一種通過控制晶體取向而改善彎曲加工性的方法。例如,專利文獻1在固溶處理工序之前在適當的條件下實施預退火,并通過其后的固溶處理工序而控制立方(cube)取向、黃銅(brass)取向等各種晶體取向的面積率,從而在兼容高強度、優良的彎曲加工性方面獲得成功。
另外,在專利文獻2中,在固溶處理工序之前在適當的條件下實施中間退火,并在其后的固溶處理之后增大{200}晶面(所謂的cube取向)的比例,并將晶粒內的平均雙晶密度提高,從而在兼容高強度、高導電率、優良的彎曲加工性方面獲得成功。此外,在專利文獻3中,控制{200}晶面與{422}晶面的比例,從而維持高強度,與此同時成功地獲得了優良的彎曲加工性。并且,在專利文獻4中,通過控制cube取向({200}晶面)和晶粒直徑,維持高強度和高導電率,與此同時成功地獲得了良好的彎曲加工性。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2012-197503號公報
專利文獻2:日本特開2010-275622號公報
專利文獻3:日本特開2010-90408號公報
專利文獻4:日本特開2006-152392號公報
技術實現要素:
發明要解決的問題
然而,根據專利文獻1的方法,致力于使{200}晶面發育,結果使得{200}晶面與晶粒直徑之間的平衡變差,并存在沖壓加工時的尺寸變差的情況。這對于作為銅合金制造商的客戶的沖壓加工制造商而言乃是深刻的問題,并導致如下的問題:沖壓加工后的材料的大部分因達不到作為沖壓加工制造商的客方的電子部件制造商所要求的尺寸公差,不得不被廢棄。作為其對策,有一種定期地維護模具的刀尖的方法,然而在沖壓加工中需要休止沖壓模具并將模具解體,使得生產效率急劇降低。
另外,按照專利文獻2及3的方法,致力于控制{200}晶面與{422}晶面的比例,因此{200}晶面與晶粒直徑之間的平衡并不恰當,且沖壓加工時的尺寸極為不良。
此外,按照專利文獻4的方法,雖然致力于控制cube取向和晶粒直徑,然而卻對沖壓加工性完全不考慮,如果采用此制造方法,則沖壓加工時的尺寸極為不良。
因此,本發明鑒于如上所述的技術問題,目的在于提供一種兼備有高強度、高導電率、良好的彎曲加工性并具有優良的沖壓加工性的cu-ni-si系銅合金板材及其制造方法。
用于解決問題的方案
本發明的諸發明者為了解決上述技術問題而敏銳地洞察,其結果著眼于包含co及cr的cu-ni-si系銅合金板材。其后,對包含co及cr的cu-ni-si系銅合金板材反復研究的結果,發現了在含有0.5~2.5質量%的ni、0.5~2.5質量%的co、0.3~1.2質量%的si以及0.0~0.5質量%的cr、且余量由cu及不可避免的雜質構成的銅合金板材中,{200}晶面和晶粒直徑采取極其絕妙的平衡這一條件,對于兼備高強度、高導電率以及良好的彎曲加工性和優良的沖壓加工性而言是重要的,據此終至于完成了本發明。
本發明是基于上述洞見而提出的發明,在一側面中,銅合金板材含有0.5~2.5質量%的ni、0.5~2.5質量%的co、0.30~1.2質量%的si、以及0.0~0.5質量%的cr,余量由cu及不可避免的雜質構成,當將板面中的{200}晶面的x射線衍射強度設為i{200},將純銅標準粉末的{200}晶面的x射線衍射強度設為i0{200},基于jish0501的切割法而求得的平均晶粒直徑為gs(μm)時,滿足1.0≤i{200}/i0{200}≤5.0,并滿足5.0μm≤gs≤60.0μm,而且,這些具有5.0≤{(i{200}/i0{200})/gs}×100≤21.0的關系(計算公式1),導電率為43.5%iacs以上且55.0%iacs以下,0.2%屈服強度為720mpa以上且900mpa以下。
根據本發明一個實施方式的銅合金板材中,還含有總量最多為0.5質量%的選自mg、sn、ti、fe、zn及ag中的一種或兩種以上元素。
本發明的另一方面中,一種銅合金板材的制造方法,具有如下的工序:熔解和鑄造工序,熔解銅合金的原料并進行鑄造,所述銅合金含有0.5~2.5質量%的ni、0.5~2.5質量%的co、0.30~1.2質量%的si、以及0.0~0.5質量%的cr,且余量由cu以及不可避免的雜質組成;熱軋工序,在該熔解和鑄造工序之后,在950℃~400℃下降低溫度的同時進行熱軋;第一冷軋工序,在該熱軋工序之后,以30%以上的軋制率進行冷軋;預退火工序,在該第一冷軋工序之后,在350~500℃的加熱溫度下,進行5.0~9.5小時(預退火工序的時間t與溫度k(℃)之間成立t=38.0×exp(-0.004k)的計算公式(計算公式2))的以析出為目的的熱處理;第二冷軋工序,在該預退火工序之后,以70%以上的軋制率進行冷軋;固溶處理工序,在該第二冷軋工序之后,在700~980℃的加熱溫度下進行固溶處理;時效處理工序,在該固溶處理工序之后,在350~600℃下進行時效處理;精加工冷軋工序,在該時效處理工序之后過后,以10%以上且以40%以下的軋制率實施冷軋。調整制造條件,以使精加工冷軋工序的加工度a、收精加工軋工序后的i{200}/i0{200}、預退火工序的溫度k(℃)之間成立k=4.5×(i{200}/i0{200}×exp(0.049a)+76.3)的計算公式(計算公式3)。
在根據本發明的銅合金板材的制造方法的另一實施方式中,所述銅合金板材中含有總量最多為0.5質量%的選自mg、sn、ti、fe、zn及ag中的一種或兩種以上的元素。
發明的效果
根據本發明,可提供一種兼備高強度、高導電率、良好的彎曲加工性且具有優良的沖壓加工性的cu-ni-si系銅合金板材及其制造方法。
附圖說明
圖1為根據本發明的實施方式的制造工序的流程圖。
圖2為表示根據本發明的實施方式的材料特性的計算公式的曲線圖。
圖3為表示根據本發明的實施方式的制造工序的計算公式的曲線圖。
圖4為說明沖壓試驗方法的示意圖。
圖5為說明沖壓后的破裂面的評估方法的示意圖。
具體實施方式
以下,對根據本發明的實施方式的銅合金板材進行說明。
根據本發明的銅合金板材含有0.5~2.5質量%的ni、0.5~2.5質量%的co、0.3~1.2質量%的si、以及0.0~0.5質量%的cr,余量由cu及不可避免的雜質構成,在這種銅合金板材中,當將板面中的{200}晶面的x射線衍射強度設為i{200},將純銅標準粉末的{200}晶面的x射線衍射強度設為i0{200}時,具有滿足1.0≤i{200}/i0{200}≤5.0的晶體取向。
并且,將該銅合金板材的表面的晶粒邊界與雙晶邊界加以區分,根據jish0501的切割法而在不含有雙晶邊界的情況下求出的平均晶粒直徑為5.0~60.0μm,更優選為10~40μm,而且,晶體取向與平均晶粒直徑存在5.0≤{(i{200}/i0{200})/gs}}×100≤21.0的關系。這種銅合金板材的導電率為43.5%iacs以上且55.0%iacs以下,更優選的形態下為44.5~52.5%iacs,更優選則是46.0~50.0%iacs。0.2%屈服強度為720mpa以上、900mpa以下,更優選的形態下為760~875mpa,更優選則是800~850mpa。以下,對該銅合金板材及其制造方法進行詳細的說明。
[合金組成]
對于根據本發明的銅合金板材的實施方式而言,由包含cu、ni、co以及si的cu-ni-co-si-cr系銅合金板材構成,并含有鑄造中不可避免的雜質。ni、co以及si可通過實施適當的熱處理而形成ni-co-si系金屬間化合物,從而可在導電率不變差的情況下實現高強度。
關于ni及co,ni為約0.5~約2.5質量%,co為約0.5~約2.5質量%,這對于滿足本發明作為目標的高強度和高導電率是必要的,優選地,ni為約1.0~約2.0質量%、co為約1.0~約2.0質量%;更優選地,ni為約1.2~約1.8質量%、co為約1.2~約1.8質量%。然而,如果分別為ni不足約0.5質量%、co不足約0.5質量%,則無法獲得所期望的強度,相反如果分別為ni超過約2.5質量%、co超過約2.5質量%,則雖然有望實現高強度化,但導電率顯著降低,而且熱軋加工性還降低,因此并非優選的。約0.30~約1.2質量%的si,對于滿足作為目標的強度和導電率是必要的,優選約0.5~約0.8質量%。然而,如果不足約0.3質量%,則無法獲得所期望的強度,如果超過約1.2質量%,則雖然有望實現高強度化,但導電率顯著下降,而且熱軋加工性還降低,因此并非優選的。
([ni+co]/si質量比)
對于由ni、co、si形成的ni-co-si系析出物而言,被認為是將(co+ni)si作為主體的金屬間化合物。然而,通過時效處理合金中的ni、co以及si未必都成成為析出物,在某種程度上以固溶在cu基體中的狀態存在。固溶狀態的ni及si提高例如少許的銅合金板材的強度,然而與析出狀態相比而言其效果較小,而且,還成為降低導電率的因素。因此,ni和co與si的含有量之比盡可能優選接近析出物(ni+co)si的組成比。于是,優選將[ni+co]/si質量比調整為3.5~6.0,更優選則是調整為4.2~4.7。
(cr的添加量)
在本發明中,優選在所述包含co的cu-ni-si系銅合金中添加約0.0~約0.5質量%的cr,優選添加約0.09~約0.5質量%,更優選地添加約0.1~約0.3質量%。通過實施適當的熱處理,cr在銅母相中單獨析出或者以cr和si之間的化合物而析出,并有望在不損害強度的情況下提高導電率。然而,如果超過約0.5質量%,則成為對強化沒有貢獻的粗大的夾雜物,并對加工性和鍍覆性造成損害,從而并非優選的。
(其他添加元素)
通過添加預定量的mg、sn、ti、fe、zn及ag,可起到基于鍍覆性及鑄塊組織的細微化的熱軋加工性改善之類的制造性改善效果,因此在上述的含有co的cu-ni-si系銅合金中,可根據所要求的特性適當添加這些物質中的一種或兩種以上元素。在這種情況下,其總量最多為約0.5質量%,優選約0.01~0.1質量%。如果這些元素的總量超過0.5質量%左右,則導電率的降低和/或制造性的劣化變得顯著,從而并非優選的。
根據所添加的添加元素的組合而變更各個元素的添加量,這對于本領域技術人員而言是可以理解的,各個含有量雖然并不限定于如下情形,然而作為一個實施方式,例如可以是mg添加0.5%以下,sn添加0.5%以下,ti添加0.5%以下,fe添加0.5%以下,zn添加0.5%以下,ag添加0.5%以下。另外,只要是可以使最終獲得的銅合金板材保持720mpa以上且900mpa以下的0.2屈服強度、表現出43.5%iacs以上且55.0%iacs以下的導電率的添加元素組合方式及其添加量,根據本發明的銅合金板材就不必限定于上述上限值。
根據本發明的銅合金板材的制造方法具備如下的工序:熔解和鑄造工序,將具有上述組成的銅合金的原料進行熔解并鑄造;熱軋工序,在該熔解和鑄造工序之后,在950℃~400℃下降低溫度的同時進行熱軋;第一冷軋工序(以下,稱為“軋制1”工序),在該熱軋工序之后,以30%以上的軋制率進行冷軋;預退火工序,在該軋制1之后,在350~500℃的加熱溫度下,進行5.0~9.5小時的以析出作為目的的熱處理;第二冷軋工序(以下,稱為“軋制2”),在該預退火工序之后,以70%以上的軋制率進行冷軋;固溶處理工序,在該軋制2之后,在700~980℃的加熱溫度下,進行10秒~10分鐘的固溶處理;時效處理工序,在該固溶處理工序之后,在350~600℃下,進行1~20小時的時效處理;精加工冷軋工序(以下,稱為“精軋工序”),在該時效處理工序之后,以10%以上且以40%以下的軋制率實施冷軋。以如下方式調整制造條件:精軋工序的加工度a、精軋工序后的i{200}/i0{200}、預退火工序的溫度k(℃)之間成立k=4.5×(i{200}/i0{200}×exp(0.049a)+76.3)的計算公式(計算公式3),而且預退火工序的時間t與溫度k(℃)之間成立t=38.0×exp(-0.004k)(計算公式2)。
并且,在精軋工序之后,可任意地以150~550℃實施加熱處理(低溫退火)。據此,在幾乎不伴隨強度的降低的情況下使銅合金板材內部的殘留應力減小,并可提高彈性極限值和耐應力緩解特性。
在熱軋之后,可根據必要進行端面切削,在加熱處理之后,可根據必要進行酸洗、研磨、脫脂。關于該方法,只要是本領域技術人員,就能夠容易實施。以下,對這些工序進行詳細說明。
(熔解和鑄造工序)
根據與一般的銅合金板材的熔解-鑄造方法相同的方法,在將銅合金的原料進行熔解,然后通過連續鑄造和/或半連續鑄造等而制造鑄片。例如,首先使用大氣熔爐而將電解銅、ni、si、co、cr等原料進行熔解,并獲得所期望的組成的熔融金屬溶液。然后,可以列舉將該熔融金屬溶液鑄造成鑄錠的方法等。在根據本發明的制造方法的一個實施方式中,還可含有總量最多為約0.5質量%的選自mg、sn、ti、fe、zn及ag中的一種或兩種以上元素。
(熱軋工序)
根據與一般的銅合金制造方法相同的方法進行熱軋。對于鑄片的熱軋而言,在950℃~400℃下降低溫度的同時分成數個道次進行。而且,優選在低于600℃的溫度下進行1道次以上的熱軋。總軋制率優選大概為80%以上。在熱軋結束之后,優選通過水冷等進行急速冷卻。并且,在熱軋加工之后,還可以根據需要進行端面切削和/或酸洗。
(軋制1工序)
對于該軋制1工序而言,與一般的銅合金軋制方法相同,軋制率只要是30%以上就足夠。但是,如果軋制率過高,則必然需要降低軋制2的加工度,因此軋制率優選為50~80%。
(預退火工序)
其次,關于隨后的固溶處理工序,將促使cube取向發育作為目的進行預退火。以往,在此出于ni、co、si及cr等析出的目的而在400~650℃下進行1~20小時左右的預退火,然而以該制造條件,不足以兼備作為本發明的技術問題的高強度、高導電性、良好的彎曲加工性、優良的沖壓性。
發明者為了兼容這些各種特性而敏銳地洞察,并發現了如下的事實:限于最終產品(精軋工序后)的晶粒直徑(gs)與板面中{200}晶面的平衡適當的情況下,方可兼備高強度、高導電率、良好的彎曲加工性、優良的沖壓性。具體而言,如果板面中{200}晶面的x射線衍射強度設為i{200},將純銅標準粉末的{200}晶面的x射線衍射強度設為i0{200},根據jish0501的切割法求得的平均晶粒直徑為gs,則滿足1.0≤i{200}/i0{200}≤5.0,并滿足5.0μm≤gs≤60.0μm,而且,認識到當5.0≤{(i{200}/i0{200})/gs}×100≤21.0的關系(計算公式1)時,0.2%屈服強度、導電率、彎曲加工性以及沖壓性的平衡達到最優。
為了制造滿足計算公式1的最終產品,需要設計用于控制精軋工序后的晶粒直徑以及{200}晶面的制造工序。關于精軋工序后的晶粒直徑的控制方法,只要是本領域技術人員控制固溶處理的溫度及時間就能夠容易實現。關于精軋工序后的{200}晶面的控制方法,已知通常而言,預退火工序后的析出物量越多,隨后的固溶處理工序中{200}晶面發育得越強,精軋工序中的加工度越高,將{220}晶面作為主取向成分的軋制集合組織越發育而{200}晶面減少。因此,為了控制最終產品的{200}晶面,有必要將預退火工序和精軋工序的條件最優化。
關于預退火工序和精軋工序的制造條件,發明者以種種制造條件對最終產品的{200}晶面進行評估的結果認識到如下的事實:當制造成精軋工序的加工度a(%)與精軋工序后的i{200}/i0{200}、預退火工序的溫度k(℃)之間成立k=4.5×(i{200}/i0{200}×exp(0.049a)+76.3)的關系(計算公式3)時,可滿足計算公式1(預退火的時間t與預退火工序的溫度k(℃)之間則必須成立t=38.0×exp(-0.004k)的式)。
(軋制2工序)
繼而進行軋制2。在軋制2中,也與一般的銅合金軋制方法相同地,軋制率優選為70%以上。
(固溶處理工序)
在固溶處理中,在約700~約980℃的高溫下,加熱10秒~10分鐘,并將co-ni-si系化合物固溶于母材中,同時使cu母材再結晶。在本工序中,進行再結晶以及{200}晶面的形成,然而如前所述,為了解決本發明的技術問題,在本工序中控制晶粒直徑變得極為重要。關于晶粒直徑的控制方法,如上所述地控制固溶處理的溫度及時間。晶粒直徑因固溶處理前的冷軋率和/或化學組成而變動,但只要是本領域技術人員,則通過預實驗而針對各種組成的合金求得固溶處理的加熱模式與晶粒直徑之間的關系,并易于據此設定700~980℃的溫度域中的保持時間以及到達溫度。
并且,為了強度的上升以及導電率的上升,具體而言,冷卻速度為每秒約10℃以上,優選為約15℃以上,更優選則是每秒約20℃以上,并冷卻至約400℃~室溫,這種處理方式效果較佳。但是,如果冷卻速度過高,則反而無法充分獲得強度上升效果,因此優選為每秒約30℃以下,更優選為每秒約25℃以下。冷卻速度的調整則可以利用本領域技術人員所周知的公知方法進行。通常,如果單位時間所對應的水量減少,則導致冷卻速度降低,因此例如可通過增設水冷管嘴或者增加單位時間所對應的水量而實現冷卻速度的提高。在此,所謂的“冷卻速度”是指如下的值(℃/秒):計測出從溶體化溫度(700℃~980℃)至400℃為止的冷卻時間,并根據“(溶體化溫度-400)(℃)/冷卻時間(秒)”而計算得出。
(時效處理工序)
時效處理是與一般的銅合金的制造方法相同的方法。例如,在約350~約600℃的溫度范圍下加熱1小時~20小時左右,并使通過固溶處理予以固溶的ni-co-si的化合物作為微細顆粒析出。可通過該時效處理而使強度和導電率提高。
(精軋工序)
為了在時效后獲得更高的強度,在時效后進行冷軋,該精軋的軋制率為10%以上且40%以下,而且,如上所述,必須具備如下的加工度條件:精軋工序的加工度a(%)、精軋工序后的i{200}/i0{200}、預退火工序的溫度k(℃)之間成立k=4.5×(i{200}/i0{200}×exp(0.049a)+76.3)的關系(計算公式3)。作為最終的板厚,優選大概為0.05~1.0mm,更優選為0.08~0.5mm。
(低溫退火工序)
當在時效后進行冷軋時,在冷軋后任意進行消除應力退火(低溫退火)。據此,可在幾乎不伴隨強度降低的情況下使銅合金板材內部的殘留應力降低,并提高彈性極限值和耐應力緩解特性。加熱溫度優選設定為150~550℃。如果該加熱溫度過高,則短時間內軟化,并容易發生特性的偏差。另一方面,如果加熱溫度過低,則如上所述的特性改善效果無法充分實現。加熱時間優選為5秒以上,通常在1小時以內得以獲得良好的結果。
而且,如果是本領域技術人員,則能夠理解可在上述各個工序的過渡時段中適當地進行用于去除表面的氧化膜的研削、研磨、噴丸酸洗等工序。
[實施例]
以下,對根據本發明的銅合金板材及其制造方法的實施例進行詳細說明,然而這些實施例是為了有助于更好地理解本發明及其優點而提供的,其并非旨在限定本發明。
按照圖1所示流程,利用高頻熔爐而在1100℃以上熔制出表1及表2所記載的各種成分組成的銅合金,并鑄造成厚度為25mm的鑄錠。其次,在400~950℃下對該鑄錠加熱,然后熱軋至板厚達到10mm為止,并迅速地進行冷卻。為了除去表面的氧化皮,實施端面切削到9mm厚度為止,然后通過冷軋而獲得厚度為1.8mm的板。繼而在350~500℃下,進行約8.5小時的預退火,并接著進行冷軋,且以700~980℃進行5~3600秒的固溶處理,并對其直接以約10℃/秒的冷卻速度處理至100℃以下。然后,冷軋至0.15mm,最后根據銅合金板材的各元素的添加量而在350~600℃下分別跨時1~24小時而在惰性氣體氛圍中實施了時效處理,并通過收尾冷軋制造出試料。各個銅合金板材的制造條件示于表3及表4。
針對如此獲得的各板材,進行了強度及導電率的特性評估。關于強度,利用拉伸試驗機并按照jisz2241而測量出軋制方向和平行方向上的0.2%屈服強度(ys)。關于導電率,按照jish0505而以試驗片的長度方向平行于軋制方向的方式采取試驗片,并根據雙橋法而通過測量體積抵抗率而求得。對于彎曲加工性的評估而言,按照jisz2248而對軋制平行方向(gw)及軋制直角方向(bw)的180度彎曲性進行了評估。將r/t=0之物認定為“○”,并將大于0之物認定為“×”。對于沖壓性的評估方法而言,如圖4所示,利用模具和沖床,將在半徑為1.0mm的圓形中沖孔的沖壓試驗共計進行了100回,并根據圖5所示方法而將裂隙破面的塌邊長度定量化,且將塌邊長度100回平均值不足板厚×0.05的情形評估為“○”,并將達到板厚×0.05以上的情形評估為“×”。
關于積分強度比,利用rigaku株式會社(株式會社リガク)制造的rint2500,評估出銅合金板材表面的厚度方向的x射線衍射中{200}衍射峰的積分強度i{200},并評估出微粉末銅的x射線衍射中{200}衍射峰的積分強度i0{200}。繼而,計算出它們之比i{200}/i0{200}。關于晶粒直徑,將針對試驗片的軋制平行方向而根據jish0501的切割法求得的平均晶粒直徑作為gs(μm)而進行了評估。
針對各個銅合金板材,通過jish8504中規定的如下方法而對鍍覆粘結性實施了評估。具體而言,將寬度為10mm的試料彎曲為90°而回歸原狀(彎曲半徑0.4mm,軋制平行方向gw),然后利用光學顯微鏡(倍率10倍)而觀察彎曲部,并判定出鍍覆剝離的有無。將鍍覆剝離未被識別的情形評估為“○”,并將發生鍍覆剝離的情形評估為“×”。在表5及表6中示出各個特性評估結果。
[表1]
[表2]
[表3]
[表4]
[表5]
[表6]
在實施例1~34中,可獲得都兼備高強度、高導電率、良好的彎曲加工性并具有優良的沖壓加工性的銅合金材料。另一方面,對于{(i{200}/i0{200})/gs}×100的值從5~21的范圍中脫離的比較例1~6而言,預退火及精軋的制造條件并非最優,且并不滿足預退火工序的溫度與精軋之間的預定的關系(計算公式3),因此最終產品的i{200}/i0{200}和晶粒直徑的平衡性不良,且與實施例1~34相比而言沖壓加工性不良。
對于{(i{200}/i0{200})/gs}×100的值雖然處于5~21的范圍內,然而0.2%屈服強度卻高出900mpa的比較例7~11而言,由于強度高,因此沖壓加工中的回彈較大,從而比實施例1~34而言沖壓加工性不良。
對于{(i{200}/i0{200})/gs}×100的值雖然處于5~21的范圍內,然而導電率高于55%iacs且0.2%屈服強度低出720mpa的比較例12~16而言,由于強度低,因此延性較高,于是沖壓加工中的塌邊和/或毛刺變得極為碩大,因此比起實施例1~34而言沖壓加工性低劣。
對于{(i{200}/i0{200})/gs}×100的值雖然處于5~21的范圍內,然而導電率低出43.5%iacs的比較例17~21而言,ni-si系金屬間化合物粒子的析出情況不均勻,由于這原因,比起實施例1~34而言沖壓加工性不良。
對于{(i{200}/i0{200})/gs}×100的值雖然處于5~21的范圍內,然而導電率高達55%iacs以上且0.2%屈服強度低出720mpa的比較例22、23而言,也基于同理而比起實施例1~34而言沖壓加工性不良。
對于比較例24~30而言,屬于作為本發明的主要元素的ni、co、si、cr等組成添加量脫離預定的范圍的情形,可認識到比起實施例1~34而言,強度或導電率顯著不良。此外,比較例24~30則因也已闡述的理由而使沖壓加工性不良。
對于比較例31~36而言,屬于作為可添加于本發明的元素的mg、sn、zn、ag、ti、fe超出0.5質量%的情形,比起適當量添加的實施例23~34而言,可知鍍覆粘結性和/或熱軋加工性的改善效果低劣。并且,由于源自這些添加元素的粗大的夾雜物在沖壓加工時對模具造成極度的磨耗,因此沖壓性不良。