鍍銀材料及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及鍛銀材料及其制造方法，特別設及作為在車載用或民生用電器布線中 使用的連接器、開關、繼電器等接觸點或端子部件的材料而使用的鍛銀材料及其制造方法。
【背景技術】
[0002] 迄今，作為連接器或開關等的接觸點或端子部件等的材料，采用在銅或銅合金或 不誘鋼等相對廉價且耐腐蝕性或機械特性等優異的原材料上根據電特性或焊接性等所需 特性實施了錫、銀、金等的鍛敷而得到的鍛敷材料。
[0003] 對銅或銅合金或不誘鋼等原材料實施鍛錫而得到的鍛錫材料價格低廉，但是其在 高溫環境下的耐腐蝕性差。另外，對運些原材料實施鍛金而得到的鍛金材料雖然耐腐蝕性 優異、可靠性高，但是其成本會變高。另一方面，對運些原材料實施鍛銀而得到的鍛銀材料 與鍛金材料相比價格低廉，與鍛錫材料相比耐腐蝕性優異。
[0004] 另外，還要求連接器或開關等的接觸點或端子部件等的材料具有伴隨連接器或開 關的滑動的耐磨耗性。
[0005] 然而，鍛銀材料存在由于重結晶而使得銀鍛層的晶粒容易增大、由于該晶粒的增 大導致硬度降低而耐磨耗性下降的問題(例如，參照日本專利特開2008-169408號公報）。
[0006] 為了提高運樣的鍛銀材料的耐磨耗性，已知通過使銀鍛層中含有錬等元素來提高 鍛銀材料的硬度的方法(例如，參照日本專利特開2009-79250號公報）。
[0007] 然而，如果使鍛銀層中含有錬等元素，則存在雖然銀發生合金化而硬度提高、但是 由于銀的純度降低而增加了接觸電阻的問題。
【發明內容】
[000引所W，本發明鑒于W往的問題點，其目的在于提供能夠維持高硬度并防止接觸電 阻增加的鍛銀材料及其制造方法。
[0009] 本發明人為了解決上述技術問題而進行了深入研究，結果發現通過使在原材料上 形成有由銀構成的表層的鍛銀材料中表層的優先取向面為{111}面、且在50°c下加熱168小 時后的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度對加熱前的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度 的比值在0.5W上，可制造能夠保持高硬度并防止接觸電阻增加的鍛銀材料，從而完成了本 發明。
[0010] 目P，本發明的鍛銀材料的特征在于，在原材料上形成有由銀構成的表層的鍛銀材 料中，表層的優先取向面為{111}面，且在50°C下加熱168小時后的{111}面的X射線衍射峰 的半值寬度對加熱前的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度的比值在0.5W上。該鍛銀材料 中，反射密度優選在1.0W上。另外，維氏硬度Hv優選在100 W上，在50°C下加熱168小時后的 維氏硬度Hv優選在IOOW上。另外，原材料優選由銅或銅合金構成，表層的厚度優選為2~10 Ml。另外，優選在原材料與表層之間形成有由儀構成的基底層。
[0011] 另外，本發明的接觸點或端子部件的特征在于將上述鍛銀材料作為材料使用。
[0012] 通過本發明，可提供能夠維持高硬度并防止接觸電阻增加的鍛銀材料及其制造方 法。
[0013] 附圖的簡要說明
[0014] 圖1是顯示使用含有80~llOg/L的銀、70~160g/L的氯化鐘和55~70mg/L的砸的 鍛銀液來制造實施例和比較例的鍛銀材料時，鍛銀液中氯化鐘的濃度與電流密度的乘積和 液溫之間的關系的圖。
【具體實施方式】
[0015] 在本發明的鍛銀材料的實施方式中，在原材料上形成有由銀構成的表層的鍛銀材 料中，表層的優先取向面為{111}面，且在50°C下加熱168小時后的{111}面的X射線衍射峰 的半值寬度對加熱前的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度的比值在0.5W上，優選在0.7W 上，進一步優選在0.8W上。如果像運樣使鍛銀材料的表層的優先取向面為{111}面、且在50 °C下加熱168小時后的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度對加熱前的{111}面的X射線衍射 峰的半值寬度的比值在0.5W上，則能夠防止重結晶，維持鍛銀材料的高硬度并防止接觸電 阻的增加。
[0016] 該鍛銀材料的反射密度優選在1.OW上，進一步優選在1.2W上。另外，維氏硬度Hv 優選在100 W上，進一步優選在110 W上，最優選在120 W上。另外，經過作為耐熱試驗的50°C 下加熱168小時后的維氏硬度優選在100 W上，進一步優選在110 W上，最優選在120 W上。如 果像運樣使反射密度在1.OW上且維氏硬度Hv在IOOW上，則形成不易產生瑕疵和劃痕且耐 磨耗性優異的鍛銀材料。另外，反射密度也可W在2.0左右W下。另外，耐熱試驗前后的維氏 硬度Hv也可W在160左右W下。另外，原材料優選由銅或銅合金構成。另外，由于如果表層的 厚度過厚，則不但成本升高，而且會變得容易破裂而使鍛銀材料的加工性降低，而如果厚度 過薄，則鍛銀材料的耐磨耗性降低，因此，表層的厚度優選為2~lOwn，進一步優選為3~化 m，最優選為4~6皿。另外，為了提高原材料與由銀構成的表層之間的密合性，優選在原材料 與表層之間形成由儀構成的基底層。如果該基底層的厚度過薄，則無法充分提高原材料與 由銀構成的表層之間的密合性，而如果厚度過厚，則鍛銀材料的加工性降低，因此該基底層 的厚度優選為0.5~2.Own。為了提高該基底層與由銀構成的表層之間的密合性，也可W在 基底層與表層之間通過銀觸擊電鍛來形成中間層。另外，為了防止鍛銀材料的接觸電阻的 增加，表層的Ag純度優選在99質量％ W上，進一步優選在99.5質量％ W上。
[0017] 運樣的鍛銀材料可通過在規定的液溫和電流密度下，在含有80~llOg/L的銀、70 ~160g/L的氯化鐘和55~70mg/L的砸的鍛銀液中進行電鍛，在原材料的表面或原材料上所 形成的基底層的表面上形成由銀構成的表層來制造。具體而言，如果在12~24 °C的液溫、3 ~8A/dm2的電流密度的范圍內，氯化鐘的濃度與電流密度的乘積和液溫之間關系在W下所 述的實施例中所記載的規定范圍內，則能夠制造在原材料上形成有由銀構成的表層、表層 的優先取向面為{111}面、且在50°C下加熱168小時后的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度 對加熱前的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度的比值在0.5W上的鍛銀材料。
[001引該鍛銀材料的制造方法中，作為鍛銀液，優選使用由含有氯化銀鐘化Ag(CN)2)、氯 化鐘化CN)和砸氯酸鐘化SeCN)的水溶液形成的鍛銀液。
[0019]下面，對本發明的鍛銀材料及其制造方法的實施例進行詳細說明。
[0020] 實施例1
[0021 ]首先，準備作為原材料(被鍛敷材料)的67mm X 50mm X 0.3mm的由純銅構成的社板， 將該被鍛敷材料與SUS板放入堿脫脂液中，W被鍛敷材料作為陰極，SUS板作為陽極，在5V的 電壓下進行30秒的電解脫脂，用水清洗15秒后，在3%硫酸中進行15秒的酸洗，再用水清洗 15秒。
[0022] 然后，在由含有25g/L的氯化儀、35g/L的棚酸和540g/L的四水合氨基橫酸儀的水 溶液形成的無光澤鍛儀液中，W被鍛敷材料作為陰極，儀電極板作為陽極，一邊利用攬拌器 W5(K)巧m進行攬拌，一邊W5A/dm2的電流密度進行85秒的電鍛(無光澤鍛儀），形成厚度為1 WIi的無光澤鍛儀皮膜后，用水清洗15秒。
[0023] 接著，在由含有3g/L的氯化銀鐘和90g/L的氯化鐘的水溶液形成的銀觸擊電鍛液 中，W被鍛敷材料作為陰極，被銷被覆的鐵電極板作為陽極，一邊利用攬拌器W5(K)rpm進行 攬拌，一邊W2A/dm 2的電流密度進行10秒的電鍛(銀觸擊電鍛)后，用水清洗15秒。
[0024] 然后，在由含有148g/L的氯化銀鐘化Ag(CN)2)、70g/L的氯化鐘化CN)和109mg/L的 砸氯酸鐘化SeCN)的水溶液形成的鍛銀液中，W被鍛敷材料作為陰極，銀電極板作為陽極， 一邊利用攬拌器W5(K)rpm進行攬拌，一邊在18°C的液溫下、W5A/dm 2的電流密度進行電鍛 (鍛銀)直至銀鍛膜的厚度達到化m為止，之后用水清洗15秒，利用風槍通過風壓來進行干 燥。另外，所使用的鍛銀液中，Ag的濃度為80g/L，KCN的濃度為70g/L，Se的濃度為60mg/L， KC腳農度X電流密度為350g ? A/L ?血2。
[0025] 測定運樣制得的鍛銀材料的維氏硬度Hv,并且對銀鍛膜的結晶取向進行評價。 [00%]使用顯微硬度試驗機(S豐株式會社(株式會社生產的HM-221)，施加10秒 IOgf的測定負荷，按照JIS Z2244來測定鍛銀材料的維氏硬度。其結果是，維氏硬度Hv為 132。
[0027] 為了評價鍛銀材料的銀鍛膜的結晶取向，利用X射線衍射(XRD)分析裝置(理學電 器株式會社(理學電気株式會社)生產的全自動多功能水平型X射線衍射裝置SmartLab),使 用化管球、KP濾波法，在20/0的掃描范圍內進行掃描，從所得到的X射線衍射圖案中，通過用 銀鍛膜的{111}面、{200}面、{220}面和{311}面各自的X射線衍射峰強度(X射線衍射峰的強 度）除W記載于JCPDS卡號40783上的各相對強度比（粉末測定時的相對強度比）（{111}: {200}: {220}: {311 } = 100:40: 25:26)來進行修正，將運樣修正得到的值(修正強度)最強的 X射線衍射峰的面方位評價為銀鍛膜的結晶取向的方向（優先取向面）。其結果是，銀鍛膜的 結晶向{111}面取向（WU11}面朝向鍛銀材料的表面(板面)方向的方式取向），即，銀鍛膜 的優先取向面為{111}面。
[0028] 另外，算出優先取向面的X射線衍射峰強度相對于鍛銀材料的{111}面、{200}面、 {220}面和{311}面的X射線衍射峰強度的修正強度之和的修正強度百分率，結果為55.0%。
[0029] 另外，由所得到的X射線衍射圖案算出{111}面的X射線衍射峰的半值寬度，結果為 0.259°。
[0030] 另外，利用干燥劑(亞速旺公司（7乂口シ社)生產的0F450)，在大氣中于50°C下對 所得到的鍛銀材料進行168小時（一周）的加熱W進行耐熱試驗后，按照與上述方法相同的 方法，測定維氏硬度Hv,并且對銀鍛膜的結晶取向進行評價。其結果是，維氏硬度Hv為140， 優先取向面為{111}面，優先取向面的X射線衍射峰強度比為55.8% ,{111}面的X射線衍射 峰的半值寬度為0.217%且耐熱試驗后的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度對耐熱試驗前 的{111}面的X射線衍射峰的半值寬度的比值為0.84。
[0031] 另外，利用電接觸點模擬器（山崎精密機械研究所（山崎精機研究所)生產的CRS-1)，一邊將銀齒切割（indent)加工成R=I半球形的鍛銀材料W300gf的負荷壓在鍛銀材料 的板面上，一邊WlOOmm/分鐘的滑動速度、5mm的滑動距離進行滑動，測定滑動一次時的接 觸電阻，接觸電阻為0.24mQ的低值。
[0032] 另外，使用光密度計（日本電色株式會社（日本電色株式會社)生產的光密度計(尹 シbシ7^-夕