JP2016060951A - Copper alloy for electronic and electrical machine, copper alloy thin sheet for electronic and electrical machine, component for electronic and electrical machine, terminal and bus bar - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リードフレーム、端子、コネクタ、リレー、バスバー等の電気・電子部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーに関するものである。 The present invention relates to a copper alloy for electronic / electric equipment suitable for electric / electronic parts such as lead frames, terminals, connectors, relays, bus bars, and the like, and a copper alloy for electronic / electric equipment comprising the copper alloy for electronic / electric equipment. The present invention relates to thin plates, parts for electronic / electrical equipment, terminals, and bus bars.
従来、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品には、導電性の高い銅又は銅合金が用いられている。
電子機器や電気機器等の小型化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品の小型化および薄肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料には、高い強度及び導電率が求められている。特に、非特許文献１に記載されているように、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品として使用される銅合金としては、耐力が高いものが望ましい。
ここで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品に使用される材料として、特許文献１−３にはＣｕ−Ｚｒ合金等が提案されている。
Conventionally, copper or copper alloy having high conductivity is used for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, and bus bars.
Along with the downsizing of electronic devices and electrical devices, the components for electronic and electrical devices used in these electronic devices and electrical devices are being made smaller and thinner. For this reason, high strength and electrical conductivity are required for materials constituting electronic / electric equipment parts. In particular, as described in Non-Patent Document 1, a copper alloy having high proof strength is desirable as a copper alloy used as a component for electronic / electric equipment such as a terminal such as a connector, a relay, a lead frame, or a bus bar.
Here, as a material used for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, and bus bars, Cu-Zr alloys and the like are proposed in Patent Documents 1-3.
ところで、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品は、例えば銅合金の板材に対してプレス打ち抜きを行い、さらに必要に応じて曲げ加工等が施されて製造されている。このため、上述の銅合金には、プレス打ち抜き等において、プレス金型の摩耗やバリの発生を抑制できるように、良好なせん断加工性も求められている。
ここで、上述のＣｕ−Ｚｒ系合金は、高い導電率を確保するために、Ｚｒ等の添加元素の含有量が少なく純銅に近い組成を有しており、延性が高く、せん断加工性が良好ではなかった。詳述すると、プレス打ち抜きを行った際に、バリが発生し、寸法精度良く打ち抜きを行うことができないといった問題があった。さらに、金型が摩耗しやすいといった問題や、打ち抜き屑が多く発生するといった問題もあった。
By the way, terminals for connectors and the like, components for electronic and electrical equipment such as relays, lead frames and bus bars are manufactured by, for example, punching a copper alloy plate material, and performing bending or the like as necessary. ing. For this reason, the above-mentioned copper alloy is also required to have good shear workability so that wear of the press mold and generation of burrs can be suppressed in press punching or the like.
Here, in order to ensure high electrical conductivity, the above-described Cu—Zr-based alloy has a composition close to that of pure copper with a small content of additive elements such as Zr, has high ductility, and good shear workability. It wasn't. More specifically, there has been a problem that when press punching is performed, burrs are generated and punching cannot be performed with high dimensional accuracy. In addition, there is a problem that the mold is easily worn and a problem that a lot of punching waste is generated.
特に、最近では、電子機器や電気機器等のさらなる小型化および軽量化にともない、これら電子機器や電気機器等に使用されるコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品のさらなる小型化および薄肉化が要求されている。このため、電子・電気機器用部品を寸法精度良く成形する観点から、これら電子・電気機器用部品を構成する材料として、せん断加工性を十分に向上させた銅合金が求められている。
ここで、銅合金のせん断加工性を向上させる手段として、銅合金のビッカース硬さを高くすることが効果的である。また、銅合金のビッカース硬さを高くした場合には、表面の傷つき難さ（耐摩耗性）も向上する。そのため、電子・電気機器用部品として使用される銅合金としては、上述のビッカース硬さが高いことが望まれる。
In particular, with the recent miniaturization and weight reduction of electronic devices and electric devices, terminals for connectors used in these electronic devices and electric devices, etc., for electronic and electric devices such as relays, lead frames, bus bars, etc. There is a demand for further miniaturization and thinning of parts. For this reason, from the viewpoint of molding electronic / electric equipment parts with high dimensional accuracy, a copper alloy having sufficiently improved shearing workability is required as a material constituting these electronic / electric equipment parts.
Here, as a means for improving the shear workability of the copper alloy, it is effective to increase the Vickers hardness of the copper alloy. Further, when the Vickers hardness of the copper alloy is increased, the surface damage resistance (abrasion resistance) is also improved. Therefore, it is desired that the above-mentioned Vickers hardness is high as a copper alloy used as a component for electronic / electric equipment.
また、コネクタ等の端子においては、接圧を確保するために厳しい曲げ加工を行う必要があり、従来よりも優れた耐力が要求されている。
さらに、ハイブリッド自動車や電気自動車等に用いられる消費電力の大きな電子・電気機器用部品においては、通電時の抵抗発熱を抑制するために、高い導電率を確保する必要がある。
In addition, in a terminal such as a connector, it is necessary to perform a strict bending process in order to ensure a contact pressure, and a proof stress superior to the conventional one is required.
Furthermore, in electronic / electric equipment parts with large power consumption used for hybrid vehicles, electric vehicles, etc., it is necessary to ensure high conductivity in order to suppress resistance heat generation during energization.
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and suitable for electronic / electric equipment parts. An object of the present invention is to provide a copper alloy thin plate for electronic / electric equipment, a component for electronic / electric equipment, a terminal, and a bus bar made of a copper alloy for electric equipment.
この課題を解決するために、本発明者らは鋭意研究を行った結果、Ｃｕ−Ｚｒ系合金に少量のＳｉ，Ｍｇを添加し、その他の不純物元素を厳しく制限することで、導電率及び耐力を向上させることができるとともに、ビッカース硬さを大幅に向上させることが可能であるとの知見を得た。 In order to solve this problem, the present inventors have conducted intensive research, and as a result, a small amount of Si and Mg are added to the Cu-Zr alloy, and other impurity elements are strictly limited, so that the electrical conductivity and proof stress are reduced. It was found that the Vickers hardness can be significantly improved.
本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明の電子・電気機器用銅合金は、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満、Ｓｉを０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満、Ｍｇを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなり、前記不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ未満とされていることを特徴としている。 The present invention has been made on the basis of the above-mentioned knowledge, and the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention has a Zr of 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%, and Si of 0.002 mass% or more and 0. 0.03 mass%, Mg containing 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%, the balance being made of Cu and inevitable impurities, and the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co among the inevitable impurities The amount is less than 100 massppm.
上述の構成の電子・電気機器用銅合金によれば、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満、Ｓｉを０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満の範囲で含んでいるので、導電率を維持したまま耐力を向上させることができるとともに、ビッカース硬さを向上させることができる。
さらに、Ｍｇを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含んでいるので、銅の母相中にＭｇを固溶させることで、高い導電率を維持したまま耐力をさらに向上させることができる。
また、不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ未満に制限されているので、ＺｒやＳｉがこれら不可避不純物と反応して消費されてしまうことを抑制できる。
According to the copper alloy for electronic and electrical devices having the above-described configuration, it contains Zr in the range of 0.01 mass% to less than 0.20 mass% and Si in the range of 0.002 mass% to less than 0.03 mass%. While maintaining the strength, the proof stress can be improved and the Vickers hardness can be improved.
Furthermore, since Mg is contained in the range of 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%, it is possible to further improve the yield strength while maintaining high conductivity by dissolving Mg in the copper matrix. it can.
In addition, since the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among the inevitable impurities is limited to less than 100 massppm, Zr and Si react with these inevitable impurities and are consumed. Can be suppressed.
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、さらに前記不可避不純物のうちＯ，Ｓ，Ｃの合計含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされていることが好ましい。
この場合、ＺｒやＭｇと化合物（酸化物、硫化物、炭化物等）を形成する元素であるＯ，Ｓ，Ｃの合計含有量を５０ｍａｓｓｐｐｍ未満に制限しているので、ＺｒやＭｇが消費されてしまうことを抑制でき、確実に、耐力、ビッカース硬さを向上させることができる。また、上述の化合物（酸化物、硫化物、炭化物等）による熱間加工性及び冷間加工性の劣化を抑制することができる。
Here, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that the total content of O, S, and C among the inevitable impurities is less than 50 massppm.
In this case, since the total content of O, S, and C, which are elements that form compounds (oxides, sulfides, carbides, etc.) with Zr and Mg is limited to less than 50 massppm, Zr and Mg are consumed. The yield strength and Vickers hardness can be improved with certainty. In addition, deterioration of hot workability and cold workability due to the above-described compounds (oxides, sulfides, carbides, etc.) can be suppressed.
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、ＺｒとＳｉの質量比Ｚｒ／Ｓｉが、２≦Ｚｒ／Ｓｉ≦３０の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、ＺｒとＳｉとの質量比Ｚｒ／Ｓｉが上述のように規定されているので、ＺｒとＳｉとの相乗効果により、確実に、耐力、導電率、ビッカース硬さを向上させることができる。
In the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is preferably in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 30.
In this case, since the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is defined as described above, the yield strength, conductivity, and Vickers hardness can be reliably improved by the synergistic effect of Zr and Si. .
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、ＣｕとＺｒとＳｉを含有するＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が存在することが好ましい。
この場合、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が存在することにより、導電率が低下することなく耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となる。
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that Cu—Zr—Si particles containing Cu, Zr and Si are present.
In this case, the presence of Cu—Zr—Si particles can improve the yield strength without lowering the electrical conductivity. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、前記Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の少なくとも一部は、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされていることが好ましい。
この場合、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内の比較的粒径の小さなＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が存在することにより、導電率を維持したまま耐力を向上させることが可能となる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となる。
Moreover, in the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that at least a part of the Cu—Zr—Si particles have a particle size in the range of 1 nm to 500 nm.
In this case, the presence of Cu-Zr-Si particles having a relatively small particle size in the range of 1 nm to 500 nm makes it possible to improve the proof stress while maintaining the conductivity. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上であることが好ましい。
この場合、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上とされているので、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electrical equipment of the present invention, the electrical conductivity is preferably 80% IACS or more.
In this case, since the electrical conductivity is 80% IACS or more, it is particularly suitable as a material for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars and the like.
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上であることが好ましい。
この場合、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされているので、容易に変形することがなく、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。
In the copper alloy for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that the 0.2% proof stress is 300 MPa or more.
In this case, since the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, it is not easily deformed, and is particularly suitable as a copper alloy for electronic and electrical equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, and bus bars. ing.
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、表面のビッカース硬さが１００Ｈｖ以上であることが好ましい。
この場合、表面のビッカース硬さが１００Ｈｖ以上とされているので、せん断加工性及び耐摩耗性が向上することになり、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electrical equipment of the present invention, the surface Vickers hardness is preferably 100 Hv or more.
In this case, since the surface Vickers hardness is 100 Hv or more, shearing workability and wear resistance will be improved, and terminals for connectors, etc., and parts for electronic and electrical equipment such as relays, lead frames, bus bars, etc. It is particularly suitable as a copper alloy.
本発明の電子・電気機器用銅合金薄板は、上述の電子・電気機器用銅合金の圧延材からなり、その板厚が０．０５ｍｍ以上１．０ｍｍ以下の範囲内とされていることを特徴としている。
この構成の電子・電気機器用銅合金薄板によれば、上述のように、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金からなり、さらにせん断加工性にも優れていることから、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
The copper alloy thin plate for electronic / electric equipment of the present invention is made of the above-mentioned rolled material of copper alloy for electronic / electric equipment, and the thickness of the copper alloy thin plate is in the range of 0.05 mm to 1.0 mm. It is said.
According to the copper alloy thin plate for electronic / electric equipment having this configuration, as described above, it is made of a copper alloy for electronic / electric equipment excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and is also excellent in shear workability. Therefore, it is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as terminals such as connectors, relays, lead frames and bus bars.
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金薄板においては、表面にＳｎめっき又はＡｇめっきが施されていることが好ましい。
この場合、表面にＳｎめっき又はＡｇめっきが施されているため、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
Here, in the copper alloy thin plate for electronic / electric equipment of the present invention, it is preferable that Sn plating or Ag plating is applied to the surface.
In this case, since Sn plating or Ag plating is applied to the surface, it is particularly suitable as a material for electronic / electric equipment parts such as terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars, and the like.
本発明の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。なお、本発明における電子・電気機器用部品とは、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等を含むものである。
この構成の電子・電気機器用部品は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The component for electronic / electrical equipment of the present invention is characterized by comprising the above-described copper alloy for electronic / electrical equipment. The electronic / electrical device parts in the present invention include terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars and the like.
The electronic / electric equipment component having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic / electric equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, and thus has excellent reliability.
本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。
この構成の端子は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The terminal of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned copper alloy for electronic and electrical equipment.
The terminal having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic and electrical equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, and thus has excellent reliability.
本発明のバスバーは、上述の電子・電気機器用銅合金からなることを特徴としている。
この構成のバスバーは、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。
The bus bar of the present invention is characterized by comprising the above-described copper alloy for electronic and electrical equipment.
Since the bus bar having this configuration is manufactured using a copper alloy for electronic and electrical equipment having excellent proof stress, electrical conductivity, and Vickers hardness, it is excellent in reliability.
本発明によれば、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、及び、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子及びバスバーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the copper alloy for electronic / electric equipments which is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and suitable for the components for electronic / electrical equipments, and the electronic / electrical equipment consisting of this copper alloy for electronic / electrical equipments Copper alloy thin plates, parts for electronic / electrical equipment, terminals and bus bars can be provided.
以下に、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満、Ｓｉを０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満、Ｍｇを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有する。また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ未満とされている。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、不可避不純物のうちＯ，Ｓ，Ｃの合計含有量が５０ｍａｓｓｐｐｍ未満とされている。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、ＺｒとＳｉの質量比Ｚｒ／Ｓｉが、２≦Ｚｒ／Ｓｉ≦３０の範囲内とされている。
Below, the copper alloy for electronic and electric apparatuses which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
The copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment has Zr of 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%, Si of 0.002 mass% or more and less than 0.03 mass%, and Mg of 0.001 mass% or more and 0.1 mass%. %, And the balance is composed of Cu and inevitable impurities. Moreover, in the copper alloy for electronic / electrical equipment which is this embodiment, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among inevitable impurities is less than 100 massppm.
Moreover, in the copper alloy for electronic / electric equipment which is this embodiment, the total content of O, S, and C among inevitable impurities is set to less than 50 massppm.
Furthermore, in the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment, the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 30.
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、ＣｕとＺｒとＳｉを含有するＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が存在している。
このＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の少なくとも一部は、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされており、具体的には、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされた比較的微細なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子と、粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とされた比較的粗大なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子とを有している。
And in the copper alloy for electronic and electric devices which is this embodiment, Cu-Zr-Si particle containing Cu, Zr, and Si exists.
At least a part of the Cu—Zr—Si particles has a particle size in the range of 1 nm to 500 nm, specifically, a relatively fine particle size in the range of 1 nm to 500 nm. Cu—Zr—Si particles and relatively coarse Cu—Zr—Si particles having a particle size in the range of 1 μm to 50 μm.
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、表面のビッカース硬さが１００Ｈｖ以上といった特性を有している。 In addition, the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment has characteristics such that the electrical conductivity is 80% IACS or more, the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, and the surface Vickers hardness is 100 Hv or more.
ここで、上述のように成分組成、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の粒径、導電率、０．２％耐力、ビッカース硬さを規定した理由について以下に説明する。 Here, the reason why the component composition, the particle size of the Cu—Zr—Si particles, the electrical conductivity, the 0.2% proof stress, and the Vickers hardness are defined as described above will be described below.
（Ｚｒ：０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満）
Ｚｒは、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を形成し、導電率を維持したまま耐力を向上させる作用効果を有する元素である。また、ビッカース硬さを向上させる作用効果を有する。
ここで、Ｚｒの含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｚｒの含有量が０．２０ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大幅に低下してしまうおそれがあるとともに、溶体化が困難となり、熱間加工時や冷間加工時に断線や割れ等の欠陥が発生するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｚｒの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の個数を確保して強度を確実に向上させるためには、Ｚｒの含有量を０．０４ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．０５ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。また、導電率の低下や加工時の欠陥等を確実に抑制するためには、Ｚｒの含有量を０．１５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、０．１１ｍａｓｓ％以下とすることがさらに好ましい。
(Zr: 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%)
Zr is an element that forms Cu—Zr—Si particles and has an effect of improving proof stress while maintaining conductivity. Moreover, it has the effect of improving Vickers hardness.
Here, when the content of Zr is less than 0.01 mass%, there is a possibility that the effect cannot be sufficiently achieved. On the other hand, when the Zr content is 0.20 mass% or more, the electrical conductivity may be significantly lowered, and solutionization becomes difficult, and disconnection or cracking may occur during hot working or cold working. May cause defects.
From the above, in the present embodiment, the Zr content is set within a range of 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%. In addition, in order to ensure the number of Cu—Zr—Si particles and to surely improve the strength, the Zr content is preferably 0.04 mass% or more, and more preferably 0.05 mass% or more. preferable. Further, in order to reliably suppress a decrease in electrical conductivity and defects during processing, the Zr content is preferably 0.15 mass% or less, and more preferably 0.11 mass% or less.
（Ｓｉ：０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満）
Ｓｉは、上述のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を形成し、導電率を維持したまま耐力を向上させる作用効果を有する元素である。また、ビッカース硬さを向上させる作用効果を有する。
ここで、Ｓｉの含有量が０．００２ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｓｉの含有量が０．０３ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大幅に低下してしまうおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｓｉの含有量を０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の個数を確保して強度を確実に向上させるためには、Ｓｉの含有量を０．００３ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．００４ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。また、導電率の低下を確実に抑制するためには、Ｓｉの含有量を０．０２５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、０．０２ｍａｓｓ％以下とすることがさらに好ましい。
(Si: 0.002 mass% or more and less than 0.03 mass%)
Si is an element that has the effect of forming the above-described Cu—Zr—Si particles and improving the proof stress while maintaining the electrical conductivity. Moreover, it has the effect of improving Vickers hardness.
Here, when content of Si is less than 0.002 mass%, there exists a possibility that the effect cannot be fully achieved. On the other hand, when the Si content is 0.03 mass% or more, the conductivity may be significantly reduced.
From the above, in this embodiment, the Si content is set within a range of 0.002 mass% or more and less than 0.03 mass%. In addition, in order to ensure the number of Cu-Zr-Si particles and to surely improve the strength, the Si content is preferably 0.003 mass% or more, and more preferably 0.004 mass% or more. preferable. Moreover, in order to suppress the fall of electrical conductivity reliably, it is preferable to make content of Si into 0.025 mass% or less, and it is further more preferable to set it as 0.02 mass% or less.
（Ｍｇ：０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満）
Ｍｇは、銅合金の母相中に固溶することで、高い導電性を保持した状態で、強度およびビッカース硬さを向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Ｍｇの含有量が０．００１ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｍｇの含有量が０．１ｍａｓｓ％以上の場合には、熱間加工時に割れが生じ易くなるとともに導電率が大きく低下するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｍｇの含有量を０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｍｇの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上とすることが好ましい。また、導電率の低下を確実に抑制するためには、Ｍｇの含有量を０．０５ｍａｓｓ％未満とすることが好ましい。
(Mg: 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%)
Mg is an element having an effect of improving strength and Vickers hardness while maintaining high conductivity by being dissolved in the parent phase of the copper alloy.
Here, when content of Mg is less than 0.001 mass%, there exists a possibility that the effect cannot be fully achieved. On the other hand, when the Mg content is 0.1 mass% or more, cracking is likely to occur during hot working, and the conductivity may be greatly reduced.
From the above, in the present embodiment, the Mg content is set in a range of 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%. In addition, in order to make the above-mentioned effect effective, it is preferable that the Mg content is 0.01 mass% or more. Moreover, in order to suppress the fall of electrical conductivity reliably, it is preferable that content of Mg shall be less than 0.05 mass%.
（Ｂ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ：合計で１００ｍａｓｓｐｐｍ未満）
上述のように、最適な特性を得るためには、Ｚｒ量、Ｓｉ量を適正に制御する必要がある。ここで、銅合金中のＺｒと反応して晶出物を形成するＢ、Ｐは、上記のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の形成によって強度およびビッカース硬さを向上させる効果の妨げとなるため、厳しく管理する必要がある。また、Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏは、Ｓｉと化合物を形成し、同じく上記のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の形成の妨げとなる。さらに、これらの化合物は破壊の起点として働き、熱間圧延性、冷間圧延性を劣化させるおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量を１００ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。これらの化合物の形成を確実に防ぐために、Ｂ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量を２０ｍａｓｓｐｐｍ未満にすることがより望ましい。
さらに、銅合金中のＺｒと反応して晶出物を形成するＢ、Ｐは、その合計含有量が４ｍａｓｓｐｐｍ未満であることがより望ましい。また、Ｓｉと化合物を形成するＮｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏは、その合計含有量が１６ｍａｓｓｐｐｍ未満であることがより望ましい。
(B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co: less than 100 massppm in total)
As described above, in order to obtain optimum characteristics, it is necessary to appropriately control the Zr amount and the Si amount. Here, B and P that react with Zr in the copper alloy to form a crystallized product hinder the effect of improving the strength and Vickers hardness due to the formation of the Cu—Zr—Si particles. Need to manage. Further, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co form a compound with Si, which also hinders the formation of the Cu—Zr—Si particles. Furthermore, these compounds serve as a starting point of fracture, and may deteriorate hot rollability and cold rollability.
From the above, in this embodiment, the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among unavoidable impurities is defined to be less than 100 massppm. In order to prevent the formation of these compounds with certainty, it is more desirable to make the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co less than 20 massppm.
Further, B and P that react with Zr in the copper alloy to form a crystallized product preferably have a total content of less than 4 massppm. The total content of Ni, Cr, Ti, Fe, and Co that form a compound with Si is more preferably less than 16 mass ppm.
（Ｏ，Ｓ，Ｃ：合計で５０ｍａｓｓｐｐｍ未満）
Ｏ，Ｓ，Ｃは、ＺｒおよびＭｇと化合物を形成し、上記のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の形成およびＭｇ固溶による強度およびビッカース硬さを向上させる効果の妨げとなる。また、ＺｒおよびＭｇとの化合物は、破壊の起点として働き、熱間圧延性、冷間圧延性を劣化させるおそれがある。
以上のことから、不可避不純物のうちＯ，Ｓ，Ｃの合計含有量を５０ｍａｓｓｐｐｍ未満に規定している。
(O, S, C: less than 50 massppm in total)
O, S, and C form a compound with Zr and Mg, which hinders the effect of improving the strength and Vickers hardness due to the formation of the Cu—Zr—Si particles and Mg solid solution. Moreover, the compound with Zr and Mg acts as a starting point of fracture, and there is a risk of deteriorating hot rollability and cold rollability.
From the above, the total content of O, S, and C among inevitable impurities is specified to be less than 50 massppm.
（その他の不可避不純物：０．１ｍａｓｓ％以下）
なお、上述したＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｏ，Ｓ，Ｃ以外のその他の不可避的不純物としては、Ａｇ，Ｓｎ，Ａｌ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｃａ，Ｔｅ，Ｍｎ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｓｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｅ，Ｎ，Ｈ，Ｈｇ，Ｔｃ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｐｏ，Ｂｉ，ランタノイド等が挙げられる。これらの不可避不純物は、材料の導電率を低下させる効果があるため、総量で０．１ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。
(Other inevitable impurities: 0.1 mass% or less)
Other inevitable impurities other than B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co, O, S, and C described above include Ag, Sn, Al, Zn, Ti, Ca, Te, Mn, and Sr. , Ba, Sc, Y, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re, Ru, Os, Se, Rh, Ir, Pd, Pt, Au, Cd, Ga, In, Li, Ge, As, Sb , Tl, Pb, Be, N, H, Hg, Tc, Na, K, Rb, Cs, Po, Bi, lanthanoid and the like. Since these inevitable impurities have the effect of reducing the electrical conductivity of the material, the total amount is preferably 0.1% by mass or less.
（Ｚｒ／Ｓｉ）
上述のように、ＺｒとＳｉをＣｕ中に添加することにより、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が形成され、導電率を維持したまま耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。
ここで、Ｚｒの含有量（ｍａｓｓ％）とＳｉの含有量（ｍａｓｓ％）との比Ｚｒ／Ｓｉが２未満の場合には、Ｚｒの含有量に対してＳｉの含有量が多く、過剰なＳｉによって導電率が低下してしまうおそれがある。一方、Ｚｒ／Ｓｉが３０を超える場合には、Ｚｒの含有量に対してＳｉの含有量が少なく、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を十分に形成することができず、上述の作用効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｚｒの含有量（ｍａｓｓ％）とＳｉの含有量（ｍａｓｓ％）との比Ｚｒ／Ｓｉを２以上３０以下の範囲内に設定している。なお、導電率の低下を確実に抑制するためには、Ｚｒ／Ｓｉを３以上とすることが好ましい。また、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の個数を確保して強度を確実に向上させるためには、Ｚｒ／Ｓｉを２５以下とすることが好ましく、２０以下とすることがさらに好ましい。
(Zr / Si)
As described above, by adding Zr and Si into Cu, Cu—Zr—Si particles are formed, and the proof stress can be improved while maintaining the electrical conductivity. Moreover, Vickers hardness can be improved.
Here, when the ratio Zr / Si between the content of Zr (mass%) and the content of Si (mass%) is less than 2, the content of Si is larger than the content of Zr and is excessive. There exists a possibility that electrical conductivity may fall with Si. On the other hand, when Zr / Si exceeds 30, the content of Si is small with respect to the content of Zr, and Cu—Zr—Si particles cannot be sufficiently formed, and the above-described effects are sufficiently obtained. There is a risk that it cannot be successful.
From the above, in this embodiment, the ratio Zr / Si between the Zr content (mass%) and the Si content (mass%) is set in the range of 2 to 30. Note that Zr / Si is preferably set to 3 or more in order to reliably suppress a decrease in conductivity. Further, in order to ensure the number of Cu—Zr—Si particles and improve the strength reliably, Zr / Si is preferably 25 or less, and more preferably 20 or less.
（Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子）
ＣｕにＺｒ，Ｓｉを添加した場合には、ＣｕとＺｒとＳｉを含有するＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が存在することになる。本実施形態では、上述のように、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子として、粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とされた比較的粗大な粒子と、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされた微細な粒子が存在している。
ここで、粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とされた粗大なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子は、溶解鋳造時に晶出または偏析したものと推測される。また、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされた微細なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子は、その後の熱処理等において析出したものと推測される。
(Cu-Zr-Si particles)
When Zr or Si is added to Cu, Cu-Zr-Si particles containing Cu, Zr and Si are present. In the present embodiment, as described above, as the Cu—Zr—Si particles, relatively coarse particles having a particle diameter in the range of 1 μm or more and 50 μm or less, and a particle diameter in the range of 1 nm or more and 500 nm or less. Fine particles are present.
Here, it is presumed that coarse Cu—Zr—Si particles having a particle diameter in the range of 1 μm or more and 50 μm or less were crystallized or segregated during melt casting. In addition, it is presumed that fine Cu—Zr—Si particles having a particle diameter in the range of 1 nm to 500 nm are precipitated in the subsequent heat treatment or the like.
粒径１μｍ以上５０μｍ以下の粗大なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子は、強度向上には寄与しないが、プレス打ち抜き等に代表されるせん断加工を実施した際に破壊の起点となり、せん断加工性を大幅に向上させることが可能となる。
一方、粒径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の微細なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子は、強度向上に寄与し、高い導電率を維持したまま耐力の向上を図ることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。
Coarse Cu—Zr—Si particles having a particle size of 1 μm or more and 50 μm or less do not contribute to improvement in strength, but when shearing represented by press punching or the like is performed, the starting point of fracture greatly increases shearing workability. It becomes possible to improve.
On the other hand, fine Cu—Zr—Si particles having a particle diameter of 1 nm or more and 500 nm or less contribute to strength improvement and can improve yield strength while maintaining high conductivity. Moreover, Vickers hardness can be improved.
（導電率：８０％ＩＡＣＳ以上）
Ｚｒ、ＳｉがＣｕの母相中に固溶している場合には、導電率が大幅に低下することになる。一方、本実施形態では、導電率を８０％ＩＡＣＳ以上に規定しているので、上述のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が十分に存在していることになり、確実に強度の向上及びせん断加工性の向上を図ることが可能となる。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、導電率を８５％ＩＡＣＳ以上とすることが好ましく、８８％ＩＡＣＳ以上とすることがさらに好ましい。
(Conductivity: 80% IACS or higher)
In the case where Zr and Si are dissolved in the Cu matrix, the electrical conductivity is greatly reduced. On the other hand, in this embodiment, since the electrical conductivity is specified to be 80% IACS or more, the above-described Cu-Zr-Si particles are sufficiently present, and the improvement in strength and the shear workability are ensured. It is possible to improve.
In order to ensure that the above-described effects are achieved, the conductivity is preferably 85% IACS or more, and more preferably 88% IACS or more.
（０．２％耐力：３００ＭＰａ以上）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上である場合には、容易に塑性変形しなくなるため、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子機器用部品に特に適している。
なお、０．２％耐力は３２５ＭＰａ以上であることが好ましく、３５０ＭＰａ以上がさらに好ましい。
(0.2% proof stress: 300 MPa or more)
When the 0.2% proof stress is 300 MPa or more in the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment, the plastic alloy is not easily plastically deformed. Therefore, for electronic equipment such as terminals such as connectors, relays, and lead frames. Especially suitable for parts.
The 0.2% proof stress is preferably 325 MPa or more, and more preferably 350 MPa or more.
（ビッカース硬さが１００Ｈｖ以上）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、ビッカース硬さを向上させるとせん断加工性が向上することになる。さらに、表面の傷つき難さ（耐摩耗性）も向上することになる。以上のことから、本実施形態では、ビッカース硬さを１００Ｈｖ以上に設定している。
なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、ビッカース硬さは１２５Ｈｖ以上であることがさらに好ましい。
(Vickers hardness is 100Hv or more)
In the copper alloy for electronic / electric equipment according to this embodiment, the shear workability is improved when the Vickers hardness is improved. Furthermore, the difficulty of scratching the surface (wear resistance) is also improved. From the above, in the present embodiment, the Vickers hardness is set to 100 Hv or more.
In addition, in order to make the above-mentioned action and effect work reliably, the Vickers hardness is more preferably 125 Hv or more.
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法について、図１に示すフロー図を参照して説明する。 Next, a manufacturing method of the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment having such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇを添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を溶製する。なお、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇの添加には、Ｚｒ単体、Ｓｉ単体及びＭｇ単体などの金属単体やＣｕ−Ｚｒ、Ｃｕ−Ｓｉ及びＣｕ−Ｍｇなどの母合金等を用いることができる。また、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇを含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。
(Melting / Casting Process S01)
First, components are adjusted by adding Zr, Si and Mg to a molten copper obtained by dissolving a copper raw material, and a molten copper alloy is melted. For the addition of Zr, Si and Mg, a simple metal such as Zr, Si and Mg, or a mother alloy such as Cu-Zr, Cu-Si and Cu-Mg can be used. Moreover, you may melt | dissolve the raw material containing Zr, Si, and Mg with a copper raw material.
銅溶湯は、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる４ＮＣｕとすることが好ましい。また、銅合金溶湯の溶製時には、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇの酸化等を抑制するために、真空炉、あるいは、不活性ガス雰囲気または還元性雰囲気とされた雰囲気炉を用いることが好ましい。
そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。
The molten copper is preferably made of so-called 4NCu having a purity of 99.99 mass% or more. Further, when the molten copper alloy is melted, it is preferable to use a vacuum furnace or an atmosphere furnace having an inert gas atmosphere or a reducing atmosphere in order to suppress oxidation of Zr, Si and Mg.
Then, the copper alloy molten metal whose components are adjusted is poured into a mold to produce an ingot. In consideration of mass production, it is preferable to use a continuous casting method or a semi-continuous casting method.
（熱処理工程Ｓ０２）
次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために熱処理を行う。鋳塊を８００℃以上１０８０℃以下にまで加熱する熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇを均質に拡散、あるいは、Ｚｒ、Ｓｉ及びＭｇを母相中に固溶させる。この熱処理工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
加熱後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が２００℃／ｍｉｎ以上となる方法を採用することが好ましい。
(Heat treatment step S02)
Next, heat treatment is performed for homogenization and solution of the obtained ingot. By performing a heat treatment for heating the ingot to 800 ° C. or more and 1080 ° C. or less, Zr, Si and Mg are homogeneously diffused in the ingot or Zr, Si and Mg are dissolved in the matrix. This heat treatment step S02 is preferably performed in a non-oxidizing or reducing atmosphere.
Although the cooling method after a heating is not specifically limited, It is preferable to employ | adopt the method that cooling rate becomes 200 degrees C / min or more, such as water quenching.
（熱間加工工程Ｓ０３）
次に、粗加工の効率化と組織の均一化のために熱間加工を実施する。加工方法は特に限定されないが、最終形状が板、条の場合は圧延を採用することが好ましい。線や棒の場合には押出や溝圧延、バルク形状の場合には鍛造やプレスを採用することが好ましい。熱間加工時の温度も特に限定されないが、５００℃以上１０５０℃以下の範囲内とすることが好ましい。
なお、熱間加工後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が２００℃／ｍｉｎ以上となる方法を採用することが好ましい。
(Hot processing step S03)
Next, hot working is performed in order to increase the efficiency of rough machining and make the structure uniform. The processing method is not particularly limited, but when the final shape is a plate or strip, it is preferable to employ rolling. It is preferable to employ extrusion or groove rolling in the case of a wire or bar, and forging or pressing in the case of a bulk shape. The temperature during hot working is also not particularly limited, but is preferably in the range of 500 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower.
In addition, the cooling method after hot working is not particularly limited, but it is preferable to employ a method in which the cooling rate is 200 ° C./min or higher, such as water quenching.
（中間加工工程Ｓ０４）
また、熱間加工の後の熱間加工材に対して、中間加工を施してもよい。中間加工工程Ｓ０４における温度条件は特に限定はないが、冷間加工となる−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましい。また、中間加工工程Ｓ０４における加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、最終形状を得るまでの繰返し回数を減らすためには、２０％以上とすることが好ましい。また、加工率を３０％以上とすることがより好ましい。塑性加工方法は特に限定されないが、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。
(Intermediate processing step S04)
Moreover, you may perform an intermediate process with respect to the hot work material after a hot process. The temperature condition in the intermediate processing step S04 is not particularly limited, but is preferably in the range of −200 ° C. to 200 ° C., which is cold processing. Further, the processing rate in the intermediate processing step S04 is appropriately selected so as to approximate the final shape, but is preferably 20% or more in order to reduce the number of repetitions until the final shape is obtained. Moreover, it is more preferable that the processing rate is 30% or more. The plastic working method is not particularly limited, and for example, rolling, wire drawing, extrusion, groove rolling, forging, pressing, and the like can be employed.
（中間熱処理工程Ｓ０５）
また、溶体化の徹底、再結晶組織化または加工性向上のための軟化を目的として中間熱処理を加えてもよい。
中間熱処理工程Ｓ０５における熱処理方法は特に限定はないが、好ましくは５００℃以上１０５０℃以下の条件で、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で熱処理を行うことが好ましい。
ここで、上述の中間加工工程Ｓ０４及び中間熱処理工程Ｓ０５は、繰り返し実施してしてもよい。
(Intermediate heat treatment step S05)
In addition, an intermediate heat treatment may be added for the purpose of thorough solutionization, recrystallization structure, or softening for improving workability.
The heat treatment method in the intermediate heat treatment step S05 is not particularly limited, but the heat treatment is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere or a reducing atmosphere under conditions of 500 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower.
Here, the intermediate processing step S04 and the intermediate heat treatment step S05 described above may be repeatedly performed.
（仕上加工工程Ｓ０６）
次に、上記の工程を施した材料を必要に応じて切断するとともに、表面に形成された酸化膜等を除去するために必要に応じて表面研削を行う。そして、所定の加工率で冷間加工を実施する。なお、この仕上加工工程Ｓ０６における温度条件は特に限定はないが、−２００℃から２００℃の範囲内とすることが好ましい。また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、加工硬化によって強度を向上させるためには、加工率を３０％以上とすることが好ましく、さらなる強度の向上を図る場合には、加工率を５０％以上とすることがより好ましい。塑性加工方法は特に限定されないが、最終形状が板、条の場合は圧延を採用することが好ましい。線や棒の場合には押出や溝圧延、バルク形状の場合には鍛造やプレスを採用することが好ましい。
(Finishing process S06)
Next, the material subjected to the above steps is cut as necessary, and surface grinding is performed as necessary in order to remove an oxide film or the like formed on the surface. Then, cold working is performed at a predetermined working rate. The temperature condition in this finishing step S06 is not particularly limited, but is preferably in the range of −200 ° C. to 200 ° C. Further, the processing rate is appropriately selected so as to approximate the final shape, but in order to improve the strength by work hardening, the processing rate is preferably set to 30% or more, and further improvement of the strength is achieved. When aiming, it is more preferable that the processing rate is 50% or more. The plastic working method is not particularly limited, but when the final shape is a plate or strip, it is preferable to employ rolling. It is preferable to employ extrusion or groove rolling in the case of a wire or bar, and forging or pressing in the case of a bulk shape.
（時効熱処理工程Ｓ０７）
次に、仕上加工工程Ｓ０６によって得られた仕上加工材に対して、強度、導電率の上昇のために、時効熱処理を実施する。この時効熱処理工程Ｓ０７により、粒径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の微細なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が析出することになる。
ここで熱処理温度は特に限定しないが、最適なサイズのＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を均一に分散析出させるために、２５０℃以上６００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、導電率によって析出状態を把握できることから、所定の導電率となるように、熱処理条件（温度、時間）を適宜設定することが好ましい。
ここで、上述の仕上加工工程Ｓ０６と時効熱処理工程Ｓ０７とを、繰り返し実施してもよい。また、時効熱処理工程Ｓ０７の後に、形状修正や強度向上のために１％から７０％の加工率で冷間加工を行ってもよい。さらに、調質や残留ひずみの除去のために熱処理を行ってもよい。なお、熱処理後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が２００℃／ｍｉｎ以上となる方法を採用することが好ましい。
(Aging heat treatment step S07)
Next, an aging heat treatment is performed on the finished material obtained in the finishing step S06 in order to increase strength and conductivity. By this aging heat treatment step S07, fine Cu—Zr—Si particles having a particle size of 1 nm or more and 500 nm or less are precipitated.
Here, the heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 250 ° C. or more and 600 ° C. or less in order to uniformly disperse and precipitate optimally sized Cu—Zr—Si particles. In addition, since a precipitation state can be grasped | ascertained by electrical conductivity, it is preferable to set heat processing conditions (temperature, time) suitably so that it may become predetermined | prescribed electrical conductivity.
Here, the finish processing step S06 and the aging heat treatment step S07 described above may be repeated. Further, after the aging heat treatment step S07, cold working may be performed at a working rate of 1% to 70% for shape correction and strength improvement. Further, heat treatment may be performed for refining and removal of residual strain. The cooling method after the heat treatment is not particularly limited, but it is preferable to employ a method in which the cooling rate is 200 ° C./min or more, such as water quenching.
以上のようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金が製出されることになる。この電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、ビッカース硬さが１００Ｈｖ以上とされている。
また、仕上加工工程Ｓ０６における加工方法として圧延を適用した場合、板厚０．０５〜１．０ｍｍ程度の電子・電気機器用銅合金薄板（条材）を得ることができる。このような薄板は、これをそのまま電子・電気機器用部品に使用してもよいが、板面の一方、もしくは両面に、膜厚０．１〜１０μｍ程度のＳｎめっきまたはＡｇめっきを施して、めっき付き銅合金条としてもよい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金（電子・電気機器用銅合金薄板）を素材として、打ち抜き加工や曲げ加工等を施すことにより、例えばコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバーといった電子・電気機器用部品が成形される。
As described above, the copper alloy for electronic / electric equipment according to the present embodiment is produced. This copper alloy for electronic / electrical equipment has a 0.2% proof stress of 300 MPa or more and a Vickers hardness of 100 Hv or more.
Moreover, when rolling is applied as the processing method in the finish processing step S06, a copper alloy thin plate (strip material) for electronic / electric equipment having a thickness of about 0.05 to 1.0 mm can be obtained. Such a thin plate may be used as it is for parts for electronic and electrical equipment, but on one or both sides of the plate, Sn plating or Ag plating with a film thickness of about 0.1 to 10 μm is applied, It is good also as a copper alloy strip with plating.
Furthermore, by using a copper alloy for electronic / electric equipment (copper alloy thin plate for electronic / electric equipment) according to the present embodiment as a raw material, for example, terminals such as connectors, relays, lead frames, Parts for electronic and electrical equipment such as bus bars are molded.
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．２０ｍａｓｓ％未満、Ｓｉを０．００２ｍａｓｓ％以上０．０３ｍａｓｓ％未満の範囲で含んでいるので、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を形成させて、導電率を維持したまま耐力を向上させる、あるいは、耐力を維持したまま導電率を向上させることができるとともに、ビッカース硬さを向上させることができる。
さらに、Ｍｇを０．００１ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％未満の範囲で含んでいるので、銅の母相中にＭｇを固溶させることで、高い導電率を維持したまま耐力をさらに向上させることができる。
According to the copper alloy for electronic / electric equipment of the present embodiment configured as described above, Zr is 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%, and Si is 0.002 mass% or more and less than 0.03 mass%. Since it is included in the range, Cu-Zr-Si particles can be formed to improve the proof stress while maintaining the electrical conductivity, or to improve the electrical conductivity while maintaining the proof strength, and to improve the Vickers hardness. Can be improved.
Furthermore, since Mg is contained in the range of 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%, it is possible to further improve the yield strength while maintaining high conductivity by dissolving Mg in the copper matrix. it can.
また、不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ未満に制限されているので、ＺｒやＳｉがこれら不可避不純物と反応して消費されてしまうことを抑制できる。
さらに、本実施形態では、ＺｒやＭｇと化合物（酸化物、硫化物、炭化物等）を形成する元素であるＯ，Ｓ，Ｃの合計含有量を５０ｍａｓｓｐｐｍ未満に制限しているので、ＺｒやＭｇが消費されてしまうことを抑制でき、確実に、耐力、導電率、ビッカース硬さを向上させることができる。また、上述の化合物（酸化物、硫化物、炭化物等）の形成を抑制することで、熱間加工性及び冷間加工性が劣化することを抑制できる。
In addition, since the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, and Co among the inevitable impurities is limited to less than 100 massppm, Zr and Si react with these inevitable impurities and are consumed. Can be suppressed.
Furthermore, in this embodiment, since the total content of O, S, and C, which are elements that form compounds (oxides, sulfides, carbides, etc.) with Zr and Mg, is limited to less than 50 massppm, Zr and Mg Consumption can be suppressed, and the yield strength, conductivity, and Vickers hardness can be reliably improved. Moreover, it can suppress that hot workability and cold workability deteriorate by suppressing formation of the above-mentioned compound (an oxide, sulfide, carbide, etc.).
また、本実施形態では、ＺｒとＳｉの質量比Ｚｒ／Ｓｉが、２≦Ｚｒ／Ｓｉ≦３０の範囲内とされているので、ＺｒとＳｉとの相乗効果により、確実に、耐力、導電率、ビッカース硬さを向上させることができる。詳述すると、上述のように、ＺｒとＳｉの質量比Ｚｒ／Ｓｉを規定することにより、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を十分に形成させることができ、導電率が低下することなく耐力を向上させることができる。また、ビッカース硬さを確実に向上させることが可能となるのである。 In this embodiment, since the mass ratio Zr / Si of Zr and Si is in the range of 2 ≦ Zr / Si ≦ 30, the synergistic effect of Zr and Si ensures that the proof stress, conductivity , Vickers hardness can be improved. Specifically, as described above, by defining the mass ratio Zr / Si of Zr and Si, Cu—Zr—Si particles can be sufficiently formed, and the yield strength is improved without lowering the conductivity. be able to. Moreover, it becomes possible to improve Vickers hardness reliably.
さらに、本実施形態では、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の少なくとも一部は、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされており、具体的には、粒径が１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内とされた比較的微細な粒子と、粒径が１μｍ以上５０μｍ以下の範囲内とされた比較的粗大な粒子とが存在しているので、比較的微細なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子によって、高い導電率を維持したまま耐力の向上を図ることができる。また、ビッカース硬さを向上させることができる。さらに、粒径１μｍ以上５０μｍ以下の比較的粗大なＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子により、せん断加工性を大幅に向上させることが可能となる。 Furthermore, in this embodiment, at least a part of the Cu—Zr—Si particles has a particle size in the range of 1 nm to 500 nm, specifically, a particle size in the range of 1 nm to 500 nm. The relatively fine particles and the relatively coarse particles having a particle size in the range of 1 μm to 50 μm exist, so that the relatively fine Cu—Zr—Si particles have high conductivity. The yield strength can be improved while maintaining the above. Moreover, Vickers hardness can be improved. Further, the relatively coarse Cu—Zr—Si particles having a particle diameter of 1 μm or more and 50 μm or less can greatly improve the shear workability.
また、本実施形態では、導電率が８０％ＩＡＣＳ以上、０．２％耐力が３００ＭＰａ以上、表面のビッカース硬さが１００Ｈｖ以上といった特性を有しているので、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。 In this embodiment, the electrical conductivity is 80% IACS or more, the 0.2% proof stress is 300 MPa or more, and the surface Vickers hardness is 100 Hv or more. Therefore, terminals such as connectors, relays, lead frames It is particularly suitable as a copper alloy for electronic and electrical equipment parts such as bus bars.
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金薄板は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金からなり、さらにせん断加工性にも優れていることから、コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
なお、表面にＳｎめっき又はＡｇめっきを施した電子・電気機器用銅合金薄板においては、各種電子・電気機器用部品の素材として適用可能である。
In addition, the copper alloy thin plate for electronic and electrical equipment according to the present embodiment is made of a copper alloy for electronic and electrical equipment that is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness, and is also excellent in shear workability. It is particularly suitable as a material for parts for electronic and electrical equipment such as terminals such as connectors, relays, lead frames and bus bars.
In addition, in the copper alloy thin plate for electronic / electrical equipment which gave Sn plating or Ag plating on the surface, it is applicable as a raw material of various electronic / electrical equipment parts.
さらに、本実施形態である電子・電気機器用部品（コネクタ等の端子、リレー、リードフレーム、バスバー等）は、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れた電子・電気機器用銅合金を用いて製造されているので、信頼性に優れている。 Furthermore, the electronic / electronic device parts (terminals such as connectors, relays, lead frames, bus bars, etc.) according to this embodiment are made of copper alloy for electronic / electrical devices, which has excellent strength, conductivity, and Vickers hardness. Because it is manufactured, it has excellent reliability.
以上、本発明の実施形態である電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用部品、端子、リレー、バスバーについて説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上述の実施形態では、電子・電気機器用銅合金の製造方法の一例について説明したが、電子・電気機器用銅合金の製造方法は、実施形態に限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
As described above, the copper alloy for electronic / electric equipment, the copper alloy thin plate for electronic / electric equipment, the component for electronic / electric equipment, the terminal, the relay, and the bus bar according to the embodiment of the present invention have been described, but the present invention is not limited thereto. The present invention can be changed as appropriate without departing from the technical idea of the invention.
For example, in the above-described embodiment, an example of a method for producing a copper alloy for electronic / electric equipment has been described. However, the method for producing a copper alloy for electronic / electric equipment is not limited to the embodiment, and an existing production method. You may manufacture it, selecting a method suitably.
以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
純度９９．９９ｍａｓｓ％以上の無酸素銅（ＡＳＴＭ Ｆ６８−Ｃｌａｓｓ１）からなる銅原料を準備し、これを高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ａｒガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。得られた銅溶湯内に、各種添加元素を添加して表１に示す成分組成に調製し、水冷銅鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、厚さ約２０ｍｍ×幅約２００ｍｍ×長さ約３０〜４０ｍｍとした。
Below, the result of the confirmation experiment performed in order to confirm the effect of this invention is demonstrated.
A copper raw material made of oxygen-free copper (ASTM F68-Class 1) having a purity of 99.99 mass% or more was prepared, charged in a high-purity graphite crucible, and melted at high frequency in an atmosphere furnace having an Ar gas atmosphere. . Various additive elements were added to the obtained copper melt to prepare the component composition shown in Table 1, and poured into a water-cooled copper mold to produce an ingot. The size of the ingot was about 20 mm thick × about 200 mm wide × about 30-40 mm long.
得られた鋳塊に対して、Ａｒガス雰囲気中において、均質化と溶体化のために表２に記載の温度条件で４時間の加熱を行う熱処理工程を実施し、その後、水焼き入れを実施した。熱処理後の鋳塊を切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。 The obtained ingot was subjected to a heat treatment step of heating for 4 hours under the temperature conditions shown in Table 2 for homogenization and solution treatment in an Ar gas atmosphere, and then water quenching was performed. did. The ingot after the heat treatment was cut and surface grinding was performed to remove the oxide film.
その後、表２に記載された加工率、温度にて熱間圧延を行い、水焼き入れを実施した後、表２に記載された条件にて仕上加工工程として冷間圧延を実施し、厚さ約０．５ｍｍの条材を製出した。
そして、得られた条材に対して、表２に記載された温度にて、表２に記載の導電率となるまで時効熱処理を実施し、特性評価用条材を作成した。
Then, after performing hot rolling at the processing rate and temperature described in Table 2 and performing water quenching, cold rolling is performed as a finishing process under the conditions described in Table 2, and the thickness A strip of about 0.5 mm was produced.
And the aging heat processing was implemented with respect to the obtained strip material at the temperature described in Table 2 until it became the electrical conductivity of Table 2, and the strip material for characteristic evaluation was created.
なお、この特性評価用条材のうち、Ｂ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｏ，Ｓ，Ｃ以外のその他の不可避的不純物の総量は、０．０１〜０．０９ｍａｓｓ％であった。 The total amount of other inevitable impurities other than B, P, Ni, Cr, Ti, Fe, Co, O, S, and C is 0.01 to 0.09 mass%. there were.
（加工性評価）
加工性の評価として、前述の仕上加工工程（冷間圧延時）における耳割れの有無を観察した。目視で耳割れが全くあるいはほとんど認められなかったものを「◎」、長さ１ｍｍ未満の小さな耳割れが発生したものを「○」、長さ１ｍｍ以上３ｍｍ未満の耳割れが発生したものを「△」、長さ３ｍｍ以上の大きな耳割れが発生したものを「×」とした。耳割れの長さが１ｍｍ以上３ｍｍ未満である「△」は実用上問題がないと判断した。
なお、耳割れの長さとは、圧延材の幅方向端部から幅方向中央部に向かう耳割れの長さのことである。評価結果を表２に示す。
(Processability evaluation)
As evaluation of workability, the presence or absence of the ear crack in the above-mentioned finishing process (at the time of cold rolling) was observed. “◎” indicates that no or almost no ear cracks were visually observed, “◯” indicates that small ear cracks having a length of less than 1 mm occurred, and “◯” indicates that ear cracks having a length of 1 mm or more and less than 3 mm occurred. "△" and the thing with which the big ear crack more than 3 mm in length generate | occur | produced was set to "x". “Δ” in which the length of the ear crack was 1 mm or more and less than 3 mm was determined to have no practical problem.
In addition, the length of an ear crack is the length of the ear crack which goes to the width direction center part from the width direction edge part of a rolling material. The evaluation results are shown in Table 2.
（粒子観察）
Ｃｕ、Ｚｒ、Ｓｉを含有するＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子を確認するため、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ：日本電子株式会社製、ＪＥＭ−２０１０Ｆ）を用いて粒子観察し、ＥＤＸ分析（エネルギー分散型Ｘ線分光法）を実施した。
まず、図２に示すように、ＴＥＭを用いて２０，０００倍（観察視野：２×１０７ｎｍ２）で観察した。そして、観察された粒子について、図３に示すように、１００，０００倍（観察視野：７×１０５ｎｍ２）観察を行った。また、粒径が１０ｎｍ未満の粒子については、さらに５００，０００倍（観察視野：３×１０４ｎｍ２）で観察を行った。
また、観察された粒子について、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分光法）を用いて組成を分析し、Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子であることを確認した。ＥＤＸ分析結果の一例を図４に示す。
(Particle observation)
In order to confirm Cu-Zr-Si particles containing Cu, Zr, and Si, particles were observed using a transmission electron microscope (TEM: JEOL Ltd., JEM-2010F), and EDX analysis (energy dispersive X Line spectroscopy).
First, as shown in FIG. 2, it observed by 20,000 times (observation visual field: 2 * 10 < 7 > nm < 2 >) using TEM. Then, the observed particles were observed 100,000 times (observation field: 7 × 10 5 nm 2 ) as shown in FIG. Further, the particles having a particle size of less than 10 nm were further observed at 500,000 times (observation field: 3 × 10 4 nm 2 ).
Moreover, about the observed particle | grains, the composition was analyzed using EDX (energy dispersive X-ray spectroscopy), and it confirmed that it was a Cu-Zr-Si particle. An example of the EDX analysis result is shown in FIG.
Ｃｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子の粒径は、長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とした。
組織観察により、粒径１ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲内のＣｕ−Ｚｒ−Ｓｉ粒子が観察されたものを○、観察されなかったものを×として評価した。評価結果を表２に示す。
The particle diameter of the Cu-Zr-Si particles is such that the major axis (the length of the straight line that can be drawn the longest in the grain without contacting the grain boundary in the middle) and the minor axis (the direction intersecting at right angles to the major axis, The average value of the length of the straight line that can be drawn the longest under non-contacting conditions.
According to the structure observation, the case where Cu-Zr-Si particles within the range of 1 nm to 500 nm in diameter were observed was evaluated as ◯, and the case where Cu—Zr—Si particles were not observed was evaluated as ×. The evaluation results are shown in Table 2.
（導電率）
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。測定結果を表２に示す。
(conductivity)
A test piece having a width of 10 mm and a length of 60 mm was taken from the strip for characteristic evaluation, and the electrical resistance was determined by a four-terminal method. Moreover, the dimension of the test piece was measured using the micrometer, and the volume of the test piece was calculated. And electrical conductivity was computed from the measured electrical resistance value and volume. In addition, the test piece was extract | collected so that the longitudinal direction might become perpendicular | vertical with respect to the rolling direction of the strip for characteristic evaluation. The measurement results are shown in Table 2.
（機械的特性）
特性評価用条材からＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、オフセット法により０．２％耐力、引張強さを測定した。なお、試験片は、引張試験の引張方向が特性評価用条材の圧延方向に対して垂直になるように採取した。
(Mechanical properties)
A No. 13B test piece defined in JIS Z 2241 was sampled from the strip for property evaluation, and 0.2% proof stress and tensile strength were measured by an offset method. In addition, the test piece was extract | collected so that the tension direction of a tension test might become perpendicular | vertical with respect to the rolling direction of the strip for characteristic evaluation.
（ビッカース硬さ）
ＪＩＳ Ｚ ２２４４に規定されているマイクロビッカース硬さ試験方法に準拠し、試験荷重０．９８Ｎでビッカース硬さを測定した。なお、測定位置は、特性評価用試験片の圧延面とした。評価結果を表２に示す。
(Vickers hardness)
Based on the micro Vickers hardness test method defined in JIS Z 2244, the Vickers hardness was measured at a test load of 0.98 N. The measurement position was the rolling surface of the characteristic evaluation test piece. The evaluation results are shown in Table 2.
（Ｚｒ、Ｓｉ、Ｍｇ、その他の添加元素及び不純物含有量の測定方法）
Ｚｒ、Ｓｉ、Ｍｇと比較例５のＮｉ、Ｃｏ、比較例６のＣｒは、誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ）を用いて測定した。
Ｈ、Ｎの分析は、熱伝導度法で行い、Ｏ，Ｓ，Ｃの分析は、赤外線吸収法で行った。その他不可避不純物はグロー放電質量分析装置（ＧＤ−ＭＳ）を用いて測定した。
(Method for measuring Zr, Si, Mg, other additive elements and impurity content)
Zr, Si, Mg, Ni and Co of Comparative Example 5, and Cr of Comparative Example 6 were measured using an inductively coupled plasma emission spectrometer (ICP-AES).
Analysis of H and N was performed by a thermal conductivity method, and analysis of O, S, and C was performed by an infrared absorption method. Other inevitable impurities were measured using a glow discharge mass spectrometer (GD-MS).
成分組成、製造工程、評価結果を表１、２に示す。 Tables 1 and 2 show the component composition, manufacturing process, and evaluation results.
比較例１は、Ｚｒが本発明の範囲よりも少なく、耐力及びビッカース硬さが不十分であった。また、Ｃｕ-Ｚｒ-Ｓｉ粒子は観察されなかった。
比較例２は、Ｚｒが本発明の範囲よりも多く、冷間圧延時に大きな割れが発生した。このため、その後の評価を中止した。
比較例３は、Ｓｉが本発明の範囲よりも少なく、耐力が不十分であった。また、Ｃｕ-Ｚｒ-Ｓｉ粒子は観察されなかった。
比較例４は、Ｓｉが本発明の範囲よりも多く、導電率が大きく低下した。
比較例５は、Ｍｇが本発明の範囲よりも少なく、耐力が不十分であった。
比較例６は、Ｍｇが本発明の範囲よりも多く、熱間圧延時に大きな割れが発生した。このため、その後の工程及び評価を中止した。
In Comparative Example 1, Zr was less than the range of the present invention, and the proof stress and Vickers hardness were insufficient. Further, Cu—Zr—Si particles were not observed.
In Comparative Example 2, Zr was larger than the range of the present invention, and a large crack occurred during cold rolling. For this reason, subsequent evaluation was stopped.
In Comparative Example 3, Si was less than the range of the present invention, and the proof stress was insufficient. Further, Cu—Zr—Si particles were not observed.
In Comparative Example 4, Si was more than the range of the present invention, and the conductivity was greatly reduced.
In Comparative Example 5, Mg was less than the range of the present invention, and the proof stress was insufficient.
In Comparative Example 6, Mg was larger than the range of the present invention, and a large crack occurred during hot rolling. For this reason, subsequent processes and evaluation were stopped.
比較例７は、不可避不純物であるＮｉ、Ｃｏを本発明の範囲よりも多く含んでおり、導電率が大きく低下した。また、Ｃｕ-Ｚｒ-Ｓｉ粒子は観察されなかった。
比較例８は、不可避不純物であるＣｒを本発明の範囲よりも多く含んでおり、導電率大きく低下した。また、Ｃｕ-Ｚｒ-Ｓｉ粒子は観察されなかった。
Comparative Example 7 contained more inevitable impurities, Ni and Co, than the range of the present invention, and the conductivity was greatly reduced. Further, Cu—Zr—Si particles were not observed.
Comparative Example 8 contained more Cr, which is an unavoidable impurity, than the range of the present invention, and the conductivity was greatly reduced. Further, Cu—Zr—Si particles were not observed.
これに対して、本発明例においては、導電率が高く、かつ、耐力、ビッカース硬さに優れていた。
以上のことから、本発明によれば、耐力、導電率、ビッカース硬さに優れ、電子・電気機器用部品を構成する材料として特に適した電子・電気機器用銅合金を提供することができることが確認された。
On the other hand, in the examples of the present invention, the electrical conductivity was high, and the proof stress and Vickers hardness were excellent.
From the above, according to the present invention, it is possible to provide a copper alloy for electronic / electric equipment that is excellent in yield strength, electrical conductivity, and Vickers hardness and that is particularly suitable as a material constituting electronic / electric equipment parts. confirmed.
Claims (13)
前記不可避不純物のうちＢ，Ｐ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｔｉ，Ｆｅ，Ｃｏの合計含有量が１００ｍａｓｓｐｐｍ未満とされていることを特徴とする電子・電気機器用銅合金。 Zr contains 0.01 mass% or more and less than 0.20 mass%, Si contains 0.002 mass% or more and less than 0.03 mass%, Mg contains 0.001 mass% or more and less than 0.1 mass%, and the balance consists of Cu and inevitable impurities,
A copper alloy for electronic and electrical equipment, wherein the total content of B, P, Ni, Cr, Ti, Fe and Co among the inevitable impurities is less than 100 massppm.
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