JP3353834B2 - 易加工高力銅合金とその製造方法 - Google Patents

易加工高力銅合金とその製造方法

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JP3353834B2
JP3353834B2 JP2000053593A JP2000053593A JP3353834B2 JP 3353834 B2 JP3353834 B2 JP 3353834B2 JP 2000053593 A JP2000053593 A JP 2000053593A JP 2000053593 A JP2000053593 A JP 2000053593A JP 3353834 B2 JP3353834 B2 JP 3353834B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子電気機器用材
に適した高強度,高導電率を有し、かつ打抜き性,被削
性,耐熱性に優れた易加工高力銅合金および易加工高力
銅基焼結合金とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子電気製品の軽薄短小化のニー
ズが高まり、そこで使用される機器の小型化,軽量化を
促している。それに伴って部品の小型化,軽量化,高性
能化の要求が一段と高まっている。そのため、部品を構
成する構造材やコネクター,リードフレーム材等も薄肉
化が図られ、高強度でしかも高導電率を有する材料が必
要になってきた。さらに、これらの材料には所定の形状
に加工する際の打抜き性や被削性および使用中の温度上
昇に耐える耐熱性も要求される。
【0003】導電率は電線,ケーブル,コネクター等の
導体抵抗を決定する因子であり、下記の式で表わされ
る。 rc =(K1 ×K2 ×K3 )×105 /(58×A×η) rc :導体抵抗(Ω/km) A :導体断面積(mm2 ) η :導電率(%) K1 :より込み等による増加率 K2 :抵抗温度係数による増加率 K3 :表皮効果および近接効果による増加率 コネクター等の薄肉化を図ることによって導体断面積A
が小さくなると、導体抵抗rc は増加する。しかし導電
率ηを向上させることによって、この導体抵抗rc の増
加を抑えることができる。つまり導電率ηが大きいほ
ど、導体抵抗rcは小さくなり、コネクターやリードフ
レーム等の薄肉化に効果を発揮する。
【0004】また薄肉化を図るためには素材の強度を高
める必要がある。銅合金の強度を向上する方法として、
従来から時効析出を利用する方法が知られており、たと
えばCu−Be系合金やCu−Ti系合金,Cu−Cr系合金等に適
用されている。しかしこれらの合金は、時効処理によっ
て延性が低下するので、成形等の加工が困難で、割れや
折れを生じるという問題があった。また強度が上昇する
と、導電性が低下するという問題があった。
【0005】特開平9-104935号公報には、高強度導電性
Cr含有銅合金とその製造方法が開示されている。この方
法は、Crを含む銅合金を溶解して、溶融域からの冷却凝
固に際し、第二相としてCrが晶出し、CuとCrの二相複合
材を形成することによって、強度と導電性とを併せ持っ
たCu基合金材を製造しようとするものである。しかしこ
の方法では、所定の形状に成形するときの加工温度や加
工率が特定の範囲に限定されるため、操業条件の管理が
複雑になるという問題があった。また、強度が上昇する
と打抜き性や被削性が低下するという問題があった。
【0006】また特開平9-249925号公報には、高強度導
電性高Cr含有銅合金の製造方法が開示されている。この
方法は、銅中に針状のCrを分散させることによって、高
導電性を損なうことなく高強度化を図るものである。し
かしこの方法では、強度が上昇すると打抜き性や被削性
が低下するという問題があった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消し、高強度および高導電性を有し、かつ打抜
き性,被削性,耐熱性に優れた易加工高力銅合金および
易加工高力銅基焼結合金と、それを安価でしかも容易に
製造する方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、TiおよびZr
内の1種または2種を合計 0.1〜30質量%、Sを0.01〜
20質量%あるいはSとCとを合計0.01〜20質量%含有
し、残部Cuおよび不可避的不純物からなる組成と、Cu基
地中に金属硫化物および/または金属複合炭硫化物が分
散された組織とを有する易加工高力銅合金である。
【0009】前記した易加工高力銅合金の発明において
は、第1の好適態様として、金属硫化物が、 Ti3S、 T
i2S、TiS、 Zr32 およびZrSの内の1種または2種
以上であることが好ましい。また第2の好適態様とし
て、金属複合炭硫化物が、 Ti2CSおよび Zr2Sの
の1種または2種であることが好ましい。
【0010】また本発明は、焼結体中にTiおよびZrの内
の1種または2種を合計 0.1〜30質量%、Sを0.01〜20
質量%あるいはSとCとを合計0.01〜20質量%含有し、
残部Cuおよび不可避的不純物からなる組成と、基地組織
中に金属硫化物および/または金属複合炭硫化物が分散
された組織とを有する易加工高力銅基焼結合金である。
【0011】前記した易加工高力銅基焼結合金の発明に
おいては、第1の好適態様として、金属硫化物が、 Ti3
S、 Ti2S、TiS、 Zr32 およびZrSの内の1種また
は2種以上であることが好ましい。また第2の好適態様
として、金属複合炭硫化物が、 Ti2CSおよび Zr2
内の1種または2種であることが好ましい。
【0012】また本発明は、溶解したCuにTiおよびZr
内の1種または2種を合計 0.1〜30質量%添加し、さら
銅合金中にSが0.01〜20質量%あるいはSとCとが
計0.01〜20質量%相当含まれるようにS源あるいはS源
とC源とを添加して、鋳造を行なう易加工高力銅合金の
製造方法である。前記した易加工高力銅合金の製造方法
の発明においては、第1の好適態様として、鋳造を行な
うことによって得られた鋳塊を溶体化処理した後、熱間
圧延または冷間圧延し、さらに 250〜600 ℃の範囲で時
効処理することが好ましい。
【0013】また第2の好適態様として、S源が、S、
CuSおよび Cu2Sの内の1種または2種以上であること
が好ましい。また本発明は、Cu粉末にTiおよびZrの内の
1種または2種の粉末を 0.1〜30質量%混合し、さらに
銅基焼結合金中にSが0.01〜20質量%あるいはSとCと
合計0.01〜20質量%相当含まれるようにS源あるいは
S源とC源とを混合し、得られた混合粉末を所定の形状
に加圧成形した後、焼結する易加工高力銅基焼結合金の
製造方法である。
【0014】前記した易加工高力銅基焼結合金の製造方
法の発明においては、第1の好適態様として、焼結を行
なうことによって得られた焼結体を 250〜600 ℃の範囲
で時効処理することが好ましい。また第2の好適態様と
して、S源が、S、CuSおよび Cu2Sの内の1種または
2種以上であることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】まず本発明の銅合金および銅基焼
結合金について説明する。本発明の銅合金の組成は、Ti
よびZrの内の1種または2種を合計 0.1〜30質量%含
有し、Sを0.01〜20質量%あるいはSとCとを合計0.01
〜20質量%含有する。また、本発明の銅合金の組織は、
Cu基地中に金属硫化物および/または金属複合炭硫化物
が分散されている。
【0016】TiおよびZrの内の1種または2種の含有量
が合計 0.1質量%未満の場合は強度,導電性等の特性改
善の効果が現われず、合計30質量%を超える場合は導電
性が著しく低下する。したがって、これらの金属の含有
量は合計 0.1〜30質量%の範囲を満足する必要がある。
Sの含有量あるいはSとCとの合計含有量が0.01質量%
未満の場合は硫化物の生成が微少であるため、強度,導
電性等の特性改善の効果が現われず、20質量%を超える
場合は導電性が低下し、かつ脆化する。したがってSの
含有量あるいはSとCとの合計含有量が0.01〜20質量%
の範囲を満足する必要がある。
【0017】本発明の銅基焼結合金の組成は、Tiおよび
Zrの内の1種または2種を合計 0.1〜30質量%含有し、
Sを0.01〜20質量%あるいはSとCとを合計0.01〜20質
量%含有する。また本発明の銅基焼結合金の組織は、基
地組織中に金属硫化物および/または金属複合炭硫化物
が分散されている。
【0018】TiおよびZrの内の1種または2種の含有量
が合計 0.1質量%未満の場合は強度,導電性等の特性改
善の効果が現われず、合計30質量%を超える場合は導電
性が著しく低下する。したがって、これらの金属の含有
量は合計 0.1〜30質量%の範囲を満足する必要がある。
Sの含有量あるいはSとCとの合計含有量が0.01質量%
未満の場合は硫化物の生成が微少であるため、強度,導
電性等の特性改善の効果が現われず、20質量%を超える
場合は導電性が低下し、かつ脆化する。したがってSの
含有量あるいはSとCとの合計含有量が0.01〜20質量%
の範囲を満足する必要がある。
【0019】本発明においては、Cu基地中に分散させる
金属硫化物は、 Ti3S, Ti2S,TiS, Zr32 および
ZrSの内の1種または2種以上であることが好ましい。
これらの金属硫化物を生成させるために、TiおよびZr
内の1種または2種の金属をCuに添加する。TiおよびZr
は容易に硫化物を形成する金属である。そのため短時間
で硫化物の生成が可能となり生産性が向上するので、経
済的に有利である。
【0020】また本発明においては、Cu基焼結合金の基
地組織中に分散させる金属硫化物は、 Ti3S, Ti2S,
TiS, Zr32 およびZrSの内の1種または2種以上で
あることが好ましい。これらの金属硫化物を生成させる
ために、TiおよびZrの内の1種または2種の金属をCuに
添加する。TiおよびZrは容易に硫化物を形成する金属で
ある。そのため短時間で硫化物の生成が可能となり生産
性が向上するので、経済的に有利である。
【0021】また、本発明においては、Cu基地中に分散
させる金属複合炭硫化物は、 Ti2CSおよび Zr2Sの
内の1種または2種であることが好ましい。これらの金
属複合炭硫化物を生成させるために、TiおよびZrの内の
1種または2種の金属を添加する。TiおよびZrは容易に
複合炭硫化物を形成する金属である。そのため短時間で
複合炭硫化物の生成が可能となり生産性が向上するの
で、経済的に有利である。
【0022】また、本発明においては、Cu基焼結合金の
基地組織中に分散させる金属複合炭硫化物は、 Ti2CS
および Zr2Sの内の1種または2種であることが好ま
しい。これらの金属複合炭硫化物を生成させるために、
TiおよびZrの内の1種または2種の金属をCuに添加す
る。TiおよびZrは容易に複合炭硫化物を形成する金属で
ある。そのため短時間で複合炭硫化物の生成が可能とな
り生産性が向上するので、経済的に有利である。
【0023】本発明の銅合金あるいは銅基焼結合金は、
金属硫化物および/または金属複合炭硫化物をCu基地中
あるいはCu基焼結合金の基地組織中に分散させるもので
ある。金属硫化物および/または金属複合炭硫化物を分
散させることによって強度の向上と導電率の向上を同時
に達成し、しかも打抜き性,被削性および耐熱性にも優
れた銅合金あるいは銅基焼結合金が得られる。
【0024】一般に打抜き性および被削性を向上するた
めに、有害なPbを添加する。しかし本発明の銅合金はPb
を含有しないので、環境汚染防止にも効果がある。次に
本発明の銅合金および銅基焼結合金の製造方法について
説明する。溶解したCuに、TiおよびZrの内の1種または
種を合計 0.1〜30質量%添加し、さらにCu基地中に金
属硫化物を分散させる場合は、銅合金中にSが0.01〜20
質量%相当含まれるようにS源を添加し、あるいはCu基
地中に金属複合炭硫化物を分散させる場合は、銅合金中
にSとCとが合計0.01〜20質量%相当含まれるようにS
源とC源とを添加し、鋳造を行なって鋳塊を得る。
【0025】TiおよびZrの内の1種または2種の添加量
が合計 0.1質量%未満の場合は強度,導電性等の特性改
善の効果が現われず、合計30質量%を超える場合は導電
性が著しく低下する。したがって、これらの金属の添加
量は合計 0.1〜30質量%の範囲を満足する必要がある。
の含有量あるいはSとCとの合計含有量が0.01質量%
未満の場合は硫化物の生成が微少であるため、強度,導
電性等の特性改善の効果が現われず、20質量%を超える
場合は導電性が低下し、かつ脆化する。したがって、S
の含有量あるいはSとCとの合計含有量は0.01〜20質量
%の範囲を満足する必要がある。
【0026】こうして鋳造することによって、Cu基地中
に金属硫化物および/または金属複合炭硫化物を分散さ
せた銅合金が製造できる。さらに特性を改善するため
に、得られた鋳塊を溶体化処理した後、熱間圧延または
冷間圧延し、さらに時効処理することが好ましい。圧延
は、熱間圧延または冷間圧延どちらでも良い。
【0027】またCu粉末に、TiおよびZrの内の1種また
は2種の粉末を 0.1〜30質量%混合し、さらにCu基焼結
合金の基地組織中に金属硫化物を分散させる場合は、銅
基焼結合金中にSが0.01〜20質量%相当含まれるように
S源を混合し、あるいはCu基焼結合金の基地組織中に金
属複合炭硫化物を分散させる場合は、銅基焼結合金中に
SとCとが合計0.01〜20質量%相当含まれるようにS源
とC源とを混合する。
【0028】TiおよびZrの内の1種または2種の粉末の
混合量が合計 0.1質量%未満の場合は強度,導電性等の
特性改善の効果が現われず、合計30質量%を超える場合
は導電性が著しく低下する。したがって、これらの金属
の粉末の混合量は合計 0.1〜30質量%の範囲を満足する
必要がある。
【0029】Sの含有量あるいはSとCとの合計含有
が0.01質量%未満の場合は硫化物の生成が微少であるた
め、強度,導電性等の特性改善の効果が現われず、20質
量%を超える場合は導電性が低下し、かつ脆化する。し
たがって、Sの含有量あるいはSとCとの合計含有量は
0.01〜20質量%の範囲を満足する必要がある。
【0030】得られた混合粉末を用いて所定の形状に加
圧成形した後、焼結することによって、金属硫化物およ
び/または金属複合炭硫化物を分散させた銅基焼結合金
が製造できる。さらに特性を改善するために、得られた
焼結体を時効処理することが好ましい。
【0031】いずれの場合も、時効処理の温度は 250〜
600 ℃の範囲とする必要がある。時効処理の温度が 250
℃未満では、析出硬化が起こらない。 600℃を超える
と、時効硬化は発生せず軟化してしまうからである。本
発明の方法で銅合金あるいは銅基焼結合金を製造する際
に、添加あるいは混合する金属あるいは金属粉末は、Ti
よびZrの内の1種または2種であることが好ましい。
TiおよびZrは、容易に金属硫化物および/または金属複
合炭硫化物を形成する金属である。そのため、短時間で
金属硫化物および/または金属複合炭硫化物の生成が可
能となり生産性が向上するので、経済的に有利である。
【0032】また本発明の銅合金あるいは銅基焼結合金
においては、純銅だけではなく、アルミブロンズ,リン
青銅,黄銅等の既存の銅合金を基地組成として、金属硫
化物および/または金属複合炭硫化物を分散させても同
様の効果が得られる。また本発明においては、S源は、
特定の材料に限定しないが、S,CuSおよびCu2Sの内
の1種または2種以上であることが好ましい。これらの
材料は比較的安価で容易に入手できるので、経済的に有
利である。
【0033】
【実施例】溶解したCuに硫化物を形成する金属としてTi
を添加し、さらにCuSおよび Cu2Sを添加して、表1に
示す5種類の成分の銅合金を溶解した後、鋳造して、厚
さ30mmの鋳塊を製造した。なお、銅合金A〜Dは本発明
の例であり、銅合金UはSを含まない比較例である。
【0034】また溶解したCuに、硫化物を形成する金属
としてZrを添加し、さらにCuSおよび Cu2Sを添加し
て、表2に示す5種類の成分の銅合金を溶解した後、鋳
造して、厚さ30mmの鋳塊を製造した。なお、銅合金E〜
Hは本発明の例であり、銅合金VはSを含まない比較例
である。次に、溶解したCuに、複合炭硫化物を形成する
金属としてTiあるいはZrを添加し、さらにCuS, Cu2
およびCを添加して、表3に示す2種類の成分の銅合金
を溶解した後、鋳造して、厚さ30mmの鋳塊を製造した。
【0035】
【表1】
【0036】
【表2】
【0037】
【表3】
【0038】得られた鋳塊を 900℃で20分間加熱保持し
て溶体化処理を行なった後、室温に冷却して冷間圧延を
行ない、厚さ6mmの板材とした。さらに種々の温度で時
効処理を行なった。時効時間は1時間とした。こうして
得られた板材のビッカース硬さ(Hv)および導電率
(%IACS)を測定した。その結果を表4,6,7に
示す。なお導電率(%IACS)は、国際標準軟銅の体
積比抵抗17.241×10-9μΩ・mを材料の体積比抵抗で除
した百分率の比である。
【0039】また銅合金Cについて、時効時間を 0.5〜
100hr の範囲で変化させて、時効時間(hr)と硬さ(H
v)の関係を調査した。その結果を表5に示す。
【0040】
【表4】
【0041】
【表5】
【0042】
【表6】
【0043】
【表7】
【0044】表4〜7に示した測定結果の、時効温度
(℃)とビッカース硬さ(Hv)との関係,時効温度
(℃)と導電率(%IACS)との関係および時効時間
(hr)とビッカース硬さ(Hv)との関係を図1〜7に
示す。図1,図4および図6に示すように、銅合金A〜
Jのビッカース硬さは、溶体化処理した後の硬さと比較
して、冷間圧延によって硬さが上昇し、さらに時効処理
することによって硬さが上昇した。時効温度が 250℃以
上であればビッカース硬さは、冷間圧延した後の硬さよ
り上昇した。時効温度が 600℃以下であればビッカース
硬さは、溶体化処理した後の硬さより高くなっている。
【0045】つまり時効温度は 250〜600 ℃の範囲とす
る必要がある。ただし時効処理によって硬さを、冷間圧
延した後の値より高めるためには、 300〜550 ℃の範囲
で時効処理を行なうことが好ましく、 400〜500 ℃の範
囲で時効処理を行なうと最も効果が大きい。また図2,
図5および図7に示すように、銅合金A〜Jの導電率
は、時効温度250〜600 ℃の範囲で時効処理することに
よって、溶体化処理した後の導電率より上昇した。
【0046】つまり時効温度は 250〜600 ℃の範囲とす
る必要がある。ただし時効処理によって導電率を、冷間
圧延した後の値より高めるためには、 300〜550 ℃の範
囲で時効処理を行なうことが好ましく、 400〜500 ℃の
範囲で時効処理を行なうと最も効果が大きい。本発明の
銅合金においては、TiおよびZrの内の1種または2種を
合計 0.1〜30質量%含有する必要があるが、強度や導電
率等を顕著に向上させるためには、表1〜3に示すよう
に含有量を 1.0〜10質量%とすることが好ましい。
【0047】また、本発明の銅合金においては、Sを0.
01〜20質量%あるいはSとCとを合計0.01〜20質量%含
有する必要があるが、強度や導電率等を顕著に向上させ
るためには、表1〜3に示すように含有量を0.05〜2.0
質量%とすることが好ましい。時効時間は、図3に示す
ように、 0.5〜1hrの範囲では時効時間が長くなるにつ
れてビッカース硬さは上昇した。時効時間が1hr以上で
あれば、時効時間に関わらずビッカース硬さはほぼ一定
であった。ただし時効温度が 350℃の場合は、時効時間
が 100hrであってもビッカース硬さは上昇した。しかし
長時間の時効処理は経済的に不利であり、また時効温度
によっては時効時間が10hrを超えるとビッカース硬さが
低下するため、時効時間は 0.5〜10hrの範囲であること
が好ましく、さらに1〜10hrの範囲であることが一層好
ましい。
【0048】次に、銅合金A〜Jの耐熱性,打抜き性,
被削性および曲げ加工性を調査した。耐熱性は軟化温度
で評価し、打抜き性,曲げ加工性はバリ発生の有無,割
れ発生の有無,しわ発生の有無で評価した。被削性は切
屑の重さで評価した。その評価結果を表8〜10に示す。
銅合金A〜Jは、Sを含まない銅合金UおよびVと比べ
て、それぞれ良好な特性を示した。
【0049】
【表8】
【0050】
【表9】
【0051】
【表10】
【0052】本発明の銅合金C(Ti:2.0mass%,S:0.8
mass%)の切屑形状の例を図12に示す。比較のために純
銅の切屑形状の例を合わせて示す。純銅では長い切屑が
発生するが、本発明の銅合金では短い切屑が発生する。
そのため本発明の銅合金は、良好な被削性が得られる。
また本発明の銅合金の金属組織の例を図13に示す。図13
から明らかなように、本発明の銅合金の金属組織中には
極めて微細なTiSが生成されている。
【0053】なおここでは、銅合金中にTi硫化物を分散
させる例(銅合金A〜D),Zr硫化物を分散させる例
(銅合金E〜H)およびTi炭硫化物を分散させる例(銅
合金I),Zr炭硫化物を分散させる例(銅合金J)につ
いて説明した。
【0054】次いで、Cu粉末に、硫化物を形成する金属
としてTi粉末を混合し、さらにCuSおよび Cu2S粉末を
混合して、得られた混合粉末を加圧成形した後、焼結
し、種々の温度で時効処理を行なった。時効時間は1時
間とした。得られた銅基焼結合金の成分は表11に示す通
りである。またCu粉末に、硫化物を形成する金属として
Zr粉末を混合し、さらにCuSおよび Cu2S粉末を混合し
て、得られた混合粉末を加圧成形した後、焼結し、種々
の温度で時効処理を行なった。時効時間は1時間とし
た。得られた銅基焼結合金の成分は表12に示す通りであ
る。
【0055】
【表11】
【0056】
【表12】
【0057】こうして得られた銅基焼結合金K〜Qのビ
ッカース硬さ(Hv)および導電率(%IACS)を測
定した。その結果を表13および表14に示す。なお導電率
(%IACS)は、国際標準軟銅の体積比抵抗17.241×
10-9μΩ・mを材料の体積比抵抗で除した百分率の比で
ある。
【0058】
【表13】
【0059】
【表14】
【0060】表13および表14に示した測定結果の時効温
度(℃)とビッカース硬さ(Hv)との関係および時効
温度(℃)と導電率(%IACS)との関係を図8〜11
に示す。本発明の銅基焼結合金においては、時効温度を
250〜600 ℃の範囲とする必要があるが、時効処理によ
って硬さを顕著に高めるためには、図8および図10に示
すように、 300〜500 ℃の範囲で時効処理することが好
ましく、さらに 400〜500 ℃の範囲で時効処理を行なう
と最も効果が大きい。また時効処理によって導電率を顕
著に向上させるためには、図9および図11に示すよう
に、 300〜500 ℃の範囲で時効処理することが好まし
く、さらに 400〜500 ℃の範囲で時効処理を行なうと最
も効果が大きい。
【0061】本発明の銅基焼結合金においては、焼結体
中にTiおよびZrの内の1種または2種を合計 0.1〜30質
量%含有する必要があるが、強度や導電率等を顕著に向
上させるためには、表11および表12に示すように、含有
量を 4.5〜28.5質量%とすることが好ましい。また本発
明の銅基焼結合金においては、Sを0.01〜20質量%ある
いはSとCとを合計0.01〜20質量%含有する必要がある
が、強度や導電率等を顕著に向上させるためには、表11
および表12に示すように、含有量を 3.0〜15.0質量%と
することが好ましい。
【0062】なおここでは、銅基焼結合金の基地組織中
にTi硫化物を分散させる例(銅基焼結合金K〜M)とZr
硫化物を分散させる例(銅基焼結合金P〜Q)について
説明したが、複合炭硫化物を銅基焼結合金の基地組織中
に分散させても同様の効果が得られる。
【0063】
【発明の効果】本発明では、銅合金の強度と導電性を同
時に向上し、かつ打抜き性や耐熱性も向上するので、電
子電気製品の小型化,軽量化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の銅合金の時効温度とビッカース硬さと
の関係を示すグラフである。
【図2】本発明の銅合金の時効温度と導電率との関係を
示すグラフである。
【図3】本発明の銅合金の時効時間とビッカース硬さと
の関係を示すグラフである。
【図4】本発明の銅合金の時効温度とビッカース硬さと
の関係を示すグラフである。
【図5】本発明の銅合金の時効温度と導電率との関係を
示すグラフである。
【図6】本発明の銅合金の時効温度とビッカース硬さと
の関係を示すグラフである。
【図7】本発明の銅合金の時効温度と導電率との関係を
示すグラフである。
【図8】本発明の銅基焼結合金の時効温度とビッカース
硬さとの関係を示すグラフである。
【図9】本発明の銅基焼結合金の時効温度と導電率との
関係を示すグラフである。
【図10】本発明の銅基焼結合金の時効温度とビッカース
硬さとの関係を示すグラフである。
【図11】本発明の銅基焼結合金の時効温度と導電率との
関係を示すグラフである。
【図12】切屑形状の例を示す写真である。
【図13】本発明の銅合金の金属組織の例を示す電子顕微
鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C22F 1/00 C22F 1/00 630J 630K 661 661A 682 682 683 683 685 685Z 687 687 691 691B (72)発明者 及川 勝成 宮城県柴田郡柴田町西船迫4−1−34 (72)発明者 光井 啓 宮城県仙台市太白区茂庭字門野18−10 (72)発明者 貝沼 亮介 宮城県名取市倉田字堰根172−15 (72)発明者 大沼 郁雄 宮城県柴田郡村田町大字村田字町146 (56)参考文献 特開 昭63−149344(JP,A) 特開 平7−258776(JP,A) 特開 平8−41612(JP,A) 特開 平10−265873(JP,A) 特表 平8−503022(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C22C 9/00 - 9/10

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 TiおよびZrの内の1種または2種を合計
    0.1〜30質量%、Sを0.01〜20質量%あるいはSとCと
    を合計0.01〜20質量%含有し、残部Cuおよび不可避的不
    純物からなる組成と、Cu基地中に金属硫化物および/ま
    たは金属複合炭硫化物が分散された組織とを有すること
    を特徴とする易加工高力銅合金。
  2. 【請求項2】 前記金属硫化物が、 Ti3S、 Ti2S、Ti
    S、 Zr32 およびZrSの内の1種または2種以上であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の易加工高力銅合
    金。
  3. 【請求項3】 前記金属複合炭硫化物が、 Ti2CSおよ
    Zr2Sの内の1種または2種であることを特徴とす
    る請求項1または2に記載の易加工高力銅合金。
  4. 【請求項4】 焼結体中にTiおよびZrの内の1種または
    種を合計 0.1〜30質量%、Sを0.01〜20質量%あるい
    はSとCとを合計0.01〜20質量%含有し、残部Cuおよび
    不可避的不純物からなる組成と、基地組織中に金属硫化
    物および/または金属複合炭硫化物が分散された組織と
    を有することを特徴とする易加工高力銅基焼結合金。
  5. 【請求項5】 前記金属硫化物が、 Ti3S、 Ti2S、Ti
    S、 Zr32 およびZrSの内の1種または2種以上であ
    ることを特徴とする請求項4に記載の易加工高力銅基焼
    結合金。
  6. 【請求項6】 前記金属複合炭硫化物が、 Ti2CSおよ
    Zr2Sの内の1種または2種であることを特徴とす
    る請求項4または5に記載の易加工高力銅基焼結合金。
  7. 【請求項7】 溶解したCuにTiおよびZrの内の1種また
    は2種を合計 0.1〜30質量%添加し、さらに銅合金中に
    Sが0.01〜20質量%あるいはSとCとが合計0.01〜20質
    量%相当含まれるようにS源あるいはS源とC源とを
    加して、鋳造を行なうことを特徴とする易加工高力銅合
    金の製造方法。
  8. 【請求項8】 前記鋳造を行なうことによって得られた
    鋳塊を溶体化処理した後、熱間圧延または冷間圧延し、
    さらに 250〜600 ℃の範囲で時効処理することを特徴と
    する請求項7に記載の易加工高力銅合金の製造方法。
  9. 【請求項9】 前記S源が、S、CuSおよび Cu2Sの内
    の1種または2種以上であることを特徴とする請求項7
    または8に記載の易加工高力銅合金の製造方法。
  10. 【請求項10】 Cu粉末にTiおよびZrの内の1種または
    種の粉末を 0.1〜30質量%混合し、さらに銅基焼結合
    金中にSが0.01〜20質量%あるいはSとCとが合計0.01
    〜20質量%相当含まれるようにS源あるいはS源とC源
    とを混合し、得られた混合粉末を所定の形状に加圧成形
    した後、焼結することを特徴とする易加工高力銅基焼結
    合金の製造方法。
  11. 【請求項11】 前記焼結を行なうことによって得られ
    た焼結体を 250〜600℃の範囲で時効処理することを特
    徴とする請求項10に記載の易加工高力銅基焼結合金の製
    造方法。
  12. 【請求項12】 前記S源が、S、CuSおよび Cu2Sの
    内の1種または2種以上であることを特徴とする請求項
    10または11に記載の易加工高力銅基焼結合金の製造方
    法。
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