JP5643503B2 - Cu−Si−Ni系銅合金材 - Google Patents
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の関係を満たす銅合金材が提供される。
本発明の実施の形態に係る銅合金材は、本発明者が得た以下の知見に基づく。すなわち、本発明者は、良好な曲げ加工性を発揮する銅合金材料について、合金材料の結晶方位制御の観点に基づいて鋭意研究した結果得た以下の知見に基づく。
複数の結晶面を有する圧延面を備える銅合金材において、前記圧延面と前記複数の結晶面とは平行であり、前記複数の結晶面は、{111}、{002}、{022}、{113}、{024}を含み、前記圧延面の表面からのX線回折で最大のX線回折強度を有する結晶面の強度を基準にした場合における前記複数の結晶面の相対強度をそれぞれ、I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}とし、銅標準粉末のX線回折で最大のX線回折強度を有する結晶面の強度を基準にした場合における前記複数の結晶面の相対強度をそれぞれ、I0{111}、I0{002}、I0{022}、I0{113}、I0{024}とした場合に、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≧0.15
かつ
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}]≧0.20
かつ
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≧0.60
かつ
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}]≧0.15
の関係を満たす銅合金材が提供される。
(銅合金材の概要)
本発明の実施の形態に係るCu−Ni−Si系銅合金材は、圧延工程を経て製造される銅合金材であって、圧延工程によって形成される圧延面を備える。そして、当該圧延面は、圧延面に平行な複数の結晶面を有する。Cu−Ni−Si系銅合金材の複数の結晶面のうち、X線回折によって測定される結晶回折面の{111}、{002}、{022}、{113}、{024}それぞれの回折強度と、X線回折によって測定される銅標準粉末の{111}、{002}、{022}、{113}、{024}とに注目する。
図1は、Cu−Ni−Si系銅合金材のX線回折チャートの一例を示す。
対陰極(ターゲット):Cu
管電圧:40kV
管電流:40mA
測定モード:2θ/θ
測定角度範囲(2θ):40°〜150°
測定ステップ幅:0.01°
測定速度:2°/分
発散スリット:2/3°
受光スリット:0.6mm
試料サイズ:約30mm×約30mm
図2は、本発明の実施の形態に係る銅合金材の製造工程の流れの一例を示す。
図3は、本発明の実施の形態の変形例に係る銅合金材の製造工程の流れの一例を示す。
本実施の形態では、Cu−Ni−Si系銅合金材(コルソン系銅合金材とも言う)について説明したが、圧延面に平行な複数の結晶面の回折強度が上記説明における式(1)乃至式(4)のすべてを満たす限り、合金材はCu−Ni−Si系銅合金材に限られない。例えば、チタン銅、りん青銅、黄銅、ベリリウム銅、及びその他の合金を用いることができる。
本実施の形態に係る銅合金材は、圧延面が当該圧延面に平行な複数の結晶面を有しており、複数の結晶面は{111}、{002}、{022}、{113}、{024}を含み、圧延面の表面からのX線回折強度をそれぞれI{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}年、銅標準粉末のX線回折強度をI0{111}、I0{002}、I0{022}、I0{113}、I0{024}とした場合、上記説明における式(1)乃至式(4)を満たすので、高い強度、優れた耐力、及び良好な曲げ加工性を兼ね備えた銅合金材を提供できる。更に、圧延面に平行な複数の結晶面の回折強度が上記説明における式(1)乃至式(4)のすべてを満たす限り、合金組成によらず、高い強度、高い耐力を有すると共に、曲げ加工性に優れた合金材を提供することができる。
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15と、[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60と、[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15との関係をすべて満たしていた。
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15の条件は満たしていたが、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15と、
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60とは満たしていなかった。
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15と、
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15との条件は満たしていたが、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60の条件だけ満たしていなかった。
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15と、
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15との条件は満たしていたが、
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60とは満たしていなかった。
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15の条件は満たしていたが、
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60と、
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15とは満たしていなかった。
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60と、
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15との条件は満たしていたが、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15は満たしていなかった。
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.20と、
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15との条件は満たしていたが、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.15と、
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}] ≧ 0.60とは満たしていなかった。
実施例及び比較例に係る銅合金材それぞれについて、引張り強さ、0.2%耐力、及び曲げ加工性を評価した。引張り強さ及び0.2%耐力は、JIS Z2241に準拠した引張り試験を実施して測定した。曲げ加工性試験は、銅合金材から採取した試験片を用い、試験片の圧延方向と平行な方向を曲げ軸にしてJIS H3110、H3130、及び日本伸銅協会技術標準JCBA T307に準拠して実施した。曲げ加工性試験の試験条件は、試験片の厚さtを0.2mmにすると共に、曲げ半径をR=0.1mmにした場合(R/t=0.5)と、曲げ半径をR=0.2mmにした場合(R/t=1)との双方を実施した。表15に、実施例及び比較例に係る銅合金材それぞれについて、引張り強さ、0.2%耐力、及び曲げ加工性の評価結果を示す。なお、表15において、曲げ加工性の評価は、割れ大:×、割れ小:△、割れなし:○とした。
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≧0.15と、[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≧0.60とを満たすより、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≧0.20と、[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≧0.70とを満たすことが好ましい。また、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≧0.25と、[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≧0.80とを満たすことが更に好ましい。
Claims (3)
- 複数の結晶面を有する圧延面を備え、面心立方構造の結晶構造をとるCu−Si−Ni系銅合金材であって、
前記圧延面と前記複数の結晶面とは平行であり、
前記複数の結晶面は、{111}、{002}、{022}、{113}、{024}を含み、
前記圧延面の表面からのX線回折で最大のX線回折強度を有する結晶面の強度を基準にした場合における前記複数の結晶面の相対強度をそれぞれ、I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}とし、銅標準粉末のX線回折で最大のX線回折強度を有する結晶面の強度を基準にした場合における前記複数の結晶面の相対強度をそれぞれ、I0{111}、I0{002}、I0{022}、I0{113}、I0{024}とした場合に、
[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≧0.23
かつ
[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}]≧0.32
かつ
[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≧0.79
かつ
[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}]≧0.27
の関係を満たすCu−Si−Ni系銅合金材。 - 2.0重量%以上3.5重量%以下のNiと、0.35重量%以上0.85重量%以下のSiとを含み、残部がCu及び不可避的不純物から形成される請求項1に記載のCu−Si−Ni系銅合金材。
- Zn、Sn、及びPからなる群から選択される少なくとも1つの元素を合計3.0重量%以下含み、2.0重量%以上3.5重量%以下のNiと、0.35重量%以上0.85重量%以下のSiとを含み、残部がCu及び不可避的不純物から形成される請求項1に記載のCu−Si−Ni系銅合金材。
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