JP7178454B2 - 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 - Google Patents
銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7178454B2 JP7178454B2 JP2021097283A JP2021097283A JP7178454B2 JP 7178454 B2 JP7178454 B2 JP 7178454B2 JP 2021097283 A JP2021097283 A JP 2021097283A JP 2021097283 A JP2021097283 A JP 2021097283A JP 7178454 B2 JP7178454 B2 JP 7178454B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- less
- copper alloy
- average
- alloy sheet
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 115
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 40
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 33
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 33
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 28
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 10
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 9
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 claims description 7
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 7
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N benzyl N-[2-hydroxy-4-(3-oxomorpholin-4-yl)phenyl]carbamate Chemical compound OC1=C(NC(=O)OCC2=CC=CC=C2)C=CC(=C1)N1CCOCC1=O FFBHFFJDDLITSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 82
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 23
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 18
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 10
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 9
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 8
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910017813 Cu—Cr Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 2
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000979 retarding effect Effects 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
- B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
- B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
- B21D28/10—Incompletely punching in such a manner that the parts are still coherent with the work
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/04—Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/10—Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B2003/005—Copper or its alloys
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Description
[1] Crを0.10質量%以上0.80質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、引張強さは350MPa以上800MPa以下、導電率は55%IACS以上90%IACS以下、圧延方向に対して、0°方向に切り出した断面S0°における板厚方向の平均結晶粒径A0°、45°方向に切り出した断面S45°における板厚方向の平均結晶粒径A45°、および90°方向に切り出した断面S90°における板厚方向の平均結晶粒径A90°は、いずれも10.0μm以下で、かつA0°の標準偏差、A45°の標準偏差およびA90°の標準偏差の平均値は、2.0μm以下、下記式(1)で表される、前記平均結晶粒径A0°の異方度B0°、前記平均結晶粒径A45°の異方度B45°、および前記平均結晶粒径A90°の異方度B90°は、いずれも10.0%以下であることを特徴とする銅合金板材。
Bm=100×(Am-C)/C ・・・式(1)
ただし、前記式(1)中、mは、0°、45°または90°であり、Cは、A0°、A45°およびA90°の平均値((A0°+A45°+A90°)/3)である。
[2] 前記断面S0°における圧延方向の平均結晶粒径D0°は15.0μm以下である、上記[1]に記載の銅合金板材。
[3] 前記断面S0°における平均KAM値E0°、前記断面S45°における平均KAM値E45°、および前記断面S90°における平均KAM値E90°は、いずれも10.0°以下で、かつE0°の標準偏差、E45°の標準偏差およびE90°の標準偏差の平均値は、3.0°以下、下記式(2)で表される、前記平均KAM値E0°の異方度F0°、前記平均KAM値E45°の異方度F45°、および前記平均KAM値E90°の異方度F90°は、いずれも10.0%以下であることを特徴とする上記[1]または[2]に記載の銅合金板材。
Fm=100×(Em-G)/G ・・・式(2)
ただし、前記式(2)中、mは、0°、45°または90°であり、Gは、E0°、E45°およびE90°の平均値((E0°+E45°+E90°)/3)である。
[4] Crを0.10質量%以上0.80質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、引張強さは350MPa以上800MPa以下、導電率は55%IACS以上90%IACS以下、圧延方向に対して、0°方向に切り出した断面S0°における平均KAM値E0°、45°方向に切り出した断面S45°における平均KAM値E45°、および90°方向に切り出した断面S90°における平均KAM値E90°は、いずれも10.0°以下で、かつE0°の標準偏差、E45°の標準偏差およびE90°の標準偏差の平均値は、3.0°以下、下記式(2)で表される、前記平均KAM値E0°の異方度F0°、前記平均KAM値E45°の異方度F45°、および前記平均KAM値E90°の異方度F90°は、いずれも10.0%以下であることを特徴とする銅合金板材。
Fm=100×(Em-G)/G ・・・式(2)
ただし、前記式(2)中、mは、0°、45°または90°であり、Gは、E0°、E45°およびE90°の平均値((E0°+E45°+E90°)/3)である。
[5] 前記合金組成は、さらに、Mg、Ti、Co、Zr、Zn、SnおよびSiからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上2.50質量%以下含有する、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の銅合金板材。
[6] 厚さが0.05mm以上0.50mm以下である、上記[1]~[5]のいずれか1つに記載の銅合金板材。
[7] 上記[1]~[6]のいずれか1つに記載の銅合金板材の製造方法であって、銅合金素材に、鋳造工程(工程1)、均質化熱処理工程(工程2)、熱間圧延工程(工程3)、面削工程(工程4)、冷間圧延工程(工程5)、中間熱処理工程(工程6)、仕上げ冷間圧延工程(工程7)および調質焼鈍工程(工程8)をこの順に施し、前記冷間圧延工程(工程5)における圧延材の加工率R5(%)に対する、前記中間熱処理工程(工程6)における熱処理材の最高温度T6(℃)の比(T6/R5)は、8.0以上20.0以下、前記最高温度T6は400℃以上650℃以下、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パスに設けられる、一対のワークロールにおける、下記式(3)で表されるロール間隙形状比の各パスの平均値M7に対する、前記調質焼鈍工程(工程8)における焼鈍材の最高温度T8(℃)の比(T8/M7)は、10.0以上100.0以下、前記最高温度T8は250℃以上700℃以下であることを特徴とする銅合金板材の製造方法。
M7=3×{r(h1-h2)}1/2/{n(h1+2h2)}・・・式(3)
ただし、前記式(3)中、rは、ワークロールの半径(mm)であり、h1は、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パス前の圧延材の厚さ(mm)であり、h2は、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パス後の圧延材の厚さ(mm)であり、nは、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)のパス数の合計である。
[8] 上記[1]~[6]のいずれか1つに記載の銅合金板材にバーリング加工穴を有することを特徴とする電気・電子部品用部材。
[9] 前記バーリング加工穴は、下記式(4)で表される穴拡げ率λが20%以上である上記[8]に記載の電気・電子部品用部材。
λ=100×(d―d0)/d0 ・・・式(4)
ただし、前記式(4)中、d0は、穴拡げ加工前の穴の直径(mm)であり、dは、穴拡げ加工後のバーリング加工穴の直径(mm)である。
Cr(クロム)は、銅合金板材の強度を高めるために必要な元素であり、Crを0.10質量%以上0.80質量%以下含有することが必要である。Crの含有量が0.10質量%以上であると、銅合金板材の強度が増加し、バーリング加工性が向上する。また、Crの含有量が0.80質量%以下であると、Crを含む粗大な晶出物が鋳造工程時に生じにくくなり、バーリング加工性が向上する。このため、Crの含有量の下限値は、0.10質量%、好ましくは0.2質量%、より好ましくは0.3質量%であり、Crの含有量の上限値は、0.80質量%、好ましくは0.7質量%、より好ましくは0.6質量%である。
銅合金板材の合金組成は、さらに、Mg、Ti、Co、Zr、Zn、SnおよびSiからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上2.50質量%以下含有することができる。すなわち、銅合金板材は、必須の基本成分であるCrに加えて、任意成分である副成分として、さらに、Mg、Ti、Co、Zr、Zn、SnおよびSiからなる群より選択される1種以上の成分を合計で0.05質量%以上2.50質量%以下含有することができる。副成分の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金板材の強度を向上させると共に、熱間圧延工程での再結晶や中間熱処理工程での再結晶を遅らせる効果を発揮し、銅合金板材の結晶状態である結晶粒径やKAM値、ならびにこれらの均一性および異方度を所定範囲内に容易に制御することができ、バーリング加工性を向上することができる。また、副成分の含有量が2.50質量%以下であると、銅合金板材の導電率の低下を抑制できる。このため、副成分の含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%、より好ましくは0.30質量%、さらに好ましくは0.50質量%であり、副成分の含有量の上限値は、好ましくは2.50質量%、より好ましくは2.20質量%、さらに好ましくは1.90質量%である。
Mg(マグネシウム)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金板材を固溶強化する効果を発揮する。Mgの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金板材の導電率の低下を抑制できる。このため、Mgの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Mgの含有量の上限値は、好ましくは0.20質量%である。
Ti(チタン)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金板材中に固溶し、銅合金板材の再結晶温度を上昇させることで、熱間圧延工程での動的再結晶粒の粗大化を抑制する効果を発揮する。Tiの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金板材の導電率の低下量は、シールドケース等に必要な放熱性を最低限確保できる水準に抑えることができる。このため、Tiの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Tiの含有量の上限値は、好ましくは0.20質量%である。
Co(コバルト)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金板材の強度が増加する。Coの含有量が1.50質量%超であると、銅合金板材の導電率が低下することに加え、地金コストの上昇を招く。このため、Coの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Coの含有量の上限値は、好ましくは1.50質量%である。
Zr(ジルコニウム)の含有量が0.05質量%以上であると、熱間圧延中の動的再結晶粒の粗大化を抑制し、銅合金板材の強度の向上に寄与する。Zrの含有量が0.20質量%超であると、鋳造工程時に粗大な晶出物が生じて、バーリング加工時の破断の起点になることがある。このため、Zrの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Zrの含有量の上限値は、好ましくは0.20質量%である。
Zn(亜鉛)の含有量が0.05質量%以上であると、Snめっきやはんだめっきの密着性やマイグレーション特性を改善できる。Znの含有量が0.60質量%以下であると、銅合金板材の導電率の低下を抑制でき、十分な放熱性が得られる。このため、Znの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Znの含有量の上限値は、好ましくは0.60質量%である。
Sn(スズ)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金板材を固溶強化する効果を発揮する。Snの含有量が0.30質量%以下であると、銅合金板材の導電率の低下を抑制できる。このため、Snの含有量の下限値は、好ましくは0.05質量%であり、Snの含有量の上限値は、好ましくは0.30質量%である。
Si(ケイ素)の含有量が0.02質量%以上であると、他の添加元素、例えば、Co、Mg、Cr、とSi化合物を形成し、銅合金板材の強度が増加する。Siの含有量が0.40質量%以下であると、銅合金板材の熱伝導率の低下を抑制でき、十分な放熱性が得られる。このため、Siの含有量の下限値は、好ましくは0.02質量%であり、Siの含有量の上限値は、好ましくは0.40質量%である。
上述した成分以外の残部は、Cu(銅)および不可避不純物である。なお、不可避不純物は、製造工程において不可避的に混入するもので、本来は不要なものであるが、微量であり、銅合金板材の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物成分である。不可避不純物の含有量は少ないほど好ましい。不可避不純物としては、例えば、Bi(ビスマス)、Se(セレン)、As(ヒ素)、Ag(銀)などが挙げられる。これらの成分含有量の上限は、上記成分毎に0.03質量%であることが好ましく、上記成分の総量で0.10質量%であることが好ましい。
大気下で高周波溶解炉により、各合金成分を溶解し、これを金型モールドで鋳造して、表1に示す合金組成で、厚さ30mmの銅合金鋳塊を得た。次に、大気中、1000℃、1時間の均質化熱処理を行った後、直ちに厚さ15mmまで熱間圧延し、水冷した。次に、圧延板の表層から2.5mm以上5.0mm以下の面削により酸化膜を除去し、厚さ5.0mm以上10.0mm以下とした。次に、厚さが1.25mm以上2.50mm以下となるように冷間圧延を行い、300℃以上1000℃以下で10秒の中間熱処理を行った。次に、表2に示すように、加工率R5、厚さ0.25mm以上1.25mm以下の冷間圧延(工程5)を行い、アルゴン雰囲気中、最高温度T6、最高温度T6での保持時間1分以上360分以内の中間熱処理(工程6)を行い、ロール間隙形状比の各パスの平均値M7の仕上げ冷間圧延(工程7)を行い、アルゴン雰囲気中、最高温度T8、最高温度T8での保持時間1分以上60分以内の調質焼鈍(工程8)を行った。こうして、表2に示す厚さを有する銅合金板材を得た。なお、表1に示す銅合金板材には、不可避不純物としてBi、Se、As、Agが含まれ、不可避不純物の含有量は、成分毎に0.03質量%以下、成分の総量で0.10質量%以下であった。
上記実施例および比較例で得られた銅合金板材について、下記の測定および評価を行った。結果を表3~5に示す。
結晶粒径およびKAM値は、上記実施例および比較例で得られた銅合金板材に対して、高分解能走査型分析電子顕微鏡(日本電子株式会社製、JSM-7001FA)に付属するEBSD検出器を用いて連続して測定した結晶方位データから解析ソフト(TSL社製、OIM Analysis)を用いて算出した結晶方位解析データから得た。
上記実施例および比較例で得られた銅合金板材に対して、JIS 13B号試験片を3つ(n=3)用いて、JIS Z 2241:2011に基づき、引張試験を行い、3つの測定値を平均することで、引張強さ(TS)を算出した。引張強さは、圧延平行方向の引張強さとする。
上記実施例および比較例で得られた銅合金板材に対して、端子間距離を100mmとし、20℃(±0.5℃)に保たれた恒温槽中で、4端子法により比抵抗を計測することによって、導電率(EC)を算出した。
上記実施例および比較例で得られた銅合金板材に対して、銅合金板材の厚さの1/2のクリアランスとし、プレス打ち抜きにより、直径d0が10mmの円形の貫通穴を開けた後、先端角度が60°で直径が10~20mmのパンチにより、貫通穴を拡げる穴拡げ加工を行った。そして、割れが生じたときの穴拡げ率を穴拡げ率λとした。また、バーリング加工性について、以下のランク付けをした。穴拡げ率λが高いほど、バーリング加工性は良好である。
○:λが20%以上50%未満
×:λが20%未満
20 ワークロール
21 パス前の圧延材
22 パス後の圧延材
30 電気・電子部品用部材
31 打ち抜き用パンチ
32 銅合金板材
33 貫通穴
34 穴拡げ用パンチ
35 バーリング加工穴
Claims (5)
- Crを0.10質量%以上0.80質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、
引張強さは350MPa以上800MPa以下、
導電率は55%IACS以上90%IACS以下、
圧延方向に対して、0°方向に切り出した断面S0°における平均KAM値E0°、45°方向に切り出した断面S45°における平均KAM値E45°、および90°方向に切り出した断面S90°における平均KAM値E90°は、いずれも10.0°以下で、かつE0°の標準偏差、E45°の標準偏差およびE90°の標準偏差の平均値は、3.0°以下、
下記式(2)で表される、前記平均KAM値E0°の異方度F0°、前記平均KAM値E45°の異方度F45°、および前記平均KAM値E90°の異方度F90°は、いずれも10.0%以下、
厚さが0.05mm以上0.50mm以下
であることを特徴とする銅合金板材。
Fm=100×(Em-G)/G ・・・式(2)
ただし、前記式(2)中、mは、0°、45°または90°であり、Gは、E0°、E45°およびE90°の平均値((E0°+E45°+E90°)/3)である。 - 前記合金組成は、さらに、Mg、Ti、Co、Zr、Zn、SnおよびSiからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上2.50質量%以下含有する、請求項1に記載の銅合金板材。
- 請求項1または2に記載の銅合金板材の製造方法であって、
銅合金素材に、鋳造工程(工程1)、均質化熱処理工程(工程2)、熱間圧延工程(工程3)、面削工程(工程4)、冷間圧延工程(工程5)、中間熱処理工程(工程6)、仕上げ冷間圧延工程(工程7)および調質焼鈍工程(工程8)をこの順に施し、
前記冷間圧延工程(工程5)における圧延材の加工率R5(%)に対する、前記中間熱処理工程(工程6)における熱処理材の最高温度T6(℃)の比(T6/R5)は、8.0以上20.0以下、
前記最高温度T6は400℃以上650℃以下、
前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パスに設けられる、一対のワークロールにおける、下記式(3)で表されるロール間隙形状比の各パスの平均値M7に対する、前記調質焼鈍工程(工程8)における焼鈍材の最高温度T8(℃)の比(T8/M7)は、10.0以上100.0以下、
前記最高温度T8は250℃以上700℃以下
であることを特徴とする銅合金板材の製造方法。
M7=3×{r(h1-h2)}1/2/{n(h1+2h2)}・・・式(3)
ただし、前記式(3)中、rは、ワークロールの半径(mm)であり、h1は、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パス前の圧延材の厚さ(mm)であり、h2は、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)の各パス後の圧延材の厚さ(mm)であり、nは、前記仕上げ冷間圧延工程(工程7)のパス数の合計である。 - 請求項1または2に記載の銅合金板材にバーリング加工穴を有することを特徴とする電気・電子部品用部材。
- 前記バーリング加工穴は、下記式(4)で表される穴拡げ率λが20%以上である請求項4に記載の電気・電子部品用部材。
λ=100×(d―d0)/d0 ・・・式(4)
ただし、前記式(4)中、d0は、穴拡げ加工前の穴の直径(mm)であり、dは、穴拡げ加工後のバーリング加工穴の直径(mm)である。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021097283A JP7178454B2 (ja) | 2020-01-14 | 2021-06-10 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020003733A JP6900137B1 (ja) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
JP2021097283A JP7178454B2 (ja) | 2020-01-14 | 2021-06-10 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020003733A Division JP6900137B1 (ja) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021143428A JP2021143428A (ja) | 2021-09-24 |
JP7178454B2 true JP7178454B2 (ja) | 2022-11-25 |
Family
ID=76649971
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020003733A Active JP6900137B1 (ja) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
JP2021097283A Active JP7178454B2 (ja) | 2020-01-14 | 2021-06-10 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020003733A Active JP6900137B1 (ja) | 2020-01-14 | 2020-01-14 | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP6900137B1 (ja) |
KR (1) | KR20220127235A (ja) |
CN (1) | CN114867875B (ja) |
WO (1) | WO2021145043A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7445096B1 (ja) | 2022-07-13 | 2024-03-06 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材および絞り加工部品 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006283106A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nikko Kinzoku Kk | クロム含有銅合金の製造方法、クロム含有銅合金および伸銅品 |
JP2010126783A (ja) | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 電子材料用銅合金板又は条 |
WO2012026611A1 (ja) | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材及びその製造方法 |
WO2016093349A1 (ja) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 新日鐵住金株式会社 | 配向銅板、銅張積層板、可撓性回路基板、及び電子機器 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4087307B2 (ja) * | 2003-07-09 | 2008-05-21 | 日鉱金属株式会社 | 延性に優れた高力高導電性銅合金 |
JP5833892B2 (ja) * | 2011-11-15 | 2015-12-16 | 三菱伸銅株式会社 | 曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板及びその製造方法 |
JP6265582B2 (ja) * | 2011-12-22 | 2018-01-24 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金材およびその製造方法 |
JP2013194246A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 残留応力の少ないリードフレーム用Cu−Cr−Sn系銅合金板 |
JP6128976B2 (ja) * | 2012-09-20 | 2017-05-17 | Jx金属株式会社 | 銅合金および高電流用コネクタ端子材 |
WO2015146981A1 (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材、コネクタ、および銅合金板材の製造方法 |
JP5972484B2 (ja) * | 2014-05-30 | 2016-08-17 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材、銅合金板材からなるコネクタ、および銅合金板材の製造方法 |
JP2016211054A (ja) * | 2015-05-12 | 2016-12-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 銅合金 |
CN107406915B (zh) * | 2015-05-20 | 2019-07-05 | 古河电气工业株式会社 | 铜合金板材及其制造方法 |
JP2017057476A (ja) * | 2015-09-18 | 2017-03-23 | Dowaメタルテック株式会社 | 銅合金板材およびその製造方法 |
KR101627696B1 (ko) * | 2015-12-28 | 2016-06-07 | 주식회사 풍산 | 자동차 및 전기전자 부품용 동합금재 및 그의 제조 방법 |
JP6835636B2 (ja) | 2017-03-21 | 2021-02-24 | Jx金属株式会社 | 強度及び導電性に優れる銅合金板 |
-
2020
- 2020-01-14 JP JP2020003733A patent/JP6900137B1/ja active Active
- 2020-10-23 WO PCT/JP2020/039830 patent/WO2021145043A1/ja active Application Filing
- 2020-10-23 CN CN202080087423.5A patent/CN114867875B/zh active Active
- 2020-10-23 KR KR1020227021870A patent/KR20220127235A/ko unknown
-
2021
- 2021-06-10 JP JP2021097283A patent/JP7178454B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006283106A (ja) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nikko Kinzoku Kk | クロム含有銅合金の製造方法、クロム含有銅合金および伸銅品 |
JP2010126783A (ja) | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 電子材料用銅合金板又は条 |
WO2012026611A1 (ja) | 2010-08-27 | 2012-03-01 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材及びその製造方法 |
WO2016093349A1 (ja) | 2014-12-12 | 2016-06-16 | 新日鐵住金株式会社 | 配向銅板、銅張積層板、可撓性回路基板、及び電子機器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021110015A (ja) | 2021-08-02 |
CN114867875A (zh) | 2022-08-05 |
KR20220127235A (ko) | 2022-09-19 |
JP2021143428A (ja) | 2021-09-24 |
WO2021145043A1 (ja) | 2021-07-22 |
JP6900137B1 (ja) | 2021-07-07 |
CN114867875B (zh) | 2023-07-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3040430B1 (en) | Copper alloy sheet material and method for producing same, and current-carrying component | |
JP6758746B2 (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー | |
JP5117604B1 (ja) | Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法 | |
JP3962751B2 (ja) | 曲げ加工性を備えた電気電子部品用銅合金板 | |
JP6162910B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法 | |
CN114302975B (zh) | 电子电气设备用铜合金﹑电子电气设备用铜合金板条材、电子电气设备用组件、端子及汇流排 | |
JP2019178398A (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー | |
JP2017179490A (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー | |
JP2017179493A (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー | |
CN112789359B (zh) | 铜合金板材及其制造方法以及拉深加工品 | |
JP7178454B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材 | |
CN111971406B (zh) | 铜合金板材和铜合金板材的制造方法以及使用铜合金板材的连接器 | |
KR20140114059A (ko) | 구리 합금 | |
JP6370692B2 (ja) | Cu−Zr系銅合金板及びその製造方法 | |
JP2018062705A (ja) | 電子材料用銅合金 | |
JP2011046970A (ja) | 銅合金材及びその製造方法 | |
JP6154996B2 (ja) | 高強度銅合金材およびその製造方法 | |
JP7113039B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法ならびに絞り加工品、電気・電子部品用部材、電磁波シールド材および放熱部品 | |
JP7328471B1 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法、ならびに電子部品および絞り加工品 | |
JP2004323952A (ja) | 成形加工用アルミニウム合金板およびその製造方法 | |
JP7328472B1 (ja) | 銅合金板材、および銅合金板材を用いて作製された絞り加工部品 | |
JP5514762B2 (ja) | 曲げ加工性に優れたCu−Co−Si系合金 | |
JP6879971B2 (ja) | 銅合金材料、電子部品、電子機器及び銅合金材料の製造方法 | |
JP2021143350A (ja) | アルミニウム合金箔及びその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210610 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7178454 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |