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
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Description
本発明は、銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材に関する。
一般に、電子機器用のコネクタや自動車車載用のシールドケースなどに用いられる銅合金板材には、打ち抜き、曲げ、絞り、張り出しなどのプレス加工やバーリング加工（穴フランジ加工）が施される。
また、近年の電子機器や自動車車載機器の高性能化に伴い、電気・電子機器を構成する電気・電子部品用部材に用いられる銅合金板材の機械的特性および電気的特性と、電気・電子部品用部材の軽量化や複雑形状化に伴い、銅合金板材の目的形状への加工性とがより高いレベルで両立することが求められている。
例えば特許文献１には、Ｃｒを０．１～０．６質量％、ＺｒおよびＴｉのうちの１種または２種を合計で０．０１～０．３０質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、母相中に存在する第２相粒子のうち、粒径が０．１μｍ以上の第２相粒子が１０００～１０００００００個／ｍｍ２存在する銅合金板が記載されている。
特許文献１では、Ｃｕ－Ｃｒ系合金の第２相粒子数を制御することで、高強度、高導電性、曲げ加工性を兼ね備えている。しかしながら、円形の穴を拡大する加工を行うバーリング加工は、曲げ加工と全く異なる加工であるため、特許文献１のようなＣｕ－Ｃｒ系合金の第２相粒子数を制御した銅合金板では、バーリング加工性が不十分である。
また、従来の方法で製造される銅合金板材については、難条件でバーリング加工を行うことができるものの、機械的特性や電気的特性を犠牲にする必要がある。難条件での加工とは、例えば、バーリング加工穴の穴フランジ高さを大きくするために、バーリング加工穴の穴拡げ率を大きくすることや、パンチストロークを短くして生産性を向上させるために、穴拡げ用パンチの先端角度をパンチストロークに対して大きくすることなどである。
このように、近年の電気・電子部品用部材に求められる強度および導電率のバランスを犠牲にすることなく、目的形状への加工の過程において、難条件でのバーリング加工が施されても、優れたバーリング加工性を有する銅合金板材が求められている。
本発明の目的は、強度および導電性を十分に発揮しつつ、難加工条件でバーリング加工を行っても、バーリング加工性に優れた銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材を提供することである。
本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
［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。
［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。
本発明によれば、強度および導電性を十分に発揮しつつ、難加工条件でバーリング加工を行っても、バーリング加工性に優れた銅合金板材およびその製造方法、ならびに電気・電子部品用部材を提供することができる。
以下、本発明を実施形態に基づき詳細に説明する。
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、銅合金板材の結晶粒径や局所ひずみ量に相当するＫＡＭ値、ならびにこれらの均一性および異方度を高精度に制御することによって、強度および導電性のバランスを損なうことなく、難加工条件でバーリング加工を行っても、優れたバーリング加工性を得られることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成させるに至った。
実施形態の銅合金板材は、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。
Ｂｍ＝１００×（Ａｍ－Ｃ）／Ｃ ・・・式（１）
上記式（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。
また、実施形態の銅合金板材は、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。
Ｆｍ＝１００×（Ｅｍ－Ｇ）／Ｇ ・・・式（２）
上記式（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。
まず、銅合金板材の合金組成について説明する。
上記実施形態の銅合金板材は、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する。
＜Ｃｒ：０．１０質量％以上０．８０質量％以下＞
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。
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。
＜銅合金板材の副成分：０．０５質量％以上２．５０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上０．２０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上０．２０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上１．５０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上０．２０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上０．６０質量％以下＞
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。
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：０．０５質量％以上０．３０質量％以下＞
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。
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：０．０２質量％以上０．４０質量％以下＞
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。
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。
＜残部：Ｃｕおよび不可避不純物＞
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。
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。
次に、銅合金板材の引張強さについて説明する。
銅合金板材の引張強さは、３５０ＭＰａ以上８００ＭＰａ以下である。銅合金板材の引張強さが３５０ＭＰａ以上であると、強度が向上するため、銅合金板材を具備したシールドケース、カメラモジュール、電池パックケースなどの電気・電子機器の保護も兼ねることができると共に、放熱性が向上する。また、銅合金板材の引張強さが８００ＭＰａ以下であると、銅合金板材の放熱性および加工性の低下を抑制できる。このため、引張強さの下限値は、３５０ＭＰａ、好ましくは３７０ＭＰａ、より好ましくは４００ＭＰａであり、引張強さの上限値は、８００ＭＰａ、好ましくは７５０ＭＰａ、より好ましくは７００ＭＰａである。
銅合金板材の引張強さは、ＪＩＳ １３Ｂ号試験片を用いて、ＪＩＳ Ｚ ２２４１：２０１１に基づき、引張試験を行うことによって測定することができる。銅合金板材の引張強さは、圧延平行方向の引張強さとする。
次に、銅合金板材の導電率について説明する。
銅合金板材の導電率は、５５％ＩＡＣＳ以上９０％ＩＡＣＳ以下である。熱伝導率は、ウィーデマン・フランツの法則（Ｗｉｅｄｅｍａｎｎ－Ｆｒａｎｚ ｌａｗ）によって、導電率から算出することができ、温度が一定であれば、金属の種類によらず、導電率と比例関係にあることが知られている。このため、銅合金板材の導電率が５５％ＩＡＣＳ以上であると、高い熱伝導率を有することができる結果、銅合金板材を具備したシールドケース、カメラモジュール、電池パックケースなどの電気・電子機器は放熱性に優れる。また、銅合金板材の導電率が９０％ＩＡＣＳ以下であると、それらの電気・電子機器に搭載される電気・電子部品用部材として要求される銅合金板材の強度を最低限確保することができる。このため、導電率の下限値は、５５％ＩＡＣＳ、好ましくは６０％ＩＡＣＳであり、導電率の上限値は、９０％ＩＡＣＳである。このように、銅合金板材の導電率は高いほど好ましい。
銅合金板材の導電率は、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して算出することができる。
次に、銅合金板材の平均結晶粒径Ａおよび異方度Ｂについて説明する。
図１に示すように、銅合金板材１０について、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°は１０．０μｍ以下である。また、圧延方向に対して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°は１０．０μｍ以下である。また、圧延方向に対して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１０．０μｍ以下である。平均結晶粒径Ａ０°、平均結晶粒径Ａ４５°または平均結晶粒径Ａ９０°が１０．０μｍより大きいと、プレス打ち抜きで形成される貫通穴の破面におけるせん断面と破断面との界面が不均一になり、穴拡げ加工時のクラックを誘発する。バーリング加工性の向上の観点から、平均結晶粒径Ａ０°、平均結晶粒径Ａ４５°および平均結晶粒径Ａ９０°は、いずれも、１０．０μｍ以下、好ましくは８．０μｍ以下、より好ましくは５．０μｍ以下である。このように、上記の平均結晶粒径は小さいほど好ましい。
また、平均結晶粒径Ａ０°の標準偏差と平均結晶粒径Ａ４５°の標準偏差と平均結晶粒径Ａ９０°の標準偏差との平均値は、２．０μｍ以下である。これらの平均結晶粒径の標準偏差を平均して算出した平均値が２．０μｍより大きいと、結晶粒径のばらつきが大きく、プレス打ち抜きで形成される貫通穴の破面におけるせん断面と破断面との界面が不均一になり、穴拡げ加工時のクラックを誘発する。バーリング加工性の向上の観点から、上記平均結晶粒径の標準偏差の平均値は、２．０μｍ以下、好ましくは１．８μｍ以下、より好ましくは１．０μｍ以下である。このように、上記の標準偏差の平均値は小さいほど好ましい。
また、上記式（１）で表される平均結晶粒径Ａ０°の異方度Ｂ０°は１０．０％以下である。上記式（１）で表される平均結晶粒径Ａ４５°の異方度Ｂ４５°は１０．０％以下である。上記式（１）で表される平均結晶粒径Ａ９０°の異方度Ｂ９０°は１０．０％以下である。異方度Ｂ０°、異方度Ｂ４５°または異方度Ｂ９０°が１０．０％より大きいと、プレス打ち抜きで形成される貫通穴の破面におけるせん断面と破断面との界面が不均一になり、穴拡げ加工時のクラックを誘発する。バーリング加工性の向上の観点から、異方度Ｂ０°、異方度Ｂ４５°および異方度Ｂ９０°は、いずれも、１０．０％以下、好ましくは８．０％以下、より好ましくは５．０％以下である。このように、上記の異方度は小さいほど好ましい。
また、図１に示すように、銅合金板材１０について、圧延方向に対して０°方向に切り出した断面Ｓ０°における圧延方向の平均結晶粒径Ｄ０°は、好ましくは１５．０μｍ以下、より好ましくは１３．０μｍ以下である。平均結晶粒径Ｄ０°が１５．０μｍより大きいと、穴拡げ加工後に形成される穴フランジの付け根部（屈曲部）に圧延方向の深いシワを生じやすくなり、クラックを誘発する。このように、上記の平均結晶粒径Ｄ０°は小さいほど好ましい。
結晶粒径は、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ることができる。「ＥＢＳＤ」とは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ ＢａｃｋＳｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎの略で、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）内で試料である銅合金板材に電子線を照射したときに生じる反射電子菊池線回折を利用した結晶方位解析技術のことである。「ＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ」とは、ＥＢＳＤにより測定されたデータの解析ソフトである。測定領域は、図１に示すように、圧延方向に対して０°方向に切り出した断面Ｓ０°、圧延方向に対して４５°方向に切り出した断面Ｓ４５°、圧延方向に対して９０°方向に切り出した断面Ｓ９０°について、電解研磨で鏡面仕上げされた表面である。測定は、板厚全長×幅１５０μｍの視野において、ステップサイズ０．１μｍで行う。１５°以上の方位差を結晶粒界とし、２ピクセル以上からなる結晶粒を解析の対象とする。
そして、得られたＩＰＦ画像（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｐｏｌｅ Ｆｉｇｕｒｅ）において、板厚方向に平行で板厚を横断するラインを５０μｍ間隔で２本引き、切断法により結晶粒径を測定して平均したものを、それぞれ平均結晶粒径Ａ０°、平均結晶粒径Ａ４５°、平均結晶粒径Ａ９０°とする。また、得られたＩＰＦ画像において、板厚方向に対して長さ１５０μｍの垂直のラインを２５μｍ間隔で２本引き、切断法により結晶粒径を測定して平均したものを平均結晶粒径Ｄ０°とする。各平均結晶粒径の標準偏差は、各ライン上のそれぞれの結晶粒を対象に算出する。
次に、銅合金板材の平均ＫＡＭ値Ｅおよび異方度Ｆについて説明する。
図１に示すように、銅合金板材１０について、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°は１０．０°以下である。また、圧延方向に対して４５°方向に切り出した断面Ｓ４５°における平均ＫＡＭ値Ｅ４５°は１０．０°以下である。また、圧延方向に対して９０°方向に切り出した断面Ｓ９０°における平均ＫＡＭ値Ｅ９０°は１０．０°以下である。平均ＫＡＭ値Ｅ０°、平均ＫＡＭ値Ｅ４５°または平均ＫＡＭ値Ｅ９０°が１０．０°より大きいと、銅合金板材には歪が多く蓄積していることを意味し、バーリング加工性が低下する。バーリング加工性の向上の観点から、平均ＫＡＭ値Ｅ０°、平均ＫＡＭ値Ｅ４５°および平均ＫＡＭ値Ｅ９０°は、いずれも、１０．０°以下、好ましくは７．０°以下、より好ましくは３．０°以下である。また、材料強度の観点から、平均ＫＡＭ値Ｅ０°、平均ＫＡＭ値Ｅ４５°および平均ＫＡＭ値Ｅ９０°は、いずれも、好ましくは１．０°以上である。
また、平均ＫＡＭ値Ｅ０°の標準偏差と平均ＫＡＭ値Ｅ４５°の標準偏差と平均ＫＡＭ値Ｅ９０°の標準偏差との平均値は、３．０°以下である。これらの平均ＫＡＭ値の標準偏差を平均して算出した平均値が３．０°より大きいと、歪分布にばらつきがあり、穴拡げ加工時に変形が局所的に集中しやすくなるために、クラックを誘発する。バーリング加工性の向上の観点から、上記平均ＫＡＭ値の標準偏差の平均値は、３．０°以下、好ましくは１．０°以下、より好ましくは０．５°以下である。このように、上記の標準偏差の平均値は小さいほど好ましい。
また、上記式（２）で表される平均ＫＡＭ値Ｅ０°の異方度Ｆ０°は１０．０％以下である。上記式（２）で表される平均ＫＡＭ値Ｅ４５°の異方度Ｆ４５°は１０．０％以下である。上記式（２）で表される平均ＫＡＭ値Ｅ９０°の異方度Ｆ９０°は１０．０％以下である。異方度Ｆ０°、異方度Ｆ４５°または異方度Ｆ９０°が１０．０％より大きいと、歪分布の円周状の異方性が大きく、円形に穴拡げ加工を行う際にクラックを誘発する。バーリング加工性の向上の観点から、異方度Ｆ０°、異方度Ｆ４５°および異方度Ｆ９０°は、いずれも、１０．０％以下、好ましくは５．０％以下である。
ＫＡＭ（Ｋｅｒｎｅｌ Ａｖｅｒａｇｅ Ｍｉｓｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）値とは、測定点とその隣接する全ての測定点との間の結晶方位差の平均値である。ＫＡＭ値は、転位密度と相関があり、結晶の格子歪量に対応するものである。
ＫＡＭ値は、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ることができる。測定領域は、図１に示すように、圧延方向に対して０°方向に切り出した断面Ｓ０°、圧延方向に対して４５°方向に切り出した断面Ｓ４５°、圧延方向に対して９０°方向に切り出した断面Ｓ９０°について、電解研磨で鏡面仕上げされた表面である。測定は、板厚全長×幅１５０μｍの視野において、ステップサイズ０．１μｍで行う。１５°以上の方位差を結晶粒界とし、２ピクセル以上からなる結晶粒を解析の対象とする。
そして、得られたＫＡＭ画像において、板厚方向に平行で板厚を横断するラインを５０μｍ間隔で２本引き、各ライン上の結晶粒内のＫＡＭ値を測定して平均したものを、それぞれ平均ＫＡＭ値Ｅ０°、平均ＫＡＭ値Ｅ４５°、平均ＫＡＭ値Ｅ９０°とする。各平均ＫＡＭ値の標準偏差は、各ライン上のそれぞれの結晶粒を対象に算出する。
上記のように、平均結晶粒径Ａおよびその異方度Ｂをそれぞれ所定範囲内に制御した銅合金板材は良好なバーリング加工性を有する。また、平均ＫＡＭ値Ｅおよびその異方度Ｆをそれぞれ所定範囲内に制御した銅合金板材は良好なバーリング加工性を有する。さらに、平均結晶粒径Ａおよびその異方度Ｂをそれぞれ所定範囲内に制御すると共に平均ＫＡＭ値Ｅおよびその異方度Ｆをそれぞれ所定範囲内に制御した銅合金板材は、さらに向上したバーリング加工性を有する。
また、銅合金板材の厚さについて、上限値は０．５０ｍｍであることが好ましく、下限値は０．０５ｍｍであることが好ましい。銅合金板材の板厚が０．５０ｍｍより大きいと、バーリング加工後に形成される穴フランジの付け根部の外側や内側に深いシワが形成されやすく、クラックを発生および進展することがある。また、銅合金板材の板厚が０．０５ｍｍより小さいと、銅合金板材の剛性が低下する。
次に、実施形態の銅合金板材の製造方法について説明する。実施形態の銅合金板材の製造方法は、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、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、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、最高温度Ｔ６は４００℃以上６５０℃以下、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、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、最高温度Ｔ８は２５０℃以上７００℃以下である。
Ｍ７＝３×｛ｒ（ｈ１－ｈ２）｝1/2／｛ｎ（ｈ１＋２ｈ２）｝・・・式（３）
上記式（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。
鋳造工程（工程１）では、合金成分を溶解し、鋳造することによって、所定形状の銅合金鋳塊を得る。例えば、溶解は高周波溶解炉を用いて大気下で行う。合金成分の種類、鋳造条件などは適宜設定される。
均質化熱処理工程（工程２）では、鋳造工程（工程１）で得られた銅合金鋳塊に対して、所定の加熱条件（例えば１０００℃以下で１時間）で均質化熱処理を施す。均質化熱処理工程（工程２）は、例えば大気下で行う。
熱間圧延工程（工程３）では、所定の板厚（例えば１５ｍｍ）とした直後に冷却する。
面削工程（工程４）では、熱間圧延板の表面から所定の厚さ（例えば２．５ｍｍ以上５．０ｍｍ以下）の面削を行い、酸化膜を除去する。
冷間圧延工程（工程５）では、圧延材の加工率Ｒ５が２５％以上７０％以下となるように、冷間圧延を施す。
中間熱処理工程（工程６）では、熱処理材の最高温度Ｔ６を４００℃以上６５０℃以下、最高温度Ｔ６での保持時間を１分以上１０時間以内で熱処理を施す。中間熱処理工程（工程６）は、例えばアルゴンなどの非酸化性雰囲気下で行う。中間熱処理工程（工程６）における熱処理材の最高温度Ｔ６の下限値は４００℃である。中間熱処理工程（工程６）における熱処理材の最高温度Ｔ６が４００℃以上であると、熱処理材の回復により、バーリング加工性が向上することと、Ｃｒ粒子が析出し、強度および導電率が上昇する。一方で、最高温度Ｔ６が６５０℃より高い場合、材料の軟化が進行する。
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、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以下である。比（Ｔ６／Ｒ５）が上記範囲内であると、強度および導電性をバランス良く発現できる。
上記の加工率Ｒ５が高いほど、Ｃｒを含有する化合物が第２相として銅合金板材中に生成するための駆動力は低下し、それにより当該第２相の生成に起因した銅合金板材の強度増加量がピークとなる中間熱処理工程（工程６）の最高温度Ｔ６は低温化する。また、中間熱処理工程（工程６）の最高温度Ｔ６が高いほど、当該第２相の生成が促進され、銅合金板材の導電性は向上する。一方で、最高温度Ｔ６が高すぎると、結晶粒が再結晶の後に粗大化し、バーリング加工性が低下する。したがって、加工率Ｒ５と最高温度Ｔ６とのバランスが重要であると共に、最高温度Ｔ６自体の制御も重要である。
仕上げ冷間圧延工程（工程７）では、各パスに設けられる一対のワークロールによって、冷間圧延が施される。仕上げ冷間圧延時の圧延材の最高温度は、例えば７５℃以上１５０℃以下である。仕上げ冷間圧延工程（工程７）は、所定の板厚への加工、銅合金板材の強度の向上、結晶粒径やＫＡＭ値などの結晶状態の制御のために行う。
仕上げ冷間圧延工程（工程７）における、式（３）で表されるロール間隙形状比の各パスの平均値Ｍ７について、図２を参照して説明する。
Ｍ７＝３×｛ｒ（ｈ１－ｈ２）｝1/2／｛ｎ（ｈ１＋２ｈ２）｝・・・式（３）
図２に示すように、仕上げ冷間圧延工程（工程７）では、各パスにおいて、一対のワークロール２０が設けられている。半径ｒを有する一対のワークロール２０は、互いに反対方向に回転する。圧延材が圧延方向に向かって移動すると、厚さｈ１を有する各パス前の圧延材２１がワークロール２０の回転によって冷却圧延されて、厚さｈ２を有する各パス後の圧延材２２に加工される。
調質焼鈍工程（工程８）では、焼鈍材の最高温度Ｔ８を２５０℃以上７００℃以下、最高温度Ｔ８での保持時間を１０秒以上１時間以内で熱処理を施す。このような熱処理条件の調質焼鈍工程（工程８）は、銅合金板材の伸びを回復させること、伸びを含めて機械的特性の異方性を低減させることのために行う。調質焼鈍工程（工程８）は、例えばアルゴンなどの非酸化性雰囲気下で行う。
仕上げ冷間圧延工程（工程７）におけるロール間隙形状比の各パスの平均値Ｍ７に対する、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）について、下限値は１０．０であり、上限値は１００．０である。比（Ｔ８／Ｍ７）が上記範囲内であると、ＫＡＭ値およびＫＡＭ値の異方性が制御され、バーリング加工性が向上する。また、比（Ｔ６／Ｒ５）および比（Ｔ８／Ｍ７）を制御することで、結晶粒径、その異方性、標準偏差を制御することができる。
一般的に、圧延材では、ワークロールからの距離の近い表層付近と距離の遠い内部とでメタルフロー（鍛流線）が異なることにより、変形組織が異なる。ロール間隙形状比の平均値Ｍ７を適宜調整して、調質焼鈍工程（工程８）における熱処理後の結晶粒径、ＫＡＭ値、並びにそれらの異方性および標準偏差を制御することができる。
仕上げ冷間圧延工程（工程７）におけるロール間隙形状比の平均値Ｍ７が大きい場合、すなわち１パス当たりの圧下量が大きいまたはワークロールの半径が大きい場合、圧延材料の表層から内部まで全体的に均一な変形組織となりやすく、調質焼鈍工程（工程８）によって歪取りを行った銅合金板材は、均一な組織になりやすい。そのため、調質焼鈍工程（工程８）の最高温度Ｔ８および最高温度Ｔ８での保持時間は、歪取りと軟化のバランスから決定される。例えば、比（Ｔ８／Ｍ７）が１００．０より大きいと、歪取りを行った銅合金板材の内部の軟化を招く。
また、上記実施形態の銅合金板材の製造方法は、面削工程（工程４）と冷間圧延工程（工程５）との間に、冷間圧延工程（工程Ａ１）および中間熱処理工程（工程Ａ２）をさらに有することが好ましい。具体的には、冷間圧延工程（工程Ａ１）は面削工程（工程４）の後に行われ、中間熱処理工程（工程Ａ２）は冷間圧延工程（工程Ａ１）の後に行われ、冷間圧延工程（工程５）は中間熱処理工程（工程Ａ２）の後に行われる。
中間熱処理工程（工程Ａ２）は、冷間圧延工程（工程５）における圧延材の加工率を容易に調整するために行う工程であり、例えば、熱処理材の最高温度を３００℃以上１０００℃以下、当該最高温度での保持時間を１０秒以上３時間以内で熱処理を施す。また、冷間圧延工程（工程Ａ１）では、冷間圧延工程（工程５）において圧延材を所定の加工率になるように、圧延材の加工率を適宜調整する。中間熱処理工程（工程Ａ２）を行わない場合、冷間圧延工程（工程Ａ１）は、行わず、冷間圧延工程（工程５）に集約することができる。なお、工程時の板厚や製造する銅合金板材の板厚に応じて、冷間圧延工程（工程Ａ１）および中間熱処理工程（工程Ａ２）は省略できる。
次に、実施形態の電気・電子部品用部材について説明する。実施形態の電気・電子部品用部材は、上記実施形態の銅合金板材にバーリング加工穴を有するものである。
バーリング加工で形成されるバーリング加工穴について図３～４を参照して説明する。
まず、図３に示すように、打ち抜き方向に向かって打ち抜き用パンチ３１で銅合金板材３２を打ち抜く打ち抜き加工を行うことによって、直径ｄ０の貫通穴３３を銅合金板材３２に開ける。続いて、図４に示すように、挿入方向に向かって穴拡げ用パンチ３４を貫通穴３３に挿入し、貫通穴３３を広げるように貫通穴３３の周辺を塑性変形させる穴拡げ加工を行うことによって、穴拡げ用パンチ３４の挿入方向に向かって突出する、直径ｄの凸形状のバーリング加工穴３５を形成することができる。こうして、バーリング加工穴３５が銅合金板材３２に形成された電気・電子部品用部材３０を得ることができる。
ここでは、打ち抜き加工および穴拡げ加工を実施するバーリング加工の一例を示したが、バーリング加工はバーリング加工穴を形成できれば特に限定されるものではない。例えば、バーリング加工は、打ち抜き加工を行わず、既に形成された貫通穴を備える銅合金板材に対して穴拡げ加工のみを行うものでもよい。
また、バーリング加工穴の下記式（４）で表される穴拡げ率λは、２０％以上であることが好ましい。穴拡げ率λが２０％以上であると、電気・電子部品用部材を電気・電子機器等の部品として使用する際には、十分に形状を設計することが可能である。
λ＝１００×（ｄ―ｄ０）／ｄ０ ・・・式（４）
上記式（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。すなわち、ｄ０は、打ち抜き加工で形成される貫通穴の直径であり、ｄは、穴拡げ加工で貫通穴を拡げることによって形成されるバーリング加工穴の直径である。
上記電気・電子部品用部材は、優れた強度や導電性と共に高いバーリング加工性が求められている、電子機器用のコネクタ、リードフレーム、リレー、スイッチ、ソケット、シールドケース、シールドキャン、液晶補強板、液晶のシャーシ、有機ＥＬディスプレイの補強板、カメラモジュール、電池パックケース、自動車車載用のコネクタ、シールドケース、シールドキャンなどの電気・電子機器に好適に用いられる。
以上説明した実施形態によれば、所定の引張強さや導電率を有すると共に、結晶粒径やＫＡＭ値、その標準偏差と異方度を所定範囲内になるように制御された銅合金板材を製造することができる。こうして得られた銅合金板材は、従来のような結晶粒径やＫＡＭ値、その標準偏差と異方度を制御していない銅合金板材に比べて、強度、導電性、バーリング加工性に優れている。そのため、バーリング加工穴が銅合金板材に形成されてなる電気・電子部品用部材は、強度および導電率のバランスと高いバーリング加工性とを要求する様々な電気・電子機器に用いることができる。
以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
次に、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１～１７および比較例１～１１）
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。
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。
［測定および評価］
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。
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。
［１］ 結晶粒径およびＫＡＭ値
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。
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。
測定領域は、図１に示すように、圧延方向に対して０°方向に切り出した断面Ｓ０°、圧延方向に対して４５°方向に切り出した断面Ｓ４５°、圧延方向に対して９０°方向に切り出した断面Ｓ９０°について、電解研磨で鏡面仕上げされた表面とした。測定は、板厚全長×幅１５０μｍの視野において、ステップサイズ０．１μｍで行った。そして、１５°以上の方位差を結晶粒界とし、２ピクセル以上からなる結晶粒を解析の対象とした。
結晶粒径については、得られたＩＰＦ画像において、板厚方向に平行で板厚を横断するラインを５０μｍ間隔で２本引き、切断法により結晶粒径を測定して平均することで、平均結晶粒径Ａ０°、平均結晶粒径Ａ４５°、平均結晶粒径Ａ９０°をそれぞれ算出した。また、得られたＩＰＦ画像において、板厚方向に対して長さ１５０μｍの垂直のラインを２５μｍ間隔で２本引き、切断法により結晶粒径を測定して平均することで、平均結晶粒径Ｄ０°を算出した。各平均結晶粒径の標準偏差は、各ライン上のそれぞれの結晶粒を対象に算出した。そして、これらの平均結晶粒径の標準偏差の平均を算出した。
ＫＡＭ値については、得られたＫＡＭ画像において、板厚方向に平行で板厚を横断するラインを５０μｍ間隔で２本引き、各ライン上の結晶粒内のＫＡＭ値を測定して平均することで、平均ＫＡＭ値Ｅ０°、平均ＫＡＭ値Ｅ４５°、平均ＫＡＭ値Ｅ９０°をそれぞれ算出した。各平均ＫＡＭ値の標準偏差は、各ライン上のそれぞれの結晶粒を対象に算出した。そして、これらの平均ＫＡＭ値の標準偏差の平均を算出した。
［２］ 引張強さ（ＴＳ）
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、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。
［３］ 導電率（ＥＣ）
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、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。
［４］ バーリング加工性
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。
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５０％以上
○：λが２０％以上５０％未満
×：λが２０％未満
○：λが２０％以上５０％未満
×：λが２０％未満
表１～５に示すように、実施例１～１７では、Ｃｒ含有量、引張強さ、導電率、結晶粒径、ＫＡＭ値、異方度がそれぞれ所定範囲内に制御されていたため、強度、導電率、バーリング加工性がいずれも良好であった。特に、実施例１および８は、加工率Ｒ５、最高温度Ｔ６、ロール間隙形状比の平均値Ｍ７、最高温度Ｔ８、比（Ｔ６／Ｒ５）、比（Ｔ８／Ｍ７）をそれぞれ好適範囲内に調整することによって、結晶粒径、ＫＡＭ値、異方度がさらに良好であるため、バーリング加工性はさらに向上した。
一方、比較例１では、Ｃｒ含有量が少なく、平均ＫＡＭ値の異方度が大きく、最高温度Ｔ６が低く、比（Ｔ６／Ｒ５）が大きく、引張強さが小さく、バーリング加工性が不良であった。比較例２では、最高温度Ｔ６が低く、引張強さが小さかった。比較例３では、平均結晶粒径およびその異方度と標準偏差の平均値とが大きく、最高温度Ｔ６が高く、引張強さが小さく、バーリング加工性が不良であった。比較例４では、Ｃｒ含有量が高く、鋳造時にＣｒを含む粗大な晶出物が生成し、割れを誘発したため、バーリング加工性が不良であった。比較例５では、平均ＫＡＭ値の異方度が大きく、導電率が低く、バーリング加工性が不良であった。比較例６では、平均ＫＡＭ値およびその異方度が大きく、最高温度Ｔ６が低く、最高温度Ｔ８が低く、比（Ｔ６／Ｒ５）が小さく、バーリング加工性が不良であった。比較例７では、平均結晶粒径およびその標準偏差の平均値が大きく、最高温度Ｔ８が高く、比（Ｔ８／Ｍ７）が大きく、引張強さが小さく、バーリング加工性が不良であった。比較例８では、比（Ｔ６／Ｒ５）が小さく、引張強さが小さかった。比較例９では、比（Ｔ８／Ｍ７）が大きく、引張強さが小さかった。比較例１０では、平均ＫＡＭ値の異方度が大きく、比（Ｔ６／Ｒ５）が大きく、引張強さが小さく、バーリング加工性が不良であった。比較例１１では、平均結晶粒径の異方度と標準偏差の平均値とが大きく、平均ＫＡＭ値の異方度が大きく、比（Ｔ６／Ｒ５）が大きく、比（Ｔ８／Ｍ７）が小さく、バーリング加工性が不良であった。
１０ 銅合金板材
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
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。
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