WO2022004803A1 - 銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子 - Google Patents

銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子 Download PDF

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WO2022004803A1
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copper alloy
mass ppm
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alloy plastic
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裕隆 松永
優樹 伊藤
航世 福岡
一誠 牧
健二 森川
真一 船木
広行 森
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三菱マテリアル株式会社
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    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
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    • H01B5/00Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
    • H01B5/02Single bars, rods, wires, or strips

Definitions

  • the present invention relates to a copper alloy plastic working material, a copper alloy rod, a component for electronic / electrical equipment, and a terminal suitable for parts for electronic / electrical equipment such as terminals.
  • This application applies to Japanese Patent Application No. 2020-12927 filed in Japan on June 30, 2020, Japanese Patent Application No. 2020-12695 filed in Japan on June 30, 2020, and to Japan on May 31, 2021. Claim priority based on the filing of Japanese Patent Application No. 2021-091161, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • the amount of current when energized has increased in copper rods used for electrical and electronic parts.
  • the increase in the amount of heat generated during energization and the high temperature of the usage environment there is a demand for a copper material having excellent heat resistance, which indicates that the hardness does not easily decrease at high temperatures.
  • the pure copper material has a problem that it cannot be used in a high temperature environment due to insufficient heat resistance indicating that it is difficult to reduce the strength at a high temperature.
  • Patent Document 1 discloses a rolled copper plate containing Mg in a range of 0.005 mass% or more and less than 0.1 mass%.
  • Mg is contained in the range of 0.005 mass% or more and less than 0.1 mass%, and the balance is composed of Cu and unavoidable impurities. Therefore, Mg is copper. It was possible to improve the strength and stress relaxation resistance without significantly lowering the conductivity by dissolving the copper in the matrix.
  • the copper material constituting the above-mentioned electronic / electrical equipment parts it is used in order to sufficiently suppress heat generation when a large current is passed, and also in applications where pure copper material is used. It is required to further improve the conductivity so as to be possible.
  • the volume of the entire part is increased by performing strict plastic working (for example, bending, brim processing, etc.) while maintaining the cross-sectional area of the copper bar. Is being reduced. Therefore, the above-mentioned copper bar is required to have excellent workability.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is a copper alloy plastic working material and a copper alloy having high conductivity, excellent workability, and excellent heat resistance even after being processed.
  • the purpose is to provide bar materials, parts for electronic and electrical equipment, and terminals.
  • the copper alloy plastic processed material of the present invention has a composition in which the Mg content is in the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, and the balance is Cu and unavoidable impurities.
  • the unavoidable impurities the S content is 10 mass ppm or less
  • the P content is 10 mass ppm or less
  • the Se content is 5 mass ppm or less
  • the Te content is 5 mass ppm or less
  • the Sb content is 5 mass ppm or less
  • Bi Bi.
  • the content of is 5 mass ppm or less, the content of As is 5 mass ppm or less, the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi and As is 30 mass ppm or less, and the content of Mg is [Mg].
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are within the range of 0.6 or more and 50 or less. It is characterized by having a conductivity of 97% IACS or more, a tensile strength of 275 MPa or less, and a heat resistant temperature of 150 ° C. or more after drawing with a cross-sectional reduction rate of 25%. There is.
  • the tensile strength is preferably 250 MPa or less.
  • the contents of Mg and the elements S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As that form a compound with Mg are defined as described above.
  • heat resistance can be improved without significantly reducing the conductivity.
  • the conductivity is 97% IACS or more and the cross section is cross-sectional.
  • the heat-resistant temperature after the drawing process with a reduction rate of 25% can be set to 150 ° C. or higher.
  • the heat-resistant temperature is the heat treatment temperature at which the strength becomes 0.8 ⁇ T 0 with respect to the strength T 0 before the heat treatment after the heat treatment with the heat treatment time of 60 minutes. Further, since the tensile strength is 275 MPa or less, the workability is excellent and severe plastic working can be performed.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 5 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 5 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less, the heat capacity becomes large and the temperature rise due to energization heat generation can be suppressed. ..
  • the total elongation is preferably 20% or more. In this case, since the total elongation is 20% or more, the workability is particularly excellent, and more severe plastic working can be performed.
  • the Ag content is in the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less. In this case, since Ag is contained in the above range, Ag segregates in the vicinity of the grain boundaries, diffusion of the grain boundaries is suppressed, and the heat resistance after processing can be further improved.
  • the content of H is 10 mass ppm or less
  • the content of O is 100 mass ppm or less
  • the content of C is 10 mass ppm or less.
  • the contents of H, O, and C are defined as described above, it is possible to reduce the occurrence of defects such as blowholes, Mg oxides, C entrainment, and carbides without deteriorating workability. , It is possible to further improve the heat resistance after processing.
  • a measurement area of 10,000 ⁇ m 2 or more is secured in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic processed material as an observation surface by the EBSD method, and a measurement interval of 0.25 ⁇ m is obtained.
  • the orientation difference of each crystal grain is analyzed except for the measurement points whose CI value is 0.1 or less, and the grain boundaries between the measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 15 ° or more.
  • the average grain size A is obtained by Area Fraction, and then measured at a step of a measurement interval that is 1/10 or less of the average grain size A so that a total of 1000 or more crystal grains are contained.
  • a measurement area of 10,000 ⁇ m 2 or more is secured in the field of view and used as an observation surface, and the orientation difference of each crystal grain is analyzed except for the measurement points where the CI value analyzed by the data analysis software OIM is 0.1 or less, and adjacent to each other.
  • the average value of KAM (Kernel Age Measurement) values is 1.8 or less when the boundary where the orientation difference between the pixels is 5 ° or more is regarded as the grain boundary.
  • the average value of the above-mentioned KAM values is 1.8 or less, the region where the density of dislocations (GN dislocations) introduced during processing is high is reduced, and elongation can be ensured, and workability can be ensured. Can be further improved.
  • high-speed diffusion of atoms through dislocations can be suppressed, softening phenomena due to recovery and recrystallization can be suppressed, and heat resistance after processing can be further improved.
  • the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation is 3% or more in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic processed material, and the (123) plane orientation.
  • the crystal area ratio is preferably 70% or less.
  • the area ratio of the crystal in the (100) plane orientation in which dislocations are difficult to accumulate is secured at 3% or more, and the (123) plane in which dislocations are easily accumulated. Since the area ratio of the crystal in the orientation is limited to 70% or less, elongation can be secured by suppressing the increase in dislocation density, workability can be further improved, and heat resistance after processing is further improved. Can be made to.
  • the crystal grain size of the surface layer region from the outer surface to the center is more than 200 ⁇ m and up to 1000 ⁇ m in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic work material. It is preferably within the range of 120 ⁇ m or less.
  • the crystal grain size of the surface layer region is set to 1 ⁇ m or more, it is possible to suppress the occurrence of high-speed diffusion of atoms due to the grain boundary diffusion through the grain boundaries, and it is possible to further improve the heat resistance after processing. can.
  • the crystal grain size of the surface layer region is 120 ⁇ m or less, elongation is ensured and processability can be further improved.
  • the copper alloy bar of the present invention is made of the above-mentioned copper alloy plastically worked material, and is characterized in that the diameter of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastically worked material is within the range of 3 mm or more and 50 mm or less. According to the copper alloy rod having this configuration, since it is made of the above-mentioned copper alloy plastically processed material, it can exhibit excellent characteristics even in a large current application and a high temperature environment. Further, since the diameter of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 3 mm or more and 50 mm or less, sufficient strength and conductivity can be ensured.
  • the parts for electronic and electrical equipment of the present invention are characterized by being made of the above-mentioned copper alloy plastically processed material. Since the parts for electronic and electrical equipment having this configuration are manufactured using the above-mentioned copper alloy plastic working material, they can exhibit excellent characteristics even in high current applications and high temperature environments.
  • the terminal of the present invention is characterized by being made of the above-mentioned copper alloy plastically worked material. Since the terminal having this configuration is manufactured by using the above-mentioned copper alloy plastic working material, it can exhibit excellent characteristics even in a large current application and a high temperature environment.
  • copper alloy plastically processed materials copper alloy rods, parts for electronic / electrical equipment, terminals, which have high conductivity, excellent workability, and excellent heat resistance even after being processed. Can be provided.
  • the copper alloy plastic working material of the present embodiment has a composition in which the Mg content is in the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, the balance is Cu and unavoidable impurities, and the S content of the unavoidable impurities is 10 mass ppm or less, P content is 10 mass ppm or less, Se content is 5 mass ppm or less, Te content is 5 mass ppm or less, Sb content is 5 mass ppm or less, Bi content is 5 mass ppm or less, As content is 5 mass ppm or less.
  • the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As is 30 mass ppm or less.
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are It is within the range of 0.6 or more and 50 or less.
  • the Ag content may be in the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less.
  • the content of H may be 10 mass ppm or less
  • the content of O may be 100 mass ppm or less
  • the content of C may be 10 mass ppm or less.
  • the conductivity is 97% IACS or more, and the tensile strength is 275 MPa or less.
  • the heat resistant temperature after the drawing process with a cross-sectional reduction rate of 25% is set to 150 ° C. or higher.
  • a measurement area of 10,000 ⁇ m 2 or more is secured in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic processed material by the EBSD (Electron Back Scattered Diffraction) method. Then, the orientation difference of each crystal grain is analyzed except for the measurement points whose CI (Confidence Index) value is 0.1 or less at the step of the measurement interval of 0.25 ⁇ m, and the orientation difference between the adjacent measurement points is The grain boundaries were defined between the measurement points at 15 ° or higher, and the average particle size A was determined by Area Fraction.
  • the average value of KAM (Kernel Age Measurement) values when the orientation difference of crystal grains is analyzed and the boundary where the orientation difference between adjacent pixels is 5 ° or more is regarded as the crystal grain boundary is 1.8 or less. Is preferable.
  • the average particle size A is the area average particle size.
  • the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation is 3% or more in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic work material, and the (123) plane. It is preferable that the area ratio of the crystal in the orientation is 70% or less.
  • the crystal grain size of the surface layer region exceeding 200 ⁇ m and up to 1000 ⁇ m from the outer surface toward the center in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material It is preferably within the range of 1 ⁇ m or more and 120 ⁇ m or less.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 5 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less.
  • the copper alloy plastically worked material of the present embodiment may be a copper alloy rod having a cross-sectional diameter of 3 mm or more and 50 mm or less perpendicular to the longitudinal direction of the copper alloy plastically worked material.
  • Mg By solid-solving in the parent phase of copper, Mg has the effect of improving heat resistance even after drawing with a cross-sectional reduction rate of 25% without significantly reducing the conductivity. It is an element.
  • the Mg content is 10 mass ppm or less, there is a possibility that the action and effect cannot be fully exerted.
  • the Mg content exceeds 100 mass ppm, the conductivity may decrease. From the above, in the present embodiment, the Mg content is set within the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less.
  • the lower limit of the Mg content is preferably 20 mass ppm or more, more preferably 30 mass ppm or more, and even more preferably 40 mass ppm or more.
  • the upper limit of the Mg content is preferably less than 90 mass ppm, more preferably less than 80 mass ppm, and even more preferably less than 70 mass ppm.
  • the above-mentioned elements such as S, P, Se, Te, Sb, Bi, As are generally elements that are easily mixed in the copper alloy. Then, these elements easily react with Mg to form a compound, and there is a possibility that the solid solution effect of Mg added in a small amount may be reduced. Therefore, it is necessary to strictly control the content of these elements. Therefore, in the present embodiment, the S content is 10 mass ppm or less, the P content is 10 mass ppm or less, the Se content is 5 mass ppm or less, the Te content is 5 mass ppm or less, the Sb content is 5 mass ppm or less, and Bi. The content is limited to 5 mass ppm or less, and the content of As is limited to 5 mass ppm or less. Further, the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi and As is limited to 30 mass ppm or less.
  • the content of S is preferably 9 mass ppm or less, and more preferably 8 mass ppm or less.
  • the content of P is preferably 6 mass ppm or less, and more preferably 3 mass ppm or less.
  • the content of Se is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of Te is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of Sb is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the Bi content is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the content of As is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the lower limit of the content of the element is not particularly limited, but the content of each of S, P, Sb, Bi, and As is 0 because the manufacturing cost increases in order to significantly reduce the content of the element.
  • the content of Se is preferably 1 mass ppm or more, the content of Se is preferably 0.05 mass ppm or more, and the content of Te is preferably 0.01 mass ppm or more. Further, the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi and As is preferably 24 mass ppm or less, and more preferably 18 mass ppm or less.
  • the lower limit of the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As is not particularly limited, but since the manufacturing cost increases to significantly reduce this total content, S, P, and Se are used.
  • the total content of Te, Sb, Bi and As is 0.6 mass ppm or more, more preferably 0.8 mass ppm or more.
  • the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is set within the range of 0.6 or more and 50 or less.
  • the unit of the content of each element in the above mass ratio is mass ppm.
  • the upper limit of the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is preferably 35 or less, and more preferably 25 or less.
  • the lower limit of the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] is preferably 0.8 or more, and more preferably 1.0 or more.
  • the Ag content is set within the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less.
  • the lower limit of the Ag content is preferably 6 mass ppm or more, more preferably 7 mass ppm or more, and even more preferably 8 mass ppm or more.
  • the upper limit of the Ag content is preferably 18 mass ppm or less, more preferably 16 mass ppm or less, and more preferably 14 mass ppm or less. preferable.
  • the content of Ag may be less than 5 mass ppm.
  • H 10 mass ppm or less
  • H is an element that combines with O during casting to form steam, which causes blowhole defects in the ingot.
  • This blowhole defect causes defects such as cracking during casting and blistering and peeling during processing. It is known that these defects such as cracks, swellings, and peeling deteriorate the strength and surface quality because stress is concentrated and becomes the starting point of fracture.
  • the H content is preferably 4 mass ppm or less, and more preferably 2 mass ppm or less.
  • the lower limit of the H content is not particularly limited, but the H content is preferably 0.01 mass ppm or more because the manufacturing cost increases in order to significantly reduce the H content.
  • O 100 mass ppm or less
  • O is an element that reacts with each component element in the copper alloy to form an oxide. Since these oxides are the starting points of fracture, the workability is lowered and the production is difficult. Further, due to the reaction between the excess O and Mg, Mg is consumed, the amount of Mg dissolved in the matrix of Cu is reduced, and the strength, heat resistance, and cold workability are deteriorated. There is a risk.
  • the content of O is particularly preferably 50 mass ppm or less, and even more preferably 20 mass ppm or less, even within the above range.
  • the lower limit of the O content is not particularly limited, but the O content is preferably 0.01 mass ppm or more because the manufacturing cost increases in order to significantly reduce the O content.
  • (C: 10 mass ppm or less) C is used to cover the surface of the molten metal in melting and casting for the purpose of deoxidizing the molten metal, and is an element that may be inevitably mixed.
  • the content of C may increase due to the entrainment of C during casting. Segregation of these C, composite carbides, and solid solutions of C deteriorates cold workability.
  • the content of C is preferably 5 mass ppm or less, more preferably 1 mass ppm or less, even within the above range.
  • the lower limit of the C content is not particularly limited, but the C content is preferably 0.01 mass ppm or more because the manufacturing cost increases in order to significantly reduce the C content.
  • unavoidable impurities include Al, B, Ba, Be, Ca, Cd, Cr, Sc, rare earth elements, V, Nb, Ta, Mo, Ni, W, Mn, Re, Ru, and so on.
  • examples thereof include Sr, Ti, Os, Co, Rh, Ir, Pb, Pd, Pt, Au, Zn, Zr, Hf, Hg, Ga, In, Ge, Y, Tl, N, Si, Sn, Li and the like.
  • These unavoidable impurities may be contained within a range that does not affect the characteristics.
  • these unavoidable impurities may lower the conductivity, it is preferable to reduce the content of the unavoidable impurities.
  • the tensile strength in the direction parallel to the longitudinal direction (drawing direction) of the copper alloy plastic working material is 275 MPa or less, elongation is ensured and workability is improved. Can be made to.
  • the upper limit of the tensile strength in the direction parallel to the longitudinal direction (drawing direction) of the copper alloy plastic working material is more preferably 270 MPa or less, more preferably 260 MPa or less, and more preferably 250 MPa or less. Most preferred. Further, the upper limit of the tensile strength may be 240 MPa or less, 230 MPa or less, or 220 MPa or less. Further, the lower limit of the tensile strength in the direction parallel to the longitudinal direction (drawing direction) of the copper alloy plastic working material is preferably 100 MPa or more, more preferably 120 MPa or more, and more preferably 140 MPa or more. preferable.
  • the conductivity is 97% IACS or more.
  • the conductivity is preferably 97.5% IACS or higher, more preferably 98.0% IACS or higher, more preferably 98.5% IACS or higher, and 99.0% IACS or higher. Is even more preferable.
  • the upper limit of the conductivity is not particularly limited, but is preferably 103.0% IACS or less, and more preferably 102.5% IACS or less.
  • the heat resistant temperature after processing is set to 150 ° C. or higher.
  • the heat-resistant temperature is the heat treatment temperature at which the strength becomes 0.8 ⁇ T 0 with respect to the strength T 0 before the heat treatment after the heat treatment at 100 to 800 ° C. with a heat treatment time of 60 minutes.
  • the heat resistant temperature after the drawing process having a cross-sectional reduction rate of 25% is more preferably 175 ° C. or higher, more preferably 200 ° C. or higher, and even more preferably 225 ° C. or higher. ..
  • the heat resistant temperature is preferably 600 ° C. or lower, more preferably 580 ° C. or lower.
  • total growth 20% or more
  • the total elongation is more preferably 22.5% or more, and more preferably 25% or more.
  • the total elongation is preferably 60% or less, more preferably 55% or less.
  • the total elongation is the total elongation at break (%) as described in 3.4.3 of JISZ2241. That is, it is the total elongation at break (combined elastic elongation and plastic elongation of the extensometer), and is a value shown as a percentage with respect to the extensometer reference point distance.
  • the KAM (Kernel Average Measurement) value measured by the EBSD method is a value calculated by averaging the directional differences between one pixel and the pixels surrounding the pixel. Since the shape of the pixel is a regular hexagon, when the proximity order is 1 (1st), the average value of the directional differences with the six adjacent pixels is calculated as the KAM value. By using this KAM value, it is possible to visualize the local directional difference, that is, the distribution of strain.
  • this region having a high KAM value is a region where the density of dislocations (GN dislocations) introduced during processing is high, the strength is high and the elongation is low.
  • the dislocation density further increases after drawing with a cross-sectional reduction rate of 25%, high-speed diffusion of atoms through the dislocations is likely to occur, recovery and softening due to recrystallization are likely to occur, and heat resistance is high. Sex is reduced. Therefore, by controlling the average value of the KAM value to 1.8 or less, it is possible to reduce the strength, improve the elongation, and further improve the heat resistant temperature after processing.
  • the average value of the KAM value is preferably 1.6 or less, more preferably 1.4 or less, more preferably 1.2 or less, and 1.0 or less even within the above range. Is more preferable.
  • the average value of the KAM value is preferably 0.2 or more, more preferably 0.4 or more, further preferably 0.6 or more, and most preferably 0.8 or more.
  • the KAM value is used except for the measurement points where the CI (Confidence Index) value, which is the value measured by the analysis software OIM Analysis (Ver. 7.3.1) of the EBSD device, is 0.1 or less. It is calculated.
  • the CI value is calculated by using the Voting method when indexing the EBSD pattern obtained from a certain analysis point, and takes a value of 0 to 1. Since the CI value is a value that evaluates the reliability of indexing and orientation calculation, strain (processed structure) exists in the structure when the CI value is low, that is, when a clear crystal pattern at the analysis point cannot be obtained. It can be said that it is doing. When the strain is particularly large, the CI value is 0.1 or less.
  • the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation is It is preferably 3% or more.
  • the crystal orientation in the range from the (100) plane to 15 ° is defined as the (100) plane orientation.
  • (100) crystal grains having plane orientations are less likely to accumulate dislocations than crystal grains having other orientations, (100) securing an area ratio of crystals with plane orientations of 3% or more improves elongation. It is possible to make it. Further, since the (100) plane is unlikely to accumulate dislocations and rotation of the crystal orientation due to processing is unlikely to occur, the (100) plane can be maintained even after processing if the processing has a cross-sectional reduction rate of 25%, and dislocations can be maintained. It is possible to suppress high-speed diffusion using the above as a diffusion path, suppress the softening phenomenon due to recovery and recrystallization, and improve the heat resistance after processing.
  • the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation is more preferably 4% or more, more preferably 6% or more, further preferably 10% or more, and 20% or more. Is even more preferable.
  • the area ratio of the crystal in the (100) plane orientation is preferably 80% or less, more preferably 70% or less, more preferably 60% or less, and 50% or less. Is more preferable.
  • the area ratio of the crystals in the (123) plane orientation is It is preferably 70% or less.
  • the crystal orientation in the range from the (123) plane to 15 ° is defined as the (123) plane orientation.
  • the area ratio of the crystals in the (123) plane orientation is more preferably 65% or less, more preferably 60% or less, further preferably 55% or less, and 50% or less. Is even more preferable. Further, the area ratio of the crystals in the (123) plane orientation is preferably 10% or more.
  • the crystal grain size of the surface layer region from the outer surface to the center is more than 200 ⁇ m and up to 1000 ⁇ m in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic work material. In the case of, it is possible to suppress the occurrence of high-speed diffusion of atoms due to grain boundary diffusion through the grain boundaries, and it is possible to further improve the heat resistance after processing. On the other hand, since the crystal grain size of the surface layer region is 120 ⁇ m or less, elongation is ensured and processability can be further improved.
  • the crystal grain size of the surface layer region is more preferably 2 ⁇ m or more, more preferably 5 ⁇ m or more, and even more preferably 10 ⁇ m or more.
  • the crystal grain size of the above-mentioned surface layer region is further preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 70 ⁇ m or less, and even more preferably 50 ⁇ m or less.
  • the crystal grain is a crystal grain having a boundary as a crystal grain boundary in which the directional difference between adjacent pixels detected by the above-mentioned EBSD method is 15 ° or more.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 5 mm 2 or more and 2000 mm 2 or less, the heat capacity becomes large and a large current is generated. It is possible to suppress the temperature rise due to the energization heat generation even when the current is applied.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is more preferably 6.0 mm 2 or more, more preferably 7.5 mm 2 or more, and more preferably 10 mm 2 or more. Even more preferable.
  • the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is further preferably 1800 mm 2 or less, more preferably 1600 mm 2 or less, and further preferably 1500 mm 2 or less.
  • the above-mentioned elements are added to the molten copper obtained by melting the copper raw material to adjust the components to produce a molten copper alloy.
  • a simple substance of an element, a mother alloy, or the like can be used for adding various elements.
  • the raw material containing the above-mentioned elements may be dissolved together with the copper raw material.
  • the recycled material and the scrap material of the present alloy may be used.
  • the copper raw material is preferably a so-called 4NCu having a purity of 99.99 mass% or more, or a so-called 5 NCu having a purity of 99.999 mass% or more.
  • raw materials having a low content of these elements are selected and used. Specifically, it is preferable to use a raw material having an H content of 0.5 mass ppm or less, an O content of 2.0 mass ppm or less, and a C content of 1.0 mass ppm or less.
  • the heating temperature is set in the range of 300 ° C. or higher and 1080 ° C. or lower.
  • the obtained ingot is heated to a predetermined temperature and hot-worked.
  • the processing method is not particularly limited, and for example, drawing, extrusion, groove rolling and the like can be adopted.
  • hot extrusion is performed.
  • a pickling step using a pickling tank may be performed before the heat treatment step S04 described later.
  • a peeling process may be performed to remove surface defects.
  • the cooling rate is preferably 5 ° C./sec or higher, more preferably 7 ° C./sec or higher, and even more preferably 10 ° C./sec or higher.
  • the texture (the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation and the (123) plane orientation) can be controlled.
  • the hot working temperature is preferably 500 ° C. or higher, more preferably 550 ° C. or higher, and even more preferably 600 ° C. or higher.
  • the hot working end temperature is preferably 400 ° C. or higher, more preferably 450 ° C. or higher, and even more preferably 500 ° C. or higher.
  • heat treatment step S04 After the hot working step S03, heat treatment is performed.
  • the heat treatment temperature is less than 300 ° C. or the holding time is less than 0.5 hours, recrystallization does not occur sufficiently and the strain in the hot working step S03 remains, and the KAM value. May be high. Further, the crystal grain size may become too small, the area ratio of the crystal in the (100) plane orientation may be low, and the area ratio of the crystal in the (123) plane orientation may be high.
  • the heat treatment temperature exceeds 700 ° C. or the holding time exceeds 24 hours the crystal grain size becomes large, and the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation may become too high. Therefore, in the present embodiment, it is preferable that the heat treatment temperature is in the range of 300 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, and the holding time at the heat treatment temperature is in the range of 0.5 hour or more and 24 hours or less.
  • the heat treatment temperature is more preferably 350 ° C. or higher, and more preferably 400 ° C. or higher.
  • the heat treatment temperature is more preferably 650 ° C. or lower, and more preferably 600 ° C. or lower.
  • the holding time at the heat treatment temperature is more preferably 0.75 hours or more, and even more preferably 1 hour or more.
  • the holding time at the heat treatment temperature is more preferably 18 hours or less, and more preferably 12 hours or less.
  • the heating rate during the heat treatment by continuous annealing should be 2 ° C./sec or more. Is more preferable, 5 ° C./sec or more is more preferable, and 7 ° C./sec or more is more preferable.
  • the temperature lowering rate is preferably 5 ° C./sec or more, more preferably 7 ° C./sec or more, and even more preferably 10 ° C./sec or more.
  • the oxygen partial pressure is preferably 10-5 atm or less, more preferably 10-7 atm or less, and more preferably 10-9 atm or less.
  • a finishing process may be performed to adjust the strength.
  • the processing method is not specified, but in the case of bar material, drawing processing, extrusion processing, etc. can be mentioned. Further, in the case of a bar material, a drawing step may be performed for straightening. The processing conditions are appropriately adjusted so that the tensile strength in the longitudinal direction of the produced copper alloy plastically processed material is 275 MPa or less.
  • the copper alloy plastically processed material (copper alloy rod material) according to the present embodiment is produced.
  • the Mg content is within the range of more than 10 mass ppm and 100 mass ppm or less, and the content of Mg and S, which is an element that forms a compound, is set. 10 mass ppm or less, P content is 10 mass ppm or less, Se content is 5 mass ppm or less, Te content is 5 mass ppm or less, Sb content is 5 mass ppm or less, Bi content is 5 mass ppm or less, As content is 5 mass ppm or less.
  • the mass ratios [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] are Since it is set in the range of 0.6 or more and 50 or less, it is possible to sufficiently improve the heat resistance after processing without excessive solid solution of Mg to reduce the conductivity. Further, since the tensile strength is 275 MPa or less, the workability is excellent and severe plastic working can be performed.
  • the heat capacity becomes large.
  • the temperature rise can be suppressed by the energization heat generation.
  • the workability is particularly excellent, and more severe plastic working can be performed.
  • the Ag content is within the range of 5 mass ppm or more and 20 mass ppm or less, Ag segregates in the vicinity of the grain boundaries, and the Ag causes the grain boundaries. Diffusion is suppressed, and it becomes possible to further improve the heat resistance after processing.
  • the content of H is 10 mass ppm or less
  • the content of O is 100 mass ppm or less
  • the content of C is 10 mass ppm or less among the unavoidable impurities, blow. It is possible to reduce the occurrence of defects such as holes, Mg oxides and C entrainment and carbides, and it is possible to improve the heat resistance after processing without deteriorating the workability.
  • a measurement area of 10,000 ⁇ m 2 or more is secured in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic processed material by the EBSD method and used as an observation surface, and a measurement interval of 0.25 ⁇ m.
  • step 1 the orientation difference of each crystal grain is analyzed except for the measurement points whose CI value is 0.1 or less, and the grain boundaries between the measurement points where the orientation difference between adjacent measurement points is 15 ° or more.
  • the average grain size A is obtained by Area Fraction, and then measured at a step of a measurement interval that is 1/10 or less of the average grain size A so that a total of 1000 or more crystal grains are contained.
  • a measurement area of 10,000 ⁇ m 2 or more is secured in the field of view and used as an observation surface, and the orientation difference of each crystal grain is analyzed except for the measurement points where the CI value analyzed by the data analysis software OIM is 0.1 or less, and adjacent to each other.
  • KAM Kernel Age Measurement
  • the average value of KAM (Kernel Age Measurement) values when the boundary where the orientation difference between the pixels is 5 ° or more is regarded as the grain boundary is 1.8 or less, it was introduced at the time of processing.
  • the region where the density of the rearrangement (GN rearrangement) is high is reduced, the elongation can be ensured, and the workability can be further improved.
  • high-speed diffusion of atoms through dislocations can be suppressed, softening phenomena due to recovery and recrystallization can be suppressed, and heat resistance after processing can be further improved.
  • the area ratio of the crystals in the (100) plane orientation is 3% or more. (123)
  • the area ratio of the crystal in the plane orientation is 70% or less, it is difficult to accumulate dislocations.
  • the area ratio of the crystal in the plane orientation is secured at 3% or more, and dislocations are accumulated. Since the area ratio of crystals in the easy (123) plane orientation is limited to 70% or less, elongation can be ensured by suppressing an increase in dislocation density, workability can be further improved, and after processing, the processability can be further improved. The heat resistance can be further improved.
  • the crystal grain size of the surface layer region from the outer surface to the center is more than 200 ⁇ m and up to 1000 ⁇ m in the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic work material.
  • the crystal grain size of the surface layer region is 120 ⁇ m or less, the elongation is ensured and the processability can be further improved.
  • the copper alloy bar material of the present embodiment is composed of the above-mentioned copper alloy plastically processed material, it can exhibit excellent characteristics even in a large current application and a high temperature environment. Further, since the diameter of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastic working material is within the range of 3 mm or more and 50 mm or less, sufficient strength and conductivity can be ensured.
  • the parts (terminals, etc.) for electronic / electrical equipment according to the present embodiment are made of the above-mentioned copper alloy plastically processed material, they exhibit excellent characteristics even in high current applications and high temperature environments. Can be done.
  • the present invention is not limited thereto and deviates from the technical idea of the present invention. It can be changed as appropriate to the extent that it does not.
  • an example of a method for manufacturing a copper alloy plastically worked material has been described, but the method for manufacturing a copper alloy plastically worked material is not limited to that described in the embodiment, and is not limited to the existing manufacturing method. The method may be appropriately selected and manufactured.
  • the copper raw material was charged into the crucible and melted at high frequency in an atmosphere furnace having an Ar gas atmosphere or an Ar—O 2 gas atmosphere.
  • the above-mentioned mother alloy is used to prepare the composition shown in Tables 1 and 2, and when H and O are introduced, the atmosphere at the time of melting is changed to a high-purity Ar gas (dew point -80).
  • Ar-N 2 using high-purity N 2 gas (dew point -80 ° C or less), high-purity O 2 gas (dew point -80 ° C or less), and high-purity H 2 gas (dew point -80 ° C or less).
  • the atmosphere was a mixed gas atmosphere of —H 2 and Ar—O 2.
  • the surface of the molten metal was coated with C particles in the melting and brought into contact with the molten metal.
  • the molten alloys having the composition shown in Tables 1 and 2 were melted and poured into a carbon mold to produce ingots.
  • the size of the ingot was about 80 mm in diameter and about 300 mm in length.
  • the obtained ingot was subjected to a homogenization / solution formation step under the conditions shown in Tables 3 and 4 in an Ar gas atmosphere. Then, hot working (hot extrusion) was performed under the conditions shown in Tables 3 and 4 (working end temperature and extrusion ratio) to obtain a hot work material. After hot working, it was cooled by water cooling.
  • the obtained hot-worked material was heat-treated using a salt bath under the conditions shown in Tables 3 and 4, and cooled. Then, the copper material after the heat treatment was cut, and surface grinding was performed to remove the oxide film. Then, finishing processing (cold extrusion processing) was carried out at room temperature under the conditions shown in Tables 3 and 4, to obtain copper alloy plastically processed materials (copper alloy rods) of the examples of the present invention and comparative examples.
  • composition analysis A measurement sample was taken from the obtained ingot, Mg was measured by inductively coupled plasma emission spectroscopy, and other elements were measured using a glow discharge mass spectrometer (GD-MS). The analysis of H was performed by the thermal conductivity method, and the analysis of O, S, and C was performed by the infrared absorption method. The measurement was performed at two points, the center of the sample and the end in the width direction, and the one with the higher content was taken as the content of the sample. As a result, it was confirmed that the composition was as shown in Tables 1 and 2.
  • the test piece is collected in accordance with the No. 2 test piece specified in JIS Z 2201, and the tensile strength of the copper alloy plastic processed material (copper alloy rod) in the longitudinal direction (extrusion direction) is carried out by the tensile test method of JIS Z 2241. Strength and total elongation were measured. When the cross-sectional area of the cross section orthogonal to the longitudinal direction of the copper alloy plastically worked material exceeds 450 mm 2 , the test was performed with the length of the parallel portion in the longitudinal direction of the copper alloy plastically worked material being 200 mm.
  • Tensile strength is the stress corresponding to the maximum tensile test force of the tensile test, and total elongation is the total elongation at fracture (combined elastic elongation and plastic elongation of the extensometer), which is a percentage of the extensometer reference point distance. It is the value shown in.
  • the obtained copper alloy plastically processed material (copper alloy bar) was subjected to drawing processing at room temperature with a cross-sectional reduction rate of 25%. Then, according to JCBA T325: 2013 of the Japan Copper and Brass Association, the evaluation was made by acquiring an isochronous softening curve by a tensile test in the longitudinal direction (pulling direction) of the copper alloy plastically processed material after one hour of heat treatment.
  • the heat-resistant temperature is the heat treatment temperature at which the strength becomes 0.8 ⁇ T 0 with respect to the strength T 0 before the heat treatment after the heat treatment at 100 to 800 ° C. with a heat treatment time of 60 minutes. ..
  • the strength T 0 before the heat treatment is a value measured at room temperature (15 to 35 ° C.).
  • conductivity The conductivity was calculated by JIS H 0505 (method for measuring volume resistivity and conductivity of non-ferrous metal materials).
  • KAM value The average value of KAM values was obtained as follows by an EBSD measuring device and OIM analysis software, using a cross section orthogonal to the longitudinal direction (drawing direction) of the copper alloy rod (copper alloy plastically worked material) as an observation surface.
  • the observation surface was mechanically polished using water-resistant abrasive paper and diamond abrasive grains, and then finish-polished using a colloidal silica solution. Then, the EBSD measuring device (Quanta FEG 450 manufactured by FEI, OIM Data Collection manufactured by EDAX / TSL (currently AMETEK)) and the analysis software (EDAX / TSL (currently AMETEK) OIM Data Analysis ver.7.3). According to 1), observe the observation surface of the electron beam with an acceleration voltage of 15 kV and a measurement area of 10000 ⁇ m 2 or more, and each measurement point has a CI value of 0.1 or less at the step of the measurement interval of 0.25 ⁇ m. The azimuth difference of the crystal grains was analyzed, and the average particle size A by Area Fraction was obtained using the data analysis software OIM, with the azimuth difference between the adjacent measurement points being 15 ° or more as the crystal grain boundary. ..
  • the observation surface is measured at a measurement interval step of 1/10 or less of the average particle size A, and the measurement area is 10,000 ⁇ m 2 or more in a plurality of fields so that a total of 1000 or more crystal grains are included.
  • Data analysis software OIM analyzed except for the measurement points where the CI value was 0.1 or less, and the boundary where the orientation difference between adjacent pixels was 5 ° or more was regarded as the crystal grain boundary and analyzed.
  • the KAM value of the pixel was calculated, and the average value was calculated.
  • Crystal grain size in the surface layer region With respect to the obtained copper alloy plastically processed material (copper alloy bar), in a cross section orthogonal to the longitudinal direction (extrusion direction) of the copper alloy plastically worked material, it exceeds 200 ⁇ m from the outer surface to the center to 1000 ⁇ m.
  • the average crystal grain size in the surface layer region was measured.
  • the average crystal grain size here is the area average crystal grain size. 0 °, 90 °, 180 ° along the circumferential direction from the axis with respect to an arbitrary axis passing through the center of the cross section orthogonal to the above-mentioned average crystal grain size and the longitudinal direction (extrusion direction) of the copper alloy plastic work material.
  • the four points at the 270 ° position were measured, and the crystal grain sizes at each of the four points were averaged.
  • the measurement was performed using SEM-EBSD (detector HIKARI, analysis software TSL OIM Data collection 5.31 and OIM Analysis 6.2) between measurement points where the orientation difference between two adjacent crystals is 15 ° or more.
  • the crystal grain boundary was used, and the weighted average value weighted by the area was used as the crystal grain size.
  • the step size was set to 1 ⁇ m.
  • Comparative Example 1 since the Mg content was less than the range of the present invention, the heat resistance after processing was insufficient. In Comparative Example 2, the Mg content was beyond the range of the present invention, and the conductivity was low. In Comparative Example 3, the total content of S, P, Se, Te, Sb, Bi, and As exceeded 30 mass ppm, and the heat resistance after processing was insufficient. In Comparative Example 4, the mass ratio [Mg] / [S + P + Se + Te + Sb + Bi + As] was less than 0.6, and the heat resistance after processing was insufficient. In Comparative Example 5, the cross-sectional area reduction rate of the finishing process was too high, so that the strength was beyond the range of the present invention, the total elongation was low, and the processability was inferior. In addition, the heat resistance after processing was insufficient.
  • Examples 1 to 22 of the present invention the strength was low, the total elongation was high, and the processability was sufficiently excellent. In addition, the conductivity became high. Furthermore, it was also excellent in heat resistance after processing. From the above, it has been confirmed that according to the example of the present invention, it is possible to provide a copper alloy plastically processed material having high conductivity, excellent workability, and excellent heat resistance even after processing. Was done.

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Abstract

この銅合金塑性加工材は、Mgが10massppm超え100massppm以下、残部がCu及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Sが10massppm以下、Pが10massppm以下、Seが5massppm以下、Teが5massppm以下、Sbが5massppm以下、Biが5masppm以下、Asが5masppm以下とされるとともに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計量が30massppm以下とされ、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6以上50以下の範囲内とされており、導電率が97%IACS以上、引張強度が275MPa以下、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度が150℃以上である。

Description

銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子
 本発明は、端子等の電子・電気機器用部品に適した銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子に関するものである。
 本願は、2020年6月30日に日本に出願された特願2020-112927号、2020年6月30日に日本に出願された特願2020-112695号、2021年5月31日に日本に出願された特願2021-091161号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来、電気導体として種々の分野で銅材が用いられている。近年では、棒材からなる大型端子も用いられている。
 ここで、電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電流密度の低減およびジュール発熱による熱の拡散のために、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品においては、導電率に優れた無酸素銅等の純銅材が適用されている。
 近年、電気・電子用部品に用いられる銅棒材では通電時の電流量の増大が起きている。その通電時の発熱量の増大や使用環境の高温化に伴い、高温での硬度低下のしにくさを表す耐熱性に優れた銅材が求められている。しかしながら、純銅材においては、高温での強度低下のしにくさを表す耐熱性が不十分であり、高温環境下での使用ができないといった問題があった。
 そこで、特許文献1には、Mgを0.005mass%以上0.1mass%未満の範囲で含む銅圧延板が開示されている。
 この特許文献1に記載された銅圧延板においては、Mgを0.005mass%以上0.1mass%未満の範囲で含み、残部がCu及び不可避不純物からなる組成を有しているので、Mgを銅の母相中に固溶させることで、導電率を大きく低下させることなく、強度、耐応力緩和特性を向上させることが可能であった。
特開2016-056414号公報
 ところで、最近では、上述の電子・電気機器用部品を構成する銅材においては、大電流が流された際の発熱を十分に抑制するために、また、純銅材が用いられていた用途に使用可能なように、導電率をさらに向上させることが求められている。
 また、上述の大型端子においては、大電流を流すことから、銅棒材の断面積を維持したまま、厳しい塑性加工( 例えば、曲げ加工、ツバ出し加工等) を行うことにより、部品全体の容積の減少を図っている。このため、上述の銅棒材には、優れた加工性が求められている。
 そして、上述の電子・電気機器用部品は、通電時の発熱や使用環境の高温化に伴い、高温での強度低下のしにくさを表す耐熱性に優れた銅材が求められている。そのため、加工後にも高温環境で使用できる耐熱性に優れた銅合金塑性加工材が求められている。
 また、さらに導電率を十分に向上させることにより、従来、純銅材が用いられていた用途においても良好に使用することが可能となる。
 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、高い導電率を有するとともに加工性に優れ、かつ、加工を加えた後でも優れた耐熱性を有する銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子を提供することを目的とする。
 この課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、導電率と耐熱性をバランス良く両立させるためには、Mgを微量添加するとともに、Mgと化合物を生成する元素の含有量を規制することが必要であることが明らかになった。すなわち、Mgと化合物を生成する元素の含有量を規制して、微量添加したMgを適正な形態で銅合金中に存在させることにより、従来よりも高い水準で導電率と耐熱性とをバランス良く向上させることが可能となるとの知見を得た。
 本発明は、上述の知見に基づいてなされたものであって、本発明の銅合金塑性加工材は、Mgの含有量が10massppm超え100massppm以下の範囲内、残部がCu及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Sの含有量が10massppm以下、Pの含有量が10massppm以下、Seの含有量が5massppm以下、Teの含有量が5massppm以下、Sbの含有量が5massppm以下、Biの含有量が5masppm以下、Asの含有量が5masppm以下とされるとともに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量が30massppm以下とされ、Mgの含有量を〔Mg〕とし、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕とした場合に、これらの質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6以上50以下の範囲内とされており、導電率が97%IACS以上とされ、引張強度が275MPa以下とされており、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度が150℃以上であることを特徴としている。
 なお、引張強度は好ましくは250MPa以下である。
 この構成の銅合金塑性加工材によれば、Mgと、Mgと化合物を生成する元素であるS,P,Se,Te,Sb,Bi,Asの含有量が上述のように規定されているので、微量添加したMgが銅の母相中に固溶することで、導電率を大きく低下させることなく耐熱性を向上させることができ、具体的には導電率を97%IACS以上、かつ、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度を150℃以上とすることができる。
 なお、本発明において、耐熱温度は、熱処理時間60分で熱処理した後に、熱処理前の強度Tに対して0.8×Tの強度になる時の熱処理温度である。
 また、引張強度が275MPa以下とされているので、加工性に優れており、厳しい塑性加工を行うことが可能となる。
 ここで、本発明の銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内とされていることが好ましい。
 この場合、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内とされているので、熱容量が大きくなり、通電発熱による温度上昇を抑制することができる。
 また、本発明の銅合金塑性加工材においては、全伸びが20%以上であることが好ましい。
 この場合、全伸びが20%以上とされているので、特に加工性に優れており、さらに厳しい塑性加工を行うことができる。
 さらに、本発明の銅合金塑性加工材においては、Agの含有量が5massppm以上20massppm以下の範囲内とされていることが好ましい。
 この場合、Agを上述の範囲で含有しているので、Agが粒界近傍に偏析し、粒界拡散が抑制され、加工後の耐熱性をさらに向上させることが可能となる。
 また、本発明の銅合金塑性加工材においては、前記不可避不純物のうち、Hの含有量が10massppm以下、Oの含有量が100massppm以下、Cの含有量が10massppm以下であることが好ましい。
 この場合、H,O,Cの含有量が上述のように規定されているので、ブローホール、Mg酸化物、Cの巻き込みや炭化物等の欠陥の発生を低減でき、加工性を低下させることなく、加工後の耐熱性をさらに向上させることが可能となる。
 さらに、本発明の銅合金塑性加工材においては、EBSD法により、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において10000μm以上の測定面積を確保して観察面とし、0.25μmの測定間隔のステップでCI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、Area Fractionにより平均粒径Aを求め、次に、平均粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで測定して、総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で10000μm以上となる測定面積を確保して観察面とし、データ解析ソフトOIMにより解析されたCI値が0.1以下である測定点を除いて各結晶粒の方位差を解析し、隣接するピクセル間の方位差が5°以上である境界を結晶粒界とみなした場合のKAM(Kernel Average Misorientation)値の平均値が1.8以下とされていることが好ましい。
 この場合、上述のKAM値の平均値が1.8以下とされているので、加工時に導入された転位(GN転位)の密度が高い領域が少なくなり、伸びを確保することができ、加工性をさらに向上させることができる。また、転位を経路とした原子の高速拡散を抑制でき、回復、再結晶による軟化現象を抑え、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。
 また、本発明の銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において、(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上とされ、(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下とされていることが好ましい。
 この場合、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において、転位を蓄積しにくい(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上確保され、かつ、転位を蓄積しやすい(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下に制限されているので、転位密度の増加を抑制することで伸びを確保でき、加工性をさらに向上させることができるとともに、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。
 さらに、本発明の銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向と直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域の結晶粒径が1μm以上120μm以下の範囲内とされていることが好ましい。
 この場合、表層領域の結晶粒径が1μm以上とされているので、粒界を経路とした粒界拡散により原子の高速拡散が起こることを抑制でき、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。一方、表層領域の結晶粒径が120μm以下とされているので、伸びが確保され、さらに加工性を向上させることができる。
 本発明の銅合金棒材は、上述の銅合金塑性加工材からなり、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の直径が3mm以上50mm以下の範囲内であることを特徴としている。
 この構成の銅合金棒材によれば、上述の銅合金塑性加工材からなるため、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。また、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の直径が3mm以上50mm以下の範囲内とされているので、強度および導電性を十分に確保することができる。
 本発明の電子・電気機器用部品は、上述の銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。
 この構成の電子・電気機器用部品は、上述の銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
 本発明の端子は、上述の銅合金塑性加工材からなることを特徴としている。
 この構成の端子は、上述の銅合金塑性加工材を用いて製造されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
 本発明によれば、高い導電率を有するとともに加工性に優れ、かつ、加工を加えた後でも優れた耐熱性を有する銅合金塑性加工材、銅合金棒材、電子・電気機器用部品、端子を提供することが可能となる。
本実施形態である銅合金塑性加工材の製造方法のフロー図である。
 以下に、本発明の一実施形態である銅合金塑性加工材について説明する。
 本実施形態の銅合金塑性加工材は、Mgの含有量が10massppm超え100massppm以下の範囲内とされ、残部がCu及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Sの含有量が10massppm以下、Pの含有量が10massppm以下、Seの含有量が5massppm以下、Teの含有量が5massppm以下、Sbの含有量が5massppm以下、Biの含有量が5masppm以下、Asの含有量が5masppm以下とされるとともに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量が30massppm以下とされている。
 そして、Mgの含有量を〔Mg〕とし、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕とした場合に、これらの質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6以上50以下の範囲内とされている。
 なお、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、Agの含有量が5massppm以上20massppm以下の範囲内であってもよい。
 さらに、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、前記不可避不純物のうち、Hの含有量が10massppm以下、Oの含有量が100massppm以下、Cの含有量が10massppm以下であってもよい。
 また、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、導電率が97%IACS以上とされ、引張強度が275MPa以下とされている。
 そして、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度が150℃以上とされている。
 また、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、EBSD(Electron Back Scattered Diffraction)法により、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において10000μm以上の測定面積を確保して観察面とし、0.25μmの測定間隔のステップでCI(Confidence Index)値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、Area Fractionにより平均粒径Aを求めた。次に、同じくEBSD法にて、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面を観察し、平均粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで測定して、総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で10000μm以上となる測定面積を確保して観察面とし、データ解析ソフトOIMにより解析されたCI値が0.1以下である測定点を除いて各結晶粒の方位差を解析し、隣接するピクセル間の方位差が5°以上である境界を結晶粒界とみなした場合のKAM(Kernel Average Misorientation)値の平均値が1.8以下であることが好ましい。
 なお、平均粒径Aは面積平均粒径である。
 さらに、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において、(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上とされ、(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下とされていることが好ましい。
 また、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向と直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域の結晶粒径が1μm以上120μm以下の範囲内とされていることが好ましい。
 さらに、本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内とされていることが好ましい。
 また、本実施形態である銅合金塑性加工材は、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の直径が3mm以上50mm以下の範囲内とされた銅合金棒材であってもよい。
 次に、本実施形態の銅合金塑性加工材において、上述のように成分組成、各種特性、結晶組織、断面積を規定した理由について説明する。
(Mg)
 Mgは、銅の母相中に固溶することで、導電率を大きく低下させることなく、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後であっても耐熱性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10massppm以下の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができなくなるおそれがある。一方、Mgの含有量が100massppmを超える場合には、導電率が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10massppm超え100massppm以下の範囲内に設定している。
 なお、加工後の耐熱性をさらに向上させるためには、Mgの含有量の下限を20massppm以上とすることが好ましく、30massppm以上とすることがさらに好ましく、40massppm以上とすることがより好ましい。
 また、導電率の低下をさらに抑制するためには、Mgの含有量の上限を90massppm未満とすることが好ましく、80massppm未満とすることがさらに好ましく、70massppm未満とすることがより好ましい。
(S,P,Se,Te,Sb,Bi,As)
 上述のS,P,Se,Te,Sb,Bi,Asといった元素は、一般的に銅合金に混入しやすい元素である。そして、これらの元素は、Mgと反応し化合物を形成しやすく、微量添加したMgの固溶効果を低減するおそれがある。このため、これらの元素の含有量は厳しく制御する必要がある。
 そこで、本実施形態においては、Sの含有量を10massppm以下、Pの含有量を10massppm以下、Seの含有量を5massppm以下、Teの含有量を5massppm以下、Sbの含有量を5massppm以下、Biの含有量を5masppm以下、Asの含有量を5masppm以下に制限している。
 さらに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を30massppm以下に制限している。
 なお、Sの含有量は、9massppm以下であることが好ましく、8massppm以下であることがさらに好ましい。
 Pの含有量は、6massppm以下であることが好ましく、3massppm以下であることがさらに好ましい。
 Seの含有量は、4massppm以下であることが好ましく、2massppm以下であることがさらに好ましい。
 Teの含有量は、4massppm以下であることが好ましく、2massppm以下であることがさらに好ましい。
 Sbの含有量は、4massppm以下であることが好ましく、2massppm以下であることがさらに好ましい。
 Biの含有量は、4massppm以下であることが好ましく、2massppm以下であることがさらに好ましい。
 Asの含有量は、4massppm以下であることが好ましく、2massppm以下であることがさらに好ましい。
 上記元素の含有量の下限値は特に限定されないが、上記元素の含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、S,P,Sb,Bi,Asのそれぞれの含有量は0.1massppm以上であることが好ましく、Seの含有量は0.05massppm以上であることが好ましく、Teの含有量は0.01massppm以上であることが好ましい。
 さらに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量は、24massppm以下であることが好ましく、18massppm以下であることがさらに好ましい。SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量の下限値は特に限定されないが、この合計含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量が0.6massppm以上であり、より好ましくは0.8massppm以上である。
(〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕)
 上述のように、S,P,Se,Te,Sb,Bi,Asといった元素は、Mgと反応して化合物を形成しやすいことから、本実施形態においては、Mgの含有量と、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量との比を規定することで、Mgの存在形態を制御している。
 Mgの含有量を〔Mg〕とし、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕とした場合に、これらの質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が50を超えると、銅中にMgが過剰に固溶状態で存在しており、導電率が低下するおそれがある。一方、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6未満では、Mgが十分に固溶しておらず、耐熱性が十分に向上しないおそれがある。
 よって、本実施形態では、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕を0.6以上50以下の範囲内に設定している。
 なお、上記の質量比中の各元素の含有量の単位はmassppmである。
 なお、導電率の低下をさらに抑制するためには、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕の上限を35以下とすることが好ましく、25以下とすることがさらに好ましい。
 また、耐熱性をさらに向上させるためには、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕の下限を0.8以上とすることが好ましく、1.0以上とすることがさらに好ましい。
(Ag:5massppm以上20massppm以下)
 Agは、250℃以下の通常の電子・電気機器の使用温度範囲ではほとんどCuの母相中に固溶することができない。このため、銅中に微量に添加されたAgは、粒界近傍に偏析することとなる。これにより粒界での原子の移動は妨げられ、粒界拡散が抑制されるため、加工後の耐熱性が向上することになる。
 ここで、Agの含有量が5massppm以上の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることが可能となる。一方、Agの含有量が20massppm以下である場合には、導電率が確保されるとともに製造コストの増加を抑制することができる。
 以上のことから、本実施形態では、Agの含有量を5massppm以上20massppm以下の範囲内に設定している。
 なお、加工後の耐熱性をさらに向上させるためには、Agの含有量の下限を6massppm以上とすることが好ましく、7massppm以上とすることがさらに好ましく、8massppm以上とすることがより好ましい。また、導電率の低下およびコストの増加を確実に抑制するためには、Agの含有量の上限を18massppm以下とすることが好ましく、16massppm以下とすることがさらに好ましく、14massppm以下とすることがより好ましい。
 また、Agを意図的に含まずに不純物として含む場合には、Agの含有量が5massppm未満であってもよい。
(H:10massppm以下)
 Hは、鋳造時にOと結びついて水蒸気となり、鋳塊中にブローホール欠陥を生じさせる元素である。このブローホール欠陥は、鋳造時には割れ、加工時にはふくれ及び剥がれ等の欠陥の原因となる。これらの割れ、ふくれ及び剥がれ等の欠陥は、応力集中して破壊の起点となるため、強度、表面品質を劣化させることが知られている。
 ここで、Hの含有量を10massppm以下とすることにより、上述したブローホール欠陥の発生が抑制され、冷間加工性の悪化を抑制することが可能となる。
 なお、ブローホール欠陥の発生をさらに抑制するためには、Hの含有量を4massppm以下とすることが好ましく、2massppm以下とすることがさらに好ましい。Hの含有量の下限値は特に限定されないが、Hの含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、Hの含有量は0.01massppm以上が好ましい。
(O:100massppm以下)
 Oは、銅合金中の各成分元素と反応して酸化物を形成する元素である。これらの酸化物は、破壊の起点となるため、加工性が低下し、製造を困難とする。また、過剰なOとMgとが反応することにより、Mgが消費されてしまい、Cuの母相中へのMgの固溶量が低減し、強度や耐熱性、また冷間加工性が劣化するおそれがある。
 ここで、Oの含有量を100massppm以下とすることにより、酸化物の生成やMgの消費を抑制し、加工性を向上させることが可能となる。
 なお、Oの含有量は、上記の範囲内でも特に50massppm以下とすることが好ましく、20massppm以下とすることがさらに好ましい。Oの含有量の下限値は特に限定されないが、Oの含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、Oの含有量は0.01massppm以上が好ましい。
(C:10massppm以下)
 Cは、溶湯の脱酸作用を目的として、溶解、鋳造において溶湯表面を被覆するように使用されるものであり、不可避的に混入するおそれがある元素である。鋳造時のCの巻き込みにより、Cの含有量が多くなってしまうおそれがある。これらのCや複合炭化物、Cの固溶体の偏析は冷間加工性を劣化させる。
 ここで、Cの含有量を10massppm以下とすることにより、Cや複合炭化物、Cの固溶体の偏析が生じることを抑制でき、冷間加工性を向上させることが可能となる。 なお、Cの含有量は、上記の範囲内でも5massppm以下とすることが好ましく、1massppm以下とすることがさらに好ましい。Cの含有量の下限値は特に限定されないが、Cの含有量を大幅に低減するには製造コストが増加するため、Cの含有量は0.01massppm以上が好ましい。
(その他の不可避不純物)
 上述した元素以外のその他の不可避的不純物としては、Al,B,Ba,Be,Ca,Cd,Cr,Sc,希土類元素,V,Nb,Ta,Mo,Ni,W,Mn,Re,Ru,Sr,Ti,Os,Co,Rh,Ir,Pb,Pd,Pt,Au,Zn,Zr,Hf,Hg,Ga,In,Ge,Y,Tl,N,Si,Sn,Li等が挙げられる。これらの不可避不純物は、特性に影響を与えない範囲で含有されていてもよい。
 ここで、これらの不可避不純物は、導電率を低下させるおそれがあることから、不可避不純物の含有量を少なくすることが好ましい。
(引張強度:275MPa以下)
 本実施形態である銅合金塑性加工材において、銅合金塑性加工材の長手方向(伸線方向)に平行な方向における引張強度が275MPa以下である場合には、伸びが確保され、加工性を向上させることができる。
 なお、銅合金塑性加工材の長手方向(伸線方向)に平行な方向における引張強度の上限は、270MPa以下であることがさらに好ましく、260MPa以下であることがより好ましく、250MPa以下であることが最も好ましい。また、引張強度の上限は、240MPa以下であってもよく、230MPa以下であってもよく、220MPa以下であってもよい。また、銅合金塑性加工材の長手方向(伸線方向)に平行な方向における引張強度の下限は、100MPa以上とすることが好ましく、120MPa以上とすることがさらに好ましく、140MPa以上とすることがより好ましい。
(導電率:97%IACS以上)
 本実施形態である銅合金塑性加工材においては、導電率が97%IACS以上とされている。導電率を97%IACS以上とすることにより、通電時の発熱を抑えて、純銅材の代替として端子等の電子・電気機器用部品として良好に使用することが可能となる。
 なお、導電率は、97.5%IACS以上であることが好ましく、98.0%IACS以上であることがさらに好ましく、98.5%IACS以上であることがより好ましく、99.0%IACS以上であることがより一層好ましい。導電率の上限値は、特に限定されないが、103.0%IACS以下が好ましく、102.5%IACS以下がより好ましい。
(加工後の耐熱温度:150℃以上)
 本実施形態である銅合金塑性加工材において、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度が高い場合には、高温でも銅材の回復、再結晶による軟化現象が起きにくいことから、高温環境下で使用される通電部材への適用が可能となる。
 このため、本実施形態においては、加工後の耐熱温度が150℃以上とされている。なお、実施形態において、耐熱温度は、熱処理時間60分で100~800℃の熱処理した後に、熱処理前の強度Tに対して0.8×Tの強度になる時の熱処理温度である。
 ここで、断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度は、175℃以上であることがさらに好ましく、200℃以上であることがより好ましく、225℃以上であることが一層好ましい。なお、耐熱温度は、600℃以下であることが好ましく、580℃以下であることがより好ましい。
(全伸び:20%以上)
 本実施形態である銅合金塑性加工材において、全伸びが20%以上である場合には、さらに加工性に優れており、厳しい条件の塑性加工によって部品を成形することが可能となる。
 なお、全伸びは、22.5%以上であることがさらに好ましく、25%以上であることがより好ましい。また、全伸びは、60%以下であることが好ましく、55%以下であることがより好ましい。
 全伸びは、JISZ2241の3.4.3で説明される、破断時全伸び(%)である。即ち、破断時の全伸び(伸び計の弾性伸びと塑性伸びとを合わせたもの)で、伸び計標点距離に対する百分率で示した値である。
(KAM値の平均値:1.8以下)
 EBSD法により測定されるKAM(Kernel Average Misorientation)値は、1つのピクセルとそれを取り囲むピクセル間との方位差を平均値化することで算出される値である。ピクセルの形状は正六角形のため、近接次数を1とする場合(1st)、隣接する六つのピクセルとの方位差の平均値がKAM値として算出される。このKAM値を用いることで、局所的な方位差、すなわちひずみの分布を可視化できる。
 このKAM値が高い領域は、加工時に導入された転位(GN転位)の密度が高い領域であるため、強度が高くなり、伸びが低下する。また、断面減少率が25%の引抜加工を施した後にはさらに転位密度は増加し、その転位を経路とした原子の高速拡散が起こりやすく、回復、再結晶による軟化現象が起こりやすくなり、耐熱性は低下する。
 そのため、このKAM値の平均値を1.8以下に制御することによって、強度を低下させて伸びを向上させ、さらに加工後の耐熱温度を向上させることが可能となる。
 なお、KAM値の平均値は、上記の範囲内でも1.6以下であることが好ましく、1.4以下であることがさらに好ましく、1.2以下であることがより好ましく、1.0以下であることが一層好ましい。KAM値の平均値は0.2以上が好ましく、0.4以上がより好ましく、0.6以上がより一層好ましく、0.8以上が最も好ましい。
 なお、本実施形態では、EBSD装置の解析ソフトOIM Analysis(Ver.7.3.1)にて測定される値であるCI(Confidence Index)値が0.1以下の測定点を除きKAM値を算出している。CI値はある解析点から得られたEBSDパターンを指数付けする際に、Voting法を用いることで算出され、0から1の値を取る。CI値は指数付けと方位計算の信頼性を評価する値であるため、CI値が低い場合、すなわち解析点の明瞭な結晶パターンが得られない場合には組織中にひずみ(加工組織)が存在しているといえる。特にひずみが大きい場合、CI値が0.1以下の値を取る。
((100)面方位の結晶の面積比率:3%以上)
 本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向(伸線方向)と直交する断面で結晶方位を測定した際に、(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上であることが好ましい。なお、本実施形態においては、(100)面から15°までの範囲の結晶方位を(100)面方位とした。
 (100)面方位を有する結晶粒は他の方位を持つ結晶粒と比較して転位を蓄積しにくいため、(100)面方位の結晶の面積比率を3%以上確保することで、伸びを向上させることが可能となる。また、(100)面は転位を蓄積しにくく、加工による結晶方位の回転が起きにくいため、断面減少率が25%の加工であれば、加工後も(100)面を保つことができ、転位を拡散経路とした高速拡散を抑制し、回復、再結晶による軟化現象を抑制することが可能となり、加工後の耐熱性を向上させることができる。
 なお、(100)面方位の結晶の面積比率は、4%以上であることがさらに好ましく、6%以上であることがより好ましく、10%以上であることが一層好ましく、20%以上であることがより一層好ましい。一方、(100)面方位の結晶の面積比率が高すぎる場合、同一の結晶方位を持つ結晶粒が増加することから、大角粒界が減少して伸びが低下するおそれがある。このため、(100)面方位の結晶の面積比率は、80%以下であることが好ましく、70%以下であることがさらに好ましく、60%以下であることがより好ましく、50%以下であることが一層好ましい。
((123)面方位の結晶の面積比率:70%以下)
 本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向(伸線方向)と直交する断面で結晶方位を測定した際に、(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下であることが好ましい。なお、本実施形態においては、(123)面から15°までの範囲の結晶方位を(123)面方位とした。
 (123)面方位を有する結晶粒は他の方位を持つ結晶粒と比較して転位を蓄積しやすいため、(123)面方位の結晶の面積比率を70%以下に制限することにより、伸びを向上させることが可能となる。
 なお、(123)面方位の結晶の面積比率は、65%以下であることがさらに好ましく、60%以下であることがより好ましく、55%以下であることが一層好ましく、50%以下であることがより一層好ましい。
 また、(123)面方位の結晶の面積比率は、10%以上であることが好ましい。
(表層領域の結晶粒径)
 本実施形態である銅合金塑性加工材においては、銅合金塑性加工材の長手方向と直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域の結晶粒径が1μm以上とされている場合には、粒界を経路とした粒界拡散による原子の高速拡散が起こることを抑制でき、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。一方、表層領域の結晶粒径が120μm以下とされているので、伸びが確保され、さらに加工性を向上させることができる。
 なお、上述の表層領域の結晶粒径は、2μm以上であることがさらに好ましく、5μm以上であることがより好ましく、10μm以上であることがより一層好ましい。一方、上述の表層領域の結晶粒径は、100μm以下であることがさらに好ましく、70μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることがより一層好ましい。
 ここで、結晶粒は、前述のEBSD法で検出した隣接するピクセル間の方位差が15°以上である境界を結晶粒界として有する結晶粒である。
(断面積:5mm以上2000mm以下)
 本実施形態である銅合金塑性加工材において、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内である場合には、熱容量が大きくなり、大電流を流した場合であっても、通電発熱による温度上昇を抑制することができる。
 なお、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積は、6.0mm以上とすることがさらに好ましく、7.5mm以上とすることがより好ましく、10mm以上とすることがより一層好ましい。また、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積は、1800mm以下とすることがさらに好ましく、1600mm以下とすることがより好ましく、1500mm以下とすることがより一層好ましい。
 次に、このような構成とされた本実施形態である銅合金塑性加工材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。
(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、前述の元素を添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、各種元素の添加には、元素単体や母合金等を用いることができる。また、上述の元素を含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。
 ここで、銅原料は、純度が99.99mass%以上とされたいわゆる4NCu、あるいは99.999mass%以上とされたいわゆる5NCuとすることが好ましい。H,O,Cの含有量を上述のように規定する場合には、これらの元素の含有量の少ない原料を選別して使用することになる。具体的には、H含有量が0.5massppm以下、O含有量が2.0massppm以下、C含有量が1.0massppm以下の原料を用いることが好ましい。
 溶解時においては、Mgの酸化を抑制するため、また水素濃度低減のため、HOの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気(例えばArガス)による雰囲気溶解を行い、溶解時の保持時間は最小限に留めることが好ましい。
 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。
(均質化/溶体化工程S02)
 次に、得られた鋳塊の均質化および溶体化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてMgが偏析で濃縮することにより発生したCuとMgを主成分とする金属間化合物等が存在することがある。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を300℃以上1080℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Mgを均質に拡散させたり、Mgを母相中に固溶させたりする。なお、この均質化/溶体化工程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。
 ここで、加熱温度が300℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にCuとMgを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が1080℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を300℃以上1080℃以下の範囲に設定している。
(熱間加工工程S03)
 組織の均一化のために、得られた鋳塊を所定の温度まで加熱し、熱間加工を行う。加工方法に特に限定はなく、例えば、引抜、押出、溝圧延等を採用することができる。本実施形では、熱間押出加工を実施している。
 また、熱間加工時に発生した酸化膜除去のため、後述の熱処理工程S04の前に、酸洗槽による酸洗工程を行ってもよい。また、棒材の場合、表面欠陥の除去のため、皮むき加工を行ってもよい。
 なお、熱間加工温度、熱間加工終了温度を高く設定し、その後の冷却速度を高く設定することにより、粒界偏析を低減することができる。冷却速度は、5℃/sec以上であることが好ましく、7℃/sec以上であることがさらに好ましく、10℃/sec以上であることがより好ましい。これにより、後述する熱処理工程S04において、集合組織((100)面方位および(123)面方位の結晶の面積比率)をコントロールすることができる。
 ここで、熱間加工温度は、500℃以上であることが好ましく、550℃以上であることがさらに好ましく、600℃以上であることがより好ましい。また、熱間加工終了温度は、400℃以上であることが好ましく、450℃以上であることがさらに好ましく、500℃以上であることがより好ましい。
(熱処理工程S04)
 熱間加工工程S03後に、熱処理を実施する。
 ここで、熱処理温度が300℃未満の場合や保持時間が0.5時間未満の場合には、再結晶が十分に起こらずに、熱間加工工程S03でのひずみが残存することとなり、KAM値が高くなるおそれがある。また、結晶粒径が小さくなりすぎ、かつ、(100)面方位の結晶の面積比率が低くなり、(123)面方位の結晶の面積比率が高くなるおそれがある。一方、熱処理温度が700℃超えの場合や保持時間が24時間超えの場合には、結晶粒径が大きくなり、(100)面方位の結晶の面積比率が高くなりすぎるおそれがある。 そこで、本実施形態においては、熱処理温度は300℃以上700℃以下の範囲内、熱処理温度での保持時間は0.5時間以上24時間以下の範囲内とされていることが好ましい。
 なお、熱処理温度は、350℃以上であることがさらに好ましく、400℃以上であることがより好ましい。一方、熱処理温度は、650℃以下であることがさらに好ましく、600℃以下であることがより好ましい。また、熱処理温度での保持時間は、0.75時間以上であることがさらに好ましく、1時間以上であることがより好ましい。一方、熱処理温度での保持時間は、18時間以下であることがさらに好ましく、12時間以下であることがより好ましい。
 また、(100)面方位の結晶の面積比率及び(123)面方位の結晶の面積比率を確実に制御するためには、連続焼鈍による熱処理時の昇温速度は2℃/sec以上であることが好ましく、5℃/sec以上であることがさらに好ましく、7℃/sec以上であることがより好ましい。さらに、降温速度は5℃/sec以上であることが好ましく、7℃/sec以上であることがさらに好ましく、10℃/sec以上であることがより好ましい。
 また、含有元素の酸化を減らすために、酸素分圧を10-5atm以下とすることが好ましく、10-7atm以下とすることがさらに好ましく、10-9atm以下とすることがより好ましい。
(仕上加工工程S05)
 熱処理工程S04後に、強度調整のために仕上加工を行ってもよい。加工法は特に指定しないが棒材の場合は引抜加工、押し出し加工等が挙げられる。さらに棒材の場合は真直化のために抽伸工程を行ってもよい。なお、加工条件は、製出する銅合金塑性加工材の長手方向の引張強度が275MPa以下となるように適宜調整することになる。
 このようにして、本実施形態である銅合金塑性加工材(銅合金棒材)が製出されることになる。
 以上のような構成とされた本実施形態である銅合金塑性加工材においては、Mgの含有量が10massppm超え100massppm以下の範囲内とされ、Mgと化合物を生成する元素であるSの含有量を10massppm以下、Pの含有量を10massppm以下、Seの含有量を5massppm以下、Teの含有量を5massppm以下、Sbの含有量を5massppm以下、Biの含有量を5masppm以下、Asの含有量を5masppm以下、さらに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を30massppm以下に制限しているので、微量添加したMgを銅の母相中に固溶させることができ、導電率を大きく低下させることなく、加工後の耐熱性を向上させることが可能となる。
 そして、Mgの含有量を〔Mg〕とし、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕とした場合に、これらの質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6以上50以下の範囲内に設定しているので、Mgが過剰に固溶して導電率を低下させることなく、加工後の耐熱性を十分に向上させることが可能となる。
 さらに、引張強度が275MPa以下とされているので、加工性に優れており、厳しい塑性加工を行うことが可能となる。
 また、本実施形態の銅合金塑性加工材において、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内とされている場合には、熱容量が大きくなり、通電発熱により温度上昇を抑制することができる。
 さらに、本実施形態の銅合金塑性加工材において、全伸びが20%以上とされている場合には、特に加工性に優れており、さらに厳しい塑性加工を行うことができる。
 また、本実施形態の銅合金塑性加工材において、Agの含有量が5massppm以上20massppm以下の範囲内とされている場合には、Agが粒界近傍に偏析することになり、このAgによって粒界拡散が抑制され、加工後の耐熱性をさらに向上させることが可能となる。
 また、本実施形態の銅合金塑性加工材において、不可避不純物のうち、Hの含有量が10massppm以下、Oの含有量が100massppm以下、Cの含有量が10massppm以下とされている場合には、ブローホール、Mg酸化物、Cの巻き込みや炭化物等の欠陥の発生を低減でき、加工性を低下させることなく、加工後の耐熱性を向上させることが可能となる。
 さらに、本実施形態の銅合金塑性加工材において、EBSD法により、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において10000μm以上の測定面積を確保して観察面とし、0.25μmの測定間隔のステップでCI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、Area Fractionにより平均粒径Aを求め、次に、平均粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで測定して、総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で10000μm以上となる測定面積を確保して観察面とし、データ解析ソフトOIMにより解析されたCI値が0.1以下である測定点を除いて各結晶粒の方位差を解析し、隣接するピクセル間の方位差が5°以上である境界を結晶粒界とみなした場合のKAM(Kernel Average Misorientation)値の平均値が1.8以下とされている場合には、加工時に導入された転位(GN転位)の密度が高い領域が少なくなり、伸びを確保することができ、加工性をさらに向上させることができる。また、転位を経路とした原子の高速拡散を抑制でき、回復、再結晶による軟化現象を抑え、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。
 また、本実施形態の銅合金塑性加工材において、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において結晶方位を測定した結果、(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上とされ、(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下とされている場合には、転位を蓄積しにくい(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上確保され、かつ、転位を蓄積しやすい(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下に制限されているので、転位密度の増加を抑制することで伸びを確保でき、加工性をさらに向上させることができるとともに、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。
 さらに、本実施形態の銅合金塑性加工材において、銅合金塑性加工材の長手方向と直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域の結晶粒径が1μm以上とされている場合には、粒界を経路とした粒界拡散により原子の高速拡散が起こることを抑制でき、加工後の耐熱性をさらに向上させることができる。一方、上述の表層領域の結晶粒径が120μm以下とされている場合には、伸びが確保され、さらに加工性を向上させることができる。
 さらに、本実施形態である銅合金棒材は、上述の銅合金塑性加工材で構成されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。また、銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の直径が3mm以上50mm以下の範囲内とされているので、強度および導電性を十分に確保することができる。
 さらに、本実施形態である電子・電気機器用部品(端子等)は、上述の銅合金塑性加工材で構成されているので、大電流用途、高温環境下においても、優れた特性を発揮することができる。
 以上、本発明の実施形態である銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品(端子等)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、銅合金塑性加工材の製造方法の一例について説明したが、銅合金塑性加工材の製造方法は、実施形態に記載したもの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。
 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。
 H含有量が0.1massppm以下、O含有量が1.0massppm以下、S含有量が1.0massppm以下、C含有量が0.3massppm以下、Cuの純度が99.99mass%以上の銅原料と、6N(純度99.9999mass%)以上の高純度銅と2N(純度99mass%)以上の純度を有する純金属を用いて作製した各種添加元素を1mass%含む、各種添加元素それぞれの母合金を準備した。
 銅原料を坩堝内に装入して、Arガス雰囲気あるいはAr-O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、上述の母合金を用いて表1,2に示す成分組成に調製し、H,Oを導入する場合には、溶解時の雰囲気を高純度Arガス(露点-80℃以下)、高純度Nガス(露点-80℃以下)、高純度Oガス(露点-80℃以下)、高純度Hガス(露点-80℃以下)を用いて、Ar-N―HおよびAr-O混合ガス雰囲気とした。Cを導入する場合には、溶解において溶湯表面にC粒子を被覆させ、溶湯と接触させた。
 これにより、表1,2に示す成分組成の合金溶湯を溶製し、これをカーボン鋳型に注湯して、鋳塊を製出した。なお、鋳塊の大きさは、直径約80mm、長さ約300mmとした。
 得られた鋳塊に対して、Arガス雰囲気中において、表3,4に記載の条件で均質化/溶体化工程を実施した。
 その後、表3,4に記載の条件(加工終了温度および押出比)で熱間加工(熱間押出)を行い、熱間加工材を得た。なお、熱間加工後は水冷により冷却を行った。
 得られた熱間加工材を、表3,4に記載の条件で、ソルトバスを使用して熱処理を実施し、冷却を行った。
 その後、熱処理後の銅素材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。
 その後、常温で、表3,4の条件で仕上加工(冷間押出加工)を実施し、本発明例および比較例の銅合金塑性加工材(銅合金棒材)を得た。
 得られた銅合金塑性加工材(銅合金棒材)について、以下の項目について評価を実施した。
(組成分析)
 得られた鋳塊から測定試料を採取し、Mgは誘導結合プラズマ発光分光分析法で、その他の元素はグロー放電質量分析装置(GD-MS)を用いて測定した。また、H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。
 なお、測定は試料中央部と幅方向端部の2カ所で測定を行い、含有量の多い方をそのサンプルの含有量とした。その結果、表1,2に示す成分組成であることを確認した。
(引張強度および全伸び)
 JIS Z 2201に規定される2号試験片に準拠して試験片を採取し、JIS Z 2241の引張試験方法により、銅合金塑性加工材(銅合金棒材)の長手方向(押出方向)の引張強度、および、全伸びを測定した。銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が450mmを超えた場合は銅合金塑性加工材の長手方向における平行部の長さ200mmで試験を行った。
 引張強度は引張試験の最大引張試験力に対応する応力であり、全伸びは、破断時の全伸び(伸び計の弾性伸びと塑性伸びとを合わせたもの)で、伸び計標点距離に対する百分率で示した値である。
(加工後の耐熱温度)
 得られた銅合金塑性加工材(銅合金棒材)に対して、常温で、断面減少率25%の引抜加工を実施した。
 その後、日本伸銅協会のJCBA T325:2013に準拠して、1時間の熱処理での銅合金塑性加工材の長手方向(引抜方向)で引張試験による等時軟化曲線を取得することで評価した。
 なお、本実施例において、耐熱温度は、熱処理時間60分で100~800℃の熱処理した後に、熱処理前の強度Tに対して0.8×Tの強度になる時の熱処理温度である。なお、熱処理前の強度Tは常温(15~35℃)で測定した値である。
(導電率)
 JIS H 0505(非鉄金属材料の体積抵抗率及び導電率測定方法)により、導電率を算出した。
(KAM値)
 銅合金棒材(銅合金塑性加工材)の長手方向(伸線方向)に直交する断面を観察面として、EBSD測定装置およびOIM解析ソフトによって、次のようにKAM値の平均値を求めた。
 観察面について、耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。そして、EBSD測定装置(FEI社製Quanta FEG 450,EDAX/TSL社製(現 AMETEK社) OIM Data Collection)と、解析ソフト(EDAX/TSL社製(現 AMETEK社)OIM Data Analysis ver.7.3.1)によって、電子線の加速電圧15kV、10000μm以上の測定面積の観察面を観察し、0.25μmの測定間隔のステップでCI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、データ解析ソフトOIMを用いてArea Fractionによる平均粒径Aを求めた。
 その後、観察面を平均粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで測定して、総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で10000μm以上となる測定面積で、データ解析ソフトOIMにより解析されたCI値が0.1以下である測定点を除いて解析し、隣接するピクセル間の方位差が5°以上である境界を結晶粒界とみなして解析した全ピクセルのKAM値を求め、その平均値を求めた。
(集合組織)
 上記測定結果から、EBSD測定装置及びOIM解析ソフトによって、(100)面方位から15°以内の方位の面積比率、および、(123)面方位から15°以内の方位の面積比率を測定した。
(表層領域の結晶粒径)
 得られた銅合金塑性加工材(銅合金棒材)に対して、銅合金塑性加工材の長手方向(押出方向)に直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域における平均結晶粒径を測定した。ここでの平均結晶粒径は、面積平均結晶粒径である。
 上述の平均結晶粒径、銅合金塑性加工材の長手方向(押出方向)に直交する断面の中心を通る任意の軸を基準に、軸から円周方向に沿って0°、90°、180°、270°位置にある4点をそれぞれ測定し、4点各所の結晶粒径を平均した。測定は、SEM-EBSD(検出器 HIKARI、分析ソフトウェア TSL OIM Data collection 5.31およびOIM Analysis 6.2)を用い、隣り合う2つの結晶間の配向方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、面積で重み付けした加重平均値を結晶粒径とした。視野範囲はx=500μm、y=500μmを計8か所計測した平均値を用いた。また、step size は1μmとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 比較例1は、Mgの含有量が本発明の範囲よりも少ないため、加工後の耐熱性が不十分であった。
 比較例2は、Mgの含有量が本発明の範囲を超えており、導電率が低くなった。
 比較例3は、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量が30massppmを超えており、加工後の耐熱性が不十分であった。
 比較例4は、質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6未満であり、加工後の耐熱性が不十分であった。
 比較例5は、仕上加工の断面積減少率が高すぎるため、強度が本発明の範囲を超えており、全伸びが低く、加工性に劣っていた。また、加工後の耐熱性が不十分であった。
 これに対して、本発明例1~22においては、強度が低く、かつ、全伸びが高く、加工性に十分優れていた。また、導電率が高くなった。さらに、加工後の耐熱性にも優れていた。
 以上のことから、本発明例によれば、高い導電率を有するとともに加工性に優れ、かつ、加工を加えた後でも優れた耐熱性を有する銅合金塑性加工材を提供可能であることが確認された。

Claims (12)

  1.  Mgの含有量が10massppm超え100massppm以下の範囲内、残部がCu及び不可避不純物とした組成を有し、前記不可避不純物のうち、Sの含有量が10massppm以下、Pの含有量が10massppm以下、Seの含有量が5massppm以下、Teの含有量が5massppm以下、Sbの含有量が5massppm以下、Biの含有量が5masppm以下、Asの含有量が5masppm以下とされるとともに、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量が30massppm以下とされ、
     Mgの含有量を〔Mg〕とし、SとPとSeとTeとSbとBiとAsの合計含有量を〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕とした場合に、これらの質量比〔Mg〕/〔S+P+Se+Te+Sb+Bi+As〕が0.6以上50以下の範囲内とされており、
     導電率が97%IACS以上とされ、引張強度が275MPa以下とされており、
     断面減少率が25%の引抜加工を加えた後の耐熱温度が150℃以上であることを特徴とする銅合金塑性加工材。
  2.  引張強度が250MPa以下とされていることを特徴とする請求項1に記載の銅合金塑性加工材。
  3.  前記銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の断面積が5mm以上2000mm以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の銅合金塑性加工材。
  4.  全伸びが20%以上であることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  5.  Agの含有量が5massppm以上20massppm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  6.  前記不可避不純物のうち、Hの含有量が10massppm以下、Oの含有量が100massppm以下、Cの含有量が10massppm以下であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  7.  EBSD法により、前記銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において10000μm以上の測定面積を確保して観察面とし、0.25μmの測定間隔のステップでCI値が0.1以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が15°以上となる測定点間を結晶粒界とし、Area Fractionにより平均粒径Aを求め、次に、平均粒径Aの10分の1以下となる測定間隔のステップで測定して、総数1000個以上の結晶粒が含まれるように、複数視野で10000μm以上となる測定面積を確保して観察面とし、データ解析ソフトOIMにより解析されたCI値が0.1以下である測定点を除いて各結晶粒の方位差を解析し、隣接するピクセル間の方位差が5°以上である境界を結晶粒界とみなした場合のKAM(Kernel Average Misorientation)値の平均値が1.8以下とされていることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  8.  前記銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面において、(100)面方位の結晶の面積比率が3%以上とされ、(123)面方位の結晶の面積比率が70%以下とされていることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  9.  前記銅合金塑性加工材の長手方向と直交する断面において、外表面から中心に向けて200μmを超えて1000μmまでの表層領域の平均結晶粒径が1μm以上120μm以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材。
  10.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の銅合金塑性加工材からなり、前記銅合金塑性加工材の長手方向に直交する断面の直径が3mm以上50mm以下の範囲内であることを特徴とする銅合金棒材。
  11.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載された銅合金塑性加工材からなることを特徴とする電子・電気機器用部品。
  12.  請求項1から請求項9のいずれか一項に記載された銅合金塑性加工材からなることを特徴とする端子。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915324B1 (ja) * 1970-03-05 1974-04-13
JPS5789448A (en) * 1980-11-21 1982-06-03 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd Copper alloy for conducting electricity
JPS5794537A (en) * 1980-12-01 1982-06-12 Mitsubishi Metal Corp Cu alloy having high heat resistance and high conductivity
US20060198757A1 (en) * 2003-04-03 2006-09-07 Ilppo Hiekkanen Oxygen-free copper alloy and method for its manufacture and use of copper alloy
JP2016056414A (ja) 2014-09-10 2016-04-21 三菱マテリアル株式会社 銅圧延板及び電子・電気機器用部品
JP2020112927A (ja) 2019-01-09 2020-07-27 株式会社デンソー 運転支援装置
JP2020112695A (ja) 2019-01-11 2020-07-27 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法および、物品製造方法
WO2021107096A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 三菱マテリアル株式会社 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、放熱基板
JP2021091161A (ja) 2019-12-11 2021-06-17 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド フロントカバーフィルム及びその製造方法、並びに画像表示装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3838521B1 (ja) * 2005-12-27 2006-10-25 株式会社神戸製鋼所 高強度および優れた曲げ加工性を備えた銅合金およびその製造方法
CN101180412B (zh) * 2005-07-07 2010-05-19 株式会社神户制钢所 具备高强度和优异的弯曲加工性的铜合金及铜合金板的制造方法
JP6248389B2 (ja) * 2012-12-05 2017-12-20 三菱マテリアル株式会社 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用部品及び端子
JP5983589B2 (ja) * 2013-12-11 2016-08-31 三菱マテリアル株式会社 電子・電気機器用銅合金圧延材、電子・電気機器用部品及び端子

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915324B1 (ja) * 1970-03-05 1974-04-13
JPS5789448A (en) * 1980-11-21 1982-06-03 Tatsuta Electric Wire & Cable Co Ltd Copper alloy for conducting electricity
JPS5794537A (en) * 1980-12-01 1982-06-12 Mitsubishi Metal Corp Cu alloy having high heat resistance and high conductivity
US20060198757A1 (en) * 2003-04-03 2006-09-07 Ilppo Hiekkanen Oxygen-free copper alloy and method for its manufacture and use of copper alloy
JP2016056414A (ja) 2014-09-10 2016-04-21 三菱マテリアル株式会社 銅圧延板及び電子・電気機器用部品
JP2020112927A (ja) 2019-01-09 2020-07-27 株式会社デンソー 運転支援装置
JP2020112695A (ja) 2019-01-11 2020-07-27 キヤノン株式会社 露光装置、露光方法および、物品製造方法
WO2021107096A1 (ja) * 2019-11-29 2021-06-03 三菱マテリアル株式会社 銅合金、銅合金塑性加工材、電子・電気機器用部品、端子、バスバー、放熱基板
JP2021091161A (ja) 2019-12-11 2021-06-17 エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド フロントカバーフィルム及びその製造方法、並びに画像表示装置

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