BRPI0919605B1 - High-resistance copper alloy laminated sheet and high electrical conductivity and method of manufacturing the same - Google Patents

Description

“FOLHA LAMINADA DE LIGA DE COBRE DE ALTA RESISTÊNCIA E ALTA CONDUTIVIDADE ELÉTRICA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA” A presente invenção refere-se a uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência que é produzida por meio de um processo incluindo um tratamento por calor de precipitação e um método de fabricação da folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência.

Antecedentes da invenção No passado, as folhas de cobre foram usadas em vários campos industriais como material para conectores, eletrodos, terminais de conexão, terminais, membros de detecção, dissipadores de calor, barras de barramento, placas de suporte, moldes e membros de motor como anéis de extremidade e barras de rotor mediante a utilização de condutividade de calor e elétrica excelente dos mesmos. Entretanto, como o cobre puro incluindo C1100 e C1020 tem uma baixa resistência, o uso por área de unidade é aumentado para assegurar a resistência e, dessa forma, ocorre o aumento do custo além do aumento de peso.

Cobre Cr-Zr (1% em massa de Cr-0,1% em massa de Zr-Cu), que é uma solução de envelhecimento da liga tipo precipitação, é conhecida como uma liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência. Entretanto, em geral, essa liga é preparada através de um tratamento por calor em que um material laminado a quente é reaquecido a 950°C (930°C a 990°C) e, então, submetido a arrefecimento brusco (têmpera) e envelhecimento imediato. Altemativamente, a liga é preparada através de uma série de tratamentos de calor em que após a laminação a quente, um material laminado a quente é adicional mente submetido a formação plástica mediante o forjamento quente ou frio ou como em alguns casos, submetido a um tratamento por calor da solução de modo a ser aquecido a 950°C e rapidamente resfriado, e, então, submetido a envelhecimento. O processo de alta temperatura de 950°C não exige apenas uma energia significativa, mas ocorre uma perda de oxidação quando a operação de aquecimento é realizada no ar. Além disso, em razão da alta temperatura, a difusão ocorre facilmente e os materiais se aderem um ao outro, de modo que um processo de limpeza de ácido é necessário.

Por essa razão, o tratamento por calor é realizado a 950°C em um gás inerte ou a vácuo. Entretanto, embora a perda de oxidação seja evitada, o custo é aumentado, e uma energia extra também é necessária e o problema de adesão não é resolvido. Adicionalmente, com respeito às características, os grãos se tornam grossos e ocorrem problemas quanto à resistência à fadiga visto que a operação de aquecimento é realizada em altas temperaturas. Nesse ínterim, em um processo de laminação a quente em que o tratamento por calor da solução não é realizado, apenas uma resistência muito insuficiente pode ser obtida. Em um processo de laminação a quente, no caso de Cobre Cr-Zr, grãos grossos são precipitados durante a laminação a quente em razão de uma diminuição na temperatura do material durante a laminação a quente, e dessa forma um estado termo-tratado de solução suficiente não pode ser obtido mesmo quando uma operação de arrefecimento brusco (têmpera) é realizada imediatamente após a laminação a quente. Além disso, Cobre Cr-Zr exige um controle especial visto que uma faixa de condição de temperatura do tratamento por calor da solução é estreita, e se uma taxa de resfriamento não for alta o suficiente, a solução não será realizada. Além disso, Como uma grande quantidade de Zr e Cr ativo está incluída, restrições são impostas à fusão e fundição. Como um resultado, uma condutivídade elétrica e uma resistência à tensão excelentes são obtidas, mas o custo é aumentado.

No campo de automóvel com o uso de uma folha de cobre, embora uma diminuição no peso do corpo do veículo seja necessária para otimizar a eficiência de combustível, o número de componentes como um terminal de conexão, conector, barra de barramento é transmissão é aumentado em razão da informatização de alto nível e da captura de propriedades eletrônicas e propriedades híbridas (um aumento no número de componentes elétricos) em um veículo, e o número de membros como um dissipador de calor para resfriar os componentes eletrônicos montados também é aumentado. Em conformidade, uma folha de cobre a ser usada é necessária para ter uma espessura menor e uma resistência maior. Originalmente, em comparação com o caso de eletrodomésticos caseiros e similares, o ambiente de uso é rude, visto que a temperatura do veículo interior, bem como a casa de máquinas, aumenta no verão (especificamente). Adicionalmente, em razão de um ambiente de uso de alta corrente e alta voltagem, é particularmente necessário reduzir as propriedades de relaxamento de tensão quando uma folha de cobre for usada em um terminal de conexão, um conector e similares. As propriedades baixo relaxamento de tensão significam que uma pressão de contato ou propriedades de mola de um conector e similares são reduzidas em um ambiente de uso de, por exemplo, 100°C. Neste relatório descritivo, em um teste de relaxamento de tensão que será descrito posteriormente, uma baixa taxa de relaxamento de tensão indica “baixas” ou “satisfatórias” propriedades de relaxamento de tensão e uma alta taxa de relaxamento de tensão indica “altas” ou “baixas" propriedades de relaxamento de tensão. É preferível que uma folha laminada de liga de cobre tenha uma baixa taxa de relaxamento de tensão.

Além disso, em muitos casos, em razão das demandas por uma alta confiança, importantes componentes elétricos são unidos um a outro por brasagem, não soldagem. Adicionalmente, por exemplo, também em motores, a brasagem é empregada para unir um anel de extremidade e uma barra de rotor, e uma alta resistência de material é necessária após a união para otimizar a velocidade de desempenho dos motores. Exemplos de um material de carga de brasagem incluem Bag-7 (material de carga de brasagem de liga 56Ag-22Cu-17Zn-5Sn), descrito no documento JIS Z 3261, e uma temperatura de brasagem recomendada do mesmo situa-se na faixa de alta temperatura de 650°C a 750°C. Em conformidade, uma folha de cobre para uso em terminais de conexão, transmissão, membros de detecção, barras de rotor, anéis de extremidade e similares é necessária para ter uma resistência a calor de, por exemplo, cerca de 700°C.

Além disso, para as placas de suporte, moldes e similares, a não deformação com relação a um aumento de temperatura durante a fabricação ou uso é necessária. Por exemplo, é exigido um material que tenha uma alta resistência em altas temperaturas de 300°C a 400°C. Além disso, em alguns casos, a soldagem por difusão e atrito é <empregada para unir as folhas umas às outras durante a fabricação, e a aspersão térmica é executada em um processo para aumentar a resistência a calor de uma superfície. É necessário que uma diminuição na resistência e condutividade elétrica seja pequena mesmo mediante a exposição a altas temperaturas em um pequeno período de tempo. Além disso, para módulos de energia e similares, o cobre para uso em um dissipador de calor ou um espalhador de calor é unido à cerâmica como uma folha de base. A soldagem é empregada na união acima, mas a que é livre de chumbo também se tornou geral para a solda, e dessa forma uma solda com alto ponto de fusão como Sn-Cu-Ag é usada. Na montagem, um dissipador de calor, um espalhador de calor e similares é necessário para que não apenas um amolecimento ocorra, mas também que a deformação e empenamento não ocorram e uma espessura de parede mais delgada é exigida em vista de uma redução de peso e economia. Um material de cobre é necessário para não ser facilmente deformado mesmo quando exposto a altas temperaturas. Isto é, um material de cobre é necessário para ter uma alta resistência ao calor e uma alta resistência em altas temperaturas.

Uma liga de cobre é conhecida, que inclui de 0,01 a 1,0% em massa de Co, 0,005 a 0,5% em massa de P e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis (por exemplo, consulte JP-A-10-168532). Entretanto, essa liga de cobre também é insuficiente tanto na condutividade elétrica quanto na resistência.

Descrição da invenção A presente invenção soluciona os problemas descritos acima, e um objetivo da invenção é o de fornecer uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, que tenha uma alta resistência, alta condutividade elétrica e excelente resistência ao calor e que seja barato, e um método de fabricação da folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência. A fim de alcançar o objetivo, a invenção apresenta uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência que tenha uma composição de liga contendo de 0,14 a 0,34% em massa de Co, 0,046 a 0,098% em massa de P, 0,005 a 1,4% em massa de Sn e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis, em que a % em massa de [Co] representa um teor de Co e uma % em massa de [P] representa um teor de P satisfazendo a relação de 3,0<([Co]-0,007)/([P]-0,009) 5,9D, e sendo que, em uma estrutura de metal, precipitados são formados, sendo que o formato dos precipitados é substaneialmente circular ou elíptico em um plano de observação bidimensional, sendo que os precipitados são feitos para terem um diâmetro médio de grão de 1,5 a 9,0 nm, ou 90% ou mais de todos os precipitados são feitos para terem um diâmetro de 15 nm ou menos para serem precipitados finos, e os precipitados são dispersos de maneira uniforme.

De acordo com a invenção, por meio da precipitação de precipitados finos de Co e P e a solução sólida de Sn, a resistência e a condutividade elétrica de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência são aprimoradas. É desejável que 0,16 a 0,33% em massa de Co, 0,051 a 0,096% em massa de P e 0,005 a 0,045% em massa de Sn estejam contidos e que a % em massa de [Co] represente um teor de Co e a % em massa de [P] represente um teor de P que satisfaça a relação de 3,2< ([Co]-0,007)/([P]-0,009)<4,9. Dessa maneira, a quantidade de Sn é mais próxima de seu limite inferior na faixa de composição e, dessa forma, a condutividade de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência é aprimorada. É desejável que 0,16 a 0,33% em massa de Co, 0,051 a 0,096% em massa de P e 0,32 a 0,8% em massa de Sn estejam contidos e que a % em massa de [Co] represente um teor de Co e que a % em massa de [P] represente um teor de P que satisfaça a relação de 3,2^([Co]-0,007)/([P]-0,009)<4,9. Dessa maneira, a quantidade de Sn é próxima de seu limite superior na faixa de composição e, dessa forma, a resistência de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência é aprimorada.

Além disso, é desejável que seja fornecida uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência que tenha uma composição de liga contendo de 0,14 a 0,34% em massa de Co, 0,046 a 0,098% em massa de P, 0,005 a 1,4% em massa de Sn, pelo menos um de 0,01 a 0,24% em massa de Ni e 0,005 a 0,12% em massa de Fe e o equilíbrio inclua Cu e as impurezas inevitáveis, em que a % de massa de [Co] represente um teor de Co, % em massa de [Ni] represente um teor de Ni, % em massa de [Fe] represente um teor de Fe e % em massa de [P] represente um teor de P que satisfaça a relação de 3,0<([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe]-0,007)/([P]-0,009) 5,90 e a relação de 0,012£1,2x[Ni]+2x[Fe]£[Co], e sendo que, em uma estrutura de metal, precipitados são formados, sendo que o formato dos precipitados é substancialmente circular ou elíptico em um plano de observação bidimensional, sendo que os precipitados são feitos para terem um diâmetro médio de grão de 1,5 a 9,0 nm, ou 90% ou mais de todos os precipitados são feitos para terem um diâmetro de 15 nm ou menos para serem precipitados finos, e os precipitados são dispersos de maneira uniforme. Dessa maneira, os precipitados finos de Co, P e similares são formados por Ni e Fe e, dessa forma, a resistência e a resistência ao calor de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência são aprimoradas. É desejável que pelo menos um dentre 0,002 a 0,2% em massa de Al, 0,002 a 0,6% em massa de Zn, 0,002 a 0,6% em massa de Ag, 0,002 a 0,2% em massa de Mg e 0,001 a 0,1% em massa de Zr esteja adicionalmente contido. Dessa maneira, Al, Zn, Ag, Mg ou Zr rende S, que é contaminado durante um processo de reciclo do material de cobre, inócuo e impede a fragilização da temperatura intermediária. Além disso, visto que esses elementos adicionalmente reforçam a liga, a ductilidade e a resistência de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência são aprimoradas. É desejável que a condutividade seja igual a, ou maior que 45(% IACS), e um valor de (R1/2xSx(100+L)/100) é igual a, ou maior que 4300 quando a condutividade é referida por R(% IACS), a resistência à tração é referida por S(N/mm2) e o alongamento é referido por L(%). Dessa maneira, a resistência e a condutividade elétrica são aprimoradas e o equilíbrio entre a resistência e a condutividade elétrica se torna excelente e, dessa forma, uma folha laminada delgada pode ser produzida com um baixo custo. É preferível que a folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência seja produzida por um processo de fabricação incluindo laminação a quente, em que um material laminado submetido à laminação a quente tem um tamanho médio de grão igual a, ou maior que 6 pm e igual a, ou menor que 70 pm, ou satisfaça a relação de 5,5x(100/REO)^D^90(60/REO) em que uma taxa de laminação da laminação a quente é referida por RE0(%) e um tamanho de grão após a laminação a quente é referido por D pm, e que quando uma seção transversal do grão tomada ao longo de uma direção de laminação for observada, quando um comprimento na direção de laminação do grão for referido por L1 e um comprimento em uma direção perpendicular à direção de laminação do grão for referida por L2, um valor médio de L1/L2 é de 4,0 ou menor. Dessa maneira, a resistência, a ductilidade e a condutividade são aprimoradas e o equilíbrio entre resistência, ductilidade e condutividade elétrica se torna excelente e, dessa forma, uma folha laminada delgada pode ser produzida com um baixo custo. É desejável que a resistência à tração e 400°C seja igual a, ou maior que 200(N/mm2). Dessa maneira, a resistência à alta temperatura é aumentada e, dessa forma, uma folha laminada de acordo com a invenção pode ser usada em um estado de alta temperatura. É desejável que a dureza de Vickers (HV) após o aquecimento a 700°C durante 100 segundos seja igual a, ou maior que 90, ou 80% ou mais de um valor de dureza de Vickers antes do aquecimento. Dessa maneira, uma resistência ao calor excelente é obtida e, dessa forma, uma folha laminada de acordo com a invenção pode ser usada em circunstâncias de exposição a um estado de alta temperatura incluindo um processo quando um produto for fabricado a partir do material. É desejável que um método de fabricação da folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência inclua: aquecimento e laminação a quente de um lingote em temperaturas de 820°C a 960°C; realização de resfriamento em que uma taxa média de resfriamento até que uma temperatura do material laminado submetido à passagem final da laminação a quente ou uma temperatura do material laminado diminua de 700°C a 300°C é 5°C/segundo ou maior; e a realização de um tratamento por calor de precipitação que é realizado em temperaturas de 400°C a 555°C durante 2 a 24 horas após a laminação a quente e satisfaz a relação de 275<(T-100xth'1/2-110x(1-RE/100)1/2) 405donde um temperatura de tratamento por calor é referida por T(°C), um período de tempo de retenção é referido por th(h) e uma taxa de laminação da laminação a frio entre a laminação a quente e o tratamento por calor de precipitação é referido por RE(%). Dessa maneira, os precipitados finos de Co e P são precipitados pela condição de fabricação e, dessa forma, a resistência, condutividade e a resistência ao calor de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência são adicionalmente aprimoradas. Além disso, um tratamento de calor da solução de período longo de alta temperatura não é necessário e, dessa forma, a fabricação pode ser executada com um baixo custo. É desejável que um método seja implementado, incluindo: submeter um material laminado a um tratamento por calor da solução em que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 820°C a 960°C, um período de tempo manutenção da “ temperatura mais alta alcançada de 50°C” para a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 2 a 180 segundos e a relação de 90£(Tmax-800)xts1/2<630 é satisfeita onde a temperatura mais alta alcançada é referida por Tmax(°C) e um período de tempo de manutenção é referido por ts(s); realizar um resfriamento em que uma taxa média de resfriamento de 700°C a 300°C é de 5°C/segundo ou maior após o tratamento por calor da solução; realizar um tratamento por calor de precipitação em temperaturas de 400°C a 555°C durante 1 a 24 horas o que satisfaz uma relação de 275^(T-100xth‘1/2-110x(1- RE/100)1/2^405 onde uma temperatura de tratamento por calor é referida por T(°C), um período de tempo de manutenção é referido por th(h) e uma taxa de laminação da laminação a frio antes do tratamento por calor de precipitação é referida por RE(%), ou um tratamento por calor de precipitação em que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 540°C a 760°C, um período de tempo de manutenção da " temperatura mais alta alcançada de 50°C” até a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 0,1 a 5 minutos e a relação de 330s(Tmax-100xtm'1/2-100x(1 -RE/100)1/2)<510 é satisfeita onde um período de tempo de manutenção é referido por tm(min); realizar uma laminação a frio após o tratamento por calor de precipitação final; e realizar um tratamento por calor em que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 200°C a 560°C, um período de tempo de manutenção da “ temperatura mais alta alcançada de 50°C” até a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 0,03 a 300 minutos e a relação de 150<(Tmax-60xtm'1/2-50x(1 -RE2/100)1/2)<320é satisfeita onde uma taxa de laminação da laminação a frio é referida por RE2. dessa maneira, os precipitados finos de Co e P são precipitados pela condição do fabricante e, dessa forma, a resistência, condutividade e resistência ao calor de uma folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência são adicionalmente aprimoradas. Além disso, um tratamento de calor da solução de período longo de alta temperatura não é necessário e, dessa forma, a fabricação pode ser executada com um baixo custo.

[Breve Descrição dos Desenhos] [Figura 1] A figura 1 mostra diagramas de fluxo dos processos de fabricação de folha espessa de uma folha laminada de liga de cobre de alto desempenho de acordo com uma modalidade da invenção.

[Figura 2] A figura 2 mostra diagramas de fluxo de processos de fabricação de folha delgada da folha laminada de liga de cobre de alto desempenho de acordo com uma modalidade da invenção.

[Figura 3] A figura 3 mostra fotografias da estrutura de metal da folha laminada de liga de cobre de alto desempenho de acordo com uma modalidade da invenção.

[Melhor Modo para Executar a Invenção] A folha laminada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência (mais adiante neste documento, chamada de folha laminada de liga de cobre de alto desempenho) será descrita de acordo com as modalidades da invenção. Neste relatório descritivo, a folha laminada de liga de cobre de alto desempenho é uma folha submetida a um processo de laminação a quente e inclui, também, uma então chamada “bobina” que é enrolada em uma bobina ou forma transversal. A invenção propõe ligas que tenham composições de liga das folhas laminadas de liga de cobre de alto desempenho de acordo com as reivindicações de 1 a 5 (mais adiante neste documento, elas são respectivamente chamadas de primeira liga da invenção, segunda liga da invenção, terceira liga de invenção, quarta liga da invenção e quinta liga da invenção). Quando uma composição de liga é expressa neste relatório descritivo, o símbolo do elemento entre colchetes como [Co] representa um valor do conteúdo (% em massa) do elemento correspondente. Neste relatório descritivo, expressões de cálculo são mostradas pelo uso do método de exibição supramencionado do valor de conteúdo. Nas expressões de cálculo respectivas, o cálculo é realizado de modo que o conteúdo é seja 0 quando o elemento correspondente não estiver contido. Neste relatório descritivo, expressões de cálculo são mostradas pelo uso do método de exibição supramencionado do valor de conteúdo. Nas expressões de cálculo respectivas, o cálculo é realizado de modo que o conteúdo é seja 0 quando o elemento correspondente não estiver contido. A primeira a quinta ligas da invenção são coletivamente mencionadas como a liga da invenção. A primeira liga da invenção tem uma composição de liga contendo de 0,14 a 0,34 % em massa (de preferência 0,16 a 0,33% em massa, com mais preferência 0,18 a 0,33% em massa e, com a máxima preferência, de 0,20 a 0,29% em massa) de Co, 0,046 a 0,098% em massa (de preferência 0,051 a 0,096, com mais preferência, 0,054 a 0,096% em massa e, com a máxima preferência, 0,054 a 0,0,092% em massa) de P, 0.005 a 1,4% em massa de Sn, e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis, em que a % de massa de [Co] que representa o teor de Co e % em massa de [P] representando um teor de P que satisfaça a relação de X1=([Co]-0.007)/([P]-0,009) em que X1 situa-se na faixa de 3,0 a 5,9, de preferência, na faixa de 3,1 a 5,2, com mais preferência, na faixa de 3,2 a 4.9, e, com a máxima preferência, na faixa de 3,4 a 4,2. A segunda liga da invenção tem uma composição de liga contendo de 0,16 a 0,33 % em massa (de preferência 0,18 a 0,33 % em massa e, com a máxima preferência, de 0,20 a 0,29 % em massa) de Co, 0,051 a 0,096 % em massa (de preferência 0,054 a 0,094 % em massa e, com a máxima preferência, 0,054 a 0,0,092 % em massa) de P, 0,005 a 0,045 % em massa de Sn, e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis, em que a % de massa de [Co] representa a teor de Co e a % em massa de [P] representa um teor de P que satisfaça a relação de X1=([Co]-0,007)/([P]-0,009) em que X1 situa-se na faixa de 3.2 a 4,9 (com a máxima preferência na faixa de 3,4 a 4,2). A terceira liga da invenção tem uma composição de liga contendo de 0,16 a 0,33 % em massa (de preferência 0,18 a 0,33 % em massa e, com a máxima preferência, de 0,20 a 0,29 % em massa) de Co, 0,051 a 0,096 % em massa (de preferência 0,054 a 0,094 % em massa e, com a máxima preferência, 0,054 a 0,0092 % em massa) de P, 0,005 a 0,045 % em massa de Sn, e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis, em que a % de massa de [Co] representa a teor de Co e a % em massa de [P] representa um teor de P que satisfaça a relação de X1=([Co]-0,007)/([P]-0,009) em que X1 situa-se na faixa de 3.2 a 4,9 (com a máxima preferência na faixa de 3,4 a 4,2). A quarta liga da invenção tem uma composição de liga que tem as mesmas faixas de composição de Co, P e Sn como na primeira liga da invenção e contendo pelo menos um dentre 0,01 a 0,24 % em massa (de preferência 0,015 a 0,18 % em massa e, com mais preferência, de 0,02 a 0,09 % em massa) de Ni e 0,005 a 0,12 % em massa (de preferência 0,007 a 0,06 % em massa e, mais preferencialmente, de 0,008 a 0,045 % em massa) de Fe, e o equilíbrio inclui Cu e impurezas inevitáveis, em que a % de massa de [Co] representa um teor de Co, % em massa de [Ni] representando um teor de Ni, % em massa de [Fe] representando um teor de Fe, e % em massa de [P] representando um teor de P que satisfaça a relação de X2=([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe]-0,007)/([P]-0.009) onde X2 situa-se na faixa de 3,0 a 5,9, de preferência, na faixa de 3,1 a 5,2, mais de preferência, na faixa de 3,2 to 4.9, e ainda mais de preferência, na faixa de 3,4 a 4,2, e uma relação de X3=1,2x[Ni]+2x[Fe] onde X3 situa-se na faixa de 0,012 a [Co], de preferência, na faixa de 0,02 to (0,9x[Co]), e com mais preferência na faixa de 0,03 a (0,7x[Co]). A quinta liga de invenção tem uma composição de liga tendo a composição da primeira liga da invenção até a quarta liga da invenção e contendo adicionalmente pelo menos um de 0,002 a 0,2 % em massa de Al, 0,002 a 0,6 % em massa de Zn, 0,002 a 0,6 % em massa de Ag, 0,002 a 0,2 % em massa de Mg e 0,001 a 0,1 % em massa de Zr.

Em seguida, um processo de fabricação de folha laminada de liga de cobre de alto desempenho será descrito. O processo de fabricação da folha laminada de liga de cobre de alto desempenho inclui um processo de fabricação de folha espessa principalmente para a fabricação de uma folha espessa, e um processo de fabricação de uma folha delgada principalmente para a fabricação de uma folha delgada. Neste relatório descritivo, uma folha espessa tem uma espessura de cerca de 3 mm ou mais e uma folha delgada tem uma espessura de menos que cerca de 3 mm. Entretanto, não há limite estrito entre a folha espessa e a folha delgada. O processo de fabricação de folha espessa inclui um processo de laminação a quente e um tratamento por calor de precipitação. No processo de laminação a quente, um lingote é aquecido a temperaturas de 820°C a 960°C para iniciar a laminação a quente, e uma taxa de resfriamento até que a temperatura do material laminado submetido à passagem final da laminação a quente ou a temperatura do material laminado ser reduzida de 700°C a 300°C é de 5°C/segundo ou maior. Um tamanho médio de grão da estrutura de metal após o resfriamento situa-se na faixa de 6 a 70 pm, e situa-se, de preferência, na faixa de 10 a 50 pm. Alternativamente, quando uma taxa de processamento da laminação a quente é denotada por RE0(%) e um tamanho de grão após a laminação a quente é denotado por D pm, a expressão de 5,5x(100/REO)<D<90x(60/REO) é satisfeita e a expressão de 8x(100/RE0)<D<75x(60/RE0) é, de preferência, satisfeita. Além disso, quando uma seção transversal do grão tomado ao longo de uma direção de laminação é observada, um valor médio de L1/L2 é 4,0 ou menos quando um comprimento na direção de laminação do grão é denotado por L1 e um comprimento em uma direção perpendicular em relação à direção de laminação do grão é denotado por L2. Após o processo de laminação a quente, o tratamento por calor de precipitação é realizado. O tratamento por calor de precipitação é um tratamento por calor que é realizado em temperaturas de 400°C a 555°C durante 1 a 24 horas. Quando uma temperatura de tratamento por calor é denotada por T(°C), um período de tempo de manutenção é denotado por th(h) e uma taxa de laminação da laminação a frio entre a laminação a quente e o tratamento por calor de precipitação é denotada por RE(%), sendo que a relação de 275^(T-100xth'1/2-110x(1 -RE/100)1/2<405 é satisfeita. Conforme descrito acima, a expressão que expressa a relação entre a temperatura de tratamento por calor, o período de tempo de manutenção e a taxa de laminação é chamada de uma expressão condicional de tratamento por calor de precipitação. A laminação a frio pode ser realizada antes ou após o tratamento por calor de precipitação. O tratamento por calor de precipitação pode ser realizado várias vezes ou um tratamento por recuperação de calor a ser descrito posteriormente pode ser realizado. O processo de fabricação de folha delgada inclui um tratamento por calor da solução, um tratamento por calor de precipitação e um tratamento por recuperação de calor. O tratamento por calor da solução é realizado em um material laminado submetido ao processo de laminação a quente, um processo de laminação a frio e o tratamento por calor de precipitação são realizados adequadamente após o tratamento por calor da solução e o tratamento por recuperação de calor é realizado por último. No tratamento por calor da solução, um material laminado é submetido ao tratamento por calor da solução em que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 820°C a 960°C, um período de tempo de manutenção da “temperatura mais alta alcançada de -50°C” até a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 2 a 180 segundos e a relação de 90£(Tmax-800)xts1/2^630 é satisfeita onde a temperatura mais alta alcançada é denotada por Tmax(°C) e um período de tempo de manutenção é denotado por ts(s). Uma taxa de resfriamento de 700°C a 300°C está definida em 5°C/segundo ou mais. Um tamanho médio de grão da estrutura de metal após o resfriamento situa-se na faixa de 6 a 70 pm, de preferência na faixa de 7 a 50 pm, com mais preferência na faixa de 7 a 30 pm, e, com a máxima preferência, na faixa de 8 a 25 pm. O tratamento por calor de precipitação inclui duas condições de tratamento por calor. Uma delas é a de que uma temperatura de tratamento por calor situa-se na faixa de 400°C a 555°C, um período de tempo de manutenção situa-se na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 275<(T-100xth’1/2-110x(1-RE/100)1/2)<405 é satisfeita onde uma temperatura de tratamento por calor é denotada por T(°C), um período de tempo de manutenção é denotado por th(h) e uma taxa de laminação da laminação a frio antes do tratamento por calor de precipitação é denotada por RE(%). A outra condição de tratamento por calor é a de que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 540°C a 760°C, um período de tempo de manutenção da “temperatura mais alta alcançada de -50°C” até a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 0,1 a 5 minutos e a relação de 330^(Tmax-100xtm'1/2-100x(1 -RE/100)1/2)^510 é satisfeita onde um período de tempo de manutenção é denotado por tm(min). O tratamento por recuperação de calor é um tratamento por calor em que a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 200°C a 560°C, um período de tempo de manutenção da “temperatura mais alta alcançada de -50°C” até a temperatura mais alta alcançada situa-se na faixa de 0,03 a 300 minutos, e uma relação de 150^(T-60xtm’1/2-50x(1-RE2/100)1/2)^320 é satisfeita onde uma taxa de laminação da laminação a frio após o tratamento por calor de precipitação final é denotada por RE2. O princípio básico do processo de fabricação da folha laminada de liga de cobre de alto desempenho será descrito. Como um meio de obtenção de uma alta resistência e uma alta condutividade elétrica, há métodos de controle de estrutura que incluem principalmente um enrijecimento da precipitação por envelhecimento, um enrijecimento da solução sólida e um refinamento de grão. Entretanto, em geral, com respeito à alta condutividade elétrica, a condutividade elétrica é inibida quando elementos adicionais são submetidos à solução sólida na matriz e, dependendo dos elementos, a condutividade elétrica é inibida acentuadamente mesmo pela adição de uma pequena quantidade do mesmo em alguns casos. Co, P e Fe, que são usados na invenção, são elementos que inibem acentuadamente a condutividade elétrica. Por exemplo, cerca de 10% de perda ocorre na condutividade elétrica através da adição única de apenas 0,02 % em massa de Co, Fe ou P em cobre puro. Adicionalmente, no caso de uma liga tipo precipitação por envelhecimento, é quase impossível que elementos adicionais sejam por completo e eficientemente precipitados sem permanecerem na matriz em um estado de solução sólida. A invenção tem uma vantagem de que, quando os elementos adicionais Co, P e similares são adicionados de acordo com expressões numéricas predeterminadas, Co, P e similares no estado de solução sólida podem ser quase precipitados no tratamento por calor de precipitação subsequente enquanto a resistência, ductilidade e outras propriedades são satisfeitas. Dessa maneira, a alta condutividade elétrica pode ser assegurada.

Nos casos de ligas de cobre de enrijecimento por envelhecimento notáveis além de Cobre Cr-Zr, como titânio cobre e uma liga Corson (Ni e Si são adicionados a isso), mesmo quando um tratamento por envelhecimento e tratamento por calor da solução completa são realizados, uma grande quantidade de Ni, Si ou Ti permanece na matriz em comparação com o caso da invenção. Como um resultado, a resistência é aumentada, mas ocorre uma desvantagem em que a condutividade elétrica é inibida. Além disso, no tratamento por calor da solução em altas temperaturas que é, em geral, necessária no processo de precipitação por envelhecimento e de tratamento por calor da solução completa, quando uma operação de aquecimento é realizada em temperaturas de aquecimento de solução típica de 800°C a 950°C durante vários décimos de segundos, em alguns casos, durante vários segundos ou mais, os grãos se tornam tão grossos quanto cerca de 100 μιτι. Os grãos engrossados têm um efeito negativo em várias propriedades mecânicas. Além disso, o processo de precipitação por envelhecimento e de tratamento por calor da solução completa leva a um grande aumento no custo em razão da restrição no volume de produção. Para o controle da estrutura, o refinamento do grão é principalmente empregado, mas quando uma quantidade de elemento adicional é pequena, o efeito do mesmo também é pequeno. A invenção refere-se a uma composição de Co, P e similares, Co, P e similares submetida à solução sólida mediante a realização de um processo de laminação a quente ou recozimento em período curto de alta temperatura em uma folha laminada, e finalmente à precipitação de Co, P e similares em um tratamento por calor de precipitação subsequente um com o outro, e ao mesmo tempo, a recuperação da ductilidade da matriz e do trabalho de enrijecimento por laminação a frio também são combinados a partir dos mesmos quando a laminação a frio com uma alta taxa de laminação de, por exemplo, 50% ou mais for realizada. Isto é, mediante a combinação da composição, um tratamento por calor da solução (solução sólida) durante o processo e a precipitação um com o outro, e a combinação adicional da recuperação da ductilidade da matriz durante o tratamento por calor de precipitação e o trabalho de enrijecimento por meio do trabalho a frio quando o trabalho a frio é realizado, uma alta condutividade elétrica, uma alta resistência e uma alta ductilidade podem ser obtidas. Na liga que tem uma composição de acordo com a invenção, não apenas os elementos adicionais podem ser submetidos à solução sólida durante o processo de trabalho a quente conforme descrito acima, mas a sensitividade de calor da solução do mesmo é inferior àquele das ligas de precipitação do tipo enrijecimento por envelhecimento incluindo Cobre Cr-Zr. No caso de uma liga convencional, um tratamento por calor da solução não é suficientemente executado se o resfriamento não for realizado rapidamente a partir de um estado de alta temperatura em que os elementos são submetidos à solução sólida, isto é, um estado tratado por calor da solução. Entretanto, a liga da invenção é caracterizada pelo fato de que, em razão de sua baixa sensitividade de calor da solução, o tratamento por calor da solução é suficientemente executado em um processo de laminação a quente normal mesmo quando a temperatura de um material laminado é reduzida durante a laminação a quente, a laminação leva um longo período na adição até a diminuição na temperatura e a operação de resfriamento é realizada com uma taxa de resfriamento de resfriamento tipo chuveiro após a laminação. Uma descrição será dada de uma diminuição de temperatura de um material laminado durante a laminação a quente. Por exemplo, mesmo quando a laminação a quente de um lingote com espessura de 200 mm a 910°C é iniciada, a laminação a quente até uma espessura de folha prevista não pode ser realizada em um único momento e, dessa forma, a laminação é realizada várias ou dezenas de vezes. Em conformidade, um longo período é necessário e uma temperatura do material laminado é reduzida. Adicionalmente, à medida que a laminação prossegue, a espessura da folha se torna menor e a temperatura do material laminado é reduzida porque o resfriamento é executado por resfriamento de ar, visto que o material é colocado em contato com um cilindro de laminação e o calor é, dessa forma, perdido, ou porque o agente refrigerante para resfriar o cilindro de laminação alcança o material laminado. Embora também dependa das condições de laminação, em razão do aumento do número de operações de laminação e o comprimento crescente do material laminado, a temperatura do material laminado, em geral, diminui na faixa de 50°C a 150°C e um período de tempo de cerca de 40 a 120 segundos é necessário para a laminação a partir do início da laminação quando a laminação é realizada em uma folha tendo uma espessura de cerca de 25 mm. Além disso, quando a laminação é realizada em uma folha tendo uma espessura de cerca de 18 mm, a diminuição de temperatura situa-se na faixa de cerca de 100°C a 300°C e o período de tempo que é necessário para a laminação situa-se na faixa de cerca de 100 a 400 segundos a partir do início da laminação. Conforme descrito acima, quando a temperatura de um material laminado é reduzida durante a laminação a quente e um longo período é necessário para a realização da laminação, o estado tratado por calor da solução não é mais retido e os precipitados grossos que não contribuem com a resistência são precipitados em uma liga de cobre de enrijecimento por envelhecimento como Cobre Cr-Zr. Além disso, após a operação de laminação, a precipitação prossegue adicionalmente em uma operação de resfriamento realizada por resfriamento tipo chuveiro ou similares. Neste relatório descritivo, o fenômeno em que, mesmo quando uma diminuição de temperatura ocorre durante a laminação a quente e a taxa de resfriamento após a laminação a quente é baixa, é difícil para os átomos submetidos à solução sólida em altas temperaturas serem precipitados, o que é chamado de “baixa sensitividade de calor da solução”, e o fenômeno em que, quando uma diminuição de temperatura ocorre durante a laminação a quente ou quando a taxa de resfriamento após a laminação a quente é baixa, os átomos são facilmente precipitados, o que é chamado de “alta sensitividade de calor da solução”.

Em seguida, as razões para a adição de elementos serão descritas. Uma alta resistência e uma condutividade elétrica não podem ser obtidas com a adição única de Co. Entretanto, quando P e Sn também são adicionados, uma alta resistência, alta resistência ao calor e alta ductilídade são obtidas sem dano à condutividade elétrica e calor. Com a adição única, a resistência é aumentada até algum grau, mas não há um efeito significativo. Quando o teor de Co é maior que o limite superior da faixa de composição da liga da invenção, o efeito é saturado. Como o Co é um metal raro, o custo é aumentado e a condutividade elétrica é danificada. Quando o teor de Co é menor que o limite inferior da faixa de composição da liga da invenção, um efeito de alta resistência não pode ser exibido mesmo quando P também é adicionado. O limite inferior de Co é de 0,14 % em massa, de preferência 0,16 % em massa, com mais preferência 0,18 % em massa, e adicionalmente com mais preferência de 0,20 % em massa. O limite superior é de 0,34 % em massa, de preferência 0,33 % em massa, e mais preferencialmente, 0,29 % em massa.

Também pelo adicionamento de P em adição a Co e Sn, uma alta resistência e uma alta resistência ao calor (temperatura) são obtidas sem dano à condutividade elétrica e calor. Com a adição única, a fluidez e a resistência são aprimoradas e grãos são feitos refinados. Quando o teor de P é maior que o limite superior da faixa de composição, os efeitos acima descritos de fluidez, resistência e grãos finos são saturados. A condutividade elétrica e de calor também são danificadas. Além disso, ocorre um craqueamento facilmente durante a fundição ou laminação a quente. Adicionalmente, a ductilidade, particularmente, a capacidade de entortamento se torna pior. Quando o teor de P é menor que o limite inferior da faixa de composição, o efeito da alta resistência não pode ser exibido. O limite superior de P é de 0,098 % em massa, de preferência 0,096 % em massa, e mais preferencialmente de 0,092 % em massa. O limite inferior do mesmo é de 0,046 % em massa, de preferência, 0,051 % em massa, e com mais preferência, 0,054 % em massa. A resistência, condutividade elétrica, ductilidade, as propriedades de relaxamento de tensão, a resistência ao calor, a resistência à alta temperatura, a resistência à deformação a quente e a deformabilidade se tornam mais satisfatórias pela adição de Co e P nas faixas descritas acima. Quando mesmo qualquer uma das composições de Co e P são menores que a faixa, os efeitos de todas as propriedades descritas acima não são exibidos significativamente e a condutividade elétrica se torna extremamente pior. Quando é maior que a faixa, a condutividade elétrica se torna muito pior dessa maneira e defeitos ocorrem como na adição única dos respectivos elementos. Ambos os elementos Co e P são elementos essenciais para que se alcance o objetivo da invenção, e por meio da razão de mistura adequada de Co e P, a resistência, resistência ao calor, resistência à alta temperatura e as propriedades de relaxamento de tensão são aprimoradas sem dano à condutividade de calor e elétrica. À medida que os teores de Co e P se aproximam dos limites superiores nas faixas de composição da liga da invenção, todas as propriedades acima são aprimoradas. Basicamente, o fato acima tem por base a precipitação de precipitados ultrafinos em uma quantidade de contribui com a resistência por meio da ligação de Co a P. A adição de Co e P suprime o crescimento de grãos recristalizados durante a laminação a quente e permite que grãos finos sejam mantidos a partir da extremidade apical até a extremidade posterior de um material laminado a quente mesmo em altas temperaturas. Além disso, a adição de Co e P permite que o amolecimento e a recristalização da matriz sejam acentuadamente atrasados durante o tratamento por calor de precipitação. Entretanto, também no caso do efeito acima, quando os teores de Co e P excedem as faixas de composição da liga da invenção, um aprimoramento nas propriedades é quase nunca aparente e os defeitos descritos acima são causados. É desejável que o teor de Sn esteja situado na faixa de 0,005 a 1,4 % em massa. Entretanto, o teor situa-se de preferência na faixa de 0,005 a 0,25 % em massa quando uma alta condutividade elétrica e de calor é necessária com a resistência diminuída para algum grau. O teor situa-se com mais preferência na faixa de 0,005 a 0,095 % em massa, e particularmente, quando a condutividade elétrica é necessária, é desejado que o teor esteja situado na faixa de 0,005 a 0,045 % em massa. Embora também dependa dos teores de outros elementos, quando o teor de Sn é igual a, ou menor que 0,095 % em massa, ou igual a, ou menor que 0,045 % em massa, uma alta condutividade elétrica de 67% de IACS ou 70% de IACS ou maior, ou uma alta condutividade elétrica de 72% de IACS ou 75% de IACS ou maior é obtida em termos de condutividade. Por outro lado, no caso de uma alta resistência, embora também dependa do equilíbrio com os teores de Co e P, o teor de Sn situa-se, de preferência, na faixa de 0,26 a 1,4 % em massa, com mais preferência, na faixa de 0,3 a 0,95 % em massa e, com a máxima preferência, na faixa de 0,32 a 0,8 % em massa.

Apenas com a adição de Co e P, isto é, apenas com a precipitação à base de Co e P, a resistência ao calor da matriz é insuficiente e instável porque as temperaturas de recristalização estáticas e dinâmicas são baixas. Pela adição de Sn de uma pequena quantidade igual a ou maior que 0,005 % em massa, a temperatura de recristalização durante a laminação a quente é elevada e, dessa forma, os grãos que são formados durante a laminação a quente são produzidos finos. No tratamento por calor de precipitação, Sn aumenta uma temperatura de recristalização e de amolecimento da matriz, e dessa forma uma temperatura de início da recristalização é elevada e os grãos na porção de recristalização são feitos refinados. Adicionalmente, a adição de Sn suprime a precipitação de Co e P mesmo quando a temperatura do material é reduzida durante a laminação a quente e quando a laminação a quente leva um longo período. Por essas razões, mesmo quando a laminação a frio com uma alta taxa de laminação é realizada no tratamento por calor de precipitação, Co, P e similares podem ser precipitados logo antes do estágio de recristalização em razão da resistência ao calor aumentada da matriz. Ou seja, no estágio de laminação a quente, o Sn permite que o Co, P e similares sejam adicionalmente submetidos à solução sólida. Por outro lado, no tratamento por calor de precipitação, Sn permite que o Co, P e similares sejam amplamente precipitados antes da recristalização. Ou seja, a adição de Sn reduz a sensitividade de calor da solução de Co, P e similares, e como um resultado, os precipitados à base de Co e P são adicionalmente dispersos de maneira fina e uniforme. Além disso, quando a laminação a frio com uma alta taxa de laminação é realizada, a precipitação ocorre ativamente logo antes da formação de grãos de recristalização e, dessa forma, o enrijecimento por meio da precipitação e o aperfeiçoamento significativo na ductilidade através da recuperação e recristalização podem ser alcançados ao mesmo tempo. Consequentemente, mediante a adição de Sn, uma alta condutividade elétrica e ductilidade podem ser asseguradas enquanto uma alta resistência é mantida.

Além disso, Sn aperfeiçoa a condutividade elétrica, resistência, resistência ao calor, ductilidade (particularmente, capacidade de dobramento), propriedades de relaxamento de tensão e resistência à abrasão. Particularmente, visto que os dissipadores de calor ou ajustes de metal para conexão que são usados em uso elétrico como terminais e conectores em que uma alta corrente flui requerem uma alta condutividade elétrica, resistência, ductilidade (particularmente, capacidade de dobramento) e propriedades de relaxamento de tensão, a folha laminada de liga de cobre de alto desempenho da invenção é mais adequada. Adicionalmente, os materiais de dissipação de calor, que são usados em carros híbridos, veículos elétricos, computadores e similares, e membros de rotação rápida de motor requerem uma alta segurança e são, dessa forma, brasados. Entretanto, mesmo após a brasagem, a resistência ao calor mostrando uma alta resistência é importante e a folha laminada de liga de cobre de alto desempenho da invenção é mais adequada. Além disso, a liga da invenção tem uma alta resistência à alta temperatura e resistência ao calor. Consequentemente, na montagem de solda sem Pb dos materiais de espalhador de calor, os materiais para dissipação de calor e similares para uso em módulos de energia e similares, o empenamento ou deformação não ocorre mesmo quando a espessura é feita mais delgada e a liga da invenção é mais adequada para esses materiais.

Quando a resistência é insuficiente, o enrijecimento da solução por 0,26 % em massa ou mais de Sn aprimora a resistência enquanto sacrifica levemente a condutividade elétrica. Quando o teor de Sn é igual a ou maior que 0,32 % em massa, o efeito é adicionalmente exibido. Além disso, como a resistência à abrasão depende do teor de dureza ou resistência, a resistência à abrasão também é influenciada. O limite inferior de Sn é de 0,005 % em massa e o limite inferior mais preferencial é igual a ou maior que 0,008 % em massa para a obtenção da resistência, resistência ao calor da matriz e capacidade de dobramento. Quando o teor de Sn excede o limite superior de 1,4 % em massa, a condutividade elétrica e de calor e a capacidade de dobramento são reduzidas e a resistência à deformação a quente é aumentada, e então ocorre facilmente um craqueamento durante a laminação a quente. No caso em que uma prioridade é dada à condutividade elétrica em relação ao enrijecimento da solução por Sn, 0,095 % em massa ou menos, ou 0,045 % em massa ou menos de Sn é adicionado para exibir suficientemente o efeito. Particularmente, quando Sn é adicionado em uma quantidade que excede 1,4 % em massa, a condutividade elétrica se torna pior e uma temperatura de recristalização é reduzida, e dessa forma a matriz é recuperada e recristalizada sem a precipitação de Co e P. A partir desse ponto de vista, o limite superior é, de preferência, 1,3 % em massa ou menos, com mais preferência de 0,95 % em massa ou menos, e com a máxima preferência, de 0,8 % em massa. A relação entre os teores de Co e P e a relação entre os teores de Co, P, Fe e Ni são necessárias para satisfazer a expressão numérica a seguir. % de massa de [Co] representando um teor de Co, % em massa de [Ni] representando um teor de Ni, % em massa de [Fe] representando um teor de Fe e % em massa de [P] representando um teor de P que satisfaça a relação de X1=([Co]-0,007)/([P]-0,009) em que X1 situa-se na faixa de 3,0 a 5,9, de preferência na faixa de 3,1 a 5,2, com mais preferência, na faixa de 3,2 a 4,9, e com a máxima preferência, na faixa de 3,4 a 4,2.

Além disso, quando Ni e Fe são adicionados, uma relação de X2=([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe]-0,007)/([P]-0,0090) em que X2 situa-se na faixa de 3,0 a 5,9, de preferência na faixa de 3,1 a 5,2, com mais preferência na faixa de 3,2 a 4,9, e com a máxima preferência na faixa de 3,4 a 4,2. Quando os valores de X1 e X2 são maiores que os limites superiores dos mesmos, uma grande diminuição na condutividade elétrica e de calor é causada, a resistência e a resistência ao calor são reduzidas, o grão não pode ser suprimido e a resistência à deformação a quente também é aumentada. Quando os valores de X1 e X2 são inferiores em relação aos limites inferiores, uma diminuição na condutividade elétrica e de calor é causada, propriedades de resistência ao calor e de relaxamento de tensão são reduzidas e a ductilidade a quente e a frio é danificada. Particularmente, a relação de alto nível necessária entre condutividade elétrica e de calor e resistência não pode ser obtida e o equilíbrio com a ductilidade se torna pior. Além disso, quando os valores de X1 e X2 residem fora das faixas do limite superior e do limite inferior, os precipitados que tem uma combinação química direcionada e um diâmetro não podem ser obtidos e, dessa forma, um material de alta resistência e com alta condutividade elétrica assim como o objetivo da invenção não podem ser obtidos. A fim de obter a alta resistência e alta condutividade elétrica assim como o objetivo da invenção, uma razão de Co em relação a P é muito importante. Quando as condições como a composição, temperatura de aquecimento e a taxa de resfriamento se reúnem, Co e P formam precipitados finos em que uma razão de concentração de massa de Co:P é de cerca de 4:1 para 3.5:1. Os precipitados são expressos por fórmulas como C02P, Co2.aP e CoxPy, e são quase esféricos ou quase elípticos em formato e têm um diâmetro de grão de cerca de 3 nm. Em maiores detalhes, os precipitados situam-se na faixa de 1,5 a 9.0 nm (de preferência na faixa de 1,7 a 6,8 nm, com mais preferência na faixa de 1,8 a 4,5 nm, com a máxima preferência na faixa de 1,8 a 3.2 nm) quando definidos por um diâmetro médio de grão dos precipitados mostrados em um plano. Por outro lado, 90%, de preferência 95% ou mais dos precipitados situam-se na faixa de 0,7 a 15 nm, com mais preferência na faixa de 0,7 a 10 nm, e 95% ou mais dos precipitados situam-se com a máxima preferência na faixa de 0,7 a 5 nm em vista da distribuição de diâmetros dos precipitados, e uma alta resistência pode ser obtida mediante a precipitação uniforme dos precipitados.

Os precipitados são distribuídos fina e uniformemente e são também uniformes em tamanho, e quanto mais finos os diâmetros de grão dos mesmos, mais os diâmetros de grão da porção de recristalização, resistência e resistência à alta temperatura são influenciados. 0,7 nm é o limite sobre o diâmetro de grão que pode ser discriminado e medido quando observado com 750.000 ampliações mediante o uso de um microscópio de elétron de transmissão de pressão ultra-alta (mais adiante nesse documento, chamado de TEM) e com 0 uso de um software dedicado. Consequentemente, mesmo quando há precipitados que têm um diâmetro menor que 0,7 nm, eles são excluídos do cálculo do diâmetro médio de grão, e a faixa descrita acima de “0,7 a 15 nm” tem 0 mesmo significado de “15 nm ou menos” e a faixa de “0,7 a 10 nm” tem o mesmo significado de 10 nm ou menos (mais adiante nesse documento, o mesmo é aplicado neste relatório descritivo). Nos precipitados, os grãos cristalizados que são formados na fundição definitivamente não estão incluídos. Adicionalmente, quando se define particularmente uma dispersão uniforme dos precipitados, ele pode ser definido pelo fato de que na observação de TEM com 750.000 ampliações, em uma área arbitrária de 200 nmD200 nm de uma posição de observação do microscópio (com a exceção de porções pouco comuns como a camada de superfície mais externa) a ser descrita posteriormente, uma distância de grão precipitado entre o adjacente mais próximo de pelo menos 90% de grãos precipitados é igual a, ou menor que 100 nm, e de preferência igual a ou menor que 75 nm, ou é no máximo 25 vezes o diâmetro médio de grão, ou, em uma área arbitrária de 200 nmD200 nm de uma posição de observação do microscópio a ser descrita posteriormente, sendo que o número de grãos precipitados é de pelo menos 25, e de preferência pelo menos 50, isto é, não há zonas sem precipitação grandes afetando as características em uma micro-região típica, isto é, não há zonas de precipitação não-uniformes.

Visto que existem muitos deslocamentos em um material final submetido ao trabalho a frio, a observação de TEM foi executada em um material submetido ao tratamento por calor de precipitação final ou em uma região sem um deslocamento interferindo com a observação. Obviamente, visto que o calor que faz com que os precipitados cresçam no material não é aplicado, o diâmetro de grão dos precipitados dificilmente sofre alterações. Quando o diâmetro dos precipitados é maior que 9,0 nm em termos do diâmetro médio de grão, a contribuição do mesmo para a resistência se torna mais fraca, e quando o diâmetro dos precipitados é menor que 1,5 nm, a resistência é saturada e a condutividade elétrica é deteriorada. Além disso, quando o diâmetro é muito pequeno, é difícil alcançar uma precipitação por toda a parte. O diâmetro médio de grão dos precipitados é, de preferência, igual a ou menor que 6,8 nm, com mais preferência igual a ou menor que 4,5 nm, e com a máxima preferência, na faixa de 1,8 a 3,2 nm a partir da relação com a condutividade elétrica. Além disso, mesmo quando o diâmetro médio de grão é pequeno, quando uma porcentagem de precipitados grossos é grande, uma contribuição para a resistência não é feita. Isto é, visto que os grãos precipitados grandes tendo um diâmetro maior que 15 nm não contribuem muito com a resistência, uma porcentagem de grãos precipitados tendo um diâmetro de grão igual a, ou menor que 15 nm é de 90% ou mais, de preferência 95% ou mais, e uma porcentagem de grãos precipitados tendo um diâmetro de grão igual a, ou menor que 10 nm é com mais preferência de 95% ou mais. Com a máxima preferência, uma porcentagem de grãos precipitados que têm um diâmetro de grão igual a, ou menor que 5 nm é de 95% ou mais. Adicionalmente, quando os precipitados são dispersos de maneira não-uniforme, isto é, quando uma zona de não-precipitação é formada, a resistência se torna menor. Com relação aos precipitados, é mais preferível que três condições, isto é, um pequeno diâmetro médio de grão, precipitados não grossos e uma precipitação uniforme sejam satisfeitas. Além disso, quando um valor da expressão condicional de tratamento por calor de precipitação descrito acima e que será descrito posteriormente é inferior ao valor de limite inferior, os precipitados são refinados, mas a quantidade dos precipitados é pequena, e dessa forma uma contribuição do mesmo para a resistência é menor e a condutividade também se torna inferior. Quando um valor da expressão condicional de tratamento por calor de precipitação é maior que o valor de limite superior, a condutividade é aprimorada, mas os precipitados maiores que 10 pm em um tamanho médio de grão e grãos grossos tendo um diâmetro maior que 15 pm são aumentados, e dessa forma o número de grãos precipitados é diminuído e uma contribuição da precipitação com a resistência se torna menor. Além disso, no caso em que a laminação a frio é realizada antes do tratamento por calor de precipitação, quando um valor da expressão condicional de tratamento por calor de precipitação é inferior ao valor de limite inferior, a recuperação da ductilidade da matriz é menor, e quando um valor da expressão condicional de tratamento por calor de precipitação é maior que o valor de limite superior, a resistência da matriz se torna inferior e a alta resistência não pode, dessa forma, ser obtida. Quando um valor da expressão condicional de tratamento por calor de precipitação é ainda mais alto, a recristalização ocorre junto com um engrossamento adicional dos precipitados e, dessa forma, um material com alta resistência não pode ser esperado.

Na invenção, mesmo quando Co e P são misturados de maneira ideal e mesmo quando o tratamento por calor de precipitação é realizado sob as condições ideais, nem todos os Co e P são usados para formar precipitados. Na invenção, quando o tratamento por calor de precipitação é realizado com a mistura industrialmente praticável de Co e P e com a condição de tratamento por calor de precipitação, cerca de 0,007 % em massa de Co e cerca de 0,009 % em massa de P não são usados para formar os precipitados e estão presentes em um estado de solução sólida na matriz. Consequentemente, ele é necessário para determinar uma razão de massa entre Co e P mediante a dedução de 0,007 % em massa e 0,009 % em massa das concentrações de massa de Co e P, respectivamente. Ou seja, não é suficiente para determinar simplesmente as composições de Co e P ou uma razão de Co em relação a P, e um valor de ([Co]-0,007)/([P]-0,009) que situa-se na faixa de 3,0 a 5,9 (de preferência na faixa de 3,1 a 5,2, com mais preferência na faixa de 3,2 a 4,9, e com a máxima preferência na faixa de 3,4 a 4,2) é uma condição essencial. Quando a razão mais preferencial de ([Co]-0,007) em relação à ([Pj-0.009) é alcançada, precipitados finos alvo são formados e, dessa forma, uma necessidade essencial por um material de alta condutividade elétrica e com alta resistência é satisfeita. Nesse ínterim, quando um valor de ([Co]-0,007)/([P]-0,009) está além da faixa de razão descrita acima, Co ou P não formam precipitados e permanecem em um estado de solução sólida, e dessa forma um material com alta resistência não pode ser obtido e a condutividade elétrica se torna pior. Além disso, visto que os precipitados contrários ao propósito da razão de combinação são formados e, dessa forma, o diâmetro dos grãos precipitados se torna maior ou os precipitados dificilmente contribuem com a resistência, uma alta condutividade elétrica e um material com alta resistência não podem ser obtidos. Conforme descrito acima, como cerca de 0,007 % em massa de Co e cerca de 0,009 % em massa de P não são usados para formar precipitados e estão presentes em um estado de solução sólida na matriz, uma condutividade elétrica é igual a, ou menor que 89% de IACS. Quando se consideram elementos adicionais como Sn, a condutividade elétrica é de cerca de 87% de IACS ou menos, ou é de cerca de 355 W/mDK ou menos em termos de condutividade de calor. Nesse sentido, esses valores mostram uma condutividade elétrica tão alta quanto àquela de cobre puro (cobre desoxidado com fósforo) incluindo 0,025 % em massa de P.

Visto que os precipitados finos são formados dessa maneira, um material tendo uma resistência suficientemente alta pode ser obtido através de uma pequena quantidade de Co e P. Além disso, conforme descrito acima, embora Sn não forme diretamente precipitados, a adição de Sn causa a recristalização na laminação a quente a ser retardada e faz com que uma quantidade suficiente de Co e P seja submetida à solução sólida. Quando a laminação a frio com uma alta taxa de laminação é executada, a temperatura de recristalização da matriz é elevada pela adição de Sn e, dessa forma, a precipitação pode ser executada simultaneamente com a recuperação da ductilidade causada pela recuperação e/ou recristalização parcial da matriz. Obviamente, quando a recristalização precede a precipitação, a matriz é recristalizada e amolecida por completo e a resistência da mesma é reduzida, ou o enrijecimento da precipitação não pode ser exibido em razão da pequena quantidade de precipitação, e a condutividade elétrica é reduzida em razão do Co e P não precipitados. Por outro lado, quando a precipitação precede a matriz não é amolecida, um grande problema ocorre na ductilidade e, dessa forma, o material não pode ser usado industrialmente. Além disso, quando se eleva a condição de tratamento por calor de precipitação, os precipitados se tornam maiores e os efeitos em razão da precipitação são negados.

Em seguida, Ni e Fe serão descritos. A fim de obter a alta resistência e a alta condutividade elétrica como o objetivo da invenção, uma razão entre Co, Ni, Fe e P é muito importante. Sob determinadas condições de concentração, Ni e Fe substituem funções de Co. Nos casos de Co e P, conforme descrito acima, os precipitados finos são formados em que uma razão de concentração de massa de Co:P é de cerca de 4:1 a 3.5:1. Entretanto, quando Ni e Fe são adicionados, os precipitados de Co, Ni, Fe e P onde uma parte de Co à base de C02P, Co2.aP, ou COb.cP é substituída por Ni ou Fe por meio do processo de precipitação, por exemplo, formas de combinação como CoxNiyPz e CoxFeyPz são obtidas. Esses precipitados são quase esféricos ou quase elípticos em formato e têm um diâmetro de grão de cerca de 3 nm. Os precipitados situam-se na faixa de 1,5 a 9,0 nm (de preferência na faixa de 1,7 a 6,8 nm, com mais preferência na faixa de 1,8 a 4,5 nm, com a máxima preferência na faixa de 1,8 a 3,2 nm) quando sâo definidos por um diâmetro médio de grão dos precipitados mostrado em um plano. Por outro lado, 90%, de preferência 95% ou mais dos precipitados situam-se na faixa de 0,7 a 15 nm de diâmetro, com mais preferência na faixa de 0,7 a 10 nm, e 95% ou mais dos precipitados situam-se com a máxima preferência na faixa de 0,7 a 5 nm a partir da distribuição de diâmetros dos precipitados, e uma alta resistência pode ser obtida mediante a precipitação uniforme dos precipitados.

Quando um elemento é adicionado ao cobre, a condutividade elétrica é deteriorada. Por exemplo, em geral, a condutividade elétrica e de calor é danificada em cerca de 10% apenas com uma adição única de 0,02 % em massa de Co, Fe ou P em cobre puro. Entretanto, quando 0,02 % em massa de Ni é levemente adicionado, a condutividade elétrica e de calor é reduzida apenas em cerca de 1,5%.

Na expressão numérica descrita acima ([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe]-0,007), o coeficiente 0,85 de [Ni] e o coeficiente 0,75 de [Fe] indicam razões da ligação de Ni e Fe a P quando uma proporção da ligação de Co em P está definida em 1. Além disso, quando uma razão de mistura de Co e P está além da faixa mais preferencial, os precipitados são diminuídos, o refinamento de grão e a dispersão uniforme dos precipitados são danificados, Co ou P que não é dado para a precipitação está excessivamente presente em um estado de solução sólida, e quando a laminação a frio é realizada com uma alta taxa de laminação, a temperatura de recristalização é reduzida. Consequentemente, o equilíbrio entre a precipitação e a recuperação da matriz é interrompido, as várias características do objeto da invenção não podem ser atingidas e a condutividade elétrica é deteriorada. Quando Co, P e similares são misturados adequadamente e os precipitados finos são distribuídos uniformemente, um efeito excelente é exibido na ductilidade como na capacidade de dobramento por meio do efeito sinergético com Sn.

Fe e Ni atuam na ligação eficaz de Co a P. A adição única desses elementos reduz a condutividade elétrica e raramente contribui para um aperfeiçoamento em todas as características como resistência ao calor e resistência. Ni tem uma função alternativa de Co com base na adição de Co e P, e uma quantidade de diminuição na condutividade é menor mesmo quando Ni é submetido a uma solução sólida. Consequentemente, mesmo quando um valor de ([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe] -0,007)/([P]-0,009) está fora do valor de centro de 3,0 a 5,9, Ni tem uma função de minimizar uma diminuição na condutividade elétrica. Além disso, o Ni aumenta as propriedades de relaxamento de tensão que são necessários para os conectores e similares quando não contribuem com a precipitação. Além disso, Ni impede a difusão de Sn no plaqueamento de Sn de conectores. Entretanto, quando Ni é adicionado em uma quantidade excessiva igual a ou maior que 0,24 % em massa ou além da faixa da expressão numérica (1,2x[Ni]+2x[Fe]£[Co]), a composição dos precipitados se altera gradualmente e uma contribuição para um aperfeiçoamento na resistência, dessa forma, não é feita. Além disso, a resistência à deformação a quente aumenta e a condutividade elétrica é reduzida. O limite superior de Ni é de 0,24 % em massa, de preferência 0,18 % em massa, e com mais preferência de 0,09 % em massa. O limite inferior do mesmo é de 0,01 % em massa, de preferência 0,015 % em massa, e com mais preferência de 0,02 % em massa. A adição de uma pequena quantidade de Fe, com base na adição de Co e P, leva a um aperfeiçoamento na resistência, um aumento da estrutura não-recristalizada e a um refinamento de grão da porção recristalizada. Com relação à formação dos precipitados junto com Co e P, Fe é mais forte que Ni. Entretanto, quando Fe é adicionado em uma quantidade excessiva igual a, ou maior que 0,12 % em massa ou além da faixa da expressão numérica (1,2x[Ni]+2x[Fe]<[Co]), a composição de precipitados se altera gradualmente e uma contribuição com um aperfeiçoamento da resistência, dessa forma, não é feito. Além disso, a resistência à deformação a quente aumenta, e a ductilidade e a condutividade elétrica também são reduzidas. Quando um valor calculado da expressão numérica ([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe] -0,007)/([P]-0,009) é maior que 4,9, grande parte do Fe é submetida a uma solução sólida e a condutividade se torna pior. Por essa razão, o limite superior de Fe é de 0,12 % em massa, de preferência 0,06 % em massa, e com mais preferência de 0,045 % em massa. O limite inferior do mesmo é de 0,005 % em massa, de preferência 0,007 % em massa, e com mais preferência de 0,008 % em massa.

Al, Zn, Ag, Mg ou Zr diminui a fragilização da temperatura intermediária enquanto danificam duramente a condutividade elétrica, rende S inócuo, que é formado e incorporado durante um processo de reciclo e aumenta a ductilidade, resistência e resistência ao calor. Para esse propósito, cada um dentre Al, Zn, Ag e Mg é necessário para estar contido em uma quantidade igual a, ou maior que 0,002 % em massa e Zr é necessário para estar contido em uma quantidade igual a, ou maior que 0,001 % em massa. Adicionalmente, Zn aprimora a molhabilidade da solda e as propriedades de brasagem. Nesse ínterim, o teor de Zn é pelo menos igual a, ou menor que 0,045 % em massa, e de preferência menor que 0,01 % em massa quando uma folha laminada de liga de cobre de alto desempenho fabricada é submetida à brasagem em uma fornalha de fusão à vácuo ou similares, usada a vácuo, e usada em altas temperaturas. Além disso, Ag particularmente aumenta a resistência ao calor de uma liga. Quando o teor excede o limite superior do mesmo, o efeito acima não é apenas saturado, mas a condutividade elétrica começa a diminuir, a resistência à deformação a quente aumenta, e dessa forma uma deformabilidade a quente se torna pior. Quando a condutividade elétrica é enfatizada, a quantidade adicional de Sn é, de preferência, igual a, ou menor que 0,095 % em massa, e com a máxima preferência, igual a, ou menor que 0,045 % em massa. Quantidades adicionais de Al e Mg são, de preferência, iguais a, ou menores que 0,095 % em massa, e com mais preferência igual a, ou menor que 0,045 % em massa, sendo que quantidades adicionais de Zn e Zr são, de preferência, iguais ou menores que 0,045 % em massa e uma quantidade adicional de Ag é, de preferência, igual a, ou menor que 0,3 % em % de massa.

Em seguida, os processos de fabricação serão descritos com referência às figuras 1 e 2. A figura 1 mostra os processos A a D como exemplos do processo de fabricação de folha espessa. No processo A do processo de fabricação de folha espessa, a fundição, laminação a quente e o resfriamento tipo chuveiro são realizados, e após o resfriamento tipo chuveiro, um tratamento por calor de precipitação e um polimento de superfície são realizados. No processo B, após o resfriamento tipo chuveiro, a laminação a frio, tratamento por calor de precipitação e polimento de superfície são realizados. No processo C, após o resfriamento tipo chuveiro, o tratamento por calor de precipitação, laminação a frio e o polimento de superfície são realizados. No processo D, após o resfriamento tipo chuveiro, o tratamento por calor de precipitação, a laminação a frio, o tratamento por calor de precipitação e o polimento de superfície são realizados. A limpeza com ácido pode ser realizada no lugar do polimento de superfície. As diferenças entre os tratamentos de calor por precipitação Ε1, E2 e E3 do diagrama serão descritas posteriormente. Nos processos de A a D, um processo de enfrentamento ou um processo de limpeza com ácido é adequadamente realizado de acordo com as propriedades de superfície que são necessárias para a folha laminada.

No processo de fabricação de folha espessa, uma temperatura de início da laminação a quente, uma temperatura final de laminação a quente e uma taxa de resfriamento após a laminação a quente são importantes. Neste relatório descritivo, uma temperatura de início de laminação a quente e uma temperatura de aquecimento de lingote têm o mesmo significado. No caso da liga da invenção, em razão da baixa sensitividade de calor da solução, muito de Co, P e similares é submetido a uma solução sólida mediante o aquecimento (pelo menos 820°C ou mais, e de preferência 875°C ou mais) de uma temperatura predeterminada ou maior antes da laminação a quente. Entretanto, quanto mais alta a temperatura final da laminação a quente, e quanto mais alta a taxa de resfriamento, maior se torna a quantidade de Co, P e similares, que é submetida a uma solução sólida. A liga da invenção não exige um tratamento por calor da solução que é convencionalmente realizada após a laminação a quente, e quando se controlam as condições de laminação a quente como a temperatura inicial de laminação a quente, a temperatura final da laminação a quente, o tempo de laminação a quente e a taxa de resfriamento, é possível que se tenha suficientemente Co, P e similares submetidos à solução sólida durante o processo de laminação a quente. Entretanto, não é preferencial que a temperatura inicial de laminação a quente seja alta demais porque os grãos da matriz se tornam grossos. Além disso, após a laminação a quente, um tratamento por calor de precipitação é realizado. A laminação a frio e similares pode ser adicionada entre a laminação a quente e o tratamento por calor de precipitação. No lugar da laminação a quente, um forjamento a quente pode ser realizado sob a mesma condição de temperatura. A figura 2 mostra os processos H a M (processo L excluído) como exemplos do processo de fabricação de folha delgada. No processo H, após o resfriamento tipo chuveiro, laminação a frio, a tratamento por calor da solução, a tratamento por calor de precipitação, laminação a frio e um tratamento por recuperação de calor são realizados. No processo I, após o resfriamento tipo chuveiro, laminação a frio, tratamento por calor de recristalização, laminação a frio, tratamento por calor da solução, tratamento por calor de precipitação, laminação a frio e tratamento por recuperação de calor são realizados. No processo J, após o resfriamento tipo chuveiro, a laminação a frio, um tratamento por calor da solução, laminação a frio, um tratamento por calor de precipitação, laminação a frio e um tratamento por recuperação de calor são realizados. No processo K, após o resfriamento tipo chuveiro, a laminação a frio, um tratamento por calor da solução, tratamento por calor de precipitação, laminação a frio, tratamento por calor de precipitação, laminação a frio, e um tratamento por recuperação de calor são realizados. No processo M, após o resfriamento tipo chuveiro, a laminação a frio, um tratamento por calor da solução, laminação a frio (não essencial), um tratamento por calor de precipitação, laminação a frio e um tratamento por recuperação de calor são realizados. Nos processos H a M, um processo de enfrentamento ou um processo de limpeza com ácido é adequadamente realizado a fim de otimizar as propriedades de superfície de uma folha laminada. Na presente invenção, o tratamento por calor da solução é um método de tratamento por calor de uma folha de 0,1 a 4 mm mediante a passagem contínua através de uma então chamada linha AP de uma zona de aquecimento de alta temperatura (820°C a 960°C) durante um curto período durante o processo de folha delgada através da laminação a frio, e um processo de limpeza é adicionado a isso. Na linha AP, a taxa de resfriamento é igual a, ou maior que 5°C/seg. O tratamento por calor de precipitação E4 do diagrama será descrito posteriormente.

No processo de fabricação de folha delgada, as condições de laminação a quente não são importantes. No lugar de todas as condições da laminação a quente, as quais são importantes no processo de fabricação de folha espessa, uma temperatura do tratamento por calor da solução de um material laminado e uma taxa de resfriamento após o termotratamento é importante. No caso da liga da invenção, uma quantidade maior de Co, P e similares é submetida à solução sólida através do aquecimento (820°C ou superior) de uma temperatura predeterminada ou superior. No entanto, quanto mais alta é a temperatura de aquecimento, e quanto mais alta é a taxa de resfriamento, maior se torna a quantidade de Co, P e similares, a qual é submetida à solução sólida. No entanto, quando a temperatura de aquecimento é muito alta, grãos (maiores do que 50 pm) se tornam ásperos e, desse modo, a flexibilidade se torna insatisfatória. Ademais, é preferencial que o próprio termotratamento de precipitação tem as mesmas condições presentes dos processos A a D. o motivo para tanto é que, nesse processo de fabricação de folha delgada, Co e P são submetidos uma vez à solução sólida. No entanto, no caso em que uma taxa de laminação a frio é maior do que 40% ou 50% nos processos J e K, a condutividade elétrica é recuperada vagarosamente e a ductilidade também se deteriora na tentativa de obter uma maior resistência. Consequentemente, através do termotratamento de precipitação, um estado imediatamente anterior à recristalização ou um estado parcialmente cristalizado é alcançado. A seguir, a laminação a quente será descrita. Um lingote que é usado na laminação a quente situa-se na faixa de cerca de 100 a 400 mm em espessuras, na faixa de cerca de 300 a 1500 mm em largura e na faixa de cerca de 500 a 10000 mm em comprimento. 0 lingote é aquecido e temperaturas de 820°C a 960°C e exige um período de tempo de cerca de 30 a 500 segundos até que seja laminado a quente em uma espessura predeterminada e a laminação a quente termina. Durante aquele tempo, a temperatura é diminuída, e particularmente quando a espessura é diminuída a 25 mm ou 20 mm ou menos, a temperatura do material laminado é acentuadamente diminuída. É definitivamente preferível que a laminação a quente seja realizada em um estado no qual uma diminuição na temperatura é pequena. No caso da liga da invenção, já que uma taxa de precipitação de Co, P e similares é baixa, exige-se que uma taxa média de resfriamento de até 700°C após o final da laminação a quente ou de até 300°C a partir da temperatura após a laminação a quente final seja igual ou maior do que 5°C/segundo a fim de manter um estado termotratado da solução do material laminado a quente. Um resfriamento rápido a 100°C/segundo conforme aplicado para um liga de tipo de precipitação típico não é exigido.

No caso do processo de fabricação de folha espessa, um processo de laminação a frio não é realizado após a laminação a quente, ou, mesmo quando a laminação a frio é realizada, somente uma baixa taxa de laminação igual a ou menor do que 50% ou igual a ou menor do que 60% é determinada e, desse modo, um aperfeiçoamento na resistência através da solidificação do trabalho não é esperado. Consequentemente, é preferencial que aquele arrefecimento brusco, por exemplo, resfriamento de água em um tanque de água, resfriamento tipo chuveiro ou resfriamento de ar forçado, é realizado imediatamente após a laminação a quente. Quando a temperatura de aquecimento de um lingote é menor do que 820°C, Co, P e similares não são suficientemente submetidos à solução sólida e à solução termotratada. Além disso, já que a liga da invenção tem uma alta resistência ao calor, há a preocupação de que uma estrutura fundida não seja completamente destruída pela laminação a quente e seja mantida, embora também dependa da relação com a taxa de laminação na laminação a quente. Enquanto isso, quando a temperatura de aquecimento é maior do que 960°C, o estado termotratado da solução também é, em geral, saturado, os grãos de um material laminado a quente se tornam ásperos e as características do material são afetadas. Uma temperatura de lingote de aquecimento está, de preferência, na faixa de 850°C a 940°C, e com mais preferência na faixa de 875°C a 930°C. Mais preferivelmente, quando a espessura de um material laminado a quente é igual a ou maior do que 30 mm ou uma razão de processo de laminação a quente é igual a ou menor do que 80%, uma temperatura de lingote de aquecimento situa-se na faixa de 875°C a 920°C, e quando a espessura de um material laminado a quente é menor do que 30 mm ou uma razão de processo de laminação a quente é maior do que 80%, uma temperatura de lingote de aquecimento situa-se na faixa de 885°C a 930°C.

Nos termos da relação com a composição, quando o teor de Co é maior do que 0,25 % em massa, uma temperatura de lingote de aquecimento está, de preferência, na faixa de 885°C a 940°C, e com mais preferência na faixa de 895°C a 930°C. O motivo é que a temperatura deve ser ajustada mais alta a fim de produzir uma maior quantidade de Co e similares submetidos à solução sólida, e, já que uma grande quantidade de Co está contida, os grãos de recristalização na laminação a quente pode ser refinados. Ademais, ao considerar uma diminuição de temperatura do lingote (material laminado a quente) durante a laminação, é preferencial que uma alta taxa de laminação seja empregada e uma alta redução (taxa de laminação) a cada passo é empregada. Em maiores detalhes, é preferencial que o número de operações de laminação seja reduzido através do ajuste de uma taxa de laminação média após o quinto passo a 20% ou mais. Consequentemente, os grãos de recristalização são refinados e o crescimento do grão pode ser suprimido. Ademais, quando a taxa de esforço é aumentada, os grãos recristalizados são refinados. Ao aumentar a taxa de laminação e a taxa de esforço, Co e P são mantidos em um estado de solução sólida em uma temperatura mais baixa.

Quando o lingote é aquecido a uma temperatura mais alta em um ambiente de temperatura de 960°C ou menor e submetido à laminação a quente, uma quantidade maior de Co, P e similares é submetida à solução sólida, uma quantidade maior de Co, P e similares é precipitada pelo último termotratamento de precipitação e a resistência é aumentada pelo reforço de precipitação. No entanto, os tamanhos de grão são aumentados. Quando um tamanho de grão é maior do que 70 pm, problemas ocorrem na flexibilidade, ductilidade e na ductilidade em alta temperatura. Por outro lado, por exemplo, quando uma temperatura de aquecimento do lingote é baixa e um tamanho de grão do material laminado é menor do que 6 pm, a alta resistência não pode ser obtida porque o estado termotratado suficiente da solução não é obtido. Além disso, a resistência a altas temperaturas e a resistência ao calor são diminuídas. Consequentemente, o limite superior do tamanho de grão é igual a ou menor do que 70 pm, de preferência igual a ou menor do que 55 pm, mais preferencialmente igual a ou menor do que 50 pm, e com máxima preferência igual a ou menor do que 40 pm. O limite inferior do mesmo é igual a ou maior do que 6 pm, de preferência igual a ou maior do que 8 pm, mais preferencialmente igual a ou maior do que 10 pm, e com máxima preferência igual a ou maior do que 12 pm.

Como outra maneira de expressar a condição de laminação a quente, a relação entre um grão e uma razão de processo de laminação a quente pode ser prescrita como se segue. Ou seja, quando uma razão de processo de laminação a quente é denominado RE0(%) (razão de processamento: RE0=100x(1-(espessura final de folha/espessura de lingote)) e um tamanho de grão após laminação a quente é denominado por D pm, a expressão 5,5x(1OO/REO)<D<90x(6O/REO) é satisfeita, a expressão 8x(1O0/REO)<D<75x(6O/REO) é preferencialmente satisfeita, e a expressão 10x(100/RE0)<D<6C)x(60/RE0) é com máxima preferência satisfeita. Na laminação a quente da liga da invenção, quando uma laminação a quente é realizada de acordo com uma condição de laminação predeterminada, a uma razão de processamento igual a ou maior do que cerca de 60%, a estrutura de metal áspera de um lingote é destruída e alterada para uma estrutura recristalizada. Em um estágio imediatamente posterior à recristalização, os grãos são maiores. No entanto, esses se tomam mais finos conforme o processo de laminação procede. A partir dessa relação, a condição do limite superior é que 90 pm seja multiplicado por (60/RE0) como uma faixa preferencial. Por outro lado, quanto mais baixa a razão de processamento, maiores serão os grãos. Portanto, o limite inferior é que 5,5 pm é multiplicado por (100/RE0). Além disso, exige-se que, quando uma seção transversal do grão após a laminação a quente realizada em uma direção de laminação é observada, um valor médio de L1/L2 é 4,0 ou menor quando um comprimento na direção de laminação do grão é denominada L1 e um comprimento em uma direção perpendicular à direção de laminação do grão é denominada L2. Ou seja, quando uma espessura do material laminado a quente se torna menor, a última metade da laminação a quente pode entrar em um estado morno de laminação e os grãos podem ter um formato levemente estendido na direção de laminação. Os grãos que se estendem na direção de laminação não têm um grande efeito na ductilidade devido à sua baixa densidade de deslocamento. No entanto, conforme um valor de L1/L2 aumenta, os grãos têm um efeito na ductilidade. Ademais, no caso de uma folha espessa, uma alta taxa de laminação a frio não pode ser empregada e um tratamento térmico acompanhado pela recristalização é realizado, e, desse modo, os grãos que se estendem em uma direção de laminação basicamente se mantém e problemas ocorrem na resistência, anisotropia das características, flexibilidade e resistência ao calor. Um valor médio de L1/L2 é preferencialmente igual a ou menor do que 2,5, e mais preferencialmente igual a ou menor do que 1,5, incluindo o caso de uma folha espessa, em que uma razão de trabalho a frio é igual a ou menor do que 30%.

No processo de laminação a quente, é particularmente importante se, na liga da invenção, uma recristalização dinâmica e estática puder ser alcançada em uma temperatura limite de cerca de 750°C na faixa de 700°C a 800°C. Embora, também dependendo da razão de laminação a quente, taxa de deformação, composição e similares naquele momento, em temperaturas mais elevadas do que cerca de 750°C, quase todas as partes são recristalizadas pela recristalização estática e dinâmica e em temperaturas menores do que cerca de 750°C, uma razão de recristalização é reduzida e a recristalização dificilmente ocorre em temperaturas de 700°C ou inferiores. A temperatura limite também depende da razão de laminação durante o processo, taxa de laminação, teor total de Co e P e razão da composição. À medida que a razão de laminação aumenta e à medida que fortes tensões são aplicadas em um curto período de tempo, a temperatura limite se move para o lado de baixa temperatura. Uma diminuição na temperatura limite faz com que Co, P e similares estejam em um estado de solução sólido em uma temperatura inferior e faz com que os precipitados, no termotratamento de precipitação subsequente, estejam maiores em quantidade e mais finos. No caso em que um lingote que tem uma espessura de 150 a 250 mm é laminado a quente a cerca de 900°C e uma razão média de laminação é ajustada para 25%, quando a espessura após a laminação a quente está, por exemplo, na faixa de 25 a 40 mm, uma temperatura de laminação a quente final está na faixa de 770°C a 850°C e um estado recristalizado de 90% ou mais pode ser obtido. No caso de uma folha espessa, desde que a laminação a frio com uma alta taxa de laminação não possa ser realizada industrialmente no processo subsequente, é exigido que uma quantidade maior de Co, P e similares esteja em um estado de solução sólido mediante uma taxa de resfriamento de 5°C/s ou mais após o aquecimento antes da laminação a quente ou da laminação a quente. Enquanto isso, o equilíbrio com o tamanho de grão que tem um efeito sobre as características mecânicas é importante. Quando uma temperatura de partida da laminação é alta, o tamanho de grão após a laminação a quente se torna maior e, então, uma condição de laminação é determinada em detalhes no equilíbrio entre a temperatura de partida da laminação e o tamanho de grão.

No caso de uma folha espessa em que a espessura de um material laminado a quente é igual a ou menor do que 25 mm, a temperatura do material laminado a quente é inferior a uma temperatura de partida da laminação a 100°C ou mais e, quanto menor for a espessura, mais acelerada será a diminuição da temperatura. Quando a espessura está na faixa de 15 a 18 mm, a temperatura é reduzida a cerca de 150°C ou mais. Adicionalmente, um período de tempo necessário para a laminação de uma passagem é de cerca de 20 segundos ou mais e, dependendo das condições, cerca de 50 segundos são necessários. No material laminado a quente, do ponto de vista de temperatura e tempo, os elementos relacionados à precipitação, que correspondem a Co, P e similares, que não estão em um estado de solução sólido no caso de uma liga convencional, estão em um estado de solução sólido industrialmente suficiente no caso da liga da invenção. Em adição, o estado da solução tratada termicamente pode ser mantido pelo resfriamento tipo chuveiro forçado de 5°C/s ou mais após a laminação a quente, conforme descrito posteriormente. Uma causa que reduz a sensibilidade térmica da solução é que uma pequena quantidade de Sn está contida em adição a Co, P e similares. No caso de uma liga de cobre do tipo endurecimento por precipitação normal, quando a temperatura de um material laminado a quente final é inferior a uma temperatura de aquecimento da solução pré-determinada a 100°C ou mais e um período de tempo maior do que 100 segundos é necessário para a laminação a quente, a precipitação dos materiais prossegue significativamente e, assim, permanece quase sem capacidade para precipitar, o que contribui para a resistência. Conforme descrito acima, mesmo quando uma redução da temperatura ocorre durante a laminação a quente e se leva um longo tempo para realizar a laminação a quente, a capacidade para precipitar de maneira suficiente permanece na liga da invenção e, devido a isso, a liga da invenção é muito diferente das ligas de precipitação convencionais.

No resfriamento após a laminação a quente, a sensibilidade térmica da solução da liga da invenção é muito menor do que aquela do cobre Cr-Zr ou similares. Em conformidade, por exemplo, uma taxa de resfriamento maior do que 100°C/s para evitar a precipitação durante o resfriamento não é particularmente necessária. Entretanto, quando os materiais são mantidos por um longo período de tempo em um estado de alta temperatura após a laminação a quente, a precipitação de grãos precipitados não refinados de Co, P e similares não contribui para produtos de resistência e similares, de modo que é preferível que uma operação de resfriamento seja realizada por uma ordem de inúmeros graus C/s ou dezenas de graus C/s após a laminação a quente. Em maiores detalhes, uma taxa média de resfriamento dos materiais de 700°C ou de imediatamente após a laminação a uma temperatura na faixa de 300°C é igual a ou maior do que 2°C/s, de preferência, igual a ou maior do que 3°C/s, com mais preferência, igual a ou maior do que 5°C/s e, com a máxima preferência, igual a ou maior do que 10°C/s. Particularmente, quando é difícil realizar uma laminação a frio no processo subsequente como no caso da folha espessa, a taxa de resfriamento é ajustada para 5°C/s ou mais e, de preferência, 10°C/s ou mais para resultar uma grande quantidade de Co e P submetida a uma solução sólida, dessa forma, precipitando uma grande quantidade de grãos precipitados finos pelo termotratamento de precipitação e, nesse modo, uma alta resistência é obtida. A seguir, a laminação a quente no processo de fabricação de uma folha fina será descrita. Quando uma folha fina é fabricada, um material laminado a quente final é, em geral, laminado em uma espessura de 18 mm ou menos, ou 15 mm ou menos e, assim, uma redução de temperatura para cerca de 700°C a 750°C ou 700°C ou menos ocorre. Quando a laminação é realizada em um estado de cerca de 750°C ou menos, uma taxa de recristalização é reduzida e a 700°C ou menos, a recristalização dificilmente ocorre durante o processo de laminação a quente e a laminação entra em um estado de laminação a morno. Nesse aspecto, a laminação a morno é diferente da laminação a frio e é acompanhada de um fenômeno de recuperação de ductilidade e a deformação do processamento é pequena. Nesse estado, embora os precipitados sejam parcialmente formados, uma menor deformação do processamento é imposta do que no caso da laminação a frio, então, uma taxa de precipitação de Co, P e similares é baixa e uma grande quantidade de Co, P e similares está em um estado de solução sólido. É preferível que o material laminado a quente seja mais rapidamente resfriado com a finalidade de ser usado como uma folha fina e uma taxa de resfriamento de 2°C/s ou maior é necessária. Em adição, desde que uma estrutura de metal do material submetido à laminação a quente tenha um efeito na qualidade do produto final, é preferível que os grãos após a laminação a quente sejam refinados. Em maiores detalhes, os grãos se estendem em uma direção de laminação na laminação a morno e um tamanho de grão está, de preferência, na faixa de 7 a 50 pm e, com mais preferência, na faixa de 7 a 40 μηη.

Durante o processo de fabricação da folha fina, as condições para o termotratamento por solução são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 820°C a 960°C, um período de tempo de permanência da “máxima temperatura atingida -50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 2 a 180 segundos e a relação de 90<(Tmax-800)xts1/2<630 é satisfeita em que a máxima temperatura atingida é denotada por Tmax(°C) e um período de tempo de permanência é denotado por ts(s). No caso de uma folha fina, essa tem uma espessura menor e uma estrutura de metal mais fina do que aquela de um lingote. Em conformidade, quando a temperatura é elevada a 820°C ou mais, quando um aumento da temperatura durante o aquecimento é considerado, a difusão de Co, P e similares termina, aproximadamente, em um curto período de tempo de diversos segundos ou dezenas de segundos. Em conformidade, com referência ao termotratamento por solução de Co, P e similares, a máxima temperatura atingida é uma condição mais importante do que o tempo. Com referência a um tamanho de grão, a existência de precipitados de Co, P e similares presentes na estrutura de metal ou recém-formados por esse termotratamento, é importante. Os precipitados de Co, P e similares desaparecem predominantemente durante o aquecimento no termotratamento, mas alguns desses crescem ou são recém-formados, de modo que um diâmetro médio de grão seja cerca de 20 nm e suprima o crescimento de grãos. Os grãos desaparecem quando são expostos a uma temperatura alta adicional e os grãos se tornam refinados, embora, algumas vezes, um atraso seja causado. Isto é, com referência ao desaparecimento de precipitados de Co, P e similares que suprimem os grãos, tanto a temperatura quanto o tempo são importantes. Ao considerar o conteúdo descrito acima e um período de tempo de permanência muito curto, diz-se que um período de tempo durante o qual a permanência é executada a partir da “máxima temperatura atingida -50°C” até a máxima temperatura atingida é definido como o período de tempo de permanência. Quando a temperatura é maior do que o limite superior, os grãos se tornam refinados e quando a temperatura é menor do que o limite inferior, Co, P e similares não são suficientemente submetidos a uma solução sólida.

Nesse modo, quando o termotratamento por solução é realizado sob a condição apropriada de acordo com a expressão acima, por exemplo, os precipitados de Co, P e similares de cerca de 20 nm, presentes em temperaturas de 750°C a 820°C durante o aquecimento, suprimem o crescimento de grãos e, quando a temperatura é elevada a 820°C ou mais, esses precipitados quase desaparecem e Co, P e similares estão em um estado de solução sólido. Em adição, o resfriamento é iniciado em um estágio de crescimento de grãos imediatamente antes do refinamento de grãos que excedem 50 pm ou 70 pm. Durante esse processo, é importante que existam precipitados de 20 nm (em diâmetro) de Co, P e similares que suprimem o crescimento de grãos, que estão presentes em temperaturas levemente inferiores a 820°C e, diferentes de precipitados finos de Co, P e similares que contribuem para a resistência, esses precipitados desaparecem através do controle da temperatura e tempo e, nesse modo, Co, P e similares podem estar em um estado de solução sólido. É necessário que uma taxa de resfriamento seja tão alta de modo que o Co e P no estado de solução sólido não sejam precipitados. É desejável que na faixa de temperatura de 700°C a 300°C, a taxa de resfriamento seja ajustada para 5°C/s e, de preferência, para 10°C/s ou mais, para realizar uma operação de resfriamento. Em adição, um tamanho de grão após o termotratamento por solução está na faixa de 6 a 70 pm, de preferência, na faixa de 7 a 50 pm, com mais preferência, na faixa de 7 a 30 pm e, com a máxima preferência, na faixa de 8 a 25 pm. Na liga da invenção, devido à ação de Co e P, o crescimento de grãos em altas temperaturas é menor do que em outras ligas de cobre e, dessa forma, os grãos não se tornam refinados mesmo após o termotratamento por solução. Devido às faixas de um tamanho de grão fino recristalizado descritas acima, não apenas a resistência é aperfeiçoada, mas também uma limitação do processo do trabalho de curvatura, um estado da superfície submetida ao trabalho de curvatura e um estado da superfície submetida ao trabalho de desenho ou trabalho de pressão são aperfeiçoados. As condições mais adequadas para o termotratamento por solução alteram um pouco de acordo com a quantidade adicional de Co.

As condições para o termotratamento por solução são conforme a seguir, se Co e P satisfizerem propriamente as expressões numéricas. Quando o teor de Co está na faixa de 0,14 a 0,21 de % em massa, as condições mais adequadas são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 825°C a 895°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 3 a 90 segundos e a relação de 90<lta<540 é satisfeita em que a máxima temperatura atingida é denotada por Tmax(°C), um período de tempo de permanência é denotado por ts(s) e um índice de termotratamento Ita é igual a (Tmax-800)xts1/2. Quando o teor de Co está na faixa de 0,21 a 0,28 de % em massa, as condições mais adequadas são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 830°C a 905°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 3 a 90 segundos e a relação de 98<lta<590 é satisfeita.

Quando o teor de Co está na faixa de 0,28 a 0,34 % em massa, as condições mais adequadas são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 835°C a 915°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 3 a 90 segundos e a relação de 105<lta<630 é satisfeita. Quanto maior for a quantidade de Co, P e similares, levemente maior será a temperatura ou levemente maior será o tempo, necessários para atingir um estado de solução sólido suficiente de Co, P e similares.

Mesmo quando uma quantidade maior de Co, P e similares é submetida a uma solução sólida pela elevação da temperatura do termotratamento por solução e a resistência é aumentada pela precipitação de uma grande quantidade de precipitados no termotratamento de precipitação subsequente, quando os grãos recristalizados no termotratamento por solução se tornam refinados, a capacidade de curvatura ou ductibilidade se torna pior e quando o tamanho dos grãos recristalizados é grande, o efeito obtido pela precipitação é compensado também em termos de resistência e, assim, a resistência não é totalmente aumentada e o material resultante não é adequado para conectores. Com referência ao limite inferior do tamanho de grão, quando um tamanho médio de grão é menor do que 6 pm, o termotratamento por solução de Co, P e similares e o relaxamento da tensão se tornam piores e o tamanho médio de grão é, de preferência, igual a ou maior do que 7 pm. Isto é, julgando de modo abrangente, a partir das propriedades mecânicas da liga da invenção, uma diminuição na capacidade de curvatura e ductibilidade e uma diminuição na resistência pelo refinamento de grãos e o reforço pela precipitação, é preferível que o tamanho de grão esteja na faixa de 7 a 30 pm conforme a faixa mais preferencial acima. É preferível que o tamanho de grão esteja na faixa de 8 a 25 pm. Na liga da invenção, ao adicionar Co, P e Sn, o crescimento de grãos em altas temperaturas pode ser suprimido. Em adição, desde que a precipitação após o aquecimento seja lenta, Co, P e similares podem ser suficientemente submetidos à solução sólida em alta temperatura, termotratamento contínuo em curto período de tempo do termotratamento por solução. Em uma liga de cobre normal, mesmo por um curto período de tempo, quando uma operação de aquecimento é realizada por cerca de 10 segundos a 820°C ou mais, particularmente, 840°C ou mais, grãos se tornam rapidamente maiores e, assim, é difícil obter grãos recristalizados de, por exemplo, 30 pm ou menos. No material após o termotratamento por solução, visto que a matriz é completamente recristalizada e os precipitados dificilmente existem, a ductibilidade aumenta consideravelmente e pouca anisotropia é mostrada. Em conformidade, o material após o termotratamento por solução é excelente na capacidade de tomar forma e desenho incluindo desenho profundo e repuxamento. Em adição, de acordo com um grau de desenho, o material laminado tem uma capacidade de tomar forma suficiente se for submetido à laminação em uma taxa de laminação de 40% ou menos na próxima laminação a frio. Quando o material tratado termicamente e o material laminado são conformados pelo desenho ou similar e submetidos ao termotratamento de precipitação a ser descrito posteriormente, o endurecimento de trabalho é aplicado nos mesmos pelo desenho ou similar e, então, se tornam materiais de alta condutividade elétrica e alta resistência. A seguir, a laminação a frio será descrita. Uma diminuição na condutividade elétrica pela laminação a frio é mais considerável na invenção do que em outras ligas de cobre. Por exemplo, quando uma razão de laminação a frio da laminação a frio após o termotratamento de precipitação é aumentada, devido aos grãos precipitados serem pequenos, o estado de turbulência de átomos nas proximidades dos grãos precipitados tem um efeito não satisfatório sobre a condutividade elétrica. Em adição, devido ao aumento no número de vacâncias, a condutividade elétrica é reduzida. Com a finalidade de recuperar isso, um termotratamento de precipitação subsequente ou um termotratamento de recuperação é necessário. A seguir, um termotratamento de precipitação será descrito. Na liga da invenção em um estado de termotratamento por solução, uma quantidade de precipitação aumenta à medida que a temperatura é elevada a uma temperatura apropriada e o período de tempo decorrido torna-se maior. Quando os precipitados são finos e uniformemente dispersos, a resistência aumenta. Quando a liga da invenção em um estado tratado termicamente da solução é trabalhada a frio em uma razão comparativamente baixa de laminação (menor do que 40 %, particularmente menor do que 30 %), um material que tem alta resistência e alta condutividade elétrica é obtido pelo endurecimento de trabalho causado pelo trabalho a frio e a precipitação de Co, P e similares causada pelo termotratamento de precipitação sem, particularmente, danificar a ductibilidade. Nesse estágio, como um resultado do trabalho a frio, uma temperatura de pico da precipitação em que precipitados finos de Co, P e similares são obtidos, se move para o lado de baixa temperatura devido à difusão mais fácil do que no caso em que o trabalho a frio não é realizado. Nessa temperatura de pico, a resistência térmica da matriz da liga da invenção é alta e, dessa forma, um fenômeno de amolecimento e recuperação da matriz ocorre, mas a recristalização não acontece.

Quando um material feito através do processo de fabricação da folha fina é tratado termicamente da solução e, então, trabalhado a frio em uma alta razão de laminação (por exemplo, 40% ou 50% ou mais, particularmente, 65% ou mais), um fenômeno de amolecimento da matriz no termotratamento de precipitação se desloca para o lado de baixa temperatura e a recuperação e a recristalização ocorre. Adicionalmente, visto que a difusão facilmente ocorre, a precipitação também se move para o lado de baixa temperatura. Entretanto, visto que o deslocamento da temperatura de recristalização da matriz para o lado de baixa temperatura é maior do que no caso acima, é difícil equilibrar uma resistência, condutividade elétrica e ductibilidade excelentes. Isto é, quando uma temperatura do termotratamento de precipitação é menor do que uma condição de temperatura apropriada a ser descrita posteriormente, a resistência é garantida devido ao endurecimento do trabalho pelo trabalho a frio, mas a ductibilidade se torna insatisfatória. Em adição, visto que a precipitação ocorre apenas levemente, uma quantidade endurecida e precipitada é pequena e visto que a precipitação é insuficientemente realizada, a condutividade elétrica é fraca. Quando uma temperatura do termotratamento de precipitação é maior do que a condição de temperatura apropriada a ser descrita posteriormente, a recristalização da matriz prossegue, desse modo, a ductibilidade é obtida, mas não é possível se beneficiar do endurecimento do trabalho pelo trabalho a frio. Em adição, visto que a precipitação prossegue, a condutividade elétrica máxima é obtida, mas à medida que a recristalização prossegue, os grãos precipitados crescem e, assim, uma contribuição à resistência se torna menor.

Isto é, a matriz é amolecida e recuperada em um estado imediatamente antes da recristalização ou de um estado parcialmente recristalizado e a precipitação de Co, P e similares prossegue suficientemente, de modo que uma alta condutividade elétrica é obtida. Esses grãos recristalizados, com uma baixa densidade de deslocação que é gerada no termotratamento de precipitação são incluídos. Em termos de resistência, um estado em que o amolecimento da matriz e o endurecimento causado pela precipitação de Co, P e similares são compensados e o amolecimento da matriz levemente melhor é, de preferência, alcançado, ou seja, um nível levemente menor do que em um estado trabalhado a frio em uma alta razão de laminação é, de preferência, retido. O estado da matriz e um estado da estrutura de metal em que uma razão de recristalização é igual a ou menor do que 40%, de preferência, igual a ou menor do que 30% e, com mais preferência, igual a ou menor do que 20% a partir do estado imediatamente antes da recristalização. Mesmo quando a razão de recristalização é igual a ou menor do que 20%, grãos recristalizados finos são formados ao redor dos limites originais do grão e, dessa forma, uma alta ductibilidade é obtida. Adicionalmente, mesmo quando o trabalho a frio final é realizado após o termotratamento de precipitação, a alta ductibilidade é mantida. Quando a razão de recristalização é maior do que 40%, a condutividade elétrica e a ductibilidade são aperfeiçoadas, mas um material de alta resistência não pode ser obtido devido ao amolecimento adicional da matriz e ao refinamento dos precipitados e as propriedades de relaxamento das tensões também se tornam insatisfatórias. Um tamanho médio de grão da porção de recristalização formada no termotratamento de precipitação está na faixa de 0,7 a 7 pm, de preferência, na faixa de 0,7 a 5,5 pm e, com mais preferência, na faixa de 0,7 a 4 pm.

As condições para o termotratamento de precipitação são conforme a seguir. No presente documento, quando uma temperatura do termotratamento é denotada por T(°C), um período de tempo de permanência é denotado por th(h) e uma razão de laminação a frio é denotada por RE(%), um índice de termotratamento It1 é igual a (T-100xth'1/2-110x(1-RE/100)1/2). As condições básicas para o termotratamento de precipitação são aquelas em que a temperatura está na faixa de 400°C a 555°C, o período de tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 275<lt1 <405 é satisfeita. Em cada processo de fabricação, de preferência, os tratamentos térmicos de precipitação E1 a E4 são conforme a seguir.

Tratamento Térmico de Precipitação E1: Condições normais são usadas. Principalmente, são usadas as condições para o caso em que após a laminação a quente, a laminação a frio não é realizada, mas um termotratamento de precipitação é realizado ou o caso em que um termotratamento de precipitação é realizado imediatamente um período de tempo antes ou depois da laminação a frio. A temperatura está na faixa de 400°C a 555°C, o período de tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 275<lt1<405 é satisfeita. Quando uma razão de laminação é menor do que 50%, é preferível que a temperatura esteja na faixa de 440°C a 540°C, o período de tempo esteja na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 315<lt1 <400 seja satisfeita. Quando a razão de laminação é igual a ou maior do que 50%, é preferível que a temperatura esteja na faixa de 400°C a 525°C, o período de tempo esteja na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 300<lt1 <390 seja satisfeita. No caso de uma folha fina, conforme descrita acima, um termotratamento de precipitação considerando o equilíbrio entre resistência, condutividade elétrica e ductibilidade é realizado. Em geral, esses termotratamento são realizados por um sistema de lotes. Essas condições do termotratamento de precipitação também se referem ao estado tratado termicamente da solução da laminação a quente e ao estado de solução sólido de Co, P e similares. Por exemplo, quanto maior for a taxa de resfriamento da laminação a quente e quanto maior for a temperatura final da laminação a quente, mais a condição mais preferível se move para o lado de limite superior na expressão de desigualdade acima.

Tratamento Térmico de Precipitação E2: Um termotratamento de precipitação primeiramente destinado a obter alta resistência e a garantir alta condutividade é realizado. Principalmente, são usadas as condições para um termotratamento de precipitação que é realizado após a laminação a frio no caso em que o termotratamento de precipitação é realizado antes ou depois da laminação a frio. Quando uma razão de laminação é menor do que 50%, a temperatura está na faixa de 440°C a 540°C, o período de tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 320<lt1<400 é satisfeita. Quando a razão de laminação é igual a ou maior do que 50%, a temperatura está na faixa de 400°C a 520°C, o período de tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 305<lt1<395 é satisfeita. No caso de uma folha fina, o equilíbrio entre a condutividade elétrica e a ductibilidade é enfatizado bem como a resistência. Em geral, o termotratamento é realizado por um sistema de lotes.

Tratamento Térmico de Precipitação E3: Um termotratamento é realizado em temperaturas inferiores de 0 a 50°C àquelas empregadas em um termotratamento de precipitação através do qual a máxima resistência é obtida. Visto que uma quantidade de precipitação é pequena, tanto a resistência quanto a condutividade elétrica são levemente baixas. Em outras palavras, desde que a capacidade de precipitar permaneça e a precipitação prossiga quando o próximo termotratamento de precipitação E2 for executado, uma maior condutividade elétrica e resistência são obtidas. Principalmente, são usadas as condições para um termotratamento de precipitação que é realizado antes da laminação a frio no caso em que o termotratamento de precipitação é realizado antes ou depois da laminação a frio. Quando uma razão de laminação é menor do que 50%, a temperatura está na faixa de 420°C a 520°C, o período de tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 300<lt1 <385 é satisfeita. Quando a razão de laminação é igual a ou maior do que 50%, a temperatura está na faixa de 400°C a 510°C, o tempo está na faixa de 1 a 24 horas e a relação de 285<lt1<375 é satisfeita. Em geral, um sistema de lotes é empregado.

Tratamento Térmico de Precipitação E4: São usadas condições para uma alta temperatura, termotratamento de curto período que é realizado em uma chamada linha AP (anelamento contínuo e linha de decapagem) no lugar dos tratamentos térmicos de precipitação E1, E2 e E3 quando uma folha fina é fabricada. Em uma liga de cobre de um tipo de envelhecimento de termotratamento por solução como cobre Cr-Zr, é difícil alcançar uma precipitação suficiente sem muita recristalização na matriz em um termotratamento de curto período de tempo como uma linha de termotratamento contínua ou uma linha AP. Através desse método, o custo é reduzido, a produtividade é aumentada, o problema de placas finas grudarem uma à outra não ocorre e uma folha fina que tem propriedades de deformação excelentes pode ser fabricada. Em adição, a produtividade é aumentada quando as facilidades de decapagem são justapostas. Entretanto, visto que a operação de resfriamento é realizada de uma alta temperatura, a condutividade elétrica é levemente mais fraca do que nos tratamentos térmicos de precipitação E2 e E3. Quando o termotratamento de precipitação é realizado mais de uma vez, esse método é adequado para o termotratamento de precipitação diferente do termotratamento de precipitação final. As condições são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 540°C a 760°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 0,1 a 25 minutos e a relação de 330<lt2<510 é satisfeita em que a máxima temperatura atingida é denotada por Tmax(°C), um período de tempo de permanência é denotado por tm(min), uma razão de laminação a frio é denotada por RE(%) e um índice de termotratamento It2 é igual a (Tmax-100xtm'1/2-100x(1-RE/100)1/2). As condições preferenciais são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 560°C a 720°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” até a máxima temperatura atingida está na faixa de 0,1 a 2 minutos e a relação de 360<lt2^490 é satisfeita. Embora também dependendo da razão de laminação a frio da laminação a frio final, quando a matriz é parcialmente recristalizada, é preferível satisfazer a relação de 370<lt2<510. Quando um termotratamento de precipitação de curto período de tempo é realizado em temperaturas de 545°C a 640°C por 0,5 a 20 minutos ou realizado de modo a satisfazer a relação de 345<lt2<485 e, com mais preferência, realizado em temperaturas de 555°C a 615°C por 1 a 12 minutos ou realizado de modo a satisfazer a relação de 365<lt2<465 nas condições descritas acima, alta condutividade elétrica e alta resistência são obtidas. No caso de uma liga de cobre do tipo de precipitação convencional, é impossível obter alta condutividade elétrica e resistência por um curto período de tempo conforme descrito acima. Quando um material laminado ou tratado termicamente da solução submetido à formação por pressão ou desenho descrita acima é tratado termicamente através desse termotratamento de precipitação, é possível fabricar de maneira eficiente um membro que tem alta resistência e alta condutividade elétrica em adição ao endurecimento de trabalho durante a formação. É desnecessário dizer que quando o termotratamento de precipitação E3 em que muito tempo é gasto é executado, um membro que tem uma maior condutividade elétrica é fabricado. Com referência a uma razão de laminação RE(%) de material desenhado ou similar, uma taxa de seção transversal que diminui através do desenho pode ser considerada por ser a mesma que uma taxa de processamento através da laminação, isto é, uma taxa de seção transversal diminui, e a taxa de seção transversal que diminui através do desenho é adicionada à razão de laminação.

Em uma liga do tipo de endurecimento de precipitação normal, os precipitados se tornam refinados mesmo por um curto período de tempo quando um período de tempo de aquecimento em temperaturas de cerca de 600°C ou 700°C é longo. Quando o período de tempo de aquecimento é curto, os precipitados de um diâmetro alvo ou de uma quantidade alvo de precipitados não são obtidos devido ao fato de a precipitação levar um longo período de tempo ou os precipitados formados desaparecerem e serem solutos de maneira sólida. Um material de alta resistência e alta condutividade elétrica não pode ser obtido nesse modo. A condição de precipitação mais adequada para uma liga do tipo de precipitação normal é aquela em que a precipitação é executada por inúmeras horas ou dezenas de horas. Entretanto, como na invenção, o termotratamento de precipitação é realizado por um curto período de tempo de 0,1 a 25 minutos, e isso é uma grande característica da liga da invenção.

Quando um termotratamento de precipitação é realizado, os grãos precipitados em uma porção de recristalização se tornam maiores em adição à formação de cristais gêmeos como uma característica da recristalização ou da recristalização de uma liga de cobre. Como os grãos precipitados se tornam maiores, o reforço pela precipitação se torna menor. Isto é, a contribuição para a resistência é pequena. Basicamente, quando os precipitados são precipitados, os grãos não são reduzidos em tamanho, exceto se forem submetidos ao termotratamento por solução e ao termotratamento de precipitação. Ao prescrever uma razão de recristalização, o diâmetro dos precipitados pode ser controlado.

Quando os grãos precipitados são grandes, as propriedades de relaxamento de tensão se tornam insatisfatórias.

Os precipitados obtidos por esses tratamentos térmicos de precipitação têm um formato substancialmente circular ou elíptico sobre um plano quando um diâmetro de grão é medido. Os precipitados são precipitados finos que têm um diâmetro médio de grão de 1,5 a 9,0 nm, de preferência, 1,7 a 6,8 nm, com mais preferência, 1,8 a 4,5 nm e, com a máxima preferência, 1,8 a 3,2 nm, e, alternativamente, 90% ou mais, de preferência, 95% ou mais dos precipitados estão na faixa de 0,7 a 15 nm, com mais preferência, na faixa de 0,7 a 10 nm e, 95% ou mais dos precipitados estão, de preferência, na faixa de 0,7 a 5 nm e, é desejável que os precipitados finos sejam uniformemente dispersos. Particularmente, como no caso em que a laminação a frio não é executada como no caso de uma folha espessa, ou mesmo quando a laminação a frio é realizada, uma razão de laminação a frio é de cerca de 30% ou menos, ou como no caso em que uma razão de laminação a frio após o termotratamento por solução de uma folha fina é de cerca de 30% ou menos, quando os benefícios de um aperfeiçoamento na resistência pelo endurecimento de trabalho são pequenos, um material de alta resistência não pode ser obtido exceto se o diâmetro do grão dos precipitados for feito de modo fino no termotratamento de precipitação. Nesse caso, é necessário que um diâmetro de grão dos precipitados esteja, com mais preferência, na faixa de 1,8 a 4,5 nm e, com a máxima preferência, na faixa de 1,8 a 3,2 nm.

No processo de fabricação da folha fina, é desejável que na estrutura de metal após a laminação a frio e um termotratamento de precipitação, a matriz não altere completamente na estrutura recristalizada e uma razão de recristalização da mesma esteja na faixa de 0 a 40% (de preferência, na faixa de 0 a 30% e, com mais preferência, na faixa de 0 a 20%).

Em uma liga de cobre convencional, quando uma alta razão de laminação maior do que, por exemplo, 40% ou 50% é empregada, o endurecimento de trabalho é causado pela laminação a frio e, dessa forma, a ductibilidade se torna fraca. Em adição, quando uma estrutura de metal é alterada em uma estrutura completamente recristalizada pelo anelamento ou um termotratamento, essa se torna macio e, assim, a ductibilidade é recuperada. Entretanto, quando grãos não recristalizados permanecem durante o anelamento, a ductibilidade não é suficientemente recuperada e quando uma razão dos grãos não recristalizados excede 60%, a ductibilidade é particularmente insuficiente. Por outro lado, no caso da liga da invenção, mesmo quando a razão dos grãos não recristalizados remanescentes é 60% ou mais, e a laminação a frio e o anelamento deixam uma estrutura não recristalizada são repetidamente executados, uma excelente ductibilidade é obtida. No caso da liga da invenção, mesmo quando um termotratamento é realizado sob uma condição de temperatura levemente menor do que uma temperatura em que a recristalização inicia, e um material que tem uma estrutura de metal não recristalizada é usado, a ductibilidade da matriz é recuperada e o material da liga da invenção é caracterizado por ter uma própria ductibilidade excelente. Quando uma estrutura recristalizada é incluída, a ductibilidade é adicionalmente aperfeiçoada.

Com a finalidade de aperfeiçoar adicionalmente a condutividade elétrica, bem como com a finalidade de aperfeiçoar a ductibilidade, é necessário causar a recristalização em uma razão de recristalização de 40% ou menos. Quando um termotratamento de precipitação é realizado duas vezes, é desejável aumentar uma razão de recristalização no primeiro termotratamento de precipitação. Mesmo antes da recristalização, a condutividade elétrica é aperfeiçoada pela precipitação de maneira fina de Co, P e similares, mas esse aperfeiçoamento é insuficiente. Enquanto coincide com o início da recristalização, a precipitação prossegue adicionalmente e a condutividade elétrica é, então, consideravelmente aperfeiçoada. É desejável que a condutividade elétrica seja aumentada com antecedência pelo aumento da razão de recristalização no primeiro termotratamento de precipitação, e no segundo termotratamento de precipitação, a precipitação fina de Co, P e similares causa condutividade elétrica a ser aumentada, bem como a contribuição com a resistência. Quando uma razão de recristalização no termotratamento de precipitação final é aumentada, a resistência de um produto final é reduzida.

No caso de uma folha fina, é basicamente necessário que após a finalização da laminação a frio, um termotratamento de recuperação seja executado no final. Entretanto, no caso de uma folha espessa, quando um termotratamento de precipitação é um processo final, quando o calor é aplicado a uma folha final pela realização adicional de soldagem ou brasagem, e quando uma folha é desenhada ou perfurada para fora em um formato de produto, pressionando e, em seguida, submetida a um processo de recuperação ou um termotratamento de precipitação, um termotratamento de recuperação não é necessariamente exigido. Em adição, após um termotratamento como brasagem, um produto pode ser submetido a um termotratamento de recuperação. A significância do termotratamento de recuperação é conforme a seguir. 1. A capacidade de curvatura e a ductibilidade de um material são aumentadas. As deformações geradas pela laminação a frio são reduzidas a um micro nível e um valor de alongamento é aperfeiçoado. Esses têm um efeito na deformação local causada por um teste de curvatura. 2. Um limite elástico é aumentado e um módulo de elasticidade longitudinal é aumentado. Como resultado, propriedades de mola necessárias para conectores ou similares são aperfeiçoadas. 3. Em um ambiente de uso de temperaturas próximas a 100°C para aplicações automobilísticas, as propriedades de relaxamento de tensão são aperfeiçoadas. Quando as propriedades de relaxamento de tensão são fracas, a deformação permanente ocorre durante o uso e se torna impossível tirar alguma vantagem da resistência pré-determinada e similares. 4. A condutividade elétrica é aperfeiçoada. Em um termotratamento de precipitação antes da laminação final, precipitados finos como uma estrutura substancial não recristalizada são formados. Como resultado, a condutividade elétrica é reduzida mais consideravelmente do que no caso em que um material com uma estrutura recristalizada é submetida a uma laminação a frio. Na laminação final, o número elevado de micro-vacâncias e a turbulência de átomos próximos aos precipitados finos de Co, P e similares fazem com que a condutividade elétrica seja reduzida. Entretanto, através desse termotratamento de recuperação, uma alteração no nível atômico para um estado, se aproximando do termotratamento de precipitação anterior ocorre e, então, a condutividade elétrica é aperfeiçoada. Em adição, quando um material recristalizado é laminado a frio em uma razão de laminação de 40%, a condutividade é diminuída apenas de 1 para 2%. Entretanto, no caso da invenção em um estado não recristalizado, a condutividade é reduzida de 3 para 5%. Através desse processo, 3 para 4% de condutividade é recuperado e esse aperfeiçoamento na condutividade é um efeito nítido em um material de alta condutividade elétrica. 5. Tensões residuais geradas pela laminação a frio são liberadas.

As condições para o termotratamento de recuperação são aquelas em que a máxima temperatura atingida está na faixa de 200°C a 560°C, um período de tempo de permanência a partir da “máxima temperatura atingida-50°C” para a máxima temperatura atingida está na faixa de 0,03 a 300 minutos e a relação de 150<lt3<320 é satisfeita e, de preferência, a relação de 175<lt3<295 é satisfeita em que uma razão de laminação de laminação a frio após o termotratamento de precipitação é denotado de RE2 e um índice de termotratamento It3 é igual a (Tmax-60xtm"1/2-50x(1-RE2/100)1/2). Nesse termotratamento de recuperação, a precipitação dificilmente ocorre. Através do movimento de nível atômico, as propriedades de relaxamento de tensão, a condutividade elétrica, as propriedades de mola e ductibilidade são aperfeiçoadas. Quando o limite superior da condição do termotratamento de precipitação da expressão desigual acima não é satisfeito, a matriz é amolecida e, dependendo das circunstâncias, a recristalização inicia e, então, a resistência diminui. Quando a recristalização inicia, conforme descrito acima, os grãos precipitados crescem e não contribuem para a resistência. Quando o limite inferior não é satisfeito, o movimento de nível atômico é menor e, então, as propriedades de relaxamento de tensão, a condutividade elétrica, as propriedades de mola e a ductibilidade não são aperfeiçoadas.

Uma folha laminada de liga de cobre de alto desempenho obtida por essas séries de processos de laminação a quente tem uma condutividade elétrica e resistência excelentes e sua condutividade é igual a ou maior do que 45% IACS. Quando a condutividade é denotada por R(% IACS), a resistência de tensão é denotada por S(N/mm2) e o alongamento é denotado por L(%), um valor de (R1/2xSx(100+L)/100) (a partir desse momento no presente documento denominado como índice de desempenho “Is”) é igual a ou maior do que 4300 e também pode ser igual a ou maior do que 4600. Em adição, a folha laminada de liga de cobre de alto desempenho tem uma capacidade de curvatura e propriedades de relaxamento de tensão excelentes. Com referência às características da mesma, uma variação nas características em folhas laminadas fabricadas pelo mesmo lingote é pequena. A folha laminada de liga de cobre de alto desempenho tem propriedades mecânicas uniformes e condutividade elétrica, de modo que com referência à resistência de tensão de um material tratado termicamente ou uma folha final, a (resistência de tensão mínima / resistência de tensão máxima) em folhas laminadas fabricadas pelo mesmo lingote é igual a ou maior do que 0,9, e, com referência à condutividade, a (condutividade mínima/ condutividade máxima) é igual a ou maior do que 0,9, e esses valores são, de preferência, iguais a ou maiores do que 0,95.

Em adição, visto que a folha laminada de liga de cobre de alto desempenho de acordo com a invenção tem uma excelente resistência térmica, a resistência de tensão da mesma a 400°C é igual a ou maior do que 200(N/mm2). O valor 200 N/mm2 corresponde, aproximadamente, àquele de um material macio de cobre puro como C1100 ou C1220 à temperatura ambiente e é um valor de alto nível. A dureza Vickers (HV) após o aquecimento a 700°C por 100 segundos é igual a ou maior do que 90 ou é 80% ou mais de um valor de dureza Vickers antes do aquecimento e, alternativamente, uma razão de recristalização de uma estrutura de metal após o aquecimento é igual a ou menor do que 40%.

Em resumo, no caso de uma folha espessa, através de uma combinação da composição e do processo, a maior parte de Co, P e similares é termotratada por solução (solução sólida) durante um processo de laminação a quente e, dessa forma, uma folha laminada de liga de cobre de alto desempenho da invenção é configurada por grãos recristalizados ou grãos com uma pequena deformação. A seguir, um termotratamento de precipitação é realizado para precipitar de maneira fina Co, P e similares e, assim, a alta resistência e alta condutividade elétrica são obtidas. Quando um processo de laminação a frio é adicionado antes do termotratamento de precipitação, adicionalmente, uma resistência maior é obtida pelo endurecimento do trabalho sem danificar a condutividade elétrica. Em um processo para obter adicionalmente maior condutividade elétrica e resistência, é desejável que após a laminação a quente, um primeiro termotratamento de precipitação, laminação a frio e um secundo termotratamento de precipitação sejam realizados. Em adição, é desejável que um período de tempo para um termotratamento de precipitação seja longo ou que um termotratamento de precipitação de duas etapas seja realizado. No primeiro caso, visto que uma alta razão de laminação a frio não pode ser empregada na folha espessa, Co, P e similares são precipitados por um termotratamento inicial e inúmeras vacâncias são criadas em um nível atômico pela laminação a frio a fim de atingir uma fácil precipitação. Quando o termotratamento de precipitação é realizado novamente, mesmo uma resistência maior é obtida. Considerando a resistência, é desejável que a temperatura do primeiro termotratamento de precipitação seja menor do que a expressão de cálculo descrita acima de 10°C a 50°C a fim de armazenar a capacidade de precipitação.

No caso de uma folha fina, submetendo um material laminado a frio a um termotratamento de alta temperatura e por um curto período de tempo, Co, P e similares são submetidos a uma solução sólida e, através de uma combinação de um termotratamento de precipitação e uma laminação a frio, alta condutividade elétrica e alta resistência podem ser obtidas.

[Exemplos] Ao usar desde a primeira até a quinta liga da invenção descrita acima e ligas de cobre, cada uma tendo uma composição para comparação, as folhas laminadas de liga de cobre de alto desempenho são criadas. A Tabela 1 mostra composições de ligas usadas para criar as folhas laminadas de liga de cobre de alto desempenho.

[Tabela 1] Como as ligas, foram preparadas uma liga N° 11 como a primeira liga da invenção, as ligas N° 21 e 22 como a segunda liga da invenção, uma liga N° 31 como a terceira liga da invenção, as ligas N° 41 a 43 como a quarta liga da invenção, as ligas N° 51 a 57 como a quinta liga da invenção, as ligas N° 61 a 68 como ligas comparativas, em cada uma tem uma composição similar aquela da liga da invenção e uma liga N° 70 como cobre Cr-Zr convencional, e de uma liga arbitrária, foram criadas folhas laminadas de liga de cobre de alto desempenho através de diversos processos.

Tabelas 2 e 3 mostram condições para um processo de fabricação de folha espessa e as Tabelas 4 e 5 mostram condições para um processo de fabricação de folha fina. Seguintes aos processos da Tabela 2, os processos da Tabela 3 foram realizados. Em adição, seguintes aos processos da Tabela 4, os processos da Tabela 5 foram realizados.

[Tabela 2] [Tabela 3] It1=(T-100*th" “-110*(1 -RE/100)'“) 275<lt1<405 [Tabela 4] lta=(Tmax-800)xts1'2 90<lta<630 [Tabela 5] 0 processo de fabricação foi realizado ao mudar a condição dentro ou fora da faixa da condição de fabricação da invenção nos processos A a D e nos processos H a M. Nas tabelas, para cada condição alterada, foi adicionado um número após o símbolo do processo de modo a criar um símbolo como A1 ou A2. Neste instante, para a condição fora da faixa da condição de fabricação da invenção, foi adicionado um símbolo H após o número.

No processo A, um material em bruto foi fundido em um forno de fundição de média frequência que tem um volume interno de 10 ton, de modo que um lingote, que tem 190 mm de espessura e 630 mm de tamanho na seção transversal, foi preparado através de fundição semicontínua. O lingote foi cortado em 1,5 de m de comprimento, aquecido a temperaturas de 810°C a 965°C e laminado a quente para uma espessura de 25 mm (para alguns lingotes, 40 mm e 15 mm). Na laminação a quente dos processos A a D, uma razão média de laminação do primeiro ao quarto passo foi de cerca de 10% e uma razão média de laminação após o quinto passo foi de cerca de 25%. No resfriamento após a laminação a quente, foi realizado um resfriamento por chuveiro a 3000 l/min (para alguns lingotes, 200 l/min e 1000 l/min). Após o resfriamento por chuveiro, um termotratamento foi realizado a 500°C (para alguns lingotes, 400°C e 555°C) por 8 horas como o termotratamento de precipitação E1. Nos processos A4H e A5H, a temperatura inicial da laminação a quente está fora da faixa, e nos processos A6H e A13H, a taxa de resfriamento após a laminação a quente está fora da faixa. No processo A8H, um termotratamento da solução é realizado após o resfriamento por chuveiro. Nos processos A10H e A11H, a condição de termotratamento de precipitação está fora da faixa. O resfriamento por chuveiro foi realizado como segue. As instalações de chuveiro são fornecidas em uma posição distante de um cilindro para laminação a quente em um cilindro de transporte para transportar um material laminado na laminação a quente. Quando o passo final da laminação a quente termina, um material laminado é transportado para as instalações de chuveiro através do cilindro de transporte e passa através da posição na qual uma operação de chuveiro é realizada de modo a ser sequencialmente resfriado da extremidade de topo para a extremidade traseira. A taxa de resfriamento foi medida como segue. Uma porção de extremidade traseira (precisamente, uma posição de 90% do comprimento de um material laminado da extremidade de topo da laminação em uma direção longitudinal do material laminado) do material laminado no passo final da laminação a quente foi configurada como uma posição de medida da temperatura do material laminado. A medida de temperatura foi realizada logo antes do transporte do material laminado, no qual o passo final terminou, para as instalações de chuveiro e no instante do final do resfriamento por chuveiro. Na base das temperaturas medidas neste instante e um intervalo de tempo no qual a medida foi realizada, uma taxa de resfriamento foi calculada. A medida de temperatura foi realizada através de um termômetro de radiação. Como o termômetro de radiação, um termômetro infravermelho Fluke-574, fabricado por TAKACHIHO SEIKI CO., LTD, foi usado. Em conformidade, um estado de resfriamento a ar é aplicado até que a extremidade traseira do material laminado alcance as instalações de chuveiro e o material laminado seja exposto à água do chuveiro. Consequentemente, uma taxa de resfriamento naquele instante é baixa. Em adição, quanto menor a espessura da folha final for, mais tempo é consumido para alcançar as instalações de chuveiro e, deste modo, a taxa de resfriamento se torna baixa. Uma peça de teste a ser descrita posteriormente, que é usada para examinar todas as características, é a porção de extremidade traseira do material laminado a quente e coletado de um sítio que corresponde à porção de extremidade traseira do resfriamento por chuveiro.

No processo B, foram realizado a fundição e o corte da mesma maneira que no processo A. O aquecimento a temperaturas der 810°C a 965°C e a laminação a quente para uma espessura de 25 mm foram realizadas e, então, o resfriamento por chuveiro foi realizado a 3000 l/min (para alguns lingotes, 300 l/min). Após disto, foi realizada a conserva e a laminação a frio para uma espessura de 20 mm foi realizada. Após a laminação a frio, um termotratamento foi realizado a 495°C por 6 horas como o termotratamento de precipitação E1. Nos processos B4H e B5H, a temperatura inicial de laminação a quente esta fora da faixa, e no processo B6H, a taxa de resfriamento após a laminação a quente está fora da faixa.

No processo C, C1, o processo avançou para o termotratamento de precipitação E1 sob a mesma condição como no processo A1 e, então, a laminação a frio para uma espessura de 20 mm foi realizada.

No processo D, D1, foram realizados a laminação e o corte da mesma maneira como no processo A. O aquecimento a 905°C e a laminação a quente para uma espessura de 25 mm foram realizados e, então, o resfriamento por chuveiro foi realizado a 3000 l/min. Após isto, foi realizada a conserva e um termotratamento foi realizado a 475°C por 5 horas como o termotratamento de precipitação E3. Então, a laminação a frio para uma espessura de 20 mm foi realizada. Após a laminação a frio, um termotratamento foi realizado a 495°C por 4 horas como o termotratamento de precipitação E2.

Como um teste de laboratório, o processo LA1 com base no processo de fabricação A foi realizado como segue. A partir do lingote do processo de fabricação A, um lingote de teste de laboratório que tem uma espessura de 40 mm, uma largura de 80 mm e um comprimento de 190 mm foi cortado. Em adição, um lingote foi preparado com componentes predeterminados para o teste de laboratório através da fusão em uma fornalha elétrica, fundição para um molde que tem uma espessura de 50 mm, uma largura de 85 mm e um comprimento de 190 mm e, então, voltado para um lingote de teste de laboratório que tem uma espessura de 40 mm, uma largura de 80 mm e um comprimento de 190 mm. O lingote de teste de laboratório foi aquecido a 910°C, laminado a quente para uma espessura de 12 mm através de uma fresa de laminação a quente para o teste e, então, resfriado através de resfriamento por chuveiro (10 l/min). Após o resfriamento, um termotratamento foi realizado a 500°C por 8 horas como o termotratamento de precipitação E1. Adicionalmente, como um teste de laboratório, o processo LB1 com base no processo de fabricação B foi realizado como segue. O processo avançou para o resfriamento por chuveiro da mesma maneira como no processo LA1 e, após o resfriamento por chuveiro, a conserva e laminação a frio para uma espessura de 9,6 mm foram realizadas. Após a laminação a frio, um termotratamento foi realizado a 495°C por 6 horas como o termotratamento de precipitação E1.

No processo de fabricação H, foi realizada a fundição da mesma maneira como no processo de fabricação A. Um lingote foi aquecido a 905°C e laminado a quente para uma espessura de 13 mm. Após a laminação a quente, o resfriamento por chuveiro foi realizado a 3000 l/min. Após o resfriamento por chuveiro, ambos os lado estão voltados através de 0,5 mm da superfície e a laminação a frio para uma espessura de 2 mm foi realizada. Então, a laminação adicional a frio para uma espessura de 0,8 mm foi realizada e, então, um termotratamento da solução foi realizado através da linha AP a uma condição de temperatura alterada. Após isto, um termotratamento foi realizado a 495°C por 4 horas como o termotratamento de precipitação E1. Após o termotratamento de precipitação E1, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm e um termotratamento de recuperação foram realizados. Como o termotratamento de recuperação, um termotratamento no qual a temperatura máxima atingida é 460°C e um período de tempo de permanência da “temperatura máxima atingida -50°C” para a temperatura máxima atingida é 0,2 minutos foi realizado através da linha AP. No entanto, alguns lingotes foram pré-aquecidos a 300°C por 60 minutos através de uma fornalha intermitente. Incluindo o caso do processo de fabricação I a ser descrito posteriormente, uma taxa de resfriamento de 700°C para 300°C no termotratamento da solução realizado através da linha AP foi de cerca de 20°C/s. No processo H2H, a temperatura máxima atingida do termotratamento da solução é menor que a faixa de condição, e no processo H4H, um índice de termotratamento Ita é maior que a faixa de condição.

No processo de fabricação I, o aplainamento foi realizado da mesma maneira como no processo de fabricação H e, então, a laminação a frio para uma espessura de 2,5 mm foi realizada. Através de uma linha AP, o anelamento de recristalização foi realizado a 750°C por 0,5 minutos e, então, a laminação a frio para uma espessura de 0,8 mm foi realizada. Após a laminação a frio, um termotratamento da solução foi realizado a 900°C por 0,2 minutos através de uma linha AP e um termotratamento foi realizado a 485°C por 6 horas como o termotratamento de precipitação E1. Após o termotratamento de precipitação E1, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm foi realizada e um termotratamento de recuperação foi realizado a 460°C por 0,2 minutos através de uma linha AP.

No processo de fabricação J, o aplainamento foi realizado da mesma maneira como no processo de fabricação H e, então, a laminação a frio para uma espessura de 1,5 mm foi realizada. Através de uma linha AP, um termotratamento da solução foi realizado a uma condição de temperatura alterada. Em adição, incluindo o caso do processo de fabricação K a ser descrito posteriormente, uma taxa de resfriamento de 700°C para 300°C no termotratamento da solução realizado através de uma linha AP foi de cerca de 15°C/s. Após isto, a laminação a frio para uma espessura de 0,8 mm foi realizada e o termotratamento de precipitação E1 foi realizado sob a condição alterada. Após o termotratamento de precipitação E1, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm foi realizada e um termotratamento de recuperação foi realizado, mas alguns lingotes não foram submetidos ao termotratamento de recuperação. O termotratamento de recuperação foi realizado a 460°C por 0,2 minutos através de uma linha AP. No processo J3H, o termotratamento de recuperação não é realizado.

No processo de fabricação K, o aplainamento foi realizado da mesma maneira como no processo de fabricação H e, então, a laminação a frio para uma espessura de 2,0 mm foi realizada. Através de uma linha AP, um termotratamento da solução foi realizado a 860°C por 0,8 minutos, e através de uma linha AP, o termotratamento de precipitação E4 foi realizado a 650°C por 0,4 minutos. Após isto, a laminação a frio para uma espessura de 0.7 mm foi realizada, e, então, o termotratamento de precipitação E2 foi realizado a 460°C por 4 horas através de uma fornalha intermitente ou o termotratamento de precipitação E4 foi realizado através de uma linha AP sob várias condições. Então, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm foi realizada e um termotratamento de recuperação foi realizado a 460°C por 0,2 minutos através de uma linha AP.

Diferente do processo J no qual o termotratamento de precipitação é realizado através de uma fornalha intermitente, no processo de fabricação Μ, o termotratamento de precipitação é realizado através de uma linha AP. No processo de fabricação M, a laminação a frio para uma espessura de 2,0 mm foi realizada da mesma maneira como no processo de fabricação K e, então, a laminação adicional a frio para uma espessura de 0,9 mm foi realizada. Em adição, um termotratamento da solução foi realizado a 880°C por 0,4 minutos através de uma linha AP. Após o termotratamento da solução, alguns lingotes foram submetidos ao termotratamento de precipitação E4 a 560°C por 3,5 minutos através de uma linha AP. Após isto, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm foi realizada e um termotratamento de recuperação foi realizado a 460°C por 0,2 minutos através de uma linha AP (processo M1). Após o termotratamento da solução, outros lingotes foram laminados a quente para 0,6 mm e submetidos ao termotratamento de precipitação E4 a 580°C por 1,8 minutos através de uma linha AP. Então, a laminação a frio para uma espessura de 0,4 mm foi realizado e um termotratamento de recuperação foi realizado a 460°C por 0,2 minutos através de uma linha AP (processo M2).

Em adição, os processos LH e LJ com base nos processos de fabricação H e J foram realizados como testes de laboratório. Em cada um dos processos, o processo avançou para resfriamento por chuveiro da mesma maneira como no processo LA1. No teste de laboratório, um processo que corresponde a um termotratamento da solução de curto período de uma linha AP ou similar ou um processo que corresponde a um termotratamento de precipitação de curo período ou termotratamento de recuperação foi substituído ao emergir um material laminado em um banho de sal. Uma temperatura de solução do banho de sal foi considerado como a temperatura máxima atingida e um período de tempo de imersão foi considerado como o período de tempo de permanência. O resfriamento a ar foi realizado após a imersão. Como o sal (solução), uma mistura de BaCI, KCI e NaCI foi usada.

Como uma avaliação das folhas laminadas de liga de cobre de alto desempenho preparadas através dos métodos mencionados acima, a resistência à tensão, dureza Vickers, alongamento, flexibilidade, relaxamento de estresse, condutividade, resistência ao calor e resistência à tensão de alta temperatura de 400°C foram medidos. Em adição, ao observar uma estrutura de metal, um tamanho médio de grão e uma razão de recristalização foram medidos. Em adição, um diâmetro de precipitados e uma razão de precipitados dos quais o comprimento de um diâmetro é igual a ou menor do que um valor predeterminado foi medido. A resistência à tensão foi medida como segue. O formato de uma peça de teste teve como base JIS Z 2201. Quando uma espessura de folha era de 40 mm ou 25 mm, a medida foi realizada com a peça de teste N° 1, e quando a espessura de folha era de 20 mm ou 2,0 mm ou menos, a medida foi realizada com a peça de teste N° 5.

Um teste de flexão (flexão W, 180 graus de flexão) foi realizado como segue. Quando uma espessura foi igual a ou maior que 2 mm, foi executada a flexão de 180 graus. Um raio de flexão era uma vez (1 t) a espessura do material. Quando uma espessura era 0,4 mm ou 0,5 mm, a avaliação foi realizada através de flexão W fornecida por JIS. R da porção R era a espessura do material. A amostra foi executada em uma direção, referida como Caminho Não Satisfatório, perpendicular à direção de laminação. Levando em consideração a determinação, nenhum craqueamento foi avaliada como A, a formação de craqueamento ou de pequenos craqueamentos não causando a destruição foi avaliada como B, e a formação de craqueamento ou destruição foi avaliada como C.

Um teste de relaxamento de estresse foi realizado como segue. NO teste de relaxamento de estresse de um material de teste, um separador de rosca de cantiléver foi usado. O formato de um a peça de teste tinha o tamanho da espessura de folha t x largura 10mm x comprimento 60 mm. O estresse de carga em um material de teste foi de 80% de 0,2% de estresse de prova e exposição a uma atmosfera de 150°C por 1000 horas foi executada. Uma taxa de relaxamento de estresse foi obtida através da seguinte expressão: taxa de relaxamento de estresse=(deslocamento após alívio/deslocamento no instante de carregamento de estresse)x100(%) A taxa de relaxamento de estresse igual a ou menor do que 25% foi avaliada como (excelente), a taxa de relaxamento de estresse maior que 25% e igual a ou menor do que 35% foi avaliada como B (aceitável) e a taxa de relaxamento de estresse maior que 35% foi avaliada como C (inaceitável). A condutividade foi medida através do uso de um dispositivo de medição de condutividade (SIGMATEST D2.068), fabricado por FORESTER JAPAN Limited. Neste relatório descritivo, a expressão “condução elétrica” e a expressão “condutivo” são usadas com o mesmo significado. Já que termocondutividade está significantemente associada à condutividade elétrica, pode-se dizer que quanto maior a condutividade, melhor a termocondutividade.

Levando em consideração a resistência ao calor, um material cortado em um tamanho da espessura de folha x 20 mm χ 20 mm foi imerso em um banho de sal de 700°C (uma mistura na qual NaCI e CaCh foram misturados a cerca de 3:2) por 100 segundos e, então, resfriado. Então, a dureza Vickers e a condutividade foram medidas. A condição supramencionada onde é executada a retenção a 700°C por 100 segundos é coincidente, a grosso modo, com uma condição de brasagem manual quando um material preenchedor de brasagem Bag-7 for usado. A resistência à tensão de alta temperatura de 400°C foi medida como segue. Após retenção a 400°C por 30 minutos, um teste de tensão de alta temperatura foi realizado. Um comprimento de calibre foi de 50 mm e uma parte de teste foi trabalhada com um torno para ter um diâmetro externo de 10 mm.

Um tamanho médio de grão foi medido através do uso de uma fotografia microscópica metálica na base de um método de comparação de um método de teste de tamanho de grão de produto de cobre forjado em JIS H 0501. No caso de um material laminado a quente no qual um valor médio de L1/L2 excede 2, a medida foi realizada através do uso de uma fotografia microscópica metálica na base de um método de quadrilátero do método de teste de tamanho de grão de produto de cobre forjado em JIS H 0501. A medida de um tamanho médio de grão e a razão de recristalização foi realizada através da seleção de uma magnitude que depende dos tamanhos de grão nas fotografias microscópicas metálicas de 500-, 200- e 100-vezes. Basicamente, um tamanho médio de grão recristalizado foi medido através de um método de comparação. Na medida de uma razão de recristalização, foi executada a classificação em grãos não-recristalizados e grãos recristalizados, uma porção de recristalização foi binarizada através de um software de análise de imagem “WinROOF” e uma razão de área disto foi configurada como uma razão de recristalização. Quando um tamanho médio de grão foi pequeno, por exemplo, cerca de 0,003 mm ou menos, isto é, quando foi difícil julgar a partir de uma metalografia, a medida foi realizada através de um método padrão de difração de distribuição de retorno de elétron (FE-SEM-EBSP). De um mapa de limite de grão de uma magnitude de 2000- ou 5000-vezes, os grãos feitos de limites de grão que tem uma diferença de orientação de 15° ou mais foram marcados com uma caneta e a porção marcada foi binarizada através de um software de análise de imagem “WinROOF”. Levando em consideração uma posição de medida, duas posições, isto é, um ponto profundo da superfície lateral frontal e outro da superfície lateral posterior, a profundidade disto é um quarto do comprimento da espessura de folha, foram configuradas e os valores medidos nos dois pontos foram calculados. Em adição, em um material laminado a quente, quando uma estrutura de metal foi observada na seção transversal do grão tirado ao longo de uma direção de laminação, um comprimento L1 na direção de laminação do grão e um comprimento L2 em uma direção perpendicular à direção de laminação do grão foram medidos a fim de obter um valor de L1/L2 em cada um de 20 grãos arbitrários, e um valor médio disto foi calculado.

Um diâmetro médio de grão de precipitados foi obtido como segue. Em imagens de elétron de transmissão de 750,000-vezes e 150,000-vezes (limites de detecção foram 0,7 nm e 3,0 nm, respectivamente) obtidas através de TEM, o contraste de precipitados foi elipticamente aproximado através do uso de um software de análise de imagem “WinROOF” e um valor médio geométrico do eixo longo e do eixo curto foi obtido em cada um dentre todos os grãos precipitados no campo de visão. Um valor médio disto foi configurado como um diâmetro médio de grão. Na medida de 750,000-vezes e 150,000-vezes, os limites de detecção do diâmetro do grão foram 0,7 nm e 3,0 nm, respectivamente. Os grãos que têm um diâmetro menor que o limite foram manuseados como ruídos e não foram incluídos no cálculo do diâmetro médio de grão. Em adição, os grãos que têm um diâmetro médio de grão igual a ou menor do que 6 a 8 nm, que deve ser considerado como um diâmetro limite, foram medidos a 750,000 vezes e os grãos que têm um diâmetro médio de grão igual a ou maior que o diâmetro limite foram medidos a 150,000 vezes. No caso de um microscópico de elétron de transmissão, é difícil reconhecer precisamente a informação de precipitados devido à alta densidade de deslocamento em um material trabalhado a frio. O diâmetro de precipitados não muda através do trabalho a frio. Em conformidade, no caso de uma folha espessa, foi executada uma observação em um estágio após o termotratamento de precipitação onde não foi realizado o trabalho a frio, e no caso de uma folha fina, foi executada a observação em uma porção de recristalização após o termotratamento de precipitação e antes do trabalho a frio final. Levando em consideração a posição medida, duas posições, isto é, um ponto profundo da superfície lateral frontal e outro da superfície lateral posterior, a profundidade disto é um quarto do comprimento da espessura de folha, foram configuradas e os valores medidos bis dois pontos foram calculados.

Os resultados dos testes acima serão descritos. As Tabelas 6 e 7 mostram resultados do processo Al das folhas espessas. Em alguns casos, uma amostra testada em uma tabela pode ser referir a números de testes diferentes em outras tabelas de resultados de teste a serem descritos posteriormente (por exemplo, a amostra de teste No. 1 das Tabelas 6 e 7 é igual à amostra No. 1 das Tabelas 20 e 21).

[Tabela 6; fTabela 7] No caso da liga da invenção, o grão após a laminação a quente tem cerca de 20 pm e é igual a ou menor do que metade daquele da liga comparativa e o diâmetro do grão de precipitados é uma x-parte daquele da liga comparativa. A liga da invenção é mais excelente que a liga comparativa em termos de resistência à tensão, dureza Vickers, Alongamento e flexibilidade. Em adição, a liga da invenção tem condutividade levemente maior que aquela da liga comparativa. O índice de desempenho da liga da invenção é igual a ou maior que 4900 e é mais excelente que aquela da liga comparativa cujo índice de desempenho é igual a ou menor do que 4300. A liga da invenção é ainda mais excelente que a liga comparativa em termos de dureza Vickers de resistência ao calor de 700°C, condutividade e resistência à tensão a 400°C.

As Tabelas 8 e 9 mostram resultados do processo LA1 do teste de laboratório das ligas.

[Tabela 8] [Tabela 9] No caso da liga da invenção, o tamanho de grão após a laminação a quente tem cerca de 30 pm, e no caso da liga comparativa, o tamanho de grão após a laminação a quente está na faixa de 60 a 110 pm. Como no teste de máquina real, o tamanho de grão após a laminação a quente é menor na liga da invenção que na liga comparativa. Em adição, mesmo no processo LA1 do teste de laboratório, as propriedades mecânicas como resistência e condutividade são mais excelentes na liga da invenção que na liga comparativa como no processo A1 do teste de máquina real.

As Tabelas 10 e 11 mostram resultados do processo B1 das folhas de liga espessa e resultados do processo LB1 do teste de laboratório das ligas da invenção.

[Tabela 10] Tabela 11] No processo B1, o tamanho de grão após a laminação a quente e as propriedades mecânicas são mais excelentes na liga da invenção que na liga comparativa como no processo A1. A liga da invenção do processo B1 possui resistência à tensão e dureza Vickers mais excelentes que a liga da invenção do processo A1, porém é menos satisfatória que a liga da invenção do processo A1 em termos de elongação. Em adição, a liga da invenção é excelente em dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C por 100 segundos e à resistência à tensão a 400°C. Na liga da invenção, uma razão de recristalização da estrutura metálica após o aquecimento a 700°C por 100 segundos foi igual a ou menor que 10%. Na liga comparativa, uma razão de recristalização foi igual a ou maior que 95%.

Tabelas 12 e 13 mostram resultados show do processo H1 das folhas de liga delgadas.

[Tabela 12] Tabela 13] A liga da invenção é configurada através de grãos recristalizados dos quais o tamanho de grão, após o termo-tratamento da solução, ter cerca de 10 pm e este tamanho é um de inúmeros daquele da liga comparativa. Além disto, o diâmetro de grão de precipitados na liga da invenção é um de inúmeros daquele da liga comparativa. No processo H, já que o termotratamento de precipitação é realizado imediatamente após o termotratamento da solução, a recristalização não é alcançada após o termotratamento de precipitação e, deste modo, os dados como uma razão de recristalização após o termotratamento de precipitação não são obtidos (o mesmo como no processo I). A invenção também é mais excelente que a liga comparativa em termos de resistência à tensão, dureza Vickers e flexibilidade. A liga da invenção também tem propriedades excelentes de relaxamento de estresse e um índice excelente de desempenho. No case da liga comparativa N° 70, o tamanho de grão do termotratamento da solução é levemente menor, mas a resistência à tensão e dureza Vickers são baixas.

Tabelas 14 e 15 mostram resultados do processo LH1 do teste de laboratório das ligas.

[Tabela 14] [Tabela 15] Quando comparada à liga comparativa, a liga da invenção exibe o mesmo resultado como no teste de máquina real em termos de propriedades mecânicas e o grão após o termotratamento da solução.

Tabelas 16 e 17 mostram resultados do processo J1 das folhas de liga delgadas.

[Tabela 16] [Tabela 17] No processo J1, o tamanho de grão após o termotratamento da solução é menor e as propriedades mecânicas são mais excelentes na liga da invenção que na liga comparativa como no processo H1. Em adição, a liga da invenção do processo J1 tem resistência à tensão e dureza Vickers mais excelentes que aquelas da liga da invenção do processo H1, mas é levemente menos satisfatório que a liga da invenção do processo H1 em termos de elongação.

Tabelas 18 e 19 mostram resultados do processo K2 das folhas de liga delgadas.

[Tabela 18] [Tabela 19] No processo K2, a liga da invenção é mais excelente que a liga comparativa em termos de propriedades mecânicas e o tamanho de grão após o termotratamento da solução como no processo H1. Em adição, a liga da invenção do processo K2 é mais excelente que a liga da invenção do processo H1 em termos de elongação, condutividade e índice de desempenho Is.

Tabelas 20 e 21 mostram resultados de uma mudança em uma temperatura inicial de laminação a quente no processo A e uma mudança em uma espessura da folha da laminação a quente.

[Tabela 20] [Tabela 21] No processo A4H, no qual uma temperatura inicial de laminação a quente é 810°C, isto é, menor que a faixa da condição de fabricação, o diâmetro de grão de precipitados é maior. Já que uma temperatura final de laminação também é baixa, uma razão de recristalização e um valor de L1/L2 são maiores que aqueles em outros materiais processados. Em adição, a resistência à tensão, a dureza Vickers, a condutividade, o índice de desempenho Is, a dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C e 400°C, a resistência à tensão em alta temperatura não são satisfatórios. No processo A5H, no qual um a temperatura inicial de laminação a quente é 965°C, isto é, maior que a faixa da condição de fabricação, os grãos após a laminação a quente são grandes. Em adição, a elongação e o índice de desempenho Is não são satisfatórios. No processo A9, no qual a espessura de folha após a laminação a quente é 40 mm, as propriedades mecânicas são iguais àquelas no processo A1 no qual a espessura de folha após a laminação a quente é 20 mm.

Tabelas 22 e 23 mostram resultados de uma mudança em uma taxa de resfriamento após a laminação a quente no processo A. TTabela 221 [Tabela 23] No processo A6H, a taxa de resfriamento é 1,8°C/segundo e é menor que 5°C/segundo da faixa de condição. No caso da folha laminada do processo A6H, o diâmetro de grão de precipitados é grande e a resistência à tensão, a dureza Vickers, o índice de desempenho Is, a dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C e a resistência à tensão em alta temperatura de 400°C não são satisfatórias.

Tabelas 24 e 25 mostram resultados do termotratamento de solução após a laminação a quente.

[Tabela 24] [Tabela 25] ___________ ( ____________________ _________________ _ __________________________________________________________________________________________________________________________________ J ( I

No processo A8H, o termotratamento de solução é realizado após a laminação a quente. Na folha laminada do processo A8H, o tamanho de grão é maior que aquele na folha laminada do processo A1 no qual um termotratamento de solução particular não é realizado. Em adição, a elongação, a flexibilidade e o índice de desempenho Is não são satisfatórios.

Tabelas 26 e 27 mostram resultados de uma mudança em condições do termotratamento de precipitação.

[Tabela 26] [Tabela 27] 0 processo Α10Η tem um índice de termotratamento menor It1 que a faixa de condição e o processo A11H têm um índice de termotratamento maior It1 que a faixa de condição. A folha laminada do processo A1 OH não é satisfatória em resistência à tensão, dureza Vickers, condutividade e índice de desempenho Is. Na folha laminada do processo A11 Η, o diâmetro de grão de precipitados é grande, e a resistência à tensão, dureza Vickers, dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C e resistência à tensão em alta temperatura a 400°C não são satisfatórios.

Tabelas 28 e 29 mostram resultados de redução de uma espessura final de folha na laminação a quente. No presente documento, nos casos de teste N° 3, 6 e 8, a razão de recristalização é 0%, mas do traço de grãos recristalizados formado antes do passo final da laminação a quente, um tamanho de grão e um valor de L1/L2 são medidos. Nos processos A12 e A13H, a folha é laminada em uma espessura de 15 mm através de laminação a quente. Consequentemente, no processo A12, uma temperatura final de laminação a quente é 715°C e é significantemente menor que aquela nos processos como A1 nos quais a laminação em uma espessura de 25 mm é realizada. O valor de L1/L2 é cerca de 2 que é maior que L1/L2 no processo A1. No entanto, as características como resistência são excelentes como no processo A1. No processo A13H, a temperatura inicial de laminação a quente é 840°C, isto é, o lado inferior da faixa da condição de fabricação, e a temperatura diminui de modo que uma temperatura final de laminação a quente seja 650°C. Consequentemente, o valor de L1/L2 é igual a ou maior que 4 e, deste modo, não atende a faixa de condição de 4 ou menos. Consequentemente, a resistência à tensão, a dureza Vickers, a elongação, a flexibilidade, o índice de desempenho Is, a resistência ao calor e a resistência à tensão em alta temperatura a 400°C não são satisfatórios.

No processo A12, o exame também foi realizado sobre uma porção de extremidade dianteira da folha laminada. Nos casos das ligas 21, 41 e 53, a temperatura final de laminação de uma porção de extremidade dianteira foi 735°C e uma taxa média de resfriamento na qual a temperatura da porção de extremidade dianteira diminui para 300°C foi 8,5°C/segundo. Na porção de extremidade dianteira da folha laminada, o tamanho de grão foi o mesmo, a razão de recristalização foi levemente maior e um valor de L1/L2 foi o mesmo ou levemente menor que na porção de extremidade traseira. Ao comparar as características da porção de extremidade dianteira com as características da porção de extremidade traseira, há pequena diferença em resistência, maleabilidade, condutividade, índice de desempenho e resistência ao calor. Mesmo quando uma taxa média de resfriamento na porção de extremidade dianteira e uma taxa média de resfriamento na porção de extremidade traseira são diferentes de alguma forma, é obtido um material laminado que tem características uniformes.

[Tabela 281 [Tabela 29] Tabelas 30 e 31 mostram resultados de uma mudança em uma temperatura inicial de laminação a quente no processo B. ____________[Tabela 30]____________________________________________________________________________________________________ [Tabela 31] A folha laminada do processo B4H no qual uma temperatura inicial de laminação a quente é 810°C, isto é, menor que a faixa da condição de fabricação, não é satisfatória em resistência à tensão, dureza Vickers, índice de desempenho Is, dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C e resistência à tensão em alta temperatura a 400°C. Na folha laminada do processo B5H no qual uma temperatura inicial de laminação a quente é 965°C, isto é, maior que a faixa da condição de fabricação, os grãos após a laminação a quente são maiores. Em adição, a elongação, a flexibilidade, a condutividade, o índice de desempenho Is e a resistência à tensão em alta temperatura a 400°C não são satisfatórios.

Tabelas 32 e 33 mostram resultados de uma mudança em uma taxa de resfriamento após a laminação a quente no processo B.

[Tabela 32] [Tabela 33] No processo B6H, a taxa de resfriamento é 2°C/segundo e é menor que a faixa de condição de 5°C/segundo. Na folha laminada do processo B6H, o tamanho de grão após a laminação a quente é grande, e a resistência à tensão, dureza Vickers, elongação, índice de desempenho Is, dureza Vickers de resistência ao calor em relação ao aquecimento a 700°C e resistência à tensão em alta temperatura a 400°C não são satisfatórios.

Tabelas 34 e 35 mostram resultados das folhas laminadas obtidas através do processo C no qual o termotratamento de precipitação é realizado antes da laminação a frio, junto com os resultados das folhas laminadas obtidas através do processo B.

[Tabela 34] [Tabela 35] A elongação da folha laminada do processo C é levemente menor que aquela da folha laminada do processo B no qual o termotratamento de precipitação é realizado após a laminação a frio. No entanto, a resistência da folha laminada do processo C é maior que aquela da folha laminada do processo B.

Tabelas 36 e 37 mostram resultados das folhas laminadas obtidas através do processo D no qual o termotratamento de precipitação é realizado antes ou depois da laminação a frio junto com os resultados das folhas laminadas obtidas através do processo B.

[Tabela 361 [Tabela 37] A folha laminada do processo D é mais excelente em condutividade e em índice de desempenho Is que aquela do processo B1 no qual o termotratamento de precipitação é realizado apenas após a laminação a frio.

Tabelas 38 e 39 mostram resultados de uma mudança em condições do termotratamento da solução no processo H.

[Tabela 38] [Tabela 39] No processo H2H, uma temperatura de aquecimento de solução é 800°C e é menor que a faixa de condição de 820°C a 960°C. Na folha laminada do processo H2H, o diâmetro de grão de precipitados é grande e a resistência à tensão, dureza Vickers e propriedades de relaxamento de estresse não são satisfatórios. Na folha laminada do processo H4H, o tamanho de grão após o termotratamento da solução é grande e um resultado do teste de flexão é ruim.

Tabelas 40 e 41 mostram resultados das folhas laminadas obtidas através do processo I.

[Tabela 40] ÍTabela 411 No processo I, o termotratamento de recristalização é realizado durante a laminação a frio antes do termotratamento da solução. A folha laminada do processo I tem propriedades mecânicas excelentes e, particularmente, tem resistência à tensão e dureza Vickers excelentes.

Tabelas 42 e 43 mostram resultados de uma mudança em condições do termotratamento de precipitação e o termotratamento de recuperação no processo J.

[Tabela 42j [Tabela 43] Nos processos J1 e J2, o termotratamento de precipitação e o termotratamento de recuperação são realizados na faixa de condição. No processo J3H, o termotratamento de recuperação não é realizado. As folhas laminadas dos processos J1 e J2 têm propriedades mecânicas excelentes, mas a folha laminada do processo J3H não é satisfatória em elongação, flexibilidade e propriedades de relaxamento de estresse.

Tabelas 44 e 45 mostram resultados das folhas laminadas obtidas através do processo K.

[Tabela 44] ___ [Tabela 45] Nos processos KO e K1, o termotratamento de precipitação E4 é realizado através de uma Linha AP após a laminação a frio, e no processo K2, o termotratamento de precipitação E2 é realizado através de uma fornalha intermitente após a laminação a frio. Todas as folhas laminadas dos processos KO, K1 e K2 exibem propriedades mecânicas excelentes. No entanto, a folha laminada do processo K2 é levemente melhor que aquelas dos processos KO e K1 em termos de condutividade e índice de desempenho. Mesmo quando o termotratamento de precipitação é realizado através do uso de uma linha de termotratamento contínuo conforme descrito acima, são obtidos alta condutividade, resistência e índice de desempenho Is. Isto corroborado pelo fato de que não há diferença significante entre o diâmetro de grão de grãos precipitados obtidos através deste processo e o diâmetro de grão de grãos precipitados obtidos através de um termotratamento de longa duração. Nos processos K3H e K4H, o termotratamento de precipitação E4 é realizado através de uma linha AP como nos processos KO e K1. No entanto, no processo K3H, um índice de termotratamento It2 do segundo termotratamento de precipitação é menor que a faixa da condição de fabricação e, assim, a elongação e a flexibilidade não são satisfatórias. No processo K4H, um índice de termotratamento It2 do segundo termotratamento de precipitação é maior que a faixa da condição de fabricação e, assim, a resistência à tensão, dureza Vickers e as propriedades de relaxamento de estresse não são satisfatórias.

Tabelas 46 e 47 mostram resultados das folhas laminadas obtidas através do processo M. No processo Μ, o termotratamento de precipitação é realizado através de uma linha de termotratamento contínuo. Mesmo quando o termotratamento de precipitação é realizado através do uso de uma linha de termotratamento contínuo produtivo, a condutividade deteriora levemente comparada a um termotratamento do tipo intermitente em longo prazo e não existe uma diferença significante. Em adição, alta condutividade, resistência e índice de desempenho Is são obtidos. Isto é corroborado pelo fato de que uma diferença significante não existe entre o diâmetro de grãos precipitados formados através deste processo e o diâmetro de grãos precipitados formados através do sistema intermitente. No processo M2, o termotratamento de precipitação é realizado após a laminação a frio e, assim, embora os grãos precipitados não tenham sido observados, após julgamento das características, acredita-se que os grãos precipitados que têm quase o mesmo diâmetro de grão com no processo M1 sejam precipitados. ____________[Tabela 46]____________________________________________________________________________________________________ [Tabela 47] Em adição, os materiais termotratados de solução com 0,9 mm de espessura do processo M foram usados e submetidos à trefilação em um formato de copo de 100 mm em comprimento e 20 mm em diâmetro da porção inferior disto. Uma taxa de diminuição na seção transversal do lado foi 10%. Os materiais trefilados foram submetidos a um termotratamento de precipitação a 565°C por 5 minutos e submetidos a um teste de tensão. Os resultados da liga N° 21, 31, 41, 51, 52 e 53 são 447, 484, 444, 460, 431 e 445 N/mm2, respectivamente. A dureza Vickers do lado profundamente trefilado disto é 138, 150, 136, 141, 134 e 137 e elongação disto é 28, 26, 27, 27, 30 e 29%. Apesar do termotratamento de precipitação de curta duração, os mesmos têm alta condutividade de 79, 63, 78, 79, 80 e 77% IACS e têm alto valor em índice de desempenho Is, isto é, 5085, 4840, 4980, 5192, 5011 e 5087,respectivamente. A partir destes resultados, acredita-se que os precipitados que têm o mesmo diâmetro como no processo M1 sejam precipitados. Desta maneira, quando os componentes eletrônicos e elétricos, componentes elétricos do lar e componentes de veículos como sensores, relês e conectores, submetidos a um processo de formação como trefilação ou pressionamento, são submetidos a um termotratamento de precipitação após os membros de alta-resistência e alta condutividade elétrica excelente de formação serem obtidos. Nas ligas de tipo precipitação convencional, é impossível que a alta condutividade elétrica, a resistência e o índice de desempenho Is sejam obtidos através de um termotratamento de precipitação de curto período conforme descrito acima.

Em adição, através do uso de materiais termotratados de solução de 0,9 mm de espessura do processo M, um teste de capacidade de trefilação profunda e um teste Erichsen foram realizados e os resultados disto são mostrados na Tabela 48.

[Tabela 481 No teste de capacidade de trifilação profunda, um diâmetro vazio foi 78 mm e através do uso de uma punção que tem 40 mm de diâmetro e que tem uma porção de ombro com uma curvatura de 8 mm, foi realizada trifilação profunda para um formato de copo (formato cilíndrico com um fundo) e uma taxa de empunidouro V(%) do produto processado resultante foi obtida. O resultado disto é mostrado na tabela. Já que uma folha processado é obtida através da laminação, claro, é gerada a diretividade em suas propriedades. Consequentemente, um fenômeno chamado empunidouro é gerado na borda de extremidade da abertura de uma trefilação profunda de produto para um formato de copo e, assim, a borda de extremidade da abertura tem um formato corrugado, formato não linear (na borda de extremidade da abertura, os picos e vales são formados). A taxa de empunidouro V é expressada pela porcentagem (V=((W1-W2)/W0)x10O) de uma diferença entre um valor médio W1 (=(w1 +w2+w3+w4)/4) de alturas w1, w2, w3 e w4 dos picos (4 pontos) na borda de extremidade da abertura que tem tal formato e um valor médio W2 (=(w5+w6+w7+w8)/4) de alturas w5, w6, w7 e w8 dos vales (4 pontos) em relação a um valor médio W0 (=(w1+w2+w3+w4+w5+w6+w7+w8)/8) das alturas. A altura do pico ou do vale é uma distância na direção axial do produto processado em formato de copo de um plano de referência (por exemplo, o fundo do produto processado) para o pico ou o vale. A taxa de empunidouro V mostra a diretividade (anisotropia) de uma folha processada. Por exemplo, uma alta taxa de empunidouro V indica que a resistência/maleabilidade a 0o, 45° e 90° são diferentes.

Quando a taxa de empunidouro V é maior que um determinado valor, um rendimento de material profundamente trefilado SAE deteriora e a precisão de profunda trefilação é reduzida. Consequentemente, a excelência de profunda trefilação pode ser pode ser julgada através da taxa de empunidouro V. Em geral, quando a taxa de empunidouro V é igual a ou menor que 1,0%, pode ser realizada excelente trefilação profunda, e quando a taxa de empunidouro V é maior que 1,0%, é difícil de obter um profundo profundamente trefilado com alta qualidade. Como fica evidente na tabela, em todas as ligas dos exemplos, a taxa de empunidouro V é igual a ou menor que 1,0% e compreende-se que as ligam sejam excelentes em capacidade de trefilação profunda. 0 teste Erichsen é amplamente empregado como um método de examinar formabilidade saliente de metal. A liga da folha da invenção foi cortada em um formato quadrado de 90 mmx90 mm e suportada em uma base em formato de anel com uma matriz que tem um diâmetro de 27 mm. Foi aplicada deformação a isto através de punção esférica que tem um diâmetro de 20 mm e uma profundidade de deformação (mm) que o craqueamento tiver ocorrido foi medida. 0 resultado disto é mostrado na tabela. O teste Erichsen é realizado para determinar a adequação para a trefilação profunda através da medição da maleabilidade de uma folha. Quanto maior for o valor medido (profundidade de deformação), a saliência será mais estrita e pode ser realizada a trefilação profunda. Todas as ligas da invenção exibem um alto valor. Conforme é evidente a partir dos resultados do teste de capacidade de trifilação profunda e do teste Erichsen, é confirmado que a liga da invenção tem uma excelente capacidade de trefilação como trefilação profunda. Desta maneira, quando um material termotratado de solução é submetido à trefilação, isto é, quando um material termotratado de solução é submetido ao termotratamento de precipitação em adição ao trabalho de resfriamento que é igual à laminação a frio, um produto de alta-resistência e alta condutividade elétrica que tem formato de copo, por exemplo, um sensor, um conector ou plugue é completado. No presente documento, a presente liga é diferente de uma liga de cobre de tipo de precipitação convencional e o termotratamento de precipitação pode ser realizado por um curto período. Consequentemente, a presente liga é vantajosa em instalações de termotratamento ou produtividade no termotratamento.

Tabelas 49 e 50 mostram resultados das folhas laminadas de cobre Cr-Zr, obtidas através dos processos A5H, A8H, Η1, H2 e H3. No processo A8H, o termotratamento de solução foi realizado sob as condições de 950°C e tempo de retenção de 1 hora. O termotratamento de precipitação de cada processo foi realizado sob as condições de 470°C e tempo de retenção de 4 horas.

[Tabela 49] [Tabela 501 Cobre Cr-Zr não é satisfatória em resistência à tensão, dureza Vickers, elongação, flexibilidade e índice de desempenho em todos os processos.

Os seguintes resultados foram obtidos a partir dos testes nos processos descritos acima. Uma folha laminada da liga N° 61 na qual o teor de Co é menor que a faixa de composição da liga da invenção, da liga N° 62 na qual o teor de P é pequeno ou da liga N° 64 na qual o equilíbrio entre Co e P não é satisfatória tem baixa resistência, condutividade elétrica, resistência ao calor e resistência a alta temperatura e tem propriedades de relaxamento de estresse não satisfatórias. Acredita-se que isto se dá devido ao fato de que uma quantidade de precipitação é pequena e um elemento Co ou P é excessivamente submetido a solução sólida, ou os precipitados são diferentes da forma prescrita na invenção.

Em uma folha laminada da liga N° 63 ou 68 na qual a quantidade de Sn é menor que a faixa de composição da liga da invenção, a\ recristalização da matriz ocorre mais rapidamente que a precipitação. Consequentemente, a razão de recristalização se torna maior e os grãos precipitados se tornam maiores. Acredita-se que, como resultado, a resistência seja baixa, um índice de desempenho seja baixo, as propriedades de relaxamento de estresse não sejam satisfatórias e a resistência ao calor seja baixa.

Em uma folha laminada da liga N° 67 na qual a quantidade de Sn é maior que a faixa de composição da liga da invenção, a recristalização da matriz ocorre mais rapidamente que a precipitação. Consequentemente, a razão de recristalização se torna maior e os grãos precipitados se tornam maiores. Acredita-se que, como resultado, a condutividade seja baixa, um índice de desempenho seja baixo e as propriedades de relaxamento de estresse não sejam satisfatórias.

Em uma folha laminada da liga N° 65 ou 66 na qual a quantidade de Fe e a quantidade de Ni são grandes e a relação de 1,2x[Ni]+2x[Fe]>[Co] é cumprida, a forma de precipitados não é uma forma predeterminada da invenção. Em adição, já que os elementos que não estão relacionados com a precipitação são excessivamente submetidos à solução sólida, a recristalização da matriz ocorre mais rapidamente que a precipitação. Consequentemente, a razão de recristalização se toma maior e os grãos precipitados se tornam maiores. Acredita-se que, como resultado, a resistência seja baixa, um índice de desempenho seja baixo, a condutividade seja muito baixa e as propriedades de relaxamento de estresse não sejam satisfatórias.

Quanto maior a taxa de resfriamento após a laminação a quente for, e maior a temperatura de aquecimento da laminação a quente for, maior a quantidade de Co, P e similares submetida à solução sólida e os precipitados formados durante o termotratamento de precipitação se tornam menores. Desta maneira, alta resistência, índice de desempenho e resistência ao calor são observados.

Quando a taxa de resfriamento após a laminação a quente é baixa, a precipitação ocorre durante o resfriamento após a laminação a quente e, deste modo, a capacidade para precipitar se torna menor e os grãos precipitados também se tornam maiores. De modo similar, quando a temperatura inicial de laminação a quente é baixa, Co, P e similares não são submetidos de maneira suficiente à solução sólida e, deste modo, a capacidade para precipitar se tornar menor. Como resultado, a resistência é baixa, um índice de desempenho é baixo e a resistência ao calor também é baixa.

Quando a laminação a quente temperatura é muito alta, os grãos se tornam maiores e, deste modo, a flexibilidade de uma folha final não é satisfatória.

Quanto maior a temperatura do termotratamento de solução no processo de fabricação de folha delgada for, e maior a taxa de resfriamento for, mais de Co, P e similares são submetidos à solução sólida e a recristalização da matriz e a precipitação ocorre no tempo exato durante o termotratamento de precipitação que é realizado após a laminação a frio. Como resultado, a razão de recristalização se torna menor e os precipitados formados se tornam menores e, deste modo, são observadas alta resistência e índice de desempenho e propriedades excelentes de relaxamento de estresse. No entanto, quando a temperatura do termotratamento de solução é muito alta, os grãos se tornam maiores e, deste modo, a flexibilidade de uma folha final não é satisfatória.

Quanto menor a temperatura do termotratamento de solução no processo de fabricação de folha delgada for, e menor a taxa de resfriamento for, a solução sólida de Co, P e similares se tornam menos suficientes e a capacidade de precipitar se torna menor. Já que a recristalização da matriz ocorre mais rapidamente que a precipitação durante o termotratamento de precipitação do pós-processo, os precipitados se tornam maiores. Como resultado, a resistência é baixa, um índice de desempenho é baixo e as propriedades de relaxamento de estresse também não são satisfatórias.

Quando a temperatura é maior que o limite superior da condição de temperatura apropriada para o termotratamento de precipitação, a recristalização da matriz procede. Consequentemente, a razão de recristalização se torna maior, já que a precipitação está quase completa e, assim, a condutividade elétrica é excelente. No entanto, os grãos precipitados se tornam maiores. Como resultado, a resistência é baixa, o índice de desempenho é baixo e as propriedades de relaxamento de estresse não são satisfatórias.

Quando a temperatura é menor que o limite inferior da condição de temperatura apropriada para o termotratamento de precipitação, a maleabilidade da matriz não é recuperada e, deste modo, a elongação e a flexibilidade disto não são satisfatórias. Em adição, já que a precipitação é insuficiente, a condutividade também é baixa e as propriedades de relaxamento de estresse não são satisfatórias. Em adição, mesmo quando o termotratamento de precipitação é realizado por um curo período, alta condutividade elétrica, alta resistência e excelente maleabilidade são obtidas.

Nas modalidades descritas acima, uma folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho foi obtida na qual são formados precipitados na estrutura metálica, o formato dos precipitados é substancial mente circular ou elíptico sobre um plano de observação bidimensional, os precipitados são feitos para ter um diâmetro médio de grão de 1,5 a 9,0 nm, ou 90% ou mais de todos os precipitados são feitos para ter um diâmetro de 15 nm ou menos a fim de serem precipitados finos, e os precipitados são dispersados de forma uniforme (vide teste Ν° 1 a 5 das Tabelas 6 e 7, teste N° 1 a 7 das Tabelas 12 e 13, teste N° 1 a 7 das Tabelas 16 e 17, teste N° 1 a 7 das Tabelas 18 e 19, teste N° 1 a 4 das Tabelas 40 e 41, teste N° 2, 3, 7, 8, 12, 14, 15 e 16 das Tabelas 20 e 21, teste N° 3 e 6 das Tabelas 22 e 23, teste N° 2, 4 e 7 das Tabelas 42 e 43, teste N° 2 e 8 das Tabelas 44 e 45). A Figura 3 mostra estruturas metálicas após o termotratamento de precipitação da folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho do teste N° 1 das Tabelas 6 e 7 e o teste N° 1 das Tabelas 12 e 13. Em ambos, os precipitados finos são uniformemente distribuídos. A folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho que tem um índice de desempenho Is de 4300 ou maior foi obtida (vide teste N° 1 a 5 das Tabelas 6 e 7, teste N° 1 a 5 das Tabelas 10 e 11, teste N° 1 a 7 das Tabelas 12 e 13, teste N° 1 a 7 das Tabelas 16 e 17, teste N° 1 a 7 das Tabelas 18 e 19, teste N° 2, 3, 7, 8, 12, 14, 15 e 16 das Tabelas 20 e 21, teste N° 3 e 6 das Tabelas 22 e 23, teste N° 2, 3, 7 e 8 das Tabelas 30 e 31, teste N° 2 e 4 das Tabelas 36 e 37, teste N° 3, 6, 9 e 12 das Tabelas 38 e 39, teste N° 1 to 4 das Tabelas 40 e 41, teste N° 2, 4 e 7 das Tabelas 42 e 43, teste N° 2 e 8 das Tabelas 44 e 45). A folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho que tem resistência à tensão maior que 200(N/mm2) a 400°C foi obtida (vide teste N° 1 a 5 das Tabelas 6 e 7, teste N° 1 a 5 das Tabelas 10 e 11, teste N° 2,3, 7, 8, 12, 14, 15 e 16 das Tabelas 20 e 21, teste N° 3 e 6 das Tabelas 22 e 23, teste N° 2, 3, 7 e 8 das Tabelas 30 e 32, teste N° 2 e 4 das Tabelas 36 e 37). A folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho da qual a dureza Vickers (HV) após aquecimento a 700°C por 100 segundos é igual a ou maior que 90, ou 80% ou mais de um valor de dureza Vickers antes do aquecimento foi obtida (vide teste N° 1 a 5 das Tabelas 6 e 7, teste N° 1 a 5 das Tabelas 10 e 11, teste N° 2, 3, 7, 8, 12, 14, 15 e 16 das Tabelas 20 e 21, teste N° 3 e 6 das Tabelas 22 e 23, teste N° 2, 3, 7 e 8 das Tabelas 30 e 31, teste N° 2 e 4 das Tabelas 36 e 37). A invenção não se limita às configurações das várias modalidades mencionadas acima e várias modificações podem ser feitas sem se distanciar do propósito da invenção. Por exemplo, o usinamento ou um termotratamento que não afeta a estrutura metálica pode ser realizado em um estágio arbitrário do processo.

[Aplicabilidade Industrial] Conforme descrito acima, a folha enrolada de liga de cobre de alto desempenho de acordo com a invenção pode ser usada paras os seguintes propósitos.

Folha espessa: os membros necessitam principalmente de alta condutividade elétrica, alta termocondutividade e alta resistência a alta temperatura: Molde (molde para fundição moldagem contínua), placa de suporte (placa par suportar um alvo de crepitação), dissipador de calor para computador de tamanho grande, geração fotovoltáica, instalações de fusão e módulo de potência, míssil, membros de míssil de aeronave que precisam de resistência ao calor e alta condutividade elétrica, e membros para soldagem. Os membros que precisam principalmente de alta condutividade elétrica, alta termocondutividade, alta resistência a temperatura ambiente e alta resistência a alta temperatura: Dissipador de calor (resfriamento para carro híbrido, veículo elétrico e computador), espalhador de calor, relé de potência, barra de distribuição e material para propósito de alta corrente tipificado como híbrido.

Folha Delgada: os membros que precisam de resistência e condutividade elétrica altamente equilibrada e alta termocondutividade: Vários componentes para um veículo, componente de instrumento de informação, componente de instrumento de medição, equipamento de iluminação, emissão de diodo, aparelhos elétricos domésticos, trocador de calor, conector, terminal, terminal de conexão, membro de sensor, instrumento eletro-eletrônico de veículo de trefilação, comutador, relé, fusível, soquete IC, instrumento com fio, transistor de potência, terminal de bateria, volume de contato, interruptor, contato de comutador, membro de módulo de potência, dissipador de calor, espalhador de calor, relé de potência, barramento de distribuição e propósito de alta corrente tipificado como híbrido e geração fotovoltaica. A prioridade é reivindicada no Pedido de Patente Japonesa N° 2009-003813, em que o conteúdo da mesma está incorporado ao presente documento a título de referência.

REIVINDICAÇÕES

Claims (9)

1. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência CARACTERIZADA pelo fato de possuir uma composição de liga que compreende 0,14 a 0,34 % de massa de Co, 0,046 a 0,098 % de massa de P, 0,005 a 1,4 % de massa de Sn e opcionalmente ao menos um de 0,01 a 0,24 % de massa de Ni e 0,005 a 0,12 % de massa de Fe, sendo que a % de massa de [Co] representando um teor de Co, % de massa de [Ni] representando um teor de Ni, % de massa de [Fe] representando um teor de Fe e % de massa de [P] representando um teor de P cumprem a relação de 3,0<([Co]+0,85x[Ni]+0,75x[Fe]-0,007)/([P]-0,009)<5.9 e a relação de 0,012<1,2x[Ni]+2x[Fe]<[Co], e opcionalmente ao menos um de 0,002 a 0,2 % de massa de Al, 0,002 a 0,6 % de massa de Zn, 0,002 a 0,6 % de massa de Ag, 0,002 a 0,2 % de massa de Mg e 0,001 a 0,1 % de massa de Zr, e o equilíbrio sendo Cu e as impurezas inevitáveis, sendo que % de massa de [Co] representando um teor de Co e % de massa de [P] representando um teor de P cumprem a relação de 3,0<([Co]-0,007)/([P]-0,009)<5,9, e sendo que em uma estrutura metálica, são formados precipitados, o formato dos precipitados é circular ou elíptico sobre um plano de observação bidimensional, os precipitados são feitos para ter um diâmetro médio de grão de 1,5 a 9,0 nm, ou 90% ou mais de todos os precipitados é feito para ter um diâmetro de 15 nm ou menos a fim de serem precipitados finos, e os precipitados são dispersados de forma uniforme.

2. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com a Reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que 0,16 a 0,33 % de massa de Co, 0,051 a 0,096 % de massa de P e 0,005 a 0,045 % de massa de Sn estão contidos e % de massa de [Co] representando um teor de Co e % de massa de Prepresentando um teor de P cumprem a relação de 3,2<([Co]-0,007)/([P]-0,009)<4,9.

3. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com a Reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que 0,16 a 0,33 % de massa de Co, 0,051 a 0,096 % de massa de P e 0,32 a 0,8 % de massa de Sn estão contidos e % de massa de [Co] representando um teor de Co e % de massa de Prepresentando um teor de P cumprem a relação de 3.2<([Co]-0,007)/([P]-0,009)<4,9.

4. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a condutividade é igual a ou maior que 45(% IACS), e um valor de (R1'2x Sx (100+L)/100) é igual a ou maior que 4300 quando a condutividade for denotada por R(% IACS), a resistência à tensão for denotada por S(N/mm2) e a elongação for denotada por L(%).

5. Folha enrolada de iíga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de ser fabricada através de um processo de fabricação que inclui laminação a quente, sendo que um material laminado submetido à laminação a quente tem um tamanho médio de grão igual a ou maior que 6 pm e igual a ou menor que 70 pm, ou cumpre a relação de 5,5x(100/REQ)<D<90x(60/RE0) em que uma razão de laminação da laminação a quente for denotada por REG{%) e um tamanho de grão após a laminação a quente ser denotada por D pm, e quando uma seção transversal do grão tirada ao longo de uma direção de laminação for observada, quando um comprimento na direção de laminação do grão for denotado por L1 e um comprimento em uma direção perpendicular à direção de laminação do grão for denotado por L2, um valor médio de L1/L2 é 4,0 ou menos.

6. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a resistência à tensão a 400°C é igual a ou maior que 200(N/mm2).

7. Folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, CARACTERIZADA pelo fato de que a dureza Vickers (HV) após aquecimento a 700°C por 100 segundos é igual a ou maior que 90, ou 80% ou mais de um valor de dureza Vickers antes do aquecimento.

8. Método de fabricação da folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que o método compreende: aquecer e laminar a quente um lingote a temperaturas de 820°C a 960°C; realizar resfriamento no qual uma taxa média de resfriamento até que a temperatura do material laminado seja submetida ao passo final da laminação a quente ou que a temperatura do material laminado diminua de 700°C para 300°C é 5°C/segundo ou mais; e realizar um termotratamento de precipitação que é realizado a temperaturas de de 400°C a 555°C por 1 a 24 horas após a laminação a quente e cumpre a relação de 275<(T-100xth'1/2-110x(1-RE/100)1/2)<405 onde uma temperatura de termotratamento for denotada por T(°C), um período de retenção de tempo for denotado por th(h) e uma razão de laminação da laminação a frio entre a laminação a quente e o termotratamento de precipitação for denotada por RE(%).

9. Método de fabricação da folha enrolada de liga de cobre de alta condutividade elétrica e alta resistência, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: submeter um material laminado a um termotratamento de solução no qual a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 820°C a 960°C, um período de retenção de tempo da “temperatura atingida mais elevada-50°C” para a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 2 a 180 segundos e a relação de 90<(Tmax-800)xts1/2<630 é cumprida onde a temperatura atingida mais elevada for denotada por Tmax(°C) e um período de retenção de tempo for denotado por ts(s); realizar resfriamento no qual uma taxa média de resfriamento de 700°C para 300°C é 5°C/segundo ou maior após o termotratamento de solução; realizar um termotratamento de precipitação a temperaturas de 400°C a 555°C por 1 a 24 horas que cumpra a relação de 275<(T-100xth'1/2-110x(1-RE/100)1/2<405 onde a temperatura de termotratamento for denotada por T(°C), um período de retenção de tempo for denotado por th(h) e uma razão de laminação da laminação a frio antes do termotratamento de precipitação for denotada por RE(%), ou um termotratamento de precipitação no qual a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 540°C a 760°C, um período de retenção de tempo da “temperatura atingida mais elevada-50°C” para a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 0,1 a 25 minutos e a relação de 330<(Tmax-100xtm'1/2-100x(1-RE/100)1/2)<510 é cumprida onda um período de retenção de tempo for denotado por tm(min); realizar a laminação a frio após o final do termotratamento de precipitação; e realizar um termotratamento no qual a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 200°C a 560°C, um período de retenção de tempo da “temperatura atingida mais elevada-50°C” para a temperatura atingida mais elevada se situa na faixa de 0,03 a 300 minutos e a relação de 150<(Tmax-60xtm'1/2-50x(1-RE2/100)1/2)<320 é cumprida onde uma razão de laminação da laminação a frio for denotada por RE2. [Fia i] PROCESSO DE FABRICAÇÃO CE FOLHA ESPESSA PROCESSO-A PROCESSO-B PR0ÜE5S0-0 FRQCESSO-D [FIG. 2j PROCESSO DE FABRICAÇÃO DE FOLHA FINA PROCESSO-H PROCESSO-I PROCESSO-J PROCESSO-K PROCESSO-M