CN101871059B

CN101871059B - 铜合金板及其制造方法

Info

Publication number: CN101871059B
Application number: CN2010101699034A
Authority: CN
Inventors: 高维林; 青山智胤; 须田久; 成枝宏人; 菅原章; 小野寺晓史
Original assignee: Dowa Metaltech Co Ltd
Current assignee: Dowa Metaltech Co Ltd
Priority date: 2009-04-27
Filing date: 2010-04-27
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2030-04-27
Also published as: JP2010275622A; CN101871059A; EP2248922B1; US9994933B2; EP2248922A1; KR20100118080A; US20100269959A1; JP4563495B1; TW201102446A; TWI502086B; KR101612559B1

Abstract

提供一种铜合金板，其化学组成为包含0.7-4.0重量％的Ni、0.2-1.5重量％的Si、余量的铜和不可避免的杂质，该铜合金板具有满足I{200}/I₀{200}≥1.0的晶体取向，假设铜合金板表面上在{200}晶面的X射线衍射强度为I{200}，纯铜标准粉末的{200}晶面上的X射线衍射强度为I₀{200}，该铜合金板还具有满足I{200}/I{422}≥15的晶体取向，假设铜合金板表面上在{422}晶面上的X射线衍射强度为I{422}。

Description

铜合金板及其制造方法

发明领域

本发明一般涉及铜合金板及其制造方法。本发明更具体涉及含有镍和硅的铜合金板(Cu-Ni-Si合金板)，该板用作电气和电子部件的材料，例如连接件、引线框、继电器和开关，本发明还更具体涉及该板的制造方法。

技术背景

用于作为载流部件(例如连接件、引线框、继电器和开关)的电气和电子部件的材料要求具有良好的电导率，以抑制因为载流而产生焦耳热，而且该材料的高强度能承受在使用该部件的电气和电子设备的组装和运行过程中向其施加的应力。用于电气和电子部件(例如连接件)的材料还要求具有极佳的可弯曲加工性，因为该部件通常在冲压之后进行弯曲而形成。而且，为了确保电气和电子部件(例如连接件)之间的接触可靠性，要求用于该部件的材料具有极佳的耐应力松弛性，即对这种现象(应力松弛)的耐受性，这种现象使得这些部件之间的接触压力随老化而变差。

尤其是近年来，电气和电子部件(例如连接件)存在集成化、微型化和轻质化的倾向。由此，要求用作这些部件的材料的铜板和铜合金板变薄，因此对这些材料要求的强度水平变得更严格。具体来说，要求这些材料的抗张强度在不小于700兆帕、优选不小于750兆帕、更优选不小于800兆帕的强度水平。

但是，在铜合金板的强度和可弯曲加工性之间一般存在权衡关系，因此随着对材料的强度水平的更为严格，难以获得同时满足所需强度和可弯曲加工性的铜合金板。在通过轧制操作制造的典型铜合金板的情况中，已知该板以不利方式弯曲时的可弯曲加工性明显不同于以有利方式弯曲时的可弯曲加工性，在所述不利方式弯曲中，板的弯曲轴为轧制方向(LD)，在所述有利方式弯曲中，板的弯曲轴在垂直于轧制方向和厚度方向的方向(TD)。即，已知这种铜合金板的可弯曲加工性的各向异性很大。尤其是对于用作很小且具有复杂形状的电气和电子部件(例如连接件)的材料的铜合金板，这些板经常通过有利方式弯曲和不利方式弯曲而形成。因此，强烈需要不仅提高铜合金板的强度水平，而且还需要改善铜合金板的可弯曲加工性的各向异性。

此外，随着在严酷环境中使用电气和电子部件(例如连接件)的情况越来越多，对用于这些部件材料的铜合金板的耐应力松弛性的要求也越来越严格。例如，当将电气和电子部件(例如连接件)用于高温环境的机动车的时候，这些部件的耐应力松弛性是特别重要的。另外，这种耐应力松弛性是这样一种蠕变现象，即，形成电气和电子部件(例如连接件)的材料的弹回部分上的接触压力即使在常温保持恒定接触压力，但随着在较高温度(如100-200℃)环境中的老化也会变差。耐应力松弛性是这种一种现象，即，施加在金属材料上的应力通过通过位错移动产生的塑性变形而松弛，所述位错是在该金属材料上施加应力的状态下由形成基质的原子的自扩散以及原子固溶体的扩散形成。

但是，除了上述在铜合金板的强度和可弯曲加工性之间存在权衡关系以外，在其强度和电导率之间以及可弯曲加工性和耐应力松弛性之间一般也存在权衡关系。因此，通常要根据铜合金板作为用于载流部件(例如连接件)的材料的应用，适当选择具有良好强度、可弯曲加工性或耐应力松弛性的铜合金板。

在用于电气和电子部件(例如连接件)的材料的铜合金板中，Cu-Ni-Si合金(所谓科森(Corson)合金)板被认为是在其强度和电导率之间具有相对良好的特征性平衡的材料。例如，通过基本包括以下步骤的方法，Cu-Ni-Si合金板的强度不小于700兆帕的强度，同时保持较高的电导率(30-50%IACS)：固溶处理、冷轧、时效处理、精冷轧和低温退火。但是，由于Cu-Ni-Si合金板具有高强度，所以其可弯曲加工性并不总是良好的。

作为提高Cu-Ni-Si合金板的强度的方法，已知有增加加入的溶质元素(如Ni和Si)的量的方法，以及有在时效处理之后提高精轧(硬化轧制)操作中的压缩比(rolling reduction)的方法。但是，在增加加入的溶质元素(如Ni和Si)的量的方法中，该合金板的电导率变差，Ni-Si沉积物量增加，很容易使其可弯曲加工性变差。另一方面，对于在时效处理之后提高精轧操作中的压缩比的方法，提高了加工硬化的程度，从而使不利方式的可弯曲加工性明显变差，因此在有些情况中，即使该板具有高强度和高电导率，其也不能用作电气和电子部件(例如连接件)。

作为防止Cu-Ni-Si合金板的可弯曲加工性变差的方法，已知有可以省略在时效处理之后的精冷轧、或者通过增加在板加入的溶质元素(如Ni和Si)的量可以尽可能减小冷轧压缩比以及补偿板强度变差的的方法。但是，在这种方法中，存在有利方式可弯曲加工性明显变差的问题。

为了提高铜合金板的可弯曲加工性，使铜合金晶粒变细的方法是有效的。对于Cu-Ni-Si合金板的情况也是如此。因此，经常在较低温度范围中对Cu-Ni-Si合金板进行固溶处理，从而导致一部分沉积物(或结晶的物质)保留下来，这些沉积物能阻止重结晶晶粒的生长，而不是在高温范围中使得所有沉积物(或结晶的物质)形成固溶体。但是，如果溶液在这种低温范围中进行处理，虽然晶粒得到细化，但是该板在时效处理之后的强度水平必然因为Ni和Si的固溶体量减少而降低。另外，由于随着晶粒尺寸减小，单位体积中存在的晶界面积增大，所以晶粒的细化导致促进应力松弛成为一种蠕变现象。尤其是对于用作高温环境中机动车连接件等的材料的板，沿原子晶界的扩散速率远高于晶粒中的扩散速率，因此，由于晶粒细化使板的耐应力松弛性变差，导致严重问题。

近年来，作为改善Cu-Ni-Si合金板的可弯曲加工性问题的方法，提出各种通过控制晶体取向(织构(texture))来改善板的可弯曲加工性。例如，提出一种方法通过满足(I{111}+I{311})/I{220}≤2.0(假设{hkl}平面上的X射线衍射强度为I{hkl})来改善在有利方式下板的可弯曲加工性(参见例如日本专利公开第2006-9108号)，以及提出一种方法通过满足(I{111}+I{311})/I{220}＞2.0(假设{hkl}平面上的X射线衍射强度为I{hkl})来改善在不利方式下板的可弯曲加工性(参见例如日本专利公开第2006-16629号)。还提出一种方法通过使板具有等于或小于10微米的平均晶粒尺寸并且具有这样一种织构使得根据SEM-EBSP方法测得立方取向百分比{001}＜100＞(已知作为一种重结晶织构)等于或大于50%来提高板的可弯曲加工性(参见例如日本专利公开第2006-152392号)。另外，提出一种通过满足(I{200}+I{311})/I{220}≥0.5来改善Cu-Ni-Si合金板的可弯曲加工性(参见例如日本专利公开第2000-80428号)的方法。而且，提出一种通过满足I{311}×A/(I{311}+I{220}+I{200})＜1.5(假设板的晶粒尺寸为A(微米)，在板的表面上来自{311}、{220}和{200}平面的X射线衍射强度分别为I{311}、I{220}和I{200})来提高Cu-Ni-Si合金板的可弯曲加工性(参见日本专利公开第2006-9137号)的方法。

而且，来自Cu-Ni-Si合金板的表面(轧制表面)的X射线衍射图谱一般包括在{111}、{200}、{220}、{311}和{422}这5个晶面上的衍射峰。来自其他晶面的X射线衍射强度远远小于来自这5个晶面的X射线衍射强度。在固溶处理(重结晶)之后，{200}、{311}和{422}晶面上的X射线衍射强度通常增大。通过随后的冷轧操作，这些晶面上的X射线衍射强度降低，因此，{220}晶面上的X射线衍射强度相对增大。通常，{111}晶面上的X射线衍射强度并不因为冷轧操作而发生这种变化。因此，在上述日本专利公开第2006-9108、2006-16629、2006-152392、2000-80428和2006-9137号中，通过来自这些晶面的X射线衍射强度控制Cu-Ni-Si合金的晶体取向(织构)。

但是，在日本专利公开第2006-9108号揭示的方法中，板以有利方式时的可弯曲加工性通过满足(I{111}+I{311})/I{220}≤2.0而得到提高，而在日本专利公开第2006-16629号揭示的方法中，板以不利方式的可弯曲加工性通过满足(I{111}+I{311})/I{200}＞2.0而得到提高，因此，使板以有利方式的可弯曲加工性得到改善的条件与使板以不利方式的可弯曲加工性得到改善的条件相反。因此，难以通过日本专利公开第2006-9108和2006-16629号揭示的方法同时改善在有利方式和不利方式的可弯曲加工性。

在日本专利公开第2006-152392号揭示的方法中，板的耐应力松弛性经常因为要求该板的晶粒细化从而使该板具有等于或小于10微米的平均晶粒尺寸而变差。

在日本专利公开第2000-80428号揭示的方法中，要求减少{220}晶面的百分比，该晶面是轧制织构的主要取向，从而满足(I{200}+I{311})/I{220}≥0.5。出于这个原因，如果固溶处理之后冷轧中的压缩比减小，则可以改善该板的可弯曲加工性。但是，如果对板进行控制使其具有这种轧制织构，则该板的强度经常会减小，其抗张强度约为560-670兆帕。

在日本专利公开第2006-9137号揭示的方法中，要求细化晶粒从而改善板的可弯曲加工性，因此，该板的耐应力松弛性经常会变差。

如上所述，虽然使铜合金板的晶粒细化的方法能有效地改善该板的可弯曲加工性，但是该板的耐应力松弛性因为该板晶粒的细化而变差，因此，难以同时提高该板的可弯曲加工性和耐应力松弛性。

发明概述

因此，本发明的目的是消除上述问题，提供具有较小各向异性的极佳可弯曲加工性以及极佳的耐应力松弛性、同时保持高强度(抗张强度不小于700兆帕)的Cu-Ni-Si合金板，以及提供其制造方法。

为了实现上述以及其他的目的，发明人经过深入研究发现，可以通过以下方式改善铜合金板的可弯曲加工性同时显著改善其各向异性而不使其耐应力松弛性变差，该板的化学组成为包含0.7-4.0重量%的镍、0.2-1.5重量%的硅、余量的铜和不可避免的杂质：增大具有较小各向异性的{200}晶面取向(立方取向)的晶粒百分比，同时减小具有较大各向异性的{422}晶面取向的晶粒百分比，从而可以通过提高铜合金板的晶粒中的平均孪晶密度来同时改善该板的耐应力松弛性和可弯曲加工性。因此，发明人实现了本发明。

根据本发明一个方面，提供一种铜合金板，其化学组成为包含0.7-4.0重量%的镍、0.2-1.5重量%的硅、余量的铜和不可避免的杂质，其中该铜合金板的晶体取向满足I{200}/I₀{200}≥1.0，假设在该铜合金板的表面上在{200}晶面上的X射线衍射强度为I{200}，在纯铜标准粉末的{200}晶面上的X射线衍射强度为I₀{200}。

在这种铜合金板中，其晶体取向优选满足I{200}/I{422}≥15，假设在铜合金板的表面上在{422}晶面上的X射线衍射强度为I{422}。另外，优选该铜合金板的平均晶粒尺寸D在6-60微米范围，所述平均晶粒D是在不包括孪晶晶界，同时区分晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。在这种情况中，优选该铜合金板的平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)不小于0.5，该平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸D_T获得，所述平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。

在该铜合金板中，其化学组成可进一步包含一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴、和不大于1.0重量%的铁。该铜合金板的化学组成可进一步包含一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%。优选该铜合金板的抗张强度不小于700兆帕。如果该铜合金板的抗张强度不小于800兆帕，则优选其晶体取向满足I{200}/I{422}≥50。

根据本发明另一个方面，提供一种铜合金板，其化学组成包含0.7-4.0重量%的镍、0.2-1.5重量%的硅、余量的铜和不可避免的杂质，其中该铜合金板的平均晶粒尺寸D在6-60微米范围，所述平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界，同时区分铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的，该铜合金板的平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)不小于0.5，该平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸D_T获得，所述平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。

在这种铜合金板中，其化学组成可进一步包含一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴、和不大于1.0重量%的铁。该铜合金板的化学组成可进一步包含一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%。优选该铜合金板的抗张强度不小于700兆帕。如果该铜合金板的抗张强度不小于800兆帕，则优选其晶体取向满足I{200}/I{422}≥50。

根据本发明另一个方面，提供一种生产铜合金板的方法，该方法包括：对铜合金原料进行熔融和浇铸的熔融与浇铸步骤，该铜合金的化学组成包含0.7-4.0重量%的镍、0.2-1.5重量%的硅、余量的铜和不可避免的杂质；热轧步骤，在熔融与浇铸步骤之后，在将温度从950℃降低至400℃的同时进行热轧操作；第一冷轧步骤，在热轧步骤之后，以不小于30%的压缩比进行冷轧操作；中间退火步骤，在第一冷轧步骤之后，在450-600℃的加热温度下进行热处理；第二冷轧步骤，在中间退火步骤之后，以不小于70%的压缩比进行冷轧操作；固溶处理步骤，在第二冷轧步骤之后，在700-980℃温度下进行固溶处理；中间冷轧步骤，在固溶处理步骤之后，以0-50%的压缩比进行冷轧操作；以及时效处理步骤，在中间冷轧步骤之后，在400-600℃温度下进行时效处理，其中，在中间退火步骤中进行热处理时，使热处理之后的电导率Ea与热处理之前的电导率Eb的比值(Ea/Eb)等于或大于1.5，同时使热处理之后的维氏(Vickers)硬度Ha与热处理之前的维氏硬度Hb的比值(Ha/Hb)等于或小于0.8。

在这种生产铜合金板的方法中，优选设定在固溶处理步骤中进行固溶处理的温度和时间，使得固溶处理之后平均晶粒尺寸在10-60微米范围。该生产铜合金板的方法宜进一步包括精冷轧步骤，该步骤在时效处理步骤之后以不大于50%的压缩比进行冷轧操作。所述生产铜合金板的方法优选进一步包括低温退火步骤，该步骤在精冷轧步骤之后在150-550℃温度下进行热处理。

在生产铜合金板的方法中，所述铜合金板的化学组成可以进一步包含一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴、和不大于1.0重量%的铁。该铜合金板的化学组成中可进一步包含一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%。

根据本发明的另一个方面，提供一种电气和电子部件，其中使用上述铜合金板作为其材料。这种电气和电子部件优选是以下的任何一种：连接件、引线框、继电器和开关。

在本说明书中，“通过根据JIS H0501的截面方法在不包括孪晶晶界下获得的平均晶粒尺寸”表示不包括孪晶晶界(即，不对孪晶晶界的数量进行计数)时获得的真实平均晶粒尺寸，其中按照根据JIS H0501的截面方法，对显微镜图象或照片上由具有众所周知长度的线段完全切割的晶粒数量进行计数，从而由该切割长度的平均值获得平均晶粒尺寸。

在本说明书中，“通过根据JIS H0501的截面方法在包括孪晶晶界下获得的平均晶粒尺寸”表示包括孪晶晶界(即，对孪晶晶界的数量进行计数)时获得的平均晶粒尺寸，其中按照根据JIS H0501的截面方法，对显微镜图象或照片上由具有众所周知长度的线段完全切割的晶粒数量进行计数，从而由该切割长度的平均值获得平均晶粒尺寸。

根据本发明，可以生产具有极佳可弯曲加工性和极佳耐应力松弛性、同时保持高强度(其抗张强度不小于700兆帕)的Cu-Ni-Si合金板，尤其是该板具有较小的各向异性使得该板同时具有极佳的有利方式和不利方式的可弯曲加工性。

附图简要描述

通过以下详细说明以及本发明优选实施方式附图，能更全面地理解本发明。但是，这些附图并不意图将本发明限制于特定的实施方式，而是仅用于解释和理解。

在附图中：

图1是标准反向极象图，显示面心立方晶体的Schmid因子分布；

图2是显示实施例3中铜合金板表面的晶粒结构的显微照片；和

图3是显示比较例3中铜合金板表面的晶粒结构的显微照片。

发明详述

根据本发明的铜合金板的优选实施方式，铜合金板的化学组成包含：0.7-4.0重量%的镍(Ni)；0.2-1.5重量%的硅(Si)；任选的一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡(Sn)、等于或小于2.0重量%的锌(Zn)、等于或小于1.0重量%的镁(Mg)、等于或小于2.0重量%的钴(Co)、和等于或小于1.0重量%的铁(Fe)；任选的一种或多种选自以下的元素：铬(Cr)、硼(B)、磷(P)、锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)、银(Ag)、铍(Be)、和混合稀土合金，这些元素的总量等于或小于3重量%；余量的铜和不可避免的杂质。

该铜合金板的晶体取向满足I{200}/I₀{200}≥1.0，假设在铜合金板的表面上在{200}晶面上的X射线衍射强度是I{200}，在纯铜标准粉末的{200}晶面上的X射线衍射强度是I₀{200}，而且该铜合金板的晶体取向满足I{200}/I{422}≥15，假设在铜合金板的表面上在{422}晶面上的X射线衍射强度是I{422}。

所述铜合金板的平均晶粒尺寸D优选在6-60微米范围，该平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界，同时区分该铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得。

平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)优选不小于0.5，该平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸D_T获得，该平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界下获得，该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界的同时不区分该铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。

所述铜合金板的抗张强度优选不小于700兆帕。当铜合金板的抗张强度不小于800兆帕的时候，优选该铜合金板的晶体取向满足I{200}/I{422}≥50。

以下将详细描述这种铜合金板及其制造方法。

合金组成

根据本发明的铜合金板的优选实施方式是包含Cu、Ni和Si的Cu-Ni-Si合金板。除了Cu-Ni-Si三元合金的三种基本元素以外，所述铜合金板可任选包含少量Sn、Zn和其他元素。

镍(Ni)和硅(Si)具有产生Ni-Si沉积物从而提高该铜合金板的强度和电导率的作用。如果Ni含量小于0.7重量%和/或如果Si含量小于0.2重量%，则难以充分提供这些作用。因此，Ni含量优选不小于0.7重量%、更优选不小于1.2重量%、最优选不小于1.5重量%。Si含量优选不小于0.2重量%、更优选不小于0.3重量%、最优选不小于0.35重量%。另一方面，如果Ni和Si的含量太高，则容易产生粗沉积物，因而在弯曲过程中在该铜合金板中造成裂缝，所以容易使该铜合金板的有利方式和不利方式的可弯曲加工性都变差。因此，Ni含量优选不大于4.0重量%、更优选不大于3.5重量%、最优选不大于2.5重量%。Si含量优选不大于1.5重量%、更优选不大于1.0重量%、最优选不大于0.8重量%。

考虑到由Ni和Si形成的Ni-Si沉积物是主要包含Ni₂Si的金属间化合物。但是，时效处理并不总能使合金中的所有Ni和Si形成沉积物，合金中的Ni和Si在一定程度上作为固溶体存在于Cu基质中。虽然Ni和Si的固溶体略微提高了该铜合金板的强度，但是其提高铜合金板强度的作用小于沉积物提高铜合金板强度的作用，而且固溶体导致铜合金板的电导率变差。因此，优选Ni含量与Si含量的比值接近沉积物Ni₂Si的组成比值。因此，优选将Ni/Si的质量比值调节至3.5-6.0范围，更优选3.5-5.0范围。但是，如果铜合金板包含Co或Cr之类的元素，它们能够与Si形成沉积物，则优选将Ni/Si的质量比值调节至1.0-4.0范围。

锡(Sn)具有对铜合金进行固溶体强化(或硬化)的作用。为了充分提供这种作用，Sn含量优选不小于0.1重量%、更优选不小于0.2重量%。另一方面，如果Sn含量超过1.2重量%，则该铜合金的电导率会明显降低。因此，Sn含量优选不大于1.2重量%、更优选不大于0.7重量%。

锌(Zn)除了改善铜合金的可焊性和强度之外，还具有提高其可浇铸性的作用。如果铜合金包含Zn，则可以使用不很昂贵的黄铜废料。为了充分提供这些作用，Zn含量优选不小于0.1重量%、更优选不小于0.3重量%。但是，如果Zn含量超过2.0重量%，则该铜合金板的电导率和耐应力腐蚀开裂性容易变差。因此，如果铜合金包含Zn，则Zn含量优选不大于2.0重量%、更优选不大于1.0重量%。

镁(Mg)具有防止Ni-Si沉积物变粗和改善铜合金板的耐应力松弛性的作用。为了充分提供这些作用，Mg含量优选不小于0.01重量%。但是，如果该含量超过1.0重量%，则该铜合金的可浇铸性和可热加工性容易变差。因此，如果铜合金板包含Mg，则Mg含量优选不大于1.0重量%。

钴(Co)具有提高铜合金板的强度和电导率的作用。即，Co是一种能够与Si形成沉积物而且只能形成沉积物的元素。如果铜合金板包含Co，则其与Cu基质中的Si的固溶体反应产生沉积物，过量的Co只会形成沉积物，因此提高其强度和电导率。为了充分提供这些作用，Co含量优选不小于0.1重量%。但是，Co是一种昂贵的元素，所以Co含量优选不大于2.0重量%，因为如果铜合金板包含过量的Co，其成本会增加。因此，如果铜合金板包含Co，则Co含量优选在0.1-2.0重量%范围，更优选0.5-1.5重量%范围。另外，如果铜合金板包含Co，则优选有过量的Si使得Si/Co的质量比值在0.15-0.3范围，原因在于，如果产生Co和Si的沉积物，则有一定的可能性使得能够形成Ni-Si沉积物的Si量减少。

铁(Fe)通过促进在固溶处理之后使重结晶晶粒产生{200}取向、以及通过抑制产生{220}取向，具有改善铜合金板的可弯曲加工性的作用。即，如果铜合金板包含Fe，则通过减小{220}取向密度和增大{200}取向密度，改善其可弯曲加工性。为了充分提供这种作用，Fe含量优选不小于0.05重量%。但是，如果Fe含量过量，则该铜合金板的电导率会明显降低，所以Fe含量优选不大于1.0重量%。因此，如果铜合金板包含Fe，则Fe含量优选在0.05-1.0重量%范围、更优选0.1-0.5重量%范围。

其他可任选添加至铜合金板的元素有铬(Cr)、硼(B)、磷(P)、锆(Zr)、钛(Ti)、锰(Mn)、银(Ag)、铍(Be)、混合稀土合金等。例如Cr、B、P、Zr、Ti、Mn和Be具有进一步提高铜合金板的强度以及降低其应力松弛的作用。另外，Cr、Zr、Ti和Mn容易与S、Pb等作为铜合金板中存在的不可避免的杂质形成高熔点化合物，B、P、Zr和Ti具有使铜合金的浇铸结构细化以及改善其可热加工性的作用。另外，Ag具有对铜合金板进行固溶强化(或硬化)而不使其电导率明显变差的作用。混合稀土合金是包含Ce、La、Dy、Nd、Y等稀土元素的混合物，具有精炼晶粒以及分散沉积物的作用。

如果铜合金板包含至少一种选自Cr、B、P、Zr、Ti、Mn、Ag、Be和混合稀土合金的元素，则这些元素的总量优选不小于0.01重量%，从而充分提供各元素的作用。但是，如果这些元素的总量超过3重量%，则这些元素会对其可热加工性或可冷加工性产生不利影响，对于成本而言是不优选的。因此，优选这些元素的总量不大于3重量%，更优选不大于2重量%。

织构

Cu-Ni-Si铜合金的织构一般包括{100}＜001＞、{110}＜112＞、{113}＜112＞、{112}＜111＞及其中间取向。自垂直于铜合金板的表面(轧制表面)方向(ND)的X射线衍射图谱一般包括在{200}、{220}、{311}和{422}的4个晶面上的衍射峰。

Schmid因子作为指标表明在以某个方向向晶体施加外力时产生塑性变形(滑移)的可能性。假设施加在晶体上的外力方向与滑移面法线之间的夹角为φ，而施加在晶体上的外力方向与滑移方向之间的夹角为λ，则Schmid因子表示为cosφ·cosλ，其值不大于0.5。如果Schmid因子较大(即，如果Schmid因子接近0.5)，则意味着滑移方向的剪切应力较大。因此，如果以某个方向向晶体施加外力时的Schmid因子较大(即，如果Schmid因子接近0.5)，则该晶体容易变形。Cu-Ni-Si合金的晶体结构是面心立方(fcc)。面心立方晶体的滑移系统具有{111}的滑移面和＜110＞的滑移方向。当Schmid因子较大时，实际晶体容易变形从而减少加工硬化的程度。

图1是标准反向极象图，其显示面心立方晶体的Schmid因子分布。如图1中所示，＜120＞方向的Schmid因子是0.490，接近0.5。即，如果在＜120＞方向向面心立方晶体施加外力，则该晶体非常容易变形。其他方向的Schmid因子是：在＜100＞方向为0.408、在＜113＞方向为0.445、在＜110＞方向为0.408、在＜112＞方向为0.408、在＜111＞方向为0.272。

{200}晶面({100}＜001＞取向)在ND、LD和TD这3个方向具有类似的特征，一般称为立方取向。在滑移面和滑移方向的12种组合中，有8种组合的LD：＜001＞和TD：＜010＞都有助于滑移，其所有Schmid因子都为0.41。而且，发现{200}晶面上的滑移线使得铜合金板能够发生弯曲变形而不会形成剪切区，因为这样可以提高相对于弯曲轴的45°和135°的对称性。即，发现立方取向能使铜合金板同时具有有利方式和不利方式下的良好可弯曲加工性，而不会导致任何各向异性。

虽然已知立方取向是纯铜类型重结晶织构的主要取向，但是难以通过生产铜合金板的典型方法产生立方取向。但是，如以下将描述的，在根据本发明的制造铜合金板的方法的优选实施方式中，可通过适当控制中间退火和固溶处理中的条件，获得在晶体取向中产生立方取向的铜合金板。

{220}晶面({110}＜112＞取向)是黄铜(合金)类型轧制织构的主要取向，一般称为黄铜取向(或B取向)。B取向的LD是＜112＞方向，B取向的TD是＜111＞方向。LD和Td的Schmid因子分别是0.408和0.272。即，不利方式的可弯曲加工性一般通过随着精轧压缩比增大产生B取向而变差。但是，时效处理之后的精轧能有效地提高该铜合金板的强度。因此，如以下将描述的，在根据本发明制造铜合金板的方法的优选实施方式中，铜合金板的强度和其以不利方式的可弯曲加工性都通过限制时效处理之后的精轧压缩比而得到改善。

{311}晶面({113}＜112＞取向)是黄铜(合金)类型轧制织构的主要取向。如果产生{113}＜112＞取向，则该铜合金板的不利方式的可弯曲加工性得到改善，但是其有利方式的可弯曲加工性变差，因此可弯曲加工性的各向异性增大。如以下将描述的，在根据本发明制造铜合金板的方法的优选实施方式中，在固溶处理之后产生的立方取向，对{113}＜112＞取向的产生进行必需的抑制，因此能改善可弯曲加工性的各向异性。

发现在一些情况中，Cu-Ni-Si合金的重结晶织构中，通过固溶处理将{422}晶面保留在轧制表面上，其体积百分比不会通过时效处理以及固溶处理前进行轧制而明显变化。因此，使用单晶Cu-Ni-Si合金板检查这个取向的可弯曲加工性之后，发现以有利方式和不利方式的可弯曲加工性都远差于其他取向的可弯曲加工性。因此还发现，即使{422}晶面的体积百分比仅约为10-20%，产生{422}晶面的Cu-Ni-Si合金板中也容易产生深裂缝，原因在于具有这种取向的晶体成为裂缝的起源。

在具有无规取向的标准纯铜粉末中，I{200}/I{422}=9。但是，如果通过普通制造方法获得具有普通化学组成的Cu-Ni-Si合金板，则I{200}/I{422}=2至5的低值，因此可以发现，在弯曲过程中作为裂缝起源的[422]晶面的存在百分比较高。

{422}晶面({112}＜111＞取向)是纯铜类型轧制织构的主要取向。如以下将描述的，在根据本发明制造产铜合金板的方法的优选实施方式中，适当控制中间退火和固溶处理中的条件，因此能减小固溶处理之后存在的{422}晶面的百分比，从而获得满足I{200}/I{422}≥15的晶体取向。如果进一步减小存在的{422}晶面的百分比以获得满足I{200}/I{422}≥50的晶体取向，则即使在铜合金板具有不小于800兆帕的抗张强度的条件下，也能显著改善有利方式和不利方式的可弯曲加工性。

晶体取向

如果通过固溶处理强化具有{200}晶面作为主要取向分量(立方取向)的织构，则可提高Cu-Ni-Si铜合金板以有利方式和不利方式的可弯曲加工性，从而改善可弯曲加工性的各向异性。因此，铜合金板的晶体取向优选满足I{200}/I₀{200}≥1.0、更优选满足I{200}/I₀{200}≥1.5、最优选满足I{200}/I₀{200}≥2.0，假设在铜合金板的表面上在{200}晶面上的X射线衍射强度为I{200}，在标准纯铜粉末的{200}晶面上的X射线的强度为I₀{200}。

由于即使是少量的{422}晶面也会导致该铜合金板的可弯曲加工性变差，因此要求通过在固溶处理之后保持低体积百分比的{422}晶面来保持该铜合金板的高强度和极佳的可弯曲加工性。因此，铜合金板的晶体取向优选满足I{200}/I{422}≥15，假设在铜合金板的表面上在{422}晶面上的X射线衍射强度为I{422}。如果I{200}/I{422}太小，则具有{422}晶面作为主要取向的重结晶织构的特性占相对优势，因此，该铜合金板的可弯曲加工性明显变差。另一方面，如果I{200}/I{422}较大，则该铜合金板的LD和TD的可弯曲加工性都明显提高。另外，如果铜合金板的强度提高至抗张强度不小于800兆帕，则要求进一步提高可弯曲加工性，因此晶体取向优选满足I{200}/I{422}≥50。

平均晶粒尺寸

一般来说，如果材料板弯曲，则晶粒不会均一地变形，原因在于，由于晶粒的晶体取向的差异，存在弯曲过程中容易变形的晶粒，也存在弯曲过程中难以变形的晶粒。随着材料板弯曲程度的增大，容易变形的晶粒优先变形，晶粒之间不均一的变形在该金属板的弯曲部分的表面上导致细小的不规则。这些不规则根据情况产生褶皱和裂缝(断裂)。

因此，金属板的可弯曲加工性取决于晶粒尺寸及其晶体取向。由于金属板的晶粒尺寸较小，所以其弯曲变形分散以提高其可弯曲加工性。由于弯曲过程中容易变形的晶粒量较多，所以该金属板的可弯曲加工性得到改善。即，如果金属板具有特定织构，则即使晶粒并未特别精制，也能显著提高其可弯曲加工性。

另一方面，应力松弛是由原子扩散导致的现象。沿原子晶界的扩散速率远大于晶粒中的扩散速率，单位体积中存在的晶界面积随晶粒尺寸的减小而增大，因此，晶粒的细化导致促进应力松弛。即，为了提高金属板的耐应力松弛性，大的晶粒尺寸一般是有利的。

如上所述，虽然为了提高金属板的可弯曲加工性，较小的平均晶粒尺寸是有利的，但是如果平均晶粒尺寸太小，则耐应力松弛性容易变差。如果真实平均晶粒尺寸D不小于6微米、优选不小于8微米，则容易确保该铜合金板具有一定程度的耐应力松弛性，使得该铜合金板能令人满意地用作机动车所用连接件的材料，其中所述真实平均晶粒尺寸D是通过根据JIS H0501的截面方法在不包括孪晶晶界同时对区分铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下获得的。但是，如果铜合金板的平均晶粒D太大，则该铜合金板的弯曲部分的表面容易变得粗糙，所以在一些情况中该铜合金板的可弯曲加工性会变差。因此，铜合金板的平均晶粒尺寸D优选不大于60微米。因此，铜合金板的平均晶粒尺寸D优选为6-60微米范围，更优选8-30微米范围。而且，铜合金板的最终平均晶粒尺寸D大致由固溶处理之后的晶粒尺寸决定。因此，可以通过固溶处理条件控制铜合金板的平均晶粒尺寸D。

平均孪晶密度

即使调节晶粒尺寸，也难以解决上述铜合金板的可弯曲加工性与耐应力松弛性之间的权衡关系。在根据本发明的铜合金板的优选实施方式中，平均晶粒尺寸D在6-60微米范围，该平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界，同时区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下而通过根据JIS H0501的截面方法获得的；平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)不小于0.4，该平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸D_T获得，其中，该平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界下获得，该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。因此，该铜合金板的耐应力松弛性和可弯曲加工性都明显提高。

另外，“孪晶”表示一对相邻的晶粒，它们的晶格相对于某个晶面彼此具有镜象对称关系(孪晶晶界通常是{111}晶面)。铜和铜合金中的最典型孪晶是晶粒中两个平行孪晶晶界之间的部分(孪晶区)。孪晶晶界是具有最低晶界能量的晶界。孪晶晶界作为一种晶界用于充分提高铜合金板的可弯曲加工性。另一方面，在沿孪晶晶界的原子排列中的扰动小于在沿晶界的原子排列中的扰动。孪晶晶界具有一种压紧结构。在孪晶晶界中，难以进行原子的扩散、杂质的偏析、以及沉积物的形成，而且难以沿孪晶晶界使其断裂。即，较大数量的孪晶晶界有利于提高铜合金板的耐应力松弛性和可弯曲加工性。

如上所述，在根据本发明的铜合金板的优选实施方式中，每个晶粒的平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)优选不小于0.5、更优选不小于0.7、最优选不小于1.0，平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D_T和平均晶粒尺寸D获得，其中，该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的，该平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界，同时区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。而且，在包括孪晶晶界的情况下获得的平均晶粒尺寸D_T是假设孪晶为一个晶粒边界条件下测量的平均晶粒尺寸。例如，当D=2D_T时，N_G=1表示平均每个晶粒存在一个孪晶。

在具有面心立方(fcc)的晶体结构的Cu-Ni-Si铜合金中，大多数孪晶在退火孪晶的重结晶的过程中产生。发现这些退火孪晶取决于固溶(重结晶)处理之前合金元素的存在状态(固溶体和沉积物中任何一种)，还取决于固溶处理的条件。最终平均孪晶密度大致由固溶处理之前某个阶段的平均孪晶密度决定。因此可以通过固溶处理之前的中间退火条件以及固溶处理条件来控制平均孪晶密度。

特征

为了使电气和电子部件(例如连接件)微型化和变薄，优选用作其材料的铜合金板的抗张强度不小于700兆帕，更优选抗张强度不小于750兆帕。为了通过利用时效硬化来提高铜合金板的强度，该铜合金板具有通过时效处理的金相结构。关于有利方式和不利方式的可弯曲加工性，优选在90°W形弯曲测试中铜合金板的最小弯曲半径R与厚度t的比值(R/t)不大于1.0、更优选不大于0.5。

使用铜合金板作为机动车所用连接件的材料时，关于耐应力松弛性在TD方向的值是特别重要的，所以优选通过应力松弛率评价耐应力松弛性，该应力松弛率通过使用经过切割使得TD为纵向方向的测试片获得。将铜合金板于150℃保持1000小时使得该铜合金板的表面上的最大负荷应力为0.2%屈服强度的80%之后，该铜合金板的应力松弛率优选不大于6%，更优选不大于5%，最优选不大于3%。

制造方法

可通过根据本发明制造铜合金板的方法的优选实施方式制造上述铜合金板。根据本发明的生产铜合金板的方法的优选实施方式包括：熔融与浇铸步骤，对具有上述组成的铜合金原料进行熔融和浇铸；热轧步骤，在熔融与浇铸步骤之后，在将温度从950℃降低至400℃的同时进行热轧操作；第一冷轧步骤，在热轧步骤之后，以不小于30%的压缩比进行冷轧操作；中间退火步骤，在第一冷轧步骤之后，在450-600℃的加热温度下进行热处理用于沉积；第二冷轧步骤，在中间退火步骤之后，以不小于70%的压缩比进行冷轧操作；固溶处理步骤，在第二冷轧步骤之后，在700-980℃的加热温度下进行固溶处理；中间冷轧步骤，在固溶处理步骤之后，以0-50%的压缩比(“0%的压缩比”表示不进行中间冷轧步骤)进行冷轧操作；时效处理步骤，在中间冷轧步骤之后，在400-600℃的温度下进行时效处理；精冷轧步骤，在时效处理步骤之后，以不大于50%的压缩比进行冷轧操作。在中间退火步骤中，进行热处理从而使中间退火之后的电导率Ea与中间退火之前的电导率Eb的比值(Ea/Eb)等于或大于1.5，而中间退火之后的维氏硬度Ha与中间退火之前的维氏硬度Hb的比值(Ha/Hb)等于或小于0.8。而且，在精冷轧步骤之后，优选在150-550℃的温度下进行热处理(一种低温退火操作)。在热轧操作之后，可任选进行面饰加工(facing)，各项热处理之后，可任选进行酸洗、抛光和脱脂。以下将详细描述这些步骤。

熔融与浇铸

通过与熔融和浇铸铜合金的典型方法类似的方法，将铜合金原料熔融，然后通过连续浇铸、半连续浇铸等生产铸块。

热轧

作为用于铸块的热轧，在将温度从950℃降低至400℃的同时可以进行多道热轧。而且，优选至少一道热轧在低于600℃的温度下进行。总压缩比可约为80-95%。热轧完成之后，优选通过水冷等进行快速冷却。热加工之后，可任选进行面饰处理和/或酸洗。

第一冷轧

在第一冷轧步骤中，要求压缩比等于或小于30%。但是，如果第一冷轧的压缩比太高，则最终生产的铜合金板的可弯曲加工性会变差。因此，第一冷轧的压缩比优选在30-95%范围、更优选在70-90%范围。如果在后续步骤中对以这种压缩比加工后的材料进行中间退火操作，则可以增加沉积物的量。

中间退火

然后在中间退火步骤中进行热处理用于沉积Ni、Si等。在制造铜合金板的常规方法中，不进行该中间退火步骤，或者在较高温度进行中间退火步骤，以软化或重结晶该板，从而在后续步骤中减小轧制负荷。在另一种情况中，尚不足以在随后的固溶处理步骤之后提高重结晶晶粒中退火孪晶的密度，也不足以形成具有{200}晶面作为主要取向分量(立方取向)的重结晶织构。

发现在重结晶过程中产生退火孪晶和具有立方取向的晶粒受到即将重结晶之前母相的堆垛层错能的影响。还发现较低的堆垛层错能容易形成退火孪晶，较高的堆垛层错能容易产生具有立方取向的晶粒。发现例如在纯铝、纯铜和黄铜中，堆垛层错能按照该顺序降低，退火孪晶的密度按照该顺序升高，但是按照该顺序更难以产生具有立方取向的晶粒。即，在具有接近于纯铜的堆垛层错能的铜合金中，退火孪晶和立方取向的密度都可能增大。

可通过因为中间退火步骤中Ni、Si等的沉积而导致减少元素固溶体的量来提高Cu-Ni-Si合金的堆垛层错能，从而提高退火孪晶和立方取向的密度。优选在450-600℃的温度下进行中间退火。如果在大致过度时效的温度下进行1-20小时中间退火，则能获得良好的结果。

如果退火温度太低和/或如果退火时间太短，则Ni、Si等的沉积不充分，因此元素固溶体的量增大(电导率的恢复尚不充分)。结果是，无法充分提高堆垛层错能。另一方面，如果退火温度太高，则能作为固溶体形成的合金元素的量增大，因此能沉积的合金元素的量减小。结果是，即使退火温度提高，也不可能充分沉积Ni、Si等。

具体来说，在中间退火步骤中，优选进行热处理使得中间退火之后的电导率Ea与中间退火之前的电导率Eb的比值(Ea/Eb)等于或大于1.5，同时使得中间退火之后的维氏硬度Ha与中间退火之前的维氏硬度Hb的比值(Ha/Hb)等于或小于0.8。

在中间退火步骤中，铜合金板软化，使其维氏硬度降低至等于或小于80%。因此有利于减小后续步骤中的轧制负荷。

第二冷轧

然后进行第二冷轧操作。在第二冷轧步骤中，压缩比优选不小于70%，更优选不小于80%。在第二冷轧步骤中，由于之前步骤中存在沉积物，因此可以充分供应应变能。如果应变能不足，则有可能使固溶处理中产生的重结晶晶粒的晶粒尺寸变得不均匀。另外，具有{422}晶面作为主要取向分量的织构容易保留下来，具有{200}晶面作为主要取向分量的重结晶织构的形成不充分。即，重结晶的织构取决于重结晶之前沉积物的分散状态和量，并取决于冷轧操作的压缩比。而且，对于冷轧操作的压缩比的上限没有特别的限制要求。但是，可能需要进行更强的轧制操作，因为该铜合金板已经软化。

固溶处理

固溶处理是一种用于在基质中再次形成溶质元素的固溶体并且进行重结晶的热处理。进行固溶处理用于形成具有较高密度的退火孪晶以及用于形成具有{200}晶面作为主要取向分量的重结晶织构。

固溶处理在700-980℃温度下优选进行10秒至20分钟，更优选进行10秒至10分钟。如果固溶处理温度太低，则重结晶不完全，溶质元素的固溶体也不充分。另外，退火孪晶的密度有减小的趋势，具有{422}晶面作为主要取向分量的晶体容易保留下来，因此难以最终获得具有极佳的可弯曲加工性和高强度的铜合金板。另一方面，如果固溶处理温度太高，则晶粒变得粗大，该板的可弯曲加工性容易变差。

具体来说，优选设定进行固溶处理的温度(反应温度)和时间(保持时间)，以使得固溶处理之后的重结晶晶粒的平均晶粒尺寸D(在不包括孪晶晶界同时区分在铜合金板的表面上的晶粒边界和孪晶晶界下获得)为5-60微米范围，优选5-40微米范围。

如果固溶处理之后的重结晶晶粒太细，则退火孪晶的密度减小，因此不利于提高该铜合金板的耐应力松弛性。另一方面，如果重结晶晶粒太粗，则该铜合金板的弯曲部分的表面容易变得粗糙。重结晶晶粒的晶粒尺寸根据固溶处理之前的冷轧压缩比以及化学组成而变化。但是，如果预先通过对于每种铜合金组成的实验获得固溶处理的加热模式与平均晶粒尺寸之间的关系，则可以设定保持时间和达到700-980℃范围内的温度。

中间冷轧

然后进行中间冷轧操作。这个阶段的冷轧具有促进随后时效处理中沉积的作用，而且能够缩短用于提供必需特征(例如电导率和硬度)的时效时间。通过中间冷轧操作，产生具有{220}晶面作为主要取向分量的织构。但是，如果压缩比不大于50%，则充分保留具有平行于该板表面的{220}晶面的晶粒。具体来说，如果将中间冷轧操作的压缩比与时效处理之后进行的精冷轧的压缩比进行适当组合，则中间冷轧操作有助于提高板的最终强度和可弯曲加工性。要求这个阶段的冷轧在压缩比不大于50%的条件下进行，优选以0-35%的压缩比进行。如果压缩比太高，则在后续时效处理步骤中产生不均匀沉积，因此容易导致过度时效，难以获得满足I{200}/I{422}≥15的晶体取向。

另外，“0%的压缩比”表示在固溶处理之后不进行中间冷轧而直接进行时效处理。这个阶段的冷轧可以省略，从而提高该铜合金板的生产率。

时效处理

然后进行时效处理。设定时效处理的温度，以使其对提高Cu-Ni-Si合金板的电导率和强度的有效条件不是太高。如果时效温度太高，则固溶处理产生的具有{200}晶面作为优选取向的晶体取向弱化，出现强烈的{422}晶面特征，因此在一些情况中不可能获得充分提高该铜合金板的可弯曲加工性的作用。另一方面，如果时效温度太低，则无法充分获得提高上述特征的作用，或者如果时效时间太长，则不利于生产率。具体来说，时效处理优选在400-600℃温度下进行。如果时效处理时间约为1-10小时，则可获得良好的结果。

精冷轧

精冷轧具有提高铜合金板的强度水平以及产生具有{200}晶面作为主要取向分量的轧制织构的作用。如果精冷轧的压缩比太低，则无法充分获得提高该板强度的作用。另一方面，如果精冷轧的压缩比太高，则具有{220}晶面作为主要取向分量的轧制织构远优于其他取向，因此无法实现同时具有高强度和极佳可弯曲加工性的中间晶体取向。

精冷轧的压缩比优选不小于10%。但是，精冷轧的压缩比的上限必须在考虑时效处理之前进行的中间冷轧的贡献份额的条件下确定。发现要求对精冷轧的压缩比的上限进行设定，使得从固溶处理至最终步骤的板厚度的总减小率不超过精冷轧和上述中间冷轧的总压缩比的50%。即，优选进行精冷轧操作以满足10≤ε2≤{(50-ε2)/(100-ε1)}×100，假设中间冷轧的压缩比(%)为ε1，精冷轧的压缩比(%)为ε2。

板的最终厚度优选为约0.05-1.0毫米范围，更优选0.08-0.5毫米范围。

低温退火

精冷轧之后，可进行低温退火以降低铜合金板中的残余应力并且提高该板的弹回极限值和耐应力松弛性。将加热温度优选设定在150-550℃范围。通过低温退火，可以降低铜合金板中的残余应力，并且提高该铜合金板的可弯曲加工性、而几乎不降低其强度。低温退火还具有改善铜合金板的电导率的作用。如果加热温度太高，则铜合金板在短时间内软化，因此容易导致在间歇体系或连续体系的特征发生变化。另一方面，如果加热温度太低，则无法充分获得提高上述特征的作用。加热时间优选不小于5秒。如果加热时间不大于1小时，则通常能获得良好的结果。

以下将详细描述根据本发明的铜合金板及其制造方法的实施例。

实施例

实施例1-19

分别对以下铜合金进行熔融：包含1.65重量%的Ni、0.40重量%的Si、余量的Cu的铜合金(实施例1)，包含1.64%重量%的Ni、0.39重量%的Si、0.54重量%的Sn、0.44重量%的Zn、余量的Cu的铜合金(实施例2)，包含1.59重量%的Ni、0.37重量%的Si、0.48重量%的Sn、0.18重量%的Zn、0.25重量%的Fe、余量的Cu的铜合金(实施例3)，包含1.52重量%的Ni、0.61重量%的Si、1.1重量%的Co、余量的Cu的铜合金(实施例4)，包含0.77重量%的Ni、0.20重量%的Si、余量的Cu的铜合金(实施例5)，包含3.48重量%的Ni、0.70重量%的Si、余量的Cu的铜合金(实施例6)，包含2.50重量%的Ni、0.49重量%的Si、0.19重量%的Mg、余量的Cu的铜合金(实施例7)，包含2.64重量%的Ni、0.63重量%的Si、0.13重量%的Cr、0.10重量%的P、余量的Cu的铜合金(实施例8)，包含2.44重量%的Ni、0.46重量%的Si、0.11重量%的Sn、0.12重量%的Ti、0.007重量%的B、余量的Cu的铜合金(实施例9)，包含1.31重量%的Ni、0.36重量%的Si、0.12重量%的Zr、0.07重量%的Mn、余量的铜的铜合金(实施例10)，包含1.64重量%的Ni、0.39重量%的Si、0.54重量%的Sn、0.44重量%的Zn、余量的Cu的铜合金(实施例11)，包含1.65重量%的Ni、0.40重量%的Si、0.57重量%的Sn、0.52重量%的Zn、余量的Cu的铜合金(实施例12)，包含3.98重量%的Ni、0.98重量%的Si、0.10重量%的Ag、0.11重量%的Be、余量的Cu的铜合金(实施例13)，包含3.96重量%的Ni、0.92重量%的Si、0.21重量%的混合稀土合金、余量的Cu的铜合金(实施例14)，各自包含1.52重量%的Ni、0.61重量%的Si、1.1重量%的Co、余量的Cu的5种铜合金(实施例15-19)。然后使用立式连续浇铸机分别对这些熔融的铜合金进行浇铸，获得铸块。

将各铸块加热至950℃，然后在将其温度从950℃降低至400℃的同时进行热轧，从而获得厚度为10毫米的铜合金板。随后用水快速冷却获得的板，然后通过机械抛光去除表面氧化物层(表面处理)。另外，进行多道热轧，至少一道热轧在低于600℃温度下进行。

然后分别以以下的压缩比进行第一冷轧操作：86%(实施例1、5-10、12-14)，80%(实施例2和3)，82%(实施例4)，72%(实施例11)，46%(实施例15)，90%(实施例16)，30%(实施例17)，95%(实施例18)，97%(实施例19)。

然后分别在以下温度和时间条件下进行中间退火操作：520℃和6小时(实施例1、2、5-14)，540℃和6小时(实施例3)，550℃和8小时(实施例4)，550℃和8小时(实施例15、16、18、19)，600℃和8小时(实施例17)。在各实施例中，测量各铜合金板在中间退火之前和之后的电导率Eb和Ea，获得中间退火之后的电导率Ea与中间退火之前的电导率Eb的比值(Ea/Eb)。结果是，比值Ea/Eb分别为：2.1(实施例1)，1.9(实施例2)，1.8(实施例3)，2.0(实施例4)，1.6(实施例5)，2.2(实施例6)，1.9(实施例7)，2.0(实施例8)，2.2(实施例9)，1.7(实施例10)，2.0(实施例11)，1.9(实施例12)，2.4(实施例13)，2.3(实施例14)，1.8实施例15)，1.9(实施例16)，1.7(实施例17)，2.0(实施例18)，2.0(实施例19)。因此，所有比值Ea/Eb都不小于1.5。另外，测量各铜合金板在中间退火之前和之后的维氏硬度Hb和Ha，获得中间退火之后的维氏硬度Ha与中间退火之前的维氏硬度Hb的比值Ha/Hb。结果是，比值Ha/Hb分别为：0.55(实施例1)，0.52(实施例2)，0.53(实施例3)，0.62(实施例4)，0.58(实施例5)，0.46(实施例6)，0.50(实施例7)，0.54(实施例8)，0.29(实施例9)，0.72(实施例10)，0.58(实施例11)，0.51(实施例12)，0.44(实施例13)，0.46(实施例14)，0.70(实施例15、16)，0.60(实施例17-19)。因此，所有比值Ha/Hb都不大于0.8。

随后，分别以以下的压缩比进行第二冷轧操作：86%(实施例1、5-10、12-14)，90%(实施例2、3、16)，89%(实施例4)，76%(实施例11)，98%(实施例15)，99%(实施例17)，79%(实施例18)，70%(实施例19)。

然后通过将该板在一定温度保持一定时间进行固溶处理，该温度根据铜合金的组成控制在700-980℃范围内，保持时间为10秒至10分钟，使得该轧制板的表面上的平均晶粒尺寸(对应于真实平均晶粒尺寸D，所述真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界下通过根据JIS H0501确定的)为大于5微米且不大于30微米。根据通过预先实验确定的各实施例的铜合金的组成，预先获得固溶处理的最佳保持温度和保持时间。保持温度和保持时间分别为：750℃和10分钟(实施例1)，725℃和10分钟(实施例2)，775℃和10分钟(实施例3)，900℃和10分钟(实施例4)，700℃和7分钟(实施例5)，850℃和10分钟(实施例6、13、14)，800℃和10分钟(实施例7-9)，700℃和10分钟(实施例10)，725℃和10分钟(实施例11、12)，940℃和1分钟(实施例15、16)，980℃和1分钟(实施例17)，950℃和1分钟(实施例18、19)。

然后在实施例12中以12%的压缩比进行中间冷轧操作。在其他实施例中不进行这种中间冷轧操作。

然后分别在以下温度进行时效处理：450℃(实施例1-14)，475℃(实施例15-19)。根据铜合金的化学组成调节时效处理时间，使得在450或475℃的时效处理温度下，该板的硬度为最大。另外，之前根据通过预先实验确定的各实施例的铜合金的组成，获得最佳时效处理时间。时效处理时间分别为：5小时(实施例1-3、10-12)，7小时(实施例4、5)，4小时(实施例6-9、13、14)，7小时(实施例15-19)。

然后，分别以以下的压缩比进行精冷轧操作：29%(实施例1-10、13、14)，40%(实施例11)，17%(实施例12)，33%(实施例15-19)。然后在425℃进行1分钟的低温退火操作，从而获得各实施例1-19的铜合金板。另外，任选在这些板的生产过程的中间阶段进行面饰处理，因此各板厚度为0.15毫米。

然后从这些实施例中获得的铜合金板上切割出样品，用以检查以下各板的平均晶粒尺寸、平均孪晶密度、X射线衍射强度、电导率、抗张强度、可弯曲加工性、耐应力松弛性。

首先对获得的铜合金板的各样品的表面进行抛光、蚀刻，通过光学显微镜观察，以在不区分晶粒边界和孪晶晶界下通过基于JIS H0501的截面方法获得平均晶粒尺寸D_T(一种在包括孪晶晶界的同时获得的平均晶粒尺寸)。结果是，平均晶粒尺寸D_T分别为：5.2微米(实施例1)，3.8微米(实施例2)，4.5微米(实施例3)，4.5微米(实施例4)，7.1微米(实施例5)，4.4微米(实施例6)，6.4微米(实施例7)，6.0微米(实施例8)，5.8微米(实施例9)，5.3微米(实施例10)，9.0微米(实施例11)，9.2微米(实施例12)，4.7微米(实施例13)，4.7微米(实施例14)，5.7微米(实施例15)，4.8微米(实施例16)，6.4微米(实施例17)，5.2微米(实施例18)，6.7微米(实施例19)。

另外，在对晶粒边界和孪晶晶界区分下通过基于JIS H0501的截面方法获得平均晶粒尺寸D(一种在不包括孪晶晶界下获得的真实平均晶粒尺寸)。结果是，平均晶粒尺寸D分别为12微米(实施例1)，8微米(实施例2)，10微米(实施例3)，9微米(实施例4)，15微米(实施例5)，8微米(实施例6)，14微米(实施例7)，12微米(实施例8)，11微米(实施例9)，10微米(实施例10)，18微米(实施例11)，24微米(实施例12)，8微米(实施例13)，9微米(实施例14)，12微米(实施例15)，12微米(实施例16)，14微米(实施例17)，12微米(实施例18)，10微米(实施例19)。

然后计算平均孪晶密度N_G(N_G=(D-D_T)/D_T)。结果是，平均孪晶密度分别为1.3(实施例1)，1.1(实施例2)，1.2(实施例3)，1.0(实施例4)，1.1(实施例5)，0.8(实施例6)，1.2(实施例7)，1.0(实施例8)，0.9(实施例9)，0.9(实施例10)，1.0(实施例11)，1.5(实施例12)，0.7(实施例13)，0.9(实施例14)，1.1(实施例15)，1.5(实施例16)，1.2(实施例17)，1.3(实施例18)，0.5(实施例19)。在所有实施例中，满足N_G=(D-D_T)/D_T≥0.5。

关于X射线衍射强度(X射线衍射积分强度)的测量，通过X射线衍射仪，测量在各样品的表面(轧制表面)上，在{200}晶面的衍射峰的积分强度I{200}和{422}晶面上的衍射峰的积分强度I{422}，测量条件包括：Mo-Kα1和Kα2射线，管电压40千伏，管电流30毫安。类似地，还通过相同的X射线衍射仪，以相同的测量条件，测量在纯铜标准粉末上，在{200}晶面上的X射线衍射强度I₀{200}。另外，如果在样品的轧制表面上清楚地观察到氧化，则预先用酸洗涤用过的样品的轧制表面，或者预先用1500号防水纸对用过的样品的轧制表面进行精研。结果是，X射线衍射强度的比值I{200}/I₀{200}分别为：3.2(实施例1)，3.0(实施例2)，2.9(实施例3)，3.8(实施例4)，3.3(实施例5)，3.5(实施例6)，3.1(实施例7)，3.2(实施例8)，3.4(实施例9)，3.0(实施例10)，2.2(实施例11)，4.2(实施例12)，3.3(实施例13)，3.1(实施例14)，3.9(实施例15)，4.0(实施例16)，4.1(实施例17)，3.9(实施例18)，1.9(实施例19)。所有实施例都具有满足I{200}/I₀{200}≥1.0的晶体取向。X射线衍射强度比值I{200}/I{422}分别为：37(实施例1)，20(实施例2)，16(实施例3)，52(实施例4)，16(实施例5)，50(实施例6)，25(实施例7)，27(实施例8)，24(实施例9)，18(实施例10)，19(实施例11)，38(实施例12)，56(实施例13)，55(实施例14)，35(实施例15)，46(实施例16)，32(实施例17)，44(实施例18)，18(实施例10)。所有实施例都具有满足I{200}/I{422}≥15的晶体取向。

按照根据JIS H0505的电导率测量方法测量铜合金板的电导率。结果是，电导率分别为：43.1%IACS(实施例1)，40.0%IACS(实施例2)，39.4%IACS(实施例3)，54.7%IACS(实施例4)，52.2%IACS(实施例5)，43.2%IACS(实施例6)，45.1%IACS(实施例7)，43.9%IACS(实施例8)，41.9%IACS(实施例9)，55.1%IACS(实施例10)，43.0%IACS(实施例11)，44.0%IACS(实施例12)，42.7%IACS(实施例13)，40.1%IACS(实施例14)，40.0%IACS(实施例15)，39.0%IACS(实施例16)，40.0%IACS(实施例17)，42.0%IACS(实施例18)，42.0%IACS(实施例19)。

为了评价铜合金板的抗张强度，从各铜合金板中切割出3个测试片(根据JIS Z2201的5号测试片)用以进行LD(轧制方向)抗张测试。然后对各个测试片进行根据JIS Z2241的抗张测试，得到抗张强度平均值。结果是，抗张强度分别为：722兆帕(实施例1)，720兆帕(实施例2)，701兆帕(实施例3)，820兆帕(实施例4)，702兆帕(实施例5)，851兆帕(实施例6)，728兆帕(实施例7)，765兆帕(实施例8)，762兆帕(实施例9)，714兆帕(实施例10)，730兆帕(实施例11)，715兆帕(实施例12)，852兆帕(实施例13)，865兆帕(实施例14)，878兆帕(实施例15)，852兆帕(实施例16)，898兆帕(实施例17)，894兆帕(实施例18)，847兆帕(实施例19)。所有铜合金板都具有不小于700兆帕的高强度。

为了评价铜合金板的可弯曲加工性，分别从铜合金板中切割出3个具有LD纵向(轧制方向)的弯曲测试片(宽度10毫米)以及3个具有TD纵向(与轧制方向和厚度方向垂直的方向)的弯曲测试片(宽度10毫米)。然后对各个测试片进行根据JIS H3110的90°W形弯曲测试。然后通过光学显微镜、以100倍放大倍数观察测试之后各测试片的弯曲部分的表面和截面，得到未产生裂缝的最小弯曲半径R。然后该最小弯曲半径R除以铜合金板的厚度，分别得到LD和TD方向的R/t的值。对于这3个测试片，采用各LD和TD的R/t值的最差结果分别作为LD和TD的R/t值。结果是，在实施例1-12、15、16中，不利方式弯曲(其中该板的弯曲轴是LD)和有利方式弯曲(其中该板的弯曲轴是TD)的R/t都是0.0，因此该板的可弯曲加工性优异。在实施例13和14中，有利方式弯曲的R/t是0.0，不利方式弯曲的R/t是0.3。在实施例17中，有利方式弯曲的R/t是0.5，不利方式弯曲的R/t是0.5。在实施例18中，有利方式弯曲的R/t是0.0，不利方式弯曲的R/t是0.5。在实施例19中，有利方式弯曲的R/t是1.0，不利方式弯曲的R/t是1.0。

为了评价铜合金板的耐应力松弛性，从铜合金板中切割出具有TD纵向(与轧制方向和厚度方向垂直的方向)的弯曲测试片(宽度10毫米)。然后将测试片以拱形式弯曲，使得该测试片在其纵向的中央部分中的表面应力为0.2%屈服强度的80%，然后将测试片以这种状态固定。另外，定义表面应力(兆帕)=6Etδ/L₀ ²，其中E表示测试片的弹性模量(兆帕)，t表示测试片的厚度(毫米)，δ表示测试片的弯折(deflection)高度(毫米)。在大气中将拱形测试片于150℃保持1000小时之后，由该测试片的弯曲变形计算应力松弛率，以评价该铜合金板的耐应力松弛性。另外，计算应力松弛率(%)=(L₁-L₂)×100/(L₁-L₀)，其中L₀表示固定为拱形弯曲状态的测试片的两端之间的水平距离(毫米)，L₁表示测试片在弯曲之前的长度(毫米)，L₂表示测试片弯曲并以拱形加热之后在其两端之间的水平距离(毫米)。结果是，应力松弛率分别为：4.1%(实施例1)，3.8%(实施例2)，3.6%(实施例3)，2.9%(实施例4)，3.2%(实施例5)，3.4%(实施例6)，3.3%(实施例7)，3.8%(实施例8)，3.0%(实施例9)，3.2%(实施例10)，4.5%(实施例11)，2.3%(实施例12)，2.7%(实施例13)，2.8%(实施例14)，3.8%(实施例15)，3.2%(实施例16)，3.4%(实施例17)，3.5%(实施例18)，6.0%(实施例19)。所有铜合金板具有的应力松弛率都不大于6%。即使将这种应力松弛率不大于6%的铜合金板用作机动车所用连接件的材料，也能将其评价为具有极佳的耐应力松弛性和高耐久性。

比较例1

采用与实施例1中相同的方法，使用具有与实施例1中相同化学组成的铜合金获得铜合金板，区别在于，并不进行第一冷轧操作，热处理在900℃进行1小时，第二冷轧操作的压缩比为98%。

从由此获得的铜合金板中切割出样品，通过与实施例1-19中相同的方法检测该板的平均晶粒尺寸、平均孪晶密度、X射线衍射强度、电导率、抗张强度、可弯曲加工性、耐应力松弛性。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为7.7微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为10微米，因此平均孪晶密度N_G为0.3。另外，I{200}/I₀{200}为0.5，I{200}/I{422}为2.5。电导率为43.4%IACS，抗张强度为733兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为0.3，不利方式弯曲的R/t为1.3。应力松弛率为6.2%。

比较例2

采用与实施例2中相同的方法，使用具有与实施例2中相同化学组成的铜合金获得铜合金板，区别在于，第一冷轧操作的压缩比为86%，热处理在900℃进行1小时，第二冷轧操作的压缩比为86%。

从由此获得的铜合金板中切割出样品，从而通过与实施例1-19中相同的方法检测该板的平均晶粒尺寸、平均孪晶密度、X射线衍射强度、电导率、抗张强度、可弯曲加工性、耐应力松弛性。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为5.8微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为7微米，因此平均孪晶密度N_G为0.2。另外，I{200}/I₀{200}为0.4，I{200}/I{422}为5.4。电导率为40.1%IACS，抗张强度为713兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为0.3，不利方式弯曲的R/t为1.3。应力松弛率为6.0%。

比较例3

采用与实施例3中相同的方法，使用具有与实施例3中相同化学组成的铜合金获得铜合金板，区别在于，不进行第一冷轧操作和热处理，也不进行中间退火操作，第二冷轧操作的压缩比为98%。

从由此获得的铜合金板中切割出样品，从而通过与实施例1-19中相同的方法检查该板的平均晶粒尺寸、平均孪晶密度、X射线衍射强度、电导率、抗张强度、可弯曲加工性、耐应力松弛性。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为6.4微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为9微米，因此平均孪晶密度N_G为0.4。另外，I{200}/I₀{200}为0.2，I{200}/I{422}为6.2。电导率为39.1%IACS，抗张强度为691兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为0.7，不利方式弯曲的R/t为1.3。应力松弛率为5.8%。

比较例4

采用与实施例4中相同的方法，使用基本具有与实施例4中相同化学组成的铜合金(包含1.54重量%的Ni、0.62重量%的Si、1.1重量%的Co、余量的Cu的铜合金)获得铜合金板，区别在于，并不进行第一冷轧操作，热处理在550℃进行1小时，第二冷轧操作的压缩比为96%，精冷轧操作的压缩比为65%。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为6.2微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为8微米，因此平均孪晶密度N_G为0.3。另外，I{200}/I₀{200}为0.3，I{200}/I{422}为10。电导率为57.5%IACS，抗张强度为889兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为2.0，不利方式弯曲的R/t为3.0。应力松弛率为7.2%。

比较例5

采用与实施例1中相同的方法，使用包含0.46重量%的Ni、0.13重量%的Si、0.16重量%的Mg、余量的Cu的铜合金获得铜合金板，区别在于，固溶处理在600℃进行10分钟。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为2.1微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为3微米，因此平均孪晶密度N_G为0.4。另外，I{200}/I₀{200}为0.1，I{200}/I{422}为1.9。电导率为55.7%IACS，抗张强度为577兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为0.0，不利方式弯曲的R/t为0.0。应力松弛率为7.5%。

比较例6

采用与实施例1中相同的方法，使用包含5.20重量%的Ni、1.20重量%的Si、0.51重量%的Sn、0.46重量%的Zn、余量的Cu的铜合金获得铜合金板，区别在于，固溶处理在925℃进行10分钟，时效处理在450℃进行7小时。

结果是，平均晶粒尺寸D_T(该平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界时获得)为6.3微米，真实平均晶粒尺寸D(该真实平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界时获得)为12微米，因此平均孪晶密度N_G为0.9。另外，I{200}/I₀{200}为2.1，I{200}/I{422}为13。电导率为36.7%IACS，抗张强度为871兆帕。另外，有利方式弯曲的R/t为1.0，不利方式弯曲的R/t为3.3。应力松弛率为3.6%。

表1和2中分别显示实施例和比较例中的铜合金板的化学组成和制造条件。表3中显示在实施例和比较例的铜合金板的制造过程中，中间退火之前和之后的电导率的比值和维氏硬度的比值，表4中显示关于其结构和特征的结果。

表1

化学组成(重量%)

表2

制造条件

表3

表4

由上述结果可以看出，比较例1-4中的铜合金板分别具有与实施例1-4中的铜合金板基本相同的化学组成。但是，在比较例1-4中，冷轧和固溶处理之前的中间退火并不恰当，因此不能充分储存应变能和堆垛层错能。出于这个原因，孪晶密度和{200}晶面的相对量不够充分，因此残留大量具有{422}晶面作为主要取向分量的晶粒。因此，虽然这些板各自的抗张强度和电导率与实施例1-4中对应板的抗张强度和电导率基本相等，但是这些板的可弯曲加工性和耐应力松弛性变差。在比较例5中，由于Ni和Si和含量太低，产生的沉积物量较少，因此该板的强度水平低。在比较例6中，由于Ni的含量太高，对取向的控制不够充分，因此虽然该板的抗张强度很高，但是其可弯曲加工性非常差。

图2是显示实施例3的铜合金板表面(轧制表面)的晶粒结构的显微照片，图3是显示比较例3的铜合金板表面(轧制表面)的晶粒结构的显微照片，比较例3的铜合金板具有与实施例3的铜合金板相同的化学组成。在图2和3中，箭头显示轧制方向，虚线显示相对于轧制方向分别以45°和135°的角度延伸的方向。由图2和3可以清楚看出，实施例3的铜合金板的孪晶数量大于比较例3的铜合金板的孪晶数量。另外，如图2中所示，在实施例3铜合金板的具有至少2个孪晶的晶粒中，孪晶晶界基本彼此垂直。由面心立方(fcc)晶体的几何关系可知，这些晶粒的{100}晶面平行于轧制表面，孪晶晶界平行于相对于轧制方向分别以约45°和135°延伸的方向。因此可以看出，这些晶粒具有{100}＜001＞(立方)方向。即，可以看出，在实施例3获得的铜合金板中，孪晶密度较高，具有立方方向的晶粒的百分比较高。因此，认为通过增大孪晶密度和具有立方取向的晶粒的百分比，能够显著提高该铜合金板的可弯曲加工性和耐应力松弛性。

虽然已经按最佳实施方式揭示了本发明以便对其进行更好的理解，但是应该认识到，本发明可以通过不背离本发明原理的其他方式体现。因此，应当理解本发明包括所有可能的实施方式、以及在不背离由所附权利要求提出的本发明原理的情况下能够实施的对所示实施方式的改进形式。

Claims

1.一种铜合金板，其化学组成由：0.7-4.0重量%的镍；0.2-1.5重量%的硅；任选的一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴和不大于1.0重量%的铁；任选的一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%；余量的铜；和不可避免的杂质组成，

其中，所述铜合金板具有满足I{200}/I₀{200}≥1.0的晶体取向，假设在铜合金板表面上在{200}晶面的X射线衍射强度为I{200}，纯铜标准粉末的{200}晶面上的X射线衍射强度为I₀{200}，和

所述铜合金板的晶体取向满足I{200}/I{422}≥15，假设铜合金板表面上在{422}晶面的X射线衍射强度为I{422}。

2.如权利要求1所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的平均晶粒尺寸D为6-60微米范围，所述平均晶粒尺寸D是在不包括孪晶晶界，同时区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的。

3.如权利要求2所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的平均孪晶密度N_G=(D-D_T)/D_T，所述N_G不小于0.5，所述平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸D_T获得，所述平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下是通过根据JIS H0501的截面方法获得的。

4.如权利要求1所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的抗张强度不小于700兆帕。

5.如权利要求1所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的抗张强度不小于800兆帕，所述晶体取向满足I{200}/I{422}≥50。

6.一种铜合金板，其化学组成为由0.7-4.0重量%的镍；0.2-1.5重量%的硅；任选的一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴和不大于1.0重量%的铁；任选的一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%；余量的铜；和不可避免的杂质组成的化学组成，

其中，所述铜合金板的平均晶粒尺寸D在6-60微米范围，所述平均晶粒尺寸是在不包括孪晶晶界，同时区分铜合金板表面上的晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JIS H0501的截面方法获得的，和

其中，所述铜合金板的平均孪晶密度N_G=(D-D_T)/D_T，所述N_G不小于0.5，所述平均孪晶密度由平均晶粒尺寸D和平均晶粒尺寸DT获得，所述平均晶粒尺寸D_T是在包括孪晶晶界，同时不区分铜合金板表面上晶粒边界和孪晶晶界下通过根据JISH0501的截面方法获得的。

7.如权利要求6所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的抗张强度不小于700兆帕。

8.如权利要求6所述的铜合金板，其特征在于，所述铜合金板的抗张强度不小于800兆帕，所述晶体取向满足I{200}/I{422}≥50。

9.一种制造铜合金板的方法，所述方法包括：

熔融与浇铸步骤，对铜合金的原料进行熔融和浇铸，所述铜合金的化学组成由0.7-4.0重量%的镍；0.2-1.5重量%的硅；任选的一种或多种选自以下的元素：0.1-1.2重量%的锡、不大于2.0重量%的锌、不大于1.0重量%的镁、不大于2.0重量%的钴和不大于1.0重量%的铁；任选的一种或多种选自以下的元素：铬、硼、磷、锆、钛、锰、银、铍和混合稀土合金，这些元素的总量不大于3重量%；余量的铜；和不可避免的杂质组成；

热轧步骤，在熔融与浇铸步骤之后，在将温度从950℃降低至400℃的同时进行热轧操作；

第一冷轧步骤，在热轧步骤之后，以不小于30%的压缩比进行冷轧操作；

中间退火步骤，在第一冷轧步骤之后，在450-600℃的加热温度下进行热处理；

第二冷轧步骤，在中间退火步骤之后，以不小于70%的压缩比进行冷轧操作；

固溶处理步骤，在第二冷轧步骤之后，在700-980℃的温度下进行固溶处理；

中间冷轧步骤，在固溶处理步骤之后，以0-50%的压缩比进行冷轧操作；和

时效处理步骤，在中间冷轧步骤之后，在400-600℃的温度下进行时效处理，

其中，进行中间退火步骤的热处理，使得热处理之后的电导率Ea与热处理之前的电导率Eb的比值Ea/Eb等于或大于1.5，同时使得热处理之后的维氏硬度Ha与热处理之前的维氏硬度Hb的比值Ha/Hb等于或小于0.8。

10.如权利要求9所述的制造铜合金板的方法，其特征在于，设定在固溶处理步骤中进行固溶处理的温度和时间，使得固溶处理之后的平均晶粒尺寸在10-60微米范围。

11.如权利要求9所述的制造铜合金板的方法，其特征在于，所述方法进一步包括精冷轧步骤，以在时效处理步骤之后，以不大于50%的压缩比进行冷轧操作。

12.如权利要求9所述的制造铜合金板的方法，其特征在于，所述方法进一步包括低温退火步骤，以在精冷轧步骤之后，在150-550℃的温度下进行热处理。

13.一种电气和电子部件，使用如权利要求1-8中任一项所述的铜合金板作为其材料。

14.如权利要求13所述的电气和电子部件，其特征在于，所述部件为连接件、引线框、继电器和开关中的任何一种。