CN102534298B - 铜合金 - Google Patents

Abstract

本发明的铜合金，以质量％计含有1.5～3.6％的Ni、0.3～1.0％的Si，余量是铜以及不可避免的杂质，其中，该铜合金的晶粒的平均晶粒直径为5μm～30μm，并且，具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率为3％以上，并且，在具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中，Cube取向晶粒所占的面积率为50％以上。由此，提供一种导电性当然良好，还兼具高强度，优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。

Description

铜合金

技术领域

本发明涉及一种导电性良好，还兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金，特别是涉及一种可以适用于构成电气·电子零件的连接器、引线框、继电器、开关等通电零件的电气·电子零件用的铜合金。

背景技术

对于用于构成电气·电子零件的连接器、引线框、继电器、开关等通电零件的铜合金材料，为了抑制通电产生焦耳热，要求有良好的导电性，并且要求有尽量能经受电气·电子零件组装时或工作时被赋予的应力的高强度。另外，一般情况下，电气·电子零件是通过弯曲加工而成型的，对于该被弯曲加工的电气·电子零件用的材料还要求有优异的弯曲加工性。进而，为了确保电气·电子零件的接触可靠性，还要求接触压力随时间降低的现象、即作为相对应力松弛的耐久性的耐应力松弛特性优异。

作为将用于这些通电零件的材料高强度化的方法，一般已知有：大量添加Ni、Si等溶质元素的方法、制造时反复进行退火和轧制的方法、增大时效处理后的精轧(调质处理)率的方法等。但是，Ni、Si等溶质元素的大量添加会导致Ni-Si系夹杂物量增大，产生使弯曲加工性下降这样的问题。另外，增大精轧(调质处理)率的方法会产生Cube取向面积率降低，同样使弯曲加工性下降这样的问题。

另外，作为提高用于通电零件的材料的弯曲加工性的方法，一般已知有：降低精轧(调质处理)率的方法、使晶粒直径微细化的方法、增加Cube取向面积率的方法等。但是，当使晶粒直径微细化时，会产生耐应力松弛特性降低这样的问题。

进而，作为提高用于通电零件的材料的耐应力松弛特性的方法，一般已知有：降低精轧(调质处理)率的方法、使晶粒直径粗大化的方法。

因此，可以说即使使用目前的各种技术，同时实现用于构成电气·电子零件的通电零件的材料的高强度化、弯曲加工性的提高、耐应力松弛特性的提高也是非常困难。因而，鉴于目前对制作的各通电零件所要求的特性，不得不采用通过使这些各特性保持适当的均衡来相适应这样的方法。特别是铜合金中的科森合金(Cu-Ni-Si系铜合金)，由于这些各特性优异，并且廉价，因此作为适合于构成电气·电子零件的通电零件的铜合金材料，近年来被广泛采用。

另外，近年来，电子设备的小型化以及轻质化正在发展，对于用于端子·连接器用的铜合金材料，存在特别是高强度薄壁化的要求越来越高的倾向。因而，即使在强度方面，从接触压力强度这样的观点出发，也存在特别要求轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)高的倾向。

但是，特别是科森合金有轧制平行方向(L.D.方向)和轧制垂直方向(T.D.方向)的强度差大这样的特征、即轧制垂直方向的强度相对低于轧制平行方向的强度的特征。另外，也有拉伸强度(TS)和0.2％屈服强度(YP)之差较大的特征。因此，将该科森合金用于端子·连接器的情况下，会产生轧制垂直方向的屈服强度降低，接触压力强度不足等问题。

近年来，提出了各种改善该科森合金的弯曲加工性的方法。例如，根据专利文献1，作为提高科森合金的弯曲加工性的有效方法，提出了控制晶粒的集合组织的技术。其专利文献1公开的铜合金板是，将包含2.0～6.0质量％的Ni，以Ni/Si的质量比计为4～5的范围的Si的科森合金的平均晶粒直径设定为10μm以下，并且根据SEM-EBSP法的测定结果，具有Cube取向{001}<100>的比例为50％以上的集合组织，并且，不具有通过利用300倍的光学显微镜进行的组织观察而可以观察到的层状边界。

另外，根据专利文献2提出了如下电气·电子设备用铜合金，即，将来自含有0.5～4.0质量％的Ni、0.5～2.0质量％的Co、0.3～1.5质量％的Si的铜合金的材料表面中的{111}面的衍射强度设定为I{111}，来自{200}面的衍射强度作为I{200}，来自{220}面的衍射强度设定为I{220}，来自{311}面的衍射强度设定为I{311}，这些衍射强度中来自{200}面的衍射强度的比例设定为R{200}＝I{200}/(I{111}+I{200}+I{311})的情况下，R{200}为0.3以上。

另外，根据专利文献3提出了如下铜合金板材，即，以质量％计，在含有0.7～2.5％的Ni、0.2～0.7％的Si的铜合金板材中，通过满足3.0≤I{220}/I0{200}≤6.0、1.5≤I{220}/I0{200}≤2.5，可维持科森合金的高强度和优异的弯曲加工性，同时可改善那些特性的各向异性。

另外，根据专利文献4提出了如下铜合金板材，即，以质量％计，在含有0.7～4.2％的Ni、0.2～1.0％的Si的铜合金板材中，通过满足I{420}/I0{420}＞1.0，可维持高强度以及高导电性，同时可呈现优异的弯曲加工性和耐应力松弛特性。

另外，根据专利文献5提出了如下铜合金板材，即，将含有0.7～4.0质量％的Ni和0.2～1.5质量％的Si的铜合金的板面中的{200}晶面的X射线衍射强度设定为I{200}，纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设定为I0{200}时，通过具有满足I{200}/I0{200}≥1.0的结晶取向，在保持高强度的同时，各向异性少，并且具有优异的弯曲加工性，而且具有优异的耐应力松弛特性。

专利文献1：日本特开2006-152392号公报

专利文献2：日本特开2009-7666号公报

专利文献3：日本特开2008-13836号公报

专利文献4：日本特开2008-223136号公报

专利文献5：日本特开2010-275622号公报

发明内容

本发明是鉴于上述现有的情况而完成的，其课题在于，提供一种导电性当然良好，还兼具高强度，优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。

第1项发明是一种铜合金，以质量％计含有1.5～3.6％的Ni、0.3～1.0％的Si，余量是铜以及不可避免的杂质，其中，该铜合金的晶粒的平均晶粒直径为5μm～30μm，并且，具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率为3％以上，并且，在具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中，Cube取向晶粒所占的面积率为50％以上。

第2项发明是第1项发明所述的铜合金，以质量％计还含有0.05～3.0％的Sn和/或0.05～3.0％的Zn。

第3项发明是第1或者第2项发明所述的铜合金，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。

第4项发明是一种铜合金，其特征在于，以质量％计含有1.5～3.6％的Ni、0.3～1.0％的Si，余量是铜以及不可避免的杂质，该铜合金的平均晶粒直径为15～40μm，并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，Cube取向{001}<100>的平均面积率为45％以上，而且KAM值为1.0～3.0。

第5项发明是第4项发明所述的铜合金，以质量％计还含有0.05～3.0％的Sn和/或0.05～3.0％的Zn。

第6项发明是第4或者第5项发明所述的铜合金，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。

第7项发明是一种铜合金，其特征在于，以质量％计含有2.0～3.6％的Ni、0.4～1.0％的Si、0.05～1.5％的Sn、0.05～3.0％的Zn，余量是铜以及不可避免的杂质，该铜合金的平均晶粒直径为10μm～40μm，并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，Cube取向{001}<100>的平均面积率为20％以上，而且1/4t(t为板厚)部和1/2t部的Cube取向的面积率之差为5％以内，并且，KAM值为1.00以上3.00以下。

第8项发明是第7项发明所述的铜合金，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。

需要说明的是，在以后的说明中，将第1～3项发明的铜合金也称为第一铜合金，将第4～6项发明的铜合金也称为第二铜合金，将第7～8项发明的铜合金也称为第三铜合金。

根据本发明，可以得到作为铜合金的特性的导电性当然良好，还兼具高强度，优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性，即弯曲加工性以及耐应力松弛特性优异的高强度铜合金。

附图说明

图1是表示实施例中求得铜合金的耐应力松弛特性的试验方法，表示对短条状测试片赋予挠曲量的状态的正面图。

图2是表示实施例中求得铜合金的耐应力松弛特性的试验方法，表示去掉挠曲量时的永久挠曲的正面图。

符号说明

1...短条状测试片

2...刚体试验台

具体实施方式

<第一铜合金>

下面，就本发明的第一铜合金进行说明。

作为将铜合金进行高强度化的方法的最有效的方法是增大精轧(调质处理)率的方法。但是，增大精轧(调质处理)率时，相反地会使铜合金的弯曲加工性以及耐应力松弛特性降低。另外，提高耐应力松弛特性的最有效的方法是增大铜合金的晶粒直径。但是，增大晶粒直径时，相反地会使铜合金的弯曲加工性降低。因此，要想利用目前的技术得到兼有强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性这样的诸特性的铜合金，必须采用控制精轧(调质处理)率或晶粒直径，适当均衡强度、弯曲加工性、耐应力松弛特性的方法，不可能得到兼具高强度，优异的弯曲加工性，优异的耐应力松弛特性这样的互相矛盾的特性的铜合金。

本发明人等鉴于这样的目前的课题，为了得到兼具高强度、优异的弯曲加工性、优异的耐应力松弛特性的铜合金，进行了潜心实验、研究。

本发明人等判断铜合金的晶粒直径是用于得到兼具高强度、优异的弯曲加工性、优异的耐应力松弛特性的铜合金的关键要素，开始进行研究。其结果发现，通过使铜合金的晶粒组织中混杂微细的晶粒和某种程度粗大的晶粒，可以抑制只存在粗大的晶粒时产生的弯曲加工时的晶间裂纹。另外还发现，通过使一部分铜合金的晶粒增大，可以得到优异的耐应力松弛特性。

进而，本发明人等利用SEM-EBSP对晶粒直径的大小和晶体取向实施了详细的调查，结果发现，通过使铜合金的晶粒组织中适量分散比较粗大的Cube取向晶粒，特别是弯曲加工性变得良好。需要说明的是，该Cube取向晶粒和其它取向晶粒相比是滑移系较多的取向晶粒，因此可推测，即使某种程度存在比较粗大的Cube取向晶粒，弯曲加工性也不会变差。

本发明人等根据上面的实验、研究的见解，结果发现，将铜合金中的晶粒的平均晶粒直径设定为5μm～30μm，而且将具有其平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒在晶粒组织中所占的面积率设定为3％以上，进而，将具有其平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的50％以上的晶粒设定为Cube取向晶粒，由此可以得到作为本发明的课题的兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。

下面，对于第一铜合金的实施方式，连同各必要条件具体进行说明，首先，就有关第一铜合金的晶粒组织的必要条件依次进行说明。

(平均晶粒直径)

铜合金的平均晶粒直径设定为5μm～30μm。当平均晶粒直径低于5μm时，耐应力松弛特性下降。另一方面，当平均晶粒直径超过30μm时，铜合金的弯曲加工性下降，例如，按照日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准，弯曲加工性变差为D以下。因此，将铜合金的平均晶粒直径的下限设定为5μm、上限设定为30μm。需要说明的是，更优选的平均晶粒直径的下限为8μm、上限为25μm。

(具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率)

在具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率(具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的全部晶粒的面积/全部晶粒的面积)低于3％的情况下，不能同时实现优异的耐应力松弛特性和优异的弯曲加工性。因此，将具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率的下限设定为3％。更优选的下限为5％。另一方面，可以推测，具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率越大，同时提高耐应力松弛特性和弯曲加工性越有效，但是实际上现有技术难以使具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率大于20％。

(Cube取向晶粒所占的面积率)

Cube取向{001}<100>是更多的滑移系可以活动的取向。在具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中，将Cube取向晶粒所占的面积率(具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的Cube取向晶粒的面积/具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的所有晶粒的面积)设定为50％以上，由此可以提高铜合金的弯曲加工性。在其面积率低于50％的情况下，铜合金的弯曲加工性会降低，例如，按照日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准，弯曲加工性变差为D以下。更优选的Cube取向晶粒所占的面积率为70％以上。

(平均晶粒直径、集合组织的测定方法)

使用在场发射扫描电子显微镜(Field Emission Scanning ElectronMicroscope：FESEM)上装载有电子背散射衍射花样[EBSP：Electron BackScattering(Scattered)Pattern]系统的晶体取向解析法，在本发明中，测定产品铜合金的厚度方向的表面部的集合组织，进行晶粒直径的测定。

在EBSP法中，对固定在FESEM的镜筒内的试样照射电子束，在屏幕上投影EBSP。用高灵敏度照相机对其进行拍摄，以图像的形式输入计算机。在计算机中，解析该图像，和通过使用已知的晶系的模拟产生的图案进行比较，由此可确定晶体的取向。计算出的晶体的取向以三维欧拉角(オイラ一角)的形式和位置坐标(x、y)等一起来记录。由于对全部测定点自动进行该工艺，因此，在测定结束时可以得到数万～数十万点的晶体取向数据。

在此，在普通的铜合金板的情况下，主要形成由如下所示的被称作Cube取向、Goss取向、Brass取向、Copper取向、S取向等的许多取向因子构成的集合组织，存在与其相应的晶面。这些情况被记载于例如长岛晋一编著的“集合组织”(丸善株式会社刊)或轻金属学会“轻金属”概述Vol.43、1993、P285-293等。即使是在同一晶系的情况下，这些集合组织的形成也根据加工、热处理方法而不同。在通过轧制形成板材的集合组织的情况下，用轧制面和轧制方向表示，轧制面用{ABC}表示，轧制方向用<DEF>表示(ABCDEF表示整数)。基于该表示，各取向可如下所述来表示。

Cube取向{001}<100>

Goss取向{011}<100>

Rotated-Goss取向{011}<011>

Brass取向{011}<211>

Copper取向{112}<111>

(或者D取向{4411}<11118>

S取向{123}<634>

B/G取向{011}<511>

B/S取向{168}<211>

P取向{011}<111>

在本发明中，由这些晶面偏离±15°以内的取向的基本上属于同一晶面(取向因子)。另外，将相邻的晶粒的取向差为5°以上的晶粒的边界定义为晶界。

而且，在本发明中，对测定面积300×300μm以0.5μm跨距(ピツチ)照射电子束，将根据上述晶体取向解析法测定的晶粒数设定为n、分别测定的晶粒直径设定为x时，用(∑x)/n计算出平均晶粒直径。

另外，对于具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率，通过对测定面积300×300μm以0.5μm跨距照射电子束，求得相应的晶粒的合计面积，利用(具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的全部晶粒的面积/全部晶粒的面积)这样的计算来求得。

另外，对于具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中Cube取向晶粒所占的面积率，对测定面积300×300μm以0.5μm跨距照射电子束，测定通过利用上述晶体取向解析法测定的相应的Cube取向晶粒的面积，利用(具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的Cube取向晶粒的面积/具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的全部晶粒的面积)这样的计算来求得。

需要说明的是，晶体取向分布有可能在板厚方向上有分布。因而，优选通过在板厚方向任意取几点来获取平均而求得。

(铜合金的化学成分组成)

其次，就第一铜合金的成分限定理由进行说明。下面，对于各元素的含量(比率)，仅记载为％，但是均表示质量％。

Ni：1.5％～3.6％

对于Ni而言，通过使其和Si的化合物结晶或者析出，具有确保铜合金的强度以及导电率的作用。Ni的含量低于1.5％时，析出物的生成量不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Ni的含量超过3.6％时，会使导电率下降，而且粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Ni的含量设定为1.5％～3.6％的范围。

需要说明的是，根据Ni的含量，可达到的强度水平不同。Ni的含量为1.5％～低于2.0％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)可达到650MPa以上，弯曲加工性可达到日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准B以上。另一方面，Ni的含量为2.0％～3.6％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)可达到700MPa以上，弯曲加工性可达到日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准C以上。

Si：0.3％～1.0％

对于Si而言，通过使其和Ni的化合物结晶或者析出，可提高铜合金的强度以及导电率。Si的含量低于0.3％时，析出物的生成不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Si的含量超过1.0％时，会使粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Si的含量设定为0.3％～1.0％的范围。

需要说明的是，根据Si的含量，可达到的强度水平也不同。Si的含量为0.3％～低于0.5％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)可达到650MPa以上，弯曲加工性可达到日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准B以上。另一方面，Si的含量为0.5％～1.0％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)可达到700MPa以上，弯曲加工性可达到日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准C以上。

对于本发明的铜合金而言，除了以上元素外，由铜和不可避免的杂质构成，但也可以单独含有或者复合含有以下元素。

Zn：0.05％～3.0％

Zn是对改善用于电子零件的接合的Sn镀层及锡焊的耐热剥离性、抑制热剥离有效的元素。为了有效地发挥这样的效果，需要含有0.05％以上的Zn。但是，Zn的含量超过3.0％时，反而会使熔融Sn或锡焊的吸水伸长率变差，另外，导电率也显著降低。因而，含有Zn的情况下，在考虑耐热剥离性提高效果和导电率降低作用的基础上，将其设定为0.05％～3.0％的范围。

Sn：0.05％～3.0％

Sn在铜合金中固溶而有助于提高强度。为了有效地发挥该效果，需要含有0.05％以上的Sn。但是，Sn的含量超过3.0％时，其效果饱和，并且会使导电率显著降低。因而，含有Sn的情况下，在考虑强度提高效果和导电率降低作用的基础上，将其设定为0.05％～3.0％的范围。

Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上合计为0.01％～3.0％

这些元素对晶粒微细化有效。另外，通过使其和Si之间形成化合物，可提高强度、导电率。在有效发挥这些效果的情况下，需要选择性地含有合计为0.01％以上的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。但是，这些元素的合计含量超过3.0％时，会使化合物变得粗大，损害弯曲加工性。因而，选择性地含有的情况下的这些元素的含量设定为合计0.01％～3.0％的范围。

(制造条件)

第一铜合金(铜合金板)和制造一般的铜合金的情况一样，可以经过热轧、冷轧、固溶化处理、时效处理、冷轧进行制造，但是本发明人等潜心研究了用于制造第一铜合金的制造条件，结果确认，通过特别钻研热轧工序，可以制造本发明设想的兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。下面对其制造条件进行详细地说明。

需要说明的是，第一铜合金基本上是轧制而成的铜合金板，将其沿宽度方向开有狭缝的条或将这些板、条进行卷绕而成的铜合金板也包含于第一铜合金。

对于热轧工序，优选在热轧结束后的冷却期间的400～600℃的温度范围保持10分钟以上的条件下进行，接着进行急冷。保持温度低于400℃或者超过600℃、或者保持时间低于10分钟时，容易使具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率低于3％。或者容易使在具有其平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中Cube取向晶粒所占的面积率低于50％。该情况下，无法同时提高弯曲加工性和耐应力松弛特性。

优选将随后的固溶化处理的升温速度设定为0.1℃/s以下，优选将降温速度设定为100℃/s以上。升温速度大于0.1℃/s的情况下，会使具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率低于3％，该情况下无法同时提高弯曲加工性和耐应力松弛特性。另一方面，降温速度缓慢于100℃/s时，会导致冷却中发生析出，该情况下，会导致在随后的时效处理中无法得到充分的析出而引起强度下降。

另外，优选将固溶化处理温度设定为750～900℃。固溶化处理温度低于750℃时，容易使晶粒的平均晶粒直径小于5μm，耐应力松弛特性容易变差。另一方面，固溶化处理温度高于900℃时，容易使晶粒的平均晶粒直径大于30μm，弯曲加工性容易变差。

固溶化处理后，与普通的铜合金的制造工序一样，经过时效处理-最终冷轧(-低温退火)这样的工序，由此可制造第一铜合金。时效处理中的时効温度和制造普通铜合金的情况一样，优选设定为400～550℃。

另外，优选将最终冷轧的压下率设定为25～60％。其压下率小于25％的情况下，容易使轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)变小，强度下降。另一方面，压下率超过60％的情况下，往往无法得到充分的弯曲加工性。

<第二铜合金>

其次，就本发明的第二铜合金进行说明。

本发明人等在上述现有的铜合金的高强度化方法的基础上，关注和位错密度有关的KAM(Kerner Average Misorientation)值，通过用SEM-EBSP详细地调查其KAM值，发现可以估计为了使铜合金高强度化而必要的最终冷轧的压下率。

另外，本发明人等在铜合金的制造工序中，用SEM-EBSP详细地调查最终冷轧前后的集合组织，发现即使对铜合金实施轧制，也残存许多保持轧制前的晶体取向不变的晶粒。即，确认了如果最终冷轧前的Cube取向{001}<100>的面积率高，则能够在较高的状态下保持最终冷轧后的Cube取向的面积率。在之前所示的专利文献1以及专利文献2记载的技术中，为了控制集合组织而将最终轧制率控制在低水平，但是本发明人等发现，在铜合金的制造工序中，通过在反复实施两次固溶化处理的基础上，同时钻研固溶化处理方法，即使提高最终轧制率，也可以提高Cube取向的面积率。

另外，还发现晶粒直径越大越可以提高Cube取向的面积率。特别是在晶粒直径为40μm以下的情况下，可以确认Cube取向的面积率增大对弯曲加工性提高的贡献超过晶粒粗大化对弯曲加工性下降的贡献。因此发现，为了提高耐应力松弛特性，即使增大晶粒直径至一定的大小(40μm)，也可以充分地维持弯曲加工性。需要说明的是，通过钻研固溶化处理方法，可增大晶粒直径。

根据上面的实验、研究的见解，结果本发明人等发现，通过将铜合金的平均晶粒直径设定为15～40μm，并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，将Cube取向{001}<100>的平均面积率设定为45％以上，进而，将KAM值设定为1.0～3.0，可以得到作为本发明的课题的兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。

下面，就第二铜合金的实施方式，连同各必要条件具体进行说明，首先，就有关第二铜合金的组织的必要条件依次进行说明。需要说明的是，在下面的说明中，记载平均晶粒直径、集合组织中的平均面积率的情况下，有时也省略“平均”而仅记载为晶粒直径、面积率。

(平均晶粒直径)

铜合金的平均晶粒直径设定为15～40μm。晶粒直径为40μm以下时，Cube取向的面积率增大对弯曲加工性提高的贡献程度超过晶粒粗大化对弯曲加工性下降的贡献程度，铜合金的弯曲加工性提高。但是，晶粒直径超过40μm时，晶粒粗大化的贡献占优势，弯曲加工性下降。因此，将晶粒直径的上限设定为40μm。更优选的晶粒直径为30μm以下。另一方面，晶粒直径低于15μm时，耐应力松弛特性变差。

(Cube取向的平均面积率)

Cube取向{001}<100>是更多的滑移系可以活动的取向。通过以面积率计使该Cube取向累积45％以上，可以抑制局部变形的扩展，提高铜合金的弯曲加工性。该Cube取向晶粒的累积率(面积率)过低时，无法抑制上述的局部变形的扩展，铜合金的弯曲加工性下降。因而，在本发明中，将Cube取向{001}<100>的平均面积率设定为45％以上，更优选50％以上。另一方面，有铜合金的晶粒直径越大Cube取向的面积率越高的倾向。因此，可认为可以得到优异的弯曲加工性的晶粒直径在40μm以下的范围内，将Cube取向的面积率设定为70％以上是困难的。因此，实质的Cube取向的面积率的范围为45～70％。

(KAM值)

KAM值设定为1.0～3.0。KAM值低于1.0时，位错密度不充分，因此，和拉伸强度相比，屈服强度相当小，其结果，垂直于轧制方向的方向的屈服强度变小。另外，KAM值大于3.0时，位错密度过高，弯曲加工性变差。(平均晶粒直径、集合组织的测定方法)

平均晶粒直径、集合组织的测定方法和第一铜合金中的测定方法一样。

(KAM值的测定方法)

通过用EBSP测定晶粒内的取向差，求得KAM值。将晶粒数设定为n、分别测定的各晶粒的取向差设定为y时，用(∑y)/n定义该KAM值。报道有该KAM值和位错密度相关，其事实上，例如，“材料”(Journal of theSociety of Materials Science、Japan)Vol.58、N0.7、P568574、July2009等中有报道。

(铜合金的化学成分组成)

其次，就第二铜合金的成分限定理由进行说明。下面，对于各元素的含量，仅记载为％，但是均表示质量％。

Ni：1.5～3.6％

对于Ni而言，通过使其和Si的化合物结晶或者析出，具有确保铜合金的强度以及导电率的作用。Ni的含量低于1.5％时，析出物的生成量不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Ni的含量超过3.6％时，会使导电率下降，而且粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Ni的含量设定为1.5％～3.6％的范围。

需要说明的是，根据Ni的含量，铜合金的强度水平不同。Ni的含量为1.5％以上低于2.0％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上，此时，弯曲加工性为日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准A～B。另外，Ni的含量为2.0％～3.6％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上，此时，弯曲加工性为日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准A～C。

Si：0.3～1.0％

对于Si而言，通过使其和Ni的化合物结晶或者析出，可提高铜合金的强度以及导电率。Si的含量低于0.3％时，析出物的生成不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Si的含量超过1.0％时，会使粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Si的含量设定为0.3％～1.0％的范围。

需要说明的是，根据Si的含量，铜合金的强度水平也不同。Si的含量为0.3％以上低于0.5％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上。此时，弯曲加工性为日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准A～B。另外，Si的含量为0.5～1.0％的情况下，轧制垂直方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上。此时，弯曲加工性为日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准A～C。

对于第二铜合金而言，除了以上元素外，由铜和不可避免的杂质构成，但也可以单独含有或者复合含有以下元素。

Zn：0.05％～3.0％

Zn是对改善用于电子零件的接合的Sn镀层及锡焊的耐热剥离性，抑制热剥离有效的元素。为了有效地发挥这样的效果，需要含有0.05％以上的Zn。但是，Zn的含量超过3.0％时，反而会使熔融Sn或锡焊的吸水伸长率变差，另外，导电率也显著降低。因而，含有Zn的情况下，在考虑耐热剥离性提高效果和导电率降低作用的基础上，将其设定为0.05％～3.0％的范围。

Sn：0.05％～3.0％

Sn在铜合金中固溶而有助于提高强度。为了有效地发挥该效果，需要含有0.05％以上的Sn。但是，Sn的含量超过3.0％时，其效果饱和，并且会使导电率显著降低。因而，在考虑强度提高效果和导电率降低作用的基础上，Sn设定为0.05％～3.0％的范围。

Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上合计为0.01％～3.0％

这些元素对晶粒微细化有效。另外，通过使其和Si之间形成化合物，可提高强度、导电率。在有效发挥这些效果的情况下，需要选择性地含有合计为0.01％以上的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。但是，这些元素的合计含量超过3.0％时，会使化合物变得粗大，损害弯曲加工性。因而，选择性地含有的情况下的这些元素的含量设定为合计0.01％～3.0％的范围。需要说明的是，在后述的实施例中，仅举出这些元素的一种的例子，但是这些元素显现出上述共同的效果，即使以上述规定的合计含量计含有两种以上这些元素，也显现出同样的效果。

(制造条件)

为了制造第二铜合金(铜合金板)，在铜合金的一系列的制造工序中，在反复实施2次固溶化处理的基础上，同时需要钻研固溶化处理方法。对其一系列的制造工序按照工序依次进行说明时，为热轧、冷轧、固溶化处理(第一次)、冷轧、固溶化处理(第二次)、时效处理、冷轧的顺序。此时，也可以反复进行两次以上的固溶化处理。为了制造第二铜合金，在这些一系列的工序中，需要研究固溶化处理(第一次、第二次)，进行详细控制。

固溶化处理(第一次)、固溶化处理(第二次)均将升温速度设定为0.1℃/s以下，将降温速度设定为100℃/s以上。升温速度快于0.1℃/s时，难以使铜合金的Cube取向的面积率为45％以上，弯曲加工性下降至日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准D以下。另一方面，降温速度慢于100℃/s时，会导致冷却中产生析出，在随后的时效处理中无法得到充分的析出，铜合金的强度降低。

另外，将固溶化处理(第一次)的处理温度设定为750～850℃，将固溶化处理(第二次)的处理温度设定为固溶化处理(第一次)的处理温度以上且低于900℃。至少一个固溶化处理(第一次、第二次)的处理温度低于上述的最低温度的情况下，难以使铜合金的Cube取向的面积率为45％以上，弯曲加工性变差。另一方面，至少一个固溶化处理(第一次、第二次)的处理温度高于上述的最高温度的情况下，会使铜合金的平均晶粒直径为40μm以上的可能性升高，弯曲加工性变差。

固溶化处理后，和制造一般的铜合金的情况一样，实施时效处理-最终冷轧-低温退火，由此可制造第二铜合金。需要说明的是，优选时效处理温度设定为400～500℃。另外，最终冷轧的压下率设定为25～60％。该压下率小于25％的情况下，KAM值变小，强度降低。另一方面，压下率大于60％时，经常会使KAM值超过3.0，无法得到充分的弯曲加工性。

<第三铜合金>

其次，就本发明的第三铜合金进行说明。

本发明人等从铜合金的制造工序进行研究，在其制造工序中，用SEM-EBSP对最终冷轧前后的集合组织进行详细地调查，发现即使对铜合金实施轧制，也残存许多保持轧制前的晶体取向不变的晶粒。即，确认了如果最终冷轧前的Cube取向{001}<100>的面积率高，则能够在较高的状态下保持最终冷轧后的Cube取向的面积率。在之前所示的专利文献1以及专利文献2记载的技术中，为了控制集合组织而将最终轧制率控制在低水平，但是本发明人等发现，在铜合金的制造工序中，即使提高其最终轧制率，也可以控制集合组织。

进而，本发明人等进行了研究，结果还发现，如果板厚方向的Cube取向的面积率存在不均，就无法充分地提高弯曲加工性，通过减少板厚方向的Cube取向的面积率的不均，可确实提高弯曲加工性。

另外，还发现晶粒直径越大越可以提高Cube取向的面积率。特别是在晶粒直径为40μm以下的情况下，可以确认Culbe取向的面积率增大对弯曲加工性提高的贡献超过晶粒粗大化对弯曲加工性下降的贡献。因此发现，为了提高耐应力松弛特性，即使增大晶粒直径至一定的大小(40μm)，也可以充分地维持弯曲加工性。需要说明的是，通过钻研固溶化处理方法，可增大晶粒直径。

根据上面的实验、研究的见解，结果发现，通过将铜合金的平均晶粒直径设定为10μm～40μm，并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，将Cube取向{001}<100>的平均面积率设定为20％以上，进而，将1/4t(t为板厚)部和1/2t部的Cube取向的面积率之差设定为5％以内，此外还将KAM(Kernel Average Misorientation)值设定为1.00～3.00，可以得到作为本发明的课题的兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。

下面，就第三铜合金的实施方式，连同各必要条件具体进行说明，首先，就有关第三铜合金的组织的必要条件依次进行说明。需要说明的是，在下面的说明中，记载平均晶粒直径、集合组织中的平均面积率的情况下，有时也省略“平均”而仅记载为晶粒直径、面积率。

(平均晶粒直径)

铜合金的平均晶粒直径设定为10～40μm。晶粒直径为40μm以下时，Cube取向的面积率增大对弯曲加工性提高的贡献程度超过晶粒粗大化对弯曲加工性下降的贡献程度，铜合金的弯曲加工性提高。但是，晶粒直径超过40μm时，晶粒粗大化的贡献占优势，弯曲加工性下降。因此，将晶粒直径的上限设定为40μm。更优选的晶粒直径为30μm以下。另一方面，晶粒直径低于10μm时，耐应力松弛特性变差。更优选的晶粒直径为15μm以上。

(Cube取向的平均面积率)

Cube取向{001}<100>是更多的滑移系可以活动的取向。通过以面积率计使该Cube取向累积20％以上，可以抑制局部变形的扩展，提高铜合金的弯曲加工性。该Cube取向晶粒的累积率(面积率)过低时，无法抑制上述的局部变形的扩展，铜合金的弯曲加工性下降。因而，在本发明中，将Cube取向{001}<100>的平均面积率设定为20％以上，更优选25％以上。需要说明的是，本发明中对Cube取向的平均面积率的上限没有特别规定，但是使Cube取向的面积率为70％以上是困难的。因此，实际的Cube取向的面积率的范围为20～70％。

(Cube取向的面积率之差)

1/4t(t为板厚)部的面积率和1/2t部的Cube取向的面积率是同一Cube取向的面积率，但是有时其面积率产生不均。其面积率之差(不均)超过5％时，铜合金的弯曲加工性下降。因而，需要将上述Cube取向的面积率之差抑制在5％以内，这样通过将Cube取向的面积率之差设定为5％以内，可提高铜合金的弯曲加工性。

(KAM值)

KAM值设定为1.00～3.00。KAM值低于1.00时，位错密度不充分，因此，和拉伸强度相比，屈服强度相当小，其结果，垂直于轧制方向的方向的屈服强度变小。另外，KAM值大于3.00时，位错密度过高，弯曲加工性变差。

(平均晶粒直径、集合组织、KAM值的测定方法)

平均晶粒直径、集合组织、KAM值的测定方法和第一铜合金以及第二铜合金中的测定方法一样。

(铜合金的化学成分组成)

其次，就第三铜合金的成分限定理由进行说明。下面，对于各元素的含量(比率)，仅记载为％，但是均表示质量％。

Ni：2.0～3.6％

对于Ni而言，通过使其和Si的化合物结晶或者析出，具有确保铜合金的强度以及导电率的作用。Ni的含量低于2.0％时，析出物的生成量不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Ni的含量超过3.6％时，会使导电率下降，而且粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Ni的含量设定为2.0～3.6％的范围。

Si：0.4～1.0％

对于Si而言，通过使其和Ni的化合物结晶或者析出，可提高铜合金的强度以及导电率。Si的含量低于0.4％时，析出物的生成不充分，无法得到目标强度，而且，会使铜合金组织的晶粒粗大化。另一方面，Si的含量超过1.0％时，会使粗大的析出物的数量过多，弯曲加工性下降。因而，Si的含量设定为0.4～1.0％的范围。

Zn：0.05～3.0％

Zn是对改善用于电子零件的接合的Sn镀层及锡焊的耐热剥离性，抑制热剥离有效的元素。为了有效地发挥这样的效果，需要含有0.05％以上的Zn。但是，Zn的含量超过3.0％时，反而会使熔融Sn或锡焊的吸水伸长率变差，另外，导电率也显著降低。另外，Cube取向面积率也下降。因而，在考虑耐热剥离性提高效果和导电率降低作用的基础上，Zn设定为0.05～3.0％的范围。

Sn：0.05～1.5％

Sn在铜合金中固溶而有助于提高强度。为了有效地发挥该效果，需要含有0.05％以上的Sn。但是，Sn的含量超过1.5％时，其效果饱和，并且会使导电率显著降低。另外，Cube取向面积率也下降。因而，在考虑强度提高效果和导电率降低作用的基础上，Sn设定为0.05～1.5％的范围。

对于第三铜合金而言，除了以上元素外，由铜和不可避免的杂质构成，但也可以单独含有或者复合含有以下元素。

Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上合计为0.01％～3.0％

这些元素对晶粒微细化有效。另外，通过使其和Si之间形成化合物，可提高强度、导电率。在有效发挥这些效果的情况下，需要选择性地含有合计为0.01％以上的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上。但是，这些元素的合计含量超过3.0％时，会使化合物变得粗大，损害弯曲加工性。因而，选择性地含有的情况下的这些元素的含量设定为合计0.01％～3.0％的范围。需要说明的是，在后述的实施例中，仅举出这些元素的一种的例子，但是这些元素显现出上述共同的效果，即使以上述规定的合计含量计含有两种以上这些元素，也显现出同样的效果。

(制造条件)

第三铜合金(铜合金板)和制造一般的铜合金的情况一样，可以经过热轧、冷轧、固溶化处理、时效处理、冷轧进行制造，但是本发明人等潜心研究了用于制造第三铜合金的制造条件，结果确认，通过采用以下所示的制造条件，可以制造本发明设想的兼具高强度、优异的弯曲加工性以及优异的耐应力松弛特性的铜合金。下面对其制造条件进行详细地说明。

需要说明的是，第三铜合金基本上是轧制而成的铜合金板，将其沿宽度方向开有狭缝的条或将这些板、条卷绕而成的铜合金板也包含于第三铜合金。

首先，优选使热轧之后的冷轧下的压下率高于通常的铜合金制造下的压下率，设定为90％以上的强压下的压下率。压下率达不到90％的情况下，随后的工序的固溶化处理时Cube取向的晶粒无法扩展，另外，容易使板厚方向的Cube取向的晶粒的面积率的不均增大。

随后的固溶化处理是为了得到目标晶粒直径以及集合组织的重要工序。特别是在固溶化处理中需要控制其处理温度和升温速度。

固溶化处理湿度(T)优选设定为满足40×Ni添加量(质量％)+650≤T≤40×Ni添加量(质量％)+740这样的条件式的范围。固溶化处理温度(T)低于由该条件式求得的下限温度时，容易使得到的铜合金的平均晶粒直径低于10μm，容易使耐应力松弛特性不充分。另外，无法充分地进行固溶，在随后的时效处理中析出不充分，铜合金的强度降低。另一方面，固溶化处理温度(T)高于由该条件式求得的上限温度时，容易使晶粒直径超过40μm，容易使弯曲加工性变差。

固溶化处理的升温速度优选设定为0.1℃/s以下。升温速度大于0.1℃/s的情况下，有时容易使Cube取向的面积率变小，弯曲加工性变差。

另外，优选固溶化处理温度T达到最高到达点之后保持5～30分钟的时间。其保持时间低于5分钟的情况下，容易使铜合金的板厚方向产生温度不均，容易使板厚方向的Cube取向的面积率的不均增大。另一方面，其保持时间超过30分钟的情况下，有时容易使铜合金的平均晶粒直径变大，弯曲加工性变差。

固溶化处理后，与普通的铜合金的制造工序一样，经过时效处理-最终冷轧(-低温退火)或者最终冷轧-时效处理(-低温退火)这样的工序，由此可制造第三铜合金。不管是经过哪种工序的情况，和通常制造铜合金的情况一样，时效处理中的时效温度均优选设定为400～550℃。

另外，不管是经过哪种工序的情况，最终冷轧的压下率均优选设定为30～60％。其压下率小于30％的情况下，容易使KAM值为1.00以下，垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)变小，强度降低。另一方面，压下率超过60％的情况下，有时容易使Cube取向的平均面积率变小，弯曲加工性变差。

如上所述，在最终冷轧之后，以降低板材的残留应力，提高弹性界限值和耐应力松弛特性为目的，可以实施低温退火。此时的加热温度优选设定为250～600℃。通过该低温退火，可减少板材内部的残留应力，可以在强度基本不下降的情况下提高弯曲加工性和断裂伸长率。另外，还可以同时提高导电率。但是，该加热温度高于600℃时，容易使KAM值下降而发生软化。另一方面，加热温度低于250℃的情况下，难以充分显现上述的各特性的改善效果。

实施例

下面，举出实施例更具体地说明本发明，但是本发明当然不受下述实施例的限制，也可以在可适合于本发明的宗旨的范围内加以适当变更来实施，其均包含于本发明的技术范围。

<试验A：第一铜合金>

在表1以及表2所示的各种条件下制造表1以及表2所示的各种化学成分组成的Cu-Ni-Si-Zn-Sn系铜合金的铜合金薄板，分别调查平均晶粒直径或集合组织等板组织、强度或导电率、弯曲加工性、耐应力松弛特性等板特性进行评价。将其结果示于表3。

具体的铜合金板的制造方法是，在炭粒炉(クリプトル炉)中，在大气中，碳覆盖下进行溶解，铸造成铸铁制书型铸模，得到具有表1以及表2记载的化学组成的厚度为50mm的铸块。然后，对其铸块的表面进行面切削后，在950℃的温度下，热轧至厚度达到30～6mm，从750℃以上的温度，通过空冷冷却至600～300℃，使用加热至600～300℃的批次(バツチ)退火炉保持1分钟～120分钟之后，在水中进行急冷。接着，除去氧化皮后，进行冷轧，得到厚度为0.20～0.33mm的板。

接着，使用升温速度为0.03～0.05℃/s的批次炉以及升温速度为10～50℃/s的盐浴炉或者通电加热器，在表1以及表2记载的各种条件下进行固溶化处理，其后，进行水冷。

对于这些固溶化处理(退火)后的试样，经过时效处理-最终冷轧或者最终冷轧-时效处理这样的工序，作成厚度为0.15mm的冷轧板。对于该冷轧板，在盐浴炉中，实施480℃×30s的低温退火处理，得到最终的铜合金板。

(金属组织)

平均晶粒直径、本发明中规定的各面积率：

从得到的各铜合金薄板采取组织观察片，在上述的要点下，利用在场发射扫描电子显微镜上装载有电子背散射衍射花样系统的晶体取向解析法，测定平均晶粒直径以及本发明中规定的各面积率。具体而言，机械研磨铜合金薄板的轧制面表面，进而，在抛光研磨后接着进行电解研磨，准备调节好表面的试样。其后，使用日本电子公司制FESEM(JEOL JSM5410)，通过EBSP进行晶体取向测定以及晶粒直径测定。测定区域为300μm×300μm的区域，将测定跨距设定为0.5μm。

测定区域为300μm×300μm的区域，将测定跨距设定为0.5μm。测定面设定为板厚的1/4t部和1/2t部的各3处，由共计6点的平均计算出本发明中规定的各面积率。

拉伸试验：

使用将试验片的长度方向作为轧制方向的JIS 13号B试验片，利用5882型instron公司制万能试验机，在室温、试验速度10.0mm/min、GL＝50mm的条件下实施拉伸试验，测定0.2％屈服强度(MPa)。需要说明的是，在该拉伸试验中，试验同一条件的三根试验片，采用它们的平均值。

导电率：

将试验片的长度方向作为轧制方向，利用铣床加工宽度10mm×长度300mm的条状的试验片，利用双桥式阻力测定装置测定电阻，利用平均截面积法计算出导电率。需要说明的是，在该测定中也测定同一条件的三根试验片，采用它们的平均值。

弯曲加工性：

铜合金板试样的弯曲试验根据下面的方法进行实施。从铜合金板试样切出宽度为10mm、长度为30mm的板材，施加1000kgf(约9800N)的负荷，以弯曲半径0.15mm用GoodWay(弯曲轴垂直于轧制方向)进行90°弯曲。其后，施加1000kgf(约9800N)的负荷，实施180°密合弯曲，用50倍的光学显微镜目测观察弯曲部中有无产生裂纹。此时，裂纹的评价根据日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的A～E进行评价。

耐应力松弛特性：

从铜合金板试样采取试验片，用图1以及图2所示的悬臂方式测定耐应力松弛特性(应力松弛率)。具体而言，首先，从铜合金板试样以长度方向相对板材的轧制方向为垂直方向的方式切出宽度为10mm的短条状试验片1。接下来，将其短条状试验片1的一端固定于刚体试验台2后，在其短条状试验片1的跨长L的部位，如图1所示，赋予d(＝10mm)的大小的挠曲量。需要说明的是，以将相当于材料屈服强度的80％的表面应力负荷于材料的方式确定上述跨长L。在该状态下，将短条状试验片1在烤炉中以180℃保持24小时之后取出，测定除去挠曲量d时的永久应变δ(如图2所示)，由RS＝(δ/d)×100这样的计算式求得应力松弛率(RS：％)。

上面的各试验的结果，将拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上，导电率为30％IACS以上，弯曲试验中的评价为A～B、应力松弛率为20％以下的铜合金板试样或者拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上，导电率为30％IACS以上，弯曲试验中的评价为A～C，应力松弛率为20％以下的铜合金板试样评价为本发明的兼具高强度、高导电性、优异的弯曲加工性、优异的耐应力松弛特性的铜合金。

如表1以及表2所示，作为实施例(发明例)的试样No.1A～18A将化学成分组成、平均晶粒直径、具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率、具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中Cube取向晶粒所占的面积率控制在各规定的范围内。

其结果，对试样No.1A～4A、6A～18A而言，结果满足拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上，导电率为30％IACS以上，弯曲试验中的评价为A～C，应力松弛率为20％以下这样的第一铜合金的必要条件。

另外，对试样No.5A而言，结果满足拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上，导电率为30％IACS以上，弯曲试验中的评价为A～B，应力松弛率为20％以下这样的满足第一铜合金的必要条件。

另一方面，对作为比较例的试样No.19A～23A而言，任一种元素的含量都不满足本发明中规定的范围。另外，对试样No.24A～31A而言，不能将平均晶粒直径、具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率、具有平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中Cube取向晶粒所占的面积率的任1个以上控制在第一铜合金规定的范围内。

其结果，对这些比较例而言，结果如表3所示，至少1项不能满足拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上、导电率为30％IACS以上、弯曲试验中的评价为A～B、应力松弛率为20％以下或者拉伸试验中的垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上、导电率为30％IACS以上、弯曲试验中的评价为A～C、应力松弛率为20％以下这样的必要条件。

<试验B：第二铜合金>…以下2011-40394

在表4所示的各种条件下制造表4所示的各种化学成分组成的Cu-Ni-Si-Zn-Sn系铜合金的铜合金薄板，分别调查平均晶粒直径或集合组织、KAM值等板组织、强度或导电率、弯曲加工性、耐应力松弛特性等板特性进行评价。将其结果示于表5以及表6。

具体的铜合金板的制造方法是，在炭粒炉中，在大气中，碳覆盖下进行溶解，铸造成铸铁制书型铸模，得到具有表4记载的化学组成的厚度为50mm的铸块。然后，对其铸块的表面进行面切削后，在950℃的温度下，热轧至厚度达到20～30mm，从750℃以上的温度，在水中进行急冷。接着，除去表面的氧化皮后，进行冷轧至厚度达到0.25～0.45mm。

接着，使用升温速度为0.03～0.05℃/s的批次炉以及升温速度为10～50℃/s的盐浴炉或者通电加热器，在表4记载的各种条件下，进行固溶化处理(第一次)，其后，进行水冷。

紧接着，对铜合金板实施冷轧，使铜合金板的厚度为0.2～0.35mm。接着，使用升温速度为0.03～0.05℃/s的批次炉以及升温速度为10～50℃/s的盐浴炉或者通电加热器，在表4记载的各种条件下，进行固溶化处理(第二次)，其后，进行水冷。

对于这些固溶化处理(退火)后的试样，经过时效处理-最终冷轧，得到厚度为0.15mm的铜合金板。对于该铜合金板冷轧板，在盐浴炉中，实施480℃×30s的低温退火处理，作成最终的铜合金板。

(金属组织)

平均晶粒直径、各取向的平均面积率以及KAM值：

对于各铜合金薄板，和试验A同样操作，测定平均晶粒直径以及各取向的平均面积率。

另外，KAM值是通过用EBSP测定晶粒内的取向差而求得的。在将晶粒数设定为n、分别测定的各晶粒的取向差设定为y时，该KAM值以(∑y)/n来定义。

拉伸试验：

和试验A同样操作进行拉伸试验。

在该拉伸试验中，在Ni含量为1.5～3.6％、Si含量为0.3～1.0％的范围中，符合Ni含量为1.5％以上且低于2.0％或者Si含量为0.3％以上且低于0.5％这样的条件中的一个条件的情况下，将垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为650MPa以上的铜合金板试样评价为高强度。另外，上述以外，将垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上的铜合金板试样评价为高强度。

导电率：

和试验A同样操作测定导电率。在该测定中，将导电率为30％IACS以上的铜合金板试样评价为具有高导电性。

弯曲加工性：

除将弯曲半径设定为0.10mm以外，和试验A同样操作进行弯曲试验。

在该弯曲试验中，在Ni含量为1.5～3.6％、Si含量为0.3～1.0％的范围中，将符合Ni含量为1.5％以上且低于2.0％或者Si含量为0.3％以上且低于0.5％这样的条件中的一个条件的情况下，将日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准为B以上的铜合金板试样设定为弯曲加工性优异。另外，上述以外，将日本伸铜协会技术标准JBMA-T307记载的评价基准为C以上的铜合金板试样设定为弯曲加工性优异。

耐应力松弛特性：

和试验A同样操作测定耐应力松弛特性(应力松弛率)。在该测定中，将应力松弛率为20％以下的铜合金板试样设定为耐应力松弛特性优异。

对于表4所示的发明例1B～15B而言，如表5所示，平均晶粒直径、Cube取向的平均面积率以及KAM值可控制在各规定的范围内。

其结果，对这些发明例而言，结果如表6所示，满足上述的第二铜合金的合格判定基准。

另一方面，对比较例16B～19B而言，任一种合金元素的含量都不满足本发明规定的范围。另外，对比较例20B～29B而言，不能将平均晶粒直径、Cube取向的平均面积率以及KAM值的任1个以上控制在第二铜合金规定的范围内。

其结果，对这些比较例而言，结果如表6所示，无法满足上述的第二铜合金的合格判定基准中的至少1项。

<试验C：第三铜合金>

在表7以及表8所示的各种条件下制造表7以及表8所示的各种化学成分组成的Cu-Ni-Si-Zn-Sn系铜合金的铜合金薄板，分别调查平均晶粒直径或集合组织、KAM值等板组织，强度或导电率、弯曲加工性、耐应力松弛特性等板特性进行评价。将其结果示于表9～表12。

具体的铜合金板的制造方法是，在炭粒炉中，在大气中，碳覆盖下进行溶解，铸造成铸铁制书型铸模，得到具有表7以及表8记载的化学组成的厚度为50mm的铸块。然后，对其铸块的表面进行面切削后，在950℃的温度下，热轧至厚度达到600～1.25mm，从750℃以上的温度在水中进行急冷。接着，除去氧化皮后，进行冷轧，得到厚度为0.20～0.33mm的板。

接着，使用升温速度为0.03～0.05℃/s的批次炉以及升温速度为10～50℃/s的盐浴炉或者通电加热器，在表7以及表8记载的各种条件下，进行固溶化处理，其后，进行水冷。

对于这些固溶化处理(退火)后的试样，经过时效处理-最终冷轧或者最终冷轧-时效处理这样的工序，作成厚度为0.15mm的冷轧板。对于该冷轧板，在盐浴炉中，实施480℃×30s的低温退火处理，得到最终的铜合金板。

(金属组织)

平均晶粒直径、各取向的平均面税率以及KAM值：

对于各铜合金薄板，和试验A以及试验B同样操作，测定平均晶粒直径、各取向的平均面积率以及KAM值。其中，Cube取向的板厚方向的不均设定为1/4t部的测定数据3点的平均值和1/2t部的测定数据3点的平均值之差。

拉伸试验：

和试验A以及试验B同样操作进行拉伸试验，根据该拉伸试验结果，将垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上的铜合金板试样评价为高强度。

导电率：

和试验A以及试验B同样操作测定导电率。在该测定中，将导电率为35％IACS以上的铜合金板试样评价为具有高导电性。

弯曲加工性；

和试验A同样操作进行弯曲试验。

耐应力松弛特性：

和试验A以及试验B同样操作测定耐应力松弛特性(应力松弛率)。在该测定中，将应力松弛率为20％以下的铜合金板试样评价为耐应力松弛特性优异。

如表7以及表8所示，对发明例1C～15C、30C、31C而言，如表9以及表10所示，平均晶粒直径、Cube取向的平均面积率、Cube取向的面积率之差(不均)以及KAM值可控制在各规定的范围内。

其结果，对这些发明例而言，结果如表11以及表12所示，满足垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上、导电率为35％IACS以上、弯曲加工性的评价为A～C、应力松弛率为20％以下这样的第三铜合金的必要条件。

另一方面，对比较例16C～21C而言，任一种元素的含量都不满足第三铜合金规定的范围。另外，对比较例22C～29C、32C、33C而言，无法将平均晶粒直径、Cube取向的平均面积率、Cube取向的面积率之差(不均)以及KAM值的任1个以上控制在第三铜合金规定的范围内。

其结果，对这些比较例而言，结果如表11以及表12所示，至少1项不能满足垂直轧制方向(T.D.方向)的0.2％屈服强度(YP)为700MPa以上、导电率为35％IACS以上、弯曲加工性的评价为A～C、应力松弛率为20％以下这样的必要条件。

Claims (8)

1.一种铜合金，其特征在于，以质量％计含有1.5～3.6％的Ni、0.3～1.0％的Si，余量是铜以及不可避免的杂质，其中，

该铜合金的晶粒的平均晶粒直径为5μm～30μm，

并且，具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积率为3％以上，

并且，在具有该平均晶粒直径的2倍以上的晶粒直径的晶粒所占的面积中，Cube取向晶粒所占的面积率为50％以上。

2.根据权利要求1所述的铜合金，其中，以质量％计还含有0.05～3.0％的Sn和/或0.05～3.0％的Zn。

3.根据权利要求1或2所述的铜合金，其中，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上的元素。

4.一种铜合金，其特征在于，以质量％计含有1.5～3.6％的Ni、0.3～1.0％的Si，余量是铜以及不可避免的杂质，其中，

该铜合金的平均晶粒直径为15～40μm，

并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，Cube取向{001}<100>的平均面积率为45％以上，

并且，KAM值为1.0～3.0。

5.根据权利要求4所述的铜合金，其中，以质量％计还含有0.05～3.0％的Sn和/或0.05～3.0％的Zn。

6.权利要求4或5所述的铜合金，其中，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者二种以上的元素。

7.一种铜合金，其特征在于，以质量％计含有2.0～3.6％的Ni、0.4～1.0％的Si、0.05～1.5％的Sn、0.05～3.0％的Zn，余量是铜以及不可避免的杂质，其中，

该铜合金的平均晶粒直径为10μm～40μm，

并且，根据SEM-EBSP法的测定结果，Cube取向{001}<100>的平均面积率为20％以上，

并且，1/4t部和1/2t部的Cube取向的面积率之差为5％以内，其中，t为板厚，

并且，KAM值为1.00以上3.00以下。

8.权利要求7所述的铜合金，其中，以质量％计还含有合计为0.01～3.0％的Fe、Mn、Mg、Co、Ti、Cr、Zr中的一种或者两种以上的元素。