CN102666888A - 高强度高导电性铜合金 - Google Patents

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Abstract

本发明提供高强度高导电性铜合金，该高强度高导电性铜合金含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg和大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，剩余部分含有Cu和不可避免的杂质，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。该高强度高导电性铜合金还可以进一步含有大于0.1质量%且小于7质量%的Ni。

Description

高强度高导电性铜合金
技术领域
本发明涉及适用于连接器或引线框等电子电气零部件的高强度高导电性铜合金。
本申请主张基于2010年1月26日在日本申请的日本特愿2010-014398号和2010年1月26日在日本申请的日本特愿2010-014399号的优先权，在此引用其内容。
背景技术
目前，伴随电子设备和电气设备等的小型化，要求用于这些电子设备和电气设备等的连接器端子、引线框等电子电气零部件的小型化和薄型化。因此，作为构成电子电气零部件的材料，要求弹性、强度、导电率优异的铜合金。
于是，作为弹性、强度、导电率优异的铜合金，例如在专利文献1中提供了含有Be的Cu-Be合金。该Cu-Be合金为析出硬化型的高强度合金，通过使CuBe在Cu母相中时效析出，能提高强度而不会降低导电率。
但是，该Cu-Be合金由于含有昂贵的元素Be，所以原料成本非常高。另外，制造Cu-Be合金时，会产生具有毒性的Be氧化物。因此，在制造工序中，需要使制造设备为特殊的结构并严格管理Be氧化物，以使Be氧化物不会误放到外部。
如此，Cu-Be合金存在原料成本和制造成本都很高，非常昂贵的问题。另外，如上所述，由于含有有害元素Be，因此从应对环境方面考虑也会回避。
于是，强烈期望有能够代替Cu-Be合金的材料。
例如在非专利文献1中，作为代替Cu-Be合金的铜合金提出了Cu-Sn-Mg合金。该Cu-Sn-Mg合金为在Cu-Sn合金（青铜）中添加了Mg的合金，且为强度高，弹性优异的合金。
但是，非专利文献1所记载的Cu-Sn-Mg合金中，存在加工时易发生裂纹的问题。非专利文献1所记载的Cu-Sn-Mg合金由于含有较多的Sn，因Sn的偏析而在铸锭内部不均匀地生成低熔点的金属间化合物。如此，若生成低熔点的金属间化合物，则在其后的热处理时，会残留低熔点的金属间化合物。由此，在其后的加工时易发生裂纹。
另外，Sn虽然比Be廉价，但也是比较昂贵的元素。因此，原料成本依然升高。
专利文献1：日本特开平04-268033号公报
非专利文献1：P.A.Ainsworth，C.J.Thwaites，R.Duckett，“Properties andmanufacturing characteristics of precipitation-hardening tin-magnesium bronze”，Metals Technology，August(1974)，p.385-390
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于，提供不含有Be，原料成本和制造成本低，抗拉强度和导电性优异，且加工性也优异的高强度高导电性铜合金。
本发明的第1方案涉及的高强度高导电性铜合金含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg和大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，剩余部分含有Cu和不可避免的杂质，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。
该第1方案涉及的高强度高导电性铜合金为含有Mg和Sn、剩余部分实质上由Cu和不可避免的杂质构成的铜合金，规定了Mg含量、Sn含量以及Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn的范围。具有这种成分组成的铜合金如下所示，抗拉强度、导电性和加工性优异。
即，Mg和Sn分别为具有提高铜的强度且使再结晶温度升高的作用的元素。但是，若大量含有Mg、Sn，则由于含Mg、Sn的金属间化合物而加工性变差。因此，使Mg含量大于1.0质量%且小于4质量%，使Sn含量大于0.1质量%且小于5质量%。由此，能够提高强度和确保加工性。
进而，通过同时含有Mg和Sn，它们的化合物(Cu,Sn)2Mg、Cu4MgSn的析出物分散到铜的母相中。由此，可通过析出硬化来提高强度。在此，通过使质量比Mg/Sn为0.4以上，与Mg相比较Sn含量不会多到所需以上，可防止低熔点的金属间化合物残留，可确保加工性。
第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn也可以为0.8以上10以下。
可切实地得到上述同时含有Mg和Sn带来的强度提高效果的同时，进而抑制Sn含量，可确保加工性。
第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以进一步含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，其含量为0.01质量%以上5质量%以下。
Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn具有提高铜合金的特性的效果，通过根据用途选择性地含有，能够提高特性。
第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以进一步含有0.001质量%以上0.5质量%以下的B。
B为提高强度和耐热性的元素。但是，若含有大量的B，则导电率会降低。因此，通过使B的含量为0.001质量%以上0.5质量%以下，能够抑制导电率的降低并实现强度和耐热性的提高。
第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以进一步含有小于0.004质量%的P。
P具有在熔解铸造时降低铜熔融金属的粘性的效果。因此，为了使铸造作业容易，多将P添加到铜合金中。但是，P由于与Mg反应，因此会降低Mg的效果。另外，P为大幅降低导电率的元素。因此，通过使P的含量小于0.004质量%，可以切实地得到上述Mg的效果以实现强度的提高。另外，可抑制导电率的降低。
第1方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以为抗拉强度在750MPa以上，导电率在10%IACS以上。
此时，可提供强度和导电率优异，适于上述电子电气零部件的高强度高导电性铜合金。例如，通过将该高强度高导电性铜合金适用于连接器端子或引线框等，能够实现连接器端子或引线框等的薄型化。
本发明的第2方案涉及的高强度高导电性铜合金含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg、大于0.1质量%且小于5质量%的Sn、大于0.1质量%且小于7质量%的Ni，剩余部分含有Cu和不可避免的杂质，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。
该第2方案涉及的高强度高导电性铜合金为以大于0.1质量%且小于7质量%的含量进一步含有Ni的第1方案涉及的高强度高导电性铜合金。
该第2方案涉及的高强度高导电性铜合金为含有Mg、Sn和Ni，剩余部分实质上由Cu和不可避免的杂质构成的铜合金，规定了Mg含量、Sn含量、Ni含量以及Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn的范围。具有这种成分组成的铜合金如下所示，抗拉强度、导电性和加工性优异。
即，Mg和Sn分别为具有提高铜的强度且使再结晶温度升高的作用的元素。但是，若大量含有Mg、Sn，则由于含Mg、Sn的金属间化合物而加工性变差。因此，使Mg含量为大于1.0质量%且小于4质量%，使Sn含量为大于0.1质量%且小于5质量%。由此，能够提高强度和确保加工性。
若详述，则为通过同时添加Mg和Sn，(Cu,Sn)2M g、Cu4MgSn的析出物分散到铜的母相中。通过该析出物的析出硬化，强度和再结晶温度得到提高。
但是，若大量含有Mg、Sn，则因Mg、Sn的偏析，含有M g、Sn的金属间化合物在铸锭内部不均匀地生成。特别是，含有较多的Sn的金属间化合物的熔点低，在其后的热处理工序中有可能会熔解。若含有较多的Sn的金属间化合物熔解，则在其后的热处理时金属间化合物易残留。由于这种金属间化合物的残留而使加工性变差。因此，使Mg含量为大于1.0质量%且小于4质量%，使Sn含量为大于0.1质量%且小于5质量%。
进而，通过使Mg含量与Sn含量的质量Mg/Sn为0.4以上，与Mg相比较Sn含量不会多到所需以上，能够抑制低熔点的金属间化合物的生成。由此，可切实地得到上述同时含有Mg和Sn带来的强度提高效果，且可确保加工性。
Ni通过与Mg和Sn同时被含有而具有进一步提高强度和再结晶温度的作用。推测这是由Ni固溶于(Cu,Sn)2Mg、Cu4MgSn而得到的析出物所引起的。另外，Ni具有提高在铸锭内部生成的金属间化合物的熔点的作用。因此，可抑制金属间化合物在其后的热处理工序中熔融，可抑制由该金属间化合物的残留引起的加工性的恶化。另一方面，在含有大量的Ni时，导电率会降低。
由于以上原因，使Ni含量为大于0.1质量%且小于7质量%。由此，能够提高强度、加工性和确保导电性。
第2方案涉及的高强度高导电性铜合金中，Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn还可以为0.2以上3以下。
由于Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn为0.2以上，Sn含量变少。因此，可抑制低熔点的金属间化合物的生成，可确保加工性。进而，由于质量比Ni/Sn为3以下，不存在过剩的Ni，可防止导电率的降低。
第2方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可进一步含有P和B中的任意一方或双方，其含量为0.001质量%以上0.5质量%以下。
P、B为提高强度和耐热性的元素。另外，P具有在熔解铸造时降低铜熔融金属的粘性的效果。但是，若含有大量的P、B，则导电率会降低。因此，通过使P、B的含量为0.001质量%以上0.5质量%以下，能够抑制导电率的降低，并实现强度和耐热性的提高。
第2方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以进一步含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，其含量为0.01质量%以上5质量%以下。
Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn具有提高铜合金的特性的效果，通过根据用途选择性地含有，能够提高特性。
第2方案涉及的高强度高导电性铜合金中，还可以为抗拉强度在750MPa以上，导电率在10%IACS以上。
此时，可提供强度和导电率优异，适于上述电子电气零部件的高强度高导电性铜合金。例如，通过将该高强度高导电性铜合金适用于连接器端子或引线框等，能够实现连接器端子或引线框等的薄型化。
根据本发明的第1方案、第2方案，可以提供不含有Be，原料成本和制造成本低，抗拉强度和导电性优异，且加工性也优异的高强度高导电性铜合金。
具体实施方式
以下对本发明的一实施方式的高强度高导电性铜合金进行说明。
（第1实施方式）
第1实施方式涉及的高强度高导电性铜合金具有如下组成：含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg，大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，0.01质量%以上5质量%以下的Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，0.001质量%以上0.5质量%以下的B和小于0.004质量%的P，剩余部分由Cu和不可避免的杂质构成。
而且，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。
第1实施方式涉及的高强度高导电性铜合金的抗拉强度在750MPa以上，导电率在10%IACS以上。
以下对将这些元素的含量设定为上述范围的理由进行说明。
（Mg）
Mg为具有不会大幅降低导电率而提高强度的同时，使再结晶温度升高的作用效果的元素。在此，Mg含量为1.0质量%以下时，无法得到该作用效果。
另一方面，Mg含量为4.0质量%以上时，为了均匀化和固溶化进行热处理时，含Mg的金属间化合物会残留，变得无法进行充分的均匀化和固溶化。由此，热处理后的冷加工或热加工过程中有可能产生裂纹。
从这种理由考虑，将Mg含量设定为大于1.0质量%且小于4质量%。
进而，由于Mg为活性元素，因此由于过剩添加，有可能在熔解铸造时卷入与氧反应而生成的Mg氧化物。为了抑制该Mg氧化物的卷入，优选使Mg含量为大于1.0质量%且小于3质量%。
（Sn）
Sn为通过固溶于铜的母相中，具有提高强度并使再结晶温度升高的作用效果的元素。其中，Sn含量为0.1质量%以下时，无法得到该作用效果。
另一方面，Sn含量为5质量%以上时，导电率会大幅降低。另外，因Sn的偏析，含有Sn的低熔点的金属间化合物会不均匀地生成。因此，为了均匀化和固溶化而进行热处理时，含有Sn的低熔点的金属间化合物会残留，无法进行充分的均匀化和固溶化。由此，热处理后的冷加工或热加工过程中会产生裂纹。另外，Sn为比较昂贵的元素，因此若添加至所需以上时，制造成本会上升。
由于这种理由，将Sn含量设定为大于0.1质量%且小于5质量%。另外，为了切实地得到上述作用效果，优选Sn含量为大于0.1质量%且小于2质量%。
（Mg/Sn）
同时含有Mg和Sn时，它们的化合物(Cu,Sn)2Mg、Cu4MgSn的析出物分散到铜的母相中，可以通过析出硬化而使强度提高。
其中，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn小于0.4时，与Mg含量相比会含有更多的Sn。此时，如上所述，易产生低熔点的金属间化合物，加工性降低。
由于这种理由，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn设为0.4以上，确保加工性。
另外，为了抑制含有Sn的低熔点金属间化合物的残留而切实地确保加工性的同时，切实地得到Sn带来的强度提高效果，优选Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.8以上10以下。
（Fe、Co、Al、Ag、Mn，Zn）
Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn具有提高铜合金特性的效果，通过根据用途选择性地含有，能够提高特性。其中，选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上元素的含量小于0.01质量%时，无法得到该作用效果。
另一方面，选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上元素的含量大于5质量%时，导电率会大幅降低。
由于这种理由，选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上元素的含量设定为0.01质量%以上5质量%以下。
（B）
B为提高强度和耐热性的元素。其中，B的含量小于0.001质量%时，无法得到该作用效果。
另一方面，B的含量大于0.5质量%时，会大幅降低导电率。
由于这种理由，B的含量设定为0.001质量%以上0.5质量%以下。
（P）
P具有在熔解铸造时降低铜熔融金属的粘性的效果。因此，为了使铸造作业容易，多将P添加到铜合金中。但是，P由于与Mg反应会降低Mg的效果。而且，P为大幅降低导电率的元素。
由此，为了切实地得到Mg的效果的同时抑制导电率的降低，将P的含量设为小于0.004质量%。
另外，作为不可避免的杂质，可以举出Ca、Sr、Ba、Sc、Y、稀土类元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Be、N、H、Hg等。这些不可避免的杂质优选以总量计为0.3质量%以下。
根据具有以上化学成分的第1实施方式涉及的高强度高导电性铜合金，含有Mg和Sn，且Mg含量为大于1.0质量%且小于4质量%，Sn含量为大于0.1质量%且小于5质量%，这些Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。因此，通过同时含有Mg和Sn，能够实现固溶固化和析出硬化带来的强度提高的同时，抑制Mg、Sn含量，可确保加工性。
另外，含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，且其含量为0.01质量%以上5质量%以下。因此，通过选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上的元素，能够提高铜合金的特性而不会显著降低导电率。
进而含有B，且其含量为0.001质量%以上0.5质量%以下。因此，能够抑制导电率的降低，并实现强度和耐热性的提高。
另外，P的含量小于0.004质量%，因此可抑制Mg与P的反应，能够切实地得到Mg的效果。
进而，第1实施方式中，抗拉强度在750MPa以上，导电率在10%IACS以上。因此，将第1实施方式涉及的高强度高导电性铜合金适用于连接器端子或引线框等时，可实现这些连接器端子或引线框等的薄型化。
（第2实施方式）
第2实施方式涉及的高强度高导电性铜合金具有如下组成：含有大于1.0质量%且小于4质量%的Mg，大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，大于0.1质量%且小于7质量%的Ni，0.001质量%以上0.5质量%以下的P和B中的任意一方或双方，0.01质量%以上5质量%以下的Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，剩余部分由Cu和不可避免的杂质构成。
而且，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上，Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn为0.2以上3以下。
第2实施方式与第1实施方式的不同点在于，进一步含有Ni以及P的含量为0.001质量%以上0.5质量%以下。
以下对将这些元素的含量设定为上述范围的理由进行说明。
（Mg）
Mg为具有不会大幅降低导电率而提高强度的同时，使再结晶温度升高的作用效果的元素。其中，Mg含量为1.0质量%以下时，无法得到该作用效果。
另一方面，Mg含量为4.0质量%以上时，为了均匀化和固溶化进行热处理时，含Mg的金属间化合物会残留，变得无法进行充分的均匀化和固溶化。由此，热处理后的冷加工或热加工过程中有可能产生裂纹。
从这种理由考虑，将Mg含量设定为大于1.0质量%且小于4质量%。
进而，由于Mg为活性元素，因此由于过剩添加，有可能在熔解铸造时卷入与氧反应而生成的Mg氧化物。为了抑制该Mg氧化物的卷入，优选使Mg含量为大于1.0质量%且小于3质量%。
（Sn）
Sn为通过固溶于铜的母相中，从而具有提高强度并使再结晶温度升高的作用效果的元素。其中，Sn含量为0.1质量%以下时，无法得到该作用效果。
另一方面，Sn含量为5质量%以上时，导电率会大幅降低。另外，因Sn的偏析，含有Sn的低熔点的金属间化合物会不均匀地生成。因此，为了均匀化和固溶化而进行热处理时，含有Sn的低熔点的金属间化合物会残留，无法进行充分的均匀化和固溶化。由此，热处理后的冷加工或热加工过程中会产生裂纹。另外，Sn为比较昂贵的元素，因此若添加至所需以上时，制造成本会增加。
由于这种理由，将Sn含量设定为大于0.1质量%且小于5质量%。另外，为了切实地得到上述作用效果，优选Sn含量为大于0.1质量%且小于2质量%。
（Ni）
Ni为通过与Mg和Sn同时被含有而具有提高强度的同时使再结晶温度升高的作用效果的元素。另外，Ni具有提高在铸锭内部偏析的金属间化合物的熔点的作用。因此，具有可抑制其后的热处理工序中的金属间化合物的熔融，提高加工性的效果。其中，Ni含量为0.1质量%以下时，无法得到该作用效果。
另一方面，Ni含量为7质量%以上时，导电率会大幅降低。
由于这种理由，Ni含量设定为大于0.1质量%且小于7质量%。
（Mg/Sn）
同时含有Mg和Sn时，它们的化合物(Cu,Sn)2Mg、Cu4MgSn的析出物分散到铜的母相中，可以通过析出硬化而使强度提高。
其中，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn小于0.4时，与Mg含量相比会含有更多的Sn。此时，如上所述，产生低熔点的金属间化合物，加工性变差。因此，Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn设为0.4以上，确保加工性。
另外，为了抑制含有Sn的低熔点金属间化合物的残留而切实地确保加工性的同时，切实地得到Sn带来的强度提高效果，优选Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn设为0.8以上10以下。
（Ni/Sn）
Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn小于0.2时，与Ni含量相比会含有更多的Sn。此时，如上所述，易产生低熔点的金属间化合物，加工性降低。
另外，Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn大于3时，Ni含量增多，导电率会大幅降低。
因此，将Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn设为0.2以上3以下，由此确保加工性的同时，确保导电率。
（B，P）
B和P为提高强度和耐热性的元素。另外，P具有在熔解铸造时降低铜熔融金属的粘性的效果。其中，B、P的含量小于0.001质量%时，无法得到该作用效果。
另一方面，B、P的含量大于0.5质量%时，导电率大幅降低。
由于这种理由，B和P中的任意一方或双方的含量设定为0.001质量%以上0.5质量%以下。
（Fe、Co、Al、Ag、Mn，Zn）
Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn具有提高铜合金特性的效果，通过根据用途选择性地含有，能够提高特性。其中，选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种元素的含量小于0.01质量%时，无法得到该作用效果。
另一方面，含有大于5质量%的选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上元素时，导电率会大幅降低。
由于这种理由，选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上元素的含量设定为0.01质量%以上5质量%以下。
另外，作为不可避免的杂质，可以举出Ca、Sr、Ba、Sc、Y、稀土类元素、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Te、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Si、Ge、As、Sb、Ti、Tl、Pb、Bi、S、O、C、Be、N、H、Hg等。这些不可避免的杂质优选以总量计为0.3质量%以下。
根据具有以上化学成分的第2实施方式涉及的高强度高导电性铜合金，含有Mg、Sn和Ni，且Mg含量大于1.0质量%且小于4质量%，Sn含量大于0.1质量%且小于5质量%，Ni含量大于0.1质量%且小于7质量%。因此，通过同时含有Mg、Sn和Ni，能够实现固溶固化和析出硬化带来的强度提高的同时，抑制Mg、Sn和Ni的含量，可确保加工性和导电率。
另外，含有P和B中的任意一方或双方，且其含量为0.001质量%以上0.5质量%以下。因此，能够抑制导电率的降低，并实现强度和耐热性的提高。
进而，含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，且其含量为0.01质量%以上5质量%以下。因此，通过选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上的元素，能够提高铜合金的特性而不会显著降低导电率。
进而，第2实施方式中，抗拉强度在750MPa以上，导电率在10%IACS以上。因此，将第2实施方式涉及的高强度高导电性铜合金适用于连接器端子或引线框等时，可实现这些连接器端子或引线框等的薄型化。
（高强度高导电性铜合金的制造方法）
接着，对第1实施方式、第2实施方式涉及的高强度高导电性铜合金的制造方法进行说明。
（熔解铸造工序）
首先，向熔解铜原料而得到的铜熔融金属中添加上述元素并进行成分调整，制出铜合金熔融金属。而且，作为含有添加元素的原料，可使用元素单质或母合金等。另外，也可以将含有这些元素的原料与铜原料一起进行熔解。另外，也可以使用该合金的再循环材和废料材。
其中，铜熔融金属优选纯度为99.99%以上的4NCu。另外，在熔解工序中，为了抑制Mg等的氧化，优选使用真空炉、或者惰性气体气氛或还原性气氛的气氛炉。
然后，将进行了成分调整的铜合金熔融金属注入到铸型中制出铸锭。另外，在考虑规模生产时，优选使用连续铸造法或半连续铸造法。
（一次热处理工序）
接着，为了所得到的铸锭的均匀化和固溶化进行一次热处理。在凝固过程中，由于添加元素偏析并浓缩，生成金属间化合物等。在铸锭内部存在这些金属间化合物等。于是，通过对铸锭进行一次热处理，在铸锭内均匀扩散添加元素，或使添加元素固溶到铜的母相中。由此，使金属间化合物等的偏析消失或减少，或使金属间化合物本身消失或减少。
该一次热处理工序的热处理条件无特别限定，优选在500℃~800℃的温度下、非氧化性或还原性气氛中实施一次热处理。
另外，为了粗加工的效率化和组织的均匀化，还可以在上述一次热处理后实施热加工。加工方法无特别限定，例如当最终形态为板或条的情况下可采用轧制，最终形态为线或棒的情况下，可采用拉丝、挤压、槽轧制等。另外，最终形态为块形状的情况下，可采用锻造或冲压。另外，该热加工的温度也无特别限定，优选500℃~800℃。
（加工工序）
切断热处理后的铸锭，并为了除去在热处理等中生成的氧化膜等而进行表面磨削。而且，为了得到规定形状进行加工。
在此，加工方法无特别限定，例如当最终形态为板或条的情况下可采用轧制，最终形态为线或棒的情况下，可采用拉丝、挤压、槽轧制。而且，最终形态为块形状的情况下，可采用锻造或冲压。另外，该加工时的温度条件无特别限定，但优选冷加工（cold working）或温加工（warm working）。另外，适当选择加工率以近似于最终形状，优选20%以上。
另外，在该加工工序中，为了促进固溶化或者为了得到再结晶组织，还为了提高加工性，也可适当实施热处理。该热处理的条件无特别限定，但优选在500℃~800℃的温度下、非氧化性或还原性气氛中实施热处理。
（二次热处理工序）
接着，为了进行低温退火固化和析出硬化或者为了除去残余变形，对由加工工序得到的加工材实施二次热处理。该二次热处理的条件根据制出的制品所要求的特性而适当设定。
另外，二次热处理的条件无特别限定，但优选在温度150℃~600℃下、非氧化性或还原性气氛中实施10秒~24小时二次热处理。另外，还可以多次实施二次热处理前的加工和该二次热处理。
如此，制出（制造）第1实施方式、第2实施方式的高强度高导电性铜合金。
以上对本发明实施方式的高强度高导电性铜合金进行了说明，但本发明不被这些所限定，在不脱离本发明技术思想的范围内可进行适当变更。
例如在第1实施方式中，对还含有Mg、Sn以外的元素的情况进行了说明，但不限定于此，对于Mg、Sn以外的元素可根据需要进行添加。
在第2实施方式中，对含有Mg、Sn和Ni以外的元素的情况进行了说明，但不限定于此，对于Mg、Sn和Ni以外的元素可根据需要进行添加。
另外，对于第1实施方式、第2实施方式涉及的高强度高导电性铜合金的制造方法的一例进行了说明，但制造方法不被本实施方式所限定，可适当选择现有的制造方法进行制造。
实施例
以下对为了确认本实施方式的效果而进行的确认实验的结果进行说明。
准备纯度99.99%以上的无氧铜构成的铜原料。将该铜原料装入高纯度石墨坩埚内，在Ar气体气氛的气氛炉内进行高频熔解。在得到的铜熔融金属内添加各种添加元素制备成表1所示的成分组成。接着，将铜合金熔融金属注入到碳铸型制出铸锭。另外，铸锭的尺寸为厚度约20mm×宽度约20mm×长度约100mm。
对得到的铸锭，在Ar气体气氛中、715℃下实施4小时的热处理（一次热处理）。
切断热处理后的铸锭，并为了除去氧化膜实施表面磨削。由此，制出厚度约8mm×宽度约18mm×长度约100mm的坯体块。
对该坯体块，实施轧制率约为92%至94%的冷轧，制出厚度约0.5mm×宽度约20mm的条状材。
对该条状材，在Ar气体气氛中，以表1所记载的温度实施1~4小时的热处理（二次热处理），制作特性评价用条状材。
（加工性评价）
作为加工性评价，对有无上述冷轧时的裂边（cracked edge）进行观察。通过目视完全或几乎看不到裂边的情况为A（Excellent（优异））、产生长度小于1mm的小的裂边的情况为B（Good（好））、产生长度为1mm以上且小于3mm的裂边的情况为C（Fair（较好））、产生长度为3mm以上的大的裂边的情况为D（Bad（不好））、由于裂边而在轧制中途发生断裂的情况为E（Very Bad（非常不好））。
另外，裂边的长度是从轧制材的宽度方向端部向着宽度方向中央部的裂边的长度。
另外，通过以下方法测定特性评价用条状材的抗拉强度和导电率。
（抗拉强度）
由特性评价用条状材选取JIS Z 2201规定的13B号试样，根据JIS Z 2241的规定，测定了室温（25℃）下的试样的抗拉强度。另外，试样以抗拉试验的拉伸方向相对于特性评价用条状材的轧制方向平行的方式进行选取。
（导电率）
从特性评价用条状材选取宽度10mm×长度60mm的试样，通过四端网络法求出电阻。另外，利用千分尺测定试样的尺寸，算出试样的体积。而且，由测定的电阻值和体积值算出导电率。另外，试样以其长度方向相对于特性评价用条状材的轧制方向平行的方式进行选取。
评价结果示于表1~3。
[表1]
Figure BDA00001741747200161
[表2]
Figure BDA00001741747200171
[表3]
Figure BDA00001741747200181
在仅含有Mg，且Mg含量小于1质量%的比较例1-1中，抗拉强度低至657MPa。
另外，含有Mg和Sn，且Mg含量小于1质量%的比较例1-2中，抗拉强度为735MPa。
进而，含有Mg和Sn，Mg含量小于1质量%，且Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn小于0.4的比较例1-3中，抗拉强度为645MPa。
另外，仅含有Mg，且Mg含量为1质量%以上的比较例1-4中，抗拉强度低至663MPa。
进而，含有Mg和Sn，Sn含量为5质量%以上，且Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn小于0.4的比较例1-5中，裂边严重，轧制中途发生了断裂。
另外，仅含有Mg，且Mg含量为4质量%以上的比较例1-6中，发生了长度3mm以上的大的裂边。
进而，含有Mg和Sn，且Mg含量为4质量%以上的比较例1-7中，裂边严重，轧制中途发生了断裂。
Mg含量为1.0质量%以下的比较例2-1、不含有Sn和Ni的比较例2-2、不含有Sn的比较例2-3中，抗拉强度均小于750MPa。
另外，Ni含量为7质量%以上的比较例2-4中，导电率显示出9.6%IACS的低值。
Sn含量为5质量%以上的比较例2-5、2-7、2-8中，冷轧时发生了大的裂边。在比较例2-7、2-8中，在轧制中途发生了断裂。
另外，不含有Ni的比较例2-6中，在轧制时发生了大的裂边，并在轧制中途发生了断裂。
进而，Mg含量为4质量%以上的比较例2-9、2-10中，冷轧时发生了大的裂边。在比较例2-10中，轧制中途发生了断裂。
与此相对地，本发明例1-1~1-22和本发明例2-1~2-43中，确认了抗拉强度为750MPa以上，且导电率为10%以上。另外，在冷轧中，未确认有3mm以上的大的裂边。
由以上可确认，根据本发明例，可在不发生裂边等带来的加工干扰的情况下制出（制造）抗拉强度为750MPa且导电率为10%以上的高强度高导电性铜合金。
产业上的可利用性
根据本发明，可提供原料成本和制造成本低，且抗拉强度、导电性和加工性优异的高强度高导电性铜合金。该高强度高导电性铜合金可适用于电子设备、电气设备等中所使用的连接器端子、引线框等电子电气零部件。

Claims (11)

1.一种高强度高导电性铜合金，其特征在于，含有:
大于1.0质量%且小于4质量%的Mg、和
大于0.1质量%且小于5质量%的Sn，
剩余部分含有Cu和不可避免的杂质，
Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.4以上。
2.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
Mg含量与Sn含量的质量比Mg/Sn为0.8以上10以下。
3.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，其含量为0.01质量%以上5质量%以下。
4.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有0.001质量%以上0.5质量%以下的B。
5.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有小于0.004质量%的P。
6.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
抗拉强度为750MPa以上，导电率为10%IACS以上。
7.根据权利要求1所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有大于0.1质量%且小于7质量%的Ni。
8.根据权利要求7所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
Ni含量与Sn含量的质量比Ni/Sn为0.2以上3以下。
9.根据权利要求7所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有P和B中的任意一方或双方，其含量为0.001质量%以上0.5质量%以下。
10.根据权利要求7所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
进一步含有选自Fe、Co、Al、Ag、Mn和Zn中的至少一种以上，其含量为0.01质量%以上5质量%以下。
11.根据权利要求7所述的高强度高导电性铜合金，其特征在于，
抗拉强度为750MPa以上，导电率为10%IACS以上。
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