CN107709585A - 电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子及汇流条 - Google Patents

电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子及汇流条 Download PDF

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Abstract

本发明的特征在于，包含0.1质量％以上且小于0.5质量％范围内的Mg，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，在拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有所述dσt/dεt的斜率为正的应变区域。

Description

电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、 电子电气设备用组件、端子及汇流条
技术领域
本申请发明涉及一种适于连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件的电子电气设备用铜合金、及由该电子电气设备用铜合金构成的电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子、以及汇流条。
本申请主张基于2015年9月9日于日本申请的专利申请2015-177743号的优先权，并将其内容援用于此。
背景技术
以往，在连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件中，使用导电性较高的铜或铜合金。
关于这些电子电气设备用组件，通常，通过对厚度为0.05～2.0mm左右的轧制板实施冲孔加工而制成规定形状，并通过对其至少一部分实施弯曲加工而进行制造。对构成这种电子电气设备用组件的材料，要求优异的弯曲加工性和较高的强度。
在此，作为用于连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件的材料，例如在专利文献1中提出有Cu-Mg合金。该Cu-Mg合金的强度、导电率、弯曲加工性的平衡优异，且作为电子电气设备用组件的原材料尤其合适。
专利文献1：日本特开2011-241412号公报(A)
然而，最近有时对电子电气设备用组件负载有大电流大电压，作为电子电气设备用组件的原材料，提供有如厚度为0.5mm、1mm、2mm、3mm的相对较厚的铜合金材料。因此，对上述电子电气设备用铜合金要求在各种厚度下弯曲加工性优异。并且，由于负载有大电流大电压，因此对上述电子电气设备用铜合金要求较高的导电率。
发明内容
本申请发明是鉴于前述的情况而完成的，其目的在于提供一种弯曲加工性尤其优异并且具有较高的导电率的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子及汇流条。
本申请发明人进行了深入研究的结果，得到了如下见解。对厚度相对较薄的铜合金材料进行弯曲加工时，由于利用较小的模具实施弯曲加工，因此被弯曲加工的区域较窄，且局部引起变形。因此，弯曲加工性受到局部延伸率的影响。另一方面，对厚度相对较厚的铜合金材料进行弯曲加工时，由于利用较大的模具实施弯曲加工，因此被弯曲加工的区域较宽。因此，弯曲加工性比起局部延伸率更受到均匀延伸率的影响。
在此，在通常的铜合金材料中，达到材料断裂为止进行了拉伸试验时，在弹性变形及塑性变形的区域中，应变增加的同时相当于加工硬化率的dσt/dεt(σt：真应力、εt：真应变)的值单调减少。然而，本申请发明人进行了深入研究的结果，发现了通过对铜合金材料进行特定的热处理，上述dσt/dεt在塑性变形后上升。
并且，得到如下见解：当dσt/dεt在塑性变形后上升时，均匀延伸率得到提高，即使铜合金材料的厚度相对较厚的情况下，弯曲加工性也得到提高。
本申请发明是基于上述见解而完成的，本申请发明的一方式的电子电气设备用铜合金(以下，称为“本申请发明的电子电气设备用铜合金”)的特征在于，包含0.1质量％以上且小于0.5质量％范围内的Mg，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，在拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有所述dσt/dεt的斜率为正的应变区域。
根据上述结构的电子电气设备用铜合金，在拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有所述dσt/dεt的斜率为正的应变区域，通过dσt/dεt在塑性变形后上升，从而均匀延伸率得到提高。由此，即使铜合金材料的厚度相对较厚的情况下，也能够提高弯曲加工性。
并且，Mg的含量较少且小于0.5质量％，因此能够得到较高的导电率。
而且，Mg的含量被设为0.1质量％以上，因此耐热性得到确保，即使进行了特定的热处理而使得具有所述dσt/dεt为正的应变区域的情况下，也能够抑制0.2％屈服强度大幅下降。
在此，本申请发明的电子电气设备用铜合金中，优选导电率为70％IACS以上。
此时，由于导电率为70％IACS以上，因此也能够适用于以往使用了纯铜的用途。
并且，本申请发明的电子电气设备用铜合金中，优选所述dσt/dεt的上升量被设为30MPa以上。
此时，由于所述dσt/dεt的上升量被设为30MPa以上，因此均匀延伸率可靠地得到提高，且能够得到尤其优异的弯曲加工性。
并且，本申请发明的电子电气设备用铜合金中，还可以包含1质量ppm以上且小于100质量ppm范围内的P。
此时，由于包含1质量ppm以上的P，因此能够提高铸造性。并且，由于P的含量被设为小于100质量ppm，因此即使添加了P的情况下，也能够抑制导电率大幅下降。
并且，本申请发明的电子电气设备用铜合金中，还可以包含10质量ppm以上且小于1000质量ppm范围内的Sn。
此时，由于包含10质量ppm以上的Sn，因此能够提高耐热性，且能够可靠地抑制热处理后的0.2％屈服强度的下降。并且，由于Sn的含量被设为小于1000质量ppm，因此即使添加了Sn的情况下，也能够抑制导电率大幅下降。
并且，本申请发明的电子电气设备用铜合金中，优选H的含量小于4质量ppm，O的含量小于10质量ppm，S的含量小于50质量ppm。
此时，由于H的含量被设为小于4质量ppm，因此能够抑制铸锭内产生气孔缺陷。
并且，由于O的含量被设为小于10质量ppm，且S的含量被设为小于50质量ppm，因此能够抑制因与O、S的反应而产生的Mg的消耗，且能够可靠地发挥由Mg产生的0.2％屈服强度及耐应力松弛特性的提高的效果。而且，Mg与O、S的化合物的生成得到抑制，因此母相中不会存在较多的成为破损的起点的化合物，能够提高冷加工性及弯曲加工性。
本申请发明的其他方式的电子电气设备用铜合金塑性加工材(以下，称为“本申请发明的电子电气设备用铜合金塑性加工材”)的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金构成。
根据该结构的电子电气设备用铜合金塑性加工材，由上述电子电气设备用铜合金构成，因此通过对该电子电气设备用铜合金塑性加工材实施弯曲加工，能够制造具有优异特性的电子电气设备用组件。
本申请发明的其他方式的电子电气设备用组件(以下，称为“本申请发明的电子电气设备用组件”)的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。另外，本申请发明中的电子电气设备用组件是指包含连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等。
该结构的电子电气设备用组件由于使用上述电子电气设备用铜合金塑性加工材来进行制造，因此良好地进行弯曲加工，且可靠性优异。
本申请发明的其他方式的端子(以下，称为“本申请发明的端子”)的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。
该结构的端子由于使用上述电子电气设备用铜合金塑性加工材来进行制造，因此良好地进行弯曲加工，且可靠性优异。
本申请发明的其他方式的汇流条(以下，称为“本申请发明的汇流条”)的特征在于，由上述电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。
该结构的汇流条由于使用上述电子电气设备用铜合金塑性加工材来进行制造，因此良好地进行弯曲加工，且可靠性优异。
根据本申请发明，能够提供一种弯曲加工性尤其优异并且具有较高的导电率的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子及汇流条。
附图说明
图1是表示作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中的dσt/dεt(加工硬化率)与εt(真应变)之间的关系的曲线图。
图2是作为本实施方式的电子电气设备用铜合金的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下，对作为本申请发明的一实施方式的电子电气设备用铜合金进行说明。
作为本实施方式的电子电气设备用铜合金具有如下组成：包含0.1质量％以上且小于0.5质量％范围内的Mg，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成。
并且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，优选H的含量被设为小于4质量ppm，O的含量被设为小于10质量ppm，S的含量被设为小于50质量ppm。
并且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，可以还包含1质量ppm以上且小于100质量ppm范围内的P。并且，也可以包含10质量ppm以上且小于1000质量ppm范围内的Sn。
并且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，在达到材料断裂为止的拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt(加工硬化率)设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有所述dσt/dεt的斜率(d(dσt/dεt)/dεt)为正的应变区域。
本实施方式中，该dσt/dεt的上升量被设为30MPa以上。
在此，利用图1，对dσt/dεt(加工硬化率)与εt(真应变)的关系进行说明。
作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，如图1所示，dσt/dεt在塑性加工后上升。另外，如图1所示，dσt/dεt有时转变为上升之后进行上下移动，但只要具有塑性变形后上升的区域即可。如图1所示，dσt/dεt的上升量定义为dσt/dεt的极小值与极大值之差。
在此所说的dσt/dεt的极小值是在上述曲线图上处于小于极大值的真应变εt的区域，并且斜率从负变正的点。假如存在多个该极小值的情况下，将这些之中dσt/dεt最低的极小值的值用于dσt/dεt的上升量的计算。
在此所说的dσt/dεt的极大值是在上述曲线图上斜率从正变负的点。假如存在多个该极大值的情况下，将这些之中dσt/dεt最高的极大值的值用于dσt/dεt的上升量的计算。
并且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金具有如0.2％屈服强度为300MPa以上且导电率为70％IACS以上的特性。并且，按照JCBA T315：2002“铜及铜合金板条的退火软化特性试验”，在各温度下进行了1小时的热处理时的半软化温度被设为250℃以上。
在此，以下对如上所述那样规定成分组成、dσt/dεt的理由进行说明。
(Mg：0.1质量％以上且小于0.5质量％)
Mg为具有提高0.2％屈服强度的同时提高耐热性的作用效果的元素。在此，为了“具有dσt/dεt的斜率为正的应变区域”，如后述，在高温、长时间的条件下进行热处理。因此，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，为了确保充分的耐热性，需要含有Mg。
在此，当Mg的含量小于0.1质量％时，无法充分地发挥其作用效果，有可能热处理后0.2％屈服强度大幅下降。另一方面，当Mg的含量为0.5质量％以上时，导电率下降，有可能不适于尤其负载大电流大电压的电子电气设备用组件的用途。
根据以上内容，在本实施方式中，将Mg的含量设定在0.1质量％以上且小于0.5质量％的范围内。
另外，为了可靠地提高0.2％屈服强度及耐热性，优选将Mg的含量的下限设为0.15质量％以上，进一步优选设为0.2质量％以上。并且，为了可靠地抑制导电率的下降，优选将Mg的含量的上限设为0.45质量％以下，进一步优选设为0.4质量％以下，更优选设为0.35质量％以下，最优选设为0.30质量％以下。
(P：1质量ppm以上且小于100质量ppm)
P由于具有提高铸造性的作用效果，因此可以根据使用用途而适当进行添加。
在此，当P的含量小于1质量ppm时，有可能无法充分地发挥其作用效果。另一方面，当P的含量为100质量ppm以上时，有可能导电率大幅下降。
根据以上内容，在本实施方式中添加P时，将P的含量设定在1质量ppm以上且小于100质量ppm的范围内。在此，为了可靠地抑制导电率的下降，优选将P的含量的上限设为小于50质量ppm，更优选设为小于30质量ppm，最优选设为小于20质量ppm。
另外，作为不可避免的杂质而含有小于1质量ppm的P是被容许的，因此不考虑基于P的铸造性的提高的情况下，P的含量的下限并无限制。
(Sn：10质量ppm以上且小于1000质量ppm)
Sn由于具有进一步提高0.2％屈服强度及耐热性的作用效果，因此可以根据使用用途而适当进行添加。
在此，当Sn的含量小于10质量ppm时，有可能无法充分地发挥其作用效果。另一方面，当Sn的含量为1000质量ppm以上时，有可能导电率大幅下降。
根据以上内容，在本实施方式中添加Sn时，将Sn的含量设定在10质量ppm以上且小于1000质量ppm的范围内。另外，为了可靠地抑制导电率的下降，优选将Sn的含量的上限设为小于500质量ppm，进一步优选设为小于100质量ppm。更优选为小于50质量ppm。
并且，作为不可避免的杂质而含有小于10质量ppm的Sn是被容许的，因此不考虑基于Sn的0.2％屈服强度及耐热性的提高的情况下，Sn的含量的下限并无限制。
(H(氢)：小于4质量ppm)
H为使铸锭中产生气孔缺陷的元素。该气孔缺陷在铸造时成为裂纹等缺陷的原因，在轧制时成为鼓起及剥落等缺陷的原因。可知这些裂纹、鼓起及剥落等缺陷因应力集中而成为破损的起点，因此使0.2％屈服强度、耐应力腐蚀裂纹特性变差。尤其，含有Mg的铜合金的情况下，通过熔解时溶质成分的Mg与H2O反应而形成MgO与H。因此，当H2O的蒸气压较高时，H有可能大量熔解于熔液，由于关系到上述缺陷，因此尤其需要严格地限制。
根据这种理由，在本实施方式中，将H的含量限制在小于4质量ppm。另外，为了进一步抑制气孔缺陷的产生，优选将H的含量设为小于2质量ppm，进一步优选设为小于1质量ppm，更优选设为小于0.5质量ppm。
(O(氧)：小于10质量ppm)
O为从大气等混入而不可避免地含有的元素，与Mg反应而形成氧化物。该氧化物成为破损的起点，因此冷加工时或弯曲加工时容易产生裂纹。并且，Mg通过与O反应而被消耗，Mg的固溶量减少而有可能无法充分地提高0.2％屈服强度及耐应力松弛特性。
根据这种理由，在本实施方式中，将O的含量限制在小于10质量ppm。另外，O的含量在上述范围内也尤其优选设为小于5质量ppm，进一步优选设为小于3质量ppm，最优选设为小于2质量ppm。
(S(硫)：小于50质量ppm)
S以Mg的硫化物、金属间化合物或复合硫化物等形式存在于晶界。
存在于晶界的Mg的硫化物、金属间化合物或复合硫化物在热加工时引起晶界裂纹，成为加工裂纹的原因。并且，Mg的硫化物、金属间化合物或复合硫化物成为破损的起点，因此在冷加工时或弯曲加工时容易产生裂纹。并且，Mg通过与S反应而被消耗，Mg的固溶量减少而有可能无法充分地提高0.2％屈服强度及耐应力松弛特性。
根据这种理由，在本实施方式中，将S的含量限制在小于50质量ppm。另外，S的含量在上述范围内也尤其优选设为小于20质量ppm，进一步优选设为小于10质量ppm。
(不可避免的杂质：0.1质量％以下)
另外，作为不可避免的杂质，可举出B、Cr、Ti、Fe、Co、O、S、C、(P)、Ag、(Sn)、Al、Zn、Ca、Te、Mn、Sr、Ba、Sc、Y、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、W、Re、Ru、Os、Se、Rh、Ir、Pd、Pt、Au、Cd、Ga、In、Li、Ge、As、Sb、Tl、Pb、Be、N、H、Hg、Tc、Na、K、Rb、Cs、Po、Bi、镧系元素、Ni、Si等。这些不可避免的杂质具有降低导电率的效果，因此优选较少，即使将废料用作原料的情况下，也以总量计优选设为0.1质量％以下，更优选设为0.09质量％以下，更进一步优选设为0.08质量％以下。
另外，Ag、Si、Zn容易混入铜中而降低导电率，因此以总量计，优选设为小于100质量ppm。
并且，各元素的上限值优选200质量ppm以下，进一步优选100质量ppm以下，最优选50质量ppm以下。
(dσt/dεt)
通常，在一般的铜合金中，进行了达到材料断裂为止的拉伸试验时，dσt/dεt单调下降。相对于此，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，如图1所示，具有dσt/dεt在塑性加工后上升的区域。为了设为这种结构，如后述，需要在控制了晶粒直径及其均匀性的状态下，在比通常更高温、更长时间的条件下进行精加工热处理。
若在控制了晶粒直径及其均匀性的状态下，在比通常更高温、更长时间的条件下进行精加工热处理，则材料中的位错结构向稳定的位错结构发生变化。若对该稳定的位错结构施加外力，则随着塑性变形的开始，dσt/dεt暂且下降。并且，dσt/dεt下降之后，位错彼此的相互作用比通常更强，从而dσt/dεt上升。
在此，通过将该dσt/dεt的上升量设为30MPa以上，能够进一步提高均匀延伸率，且具有优异的弯曲加工性。另外，为了进一步提高均匀延伸率，dσt/dεt的上升量优选为50MPa以上，进一步优选设为100MPa以上，更优选设为150MPa以上。
(精加工热处理后的0.2％屈服强度：300MPa以上)
作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，通过精加工热处理后的0.2％屈服强度设为300MPa以上，作为连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件的原材料而尤其合适。
另外，在本实施方式中，在与轧制方向正交的方向上进行了拉伸试验时的精加工热处理后的0.2％屈服强度被设为300MPa以上。
在此，0.2％屈服强度优选为325MPa以上，进一步优选为350MPa以上。
(导电率：70％IACS以上)
在作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，通过将导电率设定为70％IACS以上，能够作为连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件而良好地使用。
另外，导电率优选为73％IACS以上，进一步优选为76％IACS以上，更优选为78％IACS以上。
接着，参考图2所示的流程图，对作为被设为这种结构的本实施方式的电子电气设备用铜合金的制造方法进行说明。
(熔解及铸造工序S01)
首先，在熔解铜原料而得到的铜熔液中，添加前述元素来进行成分调整，从而制出铜合金熔液。另外，添加各种元素时，能够使用元素单质或母合金等。并且，可以将包含上述元素的原料与铜原料一起进行熔解。并且，也可以使用该合金的回收材料及废材。在此，铜熔液优选设为纯度为99.99质量％以上的所谓4NCu，或者设为纯度为99.999质量％以上的所谓5NCu。熔解工序中，为了抑制Mg的氧化，并且为了减少氢浓度，优选在H2O的蒸气压较低的惰性气体气氛(例如Ar气体)的气氛下进行熔解，且将熔解时的保持时间限制在最小限度。
并且，通过将经成分调整的铜合金熔液注入铸模中而制出铸锭。另外，考虑了批量生产的情况下，优选采用连续铸造法或半连续铸造法。
(热处理工序S02)
接着，为了所得到的铸锭的均质化及固溶化而进行热处理。通过对铸锭进行加热，在铸锭内使添加元素均匀地扩散，或者使添加元素在母相中固溶。
接着，为了所得到的铸锭的均质化及固溶化而进行加热处理。在铸锭的内部，有时存在以Cu和Mg作为主成分的金属间化合物等，所述金属间化合物在凝固过程中通过Mg偏析并浓缩而产生。因此，为了使这些偏析及金属间化合物等消失或减少，进行将铸锭加热至300℃以上且900℃以下的热处理，由此，在铸锭内使Mg均匀地扩散，或使Mg在母相中固溶。另外，该热处理工序S02优选在非氧化性或还原性气氛中实施。
而且，为了粗加工的效率化和组织的均匀化，可以在热处理后实施热加工。加工方法并无特别限定，例如能够采用轧制、拉拔、挤压、孔型轧制、锻造、冲压等。另外，当最终形状为板、条时，优选采用轧制。并且，热加工时的温度也并无特别限定，但优选设为300℃以上且900℃以下的范围内。
(第1中间加工工序S03)
接着，根据需要切断热处理工序S02后的材料，并且为了去除氧化皮等而根据需要进行表面磨削。之后，塑性加工为规定的形状。
另外，该第1中间加工工序S03中的温度条件并无特别限定，但优选设为成为冷加工或温加工的-200℃至200℃的范围内。并且，加工率以接近最终形状的方式适当选择，但优选设为30％以上，进一步优选设为35％以上，更优选设为40％以上。并且，塑性加工方法并无特别限定，例如能够采用轧制、拉拔、挤压、孔型轧制、锻造、冲压等。
(第1中间热处理工序S04)
在第1中间加工工序S03后，以用于彻底固溶化、再结晶组织化或提高加工性的软化为目的实施热处理。
热处理的方法并无特别限定，但优选在400℃以上且900℃以下的保持温度、10秒以上且10小时以下的保持时间条件下，在非氧化气氛或还原性气氛中进行热处理。并且，加热后的冷却方法并无特别限定，但优选采用水淬等冷却速度为200℃/分钟以上的方法。
(第2中间加工工序S05)
为了去除在第1中间热处理工序S04中所生成的氧化皮等，根据需要进行表面磨削。并且，塑性加工为规定的形状。
另外，该第2中间加工工序S05中的温度条件并无特别限定，但优选设为成为冷加工或温加工的-200℃至200℃的范围内。并且，加工率以接近最终形状的方式适当选择，但优选设为20％以上，进一步优选设为30％以上。并且，塑性加工方法并无特别限定，例如能够采用轧制、拉拔、挤压、孔型轧制、锻造、冲压等。
(第2中间热处理工序S06)
在第2中间加工工序S05后，以用于彻底固溶化、再结晶组织化或提高加工性的软化为目的实施热处理。热处理的方法并无特别限定，但优选在400℃以上且900℃以下的保持温度、10秒以上且10小时以下的保持时间条件下，在非氧化气氛或还原性气氛中进行热处理。并且，加热后的冷却方法并无特别限定，但优选采用水淬等冷却速度为200℃/分钟以上的方法。
另外，在本实施方式中，在实施后述的精加工工序S07及精加工热处理工序S08之前，为了控制晶粒直径及其均匀性，反复进行所需次数的上述第2中间加工工序S05及第2中间热处理工序S06。
具体而言，直至平均晶粒直径为2μm以上且将平均晶粒直径设为d时晶粒直径的标准偏差为d以下为止，反复进行上述第2中间加工工序S05及第2中间热处理工序S06。
在此，在精加工工序S07之前，通过将平均晶粒直径设为2μm以上，能够提高精加工热处理工序S08时的软化温度，能够将热处理条件设定为高温、长时间，且能够提高均匀延伸率。另外，精加工工序S07前的平均晶粒直径优选4μm～70μm，进一步优选5μm～40μm。
并且，在精加工工序S07之前，当晶粒直径的标准偏差被设为平均晶粒直径d以下时，能够在精加工工序S07中均匀地赋予应变，因此能够均匀地增强材料中的位错彼此的相互作用，因此能够使dσt/dεt可靠地上升。另外，当d为60μm以下时，在精加工工序S07之前的晶粒直径的标准偏差优选为d/2以下。
(精加工工序S07)
将第2中间热处理工序S06后的铜原材料以规定的形状进行精加工。另外，该精加工工序S07中的温度条件并无特别限定，但为了抑制析出，优选设为成为冷加工或温加工的-200℃至200℃的范围内。
并且，精加工工序S07中的加工率(轧制率)设为大于30％，由此能够提高0.2％屈服强度。另外，为了进一步提高0.2％屈服强度，进一步优选将加工率(轧制率)设为大于40％，更优选设为大于50％。
(精加工热处理工序S08)
接着，对通过精加工工序S07而得到的铜原材料实施精加工热处理。优选在精加工热处理温度为300℃以上的条件下进行精加工热处理，例如当精加工热处理温度为300℃时，优选将保持时间设为1分钟以上，当为450℃时，优选将保持时间设为5秒以上。并且，优选在非氧化气氛或还原性气氛下进行精加工热处理。
并且，加热后的冷却方法并不特别限定，优选采用水淬等冷却速度为60℃/分钟以上的方法。
另外，也可以反复实施多次上述精加工工序S07和精加工热处理工序S08。
如此，制出作为本实施方式的电子电气设备用铜合金及电子电气设备用铜合金塑性加工材。该电子电气设备用铜合金塑性加工材可以直接用于电子电气设备用组件，也可以在板面的一面或者两面实施膜厚0.1～10μm左右的镀Sn而作为带电镀铜合金部件。
而且，将作为本实施方式的电子电气设备用铜合金(电子电气设备用铜合金塑性加工材)作为原材料，实施冲孔加工或弯曲加工等，从而成型出例如连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条之类的电子电气设备用组件。
根据作为被设为如上所述的结构的本实施方式的电子电气设备用铜合金，在拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt(加工硬化率)设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有dσt/dεt的斜率为正的应变区域，在塑性变形开始后dσt/dεt上升，由此均匀延伸率得到提高，从而弯曲加工性尤其优异。
尤其在本实施方式中，由于dσt/dεt的上升量被设为30MPa以上，因此能够可靠地提高均匀延伸率，且能够进一步提高弯曲加工性。
并且，在本实施方式中，由于含有0.1质量％以上的Mg，因此耐热性优异，即使在精加工热处理工序S08中，进行了高温、长时间的热处理的情况下，0.2％屈服强度也不会大幅下降，能够维持较高的0.2％屈服强度。
而且，在本实施方式中，由于Mg的含量被限制在小于0.5质量％，因此能够得到较高的导电率。
另外，在本实施方式中，当含有1质量ppm以上且小于100质量ppm范围内的P时，不会使导电率大幅下降，且能够提高铸造性。
并且，在本实施方式中，当含有10质量ppm以上且小于1000质量ppm范围内的Sn时，不会使导电率大幅下降，且能够实现耐热性的进一步提高。
并且，在本实施方式中，当将H的含量限制在小于4质量ppm时，能够抑制由气孔缺陷导致的裂纹、鼓起、剥落等缺陷的产生。
而且，在本实施方式中，当将O的含量限制在小于10质量ppm，将S的含量限制在小于50质量ppm时，抑制Mg因与O、S这种元素生成化合物而被消耗，且能够可靠地发挥由Mg产生的0.2％屈服强度及耐应力松弛特性的提高的效果。并且，能够抑制Mg与O、S这种元素的化合物的生成，且能够提高冷加工性及弯曲加工性。
而且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，在与轧制方向正交的方向上进行拉伸测试时的0.2％屈服强度为300MPa以上，且导电率被设为70％IACS以上，因此作为连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件的原材料尤其适合。
并且，在作为本实施方式的电子电气设备用铜合金中，按照JCBA T315：2002“铜及铜合金板条的退火软化特性试验”，在各温度下进行了1小时的热处理时的半软化温度被设为250℃以上，因此能够抑制在精加工热处理工序S08中0.2％屈服强度下降。
并且，作为本实施方式的电子电气设备用铜合金塑性加工材由上述电子电气设备用铜合金构成，因此通过对该电子电气设备用铜合金塑性加工材进行弯曲加工等，能够制造连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等电子电气设备用组件。
而且，作为本实施方式的电子电气设备用组件(连接器或压配件等端子、继电器、引线框架、汇流条等)由上述电子电气设备用铜合金构成，因此可靠性优异。
以上，对作为本申请发明的实施方式的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件(端子、汇流条等)进行了说明，但本申请发明并不限定于此，在不脱离该发明的技术思想的范围内能够进行适当变更。
例如，上述实施方式中，对电子电气设备用铜合金的制造方法的一例进行了说明，但电子电气设备用铜合金的制造方法并不限定于实施方式中所记载的内容，也可以适当选择现有的制造方法来制造。
实施例
以下，对为了确认本申请发明的效果而进行的确认实验的结果进行说明。
准备由H的含量小于0.5质量ppm、O的含量小于2质量ppm、S的含量小于10质量ppm的纯度99.99质量％以上的无氧铜(ASTM B152 C10100)构成的铜原料，并将该铜原料装入高纯度石墨坩埚内，在设为Ar气体气氛的气氛炉内进行了高频熔解。在所得到的铜熔液内添加各种添加元素而制备成表1所示的成分组成，并浇注于碳铸模(カーボンモールド)而制出铸锭。
此时，实施例7、11、16中，在Ar气体气氛中导入水蒸气并进行了高频熔解。实施例9中，在熔解时的气氛中导入少量的O2而制出铸锭。实施例3、10、17中，添加了Cu-S母合金。
另外，铸锭的大小设为厚度约80mm×宽度约150mm×长度约70mm。
对该铸锭的铸件表皮附近进行端面切削，切出铸锭并调整尺寸以使最终产品的板厚为0.5mm、1.0mm、2.0mm。
为了均质化和固溶化，在Ar气体气氛中在表2所记载的保持温度及保持时间条件下对所得到的铸锭实施热处理工序，之后，实施了水淬。
切断热处理后的材料，并且为了去除氧化皮，实施了表面磨削。
接着，作为第1中间加工工序，以表2所示的轧制率进行了冷轧之后，作为第1中间热处理，利用盐浴在表2所示的温度及保持时间下进行了热处理。另外，表1中，将第1中间加工工序标记为“中间轧制1”，将第1中间热处理工序标记为“中间热处理1”。
接着，作为第2中间加工工序，以表2所示的轧制率进行了冷轧之后，作为第2中间热处理，利用盐浴在表2所示的温度及保持时间下进行了热处理。另外，表1中，将第1次的第2中间加工工序标记为“中间轧制2”，将第1次的第2中间热处理工序标记为“中间热处理2”。
而且，作为第2次的第2中间加工工序，以表2所示的轧制率进行了冷轧之后，作为第2次的第2中间热处理，利用盐浴在表2所示的温度及保持时间条件下进行了热处理。另外，表2中，将第2次的第2中间加工工序标记为“中间轧制3”，将第2次的第2中间热处理工序标记为“中间热处理3”。
并且，测定了精加工工序之前的晶粒直径。从结束了第2次的第2中间热处理工序的材料采集样品，并观察与轧制方向正交的截面，测定了晶粒直径的平均值及标准偏差。使用防水砂纸、金刚石磨粒进行了机械研磨之后，使用胶体二氧化硅溶液进行了精研磨。并且，通过EBSD测定装置(FEI公司制造的Quanta FEG 450、EDAX/TSL公司(现为AMETEK公司)制造的OIM Data Collection)和分析软件(EDAX/TSL公司(现为AMETEK公司)制造的OIMData Analysis ver.5.3)，以20kV电子束的加速电压、0.1μm测定间隔步长，在1000μm2以上的测定面积中，进行了各晶粒的方位差的分析。通过分析软件OIM计算各测定点的CI值，且根据晶粒直径的分析排除了CI值为0.1以下的测定点。关于晶界，观察二维截面的结果，将从相邻的两个结晶间的取向方位差为15°以上的测定点之间除去双晶的界面作为晶界而制作了晶界分布图。晶粒直径的测定方法中，将晶粒的长径(在中途不与晶界接触的条件下能够在粒子内引出的最长直线的长度)与短径(在与长径正交的方向上，在中途不与晶界接触的条件下能够在粒子内引出的最长直线的长度)的平均值设为晶粒直径。通过该方法，对各样品进行200个晶粒的测定，计算出晶粒直径的平均值及标准偏差。将结果示于表3。
接着，对结束了第2次的第2中间热处理工序的材料，以表3所示的轧制率实施精轧，从而制作了表3中记载的板厚(厚度0.5mm、1.0mm、2.0mm)、宽度150mm、长度200mm以上的轧制板。
接着，在Ar气体气氛中，在表3所记载的温度与保持时间条件下实施精加工热处理，从而制作了特性评价用条材。
(力学特性评价)
从精加工热处理前的材料及精加工热处理后的特性评价用条材采集JIS Z 2201中所规定的13B号试验片，并通过JIS Z 2241的微量残余伸长法测定了0.2％屈服强度。此时，应变速度以0.7mm/s实施，并在每0.01s获取了试验力及试验片的位移的数据。另外，试验片以拉伸试验的拉伸方向与特性评价用条材的轧制方向正交的方式进行了采集。将测定结果示于表3。
并且，根据特性评价用条材的拉伸试验的结果，对真应力σt及真应变εt进行了评价。将负荷设为F，将试验片初始截面积设为S0，将初始平行部长度设为L0，将试验中的从初始开始的延伸率设为ΔL。将负荷F除以试验片初始截面积的值设为公称应力σn，将延伸率ΔL除以初始平行部长度L0的值设为公称应变εn。
相对于此，将考虑了变形中的试验片的截面积的应力设为真应力σt，将考虑了变形中的平行部长度的应变设为真应变εt，并根据以下算式进行了计算。
σt＝σn(1+εn)
εt＝ln(1+εn)
(dσt/dεt)
根据如上所述那样得到的真应力σt及真应变εt的数据，计算dσt/dεt，将εt设为横轴，将dσt/dεt设为纵轴，从而制作了如图1所示的曲线图。在此，将每0.01s的真应变εt的位移量定义为dεt，将每0.01s的真应力σt的变化设为dσt。将存在dσt/dεt的斜率为正的区域(dσt/dεt上升的区域)的情况评价为“A”，将不存在的情况评价为“B”。将评价结果示于表3。
并且，求出dσt/dεt的斜率，并将在斜率从正成为负时的斜率0时的dσt/dεt的值中最大的值作为极大值而求出。并且，将处于小于极大值的真应变εt的区域且在斜率从负成为正时的斜率0时的dσt/dεt的值中最小的值作为极小值而求出。将该极大值与极小值之差设为dσt/dεt的上升量。将评价结果示于表3。
(导电率)
从特性评价用条材采集宽度10mm×长度150mm的试验片，并通过四端子法求出电阻。并且，使用千分尺来进行试验片的尺寸测定，计算出试验片的体积。并且，根据所测定的电阻值与体积计算出导电率。另外，试验片以其长边方向与特性评价用条材的轧制方向平行的方式进行了采集。
将评价结果示于表3。
(弯曲加工性)
按照日本伸铜协会技术标准JCBA-T307：2007的4试验方法进行了弯曲加工。
以弯曲轴与轧制方向平行的方式，从特性评价用条材采集多个宽度10mm×长度30mm的试验片，并使用弯曲角度为90度、弯曲半径为各个板厚的1.5倍的W型的夹具，进行了W弯曲试验。将用肉眼确认到裂纹的情况评价为“B”，将观察不到裂纹的情况评价为“A”。将评价结果示于表3。
[表1]
比较例1中，Mg的含量少于本申请发明的范围，且精加工热处理后0.2％屈服强度大幅下降。
比较例2为磷青铜，但由于耐热性不充分，因此精加工热处理后0.2％屈服强度大幅下降。
比较例3中，Mg的含量多于本申请发明的范围，且导电率下降。
比较例4中，未实施第2中间加工及第2中间热处理，且精加工及精加工热处理前的晶粒直径的标准偏差大于平均晶粒直径d，看不到dσt/dεt上升的区域。因此，弯曲加工性不充分。
相对于此，本发明例中，精加工及精加工热处理前的平均晶粒直径被设为2μm以上，当将平均晶粒直径设为d时晶粒直径的标准偏差为d以下。并且，在精加工热处理后，看到dσt/dεt上升的区域，从而弯曲加工性良好。
从以上内容确认到，根据本发明例，能够提供弯曲加工性尤其优异并且具有较高的0.2％屈服强度的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材。
产业上的可利用性
能够提供弯曲加工性尤其优异并且具有较高的导电率的电子电气设备用铜合金、电子电气设备用铜合金塑性加工材、电子电气设备用组件、端子及汇流条。

Claims (10)

1.一种电子电气设备用铜合金，其特征在于，
包含0.1质量％以上且小于0.5质量％范围内的Mg，且剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，
在拉伸试验中，将由真应力σt与真应变εt定义的dσt/dεt设为纵轴，将真应变εt设为横轴时，具有所述dσt/dεt的斜率为正的应变区域。
2.根据权利要求1所述的电子电气设备用铜合金，其特征在于，
导电率为70％IACS以上。
3.根据权利要求1或2所述的电子电气设备用铜合金，其特征在于，
所述dσt/dεt的上升量被设为30MPa以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子电气设备用铜合金，其特征在于，
还包含1质量ppm以上且小于100质量ppm范围内的P。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电子电气设备用铜合金，其特征在于，
还包含10质量ppm以上且小于1000质量ppm范围内的Sn。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电子电气设备用铜合金，其特征在于，
H的含量小于4质量ppm，O的含量小于10质量ppm，S的含量小于40质量ppm。
7.一种电子电气设备用铜合金塑性加工材，其特征在于，由权利要求1至6中任一项所述的电子电气设备用铜合金构成。
8.一种电子电气设备用组件，其特征在于，由权利要求7所述的电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。
9.一种端子，其特征在于，由权利要求7所述的电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。
10.一种汇流条，其特征在于，由权利要求7所述的电子电气设备用铜合金塑性加工材构成。
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