CN110257666A

CN110257666A - 铜合金板材及铜合金板材的制造方法

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Publication number: CN110257666A
Application number: CN201910650904.1A
Authority: CN
Inventors: 三枝启
Original assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Current assignee: JX Nippon Mining and Metals Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2019-09-20
Also published as: JP2017179567A; TW201736613A; JP6385382B2; KR20170113410A; CN107267802A; US10815557B2; US20170283924A1; DE102017003011A1; TWI649437B; KR102025464B1

Abstract

本发明提供一种强度高、导电率高并具有优良的弯曲加工性及冲压加工性的Cu‑Ni‑Si系铜合金板材及其制造方法。所述铜合金板材含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.30～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，余量由Cu及不可避免的杂质构成，当将板面中的{200}晶面的X射线衍射强度设为I{200}，将纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设为I₀{200}，平均晶粒直径为GS(μm)时，满足1.0≤I{200}/I₀{200}≤5.0，满足5.0μm≤GS≤60.0μm，具有5.0≤{(I{200}/I₀{200})/GS}×100≤21.0的关系。

Description

铜合金板材及铜合金板材的制造方法

技术领域

本发明涉及一种时效硬化型铜合金板材及其制造方法，尤其涉及一种适于应用在连接器、引线框架、引脚、继电器、开关等各种电子部件的Cu-Ni-Si系合金板材及其制造方法。

背景技术

在使用于连接器、引线框架、引脚、继电器、开关等各种电子部件的电子材料用铜合金板材中，要求兼容高强度性和高导电性，所述高强度性用于抵御组装时和/或工作时被赋予的应力，所述高导电性用于抑制通电引起的发热。并且，对于这些各种电子部件而言，一般在作为铜合金制造商的直接的客方的冲压制造商中，通过对电子材料用铜合金板材实施冲压加工及弯曲加工而成型，因此还需要兼容优良的冲压性和良好的弯曲加工性。

近年来，电子设备的小型化、纤薄化急剧推进，对于内置在电子设备的各种电子部件所使用到的电子材料用铜合金板材的要求级别进一步提高。具体而言，作为铜合金板材中要求的强度水平，要求兼备0.2％屈服强度为720MPa以上的高强度水平、43.5％IACS以上的高导电率、轧制平行方向(GW)及轧制直角方向(BW)的180度弯曲性R/t＝0，而且还要求具备优良的冲压性。

但是，一般在铜合金板材的强度与导电率之间存在权衡关系，现有的以磷青铜、黄铜、镍黄铜之类为代表的固溶强化型铜合金板材，则无法满足该要求级别。因此，近年来可用于满足该要求级别的时效硬化型铜合金板材的使用量增加。对于时效硬化型铜合金板材而言，对得到固溶处理的过饱和固溶体进行时效处理，从而使微细析出物均匀分散，于是合金的强度变高，与此同时基体(母材)的铜中的固溶元素量减少，由此可以提高导电率。

在时效硬化型铜合金板材中，Cu-Ni-Si系铜合金(所谓的可鲁逊合金)板材作为强度与导电率的平衡性优良的铜合金板材，乃是业界关注的合金之一。对于该铜合金而言，认识到基体(母材)中析出微细的Ni-Si系金属间化合物颗粒，从而可以提高强度和导电率。

然而，Cu-Ni-Si系铜合金具有高强度，故而弯曲加工性未必良好。通常，对于铜合金板材而言，除了上述强度与导电率之间的关系之外，在强度与弯曲加工性之间也存在权衡关系。因此，如果采用增加本合金的溶质元素Ni及Si的添加量的方法和/或提高时效处理后的精轧加工度的方法，使强度提高，则存在弯曲加工性降低的趋势。由于这理由，开发出兼备有高强度、高导电率、良好的弯曲加工性并具有优良的冲压加工性的铜合金板材成为极其困难的问题。

作为可用于解决该问题的铜合金板材，可列举铍铜，但是对于该合金而言，在加工时产生的粉尘具有致癌性，而且环境负荷较大，因此近来强烈期望电子设备制造商开发出替代材料。

近年来，在Cu-Ni-Si系铜合金板材中，作为用于解决如上所述的强度与弯曲加工性的技术问题的方法，提出一种通过控制晶体取向而改善弯曲加工性的方法。例如，专利文献1在固溶处理工序之前在适当的条件下实施预退火，并通过其后的固溶处理工序而控制立方(Cube)取向、黄铜(Brass)取向等各种晶体取向的面积率，从而在兼容高强度、优良的弯曲加工性方面获得成功。

另外，在专利文献2中，在固溶处理工序之前在适当的条件下实施中间退火，并在其后的固溶处理之后增大{200}晶面(所谓的Cube取向)的比例，并将晶粒内的平均双晶密度提高，从而在兼容高强度、高导电率、优良的弯曲加工性方面获得成功。此外，在专利文献3中，控制{200}晶面与{422}晶面的比例，从而维持高强度，与此同时成功地获得了优良的弯曲加工性。并且，在专利文献4中，通过控制Cube取向({200}晶面)和晶粒直径，维持高强度和高导电率，与此同时成功地获得了良好的弯曲加工性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-197503号公报

专利文献2：日本特开2010-275622号公报

专利文献3：日本特开2010-90408号公报

专利文献4：日本特开2006-152392号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，根据专利文献1的方法，致力于使{200}晶面发育，结果使得{200}晶面与晶粒直径之间的平衡变差，并存在冲压加工时的尺寸变差的情况。这对于作为铜合金制造商的客户的冲压加工制造商而言乃是深刻的问题，并导致如下的问题：冲压加工后的材料的大部分因达不到作为冲压加工制造商的客方的电子部件制造商所要求的尺寸公差，不得不被废弃。作为其对策，有一种定期地维护模具的刀尖的方法，然而在冲压加工中需要休止冲压模具并将模具解体，使得生产效率急剧降低。

另外，按照专利文献2及3的方法，致力于控制{200}晶面与{422}晶面的比例，因此{200}晶面与晶粒直径之间的平衡并不恰当，且冲压加工时的尺寸极为不良。

此外，按照专利文献4的方法，虽然致力于控制Cube取向和晶粒直径，然而却对冲压加工性完全不考虑，如果采用此制造方法，则冲压加工时的尺寸极为不良。

因此，本发明鉴于如上所述的技术问题，目的在于提供一种兼备有高强度、高导电率、良好的弯曲加工性并具有优良的冲压加工性的Cu-Ni-Si系铜合金板材及其制造方法。

用于解决问题的方案

本发明的诸发明者为了解决上述技术问题而敏锐地洞察，其结果着眼于包含Co及Cr的Cu-Ni-Si系铜合金板材。其后，对包含Co及Cr的Cu-Ni-Si系铜合金板材反复研究的结果，发现了在含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.3～1.2质量％的Si以及0.0～0.5质量％的Cr、且余量由Cu及不可避免的杂质构成的铜合金板材中，{200}晶面和晶粒直径采取极其绝妙的平衡这一条件，对于兼备高强度、高导电率以及良好的弯曲加工性和优良的冲压加工性而言是重要的，据此终至于完成了本发明。

本发明是基于上述洞见而提出的发明，在一侧面中，铜合金板材含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.30～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，余量由Cu及不可避免的杂质构成，当将板面中的{200}晶面的X射线衍射强度设为I{200}，将纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设为I₀{200}，基于JISH0501的切割法而求得的平均晶粒直径为GS(μm)时，满足1.0≤I{200}/I₀{200}≤5.0，并满足5.0μm≤GS≤60.0μm，而且，这些具有5.0≤{(I{200}/I₀{200})/GS}×100≤21.0的关系(计算公式1)，导电率为43.5％IACS以上且55.0％IACS以下，0.2％屈服强度为720MPa以上且900MPa以下。

根据本发明一个实施方式的铜合金板材中，还含有总量最多为0.5质量％的选自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag中的一种或两种以上元素。

本发明的另一方面中，一种铜合金板材的制造方法，具有如下的工序：熔解和铸造工序，熔解铜合金的原料并进行铸造，所述铜合金含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.30～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，且余量由Cu以及不可避免的杂质组成；热轧工序，在该熔解和铸造工序之后，在950℃～400℃下降低温度的同时进行热轧；第一冷轧工序，在该热轧工序之后，以30％以上的轧制率进行冷轧；预退火工序，在该第一冷轧工序之后，在350～500℃的加热温度下，进行5.0～9.5小时(预退火工序的时间t与温度K(℃)之间成立t＝38.0×exp(-0.004K)的计算公式(计算公式2))的以析出为目的的热处理；第二冷轧工序，在该预退火工序之后，以70％以上的轧制率进行冷轧；固溶处理工序，在该第二冷轧工序之后，在700～980℃的加热温度下进行固溶处理；时效处理工序，在该固溶处理工序之后，在350～600℃下进行时效处理；精加工冷轧工序，在该时效处理工序之后过后，以10％以上且以40％以下的轧制率实施冷轧。调整制造条件，以使精加工冷轧工序的加工度a、收精加工轧工序后的I{200}/I₀{200}、预退火工序的温度K(℃)之间成立K＝4.5×(I{200}/I₀{200}×exp(0.049a)+76.3)的计算公式(计算公式3)。

在根据本发明的铜合金板材的制造方法的另一实施方式中，所述铜合金板材中含有总量最多为0.5质量％的选自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag中的一种或两种以上的元素。

发明的效果

根据本发明，可提供一种兼备高强度、高导电率、良好的弯曲加工性且具有优良的冲压加工性的Cu-Ni-Si系铜合金板材及其制造方法。

附图说明

图1为根据本发明的实施方式的制造工序的流程图。

图2为表示根据本发明的实施方式的材料特性的计算公式的曲线图。

图3为表示根据本发明的实施方式的制造工序的计算公式的曲线图。

图4为说明冲压试验方法的示意图。

图5为说明冲压后的破裂面的评估方法的示意图。

具体实施方式

以下，对根据本发明的实施方式的铜合金板材进行说明。

根据本发明的铜合金板材含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.3～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，余量由Cu及不可避免的杂质构成，在这种铜合金板材中，当将板面中的{200}晶面的X射线衍射强度设为I{200}，将纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设为I₀{200}时，具有满足1.0≤I{200}/I₀{200}≤5.0的晶体取向。

并且，将该铜合金板材的表面的晶粒边界与双晶边界加以区分，根据JISH0501的切割法而在不含有双晶边界的情况下求出的平均晶粒直径为5.0～60.0μm，更优选为10～40μm，而且，晶体取向与平均晶粒直径存在5.0≤{(I{200}/I₀{200})/GS}}×100≤21.0的关系。这种铜合金板材的导电率为43.5％IACS以上且55.0％IACS以下，更优选的形态下为44.5～52.5％IACS，更优选则是46.0～50.0％IACS。0.2％屈服强度为720MPa以上、900MPa以下，更优选的形态下为760～875MPa，更优选则是800～850MPa。以下，对该铜合金板材及其制造方法进行详细的说明。

[合金组成]

对于根据本发明的铜合金板材的实施方式而言，由包含Cu、Ni、Co以及Si的Cu-Ni-Co-Si-Cr系铜合金板材构成，并含有铸造中不可避免的杂质。Ni、Co以及Si可通过实施适当的热处理而形成Ni-Co-Si系金属间化合物，从而可在导电率不变差的情况下实现高强度。

关于Ni及Co，Ni为约0.5～约2.5质量％，Co为约0.5～约2.5质量％，这对于满足本发明作为目标的高强度和高导电率是必要的，优选地，Ni为约1.0～约2.0质量％、Co为约1.0～约2.0质量％；更优选地，Ni为约1.2～约1.8质量％、Co为约1.2～约1.8质量％。然而，如果分别为Ni不足约0.5质量％、Co不足约0.5质量％，则无法获得所期望的强度，相反如果分别为Ni超过约2.5质量％、Co超过约2.5质量％，则虽然有望实现高强度化，但导电率显著降低，而且热轧加工性还降低，因此并非优选的。约0.30～约1.2质量％的Si，对于满足作为目标的强度和导电率是必要的，优选约0.5～约0.8质量％。然而，如果不足约0.3质量％，则无法获得所期望的强度，如果超过约1.2质量％，则虽然有望实现高强度化，但导电率显著下降，而且热轧加工性还降低，因此并非优选的。

([Ni+Co]/Si质量比)

对于由Ni、Co、Si形成的Ni-Co-Si系析出物而言，被认为是将(Co+Ni)Si作为主体的金属间化合物。然而，通过时效处理合金中的Ni、Co以及Si未必都成成为析出物，在某种程度上以固溶在Cu基体中的状态存在。固溶状态的Ni及Si提高例如少许的铜合金板材的强度，然而与析出状态相比而言其效果较小，而且，还成为降低导电率的因素。因此，Ni和Co与Si的含有量之比尽可能优选接近析出物(Ni+Co)Si的组成比。于是，优选将[Ni+Co]/Si质量比调整为3.5～6.0，更优选则是调整为4.2～4.7。

(Cr的添加量)

在本发明中，优选在所述包含Co的Cu-Ni-Si系铜合金中添加约0.0～约0.5质量％的Cr，优选添加约0.09～约0.5质量％，更优选地添加约0.1～约0.3质量％。通过实施适当的热处理，Cr在铜母相中单独析出或者以Cr和Si之间的化合物而析出，并有望在不损害强度的情况下提高导电率。然而，如果超过约0.5质量％，则成为对强化没有贡献的粗大的夹杂物，并对加工性和镀覆性造成损害，从而并非优选的。

(其他添加元素)

通过添加预定量的Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag，可起到基于镀覆性及铸块组织的细微化的热轧加工性改善之类的制造性改善效果，因此在上述的含有Co的Cu-Ni-Si系铜合金中，可根据所要求的特性适当添加这些物质中的一种或两种以上元素。在这种情况下，其总量最多为约0.5质量％，优选约0.01～0.1质量％。如果这些元素的总量超过0.5质量％左右，则导电率的降低和/或制造性的劣化变得显著，从而并非优选的。

根据所添加的添加元素的组合而变更各个元素的添加量，这对于本领域技术人员而言是可以理解的，各个含有量虽然并不限定于如下情形，然而作为一个实施方式，例如可以是Mg添加0.5％以下，Sn添加0.5％以下，Ti添加0.5％以下，Fe添加0.5％以下，Zn添加0.5％以下，Ag添加0.5％以下。另外，只要是可以使最终获得的铜合金板材保持720MPa以上且900MPa以下的0.2屈服强度、表现出43.5％IACS以上且55.0％IACS以下的导电率的添加元素组合方式及其添加量，根据本发明的铜合金板材就不必限定于上述上限值。

根据本发明的铜合金板材的制造方法具备如下的工序：熔解和铸造工序，将具有上述组成的铜合金的原料进行熔解并铸造；热轧工序，在该熔解和铸造工序之后，在950℃～400℃下降低温度的同时进行热轧；第一冷轧工序(以下，称为“轧制1”工序)，在该热轧工序之后，以30％以上的轧制率进行冷轧；预退火工序，在该轧制1之后，在350～500℃的加热温度下，进行5.0～9.5小时的以析出作为目的的热处理；第二冷轧工序(以下，称为“轧制2”)，在该预退火工序之后，以70％以上的轧制率进行冷轧；固溶处理工序，在该轧制2之后，在700～980℃的加热温度下，进行10秒～10分钟的固溶处理；时效处理工序，在该固溶处理工序之后，在350～600℃下，进行1～20小时的时效处理；精加工冷轧工序(以下，称为“精轧工序”)，在该时效处理工序之后，以10％以上且以40％以下的轧制率实施冷轧。以如下方式调整制造条件：精轧工序的加工度a、精轧工序后的I{200}/I₀{200}、预退火工序的温度K(℃)之间成立K＝4.5×(I{200}/I₀{200}×exp(0.049a)+76.3)的计算公式(计算公式3)，而且预退火工序的时间t与温度K(℃)之间成立t＝38.0×exp(-0.004K)(计算公式2)。

并且，在精轧工序之后，可任意地以150～550℃实施加热处理(低温退火)。据此，在几乎不伴随强度的降低的情况下使铜合金板材内部的残留应力减小，并可提高弹性极限值和耐应力缓解特性。

在热轧之后，可根据必要进行端面切削，在加热处理之后，可根据必要进行酸洗、研磨、脱脂。关于该方法，只要是本领域技术人员，就能够容易实施。以下，对这些工序进行详细说明。

(熔解和铸造工序)

根据与一般的铜合金板材的熔解-铸造方法相同的方法，在将铜合金的原料进行熔解，然后通过连续铸造和/或半连续铸造等而制造铸片。例如，首先使用大气熔炉而将电解铜、Ni、Si、Co、Cr等原料进行熔解，并获得所期望的组成的熔融金属溶液。然后，可以列举将该熔融金属溶液铸造成铸锭的方法等。在根据本发明的制造方法的一个实施方式中，还可含有总量最多为约0.5质量％的选自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag中的一种或两种以上元素。

(热轧工序)

根据与一般的铜合金制造方法相同的方法进行热轧。对于铸片的热轧而言，在950℃～400℃下降低温度的同时分成数个道次进行。而且，优选在低于600℃的温度下进行1道次以上的热轧。总轧制率优选大概为80％以上。在热轧结束之后，优选通过水冷等进行急速冷却。并且，在热轧加工之后，还可以根据需要进行端面切削和/或酸洗。

(轧制1工序)

对于该轧制1工序而言，与一般的铜合金轧制方法相同，轧制率只要是30％以上就足够。但是，如果轧制率过高，则必然需要降低轧制2的加工度，因此轧制率优选为50～80％。

(预退火工序)

其次，关于随后的固溶处理工序，将促使Cube取向发育作为目的进行预退火。以往，在此出于Ni、Co、Si及Cr等析出的目的而在400～650℃下进行1～20小时左右的预退火，然而以该制造条件，不足以兼备作为本发明的技术问题的高强度、高导电性、良好的弯曲加工性、优良的冲压性。

发明者为了兼容这些各种特性而敏锐地洞察，并发现了如下的事实：限于最终产品(精轧工序后)的晶粒直径(GS)与板面中{200}晶面的平衡适当的情况下，方可兼备高强度、高导电率、良好的弯曲加工性、优良的冲压性。具体而言，如果板面中{200}晶面的X射线衍射强度设为I{200}，将纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设为I₀{200}，根据JISH0501的切割法求得的平均晶粒直径为GS，则满足1.0≤I{200}/I₀{200}≤5.0，并满足5.0μm≤GS≤60.0μm，而且，认识到当5.0≤{(I{200}/I₀{200})/GS}×100≤21.0的关系(计算公式1)时，0.2％屈服强度、导电率、弯曲加工性以及冲压性的平衡达到最优。

为了制造满足计算公式1的最终产品，需要设计用于控制精轧工序后的晶粒直径以及{200}晶面的制造工序。关于精轧工序后的晶粒直径的控制方法，只要是本领域技术人员控制固溶处理的温度及时间就能够容易实现。关于精轧工序后的{200}晶面的控制方法，已知通常而言，预退火工序后的析出物量越多，随后的固溶处理工序中{200}晶面发育得越强，精轧工序中的加工度越高，将{220}晶面作为主取向成分的轧制集合组织越发育而{200}晶面减少。因此，为了控制最终产品的{200}晶面，有必要将预退火工序和精轧工序的条件最优化。

关于预退火工序和精轧工序的制造条件，发明者以种种制造条件对最终产品的{200}晶面进行评估的结果认识到如下的事实：当制造成精轧工序的加工度a(％)与精轧工序后的I{200}/I₀{200}、预退火工序的温度K(℃)之间成立K＝4.5×(I{200}/I₀{200}×exp(0.049a)+76.3)的关系(计算公式3)时，可满足计算公式1(预退火的时间t与预退火工序的温度K(℃)之间则必须成立t＝38.0×exp(-0.004K)的式)。

(轧制2工序)

继而进行轧制2。在轧制2中，也与一般的铜合金轧制方法相同地，轧制率优选为70％以上。

(固溶处理工序)

在固溶处理中，在约700～约980℃的高温下，加热10秒～10分钟，并将Co-Ni-Si系化合物固溶于母材中，同时使Cu母材再结晶。在本工序中，进行再结晶以及{200}晶面的形成，然而如前所述，为了解决本发明的技术问题，在本工序中控制晶粒直径变得极为重要。关于晶粒直径的控制方法，如上所述地控制固溶处理的温度及时间。晶粒直径因固溶处理前的冷轧率和/或化学组成而变动，但只要是本领域技术人员，则通过预实验而针对各种组成的合金求得固溶处理的加热模式与晶粒直径之间的关系，并易于据此设定700～980℃的温度域中的保持时间以及到达温度。

并且，为了强度的上升以及导电率的上升，具体而言，冷却速度为每秒约10℃以上，优选为约15℃以上，更优选则是每秒约20℃以上，并冷却至约400℃～室温，这种处理方式效果较佳。但是，如果冷却速度过高，则反而无法充分获得强度上升效果，因此优选为每秒约30℃以下，更优选为每秒约25℃以下。冷却速度的调整则可以利用本领域技术人员所周知的公知方法进行。通常，如果单位时间所对应的水量减少，则导致冷却速度降低，因此例如可通过增设水冷管嘴或者增加单位时间所对应的水量而实现冷却速度的提高。在此，所谓的“冷却速度”是指如下的值(℃/秒)：计测出从溶体化温度(700℃～980℃)至400℃为止的冷却时间，并根据“(溶体化温度-400)(℃)/冷却时间(秒)”而计算得出。

(时效处理工序)

时效处理是与一般的铜合金的制造方法相同的方法。例如，在约350～约600℃的温度范围下加热1小时～20小时左右，并使通过固溶处理予以固溶的Ni-Co-Si的化合物作为微细颗粒析出。可通过该时效处理而使强度和导电率提高。

(精轧工序)

为了在时效后获得更高的强度，在时效后进行冷轧，该精轧的轧制率为10％以上且40％以下，而且，如上所述，必须具备如下的加工度条件：精轧工序的加工度a(％)、精轧工序后的I{200}/I₀{200}、预退火工序的温度K(℃)之间成立K＝4.5×(I{200}/I₀{200}×exp(0.049a)+76.3)的关系(计算公式3)。作为最终的板厚，优选大概为0.05～1.0mm，更优选为0.08～0.5mm。

(低温退火工序)

当在时效后进行冷轧时，在冷轧后任意进行消除应力退火(低温退火)。据此，可在几乎不伴随强度降低的情况下使铜合金板材内部的残留应力降低，并提高弹性极限值和耐应力缓解特性。加热温度优选设定为150～550℃。如果该加热温度过高，则短时间内软化，并容易发生特性的偏差。另一方面，如果加热温度过低，则如上所述的特性改善效果无法充分实现。加热时间优选为5秒以上，通常在1小时以内得以获得良好的结果。

而且，如果是本领域技术人员，则能够理解可在上述各个工序的过渡时段中适当地进行用于去除表面的氧化膜的研削、研磨、喷丸酸洗等工序。

[实施例]

以下，对根据本发明的铜合金板材及其制造方法的实施例进行详细说明，然而这些实施例是为了有助于更好地理解本发明及其优点而提供的，其并非旨在限定本发明。

按照图1所示流程，利用高频熔炉而在1100℃以上熔制出表1及表2所记载的各种成分组成的铜合金，并铸造成厚度为25mm的铸锭。其次，在400～950℃下对该铸锭加热，然后热轧至板厚达到10mm为止，并迅速地进行冷却。为了除去表面的氧化皮，实施端面切削到9mm厚度为止，然后通过冷轧而获得厚度为1.8mm的板。继而在350～500℃下，进行约8.5小时的预退火，并接着进行冷轧，且以700～980℃进行5～3600秒的固溶处理，并对其直接以约10℃/秒的冷却速度处理至100℃以下。然后，冷轧至0.15mm，最后根据铜合金板材的各元素的添加量而在350～600℃下分别跨时1～24小时而在惰性气体氛围中实施了时效处理，并通过收尾冷轧制造出试料。各个铜合金板材的制造条件示于表3及表4。

针对如此获得的各板材，进行了强度及导电率的特性评估。关于强度，利用拉伸试验机并按照JISZ2241而测量出轧制方向和平行方向上的0.2％屈服强度(YS)。关于导电率，按照JISH0505而以试验片的长度方向平行于轧制方向的方式采取试验片，并根据双桥法而通过测量体积抵抗率而求得。对于弯曲加工性的评估而言，按照JISZ2248而对轧制平行方向(GW)及轧制直角方向(BW)的180度弯曲性进行了评估。将R/t＝0之物认定为“○”，并将大于0之物认定为“×”。对于冲压性的评估方法而言，如图4所示，利用模具和冲床，将在半径为1.0mm的圆形中冲孔的冲压试验共计进行了100回，并根据图5所示方法而将裂隙破面的塌边长度定量化，且将塌边长度100回平均值不足板厚×0.05的情形评估为“○”，并将达到板厚×0.05以上的情形评估为“×”。

关于积分强度比，利用RIGAKU株式会社(株式会社リガク)制造的RINT2500，评估出铜合金板材表面的厚度方向的X射线衍射中{200}衍射峰的积分强度I{200}，并评估出微粉末铜的X射线衍射中{200}衍射峰的积分强度I₀{200}。继而，计算出它们之比I{200}/I₀{200}。关于晶粒直径，将针对试验片的轧制平行方向而根据JISH0501的切割法求得的平均晶粒直径作为GS(μm)而进行了评估。

针对各个铜合金板材，通过JISH8504中规定的如下方法而对镀覆粘结性实施了评估。具体而言，将宽度为10mm的试料弯曲为90°而回归原状(弯曲半径0.4mm，轧制平行方向GW)，然后利用光学显微镜(倍率10倍)而观察弯曲部，并判定出镀覆剥离的有无。将镀覆剥离未被识别的情形评估为“○”，并将发生镀覆剥离的情形评估为“×”。在表5及表6中示出各个特性评估结果。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

在实施例1～34中，可获得都兼备高强度、高导电率、良好的弯曲加工性并具有优良的冲压加工性的铜合金材料。另一方面，对于{(I{200}/I₀{200})/GS}×100的值从5～21的范围中脱离的比较例1～6而言，预退火及精轧的制造条件并非最优，且并不满足预退火工序的温度与精轧之间的预定的关系(计算公式3)，因此最终产品的I{200}/I₀{200}和晶粒直径的平衡性不良，且与实施例1～34相比而言冲压加工性不良。

对于{(I{200}/I₀{200})/GS}×100的值虽然处于5～21的范围内，然而0.2％屈服强度却高出900MPa的比较例7～11而言，由于强度高，因此冲压加工中的回弹较大，从而比实施例1～34而言冲压加工性不良。

对于{(I{200}/I₀{200})/GS}×100的值虽然处于5～21的范围内，然而导电率高于55％IACS且0.2％屈服强度低出720MPa的比较例12～16而言，由于强度低，因此延性较高，于是冲压加工中的塌边和/或毛刺变得极为硕大，因此比起实施例1～34而言冲压加工性低劣。

对于{(I{200}/I₀{200})/GS}×100的值虽然处于5～21的范围内，然而导电率低出43.5％IACS的比较例17～21而言，Ni-Si系金属间化合物粒子的析出情况不均匀，由于这原因，比起实施例1～34而言冲压加工性不良。

对于{(I{200}/I₀{200})/GS}×100的值虽然处于5～21的范围内，然而导电率高达55％IACS以上且0.2％屈服强度低出720MPa的比较例22、23而言，也基于同理而比起实施例1～34而言冲压加工性不良。

对于比较例24～30而言，属于作为本发明的主要元素的Ni、Co、Si、Cr等组成添加量脱离预定的范围的情形，可认识到比起实施例1～34而言，强度或导电率显著不良。此外，比较例24～30则因也已阐述的理由而使冲压加工性不良。

对于比较例31～36而言，属于作为可添加于本发明的元素的Mg、Sn、Zn、Ag、Ti、Fe超出0.5质量％的情形，比起适当量添加的实施例23～34而言，可知镀覆粘结性和/或热轧加工性的改善效果低劣。并且，由于源自这些添加元素的粗大的夹杂物在冲压加工时对模具造成极度的磨耗，因此冲压性不良。

Claims

1.一种铜合金板材，其特征在于，

含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.30～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，余量由Cu及不可避免的杂质构成，

当将板面的{200}晶面的X射线衍射强度设为I{200}，将纯铜标准粉末的{200}晶面的X射线衍射强度设为I₀{200}，基于JISH0501的切割法而求得的平均晶粒直径为GS(μm)时，满足1.0≤I{200}/I₀{200}≤5.0，并满足5.0μm≤GS≤60.0μm，且具有5.0≤{(I{200}/I₀{200})/GS}×100≤21.0的关系，

导电率为43.5％IACS以上且55.0％IACS以下，0.2％屈服强度为720MPa以上且900MPa以下。

2.根据权利要求1所述的铜合金板材，其特征在于，

还含有总量最多为0.5质量％的选自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag中的一种或两种以上元素。

3.一种铜合金板材的制造方法，其特征在于，具有：

熔解和铸造工序，熔解铜合金的原料并进行铸造，所述铜合金的组成为，含有0.5～2.5质量％的Ni、0.5～2.5质量％的Co、0.30～1.2质量％的Si、以及0.0～0.5质量％的Cr，余量由Cu以及不可避免的杂质构成；

热轧工序，在该熔解和铸造工序之后，在950℃～400℃下降低温度的同时进行热轧；

第一冷轧工序，在该热轧工序之后，以30％以上的轧制率进行冷轧；

预退火工序，在该第一冷轧工序之后，在350～500℃的加热温度下，进行5.0～9.5小时的以析出为目的的热处理，其中预退火工序的时间t与温度K(℃)之间成立t＝38.0×exp(-0.004K)；

第二冷轧工序，在该预退火工序之后，以70％以上的轧制率进行冷轧；

固溶处理工序，在该第二冷轧工序之后，在700～980℃的加热温度下进行固溶处理；

时效处理工序，在该固溶处理工序之后，在350～600℃下进行时效处理；以及

精加工冷轧工序，在该时效处理工序之后，以10％以上且40％以下的轧制率实施冷轧，

调整制造条件，使得精加工冷轧工序的加工度a、精加工冷轧工序后的I{200}/I₀{200}、预退火工序的温度K(℃)之间，成立K＝4.5×(I{200}/I₀{200}×exp(0.049a)+76.3)的计算公式。

4.根据权利要求3所述的铜合金板材的制造方法，其特征在于，

所述铜合金板材还含有总量最多为0.5质量％的选自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn及Ag中的一种或两种以上元素。