CN115637350B - Cu-Ti系铜合金板材、其制造方法和通电部件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及Cu‑Ti系铜合金板材、其制造方法和通电部件。提供拉深加工性良好、更优选地将弯曲加工性也维持得高的高强度的Cu‑Ti系铜合金板材。铜合金板材，其具有如下组成：以质量％计，为Ti：1.0～5.0％，含有适量的Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn、Zr的1种以上，采用与板面平行的观察面的采用EBSD(电子束背散射衍射法)测定的与S方位{231}＜3‑46＞的方位差10°以内的区域的面积AS、与R方位{132}＜4‑21＞的方位差10°以内的区域的面积AR、与P方位{011}＜1‑11＞的方位差10°以内的区域的面积AP、与立方体方位{001}＜100＞的方位差为10°以内的区域的面积AC，由下式A＝(AS+AR)/(AP+AC)规定的A值为0.5～20。
Description
技术领域
本发明涉及改善了拉深加工性的Cu-Ti系铜合金板材、其制造方法和在材料中使用了所述板材的通电部件。
背景技术
Cu-Ti系铜合金(钛铜)在各种铜合金中，强度水平高，耐应力缓和性也良好。也开发了在维持其高强度的同时改善延展性、弯曲加工性、疲劳特性等的技术，因此Cu-Ti系铜合金已作为连接器、继电器、开关等通电部件、弹簧部件广泛地使用。
在专利文献1、2中公开了如下技术：在Cu-Ti系铜合金中，通过使晶界反应相的面积率、形态成为规定范围，从而改善强度和延展性的平衡。其延展性的评价采用拉伸试验中的断裂伸长率进行。
在专利文献3中公开了如下技术：在Cu-Ti系铜合金中，通过将立方体方位的集成比例控制在特定范围，从而改善强度和弯曲加工性。
在专利文献4中公开了如下技术：在Cu-Ti系铜合金中，通过控制为板面处的{200}晶面的X射线衍射强度高的立方体方位的集合组织，从而改善强度和弯曲加工性。
在专利文献5中公开了如下技术：在Cu-Ti系铜合金中，通过限制具有比较粗大的晶界反应相的晶界的存在比例，从而改善疲劳特性。
另一方面，近年来，随着以智能电话为代表的电子终端设备等的高性能化、高功能化，对于其中使用的通电部件、弹簧部件的材料，需要比以往更优异的加工性。例如，除了弯曲加工性以外，也重视拉深加工性、拉伸加工性的情形增加。在专利文献6中公开了如下技术：在Cu-Co-Si系铜合金中，通过提高兰克福特值(Lankforod值)，从而改善拉深加工性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-140476公报
专利文献2：日本特开2015-140477公报
专利文献3：WO2012/029717号公报
专利文献4：日本特开2011-26635号公报
专利文献5：日本特开2017-39959号公报
专利文献6：日本特开2015-28201公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，Cu-Ti系铜合金是本身具有高强度水平、也可赋予比较良好的弯曲加工性的铜合金，但关于拉深加工性，仍有改善的余地。就专利文献1～5中记载的技术而言，可实现Cu-Ti系铜合金的强度与延展性、弯曲加工性或疲劳特性的兼顾，但难以充分地改善拉深加工性。特别是，在维持优异的弯曲加工性的同时稳定地改善拉深加工性更加困难。另一方面，专利文献6的与Cu-Co-Si系铜合金有关的技术无法应用于Cu-Ti系铜合金的拉深加工性的改善手段中。对于Cu-Co-Si系铜合金和Cu-Ti系铜而言，合金系不同，因此认为控制为适于拉深加工的集合组织的条件有可能不同。
鉴于以上的问题，本发明提供一种拉深加工性得到了改善的Cu-Ti系铜合金板材。特别是，提供一种在具备高强度和优异的弯曲加工性的同时拉深加工性得到改善的Cu-Ti系铜合金板材。
用于解决课题的手段
本发明人详细研究的结果发现：通过严格地控制Cu-Ti系铜合金板材的结晶取向，能够改善拉深加工性。具体地，本说明书中公开了以下的发明。
[1]铜合金板材，其具有如下组成：以质量％计，为Ti：1.0～5.0％、Ag：0～0.30％、Al：0～1.0％、B：0～0.20％、Be：0～0.15％、Co：0～1.0％、Cr：0～1.0％、Fe：0～1.0％、Mg：0～1.0％、Mn：0～1.0％、Ni：0～1.5％、P：0～0.20％、S：0～0.20％、Si：0～1.0％、Sn：0～1.2％、V：0～1.0％、Zn：0～2.0％、Zr：0～1.0％，所述元素中Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn和Zr的合计含量为3.0％以下，余量由Cu和不可避免的杂质组成，在对于设置于与板面平行的观察面的测定区域的EBSD(电子束背散射衍射法)测定中，将与S方位{2 3 1}＜3-4 6＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AS、将与R方位{1 3 2}＜4-2 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AR、将与P方位{0 1 1}＜1-1 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AP、将与立方体方位(Cube方位){0 0 1}＜1 0 0＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AC时，按照下述(1)式的A值为0.5～20。
A＝(AS+AR)/(AP+AC)…(1)
[2]根据上述[1]所述的铜合金板材，其中，在与板面平行的观察面的所述EBSD测定中，将结晶方位差超过5°的边界视为晶界时的采用面积分数法得到的平均晶粒直径为2.0～30.0μm。
[3]根据上述[1]或[2]所述的铜合金板材，其中，采用按照日本展铜协会技术标准JCBA T307：2007的B.W.下的W弯曲试验得到的、不产生裂纹的最小弯曲半径MBR与板厚t之比MBR/t为2.5以下。
[4]根据上述[1]～[3]中任一项所述的铜合金板材，其中，在基体(金属基底)中存在的粒径0.1μm以上的第二相粒子的个数密度为5×105个/mm2以下。
[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的铜合金板材，其中，轧制方向的拉伸强度为850MPa以上。
[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的铜合金板材，其中，板厚为0.02～0.50mm。
[7]通电部件，其在材料中使用了根据上述[1]～[6]中任一项所述的铜合金板材。
[8]根据上述[1]～[6]中任一项所述的铜合金板材的制造方法，其以下述顺序具有：
对具有根据上述[1]所述的组成的热加工材料实施轧制率50～99％的冷轧的工序；
实施了在380～620℃下保持1～20小时的第1热处理后，在按照下述(3)式的条件下实施在180～420℃下保持1～20小时的第2热处理的工序；
实施轧制率10～99％的冷轧的工序；
在板材的轧制方向上赋予12.5～20.0N/mm2的张力的状态下在加热到700～950℃的条件下实施固溶处理的工序；和
在300～600℃下保持1小时以上的条件下实施时效处理的工序，T1≧T2+40℃…(3)
其中，T1为第1热处理的保持温度(℃)，T2为第2热处理的保持温度(℃)。
[9]根据上述[8]所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述第1热处理与所述第2热处理之间，实施轧制率70％以下的冷轧。
[10]根据上述[8]或[9]所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述固溶处理与所述时效处理之间实施轧制率60％以下的冷轧。
[11]根据上述[8]～[10]中任一项所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述时效处理之后，以下述的顺序具有：实施轧制率60％以下的冷轧的工序；和实施在300～620℃下保持600秒以下的时间的低温退火的工序。
在本说明书中，所谓“板材”，是指利用金属的延展性成型的片状的金属材料。薄的片状的金属材料也有时称为“箔”，这样的“箔”也包含在这里所说的“板材”中。卷绕成线圈状的长条的片状金属材料也包含在“板材”中。在本说明书中，将片状的金属材料的厚度称为“板厚”。另外，所谓“板面”，是与板材的板厚方向垂直的表面。“板面”有时也称为“轧制面”。
结晶方位{hkl}＜uvw＞的表记意味着结晶的{hkl}面与板面(轧制面)平行并且结晶的＜uvw＞方向与轧制方向平行。本发明中作为对象的铜合金的晶体结构为fcc(面心立方晶格)。上述h、k、l和u、v、w的指数为基于fcc结构的晶胞的晶体指数。采用EBSD(电子束背散射衍射法)的平均晶粒直径和上述的面积AS、AR、AP、AC能够如下所说求出。
[采用EBSD的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的求法]
将作为测定对象的板材试样的板面(轧制面)进行抛光研磨精加工，然后采用离子研磨得到平滑化的观察面。在该观察面内随机地设定相当于观察倍率500倍的视场的观察区域(例如240×180μm的矩形区域)，对于该观察区域，采用EBSD(电子束背散射衍射法)以步阶大小0.5μm照射电子束，尝试将邻接的测定点的结晶方位差超过5°的边界视为晶界时的采用面积分数法(Area Fraction法)的平均晶粒直径的测定(将其称为“初期倍率下的测定”。)。此时，对于晶粒的一部分从测定区域的边界线溢出的晶粒，将其边界线视为是晶界的一部分，包含在晶粒直径的测定对象中。双晶边界也作为晶界处理。另外，使用EBSD数据解析用软件，在测定区域中，分别算出与S方位{2 3 1}＜3-4 6＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积AS、与R方位{1 3 2}＜4-2 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积AR、与P方位{0 1 1}＜1-1 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积AP、与立方体方位{0 0 1}＜1 0 0＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积AC。
在通过初期倍率下的测定求出的平均晶粒直径处于超过5.0μm且不到20.0μm的范围的情况下，将通过初期倍率下的测定以上述的步阶大小求出的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的值分别作为对于该试样的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC采用。
(修正倍率下的测定)
在上述的初期倍率下的测定中平均晶粒直径成为5.0μm以下的情况下，将步阶大小从0.5μm变为0.1μm，对于相当于观察倍率2500倍的视场的观察区域(例如36×48μm的矩形区域)采用同样的方法尝试平均晶粒直径的再测定，同时由各测定点的数据再次算出面积AS、AR、AP、AC。
其结果，在平均晶粒直径成为3.0μm以下的情况下，将步阶大小进一步从0.1μm变为0.05μm，对于相当于观察倍率5000倍的视场的观察区域(例如18×24μm的矩形区域)，采用同样的方法进行平均晶粒直径的再测定，同时由各测定点的数据再次算出面积AS、AR、AP、AC。
另一方面，在上述的初期倍率下的测定中平均晶粒直径成为20.0μm以上的情况下，将步阶大小从0.5μm变为1.0μm，对于相当于观察倍率200倍的视场的观察区域(例如450×600μm的矩形区域)，采用同样的方法进行平均晶粒直径的再测定，同时由各测定点的数据再次算出面积AS、AR、AP、AC。
通过初期倍率下的测定求出的平均晶粒直径不在超过5.0μm且不到20.0μm的范围的情况下，如上所述，通过最后设定的倍率下的测定，将以此时设定的步阶大小求出的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的值分别作为对于该试样的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC采用。
对于在上述观察面内随机地设定的相互不重复的不同的5个以上的观察区域进行采用以上方法的EBSD测定，算出对于在这些合计5个以上的观察区域中求出的各个平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的值的算数平均值，将该算数平均值作为该板材试样的平均晶粒直径(μm)和面积AS、AR、AP、AC。其中，面积AS、AR、AP、AC的单位可用将实际的面积(例如μm2)的值换算为在观察区域总面积中所占的比例的面积率(％)表示。再有，在与面积AS、AR、AP、AC分别对应的映射区域中产生重复部分的情况下，对于该重复部分，也分别单独地进行面积的计算。
[第二相粒子的个数密度的求法]
对板面(轧制面)进行电解研磨，只使Cu基底熔解，制备使第二相粒子露出的观察面，采用SEM以10,000倍的倍率观察该观察面，将SEM图像上观测到的长径0.1μm以上的第二相粒子的总个数除以观察总面积(mm2)所得的值设为第二相粒子个数密度(个/mm2)。不过，观察总面积采用随机地设定的不重复的多个观察视场，设为合计0.001mm2以上。一部分从观察视场溢出的第二相粒子只要在观察视场内出现的部分的长径为0.05μm以上，则设为计数对象。其中，某粒子的“长径”为将SEM图像上的该粒子的外缘上的任意的2点连接的线段中最长的线段的长度。
在图1中例示对于上述的观察面的SEM图像。在该图像下部所表示的白色的比例尺的长度相当于1μm。在第二相粒子中有“粒状析出物”和“晶界反应相”这两种类型。晶界反应相由邻接的一群层状粒子形成。根据观察面将一群层状粒子切断的角度，在观察面中出现的晶界反应相的外观不同。在晶界反应相类型的第二相粒子的情况下，将一群层状粒子存在的图像上的区域视为1个粒子，采用按照上述“第二相粒子的个数密度的求法”的方法确定长径。在图1的例子中，将用附图标记A表示的位于椭圆中的一群粒子的存在范围视为1个第二相粒子。
发明效果
根据本发明，可提供在高强度的Cu-Ti系铜合金板材中改善了拉深加工性的Cu-Ti系铜合金板材。该Cu-Ti系铜合金板材的弯曲加工性也优异。因此，本发明可有助于Cu-Ti系铜合金作为需要面向复杂形状的优异加工性的通电部件、弹簧部件的原料的工业性普及。
附图说明
图1为将Cu-Ti系合金板材的板面进行了电解研磨调制的观察面中的生成了晶界反应相的部位的SEM照片。
具体实施方式
[化学组成]
将Cu-Ti系铜合金应用于本发明的板材。以下与合金成分有关的“％”只要无特别说明，是指“质量％”。
Ti是带来旋节线分解导致的Ti的调制结构的形成、析出导致的微细第二相粒子的形成，有助于强度上升的元素。另外，也有助于耐应力缓和性提高。其中，以Ti含量1.0％以上的合金为对象。更优选为2.0％以上。含有过剩的Ti除了成为使热加工性、冷加工性降低的主要因素以外，也成为使固溶处理的合理温度范围变窄的主要因素，因此使Ti含量为5.0％以下。可管理到4.0％以下、或者3.5％以下。
Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn、Zr为任意元素。根据需要能够含有这些中的1种以上。例如，Ni、Co、Fe形成与Ti的金属间化合物，有助于强度的提高。另外，这些元素的金属间化合物抑制晶粒的粗化，因此能够在更高的温度范围进行固溶处理，有利于使Ti充分地固溶。Sn具有固溶强化作用和耐应力缓和性的提高作用。Zn除了提高焊接性和强度以外，对于铸造性的改善也是有效的。Mg具有耐应力缓和性的提高作用和脱S作用。Al、Si能够形成与Ti的化合物。Cr、Zr对于分散强化、晶粒的粗化抑制有效。Mn、V容易与S等形成高熔点化合物，另外，B、P具有铸造组织的细化效果，因此各自能有助于热加工性的改善。
就上述任意元素的含量而言，优选使其为Ag：0～0.30％、Al：0～1.0％、B：0～0.20％、Be：0～0.15％、Co：0～1.0％、Cr：0～1.0％、Fe：0～1.0％、Mg：0～1.0％、Mn：0～1.0％、Ni：0～1.5％、P：0～0.20％、S：0～0.20％、Si：0～1.0％、Sn：0～1.2％、V：0～1.0％、Zn：0～2.0％、Zr：0～1.0％的范围。另外，所述元素中Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn和Zr的合计含量优选为3.0％以下，更优选为1.0％以下，可管理到0.5％以下。
[结晶取向]
根据本发明人的详细的研究，可知通过严格地控制Cu-Ti系铜合金板材的集合组织从而可改善拉深加工性。具体地，成为由下述(1)式表示的A值为0.5～20的结晶取向对于显著地提高Cu-Ti系铜合金板材的拉深加工性极其有效。
A＝(AS+AR)/(AP+AC)…(1)
其中，AS、AR、AP、AC为采用在与板面平行的观察面设置的测定区域的EBSD(电子束背散射衍射法)测定所确定的以下的面积。
AS：与S方位{2 3 1}＜3-4 6＞的结晶方位差为10°以内的区域
AR：与R方位{1 3 2}＜4-2 1＞的结晶方位差为10°以内的区域
AP：与P方位{0 1 1}＜1-1 1＞的结晶方位差为10°以内的区域
AC：与立方体方位{0 0 1}＜1 0 0＞的结晶方位差为10°以内的区域
EBSD测定按照上述的“采用EBSD的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的求法”中记载的方法。通过上述的A值为0.5～20的结晶取向，拉深加工性的改善中重要的加工要素即“拉伸性”显著地提高。A值更优选为0.5～10，进一步优选为0.5～5。
[平均晶粒直径]
已知晶粒的细化对于Cu-Ti系铜合金板材的弯曲加工性、耐疲劳特性的改善有利，对于调整为上述结晶取向的板材而言，可知也有利于拉深加工性的进一步的改善。其中，在对于与板面平行的观察面的所述EBSD测定中，采用将结晶方位差超过5°的边界(也包含双晶边界)视为晶界时的采用面积分数法得到的平均晶粒直径。该平均晶粒直径优选为2.0～30.0μm，更优选为2.0～15.0μm，进一步优选为3.0～10.0μm。EBSD测定按照上述的“采用EBSD的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的求法”中记载的方法。
[第二相粒子]
在Cu-Ti系铜合金的金相组织中所观察的析出相中，有存在于晶粒内或晶界的粒状析出物、和从晶界向晶粒内以层状生长的晶界反应相。这里所说的第二相粒子包含粒状析出物和晶界反应相这两者。在晶界反应相的情况下，如上所述，将一群层状粒子存在的图像上的区域视为1个粒子。根据本发明人的研究，可知对于调整为上述结晶取向的Cu-Ti系铜合金板材而言，减少粒径(长径)为0.1μm以上的第二相粒子的存在量也对拉深加工性的进一步改善有效。另外，为了改善拉深加工性，同时将弯曲加工性提高到高水平，减少粒径(长径)为0.1μm以上的第二相粒子的存在量有效。各种研究的结果，在重视拉深加工性和优异的弯曲加工性这两者的情况下，优选成为粒径(长径)为0.1μm以上的第二相粒子的个数密度为5×105个/mm2以下的组织状态。粒径(长径)为0.1μm以上的第二相粒子的个数密度更优选为1×105个/mm2以下，进一步优选为2×104个/mm2以下。
再有，作为构成第二相粒子的析出物，除了Cu-Ti系金属间化合物以外，根据添加的合金元素的种类，可存在Ni-Ti系、Co-Ti系、Fe-Ti系等金属间化合物。
[弯曲加工性]
加工至通电部件等时，多伴有弯曲加工。在Cu-Ti系合金中，优选具有采用按照日本展铜协会技术标准JCBA T307：2007的B.W.下的W弯曲试验的、不产生裂纹的最小弯曲半径MBR与板厚t之比MBR/t为2.5以下的弯曲加工性。B.W.(Bad Way)意味着弯曲轴成为轧制平行方向。上述MBR/t更优选为1.5以下，进一步优选为0.5以下。
在JCBA T307：2007中记载了“本标准适用于厚度0.1mm以上且0.8mm以下的铜和铜合金薄板条的弯曲加工性评价。”，对于弯曲半径，记载了优选选自0、0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8、2.0(mm)的标准弯曲半径。根据本发明人的研究，确认了在板厚不到0.1mm的Cu-Ti系铜合金板材中，可采用基于上述标准弯曲半径的W弯曲试验进行弯曲加工性的评价。因此，在本发明中，也将JCBA T307：2007中所示的B.W.下的W弯曲试验方法扩展到板厚不到0.1mm(例如0.02mm以上且不到0.1mm)的情形并直接应用。
[拉伸强度]
轧制方向的拉伸强度优选为850MPa以上，更优选为950MPa以上。也可调整为轧制方向的拉伸强度为1100MPa以上的强度水平。
[制造方法]
以上说明的铜合金板材例如能够采用以下这样的制造工序制造。
熔解·铸造→热加工→冷轧1→第1热处理→(冷轧2)→第2热处理→冷轧3→固溶处理→(冷轧4)→时效处理→(冷轧5)→(低温退火)
在上述中，带有括弧的工序可省略。再有，虽然在上述工序中没有记载，但在热加工后，根据需要可进行面削，在各个热处理后，根据需要可进行酸洗、研磨，或者进一步进行脱脂。以下公开适于制造具有上述结晶取向并且弯曲加工性也优异的Cu-Ti系铜合金板材的制造方法。
[熔解·铸造]
可使用坩埚炉等制造铸片。为了防止Ti的氧化，可在非活性气体气氛或真空熔解炉中进行。
[热加工、冷轧1]
就热加工前的铸片加热而言，例如能够在900～960℃下保持1～5小时。对热加工的方法并无特别限定。通常，采用热锻造、热轧。在热轧的情况下，合计的热轧率例如可设为60～97％。在热加工结束后，优选采用水冷等进行急冷。其次，进行冷轧。本说明书中将该阶段的冷轧称为“冷轧1”。冷轧1中的轧制率例如能够设为50～99％。
其中，轧制率采用下述(2)式表示。
轧制率(％)＝100×(t0-t1)/t0…(2)
t0：轧制前的板厚(mm)
t1：轧制后的板厚(mm)
[第1热处理、冷轧2、第2热处理]
在固溶处理(溶体化処理)之前，进行两阶段的热处理。将其前段的热处理称为“第1热处理”，将后段的热处理称为“第2热处理”。在第1热处理与第2热处理之间，根据需要可进行冷轧。本说明书中将该阶段的冷轧称为“冷轧2”。这些各工序在以下的条件下进行。
第1热处理：在380～620℃下保持1～20小时。
冷轧2：根据需要，进行轧制率70％以下的冷轧。这种情况下，轧制率确保10％以上是更有效的。
第2热处理：在180～420℃下保持1～20小时。
不过，使第1热处理的保持温度T1(℃)与第2热处理的保持温度T2(℃)满足下述(3)式的条件。
T1≧T2+40℃…(3)
在省略中间的冷轧的情况下，能够在相同的间歇式热处理炉中采用在中途将温度降低的加热模式来连续地实施第1热处理和第2热处理。这种情况下，优选从T1(℃)到T2(℃)的平均冷却速度为0.5℃/min以上。
通过上述条件下的两阶段热处理，能够控制析出物的尺寸和个数。另外，最终能够实现满足上述的(1)式的结晶取向。因此，该两阶段热处理是为了得到以高水平具备强度、弯曲加工性、拉深加工性的Cu-Ti系铜合金板材极其有效的工序。
[冷轧3]
在固溶处理之前进行冷轧，引入晶格应变。将该阶段中的冷轧在本说明书中称为“冷轧3”。能够使冷轧3中的轧制率为10～99％的范围，优选使其为70％以上。
[固溶处理、冷轧4]
在板材的轧制方向上赋予12.5～20.0N/mm2的张力的状态下、在加热到700～950℃的条件下进行固溶处理。700～950℃下的保持时间优选设为10～300秒。在经过了所述的两阶段热处理的板材中，通过采用固溶处理赋予上述的张力以引入适度的应力，从而最终能够实现满足(1)式的结晶取向。就张力而言，例如能够一边使板通过连续退火炉一边利用位于加热区的两端的拉紧辊(bridle roll)的驱动力来控制。
在固溶处理后，根据需要，能够以轧制率60％以下的范围来实施冷轧。这种情况下，轧制率确保10％以上是更有效的。本说明书中将该阶段的冷轧称为“冷轧4”。
[时效处理]
其次，实施在300～600℃下保持1小时以上的条件下的时效处理。通常，能够在24小时以内的保持时间中设定最佳的时效处理条件。
[冷轧5、低温退火]
在时效处理后，根据需要能够实施冷轧和低温退火。本说明书中将该阶段的冷轧称为“冷轧5”。在冷轧5(精冷轧)中，需要使轧制率为60％以下，可管理到50％以下、或30％以下的范围。另外，冷轧5中的轧制率确保10％以上是更有效的。低温退火能够在300～620℃下保持600秒以下的时间的条件下进行。就上述温度范围中的保持时间而言，确保15秒以上是更有效的。
就最终的板厚而言，能够设为例如0.02～0.50mm的范围。
实施例
将表1中所示的化学组成的铜合金熔炼、铸造。将得到的铸片在940℃下加热1小时后抽出，实施热轧，水冷。合计的热轧率为80～95％。热轧后，采用机械研磨将表层的氧化层除去(面削)，得到了板厚10mm的热轧材料。对各热轧材料采用表2、表3的“冷轧1”的栏中记载的条件实施冷轧。
然后，除了一部分的例子(比较例34、43～45)以外，采用表2、表3中所示的条件实施了第1热处理和第2热处理。在第1热处理与第2热处理之间，根据需要采用表2、表3的“冷轧2”的栏中记载的条件实施冷轧。轧制率的栏表示为“-”(连字符，hyphen)的例子意味着省略了该冷轧(以下的“冷轧4”、“冷轧5”中相同。)。在比较例34中省略了第1热处理和第2热处理。在比较例43～45中省略了第2热处理。就第1热处理和第2热处理而言，除了一部分的例子(比较例42～44)以外，使用间歇式热处理炉在氮气氛下进行。在比较例42～44中使用了连续退火炉。其中，在比较例44中的第1热处理中，采用了在材料温度到达700℃后立即冷却的加热模式。对于省略了第1热处理与第2热处理之间的中间冷轧(冷轧2)的情形而言，除了一部分的例子(比较例31)以外，在相同的炉内连续地进行了第1热处理和第2热处理。这种情况下，采用了从第1热处理的保持温度到第2热处理的保持温度使平均冷却速度为0.5～10℃/分钟的加热模式。在比较例31中，在第1热处理后将材料从炉中暂时取出，然后再次装入炉中，尝试了在相同的保持温度(300℃)下的2次的热处理。
其次，采用表2、表3的“冷轧3”的栏中记载的条件实施了冷轧。然后，采用表2、表3中记载的条件实施了固溶处理。固溶处理使用连续退火炉进行。此时，利用位于连续热处理炉的加热区的两端的拉紧辊的驱动力来控制张力。
在固溶处理后，根据需要，采用表2、表3的“冷轧4”的栏中记载的条件实施了冷轧。然后，采用表2、表3中记载的条件实施了时效处理。时效处理使用间歇式热处理炉在氮气氛下进行。
在时效处理后，除了一部分的例子(本发明例2、比较例36)以外，采用表2、表3的“冷轧5”的栏中记载的条件实施冷轧，其次采用表2、表3中记载的条件实施了低温退火。
如上所述，得到了具有表2、表3中记载的最终板厚的Cu-Ti系铜合金板材。将这些板材作为供试材料，进行了以下的考察。
(平均晶粒直径、结晶取向)
对由供试材料取得的样品的板面(轧制面)进行抛光研磨精加工，然后采用离子研磨装置(サンユー电子株式会社制造、SVM-741)以加速电压4kV进行处理，从而制作了EBSD测定用的观察面。对于该试样表面，采用FE-SEM(日本电子株式会社制JSM-7200F)以加速电压15kV观察，使用设置于FE-SEM的EBSD装置(Oxford Instruments公司制造、Symmetry)，按照上述的“采用EBSD的平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC的求法”，求出了平均晶粒直径和结晶取向。对于评价结晶取向的A值，用将上述的面积AS、AR、AP、AC换算为在观察区域总面积中所占的比例的面积率(％)表示，使用这些值，采用上述的(1)式求出。使初期的观察倍率为500倍(观察范围相当于240×180μm)，使测定步阶大小为0.5μm。使观察视场为随机地选择的不重复的5个视场。通过初期倍率下的测定求出的平均晶粒直径在超过5.0μm且不到20.0μm的范围以外的情况下，按照上述的“修正倍率下的测定”所示的方法，确定了平均晶粒直径和面积AS、AR、AP、AC。就清理处理而言，使Grain Dilation为偏离角5°、使最小晶粒直径为2像素，只进行1次。作为EBSD数据解析用软件，利用了株式会社TSL Solutions制OIM-Analysis7.3.1。
(第二相粒子的个数密度)
按照上述的“第二相粒子的个数密度的求法”求出了粗大第二相粒子的个数密度。作为用于观察面调制的电解研磨液，使用了将蒸馏水、磷酸、乙醇、2-丙醇以2：1：1：1混合的液体。就电解研磨而言，使用BUEHLER公司制造的电解研磨装置(エレクトロメット4)，采用电压15V、时间20秒的条件进行。对于该试样表面，采用FE-SEM(日本电子株式会社制造、JSM-7200F)以倍率10,000倍观察。使观察视场为随机地选择的不重复的10个视场。10个视场的观察总面积为0.001038mm2。通过用各观察视场中计数的长径0.1μm以上的第二相粒子的合计数除以观察总面积，从而求出了第二相粒子的个数密度(个/mm2)。
(弯曲加工性)
采用按照日本展铜协会技术标准JCBA T307：2007的B.W.的W弯曲试验求出了不产生裂纹的最小弯曲半径MBR与板厚t之比MBR/t。试验片尺寸为轧制直角方向长度30mm、轧制方向长度10mm。弯曲半径采用了JCBA T307：2007中记载的标准弯曲半径。对于1个弯曲半径，以试验数n＝3进行试验，将在全部的3个试验片中在弯曲部表面都没有发现裂纹的最小的标准弯曲半径设为对于该供试材料的MBR。弯曲部表面的裂纹有无的判定按照JCBAT307：2007进行。对于在弯曲部表面的外观观察中判定为“褶皱：大”的样品，制作对于最深褶皱的部分在弯曲轴方向上垂直地切断的试样，通过用光学显微镜观察其研磨截面，从而确认是否产生了向板厚内部发展的裂纹，在没有产生这样的裂纹的情况下判定为“没有发现裂纹”。
将结果用以下的评价符号表示，将△评价以上的情形判断为合格。
评价符号MBR/t的范围
◎ 0.5以下
○ 超过0.5且1.5以下
△ 超过1.5且2.5以下
× 超过2.5
(拉伸强度)
从各供试材料中取得轧制方向(LD)的拉伸试验片(JIS 5号)，以试验数n＝3进行按照JIS Z2241的拉伸试验，测定了拉伸强度。将n＝3的平均值作为该供试材料的成绩值。
(电导率)
按照JIS H0505，采用双桥、平均截面积法测定了各供试材料的电导率。
(埃里克森值)
对于改善Cu-Ti系铜合金板材的拉深加工性而言，提高拉深加工的伸长要素极其重要。其中，采用按照日本展铜协会技术标准JCBA T319：2003的埃里克森试验来考察伸长加工性提高了何种程度，从而评价了拉深加工性。在JCBA T319：2003中记载了“该标准对于测定厚0.1～2mm的金属薄板的埃里克森值的试验方法、试验机进行规定。”。根据本发明人的研究，确认了在板厚不到0.1mm的Cu-Ti系铜合金板材中可采用按照该标准的埃里克森试验来评价Cu-Ti系铜合金板材的拉深加工性。以试验数n＝3进行试验，将3次的埃里克森值的平均值作为该供试材料的成绩值，将结果用以下的评价符号表示，将○评价以上的情形判断为合格。
评价符号埃里克森值的范围
◎ 6.0以上
○ 3.0以上且不到6.0
× 1.5以上且不到3.0
×× 不到1.5
将以上的结果示于表4、表5中。
【表1】
表1
下划线：本发明规定的范围外
【表2】
【表3】
【表4】
【表5】
按照上述的规定严格地控制化学组成和制造条件的本发明例的板材均具有A值满足本发明的规定范围的结晶取向，采用埃里克森值的拉深加工性的评价良好。另外，强度水平也高，弯曲加工性也优异。而对于A值在本发明的规定范围以外的比较例的板材而言，没有发现拉深加工性的改善效果。
各比较例中A值在本发明的规定范围以外的主要原因如下所述。
No.31：第1热处理的保持温度过低。
No.32：第2热处理的保持温度过高。
No.33：第2热处理的保持温度过低。
No.34：没有实施第1热处理和第2热处理。
No.35：固溶处理中的张力过高。
No.36：第1热处理的保持温度过高。
No.37：第1热处理的保持温度过高。
No.38：Ti含量过高。
No.39：Ti含量过低。
No.40：固溶处理中的张力过低。
No.41：固溶处理的温度过高。
No.42：第1热处理的保持时间过短。第2热处理的保持温度过高，保持时间过短。固溶处理中的张力过低。
No.43：第1热处理的保持温度过高，保持时间过短。没有实施第2热处理。固溶处理中的张力过低。
No.44：第1热处理的保持温度过高，保持时间过短。没有实施第2热处理。固溶处理中的张力过低。
No.45：没有实施第2热处理。固溶处理中的张力过低。
No.46：固溶处理中的张力过低。
No.47：第1热处理的保持温度过高。固溶处理中的张力过低。
Claims (11)
1.铜合金板材，其具有如下组成：以质量％计，为Ti：1.0～5.0％、Ag：0～0.30％、Al：0～1.0％、B：0～0.20％、Be：0～0.15％、Co：0～1.0％、Cr：0～1.0％、Fe：0～1.0％、Mg：0～1.0％、Mn：0～1.0％、Ni：0～1.5％、P：0～0.20％、S：0～0.20％、Si：0～1.0％、Sn：0～1.2％、V：0～1.0％、Zn：0～2.0％、Zr：0～1.0％，元素中Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn和Zr的合计含量为3.0％以下，余量由Cu和不可避免的杂质组成，在对于设置于与板面平行的观察面的测定区域的EBSD测定中，将与S方位{2 3 1}＜3-4 6＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AS、将与R方位{1 3 2}＜4-2 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AR、将与P方位{0 1 1}＜1-1 1＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AP、将与立方体方位{0 0 1}＜1 0 0＞的结晶方位差为10°以内的区域的面积设为AC时，根据下述(1)式的A值为0.5～20，
A＝(AS+AR)/(AP+AC)…(1)。
2.根据权利要求1所述的铜合金板材，其中，在与板面平行的观察面的所述EBSD测定中，将结晶方位差超过5°的边界视为晶界时的采用面积分数法得到的平均晶粒直径为2.0～30.0μm。
3.根据权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，采用按照日本展铜协会技术标准JCBAT307：2007的B.W.下的W弯曲试验得到的、不产生裂纹的最小弯曲半径MBR与板厚t之比MBR/t为2.5以下。
4.根据权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，在金属基底中存在的粒径0.1μm以上的第二相粒子的个数密度为5×105个/mm2以下。
5.根据权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，轧制方向的拉伸强度为850MPa以上。
6.根据权利要求1或2所述的铜合金板材，其中，板厚为0.02～0.50mm。
7.通电部件，其在材料中使用了根据权利要求1～6中任一项所述的铜合金板材。
8.根据权利要求1～6中任一项所述的铜合金板材的制造方法，其以下述顺序具有：
对热加工材料实施轧制率50～99％的冷轧的工序，其中，所述热加工材料具有如下组成：以质量％计，为Ti：1.0～5.0％、Ag：0～0.30％、Al：0～1.0％、B：0～0.20％、Be：0～0.15％、Co：0～1.0％、Cr：0～1.0％、Fe：0～1.0％、Mg：0～1.0％、Mn：0～1.0％、Ni：0～1.5％、P：0～0.20％、S：0～0.20％、Si：0～1.0％、Sn：0～1.2％、V：0～1.0％、Zn：0～2.0％、Zr：0～1.0％，元素中Ag、Al、B、Be、Co、Cr、Fe、Mg、Mn、Ni、P、S、Si、Sn、V、Zn和Zr的合计含量为3.0％以下，余量由Cu和不可避免的杂质组成；
实施了在380～620℃下保持1～20小时的第1热处理后，在按照下述(3)式的条件下实施在180～420℃下保持1～20小时的第2热处理的工序；
实施轧制率10～99％的冷轧的工序；
在板材的轧制方向上赋予12.5～20.0N/mm2的张力的状态下在加热到700～950℃的条件下实施固溶处理的工序；和
在300～600℃下保持1小时以上的条件下实施时效处理的工序，
T1≧T2+40℃…(3)
其中，T1为第1热处理的保持温度，T2为第2热处理的保持温度，T1的单位为℃，T2的单位为℃。
9.根据权利要求8所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述第1热处理与所述第2热处理之间，实施轧制率70％以下的冷轧。
10.根据权利要求8或9所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述固溶处理与所述时效处理之间实施轧制率60％以下的冷轧。
11.根据权利要求8或9所述的铜合金板材的制造方法，其中，在所述时效处理之后，以下述的顺序具有：实施轧制率60％以下的冷轧的工序；和实施在300～620℃下保持600秒以下的时间的低温退火的工序。
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