JP2001049366A - 耐熱性に優れた高強度高導電性銅合金 - Google Patents
耐熱性に優れた高強度高導電性銅合金Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高強度且つ高導電率を有し、更に耐熱性にも
優れた銅合金を提供する。 【解決手段】 Ｃｒ：０．１〜０．４％（重量％，以
下、同じ）及びＭｇ：０．０３〜０．５％を含有する銅
合金において、Ｔｉ：０．００５〜０．２％であり、Ｔ
ｉと、Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択される少
なくとも一種の元素との原子比を Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）＝０．７〜３．０ の範囲に制御することにより耐熱性が高められたもので
ある。
優れた銅合金を提供する。 【解決手段】 Ｃｒ：０．１〜０．４％（重量％，以
下、同じ）及びＭｇ：０．０３〜０．５％を含有する銅
合金において、Ｔｉ：０．００５〜０．２％であり、Ｔ
ｉと、Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択される少
なくとも一種の元素との原子比を Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）＝０．７〜３．０ の範囲に制御することにより耐熱性が高められたもので
ある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は耐熱性に優れた高強
度高導電性銅合金に関する。本発明の銅合金は、高強度
および高導電性で、且つ耐熱性にも優れているので、半
導体機器のリード材および端子、コネクタなどの電気・
電子部品に好適に用いられる。
度高導電性銅合金に関する。本発明の銅合金は、高強度
および高導電性で、且つ耐熱性にも優れているので、半
導体機器のリード材および端子、コネクタなどの電気・
電子部品に好適に用いられる。
【０００２】
【従来の技術】近年における電子機器の軽薄短小化傾向
に伴い、リードフレーム、端子、コネクタなどの電気・
電子部品についても小型化、軽量化が進められている。
これらの電気・電子部品に使用される銅合金には、設計
上、高強度で且つ高い熱放散性が要求される他、その製
造工程においても変形しない、強度や熱履歴に耐え得る
優れた耐熱性も要求されている。また、自動車エンジン
の電子制御化に伴い、自動車などに搭載される電気・電
子部品のうち特にエンジン回りの端子コネクタ類は、１
００℃を超える高温下、及び過酷な振動環境下に常に曝
されていることから耐熱性及び耐応力緩和性が要求され
ると共に、それに伴う高強度化、更には、駆動系回路用
途に代表される比較的大電流用途にあっては高導電性も
要求されている。
に伴い、リードフレーム、端子、コネクタなどの電気・
電子部品についても小型化、軽量化が進められている。
これらの電気・電子部品に使用される銅合金には、設計
上、高強度で且つ高い熱放散性が要求される他、その製
造工程においても変形しない、強度や熱履歴に耐え得る
優れた耐熱性も要求されている。また、自動車エンジン
の電子制御化に伴い、自動車などに搭載される電気・電
子部品のうち特にエンジン回りの端子コネクタ類は、１
００℃を超える高温下、及び過酷な振動環境下に常に曝
されていることから耐熱性及び耐応力緩和性が要求され
ると共に、それに伴う高強度化、更には、駆動系回路用
途に代表される比較的大電流用途にあっては高導電性も
要求されている。
【０００３】従って、電気・電子部品用銅合金として、
高強度、高導電率及び耐熱性の全ての特性を兼ね備えた
銅合金の提供が切望されている。
高強度、高導電率及び耐熱性の全ての特性を兼ね備えた
銅合金の提供が切望されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、高強度（強度５
５０Ｎ／ｍｍ2以上）且つ高導電率（導電率６５％以
上）を有し、更に耐熱性にも優れた銅合金；好ましく
は、更に浴湯状態での流動性（湯流れ性）も良好で歩留
まり良く鋳塊が得られる銅合金を提供することにある。
みてなされたものであり、その目的は、高強度（強度５
５０Ｎ／ｍｍ2以上）且つ高導電率（導電率６５％以
上）を有し、更に耐熱性にも優れた銅合金；好ましく
は、更に浴湯状態での流動性（湯流れ性）も良好で歩留
まり良く鋳塊が得られる銅合金を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し得た本
発明の高強度高導電性銅合金は、Ｃｒ：０．１〜０．４
％（重量％，以下、同じ）及びＭｇ：０．０３〜０．５
％を含有する銅合金において、Ｔｉ：０．００５〜０．
２％であり、Ｔｉと、Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉよりなる群か
ら選択される少なくとも一種の元素との原子比を Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）＝０．７〜３．０ の範囲に制御することにより耐熱性が高められたもので
あるところに要旨を有するものである。
発明の高強度高導電性銅合金は、Ｃｒ：０．１〜０．４
％（重量％，以下、同じ）及びＭｇ：０．０３〜０．５
％を含有する銅合金において、Ｔｉ：０．００５〜０．
２％であり、Ｔｉと、Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉよりなる群か
ら選択される少なくとも一種の元素との原子比を Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）＝０．７〜３．０ の範囲に制御することにより耐熱性が高められたもので
あるところに要旨を有するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明者らは、高強度・高導電性
で、且つ耐熱性にも優れた銅合金を提供すべく、Ｃｕ−
Ｃｒ−Ｍｇ系合金を中心に鋭意検討してきた。Ｃｕ−Ｃ
ｒ−Ｍｇ系合金は、強度及び導電率のバランスが比較的
良いことが知られているからである。一方、Ｔｉは強
度、導電率及び耐熱性を向上させる元素として周知であ
るが、過剰に添加すると導電率が極端に低下する点で、
その添加量には充分留意する必要のある元素である。本
発明者らは、上記Ｔｉ添加による作用効果を有効に発揮
させながら、更に耐熱性も向上し得るＣｕ−Ｃｒ−Ｍｇ
系合金を提供することができないか検討を重ねてきた。
その結果、Ｔｉ量を適切に調整することにより高導電性
を維持しつつ耐熱性及び高強度化を達成し得ると共に、
Ｔｉ量を鉄族元素（Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉ）量との関係で
制御することにより耐熱性が著しく高められることを見
出し、本発明を完成した。Ｔｉと鉄族元素の比を適切に
制御すれば耐熱性が著しく向上することは本発明者らに
よって始めて見出された知見であり、本発明はこの点に
技術的意義を有するものである。
で、且つ耐熱性にも優れた銅合金を提供すべく、Ｃｕ−
Ｃｒ−Ｍｇ系合金を中心に鋭意検討してきた。Ｃｕ−Ｃ
ｒ−Ｍｇ系合金は、強度及び導電率のバランスが比較的
良いことが知られているからである。一方、Ｔｉは強
度、導電率及び耐熱性を向上させる元素として周知であ
るが、過剰に添加すると導電率が極端に低下する点で、
その添加量には充分留意する必要のある元素である。本
発明者らは、上記Ｔｉ添加による作用効果を有効に発揮
させながら、更に耐熱性も向上し得るＣｕ−Ｃｒ−Ｍｇ
系合金を提供することができないか検討を重ねてきた。
その結果、Ｔｉ量を適切に調整することにより高導電性
を維持しつつ耐熱性及び高強度化を達成し得ると共に、
Ｔｉ量を鉄族元素（Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉ）量との関係で
制御することにより耐熱性が著しく高められることを見
出し、本発明を完成した。Ｔｉと鉄族元素の比を適切に
制御すれば耐熱性が著しく向上することは本発明者らに
よって始めて見出された知見であり、本発明はこの点に
技術的意義を有するものである。
【０００７】尚、従来においても、高強度・高導電性
で、且つ耐熱性に優れた銅合金の提供を目的として、Ｔ
ｉや鉄族元素を含有するＣｕ−Ｃｒ−Ｍｇ系合金が開示
されている。しかしながら、従来提案されている銅合金
には、上述した本発明の技術的思想については全く開示
されていない。
で、且つ耐熱性に優れた銅合金の提供を目的として、Ｔ
ｉや鉄族元素を含有するＣｕ−Ｃｒ−Ｍｇ系合金が開示
されている。しかしながら、従来提案されている銅合金
には、上述した本発明の技術的思想については全く開示
されていない。
【０００８】例えば特開昭６２−５０４２８は、本発
明と同じ課題のもとでなされた電子機器用銅合金である
が、上記公報を精査しても「Ｔｉと鉄族元素の比を適切
に制御することにより耐熱性が向上する」という本発明
特有の技術的思想は開示も示唆もされていない。この点
については、上記公報の実施例には、Ｔｉと鉄族元素の
比が本発明の範囲を下回るものしか開示されていないこ
とからも確認することができる。
明と同じ課題のもとでなされた電子機器用銅合金である
が、上記公報を精査しても「Ｔｉと鉄族元素の比を適切
に制御することにより耐熱性が向上する」という本発明
特有の技術的思想は開示も示唆もされていない。この点
については、上記公報の実施例には、Ｔｉと鉄族元素の
比が本発明の範囲を下回るものしか開示されていないこ
とからも確認することができる。
【０００９】また、特公平７−８４６３１には、Ｃｕ
−Ｃｒ−Ｍｇ合金に、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ等の少な
くとも一種の元素を含有する電子機器用銅合金が開示さ
れている。上記公報によれば、Ｔｉや鉄族元素等は強度
及び耐熱性向上の目的で添加されるが、本発明の如く、
Ｔｉと鉄族元素の両方を添加させた実施例は一例もな
く、このことからも上記公報には本発明の技術的思想は
全く認識されていなかったことを確認することができ
る。
−Ｃｒ−Ｍｇ合金に、Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ等の少な
くとも一種の元素を含有する電子機器用銅合金が開示さ
れている。上記公報によれば、Ｔｉや鉄族元素等は強度
及び耐熱性向上の目的で添加されるが、本発明の如く、
Ｔｉと鉄族元素の両方を添加させた実施例は一例もな
く、このことからも上記公報には本発明の技術的思想は
全く認識されていなかったことを確認することができ
る。
【００１０】以下、本発明の銅合金を構成する各要件に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１１】上述した通り、本発明は、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｍ
ｇ系合金にＴｉ及び鉄族元素の両方を含むものであり、
Ｔｉ量を適切に制御しつつ、Ｔｉと鉄族元素の比［Ｔｉ
／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］を特定することにより耐熱性
を著しく向上させた点に特徴を有するものである。
ｇ系合金にＴｉ及び鉄族元素の両方を含むものであり、
Ｔｉ量を適切に制御しつつ、Ｔｉと鉄族元素の比［Ｔｉ
／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］を特定することにより耐熱性
を著しく向上させた点に特徴を有するものである。
【００１２】即ち、本発明のＣｒ−Ｍｇ系銅合金は、Ｔ
ｉと鉄族元素を必須成分として含有することが必要であ
る。本発明では、Ｔｉと鉄族元素の両方を添加すること
により、Ｃｒの析出強化（後記する）をアシストさせよ
うというものであり、この点でも、「Ｔｉ及び鉄族元素
からなる化合物による析出強化」を意図する上記の従
来技術とは相違するものである。
ｉと鉄族元素を必須成分として含有することが必要であ
る。本発明では、Ｔｉと鉄族元素の両方を添加すること
により、Ｃｒの析出強化（後記する）をアシストさせよ
うというものであり、この点でも、「Ｔｉ及び鉄族元素
からなる化合物による析出強化」を意図する上記の従
来技術とは相違するものである。
【００１３】このうちＴｉ量は０．００５〜０．２％の
範囲に制御することが必要である。Ｔｉは金属間化合物
形成元素であり、強度、導電率及び耐熱性を向上させ
る。しかしながら、０．００５％未満では上記効果を有
効に発揮させることができない。好ましくは０．０１％
以上である。尚、０．２％を超えると導電率が極端に低
下する他、鋳造性が低下する様になる。好ましくは０．
１％以下である。
範囲に制御することが必要である。Ｔｉは金属間化合物
形成元素であり、強度、導電率及び耐熱性を向上させ
る。しかしながら、０．００５％未満では上記効果を有
効に発揮させることができない。好ましくは０．０１％
以上である。尚、０．２％を超えると導電率が極端に低
下する他、鋳造性が低下する様になる。好ましくは０．
１％以下である。
【００１４】また、本発明では、Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅの鉄
族元素を少なくとも一種含有することが必要である。上
記元素とＴｉの共添により微細な金属間化合物が形成さ
れる結果、析出硬化ピークの現れる温度が高温側に移動
し、耐熱性が改善されるからである（後記する図１を参
照）。
族元素を少なくとも一種含有することが必要である。上
記元素とＴｉの共添により微細な金属間化合物が形成さ
れる結果、析出硬化ピークの現れる温度が高温側に移動
し、耐熱性が改善されるからである（後記する図１を参
照）。
【００１５】更に本発明では、Ｔｉと、鉄族元素との原
子比［Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］を０．７〜３．０
の範囲に制御することが必要である。
子比［Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］を０．７〜３．０
の範囲に制御することが必要である。
【００１６】図１は、後記する実施例を基に、Ｔｉと鉄
族元素の比［Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］と、時効ピ
ーク温度との関係をグラフ化したものである。ここで、
「時効ピーク温度」とは、或る熱処理温度で強度がピー
クになる温度を意味する。この時効ピーク温度は耐熱性
と密接に関係しており、耐熱性の指標となるものであ
る。図１より、Ｔｉと鉄族元素の比が大きい程、時効ピ
ーク温度も上昇するが、原子比換算でＴｉが過剰域とな
る０．７以上になると、それ以上時効ピーク温度は上昇
せず、４５０℃付近で飽和することが分かる。従って、
本発明で目標とする耐熱性レベル（時効ピーク温度で４
４０℃）を得るためには上記比を０．７以上にすること
が必要であり、Ｔｉ，Ｃｏ，Ｆｅの総量とは無関係であ
ることが分かる。
族元素の比［Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］と、時効ピ
ーク温度との関係をグラフ化したものである。ここで、
「時効ピーク温度」とは、或る熱処理温度で強度がピー
クになる温度を意味する。この時効ピーク温度は耐熱性
と密接に関係しており、耐熱性の指標となるものであ
る。図１より、Ｔｉと鉄族元素の比が大きい程、時効ピ
ーク温度も上昇するが、原子比換算でＴｉが過剰域とな
る０．７以上になると、それ以上時効ピーク温度は上昇
せず、４５０℃付近で飽和することが分かる。従って、
本発明で目標とする耐熱性レベル（時効ピーク温度で４
４０℃）を得るためには上記比を０．７以上にすること
が必要であり、Ｔｉ，Ｃｏ，Ｆｅの総量とは無関係であ
ることが分かる。
【００１７】また、上記比が０．７未満では上記鉄族元
素がＴｉと金属間化合物を形成せず、マトリクッスに固
溶してしまい、所望の効果が得られない。但し、上記比
が３．０を超えるとＴｉ量が過剰になり過ぎ、導電率が
著しく低下してしまう。好ましくは２．０以下である。
素がＴｉと金属間化合物を形成せず、マトリクッスに固
溶してしまい、所望の効果が得られない。但し、上記比
が３．０を超えるとＴｉ量が過剰になり過ぎ、導電率が
著しく低下してしまう。好ましくは２．０以下である。
【００１８】この様に本発明では、Ｔｉと鉄族元素の両
方をうまく組合わせることにより、Ｔｉ添加による導電
率等の向上作用を有効に発揮させつつ、Ｔｉと鉄族元素
の比を制御することによる耐熱性向上作用をも具備する
ことができるのである。
方をうまく組合わせることにより、Ｔｉ添加による導電
率等の向上作用を有効に発揮させつつ、Ｔｉと鉄族元素
の比を制御することによる耐熱性向上作用をも具備する
ことができるのである。
【００１９】尚、本発明合金はＣｕ−Ｃｒ−Ｍｇ合金を
ベースとするものである。
ベースとするものである。
【００２０】このうちＣｒは、析出強化元素であり、且
つその析出効果も高いため、導電率と強度バランスに優
れた合金が得られる点で極めて有効である。この様な効
果を有効に発揮させるためには、０．１％以上添加する
ことが必要である。好ましくは０．２％以上である。但
し、０．４％を超えて添加しても析出強化効果が飽和す
るのみならず、過剰に添加すると粗大な晶出物や析出物
が出現し、板の打抜き加工時に金型摩耗を促進するなど
の悪影響を及ぼす他、鋳造性が極端に悪くなる等の弊害
をもたらす。
つその析出効果も高いため、導電率と強度バランスに優
れた合金が得られる点で極めて有効である。この様な効
果を有効に発揮させるためには、０．１％以上添加する
ことが必要である。好ましくは０．２％以上である。但
し、０．４％を超えて添加しても析出強化効果が飽和す
るのみならず、過剰に添加すると粗大な晶出物や析出物
が出現し、板の打抜き加工時に金型摩耗を促進するなど
の悪影響を及ぼす他、鋳造性が極端に悪くなる等の弊害
をもたらす。
【００２１】また、Ｍｇは固溶して加工硬化能を高める
一方、導電率の低下が比較的小さい元素である。この様
な作用を有効に発揮するためには０．０３％以上の添加
が必要である。好ましくは０．２％以上である。但し、
０．５％を超えると導電率が低下する他、鋳造性も低下
してしまう。好ましくは０．４％以下である。
一方、導電率の低下が比較的小さい元素である。この様
な作用を有効に発揮するためには０．０３％以上の添加
が必要である。好ましくは０．２％以上である。但し、
０．５％を超えると導電率が低下する他、鋳造性も低下
してしまう。好ましくは０．４％以下である。
【００２２】本発明は上記元素を必須成分とし、残部：
Ｃｕからなる銅合金であるが、これらの元素の他、本発
明の作用を損なわない範囲で、析出強化に悪影響を及ぼ
さない固溶元素であるＺｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ａｇ等を添加
することができる。これらの固溶元素は、強度上昇、加
工性改善、耐はんだ剥離性などに効果があることから、
製造上許容される範囲で、且つ導電率を著しく低下させ
ない範囲で添加することが推奨される。
Ｃｕからなる銅合金であるが、これらの元素の他、本発
明の作用を損なわない範囲で、析出強化に悪影響を及ぼ
さない固溶元素であるＺｎ，Ｓｎ，Ｉｎ，Ａｇ等を添加
することができる。これらの固溶元素は、強度上昇、加
工性改善、耐はんだ剥離性などに効果があることから、
製造上許容される範囲で、且つ導電率を著しく低下させ
ない範囲で添加することが推奨される。
【００２３】その他、本発明では、Ｐを積極的に添加す
ることができる。Ｐは、主として湯流れなど鋳塊の健全
性を保持する作用を有すると共に、Ｃｒと析出物を形成
し、析出強化に寄与するからである。この様な作用を有
効に発揮させるためには、０．００２％以上添加するこ
とが好ましく、０．００５％を超えて添加することが一
層好ましい。但し、過剰に添加すると導電率や半田付け
性の低下を招くのみならず、析出強化に最も有効なＣｒ
単体の析出量を低減させる恐れがあることから、その上
限を０．０５％にすることが推奨される。より好ましく
は０．００３％以下である。本発明では、Ｐ添加による
浴湯時の湯流れ性向上作用を有効に発揮させる範囲での
添加が可能になった点で、前記の従来技術と相違する
ものである。即ち、前記に開示されたＣｕ−Ｃｒ−Ｍ
ｇ系合金は、高い導電性を得るためにＰ含有量を５０ｐ
ｐｍ以下に制限しており、そのため、浴湯時の湯流れ性
が十分でなく、連続鋳造時に破断が発生するなど、生産
性に問題がある。これに対し、本発明合金ではＰ添加に
よる湯流れ性向上作用を具備させるべくＰを積極的に添
加するものであり、これにより、強度、導電性及び耐熱
性の全てに優れるのみならず、Ｐ添加による湯流れ性向
上作用も得られ、良好な鋳塊が製造される点で、Ｐ添加
による導電率低下を回避すべく、Ｐを積極的に排除する
前記の従来技術とは基本的に技術的思想を異にするも
のである。後記する実施例に示す通り、本発明によれ
ば、Ｐ添加により強度が若干低下することになるが、Ｔ
ｉと鉄族元素の共添効果により、Ｐ添加による強度低下
を充分補って余りある程の効果が得られる一方、懸念さ
れたＰ添加による導電性や半田付け性の低下は特に認め
られなった。その理由は詳細には不明であるが、ＰがＣ
ｒとCｒ3Ｐの析出物を形成することにより無毒化された
からではないかと思料される。
ることができる。Ｐは、主として湯流れなど鋳塊の健全
性を保持する作用を有すると共に、Ｃｒと析出物を形成
し、析出強化に寄与するからである。この様な作用を有
効に発揮させるためには、０．００２％以上添加するこ
とが好ましく、０．００５％を超えて添加することが一
層好ましい。但し、過剰に添加すると導電率や半田付け
性の低下を招くのみならず、析出強化に最も有効なＣｒ
単体の析出量を低減させる恐れがあることから、その上
限を０．０５％にすることが推奨される。より好ましく
は０．００３％以下である。本発明では、Ｐ添加による
浴湯時の湯流れ性向上作用を有効に発揮させる範囲での
添加が可能になった点で、前記の従来技術と相違する
ものである。即ち、前記に開示されたＣｕ−Ｃｒ−Ｍ
ｇ系合金は、高い導電性を得るためにＰ含有量を５０ｐ
ｐｍ以下に制限しており、そのため、浴湯時の湯流れ性
が十分でなく、連続鋳造時に破断が発生するなど、生産
性に問題がある。これに対し、本発明合金ではＰ添加に
よる湯流れ性向上作用を具備させるべくＰを積極的に添
加するものであり、これにより、強度、導電性及び耐熱
性の全てに優れるのみならず、Ｐ添加による湯流れ性向
上作用も得られ、良好な鋳塊が製造される点で、Ｐ添加
による導電率低下を回避すべく、Ｐを積極的に排除する
前記の従来技術とは基本的に技術的思想を異にするも
のである。後記する実施例に示す通り、本発明によれ
ば、Ｐ添加により強度が若干低下することになるが、Ｔ
ｉと鉄族元素の共添効果により、Ｐ添加による強度低下
を充分補って余りある程の効果が得られる一方、懸念さ
れたＰ添加による導電性や半田付け性の低下は特に認め
られなった。その理由は詳細には不明であるが、ＰがＣ
ｒとCｒ3Ｐの析出物を形成することにより無毒化された
からではないかと思料される。
【００２４】尚、本発明の銅合金を製造する方法は特に
限定されず、一般に、銅合金の製造方法として使用され
ている方法を適宜選択すれば良く、鋳造→熱延→冷延→
析出処理といった基本工程を経て製造することができ
る。
限定されず、一般に、銅合金の製造方法として使用され
ている方法を適宜選択すれば良く、鋳造→熱延→冷延→
析出処理といった基本工程を経て製造することができ
る。
【００２５】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述
べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものでは
なく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことは全て本発明の技術的範囲に包含される。
べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものでは
なく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施する
ことは全て本発明の技術的範囲に包含される。
【００２６】
【実施例】実施例 表１に示す種々の組成からなる合金を溶解し、厚さ５０
ｍｍ、幅７０ｍｍの鋳塊を得た。この鋳塊を９７０℃で
３０分加熱保持した後、厚さ１８ｍｍまで熱延してから
直ちに水冷してから冷間圧延することにより１ｍｍ厚の
板を得た。この様にして得られた板につき、３００〜６
００℃まで５０℃間隔で２時間熱処理した後、時効ピー
ク温度を測定した。尚、Ｔｉと鉄族元素の比［Ｔｉ／
（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］と、時効ピーク温度との関係を
グラフ化したのが図１である。
ｍｍ、幅７０ｍｍの鋳塊を得た。この鋳塊を９７０℃で
３０分加熱保持した後、厚さ１８ｍｍまで熱延してから
直ちに水冷してから冷間圧延することにより１ｍｍ厚の
板を得た。この様にして得られた板につき、３００〜６
００℃まで５０℃間隔で２時間熱処理した後、時効ピー
ク温度を測定した。尚、Ｔｉと鉄族元素の比［Ｔｉ／
（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］と、時効ピーク温度との関係を
グラフ化したのが図１である。
【００２７】また、夫々の時効ピーク温度における強
度、導電率、及び耐熱性を調べた。このうち耐熱性は、
５分間加熱により初期強度の８０％となる温度をもって
定義した。表２に、各合金の強度、導電率および耐熱性
を示す。
度、導電率、及び耐熱性を調べた。このうち耐熱性は、
５分間加熱により初期強度の８０％となる温度をもって
定義した。表２に、各合金の強度、導電率および耐熱性
を示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表より以下の様に考察することができる。
【００３１】まず、Ｎｏ．１〜１０は本発明の要件を満
足する本発明例であるが、いずれも、強度が５５０Ｎ／
ｍｍ2で且つ６５％以上の導電率を有しており、更に耐
熱性についても、いずれも６００℃を超えていることか
ら優れた耐熱性を示すことが分かる。
足する本発明例であるが、いずれも、強度が５５０Ｎ／
ｍｍ2で且つ６５％以上の導電率を有しており、更に耐
熱性についても、いずれも６００℃を超えていることか
ら優れた耐熱性を示すことが分かる。
【００３２】これに対し、本発明の要件を満足しないＮ
ｏ．１１〜２５は、以下の様な不具合を抱えている。こ
のうちＮｏ．１１はＣｒが少ない例であり、引張強度及
び耐熱性の点で所望の効果が得られない。Ｎｏ．１２は
Ｃｒが過剰な例であり、鋳塊としたとき、割れが観察さ
れた。Ｎｏ．１３はＭｇが少ない例であり、引張強度及
び導電率が低下した。Ｎｏ．１４はＴｉのみを単独添加
した例；Ｎｏ．１５はＴｉ及び（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）の
両方とも含有しない例；Ｎｏ．１７はＴｉとＮｉを共に
含有しているが、Ｔｉの量が少ない例であり、ＴｉとＮ
ｉ，Ｃｏ、Ｆｅの共添効果が発揮されず、引張強度及び
耐熱性が低下した。Ｎｏ．１６はＣｒ及びＭｇを含有し
ない例であり、引張強度及び耐熱性が低下した。Ｎｏ．
１８はＴｉが多い例、Ｎｏ．１９及び２０は［Ｔｉ／
（Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｎｉ）］の比が本発明の範囲を外れる
例、Ｎｏ．２１はＭｇが多い例であり、いずれも所望の
導電率が得られなかった。尚、Ｎｏ．１９では耐熱性も
低下した。また、Ｎｏ．２２はＰが本発明の好ましい範
囲を下回る例であり、鋳塊としたときに割れが観察され
た。Ｎｏ．２３はＰが本発明の好ましい範囲を超える例
であり、引張強度、導電率及び耐熱性が低下した。Ｎ
ｏ．２４および２５は従来合金であるが、いずれも所望
の耐熱性が得られなかった。
ｏ．１１〜２５は、以下の様な不具合を抱えている。こ
のうちＮｏ．１１はＣｒが少ない例であり、引張強度及
び耐熱性の点で所望の効果が得られない。Ｎｏ．１２は
Ｃｒが過剰な例であり、鋳塊としたとき、割れが観察さ
れた。Ｎｏ．１３はＭｇが少ない例であり、引張強度及
び導電率が低下した。Ｎｏ．１４はＴｉのみを単独添加
した例；Ｎｏ．１５はＴｉ及び（Ｎｉ，Ｃｏ，Ｆｅ）の
両方とも含有しない例；Ｎｏ．１７はＴｉとＮｉを共に
含有しているが、Ｔｉの量が少ない例であり、ＴｉとＮ
ｉ，Ｃｏ、Ｆｅの共添効果が発揮されず、引張強度及び
耐熱性が低下した。Ｎｏ．１６はＣｒ及びＭｇを含有し
ない例であり、引張強度及び耐熱性が低下した。Ｎｏ．
１８はＴｉが多い例、Ｎｏ．１９及び２０は［Ｔｉ／
（Ｃｏ＋Ｆｅ＋Ｎｉ）］の比が本発明の範囲を外れる
例、Ｎｏ．２１はＭｇが多い例であり、いずれも所望の
導電率が得られなかった。尚、Ｎｏ．１９では耐熱性も
低下した。また、Ｎｏ．２２はＰが本発明の好ましい範
囲を下回る例であり、鋳塊としたときに割れが観察され
た。Ｎｏ．２３はＰが本発明の好ましい範囲を超える例
であり、引張強度、導電率及び耐熱性が低下した。Ｎ
ｏ．２４および２５は従来合金であるが、いずれも所望
の耐熱性が得られなかった。
【００３３】
【発明の効果】本発明は上記の様に構成されており、高
強度（強度５５０Ｎ／ｍｍ2以上）且つ高導電率（導電
率６５％以上）を有し、更に耐熱性にも優れた銅合金；
好ましくは、更に浴湯状態での流動性（湯流れ性）も良
好で歩留まり良く鋳塊が得られる銅合金を提供すること
ができた。本発明合金は、強度、導電率及び耐熱性の諸
特性をバランス良く兼ね備えているため、電子機器用銅
合金や端子コネクタ用合金として好適に用いられる。
強度（強度５５０Ｎ／ｍｍ2以上）且つ高導電率（導電
率６５％以上）を有し、更に耐熱性にも優れた銅合金；
好ましくは、更に浴湯状態での流動性（湯流れ性）も良
好で歩留まり良く鋳塊が得られる銅合金を提供すること
ができた。本発明合金は、強度、導電率及び耐熱性の諸
特性をバランス良く兼ね備えているため、電子機器用銅
合金や端子コネクタ用合金として好適に用いられる。
【図１】［Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）］と、時効ピー
ク温度との関係を示すグラフ。
ク温度との関係を示すグラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｃｒ：０．１〜０．４％（重量％，以
下、同じ）及びＭｇ：０．０３〜０．５％を含有する銅
合金において、 Ｔｉ：０．００５〜０．２％であり、 Ｔｉと、Ｆｅ，Ｃｏ及びＮｉよりなる群から選択される
少なくとも一種の元素との原子比を Ｔｉ／（Ｆｅ＋Ｃｏ＋Ｎｉ）＝０．７〜３．０ の範囲に制御することにより耐熱性が高められたもので
あることを特徴とする高強度高導電性銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22566399A JP4132451B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 耐熱性に優れた高強度高導電性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22566399A JP4132451B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 耐熱性に優れた高強度高導電性銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001049366A true JP2001049366A (ja) | 2001-02-20 |
| JP4132451B2 JP4132451B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=16832837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22566399A Expired - Lifetime JP4132451B2 (ja) | 1999-08-09 | 1999-08-09 | 耐熱性に優れた高強度高導電性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4132451B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1650318A2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | Outokumpu Copper Products Oy | Welding electrode material and an electrode made of the material |
| EP1650317A2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | Outokumpu Copper Products Oy | Copper based precipitation hardening alloy |
| US20220106669A1 (en) * | 2019-01-11 | 2022-04-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy material |
| CN114645152A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-21 | 红河学院 | 一种高强度高导电率铜镁系合金及其制备方法 |
-
1999
- 1999-08-09 JP JP22566399A patent/JP4132451B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1650318A2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | Outokumpu Copper Products Oy | Welding electrode material and an electrode made of the material |
| EP1650317A2 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-26 | Outokumpu Copper Products Oy | Copper based precipitation hardening alloy |
| EP1650317A3 (en) * | 2004-10-22 | 2006-06-14 | Outokumpu Copper Products Oy | Copper based precipitation hardening alloy |
| EP1650318A3 (en) * | 2004-10-22 | 2007-04-11 | Luvata Oy | Welding electrode material and an electrode made of the material |
| US20220106669A1 (en) * | 2019-01-11 | 2022-04-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy material |
| EP3910085A4 (en) * | 2019-01-11 | 2022-11-02 | Mitsubishi Materials Corporation | COPPER ALLOY MATERIAL |
| CN114645152A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-21 | 红河学院 | 一种高强度高导电率铜镁系合金及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4132451B2 (ja) | 2008-08-13 |
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