JP2009074125A - めっき性に優れた電気・電子部品用銅合金およびその製造方法 - Google Patents
めっき性に優れた電気・電子部品用銅合金およびその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】Niを1.0質量%以上4.0質量%以下、Siを0.2質量%以上1.2質量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなり、結晶が圧延方向に伸びた圧延組織を有し、圧延方向に垂直な断面において結晶の厚さ方向の径が1μm以下であり、かつ圧延方向に垂直な断面において5μm以上の介在物が1個/cm2以下であることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
合金成分はNiを1.0質量%以上4.0質量%以下、Siを0.2質量%以上1.2質量%以下とする。本合金では時効処理によってCu中に金属間化合物であるNi2Siを析出させて高強度を得るが、Niが1.0質量%未満、若しくはSiが0.1質量%未満では充分な強度を得ることができない。一方、Niが4.0質量%、若しくはSiが1.2質量%を超えると導電率の低下、加工性の悪化が顕著になる。特に中間温度脆性が顕著になり、高温加熱時や熱間加工時の粒界割れが非常に起こり易くなる。また、Ni2Si等の析出量が多くなり、酸洗時にこれらが表面に残渣となってめっき不良を誘発する。更に、Niが4.0質量%を超えると溶解時に溶湯中に吸収されるHの量が増大し、鋳塊中に固溶水素となって残存する。これらの水素は中間温度脆性の一因となり、冷間圧延後の焼鈍時に膨れ状の欠陥となりやすい。望ましくはNiを1.5質量%以上3.0質量%以下、Siを0.3質量%以上0.7質量%以下とする。NiとSiの混合比は、金属間化合物であるNi2Siの組成に近い方が効率よく強度と導電率を向上させることが可能と考えられることから、Ni:Si=4:1とすることが望ましい。
通常坩堝式溶解炉やチャネル式溶解炉等の電気炉で所定の成分を溶解後、連続鋳造により厚さ150mm以上250mm以下、幅400mm以上1000mm以下程度の矩形断面鋳塊(ケーク)を鋳造する。ケークを800℃以上950℃以下の温度において30分以上保持後、熱間圧延機により厚さ10mm以上15mm以下程度に圧延する。熱間圧延の開始温度は望ましくは850℃以上920℃以下である。熱間圧延の加熱温度が800℃より低いと、熱間圧延時に粒界に割れを生じる。また、鋳造の冷却過程で析出した粗大なNi2Si化合物が充分に固溶しない。これらは最終製品にまで残存し、通常の酸洗液では溶解しないために残渣となり、めっき性に悪影響を及ぼす。一方、950℃より高いと再結晶した結晶が粗大化し易く、また酸化膜が厚くなる。従って、熱間圧延の加熱温度は800℃以上950℃以下とする。また、保持時間は30分より短くても析出物が充分に固溶しないため、保持時間は30分以上とする。更に、熱間圧延終了温度は600℃以上とし、毎分50℃以上の冷却速度で水冷することが望ましい。熱間圧延終了温度を高くしその後の冷却速度を速くすることで、冷却過程で析出するNi2Siの粗大化を防止することができ、時効処理で高い強度を得ることができる。また熱間圧延の際に加工歪みが駆動力となって再結晶を起こすが、均一微細な再結晶組織を得るには熱間圧延の1パス当たりの加工率を18%以上にする。1パス当たりの加工率が低いと結晶粒の粗大化や不均一を引き起こす。再結晶粒を厚さ方向の径で10μm以下にするためには、熱間圧延の総合圧下率を90%以上とするとともに、1パス当たりの加工率を18%以上にする。
Claims (6)
- Niを1.0質量%以上4.0質量%以下、Siを0.2質量%以上1.2質量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなり、結晶が圧延方向に伸びた圧延組織を有し、圧延方向に垂直な断面において結晶の厚さ方向の径が1μm以下であり、かつ圧延方向に垂直な断面において5μm以上の介在物が1個/cm2以下であることを特徴とするめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金。
- 請求項1において、更にP,Zn,Sn,Mg,Fe,Co,Mn,Zr,Ti,Cr,Agのうちいずれか1種類以上を総量で2.0質量%未満含有するめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金。
- Niを1.0質量%以上4.0質量%以下、Siを0.2質量%以上1.2質量%以下含有し、残部がCuと不可避不純物からなる銅基合金を鋳造後、800℃以上950℃以下の温度において熱間圧延し、同時に厚さ方向の結晶粒径を10μm以下に再結晶させた後、350℃以上580℃以下の温度において30分以上24時間以下の時効処理を施し、更に冷間圧延と焼鈍を繰り返す銅合金の製造方法において、再結晶後の加工率が97%以上であるめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金の製造方法。
- 上記熱間圧延と上記時効処理の間に冷間圧延を施す請求項3に記載のめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金の製造方法。
- 上記銅基合金は、更にP,Zn,Sn,Mg,Fe,Co,Mn,Zr,Ti,Cr,Agのうちいずれか1種類以上を総量で2.0質量%未満含有する請求項3または4いずれかに記載のめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金の製造方法。
- 上記熱間圧延において、加熱温度を800℃以上950℃以下とし1パスあたりの加工率を18%以上とする請求項3〜5のうちいずれかに記載のめっき性に優れた電気・電子部品用銅合金の製造方法。
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