JP2011157630A - コバルト、ニッケル、珪素を含む銅合金 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】重量で、ニッケル:1%〜2.5%、コバルト0.5〜2.0%、珪素:0.5%〜1.5%、マグネシウム:最大0.15%、および、残部としての銅および不可避の不純物から成る鍛錬銅合金。ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であり、比(Ni+Co)/Siが3.5:1〜6:1であり、40%IACSを超える導電性を有し、降伏強度が655MPaを超え、ストリップ厚の関数としての最小曲げ半径が、良方向曲げおよび悪方向曲げの両者について、最高4tであり、温度950℃での溶体化処理後の平均粒径が20ミクロン以下である。
【選択図】図2
Description
ニッケルとコバルトは珪素と組み合わされて、粒子成長を制限し且つ耐軟化性を向上させるために、時効硬化に有効な珪化物を形成する。ニッケルは、1%〜2.5%の量で存在する。ニッケル含有量が1%未満であると、合金強度は不十分である。ニッケル含有量が2.5%を超えると、導電性と熱間加工性が低下する。好的例において、ニッケル含有量は1.3%〜1.9%であり、最も好ましいニッケル含有量は1.3%〜1.5%である。
ニッケル対コバルトの重量比は、所望の特性の組合せを達成するために、(Ni:Co)=0.5:1〜5:1に維持される。好ましくは、ニッケルが少し過剰であることであり、ニッケル対コバルトの重量比は、1.01:1〜2.6:1であり、最も好ましくは、ニッケル対コバルトの重量比は、1.05:1〜1.5:1である。
珪素を含む銅合金中のニッケルとコバルトの相互作用は、図1に示されており、溶体化処理の間、Cu−Co−Si合金の溶解曲線温度は相対的に高く、コバルト+珪素が2.5%(基準点2)である場合1050℃より高いので、多量の珪化コバルトが銅に溶解することは困難である。同様に、Cu−Ni−Si合金の溶解曲線温度はまた、相対的に高く、ニッケル+珪素が4.0%(基準点4)である場合は850℃より高い。ニッケルとコバルトの混合物が存在する場合には、ニッケル対コバルト比は、溶解曲線温度に影響を与える。コバルト+ニッケル+珪素の量が3.0%である場合、ニッケル対コバルト重量比が1:1(基準点6)のとき、溶解曲線温度は約1000℃である。ニッケル対コバルト重量比が2:1(基準点7)のとき、溶解曲線温度は約915℃であり、ニッケル対コバルト重量比が4:1(基準点8)のとき、溶解曲線温度は約905℃である。溶解曲線温度がより低い組成では、コバルト、ニッケルおよび珪素の銅に対する固相溶解が促進される。
珪素は、ニッケルやコバルト等の珪化物形成剤が存在すると、第2相珪化物の形成により強度を増大させるのに有効である。珪素含有量が0.5%より少ない場合は、強度を増大させるには不十分な容積分率の析出物が生成し、且つ溶体化処理粒径のコントロールが困難である。珪素含有量が1.5%を超える場合は、過剰な数の粗大な粒子が生成する。好ましくは、珪素含有量は、0.5%〜0.8%であり、最も好ましくは0.55%〜0.65%である。
銀、チタン、ジルコニウムおよびこれらの合金の組合せを少量、1%より少なく添加すると、降伏強度/導電性の組合せが改善される。銀の添加はまた、応力弛緩特性を改善する。
本発明銅合金は、基本的な物性を実質的に変化するのに有効ではなく且つ依然として添付の特許請求の範囲内である量で、他の、不特定の元素を含みうる。さらに、銅合金は、おそらく、ある種の不可避の不純物を含む。しかしながら、不純物の量と不特定の添加は、以下のように限られている。
亜鉛含有量は、最大0.5%、および好ましくは0.25%未満に保たれる。亜鉛含有量がこの最大量を超えたときは、導電性が減少する。最も好ましくは、最大亜鉛含有量は、0.1%未満である。
クロム含有量は、最大0.08%に保たれる。クロム含有量がこの最大量を超えたときは、粗大なクロム含有珪化物の生成の可能性が増大する。好ましくは、クロム含有量は、0.02%未満である。
鈴含有量は、最大0.3%、および好ましくは0.04%未満に保たれる。錫含有量がこの最大量を超えたときは、導電性が減少する。最も好ましくは、錫含有量は、0.02%未満である。
燐含有量は、好ましくは0.04%未満である。燐含有量がこの量を超えたときは、燐化コバルトおよび燐化ニッケルが析出し、珪化物の生成に用いうるコバルトとニッケルの量が減少する。好ましくは、燐含有量は、0.02%未満である。
表2のデータは、合金が0.5%より多いコバルトと珪素の両者を有する場合に、直径が約20μmより小さい、制御された、細かい粒径が、最高950℃までの溶体化処理温度で達成されることを示している。この粒径制御は、コバルトまたは珪素のいずれかが0.5%よりも少ない場合には達成されない。
本実施例は、高降伏強度および高導電性の組合せのために、0.5重量%を超える珪素含有量および1.7%〜4.3%のニッケルとコバルトの合計量を維持する効果を例証する。
表3のデータは、Ni/Coおよび(Ni+Co)/Si比がそれぞれ≒0.5および3.8〜4.6に固定された場合に、0.4%〜1.13%の珪素量および1.7%〜4.3%の(Ni+Co)量が達成されることを表している。データは、Si:約0.5より多い合金が、758MPa(110ksi)および50%IACSの組合せに到達しうることを示している。これらのデータはまた、上記の範囲内で珪素および(Ni+Co)量の両者を増大させると、導電性を有意に変化させることなく、降伏強度が上がることを表している。
本実施例は、仕上げゲージ厚において2より大きいNi/Co比が最大降伏強度を与え、一方1より小さいNi/Co比がより良い導電性を与えることを例証する。表4に列挙された合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、温度900℃〜1,000℃で60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。これらの合金は、525℃で3時間、第一の時効焼鈍し、冷間圧延して25%厚さ減少してゲージ厚0.30mm(0.0120インチ)とし、その後、425℃で6時間、第二の時効焼鈍した。
実施例4:
本実施例は、(Ni+Co)/Si比が3.5〜6.0であるときに、降伏強度と導電性の最高の組合せが得られることを例証する。表5に列挙された合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、950℃で60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。次いで、合金を、525℃で3時間、第一の時効処理を施し、冷間圧延して25%厚さ減少してゲージ厚0.30mm(0.0120インチ)とし、およびその後、425℃で6時間、第二の時効処理を施した。表5および図5に示されるように、(Ni+Co)/Si比が3.5(図5の指示線50)〜6.0(図5の指示線52)である場合に、758MPa(110ksi)を超える降伏強度および40%IACSを超える導電性の組合せが達成される。
実施例5:
本実施例は、銀、チタンおよびジルコニウムを少量添加すると、降伏強度と導電性の組合せが増大することを例証する。表6に列挙された合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、900°〜975℃で60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。次いで、これらの合金を、525℃で3時間、第一の時効処理を施し、冷間圧延24して25%厚さ減少してゲージ厚0.30mm(0.0120インチ)とし、およびその後、425℃で6時間、第二の時効処理を施した。仕上げゲージ厚での降伏強度および導電性は表6に記載され、および銀、チタンおよびジルコニウムを合金に希薄に添加すると、合金の降伏強度/導電性の組合せが改善されることを示す。
表7に列挙された合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、975℃で60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。これらの合金を、525℃で3時間、第一の時効処理を施し、冷間圧延24して25%厚さ減少してゲージ厚0.30mm(0.0120インチ)とし、およびその後、400℃で16時間、第二の時効処理を施した。仕上げゲージ厚での降伏強度および導電性は表7に記載され、および銀を合金に希薄に添加すると、表6の合金に比べて、処理を少し変えた場合でさえも、合金の降伏強度/導電性の組合せが改善されることが確認される。
実施例6:
本実施例は、マグネシウムおよび/または銀を制御して添加すると、本発明合金の耐応力弛緩性がどのように改善されるかを例証する。実施例はさらに、より低いNi:Co重量比(よりCoに富む)を有する合金が、より高いNi:Co重量比(よりNiに富む)を有する合金よりも、より良好な耐応力弛緩性を有することを例証する。この効果は、合金がさらに銀を含むか否かにかかわらず認められる。
合金J824(Mg:0.12%)とJ834(Ag:0.20%)について残存している応力とJ835(MgまたはAgなし)について残存している応力との比較は、MgまたはAgのいずれかを制御して添加すると、耐応力弛緩性が改善されることを示している。J836は、MgとAgの組合せが同様に、耐応力弛緩性を向上することを示している。
本実施例は、どのようにして本発明の製造方法が、従来のプロセス経路により処理された類似の合金に比べてより高い導電性を有するCu−Ni−Si合金をもたらすかを示している。合金がさらにコバルトを含むときには、この導電性の増大は、降伏強度の増大を伴っている。
同じ合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、850℃〜975℃で60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。本発明方法に従って、中間冷間加工なしに、合金を、525℃で3時間、第一の時効処理を施し、冷間圧延して25%厚さ減少してゲージ厚0.30mm(0.0120インチ)とし、および400℃で3時間、第二の時効処理を施した。仕上げゲージ厚での機械的特性を表10に列挙する。
表9でのデータと表10でのそれとの比較は、中間冷間加工を行なうことなく、溶体化処理後の第一の時効焼鈍を含む2回の時効焼鈍を適用する、本発明方法は、導電性を有意に増大させる。コバルトを含む合金については、この導電性の増大は、強度の増大と組み合わされる。
本実施例は、同様に、より高い強度とより高い導電性のコバルト含有合金が本発明方法を用いて得られることを例証する。表11に列挙された合金のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、850℃または950℃のいずれかで60秒間溶体化処理し、その後、水焼入れを行った。これらの合金を、525℃で3時間、第一の時効処理を施し、およびその後、冷間圧延して15%または25%のいずれかに厚さ減少してゲージ厚0.35mm(0.0136インチ)または0.30mm(0.0120インチ)とした。冷間圧延の後、合金を400℃で3時間または450℃で3時間のいずれかで、第二の時効処理を施した。仕上げゲージ厚での機械的特性は表10に記載され、且つ溶体化処理され第一の時効処理(525℃/3時間)が施されたストリップを25%冷間圧延し、その後400〜450℃で3〜6時間第二の時効処理を施すと、合金の降伏強度は約138〜207MPa(20〜30ksi)増大することを示している。コバルトを添加した合金は、コバルトを有しない合金、J395よりも有意に高い降伏強度、予期されない知見を示す。
実施例9:
本実施例は、多くの従来技術の方法と比較して、本発明の製造方法が、降伏強度と導電性のより優れた組合せを有する銅合金をもたらすことを例証する。本実施例はさらに、第二の時効焼鈍の温度が第一の時効焼鈍の温度より低い場合に、物性の最高の組合せを達成する。
図9は、さらに、約525℃の第一の時効温度での本発明方法の下で、第二の時効温度がより低い温度である、好ましくは第二の時効温度が400℃〜450℃の範囲である場合に、降伏強度と導電性の最適の組合せが達成される。
本実施例は、米国特許第6506269号明細書に開示された高温法または低温法のいずれかと比較して、本発明方法を用いて、改善された特性の組合せが得られることを例証する。合金J910のフライス研削されたプレートを0.41mm(0.016インチ)に冷間圧延し、且つ925℃で60秒間溶体化処理した。合金を、500℃で8時間、第一の時効焼鈍を施し、25%冷間圧延して0.30mm(0.0120インチ)とし、且つ400℃で16時間、第二の時効焼鈍を施した。
表14は、合金の測定された特性を示す。
J910の曲げ特性は測定されなかったが、本発明に従って処理された類似の合金からのデータに基づけば、良方向でのMBR/tは2.2であることが予期され、悪方向でのMBR/tは2.5であることが予期された。このことは、本発明方法が、米国特許第6506269号明細書の方法と比較して、降伏強度と導電性の類似の組合せにおいて改善された曲げを有する銅合金をもたらすことを示している。
本実施例は、仕上げゲージ厚での導電性応答が第一および第二の時効処理の両者に依存することならびに第一の時効焼鈍が525℃である場合に、導電性が第二の時効焼鈍後に大きな増加且つより高い値を示すことを例証する。
以上、本発明の具体例について説明したが、本明細書に開示した発明の概念から逸脱することなく、多くの変形、修正、および改変を行い得ることが明らかである。したがって、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の精神および広い範囲の内のものである全てのそのような変形、修正、および改変を包含するものである。
[1] 実質的に、重量で、ニッケル:1%〜2.5%、コバルト0.5〜2.0%、珪素:0.5%〜1.5%、および、残部としての銅および不可避の不純物から成る鍛錬銅合金において、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%であり、
比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1であり、
40%IACSを超える導電性を有する鍛錬銅合金。
[2] ニッケル含有量が1.3%〜1.9%、コバルト含有量が0.5%〜1.5%、珪素含有量が0.5%〜0.8%であることを特徴とする[1]に記載された鍛錬銅合金。
[3] ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であることを特徴とする[2]に記載された鍛錬銅合金。
[4] 690MPa(100ksi)以上の降伏強度を有することを特徴とする[3]に記載された鍛錬銅合金。
[5] 溶体化処理後の鍛錬銅合金の平均粒径が20ミクロン以下であることを特徴とする[1]に記載された鍛錬銅合金。
[6] ニッケル含有量が1.3%〜1.9%、コバルト含有量が0.5%〜1.5%、珪素含有量が0.5%〜0.8%であることを特徴とする[1]に記載された鍛錬銅合金。
[7] ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であることを特徴とする[6]に記載された鍛錬銅合金。
[8] 亜鉛の最大含有量が0.25%、クロムの最大含有量が0.08%であることを特徴とする[1]、[5]または[7]に記載された鍛錬銅合金。
[9] ニッケル含有量が1.3%〜1.9%、コバルト含有量が0.5%〜1.5%、および珪素含有量が0.5%〜0.8%であることを特徴とする[8]に記載された鍛錬銅合金。
[10] 実質的に、重量で、ニッケル:1%〜2.5%、
コバルト:0.5〜2.0%、
銀、チタン、ジルコニウムおよびこれらの組合せ:降伏強度と導電性の組合せを改善するために有効な量から最大1%まで、
マグネシウム:最大0.15%、および
残部としての銅および不可避の不純物から成る鍛錬銅合金において、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%であり、
比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1であり、
40%IACSを超える導電性を有する鍛錬銅合金。
[11] 銀含有量が0.2%〜0.7%であることを特徴とする[10]に記載された鍛錬銅合金。
[12] マグネシウム含有量が0.005%〜0.04%、亜鉛の最大含有量が0.25%、クロムの最大含有量が0.08%、錫と燐の各々の最大含有量が0.04%であることを特徴とする[11]に記載された鍛錬銅合金。
[13] ニッケル含有量が1.3%〜1.9%、コバルト含有量が0.5%〜1.5%、珪素含有量が0.5%〜0.8%であることを特徴とする[12]に記載された鍛錬銅合金。
[14] ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であることを特徴とする[13]に記載された鍛錬銅合金。
[15] 鍛錬銅合金が690MPa(100ksi)以上の降伏強度を有することを特徴とする[14]に記載された鍛錬銅合金。
[16] 溶体化処理後の鍛錬銅合金の平均粒径が20ミクロン以下であることを特徴とする[11]に記載された鍛錬銅合金。
[17] マグネシウム含有量が0.005%〜0.04%、亜鉛の最大含有量が0.25%、クロムの最大含有量が0.08%、錫と燐の各々の最大含有量が0.04%であることを特徴とする[16]に記載された鍛錬銅合金。
[18] ニッケル含有量が1.3%〜1.9%、コバルト含有量が0.5%〜1.5%、珪素含有量が0.5%〜0.8%であることを特徴とする[11]または[17]に記載された鍛錬銅合金。
[19] ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であることを特徴とする[18]に記載された鍛錬銅合金。
[20] マグネシウム含有量が0.005%〜0.04%、亜鉛の最大含有量が0.25%、クロムの最大含有量が0.08%、錫と燐の各々の最大含有量が0.04%であることを特徴とする[19]に記載された鍛錬銅合金。
[21] a)重量で、ニッケル:0.5%〜5.0%、および珪素:0.1%〜1.5%を含む銅基合金を鋳造(10)し、
b)鋳造された前記銅基合金を熱間加工(12)して、第一の断面積減少を行い、
c)実質的に単一相合金を形成させるために有効な溶体化温度と第一の時間で、鋳造銅基合金に溶体化処理(14)を施し、
d)溶体化処理後に、中間冷間加工を行なうことなく、第2相を析出させるために有効な第一の時効焼鈍温度と第二の時間長で、実質的に単一相である前記合金に第一の時効焼鈍(18)を施し、
e)多相合金に冷間加工(20)を施して、第二の断面積減少を行い、
f)追加量の第2相を析出させるために有効な第三の時間長および前記第一の時効焼鈍温度よりも低い第二の時効焼鈍温度で、前記多相合金に第二の時効焼鈍(23)を施す処理を順次実行することを特徴とする銅基合金の製造方法。
[22] 前記溶体化処理工程(14)後に、前記鍛錬銅合金の平均粒径が20ミクロン以下であることを特徴とする[21]に記載された銅基合金の製造方法。
[23] 前記熱間加工工程(b)(12)と前記溶体化処理工程(c)(14)との間に、前記鍛錬銅合金を冷間加工(13)する工程を含む[21]に記載された銅基合金の製造方法。
[24] 前記熱間加工工程(12)と前記冷間加工(13)工程の両者が圧延加工であって、前記鍛錬銅合金がストリップに成形されることを特徴とする[23]に記載された銅基合金の製造方法。
[25] a)重量で、ニッケル:0.5%〜5.0%、および、珪素:0.1%〜1.5%を含む銅基合金を鋳造(10)し、
b)鋳造された前記銅基合金に1回以上の熱間加工(12)を施して、熱間加工成形品になし、
c)前記熱間加工成形品に、800℃を超えて前記銅基合金の固相線温度までの温度で溶体化処理(14)を施し、
d)溶体化処理(14)後に、中間冷間加工を行なうことなく、温度350℃〜600℃、30分〜30時間の第一の時効焼鈍(18)を熱間加工成形品に施し;
e)前記熱間加工成形品に冷間加工(20)を施して、10%〜50%の断面積減少を行なった冷間加工成形品になし、
f)前記第一の析出焼鈍温度よりも低い温度で、前記冷間加工成形品に第二の時効焼鈍(22)を施す処理を順次実行することを特徴とする銅基合金の製造方法。
[26] 前記熱間加工(12)が温度850℃〜1000℃で行なわれ、前記溶体化処理が温度800℃〜1000℃の間で行なわれることを特徴とする[25]に記載された銅基合金の製造方法。
[27] 前記熱間加工工程(b)(12)の後に、前記銅基合金に焼入れ処理を施す工程を更に含む[26]に記載された銅基合金の製造方法。
[28] 前記第一の時効焼鈍(18)が温度475℃〜550℃で行なわれ、前記第二の時効焼鈍温度が350℃〜500℃であることを特徴とする[27]に記載された銅基合金の製造方法。
[29] 前記焼入れと、前記溶体化処理工程(c)(14)との間に、溶体化処理に有効なゲージ厚に前記銅合金を冷間加工(13)する工程を更に含む[28]に記載された銅基合金の製造方法。
[30] 前記熱間加工工程(12)と前記冷間加工工程(13)の両者が圧延加工であり、それによって、前記銅合金がストリップに成形されることを特徴とする[29]に記載された銅基合金の製造方法。
[31] 前記銅合金が、ニッケル:1%〜2.5%、コバルト:0.5〜2.0%、珪素:0.5%〜1.5%、および、残部としての銅および不可避不純物から成り、ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1である組成を有するものとして選択されることを特徴とする[29]に記載された銅基合金の製造方法。
[32] 前記銅基合金が、
ニッケル:1%〜2.5%、
コバルト:0.5〜2.0%、
珪素:0.5%〜1.5%、
銀、チタン、ジルコニウムおよびこれらの組合せ:降伏強度と導電性の組合せを改善するために有効な量から最大1%まで、
マグネシウム:最大0.15%、および、
残部としての銅および不可避不純物から成り、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1である組成を有するものとして選択されることを特徴とする[29]に記載された銅基合金の製造方法。
[33] 前記銅合金が、ニッケル:2.2%〜4.2%、珪素:0.25%〜1.2%、マグネシウム0.05%〜0.30%、および、残部としての銅から成る組成を有するものとして選択されることを特徴とする[29]に記載された銅基合金の製造方法。
[34] a)重量で、ニッケル:0.5%〜5.0%、および、珪素:0.1%〜1.5%を含む銅基合金を鋳造(10)し、
b)鋳造された前記銅基合金に1回以上の熱間加工(12)を施して、熱間加工成形品になし、
c)温度350℃〜600℃、30分〜30時間の第一の時効焼鈍(18)を前記熱間加工成形品に施し、
d)前記熱間加工成形品に冷間加工(20)を施して、10%〜50%の断面積減少を行なった冷間加工成形品になし、
e)前記第一の析出焼鈍温度よりも低い温度で、前記冷間加工成形品に第二の時効焼鈍(22)を施す前記各処理を順次実行することを特徴とする銅基合金の製造方法。
[35] 前記熱間加工(12)が温度850℃〜1000℃で行なわれることを特徴とする[34]に記載された銅基合金の製造方法。
[36] 前記熱間加工工程(b)(12)の後に、前記銅基合金に焼入れ処理を施す工程を更に含む[35]に記載された銅基合金の製造方法。
[37] 前記第一の時効焼鈍(18)が温度475℃〜550℃で行なわれ、前記第二の時効焼鈍が温度350℃〜500℃で行なわれることを特徴とする[36]に記載された銅基合金の製造方法。
[38] 前記銅基合金が、ニッケル:1%〜2.5%、コバルト:0.5〜2.0%、珪素:0.5%〜1.5%、および、残部としての銅および不可避不純物から成り、ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが3.5〜5.5である組成を有するものとして選択されることを特徴とする[37]に記載された銅基合金の製造方法。
[39] 前記銅基合金が、
ニッケル:1%〜2.5%、
コバルト:0.5〜2.0%、
珪素:0.5%〜1.5%、
銀、チタン、ジルコニウムおよびこれらの組合せ:降伏強度と導電性の組合せを改善するために有効な量から最大1%まで、
マグネシウム:最大0.15%、および、
残部としての銅および不可避不純物から成り、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1である組成を有するものとして選択されることを特徴とする[37]に記載された銅基合金の製造方法。
[40] 熱間加工工程(b)(12)と第一時効焼鈍工程(c)(18)の間に冷間加工(13)の工程をさらに含む[34]に記載された銅基合金の製造方法。
[41] 熱間加工工程(b)(12)と第一時効焼鈍工程(c)(18)の間に中間冷間加工がない、[34]に記載された銅基合金の製造方法。
[42] a)重量で、ニッケル:0.5%〜5.0%、および珪素0.1%〜1.5%を含む銅基合金を鋳造(10)し、
b)鋳造された前記銅基合金に1回以上の熱間加工(12)を施して、熱間加工成形品になし、
c)前記熱間加工成形品に、800℃を超えて前記銅基合金の固相線温度までの温度で溶体化処理(14)を施し、
d)断面積減少のために前記銅基合金に冷間加工を施し、
e)温度350℃〜600℃、30分〜30時間の第一の時効焼鈍(18)を前記熱間加工によるプレートに施し、
f)前記熱間加工成形品に冷間加工(20)を施して、10%〜50%の断面積減少を行なった冷間加工成形品になし、
g)前記第一の析出焼鈍温度よりも低い温度で、前記冷間加工成形品に第二の時効焼鈍(22)を施す前記各処理を順次実行することを特徴とする銅基合金の製造方法。
[43] 前記熱間加工(12)が温度850℃〜1000℃で行なわれ、前記溶体化処理が温度800℃〜1000℃で行なわれることを特徴とする[42]に記載された銅基合金の製造方法。
[44] 前記熱間加工工程(b)(12)の後に、前記銅基合金に焼入れ処理を施す工程を更に含む[43]に記載された銅基合金の製造方法。
[45] 前記第一の時効焼鈍(18)が温度475℃〜550℃で行なわれ、前記第二の時効焼鈍が温度350℃〜500℃で行なわれることを特徴とする[44]に記載された銅基合金の製造方法。
[46] 前記焼入れ処理と前記溶体化処理工程(c)(14)との間に、溶体化処理に有効なゲージ厚に前記銅基合金を冷間加工(13)する工程を更に含む[45]に記載された銅基合金の製造方法。
[47] 前記熱間加工(12)工程と前記冷間加工工程の両者が圧延加工であり、それによって、前記銅基合金がストリップに成形されることを特徴とする[46]に記載された銅基合金の製造方法。
[48] 前記銅基合金が、
ニッケル:1%〜2.5%、
コバルト:0.5〜2.0%、
珪素:0.5%〜1.5%、
残部としての銅および不可避不純物から成り、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1である組成を有することを特徴とする[46]に記載された銅基合金の製造方法。
[49] 前記銅基合金が、
ニッケル:1%〜2.5%、
コバルト:0.5〜2.0%、
珪素:0.5%〜1.5%、
銀、チタン、ジルコニウムおよびこれらの組合せ:降伏強度と導電性の組合せを改善するために有効な量から最大1%まで、
マグネシウム:最大0.15%、および、
残部としての銅および不可避不純物から成り、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、比(Ni+Co)/Siが2:1〜7:1である組成を有するものとして選択されることを特徴とする[46]に記載された銅基合金の製造方法。
[50] 前記銅基合金が、ニッケル:2.2%〜4.2%、珪素:0.25%〜1.2%、マグネシウム:0.05%〜0.30%、および残部としての銅から成る組成を有するものとして選択されることを特徴とする請求項46に記載された銅基合金の製造方法。
[51] a)チタン:0.35%〜5%、および、X:0.001%〜5%(ここで、Xは、Ni、Fe、Sn、P、Al、Zn、Si、Pb、Be、Mn、Mg、Bi、S、Te、Se、Ag、As、Sb、Zr、B、Cr、Co、および、これらの組合せから選択される)を含む銅基合金を鋳造(10)し;
b)鋳造された前記銅基合金に1回以上の熱間加工(12)を施して、熱間加工成形品になし、
c)前記熱間加工成形品に、800℃を超えて前記銅基合金の固相線温度までの温度で溶体化処理(14)を施し、
d)断面積減少のために前記銅基合金に冷間加工を施し、
e)温度350℃〜600℃、30分〜30時間の第一の時効焼鈍(18)を前記熱間加工によるプレートに施し、
f)前記熱間加工成形品に冷間加工(20)を施して、10%〜50%の断面積減少を行なった冷間加工成形品になし、
g)前記第一の析出焼鈍温度よりも低い温度で、前記冷間加工成形品に第二の時効焼鈍(22)を施す前記各処理を順次実行することを特徴とする銅基合金の製造方法。
[52] 前記熱間加工(12)が温度850℃〜1000℃で行なわれ、前記溶体化処理(14)が温度800℃〜1000℃で行なわれることを特徴とする[51]に記載された銅基合金の製造方法。
[53] 前記熱間加工工程(b)(12)の後に、前記銅基合金に焼入れ処理を施す工程を更に含む[52]に記載された銅基合金の製造方法。
[54] 前記第一の時効焼鈍(18)が温度475℃〜550℃で行なわれ、前記第二の時効焼鈍が温度350℃〜500℃で行なわれることを特徴とする[53]に記載された銅基合金の製造方法。
[55] 前記焼入れ処理と前記溶体化処理工程(c)(14)との間に、溶体化処理に有効なゲージ厚に前記銅基合金を冷間加工(13)する工程を更に含む[54]に記載された銅基合金の製造方法。
[56] 前記熱間加工工程(12)と前記冷間加工工程(13)の両者が圧延加工であり、それによって、前記銅基合金がストリップに成形されることを特徴とする[55]に記載された銅基合金の製造方法。
Claims (1)
- 重量で、ニッケル:1%〜2.5%、コバルト0.5〜2.0%、珪素:0.5%〜1.5%、マグネシウム:最大0.15%、および、残部としての銅および不可避の不純物から成る鍛錬銅合金において、
ニッケルとコバルトの合計含有量が1.7%〜4.3%、ニッケル対コバルトの重量%比が1.01:1〜2.6:1であり、
比(Ni+Co)/Siが3.5:1〜6:1であり、
40%IACSを超える導電性を有し、降伏強度が655MPaを超え、ストリップ厚(t)の関数としての最小曲げ半径が、良方向曲げおよび悪方向曲げの両者について、最高4tであり、温度950℃での溶体化処理後の平均粒径が20ミクロン以下である鍛錬銅合金。
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