JP2539478B2 - テルル含有銅合金の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、熱伝導性及び耐熱性に優れている、たとえ
ば自動車のラジエーターフィン又は半導体用リードフレ
ームなどに用いられるテルル含有銅合金の製造法に関す
るものである。

［従来の技術］ たとえば自動車のラジエーターのような熱交換器のフ
ィン用材としては、次に述べるような理由から、熱伝導
性、耐熱性、強度、加工性などに優れた金属材料が要求
されている。すなわち、熱伝導性は、熱交換器本体の熱
交換性をより高める必要性に基づいて要求されているも
のであり、耐熱性は、熱交換器本体を組立てる際にチュ
ーブ部材にフィン部材を半田付けする工程が存在し、高
温域での半田付け処理における部材組立の確実性をはか
るためには、熱交換器の構成部材であるフィン部材及び
チューブ部材が熱影響を受けて軟化するようなことがあ
れば、熱交換器本体の構成強度を下げる恐れがあるから
耐熱性が優れていることが望まれるものである。又、強
度は、加工性の許容範囲において構成部材の強度を上げ
ることによって熱交換器の小型化をはかり得るためであ
り、加工性は、熱交換器の機能を十分に発揮させるため
に小型で高能率の熱交換を十分に行ない得る機構をみた
す材料として加工性に富む材料であることが望まれるも
のである。

以上の特性を表わすものとして、より具体的には、熱
伝導性に代るものとして、導電率90％IACS以上、耐熱性
は、350℃に５分間加熱した後における硬度がヴィッカ
ース硬度で90以上であることなどが望まれている。

一方、半導体においても、集積度の向上、電流容量の
粗大化、リードフレームの薄肉化などが強く望まれて来
ているが、これにしたがって、従来にも増して高強度、
易加工性、高導電性、高耐熱の材料の出現が待たれてい
た。

しかして、これらの要求を満たす材料として、テルル
を40〜250重量ppm、酸素を20重量ppm以下、残部が銅及
び不可避不純物からなる銅合金が提案されている（特開
昭59−1653号公報）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来、この銅合金を製造する際には、
溶解−鋳造−熱間圧延の後に、中間焼鈍処理を間に介在
せしめ、最終的に、冷間圧延して銅合金薄板製品として
いる。しかして、前記の中間焼鈍処理は、材料を完全に
再結晶させる一方で再結晶後の結晶粒径の粗大化を防ぐ
ために行なうものであって、スズ入り銅など他の銅合金
と同様に、熱間圧延後の材料を400〜650℃の温度範囲内
において、１〜２時間に亘る熱処理を施す工程であっ
た。

しかしながら、この場合、最終製品に耐熱不良を少な
からず生ずることがあるという問題があり、熱交換器フ
ィン用又は半導体素子接続リードフレーム用の材料とし
て、さらに耐熱性に優れている材料供給の要望が高まっ
ている。

本発明は、前記問題を解決し、前記要望を満たし得る
材料を得ることを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、前記問題を解決し、前記目的を達成す
るために鋭意研究を重ねた結果、前記のテルル含有銅合
金の特性をさらに向上させるためには、銅合金素材の加
工工程中の焼鈍処理が大きな影響力を有することを見出
し、冷間圧延を重ねる段階における400〜650℃で行なう
焼鈍処理において特定処理時間焼鈍処理を行なうことに
よって目的を達し得ることを見出して本発明を完成する
に至った。すなわち、本発明は、40〜250重量ppmのテル
ルを含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる銅合金
の製造法において、冷間圧延に際して行なわれる400〜6
50℃での焼鈍処理における中間焼鈍材の処理時間を10秒
間乃至６分間とするテルル含有銅合金の製造法である。

本発明における焼鈍処理においては、焼鈍温度を従来
通り400〜650℃としながら、焼鈍処理時間を10秒間乃至
６分間としている。

この理由は、テルルを40〜250重量ppm含有する銅合金
では、400〜650℃の焼鈍加熱温度域で６分間を超えて焼
鈍処理することは、テルルの析出量が多くなり、元来保
有している材料特性としての耐熱性を低下せしめるもの
であり、又、10秒間未満の焼鈍処理では、目的とする材
料の加工性の引出すための歪取り処理が十分でなくなる
ためである。

焼鈍処理後の冷却速度は、テルルの析出を防ぐ面から
早いほど好ましいが、テルルの原子間隔が大きいことか
ら銅中のテルルの拡散は遅くなっているので、炉冷では
不十分であるが、それ以上の冷却速度が得られる水冷や
空冷を行なえば十分である。

なお、焼鈍処理の処理時間を除いた他の溶解−鋳造−
熱間圧延−焼鈍処理−冷間圧延などの諸条件及びテルル
含有銅合金の調製方法などは、従来の銅合金の処理条件
や調製方法と同様に行なえばよい。

［実施例］ 次に、本発明の実施例を述べる。

実施例 市販の電気銅を黒鉛ルツボにいれて高周波大気溶解炉
を用いて溶解した後、ただちに溶湯表面を木炭系のフラ
ックスで被覆し、引続き脱酸剤としてリン15％銅合金を
用いてリンを添加し、さらに、目的とするテルル100重
量ppmとするために、テルル含有量に相当するテルルを
テルル50重量％銅合金を用いて添加し、総重量で8kgの
原料を用いて溶解を行なった。ついで、溶解作業により
得られた銅合金の溶湯を金型に鋳込んで、厚さ35mm、幅
105mm、長さ210mmの鋳塊6.8kgを得た。この鋳塊の組成
は、テルル100重量ppm、酸素10重量ppm、リン10重量pp
m、残部銅及び不可避不純物であった。

ついで、前記鋳塊を厚さ方向及び幅方向の各面を5mm
づつ面削した後、900℃で２時間加熱した鋳塊を板厚が1
1mmになるように900〜800℃の間で熱間圧延し、熱間圧
延の終了時点にて赤熱している熱間圧延材を水中に投入
して急冷した。

急冷した熱間圧延材の上下両面を0.5mmづつ面削した
後、板厚1mmまで冷間圧延して中間圧延材を得た。この
中間圧延材の硬度を荷重1kgのヴイッカース硬度測定法
によって測定した結果、硬度は、122を示した。

このような中間圧延材を使用して、第１表に示すよう
な各処理温度及び各処理時間で焼鈍処理して中間焼鈍材
とし、この中間焼鈍材を0.5mmまで冷間圧延して仕上圧
延材を得た。

得られた仕上圧延材について耐熱性及び歪除去度を荷
重1kgヴイッカース硬度を測定することによって求め
た。すなわち、仕上圧延材をNaNo₂とNaNO₃がそれぞれモ
ル比で1:1となるように設定された塩浴炉にて、350℃で
５分間加熱処理して耐熱試験用の加熱処理材を得た。こ
れら中間焼鈍材、仕上圧延材及び加熱処理材について荷
重1kgのヴイッカース硬度を測定した。この測定値に基
づいて、耐熱性評価は、ヴイッカース硬度が90以下のも
のは耐熱性を不良として認定し、中間焼鈍材のヴイッカ
ース硬度が70以上のものは、中間焼鈍時における歪除去
度が不良であると認定した。

これらの結果を第１表に示す。

比較例 中間焼鈍処理における処理時間を第１表に示したよう
にした以外は、実施例と同様にして、中間焼鈍材、仕上
圧延材及び加熱処理材を得、実施例と同様な硬度測定と
評価を行なった。これらの結果を第１表に示す。

上表にみられるように、本発明方法による場合（実施
例１〜11）には、すべての試料について、耐熱性及び歪
除去度が良好であるのに対して、従来方法による場合
（比較例１〜６）では、比較例１及び２については、歪
除去度が不良であり、後加工に支障が出るものであり、
さらに、比較例３〜６のものは、耐熱性が要求数値を満
たし得ず、耐熱性が劣ることが認められる。

［発明の効果］ 本発明は、テルル含有銅合金の中間焼鈍処理に際し
て、特定の焼鈍処理時間処理するようにしたので、耐熱
性を十分に保有し、熱交換器フィン用や電子機器用に利
用されているリードフレーム用などの高性能材料として
きわめて効果的なテルル含有銅合金を製造し得たもので
あって、きわめて優れた効果が認められる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】40〜250重量ppmのテルルを含有し、残部が
   銅及び不可避不純物からなる銅合金の製造法において、
   冷間圧延に際して行なわれる400〜650℃での焼鈍処理に
   おける中間焼鈍材の処理時間を10秒間乃至６分間とする
   ことを特徴とするテルル含有銅合金の製造法。