JP2673973B2 - 耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強度Ｃｕ合金 - Google Patents
耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強度Ｃｕ合金Info
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- JP2673973B2 JP2673973B2 JP3067871A JP6787191A JP2673973B2 JP 2673973 B2 JP2673973 B2 JP 2673973B2 JP 3067871 A JP3067871 A JP 3067871A JP 6787191 A JP6787191 A JP 6787191A JP 2673973 B2 JP2673973 B2 JP 2673973B2
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、熱間圧延に際して、
熱間圧延板に割れの発生がほとんどなく、高い歩留での
高強度Ｃｕ合金板材の製造を可能とする耐熱間圧延割れ
性のすぐれた高強度Ｃｕ合金に関するものである。
熱間圧延板に割れの発生がほとんどなく、高い歩留での
高強度Ｃｕ合金板材の製造を可能とする耐熱間圧延割れ
性のすぐれた高強度Ｃｕ合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年の各種電気電子機器の小型化、軽量
化、および高性能化に伴ない、これらの構造部品であ
る、例えば半導体装置のリードフレームや、端子および
コネクターなどにも薄肉化が強く要求されることから、
これら電気電子部品の製造に、例えば特開昭６３−８６
８３８号公報に記載される、 Ｎｉ：０．８〜４％、 Ｓｉ：０．１〜１．２％、 Ｓｎ：１〜４％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＣｕ合金、
をはじめ、その他多くの高強度Ｃｕ合金が用いられてい
る。
化、および高性能化に伴ない、これらの構造部品であ
る、例えば半導体装置のリードフレームや、端子および
コネクターなどにも薄肉化が強く要求されることから、
これら電気電子部品の製造に、例えば特開昭６３−８６
８３８号公報に記載される、 Ｎｉ：０．８〜４％、 Ｓｉ：０．１〜１．２％、 Ｓｎ：１〜４％、 を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以
上重量％、以下％は重量％を示す）を有するＣｕ合金、
をはじめ、その他多くの高強度Ｃｕ合金が用いられてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来高
強度Ｃｕ合金は、熱間圧延に際して、熱間圧延板の幅方
向端部や上下面に割れ（前者を耳割れ、後者を面割れと
いう）が発生し易く、このため例えば圧延パス毎の圧下
率を小さく、すなわち圧延パス回数を多くするなどの割
れ発生抑制手段がとられているが、これでも割れ発生は
避けられず、歩留の点で問題がある。
強度Ｃｕ合金は、熱間圧延に際して、熱間圧延板の幅方
向端部や上下面に割れ（前者を耳割れ、後者を面割れと
いう）が発生し易く、このため例えば圧延パス毎の圧下
率を小さく、すなわち圧延パス回数を多くするなどの割
れ発生抑制手段がとられているが、これでも割れ発生は
避けられず、歩留の点で問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上述のような観点から、耐熱間圧延割れ性のすぐれた高
強度Ｃｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｓｎ：０．４〜２％、 Ｎｉ：０．２〜２．９％、 Ｓｉ：０．０２〜０．２９％、 Ｐｂ：０．００１〜０．０１５％、 Ｚｎ：０．１〜２％、 を含有し、かつ、 Ｎｉ（％）／Ｓｉ（％）：１０以上、 を満足し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金は、合金成分として含有する上記、Ｓｎ，
Ｎｉ，およびＳｉ成分によって高強度をもち、同じくＰ
ｂ成分によって各種電気電子部品の製造に不可欠のスタ
ンピング加工やプレス加工にすぐれた加工性を示し、か
つ同Ｚｎ成分によってすぐれた耐熱間圧延割れ性を具備
するようになるという研究結果を得たのである。
上述のような観点から、耐熱間圧延割れ性のすぐれた高
強度Ｃｕ合金を開発すべく研究を行なった結果、 Ｓｎ：０．４〜２％、 Ｎｉ：０．２〜２．９％、 Ｓｉ：０．０２〜０．２９％、 Ｐｂ：０．００１〜０．０１５％、 Ｚｎ：０．１〜２％、 を含有し、かつ、 Ｎｉ（％）／Ｓｉ（％）：１０以上、 を満足し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金は、合金成分として含有する上記、Ｓｎ，
Ｎｉ，およびＳｉ成分によって高強度をもち、同じくＰ
ｂ成分によって各種電気電子部品の製造に不可欠のスタ
ンピング加工やプレス加工にすぐれた加工性を示し、か
つ同Ｚｎ成分によってすぐれた耐熱間圧延割れ性を具備
するようになるという研究結果を得たのである。
【０００５】この発明は、上記研究結果にもとづいてな
されたものであって、以下に成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。
されたものであって、以下に成分組成を上記の通りに限
定した理由を説明する。
【０００６】（ａ）Ｓｎ Ｓｎ成分には、強度を向上させる作用があるが、その含
有量が０．４％未満では所望の強度向上効果が得られ
ず、一方その含有量が２％を越えると耐熱間圧延割れ性
に低下傾向が現われるようになることから、その含有量
を０．４〜２％と定めた。
有量が０．４％未満では所望の強度向上効果が得られ
ず、一方その含有量が２％を越えると耐熱間圧延割れ性
に低下傾向が現われるようになることから、その含有量
を０．４〜２％と定めた。
【０００７】（ｂ）Ｎｉ Ｎｉ成分には、素地に固溶して、これを強化するほか、
Ｓｉと結合して素地に微細に分散するＮｉ−Ｓｉ化合物
を形成し、もって強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．２％未満では所望の高強度を確保すること
ができないばかりでなく、Ｓｉの含有割合との関係で素
地中に遊離Ｓｉが存在するようになり、この遊離Ｓｉが
原因で熱間圧延時に耳割れや面割れが発生し易くなり、
一方その含有量が４％を越えると、素地に固溶する割合
が増え、これが原因で導電性に低下傾向が現われるよう
になることから、その含有量を０．２〜２．９％と定め
た。
Ｓｉと結合して素地に微細に分散するＮｉ−Ｓｉ化合物
を形成し、もって強度を向上させる作用があるが、その
含有量が０．２％未満では所望の高強度を確保すること
ができないばかりでなく、Ｓｉの含有割合との関係で素
地中に遊離Ｓｉが存在するようになり、この遊離Ｓｉが
原因で熱間圧延時に耳割れや面割れが発生し易くなり、
一方その含有量が４％を越えると、素地に固溶する割合
が増え、これが原因で導電性に低下傾向が現われるよう
になることから、その含有量を０．２〜２．９％と定め
た。
【０００８】（ｃ）Ｓｉ Ｓｉ成分には、上記の通り、Ｎｉと結合してＮｉ−Ｓｉ
化合物を形成し、強度を向上させる作用があるほか、脱
酸作用があるが、その含有量が０．０２％未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．２
９％を越えると、Ｎｉの含有割合との関係で遊離Ｓｉが
存在するようになって、熱間圧延割れが発生するように
なることから、その含有量を０．０２〜０．２９％と定
めた。
化合物を形成し、強度を向上させる作用があるほか、脱
酸作用があるが、その含有量が０．０２％未満では前記
作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．２
９％を越えると、Ｎｉの含有割合との関係で遊離Ｓｉが
存在するようになって、熱間圧延割れが発生するように
なることから、その含有量を０．０２〜０．２９％と定
めた。
【０００９】上記の通り熱間圧延割れの発生を防止する
ためには、Ｓｉ成分を完全にＮｉと結合させてＮｉ−Ｓ
ｉ化合物を形成し、遊離Ｓｉが存在しないようにする必
要があり、このためにはＮｉ（％）／Ｓｉ（％）の含有
割合が１０以上となるようにしなければならない。
ためには、Ｓｉ成分を完全にＮｉと結合させてＮｉ−Ｓ
ｉ化合物を形成し、遊離Ｓｉが存在しないようにする必
要があり、このためにはＮｉ（％）／Ｓｉ（％）の含有
割合が１０以上となるようにしなければならない。
【００１０】（ｄ）Ｐｂ Ｐｂ成分には、電気電子部品の製造に不可欠のスタンピ
ング加工やプレス加工などの成形加工性を向上させる作
用があるが、その含有量が０．００１％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．０１
５％を越えると熱間圧延割れが発生し易くなることか
ら、その含有量を０．００１〜０．０１５％と定めた。
ング加工やプレス加工などの成形加工性を向上させる作
用があるが、その含有量が０．００１％未満では前記作
用に所望の効果が得られず、一方その含有量が０．０１
５％を越えると熱間圧延割れが発生し易くなることか
ら、その含有量を０．００１〜０．０１５％と定めた。
【００１１】（ｅ）Ｚｎ Ｚｎ成分には、上記の通りＮｉ（％）／Ｓｉ（％）：１
０以上を満足した状態で耐熱間圧延割れ性を向上させ、
熱間圧延時に熱間圧延板に耳割れや面割れが発生するの
を防止する作用があるが、その含有量が０．１％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
２％を越えるとはんだのぬれ性が低下するようになるこ
とから、その含有量を０．１〜２％と定めた。
０以上を満足した状態で耐熱間圧延割れ性を向上させ、
熱間圧延時に熱間圧延板に耳割れや面割れが発生するの
を防止する作用があるが、その含有量が０．１％未満で
は前記作用に所望の効果が得られず、一方その含有量が
２％を越えるとはんだのぬれ性が低下するようになるこ
とから、その含有量を０．１〜２％と定めた。
【００１２】なお、不可避不純物としての炭素、硫黄、
および酸素の含有量はそれぞれ３０ppm 以下、同水素お
よび窒素の含有量はそれぞれ３ppm 以下とすることが望
ましい。
および酸素の含有量はそれぞれ３０ppm 以下、同水素お
よび窒素の含有量はそれぞれ３ppm 以下とすることが望
ましい。
【００１３】なお、この発明の高強度Ｃｕ合金の熱間圧
延は、熱間圧延開始温度を７５０〜９００℃、望ましく
は８００〜８８０℃とし、熱間圧延終了温度を４００℃
以上、望ましくは５５０℃以上で行なわれる。
延は、熱間圧延開始温度を７５０〜９００℃、望ましく
は８００〜８８０℃とし、熱間圧延終了温度を４００℃
以上、望ましくは５５０℃以上で行なわれる。
【００１４】
【実施例】つぎに、この発明の高強度Ｃｕ合金を実施例
により具体的に説明する。
により具体的に説明する。
【００１５】通常の低周波溝型誘導炉を用い、それぞれ
表１および表２に示される成分組成をもった本発明Ｃｕ
合金１〜１１、比較Ｃｕ合金１〜７、および従来Ｃｕ合
金１〜５を溶製し、半連続鋳造法にて厚さ：１５０mm×
幅：５００mm×長さ：２８００mmの寸法をもった鋳塊と
した後、これらの鋳塊に、８００〜８８０℃の範囲内の
所定温度で熱間圧延を開始し、１５パスで５５０〜６０
０℃の範囲内の所定温度で熱間圧延を終了の条件で熱間
圧延を施して厚さ：１１mmの熱間圧延板とし、この熱間
圧延板を水冷し、引続いて面削を施して厚さ：１０mmと
した。
表１および表２に示される成分組成をもった本発明Ｃｕ
合金１〜１１、比較Ｃｕ合金１〜７、および従来Ｃｕ合
金１〜５を溶製し、半連続鋳造法にて厚さ：１５０mm×
幅：５００mm×長さ：２８００mmの寸法をもった鋳塊と
した後、これらの鋳塊に、８００〜８８０℃の範囲内の
所定温度で熱間圧延を開始し、１５パスで５５０〜６０
０℃の範囲内の所定温度で熱間圧延を終了の条件で熱間
圧延を施して厚さ：１１mmの熱間圧延板とし、この熱間
圧延板を水冷し、引続いて面削を施して厚さ：１０mmと
した。
【００１６】ついで、この結果得られた各種の熱間圧延
板について、強度を評価する目的で引張強さを測定する
と共に、熱間圧延板長さ方向の中央部２０ｍの長さに亘
って、熱間圧延板両側端部の耳割れ発生数、並びに上面
の最大割れ長さと面割れ発生数を測定した。これらの測
定結果を表１に示した。
板について、強度を評価する目的で引張強さを測定する
と共に、熱間圧延板長さ方向の中央部２０ｍの長さに亘
って、熱間圧延板両側端部の耳割れ発生数、並びに上面
の最大割れ長さと面割れ発生数を測定した。これらの測
定結果を表１に示した。
【００１７】なお、比較Ｃｕ合金１〜７は、構成成分の
うちのいずれかの成分含有量（表２に※印を付す）がこ
の発明の範囲から外れたものである。
うちのいずれかの成分含有量（表２に※印を付す）がこ
の発明の範囲から外れたものである。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】
【発明の効果】表１および表２に示される結果から、本
発明Ｃｕ合金１〜１１は、いずれも従来Ｃｕ合金１〜５
と同等の高強度をもった上で、これより一段とすぐれた
耐熱間圧延割れ性を示し、熱間圧延で耳割れや面割れの
発生がほとんどないのに対して、比較Ｃｕ合金１〜７に
見られるように、構成成分の含有量がこの発明の範囲か
ら外れると強度および耐熱間圧延割れ性のうちの少なく
ともいずれかの特性が劣ったものになることが明らかで
ある。
発明Ｃｕ合金１〜１１は、いずれも従来Ｃｕ合金１〜５
と同等の高強度をもった上で、これより一段とすぐれた
耐熱間圧延割れ性を示し、熱間圧延で耳割れや面割れの
発生がほとんどないのに対して、比較Ｃｕ合金１〜７に
見られるように、構成成分の含有量がこの発明の範囲か
ら外れると強度および耐熱間圧延割れ性のうちの少なく
ともいずれかの特性が劣ったものになることが明らかで
ある。
【００２１】上述のように、この発明のＣｕ合金は、高
強度を有するので、各種電気電子部品の製造に適用した
場合に、これの薄肉化を可能とし、機器の小型化および
軽量化に寄与するばかりでなく、熱間圧延に際しては、
耳割れや面割れの発生がほとんどないので、著しい歩留
向上並びに品質向上に役立つなど工業上有用な特性を有
するのである。
強度を有するので、各種電気電子部品の製造に適用した
場合に、これの薄肉化を可能とし、機器の小型化および
軽量化に寄与するばかりでなく、熱間圧延に際しては、
耳割れや面割れの発生がほとんどないので、著しい歩留
向上並びに品質向上に役立つなど工業上有用な特性を有
するのである。
フロントページの続き (72)発明者 熊谷 淳一 福島県会津若松市扇町128−７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (72)発明者 井戸下 拓弥 福島県会津若松市扇町128−７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (72)発明者 野口 誠司 福島県会津若松市扇町128−７ 三菱伸 銅株式会社若松製作所内 (56)参考文献 特開 昭63−86838（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−43448（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−293130（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で、 Ｓｎ：０．４〜２％、 Ｎｉ：０．２〜２．９％、 Ｓｉ：０．０２〜０．２９％、 Ｐｂ：０．００１〜０．０１５％、 Ｚｎ：０．１〜２％、 を含有し、かつ、 Ｎｉ（％）／Ｓｉ（％）：１０以上、 を満足し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
することを特徴とする耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強
度Ｃｕ合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067871A JP2673973B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強度Ｃｕ合金 |
| EP92103542A EP0502455A1 (en) | 1991-03-07 | 1992-03-02 | High-strength copper based alloy having high resistance to cracks caused by hot rolling |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3067871A JP2673973B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強度Ｃｕ合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04280936A JPH04280936A (ja) | 1992-10-06 |
| JP2673973B2 true JP2673973B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=13357422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3067871A Expired - Lifetime JP2673973B2 (ja) | 1991-03-07 | 1991-03-07 | 耐熱間圧延割れ性のすぐれた高強度Ｃｕ合金 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0502455A1 (ja) |
| JP (1) | JP2673973B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100329153B1 (ko) * | 1998-07-08 | 2002-03-21 | 구마모토 마사히로 | 단자 및 커넥터용 구리합금 및 그 제조방법 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6043448A (ja) * | 1983-08-16 | 1985-03-08 | Kobe Steel Ltd | 端子・コネクター用銅合金の製造方法 |
| JPS6250425A (ja) * | 1985-08-29 | 1987-03-05 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 電子機器用銅合金 |
| KR950004935B1 (ko) * | 1986-09-30 | 1995-05-16 | 후루까와 덴끼 고교 가부시끼가이샤 | 전자 기기용 구리 합금 |
| JP2542370B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1996-10-09 | 古河電気工業株式会社 | 半導体リ−ド用銅合金 |
| JPS63293130A (ja) * | 1987-05-26 | 1988-11-30 | Mitsubishi Shindo Kk | 半導体装置用Ｃｕ合金製リ−ドフレ−ム材 |
| JPH01272733A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | Mitsubishi Shindoh Co Ltd | 半導体装置用Ｃｕ合金製リードフレーム材 |
-
1991
- 1991-03-07 JP JP3067871A patent/JP2673973B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-02 EP EP92103542A patent/EP0502455A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0502455A1 (en) | 1992-09-09 |
| JPH04280936A (ja) | 1992-10-06 |
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Legal Events
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