JP3334172B2 - スタンピング金型を摩耗させることの少ない銅合金条材 - Google Patents
スタンピング金型を摩耗させることの少ない銅合金条材Info
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- JP3334172B2 JP3334172B2 JP20843792A JP20843792A JP3334172B2 JP 3334172 B2 JP3334172 B2 JP 3334172B2 JP 20843792 A JP20843792 A JP 20843792A JP 20843792 A JP20843792 A JP 20843792A JP 3334172 B2 JP3334172 B2 JP 3334172B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、加工用金型を摩耗さ
せることの少ない銅合金条材に関するものである。
せることの少ない銅合金条材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、重量％でＺｒ：０．０１〜０．
１％を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる
組成の銅合金条材（以下、銅合金条材という）は、耐熱
性と導電性に優れることから、電気および電子部品、例
えば、リードフレームなどを製造するための素材として
広く使用されている。
１％を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる
組成の銅合金条材（以下、銅合金条材という）は、耐熱
性と導電性に優れることから、電気および電子部品、例
えば、リードフレームなどを製造するための素材として
広く使用されている。
【０００３】この銅合金条材は、無酸素銅溶湯を準備
し、ついでＺｒを所定の成分組成に調整し、連続鋳造機
で鋳造し、切断した後、鋳塊を加熱し、この鋳塊を熱間
圧延して得られた銅合金熱延厚板の表面を面削してスケ
ールを除去し、さらに続いて冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰
り返し行ない、最終冷間圧延することにより製造され
る。
し、ついでＺｒを所定の成分組成に調整し、連続鋳造機
で鋳造し、切断した後、鋳塊を加熱し、この鋳塊を熱間
圧延して得られた銅合金熱延厚板の表面を面削してスケ
ールを除去し、さらに続いて冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰
り返し行ない、最終冷間圧延することにより製造され
る。
【０００４】このようにして製造された従来の銅合金条
材は、焼鈍軟化の判断に際し、再結晶成長よりも強度お
よび硬さを優先的に採用するため必然的に最終焼鈍によ
り生ずる再結晶粒の大きさを平均粒径：５μｍ未満に調
整し、この焼鈍材を最終冷間圧延することにより得られ
た結晶粒の大きさは、圧延直角方向平均粒径幅が５μｍ
未満で、圧延率に応じ圧延方向に結晶粒が延ばされた形
状（以下、圧延方向に延ばされた結晶粒の形状を延伸形
状という）を有している。
材は、焼鈍軟化の判断に際し、再結晶成長よりも強度お
よび硬さを優先的に採用するため必然的に最終焼鈍によ
り生ずる再結晶粒の大きさを平均粒径：５μｍ未満に調
整し、この焼鈍材を最終冷間圧延することにより得られ
た結晶粒の大きさは、圧延直角方向平均粒径幅が５μｍ
未満で、圧延率に応じ圧延方向に結晶粒が延ばされた形
状（以下、圧延方向に延ばされた結晶粒の形状を延伸形
状という）を有している。
【０００５】上記結晶粒を有する従来の銅合金条材は、
一般に、プレス、打抜き、切断などの加工方法（以下、
これらの加工方法をスタンピングと称する）により成形
され、電気および電子部品に加工されている。
一般に、プレス、打抜き、切断などの加工方法（以下、
これらの加工方法をスタンピングと称する）により成形
され、電気および電子部品に加工されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の延
伸形状を有する結晶粒からなる銅合金条材をスタンピン
グして電気および電子部品を大量に製造しようとする
と、スタンピング金型の摩耗が激しく、金型が摩耗する
と製品の形状および精度に悪影響を及ぼすことから、金
型の修正または交換を頻繁に行なわなければならず、電
気および電子部品のコスト上昇の要因となっていた。
伸形状を有する結晶粒からなる銅合金条材をスタンピン
グして電気および電子部品を大量に製造しようとする
と、スタンピング金型の摩耗が激しく、金型が摩耗する
と製品の形状および精度に悪影響を及ぼすことから、金
型の修正または交換を頻繁に行なわなければならず、電
気および電子部品のコスト上昇の要因となっていた。
【０００７】そのため、最終冷間圧延せずに焼鈍したま
まの硬さの少ない焼鈍組織を有する銅合金条材の使用も
考えられるが、かかる焼鈍組織を有する銅合金条材は強
度が劣り、伸びが大きいため、かえってスタンピング金
型の摩耗は大きくなり、得られた電気および電子部品の
強度および靭性が不足するなどの課題があった。
まの硬さの少ない焼鈍組織を有する銅合金条材の使用も
考えられるが、かかる焼鈍組織を有する銅合金条材は強
度が劣り、伸びが大きいため、かえってスタンピング金
型の摩耗は大きくなり、得られた電気および電子部品の
強度および靭性が不足するなどの課題があった。
【０００８】
【発明が解決するための手段】そこで、本発明者等は、
スタンピング時の金型の摩耗が少なくかつスタンピング
加工製品の強度および靭性が電気および電子部品として
十分満足しうる銅合金条材を開発すべく研究を行った結
果、上記従来の銅合金条材と同一の成分組成を有する鋳
塊を加熱したのち熱間加工を施して銅合金厚板を作製
し、この銅合金厚板表面を面削してスケールを除去し、
さらに冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰り返し行ない、最終冷
間圧延前の焼鈍により平均結晶粒度を調整し、さらに最
終冷間圧延の圧延率を調整することにより得られた銅合
金条材は、スタンピングしても金型を摩耗させることが
少なくかつスタンピングして得られた電気および電子部
品に必要な耐熱性、導電性、強度および靭性などの特性
を兼ね備えることができるという知見を得たのである。
スタンピング時の金型の摩耗が少なくかつスタンピング
加工製品の強度および靭性が電気および電子部品として
十分満足しうる銅合金条材を開発すべく研究を行った結
果、上記従来の銅合金条材と同一の成分組成を有する鋳
塊を加熱したのち熱間加工を施して銅合金厚板を作製
し、この銅合金厚板表面を面削してスケールを除去し、
さらに冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰り返し行ない、最終冷
間圧延前の焼鈍により平均結晶粒度を調整し、さらに最
終冷間圧延の圧延率を調整することにより得られた銅合
金条材は、スタンピングしても金型を摩耗させることが
少なくかつスタンピングして得られた電気および電子部
品に必要な耐熱性、導電性、強度および靭性などの特性
を兼ね備えることができるという知見を得たのである。
【０００９】この発明は、かかる知見にもとづいてなさ
れたものであって、重量％でＺｒ：０．０１〜０．１％
を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成
を有する銅合金条材において、この条材の表面組織の結
晶粒は延伸形状を示し、かつこの延伸形状結晶粒の平均
短径をａ、平均長径をｂとすると、 ａ：５〜２５μｍ、 ｂ：５．５〜１７０μｍ、 １．１≦ｂ／ａ≦６．７ なる寸法を有するスタンピング金型を摩耗させることの
少ない銅合金条材に特徴を有するものである。
れたものであって、重量％でＺｒ：０．０１〜０．１％
を含有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成
を有する銅合金条材において、この条材の表面組織の結
晶粒は延伸形状を示し、かつこの延伸形状結晶粒の平均
短径をａ、平均長径をｂとすると、 ａ：５〜２５μｍ、 ｂ：５．５〜１７０μｍ、 １．１≦ｂ／ａ≦６．７ なる寸法を有するスタンピング金型を摩耗させることの
少ない銅合金条材に特徴を有するものである。
【００１０】この発明のスタンピング金型を摩耗させる
ことの少ない銅合金条材は、先ず、還元性雰囲気下で無
酸素銅を溶解し、得られた溶湯にＺｒを所定の成分組成
となるように添加調整したのち連続鋳造機で鋳塊を製造
し、この鋳塊加熱後熱間圧延を施して銅合金熱延厚板を
製造し、得られた銅合金熱延厚板表面を面削してスケー
ル除去を行ない、さらに、冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰り
返し行ない、最終冷間圧延前の焼鈍において平均結晶粒
径を５〜２５μｍに調整し、最終冷間圧延の圧延率を１
０〜８５％の範囲で圧延することにより製造される。
ことの少ない銅合金条材は、先ず、還元性雰囲気下で無
酸素銅を溶解し、得られた溶湯にＺｒを所定の成分組成
となるように添加調整したのち連続鋳造機で鋳塊を製造
し、この鋳塊加熱後熱間圧延を施して銅合金熱延厚板を
製造し、得られた銅合金熱延厚板表面を面削してスケー
ル除去を行ない、さらに、冷間圧延、焼鈍、酸洗を繰り
返し行ない、最終冷間圧延前の焼鈍において平均結晶粒
径を５〜２５μｍに調整し、最終冷間圧延の圧延率を１
０〜８５％の範囲で圧延することにより製造される。
【００１１】従来の銅合金条材は、最終冷間圧延前の焼
鈍において平均結晶粒径を５μｍ未満に調整するため、
最終冷間圧延後に得られる表面組織は、この発明で得ら
れる銅合金条材の表面組織と比べて結晶粒の寸法、特に
延伸形状の平均短径の寸法が必然的に異なるものであ
る。
鈍において平均結晶粒径を５μｍ未満に調整するため、
最終冷間圧延後に得られる表面組織は、この発明で得ら
れる銅合金条材の表面組織と比べて結晶粒の寸法、特に
延伸形状の平均短径の寸法が必然的に異なるものであ
る。
【００１２】また、従来の銅合金条材の製造方法とこの
発明の銅合金条材の製造方法とは、冷間圧延、焼鈍、酸
洗を繰り返し行なうところまでは同じであるが、この発
明の銅合金条材の製造方法では最終冷間圧延前の焼鈍条
件を表面組織の平均結晶粒径が５〜２５μｍとなるよう
に調整する点で相違する。
発明の銅合金条材の製造方法とは、冷間圧延、焼鈍、酸
洗を繰り返し行なうところまでは同じであるが、この発
明の銅合金条材の製造方法では最終冷間圧延前の焼鈍条
件を表面組織の平均結晶粒径が５〜２５μｍとなるよう
に調整する点で相違する。
【００１３】つぎに、この発明の銅合金条材の成分組成
および結晶粒径を上記の如く限定した理由を説明する。 （１）Ｚｒ Ｚｒには耐熱性を向上させる効果があるが、０．０１％
未満ではさしたる効果はなく、０．１％を越えて含有さ
せても、耐熱性向上に飽和傾向がみられ、導電率の低下
傾向が大きくなることから、その含有量を０．０１〜
０．１％と定めた。 （２）結晶粒 最終冷間圧延により圧延面組織の結晶粒は引き伸ばされ
て延伸形状結晶粒となり、その延伸形状結晶粒の大きさ
は平均短径ａが５μｍ未満ではスタンピング金型摩耗を
少なくすることができず、一方、平均短径ａが２５μｍ
を越えると部品の曲げ加工時に肌荒れが生じるようにな
るので好ましくなく、したがってａ：５〜２５μｍに定
めた。また延伸形状結晶粒の平均長径ｂが１７０μｍを
越えると完全な縞状加工組織となり金型摩耗の改善効果
は得られなくなり、一方平均長径ｂが５．５μｍ未満で
あると相対的に圧延率が低くなり所定の強度が得られな
くなることから平均長径ｂ：５．５〜１７０μｍに定め
た。
および結晶粒径を上記の如く限定した理由を説明する。 （１）Ｚｒ Ｚｒには耐熱性を向上させる効果があるが、０．０１％
未満ではさしたる効果はなく、０．１％を越えて含有さ
せても、耐熱性向上に飽和傾向がみられ、導電率の低下
傾向が大きくなることから、その含有量を０．０１〜
０．１％と定めた。 （２）結晶粒 最終冷間圧延により圧延面組織の結晶粒は引き伸ばされ
て延伸形状結晶粒となり、その延伸形状結晶粒の大きさ
は平均短径ａが５μｍ未満ではスタンピング金型摩耗を
少なくすることができず、一方、平均短径ａが２５μｍ
を越えると部品の曲げ加工時に肌荒れが生じるようにな
るので好ましくなく、したがってａ：５〜２５μｍに定
めた。また延伸形状結晶粒の平均長径ｂが１７０μｍを
越えると完全な縞状加工組織となり金型摩耗の改善効果
は得られなくなり、一方平均長径ｂが５．５μｍ未満で
あると相対的に圧延率が低くなり所定の強度が得られな
くなることから平均長径ｂ：５．５〜１７０μｍに定め
た。
【００１４】さらに、上記延伸形状結晶粒の平均長径／
平均短径（ｂ／ａ）の値が、６．７を越えると金属組織
が完全な圧延加工組織の縞状組織となりスタンピング金
型の摩耗を増加させるので好ましくなく、一方ｂ／ａの
値が１．１より小さいと十分な強度が得られないので好
ましくない。
平均短径（ｂ／ａ）の値が、６．７を越えると金属組織
が完全な圧延加工組織の縞状組織となりスタンピング金
型の摩耗を増加させるので好ましくなく、一方ｂ／ａの
値が１．１より小さいと十分な強度が得られないので好
ましくない。
【００１５】なお、この発明の銅合金条材に不純物とし
て、Ａｇ，Ａｌ，Ａｓ，Ｂ，Ｂｅ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｃｒ，
Ｈｆ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓ
ｂ，Ｓｉ，Ｔｅ，Ｔｉ，Ｚｎ、希土類元素のうちの１種
または２種以上が含有されることがあるが、その含有量
が０．００５％までならばその特性に何ら影響を及ぼす
ものではない。また不純物のＳおよびＯ2 はそれぞれ２
０ppm 以下に抑えるのが望ましい。
て、Ａｇ，Ａｌ，Ａｓ，Ｂ，Ｂｅ，Ｃａ，Ｃｏ，Ｃｒ，
Ｈｆ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｍｎ，Ｍｏ，Ｎｂ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｓ
ｂ，Ｓｉ，Ｔｅ，Ｔｉ，Ｚｎ、希土類元素のうちの１種
または２種以上が含有されることがあるが、その含有量
が０．００５％までならばその特性に何ら影響を及ぼす
ものではない。また不純物のＳおよびＯ2 はそれぞれ２
０ppm 以下に抑えるのが望ましい。
【００１６】この発明の銅合金条材は、最終冷間圧延を
施したのち、平坦度改善のためにテンションレベラーを
かけたり、応力歪除去のためにテンションアニーラーや
バッチ式焼鈍を施したり、さらにそれらの処理を組み合
せて品質および特性の改善を行なったものも含まれる。
施したのち、平坦度改善のためにテンションレベラーを
かけたり、応力歪除去のためにテンションアニーラーや
バッチ式焼鈍を施したり、さらにそれらの処理を組み合
せて品質および特性の改善を行なったものも含まれる。
【００１７】また、この発明の銅合金条材は、幅方向断
面が正方向や長方形ばかりでなく、凸形、凹形などのよ
うな異形条材も包含するものである。
面が正方向や長方形ばかりでなく、凸形、凹形などのよ
うな異形条材も包含するものである。
【００１８】
【実施例】高純度無酸素銅を還元ガス雰囲気下で溶解
し、得られた無酸素銅溶湯にＺｒを添加して表１に示さ
れる成分組成となるように調整し、ついで、この成分調
整された溶湯を連続鋳造法により厚さ：１８０mm、幅：
４５０mmの断面寸法を有する鋳塊を製造した。
し、得られた無酸素銅溶湯にＺｒを添加して表１に示さ
れる成分組成となるように調整し、ついで、この成分調
整された溶湯を連続鋳造法により厚さ：１８０mm、幅：
４５０mmの断面寸法を有する鋳塊を製造した。
【００１９】この鋳塊を長さ：３０００mmの寸法に切断
したのち、加熱炉に装入し、９００℃に加熱したのち熱
間圧延を行ない、熱延終了後４５０℃で直ちに水冷し、
厚さ：１１mmの熱間圧延板を得た。この熱間圧延板の表
面をスケール除去のために片面０．５mmの面削を両面に
わたって行ない、厚さ：１０mmの面削板を得た。
したのち、加熱炉に装入し、９００℃に加熱したのち熱
間圧延を行ない、熱延終了後４５０℃で直ちに水冷し、
厚さ：１１mmの熱間圧延板を得た。この熱間圧延板の表
面をスケール除去のために片面０．５mmの面削を両面に
わたって行ない、厚さ：１０mmの面削板を得た。
【００２０】上記面削板を冷間圧延したのち、さらに５
５０℃に加熱の中間焼鈍と冷間圧延を繰り返し行ない、
ついで最終冷間圧延直前の最終焼鈍を表１に示される条
件で行なうことにより最終焼鈍条材を作製し、最終焼鈍
条材表面の平均結晶粒径を測定し、その結果を表１に示
した。
５０℃に加熱の中間焼鈍と冷間圧延を繰り返し行ない、
ついで最終冷間圧延直前の最終焼鈍を表１に示される条
件で行なうことにより最終焼鈍条材を作製し、最終焼鈍
条材表面の平均結晶粒径を測定し、その結果を表１に示
した。
【００２１】これら最終焼鈍条材をさらに表１に示され
る圧延率で最終冷間圧延を行ない、いずれも厚さ：０．
２５mmの本発明条材１〜１０、比較条材１〜５および従
来条材を作製した。
る圧延率で最終冷間圧延を行ない、いずれも厚さ：０．
２５mmの本発明条材１〜１０、比較条材１〜５および従
来条材を作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】上記本発明条材１〜１０、比較条材１〜５
および従来条材の表面組織の延伸形状結晶粒の平均短径
ａ、平均長径ｂおよびｂ／ａの値を測定し、これら測定
結果を表２に示すとともに上記本発明条材１〜１０、比
較条材１〜５および従来条材をそれぞれＷ−Ｃｏ系超硬
合金金型を用いて、縦：１．０mm、横：２．０mmの長方
形に毎分６００ストロークのスピードで打抜き、ストロ
ーク数が１００万回に達した時の上記金型の摩耗量を測
定し、それらの測定結果を表２に示した。
および従来条材の表面組織の延伸形状結晶粒の平均短径
ａ、平均長径ｂおよびｂ／ａの値を測定し、これら測定
結果を表２に示すとともに上記本発明条材１〜１０、比
較条材１〜５および従来条材をそれぞれＷ−Ｃｏ系超硬
合金金型を用いて、縦：１．０mm、横：２．０mmの長方
形に毎分６００ストロークのスピードで打抜き、ストロ
ーク数が１００万回に達した時の上記金型の摩耗量を測
定し、それらの測定結果を表２に示した。
【００２４】
【表２】
【発明の効果】表１および表２に示される結果から、本
発明条材１〜１０は、従来条材に比較し、スタンピング
に際して金型を摩耗させることが極めて少ないことがわ
かる。また、この発明の範囲から外れた比較条材１〜５
（この発明の範囲から外れている値に＊印付して表２に
示した）は、金型の摩耗量が多いものあるいは金型摩耗
量が少なくても表２の備考に示した電気または電子品と
して好ましくない性質を示すことがわかる。
発明条材１〜１０は、従来条材に比較し、スタンピング
に際して金型を摩耗させることが極めて少ないことがわ
かる。また、この発明の範囲から外れた比較条材１〜５
（この発明の範囲から外れている値に＊印付して表２に
示した）は、金型の摩耗量が多いものあるいは金型摩耗
量が少なくても表２の備考に示した電気または電子品と
して好ましくない性質を示すことがわかる。
【００２５】上述のように、この発明の銅合金条材をス
タンピングして電気および電子部品を製造すると、金型
の交換回数を減らすことができるため、コストを大幅に
削減することができ、産業上すぐれた効果をもたらすも
のである。
タンピングして電気および電子部品を製造すると、金型
の交換回数を減らすことができるため、コストを大幅に
削減することができ、産業上すぐれた効果をもたらすも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 徳永 英男 (56)参考文献 特開 昭62−70540（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−31909（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C22C 9/00 C22F 1/08
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％でＺｒ：０．０１〜０．１％を含
有し、残りがＣｕおよび不可避不純物からなる組成の銅
合金条材において、この条材の表面組織の結晶粒は圧延
方向に延ばされた形状（以下、この形状を延伸形状とい
う）を有し、この延伸形状を有する結晶粒の平均短径を
ａ、平均長径をｂとすると、 ａ：５〜２５μｍ、 ｂ：５．５〜１７０μｍ １．１≦ｂ／ａ≦６．７ の範囲内にあることを特徴とするスタンピング金型を摩
耗させることの少ない銅合金条材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20843792A JP3334172B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | スタンピング金型を摩耗させることの少ない銅合金条材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20843792A JP3334172B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | スタンピング金型を摩耗させることの少ない銅合金条材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0633171A JPH0633171A (ja) | 1994-02-08 |
| JP3334172B2 true JP3334172B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=16556199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20843792A Expired - Lifetime JP3334172B2 (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | スタンピング金型を摩耗させることの少ない銅合金条材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3334172B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4118832B2 (ja) * | 2004-04-14 | 2008-07-16 | 三菱伸銅株式会社 | 銅合金及びその製造方法 |
| JP5479002B2 (ja) * | 2009-09-08 | 2014-04-23 | 三菱伸銅株式会社 | 銅合金箔 |
| JP4869415B2 (ja) * | 2010-02-09 | 2012-02-08 | 三菱伸銅株式会社 | 純銅板の製造方法及び純銅板 |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP20843792A patent/JP3334172B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0633171A (ja) | 1994-02-08 |
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