JP3470889B2 - 電気・電子部品用銅合金 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、端子・コネクタ、
リレー、バスバー等の電気・電子部品用銅合金、特に強
度（耐力）、導電率、ばね限界値、耐応力緩和特性、曲
げ加工性に優れ、さらにＳｎめっき性にも優れた電気・
電子部品用銅合金に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の電装化が進むなかで、バッテリ
ーや制御装置と各種電装品、アクチュエータ、センサ類
等の配線のワイヤハーネスにおいてコネクタの極数が増
加し、その小型化が求められている。また、エンジン部
付近に搭載されるコネクタは常にエンジン部の高温・高
振動環境下にあり、特にパワー系統用（電力供給用）コ
ネクタは大きい電流が流れることで自己発熱しさらに高
温となる。従って、このようなコネクタ（特にメス端
子）には、前記の環境下で高い信頼性を有する（へたり
がこない）ことが求められている。

【０００３】一方、従来の自動車用等の銅合金コネクタ
材として、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系合金（ＣＤＡ１９４００）
やＣｕ−Ｍｇ−Ｐ系合金が知られている。前者はＦｅ及
びＰを共添してＦｅ−Ｐ化合物を析出させ、強度を向上
させたものであり、さらにＺｎを添加して耐マイグレー
ション性を向上させた合金（特開平１−１６８８３０号
公報参照）、Ｍｇを添加して耐応力緩和特性を向上させ
た合金（特開平４−３５８０３３号公報参照）なども知
られている。後者は、Ｍｇ及びＰを共添することで強度
と熱クリープ特性を向上させ、引張強さ、導電率及び耐
応力緩和特性を向上させたものである（特公平１−５４
４２０号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】自動車電装品の配線用
コネクタ（特にメス端子）を小型化し、なおかつその信
頼性を確保（接圧力を維持）するためには、素材の強度
（耐力）及びばね特性（ばね限界値）を一層向上させる
必要がある。また、長時間高温に保持されてもへたり
（経時的な嵌合力の低下）がこないようにするためには
耐応力緩和特性の向上が必要であり、同時に導電率を向
上させて自己発熱を抑制することが必要となる。そのほ
か、小型コネクタの成形のため優れた成形加工性（特に
曲げ加工性）を有すること、及びオス・メス端子の接触
抵抗を減らし、耐食性を向上させるため優れたＳｎめっ
き密着性を有することも求められる。

【０００５】しかし、従来のコネクタ材であるＣｕ−Ｆ
ｅ−Ｐ系銅合金は成形加工性に優れるが、ばね限界値が
低く、耐応力緩和特性に劣るという問題がある。なお、
この系にＭｇを添加した合金はばね限界値が向上する
が、成形加工性、導電率が低下する。また、Ｃｕ−Ｍｇ
−Ｐ系銅合金は耐応力緩和特性に優れるが、成形加工性
が劣り、Ｓｎめっき密着性にも劣るという問題がある。
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たもので、耐力、導電率、ばね限界値、耐応力緩和特
性、曲げ加工性に優れ、さらにＳｎめっき性にも優れた
電気・電子部品用銅合金を得ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気・電子
部品用銅合金は、Ｆｅ：０．５〜２．４％、Ｓｉ：０．
０２〜０．１％、Ｍｇ：０．０１〜０．２％、Ｓｎ：
０．０１〜０．７％、Ｚｎ：０．０１〜０．２％を含有
し、Ｐ：０．０３％未満、Ｎｉ：０．０３％以下、Ｍ
ｎ：０．０３％以下であり、さらに残部がＣｕ及び不可
避不純物からなる。本発明に係る電気・電子部品用銅合
金は、必要に応じて、さらにＰｂ：０．０００５〜０．
０１５％、又は／及びＢｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃ
ｏ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｂの
１種又は２種以上を総量で１％以下含有することができ
る。上記銅合金の不可避不純物として、製造上の観点か
ら、Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ及びＳはそれぞれ個別に０．００
３％以下、かつこれらの合計は０．００５％以下に制限
し、さらに、Ｏ含有量を１０ｐｐｍ以下、かつＨ含有量
を２０ｐｐｍ以下に制限することが望ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る電気・電子部
品用銅合金の成分組成について説明する。 Ｆｅ；Ｆｅは析出してこの銅合金の強度を向上させる。
しかし、２．４％を超えて含有すると粗大なＦｅ粒子が
晶出又は析出し、曲げ加工性が低下し、一方、０．５％
未満であるとＦｅの析出が起こりにくく、強度と導電率
が低下し、また再結晶粒が成長して曲げ加工時に割れが
発生しやすくなる。従って、Ｆｅの含有量は０．５〜
２．４％とする。望ましくは１．０〜２．１％であり、
この範囲内で耐応力緩和特性とばね限界値がより向上す
る。さらに望ましくは１．８〜２．０％であり、この範
囲内で熱間圧延時の割れの発生を抑える効果が高くな
る。

【０００８】Ｓｉ；Ｓｉは従来のＰに代わって銅合金を
脱酸し（ＦｅもＳｉとともに脱酸に寄与する）、Ｐの含
有量が０．０３％未満であれば、Ｐによる再結晶の阻害
作用を抑制して、均一微細な再結晶を促進する作用があ
る。また導電率を余り低下させずにＭｇ及びＳｎととも
に耐応力緩和特性及びばね限界値を向上させる作用があ
る。これらの作用は０．０２％未満の添加量では十分発
揮されず、一方、０．１％を超えて含有すると曲げ加工
性が劣化する。従って、Ｓｉの含有量は０．０２〜０．
１％とする。望ましくは０．０３〜０．０７％であり、
この範囲で耐応力緩和特性がより向上する。

【０００９】Ｍｇ；Ｍｇは固溶Ｓｎと共添することで耐
応力緩和特性及びばね限界値を大きく向上させる作用が
ある。しかし、Ｍｇは酸化しやすく、添加量が多くなる
と大気溶解が難しくなり、導電率も低下するので、上記
銅合金では、Ｍｇ及びＳｎの作用の一部をＳｉで補って
いる。上記銅合金（Ｃｕ−Ｆｅ系）においてＭｇの添加
量が０．２％を超えると均一な再結晶が阻害されて曲げ
加工性が劣化し、一方、０．０１％未満であると特に耐
応力緩和特性が向上しない。従って、Ｍｇの含有量は
０．０１〜０．２％とする。望ましくは０．０５〜０．
１５％であり、この範囲で固溶Ｓｎとの共添により耐応
力緩和特性及びばね限界値がより向上する。なお、Ｍｇ
とＳｎを共添しない場合は耐応力緩和特性等の向上はみ
られない。

【００１０】Ｓｎ；Ｓｎは固溶Ｍｇと共添することでば
ね限界値及び耐応力緩和特性を大きく向上させ、さらに
曲げ加工性を向上させる作用がある。しかし、Ｓｎの添
加量が０．７％を超えると導電率が低下し、一方、０．
０１％未満であると特にばね限界値及び曲げ加工性が向
上しない。従って、Ｓｎの含有量は０．０１〜０．７％
とする。望ましくは０．０５〜０．１５％であり、この
範囲で固溶Ｍｇとの共添によりばね限界値、耐応力緩和
特性及び曲げ加工性がより向上する。Ｚｎ；ＺｎはＳｎ
及びはんだめっきの剥離防止に大きい効果がある。しか
し、０．２％を超えて含有されると脱Ｚｎを起こし、曲
げ加工性も劣化し、一方、０．０１％未満であるとＳｎ
及びはんだめっきの剥離が防止できない。従って、Ｚｎ
の含有量は０．０１〜０．２％とする。望ましくは０．
１〜０．２％であり、この範囲で特に上記効果が大き
い。

【００１１】Ｐ；Ｐは不可避不純物として混入し、ある
いは脱酸補助及び湯流れ性の改善のため必要に応じて添
加される。しかし、含有量が多くなると均一な再結晶を
阻害するため、含有量は０．０３％未満（０％を含む）
とする。Ｐの含有量が０．０３％以上となると、Ｓｉが
０．０２％以上添加されても、中間焼鈍で均一微細な再
結晶組織が得られない。この場合、中間焼鈍の温度を上
げても未再結晶部分が残り、銅合金板に硬度のばらつき
がでて曲げ加工性が低下する。なお、この未再結晶部分
は、量産工程で通常行われている焼鈍条件範囲内では、
単に焼鈍回数を２回以上に増やしても消失させることが
できない。Ｐ含有量は望ましくは０．００５％以下とす
る。これは、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｓｎを上記範囲内で含
有する銅合金では、Ｐをこの範囲内に制限することによ
り、中間焼鈍時のＦｅ析出による導電率の向上ピーク
と、再結晶の完了をほぼ一致させる（導電率がピークを
迎えたとき、再結晶がほぼ完了する）ことができるから
である。これにより高導電率と優れた曲げ加工性を両立
させることができる。

【００１２】Ｎｉ；Ｎｉは不可避不純物として混入し、
あるいは上記銅合金において粒界を強化し熱間圧延時の
割れを防止する作用があるため、必要に応じて添加され
る。しかし、０．０３％を超えるとＮｉ−Ｓｉ金属間化
合物を形成し、耐応力緩和特性を低下させる。従って、
含有量は０．０３％以下（０％を含む）とする。 Ｍｎ；Ｍｎは不可避不純物として混入し、あるいは上記
銅合金において粒界を強化し熱間圧延時の割れを防止す
る作用があるため、必要に応じて添加される。しかし、
０．０３％を超えるとＭｎ−Ｓｉ金属間化合物を形成
し、耐応力緩和特性を低下させる。従って、含有量は
０．０３％以下（０％を含む）とする。望ましくは０．
０１％以下である。 Ｐｂ；Ｐｂは不可避不純物として混入し、あるいは切削
性及びプレス打ち抜き性を向上させるため必要に応じて
添加される。Ｐｂは最終製品板の各特性に影響を与えな
いが、０．０１５％を超えて含有されると、粒界に偏析
して熱間圧延時に割れが発生し、一方、０．０００５％
未満では上記作用が得られない。従って、Ｐｂの含有量
は０．０１５％以下（０％を含む）とし、上記作用を必
要とする場合は０．０００５％以上含有させる。

【００１３】Ｂｅ〜Ｂ；これらの元素は、不可避不純物
として混入し、あるいは再結晶温度を上昇させ耐応力緩
和特性を向上させる作用があるため、必要に応じて添加
される。しかし、これらの元素が析出又は晶出すると導
電率を低下させるので、総量で１％以下に規制される。
望ましくは０．５％以下である。 Ｂｉ〜Ｈ；これらの元素は不可避不純物として混入す
る。Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ及びＳは粒界に偏析し熱間圧延時
に割れを発生させるため、それぞれ個別に０．００３％
以下、合計で０．００５％以下に制限することが望まし
い。Ｏ、Ｈが多いと鋳塊にブローホールが発生し、また
Ｏが多いと溶湯中に酸化物が大量に発生して湯流れを阻
害するため、Ｏ含有量は１０ｐｐｍ以下、Ｈ含有量は２
０ｐｐｍ以下に制限することが望ましい。

【００１４】上記電気・電子部品用銅合金は、下記実施
例に示すように、鋳造後均質化処理を行った後、熱間圧
延を行い、続いて冷間圧延及び中間焼鈍を行い、さらに
最終冷間圧延後、仕上げ焼鈍を行うという一般的な製造
方法で製造できる。冷間圧延及び中間焼鈍は必要に応じ
て２回以上繰り返すことができる。また、冷間圧延と中
間焼鈍の間に６５０℃〜７５０℃で５〜２０秒の短時間
焼鈍を行うと、この焼鈍処理中に再結晶が先行して起こ
り、再結晶を阻害するＦｅ粒子が析出してこない。この
再結晶状態の板材を、続く中間焼鈍で焼鈍するとＦｅの
析出が起こり、導電率、強度が向上するとともに未再結
晶部分が残存していない再結晶組織を得ることができ、
曲げ加工性をさらに向上させることができる。

【００１５】

【実施例】次に本発明に係る電気・電子部品用銅合金の
実施例について、比較例と比較して説明する。表１、２
（本発明例）及び表３、４（比較例）に示す組成の銅合
金をクリプトル炉において、大気中で木炭被覆下に溶
解、鋳造した。ここで鋳造可否を判断した。次いで、鋳
塊を８００℃〜１０００℃で３０分保持後、加工率５０
％〜８０％の熱間圧延を施し、厚さ１８ｍｍの板材を作
製した。ここで熱延時に割れが発生していないか目視及
び蛍光探傷法で判定した。なお、蛍光探傷法は、これら
の試験材全面にマークテック株式会社製浸透探傷用蛍光
染料スーパーグローDN-2800IIを塗布、水洗・乾燥し、
同じく現像剤のスーパーグローDN-600Sをスプレーして
現像後、この試験材に紫外線光を照射することによって
行った。

【００１６】

【表１】

【００１７】

【表２】

【００１８】

【表３】

【００１９】

【表４】

【００２０】次いで、この熱延材を次工程の面削機に導
入し、面削機のフライス刃の焼き付きの有無を判断し
た。このときのフライス刃は台金をクロモリ系鋼とし、
フライス刃の部分はタングステンカーバイドの超硬チッ
プを銀ろうにて台金にろう付けしてあり、刃の周速は６
ｍ／秒、切削量は１．５ｍｍ／１面である。切削油など
は用いていない。幅２００ｍｍ×厚さ１８ｍｍ×長さ１
８０ｍｍの寸法の熱延材を各合金毎に２０個準備し、そ
れらが全て厚さ１５ｍｍになるまで両面全面面削後、フ
ライス刃の表面をＳＥＭ観察し、表面の焼き付き状況を
調査した。刃表面に切り屑の溶着の痕跡があれば、焼き
付きがあったものと判断した。

【００２１】以上の判定基準から、まず本発明に係る合
金板材の作成可否を確認した。その結果を表５に示す。
表５に示すように、Ｎｏ．４４は鋳造可能であったが、
Ｐｂ添加量が過剰であり、熱間圧延で割れが生じた。Ｎ
ｏ．５０は大気から溶湯を遮蔽するシールが十分でなか
ったため、Ｈ及びＯが多く、これによって添加元素Ｓ
ｉ、Ｍｇ、Ｓｎの酸化物が溶湯中に発生し、湯流れ性が
極端に劣化したため、鋳造を断念した。Ｎｏ．４３は鋳
造及び熱間圧延が可能であったが、Ｐｂ添加量が少な
く、フライス刃の焼き付きが発生した。

【００２２】Ｎｏ．４５〜４９は鋳造可能であったが、
Ｎｏ．４５〜４８はＢｉ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｓがそれぞれ個
別に過剰であり、Ｎｏ．４９はＢｉ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｓの
総量が過剰であり、いずれも熱延時に割れを生じた。Ｎ
ｏ．４２は鋳造可能であったが、脱酸剤Ｓｉが少なく、
かつＰの添加もないため、脱酸不足から鋳塊鋳肌がザラ
メ状、つまり、脆弱な多孔質状になった。このため、そ
れ以後の工程は断念した。これに対し、本発明の規定範
囲内の組成を有するＮｏ．１〜２３（及び一部元素の含
有量が規定範囲外のＮｏ．２４〜４１、５１）は、鋳塊
品質、熱延性が良好で容易に熱間圧延材が得られ、また
フライス刃の焼付が発生せず、その寿命の延長が可能で
ある。

【００２３】

【表５】

【００２４】続いて、Ｎｏ．１〜４１、５１の銅合金の
熱延板を板厚２．５〜０．５０ｍｍまで冷間圧延し、中
間焼鈍を電気炉中で３７０〜６００℃の温度で１〜２０
時間実施した。次いで、この板材の酸化スケールを除去
後、再結晶率及び板材の硬さ分布を測定した（詳しくは
後述）。さらにこの焼鈍材を厚さ０．２５ｍｍまで冷間
圧延し、仕上げ焼鈍を２５０℃〜４９０℃の範囲内で５
秒〜２時間行った。各銅合金の製造条件を表６に示す。
最後にこの板材を酸洗して酸化スケールを除去し、最終
製品の板材とした。なお、いずれの合金も最終製品の形
状、板厚まで容易に製作できた。

【００２５】

【表６】

【００２６】上記製造工程で得られた中間焼鈍後の途中
工程材及び最終製品について、下記〜の特性を下記
要領にて測定した。その結果を表７及び表８に示す。 中間焼鈍後の再結晶率 板材断面が観察できるように研磨用樹脂に埋め込み、鏡
面研磨仕上げしたあと、倍率２００倍以上の光学顕微鏡
で観察し、観察視野全面を１００％とした場合に対し、
再結晶が完了している面積がその何％を占めるかで評価
した。なお、再結晶率が９０％以上であれば、曲げ加工
性など最終製品の機械的性質に影響を及ぼさない。

【００２７】中間焼鈍後の板材の硬さ測定値の標準偏
差 板材表面をバフ研磨したあと１０〜１００グラム荷重の
マイクロビッカース硬度計を用い、圧延とは直角の方向
に５０μｍ間で３０点の硬さを計り、その３０個の計測
値の分布に対する標準偏差を計算することで評価した。
なお、標準偏差が５未満であれば、再結晶は一様に完了
し、曲げ加工性など最終製品の機械的性質に影響を及ぼ
さない。 最終製品の耐力 自動車用端子材として特に重要視される機械的性質であ
る耐力は、ＪＩＳ５号引張試験片を機械加工にて作成
し、島津製作所製万能試験機UH-10Bで引張試験を実施し
て測定した。ここで、耐力とはＪＩＳＺ２２４１で規定
されている永久伸び０．２％に相当する引張強さであ
る。耐力４５０Ｎ／ｍｍ^２以上であれば、自動車用の電
力供給用小型コネクタで必要とする接点嵌合力を維持
し、オス端子挿入時のコジリにも耐えられる。

【００２８】最終製品の導電率 導電率測定はＪＩＳＨ０５０５に規定されている非鉄金
属材料導電率測定法に準拠して、横川電気製ダブルブリ
ッジ５７５２を用いた四端子法で行った。導電率５０％
ＩＡＣＳ以上であれば、自動車用の電力供給用小型コネ
クタで自己発熱を抑制できる。 最終製品のばね限界値 ばね限界測定値はＪＩＳＨ３１３０に規定されているば
ね限界値のモーメント式試験に準拠して測定した。ばね
限界値３００Ｎ／ｍｍ^２以上であれば、自動車用の電力
供給用小型コネクタで必要とする接点嵌合力を維持でき
る。

【００２９】最終製品の耐応力緩和特性上限温度 耐応力緩和特性は、片持ち梁方式を用いて測定した。具
体的には、材料の圧延方向に対し直角な方向から幅１０
ｍｍの短冊状試験片を切り出し、その一端を剛体試験台
に固定し、試験開始時に試験片を１０ｍｍそらせ、材料
耐力の８０％に相当する表面応力が材料に負荷されるよ
うにする。これを１２０〜１６０℃まで５℃きざみに設
定した各オーブン中にそれぞれの材料を１０００時間保
持し、除荷後のそりＬが初期の弾性範囲内の１０ｍｍの
そりにどれだけ近づいたのか、その割合Ｒを測定するこ
とによって評価した。すなわち、Ｒ＝（１０−Ｌ）／１
０×１００（％）を算出して比較した。この評価でＲ：
７０％以上を維持できる最高温度が１５０℃以上であれ
ば、自動車用の電力供給用小型コネクタで必要とする接
点嵌合力を維持できる。

【００３０】最終製品の圧延長手方向の１８０°曲げ
の限界曲げ半径 １８０°曲げ試験は曲げ加工性はＪＩＳＺ２２４８に規
定されているＶブロック法曲げ試験で各曲げ半径を備え
たＶブロック曲げ治具で幅１０ｍｍ、長さ３５ｍｍに加
工した供試材を挟み、島津製作所製万能試験機RH-30を
使って１tonの荷重で予備曲げ加工を行い、さらに平ら
な金属テーブル上に予備曲げされた試験片を置き、島津
製作所製万能試験機RH-30を使って１tonの荷重で密着さ
せた。曲げ加工性は上記曲げ治具の各曲げ半径に対し、
供試材の曲げ部が割れ等を呈していないかどうかルーペ
で検鏡して判別した。この評価で最小曲げ半径が材料板
厚０．２５ｍｍに対し０ｍｍであれば、自動車用の電力
供給用小型コネクタが成形できる。

【００３１】最終製品の圧延直角方向のＷ曲げの限界
曲げ半径 Ｗ字形状の曲げ加工性はＣＥＳＭ０００２金属材料Ｗ曲
げ試験方法に規定され、各曲げ半径を備えたＢ型曲げ治
具で幅１０ｍｍ、長さ３５ｍｍに加工した供試材を挟み
島津製作所製万能試験機RH-30を使って１tonの荷重で曲
げ加工を行って測定した。曲げ加工性は上記曲げ治具の
各曲げ半径に対し、供試材の曲げ部が割れ等を呈してい
ないかどうかルーペで検鏡して判別した。この評価で最
小曲げ半径が材料板厚０．２５ｍｍに対し０．１２５ｍ
ｍ以下であれば、自動車用の電力供給用小型コネクタが
成形できる。

【００３２】最終製品のＳｎめっき剥離の有無 Ｓｎめっき密着性は、硫酸第一錫４０ｇ／ｌｉｔ、硫酸
１００ｇ／ｌｉｔ、クレゾールスルフォン酸３０ｇ／ｌ
ｉｔ、ホルマリン５ｍｌｉｔ／ｌｉｔ、分散剤２０ｇ／
ｌｉｔ、光沢剤１０ｍｌｉｔ／ｌｉｔからなるＳｎめっ
き浴中（２０℃）で電流密度２．５Ａ／ｄｍ^２にてめっ
き厚さ１．５μｍのＳｎめっきを施した後、１０５℃オ
ーブン中で５００時間加熱し、その後２ｍｍＲで１８０
℃曲げた後平板に曲げ戻し、その際の材料からのＳｎめ
っきの剥離の有無を目視で評価した。この評価でＳｎめ
っきの剥離が生じなければ、自動車の電力供給用小型コ
ネクタに使用できる。

【００３３】なお、最終製品板について、酸化物、粗大
析出物、粗大晶出物、粒界反応型析出等、板材の品質低
下を引き起こすような異物の有無の判定を断面観察によ
って行った。具体的には製品板材断面が観察できるよう
に研磨用樹脂に埋め込み鏡面研磨仕上げしたあと、倍率
２００倍以上の光学顕微鏡で観察し、前記異物の有無を
確認した。さらに、光学顕微鏡観察以外にも、製品板材
断面について、代表部位としてその中央及び両端から１
０ｍｍ×１０ｍｍ×０．２５ｍｍの板材を切り出し、断
面が観察できるように研磨用樹脂に埋め込み、鏡面研磨
したあと、EDX-SEMで断面観察を行い、異物の検出・寸
法測定及び組成同定を行った。３０μｍ×５０μｍの範
囲で径１μｍ以上の酸化物又は晶出物が１個以上ある場
合は、酸化物又は晶出物有りと判断した。

【００３４】

【表７】

【００３５】

【表８】

【００３６】表７に示すように、Ｎｏ．１〜２３は、全
ての特性が良好で、自動車用コネクタ材などに好適な電
気・電子部品用銅合金である。一方、表８に示すよう
に、Ｎｏ．２４（ＣＤＡ１９４００）は、高耐力、高導
電率であるが、コネクタあるいはリレーなどの高ばね限
界値を要求される用途には不十分な２３１Ｎ／ｍｍ^２と
いう低いばね限界値しか得られない。また、耐応力緩和
特性上限温度もりん青銅なみの１２０℃しか有しない。
Ｎｏ．２５（特公平１−５４４２０号公報で開示された
Ｃｕ−Ｍｇ−Ｐ合金）は、高耐力、高導電率、高ばね限
界値、高耐応力緩和特性を兼備するが、曲げ加工性及び
Ｓｎめっき性が劣る。

【００３７】Ｎｏ．２６、２７（ＣＤＡ１９４００合金
に類似するＰ脱酸Ｃｕ−Ｆｅ合金にＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎを
添加した合金）は、高耐力、高導電率、高ばね限界値、
高耐応力緩和特性を兼備するが、Ｓｉが添加されていな
いため、実用的範囲内での中間焼鈍で再結晶が容易では
なく、それゆえ、中間焼鈍後の硬さも一様ではなく、曲
げ加工性が劣化する。Ｎｏ．２８はＦｅ添加量が過少
で、導電率６０％ＩＡＣＳ以上は確保できるが、耐力、
ばね限界値、耐応力緩和特性、曲げ加工性等の機械的性
質が劣る。Ｎｏ．２９はＳｉ添加量が過剰で、高耐力、
高ばね限界値、高耐応力緩和特性が得られるが、導電率
が５０％ＩＡＣＳを下回り、曲げ加工性も劣る。Ｎｏ．
３０はＳｉの添加量は適性であるがＰ添加量が過剰で、
実用的範囲内での中間焼鈍で再結晶が容易ではなく、製
品品質が一様ではなくなる。それゆえ、中間焼鈍後の硬
さも一様でなく、曲げ加工性が劣化する。

【００３８】Ｎｏ．３１はＭｇ添加量が過剰で、熱間圧
延後の冷間圧延工程で導入された圧延組織が中間焼鈍で
消失せず、均一微細な再結晶組織が得られず、曲げ加工
性が劣る。Ｎｏ．３２、３３、３５はＭｇ、Ｓｎの両方
を適正量で含有せず、ばね限界値（Ｎｏ．３２、３３、
３５）、曲げ加工性（Ｎｏ．３２、３３、３５）及び耐
応力緩和特性（Ｎｏ．３５）が劣る。Ｎｏ．３４はＳｎ
を適正量含有するがＭｇが共添されてなく、耐応力緩和
特性が劣る。Ｎｏ．３６はＭｇを適正量含有するがＳｎ
が共添されてなく、耐応力緩和特性及び曲げ加工性が劣
る。Ｎｏ．３７はＺｎ添加量が過少で、Ｓｎめっき性が
劣る。Ｎｏ．３８はＺｎ添加量が過剰で、Ｓｎ、Ｍｇに
加えて固溶強化作用をもつ元素がさらに１つ加わること
になり、それゆえ曲げ加工性が劣化する。Ｎｏ．３９は
Ｎｉ添加量が過剰で、耐応力緩和特性を向上させるＳｉ
がＮｉ−Ｓｉ金属間化合物形成に奪われ、ゆえに耐応力
緩和特性が劣化し、さらにその金属間化合物発生によっ
て曲げ加工性が劣化する。Ｎｏ．４０はＭｎ添加量が過
剰で、耐応力緩和特性を向上させるＳｉがＭｎ−Ｓｉ金
属間化合物形成に奪われ、ゆえに耐応力緩和特性が劣化
し、さらにその金属間化合物発生によって曲げ加工性が
劣化する。

【００３９】Ｎｏ．４１はＦｅ添加量が過剰で、前記光
学顕微鏡及びEDX-SEMによる断面組織観察で粗大なＦｅ
粒子の発生が確認された。そのため、曲げ加工性が極端
に劣化していた。Ｎｏ．５１はＴｉ等の元素が過剰で、
前記光学顕微鏡及びEDX-SEMによる断面組織観察でＴ
ｉ、Ｃｒ、Ｚｒの粗大な粒子の発生が確認された。その
ため、曲げ加工性が極端に劣化していた。

【００４０】次に、Ｐｂが最終製品板の各特性に影響を
与えないことを確認するため、Ｐｂ含有量を０．０００
１％に抑えた表９（ａ）、（ｂ）に示す組成の銅合金か
ら最終製品板を作製した。この場合、熱間圧延で発生す
る酸化スケールを除去する際にフライス刃に溶着・焼き
付きが発生するため、これを避ける熱延工程を適用し
た。具体的には、鋳塊板厚が３６ｍｍとなるように組ん
だモールドで鋳込み、酸化スケールがほとんど発生しな
い８００℃の加熱温度で３０分間保持し、１パスのみで
加工率５０％を加えて厚さ１８ｍｍの熱延板とし、先の
実施例と同様にフライス刃による面削を行った。このと
き、わずかに発生した一次スケールは完全に粉砕され、
しかも酸化スケールの押し込みも発生しないため、特に
Ｐｂを０．０００５％以上含有していなくてもフライス
刃に溶着・焼き付きは発生しない。なお、効率を重視す
る実操業では大型鋳塊を使用するため、熱延パス回数の
増加とそれに伴う二次スケールの発生と押し込みは避け
ることができない。これらの酸化スケールがフライス刃
の凝着核となり、フライス刃に溶着・焼き付きが発生す
る恐れがある。先のＮｏ．１〜５１では、この状況を再
現するために、５〜８パスの熱延を実施していた。

【００４１】

【表９】

【００４２】以降は、表９（ｃ）に示す条件で冷間圧
延、中間焼鈍及び仕上げ焼鈍を行い、最終製品の板材と
した。この製造工程で得られた中間焼鈍後の途中工程材
及び最終製品について、先の実施例と同じ要領にて各特
性を測定した。表９（ｄ）、（ｅ）に示すように、Ｐｂ
を０．０００１％に抑えたＮｏ．５２でも、優れた特性
の最終製品板が得られている。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る電気・電子部品用銅合金
は、強度（耐力）、導電率、ばね限界値、耐応力緩和特
性、曲げ加工性、Ｓｎめっき性など、端子・コネクタ、
リレー、バスバー等の電気・電子部品用材料として必要
とされる特性の全てを兼ね備え、特に自動車用配線材
料、なかでも電力供給用小型コネクタ用材料として好適
である。また、本発明に係る電気・電子部品用銅合金
は、脱酸作用を有するＳｉを添加して、均一な再結晶を
阻害するＰ添加量を最小限にとどめ、低コストで生産性
よく製造できる利点がある。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−358033（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−130755（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−311288（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141562（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−311278（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−232327（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−265874（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−199954（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−18356（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−222641（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C22C 9/00 C22C 9/01 C22C 9/02 C22C 9/06 H01R 13/03

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｆｅ：０．５〜２．４％（質量％、以下
   同じ）、Ｓｉ：０．０２〜０．１％、Ｍｇ：０．０１〜
   ０．２％、Ｓｎ：０．０１〜０．７％、Ｚｎ：０．０１
   〜０．２％を含有し、Ｐ：０．００５％以下、Ｎｉ：
   ０．０３％以下、Ｍｎ：０．０３％以下であり、さらに
   残部がＣｕ及び不可避不純物からなる電気・電子部品用
   銅合金。
2. 【請求項２】 さらに、Ｐｂ：０．０００５〜０．０１
   ５％を含有することを特徴とする請求項１に記載された
   電気・電子部品用銅合金。
3. 【請求項３】 Ｂｅ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｚ
   ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｂの１種又
   は２種以上を総量で１％以下含有することを特徴とする
   請求項１又は２に記載された電気・電子部品用銅合金。
4. 【請求項４】 Ｂｉ、Ａｓ、Ｓｂ及びＳをそれぞれ個別
   に０．００３％以下、かつこれらの合計を０．００５％
   以下とし、さらに、Ｏ含有量を１０ｐｐｍ以下、かつＨ
   含有量を２０ｐｐｍ以下としたことを特徴とする請求項
   １〜３のいずれかに記載された電気・電子部品用銅合
   金。