JP6693092B2 - Copper alloy material - Google Patents

Copper alloy material Download PDF

Info

Publication number
JP6693092B2
JP6693092B2 JP2015219852A JP2015219852A JP6693092B2 JP 6693092 B2 JP6693092 B2 JP 6693092B2 JP 2015219852 A JP2015219852 A JP 2015219852A JP 2015219852 A JP2015219852 A JP 2015219852A JP 6693092 B2 JP6693092 B2 JP 6693092B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mass
less
grain size
copper alloy
crystal grain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015219852A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017088949A (en
Inventor
翔一郎 矢野
翔一郎 矢野
寛太 大楽
寛太 大楽
敏夫 坂本
敏夫 坂本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP2015219852A priority Critical patent/JP6693092B2/en
Priority to CN201680065499.1A priority patent/CN108350530A/en
Priority to KR1020187012111A priority patent/KR20180078245A/en
Priority to EP16863936.7A priority patent/EP3375898B1/en
Priority to PCT/JP2016/080125 priority patent/WO2017081972A1/en
Priority to US15/771,847 priority patent/US20190062874A1/en
Publication of JP2017088949A publication Critical patent/JP2017088949A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6693092B2 publication Critical patent/JP6693092B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C22C9/01—Alloys based on copper with aluminium as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/06—Permanent moulds for shaped castings
    • B22C9/061—Materials which make up the mould
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

本発明は、例えば鋳造用モールド材やコンタクトチップ等の溶接用部材等の高温環境下で使用される部材に適した銅合金素材に関するものである。   The present invention relates to a copper alloy material suitable for a member used in a high temperature environment such as a casting mold material and a welding member such as a contact tip.

従来、Ｃ１８１５０等のＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金は、優れた耐熱性及び導電性を備えていることから、特許文献１，２に示すように、使用環境が高温となる鋳造用モールド材や溶接用部材の素材として利用されている。
このようなＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金は、通常、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金鋳塊に塑性加工を施し、例えば保持温度が９５０〜１０５０℃、保持時間が０．５〜１．５時間の溶体化処理と、例えば保持温度が４００〜５００℃、保持時間が２〜４時間の時効処理と、を行い、最後に機械加工により所定の形状に仕上げる製造工程によって製造される。
溶体化処理でＣｒ及びＺｒをＣｕの母相中に固溶し、時効処理によってＣｒやＺｒの析出物を微細分散させることで、強度及び導電率の向上を図っている。 Conventionally, since Cu-Cr-Zr-based alloys such as C18150 have excellent heat resistance and conductivity, as shown in Patent Documents 1 and 2, a casting mold material or welding in which the use environment becomes high temperature is used. It is used as a material for materials.
Such a Cu-Cr-Zr-based alloy is usually obtained by subjecting a Cu-Cr-Zr-based alloy ingot to plastic working, for example, a holding temperature of 950 to 1050 ° C and a holding time of 0.5 to 1.5 hours. It is manufactured by a manufacturing process in which a solution treatment and, for example, an aging treatment at a holding temperature of 400 to 500 ° C. and a holding time of 2 to 4 hours are performed, and finally a predetermined shape is finished by machining.
By solid solution of Cr and Zr in the Cu mother phase by solution treatment and finely dispersing Cr and Zr precipitates by aging treatment, strength and conductivity are improved.

特開昭６２−０９７７４８号公報JP 62-097748 A 特開平０５−３３９６８８号公報Japanese Patent Laid-Open No. 05-339688

ところで、上述のＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金においては、優れた耐熱性を有しているが、ピーク温度が５００℃以上の使用環境にさらされると、析出物の再固溶が始まり、それにともなって強度及び導電率が低下するとともに結晶粒の粗大化が発生することがある。
結晶粒の粗大化が起きた場合には、亀裂の伝播速度が増大し、製品寿命が短くなるおそれがあった。また、結晶粒の粗大化が局所的に発生することで、強度及び伸び等の機械的特性が著しく低下するといった問題があった。 By the way, although the above-mentioned Cu-Cr-Zr-based alloy has excellent heat resistance, when it is exposed to a use environment having a peak temperature of 500 ° C or higher, re-dissolution of precipitates starts, and accordingly. As a result, the strength and conductivity may be reduced and the crystal grains may be coarsened.
When the crystal grains become coarse, the propagation speed of cracks may increase and the product life may be shortened. Further, there is a problem that mechanical properties such as strength and elongation are remarkably reduced due to local coarsening of crystal grains.

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、５００℃以上の高温環境下で使用された場合であっても、特性が安定しており、使用寿命に優れた銅合金素材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a copper alloy material having stable characteristics and excellent service life even when used in a high temperature environment of 500 ° C or higher. The purpose is to provide.

上記の課題を解決するために、本発明の銅合金素材は、Ｃｒを０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下、含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有し、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が０．６以下であり、断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率が０．５％以下であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the copper alloy material of the present invention contains 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass% of Cr, 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less of Zr, and the balance is Cu and unavoidable. having a composition consisting of impurities, with the average grain size is in a range of 0.1mm or 2.0mm or less state, and are a standard deviation of 0.6 or less in crystal grain size, Cr crystallization in cross section observation The area ratio of the product is 0.5% or less .

この構成の銅合金素材においては、Ｃｒを０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下、含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成とされているので、時効処理によって微細な析出物を析出させることにより、強度（硬さ）及び導電率を向上させることができる。また、Ｃｒの含有量が０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満と比較的少なくされているので、Ｃｒ晶出物が少なく、このＣｒ晶出物に起因して局所的なひずみが蓄積され、再結晶粒のサイズが不均一となることを抑制できる。よって、高温環境下で使用された場合でも、局所的な結晶粒の粗大化を抑制できる。
そして、本発明の銅合金素材においては、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされているので、ひずみの蓄積が比較的少なく、再結晶しにくい。また、結晶粒径の標準偏差が０．６以下とされているので、結晶粒径が均一となっており、局所的なひずみの蓄積が少なく、高温環境下で使用された場合でも、局所的な結晶粒の粗大化を抑制できる。 In the copper alloy material of this structure, the composition is such that Cr is 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, Zr is 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and the balance is Cu and inevitable impurities. Therefore, strength (hardness) and conductivity can be improved by depositing fine precipitates by the aging treatment. In addition, since the content of Cr is relatively small, that is, 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, Cr crystallized matter is small, and local strain is accumulated due to the Cr crystallized matter. It is possible to prevent the size of recrystallized grains from becoming nonuniform. Therefore, even when used in a high temperature environment, local coarsening of crystal grains can be suppressed.
In the copper alloy material of the present invention, since the average crystal grain size is in the range of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, strain accumulation is relatively small and recrystallization is difficult. Further, since the standard deviation of the crystal grain size is 0.6 or less, the crystal grain size is uniform, the local strain is less accumulated, and even when used in a high temperature environment, the local grain size is locally reduced. Coarse grain coarsening can be suppressed.

また、断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率が０．５％以下に制限されているので、局所的なひずみの蓄積が少なく、高温環境下で使用された場合でも、局所的な結晶粒の粗大化を確実に抑制できる。 In addition, since the area ratio of Cr crystallized substances in the cross-section observation is limited to 0.5% or less, local strain accumulation is small, and even when used in a high temperature environment, local crystal grain It is possible to reliably suppress coarsening.

また、本発明の銅合金素材においては、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が１．５以下であることが好ましい。
この場合、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後でも、結晶粒が粗大化しておらず、かつ、結晶粒径が比較的均一とされているので、５００℃以上の高温環境下で使用された場合であっても、機械的特性や導電率が安定している。 Further, in the copper alloy material of the present invention, the average crystal grain size after the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour is set within the range of 0.1 mm to 3.0 mm, and the standard grain size is The deviation is preferably 1.5 or less.
In this case, even after the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour, the crystal grains are not coarsened and the crystal grain size is relatively uniform, so use in a high temperature environment of 500 ° C. or higher. Even in the case of being subjected, the mechanical properties and the electrical conductivity are stable.

また、本発明の銅合金素材においては、さらに、Ａｌを０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。
この場合、Ｃｒ及びＺｒに加えてさらにＡｌを０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいるので、導電率を３０〜６０％ＩＡＣＳ程度に調整することができる。このような導電率の銅合金素材は、電磁撹拌用途の鋳造用モールド材として特に適している。 Further, the copper alloy material of the present invention may further contain Al in the range of 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less.
In this case, in addition to Cr and Zr, Al is contained in the range of 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, so that the conductivity can be adjusted to about 30 to 60% IACS. A copper alloy material having such a conductivity is particularly suitable as a casting mold material for electromagnetic stirring applications.

また、本発明の銅合金素材においては、さらに、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素を合計で０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下含んでいてもよい。
この場合、Ｃｒ及びＺｒに加えてさらにＦｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇといった元素を上述の範囲内で含有していることから、これらの元素を含む化合物による結晶粒界のピン止め効果によって、結晶粒の粗大化をさらに確実に抑制することができる。 In addition, in the copper alloy material of the present invention, one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg are further added in a total amount of 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or more. The following may be included.
In this case, in addition to Cr and Zr, since elements such as Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg are contained within the above range, the pin of the grain boundary formed by the compound containing these elements. Due to the stopping effect, coarsening of the crystal grains can be suppressed more reliably.

本発明によれば、５００℃以上の高温環境下で使用された場合であっても、特性が安定しており、使用寿命に優れた銅合金素材を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a copper alloy material having stable properties and an excellent service life even when used in a high temperature environment of 500 ° C or higher.

本発明の一実施形態である銅合金素材の製造方法のフロー図である。It is a flow figure of a manufacturing method of a copper alloy material which is one embodiment of the present invention. 実施例における組織観察写真である。（ａ）が本発明例１、（ｂ）が比較例４である。It is a structure observation photograph in an example. (A) is Inventive Example 1 and (b) is Comparative Example 4. 実施例において１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の組織観察写真である。（ａ）が本発明例１、（ｂ）が比較例４である。It is a microstructure observation photograph after heat-processing which hold | maintained at 1000 degreeC for 1 hour in an Example. (A) is Inventive Example 1 and (b) is Comparative Example 4. 実施例におけるＣｒ晶出物の観察写真である。（ａ）が本発明例１、（ｂ）が比較例４である。It is an observation photograph of Cr crystallized matter in an example. (A) is Inventive Example 1 and (b) is Comparative Example 4.

以下に、本発明の一実施形態である銅合金素材について説明する。
本実施形態である銅合金素材は、例えば鋳造用モールドや溶接用部材等の高温環境下で使用される部材に用いられるものである。 Below, the copper alloy material which is one embodiment of the present invention is explained.
The copper alloy material according to the present embodiment is used for a member used in a high temperature environment such as a casting mold or a welding member.

本実施形態である銅合金素材は、Ｃｒを０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下、含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有する。なお、本実施形態である銅合金素材においては、必要に応じて、さらにＡｌを０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。また、さらにＦｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素を合計で０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下の範囲内で含んでいてもよい。   The copper alloy material according to the present embodiment has a composition in which Cr is 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, Zr is 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and the balance is Cu and inevitable impurities. The copper alloy material of the present embodiment may further contain Al in the range of 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, if necessary. In addition, one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg may be contained in a total amount of 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or less. ..

そして、本実施形態である銅合金素材においては、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が０．６以下とされている。
また、本実施形態である銅合金素材においては、断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率が０．５％以下とされている。
さらに、本実施形態である銅合金素材においては、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が１．５以下とされている。 In the copper alloy material of the present embodiment, the average crystal grain size is within the range of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, and the standard deviation of the crystal grain size is 0.6 or less.
Further, in the copper alloy material of the present embodiment, the area ratio of Cr crystallized substances in the cross-section observation is set to 0.5% or less.
Further, in the copper alloy material of the present embodiment, the average crystal grain size after performing the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour is within the range of 0.1 mm or more and 3.0 mm or less, and the crystal grain size is Has a standard deviation of 1.5 or less.

以下に、本実施形態である銅合金素材において、成分組成、結晶組織等を上述のように規定した理由について説明する。   Hereinafter, the reasons why the component composition, the crystal structure, etc. of the copper alloy material according to the present embodiment are defined as described above will be described.

（Ｃｒ：０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満）
Ｃｒは、時効処理によって母相の結晶粒内にＣｒ系の析出物を微細に析出させることにより、強度（硬さ）及び導電率を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Ｃｒの含有量が０．３ｍａｓｓ％未満の場合には、時効処理において析出量が不十分となり、強度（硬さ）向上の効果を十分に得られないおそれがある。また、Ｃｒの含有量が０．５ｍａｓｓ％以上の場合には、溶体化処理後においてもＣｒ晶出物が比較的多く存在し、このＣｒ晶出物に起因して局所的なひずみが蓄積され、再結晶粒のサイズが不均一となって、高温環境下で使用した際に、結晶粒が粗大化するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｃｒの含有量を０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｃｒの含有量の下限を０．３５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、Ｃｒの含有量の上限を０．４５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。 (Cr: 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%)
Cr is an element having an effect of improving strength (hardness) and conductivity by finely depositing a Cr-based precipitate in the crystal grains of the mother phase by aging treatment.
Here, when the content of Cr is less than 0.3 mass%, the amount of precipitation becomes insufficient in the aging treatment, and the effect of improving the strength (hardness) may not be sufficiently obtained. Further, when the content of Cr is 0.5 mass% or more, a relatively large amount of Cr crystallized substance is present even after the solution treatment, and local strain is accumulated due to the Cr crystallized substance. However, the size of the recrystallized grains becomes non-uniform, and the crystal grains may become coarse when used in a high temperature environment.
From the above, in the present embodiment, the content of Cr is set within the range of 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%. In order to surely bring out the above-described effects, it is preferable that the lower limit of the Cr content is 0.35 mass% or more, and the upper limit of the Cr content is 0.45 mass% or less. ..

（Ｚｒ：０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下）
Ｚｒは、時効処理によって母相の結晶粒界にＺｒ系の析出物を微細に析出することにより、強度（硬さ）及び導電率を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Ｚｒの含有量が０．０１ｍａｓｓ％未満の場合には、時効処理において析出量が不十分となり、強度（硬さ）向上の効果を十分に得られないおそれがある。また、Ｚｒの含有量が０．１５ｍａｓｓ％を超える場合には、導電率及び熱伝導率が低下してしまうおそれがある。また、Ｚｒを０．１５ｍａｓｓ％を超えて含有しても、さらなる強度向上の効果が得られないおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ｚｒの含有量を０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｚｒの含有量の下限を０．０５ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、Ｚｒの含有量の上限を０．１３ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。 (Zr: 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less)
Zr is an element having the effect of improving strength (hardness) and conductivity by finely depositing Zr-based precipitates on the crystal grain boundaries of the mother phase by aging treatment.
Here, when the content of Zr is less than 0.01 mass%, the amount of precipitation is insufficient in the aging treatment, and the effect of improving the strength (hardness) may not be sufficiently obtained. Moreover, when the content of Zr exceeds 0.15 mass%, the electric conductivity and the thermal conductivity may decrease. Further, even if Zr is contained in an amount of more than 0.15 mass%, the effect of further improving the strength may not be obtained.
From the above, in the present embodiment, the Zr content is set within the range of 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less. In order to surely bring out the above-mentioned effects, the lower limit of the Zr content is preferably 0.05 mass% or more, and the upper limit of the Zr content is preferably 0.13 mass% or less. ..

（Ａｌ：０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％未満）
Ａｌは、銅合金に固溶することによって導電率を低下させる作用効果を有する元素である。よって、必要に応じて、Ａｌの添加量を制御することにより、銅合金素材の導電率を３０〜６０％ＩＡＣＳ程度に調整することができる。
ここで、Ａｌの含有量が０．１ｍａｓｓ％未満の場合には、導電率を低く抑えることが困難となる。また、Ａｌの含有量が２．０ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大きく低下し、熱伝導率が不十分となるおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、Ａｌを添加する場合には、Ａｌの含有量を０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ａｌの含有量の下限を０．３ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、Ａｌの含有量の上限を１．５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。また、Ａｌを意図的に添加しない場合には、０．１ｍａｓｓ％未満のＡｌを不純物として含有していてもよい。 (Al: 0.1 mass% or more and less than 2.0 mass%)
Al is an element that has the effect of reducing the conductivity by forming a solid solution with a copper alloy. Therefore, the conductivity of the copper alloy material can be adjusted to about 30 to 60% IACS by controlling the addition amount of Al as needed.
Here, if the Al content is less than 0.1 mass%, it becomes difficult to keep the conductivity low. Further, when the Al content is 2.0 mass% or more, the electrical conductivity may be significantly reduced and the thermal conductivity may be insufficient.
From the above, in the present embodiment, when Al is added, the Al content is set within the range of 0.1 mass% or more and less than 2.0 mass%. In order to surely bring out the above-mentioned effects, the lower limit of the Al content is preferably 0.3 mass% or more, and the upper limit of the Al content is preferably 1.5 mass% or less. .. Further, when Al is not intentionally added, Al may be contained as an impurity in an amount of less than 0.1 mass%.

（Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素：合計で０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下）
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇといった元素は、微細な化合物を形成し、結晶成長を抑制するピン止め効果を発現する元素である。
ここで、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素の合計の含有量が０．００５ｍａｓｓ％未満の場合には、上述のピン止め効果を十分に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素の合計の含有量が０．１ｍａｓｓ％を超える場合には、導電率及び熱伝導率が低下してしまうおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、これらの元素を添加する場合には、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素の合計含有量を０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下の範囲内に設定している。なお、上述の作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素の合計含有量の下限を０．０２ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素の合計含有量の上限を０．０７ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。また、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇといった元素を意図的に添加しない場合には、これらの元素を不純物として総量で０．００５ｍａｓｓ％未満含有していてもよい。 (One or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg: 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or less in total)
Elements such as Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg are elements that form a fine compound and exhibit a pinning effect of suppressing crystal growth.
Here, when the total content of one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg is less than 0.005 mass%, the pinning effect described above is obtained. It may not be able to be fully successful. On the other hand, when the total content of one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg exceeds 0.1 mass%, the electrical conductivity and the thermal conductivity are It may decrease.
From the above, in the present embodiment, when these elements are added, the total content of one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg is It is set within the range of 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or less. In order to surely bring out the above-mentioned effects, the lower limit of the total content of one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg is set to 0.02 mass. % Or more, and the upper limit of the total content of one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg is preferably 0.07 mass% or less. . When elements such as Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg are not intentionally added, these elements may be contained as impurities in a total amount of less than 0.005 mass%.

（その他の不可避不純物：０．０５ｍａｓｓ％以下）
なお、上述したＣｒ，Ｚｒ，Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇ以外のその他の不可避的不純物としては、Ｂ、Ａｇ，Ｃａ，Ｔｅ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｓｃ，Ｙ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｖ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｏｓ，Ｓｅ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｃｄ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｌｉ，Ｇｅ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｔｌ，Ｐｂ，Ｂｅ，Ｎ，Ｈ，Ｈｇ，Ｔｃ，Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃｓ，Ｐｏ，Ｂｉ，ランタノイド、Ｏ，Ｓ，Ｃ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、導電率及び熱伝導率を低下させるおそれがあるため、総量で０．０５ｍａｓｓ％以下とすることが好ましい。 (Other unavoidable impurities: 0.05 mass% or less)
Other unavoidable impurities other than the above-mentioned Cr, Zr, Al, Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg include B, Ag, Ca, Te, Mn, Ni, Sr, Ba and Sc. , Y, Ti, Hf, V, Nb, Ta, Mo, W, Re, Ru, Os, Se, Rh, Ir, Pd, Pt, Au, Cd, Ga, In, Li, Ge, As, Sb, Tl , Pb, Be, N, H, Hg, Tc, Na, K, Rb, Cs, Po, Bi, lanthanoid, O, S, C and the like. Since these unavoidable impurities may reduce the electrical conductivity and the thermal conductivity, the total amount is preferably 0.05 mass% or less.

（平均結晶粒径：０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下／結晶粒径の標準偏差：０．６以下）
平均結晶粒径が０．１ｍｍ未満の微細な結晶組織を有する場合には、再結晶時の駆動力が大きくなるとともに、局所的に高い歪みが導入されている可能性がある。このため、高温環境下で使用した際に、結晶粒が粗大化するおそれがある。一方、平均結晶粒径が２．０ｍｍを超える場合には、加工性が不十分となり、工業的に使用し難い。具体的には、粒界強度が低下することにより、引張強度や伸びが低下し、また亀裂伝播速度も上昇するため、工業的に使用し難い。
また、結晶粒径の標準偏差が０．６を超える場合には、結晶粒径のばらつきが大きく、局所的にひずみが蓄積されており、高温環境下で使用した際に、結晶粒が粗大化するおそれがある。また、機械的特性が低下するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、平均結晶粒径を０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内、結晶粒径の標準偏差を０．６以下に規定している。なお、平均結晶粒径の下限を０．１５ｍｍ以上とすることが好ましく、平均結晶粒径の上限を１．０ｍｍ以下とすることが好ましい。また、結晶粒径の標準偏差の上限を０．５以下とすることが好ましい。 (Average crystal grain size: 0.1 mm or more and 2.0 mm or less / standard deviation of crystal grain size: 0.6 or less)
In the case of having a fine crystal structure with an average crystal grain size of less than 0.1 mm, the driving force at the time of recrystallization becomes large and a high strain may be locally introduced. Therefore, the crystal grains may become coarse when used in a high temperature environment. On the other hand, when the average crystal grain size exceeds 2.0 mm, the workability becomes insufficient and it is difficult to use industrially. Specifically, since the grain boundary strength is lowered, the tensile strength and the elongation are lowered, and the crack propagation rate is also raised, which makes it difficult to industrially use.
When the standard deviation of the crystal grain size exceeds 0.6, the crystal grain size greatly varies and strain is locally accumulated, and the crystal grain becomes coarse when used in a high temperature environment. May occur. In addition, the mechanical properties may deteriorate.
From the above, in the present embodiment, the average crystal grain size is regulated within the range of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, and the standard deviation of the crystal grain size is regulated to 0.6 or less. The lower limit of the average crystal grain size is preferably 0.15 mm or more, and the upper limit of the average crystal grain size is preferably 1.0 mm or less. Further, the upper limit of the standard deviation of the crystal grain size is preferably 0.5 or less.

（断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率：０．５％以下）
Ｃｒ晶出物の面積率が０．５％を超える場合には、ひずみが局所的に蓄積されるため、再結晶粒のサイズが均一になり難く、高温環境下で使用した際に、結晶粒が粗大化するおそれがある。
以上のことから、本実施形態では、断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率を０．５％以下に規定している。なお、Ｃｒ晶出物の面積率の上限は０．３％以下とすることが好ましい。 (Area ratio of Cr crystallized substances in cross-section observation: 0.5% or less)
When the area ratio of the Cr crystallized product exceeds 0.5%, the strain is locally accumulated, which makes it difficult for the recrystallized grains to have a uniform size. May become coarse.
From the above, in the present embodiment, the area ratio of Cr crystallized substances in the cross-section observation is specified to be 0.5% or less. The upper limit of the area ratio of Cr crystallized substances is preferably 0.3% or less.

（１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径：０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下／結晶粒径の標準偏差：１．５以下）
１０００℃で１時間保持の熱処理後の平均結晶粒径が上述の範囲内とされることにより、高温環境下で使用した際の結晶粒の粗大化が確実に抑制されることになる。また、１０００℃で１時間保持の熱処理後の標準偏差が１．５以下とされることにより、高温環境下で使用した際の結晶粒径のばらつきの発生が確実に抑制されることになる。
以上のことから、本実施形態では、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径を０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内、結晶粒径の標準偏差を１．５以下としている。なお、平均結晶粒径の下限を０．２ｍｍ以上とすることが好ましく、平均結晶粒径の上限を０．５ｍｍ以下とすることが好ましい。また、結晶粒径の標準偏差の上限を１．３以下とすることが好ましい。 (Average grain size after heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour: 0.1 mm or more and 3.0 mm or less / standard deviation of grain size: 1.5 or less)
By setting the average crystal grain size after the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour to fall within the above range, coarsening of the crystal grains when used in a high temperature environment is reliably suppressed. Further, by setting the standard deviation after the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour to be 1.5 or less, it is possible to reliably suppress the occurrence of variations in crystal grain size when used in a high temperature environment.
From the above, in the present embodiment, the average crystal grain size after performing the heat treatment at 1000 ° C. for 1 hour is within the range of 0.1 mm to 3.0 mm, and the standard deviation of the crystal grain size is 1.5. Below. The lower limit of the average crystal grain size is preferably 0.2 mm or more, and the upper limit of the average crystal grain size is preferably 0.5 mm or less. Further, the upper limit of the standard deviation of the crystal grain size is preferably 1.3 or less.

次に、本発明の一実施形態に係る銅合金素材の製造方法を、図１のフロー図を参照して説明する。   Next, a method for manufacturing a copper alloy material according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.

（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
まず、銅の純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上の無酸素銅からなる銅原料を、カーボンるつぼに装入し、真空溶解炉を用いて溶解し、銅溶湯を得る。次いで、得られた溶湯に、所定の濃度となるように前述の添加元素を添加して、成分調製を行い、銅合金溶湯を得る。
ここで、添加元素であるＣｒ、Ｚｒの原料としては、純度の高いものを使用し、例えばＣｒの原料は純度９９．９９ｍａｓｓ％以上のものを使用し、Ｚｒの原料は純度９９．９５ｍａｓｓ％以上のものを使用する。また、Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇを必要に応じて添加する。なお、Ｃｒ、Ｚｒ、Ａｌ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇの原料として、Ｃｕとの母合金を用いてもよい。
そして、成分調製された銅合金溶湯を鋳型に注湯して鋳塊を得る。 (Melting / casting process S01)
First, a copper raw material made of oxygen-free copper having a copper purity of 99.99 mass% or more is charged into a carbon crucible and melted using a vacuum melting furnace to obtain a molten copper. Next, the above-mentioned additional elements are added to the obtained molten metal so as to have a predetermined concentration, the components are prepared, and a molten copper alloy is obtained.
Here, as a raw material of Cr and Zr which are additive elements, a high purity one is used, for example, a Cr raw material having a purity of 99.99 mass% or more is used, and a Zr raw material has a purity of 99.95 mass% or more. Use one. In addition, Al, Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg are added as needed. A mother alloy with Cu may be used as a raw material for Cr, Zr, Al, Fe, Co, Sn, Zn, P, Si, and Mg.
Then, the ingot is obtained by pouring the molten copper alloy having the prepared components into a mold.

（均質化処理工程Ｓ０２）
次に、得られた鋳塊の均質化のために熱処理を行う。
具体的には、鋳塊を大気雰囲気にて、９５０℃以上１０５０℃以下、１時間以上の条件で均質化処理を行う。 (Homogenization processing step S02)
Next, heat treatment is performed to homogenize the obtained ingot.
Specifically, the ingot is subjected to a homogenization treatment in an air atmosphere under the conditions of 950 ° C or higher and 1050 ° C or lower for 1 hour or longer.

（熱間加工工程Ｓ０３）
次いで、鋳塊に対して９００℃以上１０００℃以下の温度範囲で、加工率５０％以上９９％以下の熱間圧延を行い、圧延材を得る。なお、熱間加工の方法は、熱間鍛造であっても良い。この熱間加工後、直ちに水冷によって冷却する。 (Hot working step S03)
Then, the ingot is hot-rolled at a working rate of 50% to 99% within a temperature range of 900 ° C to 1000 ° C to obtain a rolled material. The hot working method may be hot forging. Immediately after this hot working, it is cooled by water cooling.

（溶体化処理工程Ｓ０４）
次いで、熱間加工工程Ｓ０３で得られた圧延材を、９２０℃以上１０５０℃以下、０．５時間以上５時間以下の条件で加熱処理を施し、溶体化処理を行う。加熱処理は、例えば大気または不活性ガス雰囲気で行い、加熱後の冷却は、水冷によって行う。 (Solution treatment step S04)
Next, the rolled material obtained in the hot working step S03 is subjected to a heat treatment under the conditions of 920 ° C. or higher and 1050 ° C. or lower for 0.5 hours or longer and 5 hours or shorter to perform solution treatment. The heat treatment is performed, for example, in the air or an inert gas atmosphere, and the cooling after the heating is performed by water cooling.

（時効処理工程Ｓ０５）
次に、溶体化処理工程Ｓ０４の後に、第一時効処理を実施し、Ｃｒ系析出物及びＺｒ系析出物などの析出物を微細に析出させ、第一時効処理材を得る。
ここで、時効処理は、例えば４００℃以上５３０℃以下、０．５時間以上５時間以下の条件で行う。
なお、時効処理時の熱処理方法は、特に限定しないが、不活性ガス雰囲気で行うことが好ましい。また、加熱処理後の冷却方法は、特に限定しないが、水冷で行うことが好ましい。
このような工程により、本実施形態である銅合金素材が製造される。 (Aging treatment step S05)
Next, after the solution treatment step S04, a first temporary treatment is carried out to finely precipitate precipitates such as Cr-based precipitates and Zr-based precipitates to obtain a first temporary-effect treated material.
Here, the aging treatment is performed, for example, under the conditions of 400 ° C. or higher and 530 ° C. or lower and 0.5 hours or longer and 5 hours or shorter.
The heat treatment method during the aging treatment is not particularly limited, but it is preferably performed in an inert gas atmosphere. The cooling method after the heat treatment is not particularly limited, but water cooling is preferable.
Through such steps, the copper alloy material of this embodiment is manufactured.

以上のような構成とされた本実施形態に係る銅合金素材によれば、Ｃｒを０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下、含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成とされているので、溶体化処理及び時効処理を行うことで、微細な析出物を析出させることができ、強度及び導電率を向上させることができる。   According to the copper alloy material according to the present embodiment configured as described above, Cr is contained in an amount of 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, Zr is included in the range of 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and the balance is Since the composition is composed of Cu and unavoidable impurities, by performing solution treatment and aging treatment, fine precipitates can be deposited and strength and conductivity can be improved.

また、Ｃｒの含有量が０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満と比較的少なくされているので、溶体化処理後においてＣｒ晶出物がほとんど存在しない。具体的には、断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率が０．５％以下となる。よって、Ｃｒ晶出物に起因して局所的なひずみが蓄積され、再結晶粒のサイズが不均一となることを抑制でき、高温環境下で使用された場合でも、局所的な結晶粒の粗大化を確実に抑制できる。   In addition, since the content of Cr is relatively small, that is, 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, almost no Cr crystallized substance is present after the solution treatment. Specifically, the area ratio of Cr crystallized substances in the cross-section observation is 0.5% or less. Therefore, it is possible to prevent local strains from accumulating due to the Cr crystallized product and to prevent the recrystallized grains from becoming non-uniform in size, and even when used in a high temperature environment, the local crystal grains become coarse. Can be reliably suppressed.

そして、本実施形態においては、平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が０．６以下とされているので、局所的なひずみの蓄積が少なく、高温環境下で使用された場合でも、局所的な結晶粒の粗大化を抑制できる。
さらに、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が１．５以下とされており、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後でも、局所的に結晶粒が粗大化しておらず、５００℃以上の高温環境下で使用された場合であっても、機械的特性や導電率が安定している。 In the present embodiment, the average crystal grain size is within the range of 0.1 mm or more and 2.0 mm or less, and the standard deviation of the crystal grain size is 0.6 or less. It is possible to suppress local coarsening of crystal grains even when used in a high temperature environment.
Further, the average crystal grain size after performing the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour is within the range of 0.1 mm or more and 3.0 mm or less, and the standard deviation of the crystal grain size is 1.5 or less. Therefore, even after the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour, the crystal grains are not locally coarsened, and even when used in a high temperature environment of 500 ° C. or higher, mechanical properties and conductivity The rate is stable.

また、本実施形態において、さらにＡｌを０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含む場合には、導電率を３０〜６０％ＩＡＣＳ程度に調整することができる。これにより、電磁撹拌用途の鋳造用モールド材として特に適した銅合金素材を得ることができる。
また、本実施形態において、さらにＦｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素を合計で０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下含む場合には、これらの元素を含む化合物によるピン止め効果によって結晶粒の粗大化をさらに確実に抑制することができる。 Further, in the present embodiment, when Al is further contained within the range of 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, the conductivity can be adjusted to about 30 to 60% IACS. This makes it possible to obtain a copper alloy material that is particularly suitable as a casting mold material for electromagnetic stirring.
In addition, in the present embodiment, when one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg are further contained in a total amount of 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or less, The coarsening of the crystal grains can be more reliably suppressed by the pinning effect of the compound containing these elements.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and can be appropriately modified without departing from the technical idea of the invention.

以下に、本発明の効果を確認すべく行った確認実験の結果について説明する。
純度９９．９９ｍａｓｓ％以上の無酸素銅からなる銅原料を準備し、これをカーボンるつぼに装入し、真空溶解炉（真空度１０−２Ｐａ以下）で溶解し、銅溶湯を得た。得られた銅溶湯内に、各種添加元素を添加して表１に示す成分組成に調製し、５分間保持した後、銅合金溶湯を鋳鉄製の鋳型に注湯して鋳塊を得た。鋳塊の大きさは、幅約８０ｍｍ、厚さ約５０ｍｍ、長さ約１３０ｍｍとした。
なお、添加元素であるＣｒの原料は純度９９．９９ｍａｓｓ％以上、Ｚｒの原料は純度９９．９５ｍａｓｓ％以上のものを使用した。 The results of confirmation experiments conducted to confirm the effects of the present invention will be described below.
A copper raw material made of oxygen-free copper having a purity of 99.99 mass% or more was prepared, charged into a carbon crucible, and melted in a vacuum melting furnace (vacuum degree 10 −2 Pa or less) to obtain a copper melt. Various additive elements were added to the obtained molten copper to prepare the component composition shown in Table 1, which was held for 5 minutes, and then the molten copper alloy was poured into a cast iron mold to obtain an ingot. The ingot had a width of about 80 mm, a thickness of about 50 mm, and a length of about 130 mm.
The raw material of Cr, which is an additional element, had a purity of 99.99 mass% or higher, and the raw material of Zr had a purity of 99.95 mass% or higher.

次に、大気雰囲気において１０００℃で１時間の条件で均質化処理を行った後、熱間圧延を実施した。熱間圧延時の圧下率を８０％とし、幅約１００ｍｍ×厚さ約１０ｍｍ×長さ約５２０ｍｍの熱間圧延材を得た。
この熱間圧延材を用いて、１０００℃で１．５時間の条件で溶体化処理を行い、その後、表２に示す冷却速度で冷却した。
次に、５００（±１５）℃で３時間の条件で時効処理を実施した。これにより、銅合金素材を得た。 Next, after performing homogenization treatment in the atmosphere at 1000 ° C. for 1 hour, hot rolling was performed. The rolling reduction during hot rolling was set to 80% to obtain a hot rolled material having a width of about 100 mm × a thickness of about 10 mm × a length of about 520 mm.
This hot rolled material was subjected to solution treatment at 1000 ° C. for 1.5 hours, and then cooled at the cooling rate shown in Table 2.
Next, the aging treatment was carried out at 500 (± 15) ° C. for 3 hours. Thereby, a copper alloy material was obtained.

得られた銅合金素材について、時効処理後の銅合金素材の組織観察を行い、平均結晶粒径及び結晶粒径の標準偏差を測定した。
また、この銅合金素材に対して、１０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径及び結晶粒径の標準偏差を測定した。
さらに、溶体化処理後の材料について、断面観察を行い、Ｃｒ晶出物の面積率を測定した。 For the obtained copper alloy material, the structure of the copper alloy material after the aging treatment was observed, and the average crystal grain size and the standard deviation of the crystal grain size were measured.
Further, the average crystal grain size and the standard deviation of the crystal grain size of the copper alloy material after heat treatment at 1000 ° C. for 1 hour were measured.
Further, a cross-section of the material after the solution heat treatment was observed to measure the area ratio of Cr crystallized substances.

（組成分析）
得られた銅合金素材の成分組成は、ＩＣＰ−ＭＳ分析によって測定した。測定結果を表１に示す。 (Composition analysis)
The component composition of the obtained copper alloy material was measured by ICP-MS analysis. The measurement results are shown in Table 1.

（平均結晶粒径及び結晶粒径の標準偏差）
得られた銅合金素材の板厚で板幅中心部から１０ｍｍ×１５ｍｍの試料を切り出し、圧延方向（ＲＤ方向）の面を研磨後、ミクロエッチングを行った。
この試料を観察し、ＪＩＳ Ｈ ０５０１に規定された切断法により、平均結晶粒径を測定した。 (Average grain size and standard deviation of grain size)
A sample having a thickness of the obtained copper alloy material and having a thickness of 10 mm × 15 mm was cut out from the center of the plate width, and the surface in the rolling direction (RD direction) was polished and then microetched.
This sample was observed and the average crystal grain size was measured by the cutting method defined in JIS H0501.

（Ｃｒ晶出物の面積率）
銅合金素材の板厚で板幅中心部から１０ｍｍ×１５ｍｍの試料を切り出し、圧延方向（ＲＤ方向）の面を研磨後、ミクロエッチングを行った。
この試料をＳＥＭ観察し、１５００倍のＳＥＭ−ＥＰＭＡ画像（およそ７０μｍ×７０μｍの視野）において、母相よりもＣｒ濃度が高い領域を「Ｃｒ晶出物」であると判断し、Ｃｒ晶出物の面積率を以下の式で求めた。
面積率＝（Ｃｒ晶出物が占める面積）／（７０μｍ×７０μｍ）
図４に本発明例１及び比較例４のＳＥＭ−ＥＰＭＡ画像を示す。 (Area ratio of Cr crystallized substances)
A 10 mm × 15 mm sample having a plate thickness of the copper alloy material was cut out from the center of the plate width, and the surface in the rolling direction (RD direction) was polished and then microetched.
This sample was observed by SEM, and in a 1500 × SEM-EPMA image (field of view of about 70 μm × 70 μm), a region having a Cr concentration higher than that of the parent phase was determined to be “Cr crystallized substance”, and Cr crystallized substance The area ratio of was calculated by the following formula.
Area ratio = (area occupied by Cr crystallized substance) / (70 μm × 70 μm)
FIG. 4 shows SEM-EPMA images of Inventive Example 1 and Comparative Example 4.

（引張強度）
圧延方向を引張方向としてＪＩＳ Ｚ ２２４１ ２号試験片を採取し、１００ｋＮ引張試験機を用いて試験に供した。 (Tensile strength)
JIS Z 2241 No. 2 test pieces were sampled using the rolling direction as the tensile direction and subjected to a test using a 100 kN tensile tester.

Ｃｒの含有量が本発明の範囲より少なく、結晶粒径の標準偏差が本発明の範囲より大きい比較例１においては、時効熱処理後及び１０００℃で１時間の熱処理後の引張強度が不十分であった。
Ｃｒの含有量が本発明の範囲より多く、平均結晶粒径が本発明より小さく、結晶粒径の標準偏差が本発明の範囲より大きい比較例２−４においては、１０００℃で１時間の熱処理後に引張強度が大きく低下した。 In Comparative Example 1 in which the content of Cr is less than the range of the present invention and the standard deviation of the crystal grain size is larger than the range of the present invention, the tensile strength after the aging heat treatment and after the heat treatment at 1000 ° C. for 1 hour is insufficient. there were.
In Comparative Example 2-4 in which the content of Cr is larger than the range of the present invention, the average crystal grain size is smaller than that of the present invention, and the standard deviation of the crystal grain size is larger than the range of the present invention, heat treatment is performed at 1000 ° C. for 1 hour. Later, the tensile strength was greatly reduced.

これに対して、本発明例１−６においては、時効熱処理後の引張強度が高く、かつ、１０００℃で１時間の熱処理後に引張強度が大きく低下しなかった。
以上のことから、本発明例によれば、５００℃以上の高温環境下で使用された場合であっても、特性が安定しており、使用寿命に優れた銅合金素材を提供可能であることが確認された。 On the other hand, in Inventive Examples 1-6, the tensile strength after the aging heat treatment was high, and the tensile strength did not significantly decrease after the heat treatment at 1000 ° C. for 1 hour.
From the above, according to the example of the present invention, it is possible to provide a copper alloy material having stable characteristics and excellent service life even when used in a high temperature environment of 500 ° C. or higher. Was confirmed.

Claims (4)

Ｃｒを０．３ｍａｓｓ％以上０．５ｍａｓｓ％未満、Ｚｒを０．０１ｍａｓｓ％以上０．１５ｍａｓｓ％以下、含み、残部がＣｕ及び不可避不純物からなる組成を有し、
平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が０．６以下であり、
断面観察におけるＣｒ晶出物の面積率が０．５％以下であることを特徴とする銅合金素材。 Cr has a composition of 0.3 mass% or more and less than 0.5 mass%, Zr of 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less, and the balance of Cu and inevitable impurities.
With average grain size is in a range of 0.1mm or 2.0mm or less, the standard deviation of the grain size of Ri der 0.6,
A copper alloy material having an area ratio of Cr crystallized matter of 0.5% or less in cross-section observation . １０００℃で１時間保持の熱処理を実施した後の平均結晶粒径が０．１ｍｍ以上３．０ｍｍ以下の範囲内とされるとともに、結晶粒径の標準偏差が１．５以下であることを特徴とする請求項１に記載に記載の銅合金素材。 The average crystal grain size after performing the heat treatment of holding at 1000 ° C. for 1 hour is within the range of 0.1 mm or more and 3.0 mm or less, and the standard deviation of the crystal grain size is 1.5 or less. The copper alloy material according to claim 1 . さらに、Ａｌを０．１ｍａｓｓ％以上２．０ｍａｓｓ％以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の銅合金素材。 Furthermore, Al is contained in the range of 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, The copper alloy raw material of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned . さらに、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｐ，Ｓｉ，Ｍｇから選択される１種又は２種以上の元素を合計で０．００５ｍａｓｓ％以上０．１ｍａｓｓ％以下の範囲内で含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の銅合金素材。 Further, it is characterized by containing one or more elements selected from Fe, Co, Sn, Zn, P, Si and Mg in a total amount of 0.005 mass% or more and 0.1 mass% or less. The copper alloy material according to any one of claims 1 to 3 .
JP2015219852A 2015-11-09 2015-11-09 Copper alloy material Active JP6693092B2 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015219852A JP6693092B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Copper alloy material
CN201680065499.1A CN108350530A (en) 2015-11-09 2016-10-11 Cu alloy material
KR1020187012111A KR20180078245A (en) 2015-11-09 2016-10-11 Copper alloy material
EP16863936.7A EP3375898B1 (en) 2015-11-09 2016-10-11 Copper alloy material
PCT/JP2016/080125 WO2017081972A1 (en) 2015-11-09 2016-10-11 Copper alloy material
US15/771,847 US20190062874A1 (en) 2015-11-09 2016-10-11 Copper alloy material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015219852A JP6693092B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Copper alloy material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017088949A JP2017088949A (en) 2017-05-25
JP6693092B2 true JP6693092B2 (en) 2020-05-13

Family

ID=58695049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015219852A Active JP6693092B2 (en) 2015-11-09 2015-11-09 Copper alloy material

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20190062874A1 (en)
EP (1) EP3375898B1 (en)
JP (1) JP6693092B2 (en)
KR (1) KR20180078245A (en)
CN (1) CN108350530A (en)
WO (1) WO2017081972A1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106350698B (en) * 2016-09-09 2018-03-27 宁波博威合金板带有限公司 Anti-softening copper alloy, preparation method and applications
JP7035478B2 (en) * 2017-11-21 2022-03-15 三菱マテリアル株式会社 Molding material for casting
US20220119919A1 (en) * 2019-02-20 2022-04-21 Mitsubishi Materials Corporation Copper alloy material, commutator segment, and electrode material
CN112981170B (en) * 2021-02-05 2022-04-12 宁波金田铜业(集团)股份有限公司 Chromium-zirconium-copper alloy for cold heading and preparation method thereof
CN114318049A (en) * 2021-12-16 2022-04-12 镇江市镇特合金材料有限公司 Long-life copper alloy for welding head box body and preparation method thereof
CN115896535B (en) * 2022-11-26 2023-12-12 广州番禺职业技术学院 Copper incense burner material and preparation method thereof

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5946699B2 (en) * 1979-03-27 1984-11-14 日立造船株式会社 Mold material for continuous casting equipment
JPS58107462A (en) * 1981-12-21 1983-06-27 Chuetsu Gokin Chuko Kk Mold material for precipitation hardening type continuous casting
JPS58107459A (en) * 1981-12-21 1983-06-27 Chuetsu Gokin Chuko Kk Mold material for precipitation hardening type continuous casting
JPS58212839A (en) * 1982-06-03 1983-12-10 Mitsubishi Metal Corp Cu alloy for continuous casting mold
JPS59193233A (en) * 1983-04-15 1984-11-01 Toshiba Corp Copper alloy
JPS6297748A (en) * 1985-03-25 1987-05-07 Fujikura Ltd Cast wheel and its production
JPH05339688A (en) * 1992-06-05 1993-12-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Production of molding material for casting metal
JP3303623B2 (en) * 1995-09-22 2002-07-22 三菱マテリアル株式会社 Method for producing copper alloy mold material for steelmaking continuous casting and mold produced thereby
US9455058B2 (en) * 2009-01-09 2016-09-27 Mitsubishi Shindoh Co., Ltd. High-strength and high-electrical conductivity copper alloy rolled sheet and method of manufacturing the same
JP5170916B2 (en) * 2010-08-27 2013-03-27 古河電気工業株式会社 Copper alloy sheet and manufacturing method thereof
CN102534291A (en) * 2010-12-09 2012-07-04 北京有色金属研究总院 CuCrZr alloy with high strength and high conductivity, and preparation and processing method thereof
KR101364542B1 (en) * 2011-08-11 2014-02-18 주식회사 풍산 Copper alloy material for continuous casting mold and process of production same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3375898A4 (en) 2019-04-03
WO2017081972A1 (en) 2017-05-18
US20190062874A1 (en) 2019-02-28
EP3375898A1 (en) 2018-09-19
KR20180078245A (en) 2018-07-09
JP2017088949A (en) 2017-05-25
CN108350530A (en) 2018-07-31
EP3375898B1 (en) 2022-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6693092B2 (en) Copper alloy material
JP5712585B2 (en) Copper alloy for electronic equipment, method for producing copper alloy for electronic equipment, and rolled copper alloy material for electronic equipment
JP5668814B1 (en) Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy sheet for electronic and electrical equipment, parts for electronic and electrical equipment, terminals and bus bars
WO2021177469A1 (en) Pure copper plate
JP6488951B2 (en) Mold material for casting and Cu-Cr-Zr alloy material
JP6680041B2 (en) Copper alloys for electronic / electrical devices, plastic alloys for electronic / electrical devices, parts for electronic / electrical devices, terminals, and bus bars
WO2017043559A1 (en) Copper alloy for electronic/electrical device, member for plastically deforming copper alloy for electronic/electrical device, component for electronic/electrical device, terminal, and bus bar
JP4834781B1 (en) Cu-Co-Si alloy for electronic materials
JP7342957B2 (en) Pure copper plate, copper/ceramic bonded body, insulated circuit board
KR20180043198A (en) Copper alloy for electronic/electrical device, copper alloy plastically worked material for electronic/electrical device, component for electronic/electrical device, terminal, and busbar
JP6736869B2 (en) Copper alloy material
CN111212923B (en) Casting die material and copper alloy material
JP6388437B2 (en) Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy sheet for electronic and electrical equipment, parts for electronic and electrical equipment, terminals and bus bars
KR102500630B1 (en) Mold materials for casting and Cu-Cr-Zr-Al alloy materials
JP2016125093A (en) Copper alloy for electronic and electrical device, copper alloy thin sheet for electronic and electrical device, component for electronic and electrical device, terminal and bus bar
WO2017043558A1 (en) Copper alloy for electronic/electrical device, component for electronic/electrical device, terminal, and bus bar
KR102385768B1 (en) CASTING MOLD MATERIAL AND Cu-Cr-Zr ALLOY MATERIAL
JP6464741B2 (en) Copper alloy for electronic and electrical equipment, copper alloy sheet for electronic and electrical equipment, parts for electronic and electrical equipment, terminals and bus bars
JP2013117060A (en) Cu-Co-Si-BASED ALLOY FOR ELECTRONIC MATERIAL

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180920

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20181012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190820

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200317

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200330

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6693092

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150