JP7180101B2 - 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー - Google Patents
電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバー Download PDFInfo
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本発明は、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品に適した電子・電気機器用銅合金、この電子・電気機器用銅合金からなる電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバーに関するものである。
従来、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品には、導電性の高い銅又は銅合金が用いられている。
ここで、電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電流密度の低減およびジュール発熱による熱の拡散のために、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品の大型化、厚肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料には、高い導電率やプレス加工時の打ち抜き加工性、良好な曲げ加工性が求められている。また、自動車のエンジンルーム等の高温環境下で使用されるコネクタの端子等においては、耐応力緩和特性も求められている。
ここで、電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電流密度の低減およびジュール発熱による熱の拡散のために、これら電子機器や電気機器等に使用される電子・電気機器用部品の大型化、厚肉化が図られている。このため、電子・電気機器用部品を構成する材料には、高い導電率やプレス加工時の打ち抜き加工性、良好な曲げ加工性が求められている。また、自動車のエンジンルーム等の高温環境下で使用されるコネクタの端子等においては、耐応力緩和特性も求められている。
ここで、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品に使用される材料として、例えば特許文献１、２には、Ｃｕ－Ｍｇ系合金が提案されている。
ここで、特許文献１に記載されたＣｕ－Ｍｇ系合金においては、Ｐの含有量が０．０８～０．３５ｍａｓｓ％と多いため、冷間加工性及び曲げ加工性が不十分であり、所定の形状の電子・電気機器用部品を成型することが困難であった。
また、特許文献２に記載されたＣｕ－Ｍｇ系合金においては、Ｍｇの含有量が０．０１～０．５ｍａｓｓ％、及びＰの含有量が０．０１～０．５ｍａｓｓ％とされていることから、粗大な晶出物が生じ、冷間加工性及び曲げ加工性が不十分であった。
また、特許文献２に記載されたＣｕ－Ｍｇ系合金においては、Ｍｇの含有量が０．０１～０．５ｍａｓｓ％、及びＰの含有量が０．０１～０．５ｍａｓｓ％とされていることから、粗大な晶出物が生じ、冷間加工性及び曲げ加工性が不十分であった。
さらに、上述のＣｕ－Ｍｇ系合金においては、Ｍｇによって銅合金溶湯の粘性が上昇することから、Ｐを添加しないと鋳造性が低下してしまうといった問題があった。
また、上述したように、近年の電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電子・電気機器用部品を構成する材料においては、厚肉化が図られている。しかしながら、厚肉化が進むと、打ち抜き時に発生するかえり高さが高くなり、プレス加工時の打ち抜き加工性が低下するといった問題があった。
また、厚肉化が進むと、曲げ加工時に大きな曲げ応力が作用する傾向にあるため、特に、複雑な曲げ加工を行う場合には、従来にも増して優れた曲げ加工性が要求される。
また、上述したように、近年の電子機器や電気機器等の大電流化にともない、電子・電気機器用部品を構成する材料においては、厚肉化が図られている。しかしながら、厚肉化が進むと、打ち抜き時に発生するかえり高さが高くなり、プレス加工時の打ち抜き加工性が低下するといった問題があった。
また、厚肉化が進むと、曲げ加工時に大きな曲げ応力が作用する傾向にあるため、特に、複雑な曲げ加工を行う場合には、従来にも増して優れた曲げ加工性が要求される。
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、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、鋳造性及び、打ち抜き加工性に優れた電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、及び、この電子・電気機器用銅合金板条材からなる電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバーを提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、合金中に含有されるＭｇ及びＰの含有量を所定の関係式の範囲内に設定し、さらに比較的粗大なＭｇとＰを含有する化合物の平均個数を制限することで、ＭｇとＰを含む晶出物が粗大化することが抑制され、曲げ加工性を低下させることなく、強度、耐応力緩和特性、鋳造性を向上させることが可能であるとの知見を得た。
また、上述の銅合金において、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により解析した結果、粒界３重点を構成する特殊粒界及びランダム粒界の比率を規定することにより、プレス加工時において亀裂が粒界に沿って進展しやすくなり、プレス加工時の打ち抜き加工性も向上させることが可能となるとの知見を得た。
また、上述の銅合金において、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により解析した結果、粒界３重点を構成する特殊粒界及びランダム粒界の比率を規定することにより、プレス加工時において亀裂が粒界に沿って進展しやすくなり、プレス加工時の打ち抜き加工性も向上させることが可能となるとの知見を得た。
この課題を解決するために、本発明の電子・電気機器用銅合金は、Ｍｇを０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含み、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５の関係を満たし、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５が成り立つとともに、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が、０．５個／μｍ２以下とされており、金型のクリアランスを板厚の３％として打ち抜きを行った際のかえり高さが板厚の３．０％以下であることを特徴としている。
なお、ＥＢＳＤ法とは、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡による電子線反射回折法（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎｓ：ＥＢＳＤ）を意味し、またＯＩＭは、ＥＢＳＤによる測定データを用いて結晶方位を解析するためのデータ解析ソフト（Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＯＩＭ）である。さらにＣＩ値とは、信頼性指数（Ｃｏｎｆｉｄｅｎｃｅ Ｉｎｄｅｘ）であって、ＥＢＳＤ装置の解析ソフトＯＩＭ Ａｎａｌｙｓｉｓ（Ｖｅｒ．７．２）を用いて解析したときに、結晶方位決定の信頼性を表す数値として表示される数値である（例えば、「ＥＢＳＤ読本：ＯＩＭを使用するにあたって（改定第３版）」鈴木清一著、２００９年９月、株式会社ＴＳＬソリューションズ発行）。
ここで、ＥＢＳＤ法により測定してＯＩＭにより解析した測定点の組織が加工組織である場合、結晶パターンが明確ではないため結晶方位決定の信頼性が低くなり、ＣＩ値が低くなる。特に、ＣＩ値が０．１以下の場合にその測定点の組織が加工組織であると判断される。
ここで、ＥＢＳＤ法により測定してＯＩＭにより解析した測定点の組織が加工組織である場合、結晶パターンが明確ではないため結晶方位決定の信頼性が低くなり、ＣＩ値が低くなる。特に、ＣＩ値が０．１以下の場合にその測定点の組織が加工組織であると判断される。
また、特殊粒界とは、結晶学的にＣＳＬ理論（Ｋｒｏｎｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ：Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｔ．Ｓｏｃ．ＡＩＭＥ，１８５，５０１（１９４９））に基づき定義されるΣ値で３≦Σ≦２９に属する対応粒界であって、かつ、当該対応粒界における固有対応部位格子方位欠陥Ｄｑが、Ｄｑ≦１５°／Σ１／２（Ｄ．Ｇ．Ｂｒａｎｄｏｎ：Ａｃｔａ．Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｉｃａ．Ｖｏｌ．１４，ｐ．１４７９，（１９６６））を満たす結晶粒界であるとして定義される。
一方、ランダム粒界とは、Σ値が２９以下の対応方位関係があってかつＤｑ≦１５°／Σ１／２を満たす特殊粒界以外、の粒界である。
一方、ランダム粒界とは、Σ値が２９以下の対応方位関係があってかつＤｑ≦１５°／Σ１／２を満たす特殊粒界以外、の粒界である。
なお、粒界３重点としては、３つの粒界がすべてランダム粒界であるＪ０、１つの粒界が特殊粒界であるとともに２つの粒界がランダム粒界であるＪ１、２つの粒界が特殊粒界であるとともに１つがランダム粒界であるＪ２、３つの粒界がすべて特殊粒界であるＪ３の４種類が存在している。
よって、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合ＮＦＪ３は、ＮＦＪ３＝Ｊ３／（Ｊ０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）で定義される。
また、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合ＮＦＪ２は、ＮＦＪ２＝Ｊ２／（Ｊ０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）で定義される。
よって、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合ＮＦＪ３は、ＮＦＪ３＝Ｊ３／（Ｊ０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）で定義される。
また、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合ＮＦＪ２は、ＮＦＪ２＝Ｊ２／（Ｊ０＋Ｊ１＋Ｊ２＋Ｊ３）で定義される。
上述の構成の電子・電気機器用銅合金によれば、Ｍｇの含有量が０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内とされているので、銅の母相中にＭｇが固溶することにより、導電率を大きく低下させることなく、強度、耐応力緩和特性を向上させることが可能となる。
また、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含んでいるので、Ｍｇを含む銅合金溶湯の粘度を下げることができ、鋳造性を向上させることができる。
そして、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５の関係を満足しているので、ＭｇとＰを含む粗大な晶出物の生成を抑制でき、冷間加工性及び曲げ加工性が低下することを抑制できる。
また、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含んでいるので、Ｍｇを含む銅合金溶湯の粘度を下げることができ、鋳造性を向上させることができる。
そして、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５の関係を満足しているので、ＭｇとＰを含む粗大な晶出物の生成を抑制でき、冷間加工性及び曲げ加工性が低下することを抑制できる。
また、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５を満たしているので、粒界に沿って亀裂が進展しやすくなり、プレス加工時の打ち抜き加工性を向上させることが可能となる。
そして、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が、０．５個／μｍ２以下とされていることから、母相中には、割れの起点となる比較的粗大なＭｇとＰを含有する化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上することになる。よって、複雑な形状のコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品等を成形することが可能となる。
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、導電率が７５％ＩＡＣＳ超えであることが好ましい。
この場合、導電率が十分に高いため、従来、純銅を用いていた用途にも適用することが可能となる。
この場合、導電率が十分に高いため、従来、純銅を用いていた用途にも適用することが可能となる。
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００の関係を満たすことが好ましい。
この場合、鋳造性を低下させるＭｇの含有量と鋳造性を向上させるＰの含有量との比率を、上述のように規定することにより、鋳造性を確実に向上させることができる。
この場合、鋳造性を低下させるＭｇの含有量と鋳造性を向上させるＰの含有量との比率を、上述のように規定することにより、鋳造性を確実に向上させることができる。
さらに、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上であることが好ましい。
この場合、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされているので、容易に変形することがなく、大電流・高電圧向けのコネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。
この場合、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされているので、容易に変形することがなく、大電流・高電圧向けのコネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の銅合金として特に適している。
また、本発明の電子・電気機器用銅合金においては、残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上であることが好ましい。
この場合、残留応力率が上述のように規定されていることから、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、例えばコネクタ端子等の接圧の低下を抑制することができる。よって、エンジンルーム等の高温環境下で使用される電子機器用部品の素材として適用することが可能となる。
この場合、残留応力率が上述のように規定されていることから、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、例えばコネクタ端子等の接圧の低下を抑制することができる。よって、エンジンルーム等の高温環境下で使用される電子機器用部品の素材として適用することが可能となる。
本発明の電子・電気機器用銅合金板条材は、上述の電子・電気機器用銅合金からなり、厚さが０．５ｍｍ超えとされていることを特徴としている。
この構成の電子・電気機器用銅合金板条材によれば、上述の電子・電気機器用銅合金で構成されていることから、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、打ち抜き加工性に優れており、厚肉化したコネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
この構成の電子・電気機器用銅合金板条材によれば、上述の電子・電気機器用銅合金で構成されていることから、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、打ち抜き加工性に優れており、厚肉化したコネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
ここで、本発明の電子・電気機器用銅合金板条材においては、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有することが好ましい。
この場合、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有しているので、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。なお、本発明において、「Ｓｎめっき」は、純Ｓｎめっき又はＳｎ合金めっきを含み、「Ａｇめっき」は、純Ａｇめっき又はＡｇ合金めっきを含む。
この場合、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有しているので、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。なお、本発明において、「Ｓｎめっき」は、純Ｓｎめっき又はＳｎ合金めっきを含み、「Ａｇめっき」は、純Ａｇめっき又はＡｇ合金めっきを含む。
本発明の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴としている。なお、本発明における電子・電気機器用部品とは、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等を含むものである。
この構成の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
この構成の電子・電気機器用部品は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
本発明の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴としている。
この構成の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
この構成の端子は、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
本発明のバスバーは、上述の電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴としている。
この構成のバスバーは、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
この構成のバスバーは、上述の電子・電気機器用銅合金板条材を用いて製造されているので、大電流用途に対応して大型化および厚肉化した場合であっても優れた特性を発揮することができる。
本発明によれば、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、鋳造性及び、打ち抜き加工性に優れた電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、及び、この電子・電気機器用銅合金板条材からなる電子・電気機器用部品、端子、及び、バスバーを提供することができる。
以下に、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金について説明する。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、Ｍｇを０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含み、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する。
ここで、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が、質量比で、
〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５
の関係を有している。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、Ｍｇを０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含み、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する。
ここで、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が、質量比で、
〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５
の関係を有している。
また、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
が成り立つものとされている。
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
が成り立つものとされている。
そして、本発明の一実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が、０．５個／μｍ２以下とされている。
なお、本実施形態では、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、
〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００
の関係を有していることが好ましい。
〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００
の関係を有していることが好ましい。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、導電率が７５％ＩＡＣＳ超えとされていることが好ましい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上であることが好ましい。すなわち、本実施形態では、電子・電気機器用銅合金の圧延材とされており、圧延の最終工程における圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が上述のように規定されているのである。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上とされていることが好ましい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上であることが好ましい。すなわち、本実施形態では、電子・電気機器用銅合金の圧延材とされており、圧延の最終工程における圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が上述のように規定されているのである。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上とされていることが好ましい。
ここで、上述のように成分組成、結晶組織、各種特性を規定した理由について以下に説明する。
（Ｍｇ：０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満）
Ｍｇは、銅合金の母相中に固溶することで、高い導電率を保持したまま、強度および耐応力緩和特性を向上させる作用を有する元素である。
ここで、Ｍｇの含有量が０．１５ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができなくなるおそれがある。一方、Ｍｇの含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大きく低下するとともに、銅合金溶湯の粘性が上昇し、鋳造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、Ｍｇの含有量を０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。
なお、強度および耐応力緩和特性をさらに向上させるためには、Ｍｇの含有量の下限を０．１６ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．１７ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましく、０．１８ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。また、導電率の低下及び鋳造性の低下を確実に抑制するためには、Ｍｇの含有量の上限を０．３２ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、０．３０ｍａｓｓ％以下とすることがさらに好ましく、０．２８ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましい。
Ｍｇは、銅合金の母相中に固溶することで、高い導電率を保持したまま、強度および耐応力緩和特性を向上させる作用を有する元素である。
ここで、Ｍｇの含有量が０．１５ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用効果を十分に奏功せしめることができなくなるおそれがある。一方、Ｍｇの含有量が０．３５ｍａｓｓ％以上の場合には、導電率が大きく低下するとともに、銅合金溶湯の粘性が上昇し、鋳造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、Ｍｇの含有量を０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。
なお、強度および耐応力緩和特性をさらに向上させるためには、Ｍｇの含有量の下限を０．１６ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．１７ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましく、０．１８ｍａｓｓ％以上とすることがより好ましい。また、導電率の低下及び鋳造性の低下を確実に抑制するためには、Ｍｇの含有量の上限を０．３２ｍａｓｓ％以下とすることが好ましく、０．３０ｍａｓｓ％以下とすることがさらに好ましく、０．２８ｍａｓｓ％以下とすることがより好ましい。
（Ｐ：０．０００５ｍａｓｓ％以上、０．０１ｍａｓｓ％未満）
Ｐは、鋳造性を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Ｐの含有量が０．０００５ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用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、Ｐの含有量が０．０１ｍａｓｓ％以上の場合には、ＭｇとＰを含有する粗大な晶出物が生成することから、この晶出物が破壊の起点となり、冷間加工時や曲げ加工時に割れが生じるおそれがある。
以上のことから、本実施形態においては、Ｐの含有量を０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、確実に鋳造性を向上させるためには、Ｐの含有量の下限を０．００１ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．００２ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。また、粗大な晶出物の生成を確実に抑制するためには、Ｐの含有量の上限を０．００９ｍａｓｓ％未満とすることが好ましく、０．００８ｍａｓｓ％未満とすることがさらに好ましく、０．００７５ｍａｓｓ％以下とすることより好ましい。
Ｐは、鋳造性を向上させる作用効果を有する元素である。
ここで、Ｐの含有量が０．０００５ｍａｓｓ％未満の場合には、その作用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、Ｐの含有量が０．０１ｍａｓｓ％以上の場合には、ＭｇとＰを含有する粗大な晶出物が生成することから、この晶出物が破壊の起点となり、冷間加工時や曲げ加工時に割れが生じるおそれがある。
以上のことから、本実施形態においては、Ｐの含有量を０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内に設定している。なお、確実に鋳造性を向上させるためには、Ｐの含有量の下限を０．００１ｍａｓｓ％以上とすることが好ましく、０．００２ｍａｓｓ％以上とすることがさらに好ましい。また、粗大な晶出物の生成を確実に抑制するためには、Ｐの含有量の上限を０．００９ｍａｓｓ％未満とすることが好ましく、０．００８ｍａｓｓ％未満とすることがさらに好ましく、０．００７５ｍａｓｓ％以下とすることより好ましい。
（〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５）
上述のように、ＭｇとＰが共存することにより、ＭｇとＰを含む晶出物が生成することになる。
ここで、質量比で、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕とした場合に、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が０．５以上となる場合には、ＭｇおよびＰの総量が多く、ＭｇとＰを含む晶出物が粗大化するとともに高密度に分布し、冷間加工時や曲げ加工時に割れが生じやすくなるおそれがある。
以上のことから、本実施形態においては、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕を０．５未満に設定している。なお、晶出物の粗大化および高密度化を確実に抑制して、冷間加工時や曲げ加工時における割れの発生を抑制するためには、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕を０．４８未満とすることが好ましく、０．４６未満とすることがさらに好ましい。
上述のように、ＭｇとＰが共存することにより、ＭｇとＰを含む晶出物が生成することになる。
ここで、質量比で、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕とした場合に、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が０．５以上となる場合には、ＭｇおよびＰの総量が多く、ＭｇとＰを含む晶出物が粗大化するとともに高密度に分布し、冷間加工時や曲げ加工時に割れが生じやすくなるおそれがある。
以上のことから、本実施形態においては、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕を０．５未満に設定している。なお、晶出物の粗大化および高密度化を確実に抑制して、冷間加工時や曲げ加工時における割れの発生を抑制するためには、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕を０．４８未満とすることが好ましく、０．４６未満とすることがさらに好ましい。
（〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００）
Ｍｇは、銅合金溶湯の粘度を上昇させ、鋳造性を低下させる作用を有する元素であることから、本実施形態において、鋳造性をさらに確実に向上させるためには、ＭｇとＰの含有量の比率を適正化することが好ましい。
ここで、質量比で、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕とした場合に、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕が４００以下とすることにより、ＭｇとＰの含有量の比率が適正化され、Ｐの添加による鋳造性向上効果を確実に奏功せしめることが可能となる。
以上のことから、本実施形態において、鋳造性をさらに確実に向上させる際には、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕を４００以下に設定することが好ましい。鋳造性をより向上させるためには、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕を３５０以下とすることがさらに好ましく、３００以下とすることがより好ましい。
なお、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕が過剰に低い場合には、Ｍｇが晶出物として消費され、Ｍｇの固溶による効果を得ることができなくなるおそれがある。ＭｇとＰを含有する晶出物の生成を抑制し、Ｍｇの固溶による耐力、耐応力緩和特性の向上を確実に図るためには、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕の下限を２０超えとすることが好ましく、２５超えであることがさらに好ましい。
Ｍｇは、銅合金溶湯の粘度を上昇させ、鋳造性を低下させる作用を有する元素であることから、本実施形態において、鋳造性をさらに確実に向上させるためには、ＭｇとＰの含有量の比率を適正化することが好ましい。
ここで、質量比で、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕とした場合に、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕が４００以下とすることにより、ＭｇとＰの含有量の比率が適正化され、Ｐの添加による鋳造性向上効果を確実に奏功せしめることが可能となる。
以上のことから、本実施形態において、鋳造性をさらに確実に向上させる際には、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕を４００以下に設定することが好ましい。鋳造性をより向上させるためには、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕を３５０以下とすることがさらに好ましく、３００以下とすることがより好ましい。
なお、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕が過剰に低い場合には、Ｍｇが晶出物として消費され、Ｍｇの固溶による効果を得ることができなくなるおそれがある。ＭｇとＰを含有する晶出物の生成を抑制し、Ｍｇの固溶による耐力、耐応力緩和特性の向上を確実に図るためには、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕の下限を２０超えとすることが好ましく、２５超えであることがさらに好ましい。
（不可避不純物：０．１ｍａｓｓ％以下）
その他の不可避的不純物としては、Ａｇ、Ｂ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、希土類元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ，Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｈ、Ｏ、Ｓ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、導電率を低下させる作用があることから、総量で０．１ｍａｓｓ％以下とする。
また、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎは銅中に容易に混入して導電率を低下させるため、総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。
さらにＳｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏは、特に導電率を大きく減少させるとともに、介在物の形成により曲げ加工性を劣化させるため、これらの元素は総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。
その他の不可避的不純物としては、Ａｇ、Ｂ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、希土類元素、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ，Ｈｇ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｔｌ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｂｅ、Ｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｌｉ、Ｈ、Ｏ、Ｓ等が挙げられる。これらの不可避不純物は、導電率を低下させる作用があることから、総量で０．１ｍａｓｓ％以下とする。
また、Ａｇ、Ｚｎ、Ｓｎは銅中に容易に混入して導電率を低下させるため、総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。
さらにＳｉ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｆｅ、Ｃｏは、特に導電率を大きく減少させるとともに、介在物の形成により曲げ加工性を劣化させるため、これらの元素は総量で５００ｍａｓｓｐｐｍ未満とすることが好ましい。
（粒界３重点の割合）
プレス加工時における打ち抜き加工性は、破断時のかえり高さが小さいほど優れていることになる。ここで、プレス加工を行う材料の厚さが増すほど相対的にかえり高さが高くなる傾向にある。
プレス加工時のかえり高さを低減するためには、プレス加工時に破断が粒界に沿って速やかに発生すればよい。ランダム粒界のネットワークが長くなると粒界に沿った破断が生じやすくなる。ランダム粒界のネットワーク長を長くするためには、粒界３重点を構成する３つの粒界のうち全てが、Σ２９以下であらわされる特殊粒界であるＪ３、もしくは３つのうち２つが特殊粒界であるＪ２の割合を制御することが重要である。
プレス加工時における打ち抜き加工性は、破断時のかえり高さが小さいほど優れていることになる。ここで、プレス加工を行う材料の厚さが増すほど相対的にかえり高さが高くなる傾向にある。
プレス加工時のかえり高さを低減するためには、プレス加工時に破断が粒界に沿って速やかに発生すればよい。ランダム粒界のネットワークが長くなると粒界に沿った破断が生じやすくなる。ランダム粒界のネットワーク長を長くするためには、粒界３重点を構成する３つの粒界のうち全てが、Σ２９以下であらわされる特殊粒界であるＪ３、もしくは３つのうち２つが特殊粒界であるＪ２の割合を制御することが重要である。
そのため、本実施形態においては、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
を満足するものとしている。
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
を満足するものとしている。
ここで、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５が０．４５を超えると、ランダム粒界のネットワーク長が相対的に短くなり、特殊粒界のネットワーク長が長くなるため、プレス加工時のかえり高さが高くなる。一方、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５が０．２０以下の場合は実質的に加工組織となるため、曲げ加工性が低下する。このため、本実施形態においては、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５を、０．２０を超え０．４５以下の範囲内とした。
なお、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の下限は、０．２１以上であることが好ましく、０．２２以上であることがさらに好ましく、０．２３以上であることがより好ましい。一方、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の上限は、０．４０以下であることが好ましく、０．３５以下であることがさらに好ましい。
なお、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の下限は、０．２１以上であることが好ましく、０．２２以上であることがさらに好ましく、０．２３以上であることがより好ましい。一方、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の上限は、０．４０以下であることが好ましく、０．３５以下であることがさらに好ましい。
（粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数）
粒径０．１μｍ以上の比較的粗大なＭｇとＰを含有する化合物の個数が多くなると、曲げ加工時に、当該化合物を起点としてクラックが生じるおそれがある。特に、複雑な曲げ加工を実施する場合には、クラックが発生しやすい。
このため、本実施形態においては、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数を、０．５個／μｍ２以下に制限している。
なお、さらに曲げ加工性を向上させるためには、粒径０．０５μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数を１．０個／μｍ２以下に制限することが好ましい。
粒径０．１μｍ以上の比較的粗大なＭｇとＰを含有する化合物の個数が多くなると、曲げ加工時に、当該化合物を起点としてクラックが生じるおそれがある。特に、複雑な曲げ加工を実施する場合には、クラックが発生しやすい。
このため、本実施形態においては、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数を、０．５個／μｍ２以下に制限している。
なお、さらに曲げ加工性を向上させるためには、粒径０．０５μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数を１．０個／μｍ２以下に制限することが好ましい。
（導電率：７５％ＩＡＣＳ超え）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、導電率を７５％ＩＡＣＳ超えに設定することにより、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品として良好に使用することができる。
なお、導電率は７６％ＩＡＣＳ超えであることが好ましく、７７％ＩＡＣＳ超えであることがさらに好ましく、７８％ＩＡＣＳ超えであることがより好ましい。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金において、導電率を７５％ＩＡＣＳ超えに設定することにより、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品として良好に使用することができる。
なお、導電率は７６％ＩＡＣＳ超えであることが好ましく、７７％ＩＡＣＳ超えであることがさらに好ましく、７８％ＩＡＣＳ超えであることがより好ましい。
（０．２％耐力：３００ＭＰａ以上）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力を３００ＭＰａ以上とすることにより、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適するものとなる。なお、本実施形態では、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされている。
ここで、上述の０．２％耐力は、３２５ＭＰａ以上であることが好ましく、３５０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、０．２％耐力を３００ＭＰａ以上とすることにより、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適するものとなる。なお、本実施形態では、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされている。
ここで、上述の０．２％耐力は、３２５ＭＰａ以上であることが好ましく、３５０ＭＰａ以上であることがさらに好ましい。
（残留応力率：７５％以上）
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、上述のように、残留応力率が、１５０℃、１０００時間で７５％以上とされている。
この条件における残留応力率が高い場合には、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、接圧の低下を抑制することができる。よって、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、自動車のエンジンルーム周りのような高温環境下で使用される端子として適用することが可能となる。本実施形態では、圧延方向に対して平行方向に応力緩和試験を行った残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上とされている。
なお、残留応力率は１５０℃、１０００時間で７７％以上とすることが好ましく、１５０℃、１０００時間で８０％以上とすることがさらに好ましい。
本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、上述のように、残留応力率が、１５０℃、１０００時間で７５％以上とされている。
この条件における残留応力率が高い場合には、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、接圧の低下を抑制することができる。よって、本実施形態である電子・電気機器用銅合金は、自動車のエンジンルーム周りのような高温環境下で使用される端子として適用することが可能となる。本実施形態では、圧延方向に対して平行方向に応力緩和試験を行った残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上とされている。
なお、残留応力率は１５０℃、１０００時間で７７％以上とすることが好ましく、１５０℃、１０００時間で８０％以上とすることがさらに好ましい。
次に、このような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金の製造方法について、図１に示すフロー図を参照して説明する。
（溶解・鋳造工程Ｓ０１）
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、前述の元素を添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、各種元素の添加には、元素単体や母合金等を用いることができる。また、上述の元素を含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。ここで、銅溶湯は、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる４ＮＣｕ、あるいは９９．９９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる５ＮＣｕとすることが好ましい。溶解工程では、Ｍｇの酸化を抑制するため、また水素濃度低減のため、Ｈ２Ｏの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）による雰囲気溶解を行い、溶解時の保持時間は最小限に留めることが好ましい。
まず、銅原料を溶解して得られた銅溶湯に、前述の元素を添加して成分調整を行い、銅合金溶湯を製出する。なお、各種元素の添加には、元素単体や母合金等を用いることができる。また、上述の元素を含む原料を銅原料とともに溶解してもよい。また、本合金のリサイクル材およびスクラップ材を用いてもよい。ここで、銅溶湯は、純度が９９．９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる４ＮＣｕ、あるいは９９．９９９ｍａｓｓ％以上とされたいわゆる５ＮＣｕとすることが好ましい。溶解工程では、Ｍｇの酸化を抑制するため、また水素濃度低減のため、Ｈ２Ｏの蒸気圧が低い不活性ガス雰囲気（例えばＡｒガス）による雰囲気溶解を行い、溶解時の保持時間は最小限に留めることが好ましい。
そして、成分調整された銅合金溶湯を鋳型に注入して鋳塊を製出する。なお、量産を考慮した場合には、連続鋳造法または半連続鋳造法を用いることが好ましい。
この際、溶湯の凝固時に、ＭｇとＰを含有する化合物が晶出物として形成されるため、凝固速度を速くすることでＭｇとＰを含有する化合物サイズをより微細にすることが可能となる。そのため、鋳造時の冷却速度は０．５℃／ｓｅｃ以上とすることが好ましく、さらに好ましくは１℃／ｓｅｃ以上であり、最も好ましくは１５℃／ｓｅｃ以上である。
この際、溶湯の凝固時に、ＭｇとＰを含有する化合物が晶出物として形成されるため、凝固速度を速くすることでＭｇとＰを含有する化合物サイズをより微細にすることが可能となる。そのため、鋳造時の冷却速度は０．５℃／ｓｅｃ以上とすることが好ましく、さらに好ましくは１℃／ｓｅｃ以上であり、最も好ましくは１５℃／ｓｅｃ以上である。
（均質化工程Ｓ０２）
次に、得られた鋳塊の均質化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析した部分、さらに偏析してＭｇ濃度が増加することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することがある。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を３００℃以上９００℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりする。なお、この均質化工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
次に、得られた鋳塊の均質化のために加熱処理を行う。鋳塊の内部には、凝固の過程においてＭｇが偏析した部分、さらに偏析してＭｇ濃度が増加することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物等が存在することがある。そこで、これらの偏析および金属間化合物等を消失または低減させるために、鋳塊を３００℃以上９００℃以下にまで加熱する加熱処理を行うことで、鋳塊内において、Ｍｇを均質に拡散させたり、Ｍｇを母相中に固溶させたりする。なお、この均質化工程Ｓ０２は、非酸化性または還元性雰囲気中で実施することが好ましい。
ここで、加熱温度が３００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、加熱温度を３００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。加熱温度は好ましくは５００℃以上、より好ましくは６００℃以上である。
（熱間加工工程Ｓ０３）
Ｍｇの偏析は粒界に生じやすいため、Ｍｇ偏析の部分が存在すると粒界３重点の制御が難しくなる。また、Ｍｇが偏析して濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする粗大な金属間化合物等が生成するおそれがある。
そこで、Ｍｇの偏析の解消、及び、組織の均一化の徹底のため、前述の均質化工程Ｓ０２の後に熱間加工を実施する。
熱間加工の総加工率は５０％以上とすることが好ましく、６０％以上とすることがさらに好ましく、７０％以上とすることがより好ましい。
この場合、加工方法に特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。また、熱間加工温度は、４００℃以上９００℃以下の範囲内とすることが好ましい。
Ｍｇの偏析は粒界に生じやすいため、Ｍｇ偏析の部分が存在すると粒界３重点の制御が難しくなる。また、Ｍｇが偏析して濃縮することにより発生したＣｕとＭｇを主成分とする粗大な金属間化合物等が生成するおそれがある。
そこで、Ｍｇの偏析の解消、及び、組織の均一化の徹底のため、前述の均質化工程Ｓ０２の後に熱間加工を実施する。
熱間加工の総加工率は５０％以上とすることが好ましく、６０％以上とすることがさらに好ましく、７０％以上とすることがより好ましい。
この場合、加工方法に特に限定はなく、例えば圧延、線引き、押出、溝圧延、鍛造、プレス等を採用することができる。また、熱間加工温度は、４００℃以上９００℃以下の範囲内とすることが好ましい。
（溶体化工程Ｓ０４）
粒界におけるＭｇ偏析の解消を徹底するために前述の熱間加工工程Ｓ０３の後に、溶体化熱処理を実施する。溶体化熱処理は、５００℃以上９００℃以下で１秒以上１０時間以下保持の条件で実施すればよい。この工程は前述の熱間加工工程Ｓ０３と兼ねてもよい。その場合は熱間加工の終了温度を５００℃超えとし、熱間加工終了後５００℃以上で１０秒以上保持すればよい。
ここで、加熱温度が５００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、溶体化工程Ｓ０４における加熱温度を５００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。
粒界におけるＭｇ偏析の解消を徹底するために前述の熱間加工工程Ｓ０３の後に、溶体化熱処理を実施する。溶体化熱処理は、５００℃以上９００℃以下で１秒以上１０時間以下保持の条件で実施すればよい。この工程は前述の熱間加工工程Ｓ０３と兼ねてもよい。その場合は熱間加工の終了温度を５００℃超えとし、熱間加工終了後５００℃以上で１０秒以上保持すればよい。
ここで、加熱温度が５００℃未満では、溶体化が不完全となり、母相中にＣｕとＭｇを主成分とする金属間化合物が多く残存するおそれがある。一方、加熱温度が９００℃を超えると、銅素材の一部が液相となり、組織や表面状態が不均一となるおそれがある。よって、溶体化工程Ｓ０４における加熱温度を５００℃以上９００℃以下の範囲に設定している。
（粗加工工程Ｓ０５）
所定の形状に加工するために、粗加工を行う。なお、この粗加工工程Ｓ０５では、１００℃以上３５０℃以下の温間加工を１回以上実施する。１００℃以上３５０℃以下の温間加工を実施することで、加工中に極微小な再結晶領域を増加させることができ、後の工程である中間熱処理工程Ｓ０６の再結晶時に組織がランダム化するとともに、ランダム粒界の総数を増加させることができ、ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の値を所望の範囲にすることができる。温間加工を１回とする場合は、粗加工工程の最終工程で実施する。また、温間加工に代わって、１加工工程あたりの加工率を上げることによる加工発熱を利用してもよい。その場合は、例えば圧延では１パスあたりの加工率を１５％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上で実施することが好ましい。温間加工の回数は望ましくは２回以上実施することが好ましい。温間加工の温度について、下限温度は好ましくは１５０℃以上、より好ましくは２００℃を超えとすればよい。また上限は再結晶後の粒成長が顕著に生じないように３５０℃以下とするが、好ましくは３２５℃以下、より好ましくは３００℃未満とすればよい。
所定の形状に加工するために、粗加工を行う。なお、この粗加工工程Ｓ０５では、１００℃以上３５０℃以下の温間加工を１回以上実施する。１００℃以上３５０℃以下の温間加工を実施することで、加工中に極微小な再結晶領域を増加させることができ、後の工程である中間熱処理工程Ｓ０６の再結晶時に組織がランダム化するとともに、ランダム粒界の総数を増加させることができ、ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の値を所望の範囲にすることができる。温間加工を１回とする場合は、粗加工工程の最終工程で実施する。また、温間加工に代わって、１加工工程あたりの加工率を上げることによる加工発熱を利用してもよい。その場合は、例えば圧延では１パスあたりの加工率を１５％以上、好ましくは２０％以上、より好ましくは３０％以上で実施することが好ましい。温間加工の回数は望ましくは２回以上実施することが好ましい。温間加工の温度について、下限温度は好ましくは１５０℃以上、より好ましくは２００℃を超えとすればよい。また上限は再結晶後の粒成長が顕著に生じないように３５０℃以下とするが、好ましくは３２５℃以下、より好ましくは３００℃未満とすればよい。
（中間熱処理工程Ｓ０６）
粗加工工程Ｓ０５後に、ランダム粒界の数割合の増加のための再結晶組織化および加工性向上のための軟化を目的として熱処理を実施する。熱処理の方法は特に限定はないが、好ましくは４００℃以上９００℃以下の保持温度、１０秒以上１０時間以下の保持時間で、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で熱処理を行う。また、加熱後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が２００℃／ｍｉｎ以上となる方法を採用することが好ましい。
なお、粗加工工程Ｓ０５及び中間熱処理工程Ｓ０６は、繰り返し実施してもよい。
粗加工工程Ｓ０５後に、ランダム粒界の数割合の増加のための再結晶組織化および加工性向上のための軟化を目的として熱処理を実施する。熱処理の方法は特に限定はないが、好ましくは４００℃以上９００℃以下の保持温度、１０秒以上１０時間以下の保持時間で、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で熱処理を行う。また、加熱後の冷却方法は、特に限定しないが、水焼入など冷却速度が２００℃／ｍｉｎ以上となる方法を採用することが好ましい。
なお、粗加工工程Ｓ０５及び中間熱処理工程Ｓ０６は、繰り返し実施してもよい。
（仕上げ加工工程Ｓ０７）
中間熱処理工程Ｓ０６後の銅素材を所定の形状に加工するため、仕上げ加工を行う。なお、この仕上げ加工工程Ｓ０７においては、加工中に導入された転位がすみやかに再配列し、ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の値を所望の範囲にし、さらに耐応力緩和特性を向上させるために、５０℃以上３００℃未満の温間加工を少なくとも１回は実施する。５０℃以上３００℃未満の温間加工を実施することにより、加工中に導入された転位が再配列するために、耐応力緩和特性が向上する。仕上げ加工工程は最終的な形状によって、加工方法および加工率が異なるが、条や板とする場合は圧延を実施すればよい。また１回以上の温間加工以外の工程については、通常の冷間加工とすればよい。５０℃以上３００℃未満の温間加工に代わって、１加工工程あたりの加工率を上げて、その加工発熱を利用してもよい。その場合は、例えば圧延では１パスあたりの加工率を１０％以上とすればよい。
また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、加工硬化によって強度を向上させるためには、加工率を２０％以上とすることが好ましい。また。さらなる強度の向上を図る場合には、加工率を３０％以上とすることがより好ましく、加工率を４０％以上とすることがさらに好ましい。より好ましくは５０％以上である。
中間熱処理工程Ｓ０６後の銅素材を所定の形状に加工するため、仕上げ加工を行う。なお、この仕上げ加工工程Ｓ０７においては、加工中に導入された転位がすみやかに再配列し、ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５の値を所望の範囲にし、さらに耐応力緩和特性を向上させるために、５０℃以上３００℃未満の温間加工を少なくとも１回は実施する。５０℃以上３００℃未満の温間加工を実施することにより、加工中に導入された転位が再配列するために、耐応力緩和特性が向上する。仕上げ加工工程は最終的な形状によって、加工方法および加工率が異なるが、条や板とする場合は圧延を実施すればよい。また１回以上の温間加工以外の工程については、通常の冷間加工とすればよい。５０℃以上３００℃未満の温間加工に代わって、１加工工程あたりの加工率を上げて、その加工発熱を利用してもよい。その場合は、例えば圧延では１パスあたりの加工率を１０％以上とすればよい。
また、加工率は、最終形状に近似するように適宜選択されることになるが、加工硬化によって強度を向上させるためには、加工率を２０％以上とすることが好ましい。また。さらなる強度の向上を図る場合には、加工率を３０％以上とすることがより好ましく、加工率を４０％以上とすることがさらに好ましい。より好ましくは５０％以上である。
（仕上げ熱処理工程Ｓ０８）
次に、仕上げ加工工程Ｓ０７によって得られた塑性加工材に対して、耐応力緩和特性の向上および低温焼鈍硬化のために、または残留ひずみの除去のために、仕上げ熱処理を実施する。熱処理温度は、１００℃以上８００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、この仕上げ熱処理工程Ｓ０８においては、再結晶による粒界３重点における特殊粒界の数割合の抑制するために、熱処理条件（温度、時間、冷却速度）を設定する必要がある。例えば２００℃から３００℃の範囲では１０秒以上１０時間以下の保持時間とすることが好ましい。この熱処理は、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で行うことが好ましい。熱処理の方法は特に限定はないが、製造コスト低減の効果から、連続焼鈍炉による高温短時間の熱処理が好ましい。
さらに、上述の仕上げ加工工程Ｓ０７と仕上げ熱処理工程Ｓ０８とを、繰り返し実施してもよい。
次に、仕上げ加工工程Ｓ０７によって得られた塑性加工材に対して、耐応力緩和特性の向上および低温焼鈍硬化のために、または残留ひずみの除去のために、仕上げ熱処理を実施する。熱処理温度は、１００℃以上８００℃以下の範囲内とすることが好ましい。なお、この仕上げ熱処理工程Ｓ０８においては、再結晶による粒界３重点における特殊粒界の数割合の抑制するために、熱処理条件（温度、時間、冷却速度）を設定する必要がある。例えば２００℃から３００℃の範囲では１０秒以上１０時間以下の保持時間とすることが好ましい。この熱処理は、非酸化雰囲気または還元性雰囲気中で行うことが好ましい。熱処理の方法は特に限定はないが、製造コスト低減の効果から、連続焼鈍炉による高温短時間の熱処理が好ましい。
さらに、上述の仕上げ加工工程Ｓ０７と仕上げ熱処理工程Ｓ０８とを、繰り返し実施してもよい。
このようにして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金（電子・電気機器用銅合金板条材）が製出されることになる。電子・電気機器用銅合金板条材の厚さの上限は特にないが、電子・電気機器用銅合金板条材をプレス加工によりコネクタや端子、バスバーとする際に、厚さが５．０ｍｍを超えるとプレス機の荷重が著しく増大すること、及び、単位時間あたりの生産性が落ちることになり、コスト高になる。このため、本実施形態においては、電子・電気機器用銅合金板条材の厚さを０．５ｍｍ超え５．０ｍｍ以下とすることが好ましい。なお、電子・電気機器用銅合金板条材の厚さの下限は、１．０ｍｍ超えとすることが好ましく、１．５ｍｍ以上とすることがさらに好ましく、２．０ｍｍ以上とすることがより好ましく、３．０ｍｍ超えとすることが一層好ましい。
ここで、本実施形態である電子・電気機器用銅合金板条材は、そのまま電子・電気機器用部品に使用してもよいが、板面の一方、もしくは両面に、膜厚０．１～１００μｍ程度のＳｎめっき層またはＡｇめっき層を形成してもよい。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金（電子・電気機器用銅合金板条材）を素材として、打ち抜き加工や曲げ加工等を施すことにより、例えばコネクタやプレスフィット等の端子、バスバーといった電子・電気機器用部品が成形される。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金（電子・電気機器用銅合金板条材）を素材として、打ち抜き加工や曲げ加工等を施すことにより、例えばコネクタやプレスフィット等の端子、バスバーといった電子・電気機器用部品が成形される。
以上のような構成とされた本実施形態である電子・電気機器用銅合金によれば、Ｍｇの含有量が０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内とされているので、銅の母相中にＭｇが固溶することで、導電率を大きく低下させることなく、強度、耐応力緩和特性を向上させることが可能となる。
また、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含んでいるので、鋳造性を向上させることができる。
また、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含んでいるので、鋳造性を向上させることができる。
また、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５の関係を満足しているので、ＭｇとＰの粗大な晶出物の生成を抑制でき、冷間加工性及び曲げ加工性が低下することを抑制できる。
また、圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
が成り立つので、ランダム粒界ネットワークの長さが長く、プレス加工時に速やかに粒界に沿った破壊が生じるため、プレス打ち抜き加工性にも優れている。
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５
が成り立つので、ランダム粒界ネットワークの長さが長く、プレス加工時に速やかに粒界に沿った破壊が生じるため、プレス打ち抜き加工性にも優れている。
そして、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が、０．５個／μｍ２以下とされていることから、母相中には、割れの起点となる粗大なＭｇとＰを含有する化合物が多く分散されておらず、曲げ加工性が向上することになる。よって、複雑な形状のコネクタ等の端子、リレー、リードフレーム等の電子・電気機器用部品等を成形することが可能となる。
さらに、本実施形態では、好ましくは、Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００の関係を満たしているので、鋳造性を低下させるＭｇの含有量と鋳造性を向上させるＰの含有量との比率が適正化され、Ｐ添加の効果により、鋳造性を確実に向上させることができる。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上とされており、導電率が７５％ＩＡＣＳ超えとされているので、高電圧、大電流化に伴う、電子・電気機器用部品の厚肉化に適しており、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金においては、残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上とされているので、高温環境下で使用した場合であっても永久変形を小さく抑えることができ、例えばコネクタ端子等の接圧の低下を抑制することができる。よって、エンジンルーム等の高温環境下で使用される電子機器用部品の素材として適用することが可能となる。
また、本実施形態である電子・電気機器用銅合金板条材は、上述の電子・電気機器用銅合金で構成されていることから、この電子・電気機器用銅合金板条材に曲げ加工等を行うことで、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品を製造することができる。
なお、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を形成した場合には、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
なお、表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を形成した場合には、コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等の電子・電気機器用部品の素材として特に適している。
さらに、本実施形態である電子・電気機器用部品（コネクタやプレスフィット等の端子、バスバー等）は、上述の電子・電気機器用銅合金で構成されているので、大型化および厚肉化しても優れた特性を発揮することができる。
以上、本発明の実施形態である電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材、電子・電気機器用部品（端子、バスバー等）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。
例えば、上述の実施形態では、電子・電気機器用銅合金の製造方法の一例について説明したが、電子・電気機器用銅合金の製造方法は、実施形態に記載したものに限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
例えば、上述の実施形態では、電子・電気機器用銅合金の製造方法の一例について説明したが、電子・電気機器用銅合金の製造方法は、実施形態に記載したものに限定されることはなく、既存の製造方法を適宜選択して製造してもよい。
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（ＡＳＴＭ Ｂ１５２ Ｃ１０１００）からなる銅原料を準備し、これを高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ａｒガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。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、鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、本発明例１、１１は断熱材（イソウール）鋳型、本発明例９、１９はカーボン鋳型、比較例２は加熱機能を備えたヒーター付き鉄製鋳型、それ以外の発明例、比較例は水冷機能を備えた銅合金鋳型を鋳造用の鋳型として用いた。鋳塊の大きさは、厚さ約１００ｍｍ×幅約１５０ｍｍ×長さ約３００ｍｍとした。
この鋳塊の鋳肌近傍を面削した。その後、Ａｒガス雰囲気中において、電気炉を用いて表２に記載の温度条件で４時間の加熱を行い、均質化処理を行った。
純度９９．９９ｍａｓｓ％以上の無酸素銅（ＡＳＴＭ Ｂ１５２ Ｃ１０１００）からなる銅原料を準備し、これを高純度グラファイト坩堝内に装入して、Ａｒガス雰囲気とされた雰囲気炉内において高周波溶解した。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、鋳型に注湯して鋳塊を製出した。なお、本発明例１、１１は断熱材（イソウール）鋳型、本発明例９、１９はカーボン鋳型、比較例２は加熱機能を備えたヒーター付き鉄製鋳型、それ以外の発明例、比較例は水冷機能を備えた銅合金鋳型を鋳造用の鋳型として用いた。鋳塊の大きさは、厚さ約１００ｍｍ×幅約１５０ｍｍ×長さ約３００ｍｍとした。
この鋳塊の鋳肌近傍を面削した。その後、Ａｒガス雰囲気中において、電気炉を用いて表２に記載の温度条件で４時間の加熱を行い、均質化処理を行った。
均質化熱処理後の鋳塊を熱間圧延し、厚さ約５０ｍｍとした。その後、切断し、電気炉を用いて、表２に記載の条件で１時間の加熱を行い、溶体化処理を実施した。
溶体化処理後、圧延ロールを３００℃まで加熱し、表２に示す圧延率で粗圧延を実施した。
溶体化処理後、圧延ロールを３００℃まで加熱し、表２に示す圧延率で粗圧延を実施した。
粗圧延後は、電気炉とソルトバス炉を用いて表２に記載された温度条件で、平均結晶粒径がおおよそ５μｍから１５μｍの間となるように中間熱処理を行った。電気炉を用いた熱処理ではＡｒ雰囲気で実施した。
なお、中間熱処理後の平均結晶粒径は、次のようにして調べた。圧延の幅方向に対して直交する面、すなわちＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）面を観察面とし、鏡面研磨、エッチングを行ってから、光学顕微鏡にて、圧延方向が写真の横になるように撮影し、１０００倍の視野（約３００×２００μｍ２）で観察を行った。そして、結晶粒径をＪＩＳ Ｈ ０５０１の切断法に従い、写真縦、横の所定長さの線分を５本ずつ引き、完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値を平均結晶粒径として算出した。
なお、中間熱処理後の平均結晶粒径は、次のようにして調べた。圧延の幅方向に対して直交する面、すなわちＴＤ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）面を観察面とし、鏡面研磨、エッチングを行ってから、光学顕微鏡にて、圧延方向が写真の横になるように撮影し、１０００倍の視野（約３００×２００μｍ２）で観察を行った。そして、結晶粒径をＪＩＳ Ｈ ０５０１の切断法に従い、写真縦、横の所定長さの線分を５本ずつ引き、完全に切られる結晶粒数を数え、その切断長さの平均値を平均結晶粒径として算出した。
中間熱処理を行った銅素材を、適宜、最終形状に適した形にするために、切断するとともに、酸化被膜を除去するために表面研削を実施した。その後、圧延ロールを２００℃に加熱し、表２に記載された圧延率で仕上げ圧延（仕上げ加工）を実施し、本発明例１～１０、及び、比較例１，４では、厚さ３．５ｍｍ、幅約１５０ｍｍの薄板を製出した。また、本発明例１１～２０、及び、比較例２，３では、厚さ１．５ｍｍ、幅約１５０ｍｍの薄板を製出した
そして、仕上げ圧延（仕上げ加工）後に、電気炉もしくはソルトバス炉を用いて表２に記載の条件で、仕上げ熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用薄板を作製した。
そして、仕上げ圧延（仕上げ加工）後に、電気炉もしくはソルトバス炉を用いて表２に記載の条件で、仕上げ熱処理を実施し、その後、水焼入れを行い、特性評価用薄板を作製した。
そして、以下の項目について評価を実施した。評価結果を表３に示す。
（鋳造性）
鋳造性の評価として、前述の鋳造時における肌荒れの有無を観察した。目視で肌荒れがほとんど認められなかったものを「◎」、深さ１ｍｍ未満の肌荒れが発生したものを「○」、深さ１ｍｍ以上２ｍｍ未満の肌荒れが発生したものを「△」とした。また深さ２ｍｍ以上の大きな肌荒れが発生したものは「×」とし、途中で評価を中止した。
なお、肌荒れの深さとは、鋳塊の端部から中央部に向かう肌荒れの深さのことである。
鋳造性の評価として、前述の鋳造時における肌荒れの有無を観察した。目視で肌荒れがほとんど認められなかったものを「◎」、深さ１ｍｍ未満の肌荒れが発生したものを「○」、深さ１ｍｍ以上２ｍｍ未満の肌荒れが発生したものを「△」とした。また深さ２ｍｍ以上の大きな肌荒れが発生したものは「×」とし、途中で評価を中止した。
なお、肌荒れの深さとは、鋳塊の端部から中央部に向かう肌荒れの深さのことである。
（粒界３重点割合）
圧延の幅方向に対して直交する断面、すなわちＴＤ面(Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を観察面として、ＥＢＳＤ測定装置及びＯＩＭ解析ソフトによって、次のように結晶粒界（特殊粒界とランダム粒界）および粒界３重点を測定した。耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。そして、ＥＢＳＤ測定装置（ＦＥＩ社製Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ ４５０，ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社） ＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）と、解析ソフト（ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社）ＯＩＭ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｖｅｒ．７．２）によって、電子線の加速電圧２０ｋＶ、測定間隔０．２５μｍステップで１００００μｍ２以上の測定面積で、ＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が１５°以上となる測定点間を結晶粒界とした。また、各粒界３重点を構成する３つの粒界についてはＮｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｇｒｉｄ ｐｏｉｎｔでの算出したＣＳＬ ｓｉｇｎｍａ ｖａｌｕｅの値を用いて、特殊粒界およびランダム粒界を識別した。Σ２９を超える対応粒界についてはランダム粒界とみなした。
圧延の幅方向に対して直交する断面、すなわちＴＤ面(Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）を観察面として、ＥＢＳＤ測定装置及びＯＩＭ解析ソフトによって、次のように結晶粒界（特殊粒界とランダム粒界）および粒界３重点を測定した。耐水研磨紙、ダイヤモンド砥粒を用いて機械研磨を行った後、コロイダルシリカ溶液を用いて仕上げ研磨を行った。そして、ＥＢＳＤ測定装置（ＦＥＩ社製Ｑｕａｎｔａ ＦＥＧ ４５０，ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社） ＯＩＭ Ｄａｔａ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）と、解析ソフト（ＥＤＡＸ／ＴＳＬ社製（現 ＡＭＥＴＥＫ社）ＯＩＭ Ｄａｔａ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｖｅｒ．７．２）によって、電子線の加速電圧２０ｋＶ、測定間隔０．２５μｍステップで１００００μｍ２以上の測定面積で、ＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて、各結晶粒の方位差の解析を行い、隣接する測定点間の方位差が１５°以上となる測定点間を結晶粒界とした。また、各粒界３重点を構成する３つの粒界についてはＮｅｉｇｈｂｏｒｉｎｇ ｇｒｉｄ ｐｏｉｎｔでの算出したＣＳＬ ｓｉｇｎｍａ ｖａｌｕｅの値を用いて、特殊粒界およびランダム粒界を識別した。Σ２９を超える対応粒界についてはランダム粒界とみなした。
（機械的特性）
特性評価用条材からＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１のオフセット法により、０．２％耐力を測定した。なお、試験片は、圧延方向に平行な方向で採取した。
特性評価用条材からＪＩＳ Ｚ ２２４１に規定される１３Ｂ号試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２４１のオフセット法により、０．２％耐力を測定した。なお、試験片は、圧延方向に平行な方向で採取した。
（導電率）
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して平行するように採取した。
特性評価用条材から幅１０ｍｍ×長さ１５０ｍｍの試験片を採取し、４端子法によって電気抵抗を求めた。また、マイクロメータを用いて試験片の寸法測定を行い、試験片の体積を算出した。そして、測定した電気抵抗値と体積とから、導電率を算出した。なお、試験片は、その長手方向が特性評価用条材の圧延方向に対して平行するように採取した。
（化合物観察）
各試料の圧延面に対して、鏡面研磨、イオンエッチングを行った。ＭｇとＰを含有する化合物を確認するため、ＦＥ－ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）を用い、３万倍の視野（約２１μｍ２／視野）で観察を行った。
次に、ＭｇとＰを含有する化合物の密度（個／μｍ２）を調査するために、板幅の中央位置において３万倍の視野（約２１μｍ２／視野）で、５視野（約１０５μｍ２）の撮影を行った。視野を決定する際には、粒径が１μｍ以上の化合物が含まれない部分を選択した。金属間化合物の粒径については、金属間化合物の長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とした。そして、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物と粒径０．０５μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の密度（個／μｍ２）を求めた。
各試料の圧延面に対して、鏡面研磨、イオンエッチングを行った。ＭｇとＰを含有する化合物を確認するため、ＦＥ－ＳＥＭ（電界放出型走査電子顕微鏡）を用い、３万倍の視野（約２１μｍ２／視野）で観察を行った。
次に、ＭｇとＰを含有する化合物の密度（個／μｍ２）を調査するために、板幅の中央位置において３万倍の視野（約２１μｍ２／視野）で、５視野（約１０５μｍ２）の撮影を行った。視野を決定する際には、粒径が１μｍ以上の化合物が含まれない部分を選択した。金属間化合物の粒径については、金属間化合物の長径（途中で粒界に接しない条件で粒内に最も長く引ける直線の長さ）と短径（長径と直角に交わる方向で、途中で粒界に接しない条件で最も長く引ける直線の長さ）の平均値とした。そして、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物と粒径０．０５μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の密度（個／μｍ２）を求めた。
（曲げ加工性）
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３０７：２００７の４試験方法に準拠して曲げ加工を行った。圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるように、特性評価用薄板から、本発明例１～１０については幅３．５ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を切断、複数採取し、切断面を研磨した後、曲げ角度が９０度、曲げ半径が１ｍｍ（Ｒ／ｔ＝０．３）のＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。また、本発明例１１～２０及び比較例２，３については幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を切断、複数採取し、切断面を研磨した後、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４ｍｍ（Ｒ／ｔ＝０．３）のＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。
曲げ部の外周部を目視で観察して割れが観察された場合は「×」、大きなしわが観察された場合は○、破断や微細な割れ、大きなしわを確認できない場合を◎として判定を行った。なお、◎、○は許容できる曲げ加工性と判断した。評価結果を表３に示す。
日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３０７：２００７の４試験方法に準拠して曲げ加工を行った。圧延方向に対して曲げの軸が直交方向になるように、特性評価用薄板から、本発明例１～１０については幅３．５ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を切断、複数採取し、切断面を研磨した後、曲げ角度が９０度、曲げ半径が１ｍｍ（Ｒ／ｔ＝０．３）のＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。また、本発明例１１～２０及び比較例２，３については幅１０ｍｍ×長さ３０ｍｍの試験片を切断、複数採取し、切断面を研磨した後、曲げ角度が９０度、曲げ半径が０．４ｍｍ（Ｒ／ｔ＝０．３）のＷ型の治具を用い、Ｗ曲げ試験を行った。
曲げ部の外周部を目視で観察して割れが観察された場合は「×」、大きなしわが観察された場合は○、破断や微細な割れ、大きなしわを確認できない場合を◎として判定を行った。なお、◎、○は許容できる曲げ加工性と判断した。評価結果を表３に示す。
（打ち抜き加工性）
特性評価用条材から金型で円孔（φ８ｍｍ）を多数打ち抜いて、かえり高さの測定により評価を行った。
金型のクリアランスは板厚に対して約３％とし、５０ｓｐｍ（ｓｔｒｏｋｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）の打ち抜き速度により打ち抜きを行った。かえり高さの測定は穴抜き側の切口面を観察し、１０点計測し、板厚に対しての割合で評価した。
かえり高さの最も高いものが板厚に対して２．５％以下のものを「◎」と評価し、２．５％超え３．０％以下のものを「〇」、３．０％を超えるものを「×」と評価した。
特性評価用条材から金型で円孔（φ８ｍｍ）を多数打ち抜いて、かえり高さの測定により評価を行った。
金型のクリアランスは板厚に対して約３％とし、５０ｓｐｍ（ｓｔｒｏｋｅ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）の打ち抜き速度により打ち抜きを行った。かえり高さの測定は穴抜き側の切口面を観察し、１０点計測し、板厚に対しての割合で評価した。
かえり高さの最も高いものが板厚に対して２．５％以下のものを「◎」と評価し、２．５％超え３．０％以下のものを「〇」、３．０％を超えるものを「×」と評価した。
（耐応力緩和特性）
耐応力緩和特性試験は、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１５０℃の温度で１０００時間保持後の残留応力率を測定した。
試験方法としては、各特性評価用条材から圧延方向に対して平行する方向に試験片（幅１０ｍｍ）を採取し、試験片の表面最大応力が耐力の８０％となるように、初期たわみ変位を２ｍｍと設定し、スパン長さを調整した。上記表面最大応力は次式で定められる。
表面最大応力（ＭＰａ)＝１．５Ｅｔδ0/Ｌs 2
ただし、
Ｅ：ヤング率（ＭＰａ）
ｔ：表に記載の試料の厚さ(ｔ＝１．５ｍｍもしくは３．５ｍｍ)
δ０：初期たわみ変位（２ｍｍ）
Ｌｓ：スパン長さ（ｍｍ）
である。
１５０℃の温度で、１０００ｈ保持後の曲げ癖から、残留応力率を測定し、耐応力緩和特性を評価した。なお残留応力率は次式を用いて算出した。
残留応力率（％）＝（１－δt/δ0）×１００
ただし、
δｔ：１５０℃で１０００ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）－常温で２４ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）
δ０：初期たわみ変位（ｍｍ）
である。
耐応力緩和特性試験は、日本伸銅協会技術標準ＪＣＢＡ－Ｔ３０９：２００４の片持はりねじ式に準じた方法によって応力を負荷し、１５０℃の温度で１０００時間保持後の残留応力率を測定した。
試験方法としては、各特性評価用条材から圧延方向に対して平行する方向に試験片（幅１０ｍｍ）を採取し、試験片の表面最大応力が耐力の８０％となるように、初期たわみ変位を２ｍｍと設定し、スパン長さを調整した。上記表面最大応力は次式で定められる。
表面最大応力（ＭＰａ)＝１．５Ｅｔδ0/Ｌs 2
ただし、
Ｅ：ヤング率（ＭＰａ）
ｔ：表に記載の試料の厚さ(ｔ＝１．５ｍｍもしくは３．５ｍｍ)
δ０：初期たわみ変位（２ｍｍ）
Ｌｓ：スパン長さ（ｍｍ）
である。
１５０℃の温度で、１０００ｈ保持後の曲げ癖から、残留応力率を測定し、耐応力緩和特性を評価した。なお残留応力率は次式を用いて算出した。
残留応力率（％）＝（１－δt/δ0）×１００
ただし、
δｔ：１５０℃で１０００ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）－常温で２４ｈ保持後の永久たわみ変位（ｍｍ）
δ０：初期たわみ変位（ｍｍ）
である。
比較例１は、Ｍｇの含有量が本発明の範囲よりも少なく、耐応力緩和特性が不足していた。
比較例２は、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が多く、曲げ加工性が「×」であった。
比較例３は、Ｍｇの含有量が本発明の範囲よりも多く、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が本発明の範囲外であったため、曲げ加工性が「×」評価であった。さらには、導電率が低かった。そのため、他の評価は実施しなかった。
比較例４は、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５が本発明の範囲外であったため、ランダム粒界のネットワーク長が短くなり、打ち抜き加工性が低下した。そのため、曲げ加工性および耐応力緩和特性の評価は実施しなかった。
比較例５は、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が本発明の範囲外であったため、加工性が悪く、粗圧延時に大きな耳割れが生じた。このため、その後の評価を中止した。
比較例２は、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が多く、曲げ加工性が「×」であった。
比較例３は、Ｍｇの含有量が本発明の範囲よりも多く、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が本発明の範囲外であったため、曲げ加工性が「×」評価であった。さらには、導電率が低かった。そのため、他の評価は実施しなかった。
比較例４は、（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５が本発明の範囲外であったため、ランダム粒界のネットワーク長が短くなり、打ち抜き加工性が低下した。そのため、曲げ加工性および耐応力緩和特性の評価は実施しなかった。
比較例５は、〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕が本発明の範囲外であったため、加工性が悪く、粗圧延時に大きな耳割れが生じた。このため、その後の評価を中止した。
これに対して、本発明例においては、０．２％耐力、導電率、耐応力緩和特性、曲げ加工性、鋳造性、打ち抜き加工性に優れていることが確認される。
以上のことから、本発明例によれば、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、鋳造性、打ち抜き加工性に優れた電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材を提供できることが確認された。
以上のことから、本発明例によれば、導電性、強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性、鋳造性、打ち抜き加工性に優れた電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金板条材を提供できることが確認された。
Claims (10)
- Ｍｇを０．１５ｍａｓｓ％以上０．３５ｍａｓｓ％未満の範囲内、Ｐを０．０００５ｍａｓｓ％以上０．０１ｍａｓｓ％未満の範囲内で含み、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなり、
Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、
〔Ｍｇ〕＋２０×〔Ｐ〕＜０．５
の関係を満たし、
圧延の幅方向に対して直交する面を観察面として、母相をＥＢＳＤ法により１００００μｍ２以上の測定面積を測定間隔０．２５μｍステップで測定して、データ解析ソフトＯＩＭにより解析されたＣＩ値が０．１以下である測定点を除いて解析し、隣接する測定間の方位差が１５°を超える測定点間を結晶粒界とし、Σ２９以下の対応粒界を特殊粒界とし、それ以外をランダム粒界とした際、ＯＩＭから解析された粒界３重点において、
粒界３重点を構成する３つの粒界全てが特殊粒界であるＪ３の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ３とし、粒界３重点を構成する２つの粒界が特殊粒界であり、１つがランダム粒界であるＪ２の全粒界３重点に対する割合をＮＦＪ２としたとき、
０．２０＜（ＮＦＪ２／（１－ＮＦＪ３））０．５≦０．４５が成り立つとともに、
走査型電子顕微鏡観察において、粒径０．１μｍ以上のＭｇとＰを含有する化合物の平均個数が、０．５個／μｍ２以下とされており、
金型のクリアランスを板厚の３％として打ち抜きを行った際のかえり高さが板厚の３．０％以下であることを特徴とする電子・電気機器用銅合金。 - 導電率が７５％ＩＡＣＳ超えであることを特徴とする請求項１に記載の電子・電気機器用銅合金。
- Ｍｇの含有量〔Ｍｇ〕とＰの含有量〔Ｐ〕が質量比で、
〔Ｍｇ〕／〔Ｐ〕≦４００
の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子・電気機器用銅合金。 - 圧延方向に対して平行方向に引張試験を行った際の０．２％耐力が３００ＭＰａ以上である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電子・電気機器用銅合金。
- 残留応力率が１５０℃、１０００時間で７５％以上であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金。
- 請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電子・電気機器用銅合金からなり、厚さが０．５ｍｍ超えとされていることを特徴とする電子・電気機器用銅合金板条材。
- 表面にＳｎめっき層又はＡｇめっき層を有することを特徴とする請求項６に記載の電子・電気機器用銅合金板条材。
- 請求項６又は請求項７に記載された電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴とする電子・電気機器用部品。
- 請求項６又は請求項７に記載された電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴とする端子。
- 請求項６又は請求項７に記載された電子・電気機器用銅合金板条材からなることを特徴とするバスバー。
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