JPH01156443A - 端子、コネクタ用Ｃｕ合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高強度を有し、かつ導電性、ばね性、熱ク
リープ特性、および耐金型摩耗性にすぐれ、特にこれら
の特性が要求される端子、コネクタとして用いた場合に
すぐれた性能を発揮するＣｕ合金に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、一般に、電子・電気機器や自動車などの電気部品
に組み込まれている端子、コネクタの製造には、黄銅や
丹銅、さらにＣｕ−約５％Ｚｎ合金などのＣｕ−Ｚｎ系
合金が用いられている。

一方、近年、上記電気部品に対する小型化、軽量、さら
にこれに伴う高密度実装化に対する要求が高まりつつあ
り、これに伴って端子、コネクタに対しても小型化およ
び軽量化が求められている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、上記の従来Ｃｕ−Ｚｎ系合金のうち、Ｃｕ−約
５％Ｚｎ合金は、すぐれた導電性をもつので、電気部品
に流れる電流が大きく、発熱を伴う環境下での使用に際
しては有用であるが、黄銅および丹銅を含め、強度およ
びばね性が十分でなく、また昇温状態での熱クリープ特
性にも難点があるので、端子、コネクタとして満足な小
型化および軽量化をはかることができず、さらに端子、
コネクタへの打抜ブレス加工における金型の摩耗が相対
的にはやく、特に寸法が小さく、高い寸法精度を要求さ
れる場合には金型寿命が短かくなるなどの問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、上述のような観点から、端子、
コネクタの小型化および軽量化を可能とすべく材料面か
ら研究を行なった結果、重量％で（以下％は重量％を示
す）、 ２口　＝１．５〜５％、　　　　　Ｎｉ：ＯＪ　〜１％
。

Ｓ　ｉ　　：　０．０３〜０．３％、　　　Ｃａ　：　
０．００１〜０．０５％。

を含有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成を有
するＣｕ合金は、高強度を有し、かつ導電性、ばね性、
熱クリープ特性、および耐金型摩耗性にすぐれ、したが
って、このＣｕ合金を端子、コネクタとして用いると、
これの小型化および軽量化が可能となり、かつその製造
工程で施される打抜ブレス加工で用いられる金型の使用
寿命の延命化がはかれるようになるという知見を得たの
である。

この発明は、上記知見にもとづいてなされたものであっ
て、以下に成分組成を上記の通りに限定した理由を説明
する。

（ａ）　　２口 Ｚｎ成分には、鋳造性を向上させて鋳塊の健全化に寄与
し、かつ素地に固溶して、Ｃｕによってもたらされるす
ぐれた導電性を損なうことなく、強度を向上させる作用
があるが、その含有量が１．５％未満では前記作用に所
望の効果が得られず、一方その含有量が５％を越えると
、はんだ付は性が低下するようになると共に、応力腐食
割れ感受性が高くなることから、その含有量を１，５〜
５％と定めた。

（ｂ）ＮｌおよびＳｊ これら両成分には、一部素地に固溶するが、大部分は相
互に結合して化合物を形成し、もって導電性を損なうこ
となく、強度を一段と向上させると共に、軟化温度を上
げ、熱クリープ特性を向上させる作用があるが、その含
有量がそれぞれＮｉ　：０．３％未満およびＳｉ：０．
０３％未満では前記作用に所望の向上効果が得られず、
一方その含有量がＮＩ：１％およびＳＩ：０．３％を越
えると、導電性が低下するようになることから、その含
有量を、それぞれＮｉ：０．３〜１％、　　ＳＩ　　：
Ｑ、０３〜０．３％と定めた。

（ｃ）　　Ｃａ Ｃａ成分には、ばね性、熱クリープ特性、および耐金型
摩耗性を向上させる作用があるが、その含有量が０．０
０１％未満では前記作用に所望の効果が得られず、一方
その含有量が０．０５％を越えると冷間加工性が低下す
るようになることから、その含有量を０．００１〜０，
０５％と定めた。

〔実　施　例〕

つぎに、この発明のＣｕ合金を実施例により具体的に説
明する。

通常の低周波溝型溶解炉を用い、大気中、木炭被覆下で
、それぞれ第１表に示されるＣｕ合金を溶製し、半連続
鋳造法により厚さ：　１６０　ｍｍＸ幅：４５０ｍｍＸ
長さ：　２４００ｍｍの寸法をもった鋳塊とし、ついで
この鋳塊に、８００〜９００℃の範囲内の所定温度で熱
間圧延を開始して厚さ：１０關の熱延板とし、水冷後面
側を行ない、通常の条件で冷間圧延と焼鈍を繰り返し行
ない、７５％の仕上げ圧延率にて厚さ：　０．３　ｍｍ
の条材とし、この条材に２００〜４５０℃の範囲内の所
定温度に１時間保持の条件で焼鈍を施すことによって本
発明Ｃｕ合金条材１〜５および比較Ｃｕ合金条材１〜３
をそれぞれ製造した。

なお、比較Ｃｕ合金条材１〜３は、いずれも構成成分の
うちの少なくとも１種の成分を含有しない組成をもつも
のである。

ついで、この結果得られた本発明Ｃｕ合金条材１〜５お
よび比較Ｃｕ合金条材１〜３について、強度を評価する
目的で引張り強さと伸びを測定し、また導電性およびば
ね性を評価する目的で、導電率（％ＩＡＣＳ）およびば
ね限界値を測定し、さらに熱クリープ特性を評価する目
的で応力付加加熱後の応力緩和率を測定し、かつ耐金型
摩耗性を評価した。

なお、ばね限界値は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　−Ｈ３１３０のモー
メント式試験により測定した。

また、応力緩和率は、幅：１２．７ｎ＋＋ｓＸ長さ：１
２０ｍｎ＋（以下この長さをＬｏとする）の寸法をもっ
た試験片を使用し、この試験片を長さ：　１１０　ｍｍ
（以下この長さをＬｌとする）Ｘ深さ：３ｍｍの水平縦
長溝を有する治具の前記溝に、前記試験片の中央部が上
方に膨出するように弯曲セットしくこの結果試験片の両
端部間の距離は１１０　龍、すなわちＬｌとなる）、こ
の状態で温度：１５０℃に１０００時間保持し、この加
熱後、前記治具から取りはずした状態における前記試験
片の両端部間の直線圧１ｌｉｌ：Ｌ２を測定し、計算式
： ％式％ によって算出することにより求めた。

さらに、耐金型摩耗性は、市販のＷＣＣ超超硬合金Ｃｏ
：１０％含有）製金型を用い、上記の各種条材に直径：
１市の円孔をプレス打抜きにより１００万個あけ、この
場合条材に形成される穴径は金型が摩耗するにしたがっ
て小径化するので、最初の穴径と最後の穴径の変化量を
１００万で割って平均変化率を求め、この求めた平均変
化率のうち、比較Ｃｕ合金条材１の平均変化率を１とし
て、これに対する相対割合で評価した。したがって平均
変化率が小さいほど耐金型摩耗性のすぐれたものである
。これらの結果を第１表に示した。

〔発明の効果〕

第１表に示される結果から、本発明Ｃｕ合金条材１〜５
は、いずれも引張強さ：　５０ｋｇ　ｆ　／−以上の高
強度、ばね限界値：　３０ｋｇ　ｆ　／　ａ＋４以上の
すぐれたばね性、さらに導電率＝４０％ｌＡＣ３以上の
高導電性を有し、かつ熱クリープ特性および耐金型摩耗
性にもすぐれているのに対して、構成成分のうちの少な
くともいずれかの成分を含有しない比較Ｃｕ合金条材１
〜３では、上記の特性のうち少なくともいずれかの特性
が劣るものであり、特に従来Ｃｕ合金に相当する比較Ｃ
ｕ合金条材１では導電率を除いて、他のすべての特性が
本発明Ｃｕ合金条材１〜５に比して劣ることが明らかで
ある。

上述のように、この発明のＣｕ合金は、高強度を有し、
さらにすぐれた導電性、ばね性、および熱クリープ特性
を有するので、小型化および軽量化が要求される端子、
コネクタの製造に十分対応できるものであり、さらに耐
金型摩耗性にもすぐれているので、例えば打抜プレス加
工に用いられる金型の摩耗を低減せしめ、長期に回る使
用を可能にするなど工業上有用な特性を有するのである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｚｎ：１．５〜５％、Ｎｉ：０．３〜１％、Ｓｉ：０．
   ０３〜０．３％、Ｃａ：０．００１〜０．０５％、を含
   有し、残りがＣｕと不可避不純物からなる組成（以上重
   量％）を有することを特徴とする端子、コネクタ用Ｃｕ
   合金。