JPH0243350A - 析出硬化型銅合金の製造方法 - 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〕 本発明は、強度等のバラツキが小さく耐熱性に優れた析
出硬化型銅合金の製造方法に関する。

〔従来の技術とその課題〕

銅合金を板材等に加工するには、通常、銅合金を溶解し
てインゴットに鋳造し、このインゴットを所定温度に再
加熱後、熱間加工し、次いで冷間加工及び必要に応して
焼鈍等の熱処理を施して所定形状の板材に加工する方法
が用いられている。

ところで上記の熱間加工には、加工工不ルギーが小さく
て済むことの他に、鋳造組織の破壊や鋳造欠陥の除去等
の効果があるが、他方熱間加工では高温における拡散速
度の増加により、合金元素が析出し易い為耐熱性に劣り
、又加工温度の僅かな変動によって合金成分の析出量が
大きく変化し、特に析出硬化型銅合金にあっては製造さ
れる板材等の性能が場所によって著しくバラツクという
問題があった。

〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明はかかる
状況に鑑みなされたもので、その目的とするところは、
強度等のバラツキが小さく、耐熱性に優れた析出硬化型
銅合金の製造方法を提供することにある。

即ち本発明は、少なくともＦｅ及びＰを含有する析出硬
化型銅合金を熱間加工するに際し、９５０〜５５０℃の
温度範囲内における熱間加工中の平均冷却速度を０．５
℃／ｓｅｃ以上とすることを特徴とするものである。

本発明方法は、少なくともＦｅ及びＰを含有する析出硬
化型銅合金を熱間加工するに際し、合金元素が析出し易
い温度領域の熱間加工を加工材を急冷しながら行い、合
金元素の不均質な析出を極力抑え、析出量の局部的変動
を低減しようとするものである。

上記において急冷温度領域を９５０〜５５０℃内に限定
した理由は、この温度範囲内において、Ｆｅ及びＦｅｘ
Ｐを主体とする高温析出を抑制することが可能であり、
上記温度範囲外では、急冷による析出抑制の効果が薄く
なるばかりでなく、加工性が悪化する為である。

本発明方法において、熱間加工中の９５０〜５５０゛Ｃ
の温度領域内の加工材の平均冷却速度を０゜５℃／ｓｅ
ｃ以上とした理由は、０．５°（／ｓｅｅ未満では熱間
加工中の合金元素の析出が不均質となり、金属間化合物
を形成して強度、導電性、プレス成形性を向上せしめる
もので、Ｆｅの含有量を０．０５〜３．０ｗｔ％に又Ｐ
の含有量を、０．００１〜０．５ｗｔ％に限定した理由
は、それぞれ上限を超えて含有されると加工性、半田接
合性が低下して信転性を損ない、また下限未満では強度
、プレス成形性が低下する為である。

合金成分のうちＺｎ、Ｓｎ、Ｍｇは、溶解鋳造時の脱酸
剤や脱硫剤としての作用を有し健全な鋳塊を得るのに有
効であり、又半田接合性の経時劣化を極めてよく抑制し
、更に耐マイグレーシコン性を向上させる働きを示すも
のである。

而して上記ＺｎＳＳｎ、Ｍｇの合金成分をそれぞれ０．
００５〜３．０ｗｔ％、０．０５〜３．０ｗｔ％、０゜
００５〜１．０ｗｔ％に限定した理由は上記合金成分は
、いずれも上記限定範囲の上限を超えて含有された場合
、鋳造性又は冷間加工性が低下し、又下限未満では脱酸
剤又は脱硫剤としての作用が低下する為である。

本発明方法では、合金元素が析出し易い熱間加それに伴
い性能間でのバラツキが大きくなる為である。

本発明方法において冷却速度を０．５’Ｃ／ｓｅｃ以上
に高める方法としては、例えば熱間加工中の加工材に水
等の冷媒をかける方法が用いられる。冷媒のうち水は熱
伝達率が大きく、熱間加工材の冷却が迅速になされ、又
大量に使用してもコスト高にならず、廃水等の処理も容
易である等種々の利点がある。又ソリュプルオイルを１
０％未満含んだ水溶液は、水と同様の冷却効果が得られ
る上、潤滑剤としての働きを有するので熱間加工性が優
れ、特に好ましいものである。

本発明方法は少なくともＦｅ、Ｐを含有する銅合金に適
用されるもので、特にＦ　ｅ　０．０５〜３．〇−ｔ％
、Ｐ　０．ＯＯ１〜０．５ｗｔ％を含み、Ｚ　ｎ　０．
００５〜３．０ｗｔｏｔ％、Ｓ　ｎ　０．０５〜３．０
ｗｔ％、Ｍ　ｇ　０．００５〜１．０ｗｔ％の少なくと
も１種を合計で０．００５〜３．０ｗｔ％含み残部Ｃｕ
と不可避不純物からなる銅合金に適用してその効果が顕
著である。

上記合金成分においてＦｅは単独で或いはＰと工温度領
域を急冷しながら加工するので、各々の合金成分の多く
が固溶されたまま加工され、その結果耐熱性が向上し、
更に用途によっては後工程において時効処理前の均熱処
理工程を省略することも可能である。

本発明方法によると、熱間圧延中に析出する合金成分は
比較的少量の上、析出粒子は均一に分布するので、熱間
圧延上りの板材には変形抵抗の局部的変動が少なく、そ
の為後工程の冷間加工によって製出される板材は厚さが
一定になるという効果がある。

〔実施例〕 以下に本発明を実施例により詳細に説明する。

第１表に示した少なくともＦｅ、Ｐを含有する種々組成
の析出硬化型銅合金を低周波誘導加熱溶解炉により溶解
し、これを１２０ｘ６００ｘ２５００ｍｍのインゴット
に鋳造した。

このインゴットを種々条件で再加熱及び熱間圧延して厚
さ１０．２ｍｍの粗板となし、次いでこの粗板を片面０
．１ｍずつ面側して厚さ１０．０　ｍｍとなしたのち、
冷間圧延を施して１．２＋ｎｍの板材を製造した。前記
の熱間圧延において圧延材の象、速冷却は、圧延材に水
又は７％ソリュブルオイルを直接かけて行った。

斯くの如くして得た各々の板材について引張強さ、耐熱
性並びに導電率を測定した。結果は主な製造条件を併記
して第２表に示した。

第　　　１　　　表 第２表より明らかなように本発明方法品（１〜５）は、
比較方法品（６〜１０）に較べて引張強さ及び導電率の
バラツキ（σ）が小さく、耐熱性が高い値を示している
。

比較方法品は、熱間圧延中圧延材に水又はソリュブルオ
イル等の冷媒をかけなかった為、９５０〜５５０　’Ｃ
の熱間圧延温度範囲の平均冷却速度が０．５℃／ｓｅｃ
未満となり、その為前記バラツキが大きくなり又耐熱性
が低下した。

本実施例では、熱間圧延温度範囲を部分的に冷媒をかけ
て象、冷したが、上記温度範囲内を全域に亘って急冷し
ても差支えない。

尚、本実施例により製造したＮｏｌａ合金の厚さ１．２
ｍｍの冷間圧延上りの板材を、溶体化処理を省略して、
更に０．３画に冷間圧延し、次いでこれに４５０℃１時
間の時効処理を施したところ、引張強さ５９ｋｇ／ｍｍ
”、導電率５４％の、バラツキの小さい特性に優れた条
材料が得られた。

〔効果〕

以上述べたように本発明方法によれば、強度等のバラツ
キが小さく、且つ耐熱性に優れた析出硬化型銅合金を製
造し得るので、工業上顕著な効果を奏する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくともＦｅ及びＰを含有する析出硬化型銅合
   金を熱間加工するに際し、９５０〜５５０℃の温度範囲
   内における熱間加工中の平均冷却速度を０．５℃／ｓｅ
   ｃ以上とすることを特徴とする析出硬化型銅合金の製造
   方法。
2. （２）析出硬化型銅合金が、Ｆｅ０．０５〜３．０ｗｔ
   ％、Ｐ０．００１〜０．５ｗｔ％を含み、Ｚｎ０．００
   ５〜３．０ｗｔ％、Ｓｎ０．０５〜３．０ｗｔ％、Ｍｇ
   ０．００５〜１．０ｗｔ％の少なくとも１種を合計で０
   ．００５〜３．０ｗｔ％含み、残部Ｃｕと不可避不純物
   からなる事を特徴とする請求項１記載の析出硬化型銅合
   金の製造方法。