JPH04136142A - 時効硬化性銅合金の製造方法 - Google Patents
時効硬化性銅合金の製造方法Info
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- JPH04136142A JPH04136142A JP25589790A JP25589790A JPH04136142A JP H04136142 A JPH04136142 A JP H04136142A JP 25589790 A JP25589790 A JP 25589790A JP 25589790 A JP25589790 A JP 25589790A JP H04136142 A JPH04136142 A JP H04136142A
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- Conductive Materials (AREA)
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。
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）
本発明は電子部品等の材料として使用される強度、導電
性、耐応力緩和特性を兼ね備えた時効硬化性銅合金の製
造方法に関するものである。
性、耐応力緩和特性を兼ね備えた時効硬化性銅合金の製
造方法に関するものである。
（従来の技術）
Ｃｕ−Ｂｅ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−５ｎ系合金、Ｃｕ−Ｔ
ｉ系合金などの時効硬化性銅合金は、時効硬化処理を施
すことにより優れた強度と導電性が得られるため、従来
より高強度ばね材や高強度導電材料などとして広く使用
されている。
ｉ系合金などの時効硬化性銅合金は、時効硬化処理を施
すことにより優れた強度と導電性が得られるため、従来
より高強度ばね材や高強度導電材料などとして広く使用
されている。
ところでこれらの時効硬化性銅合金を電子部品等として
使用する場合には、長時間にわたり一定の接触圧を維持
することが求められるのであるが、通電による発熱等に
よる使用環境温度の上昇によって拘束状態にある固体中
の応力が経時的に減少する応力緩和現象が生し、接触圧
が次第に低下するという問題があった。
使用する場合には、長時間にわたり一定の接触圧を維持
することが求められるのであるが、通電による発熱等に
よる使用環境温度の上昇によって拘束状態にある固体中
の応力が経時的に減少する応力緩和現象が生し、接触圧
が次第に低下するという問題があった。
（発明が解決しようとする課題）
本発明はこのような従来の問題点を解消して、時効硬化
性銅合金の応力緩和現象を防止することにより、優れた
強度や導電性を低下させることなく使用温度域での耐応
力緩和特性を一層向上させることができる時効硬化性銅
合金の製造方法を提供するためになされたものである。
性銅合金の応力緩和現象を防止することにより、優れた
強度や導電性を低下させることなく使用温度域での耐応
力緩和特性を一層向上させることができる時効硬化性銅
合金の製造方法を提供するためになされたものである。
（課題を解決するための手段）
上記の課題を解決するためになされた本発明は、時効硬
化性の組成を持つ銅合金番こその組成りこ通した温度で
溶体化処理および時効硬化処理を行ったのち、下限を１
００℃とし上限を上記の時効硬化処理の温度よりも５０
℃低い温度とした範囲内の温度で１０分間以上の熱処理
を行うことを特徴とするものである。
化性の組成を持つ銅合金番こその組成りこ通した温度で
溶体化処理および時効硬化処理を行ったのち、下限を１
００℃とし上限を上記の時効硬化処理の温度よりも５０
℃低い温度とした範囲内の温度で１０分間以上の熱処理
を行うことを特徴とするものである。
このように本発明においては、時効硬化処理が行われた
後の時効硬化性銅合金に対して、その時効硬化処理温度
より５０゛Ｃ以上低く、かつ１００℃よりは高い温度で
再度熱処理が行われる。ｕｋ述する実施例のデータにも
示されるように、これにより耐応力緩和特性の著しい向
上が認められる。その理由は完全には解明されていない
が、本発明者の推定によれば、上記の温度域にて熱処理
を行うことにより時効硬化性銅合金中に固溶している添
加元素が活性化され、これが金属組織中の転位のまわり
に集まって転位を固着することにより応力緩和が防止さ
れるものと考えられる。
後の時効硬化性銅合金に対して、その時効硬化処理温度
より５０゛Ｃ以上低く、かつ１００℃よりは高い温度で
再度熱処理が行われる。ｕｋ述する実施例のデータにも
示されるように、これにより耐応力緩和特性の著しい向
上が認められる。その理由は完全には解明されていない
が、本発明者の推定によれば、上記の温度域にて熱処理
を行うことにより時効硬化性銅合金中に固溶している添
加元素が活性化され、これが金属組織中の転位のまわり
に集まって転位を固着することにより応力緩和が防止さ
れるものと考えられる。
本発明においてこの熱処理温度の下限を１００℃とした
のは、１００℃よりも低温では固溶状態にある溶質原子
を転位が固着されるようムこ拡散させることができず、
目的とする耐応力緩和特性の向上が得られないからであ
る。また熱処理温度の上限を時効硬化処理の温度よりも
５０℃低い温度としたのは、これよりも高温では銅合金
の時効硬化現象を大きく追加進行させてしまい、強度、
導電性等の材料の基本的な性質を変化さゼるおそれがあ
るためである。
のは、１００℃よりも低温では固溶状態にある溶質原子
を転位が固着されるようムこ拡散させることができず、
目的とする耐応力緩和特性の向上が得られないからであ
る。また熱処理温度の上限を時効硬化処理の温度よりも
５０℃低い温度としたのは、これよりも高温では銅合金
の時効硬化現象を大きく追加進行させてしまい、強度、
導電性等の材料の基本的な性質を変化さゼるおそれがあ
るためである。
なお、時効硬化性銅合金に対して行われる溶体化処理お
よび時効硬化処理は当然にその組成に適した温度で行わ
れるため、本発明による熱処理温度も組成によって変わ
ることとなる。例えば、銅合金が重量％でＢｅ Ｏ，２
〜２．０％と、Ｃｏ、 Ｎｉ、 ＡＩ、Ｍｇ、 Ｚｎ、
Ｚｒ、 ｐｂのグループから選択された一種以上の添
加元素を合計で０．２〜３．０％含有し、残部が実質的
にＣｕからなる組成のへリリウム銅合金である場合には
、溶体化処理を７５０〜１０２０’ｃ、時効硬化処理を
２６０〜５００℃で行う。また銅合金が重置％でＮｉ８
〜２２％とＳｎ ４．５〜７％とを含有し、残部が実質
的にＣｕからなる組成のニッケルスズ銅合金である場合
には、溶体化処理を６６０〜９００℃１時効硬化処理を
３２０〜５０Ｄ℃で行う。さらに銅合金が重量％でＴｉ
３〜５％を含有し、残部が実質的にＣｕからなる組成の
チタン銅合金である場合には溶体化処理を８５０〜９０
０”Ｃ１時効硬化処理を３８０〜５００℃で行う。この
ように、時効硬化性銅合金の組成によって時効硬化処理
温度は変化し、それに応して本発明による熱処理温度も
変わることとなるカベその具体例は後述する実施例に示
されるとおりである。
よび時効硬化処理は当然にその組成に適した温度で行わ
れるため、本発明による熱処理温度も組成によって変わ
ることとなる。例えば、銅合金が重量％でＢｅ Ｏ，２
〜２．０％と、Ｃｏ、 Ｎｉ、 ＡＩ、Ｍｇ、 Ｚｎ、
Ｚｒ、 ｐｂのグループから選択された一種以上の添
加元素を合計で０．２〜３．０％含有し、残部が実質的
にＣｕからなる組成のへリリウム銅合金である場合には
、溶体化処理を７５０〜１０２０’ｃ、時効硬化処理を
２６０〜５００℃で行う。また銅合金が重置％でＮｉ８
〜２２％とＳｎ ４．５〜７％とを含有し、残部が実質
的にＣｕからなる組成のニッケルスズ銅合金である場合
には、溶体化処理を６６０〜９００℃１時効硬化処理を
３２０〜５０Ｄ℃で行う。さらに銅合金が重量％でＴｉ
３〜５％を含有し、残部が実質的にＣｕからなる組成の
チタン銅合金である場合には溶体化処理を８５０〜９０
０”Ｃ１時効硬化処理を３８０〜５００℃で行う。この
ように、時効硬化性銅合金の組成によって時効硬化処理
温度は変化し、それに応して本発明による熱処理温度も
変わることとなるカベその具体例は後述する実施例に示
されるとおりである。
本発明の熱処理は上記の温度範囲内で１０分間以上行わ
れる。これよりも短い時間では目的とする耐応力緩和特
性の向上が得られない。しかし３時間を越える熱処理は
不経済であり、かつ効果の向上が少ないので工業的には
不向きである。
れる。これよりも短い時間では目的とする耐応力緩和特
性の向上が得られない。しかし３時間を越える熱処理は
不経済であり、かつ効果の向上が少ないので工業的には
不向きである。
以下に本発明の実施例を示すが、ここで用いられる耐応
力緩和特性の指標としては、恒温環境下で試験片に一定
拘束値まで荷重を掛けることにより初期応力を与え、そ
のままの状態で保持して所定時間経過後の残存窓ツノを
測定し、初期応力に対する残存応力の比（残存応力／初
期応力）を用いるものとする。
力緩和特性の指標としては、恒温環境下で試験片に一定
拘束値まで荷重を掛けることにより初期応力を与え、そ
のままの状態で保持して所定時間経過後の残存窓ツノを
測定し、初期応力に対する残存応力の比（残存応力／初
期応力）を用いるものとする。
（実施例）
実施例１−ベリリウム銅合金
重量％で、Ｂｅ １．８５％、Ｃｏ ０．２５％、残部
が実質的にＣｕからなる時効硬化性の組成を持つベリリ
ウム銅合金板（厚さ０．４ｍｍ）に、８２０℃にて１分
間の溶体化処理を施した後、平行部長さ２０ｍ、輻１０
ｍｍの肩付試験片を圧延方向に切出し、３１５℃にて２
．５時間の時効硬化処理を行った。これを試料Ａとし、
これに更に２００℃で２時間の熱処理を行ったものを試
料Ｂとした。
が実質的にＣｕからなる時効硬化性の組成を持つベリリ
ウム銅合金板（厚さ０．４ｍｍ）に、８２０℃にて１分
間の溶体化処理を施した後、平行部長さ２０ｍ、輻１０
ｍｍの肩付試験片を圧延方向に切出し、３１５℃にて２
．５時間の時効硬化処理を行った。これを試料Ａとし、
これに更に２００℃で２時間の熱処理を行ったものを試
料Ｂとした。
これらの試料Ａ、Ｂに高温引張試験機を用いて２００℃
の高温下において初期応力４０Ｋｇｆ／鵬２を加え、１
００時間までの応力緩和試験を行った。この結果を第１
図に示す。
の高温下において初期応力４０Ｋｇｆ／鵬２を加え、１
００時間までの応力緩和試験を行った。この結果を第１
図に示す。
第１図から明らかなように、従来の時効硬化処理のみを
施した試料Ａは数分間を経過すると残存応力が大きく低
下し始め、１００時間保持後には残存応力は７０％以下
まで低下してしまう。これに対して本発明の方法により
製造された試料Ｂは、１００時間保持後にも残存応力は
初期応力の９０％以上のレヘルにある。
施した試料Ａは数分間を経過すると残存応力が大きく低
下し始め、１００時間保持後には残存応力は７０％以下
まで低下してしまう。これに対して本発明の方法により
製造された試料Ｂは、１００時間保持後にも残存応力は
初期応力の９０％以上のレヘルにある。
このように本発明による時効硬化処理後の熱処理により
、ヘリリウム銅合金の耐応力緩和特性が大きく改善され
たことが分かる。また試料Ｂについて導電性を測定した
が、試料Ａとの間に有意差は認められなかった。
、ヘリリウム銅合金の耐応力緩和特性が大きく改善され
たことが分かる。また試料Ｂについて導電性を測定した
が、試料Ａとの間に有意差は認められなかった。
実施例２−低ベリリウム銅合金
重量％で、Ｂｅ Ｏ，３％、Ｎｉ ２％、ＡＩ ０．５
％、残部が実質的にＣｕからなる時効硬化性の組成を持
つ低ベリリウム銅合金板（厚さ０．４ｍ）に、９４０℃
にて１分間の溶体化処理を施した後、実施例１と同一サ
イズの肩付試験片を圧延方向に切出し、４５０℃にて２
時間の時効硬化処理を行った。これを試料Ｃとし、これ
に更に１２０℃で３時間の熱処理を行ったものを試料り
とした。
％、残部が実質的にＣｕからなる時効硬化性の組成を持
つ低ベリリウム銅合金板（厚さ０．４ｍ）に、９４０℃
にて１分間の溶体化処理を施した後、実施例１と同一サ
イズの肩付試験片を圧延方向に切出し、４５０℃にて２
時間の時効硬化処理を行った。これを試料Ｃとし、これ
に更に１２０℃で３時間の熱処理を行ったものを試料り
とした。
これらの試料Ｃ，Ｄに高温引張試験機を用いて２００℃
の高温下において初期応力４０Ｋｇｆ／ｍｍ”を加え、
１００時間までの応力緩和試験を行った。この結果を第
２図に示す。
の高温下において初期応力４０Ｋｇｆ／ｍｍ”を加え、
１００時間までの応力緩和試験を行った。この結果を第
２図に示す。
第２図から明らかなように、この低ベリリウム銅合金に
ついても本発明による時効硬化処理後の熱処理により耐
応力緩和特性が大きく改善されたことが分かる。また試
料りの導電性は試料Ｃと同一であった。
ついても本発明による時効硬化処理後の熱処理により耐
応力緩和特性が大きく改善されたことが分かる。また試
料りの導電性は試料Ｃと同一であった。
実施例３−銅ニツケルスズ合金
重量％でＮｉ９％、Ｓｎ６％、残部が実質的にＣｕから
なる厚さ０．４錘の時効硬化性の銅ニツケルスズ合金板
に、８２０℃にて１分間の溶体化処理を施した後、゛実
施例１と同一サイズの肩付試験片を圧延方向に切出し、
３７５ ℃で２時間の時効硬化処理を施して試料Ｅとし
た。またこれに更に２５０℃で１時間の熱処理を行った
ものを試料Ｆとした。
なる厚さ０．４錘の時効硬化性の銅ニツケルスズ合金板
に、８２０℃にて１分間の溶体化処理を施した後、゛実
施例１と同一サイズの肩付試験片を圧延方向に切出し、
３７５ ℃で２時間の時効硬化処理を施して試料Ｅとし
た。またこれに更に２５０℃で１時間の熱処理を行った
ものを試料Ｆとした。
これらの試料Ｅ、Ｆについて実施例１と同様に応力緩和
試験を行った結果を第３図に示した。
試験を行った結果を第３図に示した。
第３閏から明らかなように、この銅ニツケルスズ合金に
ついても本発明による時効硬化処理後の熱処理により耐
応力緩和特性が大きく改善されたことが分かる。また試
料Ｆの導電性は試料Ｅと同一であった。
ついても本発明による時効硬化処理後の熱処理により耐
応力緩和特性が大きく改善されたことが分かる。また試
料Ｆの導電性は試料Ｅと同一であった。
実施例４−チタン銅合金
重量％で、Ｔｉ４．５％を含有し、残部が実質的にＣｕ
からなる厚さ０．４ｍｍの時効硬化性のヂタン銅合金板
に８７５“Ｃで４分間の溶体化処理を施した後、実施例
１と同一サイズの肩付試験片を圧延方向に切出し、４５
０℃にて２０分間の時効硬化処理を施して試料Ｇとした
。またこれに更に３００℃で２時間の熱処理を行ったも
のを試料Ｈとした。
からなる厚さ０．４ｍｍの時効硬化性のヂタン銅合金板
に８７５“Ｃで４分間の溶体化処理を施した後、実施例
１と同一サイズの肩付試験片を圧延方向に切出し、４５
０℃にて２０分間の時効硬化処理を施して試料Ｇとした
。またこれに更に３００℃で２時間の熱処理を行ったも
のを試料Ｈとした。
これらの試料Ｇ、Ｈについて実施例１と同様に応力緩和
試験を行った結果を第４図に示したが、このチタン銅合
金についても本発明による時効硬化処理後の熱処理によ
り耐応力緩和特性が大きく改善されたことが確認できる
。
試験を行った結果を第４図に示したが、このチタン銅合
金についても本発明による時効硬化処理後の熱処理によ
り耐応力緩和特性が大きく改善されたことが確認できる
。
（発明の効果）
以上に説明したように、本発明によれば時効硬化処理後
の銅合金に更に特定の温度範囲域において再度熱処理を
施すことによって応力緩和現象を食い止めることが可能
であり、時効硬化処理によって得られた強度及び導電性
を…なうことなく耐応力緩和特性を大幅に向上させ、電
子部品等として使用した場合における長時間にわたる接
触圧の維持に効果がある。よって本発明は従来の問題点
を解消した時効硬化性銅合金の製造方法として、産業の
発展に寄与するところは極めて大きいものである。
の銅合金に更に特定の温度範囲域において再度熱処理を
施すことによって応力緩和現象を食い止めることが可能
であり、時効硬化処理によって得られた強度及び導電性
を…なうことなく耐応力緩和特性を大幅に向上させ、電
子部品等として使用した場合における長時間にわたる接
触圧の維持に効果がある。よって本発明は従来の問題点
を解消した時効硬化性銅合金の製造方法として、産業の
発展に寄与するところは極めて大きいものである。
図面はいずれも応力緩和試験の結果を示すグラフであり
、第１図は第１の実施例の結果を、第２図は第２の実施
例の結果を、第３図は第３の実施例の結果を、第４図は
第４の実施例の結果を示すものである。
、第１図は第１の実施例の結果を、第２図は第２の実施
例の結果を、第３図は第３の実施例の結果を、第４図は
第４の実施例の結果を示すものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、時効硬化性の組成を持つ銅合金にその組成に適した
温度で溶体化処理および時効硬化処理を行ったのち、下
限を１００℃とし上限を上記の時効硬化処理の温度より
も５０℃低い温度とした範囲内の温度で１０分間以上の
熱処理を行うことを特徴とする時効硬化性銅合金の製造
方法。 ２、銅合金が、重量％でＢｅ０．２〜２．０％と、Ｃｏ
、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｚｒ、ｐｂのグループから
選択された一種以上の添加元素を合計で０．２〜３．０
％含有し、残部が実質的にＣｕからなる組成の銅合金で
あり、溶体化処理を７５０〜１０２０℃、時効硬化処理
を２６０〜５００℃で行う請求項１記載の時効硬化性銅
合金の製造方法。 ３、銅合金が、重量％でＮｉ８〜２２％とＳｎ４．５〜
７％とを含有し、残部が実質的にＣｕからなる組成の銅
合金であり、溶体化処理を６６０〜９００℃、時効硬化
処理を３２０〜５００℃で行う請求項１記載の時効硬化
性銅合金の製造方法。 ４、銅合金が、重量％でＴｉ３〜５％を含有し、残部が
実質的にＣｕからなる組成の銅合金であり、溶体化処理
を８５０〜９００℃、時効硬化処理を３８０〜５００℃
で行う請求項１記載の時効硬化性銅合金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25589790A JPH04136142A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 時効硬化性銅合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25589790A JPH04136142A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 時効硬化性銅合金の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04136142A true JPH04136142A (ja) | 1992-05-11 |
Family
ID=17285091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25589790A Pending JPH04136142A (ja) | 1990-09-25 | 1990-09-25 | 時効硬化性銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04136142A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001068928A1 (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-20 | Brush Wellman, Inc. | Improved crimpable electrical connector |
| JP2011195881A (ja) * | 2010-03-19 | 2011-10-06 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 強度、導電率及び曲げ加工性に優れたチタン銅及びその製造方法 |
| JP2011202218A (ja) * | 2010-03-25 | 2011-10-13 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | 高強度チタン銅板及びその製造方法 |
Citations (5)
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