JPH0754079A

JPH0754079A - 導電性および強度を兼備した銅合金

Info

Publication number: JPH0754079A
Application number: JP26273492A
Authority: JP
Inventors: Hirozo Sugai; 普三菅井; Shigemi Yamane; 茂美山根; Koichi Tejima; 光一手島; Haruka Machitori; 晴香待鳥; Tetsuo Fujiwara; 鉄雄藤原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1992-09-07
Publication date: 1995-02-28
Anticipated expiration: 2011-05-29
Also published as: JP2501275B2

Abstract

(57)【要約】【構成】本発明は、クロム０．０１〜２wt％，ジルコ
ニウム０．００５〜１wt％のいずれか又は双方を選択
し、酸素６０ppm 以下、残部実質的に銅よりなり、析出
物の大きさが５０μｍ以下であり、かつ０．５〜５０μ
ｍの析出物が１００〜１０００００個／mm²存在するこ
とを特徴とする導電性および強度を兼備した銅合金、ま
たは上記銅合金にさらに各種元素を１種または２種以上
添加した銅合金である。【効果】本発明は、導電率および強度を兼備した銅合
金、さらには、強度，導電率，繰返し曲げさらにはメッ
キ性のすべての特性に関して良好な特性を有する銅合金
が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】［発明の目的］

【産業上の利用分野】本発明は、導電性および強度を兼
備した銅合金に関する。

【０００２】

【従来の技術】析出硬化型銅合金は、導電率が高くかつ
強度も高い金属材料であって、各種の製品に用いられて
いる。

【０００３】この種の合金の強度は、溶体化温度を高く
していくほど向上していくものである。しかし、溶体化
温度が９８０℃を越えると合金の結晶粒が粗大化し、加
工時に肌荒れ減少が生じ外観不良を起こす。このような
不良を起こさず、さらに強度の高い材料が要求された。
そして、種々の元素をこれら銅合金に添加したものが試
みられたが、材料の強度と導電率とは相反する特性であ
るので、高導電率にして、かつ一層強度の高い金属材料
はなかなか得られなかった。

【０００４】さらに、近年、銅合金に要求されている特
性として強度および導電率と共に、繰返し曲げさらには
メッキ性のすべての特性に関して良好な特性を有する銅
合金が要求されていた。

【０００５】また、添加元素が活性であると、なかなか
良好な製品が歩留り良くできないという問題もあった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
析出硬化型銅合金においては、高導電率にして、かつ一
層強度の高い金属材料はなかなか得られなかった。

【０００７】さらに、近年、銅合金に要求されている特
性として強度および導電率と共に、繰返し曲げさらには
メッキ性のすべての特性に関して良好な特性を有する銅
合金が要求されていたが、強度，導電率，繰返し曲げさ
らにはメッキ性のすべての特性に関して良好な特性を有
する銅合金は、いまだ得られていないのが現状であっ
た。

【０００８】また、添加元素が活性であると、なかなか
良好な製品が歩留り良くできないという問題もあった。

【０００９】本発明は、上記の点を考慮して、強度，導
電率，繰返し曲げさらにはメッキ性のすべての特性に関
して良好な特性を有し、かつ歩留りの良好な銅合金を提
供するものである。

【００１０】［発明の構成］

【００１１】

【課題を解決するための手段と作用】本発明者らは、析
出硬化型合金に関し研究した結果、Ｃｒ０．０１〜２wt
％，Ｚｒ０．００５〜１wt％のいずれか又は双方を選択
し、Ｏ₂６０ppm 以下、残部実質的に銅よりなり、析出
物の大きさが５０μｍ以下であり、かつ０．５〜５０μ
ｍの析出物が１００〜１０００００個／mm²存在する銅
合金を提供することにより、本発明の目的を達成するこ
とを初めて見出した。

【００１２】さらに、上記合金に下記添加元素の一種ま
たは２種以上を選択含有することにより本発明の目的を
より容易に達成し得ることが分かった。記（wt％）Ｎｉ０．００５〜１０％，Ｓｎ０．００５〜１０％Ｆｅ０．００５〜５％，Ｃｏ０．００５〜５％Ｚｎ０．００５〜１０％，Ｔｉ０．００５〜５％Ｂｅ０．００１〜２％，Ｂ０．００１〜１％Ｍｇ０．００１〜２％，Ｐ０．００１〜１％Ａｇ０．００１〜３％，Ｓｉ０．００１〜５％Ｍｎ０．００１〜１０％，Ｃｄ０．００１〜５％Ａｌ０．００１〜１０％，希土類元素０．００１〜２％Ｇｅ０．００１〜５％，Ｎｂ０．００５〜５％Ｖ０．００１〜５％，Ｈｆ０．００５〜５％Ｍｏ０．００１〜２％，Ｗ０．００１〜２％Ｙ０．００１〜２％，Ｔａ０．００１〜２％Ｇａ０．００１〜５％，Ｓｂ０．００１〜５％また、上記合金にＣａを０．００１〜１wt％を添加する
ことにより、本発明の目的をより容易に達成し得ること
が分かった。

【００１３】以下に、本発明の銅合金の組成に関して説
明する。

【００１４】まずＺｒ，Ｃｒを添加し、分散させること
により、導電性を低下させず強度を向上させることがで
きるが、その量が多すぎると導電性および加工性が低下
し、一方少なすぎると強度および耐熱性が不足する。こ
のため、ＺｒおよびＣｒの量はＣｒ０．０１〜２wt％，
Ｚｒ０．００５〜１wt％とした。

【００１５】また、ＣｒおよびＺｒは非常に活性な金属
であり、酸素との親和力が大きく、溶解の際酸化物を形
成させやすく、またメッキ性も低下させやすい。したが
って、特に製造工程中の歩留りやメッキ性を求める場合
には、Ｃｒ量は０．０１〜０．４wt％，Ｚｒ量は０．０
０５〜０．１wt％の範囲が好ましい。

【００１６】また、ＣｒおよびＺｒ量を減し不活性な他
の元素を添加することにより、強度と導電性を保ちつ
つ、かつ製造しやすい銅合金を提供できる。Ｃｕ−Ｃｒ
合金，Ｃｕ−Ｚｒ合金，Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金では、こ
の順に高温強度が高く、リードピン、リードフレームの
ような高温強度を求められる材料には好適である。

【００１７】次に、添加成分を加えた銅合金について述
べる。

【００１８】本発明者らは、上記Ｃｕ−Ｃｒ合金，Ｃｕ
−Ｚｒ合金，Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金に、要求特性に応じ
下記の元素を１種または２種以上選択添加することによ
り、その複合効果として強度が向上した銅合金を提供で
き、さらに本願発明の目的を達成しやすい銅合金を提供
できる。記Ｎｉ，Ｓｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｂｅ，Ｂ，Ｍ
ｇ，Ｐ，Ａｇ，Ｓｉ，Ｍｎ，Ｃｄ，Ａｌ，希土類元素，
Ｇｅ，Ｎｂ，Ｖ，Ｈｆ，Ｍｏ，Ｗ，Ｙ，Ｔａ，Ｇａ，Ｓ
ｂまた、上記合金のほかにＣａを添加することにより、同
様に本発明の目的を達成しやすい銅合金を提供できる。

【００１９】上記各添加元素について細かく説明すると
下記のようになる。

【００２０】Ｎｉは０．００５〜１０wt％、さらには
０．０５〜５wt％、さらには０．１〜２wt％が好まし
い。これは、Ｎｉを添加することにより強度を向上させ
ることができるが、その量が多すぎると導電性を低下さ
せ、一方少なすぎると添加の効果が得られないためであ
る。

【００２１】Ｓｎは０．００５〜１０wt％、さらには
０．０５〜５wt％、さらには０．１〜２wt％が好まし
い。これは、Ｓｎを添加することにより強度を向上させ
ることができるが、その量が多すぎると導電性を低下さ
せ、一方少なすぎると添加の効果が得られないためであ
る。

【００２２】Ｆｅは０．００５〜５wt％、さらには０．
０１〜１wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好まし
い。これはＦｅを添加することにより強度を向上させる
ことができるが、その量が多すぎると導電性およびはん
だ耐候性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得
られないためである。

【００２３】Ｃｏは０．００５〜５wt％、さらには０．
０１〜１wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好まし
い。これはＣｏを添加することにより強度を向上させる
ことができるが、その量が多すぎると導電性を低下さ
せ、一方少なすぎると添加の効果が得られないためであ
る。

【００２４】Ｚｎは０．００５〜１０wt％、さらには
０．０１〜２wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好
ましい。これはＺｎを添加することにより強度を向上さ
せることができるが、その量が多すぎるとはんだ耐候性
を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得られない
ためである。

【００２５】Ｔｉは０．００５〜５wt％、さらには０．
０５〜１wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好まし
い。これはＴｉを添加することにより強度を向上させ、
結晶粒粗大化防止が可能となるが、その量が多すぎると
導電性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得ら
れないためである。

【００２６】Ｂｅは０．００１〜２wt％、さらには０．
０１〜１wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好まし
い。これはＢｅを添加することにより強度を向上させる
ことができるが、その量が多すぎると価格が増大し、一
方少なすぎると添加の効果が得られないためである。

【００２７】Ｂは０．００１〜１wt％、さらには０．０
１〜０．５wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好ま
しい。これはＢを添加することにより強度を向上させ、
結晶粒粗大化防止が可能となるが、その量が多すぎると
加工性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得ら
れないためである。

【００２８】Ｍｇは０．００１〜２wt％、さらには０．
０１〜０．５wt％、さらには０．０１〜０．１wt％が好
ましい。これはＭｇを添加することにより強度および脱
酸力を向上させることができるが、その量が多すぎると
導電性および加工性が低下し、一方少なすぎると添加の
効果が得られないためである。

【００２９】Ｐは０．００１〜１wt％、さらには０．０
０５〜０．２wt％、さらには０．０１〜０．０５wt％が
好ましい。これはＰを添加することにより強度および脱
酸力を向上させることができるが、その量が多すぎると
導電性およびはんだ耐候性を低下させ、一方少なすぎる
と添加の効果が得られないためである。

【００３０】Ａｇは０．００１〜３wt％、さらには０．
００５〜０．５wt％、さらには０．０１〜０．０５wt％
が好ましい。これはＡｇを添加することにより強度を向
上させることができるが、その量が多すぎると価格が増
大し、一方少なすぎると添加の効果が得られないためで
ある。

【００３１】Ｓｉは０．００１〜５wt％、さらには０．
０１〜０．５wt％、さらには０．０２〜０．５wt％が好
ましい。これはＳｉを添加することにより強度および脱
酸力を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能となるが、そ
の量が多すぎると導電性を低下させ、一方少なすぎると
添加の効果が得られないためである。

【００３２】Ｍｎは０．００１〜１０wt％、さらには
０．０１〜１wt％、さらには０．０２〜０．１wt％が好
ましい。これはＭｎを添加することにより強度および脱
酸力を向上させることができるが、その量が多すぎると
導電性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得ら
れないためである。

【００３３】Ｃｄは０．００１〜５wt％、さらには０．
０１〜０．２wt％、さらには０．０２〜０．１wt％が好
ましい。これはＣｄを添加することにより強度を向上さ
せることができるが、その量が多すぎると価格が増大し
また加工性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が
得られないためである。

【００３４】Ａｌは０．００１〜１０wt％、さらには
０．００５〜１wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が
好ましい。これはＡｌを添加することにより強度および
脱酸力を向上させることができるが、その量が多すぎる
と導電性および加工性を低下させ、一方少なすぎると添
加の効果が得られないためである。

【００３５】希土類元素は０．００１〜２wt％、さらに
は０．０５〜０．５wt％が好ましい。これは希土類元素
を添加することにより強度および脱酸力を向上させるこ
とができるが、その量が多すぎると価格が増大しまた加
工性を低下させ、一方少なすぎると添加の効果が得られ
ないためである。

【００３６】Ｇｅは０．００１〜５wt％、さらには０．
０１〜０．１wt％が好ましい。これはＧｅを添加するこ
とにより強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能とな
るが、その量が多すぎると導電性を低下させ、一方少な
すぎると添加の効果が得られないためである。

【００３７】Ｎｂは０．００５〜５wt％、さらには０．
０１〜０．５wt％、さらには０．１〜０．５wt％が好ま
しい。これはＮｂを添加することにより強度を向上さ
せ、結晶粒粗大化防止が可能となるが、その量が多すぎ
ると導電性および加工性を低下させ、一方少なすぎると
添加の効果が得られないためである。

【００３８】Ｖは０．００５〜５wt％、さらには０．０
１〜０．５wt％、さらには０．１〜０．５wt％が好まし
い。これはＶを添加することにより強度を向上させ、結
晶粒粗大化防止が可能となるが、その量が多すぎると導
電性および加工性を低下させ、一方少なすぎると添加の
効果が得られないためである。

【００３９】Ｈｆは０．００５〜５wt％、さらには０．
０１〜０．５wt％、さらには０．０５〜０．５wt％が好
ましい。これはＨｆを添加することにより強度を向上さ
せ、結晶粒粗大化防止が可能となるが、その量が多すぎ
ると導電性および加工性を低下させ、一方少なすぎると
添加の効果が得られないためである。

【００４０】Ｍｏは０．００１〜２wt％、さらには０．
０５〜０．５wt％が好ましい。これはＭｏを添加するこ
とにより強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能とな
るが、その量が多すぎると価格が増大しまた加工性を低
下させ、一方少なすぎると添加の効果が得られないため
である。

【００４１】Ｗは０．００１〜２wt％、さらには０．０
５〜０．５wt％が好ましい。これはＷを添加することに
より強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能となる
が、その量が多すぎると価格が増大しまた加工性を低下
させ、一方少なすぎると添加の効果が得られないためで
ある。

【００４２】Ｙは０．００１〜２wt％、さらには０．０
５〜０．５wt％が好ましい。これはＹを添加することに
より強度および脱酸力を向上させることができるが、そ
の量が多すぎると価格が増大しまた加工性を低下させ、
一方少なすぎると添加の効果が得られないためである。

【００４３】Ｔａは０．００１〜２wt％、さらには０．
０５〜０．５wt％が好ましい。これはＴａを添加するこ
とにより強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能とな
るが、その量が多すぎると導電性を低下させまた価格が
増大し、一方少なすぎると添加の効果が得られないため
である。

【００４４】Ｇａは０．００１〜５wt％、さらには０．
０１〜０．１wt％が好ましい。これはＧａを添加するこ
とにより強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能とな
るが、その量が多すぎると導電性を低下させ、一方少な
すぎると添加の効果が得られないためである。

【００４５】Ｓｂは０．００１〜５wt％、さらには０．
０１〜０．１wt％が好ましい。これはＳｂを添加するこ
とにより強度を向上させ、結晶粒粗大化防止が可能とな
るが、その量が多すぎると導電性および加工性を低下さ
せ、一方少なすぎると添加の効果が得られないためであ
る。

【００４６】また、Ｃａを添加することにより、脱酸力
および切削性が向上する。しかし、その量があまり多す
ぎると加工性が低下し、一方少なすぎると添加の効果が
得られないため、Ｃａ量は０．００１〜１wt％、さらに
は０．０１〜０．１wt％が好ましい。

【００４７】以上、各添加元素について述べたが、これ
らの元素は銅合金の求められる特性により適宜選択され
ると良い。求められる特性としては、例えばメッキ性，
導電性，折り曲げ性，耐熱性および機械的強度等がある
が、例えばメッキ性および強度が特に重要視される場
合、添加元素としてＭｇ，Ｍｎ，Ｙ，Ｌａ等を選択すれ
ば良く、また折り曲げ性および強度が特に重要視される
場合、Ｎｂ，Ｖ，Ｈｆ，Ａｌ，Ｇｅ，Ｇａ，Ｓｂなどを
選択すれば良い。

【００４８】さらに、本発明の銅合金における酸素量は
６０ppm 以下である。

【００４９】これは、本発明の銅合金が酸素と親和力の
強いＣｒやＺｒを含んでいるので酸化物等の非金属介在
物を生成しやすいからである。この非金属介在物は、表
面欠陥（ハガレ，キズ，フクレ，ワレ等），メッキ性
（例えばＡｇ，Ｎｉ，Ｓｎ，はんだ等のメッキ），繰返
し曲げ性，導電率および強度に悪影響を与える。

【００５０】さらに本発明は、上記組成の銅合金におけ
る析出物の大きさおよび分布を規定することにより、本
発明の目的である強度，導電率，繰返し曲げさらにはメ
ッキ性のすべての特性に関して良好な特性を有する銅合
金を初めて得ることが可能となる。

【００５１】本発明においては、まず析出物の大きさを
５０μｍ以下とした。これは、析出物の大きさが大きす
ぎると折り曲げ性およびエッチング性を低下させるため
である。

【００５２】そして、さらに０．５〜５０μｍの析出物
を１００〜１０００００個／mm²存在させたものであ
る。これは、機械的特性に実質的に影響を与える析出物
の大きさは０．５〜５０μｍであり、その大きさの析出
物が多すぎると折り曲げ性が低下し、一方少なすぎると
強度およびメッキ性が低下するためである。０．５〜５
０μｍの析出物の好ましい存在量は１０００〜２０００
０個／mm²であり、より好ましくは１０００〜１０００
０個／mm²である。

【００５３】なお、本発明でいう析出物の大きさとは、
析出物を顕微鏡で見た際、その析出物を含む最小円の直
径をいう。

【００５４】次に、本発明の銅合金を得るための製造方
法について説明する。図１はその製造法の工程図であ
る。

【００５５】本発明は、鋳造工程，溶体化工程および冷
間加工工程に特徴を有し、他の工程に関しても本発明の
ために種々の工夫がされている。

【００５６】まず、溶解工程について述べる。溶解工程
では本発明の銅合金の組成である酸素量を低下させるこ
とが可能となる。

【００５７】酸素の低下方法としては、下記の６つの方
法がある。 (1) カーボンルツボをまたはマグネシア等のスタンプル
ツボを用いて溶解する場合、溶解素材または溶湯中にカ
ーボンを入れることが好ましい。

【００５８】(2) (1) において用いるカーボンは高純度
（９０％以上の純度）が好ましく、超高純度カーボン
（９５％以上の純度）であればさらに好ましい。

【００５９】(3) リターン材に含まれる酸素親和力の強
い成分元素を積極的に脱酸に利用するために、容易にリ
ターン材を投入するのが好ましい。

【００６０】(4) 母合金に含まれるガス，不純物の混入
を避けるために、溶解素材（銅地金）の溶け落ち後、母
合金を投入し、その後Ｚｒを添加するのが好ましい。

【００６１】(5) 脱酸のための添加と成分元素としての
添加のためにＺｒを複数に分けて投入するのが好まし
い。

【００６２】(6) 溶解素材（銅地金）の溶け落ち後、溶
湯表面を不活性ガスで覆うのが好ましい。

【００６３】以上のような手段で、酸素を低下させるこ
とにより、添加元素の歩留りも向上でき、目的とする特
性が得られる。

【００６４】一方、酸素を低下することにより水素が増
加するが、この水素も低く押さえた方が好ましい。具体
的には１０ppm 以下、さらには５ppm 以下、さらには３
ppmが好ましい。これは熱処理の際、フクレを発生させ
る原因となるためである。

【００６５】以上のように、酸素量，水素量を低下させ
る溶解法を用いることにより、表面欠陥が少なく、メッ
キ性，繰返し曲げ性，導電率および強度が良好な銅合金
が得られ、本発明のＣｒ，Ｚｒ銅合金には非常に有効で
ある。ここで、酸素量は溶解時の酸素量が最終的に得ら
れる合金に反映される。

【００６６】次に、鋳造工程について述べる。本発明の
銅合金は、Ｃｒ，Ｚｒを含んでいるため、インゴット表
面への介在物巻込みやインゴット表面の湯ジワ，割れを
起こしやすい。したがって、鋳造経路（例えばトユ，タ
ンディッシュ，ロート等）や鋳型を不活性ガスでシール
することが好ましい。

【００６７】また、合金中の析出物を小さくすることに
より繰返し曲げ性が向上する。このために、鋳込み速度
は５℃／秒以上，さらには１０℃／秒以上、さらには１
５℃／秒以上が好ましい。そして、この方法としては連
続鋳造の適用が好ましく、経済的にも効果がある。

【００６８】また、Ｃｒ，Ｚｒ，その他添加元素の粗大
晶出を防ぐために、溶湯を急冷することが好ましい。こ
の方法は、鋳造と溶体化処理を同時に行え、加工性の向
上の他に工程の短縮も図ることができる。

【００６９】したがって、この鋳造法はインゴットの湯
ジワ，割れ，介在物巻込みが防止できやすく、また特定
組織を得やすいので本発明の目的の銅合金が得られやす
い。

【００７０】次に、面削加工について述べる。鋳造工程
後、インゴットに表面割れ，湯ジワが生じた場合、それ
を除去する方が最終製品の歩留りを向上でき好ましい。
ただし、湯ジワ等の表面欠陥がなければ、この工程は省
略しても良い。

【００７１】次に、熱間加工について述べる。この工程
は、被加工材を所望の寸法までもっていく工程である
が、熱間加工の最終温度を６００〜８５０℃、好ましく
は７００〜８２０℃、さらに好ましくは７５０〜８００
℃にし、その後急冷することにより熱間加工と溶体化処
理を兼ねることができ、工程の簡略化が可能である。こ
の際、最終温度が高すぎると銅合金の導電性を低下さ
せ、一方低すぎると強度を低下させる。

【００７２】したがって、この工程が溶体化工程を兼ね
る場合、この工程の最終温度を上記の範囲にすることに
より高強度で高導電性の銅合金が得られる。

【００７３】次に、溶体化工程について述べる。本発明
者らは、実験研究した結果、溶体化温度が６００〜８５
０℃、好ましくは７００〜８２０℃、さらに好ましくは
７５０〜８００℃である溶体化処理を用いることによ
り、強度，延性，繰返し曲げ性，導電率が良好な銅合金
を得られることがわかった。

【００７４】また、溶体化の際、冷却速度は速いほど強
度に効果があり、具体的には空冷、さらには水冷が好ま
しい。またこの方法は温度をあまり上げないですむた
め、エネルギー的にも有利である。この溶体化工程は、
鋳造工程または熱間加工工程にも含ませることが可能で
あり、その場合は工程の短縮となる。

【００７５】次に、冷間加工工程について述べる。本発
明では、この工程を取り入れることにより一層強度が高
く、繰返し曲げ性が良好な銅合金が得られる。

【００７６】加工率は大きいほうが好ましく、具体的に
は７０〜９９％、さらには８０〜９５％、さらには８５
〜９０％が好ましい。この冷間加工は、銅合金に加工硬
化および析出物微細化を行わせ、強度，繰返し曲げ性を
向上させることができるが、加工率が高すぎると延性が
低下し、一方低すぎると強度が出ない。

【００７７】次に、時効処理について述べる。この工程
は、前の冷間加工工程と組み合わせて３００〜５００
℃、好ましくは３５０〜５００℃、さらに好ましくは４
００〜４５０℃の温度で時効することにより、銅合金に
強度，導電性および靭性を与えることができる。この
際、温度が高すぎると軟化し、一方低すぎると歪が除去
されず、繰返し曲げ性が低下する。

【００７８】したがって、この冷間加工工程および時効
処理工程では、加工率，時効温度を制御することによ
り、強度，繰返し曲げ，延性およびエッチング性に好ま
しい組織を得ることができる。したがって、本発明の銅
合金を以上の方法を用いることにより、一層高強度にし
て、高導電性の特性を有し、かつ歩留りが良好な銅合金
を提供できる。

【００７９】以上のように、本発明の合金を採用するこ
とにより、強度，導電率，繰返し曲げさらにはメッキ性
のすべての特性に関して良好な特性を有し、かつ歩留り
の良好な銅合金を提供することができる。

【００８０】そして、これらの特性が求められる製品と
しては、例えばリードフレーム，リードピン，高強度導
電線，鋳造用鋳型，連鋳用鋳型，非晶質合金製造用ロー
ル，抵抗溶接用電極，熱交換器用部品（フィン，パイ
プ，隔壁等），電池缶，装飾部品，バイメタル，ガラス
成形用部材，真空容器，溶接トーチ，リード線などがあ
る。

【００８１】以上述べてきた好ましい成分，製法，組
織，用途の代表例を表１に示す。

【００８２】第１表において、特性および組織の欄にお
ける◎，○，△の定義は以下の通りである。記導電性：◎ 導電率８５％以上 ○ 導電率７５％以上、８５％未満 △ 導電率６５％以上、７５％未満強度：◎ 硬度１５０Hv以上 ○ 硬度１４０Hv以上、１５０Hv未満 △ 硬度１２０Hv以上、１４０Hv未満耐熱性：◎ ５００℃以上 ○ ４００℃以上、５００℃未満 △ ３００℃以上、４００℃未満繰返し：◎ ５回以上曲げ性 ○ ４回 △ ３回メッキ性：Ａｇ，ＡｕメッキおよびＰｂ−Ｓｎはんだ付
けはんだ性が簡単な前処理（酸洗い）だけで ◎ 容易 ○ 可能 △ 困難組織：析出物の平均粒径 ◎ ０．５μｍ以上、５μｍ未満 ○ ５μｍ以上、１０μｍ未満 △ １０μｍ以上、５０μｍ未満ここで、繰返し曲げ性を測定する方法として、図２に示
すようにチャック等の固定治具２により支持された試料
１（厚さ０．２５mm，幅０．５mm，長さ２０mm）を加重
３（１／２ポンド）加えた状態で点線で示すように固定
治具により９０°曲げる。この曲げを繰返し行い、破断
までの回数を繰返し曲げ回数（特性）とする。

【００８３】

【表１】なお、Ｃｒが０．３〜０．７wt％でＺｒが０．１wt％未
満のＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金、およびＣｒが０．３wt％未
満でＺｒが０．１〜０．５wt％のＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金
に関しても同様に好ましい特性，組織が得られた。

【００８４】

【実施例】第２表に示す組成のインゴットを作成し、こ
れらのインゴットを約７５０℃で溶体化処理を行い、次
に加工率約８５％の冷間加工を施し、さらに約４５０℃
で時効処理を行って試料１〜２２を得た。そして、各試
料をそれぞれ５個づつ特性を調査し、その結果を第３表
に示した。

【００８５】また、比較のため、本発明とは組成範囲，
組織あるいは製造方法が異なる試料２３〜３３を実施例
と同様に調査し、その結果を第３表に明記した。

【００８６】ここで、組織における析出物の分布とは
０．５〜５０μｍの析出物の平均個数であり、その単位
は個／mm²である。また、特性の欄における○，×，△
の定義は以下の通りである。

【００８７】記強度：○ 硬度１４０Hv以上 △ 硬度１２０Hv以上、１４０Hv未満 × 硬度１２０Hv未満導電性：○ 導電率７５％以上 △ 導電率６５％以上、７５％未満 × 導電率６５％未満繰返し：○ ４回以上曲げ △ ３回 × ３回未満メッキ性：１０μｍのＡｇメッキを施した試料を約４５
０℃で１分間加熱を行った場合のメッキふくれが ○ ０個 △ ０．５mm未満のメッキふくれ有り × ０．５mm以上のメッキふくれ有り総合評価：○ 使用可能なもの × 使用不可能なもの

【００８８】

【表２】

【００８９】

【表３】以上表２および表３より明らかなように、本発明の銅合
金（No. １〜２２）は強度，導電率，繰返し曲げさらに
はメッキ性の全ての特性において△以上、総合評価で○
という優れた特性を有している。これに対し、比較例の
銅合金（No. ２３〜３３）はいずれかの特性において×
を有し、このため総合評価で×であり、本発明で意図す
る銅合金としては不適である。

【００９０】

【発明の効果】本発明は、導電率および強度を兼備した
銅合金、さらには、強度，導電率，繰返し曲げさらには
メッキ性のすべての特性に関して良好な特性を有する銅
合金が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の銅合金の製造工程図である。

【図２】繰返し曲げの測定方法を示す構成図である。

【符号の説明】

１試料２固定治具３荷重

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者待鳥晴香東京都港区虎ノ門１−26−５株式会社東芝港分室内 (72)発明者藤原鉄雄神奈川県川崎市幸区小向東芝町１番地株式会社東芝総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】クロム０．０１〜２wt％，ジルコニウム
０．００５〜１wt％のいずれか又は双方を選択し、酸素
６０ppm 以下、残部実質的に銅よりなり、析出物の大き
さが５０μｍ以下であり、かつ０．５〜５０μｍの析出
物が１００〜１０００００個／mm²存在することを特徴
とする導電性および強度を兼備した銅合金。
【請求項２】クロム０．０１〜２wt％，ジルコニウム
０．００５〜１wt％のいずれか又は双方を選択し、さら
に下記元素のいずれか１種または２種以上を選択含有
し、酸素６０ppm 以下、残部実質的に銅よりなり、析出
物の大きさが５０μｍ以下であり、かつ０．５〜５０μ
ｍの析出物が１００〜１０００００個／mm²存在するこ
とを特徴とする導電性および強度を兼備した銅合金。記（wt％）Ｎｉ０．００５〜１０％，Ｓｎ０．００５〜１０％Ｆｅ０．００５〜５％，Ｃｏ０．００５〜５％Ｚｎ０．００５〜１０％，Ｔｉ０．００５〜５％Ｂｅ０．００１〜２％，Ｂ０．００１〜１％Ｍｇ０．００１〜２％，Ｐ０．００１〜１％Ａｇ０．００１〜３％，Ｓｉ０．００１〜５％Ｍｎ０．００１〜１０％，Ｃｄ０．００１〜５％Ａｌ０．００１〜１０％，希土類元素０．００１〜２％Ｇｅ０．００１〜５％，Ｎｂ０．００５〜５％Ｖ０．００１〜５％，Ｈｆ０．００５〜５％Ｍｏ０．００１〜２％，Ｗ０．００１〜２％Ｙ０．００１〜２％，Ｔａ０．００１〜２％Ｇａ０．００１〜５％，Ｓｂ０．００１〜５％
【請求項３】クロム０．０１〜２wt％，ジルコニウム
０．００５〜１wt％のいずれか又は双方を選択し、さら
にＣａを０．００１〜１wt％を含有し、酸素６０ppm 以
下、残部実質的に銅よりなり、析出物の大きさが５０μ
ｍ以下であり、かつ０．５〜５０μｍの析出物が１００
〜１０００００個／mm²存在することを特徴とする導電
性および強度を兼備した銅合金。