JPH1180863A - 耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合金 - Google Patents
耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合金Info
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- JPH1180863A JPH1180863A JP26486097A JP26486097A JPH1180863A JP H1180863 A JPH1180863 A JP H1180863A JP 26486097 A JP26486097 A JP 26486097A JP 26486097 A JP26486097 A JP 26486097A JP H1180863 A JPH1180863 A JP H1180863A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＭｇとＳｎを共添した電気・電子部品用銅合
金の耐応力緩和特性及びばね性を向上させる。 【解決手段】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％と、必要に応じてＺｎ：０．１〜
３．０ｗｔ％を含む銅合金において、導電率が３５％Ｉ
ＡＣＳ以上、８５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記式で計算
される値（％ＩＡＣＳ）以下を満足するようにする。た
だし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、それぞれＭ
ｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗｔ％を意味する。 【数１】
金の耐応力緩和特性及びばね性を向上させる。 【解決手段】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％と、必要に応じてＺｎ：０．１〜
３．０ｗｔ％を含む銅合金において、導電率が３５％Ｉ
ＡＣＳ以上、８５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記式で計算
される値（％ＩＡＣＳ）以下を満足するようにする。た
だし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、それぞれＭ
ｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗｔ％を意味する。 【数１】
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端子、コネクタ、
リレー、スイッチ、リードフレームなどの電気・電子部
品に使用される耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合
金に関するものである。
リレー、スイッチ、リードフレームなどの電気・電子部
品に使用される耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合
金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】端子、コネクタ、リレー、スイッチ、リ
ードフレームなどの電気・電子部品に関しては信頼性向
上の要求が強く、これらに使用される材料として、引張
強さ、導電率、曲げ加工性などの基本特性についてはも
ちろんのこと、耐応力緩和特性及びばね性などについて
も特性向上の要求が強くなっている。Ｍｇ、Ｓｎを含む
銅合金は上記の基本特性に優れ、あるいはさらに対応力
緩和特性やばね性などの信頼性が良好なことから、電気
・電子部品用銅合金として広く使用されている。また、
このような観点でＭｇ及びＳｎを共添した電気・電子部
品用銅合金が、例えば特開昭６４−４４４５号公報や、
特開平５−５９４６７号公報、特開平５−３１１２８８
号公報等に開示されている。
ードフレームなどの電気・電子部品に関しては信頼性向
上の要求が強く、これらに使用される材料として、引張
強さ、導電率、曲げ加工性などの基本特性についてはも
ちろんのこと、耐応力緩和特性及びばね性などについて
も特性向上の要求が強くなっている。Ｍｇ、Ｓｎを含む
銅合金は上記の基本特性に優れ、あるいはさらに対応力
緩和特性やばね性などの信頼性が良好なことから、電気
・電子部品用銅合金として広く使用されている。また、
このような観点でＭｇ及びＳｎを共添した電気・電子部
品用銅合金が、例えば特開昭６４−４４４５号公報や、
特開平５−５９４６７号公報、特開平５−３１１２８８
号公報等に開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記公報のうち特開平
５−５９４６７号公報及び特開平５−３１１２８８号公
報は、Ｍｇ及びＳｎを含有する銅合金のＳ及びＯをそれ
ぞれ０．００１５％以下に規制することにより、その応
力緩和特性をさらに改善するというものであるが、Ｓ、
Ｏをこのような臨界値以下に規制しなくてはならないと
いう制約がある。そのため、Ｓに関してはリターンスク
ラップの使用量が制限される、Ｏに関しては溶解・鋳造
の際の雰囲気制御の設備や操業コストがかかる等の問題
がある。本発明は、Ｍｇ及びＳｎを含む電気電子部品用
銅合金において、このようなＳ、Ｏの含有量についての
制約なしに、この合金の耐応力緩和特性及びばね性を向
上させようというものである。
５−５９４６７号公報及び特開平５−３１１２８８号公
報は、Ｍｇ及びＳｎを含有する銅合金のＳ及びＯをそれ
ぞれ０．００１５％以下に規制することにより、その応
力緩和特性をさらに改善するというものであるが、Ｓ、
Ｏをこのような臨界値以下に規制しなくてはならないと
いう制約がある。そのため、Ｓに関してはリターンスク
ラップの使用量が制限される、Ｏに関しては溶解・鋳造
の際の雰囲気制御の設備や操業コストがかかる等の問題
がある。本発明は、Ｍｇ及びＳｎを含む電気電子部品用
銅合金において、このようなＳ、Ｏの含有量についての
制約なしに、この合金の耐応力緩和特性及びばね性を向
上させようというものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、ＭｇとＳ
ｎを共添した銅合金において、焼鈍条件によってはＭｇ
とＳｎの化合物の形成が促進される現象が起こり、この
Ｍｇ／Ｓｎ化合物が多く形成されたとき耐応力緩和特性
及びばね性が十分向上せず、逆にこのＭｇ／Ｓｎ化合物
の形成のレベルを適当に抑えたとき、耐応力緩和特性及
びばね性が向上し、しかも、これらのことがＳ、Ｏの含
有量に依存しないことを見いだした。そして、Ｍｇ／Ｓ
ｎ化合物が形成されると、これが導電率の向上として表
れることから、導電率を指標としてＭｇ／Ｓｎ化合物の
形成のレベルを制御することにより、ＭｇとＳｎを共添
した合金の耐応力緩和特性及びばね性を向上させ得るこ
とに想到し、本発明を完成した。
ｎを共添した銅合金において、焼鈍条件によってはＭｇ
とＳｎの化合物の形成が促進される現象が起こり、この
Ｍｇ／Ｓｎ化合物が多く形成されたとき耐応力緩和特性
及びばね性が十分向上せず、逆にこのＭｇ／Ｓｎ化合物
の形成のレベルを適当に抑えたとき、耐応力緩和特性及
びばね性が向上し、しかも、これらのことがＳ、Ｏの含
有量に依存しないことを見いだした。そして、Ｍｇ／Ｓ
ｎ化合物が形成されると、これが導電率の向上として表
れることから、導電率を指標としてＭｇ／Ｓｎ化合物の
形成のレベルを制御することにより、ＭｇとＳｎを共添
した合金の耐応力緩和特性及びばね性を向上させ得るこ
とに想到し、本発明を完成した。
【０００５】本発明に係わる耐応力緩和特性及びばね性
が優れた銅合金は、Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓ
ｎ：０．１〜２．４ｗｔ％と、必要に応じてＺｎ：０．
１〜３．０ｗｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避不純物か
らなる銅合金において、導電率が３５％ＩＡＣＳ以上、
８５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記（１）式又は（２）式
で計算される値（％ＩＡＣＳ）以下であることを特徴と
する。導電率の上限は好ましくは６０％ＩＡＣＳ以下で
ある。ただし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、それ
ぞれＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗｔ％を意味し、（１）式はＺ
ｎを含まない場合、（２）式はＺｎを含む場合に適用さ
れる。
が優れた銅合金は、Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓ
ｎ：０．１〜２．４ｗｔ％と、必要に応じてＺｎ：０．
１〜３．０ｗｔ％を含み、残部Ｃｕ及び不可避不純物か
らなる銅合金において、導電率が３５％ＩＡＣＳ以上、
８５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記（１）式又は（２）式
で計算される値（％ＩＡＣＳ）以下であることを特徴と
する。導電率の上限は好ましくは６０％ＩＡＣＳ以下で
ある。ただし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、それ
ぞれＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗｔ％を意味し、（１）式はＺ
ｎを含まない場合、（２）式はＺｎを含む場合に適用さ
れる。
【数５】
【数６】
【０００６】また上記成分に加えて、Ｐ：０．００１〜
０．１ｗｔ％を含有し、かつＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏのうち１
種または２種以上を総量で０．０１〜０．３ｗｔ％含有
することができる。
０．１ｗｔ％を含有し、かつＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏのうち１
種または２種以上を総量で０．０１〜０．３ｗｔ％含有
することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る銅合金の成分
及び導電率を上記のように規定した理由を説明する。 （Ｍｇ）Ｍｇは、Ｓｎとともに固溶状態で耐応力緩和特
性、ばね性を向上させる元素である。しかし、０．１ｗ
ｔ％未満ではその効果は小さく、１．０ｗｔ％を超えて
含有してもその効果が飽和するとともに、鋳造性、熱間
加工性の劣化及び導電率の低下を招くので好ましくな
い。従って、Ｍｇの含有量は０．０１〜１．０ｗｔ％、
好ましくは０．２〜０．７ｗｔ％である。
及び導電率を上記のように規定した理由を説明する。 （Ｍｇ）Ｍｇは、Ｓｎとともに固溶状態で耐応力緩和特
性、ばね性を向上させる元素である。しかし、０．１ｗ
ｔ％未満ではその効果は小さく、１．０ｗｔ％を超えて
含有してもその効果が飽和するとともに、鋳造性、熱間
加工性の劣化及び導電率の低下を招くので好ましくな
い。従って、Ｍｇの含有量は０．０１〜１．０ｗｔ％、
好ましくは０．２〜０．７ｗｔ％である。
【０００８】（Ｓｎ）Ｓｎは、Ｍｇとともに固溶状態で
耐応力緩和特性、ばね性を向上させる元素である。しか
し、０．１ｗｔ％未満ではその効果は小さく、２．４ｗ
ｔ％を超えて含有すると導電率が低下し、３５％ＩＡＣ
Ｓ以上という要件を満足することが難しくなり好ましく
ない。従って、Ｓｎの含有量は０．１〜２．４ｗｔ％、
好ましくは０．２〜２．０ｗｔ％である。 （Ｚｎ）Ｚｎは、耐マイグレーション性とともに錫及び
錫合金めっきの耐熱剥離性を向上させる元素である。さ
らに、耐応力緩和特性、ばね性を向上させる効果も有す
る。しかし、０．１ｗｔ％未満ではこの効果は小さく、
３．０ｗｔ％を超えて含有しても効果が飽和するととも
に、導電率の低下を招くので好ましくない。
耐応力緩和特性、ばね性を向上させる元素である。しか
し、０．１ｗｔ％未満ではその効果は小さく、２．４ｗ
ｔ％を超えて含有すると導電率が低下し、３５％ＩＡＣ
Ｓ以上という要件を満足することが難しくなり好ましく
ない。従って、Ｓｎの含有量は０．１〜２．４ｗｔ％、
好ましくは０．２〜２．０ｗｔ％である。 （Ｚｎ）Ｚｎは、耐マイグレーション性とともに錫及び
錫合金めっきの耐熱剥離性を向上させる元素である。さ
らに、耐応力緩和特性、ばね性を向上させる効果も有す
る。しかし、０．１ｗｔ％未満ではこの効果は小さく、
３．０ｗｔ％を超えて含有しても効果が飽和するととも
に、導電率の低下を招くので好ましくない。
【０００９】（Ｐ）Ｐは溶湯の脱酸効果を有するととも
に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏとの化合物を形成して、導電率の
低下を抑えるとともに、ばね性及び耐応力緩和特性をさ
らに向上させる効果を有する。しかし、０．００１ｗｔ
％未満ではその効果は小さく、０．１ｗｔ％を超えて含
有しても効果が飽和するとともに、熱間加工性の劣化及
び導電率の低下を招き好ましくない。従って、Ｐの含有
量は０．００１〜０．１ｗｔ％とする。 （Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏはいずれも、Ｐ
との化合物を形成して、導電率の低下を抑えるととも
に、ばね性及び耐応力緩和特性をさらに向上させる効果
を有する。しかし、これらの元素の総量が０．０１ｗｔ
％未満ではその効果は小さく、０．３ｗｔ％を超えて含
有しても効果が飽和するとともに、導電率の低下を招き
好ましくない。従って、これらの元素は、導電率３５％
ＩＡＣＳ以上を満たす範囲で１種又は２種以上を総量で
０．０１〜０．３ｗｔ％とする。なお、ＰとＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの含有量の比率［Ｐ］：［Ｆｅ＋Ｎｉ＋Ｃｏ］
は、導電率低下を抑制するため、１：（０．２１〜０．
４３）が望ましい。
に、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏとの化合物を形成して、導電率の
低下を抑えるとともに、ばね性及び耐応力緩和特性をさ
らに向上させる効果を有する。しかし、０．００１ｗｔ
％未満ではその効果は小さく、０．１ｗｔ％を超えて含
有しても効果が飽和するとともに、熱間加工性の劣化及
び導電率の低下を招き好ましくない。従って、Ｐの含有
量は０．００１〜０．１ｗｔ％とする。 （Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ）Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏはいずれも、Ｐ
との化合物を形成して、導電率の低下を抑えるととも
に、ばね性及び耐応力緩和特性をさらに向上させる効果
を有する。しかし、これらの元素の総量が０．０１ｗｔ
％未満ではその効果は小さく、０．３ｗｔ％を超えて含
有しても効果が飽和するとともに、導電率の低下を招き
好ましくない。従って、これらの元素は、導電率３５％
ＩＡＣＳ以上を満たす範囲で１種又は２種以上を総量で
０．０１〜０．３ｗｔ％とする。なお、ＰとＦｅ、Ｎ
ｉ、Ｃｏの含有量の比率［Ｐ］：［Ｆｅ＋Ｎｉ＋Ｃｏ］
は、導電率低下を抑制するため、１：（０．２１〜０．
４３）が望ましい。
【００１０】（その他の成分）さらに、本発明合金は、
導電率低下が許容される範囲で、強度向上のためＢｅ、
Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａのう
ち１種又は２種以上を、総量で０．００１〜１．０ｗｔ
％含有することができる。
導電率低下が許容される範囲で、強度向上のためＢｅ、
Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、
Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａのう
ち１種又は２種以上を、総量で０．００１〜１．０ｗｔ
％含有することができる。
【００１１】（導電率）導電率が３５％ＩＡＣＳ未満で
は、電気・電子部品の小型・薄型化に伴う発熱量の増大
に対応できない。導電率の上限は以下の理由で限定す
る。すなわち、導電率はＭｇ、Ｓｎ及びＺｎの含有量に
よって決まるが、ＭｇとＳｎが化合物を形成すると増加
する。一方、Ｍｇ及びＳｎは前述のように、固溶状態で
は耐応力緩和特性及びばね性を向上させる効果がある
が、化合物を形成し固溶量が減少する（導電率が増加す
る）と、これらの効果が小さくなる。従って、Ｍｇ及び
Ｓｎの総固溶量をある水準以上確保して、必要な耐応力
緩和特性及びばね性を確保するためには、導電率の上限
をＭｇ、Ｓｎ及びＺｎの含有量に応じて規定する必要が
ある。本発明では、耐応力緩和特性として残存応力６５
％以上、ばね性として４５０Ｎ／ｍｍ2以上を満たす導
電率の条件を、種々の実験結果をもとに求めた。その結
果が、上限８５％ＩＡＣＳ以下、好ましくは６０％ＩＡ
ＣＳ以下（これらの値はＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎの含有量に依
らない）で、かつ前記（１）式又は（２）式で計算され
る値（％ＩＡＣＳ）以下という条件である。
は、電気・電子部品の小型・薄型化に伴う発熱量の増大
に対応できない。導電率の上限は以下の理由で限定す
る。すなわち、導電率はＭｇ、Ｓｎ及びＺｎの含有量に
よって決まるが、ＭｇとＳｎが化合物を形成すると増加
する。一方、Ｍｇ及びＳｎは前述のように、固溶状態で
は耐応力緩和特性及びばね性を向上させる効果がある
が、化合物を形成し固溶量が減少する（導電率が増加す
る）と、これらの効果が小さくなる。従って、Ｍｇ及び
Ｓｎの総固溶量をある水準以上確保して、必要な耐応力
緩和特性及びばね性を確保するためには、導電率の上限
をＭｇ、Ｓｎ及びＺｎの含有量に応じて規定する必要が
ある。本発明では、耐応力緩和特性として残存応力６５
％以上、ばね性として４５０Ｎ／ｍｍ2以上を満たす導
電率の条件を、種々の実験結果をもとに求めた。その結
果が、上限８５％ＩＡＣＳ以下、好ましくは６０％ＩＡ
ＣＳ以下（これらの値はＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎの含有量に依
らない）で、かつ前記（１）式又は（２）式で計算され
る値（％ＩＡＣＳ）以下という条件である。
【００１２】これらの式（１）、（２）の物理的な意味
は次のように説明できる。まず、分子の１．７２４（μ
Ω・ｃｍ）は１００％ＩＡＣＳに相当し、純銅の抵抗率
（導電率）を表す。また分母は、必要な耐応力緩和特性
及びばね性を確保するうえで、当該銅合金の許容される
最小の抵抗率（μΩ・ｃｍ）を表す。各成分に付けられ
た係数（１．５１、１．４１、０．２７３）は、各成分
がＣｕ合金中に固溶したときの単位重量当りの抵抗率ア
ップ寄与分（Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎが固溶したとき含有量と
電気抵抗値とはほぼ比例関係にある）を表す。［Ｍ
ｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］の全てがゼロのときの分母の
値は１．７２４ではなく１．３４（μΩ・ｃｍ）となる
が、この差０．３８４（μΩ・ｃｍ）という値は、Ｍｇ
／Ｓｎ化合物形成による抵抗率低下許容分を意味する。
なお、実際にこれらの式が適用されるのは、導電率が８
５％ＩＡＣＳ以上、つまり分母の値が２．０２８（μΩ
・ｃｍ）以上の領域である。
は次のように説明できる。まず、分子の１．７２４（μ
Ω・ｃｍ）は１００％ＩＡＣＳに相当し、純銅の抵抗率
（導電率）を表す。また分母は、必要な耐応力緩和特性
及びばね性を確保するうえで、当該銅合金の許容される
最小の抵抗率（μΩ・ｃｍ）を表す。各成分に付けられ
た係数（１．５１、１．４１、０．２７３）は、各成分
がＣｕ合金中に固溶したときの単位重量当りの抵抗率ア
ップ寄与分（Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎが固溶したとき含有量と
電気抵抗値とはほぼ比例関係にある）を表す。［Ｍ
ｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］の全てがゼロのときの分母の
値は１．７２４ではなく１．３４（μΩ・ｃｍ）となる
が、この差０．３８４（μΩ・ｃｍ）という値は、Ｍｇ
／Ｓｎ化合物形成による抵抗率低下許容分を意味する。
なお、実際にこれらの式が適用されるのは、導電率が８
５％ＩＡＣＳ以上、つまり分母の値が２．０２８（μΩ
・ｃｍ）以上の領域である。
【００１３】本発明に係る銅合金は常法に従い、溶解・
鋳造、均熱、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、仕上げ冷間圧
延、ばね性向上のための焼鈍という工程で製造すること
ができ、本発明では、このうち仕上げ冷間圧延の前の焼
鈍に注意する必要がある。この焼鈍条件については、Ｍ
ｇとＳｎの化合物は、３５０〜４５０℃付近で長時間焼
鈍するほど形成が促進される。従って、好ましくは４５
０℃を超える温度、特に５００℃を超える温度で焼鈍す
ることにより、Ｍｇ／Ｓｎ化合物の形成が抑制され、耐
応力緩和特性及びばね性が向上し、所望の効果が得られ
る。また、３５０〜４５０℃で焼鈍する場合は、３００
秒以下とすることが好ましい。３５０℃未満では加工歪
の除去が十分でなく、Ｂ．Ｗ．方向（曲げ線が圧延方向
に平行な方向）のＷ曲げ加工性をＲ／ｔ＝１以下（Ｒ：
曲げ半径、ｔ：板厚）に確保することが難しい。６００
℃を超えると結晶粒度が３０μｍを超え、曲げ加工部の
肌荒れが顕著となり、好ましくない。特に好ましい焼鈍
条件を挙げると、Ｐ及びＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を含まない
場合は５００〜６００℃で５〜３００秒、これらを含む
場合は５００〜５５０℃で３００秒以上である。
鋳造、均熱、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、仕上げ冷間圧
延、ばね性向上のための焼鈍という工程で製造すること
ができ、本発明では、このうち仕上げ冷間圧延の前の焼
鈍に注意する必要がある。この焼鈍条件については、Ｍ
ｇとＳｎの化合物は、３５０〜４５０℃付近で長時間焼
鈍するほど形成が促進される。従って、好ましくは４５
０℃を超える温度、特に５００℃を超える温度で焼鈍す
ることにより、Ｍｇ／Ｓｎ化合物の形成が抑制され、耐
応力緩和特性及びばね性が向上し、所望の効果が得られ
る。また、３５０〜４５０℃で焼鈍する場合は、３００
秒以下とすることが好ましい。３５０℃未満では加工歪
の除去が十分でなく、Ｂ．Ｗ．方向（曲げ線が圧延方向
に平行な方向）のＷ曲げ加工性をＲ／ｔ＝１以下（Ｒ：
曲げ半径、ｔ：板厚）に確保することが難しい。６００
℃を超えると結晶粒度が３０μｍを超え、曲げ加工部の
肌荒れが顕著となり、好ましくない。特に好ましい焼鈍
条件を挙げると、Ｐ及びＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等を含まない
場合は５００〜６００℃で５〜３００秒、これらを含む
場合は５００〜５５０℃で３００秒以上である。
【００１４】
【実施例】本発明に係る耐応力緩和特性及びばね性が優
れた銅合金の実施例について、その比較例とともに以下
に説明する。表１及び表２に示す成分組成の銅合金を、
クリプトル炉にて木炭被覆下で大気溶解し、ブックモー
ルドに鋳造し、５０ｍｍ×８０ｍｍ×２００ｍｍの鋳塊
を作製した。この鋳塊を８３０℃に加熱し熱間圧延後、
直ちにに水中急冷し厚さ１５ｍｍの熱延材とした。この
熱延材の表面の酸化スケールを除去するため、表面をグ
ラインダで切削した。この熱延材を冷間圧延で厚さ０．
５ｍｍとし、５１０℃で２０秒又は７２００秒の焼鈍を
施した。なお、Ｎｏ．２の成分の合金については、Ｍｇ
／Ｓｎ化合物の生成状態が特性に及ぼす影響を調査する
ため、複数の条件にて焼鈍を行った。さらに、厚さ０．
２５ｍｍまで冷間圧延し、ばね性向上のため３７５℃で
２０秒の焼鈍を施し、表面の酸化皮膜を酸洗にて除去後
試験に供した。
れた銅合金の実施例について、その比較例とともに以下
に説明する。表１及び表２に示す成分組成の銅合金を、
クリプトル炉にて木炭被覆下で大気溶解し、ブックモー
ルドに鋳造し、５０ｍｍ×８０ｍｍ×２００ｍｍの鋳塊
を作製した。この鋳塊を８３０℃に加熱し熱間圧延後、
直ちにに水中急冷し厚さ１５ｍｍの熱延材とした。この
熱延材の表面の酸化スケールを除去するため、表面をグ
ラインダで切削した。この熱延材を冷間圧延で厚さ０．
５ｍｍとし、５１０℃で２０秒又は７２００秒の焼鈍を
施した。なお、Ｎｏ．２の成分の合金については、Ｍｇ
／Ｓｎ化合物の生成状態が特性に及ぼす影響を調査する
ため、複数の条件にて焼鈍を行った。さらに、厚さ０．
２５ｍｍまで冷間圧延し、ばね性向上のため３７５℃で
２０秒の焼鈍を施し、表面の酸化皮膜を酸洗にて除去後
試験に供した。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】この供試材について、下記要領にて引張強
さ、ばね限界値、導電率、耐応力緩和特性及び曲げ加工
性を調査した。これらの結果を表３及び表４に示す。な
お、表３及び表４には、（１）式又は（２）式で求めた
導電率上限の計算値を並記した。引張強さは、ＪＩＳ５
号試験片を用い、引張試験により測定した。導電率は、
ＪＩＳ、Ｈ０５０５のダブルブリッジ法にて測定した。
ばね限界値は、ＪＩＳ、Ｈ−３１３０のモーメント式試
験にて測定した。耐応力緩和特性（残存応力）は、幅１
０ｍｍ、長さ７０ｍｍの試片に対し片持ち梁式にて一端
に４００Ｎ／ｍｍ2の負荷応力をかけ、１６０℃で１０
００時間保持後の残存応力を測定した。曲げ加工性は、
ＣＥＳ、Ｍ０００２−５に準じ、曲げ半径Ｒ＝０．２５
ｍｍのＢタイプ試験治具を用いて行った。試験方向は、
Ｂ．Ｗ．とした。
さ、ばね限界値、導電率、耐応力緩和特性及び曲げ加工
性を調査した。これらの結果を表３及び表４に示す。な
お、表３及び表４には、（１）式又は（２）式で求めた
導電率上限の計算値を並記した。引張強さは、ＪＩＳ５
号試験片を用い、引張試験により測定した。導電率は、
ＪＩＳ、Ｈ０５０５のダブルブリッジ法にて測定した。
ばね限界値は、ＪＩＳ、Ｈ−３１３０のモーメント式試
験にて測定した。耐応力緩和特性（残存応力）は、幅１
０ｍｍ、長さ７０ｍｍの試片に対し片持ち梁式にて一端
に４００Ｎ／ｍｍ2の負荷応力をかけ、１６０℃で１０
００時間保持後の残存応力を測定した。曲げ加工性は、
ＣＥＳ、Ｍ０００２−５に準じ、曲げ半径Ｒ＝０．２５
ｍｍのＢタイプ試験治具を用いて行った。試験方向は、
Ｂ．Ｗ．とした。
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】表３の結果に示すように、成分組成及び導
電率とも本発明の規定を満たす実施例Ｎｏ．１〜１４は
いずれの特性も良好である。また、耐応力緩和特性（残
存応力）及びばね性（バネ限界値）の向上のため、Ｓ及
びＯ含有量について特に厳しく規制する必要がないこと
が分かる。一方、表４に示すように、比較例Ｎｏ．１５
〜１７、１９〜２２は表２に＊印で示した成分が本発明
の請求範囲を外れるため、また、Ｎｏ．２３及び２４は
Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｏの総量が本発明の請求範囲を外れる
ため、表４に＊印で示した特性が劣っている。Ｎｏ．１
８は成分的には本発明の請求範囲内であるが、化合物生
成が促進されたため測定導電率が高く、耐応力緩和特性
及びばね性が劣っている。
電率とも本発明の規定を満たす実施例Ｎｏ．１〜１４は
いずれの特性も良好である。また、耐応力緩和特性（残
存応力）及びばね性（バネ限界値）の向上のため、Ｓ及
びＯ含有量について特に厳しく規制する必要がないこと
が分かる。一方、表４に示すように、比較例Ｎｏ．１５
〜１７、１９〜２２は表２に＊印で示した成分が本発明
の請求範囲を外れるため、また、Ｎｏ．２３及び２４は
Ｆｅ、Ｎｉ及びＣｏの総量が本発明の請求範囲を外れる
ため、表４に＊印で示した特性が劣っている。Ｎｏ．１
８は成分的には本発明の請求範囲内であるが、化合物生
成が促進されたため測定導電率が高く、耐応力緩和特性
及びばね性が劣っている。
【００２１】なお、合金Ｎｏ．２については、焼鈍条件
の影響を調査した。実施例では、測定導電率が上限計算
値より低く、すなわちＭｇ／Ｓｎの化合物生成が抑制さ
れているため、特性はすべて良好である。一方、比較例
では測定導電率が上限計算値より高いもの、すなわちＭ
ｇ／Ｓｎの化合物生成が促進されているものは、耐応力
緩和特性及びばね性が劣っている。さらに焼鈍温度が低
い例では曲げ加工で割れが生じ、温度が高い例では肌荒
れが大となる。
の影響を調査した。実施例では、測定導電率が上限計算
値より低く、すなわちＭｇ／Ｓｎの化合物生成が抑制さ
れているため、特性はすべて良好である。一方、比較例
では測定導電率が上限計算値より高いもの、すなわちＭ
ｇ／Ｓｎの化合物生成が促進されているものは、耐応力
緩和特性及びばね性が劣っている。さらに焼鈍温度が低
い例では曲げ加工で割れが生じ、温度が高い例では肌荒
れが大となる。
【００２２】
【発明の効果】本発明の銅合金は、端子、コネクタ、リ
レー、スイッチ、リードフレームなどの電気・電子部品
として要求される引張強さ、導電率、曲げ加工性などの
基本特性を満足するとともに、耐応力緩和特性、ばね性
が優れるという特徴を有し、しかも、これらの特性を得
るに当たりＳ及びＯ含有量を厳しく規制する必要がな
い。これらの効果を有する本発明合金は、電気・電子部
品の生産性並びに信頼性向上に対する寄与が大である。
レー、スイッチ、リードフレームなどの電気・電子部品
として要求される引張強さ、導電率、曲げ加工性などの
基本特性を満足するとともに、耐応力緩和特性、ばね性
が優れるという特徴を有し、しかも、これらの特性を得
るに当たりＳ及びＯ含有量を厳しく規制する必要がな
い。これらの効果を有する本発明合金は、電気・電子部
品の生産性並びに信頼性向上に対する寄与が大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三輪 洋介 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内 (72)発明者 濱本 孝 山口県下関市長府港町14番１号 株式会社 神戸製鋼所長府製造所内
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％、残部Ｃｕ及び不可避不純物から
なる銅合金において、導電率が３５％ＩＡＣＳ以上、８
５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記（１）式で計算される値
（％ＩＡＣＳ）以下であることを特徴とする耐応力緩和
特性及びばね性が優れた銅合金。ただし、［Ｍｇ］、
［Ｓｎ］は、それぞれＭｇ、Ｓｎのｗｔ％を意味する。 【数１】 - 【請求項２】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、
残部Ｃｕ及び不可避不純物からなる銅合金において、導
電率が３５％ＩＡＣＳ以上、８５％ＩＡＣＳ以下で、か
つ下記（２）式で計算される値（％ＩＡＣＳ）以下であ
ることを特徴とする耐応力緩和特性及びばね性が優れた
銅合金。ただし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、そ
れぞれＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗｔ％を意味する。 【数２】 - 【請求項３】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％、Ｐ：０．００１〜０．１ｗｔ％
を含有し、さらにＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏのうち１種または２
種以上を総量で０．０１〜０．３ｗｔ％含有し、残部Ｃ
ｕ及び不可避不純物からなる銅合金において、導電率が
３５％ＩＡＣＳ以上、８５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記
（１）式で計算される値（％ＩＡＣＳ）以下であること
を特徴とする耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合
金。ただし、［Ｍｇ］、［Ｓｎ］は、それぞれＭｇ、Ｓ
ｎのｗｔ％を意味する。 【数３】 - 【請求項４】 Ｍｇ：０．１〜１．０ｗｔ％、Ｓｎ：
０．１〜２．４ｗｔ％、Ｚｎ：０．１〜３．０ｗｔ％、
Ｐ：０．００１〜０．１ｗｔ％を含有し、さらにＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏのうち１種または２種以上を総量で０．０１
〜０．３ｗｔ％含有し、残部Ｃｕ及び不可避不純物から
なる銅合金において、導電率が３５％ＩＡＣＳ以上、８
５％ＩＡＣＳ以下で、かつ下記（２）式で計算される値
（％ＩＡＣＳ）以下であることを特徴とする耐応力緩和
特性及びばね性が優れた銅合金。ただし、［Ｍｇ］、
［Ｓｎ］、［Ｚｎ］は、それぞれＭｇ、Ｓｎ、Ｚｎのｗ
ｔ％を意味する。 【数４】 - 【請求項５】 さらに、Ｂｅ、Ｂ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐｂ、
Ｃａ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａ
ｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｈｆ、Ｔａのうち１種又は２種以上
を、総量で０．００１〜１．０ｗｔ％含有することを特
徴とする請求項１〜４のいずれかに記載された耐応力緩
和特性及びばね性が優れた銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26486097A JPH1180863A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26486097A JPH1180863A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1180863A true JPH1180863A (ja) | 1999-03-26 |
Family
ID=17409233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26486097A Pending JPH1180863A (ja) | 1997-09-10 | 1997-09-10 | 耐応力緩和特性及びばね性が優れた銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1180863A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6241831B1 (en) * | 1999-06-07 | 2001-06-05 | Waterbury Rolling Mills, Inc. | Copper alloy |
| US6749699B2 (en) | 2000-08-09 | 2004-06-15 | Olin Corporation | Silver containing copper alloy |
| JP2011117055A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Hitachi Cable Ltd | 銅合金材 |
| WO2011093114A1 (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-04 | 三菱マテリアル株式会社 | 高強度高導電性銅合金 |
| JP2011153338A (ja) * | 2010-01-26 | 2011-08-11 | Mitsubishi Materials Corp | 高強度高導電性銅合金 |
| JP2012167310A (ja) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Kobe Steel Ltd | 電気・電子部品用銅合金及びＳｎめっき付き銅合金材 |
| US8715431B2 (en) * | 2004-08-17 | 2014-05-06 | Kobe Steel, Ltd. | Copper alloy plate for electric and electronic parts having bending workability |
| KR101537151B1 (ko) * | 2012-03-08 | 2015-07-15 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 전기 전자 기기용 Cu-Zn-Sn-Ca 합금 |
| JP2020002439A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社神戸製鋼所 | ヒューズ用銅合金 |
-
1997
- 1997-09-10 JP JP26486097A patent/JPH1180863A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6689232B2 (en) | 1999-06-07 | 2004-02-10 | Waterbury Rolling Mills Inc | Copper alloy |
| US6241831B1 (en) * | 1999-06-07 | 2001-06-05 | Waterbury Rolling Mills, Inc. | Copper alloy |
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| US20120294754A1 (en) * | 2010-01-26 | 2012-11-22 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy with high strength and high electrical conductivity |
| EP2530175A1 (en) * | 2010-01-26 | 2012-12-05 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy with high strength and high electrical conductivity |
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| TWI547569B (zh) * | 2010-01-26 | 2016-09-01 | 三菱綜合材料股份有限公司 | 高強度高導電性銅合金 |
| EP2530175A4 (en) * | 2010-01-26 | 2017-03-29 | Mitsubishi Materials Corporation | Copper alloy with high strength and high electrical conductivity |
| JP2012167310A (ja) * | 2011-02-11 | 2012-09-06 | Kobe Steel Ltd | 電気・電子部品用銅合金及びＳｎめっき付き銅合金材 |
| KR101537151B1 (ko) * | 2012-03-08 | 2015-07-15 | 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 | 전기 전자 기기용 Cu-Zn-Sn-Ca 합금 |
| JP2020002439A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 株式会社神戸製鋼所 | ヒューズ用銅合金 |
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