JPS6144142A - 端子・コネクタ−用銅合金およびその製造法 - 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］ 本発明は端子・コネクター用銅合金およびその製造法に
関し、は低電性質の優れた端子・コネクター用猫合金お
よびその製造法に関するものである。

［従来技術［ 一般に、端子・コネクタ用材ｆ４としては、燐青銅１種
、２種および３種が使用されている。

しかして、近年になって、産業は（戒、民生（；ｉ２セ
か自動化されるに従って、これら（；交器に使用される
端子・コネクターら小型化され、さらに、電流容９．ら
増大してきており、一般に使用されてきている燐青銅に
おいても引張強さ、ばね限界値および耐熱性の向上の必
要性が高くなってきた。

この燐青針１は日本工業規格に示されているように、Ｓ
ｎ　３．０−９．Ｏｕ＋Ｌ％が含有さｊｌており、Ｓｎ
含有量が多くなると通７乙の銅合金の連続ＳＩ４　ｊ２
Ｌｊこよる造塊法では、Ｓｎが表面層お↓びｉ：Ｌ界に
偏４１１シ易くなｌ）、この偏４１７．　ｉＨ，ｉ　４
除去しなげ７Ｌは１．Ｊ　ｌ；ｉｊ　ｉ、＋１ノ正：ｌ
　ＩＷ　Ｌ　−Ｃノミ用２〜１１．ｐ　ｉｌ　！Ｌ１４
庁ｉｉ・ｉ　カニＦｉｌｌ’ｉ”Ｆ　’Ｊ　ニー　’：
　、’Ｊ’　、Ｆ）　’ｌ。

まｊこ、市販の情ｉ１１訃口こは、ＰｈＣ０１０５〜０
．２ｎ１％含ｉｔこ１１ており、通、′：ｉの連続鋳造
法では、；）１゜ん士、ＬχＦｒ　８ｎ　ノＩｆ折１ｉ
’ｌ　トＡ　’＋ｌ　７１４　’Ｃ（７）　ｊＪ占、を
４＋’＋ＣｕとＣｕ、Ｐの共晶が生し鳩くなるｔこぬ、
）Ｓ、　；：ｉｌ　ｍ工性か８−１．に困難となってい
る。そして、この共晶らＳ１１と同様に鋳塊ム面ル１は
かりてなく’、ｑＷ’＝こら０右している。

し〔っで、これｊｔｓｌｌのｔｌｌＩ析層およブＣｕ＋
こＩＩＩＰの共晶を除去するために、内削と７トドＣ以
下の７Ｗ　ａに／ｉいて（ｔ　ｌｌ＋ｒｌｊｌの均質化
処理か必要て゛あり、そのｔこめ、含ずｉ成分お上Ｖ製
造の面かｈ燐青２目は高ＩＩ！ｌＩな村１［どなってい
る。

［発明か３１決しようとする問題点１ 本発明は上記に説明したように、υ〔木の燐青銅におけ
るＳｌｌの（６偽折および（ｕ＋い＋、Ｐの共晶とに上
る；Ｅ＋加工性の問題点を角？１ｉｆｆ　Ｌ　ｒこらの
て゛あり、そし′乙引張強さ、はｔ２限界値等に１′２
れた端子・フネククー用ｆＨ合針とその製造？去を提供
する乙のて、Ｆ）る。

１１：：］題点を角１決するｔこめの１段１本づご明に
係る端子・コネクター用↑：］合金お上ブとハ贋造法は
、 （；　’＋　Ｓｎ　　１．５〜６．５ｗｔ％、　Ｐ　　
０．０２５〜０．０５＊ｈ％、Ｆｅ　０．０２〜０．１
５ｖ１％、Ｃｒ　０．００２〜０．０２社％、Ｓｉｎ、
００２〜０．０２ｗｔ％、　３転　０．００１〜０．り
１・４％を含有し、残部実質的にＣｕからなることを１
．′Ｉ徴とｒる端子・コネクター用銅合金を第１の発明
とし、 （２）Ｓｎ　１．５〜６，５１１ｔ％、Ｐ　０．０２５
〜０，０５・ｕＬ％、Ｆ　ｅ　０．０２−０．１５ｖ１
％、Ｃｒ　０．００２〜０．Ｑ２ｗｔ％、Ｓ　ｉ　０．
００２〜０．０２ｖ＋Ｌ％、Ｓｉ０．００１−０．Ｏｈ
１％を含有し、残部実質的にＣｕからなるｉ；Ｉ合金鋳
塊を加工率８（）５以上で熱間圧延後、６００　’Ｃ以
上の温度から２５°Ｃ／分以上の冷却速度で一３５１１
’Ｃ見、下の温度まで冷却し、さらに、加工事６（）５
以上の冷間圧延を行ない、３５０〜５５０　’ＣのＩｎ
４度で５〜１８（）分の焼鈍を行なつｊこ後、仕上は圧
延を行ない、２００〜５０　ｔＪ　’Ｃの１品度て５〜
６））秒のテ／／ヨン７二−ルを行ならことを１、シ徴
とする端子・コネクター用銅合金の製造法を第２の発明
とＶる２つの発明よりなるものである。

本発明に係る端子・コネクターｉｌｌ　；ＩＩ合趨；よ
ｙその製造法にていて以下その１．テ徴としるところに
ついて概略を説明する。

即ち、Ｓｎ含有量の上限を燐青銅３種より少ない６．５
・１１％としたのは、連続Ｓｌｌ造ｉこよる造見時の８
１１の逆偏析の量を減少させるｔこめて゛あり、まｆこ
、ｌ）は０．０２５〜０．０５ｕ＋ｔ％と少ない含有♀
、と−ｒることにより、ＣｕとＣＬＩ、Ｐどの共晶の量
を少なくして熱間圧延性を向上させるためであり、ｒｅ
を０．０２〜０．１５１％含有させるのはＦｅの情化物
が鋳造時に形＋Ｕさ八、自由なＰの量を減するｔこめで
、さらに、Ｃｒは結晶粒界を強化し、熱間圧延性を向上
させる必須元素て゛あり、また、Ｓｌは１」（２量のＣ
ｒを溶湯中に残存させるのに必襞な元ふて・、かつ、Ｍ
８は原料或いは炉材等から混入してくるＳを＼１チＳと
して固定して熱間圧延を向」二させるのに必須の元素で
ある。

この１うな含（ｒ成分および成分０１合の↑）１合金１
１＋塊を内削し１．夕へ間圧延後らＦｃおよグＰを（：
ｕＤ月１１中に強制固１７１３せることが必要であり、
そのｔこめに最１氏（１０１１“Ｃｒ７）温度がらＱ、
冷ｒる必要があり、冷ノ、１１速度か遅いと燐化鉄が生
し、最終製品における合金の強化への寄与が減少するの
で、熱間圧延終了ｊ（２５°Ｃ／分以上の冷却速度で３
５０°Ｃ以下まで冷）ＪＩＬなければなりない、また、
Ｃｕ母相中のＦｅおよび１）を強制固１３させた熱間圧
延材を少なくとも加工率６０％の冷間圧延を行ない、母
相中の転位の分布を均一にし、その後、３５０〜５５１
）’Ｃの温度で５〜１８０分の焼鈍を行なうことによっ
て、Ｆｃの燐化物が母相中に均一に形成さｈ、この形成
された燐化物は最終製品における引張強さＪ５よびばノ
２限界値を向上させるのである。

さらに、本発明に係る端子・コネクタ用銅合金およびそ
の製造法について以下詳細に説明する。

先ず、本発明に係る端子・コネクター用宙合金の含有成
分および成分割合について説明する。

Ｓ＋＋はＣ１１中に固溶することにより、引張強さ、ｌ
ｊ’ｉ２限界値もよＶ成形加工性を向上させる元素で１
　　　　　　　　　　　　　　　６°３・含有量が１・
５”％１満では上記に説明上ようなＦｅの燐化物が形成
されてら引張強さ、１ｒ！２限界値および成形加−Ｌ性
か端子・コイ、フタ−として適した値とはなし、ず、６
．５ｗｔ％を越２て含（ｉ壬れるとＰを０．０２５ｖｋ
％の下限とし、Ｆｅ、　Ｃｒ、Ｓｌおよブき１ｇを含有
させて乙熱間圧延性：こ問題かある。よって、Ｓｎ含Ｆ
ｒ量は１．５〜６．５ｗｔ％とする。

ＦｅはＰと共存ｒることにより燐化物を形成しζ、引張
強さおよびばね限界（＋（ｉを向上させ、おりに、耐熱
性を向上させる元素て゛あり、含有量が０．０２１１ｔ
％未＋ｉ４ではＰか０．０２５〜０．０５ｗｔ％含有ざ
・れてら、引張強さおよびＩｊＩｎ限界値さらには耐熱
性を向」ニさせるのに充分な析出物を生じさせることか
できず、また、０．１５〜１％を越えて含有ご＝ｊする
とＰが０．０２５〜０．０５＋ｕｔ％含有されていてら
燐化物を形成することかで・きないＦｅが母相中にｌ＋
！ｊｉ＆残（Ｔして導電率を低下させる。よって、Ｆｅ
含有量は０．０２−０．ｌｈｔ％とする。

Ｐは溶湯の脱酸のために不可欠の元素て゛あり、含有量
が０．０２５ｖｊ％未満ではＦｅが０．０２−０．１５
ｗｔ％含有さＩしていてら、引張強さおよびばね限！ｌ
Ｉ昌７］の改善は期待できず、また、０．０５ｗｆ％を
越疋て含有されるとＦｅが０．１５〜Ｅ％含有されてら
イ（′Ｆ＋、＋７″Ｌる１）１塊の７（）０〜ｉ３　Ｆ
ｌ　０　’Ｃの温度における熱間圧延性か低下する。よ
って、Ｐ含有量は０．０２５〜０．０５〜Ｅ％とする。

Ｃｒ１．を鋳塊の粒界が強化されて熱間圧延性を向上さ
せ、さらに、引張強さおよび耐熱性を向上させる元素で
あり、含有量が０．００２＋１１％未満では熱間圧延性
向上の効果は少なく、また、０．０２１１１Ｌ％を越え
′（含有されると熱間圧延は向上するけＪ’Ｌども、１
８湯が酸化し易くなり、？！！ｉ流れ性か低下し、背金
な鋳肌の鋳塊を得ることが難かしい。よって、Ｃｒ含有
量は０．００２−０．０２−Ｅ％とする。

ＭｇはＳを固定するのに重要な元素であり、即ち、原料
或いは炉材等から不可避的に混入してくる１０〜３０ｐ
＋＋＋＋＋のＳが単体で存在すると、熱間［延時にこの
Ｓか１８融して熱間割れを誘発させるのでＭ８により固
定しなければならず、Ｎ・１ｇ含有量が０．００１ｗｔ
％未１１４ではＭｉｓを形成するには含有量が少な過ぎ
、まｔこ、０．０．ｗｔ！！≦を越えて含有さｈるとＣ
ｒと同様に１１；湯か酸化され易くなり、湯流れ性が低
下し、（「仝な鋳肌の鋳塊が（：１らｔｔ’ｎ、　くな
る８よって、へ１ｇ含イ１量は０．００１〜０．０１＋
ｕｋ％とする。

Ｓｉ１．ｔＣｒより酸素との親和力か強いので溶湯中に
おいてＣｒより酸化し易く、上記１こＣ「の４′（で説
明したように、Ｃ「は熱間圧延性を向上させるという面
から、０．００２〜０．０２ｎｊ９≦を含有させる必要
があり、通常のＧ　Ｌｏｎ溶Ｒｆ炉において、半連続ｐ
。

遺で造塊するには鋳造開始から終了まで３０へ９（）分
を要するため、鋳塊の底部と頭部とて・は、Ｓｌを投入
しなけれは’Ｃｒは酸化により大幅にＪ、２少して上記
の範囲に入りなくなる。従って、Ｓ１含有量が０．００
２１１Ｌ％以上を鋳塊に残存するよっに含有させると、
Ｃｒを０．００２〜０．０２１Ｌ％含有させることがで
き、また、ＳＩ含有電が０．Ｏｈ１％を越えると導電性
を１氏下させる。よって、８１含有量は０．００２〜０
．０２ｗｔ％とする。

次に、本発明に係る端子・フ不りタ用釘（合金の製造法
について説明する。

上記に説明した含（ｒ成分およゾ成分：’＋’ｌζンの
端ｒ−・コ本り７月１１）１合（」；塊を加工’Ｉ８１
］％以上て・２ン間圧江を行なうのは、ｌＪｊ　；’＝
　ｌｌＩ　Ｌａを完全に＋ｇ２＋Ｊルで１１Ｊ塊におけ
る局部偏析のＬ′ニ゛ｔ？をなくすためである。

この夢、へ間圧延終了？麦、Ｇ　Ｏ＋）　’Ｃ以上の温
度から２５’Ｃ／号以上の冷却連ノｉで３　Ｓ　Ｏ’Ｃ
以下まて冷）Ｊｌ　°ｉるのは、熱間加工後の状態で燐
化物をは相中に固ｌＦｉさせるためであり、冷却開始温
度が６００’Ｃ，１１′ｒｉ１ｉて゛は燐化物が析出し
、また、６００°Ｃ以上の開始温度であってら冷却速度
が２５°Ｃ／分未向であると燐化物が析出するようにな
り、即ち、熱間加工後の状態において存在する燐化物は
、引続いて冷間圧延およＶ焼ｉ・Ｌを行なうことによっ
ては相と整合性のある析出物とはなり難く、引張強さお
よ１ばね限Ｉ／！１１（（の向上：こは寄与しないので
ある。

次いて゛、加工率６０％以上の冷開圧延を行なうのは、
Ｉｊｌ相中に均−ｉこ耘１ヶを分布させるために必要な
加工であり、続く焼鈍によって転位分布に応して均一て
゛微細な燐化物を析出させること力呵能となり、この冷
１；ｌ加工は重要である。この冷間圧延後に行なう焼鈍
を３５０〜５５０°Ｃの温度で５〜１３Ｉ）か行なうの
は、：’＋５ｆｌ’（：木１１１１の温ｊ臭て′は１８
０分を越りる焼ｊ「ヒを行なってら軟化には至らず、か
つ、燐化物の析出ら起らず、５５０　’Ｃを越んる温）
１ではＦｅお↓ゾＰの固溶限が大きくなり、析出すべき
燐化物の量が少なくなり、焼鈍時間は５分未満では未だ
平衡に達していな１．１のて堪特性が不安定て゛あり、
１８０分を越えるとｕ（菜とする特性が１８０分て゛充
分得られるのて゛それ以上は必要ではない。この焼鈍後
に性別調整、即ち、調質仕上圧延を行なった後、局部応
力の除去、フラットな条或いは板を得るためにテ／ンヨ
ンアニールを２０　＋１〜５　ｔ）　（１’Ｃの温度て
・５〜６０沙行なうのは、２００°Ｃ未満の温度では６
（）抄保持してらフラ・、トな板が得りれず、５０ｆｌ
　”Ｃを越乏ると５（多・間保持しても目（２とする引
張強さおよびはね限７４値を安定して得ることが困Ｊｌ
であり、また、保持時開が５沙未ｔ１４では条材の幅方
向の端部、中央部の（代（戒的性質カ弓がなるという問
題か生じ６０秒を越えると生産性が着しく阻害されるよ
うになる。

１実施例１ 本発明に係る端子・コネクター用銅合金お上、びその製
造法について、以下実施例を説１１Ｊける６天１瓜例 第１＆に示す含有成分および成分割合の銅合金となるよ
つ１こ、７ａ［ｌｌをクリプｌル電気炉により木炭伎覆
下に１Ｊ１２ｏ□°Ｃｔ７）温度で溶１１イし、含有さ
せる元７Ｎを投入し、人に、残部３０−（％の屯１’ｌ
’ｆ市を投入し、溶湯温度をｌ１６＋３〜１１７０°Ｃ
の温度まで降下させ、ＳｎとＣｕ−１５ｗｔ％Ｐの中間
合金を投入し、ｌｒ２拌沈靜後、鋳鉄製のブンクモール
ド鋳型に傾注法により鋳込み、鋳塊を讐）ヤした。

ＳｒＪ！ＩＩ！、ハロ１ＬＩ１１１１ＬＸ　６　（ｌｎ
＋ｈ１１１１Ｘ　ｌ　４１）＋ａｍｌノ大！’ｔて゛あ
る。

じ−〒ｚ１町−−−−−基稟−メ’ａ　＝ｇ　　−：第
１表の本究明に係る端子・コネクター用；）（会社（以
下（１（に本発明合金とい）ことがある。）Ｎｏ。

１−　Ｎ　ｏ、　、ｉ　ｊ；よび比較合金Ｎｏ、　４−
Ｎｏ、　ｌ　Ｉの鋳塊の全表面を２　、　Ｓ　ｂ＋＋ｎ
ｌｉさまて・面前により除去し、ＳＯＯ゛Ｃの温度にｊ
用熱し、ｌバ又；−兄面率約２５％として５バスで圧延
し、６５０°Ｃの温度から水中２、冷した。

第１表：こ熱間圧延′、Ｘ験の結果が示されており。

本発明合金のＮｏ、ｌ〜Ｎｏ、３はその何れら熱間圧延
により割れを生しることがなく良好な加工性を示してい
るが、比較合金Ｎｏ、４〜Ｎｏ、１］の中で、Ｎｏ、８
、Ｎｏ、９、Ｎｏ、　Ｉ　ＯおよびＮｏ、１１は何れも
熱間圧延時に割れを生したか、Ｎｏ、４、Ｎｏ、Ｓ、Ｎ
ｏ、Ｇは良好な熱開圧延性を示した。

また、比較合金Ｎｏ、７は小さい■Ｉ！ｉＩＩれを生じ
たが、ｉ’、１１れを除去してその後の加工工程を進め
比較合金とした。

比較合金Ｎｏ、８、Ｎｏ、９、Ｎｏ、１０およびＮｏ。

１１は、熱間圧延時に発生した割れがイ蓑しく、そ）　
　　　　　　　　　　　　　　の後の工程を進めること
は不可能であ・た。

本発明合金Ｎｏ、Ｉ〜％０．：）お↓び比較合金：・１
０゜４〜Ｎｏ、７の、！（而の酸化スケールを除去後、
厚さ＋ｌ、Ｓｔ）〜１．０齢まで４ロ０圧延し、５０１
１　’（：の温度で１２０分の焼鈍を行ない、さりに、
冷間圧延を行なって厚さく１　、４　ｈｉｍの板材を製
作した。

本発明合金Ｎｏ、］〜ＮＯ３３および比較合金Ｎｏ。

１１、Ｎｏ、（ｌについては、張力］　１１　ｋＢ７１
１１１１１：を付加して、３５０°Ｃの温度で２（）秒
の焼’Ａを行なった。

また、比較合金Ｎｏ、５、Ｎ０９７については３　Ｏｆ
ｌ　’Ｃの温度で２０秒の焼鈍を行なった。

第２表に本発明合金Ｎｏ、］〜Ｎｏ、３およゾ比較合金
Ｎｏ、４〜Ｎｏ、７の機械的性質を示す。

本発明合金Ｎｏ、Ｉ、Ｎｏ、２もよ１７Ｎｏ、３はｆｉ
ｌれら引張強さ５５Ｋｇｆ／ｗ：以上であり、伸びは１
］）５以上を有する。（引張＝入駒）１は、ｌｌ５ｌ：
ｌ；Ｂ試験片とした。） また、５分加熱後に初期のビッカース硬度値の８０％と
なる温度を測定したところ、＋ｕｒれら４５０　℃以上
の優れた耐熱？ｊＡ度を示した。

本発明合金は、引張強さに対する；Ｊね限界！ｕ’ｉの
割合は、ｌｉＩれら０，９５以上て゛あり、ｆ”ｅ、　
Ｐお上びＣ「が所定の含イｉ量で、かつ、本発明に係る
製造法により製造さノすることにより、引張強さの割に
高いばｔ２限界値を示していることがわか机比較合金Ｎ
ｏ、４、Ｎｏ、ＳのＳ１１含有量が１．５〜ｕＬ％未＋
ｉ＜ｉのｊ貼合は、ＦｅおよびＰが本発明合金と同し範
１！Ｊｌに含有されてら、或いは、Ｃ「、Ｓｌおよゾへ
１ｇか本発明合金と同じ範囲で含有されてら、引張強さ
はＳ＋］Ｋ８ｒ乙＋１１１に以上、かつ、（ｌＩｌびカ
弓（ン％以上を共に満足する訃金とはならず、また、こ
ｊｔらの合金は自賛檜品度か低くなってす５す、Ｓｎ含
（ｉ　Ｋ’＜は１．５ｕ＋Ｌ９≦以」二含有させる心霊
のあること（小している。

本発明合ＱＮｏ、ｌと比較合金Ｎｏ、Ｇとは、Ｓｏ、Ｉ
−ｅお↓び［゛の含ｔｉ　’ａ、は同しであるが、本発
明合：ｉＮｏ、ｌには、さらに、Ｃ「、ＳｌおよびＳ１
ｇが含１°ｊｉること：二より、ばｔコ限界（直および
耐λ病漬〕臭が大幅に向上していることかわかる。

比較合金Ｎｏ、７は燐青銅１種であり、はＩ２限界値お
よび耐熱温度はＳｎ２ｍ１％含１ｉする本発明合’ｉＮ
ｏ、ｌより劣っていることが立ｉ）された。

別に本発明合金Ｎｏ、２の熱間上り後の急冷材１５關の
一部を切出し、冷却速度がＩＯ’Ｃ／分に制御できる炉
中に入れ、６５０’Ｃから３０１）　’Ｃまて゛冷却す
るという比較工程により試０を調整した。

この試＄４０．４　ｍ−までの加工方法は上記した通り
とし、第３表の結果か得られた。

第　　３　　表 注）　１・・本発明に係る製造法 ２・・比較方法 この第３表が踵含有成分および成分割合が本発明合金の
ｉへ皿内であってら、本発明に係る製造法によらなけれ
ば、端子・コネクター用鋼合金としての特性を発汗する
ことができないことがわかる。

［発明の効果］ 以」二詳細に説明したように、本発明に係る端子・コネ
クター用銅合金およびその製造法は上記のｔｉｌｔ成を
有しているものであるがｈ、引張強さ、１ｒね限界値お
よび耐熱性に極めて優れた端子、コネクター用の銅合金
であり、さらに、このような特性を有する銅合金を容易
に製造することができるという優１ｔたｌＡｌ１果をイ
】しているしのである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｓｎ１．５〜６．５ｗｔ％、Ｐ０．０２５〜０．
   ０５ｗｔ％、Ｆｅ０．０２〜０．１５ｗｔ％、Ｃｒ０．
   ００２〜０．０２ｗｔ％、Ｓｉ０．００２〜０．０２ｗ
   ｔ％、Ｍｇ０．００１〜０．０１ｗｔ％を含有し、残部
   実質的にＣｕからなることを特徴とする端子・コネクタ
   ー用銅合金。
2. （２）Ｓｎ１．５〜６．５ｗｔ％、Ｐ０．０２５〜０．
   ０５ｗｔ％、Ｆｅ０．０２〜０．１５ｗｔ％、Ｃｒ０．
   ００２〜０．０２ｗｔ％、Ｓｉ０．００２〜０．０２ｗ
   ｔ％、Ｍｇ０．００１〜０．０１ｗｔ％を含有し、残部
   実質的にＣｕからなる銅合金鋳塊を加工率８０％以上で
   熱間圧延後、６００℃以上の温度から２５℃／分以上の
   冷却速度で３５０℃以下の温度まで冷却し、さらに、加
   工率６０％以上の冷間圧延を行ない、３５０〜５５０℃
   の温度で５〜１８０分の焼鈍を行なった後、仕上げ圧延
   を行ない、２００〜５００℃の温度で５〜６０秒のテン
   ションアニールを行なうことを特徴とする端子・コネク
   ター用銅合金の製造法。