JPS6148545A - 導電材料用の高強度銅合金およびその製造方法 - Google Patents
導電材料用の高強度銅合金およびその製造方法Info
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- JPS6148545A JPS6148545A JP16815484A JP16815484A JPS6148545A JP S6148545 A JPS6148545 A JP S6148545A JP 16815484 A JP16815484 A JP 16815484A JP 16815484 A JP16815484 A JP 16815484A JP S6148545 A JPS6148545 A JP S6148545A
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Landscapes
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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】
本発明は、導電用のリード材に要求される高い導電率と
強度を兼備し且つ耐軟化性と加工性の良好な銅合金並び
にその製造法に関する。
強度を兼備し且つ耐軟化性と加工性の良好な銅合金並び
にその製造法に関する。
近年の電気または電子工業の急速な進歩に伴って、これ
らの分野に使用されるリード材も種々多用な要求が生じ
ている。特に、銅系合金においては、良好な熱放散性や
導電性だけではなく、高強度かつ良好な繰返し曲げ性、
耐軟化性、めっき性やハンダ付は性などの緒特性を兼備
したリード材であることが必要とされる。また、製造が
容易で価格的にも安価であることも銅系合金において重
要な要素となっている。
らの分野に使用されるリード材も種々多用な要求が生じ
ている。特に、銅系合金においては、良好な熱放散性や
導電性だけではなく、高強度かつ良好な繰返し曲げ性、
耐軟化性、めっき性やハンダ付は性などの緒特性を兼備
したリード材であることが必要とされる。また、製造が
容易で価格的にも安価であることも銅系合金において重
要な要素となっている。
従来より、リード材として使用されている銅系合金して
、りん青銅、錫入銅、 Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金など
が良く知られている。しかし、りん青銅は高価なＳｎを
合金元素として６〜８重量％含有し１強度は高いものの
、導電性および耐軟化性が十分ではない。錫入銅は導電
性は良好であるが、耐軟化性および強度かりん青銅より
劣る。また＊ Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金は１強度、耐
軟化性および導電性についてはりん青銅と錫入銅との中
間に位置するが９強度とめっき性において、なお改善さ
れることが望まれでいる。
、りん青銅、錫入銅、 Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金など
が良く知られている。しかし、りん青銅は高価なＳｎを
合金元素として６〜８重量％含有し１強度は高いものの
、導電性および耐軟化性が十分ではない。錫入銅は導電
性は良好であるが、耐軟化性および強度かりん青銅より
劣る。また＊ Ｃｕ−Ｆｅ−Ｚｎ−Ｐ合金は１強度、耐
軟化性および導電性についてはりん青銅と錫入銅との中
間に位置するが９強度とめっき性において、なお改善さ
れることが望まれでいる。
本発明は、このような実情に鑑み、リード材として要求
される諸特性を同時に満足する銅系合金を開発すること
を目的としてなされたもので、この目的において種々の
試験研究を重ねた結果。
される諸特性を同時に満足する銅系合金を開発すること
を目的としてなされたもので、この目的において種々の
試験研究を重ねた結果。
重量％において、 Ｎｉ ； ０．０５〜０．４０％、
Ｂ ；００５〜０．０６％、 Ｆｅ ； ０．５０
〜１．５０％、 Ｓｎ ； ０．５０〜１．５０％、
Ｐ ；０１〜０．１０％、残部がＣｕおよび不可避的
不純物からなる銅系合金を開発することができた。この
合金はリード材として要求される特に強度、導電性並び
に耐軟化性が共に優れ９曲げ加工性も良好であり、この
ような諸特性が同時に優れる点において従来の銅系合金
にはない性質を有している。
Ｂ ；００５〜０．０６％、 Ｆｅ ； ０．５０
〜１．５０％、 Ｓｎ ； ０．５０〜１．５０％、
Ｐ ；０１〜０．１０％、残部がＣｕおよび不可避的
不純物からなる銅系合金を開発することができた。この
合金はリード材として要求される特に強度、導電性並び
に耐軟化性が共に優れ９曲げ加工性も良好であり、この
ような諸特性が同時に優れる点において従来の銅系合金
にはない性質を有している。
そして、この本発明合金の諸特性は、この合金の製造に
さいして１時効処理を実施することによって有利に発揮
されることがわかった。これは。
さいして１時効処理を実施することによって有利に発揮
されることがわかった。これは。
―
これまであまり知られていないＦｅ−Ｎｉ−Ｐ系の化合
物が時効により銅マトリックス中に微細に析出して、こ
れが強度向上に寄与すると共に、銅マトリックス自身の
導電性を高めることになるからであると考えられる。こ
の時効処理については、冷間加工後において、３００〜
４８０℃の温度、好ましくは、３５０〜４５０℃の温度
で実施するのがよい。また９本発明合金は溶解鋳造性、
熱間加工性、冷間加工性が良好であって製造性が良く且
つ経済的である点でも有利である。
物が時効により銅マトリックス中に微細に析出して、こ
れが強度向上に寄与すると共に、銅マトリックス自身の
導電性を高めることになるからであると考えられる。こ
の時効処理については、冷間加工後において、３００〜
４８０℃の温度、好ましくは、３５０〜４５０℃の温度
で実施するのがよい。また９本発明合金は溶解鋳造性、
熱間加工性、冷間加工性が良好であって製造性が良く且
つ経済的である点でも有利である。
本発明の銅合金の添加元素の添加理由並びにその含有量
の規制理由の概要を説明すると次の如（である。
の規制理由の概要を説明すると次の如（である。
Ｂについて。
ＢはＰと共に本発明合金の溶製時における溶湯の脱酸に
重要な役割を果たし、健全なインゴットを製造するのに
寄与する。後記の比較例の陽４および１Ｖｈ５のＢ無添
加材と本発明合金の比較からも明らかなように、Ｂの添
加によって伸びが改善される。これは、Ｂの脱酸効果に
より、銅マトリックス中の溶質酸素原子が減少して加工
時の転移が減少することがその主要因であると考えられ
る。
重要な役割を果たし、健全なインゴットを製造するのに
寄与する。後記の比較例の陽４および１Ｖｈ５のＢ無添
加材と本発明合金の比較からも明らかなように、Ｂの添
加によって伸びが改善される。これは、Ｂの脱酸効果に
より、銅マトリックス中の溶質酸素原子が減少して加工
時の転移が減少することがその主要因であると考えられ
る。
Ｂが０．００５重晋％未満では脱酸効果が十分ではない
。他方、Ｂが多くなれば脱酸効果は向上するが。
。他方、Ｂが多くなれば脱酸効果は向上するが。
ＢのＣｕ中への固溶限は室温で０．０６重量％近傍であ
り、この固溶限を越えるとＣｕとＢの化合物が形成され
、かえって加工性が劣化するようになる。従って１本発
明合金において、Ｂは０．００５〜０．０６重量％とし
た。
り、この固溶限を越えるとＣｕとＢの化合物が形成され
、かえって加工性が劣化するようになる。従って１本発
明合金において、Ｂは０．００５〜０．０６重量％とし
た。
Ｎｉについて。
Ｎｉ はＣｕマトリックス中に固溶し１機械的強度およ
び耐軟化性更には耐食性を向上させるが。
び耐軟化性更には耐食性を向上させるが。
０．０５重量％未満ではその効果は十分ではない。一方
、 ０．４０重量％を越えて含有すると、導電率の低下
が顕著となる（後記比較例Ｎ［１７参照）。従ってＮｉ
含有量は０．０５〜０．４０重量％とじた。
、 ０．４０重量％を越えて含有すると、導電率の低下
が顕著となる（後記比較例Ｎ［１７参照）。従ってＮｉ
含有量は０．０５〜０．４０重量％とじた。
Ｆｅについて。
銅マトリックス中に過飽和に固溶したＦｅは時効により
ＮｉおよびＰと化合物を形成して銅マトリックス中に析
出し１強度を向上させる。また。
ＮｉおよびＰと化合物を形成して銅マトリックス中に析
出し１強度を向上させる。また。
高温加熱時の結晶粒の粗大化を阻止して耐軟化性を向上
させる。Ｆｅ含有量が０．５０重量％未満では前記化合
物の銅マトリックス中へ′の析出が十分ではなく１強度
と耐軟化性改善効果が不十分となる。他方、 Ｆｅ含
有量が１．５０重量％を越えると導電性が低下し加工性
も悪くなる（後記比較例隘１１参照）。従って本発明合
金においてＦｅは０．５０〜１．５０重量％含有させる
。
させる。Ｆｅ含有量が０．５０重量％未満では前記化合
物の銅マトリックス中へ′の析出が十分ではなく１強度
と耐軟化性改善効果が不十分となる。他方、 Ｆｅ含
有量が１．５０重量％を越えると導電性が低下し加工性
も悪くなる（後記比較例隘１１参照）。従って本発明合
金においてＦｅは０．５０〜１．５０重量％含有させる
。
Ｓｎについて。
Ｓｎは銅マトリックス中に固溶して強度と耐軟化性を向
上させる。しかしＳｎ含有量が０．５０重量％未満では
この強度と耐軟化性の向上効果が十分ではなく、一方Ｓ
ｎ含有量が１．５０重量％を越えると導電性が悪くなり
（後記比較例Ｎｎ８，９．１１参照）、また熱間加工性
も悪くなる。この理由からＳｎ含有量は０．５０〜１．
５０重量％とする。
上させる。しかしＳｎ含有量が０．５０重量％未満では
この強度と耐軟化性の向上効果が十分ではなく、一方Ｓ
ｎ含有量が１．５０重量％を越えると導電性が悪くなり
（後記比較例Ｎｎ８，９．１１参照）、また熱間加工性
も悪くなる。この理由からＳｎ含有量は０．５０〜１．
５０重量％とする。
Ｐについて。
Ｐは溶製時の溶湯の脱酸効果と共に＋Ｓｎ＋Ｆｅの酸化
防止効果も供する。したがって、健全なインゴットを得
るうえで重要な働きをする。そして銅マトリックス中に
過飽和に固溶したＰは、 ＦｅおよびＮｉ と化合物
を形成し、前述のように、析出硬化に寄与する。Ｐ含有
量が０．０１重量％未満では脱酸効果が十分ではなく、
０．１０重量％を越えると導電性が悪くなる。このため
Ｐ含有量は０．０１〜０．１０重量％とした。
防止効果も供する。したがって、健全なインゴットを得
るうえで重要な働きをする。そして銅マトリックス中に
過飽和に固溶したＰは、 ＦｅおよびＮｉ と化合物
を形成し、前述のように、析出硬化に寄与する。Ｐ含有
量が０．０１重量％未満では脱酸効果が十分ではなく、
０．１０重量％を越えると導電性が悪くなる。このため
Ｐ含有量は０．０１〜０．１０重量％とした。
以上のように本発明合金は１重量％において。
Ｎｊ ； ０．０５〜０．４０％、 Ｂ 、０．００５
〜０．０６％、 Ｆｅ；０．５０〜１．５０％、 Ｓ
ｎ ； ０．５０〜１．５０％およびＰ；０．０１〜０
．１０％をＣｕに含有させたことに特徴があり。
〜０．０６％、 Ｆｅ；０．５０〜１．５０％、 Ｓ
ｎ ； ０．５０〜１．５０％およびＰ；０．０１〜０
．１０％をＣｕに含有させたことに特徴があり。
これによって、リード材に要求される強度、導電性、耐
軟化性、加工性を共に兼備させた点において、従来材に
はない優れた効果を発揮するものである。そしてこれら
の特性は２本発明によれば。
軟化性、加工性を共に兼備させた点において、従来材に
はない優れた効果を発揮するものである。そしてこれら
の特性は２本発明によれば。
Ｆｅ−Ｎｉ−Ｐ系の微細な化合物を銅マトリックス中に
析出させる時効処理によって有利に達成されたものであ
る。
析出させる時効処理によって有利に達成されたものであ
る。
以下に実施例を挙げて１本発明合金の特徴をより具体的
に説明する。
に説明する。
！ 実施例１
供試した合金の成分組成を表１に示した。表１の階１〜
漱１１の合金は、いずれも、高周波真空溶解炉で溶製し
て鋳造し、そのインゴットを８５０℃で熱間圧延して板
厚８ｍｍの熱延板とし、この熱延板を通常の酸洗処理し
たあと冷間圧延して板厚４ｍｍの冷延板とした。次いで
、この冷延板を４５０℃Ｘ３０分の時効処理を行なった
。そして、酸洗処理したあと、再び冷間圧延して板厚２
ｍｍの冷延板とし、４５０℃×３０分の時効処理を行っ
た。その後。
漱１１の合金は、いずれも、高周波真空溶解炉で溶製し
て鋳造し、そのインゴットを８５０℃で熱間圧延して板
厚８ｍｍの熱延板とし、この熱延板を通常の酸洗処理し
たあと冷間圧延して板厚４ｍｍの冷延板とした。次いで
、この冷延板を４５０℃Ｘ３０分の時効処理を行なった
。そして、酸洗処理したあと、再び冷間圧延して板厚２
ｍｍの冷延板とし、４５０℃×３０分の時効処理を行っ
た。その後。
酸洗し、圧延率８０％で最終仕上げ圧延して０．４鶴の
冷延板に仕上げたものである。
冷延板に仕上げたものである。
各合金の引張強さ、伸び、導電率および軟化温度を測定
し、その結果を表１に併記した。引張強さおよび伸びの
測定は、 ＪＩＳ−Ｚ２２４１の規定に従い。
し、その結果を表１に併記した。引張強さおよび伸びの
測定は、 ＪＩＳ−Ｚ２２４１の規定に従い。
前記の仕上げ冷延板を３７５℃×３０分の焼鈍したもの
について行った。導電率の測定は、 ＪＩＳ−ＨＯ５０
５に規定の方法に従った。また、軟化温度は、試料をそ
の温度に３０分加熱したときに、その加熱後の硬さが仕
上げ冷延板の硬さの８０％となるときの温度とした。
について行った。導電率の測定は、 ＪＩＳ−ＨＯ５０
５に規定の方法に従った。また、軟化温度は、試料をそ
の温度に３０分加熱したときに、その加熱後の硬さが仕
上げ冷延板の硬さの８０％となるときの温度とした。
表１には、従来の代表的な３種のリード材（階１２〜１
４）について、それらの引張強さ、伸び、導電率および
軟化温度も併せて表示した。
４）について、それらの引張強さ、伸び、導電率および
軟化温度も併せて表示した。
表１の結果から明らかなように１本発明の合金Ｎ１１−
嵐３は、いずれも引張強さが５５ Ｋｇｆ／鶴２以上、
導電率が４０％以上の高い値を示し、且つ十分な耐軟化
性を有しており、従来のリード材（Ｎ１１１２〜１４）
では得られない高強度と高導電率および耐軟化性を兼備
した特性を有していることがわかる。
嵐３は、いずれも引張強さが５５ Ｋｇｆ／鶴２以上、
導電率が４０％以上の高い値を示し、且つ十分な耐軟化
性を有しており、従来のリード材（Ｎ１１１２〜１４）
では得られない高強度と高導電率および耐軟化性を兼備
した特性を有していることがわかる。
一方、Ｂを添加しないＮｏ、４およびＮｏ、５の合金は
伸びが低く、従って曲げ加工性に劣る。Ｓｎ含有量が本
発明で規定する範囲より少ない陽６の合金は、導電率は
良いが強度が劣る。またＮｉ、 ＦｅおよびＳｎ含有量
が本発明で規定する量より多い隘７〜１１はの合金はい
ずれも導電率が低く、また陶７〜１０の合金では引張強
さも本発明合金に比べて劣っている。
伸びが低く、従って曲げ加工性に劣る。Ｓｎ含有量が本
発明で規定する範囲より少ない陽６の合金は、導電率は
良いが強度が劣る。またＮｉ、 ＦｅおよびＳｎ含有量
が本発明で規定する量より多い隘７〜１１はの合金はい
ずれも導電率が低く、また陶７〜１０の合金では引張強
さも本発明合金に比べて劣っている。
実施例２
表１の隘１〜ｌ１ｈ３について、実施例１と同様の溶解
鋳造によって得られたインゴットを、８５０℃で熱間圧
延し、厚さ２顛の熱延板にした。この熱延板を通當の酸
洗いを施したあと、圧延率８０％で冷間圧延して板厚０
．４鶴の冷延板を得た。
鋳造によって得られたインゴットを、８５０℃で熱間圧
延し、厚さ２顛の熱延板にした。この熱延板を通當の酸
洗いを施したあと、圧延率８０％で冷間圧延して板厚０
．４鶴の冷延板を得た。
この冷延板をＪＩＳ−ＨＯ５０５に基づいて導電率を測
定し、その後、該冷延板を４５０℃×３０分の時効処理
を施し、再び導電率を測定した。また、最終冷延板から
得たサンプルを３５０℃×３０分、３５０℃×１時間で
時効処理し、それぞれの導電率を測定した。その結果を
表２に示した。
定し、その後、該冷延板を４５０℃×３０分の時効処理
を施し、再び導電率を測定した。また、最終冷延板から
得たサンプルを３５０℃×３０分、３５０℃×１時間で
時効処理し、それぞれの導電率を測定した。その結果を
表２に示した。
表２（時効による導電率の変化）
表２の結果より２本発明合金は時効処理によって導電率
が大きく向上することがわかる。３５０℃での時効によ
っても導電率は向上するが、４５０℃の時効では一層向
上している。
が大きく向上することがわかる。３５０℃での時効によ
っても導電率は向上するが、４５０℃の時効では一層向
上している。
４５０℃×３０分の時効処理を施した試料の透過電子顕
微鏡写真（倍率Ｘ １８０００倍）を第１図に示した。
微鏡写真（倍率Ｘ １８０００倍）を第１図に示した。
第１図において２Ｍで示す白地の領域は銅マトリックス
であり、この銅マトリックス中にＡで示す析出物が見ら
れる。このマトリックスＭと析出物への部分をエネルギ
ー分散分析による分析を行って第２図の分析結果を得た
。
であり、この銅マトリックス中にＡで示す析出物が見ら
れる。このマトリックスＭと析出物への部分をエネルギ
ー分散分析による分析を行って第２図の分析結果を得た
。
これらの顕微鏡観察並びに分析結果より２本発明合金は
、その時効処理によって、ｆＪマトリックス中に、Ｆｅ
−Ｎ１−Ｐ系の化合物が形成していることがわかる。本
発明合金における導電率の向上はこのＦｅ−Ｎ１−Ｐ系
の化合物の析出によって、マトリックスの導電率が向上
するからであろう。またこのＦｅ−Ｎ１−Ｐ系の微細化
合物の適切な分散によってその強度が向上するのであろ
う。
、その時効処理によって、ｆＪマトリックス中に、Ｆｅ
−Ｎ１−Ｐ系の化合物が形成していることがわかる。本
発明合金における導電率の向上はこのＦｅ−Ｎ１−Ｐ系
の化合物の析出によって、マトリックスの導電率が向上
するからであろう。またこのＦｅ−Ｎ１−Ｐ系の微細化
合物の適切な分散によってその強度が向上するのであろ
う。
第１図は本発明合金の金属組織を示す顕微鏡写真（倍率
Ｘ １８０００倍）、第２図は本発明合金のマトリック
スと析出物のエネルギー分散分析の結果を示す分析チャ
ートである。
Ｘ １８０００倍）、第２図は本発明合金のマトリック
スと析出物のエネルギー分散分析の結果を示す分析チャ
ートである。
Claims (3)
- （１）、重量％において、Ｎｉ；０．０５〜０．４０％
、Ｂ；０．００５〜０．０６％、Ｆｅ；０．５０〜１．
５０％、Ｓｎ；０．５０〜１．５０％、Ｐ；０．０１〜
０．１０％、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる
導電材料用の高強度銅合金。 - （２）、重量％において、Ｎｉ；０．０５〜０．４０％
、Ｂ；０．００５〜０．０６％、Ｆｅ；０．５０〜１．
５０％、Ｓｎ；０．５０〜１．５０％、Ｐ；０．０１〜
０．１０％、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる
銅合金の冷間加工材を時効処理することによって銅マト
リックス中にＦｅ−Ｎｉ−Ｐ系化合物を分散析出させる
ことを特徴とする導電材料用の高強度銅合金の製造方法
。 - （３）、時効処理は３００〜４８０℃の温度で実施する
特許請求の範囲第２項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16815484A JPS6148545A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 導電材料用の高強度銅合金およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16815484A JPS6148545A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 導電材料用の高強度銅合金およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6148545A true JPS6148545A (ja) | 1986-03-10 |
| JPS634885B2 JPS634885B2 (ja) | 1988-02-01 |
Family
ID=15862813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16815484A Granted JPS6148545A (ja) | 1984-08-11 | 1984-08-11 | 導電材料用の高強度銅合金およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6148545A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5814168A (en) * | 1995-10-06 | 1998-09-29 | Dowa Mining Co., Ltd. | Process for producing high-strength, high-electroconductivity copper-base alloys |
| JP2010121166A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Kobe Steel Ltd | 高強度かつ高導電率を備えた銅合金 |
| CN103366857A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 深圳市雨新电线电缆有限公司 | 耐弯折性强的铜铁镍合金电缆 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245754A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Mining Co Ltd | 高力高導電銅合金 |
-
1984
- 1984-08-11 JP JP16815484A patent/JPS6148545A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60245754A (ja) * | 1984-05-22 | 1985-12-05 | Nippon Mining Co Ltd | 高力高導電銅合金 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5814168A (en) * | 1995-10-06 | 1998-09-29 | Dowa Mining Co., Ltd. | Process for producing high-strength, high-electroconductivity copper-base alloys |
| US6132529A (en) * | 1995-10-09 | 2000-10-17 | Dowa Mining Co., Ltd. | Leadframe made of a high-strength, high-electroconductivity copper alloy |
| JP2010121166A (ja) * | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Kobe Steel Ltd | 高強度かつ高導電率を備えた銅合金 |
| CN103366857A (zh) * | 2013-07-12 | 2013-10-23 | 深圳市雨新电线电缆有限公司 | 耐弯折性强的铜铁镍合金电缆 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS634885B2 (ja) | 1988-02-01 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |