JPS6155582B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子工業用精密部品として用いられる
軟化部分を有する時効硬化性または加工硬化性銅
合金板の製造法に関するものである。

（従来技術） コンピユーターのコネクタのような電子工業用
精密部品にはばね性に優れたベリリウム銅、チタ
ン銅等の時効硬化性銅合金板やリン青銅、黄銅等
の加工硬化性銅合金板が広く用いられているが、
これらの部品は小型化を図るために曲率半径がほ
とんどゼロの状態で180゜折り曲げる180゜密着曲
げを要求されることが多く、このためには折曲部
のみを軟化させた時効硬化性または加工硬化性銅
合金板を製造する必要があるが、この種の銅合金
板を製造する方法としては特開昭48−31124号公
報に記載されているように硬化処理された銅合金
板の表面をバーナーにより加熱して軟化させる方
法と特開昭53−134712号公報に記載されているよ
うに加熱された鏝により軟化させる方法とが従来
より知られているが、前者の方法は加熱が広範囲
に及ぶため軟化部分の幅を精度良く一定に維持す
ることが不可能であり、また、後者の方法は鏝か
ら銅合金板に熱が伝導するのに時間を要するため
生産能率が悪いうえにその間に熱が銅合金板内部
で拡散して目的以外の部分まで軟化され、また、
鏝による間接加熱であるのでエネルギーの損失が
大きく、さらに、鏝が接触した銅合金の表面は酸
化変色し易いのでメツキの前処理が行いにくくな
る等種々の問題点があつた。

（発明の目的） 本発明はこのような問題点を解決して、目的と
する部分のみに精度の良い一定幅の軟化部分を有
する時効硬化性または加工硬化性銅合金板を能率
良くしかも表面酸化を生じさせることなく製造す
ることができる軟化部分を有する時効硬化性また
は加工硬化性銅合金板の製造法を目的として完成
されたものである。

（発明の構成） 本発明は時効硬化または加工硬化させた銅合金
板の所要部分の両面に電極を当接して短時間通電
してこの通電部分を溶融させることなく軟化可能
な温度に加熱して軟化させることを特徴とするも
のである。

本発明において用いられる銅合金板はベリリウ
ム銅、チタン銅、銅−ニツケル―錫合金等の時効
硬化性の銅合金板を常法により時効硬化させたも
のあるいはリン青銅、黄銅、洋白等の加工硬化性
の銅合金板を常法により加工硬化させたものであ
る。一方、この銅合金板の所要部分の両面に当接
される電極は軟化させるべき部分に等しい幅を有
するものとし、第１図に示されるようなローラー
状の移動式の電極としても固定式の電極としても
よい。電極の幅は例えば0.2〜８mm程度であり、
１〜10秒程度の短時間の通電を行なつて電極に挾
まれた銅合金板の通電部分をジユール熱により内
部発熱させる。通電時間及び電流は通電部分を瞬
間的に軟化可能な温度にまで昇温させることがで
き、しかも、通電部分を溶融させることがないよ
うに制御される。軟化可能な温度は時効硬化性の
銅合金板については過時効組織乃至は再結晶組織
を生ずる温度であつて1.8％のBeを含むベリリウ
ム銅合金では500〜800℃であり、また、加工硬化
性の銅合金については加工硬化歪が除去される温
度である。なお、溶融温度にまで加熱されると材
質が凝固組織に戻つたり材料に孔が開いたりして
目的の形状が得られなくなる。このように銅合金
板の所定位置の両面に電極を当接して短時間通電
し、ジユール熱により内部発熱させる方法によれ
ば、電極の幅に対応する部分のみが内部から均一
に発熱昇温するうえ通電時間が短時間であるため
に通電部分以外に熱が伝導することがほとんどな
いので、通電部分のみを精度良く一定幅で軟化さ
せることができる。次に、本発明を図示の実施例
により詳細に説明する。

実施例 １ Be1.8％（重量％、以下同じ）、Co＋Ni0.5％、
残部Cuおよび不可避的不純物からなる高力型ベ
リリウム銅合金材を厚さ0.2mm、幅30mmの条板状
の銅合金板１とし、この銅合金板１に対してミル
ハードン処理による時効硬化処理を施したうえそ
の長さ方向の２分線上の両面に第１図に示すよう
に幅4.0mm、半径100mmのローラー状の電極２，２
を140Kgの力で当接させ、この電極２，２を1.7
mm／秒の周速度で回転させつつ13000Aの電流を
2/50秒通電、1/50秒休止周期でパルス状に通電し
て通電部分を溶融させることなく約700℃に加熱
した。その後、この条板状の銅合金板１の幅方向
の硬度分布をビツカース硬度計により測定したと
ころ第４図に細線で示すとおりの結果が得られ
た。この第４図から明らかなように母材質部は
Hv300〜340であるのに対し軟化部分３はHv140
〜160であり、また、この軟化部分３の幅は電極
２の幅と等しい4.0mmであつて軟化部分３から母
材質部への変化は極めて急激で変化部の幅は約
200μｍに過ぎなかつた。次に、金属組織を顕微
鏡により詳細に観察したところ、母材質部は平均
粒径20μｍの時効硬化組織を有するが軟化部分３
は平均粒径1.5μｍの再結晶組織を呈し、両組織
の接する部分には粒界析出が進んで硬さが連続的
に変化する部分が約200μｍにわたり観察され
た。このようにして得られた軟化部分３を有する
時効硬化性銅合金板を第２図のようにプレスにて
打抜いて所定形状のコネクタ部品用素板１ａと
し、次いで、その２分線上に形成された軟化部分
３ａから折り曲げれば、第３図のような180゜曲
げされたばね性に優れたコネクタ部品４が得られ
た。

実施例 ２ 実施例１の電流のみを10000Aに変え他の条件
は同一にして銅合金板の所要部分を軟化させたと
ころ、母材質部はHv300〜350、軟化部分は
Hv140〜160で実施例１と同様の好ましい結果が
得られた。

実施例 ３ 実施例１の電流を8000Aに変え他の条件は同一
にして銅合金板の所要部分を軟化させたところ、
母材質部はHv310〜340、軟化部分はHv210〜250
の硬さであつた。そして、この軟化部分の金属組
織はやや粒界析出の進んだ過時効組織を呈し、曲
率半径が0.4mmの曲げ成形が可能であつた。ま
た、軟化部分から母材質部への変化部の幅は250
μｍ以下であつた。

実施例 ４ Be0.4％、Ni1.8％、残部Cuおよび不可避的不
純物からなる高導電型ベリリウム銅合金を実施例
１と同一寸法に加工し、バツチ炉にて完全な時効
硬化処理を施した後、実施例１と同一の電極を用
いて13000Aの電流を通電した。この結果、母材
質部はHv240〜280、軟化部分はHv120〜150の曲
げ成形性に優れた銅合金板が得られた。

実施例 ５ Sn8.0％、P0.3％、残部Cuおよび不可避的不純
物からなるリン青銅の条板を加工硬化処理した
後、電流を8000Aとし他の条件は実施例１と同一
として通電した。得られた銅合金板は母材質部が
Hv200〜220、軟化部分はHv70と極めて軟かくて
曲げ成形性に優れていた。また、軟化部分から母
材質部への変化部の幅は250μｍ以下であつた。

実施例 ６ Ti3.0％、残部Cuおよび不可避的不純物からな
るチタン銅合金の条板を時効硬化処理した後、電
流を6000Aとし他の条件は実施例１と同一として
通電した。得られた銅合金板は母材質部はHv300
〜330、軟化部分はHv130〜150であり、曲げ成形
性に優れていた。

実施例 ７ Ni18％、Cu56％、残部Znおよび不可避的不純
物からなるばね用洋白の条板を加工硬化処理した
後、実施例１と同一条件下で4000Aの電流を通電
した。得られた銅合金板は母材質部がHv210〜
240、軟化部分がHv100〜120であり、曲げ成形性
に優れていた。

実施例 ８ Ni21％、Sn5％、残部Cuおよび不可避的不純物
からなる銅―ニツケル―錫合金の条板にミルハー
ドン処理による時効硬化処理を行つた後、実施例
１と同一条件下で6000Aの電流を通電した。得ら
れた銅合金板は母材質部がHv250〜260、軟化部
分がHv90〜110であり、曲げ成形性に優れてい
た。

比較例 Be1.8％、Co＋Ni0.5％、残部Cuからなるベリ
リウム銅合金材を実施例１と同一寸法の条板状の
銅合金板とし、その表面に電気炉中で900℃10分
間均熱した４×50×50mmのステンレス鋼製の鏝の
４×50mmの矩形面を接触させた。この際、鏝の１
回の接触時間を５秒とし、再加熱と接触とを繰返
して同一部分に累計で60秒間接触させた。その
後、接触部と直交する方向の硬度分布をビツカー
ス硬度計により測定したところ、第４図に比較例
１として太線で示すとおりの結果が得られた。実
施例１の結果に比較して硬度分布がなだらかな勾
配を示し、軟化部分の幅は２mmに満たず軟化部分
から母材質部への変化部の幅は2.5mmであつて実
施例１の変化部の幅が200μｍであるに対して10
倍以上の値を示した。また、実施例１〜８におい
ては銅合金板の表面に酸化変色が生じなかつたの
に対し、本比較例のものは表面の酸化変色が著し
かつた。また、幅４mmの軟化部分を得るため鏝の
接触面を８×50mmに拡大した結果は第４図に比較
例２として破線で示すとおりであり、軟化部分の
幅は４mmに達したがその外側の変化部の幅はやは
り2.5mmとなり、表面の酸化変色も著しかつた。

（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、銅
合金板の所要部分のみに精度の良い一定幅の軟化
部分を有する時効硬化性または加工硬化性の銅合
金板を表面酸化を生じさせることなく容易に製造
することができるものであり、その精度は従来の
鏝による方法の10倍以上であつて、折曲部のみを
適確に軟化させることにより180゜密着曲げが可
能となり、しかも、全体として優れたばね性を備
えたものとなつて電子工業用その他各種の精密部
品を作成することができる。しかも、本発明は短
時間の通電による銅合金板の内部発熱を利用する
ものであるから、生産能率及びエネルギー効率が
良い利点もあり、従来のこの種の軟化部分を有す
る時効硬化性または加工硬化性銅合金板の製造法
の問題点を解決したものとして産業の発展に寄与
するところ極めて大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例の工程を示す
斜視図、第３図は本発明の工程を経て製造された
コネクタ部品の斜視図、第４図は本発明の実施例
１と比較例１、比較例２によつて得られた銅合金
板の硬度分布を示すグラフである。 １：銅合金板、２：電極、３：軟化部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 時効硬化または加工硬化させた銅合金板の所
   要部分の両面に電極を当接して短時間通電してこ
   の通電部分を溶融させることなく軟化可能な温度
   に加熱して軟化させることを特徴とする軟化部分
   を有する時効硬化性または加工硬化性銅合金板の
   製造法。