JPS62296304A - 電子・電気機器用複合材及びその製造方法 - Google Patents

電子・電気機器用複合材及びその製造方法

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JPS62296304A
JPS62296304A JP13976986A JP13976986A JPS62296304A JP S62296304 A JPS62296304 A JP S62296304A JP 13976986 A JP13976986 A JP 13976986A JP 13976986 A JP13976986 A JP 13976986A JP S62296304 A JPS62296304 A JP S62296304A
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JP
Japan
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copper alloy
dispersion
composite material
stainless steel
sheet
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JP13976986A
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English (en)
Inventor
卓哉 鈴木
田口 和夫
君島 和浩
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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  • Welding Or Cutting Using Electron Beams (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 Δ 発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子・電気機器部品材料等に好適な高強度、高
導電性及び高耐熱性を有する金属系複合材の構造と製造
法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年電子・電気機器部品材料等において、部品の小型化
、軽量化のため強度、導電性及び耐熱性の優れた材料の
開発が強く望まれており、銅の高導電性、ステンレス鋼
の高強度、バネ性、耐食性に活かした銅−ステンレス鋼
複合材が提案されている。従来銅−ステンレス鋼複合材
を得るためには、銅棒をステンレス管に挿入し、引抜き
と焼鈍を繰返して減面加工し、所望の形状にする方法が
行なわれており、適正な加工及び焼鈍条件を選定するこ
とにより銅とステンレス鋼が金属的に接合されている。
又板材の複合化においては、熱間又は冷間でのワンバス
の強圧延で接合する方法が一般に行なわれており、銅と
ステンレス鋼を爆着して以後圧延加工する方法も行なわ
れている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
一般に板状複合材は圧着、傷着等の方法で比較的容易に
製造出来るが、線状複合材はこれらの方法では製造出来
ず、熱間押出加工が最も有効な方法であるが、銅とステ
ンレス鋼の場合は両者の高温変形抵抗が違いすぎるため
複合押出が不可能である。
従って前述の様に銅とステンレス鋼を組み合わせて、加
工、焼鈍の繰返しで減面加工しており、加工コストが高
くかつ単重の大きなものが出来なくて支障をきたしてい
た。
又電子・電気機器部品材料においては、強度、導電性の
みならず接続部における接触抵抗が小さいことを要求さ
れる場合が多く、そのためには表面を銅で被覆し、用途
によっては更にAg又はAuメッキを行なう必要がある
が、表面に銅があると引抜時に中心部でステンレス鋼が
断線を起こしやすく、加工が困難であった。
更に従来の銅−ステンレス鋼複合材は強度、導電性の点
では優れているが、銅の軟化温度が低いため耐熱性の点
では必ずしも充分でなかった。
〔問題点全解決するための手段〕
本発明は少くとも一部が分散強化型である銅合金とステ
ンレス鋼とを接合したことを特徴とする電子・電気機器
用複合材であって、高温変形抵抗が1高い分散型銅合金
を用いることによって、熱間押出法による銅−ステンレ
ス鋼複合材の製造を可能にしたものであるっ 〔作 用〕 本発明は分散強化型銅合金としては最も特性が優れてい
る内部酸化法によって製造した合金を使用しており、8
0〜95チlAC3の高導電率を有していると共に、強
加工により80に9/rdf越える引張強さ全得ること
が出来る。更に上記合金は耐熱性にも擾れているため、
従来の銅−ステンレス鋼複合材と同程度の強度、導電率
およびより摩れた耐熱性と有する複合材を得ることが出
来る。
本発明は断面における分散強化型銅合金およびステンレ
ス鋼の面積比を変える事により、任意の片1午乃fC1
けすt4六せ1霜ムせ4伏卦手ムE「さ由来、表面は用
途に応じて銅又はステンレス鋼の表面を選ぶことが出来
る。即ち耐熱電線、リードビン等接続部での接触抵抗が
重要視される場合、或いは表面にAg%AU等のメッキ
を行なう心安がある場合は銅を用いることが望ましく、
耐食バネ材等耐食性が重要視される場合はステンレス鋼
を用いることが望ましい。
複合材の組立てに際して、芯材及び外皮材として使用さ
れる分散強化型銅合金としては棒状および筒状体のもの
を用いてもよいが、バルク材の場合は表面層しか内部酸
化されないため、シート状に加工後内部酸化したものを
巻き上げて所望の形状の棒状又は筒状体とする方法が望
ましい。又ステンレス鋼についプも、棒状体から切出し
て筒状体にすると大変コスト高になり、ノートを巻き上
げて筒状体とする方法が望ましい。
更に分散強化型銅合金のシートとステンレス鋼のシート
を重ね合わせた構造の条材を製造する事も可能であり、
この様な複合材は長手方向を含む縦断面内において、巾
方向、厚さ方向のいずれについてもほぼ均質であり、打
抜用材料としても優れた特性を有している。
〔実施例1〕 Cu−α5wt%M合金及びステンレス鋼(S、US5
16)鍛造材から第1表に示す寸法の材料A1B、G、
D% Eを切出した。
第  1  表 上記材料の内A−L、C−1、E−1、F−1をアルミ
ナ:Cu粉:CutO粉=1:1:1であるバッキング
材中で1000℃X15hr内部酸化した結果、表面か
ら約15 ffi+11(片側)内部酸化された。
これらA−1、B−1、C−4、D−1、E−1、F−
1i表面清浄化の後第1図に示した構造に組立て、両端
部でA−1とF−1i電子ビーム溶接することによって
真空シールし1000℃で押出して直径12団の棒を得
た。これを10001:x8hr焼鈍後焼入れて界面の
接合全強固にした後引抜加工を行ない、直径L6III
l++の本発明複合材1を得た。又比較のため純銅とS
US 316で同じ構造に組立てたビレット’に同様に
押出したが、銅と5US316の変形抵抗の差がありす
ぎるため、押出時にSUS材が押出材内部で切れ形にな
らなかった。
更に外径15間の銅棒を外径20m+、内径15簡の5
US516の筒状体の中に挿入し、直径12.7.4.
2.411Ill+で600℃x 2hr中間焼鈍を行
ないながら引抜加工し、直径1.6脳の従来複合材11
を得た。これら複合材について強度、導電性、耐熱性、
接触抵抗等を評価した結果を第2表に示す。
尚耐熱性はlhr環状炉中で加熱処理し、引張強さが加
熱処理前の引張強さの汐となる温度を求めた。接触抵抗
は接触圧力20grで銅板の端子との間に10 m A
通電した場合の電圧降下から求めた。
第2表 第2表から明らかな様に、本発明複合材Nα1は従来複
合材高11と同程度の強度及び導電率を有しており、し
かも耐熱性の点でNα11よりも格段に優れている。又
Na1は表面層が銅であるために接触抵抗が低く、必要
があれば更にAg1Au等のメッキを行なうことも可能
である。
更に本発明複合材Nα1は焼鈍回数が少くてすむため加
工コストが低く、従来より大径のビレットより加工する
ため単重の大きなものを得ることが出来る。
〔実施例2〕 Cu−α2wt%M合金鋳塊より厚さ1朋のシートを製
造し、実施例1と同様な方法で内部酸化した。
直径20wnのSU]516の棒G−2又はD−5のま
わりに厚さ1圓の上記分散型銅合金、5US316のシ
ートの内前者のみ又は両者を巻きつけて外径511mに
した後、分散型銅合金製缶A−2又は5US316製缶
A−5の中に挿入し、片端部でディスクD−2又はE−
5と電子ビーム溶接することによって真空封入し外径5
7鴨のビレットを得た。これらビレットの構成を第5表
及び第2図、第5図に示す。
上記ビレットを1000℃で押出して直径12謹の棒を
得た。これを1000℃x8hr焼鈍後焼入れで界面の
接合を強固にした後引抜加工を行ない、直径1.6咽の
本発明複合材2及び3を得た。
これら複合材について強度、導電性、耐熱性を評価した
結果を第4表に示す。
第4表 は90チXkGB以上の高導電率及び1209r/−の
高強度を有しており、耐熱性にも優れている。又本発明
複合材Nl13は実施例1に示した本発明複合材Nll
と強度、導電率はほぼ同程度であるが、材料内部迄完全
に内部酸化されたシート状の分散強化型銅合金を使用す
ることにより、耐熱性が蝿1よりも更に向上している。
〔実施例う〕
Cu−0,8wt%At合金鋳塊より直径6頭の棒及び
厚さα5IIIIIのシートラ製造し、実施例1と同様
な方法で内部酸化した。上記直径6襲の棒D−11ヌは
シートを巻き上げて6mの棒状体とし念ものB−5のま
わりに5us51G (板厚α5鴫)と銅合金シートを
巻きつけて外径57I+ll11にした後、両端部に外
径57闘、厚さ13IIl1mのディスクE−14又は
C−5をあて、A −4又はA−5における最外周のシ
ートとディスクを電子ビーム溶接することにより真空シ
ールした。これらビレットの構成を第5表及び第4図、
第5図に示す。
上記ビレットを1000℃で押出して直径12鴫の棒を
得た。これを1000℃x8hr焼鈍後焼入れで界面の
接合を強固にした後引抜加工を行ない、厚さ1++ll
11、巾lI+1111の本発明複合材4及び5を得た
。これら複合材について強度、導電性、耐熱性を評価し
た結果を第6表に示す。
第6表 第6表から明らかな様に、本発明複合材N[Ll!は6
5155黄銅と同程度の導電率及び200に9f/−以
上の高強度を有しており、耐熱性も優れている。又本発
明複合材Nl15は前述のN11lと強度、導電率はほ
ぼ同程度であるが、シート状の分散型銅合金を使用する
ことにより耐熱性が更に向上している。そのうえ銅合金
と5US316を重ね合わせて巻きつけた後加工してい
るため長手方向を含む縦断面内において、巾方向、厚さ
方向いずれについてもほぼ均質であり、打抜用材料とし
ても優れた特性を有している。
〔効 果〕
本発明により任意の強度及び導電率を有し、かつ従来よ
りも耐熱性が優れた銅−ステンレス鋼複合材を熱間押出
法により製造出来る様になり、コスト低減ならびに単重
の大きな複合材の製造が可能となった。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第5図は分散型銅合金とステンレス鋼より構成
された熱間押出用ビレットの断面図である。 A−1・・・銅合金筒状体、B−1・・・5US316
筒状体、C−1・・・銅合金筒状体、D−1・・・5U
S516筒状体、E−1・・・調合金棒、F−1・・・
銅合金ディスク、A−2・・・銅合金缶、B−2・・・
銅合金シート、C−2・・・5US516棒、D−2・
・・銅合金ディスク、A−う・・・5US316缶、B
−3・・・5IJS316シート、c−5・・・銅合金
シート、D−う・・・5tJS516俸、E−5・・・
5US516デイスク、A−4・・・銅合金シート、B
−4・・・5U3316シート、C−t+・・・銅合金
シート、D−14・・・調合金棒、E−14・・・銅合
金ディスク、A−5・・・銅合金+5US516シート
(重ね合わせ)、B−5・・・銅合金シート、C−5・
・・銅合金ディスク特許出願人 古河電気工業株式会社 第2図 第3図 第4図 第5図 X・X1118m X−XIil’r面図

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少くとも一部が分散強化型である銅合金とステン
    レス鋼とを接合したことを特徴とする電子・電気機器用
    複合材。
  2. (2)特許請求の範囲第1項記載の複合材であり、分散
    強化型銅合金として内部酸化法によって製造したCu−
    Al_2O_3、Cu−TiO_2、Cu−MgO、C
    u−BeOの内いずれか1種を用いることを特徴とする
    電子・電気機器用複合材。
  3. (3)特許請求の範囲第1項記載の複合材であり、分散
    強化型銅合金の棒と筒状体及びステンレス鋼の筒状体を
    組合せた構造のビレットより加工したことを特徴とする
    電子・電気機器用複合材。
  4. (4)特許請求の範囲第1項記載の複合材であり、分散
    強化型銅合金、ステンレス鋼の内片方又は両方にシート
    を巻きつけたものを用いた構造のビレットより加工した
    ことを特徴とする電子・電気機器用複合材。
  5. (5)特許請求の範囲第4項記載の複合材であり、ステ
    ンレス鋼の芯材の外側に分散強化型銅合金のシートを巻
    きつけた構造のビレットより加工したことを特徴とする
    電子・電気機器用複合材。
  6. (6)特許請求の範囲第4項記載の複合材であり、分散
    強化型銅合金の芯材の外側に分散強化型銅合金のシート
    を巻き、その外側にステンレス鋼のシートを巻き、更に
    その外側に分散強化型銅合金のシートを巻きつけた構造
    のビレットより加工したことを特徴とする電子・電気機
    器用複合材。
  7. (7)特許請求の範囲第4項記載の複合材において、分
    散強化型銅合金のシートとステンレス鋼のシートを重ね
    合せたものを分散強化型銅合金の芯材に巻きつけた構造
    のビレットより加工したことを特徴とする電子・電気機
    器用複合材。
  8. (8)複合材の各構成要素を組合せた後、両端部を真空
    シールするか、或いは銅合金又は鉄製缶に真空封入後熱
    間で押出し、以後冷間加工することを特徴とする電子・
    電気機器用複合材の製造方法。
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