JPS6256546A - 電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金 - Google Patents
電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金Info
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- JPS6256546A JPS6256546A JP19691685A JP19691685A JPS6256546A JP S6256546 A JPS6256546 A JP S6256546A JP 19691685 A JP19691685 A JP 19691685A JP 19691685 A JP19691685 A JP 19691685A JP S6256546 A JPS6256546 A JP S6256546A
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- electric conductivity
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金に関する
。
。
銅に少量の添加元素を加えた銅合金は、電気伝導度と熱
伝導度との間に良い比例関係があり、電気伝導度が優れ
たものは熱伝導度も優れることは良く知られている。電
気伝導度が優れ従って熱伝導性が優れた銅合金において
耐熱性に優れることが必要となる用途が多い。例えば電
気部品としての導電材料や熱交換器部品などである。こ
のような用途に最も一般的に使用されている銅合金はＳ
ｎ入り銅である。例えばＣｕ−０，１４Ｓ ｎ−０，０
３Ｐは導電率が８８％５強度３Ｂ、Ｏｋｇ／ｍｍ”であ
る。
伝導度との間に良い比例関係があり、電気伝導度が優れ
たものは熱伝導度も優れることは良く知られている。電
気伝導度が優れ従って熱伝導性が優れた銅合金において
耐熱性に優れることが必要となる用途が多い。例えば電
気部品としての導電材料や熱交換器部品などである。こ
のような用途に最も一般的に使用されている銅合金はＳ
ｎ入り銅である。例えばＣｕ−０，１４Ｓ ｎ−０，０
３Ｐは導電率が８８％５強度３Ｂ、Ｏｋｇ／ｍｍ”であ
る。
Ｃｕ−５ｎ合金は鋳造性および加工性が良好でありＳｎ
の量によっては熱伝導および導電率も優れるが、この材
料は軟化温度と引張強さが比較的低いという問題がある
。従って、この材料をハンダ付けする場合には、低融点
のハンダを使用しなければならない。低融点のハンダは
それだけＳｎｌが多いので高価であるという問題が付随
する。
の量によっては熱伝導および導電率も優れるが、この材
料は軟化温度と引張強さが比較的低いという問題がある
。従って、この材料をハンダ付けする場合には、低融点
のハンダを使用しなければならない。低融点のハンダは
それだけＳｎｌが多いので高価であるという問題が付随
する。
本発明の目的は、このような問題を解決することであり
、電気伝導度が優れるとともに（従って熱伝導度も優れ
る共に）耐軟化温度の高い銅合金を提供しようとするこ
とにある。
、電気伝導度が優れるとともに（従って熱伝導度も優れ
る共に）耐軟化温度の高い銅合金を提供しようとするこ
とにある。
〔問題点を解決する手段］
本発明は５重量％で、Ｎｉを０．１〜２．０％１ そて
Ｂを０．００５〜０．３５％の範囲でＣ１１中に含有さ
せることによって、導電率の低下を抑制しながら強度と
耐軟化性の向上を図った点に特徴があり２本発明者らは
、一般式がＮｉＢで表される化合物をＣｕマトリックス
中に析出させることによって。
Ｂを０．００５〜０．３５％の範囲でＣ１１中に含有さ
せることによって、導電率の低下を抑制しながら強度と
耐軟化性の向上を図った点に特徴があり２本発明者らは
、一般式がＮｉＢで表される化合物をＣｕマトリックス
中に析出させることによって。
ＣＩｌ自携のもつ高い導電率の維持を図りながら強度向
セと耐軟化性の向上を図ることが出来ることを見出した
ものである。
セと耐軟化性の向上を図ることが出来ることを見出した
ものである。
Ｂを２重量％（原子量比では約１０ａＬ、χ）含有させ
Ｎｔをこれ以上の量で含有させたＣｕ−Ｎ１−Ｂの３元
系に“ついて、 Ｅ、Ｌｕｇｓｃｈｅｉｄｅｒは、
Ｉｎｔ、Ｔｈｒｍ。
Ｎｔをこれ以上の量で含有させたＣｕ−Ｎ１−Ｂの３元
系に“ついて、 Ｅ、Ｌｕｇｓｃｈｅｉｄｅｒは、
Ｉｎｔ、Ｔｈｒｍ。
Ａｎａｌ、 Ｖｏｌ、５． ｐ９Ｂ〜１０１．１９７７
において、高Ｎｉ側からＮｉ３Ｂ、Ｎ１ｚＢ＋ Ｎｉ
４Ｂ３．ＮｉＢが析出すると報告ξ、ている。この研究
報告は２本発明合金の組成範囲よりかなり高濃度域のＢ
およびＮｉを含む系について調べたものであり、学術的
には興味があるが１本発明の目的に沿うような実用合金
としては適さない。本発明合金では、後記の実施例にお
ける特に第２図に示した比抵抗の挙動に見られるように
、ＮｉＢの化合物が析出していることに特徴がある。本
発明合金では、この化合物が銅マトリックス中に分散析
出することによって再結晶温度が上昇し、耐軟化性が向
上するものと考えられる。また、一般に銅マトリツクス
中に添加元素が固溶すると（Ｎｉは固溶元素である）電
気抵抗が上昇して電気伝導度を低下させるが１本発明合
金ではＮｉ１ｌに見合うＢｔの存在によってＮｉがＢと
の化合物ＮｉＢを形成し、これが銅マトリツクス中に分
散析出するので、Ｎｉが固溶状態にある場合よりも電気
伝導度が向上しひいては熱伝導度が向上し、さらにこの
化合物が転位のすべりを抑制するので強度が向上するも
のと考えられる。このＮｉ、：！：Ｂの化合物は鋳造時
に即座に成形するようである。
において、高Ｎｉ側からＮｉ３Ｂ、Ｎ１ｚＢ＋ Ｎｉ
４Ｂ３．ＮｉＢが析出すると報告ξ、ている。この研究
報告は２本発明合金の組成範囲よりかなり高濃度域のＢ
およびＮｉを含む系について調べたものであり、学術的
には興味があるが１本発明の目的に沿うような実用合金
としては適さない。本発明合金では、後記の実施例にお
ける特に第２図に示した比抵抗の挙動に見られるように
、ＮｉＢの化合物が析出していることに特徴がある。本
発明合金では、この化合物が銅マトリックス中に分散析
出することによって再結晶温度が上昇し、耐軟化性が向
上するものと考えられる。また、一般に銅マトリツクス
中に添加元素が固溶すると（Ｎｉは固溶元素である）電
気抵抗が上昇して電気伝導度を低下させるが１本発明合
金ではＮｉ１ｌに見合うＢｔの存在によってＮｉがＢと
の化合物ＮｉＢを形成し、これが銅マトリツクス中に分
散析出するので、Ｎｉが固溶状態にある場合よりも電気
伝導度が向上しひいては熱伝導度が向上し、さらにこの
化合物が転位のすべりを抑制するので強度が向上するも
のと考えられる。このＮｉ、：！：Ｂの化合物は鋳造時
に即座に成形するようである。
本発明合金は、耐軟化性、電気伝導性および強度につい
ての特性向上の面からＣＩＩ中のＮｉおよびＢの含’［
１を規制するが、これを個別に説明すると、Ｎｉは０．
１重量％未満では強度の向上効果がなく、ｉｔ軟化性が
低下する。しかし、２．０重量％を超えて添加した場合
には、たとえＢを多量に添加して化合物の析出を進めて
も電気伝導度が低下してくるし、Ｎｉは高価であるので
経済性の面でも好ましくない。このため、Ｎｉは０．１
〜２．０重量％の範囲とする。Ｂは既述のように、Ｎｉ
と化合物を形成するので、前記のＮｉ含有ｔの範囲にお
けるＮｉ量に対応して添加するのがよい、特に本発明者
らの研究によると、ＮｉとＢとの原子量比は約に１が適
当であり、この原子量比がｌ：１から大きくずれるにし
たがって電気伝導度が低下してくることが判明しく第２
図）、また耐熱効果が十分得られなくなるや従って、Ｂ
はＮｉＩとの関連で重量％では０．００５〜０．３５％
とするのがよい。
ての特性向上の面からＣＩＩ中のＮｉおよびＢの含’［
１を規制するが、これを個別に説明すると、Ｎｉは０．
１重量％未満では強度の向上効果がなく、ｉｔ軟化性が
低下する。しかし、２．０重量％を超えて添加した場合
には、たとえＢを多量に添加して化合物の析出を進めて
も電気伝導度が低下してくるし、Ｎｉは高価であるので
経済性の面でも好ましくない。このため、Ｎｉは０．１
〜２．０重量％の範囲とする。Ｂは既述のように、Ｎｉ
と化合物を形成するので、前記のＮｉ含有ｔの範囲にお
けるＮｉ量に対応して添加するのがよい、特に本発明者
らの研究によると、ＮｉとＢとの原子量比は約に１が適
当であり、この原子量比がｌ：１から大きくずれるにし
たがって電気伝導度が低下してくることが判明しく第２
図）、また耐熱効果が十分得られなくなるや従って、Ｂ
はＮｉＩとの関連で重量％では０．００５〜０．３５％
とするのがよい。
以下に実施例を挙げて本発明合金の効果を具体的に説明
する。
する。
実施例１
表１に示す量（重量％）でＮ１および／またはＢを銅中
に含有させた各々の銅合金を高周波真空溶解炉で溶製し
、これを鋳造して得たインゴットから１５ｍ簿厚さＸ
４０ｍ＋＋幅Ｘ ４０ｍｍ長さのケークを得たうえ、冷
間加工によりいずれも厚さ５１Ｗｍの冷延板とした。こ
の冷延板を８００℃×１時間の条件で焼鈍し、酸化スケ
ールを除去したあと、冷間圧延により厚さ２ｍｍの冷延
板とした６そして再び８００℃×１時間の条件で焼鈍し
、酸化スケールを除去したあと、仕上冷間圧延して１７
さ０．５ｍｍの冷延板を得た。
に含有させた各々の銅合金を高周波真空溶解炉で溶製し
、これを鋳造して得たインゴットから１５ｍ簿厚さＸ
４０ｍ＋＋幅Ｘ ４０ｍｍ長さのケークを得たうえ、冷
間加工によりいずれも厚さ５１Ｗｍの冷延板とした。こ
の冷延板を８００℃×１時間の条件で焼鈍し、酸化スケ
ールを除去したあと、冷間圧延により厚さ２ｍｍの冷延
板とした６そして再び８００℃×１時間の条件で焼鈍し
、酸化スケールを除去したあと、仕上冷間圧延して１７
さ０．５ｍｍの冷延板を得た。
得られた冷延板から引張試験片、電気抵抗；則定試料お
よび耐熱特性試験片を採集した。引張試験はＪＩＳ−２
２２４１に基づき２トン引張試験機によって引張強度を
測定した。導電率（χＩＡＣ３）の測定は、ＪＩＳ−Ｚ
Ｏ５０５に従う標点間距離を試料により変え。
よび耐熱特性試験片を採集した。引張試験はＪＩＳ−２
２２４１に基づき２トン引張試験機によって引張強度を
測定した。導電率（χＩＡＣ３）の測定は、ＪＩＳ−Ｚ
Ｏ５０５に従う標点間距離を試料により変え。
４端子法により実測した電気抵抗値を単位長さ単位断面
積あたりの抵抗値（比抵抗）に変換し、この値から導電
率を求めた。耐熱特性試験は、マイクロピンカース硬度
計を用い、測定温度で３０分保持後の硬度を測定した。
積あたりの抵抗値（比抵抗）に変換し、この値から導電
率を求めた。耐熱特性試験は、マイクロピンカース硬度
計を用い、測定温度で３０分保持後の硬度を測定した。
測定結果を表１および第１図ｆａ１． （ｂｌおよびｔ
ｅｌに示した。
ｅｌに示した。
表１
表１の結果から次のことがわかる。表１において９例え
ば同量のＮｉを含む丸１と階９の比較。
ば同量のＮｉを含む丸１と階９の比較。
または阻５〜６と−１０の比較すると明らかなように、
適量のＢの添加によって導電率と強度の両者とも向上す
る。しかし、ＮｉとＢを含有してもその含有量が本発明
で規定する量より低いｔｂｌｌは強度が低く、Ｎｉが多
いＩｔｌ、２はＢを含有しても電気伝導度が低い。これ
に対して本発明の範囲でＮ１とＢを含有する（１〜患８
の合金は強度および電気伝導度がいずれも良好である。
適量のＢの添加によって導電率と強度の両者とも向上す
る。しかし、ＮｉとＢを含有してもその含有量が本発明
で規定する量より低いｔｂｌｌは強度が低く、Ｎｉが多
いＩｔｌ、２はＢを含有しても電気伝導度が低い。これ
に対して本発明の範囲でＮ１とＢを含有する（１〜患８
の合金は強度および電気伝導度がいずれも良好である。
第１図ｆａｔおよびＣｂ）は、Ｂ＠添加の磁９や隘１０
に比べてＢ添加の本発明合金はいずれも軟化温度が高い
ことを示し２ているい第１図（Ｃ１はＮｉとＢを含んで
もその量が少ない患１１は？＆Ｌ７や８に比べて軟化温
度が低い、そして１例えば第１図（ａｌの階ｌと阻３の
合金を比較するとわかるようにＮｉＮが同水準でもＢの
量によってその軟化挙動が異なっＣいる。これはＮｉＢ
の化合物の形成に関係があるのであろう。
に比べてＢ添加の本発明合金はいずれも軟化温度が高い
ことを示し２ているい第１図（Ｃ１はＮｉとＢを含んで
もその量が少ない患１１は？＆Ｌ７や８に比べて軟化温
度が低い、そして１例えば第１図（ａｌの階ｌと阻３の
合金を比較するとわかるようにＮｉＮが同水準でもＢの
量によってその軟化挙動が異なっＣいる。これはＮｉＢ
の化合物の形成に関係があるのであろう。
実施例２
銅中のＮｉ添加量をｉａｔ、χ（原子量比）に固定した
うえでＢの添加量を変えた以外は実施例１と同様にして
試料を作成し、その比抵抗を求めた。
うえでＢの添加量を変えた以外は実施例１と同様にして
試料を作成し、その比抵抗を求めた。
そして横軸にＢの原子量比（ａｔ、χ）をとって比胤抗
との関係を調べ、第２図の直線イを得た。
との関係を調べ、第２図の直線イを得た。
同様に、銅中のＮｉ添加量をＱ、５ａｔ、Ｘに固定した
うえでＢの添加量を変えた場合の比抵抗を調べ第２図の
直線口を得た。
うえでＢの添加量を変えた場合の比抵抗を調べ第２図の
直線口を得た。
第２図の直線イおよび直線口に見られるようにＮ１とＢ
との原子量比と比抵抗との間には明確な相関があり、
ＮｉＣ！：Ｂとの原子量比が１：１に近づくほど比抵抗
は小さくなり、電気伝導度が良好となることがわかる。
との原子量比と比抵抗との間には明確な相関があり、
ＮｉＣ！：Ｂとの原子量比が１：１に近づくほど比抵抗
は小さくなり、電気伝導度が良好となることがわかる。
これは、ＮｉＢで表される化合物の析出が関与している
と考えてよい。
と考えてよい。
第１図は本文に述べた実施例における耐軟化性試験の結
果を示す加熱温度と硬度との関係図、第２図は銅中のＮ
ｉ含有量とＢ含有量を原子量比で整理したときのＢと比
抵抗との関係図である。
果を示す加熱温度と硬度との関係図、第２図は銅中のＮ
ｉ含有量とＢ含有量を原子量比で整理したときのＢと比
抵抗との関係図である。
Claims (3)
- （１）重量％で、 Ｎｉ；０．１〜２．０％、Ｂ；０．
００５〜０．３５％、残部がＣｕおよび不可避的不純物
からなる電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金。 - （２）ＮｉとＢとの化合物がＣｕマトリックス中に析出
している特許請求の範囲第１項記載の電気伝導性に優れ
た耐軟化性銅合金。 - （３）ＮｉとＢの銅中の含有量が原子量比で１：１付近
にある特許請求の範囲第１項記載の電気伝導性に優れた
耐軟化性銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19691685A JPS6256546A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19691685A JPS6256546A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6256546A true JPS6256546A (ja) | 1987-03-12 |
Family
ID=16365793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19691685A Pending JPS6256546A (ja) | 1985-09-06 | 1985-09-06 | 電気伝導性に優れた耐軟化性銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6256546A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006104495A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Dowa Mining Co Ltd | 銅合金およびその製造法ならびに放熱板 |
-
1985
- 1985-09-06 JP JP19691685A patent/JPS6256546A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006104495A (ja) * | 2004-09-30 | 2006-04-20 | Dowa Mining Co Ltd | 銅合金およびその製造法ならびに放熱板 |
| JP4571471B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-10-27 | Ｄｏｗａホールディングス株式会社 | 銅合金およびその製造法ならびに放熱板 |
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