KR100885824B1 - Copper alloy having superior hot workability and method for producing same - Google Patents

Copper alloy having superior hot workability and method for producing same Download PDF

Info

Publication number
KR100885824B1
KR100885824B1 KR1020070030785A KR20070030785A KR100885824B1 KR 100885824 B1 KR100885824 B1 KR 100885824B1 KR 1020070030785 A KR1020070030785 A KR 1020070030785A KR 20070030785 A KR20070030785 A KR 20070030785A KR 100885824 B1 KR100885824 B1 KR 100885824B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
less
alloy
strength
hot workability
copper alloy
Prior art date
Application number
KR1020070030785A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070098645A (en
Inventor
마사토시 에토
사토루 엔도우
Original Assignee
닛코 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP2006097728A external-priority patent/JP4750602B2/en
Priority claimed from JP2006097677A external-priority patent/JP4750601B2/en
Application filed by 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤 filed Critical 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20070098645A publication Critical patent/KR20070098645A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100885824B1 publication Critical patent/KR100885824B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40Electric properties
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C2202/00Physical properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

과제

굽힘 가공성을 손상시키지 않고 특히 강도, 도전성이 우수하고, 열간 가공성이 우수한 전자 부품용 구리 합금을 제공한다.

해결 수단

질량 비율로, Ni : 1.0%∼2.0%, P : 0.10%∼0.50% 를 함유하고, Ni 와 P 의 함유량 비율 Ni/P : 4.0 이상 6.5 이하이며, 또한 Cr : 0.03% 이상 0.45% 이하 또는 B : 0.005∼0.070 질량%, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 구리 합금으로서, 추가로 Sn 및 In 중 1 종 이상을 합계로 0.01% 이상 1.0% 이하 함유해도 되고, 바람직하게는 인장 강도 700㎫ 이상이고 또한 도전율 40%IACS 이상의 고도전성을 가지며, 우수한 열간 가공성과 우수한 강도를 겸비한 전자 부품용 고강도 고도전성 구리 합금.

Figure R1020070030785

구리 합금

assignment

The copper alloy for electronic components which is excellent in strength, electroconductivity, and excellent hot workability without impairing bending workability is provided.

Resolution

Ni: 1.0%-2.0%, P: 0.10%-0.50% by mass ratio, Ni and P content ratio Ni / P: 4.0 or more and 6.5 or less, Cr: 0.03% or more and 0.45% or less, or B : 0.005-0.070 mass% and remainder are copper alloys which consist of Cu and an unavoidable impurity, Furthermore, you may contain 0.01% or more and 1.0% or less in total of 1 or more types of Sn and In, Preferably it is 700 Mpa or more of tensile strength High-strength high-conductivity copper alloys for electronic components with high electrical conductivity of 40% IACS or higher and excellent hot workability and high strength.

Figure R1020070030785

Copper alloy

Description

열간 가공성이 우수한 구리 합금 및 그 제조 방법{COPPER ALLOY HAVING SUPERIOR HOT WORKABILITY AND METHOD FOR PRODUCING SAME} Copper alloy with excellent hot workability and manufacturing method {COPPER ALLOY HAVING SUPERIOR HOT WORKABILITY AND METHOD FOR PRODUCING SAME}

도 1 은 본 발명예 3 에 있어서의 열간 압연 시험 후의 시료 에지부의 외관 사진이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The external photograph of the sample edge part after the hot rolling test in Example 3 of this invention.

도 2 는 비교예 8 에 있어서의 열간 압연 시험 후의 시료 에지부의 외관 사진이다.It is an external photograph of the sample edge part after the hot rolling test in the comparative example 8.

도 3 은 비교예 9 에 있어서의 열간 압연 시험 후의 시료 에지부의 외관 사진이다.It is an external photograph of the sample edge part after the hot rolling test in the comparative example 9. FIG.

도 4 는 비교예 10 에 있어서의 열간 압연 시험 후의 시료 에지부의 외관 사진이다.It is an external photograph of the sample edge part after the hot rolling test in the comparative example 10.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2000-273562호[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-273562

본 발명은 고강도, 고도전성의 전자기기 부품용의 열간 가공성이 우수한 구리 합금에 관한 것이며, 특히 소형, 고집적화된 반도체 기기 리드용 및 단자 커넥 터용 구리 합금에 있어서, 굽힘 가공성을 손상시키지 않고, 특히 강도, 도전성이 우수하며, 열간 가공성이 우수한 전자 부품용 구리 합금에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a copper alloy excellent in hot workability for high-strength, high-conductivity electronic device components, particularly in copper alloys for small and highly integrated semiconductor device leads and terminal connectors, without particularly impairing bending workability. It is related with the copper alloy for electronic components which is excellent in electroconductivity and excellent in hot workability.

구리 및 구리 합금은 커넥터, 리드 단자 등의 전자 부품 및 플렉서블 회로 기판용으로서 다용도에 걸쳐 폭넓게 이용되고 있는 재료로서, 급속하게 전개되는 IT 화에 의한 정보 기기의 고기능화 및 소형화ㆍ박육화에 대응하여 더 나은 특성 (강도, 굽힘 가공성, 도전성) 의 향상이 요구되고 있다.Copper and copper alloys are widely used in electronic components such as connectors and lead terminals, and for flexible circuit boards, and are widely used for various purposes. The improvement of a characteristic (strength, bending workability, electroconductivity) is calculated | required.

또한, IC 의 고집적화에 수반하여, 소비 전력이 높은 반도체 소자가 많이 사용되게 되어, 반도체 기기의 리드 프레임재에는 방열성 (도전성) 이 양호한 Cu-Ni-Si 계나 Cu-Fe-P, Cu-Cr-Sn, Cu-Ni-P 등의 석출형 합금이 사용되게 되었다. 상기 Cu-Ni-P 계 합금은 Ni-P 계 화합물의 미세 석출에 의해 강화되는데, 특허문헌 1 에서는 합금 중의 Ni, P, Mg 성분량을 조정하여 강도 및 도전성, 내응력 완화성을 구비한 합금을 얻었다는 것이 보고되고 있다.In addition, with the high integration of ICs, many semiconductor devices having high power consumption are used, and the lead frame material of semiconductor devices has Cu-Ni-Si-based, Cu-Fe-P, Cu-Cr- having good heat dissipation (conductivity). Precipitated alloys such as Sn and Cu-Ni-P have been used. The Cu-Ni-P-based alloy is reinforced by fine precipitation of a Ni-P-based compound, but Patent Document 1 describes an alloy having strength, conductivity, and stress relaxation resistance by adjusting the amount of Ni, P, and Mg components in the alloy. It is reported that it was obtained.

일반적으로, 구리 합금의 주조, 예를 들어, 연속 또는 반연속 주조에 있어서, 주괴는 몰드에 의해 발열(拔熱)되고, 괴(塊) 표층의 수 ㎜ 를 제외하고 내부는 약간의 시간을 들여 응고시킨다. 이 때에, 응고시 및 응고 후의 냉각 과정에서 한계를 초과하여 함유된 합금 원소가 결정립계 및 결정립 내로 정출(晶出) 또는 석출된다. 1.0% 이상의 Ni 및 0.2% 이상의 P 를 함유하는 구리 합금은 고강도 고도전이라는 장점을 갖지만, 실온에서는 Cu 모상(母相)으로의 고용한 이상의 Ni-P 성분을 많이 함유하고 있기 때문에, 주괴를 제조하면 통상은 Ni-P 계 화합물이 결 정립계로 정출 또는 석출되어 버린다. 그리고, Cu-Ni-P 계 합금의 결정립계로 정출 또는 석출된 Ni-P 계 화합물은 모상의 Cu 보다 융점이 낮기 때문에, 이들 구리 합금의 응고는 불균일해져 내부 변형이 발생하고, 그 응력이나 외력에 의해 Ni-P 계 화합물 부분에서 파괴되어, 주조, 냉각 단계에서의 균열을 일으킨다. 또한, 열간 압연의 가열시에도 Ni-P 계 화합물이 모상보다 먼저 연화 또는 액상화되기 때문에 마찬가지로 균열이 발생한다. In general, in the casting of copper alloys, for example, continuous or semicontinuous casting, the ingot is exothermed by a mold, and the inside is subjected to some time except for a few mm of the surface layer. Solidify. At this time, in the cooling process after solidification and after solidification, the alloying elements contained in excess of the limit are crystallized out or precipitated into grain boundaries and grains. Copper alloys containing 1.0% or more of Ni and 0.2% or more of P have the advantage of high strength and high electrical conductivity, but at room temperature, since the copper alloy contains much of the dissolved Ni-P component in the Cu matrix phase, ingots are produced. In general, the Ni-P compound is crystallized or precipitated in the grain boundary. In addition, since the Ni-P-based compound crystallized or precipitated at the grain boundary of the Cu-Ni-P-based alloy has a lower melting point than the Cu of the parent phase, the solidification of these copper alloys becomes nonuniform, resulting in internal deformation and the stress and external force. This causes breakage in the Ni-P-based compound portion, causing cracks in the casting and cooling steps. In addition, since the Ni-P-based compound is softened or liquefied before the mother phase even during the heating of the hot rolling, cracks are similarly generated.

그러나, 특허문헌 1 의 Cu-Ni-P 계 합금의 조성은 Ni 가 0.01∼1.0%, P 가 0.01∼0.2% 이기 때문에 상기 문제는 특별히 의식되지 않았었다. However, since the composition of Cu-Ni-P type alloy of patent document 1 is 0.01 to 1.0% of Ni and 0.01 to 0.2% of P, the said problem was not specifically conscious.

본 발명의 목적은 주조, 냉각, 열간 가공 가열 또는 열간 가공 중에 발생하는 균열을 방지하고, 고온 연성이 우수하며 열간 가공성이 양호한 Cu-Ni-P 계 합금을 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a Cu-Ni-P-based alloy which prevents cracking during casting, cooling, hot working heating or hot working, and has excellent hot ductility and good hot workability.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명자들은 상기의 목적을 달성하기 위해 연구를 거듭한 결과, 하기 구성을 특정함으로써 우수한 열간 가공성과 우수한 강도 및 도전성을 구비하는 Cu-Ni-P 계 합금이 얻어진다는 것을 찾아냈다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors searched in order to achieve the said objective, and discovered that Cu-Ni-P type alloy which has the outstanding hot workability, the outstanding strength, and electroconductivity was obtained by specifying the following structure.

본 발명은 구리 합금에 있어서 Ni : 1.0% 이상 2.0% 이하 (본 명세서에서는, 성분 비율을 나타내는 % 는 질량% 로 한다), P : 0.10% 이상 0.50% 이하를 함유하고, Ni 와 P 의 함유량 비율 Ni/P : 4.0 이상 6.5 이하이고 또한, Cr : 0.03% 이상 0.45% 이하 또는 B : 0.005∼0.070% 를 함유하며, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열간 가공성이 우수한 구리 합금으로서, 바람직하게는 인장 강도 : 700㎫ 이상 또한, 도전율 : 40%IACS 이상의 특성값을 나타내는 열간 가공성이 우수한 고강도 고도전 전자기기용 구리 합금에 관한 것이다. 상기 성분 조성에 Sn, In 중 1 종류 이상을 0.01% 이상 1.0% 이하 함유하면, 바람직하게는 인장 강도 : 750㎫ 이상 또한, 도전율 : 40%IACS 이상의 특성값을 나타낸다.In the copper alloy, the present invention contains Ni: 1.0% or more and 2.0% or less (in the present specification,% indicating a component ratio is defined as mass%), P: 0.10% or more and 0.50% or less, and the content ratio of Ni and P is included. Ni / P: 4.0 or more and 6.5 or less, Cr: 0.03% or more and 0.45% or less, B: 0.005 to 0.070%, and the balance is excellent in hot workability, wherein the balance consists of Cu and unavoidable impurities. Preferably, the present invention relates to a copper alloy for high strength high-conductivity electronic devices excellent in hot workability, having a tensile strength of 700 MPa or more and a conductivity of 40% IACS or more. When one or more types of Sn and In are contained in the component composition in an amount of 0.01% or more and 1.0% or less, the tensile strength is preferably at least 750 MPa and the conductivity is at least 40%.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태Best Mode for Carrying Out the Invention

다음으로, 본 발명에서 구리 합금의 성분 조성의 수치 범위를 한정한 이유를 그 작용과 함께 설명한다.Next, the reason which limited the numerical range of the component composition of a copper alloy in this invention is demonstrated with the action.

[Ni 량] [Ni amount]

Ni 는 합금의 강도 및 내열성을 확보하는 작용이 있음과 함께 후술하는 P 와의 Ni-P 계 화합물을 석출시켜 합금의 강도 상승에 기여한다. 그러나, 그 함유량이 1.0% 미만이면 원하는 강도가 얻어지지 않고, 한편, 2.0% 를 초과하여 Ni 를 함유시키면 열간 가공성이 저하됨과 동시에 제품의 굽힘 가공성 및 도전율의 저하가 현저해진다. 게다가 또한, 장경이 큰 Ni-P 계 석출물의 면적률을 증가시켜 바람직하지 않다. Ni 및 P 의 함유량의 합 (Ni+P) 이 2.5% 를 초과하면 조대 입자의 정출량이 증대되고, 또한 시효 처리에서의 석출이 현저해져 크기 50㎚ 이하의 미세한 Ni-P 의 석출을 제어하기 어려워진다. 따라서, 본 발명의 합금의 Ni 함유량은 1.0%∼2.0%, 바람직하게는 1.1∼1.8% 이다.Ni has the effect of ensuring the strength and heat resistance of the alloy, and precipitates a Ni-P-based compound with P described later to contribute to the increase in the strength of the alloy. However, if the content is less than 1.0%, the desired strength cannot be obtained. On the other hand, if the Ni content exceeds 2.0%, the hot workability is lowered and the bending workability and conductivity of the product are remarkable. Moreover, it is also undesirable to increase the area ratio of the large Ni-P-based precipitates. When the sum (Ni + P) of the content of Ni and P exceeds 2.5%, the crystallization amount of coarse particles increases, and precipitation in the aging treatment is remarkable, making it difficult to control the precipitation of fine Ni-P having a size of 50 nm or less. Lose. Therefore, the Ni content of the alloy of the present invention is 1.0% to 2.0%, preferably 1.1 to 1.8%.

[P 량][P amount]

P 는 Ni 와의 화합물을 석출시켜 합금의 강도 및 내열성을 향상시킨다. P 함유량이 0.10% 미만이면 화합물의 석출이 불충분하기 때문에, 원하는 강도가 얻어지지 않는다. 한편, P 함유량을 0.50% 를 초과하여 함유시키면 열간 가공성이 저하됨과 함께 도전율의 저하가 현저해진다. 게다가 또한, 장경이 큰 Ni-P 계 석출물의 면적률을 증가시켜 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 합금의 P 함유량은 0.1%∼0.5%, 바람직하게는 0.2∼0.4% 이다.P precipitates a compound with Ni and improves the strength and heat resistance of the alloy. If the P content is less than 0.10%, the precipitation of the compound is insufficient, so that the desired strength cannot be obtained. On the other hand, when P content is contained exceeding 0.50%, hot workability will fall and the fall of electroconductivity will become remarkable. Moreover, it is also undesirable to increase the area ratio of the large Ni-P-based precipitates. Therefore, P content of the alloy of this invention is 0.1%-0.5%, Preferably it is 0.2-0.4%.

[Ni/P 비][Ni / P ratio]

Ni 와 P 의 함유량이 상기의 한정 범위 내에 있어도 Ni 와 P 의 함유 비율 Ni/P 가 Ni-P 계 화합물의 적절한 화학량론적 조성비에서 벗어나면, 즉, 4.0 미만인 경우에는 P 의 고용하는 양이 증가하고, 또한, 6.5 를 초과했을 경우에는 Ni 이 고용되는 양이 증대되어, 도전율의 저하가 현저해져 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 합금의 Ni/P 비는 4.0 이상 6.5 이하, 바람직하게는 4.5∼6.0 이다.Even if the content of Ni and P is within the above limited range, when the content ratio Ni / P of Ni and P deviates from the appropriate stoichiometric composition ratio of the Ni-P compound, that is, less than 4.0, the amount of solid solution of P increases. In addition, when it exceeds 6.5, the amount in which Ni is dissolved is increased, and the decrease in electrical conductivity is remarkable, which is not preferable. Therefore, Ni / P ratio of the alloy of this invention is 4.0 or more and 6.5 or less, Preferably it is 4.5-6.0.

[Ni-P 계 석출물의 크기와 면적률][Size and Area Ratio of Ni-P Precipitates]

Ni-P 계 석출물의 장경을 a (㎚), 단경을 b (㎚) 로 하면, 최종 냉간 압연 전의 a 가 20㎚ 미만인 석출물은 가공 변형 (η)=2 이상의 압연 가공을 실시하면, 석출물이 구리 중에 재고용되어, 도전율을 저하시켜 바람직하지 않다. 한편, 최종 냉간 압연 전의 a 가 20㎚ 이상인 석출물은 가공 변형 (η)=2 이상의 압연 가공에서도 재고용되기 어려워 10㎚ 이상의 석출물로서 존재한다. 상기 20㎚ 이상의 석출물은 압연 전후에서 크기의 변화가 적고, 특히 압연 전의 장경 (a) 이 50㎚ 를 초과하는 석출물은 압연 후의 50㎚ 를 초과하는 장경을 유지하는데, 합금 중 의 석출물의 분산 간격이 지나치게 커지기 때문에, 석출의 강화 및 가공의 강화가 얻어지지 않게 된다.If the long diameter of the Ni-P-based precipitate is a (nm) and the short diameter is b (nm), the precipitate before a final cold rolling is subjected to the rolling deformation (η) = 2 or more, and the precipitate is copper. It is re-used in the inside, and lowers electrical conductivity, and is not preferable. On the other hand, the precipitate whose a before final cold rolling is 20 nm or more is hard to be reusable even in the rolling process with a process deformation ((eta)) = 2 or more, and exists as 10 nm or more precipitate. The precipitates of 20 nm or more have a small change in size before and after rolling, and in particular, the precipitates having a long diameter (a) of greater than 50 nm before rolling maintain a long diameter of more than 50 nm after rolling. Since it becomes too large, the strengthening of precipitation and the strengthening of processing are not obtained.

또한, 장경 (a) 및 단경 (b) 은 최종 냉간 압연 전의 합금조를 압연 방향으로 평행하게 두께 직각으로 절단하고, 단면 화상을 화상 해석 장치를 사용하여 장경 (a) 이 5㎚ 이상인 석출물 모두에 대하여 측정한 모든 석출물의 장경 및 단경 각각의 평균값이다. 또, 가공 변형 (η) 은 압연 전의 판 두께를 t0, 압연 후의 판 두께를 t 로 했을 경우, η=ln(t0/t) 로 나타난다. In addition, the long diameter (a) and the short diameter (b) cut the alloy bath before the final cold rolling at a thickness right angle in parallel in the rolling direction, and use the image analysis device to determine the cross-sectional image of all the precipitates having a long diameter (a) of 5 nm or more. It is an average value of each of the long and short diameters of all the precipitates measured. In addition, when the plate | board thickness before rolling is set to t0 and the plate | board thickness after rolling is set to t, the process deformation ((eta)) is represented by (eta) = ln (t0 / t).

상기로부터, 본 발명의 합금의 최종 냉간 압연 전의 Ni-P 계 석출물의 크기는, 바람직하게는 장경 (a) 이 20㎚∼50㎚ 이다. From the above, the size of the Ni-P-based precipitate before the final cold rolling of the alloy of the present invention is preferably a long diameter (a) of 20 nm to 50 nm.

또한, 석출물의 애스팩트비를 a/b 로 나타내면, a/b 가 5 를 초과하는 경우에는, η=2 이상의 압연 가공을 실시하면, 석출물이 구리 중에 재고용되어 도전율을 저하시킨다. 따라서, 석출물의 애스팩트비 (a/b) 는 바람직하게는 1∼5, 더욱 바람직하게는 1∼3 이다. In addition, when the aspect ratio of a precipitate is represented by a / b, when a / b exceeds 5, when a rolling process of (eta) = 2 or more is carried out, a precipitate will be redissolved in copper and electrical conductivity will fall. Therefore, the aspect ratio (a / b) of the precipitate is preferably 1 to 5, more preferably 1 to 3.

강도 및 도전율의 저하를 방지하기 위해 바람직하게는, 최종 냉간 압연 후의 a 는 10㎚∼50㎚ 또한 a/b 는 1∼5 이다.In order to prevent the fall of strength and electrical conductivity, Preferably, after a final cold rolling, a is 10 nm-50 nm, and a / b is 1-5.

그러나, 모든 석출물을 상기 a 및 a/b 의 바람직한 범위 내로 하는 것은 곤란하기 때문에, 상기 a 및 a/b 의 범위가 되는 석출물의 모든 석출물에 대한 비율이 중요해진다. 그래서, 합금 중의 모든 석출물의 면적 총합에 대한, 상기 a 및 a/b 의 바람직한 범위에 있는 석출물의 면적 총합의 비율을 면적률 (C) 로 하면, 본 발명의 면적률 (C) 은 바람직하게는 80% 이상이다. However, since it is difficult to make all precipitates into the preferable ranges of said a and a / b, the ratio with respect to all the precipitates of the precipitate which falls into the said a and a / b range becomes important. Therefore, when the ratio of the total area of the precipitates in the preferred range of a and a / b to the total area of all the precipitates in the alloy is the area ratio (C), the area ratio (C) of the present invention is preferably 80% or more.

면적률 (C) 이 80% 미만인 경우란, a 가 50㎚ 를 초과하는 석출물 또는 20㎚ 미만의 석출물이 많이 존재하는 경우이다. 예를 들어, a 가 50㎚ 를 초과하는 석출물이나 용해 주조시에 발생한 정출물이 열간 압연 전의 가열이나 용체화 처리에 의해 고용되지 않고 잔존한 1000㎚ 이상의 Ni-P 입자 (정출물) 가 많이 존재할 때에는, 강도 향상에 기여하는 크기 20 내지 50㎚ 의 미세한 석출물의 분산 간격이 크기 때문에, 압연 가공에서의 가공 경화에 의한 원하는 강도는 얻어지지 않는다. 한편, a 가 20㎚ 미만인 석출물은 압연 가공에 의해 재고용되기 때문에, 도전율의 저하가 현저해진다.The case where area ratio (C) is less than 80% is a case where many precipitates exceeding 50 nm or precipitates below 20 nm exist. For example, precipitates with a exceeding 50 nm or crystals generated during melt casting do not have a solid solution by heating or solution treatment before hot rolling, and there are many 1000-nm or more Ni-P particles (crystals) remaining. At this time, since the dispersion interval of the fine precipitates having a size of 20 to 50 nm, which contributes to the strength improvement, is large, the desired strength due to work hardening in rolling is not obtained. On the other hand, since the precipitate whose a is less than 20 nm is re-used by the rolling process, the fall of electrical conductivity becomes remarkable.

[Cr 량][Cr amount]

일반적으로 Cu-Ni-P 계 합금의 응고시의 냉각 속도가 느린 경우, 예를 들어 1100℃ 내지 950℃ 의 냉각 속도가 30℃/분 미만일 때, Ni-P 계 화합물이 결정립계로 집약화, 조대화를 수반하여 정출되기 때문에 바람직하지 않다. Generally, when the cooling rate at the time of solidification of Cu-Ni-P-based alloy is slow, for example, when the cooling rate of 1100 ° C to 950 ° C is less than 30 ° C / min, the Ni-P-based compound is concentrated and coarsened to the grain boundary. It is not preferable because it is crystallized with.

Cr 은 Cu-Ni-P 계 합금의 응고시나 응고 후의 냉각 과정 및 열간 가공의 가열시에 Ni-P 계 화합물의 결정립계로의 정출 또는 석출을 억제하여, 합금의 열간 가공성을 향상시킨다. 그러나, 그 함유량이 0.03% 미만이면 열간 가공성의 개선 효과가 얻어지지 않고, 한편, 0.45% 를 초과하여 Cr 을 함유시키면 Ni-P-Cr, Cr-P 등의 화합물이 용해 중 또는 응고 중에 발생하거나, Cr 의 정출물이 발생된다. 이들 Cr 을 함유하는 화합물 및 정출물은 용체화 처리에 의해 Cu 모상 중에 고용되지 않고, 이 때문에 시효 처리에 의해 석출되는 Ni-P 계 화합물이 감소하여, 합금의 강도 저하를 초래한다. 또한, Ni-P-Cr, Cr-P 등의 화합물은 제품에 서는 장경 5㎛ 이상의 개재물이 되어 제품에 잔존하고, 제품의 표면 결함, 굽힘 가공시의 균열의 기점, 도금 처리시의 결함의 기점이 되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 합금의 Cr 함유량은 0.03%∼0.45% 이하, 바람직하게는 0.05%∼0.30% 이다. Cr suppresses crystallization or precipitation of the Ni-P-based compound to the grain boundary during the solidification of the Cu-Ni-P-based alloy, the cooling process after the solidification, and the heating of the hot working, thereby improving the hot workability of the alloy. However, if the content is less than 0.03%, the effect of improving hot workability is not obtained. On the other hand, if Cr is contained in excess of 0.45%, compounds such as Ni-P-Cr and Cr-P may be generated during dissolution or solidification. , Cr crystals are generated. These Cr-containing compounds and crystals are not dissolved in the Cu matrix phase by the solution treatment, and therefore the Ni-P-based compound precipitated by the aging treatment decreases, resulting in a decrease in the strength of the alloy. In addition, compounds such as Ni-P-Cr and Cr-P remain in the product as inclusions having a diameter of 5 μm or more in the product, and remain in the product, and the surface defects of the product, the origin of cracks during bending, and the origin of defects during plating treatment. This is undesirable because it becomes. Therefore, Cr content of the alloy of this invention is 0.03%-0.45% or less, Preferably it is 0.05%-0.30%.

상기 장경이 5㎛ 이상인 Ni-P-Cr 화합물, Cr-P 화합물 등의 개재물이 존재하는 것은 바람직하지 않고, 바람직하게는 장경 50㎛ 를 초과하는 개재물의 개수가 1㎟ 당 0 개 또한 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 100 개 이하, 더욱 바람직하게는 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 50 개 이하이다. 또한, 상기 Ni-P-Cr 화합물, Cr-P 화합물의 석출물의 장경은 Ni-P 계 석출물의 장경과 동일하게 측정한다.It is not preferable that inclusions such as Ni-P-Cr compounds and Cr-P compounds having a long diameter of 5 µm or more are present. Preferably, the number of inclusions exceeding 50 µm in length is 0 per 1 mm 2 and 5 to 5 in diameter. The number of inclusions with 50 micrometers is 100 or less per mm <2>, More preferably, the number of inclusions with long diameter of 5-50 micrometers is 50 or less per mm <2>. In addition, the long diameter of the precipitate of the said Ni-P-Cr compound and Cr-P compound is measured similarly to the long diameter of the Ni-P type | system | group precipitate.

[B 량] [B amount]

Cr 대신에, B 를 첨가해도 열간 가공성을 개선시키는 것이 가능하다. B 는 Cu-Ni-P 계 합금의 응고시나 응고 후의 냉각 과정 및 열간 가공의 가열시에 Ni-P 계 화합물의 결정립계로의 정출 또는 석출을 억제하여, 합금의 열간 가공성을 향상시킨다. 그러나, 그 함유량이 0.005% 미만이면 열간 가공성의 개선 효과가 얻어지지 않고, 한편, 0.070% 를 초과하여 B 를 함유시키면 Ni-P-B, B-P 등의 화합물이 개재물로서 용해 중 또는 응고 중에 발생된다. 이들 B 를 함유하는 화합물은 통상적으로 결정립계로 집약화, 조대화를 수반하여 정출 또는 석출되어 용체화 처리에 의해 Cu 모상 중에 고용되지 않기 때문에, 시효 처리에 의해 석출되는 Ni-P 계 화합물이 감소하여, 합금의 강도의 저하를 초래한다. 또한, Ni-P-B, B-P 등의 화합물은 제품에서 장경 5㎛ 이상의 개재물이 되어 제품에 잔존하고, 제품의 표면 결함, 굽힘 가공시의 균열의 기점, 도금 처리시의 결함의 기점이 되기 때문에 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명의 합금의 B 함유량은 0.005%∼0.070% 이하, 바람직하게는 0.007%∼0.060% 이다.It is possible to improve hot workability even if B is added instead of Cr. B suppresses crystallization or precipitation of the Ni-P-based compound to the grain boundary during the solidification of the Cu-Ni-P-based alloy, the cooling process after the solidification, and the heating of the hot working, thereby improving the hot workability of the alloy. However, if the content is less than 0.005%, the effect of improving hot workability cannot be obtained. On the other hand, if B is contained in excess of 0.070%, compounds such as Ni-P-B and B-P are generated during dissolution or solidification as inclusions. Since these B-containing compounds are usually crystallized or precipitated along with grain size and coarsening, and are not dissolved in the Cu matrix by the solution treatment, the Ni-P-based compound precipitated by the aging treatment decreases, It causes a decrease in the strength of the alloy. In addition, compounds such as Ni-PB and BP remain in the product as inclusions having a diameter of 5 μm or more in the product, and are not preferable because they are surface defects of the product, the origin of cracks during bending, and the origin of defects during plating. not. Therefore, B content of the alloy of this invention is 0.005%-0.070% or less, Preferably it is 0.007%-0.060%.

[개재물][Includes]

본 발명의 「개재물」이란 Cu-Ni-P 계 합금 중의 결정립계 및/또는 결정립 내로 정출 또는 석출된, Ni-P-B 화합물, B-P 화합물 등을 주성분으로 하는 정출물을 의미하고, 결정립 내로 정출 또는 석출되는 미세한 Ni-P 계 화합물을 포함하는 것은 아니다. 개재물의 장경이란 압연 평행 단면에서의 크기 5㎛ 이상의 개재물의 평균 장경을 말한다. The term "inclusion" of the present invention means a crystallized substance having a Ni-PB compound, a BP compound, or the like, which is crystallized or precipitated into grain boundaries and / or crystal grains in a Cu-Ni-P-based alloy, and is crystallized or precipitated into crystal grains. It does not contain a fine Ni-P-based compound. The long diameter of an inclusion means the average long diameter of an inclusion of 5 micrometers or more in rolling parallel cross section.

장경 50㎛ 를 초과하는 개재물이 존재하면, 굽힘 가공시의 균열의 기점이 되어 제품의 굽힘 가공성을 열화시킨다. 따라서, 본 발명의 구리 합금은 바람직하게는 장경 50㎛ 를 초과하는 개재물의 개수가 1㎟ 당 0 개이다. 또, 장경 5∼50㎛ 인 개재물이 존재하면 개재물 중에 함유되는 B 량이 증대되어, B 를 첨가하는 목적인 Ni-P 계 화합물의 결정립계로의 정출을 억제하는 효과가 얻어지지 않게 된다. 따라서, 본 발명의 구리 합금은, 바람직하게는 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 100 개 이하, 더욱 바람직하게는 50 개 이하이다.If inclusions exceeding 50 µm in long diameter are present, it becomes a starting point of cracks during bending and deteriorates the bending workability of the product. Therefore, the copper alloy of the present invention preferably has a number of inclusions exceeding 50 μm in long diameter per 0 mm 2. In addition, when an inclusion having a long diameter of 5 to 50 µm is present, the amount of B contained in the inclusion is increased, and the effect of suppressing crystallization of the Ni-P-based compound, which is the purpose of adding B, to the grain boundary is not obtained. Therefore, the copper alloy of the present invention preferably has a number of inclusions having a long diameter of 5 to 50 µm and 100 or less, more preferably 50 or less per 1 mm 2.

[Sn, In 량][Sn, In amount]

Sn 및 In 량은 모두 합금의 도전성을 크게 저하시키지 않고 주로 고용 강화에 의해 강도를 향상시키는 작용을 가지고 있다. 따라서, 필요에 따라 이들 금 속을 1 종류 이상 첨가하는데, 그 함유량이 총량으로 0.01% 미만이면 고용 강화에 의한 강도 향상의 효과가 얻어지지 않고, 한편, 총량으로 1.0% 이상을 첨가하면 합금의 도전율 및 굽힘 가공성의 저하가 현저해진다. 이 때문에, 단독 첨가 또는 2 종류 이상으로 복합 첨가되는 Sn 및 In 량은 0.01%∼1.0%, 바람직하게는 총량으로 0.05%∼0.8% 이다. 또한, 이들 원소는 본 발명에서는 의도적으로 첨가되는 원소로서, 불가피적 불순물로는 간주하지 않는다.Both Sn and In amounts have the effect of improving strength mainly by solid solution strengthening without significantly reducing the conductivity of the alloy. Therefore, if necessary, one or more of these metals are added. If the content is less than 0.01% in total amount, the effect of strength improvement by strengthening solid solution is not obtained. On the other hand, if 1.0% or more is added in total amount, the alloy conductivity And the fall of bending workability becomes remarkable. For this reason, the amount of Sn and In added alone or in combination of two or more kinds is 0.01% to 1.0%, preferably 0.05% to 0.8% in total. In addition, these elements are intentionally added in the present invention, and are not regarded as unavoidable impurities.

[O 량] [O amount]

O 는 Cr 과 합금 중에서 반응하기 쉽고, O 가 합금 중에 산화물 상태로 존재하면 Cr 의 첨가 효과가 얻어지지 않는다. 또한, P, B 도 산화되기 쉬우며, 특히 P 가 산화되면, Ni-P 계 석출물이 감소되어 강도의 저하를 초래한다. 따라서, 본 발명의 합금의 O 함유량은 0.0050% 이하, 바람직하게는 0.0030% 이하이다.O is easy to react with Cr in an alloy, and when O exists in an oxide state in an alloy, the effect of adding Cr is not obtained. In addition, P and B are also easy to oxidize, and in particular, when P is oxidized, Ni-P-based precipitates are reduced, leading to a decrease in strength. Therefore, O content of the alloy of this invention is 0.0050% or less, Preferably it is 0.0030% or less.

[인장 강도 및 도전율][Tensile strength and conductivity]

본 발명의 구리 합금은 열간 가공성이 우수하고, 게다가 우수한 도전성, 인장 강도, 굽힘 가공성을 겸비한다. 본 발명의 구리 합금의 인장 강도는 바람직하게는 700㎫ 이상, 더욱 바람직하게는 750㎫ 이상이며, 그 상한은 통상적으로 950㎫ 정도이다. 또한, 도전율은 바람직하게는 40%IACS 이상, 더욱 바람직하게는 45%IACS 이상이며, 그 상한은 통상적으로 65%IACS 정도이다.The copper alloy of this invention is excellent in hot workability, and also has excellent electroconductivity, tensile strength, and bending workability. Preferably the tensile strength of the copper alloy of this invention is 700 Mpa or more, More preferably, it is 750 Mpa or more, and the upper limit is about 950 Mpa normally. The conductivity is preferably 40% IACS or more, more preferably 45% IACS or more, and the upper limit is usually about 65% IACS.

[응고시의 냉각 속도와 개재물의 크기] [Cooling rate at solidification and size of inclusions]

상기 본 발명의 요건을 만족시키는 Cu-Ni-P 계 합금은 통상적으로 당업자가 제조시에 채용하는, 잉곳 주조, 열간 압연, 용체화 처리, 중간 냉간 압연, 시효 처 리, 최종 냉간 압연, 변형 제거 소둔 등에 있어서 적당히 가열 온도, 시간, 냉각 속도, 압연 가공도 등을 선택함으로써 제조할 수 있는데, B 를 0.005∼0.070% 첨가한 Cu-Ni-P-B 계 합금에 있어서는, 통상적으로 행해지는 연속 또는 반연속 주조에 있어서의 응고 속도는 응고 단계에서 채용하는 장치, 방식에 따라 다르고, 또한 냉각 균일화 수단을 채용하지 않는 치주식(置注式) 등의 경우, 주괴의 외측과 내측에서 차이가 생긴다. 예를 들어, 철제 주형 (φ700×h1500㎜) 에 용동(溶銅)을 부어 응고시키는 치주식의 경우, 1100℃ 내지 950℃ 의 냉각 속도는 1℃/분 정도이다. Cu-Ni-P-based alloys satisfying the above requirements of the present invention are typically employed in the manufacture of ingot casting, hot rolling, solution treatment, intermediate cold rolling, aging treatment, final cold rolling, strain removal Although it can manufacture by selecting heating temperature, time, a cooling rate, rolling degree, etc. suitably for annealing etc., in the Cu-Ni-PB type alloy which added 0.005-0.070% of B, it is the continuous or semi-continuous which is normally performed The solidification rate in the casting varies depending on the apparatus and the method employed in the solidification step, and in the case of periodontal type or the like which does not employ cooling homogenization means, there is a difference between the outside and the inside of the ingot. For example, in the case of periodontal formula in which molten copper is poured into a steel mold (φ700 × h1500 mm) to solidify, a cooling rate of 1100 ° C. to 950 ° C. is about 1 ° C./min.

본 발명의 구리 합금의 주조시에 있어서의 응고 온도 범위는 바람직하게는 1100℃ 내지 950℃ 이고, 이 냉각 온도 범위에서의 냉각 속도가 느리면 Ni-P-B 계 및/또는 P-B 계 화합물이 응고 단계에서 조대하게 생성되기 쉬워, B 첨가에 의한 열간 연성의 향상이 보이지 않을 우려가 있다.In the casting of the copper alloy of the present invention, the solidification temperature range is preferably 1100 ° C to 950 ° C, and when the cooling rate is slow in this cooling temperature range, the Ni-PB-based and / or PB-based compound coarsens in the solidification step. It is easy to produce | generate easily, and there exists a possibility that the hot ductility improvement by B addition may not be seen.

상기 Ni-P-B 계 및/또는 P-B 계 화합물을 주성분으로 하는 개재물의 개수와 열간 연성에는 다음에 나타내는 상관이 확인되었다. 주조, 응고 단계에서의 1100℃ 내지 950℃ 의 냉각 속도가 20℃/분 미만인 주괴를 850℃ 로 1 시간 가열한 후, 수냉하여 얻어진 시료의 개재물의 계측 결과에서는, 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 100 개 이상이거나, 또는 장경 50㎛ 를 초과하는 개재물의 개수가 1㎟ 당 1 개 이상인 경우, B 를 소정량 첨가한 합금에서도 850℃ 의 열간 압연에서 균열이 발생하였다. 따라서, 주조, 응고 단계에서의 1100℃ 내지 950℃ 의 냉각 속도는 20℃/분 이상이 바람직하다. 또한, 합금의 굽힘 가공성을 열화시키 지 않기 위해서는 Ni-P-B 계 화합물, P-B 계 화합물의 조대 석출화를 억제하기 위해, 주조, 응고 단계에서의 1100℃ 내지 950℃ 의 냉각 속도는 30℃/분 이상이 바람직하다. 또한, 1500℃/분을 초과하는 냉각 속도는 응고 수축부로의 용동의 공급이 시간에 맞지 않아 수축공에 의한 결함이 증대되기 때문에 바람직하지 않다. The correlation shown below was confirmed in the number and hot ductility of the inclusion which has the said Ni-P-B type and / or P-B type compound as a main component. In the result of measurement of the inclusions of the sample obtained by heating the ingot having a cooling rate of 1100 ° C. to 950 ° C. of less than 20 ° C./min at 850 ° C. for 1 hour in the casting and solidifying steps, the inclusions having a long diameter of 5 to 50 μm. When the number was 100 or more per 1 mm 2, or when the number of inclusions exceeding 50 μm in long diameter was 1 or more per 1 mm 2, cracks occurred in the hot rolling at 850 ° C. in the alloy to which B was added in a predetermined amount. Therefore, the cooling rate of 1100 ° C to 950 ° C in the casting and solidification step is preferably 20 ° C / min or more. In order not to deteriorate the bending workability of the alloy, in order to suppress coarse precipitation of the Ni-PB-based compound and the PB-based compound, the cooling rate of 1100 ° C to 950 ° C in the casting and solidification step is 30 ° C / min or more. This is preferred. Moreover, the cooling rate exceeding 1500 degree-C / min is unpreferable since the supply of molten metal to a solidification shrinkage part does not become timely, and the defect by a shrinkage hole increases.

Cr 을 첨가한 본 발명의 구리 합금의 주조시에 있어서도 응고 온도 범위는 1100℃ 내지 950℃ 이고, 이 냉각 온도 범위에서의 냉각 속도가 느리면 Ni-P 계 및/또는 Ni-P-Mg 계 화합물이 응고 단계에서 조대하게 생성되기 쉬워, Cr 첨가에 의한 열간 연성의 향상이 보이지 않을 우려가 있다.The solidification temperature range is 1100 ° C to 950 ° C even in the case of casting the copper alloy of the present invention in which Cr is added, and when the cooling rate is slow in this cooling temperature range, the Ni-P-based and / or Ni-P-Mg-based compounds It is easy to produce | generate coarse at a solidification stage, and there exists a possibility that the improvement of hot ductility by addition of Cr may not be seen.

[실시예]EXAMPLE

Cu-Ni-P-Cr 계 합금 (표 1)Cu-Ni-P-Cr based alloys (Table 1)

시료의 제조 : Preparation of the sample:

전기 구리 또는 무산소 구리를 주원료로 하고, 니켈 (Ni), 15% P-Cu 모합금 (P), 10% Cr-Cu 모합금 (Cr), 주석 (Sn), 인듐 (In) 을 부원료로 하여, 고주파 용해로에서 진공 중 또는 아르곤 분위기 중에서 용해시키고, 주철제 주형을 사용하여 45×45×90㎜ 의 잉곳으로 주조하였다. 잉곳의 열간 압연 시험을 실시하여, 열간 압연에 의해 균열이 발생하지 않은 잉곳은, 열간 압연 및 용체화 처리, 시효 처리, 중간 냉간 압연, 시효 처리, 최종 냉간 압연, 변형 제거 소둔의 순으로 실시하여, 두께 0.15㎜ 의 평판으로 하였다. 얻어진 판재 각종의 시험편을 채취하고 시험을 실시하여, 「강도」및 「도전율」을 평가하였다.The main raw material is electric copper or oxygen-free copper, with nickel (Ni), 15% P-Cu master alloy (P), 10% Cr-Cu master alloy (Cr), tin (Sn), and indium (In) as secondary raw materials. It melt | dissolved in vacuum or argon atmosphere in the high frequency melting furnace, and cast it in the 45 x 45 x 90 mm ingot using the cast iron mold. Ingots were subjected to the hot rolling test, and ingots in which cracks did not occur due to hot rolling were performed in the order of hot rolling and solution treatment, aging treatment, intermediate cold rolling, aging treatment, final cold rolling, and strain removal annealing. And a flat plate having a thickness of 0.15 mm. The various test pieces of the obtained board | plate material were extract | collected, and the test was done and "strength" and "conductivity" were evaluated.

잉곳의 열간 가공성 평가 : Evaluation of hot workability of ingots:

「열간 가공성」은 열간 압연에 의해 평가하였다 즉, 잉곳을 45×45×25㎜ 로 절단하고, 850℃ 로 1 시간 가열한 후, 두께 25㎜ 부터 5㎜ 까지 3 패스로 열간 압연 시험을 실시하였다. 열간 압연 후의 시료의 표면 및 에지에 대하여 육안으로 균열이 관찰된 경우를 "균열 있음", 표면 및 에지에 균열이 없고, 평활한 경우를 "균열 없음" 으로 하였다."Hot workability" was evaluated by hot rolling, that is, the ingot was cut into 45 x 45 x 25 mm, heated at 850 ° C for 1 hour, and then subjected to a hot rolling test in three passes from 25 mm to 5 mm in thickness. . The case where a crack was observed visually with respect to the surface and the edge of the sample after hot rolling was made "with a crack", and there was no crack in the surface and an edge, and the smooth case was made into "no crack."

시험편의 물성 평가 : Evaluation of physical properties of the test piece:

「강도」에 대해서는, JIS Z 2241 에 규정된 인장 시험에 의해 13 호 B 시험편을 사용하고 실시하여, 인장 강도를 측정하였다. About "strength", it carried out using the No. 13 B test piece by the tension test prescribed | regulated to JISZ2241, and measured the tensile strength.

「도전율」은 4 단자법을 사용하여 시험편의 전기 저항을 측정하고, %IACS 로 표시하였다. "Electric conductivity" measured the electrical resistance of the test piece using the 4-probe method, and was represented by% IACS.

「굽힘 가공성」은 90 도 W 굽힘 시험으로 평가하였다 시험은 CES-M0002-6 에 준거하고, R=0.1㎜ 의 지그를 사용하여 50kN 의 하중으로 90 도 굽힘 가공을 실시하였다. 굽힘부의 평가는 중앙부 산 표면의 상황을 광학 현미경으로 관찰하여 균열이 발생한 것을 ×, 주름이 발생한 것을 △, 양호한 것을 ○ 로 하였다. 굽힘축은 압연 방향에 대해 직각 (Good way) 으로 하였다."Bending workability" was evaluated by the 90 degree W bending test. The test was based on CES-M0002-6, and 90 degree bending process was performed by 50 kN load using the jig | tool of R = 0.1 mm. Evaluation of the bend was made by observing the situation of the central mount surface with an optical microscope, indicating that cracking occurred, × that wrinkles occurred, and △, which was good. The bending axis was set at right angles to the rolling direction.

Ni-P 계 석출물의 평가 ; Evaluation of Ni-P precipitates;

최종 냉간 압연 전의 합금조를 압연 방향으로 평행하게 두께 직각으로 절단 하고, 주사형 전자 현미경 및 투과형 전자 현미경을 사용하여, 단면의 석출물을 10 시야 관찰하였다. 석출물의 크기가 5∼50㎚ 인 경우에는 50 만배∼70 만배의 시야 (약 1.4×1010∼2.0×10102), 100∼2000㎚ 인 경우에는 5 만배∼10 만배의 시야 (약 1.0×1013∼2.0×10132) 로 촬영을 실시하였다. 촬영한 사진의 화상을 화상 해석 장치 (주식회사 니레코 제조, 상품명 루젝스) 를 사용하여 장경 (a) 이 5㎚ 이상인 석출물 모두에 대하여 개개로 장경 (a), 단경 (b) 및 면적을 측정하였다. 이들 석출물로부터 랜덤하게 100 개를 선택하고, 모든 석출물의 장경의 평균 (a ta) 과 단경의 평균 (b ta) 및 이들로부터 구한 평균의 애스팩트비 (a ta/b ta) 를 얻어, 각각 장경 (a), 단경 (b) 및 애스팩트비 (a/b) 로 하였다. 장경 (a) 이 5㎚ 이상인 모든 석출물의 면적의 총합을 모든 석출물의 총면적으로 하였다. 그 모든 석출물의 총면적에 대해, 장경 (a) 이 10㎚∼50㎚, 애스팩트비 (a/b) 가 1∼5 인 석출물의 면적 총합의 비율을 면적률 (C) (%) 로 하였다. The alloy bath before final cold rolling was cut | disconnected in the rolling direction at right angles in thickness, and the deposit of the cross section was observed by the 10 type visual field using the scanning electron microscope and the transmission electron microscope. 500,000 to 700,000 times field of view (approximately 1.4 × 10 10 to 2.0 × 10 10 nm 2 ) for precipitates of 5 to 50 nm, and 50,000 to 100,000 times of field of view (about 1.0 to 100-2000 nm) The imaging was performed at × 10 13 to 2.0 × 10 13 nm 2 ). The long-axis diameter (a), the short diameter (b), and the area of the photographed photograph were individually measured for all the precipitates having a long diameter (a) of 5 nm or more using an image analysis device (manufactured by Nireco Corporation, trade name Ruzex) . 100 randomly selected from these precipitates were obtained, and the average diameter (a ta) and the average diameter (b ta) of the long diameters of all the precipitates were obtained, and the average aspect ratio (a ta / b ta) obtained from these was obtained, respectively. (a), short diameter (b), and aspect ratio (a / b). The sum total of the area of all the precipitates whose major diameter (a) is 5 nm or more was made into the total area of all the precipitates. With respect to the total area of all the precipitates, the ratio of the total area of the precipitates having a long diameter (a) of 10 nm to 50 nm and an aspect ratio (a / b) of 1 to 5 was set as the area ratio (C) (%).

또한, 최종 냉간 압연 (통상은 가공 변형 (η)=2 이상) 에 의해, 장경 20㎚ 이하인 Ni-P 계 석출물 또는 장경 20㎚ 를 초과하지만, 애스팩트비가 3 을 초과하는 석출물은 고용되지만, 20㎚ 이상 또한 애스팩트비가 1∼3 인 석출물은 최종 냉간 압연 후에도 그 장경, 단경 및 애스팩트비를 유지하는 것을 확인하였다. 또, 석출물의 면적률 (C) 도, 200㎚ 를 초과하는 석출물은 고용되지 않기 때문에, 최종 냉간 압연 후에도 거의 변화되지 않았다.In addition, although the Ni-P type | system | group precipitate which is 20 nm or less in long diameter or the precipitate exceeding 20 nm in diameter by the last cold rolling (usually processing strain ((eta)) = 2 or more), the precipitate which has an aspect ratio exceeding 3 is solid solution 20, It was confirmed that the precipitate having a nm or more and an aspect ratio of 1 to 3 retained its long diameter, short diameter, and aspect ratio even after the final cold rolling. In addition, the area ratio (C) of the precipitates also hardly changed even after the final cold rolling because the precipitates exceeding 200 nm were not dissolved.

본 발명에 관련된 열간 가공성이 우수한 고강도 고도전성 구리 합금의 실시예를 표 1 에 나타내는 성분 조성의 구리 합금에 대하여, 비교예와 함께 설명한다. 본 발명의 합금의 실시예 1∼9 는, 열간 압연시에 균열이 발생하지 않고, 우수한 강도 및 도전율을 구비하고 있었다. 한편, 비교예 10∼22 까지의 결과를 검토하면, 비교예 10∼13 에 대해서는 Cr 이 첨가되어 있지 않거나 또는 규정량 미만으로 되어 있기 때문에, 열간 압연에 의해 균열이 발생하였다. 비교예 14 는 P 의 첨가량이 0.50% 를 초과하기 때문에, 비교예 15 는 Sn 과 In 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 비교예 16 은 Sn 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 각각 열간 압연시에 균열이 발생하였다. 비교예 17 은 Ni 첨가량, 비교예 18 은 P 의 첨가량이 본 발명이 규정하는 범위에서 낮게 벗어나기 때문에, 강도가 낮다. 비교예 19 는 Ni/P 비가 높게 어긋나기 때문에, Ni 가 고용되는 양이 증대되어 도전율이 저하되고, 석출물의 양이 적기 때문에 강도도 낮다. 비교예 20 은 Ni/P 비가 적절한 조성비에서 낮게 벗어나기 때문에, P 가 고용되는 양이 증대되어 도전율이 저하되었다. 비교예 21 은 Ni 의 첨가량이 2.0% 를 초과하고, P 의 첨가량이 0.50% 를 초과하기 때문에, 열간 압연시에 균열이 발생하였다. 비교예 22 는 Cr 첨가량이 0.45% 를 초과하기 때문에, Ni-P-Cr, Cr-P 등의 화합물이나 Cr 이 응고시에 정출 또는 석출되어, Ni-P 계 석출물의 양이 감소되고, 강도와 도전율이 낮으며, 굽힘 가공성이 떨어진다.The copper alloy of the component composition shown in Table 1 is described with the comparative example about the Example of the high strength highly conductive copper alloy excellent in the hot workability which concerns on this invention. Examples 1-9 of the alloy of this invention did not produce a crack at the time of hot rolling, but had the outstanding strength and electrical conductivity. On the other hand, when the results of Comparative Examples 10 to 22 were examined, Cr was not added or less than the prescribed amount in Comparative Examples 10 to 13, so that cracking occurred by hot rolling. In Comparative Example 14, since the amount of P added exceeded 0.50%, in Comparative Example 15, since the total amount of Sn and In added exceeded 1.0%, in Comparative Example 16, the total amount of added Sn exceeded 1.0%. In each case, cracks occurred during hot rolling. Since the comparative example 17 is Ni addition amount, and the comparative example 18 is low in the addition amount of P in the range which this invention prescribes, it is low in strength. In Comparative Example 19, since the Ni / P ratio is shifted high, the amount of Ni dissolved is increased, the conductivity is lowered, and the strength is also low because the amount of precipitates is small. In Comparative Example 20, since the Ni / P ratio deviated low from the appropriate composition ratio, the amount of P dissolved in solid solution was increased to lower the electrical conductivity. In the comparative example 21, since the addition amount of Ni exceeded 2.0% and the addition amount of P exceeded 0.50%, the crack generate | occur | produced at the time of hot rolling. In Comparative Example 22, since the amount of Cr added was more than 0.45%, compounds such as Ni-P-Cr and Cr-P, or Cr were crystallized or precipitated during solidification, so that the amount of Ni-P-based precipitates was reduced, and the strength and The electrical conductivity is low and bending workability is inferior.

Figure 112007024582091-pat00001
Figure 112007024582091-pat00001

Cu-Ni-P-B 계 합금Cu-Ni-P-B Based Alloys

본 발명예 및 비교예 1∼18 (표 2) Inventive Examples and Comparative Examples 1-18 (Table 2)

시료의 제조 (a) : Preparation of Sample (a):

전기 구리 또는 무산소 구리를 주원료로 하고, 니켈 (Ni), 15% P-Cu 모합금 (P), 2% B-Cu 모합금 (B), 주석 (Sn), 인듐 (In) 을 부원료로 하여, 고주파 용해로에서 진공 중 또는 아르곤 분위기 중에서 용해시키고, 재질이 주철제인 주형을 사용하여 45×45×90㎜ 의 잉곳으로 주조하였다. 잉곳의 열간 압연 시험을 실시하여, 열간 압연에 의해 균열이 발생하지 않은 잉곳은, 열간 압연 및 용체화 처리, 시효 처리, 중간 냉간 압연, 시효 처리, 최종 냉간 압연, 변형 제거 소둔의 순으로 실시하여, 두께 0.15㎜ 의 평판으로 하였다. 얻어진 판재 각종의 시험편을 채취하고 시험을 실시하여, 「강도」, 「도전율」, 「굽힘 가공성」을 평가하였다.The main raw material is electric copper or oxygen-free copper, with nickel (Ni), 15% P-Cu master alloy (P), 2% B-Cu master alloy (B), tin (Sn), and indium (In) as secondary raw materials. It melt | dissolved in vacuum or argon atmosphere in the high frequency melting furnace, and cast it into the 45 * 45 * 90mm ingot using the casting material made from cast iron. Ingots were subjected to the hot rolling test, and ingots in which cracks did not occur due to hot rolling were performed in the order of hot rolling and solution treatment, aging treatment, intermediate cold rolling, aging treatment, final cold rolling, and strain removal annealing. And a flat plate having a thickness of 0.15 mm. Various test pieces of the obtained board | plate material were extract | collected, and the test was performed and the "strength", the "conductivity", and the "bending workability" were evaluated.

잉곳의 열간 가공성 평가 (a) : Evaluation of hot workability of ingots (a):

「열간 가공성」은 열간 압연에 의해 평가하였다 즉, 잉곳을 45×45×25㎜ 로 절단하고, 850℃ 로 1 시간 가열한 후, 두께 25㎜ 부터 5㎜ 까지 3 패스로 열간 압연 시험을 실시하였다. 열간 압연 후의 시료의 표면 및 에지에 대하여 육안으로 균열이 관찰된 경우를 "균열 있음", 표면 및 에지에 균열이 없고, 평활한 경우를 “균열 없음" 으로 하였다."Hot workability" was evaluated by hot rolling, that is, the ingot was cut into 45 x 45 x 25 mm, heated at 850 ° C for 1 hour, and then subjected to a hot rolling test in three passes from 25 mm to 5 mm in thickness. . The case where a crack was observed visually with respect to the surface and the edge of the sample after hot rolling was "cracked", and there was no crack in the surface and the edge, and the smooth case was set as "no crack."

시험편의 물성 평가 (a) : Evaluation of physical properties of the test piece (a):

「강도」에 대해서는, JIS Z 2241 에 규정된 인장 시험에 의해 13 호 B 시험편을 사용하여 실시하여, 인장 강도를 측정하였다. About "strength", it carried out using the No. 13 B test piece by the tension test prescribed | regulated to JISZ2241, and measured the tensile strength.

「도전율」은 4 단자법을 사용하여 시험편의 전기 저항을 측정하고, %IACS 로 표시하였다. "Electric conductivity" measured the electrical resistance of the test piece using the 4-probe method, and was represented by% IACS.

「굽힘 가공성」은 90 도 W 굽힘 시험으로 평가하였다. 시험은 CES-M0002-6 에 준거하고, R=0.1㎜ 의 지그를 사용하여 50kN 의 하중으로 90 도 굽힘 가공을 실시하였다. 굽힘부의 평가는 중앙부 산 표면의 상황을 광학 현미경으로 관찰하여 균열이 발생한 것을 ×, 주름이 발생한 것을 △, 양호한 것을 ○ 로 하였다. 굽힘축은 압연 방향에 대해 직각 (Good way) 으로 하였다."Bending workability" was evaluated by the 90 degree W bending test. The test was based on CES-M0002-6, and 90 degree bending was performed by the 50 kN load using the jig | tool of R = 0.1 mm. Evaluation of the bend was made by observing the situation of the central mount surface with an optical microscope, indicating that cracking occurred, × that wrinkles occurred, and △, which was good. The bending axis was set at right angles to the rolling direction.

Ni-P 계 석출물의 평가 (a) ;Evaluation of Ni-P type | system | group precipitate (a);

최종 냉간 압연 전의 합금조를 압연 방향으로 평행하게 두께 직각으로 절단하고, 주사형 전자 현미경 및 투과형 전자 현미경을 사용하여, 단면의 석출물을 10 시야 관찰하였다. 석출물의 크기가 5∼50㎚ 인 경우에는 50 만배∼70 만배의 시야 (약 1.4×1010∼2.0×10102), 100∼2000㎚ 인 경우에는 5 만배∼10 만배의 시야 (약 1.0×1013∼2.0×10132) 로 촬영을 실시하였다. 촬영한 사진의 화상을 화상 해석 장치 (주식회사 니레코 제조, 상품명 루젝스) 를 사용하여 장경 (a) 이 5㎚ 이상인 석출물 모두에 대하여 개개로 장경 (a), 단경 (b) 및 면적을 측정하였다. 이들 석출물로부터 랜덤하게 100 개를 선택하고, 모든 석출물의 장경의 평균 (a ta) 과 단경의 평균 (b ta) 및 이들로부터 구한 평균의 애스팩트비 (a ta/b ta) 를 얻어, 각각 장경 (a), 단경 (b) 및 애스팩트비 (a/b) 로 하였다. 장경 (a) 이 5㎚ 이상인 모든 석출물의 면적의 총합을 모든 석출물의 총면적으로 하였다. 그 모든 석출물의 총면적에 대해, 장경 (a) 이 10㎚∼50㎚, 애스팩트비 (a/b) 가 1∼5 인 석출물의 면적 총합의 비율을 면적률 (C) (%) 로 하였다. The alloy bath before final cold rolling was cut | disconnected at right angles in thickness in parallel to the rolling direction, and the precipitate of the cross section was observed in 10 visual fields using the scanning electron microscope and the transmission electron microscope. 500,000 to 700,000 times field of view (approximately 1.4 × 10 10 to 2.0 × 10 10 nm 2 ) for precipitates of 5 to 50 nm, and 50,000 to 100,000 times of field of view (about 1.0 to 100-2000 nm) The imaging was performed at × 10 13 to 2.0 × 10 13 nm 2 ). The long-axis diameter (a), the short diameter (b), and the area of the photographed photograph were individually measured for all the precipitates having a long diameter (a) of 5 nm or more using an image analysis device (manufactured by Nireco Corporation, trade name Ruzex) . 100 randomly selected from these precipitates were obtained, and the average diameter (a ta) and the average diameter (b ta) of the long diameters of all the precipitates were obtained, and the average aspect ratio (a ta / b ta) obtained from these was obtained, respectively. (a), short diameter (b), and aspect ratio (a / b). The sum total of the area of all the precipitates whose major diameter (a) is 5 nm or more was made into the total area of all the precipitates. With respect to the total area of all the precipitates, the ratio of the total area of the precipitates having a long diameter (a) of 10 nm to 50 nm and an aspect ratio (a / b) of 1 to 5 was set as the area ratio (C) (%).

또한, 최종 냉간 압연 (통상은 가공 변형 (η)=2 이상) 에 의해, 장경 20㎚ 이하인 Ni-P 계 석출물 또는 장경 20㎚ 를 초과하지만, 애스팩트비가 3 을 초과하는 석출물은 고용되지만, 20㎚ 이상 또한 애스팩트비가 1∼3 인 석출물은 최종 냉간 압연 후에도 그 장경, 단경 및 애스팩트비를 유지하는 것을 확인하였다. 또한, 석출물의 면적률 (C) 도, 200㎚ 를 초과하는 석출물은 고용되지 않기 때문에, 최종 냉간 압연 후에도 거의 변화되지 않았다. In addition, although the Ni-P type | system | group precipitate which is 20 nm or less in long diameter or the precipitate exceeding 20 nm in diameter by the last cold rolling (usually processing strain ((eta)) = 2 or more), the precipitate which has an aspect ratio exceeding 3 is solid solution 20, It was confirmed that the precipitate having a nm or more and an aspect ratio of 1 to 3 retained its long diameter, short diameter, and aspect ratio even after the final cold rolling. In addition, the area ratio (C) of the precipitates also hardly changed even after the final cold rolling because the precipitates exceeding 200 nm were not dissolved.

본 발명에 관련된 열간 가공성이 우수한 고강도 고도전성 구리 합금의 실시예를, 표 2 에 나타내는 성분 조성의 구리 합금에 대하여 비교예와 함께 설명한다. The Example of the high strength highly conductive copper alloy excellent in the hot workability which concerns on this invention is demonstrated with the comparative example about the copper alloy of the component composition shown in Table 2.

본 발명의 합금의 실시예 1∼6 은 열간 압연시에 균열이 발생하지 않고, 우수한 강도 및 도전율을 구비하고 있었다. Examples 1-6 of the alloy of this invention did not produce a crack at the time of hot rolling, but had the outstanding strength and electrical conductivity.

한편, 비교예 7∼18 에 대해서는 본 발명의 합금 조성의 범위 또는 Ni/P 비율에서 벗어난 성분에서의 합금이다. 비교예 7∼10 은 B 가 첨가되어 있지 않거나 또는 규정량 미만으로 되어 있기 때문에, 열간 압연에 의해 균열이 발생하였다. 비교예 11 은 Ni 의 첨가량이 2.0% 를 초과하기 때문에, 비교예 12 는 P 의 첨가량이 0.50% 를 초과하기 때문에, 비교예 13 은 Sn 과 In 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 비교예 14 는 Sn 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 각각 열간 압연시에 균열이 발생하였다. 비교예 15 는 Ni/P 비가 적절한 조성비에서 낮게 벗어나기 때문에, P 가 고용되는 양이 증대되어 도전율의 저하가 발생하였다. 비교예 16 은 Ni/P 비가 적절한 조성비에서 높게 어긋나기 때문에, Ni 가 고용되는 양이 증대되어 도전율이 저하되고, 석출량이 적기 때문에 강도도 낮다. 비교예 17 은 B 첨가량이 0.070% 를 초과하기 때문에, Ni-P-B, B-P 등의 화합물이 응고시에 정출 또는 석출되어, Ni-P 계 석출물의 양이 감소되고, 강도도 도전율도 낮으며, 굽힘 가공성이 떨어진다. 비교예 18 은 Ni 및 P 의 첨가량이 본 발명이 규정하는 범위에서 낮게 벗어나기 때문에, 강도가 낮다.On the other hand, about Comparative Examples 7-18, it is an alloy in the component which deviated from the range of the alloy composition of this invention, or Ni / P ratio. In Comparative Examples 7-10, since B was not added or it became less than a prescribed amount, the crack generate | occur | produced by hot rolling. In Comparative Example 11, since the addition amount of Ni exceeds 2.0%, in Comparative Example 12, since the addition amount of P exceeds 0.50%, in Comparative Example 13, since the sum of the addition amounts of Sn and In exceeds 1.0%, the comparison Since the sum total of the addition amount of Sn exceeds 1.0% in Example 14, the crack generate | occur | produced at the time of hot rolling, respectively. In Comparative Example 15, since the Ni / P ratio deviated low from the appropriate composition ratio, the amount of P dissolved in solid solution was increased, resulting in a decrease in electrical conductivity. In Comparative Example 16, since the Ni / P ratio deviated high at an appropriate composition ratio, the amount of Ni dissolved in solution increased, the conductivity decreased, and the strength was also low because the amount of precipitation was small. In Comparative Example 17, since the amount of B added exceeded 0.070%, compounds such as Ni-PB and BP crystallized or precipitated upon solidification, resulting in a decrease in the amount of Ni-P-based precipitates, low strength and electrical conductivity, and bending. Processability is inferior. Comparative Example 18 is low in strength because the addition amount of Ni and P deviates low in the range defined by the present invention.

열간 압연 시험 후의 외관 사진을 도 1∼4 에 나타낸다. 도 1 은 본 발명예 3, 도 2 는 비교예 8, 도 3 은 비교예 9, 도 4 는 비교예 10 의 시료이다.The external photograph after a hot rolling test is shown to FIGS. 1 is a sample of Inventive Example 3, FIG. 2 is Comparative Example 8, FIG. 3 is Comparative Example 9, and FIG. 4 is a sample of Comparative Example 10.

본 발명예 및 비교예 19∼39 (표 3) Inventive Examples and Comparative Examples 19 to 39 (Table 3)

시료의 제조 (b) : Preparation of Sample (b):

전기 구리 또는 무산소 구리를 주원료로 하고, 니켈 (Ni), 15% P-Cu 모합금 (P), 2% B-Cu 모합금 (B), 주석 (Sn), 인듐 (In) 을 부원료로 하여, 고주파 용해로에서 진공 중 또는 아르곤 분위기 중에서 용해시켜, 45×45×90㎜ 또는 φ50×90㎜ 의 잉곳으로 주조하였다. 주조, 응고시의 냉각 속도를 변화시키기 위해, 주형의 재질을 주철, 알루미나, 실리카제로 하였다. 주형의 중심부에 열전대를 삽입하여 주조, 응고시의 1100 내지 950℃ 의 냉각 속도를 측정한 결과, 주철의 주형은 340℃/분, 알루미나 주형은 85℃/분, 실리카 주형은 33℃/분이었다. 냉각 속도가 20℃/분 이하인 잉곳을 제작하기 위해, 일 방향 응고 장치에서 20℃/분, 15 및 10℃/분의 냉각 속도의 잉곳을 얻었다. 잉곳의 열간 압연 시험을 실시하여, 열간 압연에 의해 균열이 발생하지 않은 잉곳은, 열간 압연 및 용체화 처리, 시효 처리, 중간 냉간 압연, 시효 처리, 최종 냉간 압연, 변형 제거 소둔의 순으로 실시하여, 두께 0.10㎜ 의 평판으로 하였다. 얻어진 판재 각종의 시험편을 채취하고, 시험을 실시하여, 「강도」, 「도전율」및 「굽힘 가공성」을 평가하였다.The main raw material is electric copper or oxygen-free copper, with nickel (Ni), 15% P-Cu master alloy (P), 2% B-Cu master alloy (B), tin (Sn), and indium (In) as secondary raw materials. It melt | dissolved in vacuum or argon atmosphere in the high frequency melting furnace, and cast in 45 * 45 * 90mm or (phi) 50 * 90mm ingot. In order to change the cooling rate at the time of casting and solidification, the material of the mold was made of cast iron, alumina, or silica. The thermocouple was inserted into the center of the mold to measure the cooling rate of 1100 to 950 ° C during casting and solidification. As a result, the cast iron mold was 340 ° C / min, the alumina mold was 85 ° C / min, and the silica mold was 33 ° C / min. . Ingots with cooling rates of 20 ° C./min, 15 and 10 ° C./min were obtained in one-way solidification apparatus in order to produce ingots having a cooling rate of 20 ° C./min or less. Ingots were subjected to the hot rolling test, and ingots in which cracks did not occur due to hot rolling were performed in the order of hot rolling and solution treatment, aging treatment, intermediate cold rolling, aging treatment, final cold rolling, and strain removal annealing. And a flat plate having a thickness of 0.10 mm. The various test pieces of the obtained board | plate material were extract | collected, and the test was performed and the "strength", the "conductivity", and the "bending workability" were evaluated.

잉곳의 열간 가공성 평가 (b) : Evaluation of hot workability of ingots (b):

잉곳을 45×45×45㎜ 또는 φ50×45㎜ 로 절단하고, 850℃ 로 1 시간 가열한 후, 두께 45㎜ 부터 12㎜ 까지 4 패스로 열간 압연 시험을 실시한 것 이외에는, 상기 잉곳의 열간 가공성 평가 A 와 동일하게 실시하였다.The ingot was cut into 45 × 45 × 45 mm or φ50 × 45 mm, heated at 850 ° C. for 1 hour, and then hot workability evaluation of the ingot was carried out except that the hot rolling test was performed in four passes from 45 mm to 12 mm in thickness. It carried out similarly to A.

시험편의 개재물 평가 (b) : Evaluation of the inclusion of the test piece (b):

시료 중의 개재물의 평가는 잉곳을 열간 압연 및 용체화 처리, 시효 처리, 중간 냉간 압연, 시효 처리, 최종 냉간 압연, 변형 제거 소둔의 순으로 실시하여, 두께 0.10㎜ 인 평판 시료의 압연 평행 단면을 경면 연마하고, 전자 현미경 SEM 이미지의 500 배로 크기 5㎛ 이상의 개재물을 5 시야 (약 0.35㎟) 관찰하여, 1㎟ 당 개재물의 개수를 산출하였다. 한편, 잉곳의 열간 가공성 평가에서 균열이 발생한 것에 대해서는 잉곳을 850℃ 로 1 시간 가열한 후, 수냉한 시료로 개재물의 평가를 실시하였다. 시료를 경면 연마하여, 상기 기술한 평판 시료와 마찬가지로 전자 현미경으로 개재물을 관찰하여, 1㎟ 당 개재물의 개수를 산출하였다. 열간 가공성이 양호한 합금에 대하여, 평판 시료와 잉곳을 850℃ 에서 1 시간 가열한 후, 수냉한 시료로 개재물의 개수를 비교한 결과, 거의 동등의 결과가 얻어졌다.Evaluation of inclusions in the sample was carried out in the order of hot rolling and solution treatment, aging treatment, intermediate cold rolling, aging treatment, final cold rolling, strain removal annealing, and mirrored the rolling parallel cross section of the flat sample having a thickness of 0.10 mm. 5 visual field (about 0.35 mm <2>) of the inclusions of 5 micrometers or more were observed by 500 times of the electron microscope SEM image, and the number of inclusions per 1 mm <2> was computed. On the other hand, about the thing which the crack generate | occur | produced in the hot workability evaluation of an ingot, after heating an ingot at 850 degreeC for 1 hour, the inclusion was evaluated with the water-cooled sample. The sample was mirror polished, the inclusions were observed with an electron microscope similarly to the flat plate sample described above, and the number of inclusions per 1 mm 2 was calculated. About the alloy with good hot workability, after heating a flat sample and an ingot at 850 degreeC for 1 hour, the number of inclusions was compared with the water-cooled sample, and almost the same result was obtained.

시험편의 물성 평가 (b) : Evaluation of the physical properties of the test piece (b):

「강도」에 대해서는, JIS Z 2241 에 규정된 인장 시험에 의해 13 호 B 시험편을 사용하여 실시하고, 인장 강도를 측정하였다. 「도전율」은 더블 브리지법을 사용하여 시험편의 전기 저항을 측정하고, %IACS 로 표시하였다. 「굽힘 가공성」은 90 도 W 굽힘 시험으로 평가하였다 시험은 CES-M0002-6 에 준거하고, R=0.1㎜ 의 지그를 사용하여 50kN 의 하중으로 90 도 굽힘 가공을 실시하였다. 굽힘부의 평가는, 중앙부 산 표면의 상황을 광학 현미경으로 관찰하여 균열이 발생한 것을 ×, 주름이 발생한 것을 △, 양호한 것을 ○ 로 하였다. 굽힘축은 압연 방향에 대해 직각 (Good way) 으로 하였다.About "strength", it carried out using the No. 13 B test piece by the tension test prescribed | regulated to JISZ2241, and measured the tensile strength. "Conductivity" measured the electrical resistance of the test piece using the double bridge method, and was represented by% IACS. "Bending workability" was evaluated by the 90 degree W bending test. The test was based on CES-M0002-6, and 90 degree bending process was performed by 50 kN load using the jig | tool of R = 0.1 mm. Evaluation of the bend was made by observing the state of the center surface of the central portion with an optical microscope, indicating that cracks occurred, and that wrinkles occurred Δ and good ones ○. The bending axis was set at right angles to the rolling direction.

본 발명에 관련된 열간 가공성이 우수한 고강도 고도전성 구리 합금의 실시예를 표 3 에 나타내는 성분 조성의 구리 합금에 대하여, 비교예와 함께 설명한다. The copper alloy of the component composition shown in Table 3 of the Example of the high-strength highly conductive copper alloy excellent in the hot workability which concerns on this invention is demonstrated with a comparative example.

본 발명의 합금의 실시예 19∼26 은 열간 압연시에 균열이 발생하지 않고, 우수한 강도 및 도전율을 구비하고 있었다. 본 발명예 22 는 주조시의 냉각 속도가 20℃/분으로 느리기 때문에, 다른 본 발명예와 비교하여 개재물의 개수가 많고, 굽힘 가공성이 약간 떨어진다. Examples 19 to 26 of the alloy of the present invention did not generate cracks during hot rolling, and had excellent strength and electrical conductivity. Since the cooling rate at the time of casting is 20 degreeC / min, this invention example 22 has many inclinations and a little inferior bending workability compared with other invention examples.

한편, 비교예 27∼39 에 대해서는 본 발명의 합금 조성의 범위 또는 Ni/P 비율에서 벗어난 성분에서의 합금이다. 비교예 27∼29 는 B 가 첨가되어 있지 않거나 또는 규정량 미만으로 되어 있기 때문에, 열간 압연에 의해 균열이 발생하였다. 비교예 30 은 Ni 의 첨가량이 2.0% 를 초과하기 때문에, 비교예 31 은 P 의 첨가량이 0.50% 를 초과하기 때문에, 비교예 32 는 Sn 과 In 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 비교예 33 은 Sn 의 첨가량의 합계가 1.0% 를 초과하기 때문에, 각각 열간 압연시에 균열이 발생하였다. 비교예 34 는 Ni/P 비가 적절한 조성비에서 낮게 벗어나기 때문에, P 가 고용되는 양이 증대되어 도전율이 저하되었다. 비교예 35 는 Ni/P 비가 적절한 조성비에서 높게 어긋나기 때문에, Ni 가 고용되는 양이 증대되어 도전율이 저하되고, 석출량이 적기 때문에 강도도 낮다. 비교예 36 은 B 첨가량이 0.070% 를 초과하기 때문에, Ni-P-B, B-P 등의 화합물이 응고시에 정출 또는 석출되어, Ni-P 계의 석출물의 양이 감소되고, 강도와 도전율이 낮으며, 굽힘 가공성이 떨어진다. 비교예 37∼39 는 주조시의 냉각 속도가 20℃/분 미만으로 규정값보다 느리기 때문에, 열간 압연에 의해 균열이 발생하였다.On the other hand, about Comparative Examples 27-39, it is an alloy in the component deviating from the range of the alloy composition of this invention, or Ni / P ratio. In Comparative Examples 27-29, since B was not added or it became less than a prescribed amount, the crack generate | occur | produced by hot rolling. In Comparative Example 30, since the addition amount of Ni exceeds 2.0%, in Comparative Example 31, since the addition amount of P exceeds 0.50%, in Comparative Example 32, since the sum of the addition amounts of Sn and In exceeds 1.0%, the comparison Since the sum total of the addition amount of Sn exceeds 1.0% in Example 33, the crack generate | occur | produced at the time of hot rolling, respectively. In Comparative Example 34, since the Ni / P ratio deviated low from the appropriate composition ratio, the amount of P dissolved in solid solution was increased to lower the electrical conductivity. In Comparative Example 35, since the Ni / P ratio deviates high at an appropriate composition ratio, the amount of Ni dissolved is increased, the conductivity is lowered, and the strength is also low because the amount of precipitation is small. In Comparative Example 36, since the amount of B added exceeded 0.070%, compounds such as Ni-PB and BP were crystallized or precipitated upon solidification, so that the amount of Ni-P-based precipitates was reduced, and the strength and conductivity were low. Bendability is poor. In Comparative Examples 37-39, since the cooling rate at the time of casting is slower than a prescribed value in 20 degree-C / min, the crack generate | occur | produced by hot rolling.

Figure 112007024582091-pat00002
Figure 112007024582091-pat00002

Figure 112007024582091-pat00003
Figure 112007024582091-pat00003

본 발명은 Cu-Ni-P 계 합금에 Cr 또는 B 를 특정량 첨가함으로써, Ni-P 계 화합물의 결정립계로의 정출 또는 석출을 억제하고, 바람직하게는 주조시의 냉각 속도를 제어함으로써 조대한 Ni-P-Mg-B 계 및 P-B 계 화합물의 생성을 억제한다. 상기 구성을 채용함으로써, 입계의 고온 취성을 개선하여 열간 가공성의 향상을 도모한 것이다.In the present invention, by adding a specific amount of Cr or B to the Cu-Ni-P-based alloy, crystallization or precipitation of the Ni-P-based compound to the grain boundary is suppressed, and coarse Ni is preferably controlled by controlling the cooling rate during casting. It suppresses the production of -P-Mg-B and PB compounds. By employ | adopting the said structure, the high temperature brittleness of a grain boundary is improved and hot workability is aimed at.

본 발명의 열간 가공성이 우수한 구리 합금은 고강도 고도전 전자기기용으로서 우수한 효과를 나타낸다.The copper alloy excellent in the hot workability of this invention shows the outstanding effect for high strength high electric appliances.

Claims (12)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 질량 비율로, Ni : 1.0%∼2.0%, P : 0.1%∼0.5% 를 함유하고, Ni 와 P 의 함유량 비율 Ni/P : 4.0∼6.5 이고 또한, B : 0.005%∼0.070% 이며, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지고, Ni: 1.0% to 2.0%, P: 0.1% to 0.5% by mass ratio, the content ratio of Ni and P is Ni / P: 4.0 to 6.5, B: 0.005% to 0.070%, and the balance is Consisting of Cu and unavoidable impurities, 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 100 개 이하이고, 또한 장경 50㎛ 를 초과하는 개재물의 개수가 1㎟ 당 0 개인 열간 가공성이 우수한 구리 합금.The copper alloy excellent in hot workability whose number of inclusions with a long diameter of 5-50 micrometers is 100 or less per 1mm <2>, and whose number of inclusions exceeding 50 micrometers in long diameter is 0 per 1mm <2>. 질량 비율로, Ni : 1.0%∼2.0%, P : 0.1%∼0.5% 를 함유하고, Ni 와 P 의 함유량 비율 Ni/P : 4.0∼6.5 이고 또한, B : 0.005%∼0.070% 이고, 추가로 Sn 및 In 중 1 종 이상을 합계로 0.01% 이상 1.0% 이하 함유하며, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지고,In the mass ratio, Ni: 1.0% to 2.0%, P: 0.1% to 0.5%, the content ratio of Ni and P is Ni / P: 4.0 to 6.5, and B: 0.005% to 0.070%. At least one of Sn and In is contained in a total of 0.01% or more and 1.0% or less, the balance consists of Cu and unavoidable impurities, 장경 5∼50㎛ 인 개재물의 개수가 1㎟ 당 100 개 이하이고, 또한 장경 50㎛ 를 초과하는 개재물의 개수가 1㎟ 당 0 개인 열간 가공성이 우수한 구리 합금.The copper alloy excellent in hot workability whose number of inclusions with a long diameter of 5-50 micrometers is 100 or less per 1mm <2>, and whose number of inclusions exceeding 50 micrometers in long diameter is 0 per 1mm <2>. 삭제delete 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 인장 강도 : 700㎫ 이상 950MPa 이하이고, 도전율 : 40%IACS 이상 65%IACS 이하인 고강도 고도전 전자기기용인 열간 가공성이 우수한 구리 합금.A copper alloy excellent in hot workability for high strength high-conductivity electronic devices having a tensile strength of 700 MPa or more and 950 MPa or less and a conductivity of 40% IACs or more and 65% IACs or less. 삭제delete 삭제delete 주조시의 1100℃ 내지 950℃ 의 평균 냉각 속도가 20℃/분 이상 1500℃/분 이하인 청구항 5 또는 6 에 기재된 열간 가공성이 우수한 구리 합금의 제조 방법.The manufacturing method of the copper alloy excellent in hot workability of Claim 5 or 6 whose average cooling rate of 1100 degreeC-950 degreeC at the time of casting is 20 degreeC / min or more and 1500 degrees C / min or less. 주조시의 1100℃ 내지 950℃ 의 평균 냉각 속도가 30℃/분 이상 1500℃/분 이하인 청구항 5 또는 6 에 기재된 열간 가공성이 우수한 구리 합금의 제조 방법.The manufacturing method of the copper alloy excellent in hot workability of Claim 5 or 6 whose average cooling rate of 1100 degreeC-950 degreeC at the time of casting is 30 degreeC / min or more and 1500 degrees C / min or less.
KR1020070030785A 2006-03-31 2007-03-29 Copper alloy having superior hot workability and method for producing same KR100885824B1 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006097728A JP4750602B2 (en) 2006-03-31 2006-03-31 Copper alloy with excellent hot workability
JPJP-P-2006-00097677 2006-03-31
JP2006097677A JP4750601B2 (en) 2006-03-31 2006-03-31 Copper alloy excellent in hot workability and manufacturing method thereof
JPJP-P-2006-00097728 2006-03-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070098645A KR20070098645A (en) 2007-10-05
KR100885824B1 true KR100885824B1 (en) 2009-02-26

Family

ID=38804498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070030785A KR100885824B1 (en) 2006-03-31 2007-03-29 Copper alloy having superior hot workability and method for producing same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100885824B1 (en)
TW (1) TW200741018A (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63130739A (en) 1986-11-20 1988-06-02 Nippon Mining Co Ltd High strength and high conductivity copper alloy for semiconductor device lead material or conductive spring material
JPH0718356A (en) * 1993-07-01 1995-01-20 Mitsubishi Electric Corp Copper alloy for electronic equipment, its production and ic lead frame
JPH10298679A (en) * 1997-04-23 1998-11-10 Hitachi Cable Ltd High strength and high conductivity copper alloy
KR20010107591A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 구마모토 마사히로 Copper alloy for use in electric and electronic parts

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63130739A (en) 1986-11-20 1988-06-02 Nippon Mining Co Ltd High strength and high conductivity copper alloy for semiconductor device lead material or conductive spring material
JPH0718356A (en) * 1993-07-01 1995-01-20 Mitsubishi Electric Corp Copper alloy for electronic equipment, its production and ic lead frame
JPH10298679A (en) * 1997-04-23 1998-11-10 Hitachi Cable Ltd High strength and high conductivity copper alloy
KR20010107591A (en) * 2000-05-25 2001-12-07 구마모토 마사히로 Copper alloy for use in electric and electronic parts

Also Published As

Publication number Publication date
TWI351438B (en) 2011-11-01
KR20070098645A (en) 2007-10-05
TW200741018A (en) 2007-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101211984B1 (en) Cu-ni-si-based alloy for electronic material
JP4596490B2 (en) Cu-Ni-Si-Co-based copper alloy for electronic materials and method for producing the same
JP5506806B2 (en) Cu-Ni-Si-Co-based copper alloy for electronic materials and method for producing the same
WO2010126046A1 (en) Cu-Ni-Si-Mg-BASED ALLOY HAVING IMPROVED ELECTRICAL CONDUCTIVITY AND BENDABILITY
JP5153949B1 (en) Cu-Zn-Sn-Ni-P alloy
CN107208191B (en) Copper alloy material and method for producing same
TWI429768B (en) Cu-Co-Si based copper alloy for electronic materials and method for producing the same
KR20220107184A (en) Copper alloy, copper alloy plastic processing material, electronic/electrical device parts, terminal, bus bar, heat dissipation board
KR20100113644A (en) Cu-ni-si-co-cr alloy for electronic material
KR101338710B1 (en) Ni-si-co copper alloy and manufacturing method therefor
KR20120130342A (en) Cu-ni-si alloy for electronic material
JP6222885B2 (en) Cu-Ni-Si-Co based copper alloy for electronic materials
KR101203437B1 (en) High-strength high-electroconductivity copper alloy possessing excellent hot workability
KR20220106133A (en) Copper alloy, copper alloy plastic processing material, electronic/electrical device parts, terminal, bus bar, heat dissipation board
JP4937628B2 (en) Copper alloy with excellent hot workability
JP6591212B2 (en) Copper alloy material
JP4750601B2 (en) Copper alloy excellent in hot workability and manufacturing method thereof
JP4175920B2 (en) High strength copper alloy
KR100885824B1 (en) Copper alloy having superior hot workability and method for producing same
JP2021138998A (en) Copper alloy material and production method of the same
KR100885825B1 (en) Copper alloy having superior hot workability and method for producing same
JP4750602B2 (en) Copper alloy with excellent hot workability
JP2008056974A (en) Copper alloy superior in hot workability
KR100994651B1 (en) High strength and electric conductivity copper alloy excellent in hot workability
TWI391952B (en) Cu-Ni-Si-Co based copper alloy for electronic materials and its manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130201

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140204

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee