KR101185548B1

KR101185548B1 - 고강도, 고전도성 동합금 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101185548B1
Application number: KR1020100016516A
Authority: KR
Inventors: 김대현; 이동우; 김인달; 최상영; 이지훈; 전보민
Original assignee: 주식회사 풍산
Priority date: 2010-02-24
Filing date: 2010-02-24
Publication date: 2012-09-24
Also published as: EP2540847A2; WO2011105686A2; CN102918172A; CN102918172B; US20120312431A1; JP2013520571A; KR20110096941A; JP5439610B2; US8652274B2; EP2540847A4; WO2011105686A3

Abstract

본 발명은 신동공장에서 사용되고 있는 Si을 사용하여 탈산을 촉진시키고, Cr, Sn 등의 합금을 구성하는 원소를 함유시켜도 제조에 불편이 없고, 대기, 비산화 또는 환원분위기에서도 용해주조가 가능한 성분으로 조성하여 인장강도를 떨어뜨리지 않으면서도 고전도성을 겸비함과 함께 적정한 고가공성을 갖게하고, 또한 동합금 소재를 제조함에 있어 Cr을 Cu 매트릭스에 충분히 고용시키기 위한 열간압연 종료 후의 고온 용체화를 실시하지 않으므로서 공정의 단축화로 저렴한 제조원가를 갖게 하는데 적합한 동합금에 관한 것이다.
본 발명의 구성은 100중량%로서, Cr 0.2～0.4중량%, Sn 0.05～0.15중량%, Zn 0.05～0.15중량%, Mg 0.01～0.30중량%, Si 0.03～0.07중량% 이고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 조성됨을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금으루 이루어지고, 또한 본 발명은 상기한 조성의 용탕을 얻는 단계, 주괴를 얻는 단계, 상기 주괴를 900～1000℃ 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400～500℃에서 2～8시간 1차 시효처리하는 단계, 냉간압연하는 단계, 370～450℃에서 2～8시간 2차 시효처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 동합금의 제조방법으로 이루어진다.

Description

고강도, 고전도성 동합금 및 그 제조방법{COPPER ALLOY HAVING HIGH STRENGTH AND HIGH CONDUCTIVITY, AND METHOD FOR MANUFACTURE THE SAME}

본 발명은 인장강도를 유지하거나 증대하면서 고전도성과 고가공성을 갖는 반도체용 리드프레임재, 발광다이오드(LED) 리드프레임재 등에 적합한 동합금과 그 제조방법에 관한 것이다.

종래로부터 반도체용 리드프레임재나 단자, 콘넥터재에는 전기, 열전도성이 우수한 동(銅)계 재료가 널리 사용되어 왔다. 동계 재료는 고집적화나 소형화로 나아감에 따라 전기, 열전도성 외에 가공성에 필요한 고신율성, 도금성 등의 표면상태가 우수한 고전도성 동합금이 한층 더 강력하게 요구되고 있다.

이에 대응하기 위하여 여러 가지 동합금이 개발되어 왔지만 고전도성 동합금으로서 우수한 Cu-Cr계 합금은 제조에 어려움이 있고, 저비용, 고품질 및 고수율로 용이하게 제조할 수 없는 문제점을 포함하고 있다.

일본 특개 2003-89832호(이하 "선기술 1)에서 청구항 4는 Cr 0.02～0.4중량%, Zn 0.01～0.3중량%이고, Ti, Ni, Fe, Sn, Si, Mn, Co, Al, B, In 및 Ag 중 1종 이상을 0.005～1.0중량% 함유하고, 잔부가 Cu로 이루어지고 있으며, 이렇게 조성된 용탕을 주괴로 하여 열간압연, 용체화처리, 냉간압연, 시효처리, 냉간압연, 소둔공정을 거치고, 상기 공정을 통하여 얻어진 소재를 필요로 하는 두께에 맞도록 가공하여 제품을 얻게 된다.

그러나 상기한 선기술 1에서는 Cr과 달리 Zr을 대상으로 하고 있는 것으로 도전율이 높은 반면 인장강도가 부족하고 인장강도를 유지하면서 가공성에 필요한 연신율에 대한 물성치가 불분명하고, 또한 상기의 모든 물성치를 유지하면서 경도가 어떻게 나타난 것인지에 대해 전혀 알 수 없는 것으로 되어 있다.

또한 일본 특개 2001-181757호(이하 "선기술 2"라 함)는 Cr 0.2～0.35중량%, Sn 0.1～0.5중량%, Zn 0.1～0.5중량%, Si 0.05～0.1중량% 이고, 여기에 Pb, Bi, Ca, Sr, Te, Se, 희토류원소 중 1종 이상이고, 잔부가 Cu로 조성된 동합금이 알려져 있고, 이러한 조성의 용탕을 주괴로 하여 880～980℃에서 가열하여 열간압연하고, 냉간압연을 통해 제조하되 상기 냉간압연 전 또는 후에 360～470℃의 온도로 시효처리하여 타발가공성에 우수한 동합금을 제조하고 있다.

상기한 선기술들은 열간압연, 냉간압연, 용체화 및 시효처리 등의 공정을 통해 주로 Cr 또는 Cr-Si계 화합물물의 고용 및 석출을 제어한 것에 의해서 강도, 도전성 등의 특성을 확보한다.

상기한 선기술 2에서 0.3～0.4중량% 전후의 Cr을 함유한 동합금은 고온의 용체화처리를 하지 않고 제조한다면 최종 압연판에서 수십㎛의 Stringer 상이나 수 마이크론 크기의 입상 석출물이 많이 발생하며, 이러한 것에 기인한 결함이나 석출물과 Cu 기지의 화학적 성질의 상의에 의해 도금성에 악영향을 미치고 있다.

또한 일본특개평 7-54079호(이하" 선기술 3" 이라 함)는 Cr 0.01～0.2중량%, Zr 0.005～1중량% 이고, 여기에 기타 원소로서 Ni, Sn, Zn 각각 0.005～10중량%, Fe, Co, Te, Nb 각각 0.005～5중량%, Be, Mg, Mo, W, Y, Ta, 희토규원소 각각 0.001～2중량%, Mn, Al 각각 0.001～10중량%, Si, Ge, V, Cd, Hf Sb, Ga 각각 0.001～5중량%, Ag 0.001～3중량%, B, P 각각 0.001～1중량% 조성하고 있다.

상기한 조성의 용탕을 주괴로 하여 열간압연, 냉간압연, 용체화 및 시효처리 등의 공정을 통해 석출물을 생성시켜 강도 및 전기전도도를 향상시키고자 하고 있다.

상기한 선기술 3은 기타원소를 25종으로 대상으로 하고 있다.

즉, 주기율표 상에 나타난 족(族)은 ⅠA족～VⅢ족(8개 족) 및 ⅠB족～ⅦA족(7개 족)인 총15족으로 되어 있는데, 그 중 선기술 3은 ⅠA족(알칼리금속), ⅡA(알칼리 토금속:Be,Mg을 제외한 4개원소), VⅡA(할로겐족), VⅠA족(산소족), VA족(질소족)을 제외한 10족에 속하는 원소를 망라하여 대상으로 하고 있다.

그러나 실시예를 나타낸 (표 1)에서는 Cu-Cr계 또는 Cu-Zr계, Cu-Cr-Zr계를 대상으로 하여, 실시예 1～5에서는 Cu-Cr계에 Ni, B, Fe, P를 기타원소를 포함하고, 실시예 6～9에서는 Cu-Zr계에 Mg, Ag, Be를 기타원소를 포함하고, Cu-Cr-Zr계실시예 10～22에서는 Cu-Cr-Zr계에 기타원소로서 1종(실시예 11～15, 실시예 22), 2종(실시예 16～17), 3종(실시예 18～21)을 대상으로 실시하고 있을 뿐만 아니라 인장강도 특성에 대한 정보는 전혀 나타나 있지 않고, 도전율에 대해서도 매우 불분명하게 나타나 있다.

상기와 같이 선기술 3에서 문제되고 있음은 기타원소로서 25종을 총망라함으로써, 마치 25종의 모든 원소가 균등물로써 동일 내지는 유사한 작용 효과를 수반하는 것으로 기재하고 있으나, 상기한 실시예에서 밝힌 바와 같이, 선기술 3에 대한 실질적인 기술적 구성은 실시예에 국한하여 판단하여야 됨이 분명하다.

삭제

따라서 선기술 3에서는 인장강도를 향상시키거나 또는 유지하면서 고전도성 및 신율을 동시에 겸비할 수 있는데 한계가 있으며, 또한 동합금 소재를 제조함에 있어서 용체화공정을 수반함으로써 제조비용의 상승요인을 발생하는 등의 문제점이 있어 왔다.

한편, 대한민국 특허출원 제10-2009-0004626호(이하" 선기술 4" 라 함)에서는 Cr 0.2～0.4중량%, Sn 0.05～0.4중량%, Zn 0.05～0.4중량%, Si 0.01～0.05중량% P 및 Mn 0.003～0.02중량% 이고, 잔부가 Cu로 이루어지고 있다.

본 발명에서는 상기한 선기술 4 합금의 강도 및 전기전도도의 특성보다 더 우수한 특성의 합금을 개발하기 위해 선기술의 실시예에 예시되어 있는 성분에 Mg을 첨가하여 고강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금 제조방법을 발명하고자 하였다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 신동공장에서 사용되고 있는 Si을 사용하여 탈산을 촉진시키고, Cr, Sn 등의 합금을 구성하는 원소를 함유시켜도 제조에 불편이 없고, 대기, 비산화 또는 환원분위기에서도 용해주조가 가능한 성분으로 조성하여 인장강도를 떨어뜨리지 않으면서도 고전도성을 겸비함과 함께 적정한 고가공성을 갖게 하고, 또한 동합금 소재를 제조함에 있어 Cr을 Cu 매트릭스에 충분히 고용시키기 위한 열간압연 종료 후의 고온 용체화를 실시하지 않으므로서 공정의 단축화로 저렴한 제조원가를 갖게 하는데 적합한 동합금 조성 및 그 제조방법을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 100중량%로서, Cr 0.2～0.4중량%, Sn 0.05～0.15중량%, Zn 0.05～0.15중량%, Mg 0.01～0.30중량%, Si 0.03～0.07중량% 이고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 조성됨을 특징으로 하는 고전도성 동합금으로 이루어진다.

상기한 조성에서 Cr을 0.2～0.4중량%로 한정한 것은 0.2중량% 미만에서는 인장강도를 만족시키지 않고, 0.4중량% 초과시는 Cu 기지 중에 Cr 또는 Cr 화합물이 많아져 도금성에 악영향을 미치기 때문이다.

Sn을 0.05～0.15중량% 한정한 것은 0.05중량% 미만에서는 고온에서의 Cr 석출 억제효과나 인장강도 향상의 효과가 없고, 0.15중량% 초과시는 도전율의 대폭적인 저하와 내응력 부식성이 뒤떨어지게 되기 때문이다.

Zn을 0.05～0.15중량% 한정한 것은 0.05중량% 미만에서는 용해주조에 있어서 탈가스 및 도금의 내열 박리성을 개선하는 효과가 없고, 0.15중량% 초과시는 상기한 효과에 대한 더 이상의 개선효과가 없음과 동시에 도전율의 저하가 커지기 때문이다.

Si를 0.03～0.07중량%로 한정한 것은 0.03중량% 미만에서는 용해주조시에 있어서 탈산 및 주괴 가열 이후의 제조공정의 Cr화합물(Cr₂Si등)의 생성이 불충분하기 때문에 강도에 기여하지 못하고 또한 Cr계 석출물 형성에 작용하지 않고, 0.07중량% 초과시는 Cr화합물이 과잉으로 생성되기 때문에 석출물이 크고 많아질 뿐 아니라 고용 Si도 증가해 도전율을 저하시키기 때문이다.

Mg을 0.01～0.30중량% 한정한 것은 0.01중량% 미만에서는 Mg계 석출물 생성이 불충분하기 때문에 강도향상에 기여하지 못하고, 0.3중량% 초과하면 주조시 Mg의 산화성 및 휘발성이 강하기 때문에 주조시간에 따라 주조 후반으로 갈수록 Mg 함량이 감소되는 문제가 있기 때문이다.

본 발명은 상기 조성에서 Cr, Mg 및 Si의 비율이 (Cr+Mg)/Si= 2～10이 되도록 함이 바람직하다.

또한 본발명은 상기한 소재에 대한 소망의 강도 및 고전도도를 얻기 위한 제조공정을 설명한다.

본 발명은 상기한 조성이 되게 용해, 주조하여 주괴를 얻는 단계, 상기 주괴를 900～1000℃ 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400～500℃에서 2～8시간 1차 시효처리하는 단계, 냉간압연하는 단계, 370～450℃에서 2～8시간 2차 시효처리하는 단계로 이루어진다.

상기한 본 발명에서는 고온에서 주괴 가열에 대해서는 특별한 제약은 없으나, 900℃미만에서 열간압연하는 경우 Cr 및 Cr 화합물의 석출이 많아지기 때문에 900℃미만에서 열간압연하는 것은 바람직하지 않다.

본 발명의 고전도성 동합금은 통상의 근대적 설비를 가지는 신동공장이 주괴 가열로나 열간압연기를 사용하는 범위내에 있어 근본적으로 문제없이 제조 가능하다.

열간압연 개시부터 최종 패스까지 통상 10분 전후로 종료해, 수냉 등의 냉각 후 열간압연조를 코일 모양으로 권취한다. 석출물이 대량으로 조대화하지 않도록 예를 들면 1℃/초와 같은 서냉은 피하는 것이 바람직하다. 상기 수냉에 이어서 일정두께가 되도록 냉간압연한 후 시효처리한다.

상기한 1차 시효처리 조건에서 저온-장시간 또는 고온-단시간에서 최적의 시효경화를 실현할 수 있는 것으로, 400℃ 미만에서는 시효시간이 길어 경제적이지 못하고, 500℃초과시는 과시효로 되기 쉽고, 최적의 시효경화를 실현할 수 없다.

상기한 2차 시효처리 조건에서는 370℃ 미만에서는 시효시간이 길어 경제적이지 못하고, 450℃초과시는 과시효가 되기 쉽고, 최적의 시효경화를 실현 할 수 없다.

상기한 1차 시효처리 및 2차 시효처리는 배치(batch)식 소둔로에서 행하는 것이 바람직하다.

상기 1차 시효처리 및 2차 시효처리를 통하여 Cr-Si계 석출물 및 Mg-Si계 석출물을 형성시켜 고인장강도를 확보할 수 있다.

도 1은 Cr-Si계 석출물 및 Mg-Si계 석출물 주사전자현미경 사진을 나타낸 것이고, 도 2는 Cr-Si계 석출물에 대한 EDS 분석도이고, 도 3은 Mg-Si계 석출물에 대한 EDS 분석도를 나타낸 것이다.

이상에서와 같이 본 발명은 신동공장에서 사용되고 있는 Zn, Sn, Si 및 Mg을 사용하여 표면결함이 없으면서 최종 합금 특성인 인장강도를 떨어뜨리지 않으면서도 고전도성 및 가공성에 필요로 하는 연신율을 겸비함과 함께 동합금 소재를 제조함에 있어 Cr을 Cu 매트릭스에 충분히 고용시키기 위한 열간압연 종료 후의 고온 용체화를 실시하지 않으므로서 공정의 단축화로 저렴한 제조원가를 갖게하는데 적합한 동합금의 조성 및 그 제조가 가능한 공업상 현저한 효과를 이룰 수 있다.

도 1은 Cr-Si계 석출물 및 Mg-Si계 석출물 주사전자현미경 사진이다.
도 2는 Cr-Si계 석출물에 대한 EDS 분석도이다.
도 3은 Mg-Si계 석출물에 대한 EDS 분석도이다.

다음은 실시예를 통하여 본 발명을 설명한다.

하기 (표 1)에 나타낸 성분조성을 가지는 합금을 고주파 용해로에서 용해하여 산화방지를 위해 용탕을 목탄이나 아르곤 가스로 피복하면서 반연속주조 장치를 이용하여 두께 200mm*폭600mm*길이7000mm의 주괴를 제조하였다.

주괴의 Top과 Bottom의 주조 불안정 부분을 절단하여 주괴 가열 후 열간압연 개시온도 960℃로 열간압연을 실시하였다.

열간압연 종료 두께 12mm의 열간압연조를 신속하게 스프레이에 의한 수냉을 실시하여 상온까지 냉각한 후 코일 모양으로 권취하였다. 그 후 표면 스케일을 제거하기 위해 양면 1mm를 면삭하였다. 그리고 두께 0.2mm가 되게 냉간압연하고, 475℃*6시간의 시효처리 하고, 다시 두께 0.2mm가 되게 냉간압연하고, 425℃*4시간의 인장소둔 처리를 실시하여 압연조를 제조하였다.

또한 표면 세척을 위해 선택적인 시효처리 실시 후에 대해서도 산세연마를 실시함과 함께 1번째의 열처리 후에는 텐션 레벨러(tension leverler)로 교정 가공을 실시하였다.

본 발명은 상기 실시예에 따른 제조공정은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 개별 고객 요구 품질에 대응하기 위해 신동공장에서 통상 실시되는 것과 같이 열간압연 후에 대해 냉간압연, 시효처리, 표면클리닝(산세연마), 인장소둔, 텐션 베벨링 등의 공정을 취사 선택하여 필요에 따라 대응하여 조합할 수도 있다.

	시료 번호	성분(중량%)								표면 결함
	시료 번호	Cu	Cr	Sn	Zn	Si	Mg	P	Mn	표면 결함
본발명	1	bal	0.20	0.05	0.05	0.03	0.01			0
	2	bal	0.26	0.05	0.15	0.03	0.01			0
	3	bal	0.29	0.08	0.33	0.04	0.01			0
	4	bal	0.28	0.13	0.16	0.03	0.01			0
	5	bal	0.26	0.05	0.14	0.02	0.06			0
	6	bal	0.29	0.05	0.15	0.02	0.19			0
	7	bal	0.28	0.05	0.15	0.03	0.31			0
	8	bal	0.27	0.13	0.18	0.05	0.02			0
	9	bal	0.28	0.13	0.15	0.03	0.1			0
	10	bal	0.40	0.15	0.15	0.03	0.30			0
비교예	1	bal	0.015	0.05	0.15	0.03	0.01			0
	2	bal	0.5	0.05	0.18	0.03	0.01			*
	3	bal	0.15	0.04	0.05	0.04	0.01			0
	4	bal	0.2	0.3	0.05	0.03	0.01			0
	5	bal	0.11	0.05	0.03	0.04	0.01			0
	6	bal	0.18	0.08	0.3	0.04	0.01			0
	7	bal	0.20	0.05	0.15	0.02	0.01			0
	8	bal	0.20	0.05	0.30	0.1	0.01			0
	9	bal	0.15	0.13	0.05	0.03	0.005			0
	10	bal	0.20	0.10	0.10	0.04	0.4			0
대한민국 10-2009- 0004626	(1)	bal	0.28	0.07	0.06	0.011		0.002	0.003	0
	(2)	bal	0.23	0.23	0.15	0.029		0.011	0.005	0
	(3)	bal	0.21	0.38	0.37	0.049		0.016	0.002	0
	(4)	bal	0.31	0.03	0.11	0.012		0.01	0.004	0
	(10)	bal	0.15	0.11	0.14	0.015		0.009	0.006	0
	(11)	bal	0.25	0.035	0.28	0.018		0.008	0.007	0
	(12)	bal	0.29	0.1	0.038	0.032		0.004	0.003	0
	(13)	bal	0.3	0.13	0.022	0.007		0.003	0.004	0
특개2003 -89832	(14)	bal	0.24		0.15	Ni 0.12		0.05
	(15)	bal	0.28	0.22	0.21
	(18)	bal	0.34		0.10	B 0.01	Co 0.02		0.14
특개평7-54079	(16)	bal	0.3			Zr 0.05	Cd 0.1		0.2
특개평7-54079	(17)	bal	0.3		0.10	Zr 0.005	Ge 0.1

상기한 조성 및 제조공정을 통해 얻은 시험편을 잘라 표면결함, 인장강도(TS), 연신율(El), 비커스경도(Hv), 전기전도도(EC)를 조사하여 시험결과를 (표 2)에 나타내었다.

삭제

인장강도 및 연신율은 KS B0802에 준해, 열 및 전기의 전도성과 관계되는 전기전도도는 KS D0240에 준해, 특정하였다.

표면결함은 압연조의 폭 및 길이 방향의 모두 중앙에 해당되는 부위에서 폭30mm*길이10mm의 시험편을 잘라 육안으로 관찰해 길이 1mm 이상의 결함을 세어 평가하였다.

다만, 근본적으로 합금 자체의 건전성과 관계없는 롤마크, 찍힘, 굵힘, 이물 등은 대상에서 제외하였다.

	시료 번호	TS (N/mm²)	El (%)	Hv (1kg)	EC (% IACS)
본 발명	1	475	10	160	90
	2	490	10	164	89
	3	510	12	166	85
	4	515	12	166	85
	5	530	10	173	89
	6	560	10	178	81
	7	570	10	185	78
	8	540	10	171	85
	9	560	10	173	80
	10	575	10	188	76
비교예	1	470	10	160	75
	2	475	10	170	72
	3	460	10	155	70
	4	470	10	160	71
	5	455	10	157	70
	6	450	12	155	68
	7	465	10	165	72
	8	470	10	166	67
	9	465	10	164	67
	10	472	10	160	66
대한민국 특허출원 10-2009-0004626	(1)	510	11	155	81
	(2)	530	12	159	78
	(3)	540	12	164	73
	(4)	550	11	168	74
	(10)	430	11	133	83
	(11)	460	11	141	79
	(12)	540	12	163	73
	(13)	480	11	145	70
일본 특개 2003-89832	(14)	630			74
	(15)	590			78
	(18)	610			89
일본 특개 평7-54079	(16)			140이상	65～75
일본 특개 평7-54079	(17)			120～140	75이상

삭제

상기 (표 1) 및 (표 2)에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명 시료 1～10은 종래발명인 대한민국 특허 10-2009-0004626호의 실시예 번호 1～4, 10～13에 비해 강도 및 전기전도도가 우수하면서도 강도 및 전기전도도의 조화가 잘 이루어진 우수한 합금으로 평가되었고, 표면결함은 비교예 2에서만 발생하였다.
비교예는 본 발명의 수치한정범위를 벗어난 것에 대한 실험예를 나타낸 것으로, 본 발명의 수치한정범위 보다 인장강도, 전기전도도에서 뒤떨어지는 것으로 나타남을 알 수 있다.

각 특성을 살펴보면, 본 발명의 인장강도에서 최하인 490N/mm² 보다 아래인 종래발명인 시료번호 10～13으로 나타났고, 본 발명의 최소 비커스 경도인 164보다 아래인 종래발명 시료번호 1, 2, 10～13으로 나타났고, 본 발명의 최소 도전율인 78%IACS 보다 아래인 종래발명의 시료번호 3, 4, 12, 13, 14, 16 으로 나타났다.

상기한 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 몇 개의 특성에 대해서 종래발명은 본 발명에 비해 뒤떨어졌다.

한편, 종래기술로서 특개 2003-89832호의 전체시료는 본 발명의 조성범위와 일치되는 것이 없는 것으로, P 또는 Mn을 각각 사용하고 있는 예인 시료번호 14, 15, 18에 대해 본 발명과 대비하였다.

특개 2003-89832호는 본 발명보다 전기전도도에서 뒤떨어지지만 강도는 다소 우수한 것으로 나타났다. 이는 본발명과 다른 원소첨가에 따른 특성으로 보여진다. 또한 본 발명에 나타낸 경도 및 가공성을 요하는 연신율에 대한 데이터가 나타나 있지 않다.

뿐만아니라 상기에서 언급한 바와 같이 특개 2003-89832호는 용체화처리 공정이 수반됨으로서 제조원가의 상승요인이 수반되는 문제가 있다.

종래기술로서 특개평 7-54079호에서는 시료번호 16, 17은 본 발명에 비해 경도 및 도전율이 뒤떨어졌으며, 인장강도 및 연신율에 대한 데이터가 나타나 있지 않다.

이상에서와 같이 본 발명은 인장강도를 증대 내지는 유지하면서 고전도성과 고가공성에 필요로 하는 연신율을 겸비함과 함께 동합금 소재를 제조함에 있어 Cr을 Cu 매트릭스에 충분히 고용시키기 위한 열간압연 종료 후의 고온 용체화를 실시하지 않으므로서 공정의 단축화로 저렴한 동합금 조성 및 그 제조공정을 갖게 하는데 그 특징이 있다.

Claims

100중량%로서, Cr 0.2～0.4중량%, Sn 0.05～0.15중량%, Zn 0.05～0.15중량%, Mg 0.01～0.30중량%, Si 0.03～0.07중량%이고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 조성되고, 고인장강도가 490～570N/mm², 고전도성이 78～89%IACS, 연신율이 10～12%인 것을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금.

제 1항에 있어서,
Cr, Mg 및 Si의 비율이 (Cr+Mg)/Si= 2～10인 것을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금.

삭제

100중량%로서, Cr 0.2～0.4중량%, Sn 0.05～0.15중량%, Zn 0.05～0.15중량%, Mg 0.01～0.30중량%, Si 0.03～0.07중량% 이고, 잔부가 Cu 및 불가피한 불순물로 조성된 용탕을 얻는 단계, 주괴를 얻는 단계, 상기 주괴를 900～1000℃ 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400～500℃에서 2～8시간 1차 시효처리하는 단계, 냉간압연하는 단계, 370～450℃에서 2～8시간 2차 시효처리하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금의 제조방법.

제 4 항에 있어서,
상기 열간압연 후 수냉처리 하고, 냉간압연함을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금의 제조방법.

제 4 항에 있어서,
상기 1차 시효처리 및 2차 시효처리가 배치(batch)식 소둔로에서 행하여짐을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금의 제조방법.

제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
상기 1차 시효처리 및 2차 시효처리를 통하여 Cr-Si계 석출물 및 Mg-Si계 석출물을 형성시켜 고인장강도를 확보함을 특징으로 하는 고인장강도, 고가공성, 고전도성을 갖는 동합금의 제조방법.