KR101244840B1 - A copper alloy with improved softening resistance and method for manufacturing thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금은, 0.005 내지 0.051 중량%의 철(Fe)과, 0.006 내지 0.03 중량%의 인(P)과, 잔부(殘部)인 무산소동(Cu) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성되며, 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금의 제조방법은, 0.005 내지 0.051 중량%의 철(Fe)과, 0.006 내지 0.03 중량%의 인(P)과, 잔부(殘部)인 무산소동(Cu) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성되는 구리합금을 주조하는 주조단계와, 주조된 슬라브의 표면 결함을 제거하는 면가공단계와, 표면 결함이 제거된 슬라브를 열간압연하는 열간압연단계와, 열간압연된 판재의 표면을 세척하는 세척단계와, 세척된 판재를 냉간압연하는 냉간압연단계와, 냉간 압연된 판재를 슬리팅하는 슬리팅단계와, 슬리팅된 판재를 최종 두께로 압연하는 최종압연단계로 이루어진다.Copper alloy with improved softening resistance according to the present invention, 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), the balance of oxygen-free copper (Cu) and other unavoidable impurities Containing, the method of manufacturing a copper alloy with improved softening resistance according to the present invention, 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), and the balance A casting step of casting a copper alloy comprising oxygen-free copper (Cu) and other unavoidable impurities, a face machining step of removing surface defects of the cast slab, and a hot rolling step of hot rolling the slab from which the surface defects are removed And, a washing step of washing the surface of the hot rolled plate, a cold rolling step of cold rolling the washed plate, a slitting step of slitting the cold rolled plate, and rolling the slitting plate to a final thickness. The final rolling step is made.
Description
본 발명은 순수구리(Cu)에 철(Fe)과 인(P)을 첨가하여 슬라브를 형성하고, 다수회의 압연 공정을 실시하여 내연화성이 향상된 구리합금 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a copper alloy having improved softening resistance by forming iron slab by adding iron (Fe) and phosphorus (P) to pure copper (Cu), and performing a plurality of rolling processes.
구리는 높은 전기 전도도를 가지고 있으므로 전기/전자회로에 많이 적용되고 있으나, 정보통신 부품의 고집적화 및 경량화로 인하여 전기/전자회로에 적용되는 경우 높은 전류 및 전압에 노출되고 있는 실정이다.Copper is widely applied to electrical / electronic circuits because of its high electrical conductivity. However, copper is exposed to high currents and voltages when applied to electrical / electronic circuits due to high integration and light weight of telecommunication components.
또한 도전성 소재로 적용되는 경우 가혹한 환경에 노출이 심화되어 높은 강도와 전기전도도 및 우수한 열적안정성이 요구되고 있다.In addition, when applied as a conductive material is exposed to the harsh environment has been required for high strength, electrical conductivity and excellent thermal stability.
즉 구리합금은 커넥터, 축전지 또는 제어기를 각종 전기 부품, 작동기, 센서 등에 연결하기 위한 커넥터로 많이 사용되고 있으며, 전자부품용 연성동박, 배터리 음극용 동박 등에 적용되고 있다.That is, copper alloy is widely used as a connector for connecting a connector, a storage battery or a controller to various electrical components, actuators, sensors, and the like, and is applied to flexible copper foil for electronic components and copper foil for battery negative electrodes.
그리고 이러한 구리합금은 다량의 전류가 가해지는 경우 열을 발생시켜 고온으로 상승하게 되므로, 고온 환경하에서 높은 내연화성이 요구된다.In addition, the copper alloy generates heat when a large amount of current is applied and rises to a high temperature, so that high softening resistance is required under a high temperature environment.
이러한 내연화성 구리합금으로서 Nikko사, Hitachi사에서는 순동에 은, 크롬, 아연, 코발트 등을 첨가하여 제조하고 있다.As such a soft-resistant copper alloy, Nikko and Hitachi manufacture silver, chromium, zinc, cobalt, etc. in pure copper.
즉, 대한민국 공개특허 제2009-242847호에는 주석, 은, 마그네슘을 첨가된 프린트 기판이 개시되어 있다.That is, Korean Unexamined Patent Publication No. 2009-242847 discloses a printed board to which tin, silver, and magnesium are added.
그러나, 상기 프린트 기판은 열처리 후에 두께를 초과하는 조대한 결정립, 불균일 결정립이 발생하여 내굴곡성이 현저히 저하되므로 결정립을 미세화하기 위한 처리가 요구되는 문제점이 있다.However, the printed board has a problem in that coarse grains and non-uniform grains exceeding a thickness after heat treatment have a problem in that the bending resistance is remarkably lowered so that a process for refining grains is required.
본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 순수구리(Cu)에 철(Fe)과 인(P)을 첨가하여 내연화성이 향상되도록 한 구리합금 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, by adding iron (Fe) and phosphorus (P) to pure copper (Cu) to improve the softening resistance and a copper alloy and its manufacturing method It is to offer.
본 발명의 다른 목적은, 철(Fe)과 인(P)의 함량을 제어하여, 기계적 성질 및 전기적 성질이 선택적으로 향상되도록 한 구리합금 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a copper alloy and a method for manufacturing the same, by controlling the contents of iron (Fe) and phosphorus (P) to selectively improve the mechanical and electrical properties.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금은, 0.005 내지 0.051 중량%의 철(Fe)과, 0.006 내지 0.03 중량%의 인(P)과, 잔부(殘部)인 무산소동(Cu) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Copper alloy with improved softening resistance according to the present invention for achieving the above object is 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), and the balance Oxygen-free copper (Cu) and other inevitable impurities, characterized in that it comprises a.
상기 구리합금은, 190℃ 이상의 내연화온도를 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized by having a softening temperature of 190 ° C or higher.
상기 구리합금은, 71%IACS 이상의 전기전도도를 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized by having an electrical conductivity of 71% IACS or more.
상기 구리합금은, 545 내지 574㎫의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized by having a tensile strength of 545 to 574 MPa.
본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금의 제조방법은, 0.005 내지 0.051 중량%의 철(Fe)과, 0.006 내지 0.03 중량%의 인(P)과, 잔부(殘部)인 무산소동(Cu) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성되는 구리합금을 주조하는 주조단계와, 주조된 슬라브의 표면 결함을 제거하는 면가공단계와, 표면 결함이 제거된 슬라브를 열간압연하는 열간압연단계와, 열간압연된 판재의 표면을 세척하는 세척단계와, 세척된 판재를 냉간압연하는 냉간압연단계와, 냉간 압연된 판재를 슬리팅하는 슬리팅단계와, 슬리팅된 판재를 최종 두께로 압연하는 최종압연단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method for producing a copper alloy with improved softening resistance according to the present invention, 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), the balance of oxygen-free copper (Cu) and A casting step of casting a copper alloy including other unavoidable impurities, a face machining step of removing surface defects of the cast slab, a hot rolling step of hot rolling the slab from which the surface defects have been removed, and a hot rolled sheet material It consists of a washing step of washing the surface of the cold rolling step, the cold rolling step of cold rolling the washed plate, the slitting step of slitting cold rolled plate material, and the final rolling step of rolling the slitting plate to the final thickness It features.
상기 구리합금은 50㎛ 이하의 두께를 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized in that it has a thickness of 50㎛ or less.
상기 면가공단계와 슬리팅단계 사이에는, 어닐링단계가 선택적으로 실시됨을 특징을 한다.Between the surface processing step and the slitting step, an annealing step is characterized in that selectively carried out.
상기 구리합금은, 190℃ 이상의 내연화온도를 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized by having a softening temperature of 190 ° C or higher.
상기 구리합금은, 2.0% 이상의 연신율을 갖는 것을 특징으로 한다.The copper alloy is characterized by having an elongation of 2.0% or more.
위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 구리합금은, 순수구리(Cu)에 극미량의 철(Fe)과 인(P)이 첨가되어 내연화성이 향상되는 이점이 있다.As described in detail above, the copper alloy according to the preferred embodiment of the present invention has an advantage of improving the softening resistance by adding a trace amount of iron (Fe) and phosphorus (P) to pure copper (Cu).
또한, 철(Fe)과 인(P)의 함량을 제어하여, 내굴곡성, 강도 및 전기전도도가 향상되며, 내굴곡성, 강도 및 전기전도도의 요구 물성에 따라 철과 인의 함량을 다양하게 적용하여 최적의 기계적, 전기적 특성을 갖는 다양한 구리합금의 제조가 가능한 이점이 있다.In addition, by controlling the content of iron (Fe) and phosphorus (P), the flex resistance, strength and electrical conductivity is improved, and the iron and phosphorus content is variously applied according to the required physical properties of the flex resistance, strength and electrical conductivity It is possible to manufacture a variety of copper alloys having mechanical and electrical properties.
뿐만 아니라, 본 발명은 저렴한 비용으로 높은 내연화성을 가지는 구리합금의 제조가 가능한 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the production of a copper alloy having a high softening resistance at a low cost.
도 1 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금을 나타낸 실물 사진.
도 2 는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금의 제조방법을 나타낸 공정 순서도.
도 3 은 본 발명에 대한 비교예의 전기적 성질 및 기계적 성질을 나타낸 그래프.
도 4 는 본 발명에 대한 비교예의 어닐링 처리 전/후의 경도 변화를 나타낸 그래프.
도 5 는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 40㎛두께로 제작된 실시예의 기계적/전기적 성질을 나타낸 표.
도 6 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 40㎛두께로 제작된 실시예의 내연화성을 나타낸 그래프.
도 7 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 18㎛두께로 제작된 실시예의 기계적/전기적 성질을 나타낸 표.
도 8 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 18㎛두께로 제작된 실시예에서 철(Fe) 함량 변화에 따른 인장강도 변화를 나타낸 그래프.
도 9 는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 18㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 처리시 내연화온도 변화를 나타낸 그래프.
도 10 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 12㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 처리시 내굴곡성 변화를 나타낸 그래프.
도 11 은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금 중 12㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 온도 변화에 따른 인장 강도 변화를 나타낸 그래프.1 is a real photograph showing a copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
Figure 2 is a process flow chart showing a method for producing a copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
Figure 3 is a graph showing the electrical and mechanical properties of the comparative example for the present invention.
4 is a graph showing the hardness change before and after annealing treatment of the comparative example for the present invention.
Figure 5 is a table showing the mechanical / electrical properties of the embodiment produced in 40 ㎛ thickness of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
Figure 6 is a graph showing the softening resistance of the embodiment produced to a thickness of 40㎛ in the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
7 is a table showing the mechanical / electrical properties of the embodiment produced in 18 ㎛ thickness of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
Figure 8 is a graph showing the change in tensile strength according to the iron (Fe) content change in the embodiment produced in 18 ㎛ thickness of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
9 is a graph showing the change in the softening temperature during the annealing treatment in the embodiment of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention manufactured to a thickness of 18㎛.
10 is a graph showing a change in bending resistance during annealing in the embodiment of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention manufactured to a thickness of 12㎛.
11 is a graph showing the change in tensile strength according to the annealing temperature change in the embodiment of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention manufactured to a thickness of 12㎛.
이하 첨부된 도 1을 참조하여 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금의 구성을 살펴본다.With reference to the accompanying Figure 1 looks at the configuration of the copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
도 1에는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(이하 '구리합금'이라 칭함)을 나타낸 실물 사진이 도시되어 있다.Figure 1 is a real picture showing a copper alloy (hereinafter referred to as "copper alloy") improved softening resistance according to the present invention.
도면과 같이, 상기 구리합금(C)은 진공 주조하여 슬래브를 형성한 후 다수 회의 압연을 통해 형성된 것으로, 50㎛ 이하의 두께를 가지고, 190℃ 이상의 내연화온도를 가진다.As shown in the drawing, the copper alloy (C) is formed through a plurality of rolling after forming a slab by vacuum casting, has a thickness of 50㎛ or less, has a softening temperature of 190 ℃ or more.
또한, 상기 구리합금(C)은 71%IACS 이상의 전기전도도와, 545 내지 574㎫의 인장강도를 가지며, 2.0% 이상의 연신율을 갖는다.In addition, the copper alloy (C) has an electrical conductivity of 71% IACS or more, a tensile strength of 545 to 574 MPa, and an elongation of 2.0% or more.
이를 위해 상기 구리합금(C)은 0.005 내지 0.051 중량%의 철(Fe)과, 0.006 내지 0.03 중량%의 인(P)과, 잔부(殘部)인 무산소동(Cu) 및 기타 불가피한 불순물을 포함하여 구성된다.To this end, the copper alloy (C) includes 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), balance of oxygen-free copper (Cu), and other unavoidable impurities. It is composed.
이하 첨부된 도 2를 참조하여 상기 구리합금의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the copper alloy will be described in detail with reference to FIG. 2.
도 2에는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금의 제조방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있다.2 is a process flowchart showing a method of manufacturing a copper alloy with improved softening resistance according to the present invention.
도면과 같이, 상기 구리합금(C)은, 상기 조성을 가지는 소재를 용융 및 주조하여 슬라브를 형성하는 주조단계(S100)와, 주조된 슬라브의 표면 결함을 제거하는 면가공단계(S200)와, 표면 결함이 제거된 슬라브를 열간압연하는 열간압연단계(S300)와, 열간 압연된 판재의 표면을 세척하는 세척단계(S400)와, 세척된 판재를 냉간압연하는 냉간압연단계(S500)와, 냉간 압연된 판재를 슬리팅하는 슬리팅단계(S600)와, 슬리팅된 판재를 최종 두께로 압연하는 최종압연단계(S700)를 순차적으로 실시하여 제조된다.As shown in the figure, the copper alloy (C), the casting step (S100) to form a slab by melting and casting the material having the composition, the surface processing step (S200) for removing the surface defects of the cast slab, the surface Hot rolling step (S300) for hot rolling the slab from which the defect is removed, a washing step (S400) for washing the surface of the hot rolled plate, cold rolling step (S500) for cold rolling the washed plate, and cold rolling Slitting step (S600) for slitting the plated and the final rolling step (S700) for rolling the slitting plate to the final thickness is manufactured by sequentially.
상기 주조단계(S100)는 본 발명의 실시예에서 60×350×250㎜의 직육면체 크기로 제조하였으며 진공 주조를 적용하였다. The casting step (S100) was manufactured in a rectangular parallelepiped size of 60 × 350 × 250 mm in the embodiment of the present invention and vacuum casting was applied.
상기 주조단계(S100) 이후에는 면가공단계(S200)가 실시된다. 상기 면가공단계(S200)는 슬라브 표면의 결함을 제거하기 위한 과정으로, 본 발명의 실시예에서는 0.3㎜ 두께를 면삭하였다.After the casting step (S100), the surface processing step (S200) is carried out. The surface processing step (S200) is a process for removing defects on the surface of the slab, and in the embodiment of the present invention, 0.3 mm thick.
상기 면가공단계(S200) 이후에는 열간압연단계(S300)가 실시된다. 상기 열간압연단계(S300)는 결함이 제거된 슬라브의 두께를 큰 압하율로 감소시켜 5㎜ 두께를 갖도록 하는 과정으로, 700℃ 안팎의 온도 범위 내에서 실시하였다.After the surface processing step (S200), a hot rolling step (S300) is carried out. The hot rolling step (S300) is a process of reducing the thickness of the slab from which defects are removed to a large reduction ratio to have a thickness of 5 mm, and was performed within a temperature range of about 700 ° C.
이후 상기 세척단계(S400)가 실시된다. 상기 세척단계(S400)는 열간 압연된 판재형태의 구리합금(C) 표면에 묻어있는 오일 등의 이물을 제거하기 위한 과정으로, 본 발명의 실시예에서는 산세공정을 적용하였다.After the washing step (S400) is carried out. The washing step (S400) is a process for removing foreign substances such as oil on the surface of the hot-rolled copper alloy (C) form, the pickling process was applied in the embodiment of the present invention.
상기 세척단계(S400) 이후에는 냉간압연단계(S500)가 실시된다. 상기 냉간압연단계(S500)는 5㎜두께의 판재를 2㎜의 두께로 압연하는 과정으로, 냉간압연에 의해 진행되었다.After the washing step (S400), cold rolling step (S500) is carried out. The cold rolling step (S500) is a process of rolling a 5 mm thick plate to a thickness of 2 mm, was carried out by cold rolling.
상기 냉간압연단계(S500) 이후에는 슬리팅단계(S600)가 실시된다. 상기 슬리팅단계(S600)는 냉간 압연된 판재의 폭방향 끝부위를 일정 길이만큼 잘라내는 과정으로, 다수회의 압연과정에 따라 불균일하게 확장된 부위를 일정한 폭을 갖도록 절단하는 과정이다.After the cold rolling step (S500), the slitting step (S600) is carried out. The slitting step (S600) is a process of cutting a widthwise end portion of a cold rolled sheet material by a predetermined length, and is a process of cutting a non-uniformly expanded portion having a predetermined width according to a plurality of rolling processes.
상기 슬리팅단계(S600) 이후에는 최종압연단계(S700)가 실시된다. 상기 최종압연단계(S700)는 슬리팅된 판재를 마지막으로 압연하여 50㎛ 이하의 두께를 갖도록 하는 과정으로, 결정립을 제어하기 위해 압연기의 구동력을 조절하면서 진행된다.After the slitting step (S600), the final rolling step (S700) is carried out. The final rolling step (S700) is a process of finally rolling the slitting plate to have a thickness of 50㎛ or less, proceeds while adjusting the driving force of the rolling mill to control the grain.
한편, 상기 면가공단계(S200)와 슬리팅단계(S600) 사이에는 어닐링단계(도시되지 않음)가 선택적으로 실시될 수 있다. 상기 어닐링단계는 구리합금(C)의 내연화성, 내굴곡성, 전기전도도 등의 특징을 제어하기 위해 선택적으로 실시될 수 있다.Meanwhile, an annealing step (not shown) may be selectively performed between the surface processing step S200 and the slitting step S600. The annealing step may be selectively performed to control the characteristics of softening resistance, flex resistance, electrical conductivity, etc. of the copper alloy (C).
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 예로 들어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
먼저 도 3은 본 발명에 대한 비교예의 전기적, 기계적 성질을 나타낸 그래프이다.First, Figure 3 is a graph showing the electrical and mechanical properties of the comparative example for the present invention.
즉, 비교예는 본 발명의 바람직한 실시예의 철(Fe)함량보다 높은 함량의 철(Fe)이 함유된 구리합금(C)의 전기적 성질 및 기계적 성질을 나타낸 것으로, 순수한 구리에 비해 소성 가공에 의한 전기전도도의 감소가 현저하게 나타난 것으로 볼 수 있다.That is, the comparative example shows the electrical and mechanical properties of the copper alloy (C) containing iron (Fe) higher than the iron (Fe) content of the preferred embodiment of the present invention, compared to pure copper by plastic working It can be seen that the decrease in electrical conductivity was remarkable.
그리고, 상기 비교예는 압연시 압연 초기에 경도가 급격히 증가하다가 포화되는 경향을 보였다.In addition, the comparative example showed a tendency that the hardness sharply increases and saturates at the initial stage of rolling.
첨부된 도 4는 본 발명에 대한 비교예의 어닐링 처리 전/후의 경도 변화를 나타낸 그래프로서, 0.1중량%의 철(Fe)이 함유된 구리합금(C)에서 내연화성이 가장 우수하였으며, 내연화성에 대하여 철의 최대 고용효과는 0.1중량%인 것을 알 수 있다.4 is a graph showing the change in hardness before and after the annealing treatment of the comparative example of the present invention, the most excellent softening resistance in the copper alloy (C) containing 0.1% by weight of iron (Fe), It can be seen that the maximum solid solution effect of iron is 0.1% by weight.
이에 따라, 구리합금(C)의 내연화성은 철(Fe) 함량에 비례하지 않고 인(P)의 함량과 비례하는 것으로 판단된다.Accordingly, the softening resistance of the copper alloy (C) is determined not to be proportional to the iron (Fe) content but to be proportional to the content of phosphorus (P).
이에 따라 본 발명의 실시예에서는 순수 구리에 극소량의 철(Fe)과 인(P)을 첨가하여 기계적 성질 및 전기적 성질을 살펴보았다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, a very small amount of iron (Fe) and phosphorus (P) was added to pure copper to examine mechanical and electrical properties.
즉, 첨부된 도 5는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 40㎛두께로 제작된 실시예의 기계적/전기적 성질을 나타낸 표로서, "40-1"은 0.014중량%의 철을 포함하고, "40-2"는 0.027중량%의 철과 0.014중량%의 인을 포함하였으며, "40-3"은 0.012중량%의 철과 0.023중량%의 인을 포함하였다.That is, Figure 5 is a table showing the mechanical and electrical properties of the embodiment produced in 40 ㎛ thickness of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention, "40-1" is 0.014% by weight of iron "40-2" contained 0.027% iron and 0.014% phosphorus, and "40-3" contained 0.012% iron and 0.023% phosphorus.
이러한 함량을 가지는 구리합금(C)에 대하여 강도 및 전기전도도를 측정한 결과, 인(P)이 포함된 "40-2" 및 "40-3"의 경우 철(Fe)이 포함되지 않은 "40-1" 시료보다 높은 인장강도 및 항복강도를 나타내었다.As a result of measuring the strength and electrical conductivity of the copper alloy (C) having such a content, in the case of "40-2" and "40-3" containing phosphorus (P) "40" without iron (Fe) It showed higher tensile and yield strength than -1 "sample.
또한 연신율의 경우도 인(P)이 포함된 시료가 포함되지 않은 시료보다 높은 값을 나타내었다.In addition, the elongation also showed a higher value than the sample containing no phosphorus (P).
반면, 인(P)이 포함된 시료의 경우 전기전도도는 인(P)이 포함되지 않은 시료보다 낮은 값을 나타내었다.On the other hand, in the case of the sample containing phosphorus (P), the electrical conductivity was lower than the sample containing no phosphorus (P).
따라서, 상기 구리합금(C)에 있어서 강도 및 연신율을 높이기 위해서는 인(P)이 필수 요소로 작용함을 알 수 있다.Therefore, in order to increase the strength and elongation in the copper alloy (C) it can be seen that phosphorus (P) acts as an essential element.
첨부된 도 6은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 40㎛두께로 제작된 실시예의 내연화성을 나타낸 그래프로서, 도면과 같이 인(P)이 포함된 "40-2" 및 "40-3"의 경우 철(Fe)이 포함되지 않은 "40-1" 시료보다 높은 내연화성을 나타냈다. 따라서, 구리합금(C)에 있어서 인(P)은 인장강도, 항복강도 및 내연화성의 향상을 위해 반드시 포함되어야 함이 바람직하다.6 is a graph showing the softening resistance of the embodiment manufactured to a thickness of 40 μm of the copper alloy (C) having improved softening resistance according to the present invention, wherein “40-2” containing phosphorus (P) as shown in the figure and "40-3" showed higher softening resistance than the "40-1" sample without iron (Fe). Therefore, in the copper alloy (C), it is preferable that phosphorus (P) be included in order to improve tensile strength, yield strength and softening resistance.
도 7은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 18㎛두께로 제작된 실시예의 기계적/전기적 성질을 나타낸 표로서, 0.007중량%의 철과 0.002중량%의 인을 포함하는 "18-1"시료와, 0.051중량%의 철과 0.015중량%의 인을 포함하는 "18-2"시료와, 0.007중량%의 철과 0.006중량%의 인을 포함하는 "18-3"시료와, 0.051중량%의 철과 0.009중량%의 인을 포함하는 "18-4"시료를 제조하여 인(P)과 철(Fe)의 함량 변화에 따른 전기적 성질 및 기계적 성질을 측정하였다.7 is a table showing the mechanical and electrical properties of the embodiment produced in 18 ㎛ thickness of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention, "18 containing iron and 0.002% by weight of phosphorus" 18 A "18-2" sample comprising -1 "sample, 0.051% iron and 0.015% phosphorus," 18-3 "sample containing 0.007% iron and 0.006% phosphorus, An "18-4" sample containing 0.051% by weight of iron and 0.009% by weight of phosphorus was prepared, and the electrical and mechanical properties of the phosphorus (P) and iron (Fe) content were measured.
그 결과, 전기전도도는 인(P)의 함량이 증가함에 따라 감소하였으며, 반연화온도는 인(P) 및 철(Fe)의 함량 증가시 비례하여 증가하였다.As a result, the electrical conductivity decreased as the content of phosphorus (P) increased, and the semi-softening temperature increased proportionally as the contents of phosphorus (P) and iron (Fe) increased.
이에 따라 철(Fe)의 바람직한 함량을 알아보기 위해 도 8과 같이 철의 함량 변화에 따른 인장강도의 변화를 살펴보았다.Accordingly, in order to find a preferable content of iron (Fe), the change in tensile strength according to the iron content change was examined as shown in FIG. 8.
도 8은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 18㎛두께로 제작된 실시예에서 철(Fe) 함량 변화에 따른 인장강도 변화를 나타낸 그래프로서, 실험 결과와 같이 철(Fe)의 함량이 점차 증가하여 0.005중량%일 때 인장강도의 급격한 증가를 나타내었으나, 0.05중량%의 함량을 초과하는 경우에는 오히려 인장강도가 감소하는 경향을 보였다.8 is a graph showing the change in tensile strength according to the iron (Fe) content change in the embodiment produced in 18 ㎛ thickness of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention, iron (Fe) as the experimental results When the content of was gradually increased to 0.005% by weight, the tensile strength increased sharply, but when the content exceeded 0.05% by weight, the tensile strength tended to decrease.
따라서, 상기 구리합금(C)은 0.051중량% 이하의 철(Fe)을 포함하는 것이 바람직하다.Therefore, the copper alloy (C) preferably contains 0.051% by weight or less of iron (Fe).
도 9는 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 18㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 처리시 내연화온도 변화를 나타낸 그래프이다.9 is a graph showing the change in the softening temperature during the annealing treatment in the embodiment of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention manufactured to a thickness of 18㎛.
도 9와 같이 상기 구리합금(C)의 제조 과정 중 어닐링단계를 30분간 실시시에 내연화온도 변화를 살펴본 결과, 190 내지 330℃의 내연화온도를 나타내었다. 이때 내연화온도는 인(P)의 함량이 높을수록 높아지는 경향을 나타내었다.As shown in FIG. 9, when the annealing step in the manufacturing process of the copper alloy (C) was carried out for 30 minutes, the change in the softening temperature was shown, and the softening temperature was 190 to 330 ° C. At this time, the internal softening temperature showed a tendency to increase as the content of phosphorus (P) increases.
도 9에서 "RD"는 구리합금(C)의 길이 방향을 나타내며, "TD"는 구리합금(C)의 폭 방향을 나타낸다.In Figure 9, "RD" represents the longitudinal direction of the copper alloy (C), "TD" represents the width direction of the copper alloy (C).
그리고, 도 10은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 12㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 처리시 내굴곡성 변화를 나타낸 그래프로서, 어닐링단계를 실시하였을 때 내굴곡성을 측정한 결과, "RD" 방향보다는 "TD" 방향의 내굴곡성이 우수한 것으로 나타났다.And, Figure 10 is a graph showing the bending resistance change during the annealing treatment in the embodiment manufactured to 12㎛ thickness of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention, measuring the bending resistance when performing the annealing step As a result, it was found that the flex resistance in the "TD" direction is superior to the "RD" direction.
반면, 상기 어닐링단계 이후에는 내굴속성이 감소하는 것으로 나타났다. 따라서, 상기 어닐링단계는 면가공단계(S200)와 슬리팅단계(S600) 사이에서 선택적으로 실시됨이 바람직하다.On the other hand, after the annealing step, the flex resistance was found to decrease. Therefore, the annealing step is preferably carried out selectively between the surface processing step (S200) and the slitting step (S600).
보다 구체적으로는, 상기 어닐링단계는 최종 제조하고자 하는 구리합금(C)에 요구되는 전기적 성질, 기계적 성질 등에 부합될 수 있도록 선택적으로 실시함이 바람직하다.More specifically, the annealing step is preferably carried out selectively so as to match the electrical properties, mechanical properties, etc. required for the final copper alloy (C) to be manufactured.
도 11은 본 발명에 의한 내연화성이 향상된 구리합금(C) 중 12㎛두께로 제작된 실시예에 어닐링 온도 변화에 따른 인장 강도 변화를 나타낸 그래프이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 12㎛의 두께를 가지고, 0.0297중량%의 함량으로 인(P)이 포함된 경우, 320℃의 반연화온도를 나타내었다.11 is a graph showing a change in tensile strength according to the annealing temperature change in the embodiment of the copper alloy (C) with improved softening resistance according to the present invention manufactured to a thickness of 12㎛. As shown in FIG. 11, when phosphorus (P) was included in a thickness of 12 μm and contained in an amount of 0.0297 wt%, a semi-softening temperature of 320 ° C. was shown.
이런 결과로, 상기 구리합금(C)에는 0.03중량% 이하의 인(P)이 포함됨이 바람직하다.As a result, it is preferable that the copper alloy (C) contains 0.03% by weight or less of phosphorus (P).
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.
C . 구리합금 S100. 주조단계
S200. 면가공단계 S300. 열간압연단계
S400. 세척단계 S500. 냉간압연단계
S600. 슬리팅단계 S700. 최종압연단계C. Copper alloy S100. Casting stage
S200. Cotton processing step S300. Hot rolling stage
S400. Washing step S500. Cold rolling stage
S600. Slitting Step S700. Final rolling stage
Claims (9)
190℃ 이상의 내연화온도와, 71%IACS 이상의 전기전도도 및 545 내지 574㎫의 인장강도를 갖는 것을 특징으로 하는 내연화성이 향상된 구리합금.0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), remainder oxygen-free copper (Cu) and other unavoidable impurities,
An improved softening resistance copper alloy having a softening temperature of 190 ° C. or higher, an electrical conductivity of 71% IACS or higher, and a tensile strength of 545 to 574 MPa.
주조된 슬라브의 표면을 면삭하여 결함을 제거하는 면가공단계와,
표면 결함이 제거된 슬라브를 열간압연하는 열간압연단계와,
열간압연된 판재의 표면을 세척하는 세척단계와,
세척된 판재를 냉간압연하는 냉간압연단계와,
냉간 압연된 판재의 폭 방향 가장자리를 슬리팅하여 일정한 폭을 갖도록 하는 슬리팅단계와,
슬리팅된 판재를 최종 두께로 압연하여 190℃ 이상의 내연화온도와, 71%IACS 이상의 전기전도도 및 545 내지 574㎫의 인장강도를 갖는 구리합금을 완성하는 최종압연단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연화성이 향상된 구리합금의 제조방법.A casting step of casting a copper alloy comprising 0.005 to 0.051% by weight of iron (Fe), 0.006 to 0.03% by weight of phosphorus (P), balance of oxygen-free copper (Cu), and other unavoidable impurities Wow,
A surface machining step of removing defects by grinding the surface of the cast slab,
A hot rolling step of hot rolling the slab from which surface defects have been removed;
A cleaning step for cleaning the surface of the hot rolled sheet,
Cold rolling step of cold rolling the washed sheet,
A slitting step of slitting the widthwise edge of the cold rolled sheet to have a constant width,
The slitting plate is rolled to a final thickness to achieve a final rolling step of completing a copper alloy having a softening temperature of 190 ° C. or higher, an electrical conductivity of 71% IACS or higher, and a tensile strength of 545 to 574 MPa. Method for producing this improved copper alloy.
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