KR20030078672A

KR20030078672A - 굽힘 가공성이 우수한 인청동조

Info

Publication number: KR20030078672A
Application number: KR10-2003-0018363A
Authority: KR
Inventors: 후까마찌가즈히꼬; 니이미도시히로
Original assignee: 닛코 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-25
Publication date: 2003-10-08
Also published as: US20040007294A1; KR100508468B1; CN1448531A; CN1287000C; JP2004002988A; JP3893358B2

Abstract

(과제) 단자ㆍ커넥터 등의 전자부품용으로 사용되는 인청동조로서, 단자에 프레스 정형할 때의 굽힘 가공성을 개선한 인청동을 제공한다.

(해결수단) 과산화 수소수와 암모니아를 함유하는 수용액을 사용한 에칭에 의해 현출된 단면 결정립 조직 중에 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 모양의 조직이 존재하고, 그 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이가 모재 Sn 농도의 5 ∼ 40% (ΔC_Sn이 5 ∼ 40%) 가 되는 금속조직을 갖는 인청동조로서, 또 그 제조공정이 가공도 45% 이상의 냉간압연조를 최종 재결정 소둔하여 결정립경 (mGS) 을 0.5 ∼ 2㎛ 이하로 또한 그 표준편차 (σGS) 를 1.5㎛ 이하로 하고, 계속하여 가공도 20 ∼ 70% 의 최종 냉간압연을 실시한 것을 특징으로 하는 굽힘 가공성이 우수한 고강도 인청동조.

Description

굽힘 가공성이 우수한 인청동조 {A PHOSPHOR BRONZE STEM EXCELLENT IN BENDING WORKABILITY}

본 발명은 단자ㆍ커넥터 등의 전자부품용으로 사용되는 인청동조로서, 단자에 프레스 정형할 때의 굽힘 가공성을 개선한 인청동에 관한 것이다.

C5210, C5191 (JIS 합금번호) 등의 인청동조는 우수한 굽힘 가공성과 높은 기계적 강도를 갖기 때문에, 전자부품용으로서 단자ㆍ커넥터 등의 용도로 널리 사용되고 있다. 한편, 최근에는 부품의 경박ㆍ단소화의 진전이 종전보다 더 현저하다. 이러한 관점에서, 높은 기계적 강도와 우수한 굽힘 가공성의 양방을 갖는 인청동에 대해 강도나 굽힘 가공성의 더 한층의 개량이 요망되고 있다.

동일한 조성의 인청동에 주목하여 고려하였을 경우, 기계적 강도와 굽힘 가공성은 상반되는 특성이 있다. 즉, 기계적 강도가 높은 재료는 연성(延性)이 부족하여 굽힘 가공성이 열등하다. 반대로, 기계적 강도가 낮은 재료는 연성이 풍부하여 굽힘 가공성이 우수하다. 이에 대하여, 전자부품의 가공에 있어서, 사용하는 인청동의 기계적 강도는 종래와 동등 또는 종래보다 고강도의 것으로 하고, 가공하는 부품은 종래보다 소형의 것으로 하는 추세에 있다. 가공하는 부품을 소형의 것으로 하는 경우, 부품의 굽힘 가공부의 굽힘 반경은 작아진다. 그 결과, 굽힘 가공부에서는 가공부에 주름, 표면의 거칠어짐, 크랙이 종래에 비해 생기기 쉬워진다.

사용하는 인청동의 기계적 강도를 종래와 동등 또는 종래보다 고강도의 것으로 하고, 굽힘 반경을 종래보다 작은 것으로 설정하는 가혹한 굽힘 가공에서는 지금까지 일어나지 않았던 문제가 발생하게 된다. 이는 저빈도로 발생하는 가공부의 주름, 표면의 거칠어짐, 크랙이다. 저빈도로 발생하는 가공부의 불량이란 로트 내 또는 로트 사이에서 불량률에 변동이 생기는 불량이다. 종래, 굽힘 가공부의 불량은 프레스 가공 조건을 변경하거나 사용하는 인청동의 종류를 변경함으로써 회피할 수 있었다. 이에 대하여, 부품 메이커에 의해 외관상 안정되게 제조되고 있던 프레스 공정에서 돌발적으로 불량률이 높아지는 문제가 발생하게 되었다. 이는 사용하는 인청동의 기계적 강도를 종래와 동등 또는 종래보다 고강도의 것으로 하고, 굽힘 반경을 종래의 것보다 작게 설정하는 최근의 경향 속에서 나타나는 문제이다.

본 발명의 과제는 사용하는 인청동의 기계적 강도를 종래와 동등 또는 종래보다 고강도의 것으로 하고, 굽힘 반경을 종래의 것보다 작게 설정하는 중에 나타나는 문제가 발생되기 어려운 인청동조를 제공하는 것이다.

도 1 은 단면에 관찰되는 줄무늬 모양의 조직을 관찰한 사례이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 백색 줄무늬

2: 1 근방의 건전부

3: 흑색 줄무늬

4: 3 근방의 건전부

5: 단면 전체 영역에 발생한 줄무늬

6: 5 근방의 건전부

본 발명은 상기 문제에 대해 인청동의 고강도화와 굽힘성의 개선을 동시에 달성하는 발명에 관한 것으로 그 내용은 다음과 같다.

(1) 과산화 수소수와 암모니아를 함유하는 수용액을 사용한 에칭에 의해 현출된 단면 결정립 조직 중에 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 모양의 조직이 존재하고, 그 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이가 모재 Sn 농도의 5 ∼ 40% (ΔC_Sn이 5 ∼ 40%), 바람직하게는 5 ∼ 25% 가 되는 금속조직을 갖는 인청동조로서, 또 그 제조공정이 가공도 45% 이상의 냉간압연조를 최종 재결정 소둔하여 결정립경 (mGS) 을 0.5 ∼ 2㎛ 로 또한 그 표준편차 (σGS) 를 1.5㎛ 이하로 하고, 계속하여 가공도 20 ∼ 70% 의 최종 냉간압연을 실시한 것을 특징으로 하는 굽힘 가공성이 우수한 고강도 인청동조.

(2) 최종 냉간압연 후에 인장강도를 3 ∼ 10% 저하시키는 변형 제거 소둔을실시한 것을 특징으로 하는 굽힘성이 우수한 (1) 에 기재된 인청동조.

[발명의 실시형태]

본 발명에서 대상으로 하는 인청동은 Cu 에 Sn 과 P 를 첨가한 구리합금이며, JIS 규격으로 3.5 ∼ 9% 의 Sn 을 함유한다. JIS 규격 이외의 것에서는 3.5% 이하의 저주석 인청동이나, 9% 를 초과하여 10% 의 Sn 을 함유하는 것도 본 발명의 범위이다. 또한 인청동에 Sn 이나 P 이외의 원소 예컨대 Fe, Ni, Zn 등의 첨가원소를 미량 (예컨대 합계 2% 이내) 함유하는 것도 결정은 구리와 주석의 기지이며 본 발명에 의해 동등한 효과가 얻어진다.

시판중인 인청동조의 단면을 경면 마무리하고, 과산화 수소수와 암모니아를 함유하는 수용액으로 에칭하면 금속조직이 현출된다. 결정립 조직은 인청동조의 질에 따라서는, 즉 최종 냉간압연의 가공도에 따라, 등축이거나 압연방향으로 늘어나 있거나 또는 판두께방향으로 압축되어 있다. 또한 가공도가 15% 정도 이상이 되면 차츰 입계를 판별하기 어려워지지만, 어느 것이나 모두 균일한 조직이다. 관찰면적을 증가시키면 이 균일한 결정립 조직 중에 도 1 에 나타내는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬를 어떠한 빈도로 관찰할 수 있다. 이 부분은 입자의 식별이 어렵거나 조대입자이다. 본 발명자들은 굽힘 가공에 있어서 돌발적으로 발생한 불량품의 금속조직을 상세히 조사하였다. 그 결과, 굽힘 가공의 불량과 이 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 사이에 상관관계가 있음을 발견하였다. 또한 이 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬가 굽힘 가공성에 어떻게 영향을 미치는지, 또한 어떠한 것이 굽힘 가공에 유해한지 무해한지를 해명하기 위해예의 연구를 거듭하였다. 그리고, 본 발명의 인청동조를 얻었다.

경면 마무리한 단면을 과산화 수소수와 암모니아를 함유하는 수용액으로 에칭하는 이유는 이 부식액은 그 밖의 것에 비해 균일한 결정립 조직 중에 포함되는 불균일한 백색 또는 흑색의 줄무늬가 현출되기 쉽기 때문이다. 경면 마무리하는 단면은 판면에 대해 평행한 단면, 판면에 대해 수직이고 압연방향에 대해 평행한 단면, 판면에 대해 수직이고 압연방향에 대해 직각인 단면 중 어느 것이라도 좋다.

균일한 결정립 조직 중에 어떠한 빈도로 관찰되는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬는 용해주조에서 발생한 Sn 의 편석이 그 후의 압연과 소둔에 의해 소멸되지 않고 잔존하고, Sn 농도에 의해 재결정 거동이 달라지기 때문에 금속조직의 불균일로 되어 나타난 것이다. 시판중인 인청동은 지금(地金)을 용해하여 주괴를 제작한 다음, 압연과 소둔만으로 가공하여 소정 판두께의 제품을 얻었으나, 그 제조공정에는 열간단조나 열간압연은 포함되지 않는 것이 일반적이다. 열간단조나 열간압연을 하지 않고 제조된 인청동조에는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬가 빈도나 정도의 차이는 있지만 반드시 존재한다. 이러한 점에서, 이 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬는 인청동조의 제조에 불가피하게 발생하는 이상조직인 것으로 판단된다. 종래의 굽힘 가공에서는 이러한 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬가 악영향을 미치는 경우는 없었다.

그러나, 사용하는 인청동의 기계적 강도를 종래와 동등 또는 종래보다 고강도의 것으로 하고 마무리 치수를 종래보다 작은 것으로 설정하는 가혹한 굽힘 가공에서는 어느 불특정한 빈도로 주름, 표면의 거칠어짐, 크랙 등의 불량이 발생한다.

본 발명에서는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬를 포함하는 영역의 Sn 농도를 측정하고 그 영역에서의 Sn 농도의 최대값과 최소값을 구하고, 또한 아울러 균일한 결정립 조직의 부분에 대해서도 Sn 농도를 측정하여 이것을 모재 Sn 농도로 한다.

Sn 농도의 측정은 EPMA 를 사용하였다. EPMA 를 사용한 이유는 EPMA 가 미소부의 성분을 고정밀도로 분석할 수 있음과 동시에 널리 일반에게 보급되어 범용 목적에 사용되고 있는 분석기기이기 때문이다.

EPMA 분석에서는 전자선을 국부에 조사하고 그 부분으로부터 발생하는 특성 X 선의 강도를 계측한다. 특성 X 선의 강도는 Sn 농도와 직선적인 상관관계가 있으므로 이것에 의해 Sn 농도를 알 수 있다.

EPMA 의 분석에는 포인트 분석, 라인 분석, 면 분석, 매핑 분석 등의 수법이 있다. 본 발명에서는 기본적으로 라인 분석법을 이용한다. 단, 라인 분석과 동등의 또는 라인 분석을 상회하는 측정정밀도가 보장되는 경우에는 라인 분석 이외의 수법이나 복수의 수법을 조합한 것을 채용해도 된다.

라인 분석에서는 흑색 또는 백색의 불균일한 줄무늬를 포함하는 영역을 대상으로 전자선 프로브를 주사한다. 또는 전자선 프로브는 고정하고 피측정체를 이동시키는 방법이어도 좋다. 그리고, Sn 의 농도곡선을 측정한다. Sn 의 농도곡선은 균일한 결정립 조직 영역내를 시점으로 하여 이로부터 줄무늬 영역을 횡단하고, 그 후 균일한 결정립 조직 영역내에서 종점이 되는 직선상에 대해 측정한다. 또한, 단면에 관찰되는 흑색 또는 백색의 불균일한 줄무늬가 판두께의 1/5 ∼ 4/5 정도의 넓은 범위에 미치는 것이나 줄무늬가 판의 표면에까지 이르는 것은 인청동조의 판면에 대해 수직방향으로 전체 판두께를 통과하는 직선상의 농도곡선을 측정한다.

피측정부에 조사하는 전자선의 프로브 직경은 측정기기의 최소의 것으로 한다. 일반적으로는 공칭 0 미크론으로 표시되는 것이 많다. 또한, 측정간격은 줄무늬의 크기에 따라 달라지기도 하지만, 0.01 ∼ 1㎛ 로 한다.

그 밖에, 시료 전류, 가속전압, 분광결정의 종류, 특성 X 선의 종류 등의 조건에 대해서는 측정기기 메이커가 Sn 의 분석에서 권장하는 것을 채용한다.

이상의 EPMA 의 측정에 관해서는 기술적으로 특수한 것은 필요없으며 일반적으로 행해지고 있는 주지의 기술만으로 충분하다.

본 발명에서는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬를 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이를 모재 Sn 농도의 5% ∼ 40% (ΔC_Sn이 5% ∼ 40%) 로 규정한다. 이는 편석의 정도이며, 굽힘성에 관해 말하자면 낮을수록 좋다. 그러나, 편석을 해소하기 위해서는 균질화 소둔을 충분히 행할 필요가 있으며, 특히 편석의 정도가 작아진 것을 더욱 제로에 가까워지게 하기 위해서는 많은 열을 부가할 필요가 있다. 이는 비용 및 시간을 방대하게 소비하는 점에서 바람직하지 않다. 따라서, 본 발명에서는 어느 정도 편석을 남기면서도 발명의 구성의 후단에 기술하는 가공조건과의 조합에 있어서, 종래의 것보다 굽힘성을 개선하는방법을 발견한 것이다. 그 범위에서 상한을 40% 로 하는 이유는 40% 를 초과하면 압연과 재결정 소둔의 조합을 최적화해도 굽힘 가공성을 종래의 것 이상으로 만들 수 없기 때문이다. 바람직하게는 25% 이하로 함으로써, 보다 양호한 굽힘 가공성이 얻어진다.

하한은 5% 로 한다. 5% 미만의 것은 그 편석에 의한 굽힘 가공성의 저하가 비교적 작고, 고강도화가 쉽지만, 상기 기술한 바와 같은 편석해소를 위한 균질화 소둔에 많은 시간과 비용을 필요로 하여 경제적으로 바람직하지 않다. Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이가 모재 Sn 농도의 40% 를 초과하는 줄무늬는 모재와의 정합성이 저하된다. 또한 줄무늬 부분의 변형기능이나 변형거동은 모재부분과 다르다. 따라서 굽힘 가공에 의한 소성변형에서 줄무늬 부분은 모재의 변형을 따를 수 없다. 또는 줄무늬 부분은 모재 부분과 다른 변형거동을 취한다. 그 결과, 줄무늬 부분과 모재 부분의 경계에서 불연속적인 변형이 발생하고, 이를 기점으로 주름, 표면의 거칠어짐, 크랙이 발생한다. 이는 재료 내부에 균열이 있거나 비금속 개재물의 연쇄된 것이 있는 경우에 굽힘 가공에서 발생하는 표면의 거칠어짐, 크랙과 유사한 매커니즘이다.

또한, 최종 재결정 소둔 전의 냉간가공도를 45% 이상으로 한 이유는 그 이하의 가공도에서는 최종 재결정 소둔에서의 재결정립를 작게 하기 어렵기 때문이다. 즉, 본 발명에서는 최종 냉간압연 전의 결정립경, 즉 최종 재결정 조직의 입경을 작게 하고, 그럼으로써 최종 냉간압연의 냉간가공도를 될 수 있는 한 작게 하여 원하는 가공경화에 의한 강도를 달성함으로써, 연성의 저하를 적게 하여 굽힘성과 강도의 균형을 유지하고자 하는 것이다. 굽힘성의 저하 요소가 되는 편석조직을 상기 기술한 바와 같이 갖는 조직일지라도 굽힘성과 강도를 얻고자 하는 것이다. 또한, 이 냉간압연의 가공도의 상한은 특히 규정하지 않지만, 가공도가 지나치게 높으면, 압연공정의 부하가 크게 되기 때문에, 가공도 90% 이하에서 통상 압연한다.

여기에, 재결정 소둔후의 결정립경 (mGS) 을 0.5 ∼ 2.0㎛ 로 한 이유는 0.5㎛ 미만의 결정립경으로 하면 오히려 냉간가공후의 굽힘 가공성은 편석조직과의 관계에 있어서 저하되기 때문이다. 또한, 2.0㎛ 이상에서는 최종 냉간가공에서의 가공경화의 효과가 충분하지 않아 보다 적은 가공도로 원하는 강도를 얻기가 어려워지기 때문이다. 또한 재결정립의 입경은 균일한 것이 바람직하고, 그 표준편차가 1.5㎛ 를 초과하면 평균의 결정립경 (mGS) 이 2.0㎛ 이하이더라도 최종 냉간압연공정에서의 가공경화를 얻을 수 없다.

이것에 이어지는 가공공정에서, 20 ∼ 70% 의 가공도로 냉간압연을 실시한다. 그 이하의 가공도에서는 다소의 편석조직이 있더라도 굽힘성의 저하가 문제가 되지 않기 때문이다. 또한, 70% 를 초과하면, 연성이 저하하고, 결정립을 미세하게 한 효과가 없어지기 때문에, 가공도를 20 ∼ 70%의 범위로 하였다.

또한, 인청동은 연성을 회복시켜 굽힘성을 향상시키기 위해, 최종 냉간압연후에 변형 제거 소둔을 실시하는 방법이 자주 채용된다. 본 발명에서도 이러한 편석조직과 가공조건을 갖고 있는 경우에도 인장강도를 3 ∼ 10% 정도 저하시키는 정도의 변형 제거 소둔은 유익하다. 여기서, 변형 제거 소둔에서의 온도, 분위기, 장력 등의 조건은 임의적이며, 본 발명에서 제한적이지 않다.

또 변형 제거 소둔에서는 확산에 의한 재결정, 편석의 해소는 일어나지 않는다.

[실시예]

표 1 에 나타낸 JIS 규격의 인청동을 대기중에서 목탄 피복하여 용해한 후 주조하고, 100㎜^w×40㎜^t×150㎜^l치수의 주괴를 얻었다. 이 주괴를 75% N₂＋ 25% H₂분위기하에 600℃ ∼ 800℃ 에서 0.5 시간 ∼ 3 시간 균질화 소둔하고, 표면의 주석편석층을 그라인더로 연마제거하여 성분을 분석하였다. 그 후 냉간압연과 재결정 소둔을 필요에 따라 복수회 반복하여 0.2㎜ 두께의 판으로 하여 제품화하였다. 그리고, 제품의 금속조직을 관찰하여 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬를 확인하고, 줄무늬를 포함하는 영역의 Sn 농도 곡선을 측정하였다. 또한 굽힘성의 평가로서 굽힘 시험을 실시하였다.

금속조직의 관찰은 압연직각단면에 대해 실시하였다. 경면 마무리한 단면을 암모니아와 과산화 수소수를 함유하는 수용액으로 금속조직을 현출시켰다. 수용액은 시판중인 28% 암모니아수 20㎖, 시판중인 34.5% 과산화 수소를 체적비로 10 배로 희석한 수용액 10㎖, 물 20㎖ 를 혼합한 것을 사용하였다.

백색 또는 흑색의 줄무늬를 포함하는 영역의 Sn 의 농도곡선은 EPMA 의 라인 분석법에 의해 측정하였다. 라인 분석법에서는 전자선 프로브를 판면에 대해 수직방향으로 주사하여 Sn 의 농도곡선을 구하였다. Sn 의 농도곡선은 균일한결정립 조직 영역내를 시점으로 하여 이로부터 줄무늬 영역을 횡단하고, 그 후 균일한 결정립 조직 영역내에서 종점이 되는 직선상에 대해 측정하였다. 또한, 줄무늬가 판두께의 1/4 ∼ 3/4 정도의 넓은 범위에 미치는 것은 전체 판두께에 걸친 농도곡선을 측정하였다. 여기서, 전자선의 프로브 직경은 측정기기의 최소의 것 (공칭 0 미크론) 으로 하였다. 또한, 측정간격은 1 미크론으로 하였다.

결정립경은 절단법 (JIS H 0501) 에 의해 소정 길이의 선분에 의해 완전히 절단되는 결정립수를 세고, 그 절단길이의 평균값을 결정립경으로 하고, 결정립경의 표준편차 (σGS) 는 그 결정립경의 표준편차이다. 즉, 압연방향으로 직각방향의 단면조직을 주사형 전자현미경 (SEM 이미지) 에 의해 4000 배로 확대하고, 50㎛ 의 길이의 선분에 있어서, 선과 입계의 교점의 수에서 1 을 뺀 것으로 선분을 나눈 값을 결정립경으로 하고, 10 개의 선분에 대해 측정하여 얻어진 각각의 결정립경의 평균을 본원에서의 평균결정립경 (mGS) 으로 하고, 각각의 결정립경의 표준편차를 본원에서의 표준편차 (σGS) 로 하였다.

굽힘 가공성 (r/t) 은 10㎜^w× 100㎜^l치수의 시험편을 압연방향과 직각으로 채취하고, W 굽힘 시험 (JIS H 3110) 을 각종 굽힘 반경으로 실시하여 균열이 발생되지 않은 최소 굽힘 반경비 (r(굽힘 반경)/t(시험편 두께)) 를 구하였다. 또 W 굽힘 시험의 굽힘 축은 압연방향과 평행한 방향이다 (bad way).

시험은 100 개의 시험편에 대해 실시하여 불량률을 구하였으나, 100㎜ 길이 중, W 굽힘 시험이 가능한 랜덤한 위치로 하였다. 양호와 불량의 판정은 굽힘부에 균열이 발생한 것을 불량, 주름이 발생하지 않은 것을 양호로 하였다.

	No.	조성(mass%)	재결정소둔전의 냉간압연 가공도(%)	재결정소둔후	최종냉간압연 가공도(%)	△C_sn(%)	인장강도(MPa)	r/t	불량률
	No.	조성(mass%)	재결정소둔전의 냉간압연 가공도(%)	mGS(㎛)	최종냉간압연 가공도(%)	△C_sn(%)	σGS(㎛)	r/t	불량률	냉간압연후	변형제거소둔한 경우
실시예	1	Cu-4.2Sn-0.13P	48	2	1	30	30	623	-	1.5	0
	1'	Cu-4.2Sn-0.13P	48	2.0	1.0	30	20	621	-	1.0	0
	2	Cu-6.2Sn-0.13P	50	1.8	1.2	25	28	652	-	1.0	0
	3	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.6	1.0	25	18	746	-	1.5	0
	4	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.6	1.0	25	18	746	702	0.5	0
	4'	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.6	1.0	25	30	745	705	1.0	0
	5	Cu-10Sn-0.13P	60	1.1	0.7	35	22	901	-	4.0	0
	6	Cu-10Sn-0.13P	60	1.1	0.7	35	22	901	819	2.0	0
비교예	7	Cu-4.2Sn-0.13P	40	6	2.1	35	45	602	-	2.0	4
	8	Cu-6.2Sn-0.13P	40	8.2	2.3	30	48	625	-	1.0	2
	9	Cu-8.0Sn-0.13P	44	5	2.2	25	52	702	-	2.0	3
	10	Cu-10Sn-0.13P	40	4.2	2.1	35	44	844	-	3.5	5
	11	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.6	1	25	48	746	-	2.0	3
	12	Cu-8.0Sn-0.13P	44	4.5	1.2	25	18	705	-	1.5	0
	13	Cu-8.0Sn-0.13P	50	4.3	1.3	25	17	704	-	2.0	0
	14	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.5	2.0	25	17	716	-	2.0	0
	15	Cu-8.0Sn-0.13P	50	1.5	1.3	15	17	686	-	2.0	2

ΔC_Sn: 줄무늬를 포함하는 영역에서 Sn농도의 최대치와 최소치와의 차를 모재 Sn농도로 나눈 것(%)

표 1 에서는 JIS 규격에 기초한 동일한 Sn 농도의 예로서 실시예 No.1 과 비교예 No.7, 실시예 No.2 와 비교예 No.8, 실시예 No.3 과 비교예 No.9, 실시예 No.5 와 비교예 No.10 으로 비교할 수 있다. 동일한 Sn 농도에서 실시예는 비교예에 비해 20 ∼ 50㎫ 높은 강도를 나타내고 있다. 재결정 소둔전의 가공도가 낮기 때문에 결정입도가 2㎛ 이하로는 되지 않은 비교예 No.12, 재결정 소둔에서 2㎛ 를 초과한 비교예 No.13 및 결정립의 편차가 큰 비교예 No.14 에서는 동일한 Sn 의 농도인 실시예 No.3 보다 인장강도가 낮았다.

또한 JIS 규격에 기초한 동일한 Sn 농도의 실시예와 비교예에서는 굽힘성을 나타내는 r/t 가 동등하거나 실시예 쪽이 작고, 굽힘 시험에서의 불량률은 0% 였다. 따라서 강도와 함께 고려하여 발명예가 높은 강도를 가지면서 양호한 굽힘성을 갖고 있음을 알 수 있었다.

또한, No.1과 1', No.4와 4'은 각각 균질화 소둔의 조건이 다르기 때문에, 본 발명의 범위에 있지만, ΔC_Sn의 값이 다른 예이다. 냉간압연의 가공도, 재결정 소둔후의 mGS, σGS가 동일하고, 인장강도가 동등함에도 불구하고, r/t 가 다른 값이 되었다. ΔC_Sn의 값 25% 이하로써, 양호한 굽힘 가공성을 갖는 것을 알았다.

한편, 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이를 모재 Sn 농도로 나눈 값 (ΔC_Sn) 이 본 발명의 규정을 초과하는 비교예 No.7 ∼ 11 에서는 굽힘의 불량률이 수% 발생하였다. 또 최종 냉간압연의 가공도가 낮은 비교예 No.15 에서는 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이를 모재 Sn 농도로 나눈 값 (ΔC_Sn) 이 청구범위임에도 불구하고 본 발명 상당의 강도가 얻어지지 않았다.

본 발명의 인청동조는 종래의 것에 비해 굽힘 가공성이 우수하다. 가혹한 굽힘 가공에서 우수한 효과를 발휘할 것으로 기대된다.

Claims

과산화 수소수와 암모니아를 함유하는 수용액을 사용한 에칭에 의해 현출된 단면 결정립 조직 중에 백색 또는 흑색의 불균일한 줄무늬 모양의 조직이 존재하고, 그 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이가 모재 Sn 농도의 5 ∼ 40% (ΔC_Sn이 5 ∼ 40%) 가 되는 금속조직을 갖는 인청동조로서, 또한 그 제조공정이 가공도 45% 이상의 냉간압연조를 최종 재결정 소둔하여 결정립경 (mGS) 을 0.5 ∼ 2㎛ 로 또한 그 표준편차 (σGS) 를 1.5㎛ 이하로 하고, 이어서 가공도 20 ∼ 70% 의 최종 냉간압연을 실시한 것을 특징으로 하는 굽힘 가공성이 우수한 고강도 인청동조.
제 1 항에 있어서, 상기 줄무늬 모양의 조직을 포함하는 영역의 Sn 농도의 최대값과 최소값의 차이가 모재 Sn 농도의 5 ∼ 25% (ΔC_Sn이 5 ∼ 25%) 인 것을 특징으로 하는 굽힘 가공성이 우수한 인청동조.
제 1 항에 있어서, 최종 냉간압연 후에 인장강도를 3 ∼ 10% 저하시키는 변형 제거 소둔을 실시한 것을 특징으로 하는 굽힘 가공성이 우수한 인청동조.