KR20120127547A

KR20120127547A - Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판 및 그것을 사용한 전기 부품

Info

Publication number: KR20120127547A
Application number: KR1020127028720A
Authority: KR
Inventors: 나오후미 마에다
Original assignee: 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 2010-06-03
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-11-21
Also published as: TW201200607A; CN102906288A; KR101242931B1; WO2011152163A1; JP4601085B1; JP2011252209A; TWI418642B; CN102906288B

Abstract

본 발명은, 프레스 가공성, 굽힙 가공성 및 강도가 우수한 Cu-Co-Si 계 구리합금 압연판을 제공하는 것이다. 상기 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판은, Co 를 0.5?3.0 질량％, Si 를 0.1?1.0 질량％ 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 것으로서, X 선 회절법에 의해 판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 결정 방위를 측정했을 때, {111} 정극점도 상의 α=0?10° (단,α:슐츠법에 규정된 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축) 의 영역에 상당하는 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 이상 8 이하이다.

Description

Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판 및 그것을 사용한 전기 부품 {ROLLED SHEET OF CU-CO-SI COPPER ALLOY AND ELECTRICAL COMPONENT COMPRISING SAME}

본 발명은 강도와 도전성이 우수하고, 예를 들어 전자 기기용의 스프링재에 바람직하게 적용할 수 있는 구리 합금에 관한 것이다.

단자, 커넥터, 스위치, 릴레이 등의 전기?전자 기기용의 스프링재 (커넥터 용재) 에는 우수한 스프링 특성, 굽힘 가공성, 도전성이 요구되어, 종래부터 인청동 등이 이용되어 왔다. 그러나, 최근, 전자 부품의 추가적인 소형화의 요청으로부터, 종래의 인청동이나 황동과 같은 고용 강화형 구리 합금 대신에, 코르손 합금, 베릴륨 구리 및 티탄 구리와 같은 석출 강화형 구리 합금이 개발되고 있다. 그 중에서도, 코르손 합금은 강도와 도전율의 밸런스가 높은 점에서, 전자 부품으로의 사용이 증가하고 있다.

이와 같은 단자나 커넥터 등은, 프레스 가공에 의해 구리 합금 소재로부터 원하는 형상으로 성형되는데, 전자 부품의 소형화에 수반하여, 타발 (打拔) 후의 치수 정밀도가 중요하게 되어 있다.

상기한 전자 기기용 구리 합금의 프레스 가공성을 개선하는 기술로서, 구리 합금의 표면에 Cu 층을 덮는 기술이 개시되어 있다 (특허문헌 1 참조). 또, 구리 합금의 집합 조직의 방위를 규제함으로써, 프레스 가공성을 개선하는 기술이 제안되어 있다 (특허문헌 2?4 참조).

특히, 프레스 가공에서 문제가 되는 늘어짐이나 버의 억제는, 종래부터 금형의 조정에 의해 대응되어 왔지만, 전자 부품의 치수 정밀도의 향상이 요구됨에 따라, 늘어짐이 작고 버가 낮은 재료가 요구되고 있다.

일본 공개특허공보 2006-272889호 일본 공개특허공보 2007-186799호 일본 특허 제3800279호 일본 특허 제4009981호

그런데, 통상, 냉간 압연에 있어서 재료의 소성 변형에 수반하여, 결정 격자 회전이 진행되어 집합 조직이 형성되는데, 압연시에 롤과 접하는 재료의 표층 영역에서는, 재료 중앙부와는 상이한 집합 조직이 형성되는 것이 알려져 있다. 이것은, 재료 중앙부에서는, 판 두께 방향의 압축 응력과 압연 방향의 인장 응력에 의해 재료가 변형되어, 이른바 압연 집합 조직이 형성되는 데에 반해, 재료 표층부에서는, 롤과의 마찰력의 영향으로 재료가 전단 변형되어, 표면 집합 조직 (전단 집합 조직) 이 형성되기 때문이다.

그리고, 본 발명자들이 검토한 결과, Cu-Co-Si 계 합금의 압연판에 있어서, 판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이까지 전단 집합 조직의 극밀도를 높임으로써, 프레스 가공성이 대폭 향상되는 것이 판명되었다.

그러나, 종래의 구리 합금 압연판의 경우, 전단 집합 조직의 극밀도가 높은 부분은, 판의 극표면에 한정되어, 프레스 가공성이 충분하다고는 할 수 없다.

도 1 에, 본 발명의 구리 합금 압연판과 종래의 구리 합금 압연판의 전단 집합 조직의 극밀도를 모식적으로 나타낸다. 종래의 구리 합금 압연에 있어서도, 판의 극표면의 전단 집합 조직의 극밀도는 1.5 이상이 되지만, 내부로 감으로써 극밀도가 급격하게 저하되어, 판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이에서는 극밀도가 1.5 미만이 되어 있다.

이상과 같이, 본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 프레스 가공성, 굽힘 가공성 및 강도가 우수한 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판은, Co 를 0.5?3.0 질량％, Si 를 0.1?1.0 질량％ 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 구리 합금 압연판으로서, X 선 회절법에 의해 판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 결정 방위를 측정했을 때,｛111｝정극점도 (正極点圖) 상의 α=0?10° (단, α：슐츠법에 규정된 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축) 의 영역에 상당하는 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 이상 8 이하이다.

추가로 Cr, Ni, Mg, Sn, Zn 및 Mn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05?2.0 질량％ 함유하고, 또한 Cr 을 0.3 질량％ 이하, Ni 를 1 질량％ 미만, Mg 를 0.2 질량％ 이하, Sn 을 1 질량％ 이하, Zn 을 1 질량％ 이하, Mn 을 0.15 질량％ 이하로 규제하는 것이 바람직하다.

판 표면의 10 점 평균 조도가 0.4?1.2 ㎛ 인 것이 바람직하다.

본 발명의 전기 부품은, 상기 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판을 사용한 것이다.

본 발명에 의하면, 프레스 가공성, 굽힘 가공성 및 강도가 우수한 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판이 얻어진다.

도 1 은, 본 발명의 구리 합금 압연판과 종래의 구리 합금 압연판의 전단 집합 조직의 극밀도를 나타내는 모식도이다.

이하, 본 발명에 관련된 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 본 발명에 있어서 ％ 란, 특별히 언급하지 않는 한, 질량％ (중량％) 를 나타내는 것으로 한다.

(조성)

[Co 및 Si]

구리 합금 압연판 중의 Co 의 농도를 0.5?3.0 ％ 로 하고, Si 의 농도를 0.1?1.0 ％ 로 한다. Co 및 Si 는, 구리 합금의 용해시에 고용되고, 용체화 처리 후에 열처리하여 시효 석출시킴으로써, Co 및 Si 를 주로 하는 금속간 화합물의 미세한 입자를 형성한다. 그 결과, 구리 합금의 강도가 현저하게 증가하고, 전기 전도도도 높아진다.

Co 의 농도가 0.5 ％ 미만이면, 구리 합금의 충분한 강도가 얻어지지 않고, 3.0 ％ 를 초과하면 열간 압연에서 균열이 발생한다. Si 의 농도가 0.1 ％ 미만이면, 구리 합금의 충분한 강도가 얻어지지 않고, 1.0 ％ 를 초과하면 도전성이 저하된다.

[Cr, Ni, Mg, Sn, Zn 및 Mn]

구리 합금 압연판 중에, 추가로 Cr, Ni, Mg, Sn, Zn 및 Mn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05?2.0 ％ 함유해도 된다.

이들 원소의 합계가 0.05 ％ 미만이면, 이하에 나타내는 응력 완화 특성?열간 가공성?강도?내열성과 같은 구리 합금의 특성 개선 효과가 얻어지지 않고, 2.0 ％ 를 초과하면 도전성이 저하되는 경우가 있다.

여기서, Mg 는 구리 합금의 응력 완화 특성 및 열간 가공성을 개선하는 효과가 있는데, 0.05 ％ 미만에서는 상기 효과가 얻어지지 않고, 0.2 ％ 를 초과하면 주조성 (주물 표면 품질) 의 저하, 열간 가공성 및 도금 내열 박리성의 저하를 초래하는 경우가 있으므로, Mg 의 농도는 0.05?0.2 ％ 인 것이 바람직하다.

Cr 은 열간 가공성을 개선하는 효과 및 강도를 개선하는 효과가 있는데, 0.05 ％ 미만에서는 상기 효과가 얻어지지 않고, 0.3 ％ 를 초과하면 도전성이 저하된다.

Ni 는 구리 합금의 강도를 개선하는 효과가 있고, Ni 의 농도는 0.2 ％ 이상 1 ％ 미만이 바람직하다. Ni 가 0.2 ％ 미만이면 상기 효과가 얻어지지 않고, 1 ％ 를 초과하면 도전성이 저하된다.

Sn 및 Zn 은, 구리 합금의 강도 및 내열성을 개선하는 효과가 있고, 또한 Sn 은 구리 합금의 내응력 완화 특성을 개선하고, Zn 은 구리 합금의 Sn 도금시의 내열 박리성을 개선한다. Sn 의 농도는 0.2?1 ％ 인 것이 바람직하고, Zn 의 농도는 0.2?1 ％ 인 것이 바람직하다. Sn 이나 Zn 의 농도가 0.2 ％ 미만이면, 상기 효과가 얻어지지 않고, 1 ％ 를 초과하면 도전성이 저하된다.

Mn 은, 고용 강화에 의해 강도를 개선하는 효과에 더하여, 열간 가공성을 개선하는 효과가 있다. Mn 이 0.05 ％ 미만에서는 상기 효과가 얻어지지 않고, 0.15 ％ 를 초과하면 도전성이 저하되므로, Mn 의 농도는 0.05?0.15 ％ 인 것이 바람직하다.

(전단 집합 조직의 극밀도)

통상, 냉간 압연에 있어서, 재료의 소성 변형에 수반하여, 결정 격자 회전이 진행되어 집합 조직이 형성되는데, 압연시에 롤과 접하는 재료의 표층 영역과 재료 중앙부에서는 형성되는 집합 조직에 차이가 있는 것이 알려져 있다 (카미죠 등, 일본 금속 학회 잡지, p33, 36권, 1972년, 고큐 이사오 편, 「금속 소성 가공의 진보」, p499, 코로나사, 1978년). 이것은, 재료 중앙부에서는, 판 두께 방향의 압축 응력과 압연 방향의 인장 응력이 조합된 2 축 응력에 의해 재료가 변형되는 데에 반해, 재료 표층부에서는, 롤과의 마찰력의 영향으로 재료가 전단 변형되기 때문이고, 이것을 표면 집합 조직 (전단 집합 조직) 이라고 불러, 압연 집합 조직과 구별하고 있다. 예를 들어, Al 판에서는 최적 조건하에서, 판의 양면으로부터 판 두께의 30 ％ 씩 표면 집합 조직이 형성되고, 얇은 천이층에 의해 급격하게 내부 조직으로 바뀌는 것으로 판명되어 있다. 본 발명자들이 검토한 결과, 구리 합금 압연판에 있어서는, 제조 조건을 제어함으로써 표면 집합 조직을, 판 두께에 대해 10?20 ％ 정도 형성할 수 있는 것이 분명해졌다. 더욱 검토한 결과, 구리 합금 압연판에 있어서, 표면 집합 조직 (전단 집합 조직) 을 제어함으로써, 프레스 가공성이 변화되는 것으로 판명되었다.

본 발명에 있어서, X 선 회절법에 의해 판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 결정 방위를 측정했을 때,｛111｝정극점도 상의 α=0?10°(단, α：슐츠법에 규정된 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축) 의 영역에 상당하는 전단 집합 조직의 극밀도를 1.5 이상 8 이하로 규정한다.

여기서, 판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이까지를 대상으로 하는 이유는, 본 발명의 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판을 이용하여 표면 집합 조직과 프레스 가공성의 관계를 조사한 결과, 5 ㎛ 이상의 표면 집합 조직이 형성되면, 프레스 가공성에 유의적인 차이가 발생하므로, 이 깊이까지를 측정 대상으로 하였다.

이상과 같이 하여, 전단 집합 조직의 극밀도가 측정된다. 그리고, 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 이상 8 이하인 압연판을 타발 프레스 가공하면, 프레스 타발 후에 발생하는 재료의 늘어짐이 종래재에 비해 작고, 버가 종래재에 비해 낮은 것으로 판명되었다.

판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이의 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 미만이면, 전단 집합 조직이 충분히 형성되지 않고, 늘어짐이 커짐과 함께 버가 높아져, 프레스 가공성이 향상되지 않는다. 한편, 전단 집합 조직의 극밀도가 8 을 초과하는 것은 공업적으로 곤란하여 극밀도의 상한을 8 로 설정한다. 극밀도가 1.5 이상에서 3 이하의 범위에서는, 전단 집합 조직의 극밀도가 증가함에 따라 프레스 가공성은 향상되는데 (늘어짐은 작고 버는 낮아진다), 극밀도가 3 을 초과하면 프레스 가공성의 개선 정도는 둔화되고, 극밀도가 5 를 초과하면, 프레스 가공성에 차이가 보이지 않게 된다. 또, 5 를 초과하는 높은 극밀도를 얻기 위해서는, 점도가 높은 압연유의 사용이나 압연 속도의 고속화가 필요하고, 재료의 표면 조도가 커진다. 한편, 극밀도가 4.5 를 초과하면, 굽힙부 가공부에 주름이 발생하게 된다. 이와 같은 점에서, 극밀도는 1.8 이상 5 이하로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 2.0 이상 4.5 이하로 한다.

또한, 종래의 구리 합금 압연판의 경우, 전단 집합 조직의 극밀도가 높은 부분은, 판의 극표면에 한정되므로, 프레스 가공성이 충분하다고는 할 수 없다. 도 1 은, 본 발명의 구리 합금 압연판과 종래의 구리 합금 압연판의 전단 집합 조직의 극밀도를 모식적으로 나타낸다. 종래의 구리 합금 압연에 있어서도, 판의 극표면의 전단 집합 조직의 극밀도는 1.5 이상이 되지만, 내부로 감으로써 극밀도가 급격하게 저하되어, 판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이에서는 극밀도가 1.5 미만이 되어 있다.

판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 전단 집합 조직의 극밀도를, 1.5 이상 8 이하로 제어하는 방법으로는, 최종 냉간 압연시의 롤과 구리 합금 압연 소재 사이의 마찰력을 높이는 방법을 들 수 있다. 구체적으로는 최종 냉간 압연시의, 1) 압연유의 점도를 높게 하거나, 2) 압연 롤의 조도를 높게 하거나, 3) 압연 속도를 높게 하는 (롤 직경을 작게 하는) 것을 들 수 있다.

통상, 냉간 압연시의 압연유의 점도는 0.03?0.06 ㎠/s 정도이며, 최종 냉간 압연시의 압연유의 점도를 0.06 ㎠/s 이상으로 함으로써, 전단 집합 조직의 극밀도를 1.5 이상 8 이하로 할 수 있다.

또한, 본 발명의 구리 합금 압연판은, 고용된 Co 및 Si 를 열처리하여 시효 석출시키는데, 시효 처리와 상기 최종 냉간 압연의 순서는 어느 것이 먼저여도 된다.

본 발명의 구리 합금 압연판에 있어서, 판 표면의 10 점 평균 조도가 0.4?1.2 ㎛ 인 것이 바람직하다. 판 표면의 10 점 평균 조도가 0.4 ㎛ 미만이면, 프레스시에 금형과 재료 사이에 윤활유가 충분히 공급되지 않아, 파단면의 비율이나 버가 높아지는 경우가 있다. 또, 통상적인 방법으로 구리 합금 압연판을 제조한 경우, 판 표면의 10 점 평균 조도가 1.2 ㎛ 를 초과하는 경우는 없다.

(제조 방법)

본 발명의 구리 합금 압연판의 제조 프로세스는 이하와 같다. 먼저, 전기 구리 또는 무산소 구리를 주원료로 하고, 상기 화학 성분 그 외의 것을 첨가한 조성을 목탄 피복하에서 대기 용해시켜, 잉곳을 제조한다. 잉곳을 열간 압연한 후, 열처리와 냉간 압연을 반복하여 원하는 조 (條) 또는 박 (箔) 을 제조한다. 열처리에는 용체화 처리와 시효 처리가 있고, 용체화 처리에서는, Cu-Ni-Si 계의 코르손 합금에 비해 상대적으로 고온인 800?1080 ℃ 의 고온역에서 재료를 가열하여, 모상으로 석출물의 구성 원소 (Co?Si 및 부성분) 를 고용시킨다. Co 및 Si 농도에 따라 최적의 용체화 처리 온도는 상이하고, Co 및 Si 농도가 높을수록, 용체화 처리의 온도는 고온이 된다. 그 후, 300?600 ℃ 의 온도역에서 시효 처리를 실시하고, 모상으로부터 미세한 화합물을 석출시켜, 강도를 향상시킨다. 시효 전 또는 시효 후에 보다 높은 강도를 얻기 위해, 냉간 압연을 실시하는 경우가 있다. 또, 냉간 압연 후에 응력 제거 어닐링을 실시하는 경우도 있다.

본 발명의 구리 합금 압연판은, 스프링용 재료 (조), 박 등의 여러 가지 형태로 할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 구리 합금을 스프링재용의 조로 했을 경우, 리드 프레임, 커넥터, 핀, 단자, 릴레이, 스위치 등의 전기 부품에 적용 가능하다. 커넥터로는, 공지된 모든 형태, 구조인 것에 적용할 수 있지만, 통상은 수 (雄) (잭, 플러그) 와 암 (雌) (소켓, 리셉터클) 으로 이루어져 있다. 단자는, 예를 들어 꼬치상의 다수의 핀이 병설되어 다른 커넥터와 끼워 맞출 때에 단자끼리가 전기적으로 접촉하도록, 적절히 절곡되어 스프링과 같이 되어 있는 경우가 있다. 그리고, 통상, 커넥터의 단자가 본 발명의 구리 합금 압연판으로 구성되어 있다.

실시예

다음으로, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

＜실시예 1＞

1. 시료의 제조

전기 구리에, Co 2.0 ％, Si 0.45 ％ 를 각각 첨가하여 목탄 피복하의 대기 용해로 중에서 용해시켜, 용탕을 교반하였다. 그 후, 주물 온도 1250 ℃ 에서 잉곳을 주조하고, 이것을 1000 ℃ 의 온도에서 3 시간의 어닐링 후, 판 두께 11 ㎜ 까지 열간 압연하였다. 열간 압연재의 표층의 산화 스케일을 면삭으로 제거한 후, 판 두께 0.24 ㎜ 까지 냉간 압연을 실시하고, 추가로 1050 ℃ 에서 1 분간의 용체화 처리를 실시하여, 압연판 시료를 얻었다. 다음으로, 510 ℃ 에서 10 시간의 조건으로 시효 처리를 실시한 후, 0.2 ㎜ 까지 최종 냉간 압연하였다. 최종 냉간 압연시의 압연 속도 및 압연유의 점도를 표 1 에 나타내는 바와 같이 변화시켜, 전단 집합 조직의 극밀도를 조정하였다.

2. 전단 집합 조직의 극밀도의 측정

X 선 디프락토미터 (주식회사 리가쿠 제조 RINT2500) 에 의해, 각 시료의｛111｝정극점 측정을 반사법으로 실시하여,｛111｝정극점도를 제작하였다. 단, 반사법에서는, 시료면에 대한 X 선의 입사각이 좁아지면 측정이 곤란해지므로, 실제로 측정할 수 있는 각도 범위는 정극점도 상에서 0°≤α≤75°≤, 0°≤β≤360°(단, α：슐츠법에 규정된 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축, β：상기 회전축에 평행한 축) 가 된다.

측정에서는, α 와 β 의 회전 간격 Δα, Δβ 를 5°로 하여 상기한 각도 범위 내를 주사하고, 16×73=1168 점의 X 선 강도를 측정하였다. 이 때, 집합 조직을 갖지 않는 상태 (즉 결정 방위가 랜덤인 상태) 를 1 로 하여 정극점도 상의 집합 조직의 강도를 규격화하였다. 결정 방위가 랜덤인 상태로 하여, 구리 분말 시료의｛111｝정극점 측정을 실시하여, 이것을 1 로 하였다.

또한, X 선 조사 조건으로서, Cr 관구를 사용하고, 관 전압 40 kV, 관 전류 100 mA 로 하여, 슐츠의 반사법으로｛111｝정극점도를 측정하였다. Cr 관구를 사용한 경우, 무한 두께의 시료의 X 선 회절 강도를 100 ％ 로 정의하면, 이론상, 판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 X 선 회절 강도는 92 ％ 에 상당한다. 즉, 얻어진｛111｝정극점도의 정보의 90 ％ 이상은 시료 표층에 형성된 표면 집합 조직에 의한 X 선 회절 정보로 구성되므로, 판 표면으로부터 5 ㎛ 의 깊이까지 형성되는 표면 집합 조직을 측정하는 수단으로서 충분한 것으로 판단하였다.

이상과 같이 하여, 전단 집합 조직에 상당하는｛111｝정극점도 상의 α=0°?10°범위의 결정 방위의 극밀도를 측정하고, 이 범위 내에 있어서의 극밀도의 최대값을 전단 집합 조직의 극밀도라고 정의하였다.

3. 늘어짐의 크기

각 시료에 대해, 금형 클리어런스를 10 ％ 로 하고, 250 spm 의 타발 속도로, 길이 30 ㎜, 폭 0.5 ㎜ 의 리드를 타발하여, 콘포칼 현미경으로 타발재의 단면을 촬영하였다. 촬영 화상 중, 타발 개시면측의 가장 높이가 높은 부분 (타발재의 중앙부에서 타발 위치로부터 먼 부분) 과 가장 높이가 낮은 부분 (타발 위치로서, 재료가 늘어져 내려가 있는 부분) 의 고도 차를, 늘어짐의 크기라고 정의하였다.

늘어짐의 크기가 30 ㎛ 이내이면, 늘어짐이 작아 양호한 것으로 판정하였다.

4. 버의 높이

각 시료에 대해, 금형 클리어런스를 10 ％ 로 하고, 250 spm 의 타발 속도로, 길이 30 ㎜, 폭 0.5 ㎜ 의 리드를 타발하여, 콘포칼 현미경으로 타발재의 단면을 촬영하였다. 촬영 화상 중, 타발 종료면측의 가장 높이가 높은 부분과 가장 높이가 낮은 부분의 고도 차를 버의 높이라고 정의하였다.

버의 높이가 10 ㎛ 이내이면, 버가 낮아 양호한 것으로 판정하였다.

5. 굽힘 가공성

닛폰 신동 (伸銅) 협회 (JBMA) 기술 표준 T307 (1999년) 에 따라, 굽힙 반경을 0.15 ㎜ 로 하고, 굽힘 축이 압연 방향으로 평행해지도록, 굽힘 시험을 실시하였다. 동기술 표준의 5 단계의 평가 A?E 에 대응하여, 이하와 같은 기준으로 평가하였다.

○：동기술 표준의 A (양호) 인 것

△：동기술 표준의 B (주름 작음) 및 C (주름 큼)

× : 동기술 표준의 D (균열 작음) 및 E (균열 큼)

6. 인장 강도

각 시료에 대해, 압연 방향으로 평행한 방향으로, JIS Z 2241 에 준거하여 인장 시험을 실시하고, 인장 강도를 구하였다. 인장 강도가 (650 ㎫) 이상이면, 스프링재로서 양호하다.

얻어진 결과를 표 1 에 나타낸다.

표 1 로부터 분명한 바와 같이, 발명예 1?11 의 경우, 늘어짐이 작고 버가 낮으며, 프레스 가공성이 우수하고, 굽힘 가공성도 양호하였다. 또한 인장 강도도 높은 것이 되었다.

한편, 최종 냉간 압연시의 압연 속도가 160 mpm 미만인 비교예 1 의 경우, 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 미만이 되어, 늘어짐이 크고 버가 높으며, 프레스 가공성이 열화되었다.

비교예 2 의 경우, 압연유의 점도가 0.03 ㎠/s 이하로 낮고, 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 미만이 되어, 늘어짐이 크고 버가 높으며, 프레스 가공성이 열화되었다.

비교예 3 의 경우, 압연 속도가 160 mpm 미만이고, 또한 압연유의 점도도 0.03 ㎠/s 이하로 낮으며, 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 미만이 되어, 늘어짐이 크고 버가 높으며, 프레스 가공성이 열화되었다. 또한, 적정한 용체화 온도의 범위는, 구리 합금 압연판의 조성에 따라 변동하여, 발명예에 적용된 1050 ℃ 에 한정되는 것은 아니다.

＜실시예 2＞

전기 구리에, Co, Si, Mg, Sn, Zn, Mn, Ni, Cr 을 각각 표 2 에 나타내는 비율로 첨가하여 대기 용해로 중에서 용해시켜, 용탕을 교반하였다. 그 후, 주물 온도 1250 ℃ 에서 잉곳을 주조하고, 1000 ℃ 에서 3 시간의 어닐링 후, 판 두께 11 ㎜ 까지 열간 압연하였다. 열간 압연재의 표층의 산화 스케일을 면삭으로 제거한 후, 판 두께 0.24 ㎜ 까지 냉간 압연을 실시하고, 추가로 표 3 의 용체화 온도에서 1 분간의 용체화 처리를 실시하여, 압연판 시료를 얻었다. 다음으로, 510 ℃ 에서 10 시간의 조건으로 시효 처리를 실시한 후, 0.2 ㎜ 까지 최종 냉간 압연을 실시하였다. 최종 냉간 압연시의 압연 속도 및 압연유의 점도를 표 3 에 나타내는 값으로 하였다. 각 시료에 대해, 인장 강도를 제외하고, 실시예 1 과 완전히 동일한 평가를 실시하였다. 인장 강도에 대해서는, 조성의 영향을 크게 받기 때문에, 550 ㎫ 이상을 강도가 양호한 것으로 판정하였다. 각 시료의 성분 및 얻어진 결과를 각각 표 2, 표 3 에 나타낸다.

표 3 으로부터 분명한 바와 같이, 발명예 12?26 의 시료는, 모두 늘어짐이 작고 버가 낮으며, 프레스 가공성이 우수하고, 굽힘 가공성도 양호하였다. 또한 인장 강도도 양호하였다.

Co 가 0.5 질량％ 미만인 비교예 4 의 경우, 프레스 가공성은 양호하지만, 강도가 저하되었다. Co 가 3.0 질량％ 를 초과한 비교예 5 의 경우, 열간 압연시에 균열이 발생하여, 시료를 제조할 수 없었다.

Claims

Co 를 0.5?3.0 질량％, Si 를 0.1?1.0 질량％ 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피적 불순물로 이루어지는 구리 합금 압연판으로서, X 선 회절법에 의해 판 표면으로부터 5 ㎛ 깊이까지의 결정 방위를 측정했을 때,｛111｝정극점도 (正極点圖) 상의 α=0?10°(단, α：슐츠법에 규정된 회절용 고니오미터의 회전축에 수직인 축) 의 영역에 상당하는, 전단 집합 조직의 극밀도가 1.5 이상 8 이하인 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판.
제 1 항에 있어서,
추가로 Cr, Ni, Mg, Sn, Zn 및 Mn 의 군에서 선택되는 1 종 이상을 합계 0.05?2.0 질량％ 함유하고, 또한 Cr 을 0.3 질량％ 이하, Ni 를 1 질량％ 미만, Mg 를 0.2 질량％ 이하, Sn 을 1 질량％ 이하, Zn 을 1 질량％ 이하, Mn 을 0.15 질량％ 이하로 규제하는 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
판 표면의 10 점 평균 조도가 0.4?1.2 ㎛ 인 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 Cu-Co-Si 계 구리 합금 압연판을 사용한 전기 부품.