KR20140004748A - Copper alloy sheet material and process for producing same - Google Patents
Copper alloy sheet material and process for producing same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20140004748A KR20140004748A KR1020137023727A KR20137023727A KR20140004748A KR 20140004748 A KR20140004748 A KR 20140004748A KR 1020137023727 A KR1020137023727 A KR 1020137023727A KR 20137023727 A KR20137023727 A KR 20137023727A KR 20140004748 A KR20140004748 A KR 20140004748A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- less
- mass
- rolling
- copper alloy
- orientation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/10—Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/02—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working in inert or controlled atmosphere or vacuum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/08—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/10—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of nickel or cobalt or alloys based thereon
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B5/00—Non-insulated conductors or conductive bodies characterised by their form
- H01B5/02—Single bars, rods, wires, or strips
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖고, 전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립이 60㎛ 사방내에 40개 이상 100개 이하로 분산되어 있는 구리합금 판재, 및 그 제조방법에 있어서, 굽힘 가공성이 뛰어나고, 우수한 강도를 갖고, 각 특성의 압연 평행방향과 압연 수직방향과의 이방성이 적은, 전기·전자기기용의 리드 프레임, 커넥터, 단자재 등, 자동차 차재용 등의 커넥터나 단자재, 릴레이, 스위치 등에 적합한 구리합금 판재를 제공한다.It contains 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less, 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less of Si, and has the composition which remainder consists of copper and an unavoidable impurity, Cube orientation in the crystal orientation analysis by electron backscattering diffraction method. The crystal grains having an orientation in which the deviation from the {001} <100> is within 15 ° is 5% or more and 50% or less, and the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 °. In the copper alloy sheet material dispersed in 40 or more and 100 or less in this 60 micrometer square, and its manufacturing method, it is excellent in bending workability, has excellent strength, and the anisotropy of the rolling parallel direction and the rolling vertical direction of each characteristic is excellent. The present invention provides a copper alloy sheet material suitable for connectors, terminal materials, relays, switches, and the like for automotive automobiles, such as lead frames, connectors, and terminal materials for electric and electronic devices.
Description
본 발명은, 전기·전자기기용의 리드 프레임, 커넥터, 단자재, 릴레이, 스위치, 소켓 등에 적용되는 구리합금 판재 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copper alloy sheet material applied to lead frames, connectors, terminal materials, relays, switches, sockets, and the like for electrical and electronic equipment, and a method of manufacturing the same.
전기·전자기기 용도에 사용되는 구리합금 재료에 요구되는 특성 항목은, 도전율, 내력(耐力)(항복 응력), 인장 강도, 굽힘 가공성, 내응력 완화 특성 등이 있다. 최근, 전기·전자기기의 소형화, 경량화, 고기능화, 고밀도 실장화나, 사용 환경의 고온화에 수반하여, 이들의 특성에 대해 요구 수준이 높아지고 있다.The characteristic items required for the copper alloy material used for electrical and electronic equipment applications include electrical conductivity, yield strength (yield stress), tensile strength, bending workability, stress relaxation resistance, and the like. In recent years, with the miniaturization, weight reduction, high functionality, high density mounting of electric and electronic devices, and high temperature of the use environment, demands for these characteristics have increased.
종래, 일반적으로 전기·전자기기용 재료로서는, 철계 재료 외, 인청동, 단동, 황동 등의 구리계 재료도 널리 이용되고 있다. 이들의 합금은 Sn나 Zn의 고용(固溶) 강화와, 압연이나 선긋기 등의 냉간가공에 의한 가공 경화의 조합에 의해 강도를 향상시키고 있다. 이 방법에서는, 도전율이 불충분하고, 또한, 높은 압연율의 냉간가공을 가하는 것에 의해서 고강도를 얻고 있기 때문에, 굽힘 가공성이나 내응력 완화 특성이 불충분하다.BACKGROUND ART In general, copper-based materials such as phosphor bronze, single copper, and brass are widely used as materials for electric and electronic devices. These alloys improve strength by a combination of solid solution strengthening of Sn and Zn, and work hardening by cold working such as rolling or drawing. In this method, the electrical conductivity is insufficient, and high strength is obtained by applying cold rolling at a high rolling rate, so that bending workability and stress relaxation resistance are insufficient.
이것을 대신하는 강화법으로서 재료중에 미세한 제 2상(相)을 석출시키는 석출 강화법이 있다. 이 강화 방법은, 강도가 높아지는 것에 더하여, 도전율을 동시에 향상시키는 이점이 있기 때문에, 많은 합금계로 행하여지고 있다. 그러나, 작금의 전자기기나 자동차에 사용되는 부품의 소형화에 수반하여, 구리합금은, 보다 고강도인 재료에 의해 작은 반경의 굽힘 가공을 실시하는 것처럼 되어 있어, 굽힘 가공성이 뛰어난 구리합금 판재가 강하게 요구되고 있다. 또한, 고강도, 높은 용수철성과 양호한 굽힘 가공성을 갖는 판재로도, 압연 평행방향과 압연 수직방향으로 특성차가 있는 것은 바람직하지 않고, 어느 방향으로도 양호한 특성을 나타내는 것이 중요하다. 특히, 초소형 단자로서 이용될 때, 좁은 폭으로 핀형에 미세한 가공이 실시되어, 여기에서도 어느 방향으로도 양호한 특성을 나타내는 것이 중요하다. 종래의 Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 높은 강도를 얻기 위해서는, 압연율을 높여 큰 가공 경화를 얻고 있었지만, 이 방법은 먼저 서술한 바와 같이 굽힘 가공성을 열화시켜 버려, 고강도와 양호한 굽힘 가공성을 양립하는 것이 곤란하였다.As a reinforcement method which replaces this, there exists a precipitation reinforcement method which precipitates a fine 2nd phase in a material. This reinforcing method is performed in many alloy systems because in addition to increasing strength, there is an advantage of simultaneously improving the electrical conductivity. However, with the miniaturization of parts used in electronic devices and automobiles in recent years, copper alloys have been made to bend in small radius by materials of higher strength, and copper alloy sheet materials excellent in bending workability are strongly demanded. It is becoming. In addition, even in a plate material having high strength, high spring characteristics and good bending workability, it is not preferable that there is a characteristic difference in the rolling parallel direction and the rolling vertical direction, and it is important to exhibit good characteristics in any direction. In particular, when used as a microminiature terminal, it is important that fine processing is performed in a pin shape with a narrow width, and exhibit good characteristics in any direction here as well. In the conventional Cu-Ni-Si-based copper alloy, in order to obtain high strength, the rolling rate was increased to obtain a large work hardening, but this method deteriorates the bending workability as described above, resulting in high strength and good bending workability. It was difficult to make it compatible.
이 굽힘 가공성 향상의 요구에 대해서, 결정방위(結晶方位)의 제어에 의해서 해결하는 제안이 몇 가지 이루어지고 있다. 예를 들면, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서 이하와 같은 제안이 이루어지고 있다. 특허문헌 1에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 결정립(結晶粒)지름과 {311}, {220}, {200}면으로부터의 X선회절 강도 I가 어느 조건을 충족시키는 결정방위의 경우에, 굽힘 가공성이 뛰어난 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 2에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, {200}면 및 {220}면으로부터의 X선회절 강도가 어느 조건을 만족하는 결정방위의 경우에, 굽힘 가공성이 뛰어난 것이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 3에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 큐브(cube) 방위 {001}<100>의 비율을 50% 이하로 제어하는 것에 의해서 굽힘 가공성이 뛰어난 것이 개시되어 있다. 특허문헌 4에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 강한 냉간가공으로 변형된 상태에 있는 결정 조직을 재결정시켜, 이방성(異方性)이 작은 결정 조직으로 바꾸는 것과 함께, 신율을 향상시키는 것에 의해서 굽힘 가공성이 양호해지는 것이 개시되어 있다. 특허문헌 5에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 결정립지름과, 큐브 방위 {001}<100>의 비율을 20∼60%로 제어하는 것에 의해서 강도 이방성이 작고 굽힘 가공성이 뛰어난 것이 개시되어 있다. 특허문헌 6에는, Cu-Ni-Si계 구리합금에 있어서, 결정립지름과, 큐브 방위 {001}<100>의 비율을 5∼50%로 제어하는 것에 의해서 기계강도, 도전율이나 굽힘 가공성을 손상시키는 일 없이 피로 특성을 향상시키는 것이 개시되어 있다.Several proposals are made | formed to solve this request | requirement of the improvement of bending workability by control of a crystal orientation. For example, the following proposal is made | formed in Cu-Ni-Si type copper alloy. Patent Literature 1 discloses a crystal orientation in which a grain diameter and X-ray diffraction intensity I from {311}, {220}, and {200} planes satisfy certain conditions in a Cu-Ni-Si-based copper alloy. In the case of, it is disclosed that it is excellent in bending workability. In addition, Patent Document 2 discloses that, in the case of the crystal orientation in which the X-ray diffraction strength from the {200} plane and the {220} plane satisfies certain conditions in the Cu-Ni-Si-based copper alloy, it is excellent in bending workability. Is disclosed. In addition, Patent Document 3 discloses that the Cu-Ni-Si-based copper alloy has excellent bending workability by controlling the ratio of the cube orientation {001} <100> to 50% or less. In Patent Document 4, in a Cu-Ni-Si-based copper alloy, a crystal structure in a state deformed by strong cold working is recrystallized, and the elongation is improved while changing to a crystal structure with small anisotropy. It turns out that bending workability becomes favorable by this. Patent Document 5 discloses that the Cu-Ni-Si-based copper alloy has a small strength anisotropy and excellent bending workability by controlling the ratio of grain size and cube orientation {001} <100> to 20 to 60%. It is. Patent Document 6 discloses that Cu-Ni-Si-based copper alloys impair mechanical strength, electrical conductivity, and bending workability by controlling the ratio of grain size and cube orientation {001} <100> to 5 to 50%. It is disclosed to improve fatigue characteristics without work.
특허문헌 1 및 특허문헌 2에 기재된 발명에 있어서는, 특정면으로부터의 X선회절에 의한 결정방위의 해석은, 어떤 넓이를 가진 결정방위의 분포중의 극히 일부의 특정의 면에 관한 것이다. 또한, 특허문헌 3에 기재된 발명에 있어서는, 결정방위의 제어는 용체화 열처리 후의 압연 가공률의 저감에 의해서 행하고 있다. 또한, 큐브 방위 결정립의 면적, 분산성은 기재되지 않고, 굽힘 가공성, 강도의 이방성에 대해서는 개시되어 있지 않다. 특허문헌 4에 기재된 발명에 있어서는, 강한 냉간압연으로 변형된 상태에 있는 결정 조직을 재결정시켜, 이방성이 작은 결정 조직을 실현하고, 신율의 향상에 의해 양호한 굽힘 가공성을 실현하고 있지만, 결정방위 제어에 의한 특성 개선은 행하지 않았다. 특허문헌 5에 기재된 발명에 있어서는, 용체화 처리 전의 냉간압연에 있어서의 압하율, 용체화 처리에서의 승온속도 등의 공정을 조정함으로써, 큐브 방위를 집적시켜, 강도와 굽힘 가공성에 있어서의 이방성을 저감시키고 있다. 그러나, 특허문헌 5에서는, 용체화 처리에서의 승온속도가 늦기 때문에 그 승온시간이 길고, 그 결과, 큐브 방위 결정립이 조대(粗大)하고, 또한 큐브 방위 결정립의 등분산성이 뒤떨어지고 있어, 강도의 이방성도 크다. 또한, 특허문헌 6에 기재된 발명에 있어서는, 용체화 처리 전의 냉간압연을 85∼99.8%로 높은 압하율로 행하여, 그 후의 용체화 처리에서의 가열 온도와 유지 시간을 조정함으로써, 큐브 방위를 집적시켜, 피로 특성을 향상시키고 있다. 그러나, 특허문헌 6에서는, 용체화 처리의 결과 얻을 수 있는 큐브 방위 결정립이 조대하고, 또한 큐브 방위 결정립의 등분산성이 뒤떨어지고 있어, 강도의 이방성도 크다.In the inventions described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, the analysis of crystal orientations by X-ray diffraction from a specific plane relates to a very specific part of a specific surface in a distribution of crystal orientations having a certain area. In addition, in invention of patent document 3, control of a crystal orientation is performed by reduction of the rolling work rate after solution heat treatment. In addition, the area and dispersibility of cube orientation crystal grains are not described, and the bending workability and the anisotropy of strength are not disclosed. In the invention described in Patent Literature 4, crystal structures in a state deformed by strong cold rolling are recrystallized, crystal structures with small anisotropy are realized, and good bending workability is realized by improvement in elongation. Did not improve the characteristics. In the invention described in Patent Literature 5, the cube orientation is integrated by adjusting processes such as a reduction ratio in cold rolling before the solution treatment, a temperature increase rate in the solution treatment, and anisotropy in strength and bending workability. I reduce it. However, in patent document 5, since the temperature increase rate in solution treatment is slow, the temperature rise time is long, As a result, a cube orientation grain is coarse, and the equal dispersion of a cube orientation grain is inferior, Anisotropy is also great. In addition, in the invention described in Patent Document 6, the cold rolling before the solution treatment is performed at a high reduction ratio of 85 to 99.9%, and the cube orientation is integrated by adjusting the heating temperature and the holding time in the subsequent solution treatment. And improves fatigue properties. However, in patent document 6, the cube orientation crystal grains obtained as a result of the solution treatment are coarse, and the equal dispersion of the cube orientation crystal grains is inferior, and the anisotropy of strength is also large.
또한, 전기·전자기기 용도에 사용되는 구리합금 재료에 요구되는 특성 항목의 하나로서, 영률(세로 탄성 계수)이 낮은 것이 구해지고 있다. 최근 커넥터 등의 전자 부품의 소형화의 진행에 수반하여, 단자의 치수 정밀도나 프레스 가공의 공차가 어려워지고 있다. 재료의 영률을 저감함으로써, 컨택트 접압(接壓)에 미치는 치수 변동의 영향을 저감할 수 있기 때문에, 설계가 용이해진다. 영률의 측정에는, 인장 시험에 의한 응력-변형 선도의 탄성 영역의 경사로부터 산출하는 방법, 들보(외팔보)를 휘어지게 했을 때의 응력-변형 선도의 탄성 영역의 경사로부터 산출하는 방법의 2개의 방법이 있다.Moreover, as one of the characteristic items calculated | required by the copper alloy material used for an electric / electronic device use, the thing with low Young's modulus (a vertical elastic modulus) is calculated | required. In recent years, with the progress of miniaturization of electronic components such as connectors, the dimensional accuracy of terminals and tolerances of press working have become difficult. By reducing the Young's modulus of the material, the influence of the dimensional variation on the contact contact pressure can be reduced, so that the design becomes easy. Two methods of the Young's modulus are calculated from the inclination of the elastic region of the stress-strain curve by the tensile test and the method of calculating from the inclination of the elastic region of the stress-strain curve when the beam (cantilever beam) is bent. There is this.
상기와 같은 종래 기술의 문제점에 감안하여, 본 발명은, 굽힘 가공성이 뛰어나고, 우수한 강도를 갖고, 각 특성의 압연 평행방향과 압연 수직방향과의 이방성이 적은, 전기·전자기기용의 리드 프레임, 커넥터, 단자재 등, 자동차 차재용 등의 커넥터나 단자재, 릴레이, 스위치 등에 적합한 구리합금 판재를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 상기 구리합금 판재를 얻는데 적합한 제조방법을 제공하는 것을 다른 과제로 한다.In view of the problems of the prior art as described above, the present invention is excellent in bending workability, has excellent strength, and has a low anisotropy between the rolling parallel direction and the rolling vertical direction of each characteristic. To provide a copper alloy sheet material suitable for connectors, terminal materials, relays, switches, and the like for automotive vehicle materials, such as terminal materials. Moreover, it is another subject to provide the manufacturing method suitable for obtaining the said copper alloy plate material.
본 발명자들은, 전기·전자 부품 용도에 적절한 구리합금에 대해서 예의 연구를 행하여, Cu-Ni-Si계의 구리합금 판재에 있어서, 굽힘 가공성, 강도, 도전성을 크게 향상시키기 위해서, 큐브 방위의 집적 비율과 굽힘 가공성에 대해서 상관이 있는 것을 발견하였다. 또한, 그 결정방위 및 특성을 갖는 구리합금 판재에 있어서, 강도를 더 향상시키는 기능이 있는 합금 조성을 발견하고, 그것에 더하여, 본 합금계에 있어서 도전율이나 굽힘 가공성을 손상시키는 일 없이, 강도를 향상시키는 기능이 있는 원소를 첨가한 구리합금 판재를 발견하였다. 또한, 상기와 같은 결정방위를 실현하기 위해서, 큐브 방위의 집적 비율과 굽힘 가공성에 대해서 상관이 있는 것에 기초하여, 특정한 공정을 가져서 이루어지는 제조방법을 발견하였다. 본 발명은, 이들의 지견에 근거한 검토의 결과, 이루어지기에 이른 것이다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors earnestly research about the copper alloy suitable for an electric and electronic component use, and in the Cu-Ni-Si type copper alloy plate material, in order to greatly improve bending workability, strength, and electroconductivity, the integration ratio of a cube orientation And correlation was found between bending workability. In addition, in the copper alloy sheet material having the crystal orientation and characteristics, an alloy composition having a function of further improving the strength is found, and in addition, the strength can be improved without impairing the conductivity or bending workability in the present alloy system. The copper alloy plate material which added the function element was found. Further, in order to realize the above crystal orientation, a manufacturing method having a specific process has been found based on the correlation between the accumulation ratio of the cube orientation and the bending workability. This invention is made | formed as a result of examination based on these knowledge.
즉, 본 발명에 의하면, 이하의 수단이 제공된다.That is, according to the present invention, the following means are provided.
(1) Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖고,(1) 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less, Ni 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, and remainder has the composition which consists of copper and an unavoidable impurity,
전자후방산란회절법(電子後方散亂回折法)에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립이 60㎛ 사방내(四方內)에 40개 이상 100개 이하로 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구리합금 판재.In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, the area ratio of crystal grains having an orientation in which the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 ° is 5% or more and 50% The copper alloy plate material which is below 40 and is disperse | distributed to 40 or more and 100 or less in 60 micrometer square in the deviation from the cube orientation {001} <100> within 15 degrees. .
(2) Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하, Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 합계로 0.005질량% 이상 1.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖고,(2) from 1.0% by mass to 5.0% by mass of Ni, from 0.1% by mass to 2.0% by mass of Si, from Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe and Hf; 0.005 mass% or more and 1.0 mass% or less are contained in total at least 1 selected, and remainder has the composition which consists of copper and an unavoidable impurity,
전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립이 60㎛ 사방내에 40개 이상 100개 이하로 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구리합금 판재.In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, the area ratio of crystal grains having an orientation in which the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 ° is 5% or more and 50% or less, and the cube orientation {001} The copper alloy plate material characterized by the dispersion | distribution to 40 or more and 100 or less crystal grains which have a deviation from <100> within 15 degrees in 60 micrometer square.
(3) 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 평균결정립면적이 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하인 (1) 또는 (2) 항에 기재된 구리합금 판재.3, the cube orientation {001} <100> shift is 15 ° or more than the average grain area of crystal grains having an orientation of from 2 1.8㎛ less 45.0㎛ 2 (1) or (2) The copper alloy sheet material according to item.
(4) 모재(母材)의 결정립의 평균결정립면적이 50㎛2 이하인 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중의 어느 한 항에 기재된 구리합금 판재.(4) The copper alloy sheet material according to any one of (1) to (3), wherein the average grain area of the crystal grains of the base material is 50 µm 2 or less.
(5) 압연 평행방향의 굴곡 계수와 압연 수직방향의 굴곡 계수의 차가 절대치로 10GPa 이하, 압연 평행방향의 내력과 압연 수직방향의 내력의 차가 절대치로 10MPa 이하인, (1) 내지 (4) 중의 어느 한 항에 기재된 구리합금 판재.(5) The difference between the bending coefficient in the rolling parallel direction and the bending coefficient in the rolling vertical direction is 10 GPa or less in absolute value, and the difference in the strength in the rolling parallel direction and the yield strength in the rolling vertical direction is 10 MPa or less in absolute value. The copper alloy sheet material of claim 1.
(6) 구리합금 소재를 주조하여 얻은 주괴에 균질화 열처리와 열간압연을 실시하고, 냉간압연에 의해서 박판으로 더 성형한 후, 상기 박판중의 용질 원자를 재고용(再固溶)시키는 중간 용체화 열처리를 실시하는 구리합금 판재의 제조방법으로서,(6) Homogenization heat treatment and hot rolling are performed on the ingot obtained by casting a copper alloy material, and further formed into a thin plate by cold rolling, and then an intermediate solution heat treatment for resolving the solute atoms in the thin plate is performed. As a manufacturing method of the copper alloy plate material to perform,
상기 구리합금 소재는, 상기 (1) 또는 (2) 항에 기재된 구리합금 판재의 합금 조성을 가지고 이루어지며,The copper alloy material is made of an alloy composition of the copper alloy sheet material according to the above (1) or (2),
상기 균질화 열처리를 800℃ 이상 1020℃ 이하에서 3분간 내지 10시간동안 행하고,Performing the homogenization heat treatment at 800 ° C. or higher and 1020 ° C. or lower for 3 minutes to 10 hours,
상기 냉간압연을 압연율 80% 이상 99.8% 이하에서 행한 후에After performing the cold rolling at a rolling rate of 80% or more and 99.8% or less
재결정 온도 미만인 400℃ 이상 700℃ 이하의 온도에서 5초간 내지 20시간의 중간소둔을 행하고,Intermediate annealing is carried out for 5 seconds to 20 hours at a temperature of 400 ° C or more and 700 ° C or less which is less than the recrystallization temperature,
100℃ 이상 400℃ 이하로 가열한 후에 그 온도하에서 압연율이 5% 이상 50% 이하의 중간온간 압연을 행한 후,After heating to 100 degreeC or more and 400 degrees C or less, after carrying out the intermediate warm rolling of 5% or more and 50% or less under the temperature,
상기 중간 용체화 열처리를 600℃ 이상 1000℃ 이하에서 5초간 내지 1시간동안 행하고,The intermediate solution heat treatment is performed at 600 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower for 5 seconds to 1 hour,
400℃ 이상 700℃ 이하에서 5분간 내지 10시간의 시효 석출 열처리를 행하는 각 공정을 이 순서에 포함해서 이루어지는 구리합금 판재의 제조방법.The manufacturing method of the copper alloy plate material which consists of each process which performs the aging precipitation heat treatment for 5 minutes-10 hours at 400 degreeC or more and 700 degrees C or less in this order.
본 발명의 구리합금 판재에 의하면, 굽힘 가공성이 뛰어나고, 우수한 강도를 나타내어, 각 특성의 압연 평행방향과 압연 수직방향의 이방성이 적은 구리합금 판재를 제공할 수 있다. 따라서, 전기·전자기기용의 리드 프레임, 커넥터, 단자재 등, 자동차 차재용 등의 커넥터나 단자재, 릴레이, 스위치 등에 특별히 적합한 성질을 갖는 구리합금 판재를 제공할 수 있다.According to the copper alloy sheet material of the present invention, the copper alloy sheet material having excellent bending workability and excellent strength and having low anisotropy in the rolling parallel direction and the rolling vertical direction of each characteristic can be provided. Therefore, it is possible to provide a copper alloy sheet material having properties particularly suited for connectors, terminal materials, relays, switches, and the like for automotive automobiles, such as lead frames, connectors, and terminal materials for electric and electronic devices.
또한, 본 발명의 제조방법에 의하면, 상기 구리합금 판재를 적합하게 제조할 수 있다.Moreover, according to the manufacturing method of this invention, the said copper alloy plate material can be manufactured suitably.
본 발명의 상기 및 다른 특징 및 이점은, 적절히 첨부된 도면을 참조하여, 하기의 기재로부터 보다 분명해질 것이다.These and other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description, with reference to the attached drawings as appropriate.
도 1은, 이웃하는 4블록을 1군으로서 적어도 4군 이상의 경우의 등분산성을 설명한 도면이다.FIG. 1 is a diagram for explaining equal dispersion in a case where at least four groups are adjacent to four neighboring blocks.
본 발명의 구리합금 판재가 바람직한 일실시형태에 대해 설명한다. 한편, 본 발명에 있어서의 '판재(板材)'에는, '조재(條材)'도 포함하는 것으로 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION One Embodiment with which the copper alloy plate material of this invention is preferable is demonstrated. In addition, the "board material" in this invention shall also include "a crude material."
본 발명의 구리합금 판재는, Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 가진다. 바람직하게는 Ni를 3.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.5질량% 이상 2.0질량% 이하로 한다. 특히 바람직하게는 Ni를 4.0질량% 이상, Si를 1.0질량% 이상으로 한다.The copper alloy plate material of this invention contains 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni, 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, and has the composition which remainder consists of copper and an unavoidable impurity. Preferably, Ni is made into 3.0 mass% or more and 5.0 mass% or less, and Si is made into 0.5 mass% or more and 2.0 mass% or less. Especially preferably, Ni is 4.0 mass% or more and Si is 1.0 mass% or more.
또한, 전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률(이하, 큐브 방위 면적률이라고 하기도 한다.)은, 5% 이상 50% 이하이고, 바람직하게는 10% 이상 45% 이하이고, 보다 바람직하게는 15% 이상 40% 이하이고, 특히 바람직하게는 20% 이상 35% 이하이다.In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, the area ratio of the cube orientation {001} <100> (hereinafter also referred to as cube orientation area ratio) is 5% or more and 50% or less, preferably Is 10% or more and 45% or less, more preferably 15% or more and 40% or less, particularly preferably 20% or more and 35% or less.
또는 구리합금 판재는, Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하 함유하고, Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 합계로 0.005질량% 이상 1.0질량% 이하 함유하는 것으로 해도 좋다. Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 합계는, 바람직하게는 0.01질량% 이상 0.9질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.03질량% 이상 0.8질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 0.05질량% 이상 0.5질량% 이하이다. 이 경우도, Ni 및 Si의 바람직한 함유량, 특히 바람직한 함유량과, 큐브 방위 면적률의 바람직한 범위, 특히 바람직한 범위는 상술한 범위와 같다.Or a copper alloy plate material contains 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni, 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less of Si, Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe and It is good also as what contains 0.005 mass% or more and 1.0 mass% or less in total at least 1 chosen from the group which consists of Hf. The at least one sum selected from the group consisting of Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe and Hf is preferably 0.01% by mass or more and 0.9% by mass or less, more preferably 0.03 It is mass% or more and 0.8 mass% or less, Especially preferably, they are 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less. Also in this case, preferable content, especially preferable content of Ni and Si, and the preferable range and especially preferable range of cube orientation area ratio are the same as the above-mentioned range.
또한 상기 각 구리합금 판재에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 평균결정립면적은, 바람직하게는 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하이고, 보다 바람직하게는 3.8㎛2 이상 36.0㎛2 이하이다. 더 바람직하게는 6.0㎛2 이상 28.8㎛2 이하, 특히 바람직하게는 10.0㎛2 이상 25.0㎛2 이하이다.In addition, in each of the copper alloy sheet, the average grain area of crystal grains is offset from the cube orientation {001} <100> having an orientation within 15 ° is preferably not more than 2 1.8㎛ 45.0㎛ least 2, more preferably it is more than 2 3.8㎛ 36.0㎛ 2 below. And more preferably 2 or more 6.0㎛ 28.8㎛ 2 or less, and particularly preferably 2 or more 10.0㎛ 25.0㎛ 2 below.
본 명세서에서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 평균결정립면적을 생략하고, 큐브 방위 면적률 또는 큐브 방위 {001}<100>의 면적률 등이라고 하기도 한다. 또한, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립을 생략하고, 큐브 방위 결정립 또는 큐브 방위 {001}<100>의 결정립 등이라고 하기도 한다.In the present specification, the average grain area of crystal grains having an orientation in which the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 ° is omitted, and the cube orientation area ratio or the area ratio of the cube orientation {001} <100>, or the like. Sometimes. In addition, the crystal grain which has an orientation from which the deviation | deviation from cube orientation {001} <100> is less than 15 degrees is abbreviate | omitted, and may be called cube orientation crystal grain or the crystal grain of cube orientation {001} <100>.
큐브 방위의 결정립을 포함한 모재의 평균결정립면적은 바람직하게는 40㎛2 이하, 더 바람직하게는 5∼30㎛2이다. 판재 평면의 300×300㎛의 범위에서의 EBSD 측정 결과로부터 결정립 면적의 평균치를 산출하여, 평균결정립면적으로 하였다.The average crystal grain size of the base material including crystal grains of the cube orientation is preferably 40㎛ 2 or less, more preferably 5~30㎛ 2. The average value of the grain area was computed from the EBSD measurement result in the range of 300x300 micrometers of a board plane, and it was set as the average grain area.
또한, 전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 60㎛ 사방내에 큐브 방위 {001}<100>의 결정립이 40개 이상 100개 이하 분포되어 등분산성을 갖고 있다. 그 큐브 방위 {001}<100>의 결정립은, 60㎛ 사방내에, 바람직하게는 45개 이상 95개 이하 분포되어 등분산성을 갖고, 특히 바람직하게는 50개 이상 90개 이하 분포되어 등분산성을 갖고 있다.In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, 40 or more and 100 or less crystal grains of the cube orientation {001} <100> are distributed within 60 µm square and have equal dispersion. The crystal grains of the cube orientation {001} <100> are distributed in 60 µm square, preferably 45 or more and 95 or less, and particularly preferably have 50 or 90 or less and are equally dispersed. have.
또한 게다가, 압연 평행방향과 압연 수직방향의 굽힘 가공성으로서, 폭 1㎜ 이하의 좁은 폭의 굽힘 가공에서의 180˚ U 밀착 굽힘으로, 굽힘 가공 표면에 크랙이 생기지 않는 것이 바람직하다.Furthermore, as bending workability in the rolling parallel direction and the rolling vertical direction, it is preferable that no crack occurs on the bending surface by 180 ° U close bending in narrow bending processing of width 1 mm or less.
게다가 또한, 압연 평행방향(//)의 굴곡 계수와 압연 수직방향(⊥)의 굴곡 계수의 차이는, 절대치로, 바람직하게는 10GPa 이하이고, 보다 바람직하게는 8GPa 이하이고, 특히 바람직하게는 5GPa 이하이다. 압연 평행방향의 내력과 압연 수직방향의 내력의 차는, 절대치로, 바람직하게는 10MPa 이하이고, 보다 바람직하게는 8MPa 이하이고, 특히 바람직하게는 5 MPa 이하이다. 이들의 차는, 모두 작으면 작을수록, 등방성이 보다 높은 것을 의미하므로 바람직하다. 이상적으로는, 이들의 차이는 모두 0(제로)으로서, 즉, 압연 평행방향과 압연 수직방향의 값이 동일하다고 하는 것이 가장 바람직하다.Furthermore, the difference between the bending coefficient in the rolling parallel direction (//) and the bending coefficient in the rolling vertical direction is, in absolute terms, preferably 10 GPa or less, more preferably 8 GPa or less, particularly preferably 5 GPa. It is as follows. The difference between the yield strength in the rolling parallel direction and the yield strength in the rolling vertical direction is an absolute value, preferably 10 MPa or less, more preferably 8 MPa or less, and particularly preferably 5 MPa or less. The smaller these differences are, the smaller they are, the higher the isotropy. Ideally, it is most preferable that all of these differences are 0 (zero), that is, the values in the rolling parallel direction and the rolling vertical direction are the same.
본 발명의 구리합금 판재는, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률 및 그 평균결정립면적과, 더 바람직하게는 모재의 평균결정립면적이, 모두 상기 범위내에 있을 때, 180˚ U 밀착 굽힘으로 굽힘부의 정점에 크랙을 발생하지 않고 양호한 굽힘 특성을 얻을 수 있어, 굴곡 이방성 및 내력 이방성이 작아진다. 한편, 상기 면적률이 너무 작은 경우 또는 평균결정립면적이 너무 큰 경우, 혹은 모재의 평균결정립면적이 너무 큰 경우에는, 굽힘부의 정점에 크랙을 발생하기 쉬워져 양호한 굽힘 특성을 얻지 못하고, 굴곡 이방성 및 내력 이방성이 커진다.The copper alloy sheet material of the present invention has an area ratio of cube orientation {001} <100> and its average grain area, and more preferably, when the average grain area of the base material is all within the above range, Good bending characteristics can be obtained without cracking at the apex of the bent portion, resulting in reduced bending anisotropy and bearing anisotropy. On the other hand, when the area ratio is too small, or when the average grain size is too large, or when the average grain size of the base material is too large, cracks are likely to occur at the apex of the bent portion, thereby failing to obtain good bending characteristics. Strength anisotropy increases.
본 발명의 구리합금 판재는, Ni를 1.0질량%∼5.0질량%, Si를 0.1질량%∼2.0질량% 함유한다. 이것에 의해서, Ni-Si계 화합물(Ni2Si상)이 Cu 매트릭스중에 석출되어 강도 및 도전성이 향상된다. 한편, Ni의 함유량이 너무 적으면 강도를 얻지 못하고, 너무 많으면 주조시나 열간가공시에 강도 향상에 기여하지 않는 석출이 발생하여, 첨가량에 알맞는 강도를 얻지 못하고, 열간가공성 및 굽힘 가공성이 더 저하한다. 또한 Si는 Ni와 Ni2Si상을 형성하기 때문에, Ni량이 정해지면 Si 첨가량이 정해지지만, Si량이 너무 적으면 강도를 얻지 못하고, Si량이 너무 많으면 Ni량이 많은 경우와 같은 문제가 생긴다. 따라서, Ni 및 Si의 첨가량은 상기 범위로 하는 것이 바람직하다.The copper alloy plate material of this invention contains 1.0 mass%-5.0 mass% of Ni, and 0.1 mass%-2.0 mass% of Si. As a result, a Ni-Si-based compound (Ni 2 Si phase) precipitates in the Cu matrix, thereby improving strength and conductivity. On the other hand, if the content of Ni is too small, the strength is not obtained. If the content of Ni is too high, precipitation occurs that does not contribute to the strength improvement during casting or hot working, and the strength suitable for the added amount is not obtained, and the hot workability and the bending workability are further deteriorated. do. In addition, since Si forms Ni and Ni 2 Si phases, when the amount of Ni is determined, the amount of Si is determined. However, when the amount of Si is too small, strength cannot be obtained. Therefore, it is preferable to make the addition amount of Ni and Si into the said range.
다음으로, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률에 대해서 설명한다.Next, the area ratio of cube orientation {001} <100> is demonstrated.
구리합금 판재의 굽힘 가공성을 개선하기 위해서, 본 발명자들은 굽힘 가공부에 발생하는 크랙의 발생 원인에 대해 조사하였다. 그 결과, 소성(塑性)변형이 국소적으로 발달하여 전단 변형대를 형성하고, 국소적인 가공 경화에 의해서 마이크로 보이드의 생성과 연결이 일어나, 성형 한계에 이르는 것이 원인인 것을 확인하였다. 그 대책으로서 굽힘 변형에 있어서 가공 경화가 일어나기 어려운 결정방위의 비율을 높이는 것이 유효한 것을 발견하였다. 즉, 상술한 바와 같이, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률이 5% 이상 50% 이하인 경우에, 양호한 굽힘 가공성을 나타내는 것을 발견하였다.In order to improve the bending workability of the copper alloy sheet, the inventors investigated the causes of the occurrence of cracks in the bending portion. As a result, it was confirmed that plastic deformation was locally developed to form shear deformation zones, and local work hardening caused the formation and connection of microvoids to reach the molding limit. As a countermeasure, it was found that it is effective to increase the ratio of crystal orientation in which work hardening hardly occurs in bending deformation. That is, as mentioned above, when the area ratio of cube orientation {001} <100> is 5% or more and 50% or less, it discovered that favorable bending workability was shown.
큐브 방위 {001}<100>의 면적률이 상기 범위내의 경우는, 상술한 작용 효과가 충분히 발휘된다. 또한, 상기 범위내인 것에 의해, 재결정 처리 후의 냉간압연 가공을 낮은 압연율로 행하지 않아도, 강도가 현저하게 저하되는 일이 없기 때문에 바람직하다. 즉, 재결정 처리 후의 냉간압연 가공을, 강도를 현저하게 저하시키는 일 없이 높은 압연율로 행할 수 있다. 한편, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률이 너무 낮은 경우, 굽힘 가공성이 열화되고, 반대로 큐브 방위 {001}<100>의 면적률이 너무 높은 경우에는 강도가 저하된다. 따라서 상기의 관점으로부터, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률은 5% 이상 50% 이하로 하지만, 이 바람직한 범위는 10% 이상 45% 이하이고, 보다 바람직한 범위는 15% 이상 40% 이하이고, 특히 바람직한 범위는 20% 이상 35% 이하이다.When the area ratio of cube orientation {001} <100> is in the said range, the above-mentioned effect is fully exhibited. Moreover, since it does not fall remarkably, even if it does not carry out cold rolling after recrystallization at low rolling rate by being in the said range, it is preferable. That is, the cold rolling after the recrystallization treatment can be performed at a high rolling rate without significantly lowering the strength. On the other hand, when the area ratio of cube orientation {001} <100> is too low, bending workability will deteriorate, On the contrary, when the area ratio of cube orientation {001} <100> is too high, strength will fall. Therefore, although the area ratio of cube orientation {001} <100> is 5% or more and 50% or less from said viewpoint, this preferable range is 10% or more and 45% or less, and more preferable range is 15% or more and 40% or less. , A particularly preferable range is 20% or more and 35% or less.
다음으로, 상기 범위의 큐브 방위의 다른 방위에 대해 설명한다. 본 발명의 구리합금 판재에 있어서는, S 방위 {321}<436>, copper 방위 {121}<1-11>, D 방위 {4114}<11-811>, brass 방위 {110}<1-12>, Goss 방위 {110}<001>, RDW 방위 {102}<010> 등이 발생한다. 이들의 방위 성분은, 관측되는 전방위의 면적에 대해서 큐브 방위 면적률이 상기의 범위에 있으면, 허용된다.Next, the other orientation of the cube orientation of the said range is demonstrated. In the copper alloy sheet material of the present invention, the S orientation {321} <436>, the copper orientation {121} <1-11>, the D orientation {4114} <11-811>, and the brass orientation {110} <1-12> , Goss orientation {110} <001>, RDW orientation {102} <010>, and the like. These azimuth components are allowed if the cube azimuth area ratio is in the above range with respect to the observed omnidirectional area.
상술한 바와 같이, 본 발명에 있어서의 상기 결정방위의 해석에는, 전자후방산란회절(이하 EBSD라고 기술한다.) 법이 이용된다. 'EBSD 법'이란, Electron Back Scatter Diffraction의 약칭으로서, 주사전자현미경(SEM)내에서 시료 표면의 1점에 전자선을 조사(照射)했을 때에 생기는 반사 전자 회절 형태(EBSP: electron back-scattering pattern)를 이용하여 국소 영역의 결정방위나 결정 구조를 해석하는 결정방위 해석기술이다.As described above, the electron backscattering diffraction (hereinafter referred to as EBSD) method is used for the analysis of the crystal orientation in the present invention. The EBSD method is an abbreviation of Electron Back Scatter Diffraction, and is a reflection electron diffraction pattern (EBSP: electron back-scattering pattern) generated when an electron beam is irradiated to one point of a sample surface in a scanning electron microscope (SEM). Crystal orientation analysis technique that analyzes the crystal orientation and crystal structure of the local region by using.
결정립을 200개 이상 포함한 1㎜ 사방의 시료 면적에 대해, 0.1㎛ 스텝으로 스캔하여 결정방위를 해석하였다. 시료의 결정립의 크기로부터 측정 면적은 300㎛×300㎛로 하였다. 각 방위의 면적률은, 큐브 방위 {001}<100>의 이상방위(理想方位)로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적의 전체 측정면적에 대한 비율이다. EBSD법에 의한 방위 해석에서 얻을 수 있는 정보는, 전자선이 시료에 침입하는 수십 ㎚의 깊이까지의 방위정보를 포함하고 있지만, 측정하고 있는 넓이에 대해서 충분히 작기 때문에, 본 명세서중에서는 면적률로서 기재하였다. 또한, 방위 분포는 판두께 방향으로 변화하고 있기 때문에, EBSD법에 의한 방위 해석은 판두께 방향으로 몇 점인지를 임의로 취하여 평균을 취하는 것이 바람직하다. 본원에서는 특별히 언급이 없는 한, 어느 결정방위를 갖는 결정면의 면적률은 이와 같이 하여 측정한 것을 부르기로 한다.About 1 mm square sample area containing 200 or more crystal grains, the crystal orientation was analyzed by scanning in 0.1 micrometer step. The measurement area was 300 micrometers x 300 micrometers from the magnitude | size of the crystal grain of a sample. The area ratio of each orientation is a ratio with respect to the total measurement area of the area of the crystal grain which has an orientation in which the deviation from the abnormal orientation of cube orientation {001} <100> is within 15 degrees. The information obtained by the orientation analysis by the EBSD method includes orientation information up to a depth of several tens of nm where the electron beam penetrates the sample, but is described as an area ratio in the present specification because it is small enough with respect to the area being measured. It was. In addition, since the orientation distribution is changing in the plate thickness direction, it is preferable that the azimuth analysis by the EBSD method arbitrarily takes any number in the plate thickness direction and takes the average. In this application, unless otherwise indicated, the area ratio of the crystal surface which has a certain crystal orientation shall be called what was measured in this way.
다음으로, 큐브 방위 {001}<100>의 결정립의 등분산성에 대해 설명한다.Next, the equal dispersion of the crystal grain of cube orientation {001} <100> is demonstrated.
큐브 방위 결정립의 분산성을 조사하기 위해, EBSD법에 의한 결정방위 해석으로 300㎛×300㎛의 범위를 0.1㎛ 스텝으로 스캔하여, 이 중 60㎛ 사방을 1블록으로 하여, 합계 25블록의 해석을 행하였다. 1블록당의 큐브 방위 결정립의 면적률, 개수, 평균결정립면적, 큐브 방위립을 포함한 모재의 평균결정립면적을 확인하여, 분산성을 조사하였다. 1블록당, 상술한 바와 같이 큐브 방위 면적률이 5% 이상 50% 이하, 큐브 방위 결정립의 개수가 40개 이상 100개 이하, 및 큐브 방위 결정립 1개당의 평균결정립면적이 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하, 나아가서는 큐브 방위립을 포함한 모재의 평균결정립면적 50㎛2 이하인 경우를, 본 발명에 있어서의 1시야(300㎛×300㎛)당의 큐브 방위 결정립의 등분산성으로서 정량화하였다. 등분산성은, 1블록의 면적(60㎛×60㎛=3600㎛2)에 그 블록의 큐브 방위 면적률을 곱하여 1블록당의 큐브 방위 결정립의 총면적을 구하고, 그 총면적의 값을 1블록내의 큐브 방위 결정립의 개수로 나누어, 1블록에 있어서의 큐브 방위 결정립 1개당의 평균 면적을 구하는 것에 의해 계산된다. 그 구한 값이, 평균결정립면적이다. 여기서 말하는 '등분산성'이란, 1블록당의 큐브 방위 결정립의 평균결정립면적과 개수를 규정하고, 여기서 큐브 방위 결정립의 분포 상태가 만일 치우쳐 있어도, 25블록이 집적한 300×300㎛의 전체로 보았을 때에 등분산성을 확인할 수 있다. 예를 들면, 초소형 커넥터의 좁은 폭 핀(0.25㎜=250㎛)의 굽힘 가공부가 250×250㎛가 되면, 큐브 방위군은 적어도 4 이상의 블록으로 포함되게 되어, 등분산성이 있다고 할 수 있다. 만일, 도 1에 나타내는 바와 같이, 이웃이 되는 4블록의 모서리에 큐브 방위가 집적되어 있어도, 분산성은 동일하고, 압연 평행, 수직방향의 이방성이 작다. 여기서의 등분산성(이웃이 되는 4블록을 1군으로서 적어도 4군 이상인 경우)은, 더 바람직하게는, 1블록의 면적을 보다 작게 설정하는 것도 규정할 수 있다. 예를 들면, 1블록의 면적을 30㎛ 사방으로 하여, 이 1블록내에 10∼25개의 큐브 방위 {001}<100>의 결정립이 존재하고, 큐브 방위 {001}<100>의 결정립 면적률이 5∼50%이며, 큐브 방위 {001}<100>의 결정립의 평균결정립면적이 1.8∼45.0㎛2인 것이 바람직하다. 이 경우, 모재의 결정립의 평균결정립면적은 바람직하게는 40㎛2 이하이다.In order to investigate the dispersibility of the cube orientation grains, the crystal orientation analysis by the EBSD method was used to scan a range of 300 µm x 300 µm in 0.1 µm steps. Was performed. The area ratio, number, average grain area, and average grain area of the base material including the cube orientation grains per cube orientation grains per block were checked, and the dispersibility was investigated. As mentioned above, the cube orientation area ratio is 5% or more and 50% or less, the number of cube orientation grains is 40 or more and 100 or less, and the average grain area per cube orientation grains is 1.8 µm 2 or more and 45.0 µm per block. 2 or less, and furthermore, the case where the average grain area of a base material containing cube orientation grains is 50 micrometers 2 or less was quantified as equidispersity of the cube orientation crystal grains per one view (300 micrometer x 300 micrometers) in this invention. Equal dispersion multiplies the area of one block (60 μm × 60 μm = 3600 μm 2 ) by the cube orientation area ratio of the block to obtain the total area of cube orientation grains per block, and the value of the total area is the cube orientation in one block. It calculates by dividing by the number of crystal grains, and calculating | requiring the average area per cube orientation crystal grain in one block. The calculated value is an average grain area. The term 'equal dispersion' here defines the average grain area and the number of cube orientation grains per block, and here, even if the distribution state of the cube orientation grains is skewed, when viewed as a whole of 300 × 300 μm in which 25 blocks are accumulated Equal dispersion can be confirmed. For example, when the bending part of the narrow width | variety pin (0.25 mm = 250 micrometer) of a microminiature connector becomes 250x250 micrometers, cube orientation group is contained in at least 4 or more blocks, and it can be said that it is equally dispersible. As shown in FIG. 1, even if a cube orientation is integrated in the corner of four adjacent blocks, dispersibility is the same, and anisotropy of rolling parallel and a perpendicular direction is small. The equal dispersion (when neighboring four blocks are at least four groups as one group) is more preferably defined as setting the area of one block smaller. For example, an area of one block is set to 30 µm square, and there are 10 to 25 cube orientation {001} <100> grains in one block, and the grain area ratio of cube orientation {001} <100> is 5 to 50%, and the average grain area of crystal grains of the cube orientation {001} <100> is 1.8~45.0㎛ 2 is preferred. In this case, the average grain area of the crystal grains of the base material is preferably 40 µm 2 or less.
큐브 방위 결정립의 평균결정립면적이 너무 작은 경우에는, 용체화 열처리가 불충분하고, 미재결정 조직이 잔존하고 있어, 강도와 굽힘 가공성이 저하할 가능성이 있다. 한편, 큐브 방위 결정립의 평균 결정 면적이 너무 큰 경우에는, 굽힘 가공시에 큐브 방위 결정립 이외의 방위를 가진 결정립의 부분에서 균열(크랙)이 발생할 가능성이 높다. 또한, 굽히는 방향에 의해서 이방성이 생기는 경우가 있다. 따라서, 큐브 방위 결정립의 평균 결정 면적은 상술과 같은 범위로 설정되는 것이 바람직하다.If the average grain size of the cube orientation grains is too small, the solution heat treatment is insufficient, the unrecrystallized structure remains, and there is a possibility that the strength and the bending workability are deteriorated. On the other hand, when the average crystal area of cube orientation grains is too large, there is a high possibility that cracks (cracks) occur in portions of grains having orientations other than cube orientation grains during bending. Moreover, anisotropy may arise by the bending direction. Therefore, it is preferable that the average crystal area of the cube orientation grains is set in the above range.
또한, 큐브 방위 결정립은, 60㎛ 사방내에 40개 이상 100개 이하 분포되어 등분산성을 갖고 있기 때문에, 굽힘부의 정점에 크랙을 발생하지 않고 양호한 굽힘 특성을 얻을 수 있어, 굴곡 이방성 및 내력 이방성이 작아진다. 한편, 60㎛ 사방내에 분포하는 큐브 방위 결정립의 개수가 너무 적으면, 굽힘부의 정점에 크랙이 발생하여 양호한 굽힘 특성을 얻지 못하고, 굴곡 이방성 및 내력 이방성이 커진다. 한편, 상기 결정립의 개수가 너무 많은 경우, 굽힘 가공성, 굴곡 이방성, 내력 이방성이 뛰어나지만, 강도가 저하한다.In addition, since the cube orientation crystal grains are distributed in 40 or more and 100 or less in 60 µm square and have equal dispersion, good bending characteristics can be obtained without cracking at the apex of the bent portion, and flexural anisotropy and bearing anisotropy are small. Lose. On the other hand, if the number of cube orientation grains distributed in 60 µm square is too small, cracks are generated at the apex of the bent portion, so that good bending characteristics are not obtained, and flexural anisotropy and bearing anisotropy are increased. On the other hand, when the number of the said crystal grains is too large, although it is excellent in bending workability, bending anisotropy, and bearing anisotropy, strength falls.
특히 상기 구리합금 판재로 이루어지는 초소형 커넥터용의 좁은 폭 핀(예를 들면 폭 0.25㎜)의 경우, 굽힘 가공성 개선에 유효한 큐브 방위 {001}<100>결정립의 면적률의 범위에서 그 면적률을 높여도, 큐브 방위 결정립의 평균결정립면적이 크고, 또한 큐브 방위 결정립의 분포가 불균일한 경우에는, 굽힘 가공시에 큐브 방위 결정립 이외의 방위를 가진 결정립의 부분에서 균열(크랙)이 발생할 가능성이 높다. 또한, 굽히는 방향에 의해서 이방성이 생기는 경우가 있다. 따라서, EBSD법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 60㎛ 사방내에 큐브 방위 결정립이 40개 이상 100개 이하 분포되어, 등분산성을 갖고 있는 것이 바람직하다.Especially in the case of the narrow width pin (for example, width 0.25mm) for the microminiature connector which consists of the said copper alloy plate material, the area ratio is raised in the range of the area ratio of cube orientation {001} <100> grains effective for improvement of bending workability. In addition, when the average grain area of cube orientation grains is large and the distribution of cube orientation grains is uneven, there is a high possibility that cracks (cracks) occur in portions of grains having orientations other than cube orientation grains during bending. Moreover, anisotropy may arise by the bending direction. Therefore, in the crystal orientation analysis by the EBSD method, it is preferable that 40 or more cube orientation grains are distributed in 60 micrometer square, and it has equal dispersion property.
따라서, 본 발명의 구리합금 판재에서는, 큐브 방위 결정립의 평균결정립면적, 분산성을 제어한다. 구체적으로는, 재결정 용체화 열처리전의 중간온간 압연으로, 재결정되지 않는 온도까지 가열하고, 그 온도하에서 압연율 5% 이상의 압연을 실시하는 것에 의해서, 압연재 전체에서 변형의 도입과 개방을 적당한 상태로 제어하는 것이 가능하다. 이것에 의해, 큐브 방위의 등분산성을 실현할 수 있다. 또한, 동시에 각 결정방위의 평균결정립면적도 제어 가능하다. 이 분산성을 제어하는 것에 의해, 좁은 폭 핀의 굽힘 가공성을 높여 굴곡 이방성 및 내력 이방성 등의 강도의 이방성을 저감하고 있다.Therefore, in the copper alloy sheet material of the present invention, the average grain area and the dispersibility of the cube orientation grains are controlled. Specifically, in the intermediate warm rolling before recrystallization solution heat treatment, heating is performed to a temperature not recrystallized, and rolling is performed at a rolling rate of 5% or more under the temperature, so that the introduction and opening of deformation in the whole rolled material are performed in an appropriate state. It is possible to control. As a result, it is possible to realize equal dispersion of the cube orientation. At the same time, the average grain area of each crystal orientation can also be controlled. By controlling this dispersibility, the bending workability of a narrow width fin is raised and the anisotropy of intensity | strengths, such as bending anisotropy and a bearing anisotropy, is reduced.
다음으로 본 발명의 구리합금 판재에 첨가되는 부첨가 원소에 대해 설명한다.Next, the subadditive element added to the copper alloy sheet material of this invention is demonstrated.
상술한 것처럼, 본 발명의 구리합금 판재는, 바람직한 하나의 형태에서는, Ni 및 Si의 주첨가 원소에 더하여, 부첨가 원소로서 Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개의 원소를 포함해도 좋고, 그 함유량은 부첨가 원소의 합계로, 0.005질량% 이상 1.0질량% 이하이고, 바람직하게는 0.01질량% 이상 0.9질량% 이하이고, 보다 바람직하게는 0.03질량% 이상 0.8질량% 이하이고, 특히 바람직하게는 0.05질량% 이상 0.5질량% 이하이다. 이들의 부첨가 원소는 총량으로 1.0질량% 이하이면 도전율을 저하시키는 변형이 생기기 어려워진다. 또한 상기 범위이면, 하기의 첨가 효과를 충분히 활용하고, 또한 도전율이 현저하게 저하하지 않는다. 특히 바람직한 범위내이면, 높은 첨가 효과와 높은 도전율을 얻을 수 있다. 한편, 부첨가 원소의 함유량이 너무 적은 경우에는, 첨가 효과가 충분히 발현하지 않게 된다. 다른 한편, 부첨가 원소의 함유량이 너무 많은 경우에는, 도전율이 낮아져 바람직하지 않다. 이하에, 각 부첨가 원소의 첨가 효과를 설명한다.As described above, the copper alloy sheet material of the present invention is, in one preferred embodiment, in addition to the main additive elements of Ni and Si, as the subaddition elements Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, At least one element selected from the group consisting of Fe and Hf may be included, and the content thereof is 0.005% by mass or more and 1.0% by mass or less, preferably 0.01% by mass or more and 0.9% by mass or less, based on the total of the additives. More preferably, they are 0.03 mass% or more and 0.8 mass% or less, Especially preferably, they are 0.05 mass% or more and 0.5 mass% or less. When these subaddition elements are 1.0 mass% or less in total amount, it will become difficult to produce the distortion which reduces an electrical conductivity. Moreover, as long as it is the said range, the following addition effect is fully utilized and electrical conductivity does not fall remarkably. If it is in especially preferable range, a high addition effect and a high electrical conductivity can be obtained. On the other hand, when there is too little content of an additive element, an addition effect will not fully express. On the other hand, when there is too much content of an additive element, electrical conductivity becomes low and it is unpreferable. Below, the addition effect of each subaddition element is demonstrated.
상기 부첨가 원소중에서, Mg, Sn, Zn은, 구리합금 판재의 내응력 완화 특성을 향상시킨다. 각각을 단독으로 첨가한 경우보다 함께 첨가한 경우에 상승(相乘)효과에 의해서 내응력 완화 특성이 더 향상된다. 또한, 땜납 취화(脆化)가 현저하게 개선되는 효과가 있다. 내응력 완화 특성은, 일본 전자 재료 공업회 표준 규격 EMAS-3003에 준하여, 150℃, 1000시간의 조건으로 측정한다. 외팔보(cantilever)법에 의해 내력의 80%의 초기 응력을 부하(負荷)하고, 150℃, 1000시간의 시험 후의 변위량을 내응력 완화 특성으로 한다.Among the subaddition elements, Mg, Sn and Zn improve the stress relaxation resistance of the copper alloy sheet. The stress relaxation resistance is further improved by the synergistic effect when added together than when added alone. In addition, there is an effect that the solder embrittlement is remarkably improved. The stress relaxation resistance is measured under conditions of 150 ° C. and 1000 hours in accordance with the Japan Electronic Materials Industry Association standard standard EMAS-3003. The cantilever method loads the initial stress of 80% of the proof strength, and sets the displacement amount after the test at 150 ° C. for 1000 hours as the stress relaxation resistance.
상기 부첨가 원소중에서, Mn, Ag, B, P는, 구리합금 판재의 열간가공성을 향상시킴과 함께, 강도를 향상시킨다.Among the sub-additives, Mn, Ag, B, and P improve the hot workability of the copper alloy sheet and improve the strength.
상기 부첨가 원소중에서, Cr, Zr, Fe, Hf는, 화합물이나 단체(單體)에서 모재에 미세하게 석출된다. 단체로서는, 바람직하게는 75㎚ 이상 450㎚ 이하로 석출되고, 보다 바람직하게는 90㎚ 이상 400㎚ 이하로 석출되고, 특히 바람직하게는 100㎚ 이상 350㎚ 이하로 석출되어, 석출 경화에 기여한다. 또한, 화합물로서 50㎚에서 500㎚의 크기로 석출된다. 어느 경우에도, 결정립의 성장을 억제하는 것에 의해서 결정립을 미세하게 하는 효과가 있어, 큐브 방위 {001}<100>의 결정립의 분산 상태가 좋아지는 것에 의해서, 굽힘 가공성을 양호하게 향상시킨다.Among the sub-addition elements, Cr, Zr, Fe, and Hf are finely precipitated in the base metal in the compound and the single substance. As a single substance, Preferably it precipitates in 75 nm or more and 450 nm or less, More preferably, it precipitates in 90 nm or more and 400 nm or less, Especially preferably, it precipitates in 100 nm or more and 350 nm or less, and contributes to precipitation hardening. Furthermore, it precipitates in the magnitude | size of 50 nm-500 nm as a compound. In either case, the growth of the crystal grains is suppressed by suppressing the growth of the crystal grains, and the dispersion state of the crystal grains in the cube orientation {001} <100> is improved, thereby improving the bending workability satisfactorily.
다음으로, 본 발명의 구리합금 판재의 굽힘 가공성에 대해서 설명한다.Next, the bending workability of the copper alloy sheet material of the present invention will be described.
굽힘 가공성은, 90˚W 굽힘 가공한 시험편을, 압축 시험기로 180˚ 밀착 굽힘 가공을 행하여, 그 굽힘부 정점에 균열(크랙)의 발생이 없는 것이 바람직하다.It is preferable that bending workability performs the 180 degree close contact bending process of the test piece which carried out the 90 degree W bending process, and the crack (crack) does not generate | occur | produce at the apex of the bending part.
이것을 환언하면, 본 발명의 구리합금 판재는, 압연 평행방향과 압연 수직방향의 굽힘 가공성으로서, 폭 1㎜ 이하의 좁은 폭의 굽힘 가공에서의 180˚ U 밀착 굽힘으로, 굽힘 가공 표면에 크랙이 생기지 않는 것이 바람직하다.In other words, the copper alloy sheet material of the present invention is a bending workability in a rolling parallel direction and a rolling vertical direction, and is 180 ° U close bending in a narrow width bending process of 1 mm or less in width, so that cracks do not occur on the bending surface. It is preferable not to.
다음으로, 굴곡 계수의 이방성 및 내력의 이방성에 대해 설명한다.Next, the anisotropy of the bending coefficient and the anisotropy of the proof strength will be described.
압연 평행방향(//)의 굴곡 계수와 압연 수직방향(⊥)의 굴곡 계수의 차가 절대치로 10GPa 이하인 것이 바람직하고, 이 경우, 굴곡 계수의 이방성이 작다. 또한, 압연 평행방향의 내력과 압연 수직방향의 내력의 차가 절대치로 10MPa 이하인 것이 바람직하고, 이 경우, 내력의 이방성이 작다.It is preferable that the difference between the bending coefficient in the rolling parallel direction (//) and the bending coefficient in the rolling vertical direction is 10 GPa or less in absolute value, and in this case, the anisotropy of the bending coefficient is small. Moreover, it is preferable that the difference of the strength of a rolling parallel direction and the strength of a rolling perpendicular | vertical direction is 10 Mpa or less in absolute value, and in this case, the anisotropy of a bearing strength is small.
다음으로, 본 발명의 구리합금 판재의 제조방법의 바람직한 실시형태에 대해서 설명한다.Next, preferable embodiment of the manufacturing method of the copper alloy plate material of this invention is described.
본 발명의 구리합금 판재를 제조하기 위해서는, 구리합금 소재를 주조하여 얻은 주괴(鑄塊)에 열처리(균질화 처리)와 열간압연을 실시하고, 냉간압연에 의해서 박판으로 더 성형한 후, 상기 박판의 재결정 온도 미만에서의 중간소둔과 100℃ 이상 400℃ 이하로 가열한 후에 그 온도하에서 압연율이 5% 이상의 온간(溫間) 압연(이하, 중간온간 압연이라고 한다.)을 행하여, 그 후 박판중의 용질 원자를 재고용시키는 중간 용체화 열처리를 행한다고 하는 제조방법이다.In order to manufacture the copper alloy sheet material of the present invention, the ingot obtained by casting a copper alloy material is subjected to heat treatment (homogenization treatment) and hot rolling, and further formed into a thin plate by cold rolling, and then After annealing below the recrystallization temperature and heating to 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, a rolling rate of 5% or more (hereinafter referred to as an intermediate warm rolling) is performed under the temperature, and thereafter, An intermediate solution heat treatment for resolving solute atoms is carried out.
상기 구리합금 소재는, Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 1.0질량% 이하와, 필요에 따라, Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 합계로 0.005질량% 이상 1.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖는 것이다.The said copper alloy material is 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni, 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less, and if necessary, Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr At least one selected from the group consisting of, Fe and Hf contains 0.005% by mass or more and 1.0% by mass or less in total, and the balance has a composition composed of copper and unavoidable impurities.
여기서 말하는, 압연율이란, 압연전의 단면적으로부터 압연 후의 단면적을 뺀 값을 압연 전의 단면적으로 나누어 100을 곱하고 퍼센트로 나타낸 값이다. 즉, 하기 식으로 표시된다.The rolling ratio here is a value obtained by dividing the value obtained by subtracting the cross-sectional area after rolling from the cross-sectional area before rolling, multiplying by 100 and multiplying by 100. That is, it is represented by the following formula.
[압연율]={([압연전의 단면적]-[압연 후의 단면적])/[압연전의 단면적]}×100(%)[Rolling rate] = {([cross-sectional area before rolling]-[cross-sectional area after rolling]) / [cross-sectional area before rolling]} × 100 (%)
구체적으로는, 다음과 같은 제조방법을 바람직한 일례로서 들 수 있다.Specifically, the following manufacturing method is mentioned as a preferable example.
상기 구리합금 소재를 주조[공정 1]해서 주괴를 얻는다. 이 주괴를 균질화 열처리[공정 2]하여, 열간압연[공정 3]한 후, 즉시 냉각(예를 들면, 수냉, 물담금질)[공정 4]한다. 다음으로 표면의 산화 피막을 제거하기 위해서 면삭(面削)[공정 5]을 행한다. 그 후, 냉간압연[공정 6]을 행하여, 압연율 80% 이상으로 압연하여 박판을 얻는다.The copper alloy material is cast [Step 1] to obtain an ingot. The ingot is subjected to homogenization heat treatment [step 2], hot rolling [step 3], and then immediately cooled (for example, water cooled and water quenched) [step 4]. Next, in order to remove the oxide film of a surface, surface roughening (process 5) is performed. Thereafter, cold rolling [step 6] is performed to roll at a rolling rate of 80% or more to obtain a thin plate.
그리고 박판이 일부 재결정하는 정도의 온도인 400℃ 이상 700℃ 이하의 온도에서 5초간 내지 20시간의 중간소둔[공정 7]을 행하고 나서, 100℃ 이상 400℃ 이하로 가열한 후에 그 온도하에서 중간온간 압연[공정 8]으로서 5% 이상 50% 이하의 압연율의 중간온간 압연을 박판에 실시한다.Then, after performing intermediate annealing [step 7] for 5 seconds to 20 hours at a temperature of 400 ° C. or more and 700 ° C. or less, which is a temperature at which the thin plate is partially recrystallized, it is heated to 100 ° C. or more and 400 ° C. or less, and then under medium temperature. As rolling [process 8], the intermediate warm rolling of the rolling rate of 5% or more and 50% or less is performed to a thin plate.
그 후, 용질 원자를 재고용시키는 중간 용체화 열처리[공정 9]를 행한다. 이 중간 용체화 열처리에 있어서의 박판의 재결정 집합 조직에 있어서 큐브 방위 면적률이 증가한다.Thereafter, an intermediate solution heat treatment [step 9] for resolving the solute atoms is performed. In the recrystallized aggregate structure of the thin plate in this intermediate solution heat treatment, the cube orientation area ratio increases.
이 중간 용체화 열처리[공정 9] 후에는, 시효 석출 열처리[공정 10], 마무리 냉간압연[공정 11] 및, 조질소둔(調質燒鈍)[공정 12]을 이 순서로 실시한다.After this intermediate solution heat treatment [step 9], aging precipitation heat treatment [step 10], finish cold rolling [step 11], and temper annealing [step 12] are performed in this order.
한편, 종래의 석출형 구리합금의 제조방법은, 구리합금 소재를 주조[공정 1]해서 주괴를 얻고, 이것을 균질화 열처리[공정 2]하여, 열간압연[공정 3], 냉각(수냉)[공정 4], 면삭[공정 5], 냉간압연[공정 6]을 이 순서로 행하여 박판화 한다. 그리고 700℃ 이상 1000℃ 이하의 온도 범위에서 중간 용체화 열처리[공정 9]를 행하여 용질 원자를 재고용시킨 후에, 시효 석출 열처리[공정 10]와 마무리 냉간압연[공정 11] 및 필요에 따라 조질소둔[공정 12]에 의해서 필요한 강도를 만족시킨다고 하는 방법이다. 이 일련의 공정 중에서, 재료의 집합 조직은, 중간 용체화 열처리중에 일어나는 재결정에 의해서 대부분이 결정(決定)되고, 마무리 압연중에 일어나는 방위의 회전에 의해, 최종적으로 결정된다.On the other hand, in the conventional method for producing a precipitated copper alloy, a copper alloy material is cast [step 1] to obtain an ingot, homogenized heat treatment [step 2], hot rolling [step 3], and cooling (water cooling) [step 4]. ], Face grinding [step 5], cold rolling [step 6] are performed in this order, and it is made thin. After resolving the solute atoms by performing intermediate solution heat treatment [step 9] in the temperature range of 700 ° C. or more and 1000 ° C. or less, aging precipitation heat treatment [step 10] and finishing cold rolling [step 11] and crude annealing as necessary. It is a method of satisfying the required intensity | strength by [step 12]. In this series of steps, the aggregate structure of the material is largely determined by recrystallization occurring during the intermediate solution heat treatment, and finally determined by rotation of the orientation occurring during finish rolling.
본 발명의 제조방법과 비교하여, 상기 중간소둔[공정 7]과 중간온간 압연[공정 8]의 2개의 공정은, 종래 행해지지 않았었다.In comparison with the production method of the present invention, two steps of the intermediate annealing [step 7] and the intermediate warm rolling [step 8] have not been performed in the past.
다음으로, 본 발명의 제조방법에 있어서의 각 공정의 조건을 보다 상세하게 설정한 실시형태에 대해서 설명한다.Next, embodiment which set the conditions of each process in the manufacturing method of this invention in detail is demonstrated.
주조[공정 1]에서는, 적어도 Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하 함유하고, Si를 0.1질량% 이상 1.0질량% 이하 함유하고, 다른 부첨가 원소에 대해서는 필요에 따라 적절히 함유하도록 원소를 배합하고, 잔부가 Cu와 불가피한 불순물로 이루어지는 합금 소재를 고주파 용해로에 의해 용해하여, 이것을 0.1℃/초 이상 100℃/초 이하의 냉각속도로 냉각하여 주괴를 얻는다. 그리고, 이 주괴에 대해서 800℃ 이상 1020℃ 이하에서 3분간 내지 10시간의 균질화 열처리[공정 2]를 실시한다. 그 후, 열간압연[공정 3]을 행하고, 물담금질(냉각[공정 4]에 상당)을 더 행한다. 그리고, 면삭[공정 5]으로, 산화 피막을 제거한다. 그 후, 압연율 80%∼99.8%의 냉간압연[공정 6]을 실시하여 박판을 얻는다.In casting [process 1], at least 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni are contained, and 0.1 mass% or more and 1.0 mass% or less of Si are contained, and an element is mix | blended so that it may contain suitably about other subaddition elements as needed. The remainder is dissolved in an alloy material composed of Cu and unavoidable impurities by a high frequency melting furnace, and then cooled at a cooling rate of 0.1 ° C / sec or more and 100 ° C / sec or less to obtain an ingot. Then, the ingot is subjected to homogenization heat treatment [Step 2] for 3 minutes to 10 hours at 800 ° C. or higher and 1020 ° C. or lower. Thereafter, hot rolling [step 3] is performed, and water quenching (corresponding to cooling [step 4]) is further performed. Then, the oxide film is removed in the face step [Step 5]. Thereafter, cold rolling [step 6] with a rolling ratio of 80% to 99.9% is performed to obtain a thin plate.
다음으로 400℃ 이상 700℃ 이하에서 5초간 내지 20시간의 중간소둔[공정 7]을 행하고, 또한, 100℃ 이상 400℃ 이하의 조건에서 가열 후에 그 온도하에서 압연율 5% 이상 50% 이하의 중간온간 압연[공정 8]을 행한다. 여기서, 온간 압연이란, 상기 100℃ 이상 400℃ 이하의 온도에서 압연하는 것을 말한다.Next, an intermediate annealing [step 7] is carried out for 5 seconds to 20 hours at 400 ° C. or higher and 700 ° C. or lower, and after heating under conditions of 100 ° C. or higher and 400 ° C. or lower, the rolling ratio is 5% or more and 50% or less. Warm rolling [process 8] is performed. Here, warm rolling means rolling at the temperature of the said 100 degreeC or more and 400 degrees C or less.
그 후, 600℃ 이상 1000℃ 이하에서 5초간 내지 1시간의 중간 용체화 열처리[공정 9]를 행한다. 그 후, 바람직하게는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 분위기중에서의 400℃ 이상 700℃ 이하에서 5분간 내지 10시간의 시효 석출 열처리[공정 10], 압연율이 3% 이상 25% 이하의 마무리의 냉간압연[공정 11], 200℃ 이상 600℃ 이하에서 5초간 이상 10시간 이하의 조질소둔[공정 12]을, 이 순서로 행하여 본 발명의 구리합금 판재를 얻는다.Thereafter, the intermediate solution heat treatment [step 9] is performed for 5 seconds to 1 hour at 600 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower. Thereafter, preferably, an aging precipitation heat treatment [step 10] for 5 minutes to 10 hours at 400 ° C. or more and 700 ° C. or less in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon, and a cold rolling finish of 3% or more and 25% or less. Rolling [step 11], crude annealing [step 12] for 5 seconds to 10 hours at 200 ° C. or higher and 600 ° C. or lower is performed in this order to obtain the copper alloy sheet material of the present invention.
본 발명의 제조방법에 있어서는, 얻을 수 있는 판재의 성질과 상태에 특별히 필요 없는 경우에는, 상기 면삭[공정 5], 마무리 냉간압연[공정 11], 조질소둔[공정 12]의 각 공정의 하나 이상을 생략하여 행하지 않아도 좋다.In the manufacturing method of this invention, when it is not necessary in particular in the property and state of the board | plate material obtained, one of each process of the said roughing [step 5], finishing cold rolling [step 11], and temper annealing [step 12] It is not necessary to omit the above.
본 실시형태에 있어서, 열간압연[공정 3]에서는, 700℃ 이상 재열(再熱)온도(1020℃) 이하의 온도역에서, 주조 조직이나 편석을 파괴하여 균일한 조직으로 하기 위한 가공과, 동적 재결정에 의한 결정립의 미세화를 위한 가공을 행한다.In this embodiment, in hot rolling [process 3], in order to destroy a cast structure and segregation and to make it a uniform structure in the temperature range of 700 degreeC or more and reheat temperature (1020 degreeC), and dynamic, Processing for miniaturization of crystal grains by recrystallization is performed.
중간소둔[공정 7]에서는 합금중의 조직을 전체면은 재결정시키지 않을 정도로 열처리를 행한다. 그 후, 재결정되지 않는 온도대인 바람직하게는 100℃ 이상 400℃ 이하, 보다 바람직하게는 120℃ 이상 380℃ 이하, 특히 바람직하게는 140℃ 이상 360℃ 이하까지 가열하고, 그 온도하에서, 바람직하게는 5% 이상 50% 이하, 보다 바람직하게는 7% 이상 45% 이하, 특히 바람직하게는 10% 이상 40% 이하의 압연율로 중간온간 압연[공정 8]을 실시하여, 가공 변형의 도입과 개방을 제어한다.In the intermediate annealing (step 7), heat treatment is performed to such an extent that the entire surface of the alloy is not recrystallized. Then, it is the temperature range which is not recrystallized, Preferably it is 100 degreeC or more and 400 degrees C or less, More preferably, it is heated to 120 degreeC or more and 380 degrees C or less, Especially preferably, it is heated to 140 degreeC or more and 360 degrees C or less, Under the temperature, Preferably 5% or more and 50% or less, more preferably 7% or more and 45% or less, particularly preferably 10 to 40% or less at a rolling rate of intermediate warm rolling [step 8], to introduce and deform processing deformation. To control.
이 중간온간 압연[공정 8]에 있어서의 압연율이 너무 낮으면, 가공 변형이 작고, 다음 공정의 중간 용체화 열처리[공정 9]에서 결정립이 조대화되고, 굽힘 주름이 커져 특성이 뒤떨어진다. 한편, 중간온간 압연[공정 8]에 있어서의 압연율이 너무 높으면, 재결정 용체화 열처리[공정 9]로 성장하는 큐브 방위가 다른 방위로 회전하여, 큐브 방위 면적률이 저하한다. 또한, 중간온간 압연[공정 8]에 있어서의 가열 온도가 100℃보다 낮은 경우에는 가공 변형의 개방이 적어지고, 반대로 400℃보다 높은 경우에는 가공 변형의 개방이 진행됨과 함께 재결정이 진행되어 버려, 다음 공정의 중간 용체화 열처리[공정 9]에 있어서, 변형 유기(誘起) 입계 이동에서의 큐브 방위 결정립의 등분산성이 불충분해진다. 이 결과, 중간온간 압연[공정 8]에 있어서의 가열 온도가 너무 높거나 혹은 너무 낮은 어느 경우에도, 굽힘의 이방성으로서의 굴곡 이방성이나 강도의 이방성으로서의 내력 이방성이 생긴다.If the rolling ratio in this intermediate warm rolling [step 8] is too low, the work deformation is small, the grains coarsen in the intermediate solution heat treatment [step 9] of the next step, the bending wrinkles become large, and the characteristics are inferior. On the other hand, if the rolling ratio in the intermediate warm rolling [step 8] is too high, the cube orientation grown by the recrystallization solution heat treatment [step 9] rotates to another orientation, and the cube orientation area ratio decreases. In addition, when the heating temperature in the intermediate hot rolling [step 8] is lower than 100 ° C., the opening of the work strain decreases. On the contrary, when the heating temperature is higher than 400 ° C., the opening of the work strain proceeds and recrystallization proceeds. In the intermediate solution heat treatment [step 9] of the next step, the uniform dispersion of the cube orientation grains in the deformed organic grain boundary movement becomes insufficient. As a result, even in the case where the heating temperature in the intermediate warm rolling [step 8] is too high or too low, flexural anisotropy as anisotropy of bending and bearing anisotropy as anisotropy in strength are produced.
중간 용체화 열처리[공정 9]에서는, 재결정 집합 조직에 있어서 큐브 방위 면적률이 증가한다. 여기서, 중간 용체화 열처리[공정 9] 전의 중간소둔[공정 7]의 열처리 온도를 상기 범위의 온도보다 높이면, 산화 피막이 형성되어 바람직하지 않다. 이 때문에, 이 중간소둔[공정 7]에서의 열처리 온도는 바람직하게는 400℃ 이상 700℃ 이하로 하였다. 특히, 일의적으로는 단정하기 어렵지만, 중간소둔[공정 7]에서 열처리 온도를 상기 온도 범위로 하는 것에 의해, 중간 용체화 열처리[공정 9]로 큐브 방위 면적률이 증가하는 경향이 있다.In the intermediate solution heat treatment [step 9], the cube orientation area ratio increases in the recrystallized texture. If the heat treatment temperature of the intermediate annealing [step 7] before the intermediate solution heat treatment [step 9] is higher than the temperature in the above range, an oxide film is formed, which is not preferable. For this reason, the heat processing temperature in this intermediate annealing [process 7] becomes like this. Preferably it is 400 degreeC or more and 700 degrees C or less. In particular, although it is difficult to determine it uniquely, by setting the heat treatment temperature in the above-described temperature range in the intermediate annealing [step 7], the cube orientation area ratio tends to increase in the intermediate solution heat treatment [step 9].
중간 용체화 열처리[공정 9] 후에는, 시효 석출 열처리[공정 10], 마무리 냉간압연[공정 11], 조질소둔[공정 12]을 실시한다. 중간 용체화 열처리[공정 9]로 형성되는 재결정 집합 조직에 있어서 변형 유기 입계 이동에 의한 큐브 방위 면적률을 증가시키기 위해서는, 중간온간 압연[공정 8]으로 소정의 가공을 행하는 것이 유효하다. 한편, 중간온간 압연[공정 8]으로 결정방위를 일정 방향으로 제어해 둠으로써, 큐브 방위 결정립의 발달에 기여한다. 또한, 시효 석출 열처리[공정 10]를 행하는 것에 의해서, 첨가 원소를 고용체로부터 석출시킴으로써 석출 강화에 의해서 기계강도를 올릴 수 있다. 또한, 마무리 냉간압연[공정 11]을 행하는 것에 의해서, 판두께를 최종적으로 조정해도 좋다. 또한, 조질소둔[공정 12]을 행하는 것에 의해서, 판재의 조질을 최종적으로 조정해도 좋다.After the intermediate solution heat treatment [step 9], aging precipitation heat treatment [step 10], finish cold rolling [step 11], and temper annealing [step 12] are performed. In the recrystallized texture formed by the intermediate solution heat treatment [step 9], in order to increase the cube orientation area ratio due to the deformed organic grain boundary movement, it is effective to perform a predetermined process by intermediate warm rolling [step 8]. On the other hand, by controlling the crystal orientation in a constant direction by intermediate warm rolling [step 8], it contributes to the development of cube orientation grains. In addition, by performing the aging precipitation heat treatment [step 10], the mechanical strength can be increased by precipitation strengthening by precipitating the additional element from the solid solution. In addition, you may finally adjust plate | board thickness by performing finish cold rolling [step 11]. In addition, by performing temper annealing [step 12], the temper of the plate may be finally adjusted.
또한, 냉간압연[공정 6]에 의해 가공 변형을 더 넣고, 중간소둔[공정 7]에서 400℃ 이상 700℃ 이하에서 5초간 내지 20시간의 열처리를 가하고, 중간온간 압연[공정 8]을 더 행함으로써, 중간 용체화 처리[공정 9]에서의 재결정 집합 조직에 있어서 큐브 방위 면적률이 현저하게 증가한다.Further, the work strain was further added by cold rolling [step 6], and heat treatment was performed at 400 ° C. or more and 700 ° C. or less for 5 seconds to 20 hours in the intermediate annealing [step 7], followed by intermediate warm rolling [step 8]. This significantly increases the cube orientation area ratio in the recrystallized aggregate structure in the intermediate solution treatment (step 9).
상기 중간소둔[공정 7]은, 완전하게는 재결정되어 있지 않고, 부분적으로 재결정되어 있는 아소둔(亞燒鈍) 조직을 얻는 것이 목적이다. 상기 중간온간 압연[공정 8]에서는, 가열 온도가 100℃ 이상 400℃ 이하, 압연율이 5% 이상의 압연에 의해서, 미시적으로 불균일한 변형의 도입과 개방을 진행시키는 것이 목적이다.The above-mentioned intermediate annealing [step 7] aims at obtaining an anisotropic structure which is not completely recrystallized but partially recrystallized. In the said intermediate warm rolling [process 8], the objective is to advance introduction and opening of microscopic nonuniform deformation | transformation by rolling with a heating temperature of 100 degreeC or more and 400 degrees C or less and a rolling rate of 5% or more.
중간소둔[공정 7]과 중간온간 압연[공정 8]의 작용 효과에 의해서, 중간 용체화 처리[공정 9]에 있어서의 큐브 방위 결정립의 성장과 큐브 방위 결정립의 미세화와 등분산을 가능하게 한다. 중간온간 압연[공정 8]에서는, 압연에 의한 변형의 도입과, 가열에 의한 변형의 개방을 행하고 있지만, 이것들을 양쪽 모두 적정하게 제어함으로써, 중간 용체화 열처리[공정 9]의 변형 유기 입계 이동에서의 큐브 방위 결정립의 발달과, 큐브 방위 결정립의 미세화 및 등분산성을 높일 수 있다. 즉, 변형을 도입함으로써 큐브 방위 결정립을 발달시킬 수 있어, 변형을 개방함으로써 큐브 방위 결정립의 미세화 및 등분산성을 높일 수 있다. 종래의 통상의 방법에서는, 중간 용체화 처리[공정 9]와 같은 열처리는 다음 공정에서의 하중을 저감하기 위해서 재료를 재결정시키고 강도를 떨어뜨리는 것이 주목적이지만, 본 발명에서는 그 목적과는 완전히 다르다.The effect of the intermediate annealing [step 7] and the intermediate warm rolling [step 8] enables the growth of cube orientation grains in the intermediate solution treatment [step 9], and the miniaturization and equal dispersion of the cube orientation grains. In the intermediate warm rolling [step 8], the deformation by rolling and the opening of deformation by heating are performed. However, both of them are properly controlled, so that the strain organic grain boundary movement of the intermediate solution heat treatment [step 9] is performed. The cube orientation grains can be improved, and the cube orientation grains can be refined and evenly distributed. That is, the cube orientation grains can be developed by introducing strains, and the refinement and equal dispersion of the cube orientation grains can be enhanced by opening the strains. In the conventional conventional method, the heat treatment such as the intermediate solution treatment [step 9] is primarily intended to recrystallize the material and reduce the strength in order to reduce the load in the next step. However, the present invention is completely different from the purpose.
본 발명의 구리합금 판재의 판두께에는 특별히 제한은 없지만, 통상, 0.03∼0.50㎜이며, 바람직하게는, 0.05∼0.35㎜이다.Although there is no restriction | limiting in particular in the plate | board thickness of the copper alloy plate material of this invention, Usually, it is 0.03-0.50 mm, Preferably it is 0.05-0.35 mm.
본 발명의 구리합금 판재는, 상술의 각 요건을 충족시킴으로써, 예를 들면 커넥터용 구리합금 판재에 요구되는 하기 특성을 만족해서 갖는 것이 바람직하다.It is preferable that the copper alloy plate material of this invention satisfy | fills the above-mentioned requirements, for example, satisfy | fills and has the following characteristic calculated | required by the copper alloy plate material for connectors.
특성의 하나의 굽힘 가공성은, 180˚ 밀착 U 굽힘 시험에 있어서 굽힘 가공 표면부에 크랙이 없는 것이 바람직하다. 이 상세한 조건은 실시예에 기재된 대로 한다.It is preferable that there is no crack in a bending surface part in 180 degree close_U bending test of one bending workability of a characteristic. These detailed conditions are as described in the Examples.
특성의 하나의 굴곡 계수는, 130GPa 이하인 것이 바람직하다. 이 상세한 조건은, 실시예에 기재된 대로 한다. 본 발명의 구리합금 판재가 나타내는 굴곡 계수의 하한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상, 90GPa 이상이다.It is preferable that one bending coefficient of a characteristic is 130 GPa or less. These detailed conditions are as described in the examples. Although there is no restriction | limiting in particular in the lower limit of the bending coefficient which the copper alloy plate material of this invention shows, Usually, it is 90 GPa or more.
특성의 하나의 내력은, 700MPa 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 750MPa 이상이다. 이 상세한 측정 조건은 실시예에 기재된 대로 한다. 본 발명의 구리합금 판재가 나타내는 내력의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상, 900MPa 이하이다.It is preferable that one strength of a characteristic is 700 Mpa or more. More preferably, it is 750 Mpa or more. These detailed measurement conditions are as described in the Examples. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of the yield strength which the copper alloy plate material of this invention shows, Usually, it is 900 Mpa or less.
특성의 하나의 도전율은, 5% IACS(International Annealed Copper Standard) 이상인 것이 바람직하다. 더 바람직하게는 10% IACS 이상, 특히 바람직하게는 20% IACS 이상이다. 이 상세한 측정 조건은 실시예에 기재된 대로 한다. 본 발명의 구리합금 판재가 나타내는 도전율의 상한치에는 특별히 제한은 없지만, 통상, 50% IACS 이하이다.It is preferable that one conductivity of a characteristic is 5% International Annealed Copper Standard (IACS) or more. More preferably at least 10% IACS, particularly preferably at least 20% IACS. These detailed measurement conditions are as described in the Examples. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of the electrical conductivity which the copper alloy plate material of this invention shows, Usually, it is 50% IACS or less.
실시예Example
이하에, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, this invention is demonstrated in detail based on an Example, but this invention is not limited to them.
(실시예 1∼14 및 비교예 1∼4)(Examples 1-14 and Comparative Examples 1-4)
표 1에 나타낸 각각의 양의 Ni, Si, 부첨가 원소를 함유하고, 잔부가 Cu와 불가피한 불순물로 이루어지는 합금을 고주파 용해로로 용해하고, 이것을 0.1℃/초부터 100℃/초의 냉각속도로 냉각하고 주조[공정 1]하여, 주괴를 얻었다.An alloy containing each of the amounts of Ni, Si, and subaddition elements shown in Table 1, the balance being made of Cu and unavoidable impurities, was dissolved in a high frequency melting furnace, and cooled at a cooling rate of 0.1 ° C / sec to 100 ° C / sec. Casting was carried out to obtain a ingot.
이 주괴를 800℃ 이상 1020℃ 이하에서 3분에서 10시간의 균질화 열처리[공정 2]한 후, 700℃ 이상이고 또한 재열온도(1020℃) 이하에서 열간가공으로서의 열간압연[공정 3]을 행하고, 물담금질(냉각[공정 4]에 상당)을 더 행하여 열간압연판을 얻었다. 다음으로, 이 열간압연판의 표면의 면삭[공정 5]을 행하여 산화 피막을 제거하였다. 그 후, 압연율 80%부터 99.8%의 냉간압연[공정 6]을 행하여 박판을 얻었다.The ingot was subjected to homogenization heat treatment [step 2] for 3 minutes to 10 hours at 800 ° C. or more and 1020 ° C. or lower, followed by hot rolling [step 3] as a hot working at 700 ° C. or higher and 10 ° C. or lower. Water quenching (corresponding to cooling [step 4]) was further performed to obtain a hot rolled plate. Next, the surface of this hot rolled sheet was surface-treated [process 5], and the oxide film was removed. Thereafter, cold rolling [step 6] was performed at a rolling rate of 80% to 99.8% to obtain a thin plate.
다음으로 400℃ 이상 700℃ 이하에서 5초간 내지 20시간의 열처리에 의해 박판의 중간소둔[공정 7]을 행하고, 또한, 100℃ 이상 400℃ 이하로 가열 후에 그 온도하에서 5% 이상 50% 이하의 압연율로 압연하는 중간온간 압연[공정 8]을 행하였다.Next, an intermediate annealing [step 7] of the thin plate is performed by heat treatment at 400 ° C. or higher and 700 ° C. or lower for 5 seconds to 20 hours. The intermediate warm rolling [process 8] which rolls at a rolling rate was performed.
그 후, 600℃ 이상 1000℃ 이하에서 5초간 내지 1시간의 중간 용체화 처리[공정 9]를 실시하였다. 다음으로, 불활성 가스 분위기중, 400℃ 이상 700℃ 이하에서 5분간 내지 1시간의 시효 석출 열처리[공정 10]를 행하고, 3%에서 25%의 압연율로 마무리의 냉간압연[공정 11], 200℃ 이상 600℃ 이하에서 5초간 이상 10시간 이하의 조질소둔[공정 12]을 행하여 구리합금 판재의 공시재(供試材)(실시예 1에서 14 및 비교예 1에서 4)를 제작하였다. 각 공시재의 최종 판두께는 0.08㎜로 하였다.Thereafter, intermediate solution treatment [step 9] was performed at 600 ° C. or higher and 1000 ° C. for 5 seconds to 1 hour. Next, an aging precipitation heat treatment [step 10] is carried out for 5 minutes to 1 hour at 400 ° C. or more and 700 ° C. or lower in an inert gas atmosphere, and cold rolling [step 11], 200 is finished at a rolling rate of 3% to 25%. A crude annealing [step 12] was carried out for 5 seconds or more and 10 hours or less at a temperature of not less than 600 ° C. and not more than 600 ° C. to prepare a test material of copper alloy sheet (14 in Example 1 and 4 in Comparative Example 1). The final plate thickness of each test material was 0.08 mm.
이들의 실시예 1에서 14 및 비교예 1에서 4의 각각의 조성 및 특성에 대해서는, 표 1 및 표 2에 나타내는 대로이다.About each composition and characteristic of 14 in these Example 1 and 4 in Comparative Example 1, it is as showing in Table 1 and Table 2.
한편, 각 열처리나 압연 후에, 재료 표면의 산화나 조도(粗度)의 상태에 따라서 산세정이나 표면 연마를, 형상에 따라서 텐션 레벨러에 의한 교정을 행하였다. 또한, 열간가공[공정 3]에서의 가공 온도는, 압연기가 들어간 측과 나온 측에 설치한 방사 온도계에 의해 측정하였다.On the other hand, after each heat treatment and rolling, pickling and surface polishing were corrected by a tension leveler depending on the shape depending on the state of oxidation and roughness of the material surface. In addition, the processing temperature in hot processing [process 3] was measured with the radiation thermometer provided in the side which rolled in and the side which came out.
각 공시재에 대해 하기의 특성 조사를 실시하였다.The following characteristic investigation was done about each test material.
(a) 큐브 방위 면적률(a) Cube bearing area ratio
EBSD법에 의해, 0.09㎟(300㎛×300㎛)의 측정 면적을, 스캔 스텝이 0.1㎛의 조건으로 측정을 행하였다. 또한, 이 측정 면적에 있어서는, 60㎛×60㎛를 1블록으로 하고, 1시야에서 합계 25블록(5블록×5블록)의 측정을 할 수 있도록 하였다. 이 경우의 스캔 스텝은, 미세한 결정립을 측정하기 위해서 상기와 같이 0.1㎛스텝으로 하였다. 해석으로는, 300㎛×300㎛의 측정 면적에 있어서의 EBSD 측정 결과를, 상술의 25블록으로 분할하여, 각 블록의 큐브 방위 면적률, 평균결정립면적, 결정립의 개수, 큐브 방위립을 포함한 모재의 평균결정립면적을 확인하였다. 전자선은 주사형(走査型) 전자현미경의 텅스텐 필라멘트로부터의 열전자를 발생원으로 하였다.By EBSD method, the measurement area of 0.09 mm <2> (300 micrometer x 300 micrometers) was measured on the conditions of a scan step of 0.1 micrometer. In addition, in this measurement area, 60 micrometers x 60 micrometers was made into 1 block, and it was made possible to measure a total of 25 blocks (5 blocks x 5 blocks) in one view. The scan step in this case was set to 0.1 micrometer step as mentioned above in order to measure a fine crystal grain. In the analysis, the EBSD measurement result in the measurement area of 300 μm × 300 μm was divided into 25 blocks described above, and the base material including the cube orientation area ratio, average grain area, number of crystal grains, and cube orientation grains of each block. The average grain area of was confirmed. The electron beam used as a source the hot electrons from the tungsten filament of a scanning electron microscope.
(b) 180˚ 밀착 U 굽힘 시험(b) 180˚ close U bending test
압연 방향으로 수직으로 폭 0.25㎜, 길이는 1.5㎜가 되도록 프레스에 의한 타발로 가공하였다. 이것에 굽힘의 축이 압연 방향으로 직각이 되도록 W 굽힌 것을 GW(Good Way), 압연 방향으로 평행이 되도록 W 굽힌 것을 BW(Bad Way)로 하여, 니혼신도우교카이(日本伸銅協會) 기술표준 JCBA―T307(2007)에 준거하여 90˚W 굽힘 가공 후, 압축 시험기로 안쪽 반경을 붙이지 않고 180˚ 밀착 굽힘 가공을 행하였다. 굽힘 가공 표면을 100배의 주사형 전자현미경으로 관찰하여, 크랙의 유무를 조사하였다. 크랙이 없는 것을 '○(양호)'로 표시하고, 크랙이 있는 것을 '×(열등)'으로 나타냈다. 여기서의 크랙의 사이즈는, 최대폭이 30㎛∼100㎛, 최대 깊이가 10㎛ 이상이다.It processed by the punch by the press so that it might become width 0.25mm and length 1.5mm perpendicularly to a rolling direction. Nippon Shindogyokai technical standard is defined as WW bending so that the axis of bending is perpendicular to the rolling direction, and BW bending so as to be parallel to the rolling direction. Based on JCBA-T307 (2007), after the 90 degree W bending process, 180 degree close contact bending process was performed, without attaching an inner radius with a compression tester. The bending surface was observed with a scanning electron microscope of 100 times, and the presence or absence of a crack was examined. No cracks were indicated as "(good)" and those with cracks were shown as "x" (inferior). The crack has a maximum width of 30 µm to 100 µm and a maximum depth of 10 µm or more.
(c) 굴곡 계수(c) bending coefficient
시험편은, 압연 방향으로 수직으로 폭이 0.25㎜, 압연 방향으로 평행하게 길이가 1.5㎜가 되도록 프레스에 의한 타발로 가공하였다. 외팔보로 시험편의 표리를 10회씩 측정하여, 그 평균치를 나타냈다.The test piece was processed by the punching by the press so that width might be 0.25 mm perpendicular to a rolling direction, and 1.5 mm in length in parallel to a rolling direction. The front and back of the test piece were measured 10 times with a cantilever, and the average value was shown.
굴곡 계수 E(GPa)는 하기 식(1)으로 표시된다.Flexural coefficient E (GPa) is represented by following formula (1).
E=4a/b×(L/t)3 (1)E = 4a / b × (L / t) 3 (1)
여기서, a는 변위 f와 응력 w의 경사, b는 공시재의 폭, L은 고정단과 하중 점의 거리, t는 공시재의 판두께이다.Where a is the slope of the displacement f and the stress w, b is the width of the specimen, L is the distance between the fixed end and the load point, and t is the thickness of the specimen.
이 시험에서는, 굴곡의 압연 평행방향과 압연 수직방향의 이방성을 확인하였다.In this test, the anisotropy of the rolling parallel direction and the rolling vertical direction of bending was confirmed.
(d) 내력[Y](d) Strength [Y]
굴곡 계수의 측정에 있어서, 각 시험편의 탄성한계까지의 압입량(변위)으로부터 내력 Y(MPa)를 하기 식(2)으로부터 산출하였다.In the measurement of the bending coefficient, the yield strength Y (MPa) was calculated from the following equation (2) from the indentation amount (displacement) up to the elastic limit of each test piece.
Y={(3E/2)×t×(f/L)×1000}/L(2)Y = {(3E / 2) × t × (f / L) × 1000} / L (2)
E는 굴곡 계수, t는 판두께, L은 고정단과 하중 점의 거리, f는 변위(압입 깊이)이다.E is the bending coefficient, t is the plate thickness, L is the distance between the fixed end and the load point, and f is the displacement (indentation depth).
이 시험에서는, 내력의 압연 평행방향과 압연 수직방향의 이방성을 확인하였다.In this test, the anisotropy of the rolling parallel direction and the rolling vertical direction of bearing capacity was confirmed.
(e) 도전율[EC]±0.5℃)로 유지된 항온조중에서 사단자법(四端子法)에 의해 비저항을 계측하여 도전율을 산출하였다. 한편, 단자간 거리는 100㎜로 하였다.(e) The electrical conductivity was calculated by measuring the specific resistance by four-terminal method in the thermostat maintained at the electrical conductivity [EC] ± 0.5 ° C. On the other hand, the distance between terminals was 100 mm.
본 발명의 실시예 1 내지 실시예 14, 비교예 1 내지 비교예 4에 대해서, 표 1에 나타내는 조성이 되도록, 주원료 Cu와 Ni, Si, 부첨가 원소를 배합하고, 용해, 주조하였다.In Examples 1 to 14 and Comparative Examples 1 to 4 of the present invention, the main raw materials Cu, Ni, Si, and additive elements were blended, dissolved, and cast so as to have the composition shown in Table 1.
표 2에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 14의 제조 조건으로, 중간온간 압연[공정 8]은, 100℃ 이상 400℃ 이하로 가열 후, 압연율을 5% 이상으로 하였다. 조직은, 실시예 1 내지 실시예 14의 큐브 방위 면적률이 5% 이상 50% 이하, 큐브 방위 결정립의 평균결정립면적이 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하, 1블록(60㎛×60㎛)당의 큐브 방위 결정립의 개수가 40개 이상 100개 이하, 큐브 방위립을 포함한 모재의 평균결정립면적이 50㎛2 이하였다. 실시예 1 내지 실시예 14의 특성에서는, 180˚ U 밀착 굽힘, 굴곡 이방성, 내력 이방성이 모두 뛰어난 결과를 나타냈다.As shown in Table 2, in the manufacturing conditions of Examples 1-14, the intermediate | middle warm rolling [process 8] made the rolling rate into 5% or more after heating to 100 to 400 degreeC. Organizations, in Examples 1 to the area ratio of cube orientation 14 are greater than 5% to 50% or less, the average crystal grain size of the cube orientation grain 1.8㎛ 2 or more than 2 45.0㎛, one block (60㎛ × 60㎛) sugar The number of cube orientation grains was 40 or more and 100 or less, and the average grain size of the base material including the cube orientation grains was 50 µm 2 or less. In the characteristic of Examples 1-14, the result which was excellent in all 180 degree U close bending, bending anisotropy, and bearing anisotropy was shown.
비교예 1 내지 비교예 4에서는, 본 발명의 제조방법에 있어서의 규정을 충족시키지 않았기 때문에, 큐브 방위 면적률, 1블록당의 큐브 방위립의 개수를 충족시키지 않은 경우를 나타냈다.In the comparative examples 1 to 4, since the prescription | regulation in the manufacturing method of this invention was not fulfilled, the case where the cube orientation area ratio and the number of cube orientation grains per block was not satisfied was shown.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
표 1, 2에 나타내는 것처럼, 본 발명의 범위, 즉, Ni를 1.0질량% 이상 5.0질량% 이하, Si를 0.1질량% 이상 2.0질량% 이하, 필요에 따라 Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe 및 Hf로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개를 합계로 0.005질량% 이상 1.0질량% 이하 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖고, 전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 이것들에 더하여 바람직하게는 큐브 방위를 갖는 결정립의 평균결정립면적이 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하이며, 또한 모재의 결정립의 평균결정립면적이 50㎛2 이하인 것을 충족시키는 경우에는, 굽힘의 특성, 굴곡 계수의 특성, 내력의 특성의 모두 양호하였다. 휨의 특성에서는, 굽힘의 정부(頂部)에 균열이 발생하지 않았다. 또한 굴곡 계수의 특성에서는, 굴곡 계수 이방성이 10GPa 이내이며, 내력의 특성에서는 내력 이방성이 10MPa 이내이며, 모두 이방성이 작았다.As shown in Table 1, 2, 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni, 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less of Si, Sn, Zn, Ag, Mn, B, At least one selected from the group consisting of P, Mg, Cr, Zr, Fe, and Hf contains 0.005% by mass or more and 1.0% by mass or less in total, and the balance has a composition consisting of copper and unavoidable impurities. in the crystal orientation analysis by, the cube orientation {001} area ratio of <100> is not less than 5% greater than 50%, and preferably in addition to these is the average grain area of crystal grains having the cube orientation 1.8㎛ 2 or more 45.0㎛ 2 When satisfy | filling that the average grain area of the crystal grain of a base material is 50 micrometer <2> or less, all of the characteristic of a bending, the characteristic of a bending coefficient, and a strength of bearing were favorable. In the characteristic of curvature, a crack did not generate | occur | produce in the front part of bending. Moreover, in the characteristic of a bending coefficient, the flexural coefficient anisotropy was less than 10 GPa, and in the characteristic of a bearing capacity, the stress anisotropy was less than 10 MPa, and all were small anisotropy.
따라서, 본 발명의 구리합금 판재는, 전기·전자기기용의 리드 프레임, 커넥터, 단자재 등, 자동차 차재용 등의 커넥터나 단자재, 릴레이, 스위치 등에 적합한 구리합금 판재로서 제공할 수 있다.Therefore, the copper alloy plate material of this invention can be provided as a copper alloy plate material suitable for connectors, terminal materials, relays, switches, etc. for automobile vehicle materials, such as lead frames, connectors, and terminal materials for electrical and electronic devices.
또한 표 2에 나타내는 바와 같이, 비교예의 시료에서는, 몇가지 특성이 뒤떨어지는 결과가 되었다.Moreover, as shown in Table 2, in the sample of the comparative example, some characteristics were inferior.
즉, 비교예 1, 2, 4는, 큐브 방위 결정립의 평균결정립면적이 너무 컸기 때문에, BW의 굽힘의 특성 및 굴곡 계수 이방성, 내력 이방성이 뒤떨어졌다. 비교예 3은, 큐브 방위 면적률이 너무 작았기 때문에, 굽힘의 특성(GW, BW) 및 굴곡 이방성, 내력 이방성이 뒤떨어졌다.That is, in Comparative Examples 1, 2 and 4, the average grain area of the cube orientation grains was too large, resulting in inferior bending characteristics, bending coefficient anisotropy, and bearing anisotropy of BW. Since the cube orientation area ratio was too small, the comparative example 3 was inferior to the characteristic (BW), bending anisotropy, and bearing anisotropy of bending.
한편, 도전율은 모두 30∼45% IACS를 나타냈다.On the other hand, the electrical conductivity showed 30 to 45% IACS.
(종래예)(Conventional example)
하기 표 3에 기재된 합금 조성(잔부는 구리(Cu))에 대해서, 중간소둔[공정 7]과 중간온간 압연[공정 8]에서의 가열을 행하지 않는 이외는, 상기 실시예 1과 같이 하여, 구리합금 판재를 제작하였다. 그 결과 얻어진 구리합금 판재의 공시재에 대해서, 상기 실시예 1과 같은 방법으로 평가를 행하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다.Copper was prepared in the same manner as in Example 1 except that the alloy composition (residue of copper (Cu)) shown in Table 3 was not subjected to heating in intermediate annealing [step 7] and intermediate warm rolling [step 8]. An alloy plate was produced. The test material of the copper alloy plate material obtained as a result was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.
[표 3][Table 3]
[표 4][Table 4]
표 3, 4로부터 분명하듯이, 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 충족시키지 않고, 중간소둔[공정 7]을 행하지 않고, 그 후의 중간온간 압연[공정 8]에서의 가열을 행하지 않고 제작한 종래예 1, 2의 구리합금 판재는, 이들 2개의 공정 이외의 제조 조건( 각 공정과 조건)을 채용하고 있었다고 해도, 모두 큐브 방위의 평균결정립면적이 크고, 1블록당의 cube입자의 개수가 적고, 굴곡 계수와 내력의 이방성이 커져 있다.As apparent from Tables 3 and 4, the conventional example 1 produced without satisfying the alloy composition specified in the present invention, without performing intermediate annealing [step 7], and without subsequent heating in intermediate warm rolling [step 8]. The copper alloy sheet material of 2 has a large average grain size of the cube orientation, a small number of cube particles per block, even if the manufacturing conditions (each process and condition) other than these two processes are adopted. And the anisotropy of the strength is increased.
또한, 본 발명에서 규정하는 합금 조성을 충족시키지만, 중간소둔[공정 7]을 행하지 않고, 그 후의 중간온간 압연[공정 8]에서의 가열을 행하지 않고 제작한 종래예 3의 구리합금 판재는, 이들 2개의 공정 이외의 제조 조건(각 공정과 조건)을 채용하고 있었다고 해도, 모두 큐브 방위의 평균결정립면적이 크고, 1블록당의 cube입자의 개수가 적고, 굽힘의 특성(BW)에 뒤떨어져, 굴곡 계수와 내력의 이방성이 커져 있다.In addition, although the alloy composition prescribed | regulated by this invention is satisfied, the copper alloy plate material of the prior art example 3 produced without performing intermediate annealing [step 7] and heating in subsequent intermediate warm rolling [step 8] is these 2 Even if the manufacturing conditions (each process and conditions) other than the two processes were adopted, the average grain size of the cube orientation is large, the number of cube particles per block is small, and the bending coefficient and the bending coefficient are inferior. Strength of anisotropy is increased.
이것들과는 별도로, 종래의 제조 조건에 의해 제조한 구리합금 판재에 대해서, 본 발명에 관한 구리합금 판재와의 차이를 명확화하기 위해서, 그 종래의 제조 조건으로 구리합금 판재를 제작하여, 상기와 같은 특성 항목의 평가를 행하였다. 한편, 각 판재의 두께는 특별히 언급하지 않는 한 상기 실시예와 같은 두께가 되도록 가공률을 조정하였다.Apart from these, in order to clarify the difference from the copper alloy plate material which concerns on this invention about the copper alloy plate material manufactured by conventional manufacturing conditions, a copper alloy plate material is produced by the said conventional manufacturing conditions, and the said characteristic The items were evaluated. In addition, unless otherwise indicated, the thickness of each board | plate material adjusted the processing rate so that it might become the same thickness as the said Example.
(비교예 101)…일본공개특허공보 2011-162848호 본 발명예 1의 조건(Comparative Example 101) Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2011-162848 Conditions of Example 1 of the present invention
3.2질량%의 Ni, 0.7 질량%의 Si, 1.0질량%의 Zn, 0.2 질량%의 Sn으로 이루어진 조성의 구리합금을 용융 제조하여, 주조하였다. 얻어진 주괴의 면삭을 행하고, 균질화 열처리 후에 종료 온도가 550∼850℃가 되도록 열간압연을 행하여, 수냉에 의한 급냉 후, 표층의 산화층을 기계 연마에 의해 제거(면삭)하였다. 이어서, 냉간압연으로 소정의 판두께까지 압연 후, 90% 이상의 가공률로 냉간압연을 더 행하여, 800∼900℃의 온도까지 0.1℃/s 이하의 승온속도로 가열하여 용체화 처리를 행하였다.Copper alloy of the composition which consists of 3.2 mass% Ni, 0.7 mass% Si, 1.0 mass% Zn, and 0.2 mass% Sn was melt-molded and cast. The obtained ingot was faced, hot-rolled so that the end temperature might be 550-850 degreeC after the homogenization heat processing, and after quenching by water cooling, the oxide layer of the surface layer was removed (faceted) by mechanical polishing. Subsequently, after rolling to a predetermined plate thickness by cold rolling, cold rolling was further performed at a processing rate of 90% or more, and heated to a temperature of 800 ° C to 900 ° C at a temperature increase rate of 0.1 ° C / s or less to perform a solution treatment.
이어서, 500℃에서 시효 처리를 행하였다. 시효 처리 시간은, 구리합금의 조성에 따라서, 460℃의 온도에서의 시효에 딱딱함이 피크가 되는 시간으로 조정하였다. 한편, 이 시효 처리 시간에 대해서는, 본 발명예 1의 합금의 조성에 따라 최적인 시효 처리 시간을 예비 실험에 의해 구하였다.Subsequently, an aging treatment was performed at 500 degreeC. The aging treatment time was adjusted to the time at which stiffness peaks at aging at a temperature of 460 ° C. depending on the composition of the copper alloy. On the other hand, about this aging treatment time, the optimum aging treatment time was calculated | required by the preliminary experiment according to the composition of the alloy of Example 1 of this invention.
이어서, 상기 시효 처리 후의 판재에 대해서, 40%의 압연율로 마무리 냉간압연을 더 실시하였다. 또한, 480℃에서 30초간의 저온소둔을 실시하였다. 한편, 필요에 따라서 도중에 연마, 면삭을 행하고, 판두께는 0.10㎜로 일치시켰다.Subsequently, finish cold rolling was further performed at the rolling rate of 40% with respect to the board | plate material after the said aging treatment. Furthermore, low temperature annealing was performed at 480 degreeC for 30 second. On the other hand, grinding | polishing and face-grinding were performed along the way as needed, and plate | board thickness was made into 0.10 mm.
이것을 시료 c01로 하였다.This was set as sample c01.
얻어진 시험체 c01은, 상기 본 발명에 관한 실시예와는 제조 조건으로 비교하고, 중간소둔[공정 7]을 행하지 않고, 용체화 열처리[공정 9] 전의 가열 온도하에서의 중간온간 압연[공정 8]도 실시되지 않았다. 또한, 용체화 열처리의 승온속도가 늦기 때문에, 도달 온도 부근에서는 입자 성장이 현저하게 되어, 결정립이 조대화되었다. 얻어진 조직은, 큐브 방위 결정립의 면적이 150㎛2 이상으로 커져 있었다. 또한, 굴곡 계수와 강도의 이방성도, 각각 10GPa보다 크고, 15MPa보다 커서, 본 발명에 있어서의 요구 특성을 충족시키지 않는 결과가 되었다.The obtained test body c01 was compared with the example which concerns on the said invention on manufacture conditions, and also intermediate-temperature rolling [step 8] is performed under the heating temperature before solution heat treatment [step 9], without performing intermediate annealing [step 7]. It wasn't. In addition, since the temperature increase rate of the solution heat treatment was slow, grain growth became remarkable near the achieved temperature, and the grain size was coarsened. In the obtained structure, the area of the cube orientation grains was larger than 150 µm 2 . In addition, the anisotropy of the bending coefficient and the strength was also larger than 10 GPa and larger than 15 MPa, respectively, resulting in not satisfying the required characteristics in the present invention.
(비교예 102)…일본공개특허공보 2011-12321호 실시예 1및 실시예 4의 조건(Comparative Example 102) Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-12321 Examples 1 and 4
2.8질량%의 Ni, 0.9질량%의 Si로 이루어진 조성의 구리합금(해당 공보의 실시예 1), 및 2.8질량%의 Ni, 0.9질량%의 Si, 0.1질량%의 Zn, 0.1질량%의 Mg, 0.1질량%의 Sn으로 이루어진 조성의 구리합금(해당 공보의 실시예 4)의 각 합금을 코어리스로(coreless furnace)(고주파 유도 용해로)로 목탄 피복하에서 대기 용해하여, 4변이 구리 몰드로 둘러싸인 주형으로 주조하여, 두께 250㎜, 폭 620㎜, 길이 2500㎜의 주괴를 제작하였다.Copper alloy of the composition consisting of 2.8 mass% Ni, 0.9 mass% Si (Example 1 of the said publication), and 2.8 mass% Ni, 0.9 mass% Si, 0.1 mass% Zn, 0.1 mass% Mg , Each alloy of a copper alloy (Example 4 of the publication) composed of 0.1% by mass of Sn was air-melted with a coreless furnace (high frequency induction melting furnace) under charcoal coating, and surrounded by four sides of a copper mold. Casting was carried out with a mold to produce an ingot having a thickness of 250 mm, a width of 620 mm, and a length of 2500 mm.
다음으로 주형의 폭 155㎜ 위치와 두께 125㎜ 위치의 교점 위치에, φ3㎜의 지름의 SUS봉을 주형 상단부의 탕면(湯麵)보다 연직 방향으로 삽입하여, 미응고부의 깊이를 측정하였다. 얻어진 미응고부의 깊이로부터 주형 길이(구리 몰드 길이)를 줄인 값을, 주형 하단 깊이로부터 응고 종료 깊이까지의 거리로서 정의하였다.구체적으로는, 300㎜(해당 공보의 실시예 1) 및 260㎜(해당 공보의 실시예 4)였다. 이 거리가 250㎜ 이상이 되도록, 주조 속도를 50∼200㎜/분의 범위에서 조정하고, 주조를 행하여, 주괴를 얻었다.Next, the SUS rod of diameter 3mm was inserted in the perpendicular direction from the tap surface of the mold upper end part to the intersection position of the width 155mm position and the thickness 125mm position of the mold, and the depth of the unsolidified part was measured. The value which reduced mold length (copper mold length) from the depth of the obtained non-solidified part was defined as the distance from the mold bottom depth to the solidification end depth. Specifically, 300 mm (Example 1 of the said publication) and 260 mm ( Example 4 of this publication. The casting speed was adjusted in the range of 50-200 mm / min so that this distance might be 250 mm or more, casting was performed, and the ingot was obtained.
얻어진 주괴보다 정상부(定常部)의 250×620×300㎜ 블록을 절단하고 꺼내어, 폭 620㎜의 중앙부에서 주조 방향과 평행 단면의 슬라이스(250×15×300㎜)를 채취하였다. 이것을 질산에 0.5∼1시간 담그고, 에칭되어 얻어진 매크로 조직으로부터 주상정(柱狀晶)의 [100]축의 방향을 얻었다. 주조 방향과 직교하는 면과 주상정의 [100]축의 방향이 교차하는 각도를 측정하였다. 구체적으로는, 13˚(해당 공보의 실시예 1) 및 11˚(해당 공보의 실시예 4)이었다.250x620x300mm block of the top part was cut out and taken out from the obtained ingot, and the slice (250x15x300mm) of the cross section parallel to the casting direction was extract | collected from the center part of width 620mm. This was immersed in nitric acid for 0.5 to 1 hour, and the direction of the columnar tablet [100] axis was obtained from the macrostructure obtained by etching. The angle at which the plane perpendicular to the casting direction and the direction of the [100] axis of the columnar crystal intersect was measured. Specifically, it was 13 degrees (Example 1 of the said publication) and 11 degrees (Example 4 of the said publication).
또한 주괴를 균질화 처리 후, 500∼1000℃로 온도 조정하고, 전체 가공률로 60∼96%의 압연을 행하여, 그 후 얻어진 압연재를 직접 수냉하여 두께 약 10㎜의 코일로 하였다. 이 압연재의 표면을 밀링하여 산화 스케일을 제거하였다. 이 시점에서의 압연재의 큐브 방위의 비율은 5∼95%로 하였다. 그 후, 가공률 85∼99.8%의 냉간압연, 700∼1020℃에서 5초∼1시간의 용체화 열처리, 가공률 1∼60%의 마무리 냉간압연, 200∼600℃에서 5초∼10시간의 조질소둔을 기재된 순서로 실시하여, 두께 0.15㎜의 공시재를 얻었다.Moreover, after homogenizing, the ingot was temperature-controlled at 500-1000 degreeC, 60-96% of rolling was performed by the total work rate, and the obtained rolling material was directly water-cooled to make a coil of about 10 mm in thickness. The surface of this rolled material was milled to remove the oxidation scale. The ratio of the cube orientation of the rolling material at this point was 5 to 95%. After that, cold rolling with a work rate of 85 to 99.8%, solution heat treatment for 5 seconds to 1 hour at 700 to 1020 ° C., finish cold rolling with a work rate of 1 to 60%, and 5 seconds to 10 hours at 200 to 600 ° C. The crude annealing was performed in the order described to obtain a test material having a thickness of 0.15 mm.
이것들을 각각 시료 d01(해당 공보의 실시예 1) 및 d02(해당 공보의 실시예 4)로 하였다.These were taken as sample d01 (Example 1 of the said publication) and d02 (Example 4 of the said publication), respectively.
얻어진 시험체 d01 및 d02는, 상기 본 발명에 관한 실시예와는 제조 조건으로 비교하여, 중간소둔[공정 7]을 행하지 않고, 용체화 열처리[공정 9] 전의 가열 온도하에서의 중간온간 압연[공정 8]도 실시되지 않았다. 얻어진 조직은, 큐브 방위 결정립의 면적률은 각각 시료 d01(해당 공보의 실시예 1)에서 35% 및 시료 d02(해당 공보의 실시예 4)로 7%였지만, 입자 성장이 현저해져서, 큐브 방위의 결정립을 포함한 모재의 평균결정립면적은 각각 시료 d01(해당 공보의 실시예 1)에서 254㎛2 및 시료 d02(해당 공보의 실시예 4)에서는 201㎛2로 조대한 것이었다. 또한, 굴곡 계수와 강도의 이방성도, 각각 10GPa보다 크고, 15 MPa보다 커서, 본 발명에 있어서의 요구 특성을 충족시키지 않는 결과가 되었다.The obtained test bodies d01 and d02 were subjected to intermediate temperature annealing at the heating temperature before solution heat treatment [step 9] without performing intermediate annealing [step 7], compared with the manufacturing conditions of the present invention. Also not carried out. In the obtained structure, the area ratio of the cube orientation grains was 35% in the sample d01 (Example 1 of the publication) and 7% in the sample d02 (Example 4 of the publication), but the grain growth became remarkable, the average crystal grain size of the base material including crystal grains was in a coarse to 201㎛ 2 (example 4 of the publication) 254㎛ 2 and d02 in the sample (example 1 of the Publication), each sample d01. In addition, the anisotropy of the bending coefficient and the strength was also larger than 10 GPa and larger than 15 MPa, respectively, resulting in not satisfying the required characteristics in the present invention.
본 발명을 그 실시형태와 함께 설명했지만, 우리는 특별히 지정하지 않는 한 우리의 발명을 설명의 어느 자세한 부분으로 한정하려고 하는 것이 아니라, 첨부된 청구의 범위에 나타낸 발명의 정신과 범위에 반하는 일 없이 폭넓게 해석되는 것이 당연하다고 생각한다.While the invention has been described in conjunction with the embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not to be limited by any specific details of this description, but is to be accorded the widest scope consistent with the spirit and scope of the invention as set forth in the appended claims. I think it is natural to be interpreted.
본원은, 2011년 5월 2일에 일본에서 특허출원된 일본특허출원 2011-102996에 기초하는 우선권을 주장하는 것이고, 이것은 여기에 참조하여 그 내용을 본 명세서의 기재의 일부로서 수록한다.
This application claims the priority based on Japanese Patent Application No. 2011-102996 by which the patent application was carried out in Japan on May 2, 2011, This content is taken in here as a part of description of this specification.
Claims (6)
전자후방산란회절법(電子後方散亂回折法)에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브(cube) 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립이 60㎛ 사방내(四方內)에 40개 이상 100개 이하로 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구리합금 판재.It contains 1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less of Ni, 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, and the remainder has the composition which consists of copper and an unavoidable impurity,
In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, the area ratio of crystal grains having an orientation in which the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 ° is 5%. It is more than 50% or less, and 40 or more crystal grains are disperse | distributed to 60 or less in 60 micrometer square in which the crystal | crystallization which has an orientation with a deviation from a cube orientation {001} <100> within 15 degrees is characterized by the above-mentioned. Copper alloy sheet material.
전자후방산란회절법에 의한 결정방위 해석에 있어서, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 면적률이 5% 이상 50% 이하이며, 큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립이 60㎛ 사방내에 40개 이상 100개 이하로 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 구리합금 판재.1.0 mass% or more and 5.0 mass% or less, Ni 0.1 mass% or more and 2.0 mass% or less, at least 1 selected from the group consisting of Sn, Zn, Ag, Mn, B, P, Mg, Cr, Zr, Fe, and Hf It contains 0.005 mass% or more and 1.0 mass% or less in total, and the remainder has the composition which consists of copper and an unavoidable impurity,
In the crystal orientation analysis by the electron backscattering diffraction method, the area ratio of crystal grains having an orientation in which the deviation from the cube orientation {001} <100> is within 15 ° is 5% or more and 50% or less, and the cube orientation {001} The copper alloy plate material characterized by the dispersion | distribution to 40 or more and 100 or less crystal grains which have a deviation from <100> within 15 degrees in 60 micrometer square.
큐브 방위 {001}<100>으로부터의 어긋남이 15° 이내인 방위를 갖는 결정립의 평균결정립면적이 1.8㎛2 이상 45.0㎛2 이하인 구리합금 판재.3. The method according to claim 1 or 2,
Cube orientation {001}, the average grain area of crystal grains having an orientation deviation of less than 15 ° from the <100> 1.8㎛ 2 or more than 2 45.0㎛ copper alloy plate.
모재의 결정립의 평균결정립면적이 50㎛2 이하인 것을 특징으로 하는 구리합금 판재.The method according to any one of claims 1 to 3,
A copper alloy sheet material, wherein the average grain area of the grains of the base material is 50 µm 2 or less.
압연 평행방향의 굴곡 계수와 압연 수직방향의 굴곡 계수의 차가 절대치로 10GPa 이하, 압연 평행방향의 내력(耐力)과 압연 수직방향의 내력의 차가 절대치로 10MPa 이하인, 구리합금 판재.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
A copper alloy sheet material in which the difference between the bending coefficient in the rolling parallel direction and the bending coefficient in the rolling vertical direction is 10 GPa or less in absolute value, and the difference in the strength in the rolling parallel direction and the strength in the rolling vertical direction is 10 MPa or less in absolute value.
상기 구리합금 소재는, 상기 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 구리합금 판재의 합금 조성을 가지고 이루어지며,
상기 균질화 열처리를 800℃ 이상 1020℃ 이하에서 3분간 내지 10시간동안 행하고,
상기 냉간압연을 압연율 80% 이상 99.8% 이하에서 행한 후에
재결정 온도 미만인 400℃ 이상 700℃ 이하의 온도에서 5초간 내지 20시간의 중간소둔을 행하고,
100℃ 이상 400℃ 이하로 가열한 후에 그 온도하에서 압연율이 5% 이상 50% 이하의 중간온간 압연을 행한 후,
상기 중간 용체화 열처리를 600℃ 이상 1000℃ 이하에서 5초간 내지 1시간동안 행하고,
400℃ 이상 700℃ 이하에서 5분간 내지 10시간의 시효 석출 열처리를 행하는 각 공정을 이 순서대로 포함하여 이루어지는 구리합금 판재의 제조방법.
The ingot obtained by casting a copper alloy material is subjected to homogenization heat treatment and hot rolling, and further formed into a thin plate by cold rolling, and then subjected to an intermediate solution heat treatment for resolving the solute atoms in the thin plate. As a method for producing an alloy sheet,
The copper alloy material is made of an alloy composition of the copper alloy sheet material according to claim 1,
Performing the homogenization heat treatment at 800 ° C. or higher and 1020 ° C. or lower for 3 minutes to 10 hours,
After performing the cold rolling at a rolling rate of 80% or more and 99.8% or less
Intermediate annealing is carried out for 5 seconds to 20 hours at a temperature of 400 ° C or more and 700 ° C or less which is less than the recrystallization temperature,
After heating to 100 degreeC or more and 400 degrees C or less, after carrying out the intermediate warm rolling of 5% or more and 50% or less under the temperature,
The intermediate solution heat treatment is performed at 600 ° C. or higher and 1000 ° C. or lower for 5 seconds to 1 hour,
The manufacturing method of the copper alloy plate material which includes each process which performs aging precipitation heat treatment for 5 minutes-10 hours at 400 degreeC or more and 700 degrees C or less in this order.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JPJP-P-2011-102996 | 2011-05-02 | ||
JP2011102996 | 2011-05-02 | ||
PCT/JP2012/061479 WO2012150702A1 (en) | 2011-05-02 | 2012-04-27 | Copper alloy sheet material and process for producing same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20140004748A true KR20140004748A (en) | 2014-01-13 |
KR101603393B1 KR101603393B1 (en) | 2016-03-14 |
Family
ID=47107888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020137023727A KR101603393B1 (en) | 2011-05-02 | 2012-04-27 | Copper alloy sheet material and process for producing same |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2706125A4 (en) |
JP (1) | JP5261619B2 (en) |
KR (1) | KR101603393B1 (en) |
CN (1) | CN103443309B (en) |
TW (1) | TWI582249B (en) |
WO (1) | WO2012150702A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160138484A (en) * | 2014-03-25 | 2016-12-05 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | Copper alloy sheet material, connector, and method for manufacturing copper alloy sheet material |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6085536B2 (en) * | 2013-08-05 | 2017-02-22 | 株式会社Shカッパープロダクツ | Copper strip, plated copper strip, lead frame and LED module |
WO2015099097A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy sheet material, connector, and production method for copper alloy sheet material |
WO2015099098A1 (en) * | 2013-12-27 | 2015-07-02 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy sheet material, connector, and production method for copper alloy sheet material |
KR101935987B1 (en) * | 2014-05-30 | 2019-01-07 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | Copper alloy sheet, connector comprising copper alloy sheet, and method for producing copper alloy sheet |
CN105088009A (en) * | 2015-07-26 | 2015-11-25 | 邢桂生 | Copper alloy frame strip and making method thereof |
CN105088008A (en) * | 2015-07-26 | 2015-11-25 | 邢桂生 | Microalloyed copper alloy frame strip and manufacturing method thereof |
CN113215439A (en) * | 2021-04-16 | 2021-08-06 | 安徽绿能技术研究院有限公司 | High-strength copper alloy plate and production process thereof |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005350695A (en) | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Hitachi Cable Ltd | Method for manufacturing copper alloy |
JP2006009137A (en) | 2004-05-27 | 2006-01-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Copper alloy |
JP2006283059A (en) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kobe Steel Ltd | High strength copper alloy sheet with excellent bendability, and its manufacturing method |
JP2008013836A (en) | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Dowa Holdings Co Ltd | High-strength copper alloy sheet showing little anisotropy, and manufacturing method therefor |
JP2011012321A (en) | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Copper alloy material and production method therefor |
JP2011162848A (en) | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy having small strength anisotropy and superior bendability |
JP4875768B2 (en) * | 2008-06-03 | 2012-02-15 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3856018B2 (en) * | 2004-06-03 | 2006-12-13 | 日立電線株式会社 | Manufacturing method of high strength and high conductivity copper alloy |
JP4660735B2 (en) * | 2004-07-01 | 2011-03-30 | Dowaメタルテック株式会社 | Method for producing copper-based alloy sheet |
JP4584692B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-11-24 | 株式会社神戸製鋼所 | High-strength copper alloy sheet excellent in bending workability and manufacturing method thereof |
JP2010222618A (en) * | 2009-03-23 | 2010-10-07 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | Cu-Ni-Si BASED COPPER ALLOY ROLLED SHEET AND ELECTRIC PART USING THE SAME |
JP5525247B2 (en) * | 2009-08-04 | 2014-06-18 | 株式会社神戸製鋼所 | Copper alloy with high strength and excellent bending workability |
-
2012
- 2012-04-27 CN CN201280012560.8A patent/CN103443309B/en active Active
- 2012-04-27 JP JP2012543359A patent/JP5261619B2/en active Active
- 2012-04-27 KR KR1020137023727A patent/KR101603393B1/en active IP Right Grant
- 2012-04-27 EP EP12779988.0A patent/EP2706125A4/en not_active Withdrawn
- 2012-04-27 WO PCT/JP2012/061479 patent/WO2012150702A1/en active Application Filing
- 2012-05-01 TW TW101115440A patent/TWI582249B/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006009137A (en) | 2004-05-27 | 2006-01-12 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Copper alloy |
JP2005350695A (en) | 2004-06-08 | 2005-12-22 | Hitachi Cable Ltd | Method for manufacturing copper alloy |
JP2006283059A (en) | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Kobe Steel Ltd | High strength copper alloy sheet with excellent bendability, and its manufacturing method |
JP2008013836A (en) | 2006-07-10 | 2008-01-24 | Dowa Holdings Co Ltd | High-strength copper alloy sheet showing little anisotropy, and manufacturing method therefor |
JP4875768B2 (en) * | 2008-06-03 | 2012-02-15 | 古河電気工業株式会社 | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof |
JP2011012321A (en) | 2009-07-03 | 2011-01-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | Copper alloy material and production method therefor |
JP2011162848A (en) | 2010-02-10 | 2011-08-25 | Kobe Steel Ltd | Copper alloy having small strength anisotropy and superior bendability |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160138484A (en) * | 2014-03-25 | 2016-12-05 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | Copper alloy sheet material, connector, and method for manufacturing copper alloy sheet material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101603393B1 (en) | 2016-03-14 |
EP2706125A1 (en) | 2014-03-12 |
CN103443309A (en) | 2013-12-11 |
WO2012150702A1 (en) | 2012-11-08 |
CN103443309B (en) | 2017-01-18 |
EP2706125A4 (en) | 2014-11-19 |
TWI582249B (en) | 2017-05-11 |
TW201303048A (en) | 2013-01-16 |
JP5261619B2 (en) | 2013-08-14 |
JPWO2012150702A1 (en) | 2014-07-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5158909B2 (en) | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof | |
KR101419147B1 (en) | Copper alloy sheet and process for producing same | |
JP5261582B2 (en) | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof | |
KR101419145B1 (en) | Copper alloy sheet material, connector using same, and copper alloy sheet material production method for producing same | |
JP5972484B2 (en) | Copper alloy sheet, connector made of copper alloy sheet, and method for producing copper alloy sheet | |
KR20140004748A (en) | Copper alloy sheet material and process for producing same | |
WO2013031841A1 (en) | Copper alloy material and manufacturing method thereof | |
WO2015146981A1 (en) | Copper alloy sheet material, connector, and method for manufacturing copper alloy sheet material | |
KR102306527B1 (en) | Copper-alloy production method, and copper alloy | |
KR101579629B1 (en) | Copper alloy sheet and method for producing same | |
JP5916418B2 (en) | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof | |
JP5117602B1 (en) | Copper alloy sheet with low deflection coefficient and excellent bending workability | |
JP6581755B2 (en) | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof | |
KR102093532B1 (en) | Copper alloy for electrical and electronic equipment, copper alloy thin sheet for electrical and electronic equipment, and conductive component and terminal for electrical and electronic equipment | |
JP6339361B2 (en) | Copper alloy sheet and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190218 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200218 Year of fee payment: 5 |