KR20140148437A - 코르손 합금 및 그 제조 방법 - Google Patents

코르손 합금 및 그 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140148437A
KR20140148437A KR1020147029710A KR20147029710A KR20140148437A KR 20140148437 A KR20140148437 A KR 20140148437A KR 1020147029710 A KR1020147029710 A KR 1020147029710A KR 20147029710 A KR20147029710 A KR 20147029710A KR 20140148437 A KR20140148437 A KR 20140148437A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rolling
annealing
mass
alloy
degree
Prior art date
Application number
KR1020147029710A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101688289B1 (ko
Inventor
다카아키 하타노
Original Assignee
제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤 filed Critical 제이엑스 닛코 닛세키 킨조쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20140148437A publication Critical patent/KR20140148437A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101688289B1 publication Critical patent/KR101688289B1/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/06Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/10Alloys based on copper with silicon as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01BCABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026Alloys based on copper

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)
  • Conductive Materials (AREA)

Abstract

우수한 굽힘 가공성과 압연 직교 방향의 높은 영률을 겸비한 코르손 합금 및 그 제조 방법을 제공한다. Ni 및 Co 중 1 종 이상을 0.8 ∼ 5.0 질량%, Si 를 0.2 ∼ 1.5 질량% 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 압연재이고, 그 압연재의 표면에 있어서,
I(200)/I0(200) ≥ 1.0
이고, 판 두께에 대해 45 ∼ 55 % 의 깊이의 단면에 있어서,
I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) ≥ 1.0
〔여기서, I(hkl) 및 I0(hkl) 은 각각 그 압연재 및 구리 분말에 대해 X 선 회절로 구한 (hkl) 면의 회절 적분 강도이다〕
이고,
수의적으로, Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag 중 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유하는 코르손 합금.

Description

코르손 합금 및 그 제조 방법{CORSON ALLOY AND METHOD FOR PRODUCING SAME}
본 발명은 커넥터, 단자, 릴레이, 스위치 등의 도전성 스프링재나 트랜지스터, 집적 회로 (IC) 등의 반도체 기기의 리드 프레임재로서 바람직한, 우수한 강도, 굽힘 가공성, 내응력 완화 특성, 도전성 등을 구비한 코르손 합금 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
최근, 전기·전자 부품의 소형화가 진행되어, 이들 부품에 사용되는 구리 합금에 양호한 강도, 도전율 및 굽힘 가공성이 요구되고 있다. 이 요구에 응하여, 종래의 인청동이나 황동과 같은 고용 강화형 구리 합금 대신에, 높은 강도 및 도전율을 갖는 코르손 합금 등의 석출 강화형 구리 합금의 수요가 증가하고 있다. 코르손 합금은 Cu 매트릭스 중에 Ni-Si, Co-Si, Ni-Co-Si 등의 금속간 화합물을 석출시킨 합금으로, 고강도, 높은 도전율, 양호한 굽힘 가공성을 겸비하고 있다. 일반적으로, 강도와 굽힘 가공성은 상반되는 성질로, 코르손 합금에 있어서도 고강도를 유지하면서 굽힘 가공성을 개선시키는 것이 요망되고 있다.
여기서, 코르손 합금에는, 굽힘축을 압연 방향과 직교 직각으로 한 경우 (Good Way) 의 굽힘 가공성이, 굽힘축을 압연 방향과 평행으로 한 경우 (Bad Way) 의 굽힘 가공성보다 떨어진다는 성질이 있어, Good Way 의 굽힘 가공성의 개선이 특별히 요구되고 있다.
최근, 코르손 합금의 굽힘 가공성을 개선시키는 기술로서, {001} <100> 방위 (Cube 방위) 를 발달시키는 방책이 제창되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 (일본 공개특허공보 2006-283059호) 에서는, (1) 주조, (2) 열간 압연, (3) 냉간 압연 (가공도 95 % 이상), (4) 용체화 처리, (5) 냉간 압연 (가공도 20 % 이하), (6) 시효 처리, (7) 냉간 압연 (가공도 1 ∼ 20 %), (8) 단시간 어닐링, 의 공정을 순차적으로 실시함으로써, Cube 방위의 면적률을 50 % 이상으로 제어하여 굽힘 가공성을 개선시키고 있다.
특허문헌 2 (일본 공개특허공보 2010-275622호) 에서는, (1) 주조, (2) 열간 압연 (950 ℃ 에서 400 ℃ 로 온도를 낮추면서 실시한다), (3) 냉간 압연 (가공도 50 % 이상), (4) 중간 어닐링 (450 ∼ 600 ℃, 도전율을 1.5 배 이상으로 경도를 0.8 배 이하로 조정한다), (5) 냉간 압연 (가공도 70 % 이상), (6) 용체화 처리, (7) 냉간 압연 (가공도 0 ∼ 50 %), (8) 시효 처리를 순차적으로 실시함으로써, (200) ( {001}과 동의) 의 X 선 회절 강도를 동분 (銅粉) 표준 시료의 X 선 회절 강도 이상으로 제어하여 굽힘 가공성을 개선시키고 있다.
특허문헌 3 (일본 공개특허공보 2011-17072호) 에서는, Cube 방위의 면적률을 5 ∼ 60 % 로 제어함과 동시에, Brass 방위 및 Copper 방위의 면적률을 모두 20 % 이하로 제어하여 굽힘 가공성을 개선시키고 있다. 그것을 위한 제조 방법으로는, (1) 주조, (2) 열간 압연, (3) 냉간 압연 (가공도 85 ∼ 99 %), (4) 열 처리 (300 ∼ 700 ℃, 5 분 ∼ 20 시간), (5) 냉간 압연 (가공도 5 ∼ 35 %), (6) 용체화 처리 (승온 속도 2 ∼ 50 ℃/초), (7) 시효 처리, (8) 냉간 압연 (가공도 2 ∼ 30 %), (9) 조질 어닐링, 의 공정을 순차적으로 실시하는 경우에 가장 양호한 굽힘성이 얻어졌다.
특허문헌 4 (일본 특허공보 제4857395호) 에서는, 판 두께 방향의 중앙부에 있어서, Cube 방위의 면적률을 10 ∼ 80 % 로 제어함과 동시에, Brass 방위 및 Copper 방위의 면적률을 모두 20 % 이하로 제어하여 노치 굽힘성을 개선시키고 있다. 노치 굽힘을 가능하게 하는 제조 방법으로서, (1) 주조, (2) 열간 압연, (3) 냉간 압연 (30 ∼ 99 %), (4) 예비 어닐링 (연화도 0.25 ∼ 0.75, 도전율 20 ∼ 45 %IACS), (5) 냉간 압연 (7 ∼ 50 %), (6) 용체화 처리, (7) 시효, 라는 공정을 제창하고 있다.
특허문헌 5 (WO2011/068121 공보) 에서는, 재료의 표층 및 깊이 위치에서 전체의 1/4 의 위치에서의 Cube 방위 면적률을 각각 W0 및 W4 로 하고, W0/W4 를 0.8 ∼ 1.5, W0 를 5 ∼ 48 % 로 제어하고, 또한 평균 결정 입경을 12 ∼ 100 ㎛ 로 조정함으로써, 180 도 밀착 굽힘성 및 내응력 완화성을 개선시키고 있다. 그것을 위한 제조 방법으로서, (1) 주조, (2) 열간 압연 (1 패스의 가공률을 30 % 이하로 하고 각 패스간의 유지 시간을 20 ∼ 100 초로 한다), (3) 냉간 압연 (가공도 90 ∼ 99 %), (4) 열 처리 (300 ∼ 700 ℃, 10 초 ∼ 5 시간), (5) 냉간 압연 (가공도 5 ∼ 50 %), (6) 용체화 처리 (800 ∼ 1000 ℃), (7) 시효 처리, (8) 냉간 압연, (9) 조질 어닐링, 이라는 공정을 제창하고 있다.
굽힘성을 개선시키는 기술은 아니지만, 특허문헌 6 (WO2011/068134 공보) 에서는, 압연 방향을 향하는 (100) 면의 면적률을 30 % 이상으로 제어함으로써, 영률을 110 ㎬ 이하, 굽힘 계수를 105 ㎬ 이하로 조정하고 있다. 또, 그것을 위한 제조 방법으로서, (1) 주조, (2) 열간 압연 (서랭), (3) 냉간 압연 (가공도 70 % 이상), (4) 열 처리 (300 ∼ 800 ℃, 5 초 ∼ 2 시간), (5) 냉간 압연 (가공도 3 ∼ 60 %), (6) 용체화 처리, (7) 시효 처리, (8) 냉간 압연 (가공도 50 % 이하), (9) 조질 어닐링, 이라는 공정을 제창하고 있다.
일본 공개특허공보 2006-283059호 일본 공개특허공보 2010-275622호 일본 공개특허공보 2011-17072호 일본 특허공보 제4857395호 WO2011/068121 공보 WO2011/068134 공보
본 발명자는, 종래 기술에 따라 Cube 방위를 발달시켜 굽힘성을 개선시킨 코르손 합금에 대하여, 커넥터에 가공 후의 스프링 특성을 검토하였다. 그 결과, 도 1 에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 압연 방향과 직교하는 방향 (이하, 압연 직교 방향이라고 한다) 으로 스프링부가 채취되는 단면 접촉형 단자로서 사용한 경우에, 스프링 접점에 있어서 충분한 접촉력이 얻어지지 않아 접촉 전기 저항이 증대되는 경우가 있었다. 또, 이 접촉력의 저하가 압연 직교 방향의 영률이 낮은 것과 관계하는 것을 지견하였다. 여기서 말하는 영률이란, 압연 직교 방향으로 인장 시험을 실시하여 응력 변형 곡선을 채취하고, 응력 변형 곡선에 있어서의 탄성 범위의 직선의 기울기로부터 구하는 영률로, 굽힘 계수로서 구하는 영률 (일본 신동 (伸銅) 협회 (JACBA) 기술 표준 「구리 및 구리 합금판조의 캔틸레버에 의한 굽힘 계수 측정 방법」) 은 상기 접촉력과의 상관을 나타내지 않았다. 이하, 간단히 「영률」이라고 표기하는 경우에는, 인장 시험으로부터 구하는 영률을 가리킨다.
그래서 본 발명은, 우수한 굽힘 가공성을 가짐과 동시에, 높은 압연 직교 방향의 영률도 갖는, 코르손 합금 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자는 코르손 합금의 결정 방위를 X 선 회절법으로 해석하고, 표면 및 판 두께 중앙의 단면 각각에 대하여, 판면에 배향하는 결정 방위를 최적화함으로써, 굽힘 가공성이 양호하면서 압연 직교 방향의 영률도 충분히 높은 코르손 합금 가 얻어지는 것을 알아내고, 또, 이 결정 방위를 얻기 위한 제조 방법을 명확히 하였다.
이상의 지견을 기초로 하여 완성한 본 발명은, 일 측면에 있어서, Ni 및 Co 중 1 종 이상을 0.8 ∼ 5.0 질량%, Si 를 0.2 ∼ 1.5 질량% 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 압연재이고, 그 압연재의 표면에 있어서,
I(200)/I0(200) ≥ 1.0
이고, 판 두께에 대해 45 ∼ 55 % 의 깊이의 단면에 있어서,
I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) ≥ 1.0
인 코르손 합금으로, 수의적으로, Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag 중 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유한다.
여기서, I(hkl) 및 I0(hkl) 은 각각 그 압연재 및 구리 분말에 대해 X 선 회절로 구한 (hkl) 면의 회절 적분 강도이다.
본 발명에 관련된 코르손 합금의 일 실시형태에 있어서는, 압연 방향과 직교하는 방향의 인장 시험에서 구한 영률이 106 ㎬ 이상이다.
본 발명에 관련된 코르손 합금의 다른 일 실시형태에 있어서는, 압연 방향과 직교하는 방향에서 채취되는 단면 접촉형 단자의 소재로서 사용된다.
본 발명은 다른 일 측면에 있어서, Ni 및 Co 중 1 종 이상을 0.8 ∼ 5.0 질량%, Si 를 0.2 ∼ 1.5 질량% 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 잉곳을 제작하고, 상기 잉곳을 800 ∼ 1000 ℃ 의 온도로부터 두께 3 ∼ 20 ㎜ 까지 열간 압연하고, 가공도 90 ∼ 99.8 % 의 냉간 압연을, 1 패스당 가공도의 최대값 및 평균값을 각각 20 % 이하 및 15 % 이하로 하여 실시한 후, 연화도 0.20 ∼ 0.80 의 예비 어닐링, 가공도 3 ∼ 50 % 의 냉간 압연, 700 ∼ 950 ℃ 에서 5 ∼ 300 초간의 용체화 처리, 가공도 0 ∼ 60 % 의 냉간 압연, 350 ∼ 600 ℃ 에서 2 ∼ 20 시간의 시효 처리, 가공도 0 ∼ 50 % 의 냉간 압연을 순차적으로 실시하는 방법으로,
상기 연화도는 연화도를 S 로 하여,
S = (σ0 ― σ)/(σ0 ― σ950)
으로 나타내는 코르손 합금의 제조 방법이다.
여기서, σ0 은 예비 어닐링 전의 인장 강도이고, σ 및 σ950 은 각각 예비 어닐링 후 및 950 ℃ 에서 어닐링 후의 인장 강도이다.
본 발명에 관련된 코르손 합금의 제조 방법의 일 실시형태에 있어서는, 상기 잉곳이, Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag 중 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유한다.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명의 코르손 합금을 구비한 신동품이다.
본 발명은 또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명의 코르손 합금을 구비한 전자 기기 부품이다.
본 발명에 의하면, 우수한 굽힘 가공성과 압연 직교 방향의 높은 영률을 겸비한 코르손 합금 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.
도 1 은 압연 직교 방향에서 채취되는 단면 접촉형 단자를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2 는 본 발명에 관련된 합금을 다양한 온도에서 어닐링했을 때의 어닐링 온도와 인장 강도의 관계를 나타내는 그래프이다.
(Ni, Co 및 Si 의 첨가량)
Ni, Co 및 Si 는, 적당한 시효 처리를 실시함으로써, Ni-Si, Co-Si, Ni-Co-Si 등의 금속간 화합물로서 석출된다. 이 석출물의 작용에 의해 강도가 향상되고, 석출에 의해 Cu 매트릭스 중에 고용된 Ni, Co 및 Si 가 감소하기 때문에 도전율이 향상된다. 그러나, Ni 와 Co 의 합계량이 0.8 질량% 미만 또는 Si 가 0.2 질량% 미만이 되면 원하는 강도가 얻어지지 않고, 반대로 Ni 와 Co 의 합계량이 5.0 질량% 를 초과하거나 또는 Si 가 1.5 질량% 를 초과하면 굽힘 가공성이 현저하게 열화된다. 이 때문에, 본 발명에 관련된 코르손 합금에서는, Ni 와 Co 중 1 종 이상의 첨가량은 0.8 ∼ 5.0 질량% 로 하고, Si 의 첨가량은 0.2 ∼ 1.5 질량% 로 하고 있다. Ni 와 Co 중 1 종 이상의 첨가량은 1.0 ∼ 4.0 질량% 가 보다 바람직하고, Si 의 첨가량은 0.25 ∼ 0.90 질량% 가 보다 바람직하다.
(그 밖의 첨가 원소)
Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, Ag 는 강도 상승에 기여한다. 또한 Zn 은 Sn 도금의 내열 박리성의 향상에, Mg 는 응력 완화 특성의 향상에, Zr, Cr, Mn 은 열간 가공성의 향상에 효과가 있다. Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn, Ag 가 총량으로 0.005 질량% 미만이면 상기의 효과는 얻어지지 않고, 3.0 질량% 를 초과하면 굽힘 가공성이 현저하게 저하한다. 이 때문에, 본 발명에 관련된 코르손 합금에서는, 이들의 원소를 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유하는 것이 바람직하고, 0.01 ∼ 2.5 질량% 함유하는 것이 보다 바람직하다.
(영률)
스프링부가 압연 방향과 직교하는 단면 접촉형 단자에 있어서, 스프링 접점에서의 충분한 접촉력을 얻기 위해서, 압연 직교 방향의 영률을 106 ㎬ 이상으로 조정하는 것이 바람직하고, 111 ㎬ 이상으로 조정하는 것이 보다 바람직하다.
영률의 상한값은 접촉력의 점에서는 규제되지는 않지만, 본 발명의 코르손 합금의 영률은 전형적으로는 130 ㎬ 이하, 보다 전형적으로는 120 ㎬ 이하이다.
또한, 상기 특허문헌 4, 5 에 있어서도, 발명 합금의 영률이 평가되고 있는데, 문헌 4 의 영률은 압연 방향과 평행하게 측정된 굽힘 계수이고, 또, 문헌 5 에서는 인장 시험에 의해 영률을 구하고 있기는 하지만, 그 인장 시험은 압연 방향과 평행하게 실시되고 있다.
(결정 방위)
본 발명에서는, X 선 회절법에 의해 압연재 시료의 판면에 대해 θ/2θ 측정을 실시하고, 소정 방위 (hkl) 면의 회절 피크의 적분 강도 (I(hkl)) 를 측정한다. 또 동시에, 랜덤 방위 시료로서 동분에 대해서도 (hkl) 면의 회절 피크의 적분 강도 (I0(hkl)) 를 측정한다. 그리고, I(hkl)/I0(hkl) 의 값을 사용하여, 압연재 시료의 판면에 있어서의 (hkl) 면의 발달 정도를 평가한다.
양호한 굽힘 가공성을 얻기 위해서, 압연재의 표면에 있어서의, I(200)/I0(200) 를 조정한다. I(200)/I0(200) 이 높을수록 Cube 방위가 발달하고 있다고 할 수 있다. I(200)/I0(200) 를 1.0 이상, 바람직하게는 2.0 이상, 더욱 바람직하게는 3.0 이상으로 제어하면, 굽힘 가공성이 향상된다.
I(200)/I0(200) 의 상한값은, 굽힘 가공성 개선의 점에서는 규제되지는 않지만, 본 발명의 코르손 합금의 I(200)/I0(200) 은 전형적으로는 10.0 이하이다.
I(200)/I0(200) (Cube 방위) 를 높여 굽힘 가공성을 개선시킨 종래의 코르손 합금의 경우, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다. 이 영률을 높이기 위해서, 판 두께 중앙부에 있어서의 결정 방위를 조정한다. 여기서, 판 두께 중앙부의 결정 방위는, 시료의 일방의 표면으로부터 에칭, 기계 연마 등에 의해 두께 방향으로 시료를 깎아 판 두께 중앙부의 단면을 노출시키고, 이 단면에 대해 X 선 회절을 실시함으로써 측정한다. 판 두께 중앙부란, 판 두께에 대해 45 ∼ 55 % 의 위치를 가리킨다.
판 두께 중앙부에 있어서, I(220)/I0(220) 와 I(311)/I0(311) 의 합계를 1.0 이상, 바람직하게는 2.0 이상으로 제어하면, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 이상이 된다.
판 두께 중앙부에 있어서의 I(220)/I0(220) 와 I(311)/I0(311) 의 합계의 상한값은, 압연 직교 방향의 영률을 높이는 점에서는 규제되지는 않지만, 본 발명의 코르손 합금의 그 합계값은 전형적으로는 10.0 이하이다.
(제조 방법)
코르손 합금의 일반적인 제조 프로세스에서는, 먼저 용해로에서 전기 구리, Ni, Co, Si 등의 원료를 용해하여, 원하는 조성의 용탕을 얻는다. 그리고, 이 용탕을 잉곳으로 주조한다. 그 후, 열간 압연, 냉간 압연, 용체화 처리, 시효 처리의 순으로 원하는 두께 및 특성을 갖는 조 (條) 나 박 (箔) 으로 마무리한다. 열 처리 후에는, 열 처리시에 생성된 표면 산화막을 제거하기 위해서, 표면의 산세나 연마 등을 실시해도 된다. 또, 고강도화를 위해서, 용체화 처리와 시효 사이나 시효 후에 냉간 압연을 실시해도 된다.
본 발명에서는, 상기 서술한 결정 방위를 얻기 위해서, 용체화 처리 전에, 열 처리 (이하, 예비 어닐링이라고도 한다) 및 비교적 저가공도의 냉간 압연 (이하, 경압연이라고도 한다) 을 실시하고, 또한 열간 압연과 예비 어닐링 전 사이의 냉간 압연의 조건을 조정한다.
예비 어닐링은, 열간 압연 후의 냉간 압연에 의해 형성된 압연 조직 중에, 부분적으로 재결정립을 생성시키는 것을 목적으로 실시한다. 압연 조직 중의 재결정립의 비율에는 최적값이 있어, 지나치게 적거나 또한 지나치게 많아도 상기 서술한 결정 방위가 얻어지지 않는다. 최적인 비율의 재결정립은, 하기에 정의하는 연화도 (S) 가 0.20 ∼ 0.80, 보다 바람직하게는 0.25 ∼ 0.75 가 되도록 예비 어닐링 조건을 조정함으로써 얻어진다.
도 2 에 본 발명에 관련된 합금을 다양한 온도에서 어닐링했을 때의 어닐링온도와 인장 강도의 관계를 예시한다. 열전쌍을 장착한 시료를 1000 ℃ 의 관상로에 삽입하고, 열전쌍에서 측정되는 시료 온도가 소정 온도에 도달했을 때에, 시료를 노로부터 꺼내 수랭하고, 인장 강도를 측정한 것이다. 시료 도달 온도가 500 ∼ 700 ℃ 사이에서 재결정이 진행되고, 인장 강도가 급격하게 저하되고 있다. 고온측에서의 인장 강도의 완만한 저하는, 재결정립의 성장에 의한 것이다.
예비 어닐링에 있어서의 연화도 (S) 를 다음 식으로 정의한다.
S = (σ0 ― σ)/(σ0 ― σ950)
여기서, σ0 은 어닐링 전의 인장 강도이고, σ 및 σ950 은 각각 예비 어닐링 후 및 950 ℃ 에서 어닐링 후의 인장 강도이다. 950 ℃ 라는 온도는, 본 발명에 관련된 합금을 950 ℃ 에서 어닐링하면 안정적으로 완전 재결정된다는 점에서 재결정 후의 인장 강도를 알기 위한 기준 온도로서 채용하고 있다.
연화도가 0.2 ∼ 0.8 의 범위로부터 벗어나면, 압연재 표면에 있어서, I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 된다. 예비 어닐링의 온도 및 시간은 특별히 제약되지 않고, S 를 상기 범위로 조정하는 것이 중요하다. 일반적으로는, 연속 어닐링로를 사용하는 경우에는 노온 400 ∼ 750 ℃ 에서 5 초간 ∼ 10 분간의 범위, 배치 어닐링로를 사용하는 경우에는 노온 350 ∼ 600 ℃ 에서 30 분간 ∼ 20 시간의 범위에서 실시된다.
또한, 예비 어닐링 조건의 설정은, 다음의 순서에 의해 실시할 수 있다.
(1) 예비 어닐링 전의 재료의 인장 강도 (σ0) 를 측정한다.
(2) 예비 어닐링 전의 재료를 950 ℃ 에서 어닐링한다. 구체적으로는, 열전쌍을 장착한 재료를 1000 ℃ 의 관상로에 삽입하고, 열전쌍에서 측정되는 시료 온도가 950 ℃ 에 도달했을 때에, 시료를 노로부터 꺼내 수랭한다.
(3) 상기 950 ℃ 어닐링 후의 재료의 인장 강도 (σ950) 를 구한다.
(4) 예를 들어, σ0 이 800 ㎫, σ950 이 300 ㎫ 인 경우, 연화도 0.20 및 0.80 에 상당하는 인장 강도는, 각각 700 ㎫ 및 400 ㎫ 이다.
(5) 어닐링 후의 인장 강도가 400 ∼ 700 ㎫ 가 되도록, 예비 어닐링의 조건을 구한다.
상기 예비 어닐링의 후, 용체화 처리에 앞서, 가공도가 3 ∼ 50 %, 보다 바람직하게는 7 ∼ 50 % 의 경압연을 실시한다. 가공도 R (%) 는 다음 식으로 정의한다.
R= (t0 ― t)/t0 × 100 (t0:압연 전의 판 두께, t:압연 후의 판 두께)
가공도가 3 ∼ 50 % 의 범위로부터 벗어나면, 압연재 표면에 있어서, I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 된다.
상기 예비 어닐링 및 경압연의 실시에 더하여 열간 압연과 예비 어닐링 사이의 냉간 압연의 조건을 조정함으로써, 표면에서는 I(200)/I0(200) ≥ 1.0 이고, 판 두께 중앙부에서는 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) ≥ 1.0 인 결정 방위의 특징을 부여할 수 있다.
그 냉간 압연에서는, 1 쌍의 압연 롤 사이에 재료를 반복 통과시켜, 목표로 하는 판 두께로 마무리해 간다. 결정 방위에는, 그 냉간 압연에 있어서의 총 가공도와 1 패스당 가공도가 영향을 미친다. 여기서, 총 가공도 R 은, 일반적으로 말하는 가공도를 나타내고, 상기 서술한 R 과 동일한 식으로 정의된다. 또, 1 패스당 가공도 r (%) 이란, 압연 롤을 1 회 통과했을 때의 판 두께 감소율이고, r = (T0 ― T)/T0 × 100 (T0:압연 롤 통과 전의 두께, T:압연 롤 통과 후의 두께) 으로 부여된다.
총 가공도 R 은 90 ∼ 99.8 % 로 한다. R 이 90 % 미만이 되면, 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 된다. R 이 99.8 % 를 초과하면, 압연재의 에지 등에 균열이 발생하여, 압연 중의 재료가 파단되는 경우가 있다. 보다 바람직한 가공도는 95 ∼ 99 % 이다.
1 패스당 가공도 r 에 대해서는, 전체 패스 중 최대값 (rmax) 을 20 % 이하로 하고, 전체 패스의 평균값 (rave) 을 15 % 이하로 한다. 이 조건으로부터 벗어나면, 판 두께 중앙부에 있어서, I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 된다. rave 의 하한값에 대해서는, 결정 방위의 점에서는 제한되지 않지만, rave 가 작아지면 압연에 시간이 걸려 생산 효율이 저하되기 때문에, rave 는 10 % 이상으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명 합금의 제조 방법을 공정순으로 나열 기재하면 다음과 같이 된다.
(1) 잉곳의 주조 (두께 20 ∼ 300 ㎜)
(2) 열간 압연 (온도 800 ∼ 1000 ℃, 두께 3 ∼ 20 ㎜ 까지)
(3) 냉간 압연 (R = 90 ∼ 99.8 %, rmax ≤ 20 %, rave ≤ 15 %)
(4) 예비 어닐링 (연화도:S = 0.20 ∼ 0.80)
(5) 경압연 (가공도 3 ∼ 50 %)
(6) 용체화 처리 (700 ∼ 950 ℃ 에서 5 ∼ 300 초)
(7) 냉간 압연 (가공도 0 ∼ 60 %)
(8) 시효 처리 (350 ∼ 600 ℃ 에서 2 ∼ 20 시간)
(9) 냉간 압연 (가공도 0 ∼ 50 %)
(10) 변형 제거 어닐링 (300 ∼ 700 ℃ 에서 5 초 ∼ 10 시간)
냉간 압연 (7) 및 (9) 는 고강도화를 위해서 임의로 실시하는 것이다. 단, 압연 가공도의 증가와 함께 강도가 증가하는 반면, 표면의 I(200)/I0(200) 이 감소하는 경향이 있다. 냉간 압연 (7) 및 (9) 에 있어서의 각각의 가공도가 상기 상한값을 초과하면, 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 되어 굽힘 가공성이 열화된다.
변형 제거 어닐링 (10) 은, 냉간 압연 (9) 를 실시하는 경우에 이 냉간 압연에 의해 저하되는 스프링 한계값 등을 회복시키기 위해서 임의로 실시하는 것이다. 변형 제거 어닐링 (10) 의 유무에 관계없이, 결정 방위 제어에 의해 양호한 굽힘 가공성과 압연 직교 방향의 높은 영률이 양립된다는 본 발명의 효과는 얻어진다. 변형 제거 어닐링 (10) 은 실시해도 되고 실시하지 않아도 된다.
또한, 공정 (2), (6) 및 (8) 에 대해서는, 코르손 합금의 일반적인 제조 조건을 선택하면 된다.
본 발명의 코르손 합금은 여러 가지의 신동품, 예를 들어 판, 조 및 박으로 가공할 수 있고, 또한, 본 발명의 코르손 합금은, 리드 프레임, 커넥터, 핀, 단자, 릴레이, 스위치, 이차 전지용 박재 등의 전자 기기 부품 등에 사용할 수 있다. 특히, 엄격한 Good Way 의 굽힘 가공이 실시되는 부품 및 스프링부가 압연 직교 방향으로 채취되고, 단면 접촉에 의해 전기 접점을 얻는 부품 (도 1 참조) 으로서 바람직하다. 여기서 말하는 직교하는 방향이란, 압연 방향과 스프링부 방향이 이루는 각도가 60 ∼ 120 도인 경우를 가리킨다. 당해 각도가 70 ∼ 110 도이면 발명의 효과가 보다 발휘되고, 80 ∼ 100 도이면 발명의 효과가 더욱더 발휘된다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예를 비교예와 함께 나타내는데, 이들의 실시예는 본 발명 및 그 이점을 보다 용이하게 이해하기 위해서 제공하는 것으로, 발명이 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.
(실시예 1)
Ni:2.6 질량%, Si:0.58 질량%, Sn:0.5 질량%, 및 Zn:0.4 질량% 를 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 합금을 실험 재료로 하고, 예비 어닐링 조건, 경압연 조건 및 예비 어닐링 전의 압연 조건과 결정 방위의 관계, 또한 결정 방위가 제품의 굽힘성 및 기계적 특성에 미치는 영향을 검토하였다.
고주파 용해로에 있어서 아르곤 분위기 중에서 내경 60 ㎜, 깊이 200 ㎜ 의 흑연 도가니를 사용하여 전기 구리 2.5 ㎏ 을 용해하였다. 상기 합금 조성이 얻어지도록 합금 원소를 첨가하고, 용탕 온도를 1300 ℃ 로 조정한 후, 주철제 주형에 부어, 두께 30 ㎜, 폭 60 ㎜, 길이 120 ㎜ 의 잉곳을 제조하였다. 이 잉곳을, 다음의 공정순으로 가공하여, 판 두께 0.15 ㎜ 의 제품 시료를 제작하였다.
(1) 열간 압연:950 ℃ 에서 3 시간 가열한 잉곳을 소정의 두께까지 압연하였다. 압연 후의 재료는 즉시 수랭하였다.
(2) 연삭:열간 압연에 의해 생성된 산화 스케일을 그라인더로 제거하였다. 연삭량은 편면당 0.5 ㎜ 로 하였다.
(3) 냉간 압연:여러 가지의 총 가공도 (R) 및 1 패스당 가공도 (r) 로, 소정의 두께까지 냉간 압연하였다.
(4) 예비 어닐링:소정 온도로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 소정 시간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 냉각시켰다.
(5) 경압연:여러 가지의 압연 가공도로, 두께 0.25 ㎜ 까지 냉간 압연을 실시하였다.
(6) 용체화 처리:800 ℃ 로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 10 초간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 냉각시켰다. 용체화 처리 후의 결정 입경은 약 10 ㎛ 였다.
(7) 시효 처리:전기로를 사용하여 450 ℃ 에서 5 시간, Ar 분위기 중에서 가열하였다.
(8) 냉간 압연:0.25 ㎜ 에서 0.20 ㎜ 까지 가공도 20 % 로 냉간 압연하였다.
(9) 변형 제거 어닐링:400 ℃ 로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 10 초간 유지한 후, 시료를 대기 중에 방치하여 냉각시켰다.
예비 어닐링 후의 시료 및 제품 시료 (이 경우에는 변형 제거 어닐링 종료) 에 대하여, 다음의 평가를 실시하였다.
(예비 어닐링에서의 연화도 평가)
예비 어닐링 전 및 예비 어닐링 후의 시료에 대하여, 인장 시험기를 사용하여 JIS Z 2241 에 준거하여 압연 방향과 평행하게 인장 강도를 측정하고, 각각의 값을σ0 및 σ 로 하였다. 또, 950 ℃ 어닐링 시료를 상기 순서 (1000 ℃ 의 노에 삽입하여 시료가 950 ℃ 에 도달했을 때에 수랭) 로 제작하여, 압연 방향과 평행하게 인장 강도를 동일하게 측정하여 σ950 을 구하였다. σ0, σ, σ950 으로부터, 연화도 (S) 를 구하였다.
S = (σ0 ― σ)/(σ0 ― σ950)
또한, 인장 시험편은 JIS Z 2201 에 규정하는 13B 호 시험편으로 하였다.
(제품의 X 선 회절)
제품 시료의 표면에 대해 (200) 면의 X 선 회절 적분 강도를 측정하였다.
다음으로, 판 두께 중앙부의 결정 방위를 해석하기 위한 시료로서, 일방의 표면으로부터 판 두께 중앙부까지를 염화제2철 용액을 사용한 에칭에 의해 제거하였다. 마무리 후의 시료의 두께는, 원래의 판 두께에 대해 45 ∼ 55 % 의 범위였다. 이 에칭에 의해 출현시킨 단면에 대하여, (220) 면 및 (311) 면의 X 선 회절 적분 강도를 측정하였다.
또한, 구리 분말 (칸토 화학 주식회사 제조, 구리 (분말), 2N5, > 99.5 %, 325 mesh) 에 대하여, (200) 면, (220) 면 및 (311) 면의 X 선 회절 적분 강도를 측정하였다.
X 선 회절 장치에는 (주) 리가쿠 제조의 RINT2500 을 사용하고, Cu 관구를 가지고, 관 전압 25 ㎸, 관 전류 20 ㎃ 로 측정을 실시하였다.
(제품의 인장 시험)
JIS Z 2201 에 규정하는 13B 호 시험편을 인장 방향이 압연 방향과 평행이 되도록 채취하고, JIS Z 2241 에 준거하여 압연 방향과 평행하게 인장 시험을 실시하여, 인장 강도를 구하였다.
(제품의 굽힘 시험)
보다 엄격한 굽힘 가공을 상정하여, W 굽힘 등의 90 도 굽힘 시험이 아니라 180 도 굽힘 시험을 실시하였다.
폭이 10 ㎜ 이고, 길이가 30 ㎜ 이상인 단책형 (短冊形) 시료를, 그 길이 방향이 압연 방향과 평행이 되도록 채취하였다. JIS Z 2248 의 가압 굽힘법에 준거하여, 내측 반경을 S 로 하고, Good Way 방향 (굽힘축이 압연 방향과 직교) 으로 180 도 굽힘 시험을 실시하였다. 굽힘 단면을 기계 연마 및 버프 연마에 의해 경면으로 마무리하고, 광학 현미경으로 균열 유무를 관찰하였다. S 가 0.05, 0.10, 0.15, 0.20, 0.25, 0.30, 0.40, 0.50, 0.60, 0.80, 1.0 ㎜ 의 굽힘을 실시하기 위한 시험 지그를 준비하고, 균열이 발생하지 않는 최소의 S (Smin) 를 구하였다. Smin 을 판 두께 (d) 로 나눈 값 (Smin/d) 을 굽힘 가공성의 지표로 하였다. Smin/d 가 1.0 이하이면, 양호한 Good Way 의 굽힘 가공성이 얻어졌다고 판단하였다.
(제품의 영률)
JIS Z 2201 에 규정하는 13B 호 시험편을 인장 방향이 압연 방향과 직교하도록 채취하여, 인장 시험을 실시하였다. 얻어진 응력 변형 곡선으로부터, 탄성 범위에 있어서의 직선부의 기울기를 구하여, 이 값을 영률로 하였다.
평가 결과를 표 1 및 2 에 나타낸다.
Figure pct00001
Figure pct00002
발명예는, 모두 본 발명이 규정하는 조건으로 예비 어닐링 전의 냉간 압연, 예비 어닐링 및 경압연을 실시한 것으로, 판 두께 표면 및 중앙부의 결정 방위가 본 발명의 규정을 만족시키고, Good Way 의 180 도 굽힘의 Smin/d 가 1.0 이하가 되고, 동시에 106 ㎫ 이상의 압연 직교 방향의 영률이 얻어졌다.
비교예 1 ∼ 3 은, 예비 어닐링 전의 냉간 압연에 있어서의 1 패스당 가공도 (r) 의 조건이 본 발명의 규정으로부터 벗어난 것이다. 비교예 1 에서는 rave 가 과대, 비교예 2 에서는 rmax 가 과대, 비교예 3 에서는 rave, rmax 모두 과대하다. 이들에서는, 판 두께 중앙의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되고, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
표 3 은, 예비 어닐링 직전에, 9.0 ㎜ 에서 0.357 ㎜ 까지 총 가공도 (R) 가 96.0 % 인 압연을 실시한 발명예 3 및 비교예 1 ∼ 3 에 대하여, 각 패스의 종료 판 두께 및 각 패스의 가공도 (r) 를 비교한 것이다.
Figure pct00003
종래의 코르손 합금의 냉간 압연 (특히 공정의 전반에 실시하는 조 (粗) 압연) 에서는, 생산성을 중시하여, 비교예 3 과 같이 각 패스의 가공도를 높게 설정하고, 적은 패스 횟수로 압연을 실시하는 것이 통상적이었다.
비교예 4 는, 예비 어닐링 전의 냉간 압연에 있어서의 총 가공도 (R) 가 90.0 % 를 하회한 것이다. 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 되었기 때문에, 굽힘 가공성이 악화되어, Good Way 의 180 도 굽힘의 Smin/d 가 1.0 을 초과하였다.
비교예 5 에서는 예비 어닐링의 연화도가 0.20 을 하회하고, 비교예 6 에서는 예비 어닐링에서의 연화도가 0.80 을 초과하였다. 또, 비교예 7 에서는 경압연의 가공도가 3 % 를 하회하고, 비교예 8 에서는 경압연의 가공도가 50 % 를 초과하였다. 비교예 5 ∼ 8 에서는, 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 되었기 때문에, 굽힘 가공성이 악화되어, Good Way 의 180 도 굽힘의 Smin/d 가 1.0 을 초과하였다.
비교예 9 는, 종래의 일반적인 코르손 합금의 제조 방법에 준하여 제조된 것이다. 예비 어닐링 및 경압연은 실시하지 않고, 열간 압연과 용체화 처리 사이의 냉간 압연에서는, 생산성을 중시하여 rave 를 15 % 초과, rmax 를 20 % 초과로 설정 하고 있다. 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 을 크게 하회하고, 판 두께 중앙의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 은 1.0 이상이었다. Good Way 의 180 도 굽힘의 Smin/d 는 2.5 로 굽힘 가공성이 나쁜 반면, 압연 직교 방향의 영률은 140 ㎬ 를 초과하는 높은 값이었다.
비교예 10 ∼ 14 는, 당해 합금 조성의 코르손 합금을 특허문헌 2 ∼ 6 에 기재된 제조 방법에 준하여 제조한 것이다. 여기서, 열간 압연과 예비 어닐링 (중간 어닐링) 사이의 냉간 압연에서는, 생산성을 중시하여 rave 를 15 % 초과, rmax 를 20 % 초과로 설정하고 있다.
비교예 10 은, 특허문헌 2 에 준하여 제조한 것으로, 표 2 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 열간 압연은 950 ℃ 에서 400 ℃ 로 온도를 낮추면서 실시하고, 예비 (중간) 어닐링에서는 도전율을 1.5 배 이상으로, 경도를 0.8 배 이하로 조정하고 있다. 이 조건으로 제조함으로써, 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 이상이 되었지만, 판 두께 중앙부의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되었다. 그 결과, 굽힘 가공성은 양호했지만, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
비교예 11 은, 특허문헌 3 에 준하여 제조한 것으로, 표 2 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 용체화 처리에서는 400 ∼ 750 ℃ 의 범위의 승온 속도를 2 ∼ 50 ℃/초로 하였다. 이 조건으로 제조함으로써, Cube 방위의 면적률이 5 ∼ 60 %, Brass 방위 및 Copper 방위의 면적률이 20 % 이하가 되었다. 한편, 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 이상이 되었지만, 판 두께 중앙부의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되었다. 그 결과, 굽힘 가공성은 양호했지만, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
비교예 12 는, 특허문헌 4 에 준하여 제조한 것으로, 표 2 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 예비 어닐링에 있어서 도전율을 20 ∼ 45 %IACS 의 범위로 조정하였다. 이 조건으로 제조함으로써, 판 두께 방향의 중앙부에 있어서, Cube 방위의 면적률이 10 ∼ 80 %, Brass 방위 및 Copper 방위의 면적률이 모두 20 % 이하가 되어, 노치 굽힘이 가능해졌다. 한편, 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 이상이 되었지만, 판 두께 중앙부의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되었다. 그 결과, 굽힘 가공성은 양호했지만, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
비교예 13 은, 특허문헌 5 에 준하여 제조한 것으로, 표 2 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 열간 압연에서는 1 패스의 가공률을 30 % 이하로 하고 각 패스간의 유지 시간을 20 ∼ 100 초로 하였다. 또, 용체화 처리를 900 ℃ 에서 실시하고, 평균 결정 입경을 12 ∼ 100 ㎛ 의 범위로 조정하였다. 이 조건으로 제조함으로써, W0/W4 가 0.8 ∼ 1.5, W0 가 5 ∼ 48 % (W0 및 W4 는, 각각 재료의 표층 및 깊이 위치에서 전체의 1/4 의 위치에서의 Cube 방위 면적률) 가 되어, 1.0 ㎜ 폭의 시험편에 의한 180 도 밀착 굽힘이 가능해지고 (시험편 폭이 가늘수록 굽힘 가공은 용이), 150 ℃ 에서 1000 시간 가열했을 때의 응력 완화값이 30 % 이하가 되었다. 한편, 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 이상이 되었지만, 판 두께 중앙부의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되었다. 그 결과, 굽힘 가공성 (시험편 폭 10 ㎜) 은 양호했지만, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
비교예 14 는, 특허문헌 6 에 준하여 제조한 것으로, 표 2 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 열간 압연 후에 350 ℃ 까지 서랭하였다. 이 조건으로 제조함으로써, 압연 방향을 향하는 (100) 면의 면적률이 30 % 이상이 되고, 압연 평행 방향의 영률이 110 ㎬ 이하가 되었다. 한편, 표면의 I(200)/I0(200), 판 두께 중앙부의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 모두 1.0 미만이 되었다. 그 결과, 굽힘 가공성은 약간 나쁘고, 압연 직교 방향의 영률은 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
(실시예 2)
실시예 1 에서 나타낸 굽힘 가공성의 개선 효과가, 상이한 성분 및 제조 조건의 코르손 합금에서도 얻어지는지에 대하여 검토하였다.
먼저, 실시예 1 과 동일한 방법으로 주조를 실시하여, 표 4 및 5 의 성분을 갖는 잉곳을 얻었다.
(1) 열간 압연:950 ℃ 에서 3 시간 가열한 잉곳을 소정의 두께까지 압연하였다. 압연 후의 재료는 즉시 수랭하였다.
(2) 연삭:열간 압연에 의해 생성된 산화 스케일을 그라인더로 제거하였다. 연삭량은 편면당 0.5 ㎜ 로 하였다.
(3) 냉간 압연:여러 가지의 총 가공도 (R) 및 1 패스당 가공도 (r) 로, 소정의 두께까지 냉간 압연하였다.
(4) 예비 어닐링:소정 온도로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 소정 시간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 냉각시켰다.
(5) 경압연
(6) 용체화 처리:소정 온도로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 10 초간 유지한 후, 시료를 수조에 넣고 냉각시켰다. 그 온도는 재결정립의 평균 직경이 5 ∼ 25 ㎛ 의 범위가 되는 범위에서 선택하였다.
(7) 냉간 압연 (압연 1)
(8) 시효 처리:전기로를 사용하여 소정 온도에서 5 시간, Ar 분위기 중에서 가열하였다. 그 온도는 시효 후의 인장 강도가 최대가 되도록 선택하였다.
(9) 냉간 압연 (압연 2)
(10) 변형 제거 어닐링:소정 온도로 조정한 전기로에 시료를 삽입하고, 10 초간 유지한 후, 시료를 대기 중에 방치하여 냉각시켰다.
예비 어닐링 후의 시료 및 제품 시료에 대하여, 실시예 1 과 동일한 평가를 실시하였다. 표 6 및 7 에 평가 결과를 나타낸다. 압연 1 또는 압연 2 를 실시하지 않은 경우에는, 각각의 가공도의 란에 「0」 이라고 표기하고 있다. 또, 변형 제거 어닐링을 실시하지 않은 경우에는, 온도의 란에 「없음」이라고 표기하고 있다.
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
발명예는, 모두 본 발명이 규정하는 조건으로 예비 어닐링 전의 냉간 압연, 예비 어닐링 및 경압연을 실시한 것으로, 판 두께 표면 및 중앙부의 결정 방위가 본 발명의 규정을 만족시키고, Good Way 의 180 도 굽힘의 Smin/d 가 1.0 이하가 되고, 동시에 106 ㎫ 를 초과하는 압연 직교 방향의 영률이 얻어졌다. 또, 650 ㎫ 를 초과하는 높은 인장 강도도 얻어졌다.
비교예 15, 21, 22, 23, 25, 27 은, 예비 어닐링 전의 냉간 압연에 있어서의 1 패스당 가공도 (r) 의 조건이 본 발명의 규정으로부터 벗어난 것이다. 이 때문에, 판 두께 중앙의 I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) 이 1.0 미만이 되어, 압연 직교 방향의 영률이 106 ㎬ 에 미치지 않았다.
비교예 17 은 예비 어닐링 전의 냉간 압연에 있어서의 총 가공도 (R) 가 90.0 % 를 하회한 것이다. 비교예 18, 26 은 경압연의 가공도가 본 발명의 규정을 만족시키지 않은 것이다. 비교예 16, 24 는 예비 어닐링의 연화도가 본 발명의 규정을 만족시키지 않은 것이다. 이들에서는, 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 되고, Smin/d 가 1.0 을 초과하였다.
비교예 19, 20, 28 은, 본 발명이 규정하는 조건으로 예비 어닐링 전의 냉간 압연, 예비 어닐링 및 경압연을 실시한 것인데, 비교예 20 에서는 압연 1 의 가공도가 60 % 를 초과하고, 비교예 19, 28 에서는 압연 2 의 가공도가 50 % 를 초과하였다. 이 때문에, 표면의 I(200)/I0(200) 이 1.0 미만이 되고, Smin/d 가 1.0 을 초과하였다.
비교예 29 는 Ni 와 Co 의 합계 농도 및 Si 농도가 본 발명의 규정을 하회한 것이다. 결정 방위가 본 발명의 규정을 만족시키고, 1.0 이하의 Smin/d 및 106 ㎬ 를 초과하는 압연 직교 방향의 영률이 얻어지기는 했지만, 인장 강도가 500 ㎫ 에도 달하지 않았다.
비교예 30 은 Ni 와 Co 의 합계 농도가 본 발명의 규정을 초과한 것이다. 표면의 I(200)/I0(200) 은 1.0 이상이었지만, Smin/d 가 1.0 을 초과하였다.
비교예 31 은 특허문헌 1 이 제창하는 방법에 준하여 제조한 것으로, 예비 어닐링 및 경압연은 실시하지 않고, 표 5 에 기재한 것 이외의 조건으로서, 용체화 처리, 시효 처리 및 변형 제거 어닐링 (단시간 어닐링) 의 냉각 속도를 각각 10 ℃/초 이상, 10 ℃/초 미만 및 10 ℃/초 이상으로 하고, 단시간 어닐링에 있어서의 도전율 저하를 0.5 ∼ 3 %IACS 로 하고, 평균 결정 입경을 10 ㎛ 이하로 하였다. 또, 열간 압연과 용체화 처리 사이의 냉간 압연에서는, 생산성을 중시하여, rave 를 15 % 초과, rmax 를 20 % 초과로 설정하였다. 그 결과, 도전율이 35 %IACS, 내력이 700 ㎫ 이상이 되고, Bad Way 의 90 도 W 굽힘 가공성은 양호했지만, Good Way 의 180 도 굽힘 가공성은 본 발명예와 비교하여 떨어졌다.

Claims (7)

  1. Ni 및 Co 중 1 종 이상을 0.8 ∼ 5.0 질량%, Si 를 0.2 ∼ 1.5 질량% 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 압연재이고, 그 압연재의 표면에 있어서,
    I(200)/I0(200) ≥ 1.0
    이고, 판 두께에 대해 45 ∼ 55 % 의 깊이의 단면에 있어서,
    I(220)/I0(220) + I(311)/I0(311) ≥ 1.0
    〔여기서, I(hkl) 및 I0(hkl) 은 각각 그 압연재 및 구리 분말에 대해 X 선 회절로 구한 (hkl) 면의 회절 적분 강도이다〕
    이고,
    수의적으로, Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag 중 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유하는 코르손 합금.
  2. 제 1 항에 있어서,
    압연 방향과 직교하는 방향의 인장 시험에서 구한 영률이 106 ㎬ 이상인 코르손 합금.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    압연 방향과 직교하는 방향에서 채취되는 단면 접촉형 단자의 소재로서 사용되는 코르손 합금.
  4. Ni 및 Co 중 1 종 이상을 0.8 ∼ 5.0 질량%, Si 를 0.2 ∼ 1.5 질량% 함유하고, 잔부가 구리 및 불가피적 불순물로 이루어지는 잉곳을 제작하고, 상기 잉곳을 800 ∼ 1000 ℃ 의 온도로부터 두께 3 ∼ 20 ㎜ 까지 열간 압연하고, 가공도 90 ∼ 99.8 % 의 냉간 압연을, 1 패스당 가공도의 최대값 및 평균값을 각각 20 % 이하 및 15 % 이하로 하여 실시한 후, 연화도 0.20 ∼ 0.80 의 예비 어닐링, 가공도 3 ∼ 50 % 의 냉간 압연, 700 ∼ 950 ℃ 에서 5 ∼ 300 초간의 용체화 처리, 가공도 0 ∼ 60 % 의 냉간 압연, 350 ∼ 600 ℃ 에서 2 ∼ 20 시간의 시효 처리, 가공도 0 ∼ 50 % 의 냉간 압연을 순차적으로 실시하는 방법으로,
    상기 연화도는 연화도를 S 로 하여,
    S = (σ0 ― σ)/(σ0 ― σ950)
    〔여기서, σ0 은 예비 어닐링 전의 인장 강도이고, σ 및 σ950 은 각각 예비 어닐링 후 및 950 ℃ 에서 어닐링 후의 인장 강도이다〕
    으로 나타내는 코르손 합금의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 잉곳이, Sn, Zn, Mg, Fe, Ti, Zr, Cr, Al, P, Mn 및 Ag 중 1 종 이상을 총량으로 0.005 ∼ 3.0 질량% 함유하는 코르손 합금의 제조 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 코르손 합금을 구비한 신동품.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 코르손 합금을 구비한 전자 기기 부품.
KR1020147029710A 2012-03-26 2013-01-23 코르손 합금 및 그 제조 방법 KR101688289B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012069968 2012-03-26
JPJP-P-2012-069968 2012-03-26
JPJP-P-2012-158846 2012-07-17
JP2012158846A JP6111028B2 (ja) 2012-03-26 2012-07-17 コルソン合金及びその製造方法
PCT/JP2013/051355 WO2013145824A1 (ja) 2012-03-26 2013-01-23 コルソン合金及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140148437A true KR20140148437A (ko) 2014-12-31
KR101688289B1 KR101688289B1 (ko) 2016-12-20

Family

ID=49259110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020147029710A KR101688289B1 (ko) 2012-03-26 2013-01-23 코르손 합금 및 그 제조 방법

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP6111028B2 (ko)
KR (1) KR101688289B1 (ko)
CN (1) CN104185688B (ko)
TW (1) TWI467035B (ko)
WO (1) WO2013145824A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6223057B2 (ja) * 2013-08-13 2017-11-01 Jx金属株式会社 導電性及び曲げたわみ係数に優れる銅合金板
JP6440760B2 (ja) 2017-03-21 2018-12-19 Jx金属株式会社 プレス加工後の寸法精度を改善した銅合金条
JP6345290B1 (ja) * 2017-03-22 2018-06-20 Jx金属株式会社 プレス加工後の寸法精度を改善した銅合金条
CN109457139A (zh) * 2018-10-29 2019-03-12 扬中市华亿电器有限公司 一种电缆线芯的制备配方

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283059A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd 曲げ加工性に優れた高強度銅合金板及びその製造方法
KR20070018092A (ko) * 2004-05-27 2007-02-13 후루카와 덴끼고교 가부시키가이샤 구리합금
JP2008013836A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Dowa Holdings Co Ltd 異方性の少ない高強度銅合金板材およびその製造法
JP2010275622A (ja) 2009-04-27 2010-12-09 Dowa Metaltech Kk 銅合金板材およびその製造方法
JP2011017072A (ja) 2009-07-10 2011-01-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅合金材料
WO2011068121A1 (ja) 2009-12-02 2011-06-09 古河電気工業株式会社 銅合金板材、これを用いたコネクタ、並びにこれを製造する銅合金板材の製造方法
WO2011068134A1 (ja) 2009-12-02 2011-06-09 古河電気工業株式会社 低ヤング率を有する銅合金板材およびその製造法
JP4857395B1 (ja) 2011-03-09 2012-01-18 Jx日鉱日石金属株式会社 Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2542370B2 (ja) * 1986-09-30 1996-10-09 古河電気工業株式会社 半導体リ−ド用銅合金
JP4177266B2 (ja) * 2002-03-12 2008-11-05 古河電気工業株式会社 耐応力緩和特性に優れた高強度高導電性銅合金線材
JP4574583B2 (ja) * 2005-03-31 2010-11-04 日鉱金属株式会社 曲げ加工性に優れるCu−Ni−Si系銅合金条
KR100792653B1 (ko) * 2005-07-15 2008-01-09 닛코킨조쿠 가부시키가이샤 전기 전자기기용 동합금 및 그의 제조 방법
JP5367999B2 (ja) * 2008-03-31 2013-12-11 Jx日鉱日石金属株式会社 電子材料用Cu−Ni−Si系合金
WO2009148101A1 (ja) * 2008-06-03 2009-12-10 古河電気工業株式会社 銅合金板材およびその製造方法
KR101419149B1 (ko) * 2009-12-02 2014-07-11 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 구리합금판재
JP5448763B2 (ja) * 2009-12-02 2014-03-19 古河電気工業株式会社 銅合金材料

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070018092A (ko) * 2004-05-27 2007-02-13 후루카와 덴끼고교 가부시키가이샤 구리합금
JP2006283059A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd 曲げ加工性に優れた高強度銅合金板及びその製造方法
JP2008013836A (ja) * 2006-07-10 2008-01-24 Dowa Holdings Co Ltd 異方性の少ない高強度銅合金板材およびその製造法
JP2010275622A (ja) 2009-04-27 2010-12-09 Dowa Metaltech Kk 銅合金板材およびその製造方法
JP2011017072A (ja) 2009-07-10 2011-01-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 銅合金材料
WO2011068121A1 (ja) 2009-12-02 2011-06-09 古河電気工業株式会社 銅合金板材、これを用いたコネクタ、並びにこれを製造する銅合金板材の製造方法
WO2011068134A1 (ja) 2009-12-02 2011-06-09 古河電気工業株式会社 低ヤング率を有する銅合金板材およびその製造法
JP4857395B1 (ja) 2011-03-09 2012-01-18 Jx日鉱日石金属株式会社 Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104185688A (zh) 2014-12-03
TWI467035B (zh) 2015-01-01
TW201339329A (zh) 2013-10-01
JP6111028B2 (ja) 2017-04-05
KR101688289B1 (ko) 2016-12-20
CN104185688B (zh) 2016-07-06
WO2013145824A1 (ja) 2013-10-03
JP2013227642A (ja) 2013-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101808372B1 (ko) Cu-Ni-Si 계 합금 및 그 제조 방법
KR101628583B1 (ko) Cu-Ni-Si 계 합금 및 그 제조 방법
KR101419149B1 (ko) 구리합금판재
KR101688289B1 (ko) 코르손 합금 및 그 제조 방법
JP2009007625A (ja) 電気・電子部品用高強度銅合金の製造方法
JP6228725B2 (ja) Cu−Co−Si系合金及びその製造方法
JP2013104082A (ja) Cu−Co−Si系合金及びその製造方法
TWI450986B (zh) Cu-Co-Si alloy and a method for producing the same
KR101967017B1 (ko) 코르손 합금 및 그 제조 방법
CN110462076B (zh) 改善了冲压加工后的尺寸精度的铜合金条
JP6440760B2 (ja) プレス加工後の寸法精度を改善した銅合金条
JP6196757B2 (ja) コルソン合金及びその製造方法
JP4987155B1 (ja) Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法
JP2017014624A (ja) コルソン合金及びその製造方法
JP6246454B2 (ja) Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法
JP2016211078A (ja) Cu−Ni−Si系合金及びその製造方法
JP2016084542A (ja) コルソン合金及びその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)