KR20170138391A - 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 - Google Patents
구리 합금 판재 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170138391A KR20170138391A KR1020177024430A KR20177024430A KR20170138391A KR 20170138391 A KR20170138391 A KR 20170138391A KR 1020177024430 A KR1020177024430 A KR 1020177024430A KR 20177024430 A KR20177024430 A KR 20177024430A KR 20170138391 A KR20170138391 A KR 20170138391A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mass
- copper alloy
- alloy sheet
- fibers
- cold rolling
- Prior art date
Links
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 65
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 59
- 238000001887 electron backscatter diffraction Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 25
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 20
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 6
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims 1
- 239000007779 soft material Substances 0.000 claims 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 21
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 4
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000005315 distribution function Methods 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 2
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910008990 Sn—Ni—P Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002929 anti-fatigue Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000002784 hot electron Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004881 precipitation hardening Methods 0.000 description 1
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
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
- C22C9/02—Alloys based on copper with tin as the next major constituent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/46—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for sheet metals
-
- 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
- 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
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
- B21B2003/005—Copper or its alloys
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
본 발명은, 판재로부터 소정 형상의 샘플(예를 들면, 단자 재료)을 채취하는 방향에 의존하지 않고, 스프링 특성 등의 요구 특성을 안정적으로 얻을 수 있는 구리 합금 판재 등을 제공한다.
본 발명의 구리 합금 판재는, Sn을 0.8~3.0 mass%, Ni을 0.1~1.0 mass% 및 P을 0.002~0.15 mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물인 합금 조성으로 이루어지며, 압연 집합 조직을 가지며, 이 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0~25.0의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0~30.0의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 구리 합금 판재는, Sn을 0.8~3.0 mass%, Ni을 0.1~1.0 mass% 및 P을 0.002~0.15 mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물인 합금 조성으로 이루어지며, 압연 집합 조직을 가지며, 이 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0~25.0의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0~30.0의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은, 구리 합금 판재 및 그 제조 방법에 관하여, 보다 상세하게는, 전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품, 예를 들면, 커넥터, 리드프레임, 방열부재, 릴레이, 스위치, 소켓 등의 부품에 사용하는데 적합한 구리 합금 판재 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품, 예를 들면, 커넥터, 리드프레임, 방열부재, 릴레이, 스위치, 소켓 등의 부품에 사용되는 구리 합금 판재에 요구되는 특성으로서는, 내력(항복응력), 인장 강도, 영률(Young's Modulus)(세로 탄성 계수), 휨 가공성, 내피로(anti-fatigue) 특성, 내응력 완화 특성, 도전율 등을 들 수 있다. 최근, 전자기기용 부품이나 자동차용 부품은, 소형화, 경량화, 고밀도 실장화나, 사용 환경의 고온화 등에 따라, 상기와 같은 요구 특성을 향상시킬 필요성이 높아지고 있으며, 그 중에서도, 특히 영률을 보다 한층 높인 판재를 개발하는 것이 요구된다.
예를 들면, 전자기기용 커넥터의 구성부품(예를 들면, 단자)에 사용되는 구리 합금 판재는, 판재의 박육화나 폭협화에 의해, 경량화나 재료의 사용량 저감이 검토된다. 이때, 단자의 판스프링부의 접촉 압력을 확보하기 위해, 단자의 변위량을 크게 하려고 함과, 부품의 소형화는 양립할 수 없다. 거기서, 적은 변위량으로 큰 응력을 얻기 위해서는, 영률이 높은 재료가 필요하게 된다.
또한, 전자기기의 배터리 부분이나, 자동차용 대전류 커넥터 등에서는, 도통부의 단면적을 크게 취할 필요가 있기 때문에, 통상은 0.5㎜ 이상의 판 두께를 갖는 후육재(厚肉材)가 이용된다. 그렇지만, 후육재는, 성형 가공하여 소정 형상으로 벤딩(bending) 변형시켰다고 해도, 그 후에 스프링백(springback)이 발생하기 쉽고, 설계 그대로의 형상을 얻을 수 없다고 하는 문제가 있다. 거기서, 벤딩 변형시킨 후의 스프링백량을 저감하기 위해, 영률이 높은 재료를 이용하는 것이 바람직하다고 여겨진다. 특히, 판재로부터, 커넥터를 구성하는 단자(콘택트(contact))를, 펀칭 가공 등에 의해 채취하는 방향은, 통상은 압연 방향에 대해 90°인 판폭 방향(TD)이지만, 복잡한 변형(벤딩 가공)이 더해지는 커넥터면, 90° 이외의 방향(예를 들면 0°의 방향)으로 콘택트를 채취해야만 하는 경우가 있다. 이 때문에, 채취된 단자에는, 압연 방향에 대해 90°인 방향뿐만 아니라, 90° 이외의 방향에도 응력이 부여되며, 벤딩 변형이 더해지는 것이 상정된다는 점에서, 채취된 단자의 영률은, 압연시의 압연 방향에 대해 0° 및 90° 중 어느 방향이라도 높고, 또한, 그들의 영률의 차이(영률의 이방성)가 작은 것이 바람직하다. 복잡한 벤딩 가공이란, 하나의 커넥터에 0°, 90°의 복수의 벤딩 가공이 포함되며, 또한 그 중 어느 하나의 스프링을 취하는 설계이다. 또한, 벤딩 가공부는 180°의 U자 가공이나, 판 두께를 얇게 가공한 성형도 포함되며, 재료에 높은 부하가 걸리는 설계도 있다. 이들을 포함하여, 복잡한 벤딩 가공으로 나타낸다.
또한, 대전류 커넥터(전자기기용도 등 커넥터의 전류치는 대개 1A 이상, EV, HEV의 경우는 10A 이상)에서는, 대전류가 흐름으로써 발생하는 줄 열에 의해, 재료 자체가 고온으로 발열하여 응력 완화가 생기며, 이에 따라, 단자에 「새깅(sagging)」(스프링 특성의 열화)이 생기기 쉬워지는 등의 문제가 있다. 단자는, 이 사용 중의 「새깅」에 의해, 접촉 압력이, 초기 접촉 압력을 유지할 수 없게 되어 저하되는 경향이 있다는 점에서, 커넥터의 단자 등의 부품에 사용되는 구리 합금 판재로서는, 내응력 완화 특성이 우수한 것도 요구된다.
종래, 전자기기용 부품의 재료로서는, 철계 재료 외에, 황동 등의 구리 합금재가 널리 이용된다. 구리 합금재는, Sn나 Zn 등의 고용 성분의 첨가에 의한 고용 강화와, 압연이나 선 긋기등의 냉간 가공에 의한 가공 경화의 조합에 의해 강도를 향상시키는 방법을 이용하는 것이 일반적이다. 그렇지만, 이 방법만으로 강화한 구리 합금재는, 일반적으로 도전율이 낮고, 전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품의 전기 도체(예를 들면, 단자)로서의 사용에는 적합하지 않다.
전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품에 이용되는 구리 합금 판재의 영률을 높인 공지 기술로서, 본 출원인은, 예를 들면 특허문헌 1에 있어서, 압연판의 폭방향(TD)을 향하는 원자면의 집적에 관하여, (111)면의 법선과 판폭 방향(TD)이 이루는 각의 각도가 20° 이내인 원자면을 갖는 영역의 면적율을 50% 초과로 함으로써, 압연판의 폭방향(TD)의 영률을 높이고, 우수한 내응력 완화 특성을 갖는 구리 합금 판재를 제안했다.
특허문헌 1은, 판폭 방향(TD)에 (111)면을 향한 결정립의 면적율이 50%를 초과로 함으로써, 판폭 방향(TD)의 영률을 제어한 기술이지만, 압연 방향과 평행한 방향(RD)의 영률에 대한 제어를 하는 것은 고려하지 않았기 때문에, 판재로부터, 커넥터를 구성하는 단자(콘택트)를 채취하는 방향이 90° 이외의 방향인 경우에는, 충분한 스프링 특성을 얻을 수 없는 경우가 있었다.
거기서, 본 발명의 목적은, 판재의 압연면 내에 있는 2축 직교 방향(즉, 압연 방향과 평행한 방향(RD)와 판폭 방향(TD))의 결정 배향을 제어하고, RD와 TD의 영률의 양쪽을, 동시에 이방성을 가능한 한 작게 하면서 높임으로써, 판재로부터 소정 형상의 샘플(예를 들면, 단자 재료)을 채취하는 방향에 의존하지 않고, 스프링 특성 등의 요구 특성을 안정적으로 얻을 수 있는 구리 합금 판재, 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은, 전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품에 적절한 구리 합금에 대해 연구하고, Sn-Ni-P계의 구리 합금 판재에 있어서, 압연 집합 조직에서, α-섬유(fiber)와 β-섬유의 방위 밀도를 적정하게 제어함으로써, RD와 TD의 영률의 양쪽 모두, 종래의 합금 판재에 비해, 차이를 가능한 한 작게 하면서, 높은 레벨까지 높일 수 있는 것을 발견했다. 이에 따라, 커넥터, 리드프레임의 재료로서 사용하기 위해, 판재로부터 재료를 채취하는 방향에 의존하지 않고, 소정의 스프링 특성을 안정적으로 얻을 수 있다. 또한, 상기와 같은 압연 집합 조직을 실현하기 위한 제조 방법도 발견했다. 그리고, 이들의 지견에 따라 검토한 결과, 본 발명을 달성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 요지 구성은, 이하와 같다.
(1) Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고, 상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재.
(2) Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass%를 함유하고, 또한 Zn을 0.1~0.3mass%, Fe을 0.005~0.2mass% 및 Pb을 0.05~0.1mass% 함유하고, 또한 Zn, Fe 및 Pb을 합계에서 0.01~0.50mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고, 상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재.
(3) 압연 시에 있어서의, 압연 방향과 평행한 방향을 RD, 판폭 방향을 TD로 하고, 상기 RD의 영률을 ERD, 상기 TD의 영률을 ETD로 할 때, 상기 ERD 및 상기 ETD가 모두 120GPa 이상이며, 또한 상기 ERD의 상기 ETD에 대한 비(ERD/ETD)가 0.85 이상인 것을 특징으로 하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 구리 합금 판재.
(4) 상기 (1), (2) 또는 (3)에 기재된 전기 전자기기용 구리 합금 판재의 제조 방법이며, 상기 합금 조성을 갖는 구리 합금을 주조하여 얻은 피압연재에 대해 균질화 열처리를 실시하는 균질화 열처리 공정과, 해당 균질화 열처리 공정 후에, 상기 피압연재에 대해 열간 압연을 실시하는 열간 압연 공정과, 해당 열간 압연 공정 후에 냉각을 실시하는 냉각 공정과, 해당 냉각 공정 후에, 상기 피압연재의 양면의 면삭을 실시하는 면삭 공정과, 해당 면삭 공정 후에, 합계 가공율이 80% 이상의 냉간 압연을 실시하는 제1 냉간 압연 공정과, 해당 제1 냉간 압연 공정 후에, 승온 속도가 10.0~60.0℃/분, 도달 온도가 200~400℃, 유지 시간이 1~12시간, 냉각 속도가 1.0~10.0℃/분의 조건으로 열처리하는 제1 소둔 공정과, 해당 제1 소둔 공정 후에, 도달 온도가 800℃ 이하이고, 또한 제1 소둔 공정보다 높은 온도 조건으로 추가 열처리하는 제2 소둔 공정과, 해당 제2 소둔 공정 후에, 추가 냉간 압연을 실시하는 제2 냉간 압연 공정과, 해당 제2 냉간 압연 공정 후에, 최종 열처리하는 조질(refining) 소둔 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재의 제조 방법.
본 발명에 따르면, Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고, 상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내임으로써, 판재로부터 소정 형상의 샘플(예를 들면, 단자 재료)을 채취하는 방향에 의존하지 않고, 스프링 특성 등의 요구 특성을 안정적으로 얻을 수 있는 구리 합금 판재를 제공하는 것이 가능하게 되었다. 특히, 이 구리 합금 판재는, 전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품, 예를 들면, 커넥터, 리드프레임, 방열부재, 릴레이, 스위치, 소켓 등의 부품에 사용하는데 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 구리 합금 판재의 제조 방법에 의하면, 상기 구리 합금 판재를 바람직하게 제조할 수 있다.
도 1은, EBSD에 의해 측정하고, ODF(방위 분포 함수) 해석으로부터 얻은, 구리 합금 판재의 대표적인 결정 방위 분포도이며, 압연면 내의 2축 직교 방향인, 압연 방향과 평행한 방향(RD) 및 판폭 방향(TD)와, 압연면의 법선 방향(ND)의 3방향의 오일러 각으로 도시하며, 즉, RD축의 방위 회전을 Φ, ND축의 방위 회전을 Φ1, TD축의 방위 회전을 Φ2로서 도시한다.
도 2는, 순동형 β-섬유의 압연 집합 조직의 결정 방위 분포도이며, ODF의 TD축의 방위 회전 Φ2를 5° 간격으로 분할하여 도시한 도면이다.
도 3은, 합금형 α-섬유의 압연 집합 조직의 결정 방위 분포도이며, ODF의 TD축의 방위 회전 Φ2를 5° 간격으로 분할하여 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 구리 합금 판재(실시예 1)의 압연 집합 조직의 ODF 해석에 의해 얻은, α-섬유에 있어서의, Φ1과 방위 밀도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 구리 합금 판재(실시예 1)의 압연 집합 조직의 ODF 해석에 의해 얻은, β-섬유에 있어서의, Φ2와 방위 밀도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 2는, 순동형 β-섬유의 압연 집합 조직의 결정 방위 분포도이며, ODF의 TD축의 방위 회전 Φ2를 5° 간격으로 분할하여 도시한 도면이다.
도 3은, 합금형 α-섬유의 압연 집합 조직의 결정 방위 분포도이며, ODF의 TD축의 방위 회전 Φ2를 5° 간격으로 분할하여 도시한 도면이다.
도 4는, 본 발명에 따른 구리 합금 판재(실시예 1)의 압연 집합 조직의 ODF 해석에 의해 얻은, α-섬유에 있어서의, Φ1과 방위 밀도의 관계를 나타내는 도면이다.
도 5는, 본 발명에 따른 구리 합금 판재(실시예 1)의 압연 집합 조직의 ODF 해석에 의해 얻은, β-섬유에 있어서의, Φ2와 방위 밀도의 관계를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 구리 합금 판재의 바람직한 실시형태에 대해, 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 구리 합금 판재는, Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고, 상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하를 만족하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 「구리 합금 재료」란, (가공 전이며 소정의 합금 조성을 가진다) 구리 합금 소재가 소정의 형상(예를 들면, 판, 조, 박, 봉, 선 등)으로 가공된 것을 의미한다. 그 중에서, 판재란, 특정 두께를 가지며 형상적으로 안정되어 있고 면 방향으로 넓어짐을 갖는 것을 가리키며, 넓은 의미로는 조재를 포함하는 의미이다. 본 발명에 있어서, 판재의 두께는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 바람직하게는 0.05~1.0㎜, 또한 바람직하게는 0.1~0.8㎜이다. 또한, 본 발명의 구리 합금 판재는, 그 특성을 압연판의 소정 방향에 있어서의 원자면의 집적율로 규정하는 것이지만, 이것은 구리 합금 판재로서 그러한 특성을 가질 수 있으며, 구리 합금 판재의 형상은 판재나 조재로 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는, 관재도 판재로서 해석하여 처리할 수 있는 것으로 한다.
[성분 조성]
본 발명의 구리 합금 판재의 성분 조성과 그 작용에 대해 나타낸다.
(필수 첨가 원소)
본 발명의 구리 합금 판재는, Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass%함유한다. Sn, Ni 및 P의 함유량을 상기의 범위 내로 함으로써, Ni과 P의 화합물을 석출시키고, 구리 합금 판재의 강도와 내응력 완화 특성을 향상시킬 수 있다. 또한, Sn, Ni 및 P의 모상(母相)에의 고용과 석출 상태에 의해, 집합 조직이 변화하고, 상기의 범위로 함으로써, α-섬유와 β-섬유가 혼합한 집합 조직을 얻을 수 있으며, 높은 영률을 얻을 수 있다. 또한, Sn과 함께, Ni 및 P을 함유시킴으로써, 내응력 완화 특성의 향상에 관하여, 상승 효과를 발휘할 수 있다. Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass%, P을 0.002~0.15mass%, 바람직하게는, Sn을 0.85~2.7mass%, Ni을 0.15~0.95mass%, P을 0.03~0.09mass% 함유한다. 이들 원소 중, 적어도 1성분의 함유량이 상기 범위보다 지나치게 많으면, 도전율을 저하시키고, 또한, 지나치게 적으면 상기 효과를 충분히 얻을 수 없기 때문이다.
(임의 첨가 원소)
본 발명의 구리 합금 판재는, 상기 Sn, Ni 및 P의 필수 첨가 성분뿐만 아니라, 또한, 임의 첨가 원소로서, 또한 Zn을 0.1~0.3mass%, Fe을 0.005~0.2mass% 및 Pb을 0.05~0.1mass% 함유시킬 수 있다.
(0.1~0.3mass% Zn)
Zn는, 내응력 완화 특성을 향상시킴과 동시에 땜납 취화(embrittlement)를 현저하게 개선하는 작용을 갖는 원소이다. 그렇지만, Zn함유량이 0.1mass% 미만이면, 해당 작용을 충분히 발휘할 수 없고, 또한, 0.3mass% 초과이면, 도전율이 악화되는 문제가 생길 우려가 있다. 이 때문에, Zn함유량은, 0.1~0.3mass%로 하는 것이 바람직하다.
(0.005~0.2mass% Fe)
Fe은, 화합물이나 단체(單體)로 미세하게 석출하여, 석출 경화에 기여한다. 또한, 화합물로서 50~500㎚의 크기로 석출하여, 입성장(grain growth)을 억제함으로써 결정 입경을 미세하게 하는 효과가 있으며, 벤딩 가공성을 양호하게 한다. 이 때문에, Fe함유량은, 0.005~0.2mass%로 하는 것이 바람직하다. Fe의 함유량이 0.005mass% 미만이면, 상기 효과를 얻을 수 없고, 0.2mass% 초과면, 모상에 고용되어, 도전율을 악화시킨다.
(0.05~0.1mass% Pb)
Pb은, 단체로 모상에서 분산함으로써, 프레스 가공, 절삭 가공 시의 절삭성을 향상시킨다. 이것은, 단체의 Pb가 모상보다 경도가 낮기 때문에, 절삭 가공이 용이하게 된다. 이 때문에, Pb함유량은, 0.05~0.1mass%로 하는 것이 바람직하다. Pb의 함유량이 0.05mass% 미만이면, 상기 효과를 얻을 수 없고, 0.1mass% 초과면, 모상에 고용되어, 도전율을 악화시킨다.
(Zn, Fe 및 Pb을, 합계에서 0.01~0.50mass% 함유하는 것)
Zn, Fe 및 Pb을, 합계에서 0.01~0.50mass% 함유하는 것이 바람직하다. 이들 중 임의 첨가 성분의 함유량을 합계에서 상기 범위로 함으로써, 도전율을 저하시키지 않고, 상기 효과를 충분히 발휘할 수 있다. 또한, Zn, Fe 및 Pb의 합계 함유량은, 보다 바람직하게는 0.05~0.30mass%이다.
[압연 집합 조직]
본 발명의 구리 합금 판재는, 압연 집합 조직을 가지며, 이 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내이다. 또한, 여기서 말하는 「방위 밀도」란, 결정립 방위 분포 함수(ODF: crystal orientation distribution function)로도 나타내며, 랜덤인 결정 방위 분포 상태를 1로 하고, 그에 대한 몇 배의 집적이 되는지를 나타내는 것이며, 집합 조직의 결정 방위의 존재 비율 및 분산 상태를 정량적으로 해석할 때에 이용한다. 방위 밀도는, EBSD 및 X선 회절 측정 결과보다, (100), (110), (112) 정극점도(positive pole figure) 등 3종류 이상의 정극점도 측정 데이터를 기본으로 하고, 급수 전개법에 따른 결정 방위 분포 해석법에 의해 산출된다.
본 발명자들은, 구리 합금 판재의 RD 및 TD 양쪽의 영률을 높이기 위해, 압연 집합 조직과의 관계에 대해 열심히 검토했다. 그 결과, 합금 조성을 상기 범위로 한정한 후에, α-섬유(φ1=0°~45°의 범위)의 방위 밀도와, β-섬유(φ2=45°~90°의 범위)의 방위 밀도를, 각각 적정 범위로 제어함으로써, RD와 TD 양쪽의 영률이 높아지는 것을 발견했다. 즉, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내일 때, RD와 TD 양쪽의 영률을, 함께 높아짐과 동시에, 그들의 영률의 차이(이방성)도 작아지기 때문에, 본 발명에서는, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도와 β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도를, 각각 상기 범위로 한정했다.
도 1은, EBSD에 의해 측정하고, ODF(방위 분포 함수) 해석으로부터 얻은, 구리 합금 판재의 대표적인 결정 방위 분포도이며, 압연면 내의 2축 직교 방향인, 압연 방향과 평행한 방향(RD) 및 판폭 방향(TD)과, 압연면의 법선 방향(ND)의 3방향의 오일러 각으로 도시하고, 즉, RD축의 방위 회전을 Φ, ND축의 방위 회전을 Φ1, TD축의 방위 회전을 Φ2로서 도시한다. 여기서, α-섬유는 φ1=0°~45°의 범위에 집적하며, β-섬유는 φ2의 45°~90°의 범위에 집적한다. 도 2와 도 3은, ODF의 TD축의 방위 회전 Φ2를 5° 간격으로 분할한 도면이며, 도 2는 순동형 β-섬유, 도 3은 합금형 α-섬유의 압연 집합 조직을 도시한다.
[EBSD법]
본 발명에 있어서의 상기 압연 집합 조직의 해석에는 EBSD법을 이용했다. EBSD법이란, Electron BackScatter Diffraction의 약자로, 주사 전자 현미경(SEM) 내에서 시료에 전자선을 조사했을 때 생기는 반사 전자 키쿠치선(kikuchi line) 회절을 이용한 결정 방위 해석 기술이다. 본 발명에 있어서의 EBSD 측정에서는, 결정립을 200개 이상 포함하는, 800μm×1600μm의 시료 면적에 대해, 0.1μm 스텝에서 스캔하여, 측정했다. 상기 측정 면적 및 스캔 스텝은, 시료의 결정립의 크기에 따라 결정하면 된다. 측정 후의 결정립의 해석에는, TSL사제 해석 소프트 OIM Analysis(상품명)를 이용했다. EBSD에 의한 결정립의 해석에서 얻은 정보는, 전자선이 시료에 침입하는 수 10㎚의 깊이까지의 정보를 포함한다. 또한, 판 두께 방향의 측정 장소는, 시료 표면으로부터 판 두께 t의 1/8배~1/2배의 위치 부근으로 하는 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서의 결정 방위의 표시 방법은, Z축에 수직인(압연면(XY면)에 평행한) 결정면의 지수(h k l)와, X축에 수직인(YZ면에 평행한) 결정 방향의 지수[u v w]를 이용하여, (h k l)[u v w]의 형태로 나타낸다. 또한, (1 3 2)[6 -4 3]이나 (2 3 1)[3 -4 6] 등과 같이, 구리 합금의 입방정(cubic)의 대칭성 하에서 등가인 방위에 대해서는, 패밀리(총칭)를 나타내는 괄호 기호를 사용하여, {h k l}<u v w>로 나타낸다. 대표적인 결정 방위로서, Brass방위{011}<211>, S방위{123}<634>, Copper방위{112}<111>, Goss방위{110}<001>, RDW방위{012}<100>, BR방위{236}<385> 등을 들 수 있다. 여기서, α-섬유는 φ1=0°~45°의 범위이며, Goss방위~Brass방위, β-섬유는 φ2=45°~90°의 범위이며, Brass방위~S방위~Copper방위에서 각각 연속적으로 변화하는 섬유 집합 조직으로서 존재한다. α-섬유는, 합금형의 집합 조직, β-섬유는, 순동형의 집합 조직이며, 이들 2종류의 집합 조직군은, 통상 단독으로 발달하지만, 본 발명의 구리 합금 판재의 합금 성분은, 순동형과 합금형의 혼합 조직이며, 이것은, 첨가 원소인 Sn 및 Ni을 규정 범위 내에서 제어함으로써 얻을 수 있는 조직이다. α-섬유와 β-섬유가 함께 규정 범위 내에서 존재함으로써, RD와 TD의 영률이 높고, 또한 RD와 TD의 영률의 차이(이방성)가 작아진다.
[RD 및 TD의 영률]
본 발명의 구리 합금 판재는, 압연 시에 있어서의, 압연 방향과 평행한 방향을 RD, 판폭 방향을 TD로 하고, 상기 RD의 영률을 ERD, 상기 TD의 영률을 ETD로 할 때, 상기 ERD 및 상기 ETD가 모두 120GPa 이상이며, 또한 상기 ERD의 상기 ETD에 대한 비(ERD/ETD)가 0.85 이상인 것이 바람직하다. RD의 영률 ERD 및 TD의 영률 ETD 적어도 한쪽이 120GPa 미만이거나, 혹은, 상기 ERD의 상기 ETD에 대한 비 ERD/ETD가 0.85 미만이면, 구리 합금 판재로부터 소정 형상의 샘플(예를 들면, 단자 재료)을 채취하는 방향에 따라서는, 스프링 특성 등의 요구 특성을 만족할 수 없게 될 우려가 있기 때문이다.
[본 발명의 구리 합금 판재의 제조 방법]
이어서, 본 발명의 구리 합금 판재의 제조 방법의 일례를 이하에서 설명한다.
본 발명의 구리 합금 판재의 제조 방법은, 구리 합금 소재를 용해하고, 주조(공정 1)하여 얻은 주괴(ingot)에 대해, 유지 온도 800℃ 이상, 유지 시간 1분부터 10시간의 균질화 열처리(공정 2)를 실시하고, 그 후, 합계 가공율 50% 이상, 압연 온도 500℃ 이상에서 압연 회수 2회 이상의 열간 압연(공정 3)을 실시한 후, 수냉에 의한 급냉(공정 4)을 실시한다. 그 후, 표면의 산화막 제거를 위해, 압연재의 표리의 양면을 각각 0.6㎜ 이상의 면삭(공정 5)을 실시한다. 그 후, 합계 가공율 80% 이상이 되도록 제1 냉간 압연(공정 6)을 실시한 후, 승온 속도 10.0~60.0℃/분, 도달 온도 200~400℃, 유지 시간 1시간~12시간, 냉각 속도 1.0~10.0℃/분에서 제1 소둔(공정 7)을 실시하고, 그 후, 도달 온도가 800℃ 이하에서, 또한 제1 소둔 공정보다 높은 온도 조건, 즉, 도달 온도 400~800℃, 유지 시간 1초~10분에서 제2 소둔(공정 8)을 실시한다. 이어서, 압연 가공율 20% 이상, 압연 회수 2회 이상에서 제2 냉간 압연(공정 9)을 실시한 후, 도달 온도 350~600℃, 유지 시간 1초~2시간에서 조질 소둔(공정 10)을 실시한다. 이와 같이 하여, 본 발명의 구리 합금 판재를 제작한다.
구리 합금 소재는, Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass%를 함유하고, 또한 필요에 따라 Zn을 0.1~0.3mass%, Fe을 0.005~0.2mass% 및 Pb을 0.05~0.1mass% 함유하고, 또한 Zn, Fe 및 Pb을 합계에서 0.01~0.50mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 갖는 것이다.
여기서 말하는 「압연 가공율」이란, 압연 전의 단면적에서 압연 후의 단면적을 뺀 값을 압연 전의 단면적으로 나누어 100을 곱하여, 퍼센트로 나타낸 값이다. 즉, 하기 식으로 나타낸다.
[압연 가공율]={([압연 전의 단면적]-[압연 후의 단면적])/[압연 전의 단면적]}×100(%)
본 발명에서는, 상기 제조 방법 중에서, 특히 제1 냉간 압연 공정(공정 6)과, 제1 소둔 공정(공정 7)을 제어하는 것이 중요하다. 즉, 제1 냉간 압연(공정 6)은, 본 발명의 조직을 얻기 위해, 합계 가공율이 80% 이상이 되도록 압연하는 것이 필요하다. 또한, 압연 집합 조직을 충분히 발달시키고, α-섬유와 β-섬유의 방위 밀도를 적정 범위 내로 제어하기 위해, 제1 소둔 공정(공정 7)은, 승온 속도가 10.0~60.0℃/분, 도달 온도가 200~400℃, 유지 시간이 1~12시간, 냉각 속도가 1.0~10.0℃/분의 조건으로 열처리하는 것이 필요하다. 여기서, 제1 냉간 압연(1)(공정 6)의 합계 가공율이 80% 미만으로 지나치게 낮으면, 제1 소둔 공정(공정 7)에서의 집합 조직 제어에서 방위가 랜덤화되고, α-섬유와 β-섬유의 방위 밀도가 규정 범위를 밑도는 경향이 있다. 또한, 제1 냉간 압연 공정(공정 6)의 합계 가공율이 80% 이상이라고 해도, 제1 소둔 공정(공정 7)의, 승온 속도, 도달 온도, 유지 시간 및 냉각 속도의 적어도 1개가 적정 범위 외인 경우도 마찬가지로, 집합 조직 제어에서 방위가 랜덤화되고, α-섬유와 β-섬유의 방위 밀도가 규정 범위를 밑도는 경향이 있다. 따라서, 본 발명에서는, 제1 냉간 압연 공정(공정 6)과 제1 소둔 공정(공정 7)의 조건을 적정하게 조정하여 제조함으로써, 목표로 하는 조직 및 특성을 얻을 수 있다.
실시예
이하에, 본 발명을 실시예에 따라 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 그것들에 한정되는 것은 아니다.
(실시예 1~8 및 비교예 1~7)
본 발명의 실시예 1~8 및 비교예 1~7은, 표 1에 나타낸 조성이 되도록, 각각 Sn, Ni 및 P, 및 필요에 따라 첨가하는 임의 첨가 성분을 함유하고, 잔부가 Cu와 불가피 불순물로 이루어진 구리 합금 소재를 고주파 용해로에 의해 용해하고, 이것을 주조(공정 1)하여 주괴를 얻었다. 주괴에 대해, 유지 온도 800℃ 이상, 유지 시간 1분부터 10시간의 균질화 열처리(공정 2)를 실시하고, 그 후, 합계 가공율 50% 이상, 압연 온도 500℃ 이상에서 압연 회수 2회 이상의 열간 압연(공정 3)을 실시한 후, 수냉에 의한 급냉(공정 4)을 실시한다. 그 후, 표면의 산화막 제거를 위해, 압연재의 표리의 양면을 각각 0.6㎜ 이상의 면삭(공정 5)을 실시한다. 그 후, 표 1에 나타낸 합계 가공율에서 제1 냉간 압연(공정 6)을 실시한 후, 표 1에 나타낸 열처리 조건에서 제1 소둔(공정 7)을 실시하고, 그 후, 도달 온도 400~800℃, 유지 시간 1초~10분에서 제2 소둔(공정 8)을 실시한다. 이어서, 압연 가공율 20% 이상, 압연 회수 2회 이상으로 제2 냉간 압연(공정 9)을 실시한 후, 도달 온도 350~600℃, 유지 시간 1초~2시간에서 조질 소둔[공정 10]을 실시한다. 이와 같이 하여, 본 발명의 구리 합금 판재를 제작했다. 각 실시예, 비교예에서의 제조 조건으로 얻은 공시재의 특성을 표 2에 나타낸다.
이들 공시재에 대해 하기의 특성 조사를 실시했다.
[EBSD 측정에 의한 α-섬유 및 β-섬유의 방위 밀도]
α-섬유 및 β-섬유의 방위 밀도는, EBSD법에 의해, 측정 면적이 128×104μm2(800μm×1600μm), 스캔 스텝이 0.1μm의 조건으로 측정을 실시했다. 스캔 스텝은 미세한 결정립을 측정하기 위해, 0.1μm 스텝으로 실시했다. 해석에서, 128×104μm2의 EBSD 측정 결과로부터, 해석에 있어서, ODF(방위 분포 함수) 및 α-섬유, β-섬유를 확인했다. 전자선은 주사 전자 현미경의 W필라멘트로부터의 열전자를 발생원으로 하며, 측정 시의 프로브 직경은, 약 0.015μm이다. 또한, EBSD법의 측정 장치에는, (주)TSL솔루션즈제 OIM5.0(상품명)을 이용했다. 또한, 측정 장소는, 판재의 평면부를 기계 연마, 전해 연마로 처리한 영역에서 실시했다. 더욱이, 측정 장소는, 판재의 판 두께 방향에 따라 5개소 이상으로 하고, 그 평균 방위 밀도를 산출했다.
[영률의 측정]
시험편은, 각 공시재로부터, 압연 방향과 평행한 방향(RD)와, 판폭 방향(TD)(압연 방향(RD)에 대해 직교하는 방향)에, 각각, 폭 20㎜, 길이 200㎜의 단책 형상 시험편을 채취하고, 시험편의 길이 방향으로 인장 시험기에 의해 응력을 부여하여, 왜곡(strain)과 응력의 비례 정수를 산출했다. 항복할 때의 왜곡량 중 80%의 왜곡량을 최대 변위량으로 하고, 그 왜곡량까지를 10분할한 변위를 할당하고, 그 10점에서의 측정치로부터 왜곡과 응력의 비례 정수를 영률로서 구했다.
[도전율(EC)]
각 공시재의 도전율은, 20℃(±0.5℃)로 유지된 항온조 중에서 사단자법에 의해 계측한 비저항의 수치로부터 산출했다. 또한, 단자간 거리는 100㎜로 했다. 판재의 도전율이 25%IACS 이상인 경우를 양호, 25%IACS 미만인 경우를 불량이라고 판단한다.
표 2에 나타낸 결과로부터, 실시예 1~8은 모두, 합금 조성, α-섬유(φ1=0°~45°) 및 β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도의 전부가 본 발명의 범위이므로, RD의 영률 ERD가 125~151GPa, TD의 영률 ETD가 129~158GPa으로 모두 120GPa 이상으로 높고, 게다가, ERD/ETD비가, 0.85~0.99와 0.85 이상이며, 영률 ERD, ETD의 이방성이 작았다. 한편, 비교예 1~7은 모두, 합금 조성, α-섬유(φ1=0°~45°) 및 β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도의 수치 범위의 하한치 및 상한치의 적어도 한쪽이 본 발명의 적정 범위 외이며, 특히, 비교예 1, 2, 5 및 7은 모두, RD의 영률 ERD가 120GPa보다 작고, 또한, 비교예 3~6은 모두, ERD/ETD비가 0.85보다 작았다.
또한, 도 4는, 실시예 1과 비교예 1에 관하여, α-섬유에 있어서의, Φ1(0~50°)에 대한 방위 밀도의 변화를 도시한 도면, 도 5는, 실시예 1과 비교예 1에 관하여, β-섬유에 있어서의, Φ2(45~90°)에 대한 방위 밀도의 변화를 도시한 도면이다. 이들 도면으로부터, 실시예 1은, α-섬유(φ1=0°~45°) 및 β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 모두 본 발명의 범위 내에 있는데 대해, 비교예 1에서는, α-섬유(φ1=0°~45°) 및 β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도의 수치 범위가, 모두 본 발명의 범위 외인 것을 알 수 있다.
본 발명에 따르면, 판재로부터 소정 형상의 샘플(예를 들면, 단자 재료)을 채취하는 방향에 의존하지 않고, 스프링 특성 등의 요구 특성을 안정적으로 얻을 수 있는 구리 합금 판재를 제공하는 것이 가능하게 되었다. 특히, 이 구리 합금 판재는, 전기·전자기기용 부품이나 자동차용 부품, 예를 들면, 커넥터, 리드프레임, 방열부재, 릴레이, 스위치, 소켓 등의 부품에 적용된다.
Claims (4)
- Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고,
상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재.
- Sn을 0.8~3.0mass%, Ni을 0.1~1.0mass% 및 P을 0.002~0.15mass%를 함유하고, 또한 Zn을 0.1~0.3mass%, Fe을 0.005~0.2mass% 및 Pb을 0.05~0.1mass% 함유하고, 또한 Zn, Fe 및 Pb을 합계에서 0.01~0.50mass% 함유하고, 잔부가 Cu 및 불가피 불순물로 이루어진 합금 조성을 가지며, 압연 집합 조직을 갖는 전기 전자기기용 구리 합금 판재이고,
상기 압연 집합 조직은, EBSD에 의한 집합 조직 해석으로부터 얻은, α-섬유(φ1=0°~45°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 25.0 이하의 범위 내, β-섬유(φ2=45°~90°)의 방위 밀도가, 3.0 이상 30.0 이하의 범위 내를 만족하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재.
- 청구항 1 또는 2에 있어서, 압연 시에 있어서의, 압연 방향과 평행한 방향을 RD, 판폭 방향을 TD로 하고, 상기 RD의 영률(Young's Modulus)을 ERD, 상기 TD의 영률을 ETD로 할 때,
상기 ERD 및 상기 ETD가 모두 120GPa 이상이며, 또한 상기 ERD의 상기 ETD에 대한 비(ERD/ETD)가 0.85 이상인 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재.
- 청구항 1, 2 또는 3에 기재된 전기 전자기기용 구리 합금 판재의 제조 방법에 있어서,
상기 합금 조성을 갖는 구리 합금을 주조하여 얻은 피압연재에 대해 균질화 열처리를 실시하는 균질화 열처리 공정과,
해당 균질화 열처리 공정 후에, 상기 피압연재에 대해 열간 압연을 실시하는 열간 압연 공정과,
해당 열간 압연 공정 후에 냉각을 실시하는 냉각 공정과,
해당 냉각 공정 후에, 상기 피압연재의 양면의 면삭을 실시하는 면삭 공정과,
해당 면삭 공정 후에, 합계 가공율이 80% 이상의 냉간 압연을 실시하는 제1 냉간 압연 공정과,
해당 제1 냉간 압연 공정 후에, 승온 속도가 10.0~60.0℃/분, 도달 온도가 200~400℃, 유지 시간이 1~12시간, 냉각 속도가 1.0~10.0℃/분의 조건으로 열처리하는 제1 소둔 공정과,
해당 제1 소둔 공정 후에, 도달 온도가 800℃ 이하에서 또한 제1 소둔 공정보다 높은 온도 조건으로 추가 열처리하는 제2 소둔 공정과,
해당 제2 소둔 공정 후에, 추가 냉간 압연을 실시하는 제2 냉간 압연 공정과,
해당 제2 냉간 압연 공정 후에, 최종 열처리하는 조질 소둔 공정,
을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리 합금 판재의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2015-089868 | 2015-04-24 | ||
| JP2015089868 | 2015-04-24 | ||
| PCT/JP2016/061907 WO2016171054A1 (ja) | 2015-04-24 | 2016-04-13 | 銅合金板材およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170138391A true KR20170138391A (ko) | 2017-12-15 |
| KR102065998B1 KR102065998B1 (ko) | 2020-01-14 |
Family
ID=57143900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020177024430A KR102065998B1 (ko) | 2015-04-24 | 2016-04-13 | 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6162908B2 (ko) |
| KR (1) | KR102065998B1 (ko) |
| CN (1) | CN107406913B (ko) |
| TW (1) | TWI698537B (ko) |
| WO (1) | WO2016171054A1 (ko) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110168119B (zh) * | 2017-02-17 | 2022-10-04 | 古河电气工业株式会社 | 电阻材料用铜合金材料及其制造方法以及电阻器 |
| WO2018181593A1 (ja) * | 2017-03-31 | 2018-10-04 | 古河電気工業株式会社 | 銅板付き絶縁基板用銅板材及びその製造方法 |
| JP7145847B2 (ja) * | 2017-04-26 | 2022-10-03 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金板材およびその製造方法 |
| EP3739599A4 (en) * | 2018-01-10 | 2021-10-20 | Essex Furukawa Magnet Wire Japan Co., Ltd. | INSULATED WIRE |
| CN111406122B (zh) * | 2018-03-13 | 2022-05-10 | 古河电气工业株式会社 | 铜合金板材及其制造方法以及电气电子设备用散热部件及屏蔽壳体 |
| CN110042274A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-07-23 | 陶大海 | 一种高弹性模量、抗应力松弛的铜合金及其制备方法 |
| CN110306077B (zh) * | 2019-07-24 | 2021-12-03 | 宁波兴业盛泰集团有限公司 | 一种电连接器用耐蚀铜合金及其制备方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012180593A (ja) | 2010-08-27 | 2012-09-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銅合金板材およびその製造方法 |
| JP2015175005A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 圧延銅箔、銅張積層板、並びにフレキシブルプリント基板及び電子機器 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3744810B2 (ja) * | 2001-03-30 | 2006-02-15 | 株式会社神戸製鋼所 | 端子・コネクタ用銅合金及びその製造方法 |
| TW200702458A (en) * | 2005-03-28 | 2007-01-16 | Sumitomo Metal Ind | Copper alloy and process for producing the same |
| JP5050226B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2012-10-17 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 銅合金材料の製造法 |
| EP2184371B1 (en) * | 2007-08-07 | 2016-11-30 | Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho | Copper alloy sheet |
| JP5320541B2 (ja) * | 2009-04-07 | 2013-10-23 | 株式会社Ｓｈカッパープロダクツ | 電気・電子部品用銅合金材 |
| CN103080347A (zh) * | 2010-08-27 | 2013-05-01 | 古河电气工业株式会社 | 铜合金板材及其制造方法 |
| JP6140032B2 (ja) * | 2013-08-30 | 2017-05-31 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 銅合金板材およびその製造方法並びに通電部品 |
-
2016
- 2016-04-13 JP JP2016567434A patent/JP6162908B2/ja active Active
- 2016-04-13 KR KR1020177024430A patent/KR102065998B1/ko active IP Right Grant
- 2016-04-13 CN CN201680013249.3A patent/CN107406913B/zh active Active
- 2016-04-13 WO PCT/JP2016/061907 patent/WO2016171054A1/ja active Application Filing
- 2016-04-19 TW TW105112093A patent/TWI698537B/zh active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012180593A (ja) | 2010-08-27 | 2012-09-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 銅合金板材およびその製造方法 |
| JP2015175005A (ja) * | 2014-03-13 | 2015-10-05 | Jx日鉱日石金属株式会社 | 圧延銅箔、銅張積層板、並びにフレキシブルプリント基板及び電子機器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016171054A1 (ja) | 2016-10-27 |
| JP6162908B2 (ja) | 2017-07-12 |
| CN107406913A (zh) | 2017-11-28 |
| TWI698537B (zh) | 2020-07-11 |
| KR102065998B1 (ko) | 2020-01-14 |
| JPWO2016171054A1 (ja) | 2017-05-18 |
| TW201704489A (zh) | 2017-02-01 |
| CN107406913B (zh) | 2019-05-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20170138391A (ko) | 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 | |
| KR101935987B1 (ko) | 구리합금 판재, 구리합금 판재로 이루어지는 커넥터, 및 구리합금 판재의 제조방법 | |
| KR101628583B1 (ko) | Cu－Ni－Si 계 합금 및 그 제조 방법 | |
| KR20120104553A (ko) | 저영율을 갖는 구리합금판재 및 그 제조법 | |
| KR20130143647A (ko) | Cu-Ni-Si 계 합금 및 그 제조 방법 | |
| EP2508633A1 (en) | Copper alloy sheet and process for producing same | |
| CN111406122B (zh) | 铜合金板材及其制造方法以及电气电子设备用散热部件及屏蔽壳体 | |
| JPWO2015004939A1 (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 | |
| KR102349545B1 (ko) | 구리 합금 선봉재 및 그 제조 방법 | |
| JP6581755B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法 | |
| WO2014147862A1 (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 | |
| CN110462076B (zh) | 改善了冲压加工后的尺寸精度的铜合金条 | |
| JP5449595B1 (ja) | 導電性及び曲げたわみ係数に優れる銅合金板 | |
| WO2014147861A1 (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 | |
| KR102499442B1 (ko) | 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 | |
| WO2013058083A1 (ja) | コルソン合金及びその製造方法 | |
| JP6339361B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法 | |
| JP6712880B2 (ja) | 銅合金板材およびその製造方法 | |
| KR102345805B1 (ko) | 강도와 압연 평행 방향 및 압연 직각 방향의 굽힘 가공성이 우수한 Cu-Ni-Si계 합금 스트립 | |
| JP2012197503A (ja) | Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金及びその製造方法 | |
| KR20210117252A (ko) | 구리 합금 판재 및 그 제조 방법 | |
| JP2014145096A (ja) | 電子・電気機器用銅合金、電子・電気機器用銅合金薄板、電子・電気機器用導電部品及び端子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |