KR20190105574A - Copper alloy material for resistance materials and manufacturing method thereof, and resistor - Google Patents
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Abstract
작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비하는 저항재용 구리 합금 재료 및 그 제조 방법을 제공한다. 하나의 저항재용 구리 합금 재료는, 망간 10질량％ 이상 14질량％ 이하, 니켈 1질량％ 이상 3질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하이다. 다른 저항재용 구리 합금 재료는, 망간 6질량％ 이상 8질량％ 이하, 주석 2질량％ 이상 4질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하이다.Provided are a copper alloy material for a resistance material having a small resistance temperature coefficient and good press formability, and a method of manufacturing the same. One copper alloy material for resistance materials contains 10 mass% or more and 14 mass% or less of manganese, 1 mass% or more and 3 mass% or less of nickel, and remainder consists of copper and an unavoidable impurity, and has a grain diameter of 8 micrometers or more and 60 micrometers. It is as follows. The other copper alloy material for resistance materials contains 6 mass% or more and 8 mass% or less of manganese, 2 mass% or more and 4 mass% or less of tin, and remainder consists of copper and an unavoidable impurity, and has a grain diameter of 8 micrometers or more and 60 micrometers or less to be.
Description
본 발명은 저항재용 구리 합금 재료 및 그 제조 방법, 및 저항기에 관한 것이다.The present invention relates to a copper alloy material for resistance materials, a method of manufacturing the same, and a resistor.
저항기에 사용되는 저항재의 금속 재료에는, 환경 온도가 변화할 때에도 저항기의 저항이 안정되도록, 저항 온도 계수(이하 「TCR」이라고 기재하는 경우도 있음)가 작은 것이 요구된다. 저항 온도 계수란, 온도에 의한 저항값의 변화 크기를 1℃당 100만분율로 표시한 것이며, TCR(×10-6/K)=(R-R0)/R0×1/(T-T0)×106이라는 식으로 표시된다. 여기서, 식 중의 T는 시험 온도(℃), T0은 기준 온도(℃), R은 시험 온도 T에 있어서의 저항값(Ω), R0은 시험 온도 T0에 있어서의 저항값(Ω)을 나타낸다. Cu-Mn-Ni 합금이나 Cu-Mn-Sn 합금은 TCR이 매우 작기 때문에, 저항재를 구성하는 금속 재료로서 널리 사용되고 있다(예를 들어 특허문헌 1을 참조).The metal material of the resistor used for the resistor is required to have a small resistance temperature coefficient (hereinafter sometimes referred to as "TCR") so that the resistance of the resistor is stabilized even when the environmental temperature changes. The resistance temperature coefficient represents the magnitude of change in the resistance value due to temperature at a million fraction per 1 ° C, and TCR (× 10 −6 / K) = (RR 0 ) / R 0 × 1 / (TT 0 ) × 10 6 . Where T in the formula is test temperature (° C.), T 0 is reference temperature (° C.), R is resistance value (Ω) at test temperature T, and R 0 is resistance value (Ω) at test temperature T 0 . Indicates. Since Cu-Mn-Ni alloy and Cu-Mn-Sn alloy have very small TCR, it is widely used as a metal material which comprises a resistance material (for example, refer patent document 1).
최근의 전기 전자 부품의 소형 고집적화에 수반하여, 저항재도 소형화가 진행되고 있다. 이 소형화에 수반하여, 금속 재료를 프레스 성형하여 저항재를 제조할 때의 치수 정밀도가 저항기의 저항값 변동에 미치는 영향이 커지고 있으며, 저항재의 금속 재료 프레스 성형성의 개선이 요구되고 있다.With the recent miniaturization and high integration of electrical and electronic components, miniaturization of resistance materials is also progressing. With this miniaturization, the influence of the dimensional accuracy at the time of press-molding a metal material to manufacture a resistance material is large, and the improvement of the metal material press formability of a resistance material is calculated | required.
본 발명은, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비하는 저항재용 구리 합금 재료 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 본 발명은, 환경 온도가 변화하여도 저항값이 안정되어 있으며, 또한 저항값의 변동이 작은 저항기를 제공할 것을 함께 과제로 한다. An object of this invention is to provide the copper alloy material for resistance materials which has a small resistance temperature coefficient, and the favorable press formability, and its manufacturing method. Moreover, this invention makes it a subject to provide the resistor which is stable even if the environmental temperature changes, and whose resistance value fluctuates little.
본 발명의 일 형태에 따른 저항재용 구리 합금 재료는, 망간 10질량％ 이상 14질량％ 이하, 니켈 1질량％ 이상 3질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하인 것을 요지로 한다.The copper alloy material for resistance materials of one embodiment of the present invention contains 10% by mass to 14% by mass of manganese, 1% by mass to 3% by mass of nickel, and the balance consists of copper and unavoidable impurities. Let it be a summary that they are 8 micrometers or more and 60 micrometers or less.
본 발명의 다른 형태에 따른 저항재용 구리 합금 재료는, 망간 6질량％ 이상 8질량％ 이하, 주석 2질량％ 이상 4질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하인 것을 요지로 한다.The copper alloy material for resistance materials which concerns on another form of this invention contains 6 to 8 mass% of manganese, 2 to 4 mass% of tin, and remainder consists of copper and an unavoidable impurity, Let it be a summary that they are 8 micrometers or more and 60 micrometers or less.
본 발명의 다른 형태에 따른 저항재용 구리 합금 재료의 제조 방법은, 상기 일 형태 또는 상기 다른 형태에 따른 저항재용 구리 합금 재료를 제조하는 방법으로서, 구리 합금의 주괴에 800℃ 이상 950℃ 이하, 10분간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하는 균질화 열처리 공정과, 균질화 열처리 공정에서 균질화된 주괴에 열간 가공을 실시하는 열간 가공 공정과, 열간 가공 공정에서 열간 가공을 실시한 주괴에 가공률 50％ 이상의 냉간 가공을 실시하는 중간 냉간 가공 공정과, 중간 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 중간 재결정 어닐링 공정과, 중간 재결정 어닐링 공정에서 재결정 어닐링을 실시한 주괴에 가공률 5％ 이상 80％ 이하의 냉간 가공을 실시하는 최종 냉간 가공 공정과, 최종 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 최종 재결정 어닐링 공정을 구비하는 것을 요지로 한다.The manufacturing method of the copper alloy material for resistance materials which concerns on another form of this invention is a method of manufacturing the copper alloy material for resistance materials which concerns on one form or said another form, and is 800 degreeC or more and 950 degrees C or less, 10 to the ingot of a copper alloy. A homogenization heat treatment step of performing heat treatment for at least 10 minutes for less than 10 minutes, a hot working step of performing hot working on the homogenized ingot in the homogenizing heat treatment step, and a cold working of 50% or more of the ingot subjected to hot working in the hot working step An intermediate recrystallization annealing step of performing a recrystallization annealing by performing a heat treatment at 400 ° C. or more and 700 ° C. or less, 10 seconds or more and 10 hours or less to the ingot subjected to the cold work in the intermediate cold processing step. Ingots subjected to recrystallization annealing in the recrystallization annealing process are subjected to cold working at a processing rate of 5% or more and 80% or less. And a final recrystallization annealing step of performing a recrystallization annealing by subjecting the final cold working step to be carried out and the ingot subjected to the cold working in the final cold work step to a heat treatment of 400 ° C. or more and 700 ° C. or less for 10 seconds or more and 10 hours or less. Make a point.
본 발명의 다른 형태에 따른 저항기는, 상기 일 형태 또는 상기 다른 형태에 따른 저항재용 구리 합금 재료로 적어도 일부분이 구성된 것을 요지로 한다.The resistor which concerns on the other form of this invention is made into the summary which the at least one part consists of the copper alloy material for resistance materials of one form or the said another form.
본 발명의 저항재용 구리 합금 재료는, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비한다.The copper alloy material for resistance materials of the present invention has a small resistance temperature coefficient and good press formability.
본 발명의 저항재용 구리 합금 재료의 제조 방법은, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비하는 저항재용 구리 합금 재료를 제조할 수 있다.The manufacturing method of the copper alloy material for resistance materials of this invention can manufacture the copper alloy material for resistance materials which has a small resistance temperature coefficient and favorable press formability.
본 발명의 저항기는, 환경 온도가 변화해도 저항값이 안정되어 있으며 또한 저항값의 변동이 작다.In the resistor of the present invention, the resistance value is stable even if the environmental temperature changes, and the variation in the resistance value is small.
본 발명의 일 실시 형태에 대하여, 이하에 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION One Embodiment of this invention is described in detail below.
제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 망간(Mn) 10질량％ 이상 14질량％ 이하, 니켈(Ni) 1질량％ 이상 3질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리(Cu) 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하이다. 또한, 이 이후에 있어서는, 제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료를 「Cu-Mn-Ni 합금 재료」라고 기재하는 경우도 있다.The copper alloy material for resistance materials of 1st Embodiment contains 10 mass% or more and 14 mass% or less of manganese (Mn), 1 mass% or more and 3 mass% or less of nickel (Ni), and remainder is copper (Cu) and an unavoidable impurity. And a grain diameter of 8 µm or more and 60 µm or less. In addition, after this, the copper alloy material for resistance materials of 1st Embodiment may be described as "Cu-Mn-Ni alloy material."
제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 망간 6질량％ 이상 8질량％ 이하, 주석(Sn) 2질량％ 이상 4질량％ 이하를 함유하며, 잔부가 구리 및 불가피 불순물로 이루어지고, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하이다. 또한, 이 이후에 있어서는, 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료를 「Cu-Mn-Sn 합금 재료」라고 기재하는 경우도 있다.The copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment contains 6 to 8 mass% of manganese, 2 to 4 mass% of tin (Sn), and remainder consists of copper and an unavoidable impurity, and a grain size It is 8 micrometers or more and 60 micrometers or less. In addition, after this, the copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment may be described as "Cu-Mn-Sn alloy material."
이들 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하로 제어되어 있기 때문에, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비한다. 따라서, 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 예를 들어 션트 저항기 등의 저항기에 사용되는 저항재를 구성하는 금속 재료로서 적합하다.Since the copper alloy materials for resistance materials of these 1st and 2nd embodiment are controlled by 8 micrometers-60 micrometers of crystal grain diameters, they have a small resistance temperature coefficient and favorable press formability. Therefore, the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment is suitable as a metal material which comprises the resistance material used for resistors, such as a shunt resistor, for example.
제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 저항 온도 계수가 작으므로, 환경 온도가 변화해도 저항값이 안정되어 있다. 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료의 저항 온도 계수에 대해서는, 20℃ 이상 50℃ 이하의 범위의 저항 온도 계수의 절댓값이 50ppm/K 이하여도 된다. 저항 온도 계수가 상기 범위 내이면, 환경 온도가 변화했을 때의 저항값 안정성이 보다 양호하다.Since the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment has a small resistance temperature coefficient, resistance value is stable even if an environmental temperature changes. About the resistance temperature coefficient of the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment, the absolute value of the resistance temperature coefficient of the range of 20 degreeC or more and 50 degrees C or less may be 50 ppm / K or less. If resistance temperature coefficient is in the said range, resistance value stability at the time of environmental temperature change is more favorable.
또한, 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 프레스 성형성이 양호하므로, 구리 합금 재료를 프레스 성형하여 저항재를 제조했을 때, 저항재가 소형이어도 치수 정밀도가 우수하다. 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료의 프레스 성형성에 대해서는, 전단비를 지표로 할 수 있다. 예를 들어, 일본신동협회(日本伸銅協會) 기술 표준 JCBA T310:2002에 규정된 구리 및 구리 합금 박판 조의 전단 시험 방법에 준거하여 측정한 전단비가 85％ 미만이면 프레스 성형성이 보다 우수하고, 프레스 성형에 있어서의 치수 정밀도가 보다 우수하다.Moreover, since the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment has favorable press formability, when the resistance material is manufactured by press-molding a copper alloy material, it is excellent in dimensional precision even if a resistance material is small. About the press formability of the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment, a shear ratio can be made into an index. For example, when the shear ratio measured in accordance with the shear test method of the copper and copper alloy thin-film bath stipulated in the Japan Shindong Association Technical Standard JCBA T310: 2002 is less than 85%, the press formability is more excellent, The dimensional accuracy in press molding is more excellent.
또한, 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 프레스 성형성에 한정되지 않고, 다른 가공법에 있어서의 성형성도 우수하다.In addition, the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment is not limited to press formability, The moldability in another processing method is also excellent.
제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 이상과 같은 우수한 특성을 갖고 있기 때문에, 제1 또는 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료로 적어도 일부분이 구성된 저항기는, 환경 온도가 변화해도 저항값이 안정되어 있으며 또한 저항값의 변동이 작다.Since the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment has the above outstanding characteristics, the environmental temperature changes with the resistor comprised at least one part from the copper alloy material for resistance materials of 1st or 2nd embodiment. Even when the resistance value is stable, the resistance value is small.
제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 10질량％ 이상 14질량％ 이하의 망간과, 1질량％ 이상 3질량％ 이하의 니켈을 함유하지만, 망간의 함유량이 10질량％ 미만이면, TCR이 크게 될 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 커지기 쉬워진다. 한편, 망간의 함유량이 14질량％ 초과하면, 전기 저항률이 높아질 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 작아지기 쉬워진다. 또한, 저항재용 구리 합금 재료의 내식성과 제조성이 저하될 우려가 있다.Although the copper alloy material for resistance materials of 1st Embodiment contains 10 mass% or more and 14 mass% or less manganese and 1 mass% or more and 3 mass% or less nickel, if content of manganese is less than 10 mass%, TCR will be In addition to increasing the size, the grain size tends to increase during recrystallization annealing. On the other hand, when content of manganese exceeds 14 mass%, there exists a possibility that an electrical resistivity may become high and a crystal grain diameter will become small easily at the time of recrystallization annealing. Moreover, there exists a possibility that corrosion resistance and manufacturability of a copper alloy material for resistance materials may fall.
또한, 니켈의 함유량이 1질량％ 미만이면, TCR이 크게 될 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 커지기 쉬워진다. 또한, 저항재용 구리 합금 재료의 내식성이 저하될 우려가 있다. 한편, 니켈의 함유량이 3질량％ 초과하면, 전기 저항률이 높아질 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 작아지기 쉬워진다. 또한, 저항재용 구리 합금 재료의 제조성이 저하될 우려가 있다.Moreover, when content of nickel is less than 1 mass%, there exists a possibility that TCR may become large and crystal grain diameter will become large easily at the time of recrystallization annealing. Moreover, there exists a possibility that the corrosion resistance of the copper alloy material for resistance materials may fall. On the other hand, when content of nickel exceeds 3 mass%, there exists a possibility that an electrical resistivity may become high and a crystal grain diameter will become small easily at the time of recrystallization annealing. Moreover, there exists a possibility that the manufacturability of the copper alloy material for resistance materials may fall.
제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 6질량％ 이상 8질량％ 이하의 망간과, 2질량％ 이상 4질량％ 이하의 주석을 함유하지만, 망간의 함유량이 6질량％ 미만이면, TCR이 크게 될 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 커지기 쉬워진다. 한편, 망간의 함유량이 8질량％ 초과하면, 전기 저항률이 높아질 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 작아지기 쉬워진다.Although the copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment contains 6 mass% or more and 8 mass% or less manganese and 2 mass% or more and 4 mass% or less tin, TCR will be sufficient if content of manganese is less than 6 mass%. In addition to increasing the size, the grain size tends to increase during recrystallization annealing. On the other hand, when content of manganese exceeds 8 mass%, there exists a possibility that an electrical resistivity may become high and a crystal grain diameter will become small easily at the time of recrystallization annealing.
또한, 주석의 함유량이 2질량％ 미만이면, TCR이 크게 될 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 커지기 쉬워진다. 또한, 저항재용 구리 합금 재료의 내식성이 저하될 우려가 있다. 한편, 주석의 함유량이 4질량％ 초과하면, 전기 저항률이 높아질 우려가 있음과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립 직경이 작아지기 쉬워진다. 또한, 저항재용 구리 합금 재료의 제조성이 저하될 우려가 있다.Moreover, when content of tin is less than 2 mass%, there exists a possibility that TCR may become large and crystal grain diameter will become large easily at the time of recrystallization annealing. Moreover, there exists a possibility that the corrosion resistance of the copper alloy material for resistance materials may fall. On the other hand, when content of tin exceeds 4 mass%, there exists a possibility that an electrical resistivity may become high and a crystal grain diameter will become small easily at the time of recrystallization annealing. Moreover, there exists a possibility that the manufacturability of the copper alloy material for resistance materials may fall.
제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 망간, 니켈 이외의 합금 성분을 더 함유해도 된다. 또한, 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 망간, 주석 이외의 합금 성분을 더 함유해도 된다. 어느 것의 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료에 있어서도, 함유 가능한 합금 성분은, 철(Fe) 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 규소(Si) 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 크롬(Cr) 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 지르코늄(Zr) 0.001질량％ 이상 0.2질량％ 이하, 티타늄(Ti) 0.001질량％ 이상 0.2질량％ 이하, 은(Ag) 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 마그네슘(Mg) 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 코발트(Co) 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 인(P) 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 및 아연(Zn) 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소이다.The copper alloy material for resistance materials of the first embodiment may further contain alloy components other than manganese and nickel. Moreover, the copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment may contain alloy components other than manganese and tin further. Also in the copper alloy material for resistance materials of any embodiment, the alloy component which can be contained is 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less of iron (Fe), 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less of silicon (Si), and chromium (Cr) 0.001 Mass% or more and 0.5 mass% or less, zirconium (Zr) 0.001 mass% or more and 0.2 mass% or less, titanium (Ti) 0.001 mass% or more and 0.2 mass% or less, silver (Ag) 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, magnesium (Mg) ) 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, cobalt (Co) 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, phosphorus (P) 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, and zinc (Zn) 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less It is 1 type, or 2 or more types of elements chosen from the group which consists of.
이들 합금 성분을 함유함으로써, 저항재용 구리 합금 재료의 내열성이 향상됨과 함께, 재결정 어닐링 시에 결정립의 성장이 느려지기 때문에, 결정립 직경의 제어가 보다 용이하게 된다. 이들 합금 성분의 함유량이 상기 범위의 상한값을 초과하면, 결정립의 성장을 억제하는 작용이 너무 크게 될 우려가 있다. 또한, 전기 저항률이 높아질 우려가 있음과 함께, 저항재용 구리 합금 재료의 제조성이 저하될 우려가 있다.By containing these alloy components, the heat resistance of the copper alloy material for resistance materials is improved, and the growth of crystal grains is slowed at the time of recrystallization annealing, so that the control of the grain diameter becomes easier. When content of these alloy components exceeds the upper limit of the said range, there exists a possibility that the effect | action which suppresses growth of a crystal grain may become large too much. Moreover, while there exists a possibility that an electrical resistivity may become high, there exists a possibility that the manufacturability of the copper alloy material for resistance materials may fall.
제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 결정립 직경을 전술한 범위로 하고, 후술하는 최종 재결정 어닐링 공정 이후에 냉간 가공을 행하지 않음으로써, 비커스 경도를 90HV 이상 150HV 미만으로 할 수 있으며, 90HV 이상 135HV 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 제1 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료의 비커스 경도가 90HV 미만이면, 결정립 직경이 전술한 범위를 벗어나 크게 되어, 프레스 성형성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 150HV 이상이면 결정립 직경이 전술한 범위를 벗어나 작거나, 또는 최종 재결정 어닐링 공정 이후에 냉간 가공이 실시되어 있음을 의미하고, 작은 저항 온도 계수를 얻지 못하는 경우가 있다.The copper alloy material for resistance materials of 1st Embodiment can make Vickers hardness 90-150 HV or more by making crystal grain diameter into the above-mentioned range, and not performing cold work after the final recrystallization annealing process mentioned later, 90-HV or more It is more preferable to set it as 135HV or less. When the Vickers hardness of the copper alloy material for resistance materials of 1st Embodiment is less than 90 HV, a grain size may become large beyond the range mentioned above, and press formability may become inadequate. On the other hand, when it is 150 HV or more, it means that the grain size is small beyond the above-mentioned range, or cold working is performed after the last recrystallization annealing process, and a small resistance temperature coefficient may not be obtained.
제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 결정립 직경을 전술한 범위로 하고, 후술하는 최종 재결정 어닐링 공정 이후에 냉간 가공을 행하지 않음으로써, 비커스 경도를 80HV 이상 120HV 미만으로 할 수 있으며, 90HV 이상 105HV 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료의 비커스 경도가 80HV 미만이면, 결정립 직경이 전술한 범위를 벗어나 크게 되어, 프레스 성형성이 불충분해지는 경우가 있다. 한편, 120HV 이상이면 결정립 직경이 전술한 범위를 벗어나 작거나, 또는 최종 재결정 어닐링 공정 이후에 냉간 가공이 실시되어 있음을 의미하고, 작은 저항 온도 계수를 얻지 못하는 경우가 있다.The copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment can make a Vickers hardness more than 80HV and less than 120HV by making a crystal grain diameter into the above-mentioned range, and not performing cold work after the final recrystallization annealing process mentioned later, and being 90HV or more It is more preferable to set it as 105 HV or less. When the Vickers hardness of the copper alloy material for resistance materials of 2nd Embodiment is less than 80 HV, a grain size may become large beyond the range mentioned above, and press formability may become inadequate. On the other hand, if it is 120 HV or more, it means that the grain size is small beyond the above-mentioned range, or cold working is performed after the last recrystallization annealing process, and a small resistance temperature coefficient may not be obtained.
다음으로, 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료의 제조 방법에 대하여 설명한다. 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 마찬가지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 즉, 구리 합금의 주괴에 800℃ 이상 950℃ 이하, 10분간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하는 균질화 열처리 공정과, 균질화 열처리 공정에서 균질화된 주괴에 열간 가공을 실시하는 열간 가공 공정과, 열간 가공 공정에서 열간 가공을 실시한 주괴에 가공률 50％ 이상의 냉간 가공을 실시하는 중간 냉간 가공 공정과, 중간 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 중간 재결정 어닐링 공정과, 중간 재결정 어닐링 공정에서 재결정 어닐링을 실시한 주괴에 가공률 5％ 이상 80％ 이하의 냉간 가공을 실시하는 최종 냉간 가공 공정과, 최종 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 최종 재결정 어닐링 공정을 구비하는 방법이다.Next, the manufacturing method of the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd Embodiment is demonstrated. The copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment can be manufactured by the same method. That is, the homogenization heat treatment process which heat-processes the ingot of a copper alloy in 800 degreeC or more and 950 degrees C or less, 10 minutes or more, and 10 hours or less, and the hot working process which hot-processes the homogenized ingot in a homogenization heat processing process, and hot processing Intermediate cold working process to cold process 50% or more of the ingot which was hot worked in process, and heat treatment of 400 to 700 degreeC, 10 seconds to 10 hours or less to ingot cold worked in intermediate cold working process In the intermediate recrystallization annealing step of carrying out the recrystallization annealing, the final cold working step of performing cold working of 5% or more and 80% or less on the ingot subjected to the recrystallization annealing in the intermediate recrystallization annealing step, and the final cold working step The cold-treated ingot is subjected to a heat treatment of 400 ° C. or more and 700 ° C. or less for 10 seconds or more and 10 hours or less. The method comprising a final recrystallization annealing step of carrying the static annealing.
이와 같은 제조 방법에 의해, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하인 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료를 제조할 수 있다. 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료는, 어떤 형상의 부재로 성형하는 것도 가능하며, 예를 들어 선재, 봉재, 판재 등으로 성형하는 것이 가능하다. 이하에, 일례로서, 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료로 구성된 판재의 제조 방법을 설명한다.By such a manufacturing method, the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment whose crystal grain diameter is 8 micrometers or more and 60 micrometers or less can be manufactured. The copper alloy material for resistance materials of the first and second embodiments may be molded into a member having any shape, and for example, may be molded from a wire, a rod, a plate, or the like. As an example, the manufacturing method of the board | plate material comprised from the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd Embodiment is demonstrated.
우선, 노(爐) 등을 사용하여 원재료를 용해해서 주조하여, 상기 합금 성분을 갖는 주괴를 얻는다(주조 공정). 이어서, 주조 공정에서 얻어진 주괴를 열처리하여 합금 성분을 균질화한다(균질화 열처리 공정). 균질화 열처리 공정에서의 열처리의 조건은, 합금 조성에 따라서 적절히 설정하면 되지만, 일례로서는, 800℃ 이상 950℃ 이하에서 10분간 이상 10시간 이하라는 조건을 들 수 있다. 가열 온도가 너무 높거나 가열 시간이 너무 길거나 하면, 저항재용 구리 합금 재료의 가공성이 저하될 우려가 있다. 한편, 가열 온도가 너무 낮거나 가열 시간이 너무 짧거나 하면, 합금 성분의 균질화가 불충분해질 우려가 있다.First, raw materials are melted and cast using a furnace or the like to obtain an ingot having the alloy component (casting step). Subsequently, the ingot obtained in the casting step is heat treated to homogenize the alloy components (homogenization heat treatment step). What is necessary is just to set conditions of the heat processing in a homogenization heat processing process suitably according to an alloy composition, As an example, the conditions of 10 minutes or more and 10 hours or less are 800 degreeC or more and 950 degrees C or less. If heating temperature is too high or heating time is too long, there exists a possibility that the workability of the copper alloy material for resistance materials may fall. On the other hand, when heating temperature is too low or heating time is too short, there exists a possibility that homogenization of an alloying component may become inadequate.
계속해서, 균질화 열처리 공정에 의해 균질화된 주괴에 열간 가공을 실시하고, 주괴를 원하는 형상의 부재로 성형한다(열간 가공 공정). 예를 들어, 주괴를 열간 압연하여, 대략 판 형상을 이루는 판 형상물로 성형한다. 균질화 열처리 공정이 종료한 직후의 주괴는 고온으로 가열된 상태이므로, 그대로 연속해서 열간 가공 공정으로 이행하여 열간 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 열간 가공이 종료되면, 판형상물을 상온에서 냉각한다. 열간 가공 공정 후의 판형상물의 표면에는 산화 피막이 형성되어 있으므로, 이 산화 피막을 제거한다(면삭 공정).Subsequently, the ingot homogenized by the homogenization heat treatment step is subjected to hot working, and the ingot is formed into a member having a desired shape (hot working step). For example, an ingot is hot-rolled and shape | molded to the plate-shaped object which comprises substantially plate shape. Since the ingot immediately after the end of the homogenization heat treatment step is heated to a high temperature, it is preferable to continuously proceed to the hot working step and perform the hot working as it is. When the hot working is finished, the plate-shaped object is cooled at room temperature. Since an oxide film is formed on the surface of the plate-like thing after a hot working process, this oxide film is removed (surface process).
다음으로, 산화 피막을 제거한 판형상물에 가공률 50％ 이상의 냉간 가공을 실시한다(중간 냉간 가공 공정). 예를 들어, 판형상물을 냉간 압연하여, 판 두께를 박화한다. 가공률이 50％ 이상이면, 열간 가공 공정까지 얻어진 재료 조직을 충분히 미세화할 수 있기 때문에, 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 너무 커지는 일이 없어, 적절한 크기로 되기 쉽다.Next, cold processing of 50% or more of processing rate is given to the plate-shaped object from which the oxide film was removed (intermediate cold working process). For example, a plate-like thing is cold-rolled and thin plate thickness. If the processing rate is 50% or more, the material structure obtained by the hot working step can be sufficiently miniaturized, so that the finally obtained crystal grain diameter does not become too large and tends to be an appropriate size.
계속해서, 중간 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시하여 판 두께를 박화한 판형상물을 열처리하여, 재결정 어닐링을 실시한다(중간 재결정 어닐링 공정). 중간 재결정 어닐링 공정에서의 열처리의 조건은, 합금 조성 등에 따라서 적절히 설정하면 되지만, 일례로서는, 400℃ 이상 700℃ 이하에서 10초간 이상 10시간 이하라는 조건을 들 수 있다. 가열 온도가 너무 높거나 가열 시간이 너무 길거나 하면, 열간 가공 공정까지 얻어진 재료 조직을 충분히 미세화할 수 없어, 최종적으로 얻어지는 결정립 직경을 작게 할 수 없을 우려가 있다. 한편, 가열 온도가 너무 낮거나 가열 시간이 너무 짧거나 하면, 재결정 조직을 얻지 못하거나, 혹은 재결정 조직이 너무 작아져서 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 작아질 우려가 있다. 이 열처리에는, 판형상물을 노 내에 넣어 승온시키는 배치 열처리를 사용해도 되고, 승온된 노 내에 판형상물을 연속적으로 통판하는 주간 열처리를 사용해도 된다.Subsequently, in the intermediate cold working step, the cold working is performed to heat-treat the plate-shaped material having a thin plate thickness to perform recrystallization annealing (intermediate recrystallization annealing step). Although the conditions of the heat processing in an intermediate recrystallization annealing process may be suitably set according to an alloy composition etc., as an example, the conditions of 10 second or more and 10 hours or less are 400 degreeC or more and 700 degrees C or less. If the heating temperature is too high or the heating time is too long, the material structure obtained until the hot working step cannot be sufficiently refined, and there is a possibility that the crystal grain diameter finally obtained cannot be made small. On the other hand, if the heating temperature is too low or the heating time is too short, the recrystallized structure may not be obtained, or the recrystallized structure may become too small, resulting in a decrease in the finally obtained grain diameter. For this heat treatment, a batch heat treatment in which the plate-shaped object is put in a furnace and heated up may be used, or a weekly heat treatment in which the plate-shaped material is continuously mailed in a heated furnace may be used.
다음으로, 중간 재결정 어닐링 공정에서 재결정 어닐링을 실시한 판형상물에, 가공률 5％ 이상 80％ 이하의 냉간 가공을 실시한다(최종 냉간 가공 공정). 예를 들어, 판형상물을 냉간 압연하여, 판 두께를 더 박화하여 원하는 두께로 한다. 가공률이 80％ 초과하면, 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 작아질 우려가 있다. 한편, 가공률이 5％ 미만이면, 재결정 조직을 얻지 못하거나, 혹은 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 크게 될 우려가 있다.Next, the cold work of 5% or more and 80% or less of cold working is given to the plate-like thing which recrystallized-annealed by the intermediate recrystallization annealing process (final cold work process). For example, the plate-like thing is cold rolled to further thin the plate thickness to a desired thickness. When the processing rate exceeds 80%, there is a fear that the finally obtained grain diameter becomes small. On the other hand, when the processing rate is less than 5%, there is a fear that a recrystallized structure cannot be obtained or the crystal grain diameter finally obtained becomes large.
계속해서, 최종 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시하여 판 두께를 더 박화한 판형상물을 열처리하여, 재결정 어닐링을 실시한다(최종 재결정 어닐링 공정). 최종 재결정 어닐링 공정에서의 열처리의 조건은, 합금 조성 등에 따라서 적절히 설정하면 되지만, 일례로서는, 400℃ 이상 700℃ 이하에서 10초간 이상 10시간 이하라는 조건을 들 수 있다. 가열 온도가 너무 높거나 가열 시간이 너무 길거나 하면, 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 크게 될 우려가 있다. 한편, 가열 온도가 너무 낮거나 가열 시간이 너무 짧거나 하면, 재결정 조직을 얻지 못하거나, 혹은 최종적으로 얻어지는 결정립 직경이 작아질 우려가 있다. 이 열처리에는, 판형상물을 노 내에 넣어 승온시키는 배치 열처리를 사용해도 되고, 승온한 노 내에 판형상물을 연속적으로 통판하는 주간 열처리를 사용해도 된다.Subsequently, in the final cold working step, the cold working is carried out to heat-treat the plate-shaped material which further thinned the plate thickness, and recrystallization annealing is performed (final recrystallization annealing step). Although the conditions of the heat processing in a final recrystallization annealing process may be suitably set according to an alloy composition etc., as an example, the conditions for 10 second or more and 10 hours or less are 400 degreeC or more and 700 degrees C or less. If heating temperature is too high or heating time is too long, there exists a possibility that the crystal grain diameter finally obtained may become large. On the other hand, if the heating temperature is too low or the heating time is too short, there is a fear that a recrystallized structure cannot be obtained or the crystal grain diameter finally obtained becomes small. For this heat treatment, a batch heat treatment in which the plate-shaped object is put in a furnace and heated up may be used, or a weekly heat treatment in which the plate-shaped material is continuously mailed in a heated furnace may be used.
이상과 같은 공정을 구비하는 제조 방법에 의해, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하인 제1 및 제2 실시 형태의 저항재용 구리 합금 재료로 구성된 판재를 제조할 수 있다. 또한, 제조 방법이나 조건에 의해, 결정립 직경을 8㎛ 이상 45㎛ 이하로 할 수도 있고, 8㎛ 이상 25㎛ 이하로 할 수도 있다. 중간 냉간 가공 공정과 중간 재결정 어닐링 공정에 의해, 열간 가공 공정까지 얻어진 재료 조직을 충분히 미세화하고, 최종 냉간 가공 공정과 최종 재결정 어닐링 공정에 의해, 원하는 결정립 직경을 얻는다. 단, 상기 중간 냉간 가공 공정과 중간 재결정 어닐링 공정은, 각각 1회씩 행해도 되고, 최종 냉간 가공 공정을 행하기 전에 각각 복수 회씩 반복하여 행해도 된다.By the manufacturing method provided with the above processes, the board | plate material comprised from the copper alloy material for resistance materials of 1st and 2nd embodiment whose crystal grain diameter is 8 micrometers or more and 60 micrometers or less can be manufactured. Moreover, depending on a manufacturing method and conditions, a grain size may be 8 micrometers or more and 45 micrometers or less, and may be 8 micrometers or more and 25 micrometers or less. By the intermediate cold working process and the intermediate recrystallization annealing process, the material structure obtained by the hot working process is sufficiently refined, and the desired crystal grain diameter is obtained by the final cold working process and the final recrystallization annealing process. However, the intermediate cold working step and the intermediate recrystallization annealing step may be performed once each, or may be repeated several times each before performing the final cold working step.
또한, 인접하는 공정과 공정의 사이 또는 최종 재결정 어닐링 공정 후에, 형상 교정, 산화막 제거, 탈지, 방청 등의 처리를 실시해도 된다. 단, 최종 재결정 어닐링 공정의 후에 어떠한 가공을 행하면, 그 가공이 경(輕) 가공인 경우에는 조직 불균일해져서 안정된 TCR을 얻지 못할 우려가 있고, 강(强) 가공인 경우에는 경도의 증가에 의해 취급성이 곤란해질 우려가 있다. 따라서, 최종 재결정 어닐링 공정 후에는, 어떠한 가공도 행하지 않는 것이 바람직하다.Moreover, you may perform processes, such as shape correction, oxide film removal, degreasing, rust prevention, between an adjacent process and a process or after a final recrystallization annealing process. However, if any processing is carried out after the final recrystallization annealing step, the processing may be uneven in the case of hard working, resulting in a failure to obtain stable TCR, and in the case of steel working, the hardness is increased. There is a fear that sex may be difficult. Therefore, it is preferable not to perform any processing after a final recrystallization annealing process.
또한, 본 실시 형태는 본 발명의 일례를 나타낸 것으로서, 본 발명은 본 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시 형태에는 다양한 변경 또는 개량을 가하는 것이 가능하며, 그와 같은 변경 또는 개량을 가한 형태도 본 발명에 포함될 수 있다.In addition, this embodiment showed an example of this invention, and this invention is not limited to this embodiment. In addition, various changes or improvement can be added to this embodiment, and the form which added such a change or improvement can also be included in this invention.
실시예Example
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다. 소정의 합금 조성을 갖는 주괴를 주조에 의해 제조하고, 가열 온도 800℃ 이상 950℃ 이하, 가열 시간 10분간 이상 10시간 이하라는 조건에서 열처리하여 합금 성분을 균질화한 후에, 열간 압연에 의해 판형상으로 성형하여 수랭하였다.An Example and a comparative example are shown to the following, and this invention is demonstrated to it further more concretely. Ingots having a predetermined alloy composition are produced by casting, heat-treated under conditions of a heating temperature of 800 ° C. or more and 950 ° C. or less and a heating time of 10 minutes or more and 10 hours or less to homogenize the alloy components, and then formed into a plate shape by hot rolling. And water-cooled.
다음으로, 열간 압연에 의해 얻은 판형상물에 면삭을 실시하여 표면의 산화 피막을 제거한 후에, 소정의 가공률로 판형상물을 냉간 압연하고(중간 냉간 가공 공정), 다시 계속해서, 소정의 조건(가열 온도 및 가열 시간)에서 열처리하여 재결정 어닐링(중간 재결정 어닐링 공정)을 실시하였다. 또한, 소정의 가공률로 판형상물을 냉간 압연하고(최종 냉간 가공 공정), 다시 계속해서, 소정의 조건(가열 온도 및 가열 시간)에서 열처리하여 재결정 어닐링(최종 재결정 어닐링 공정)을 실시하여, 두께 0.2㎜의 판재를 얻었다.Next, after the plate-like object obtained by hot rolling is subjected to the surface removal and the oxide film on the surface is removed, the plate-like object is cold rolled at a predetermined working rate (intermediate cold working step), and then, the predetermined conditions (heating) are continued. Heat treatment at temperature and heating time) to effect recrystallization annealing (intermediate recrystallization annealing process). In addition, the plate-shaped article is cold rolled at the predetermined working rate (final cold working process), and then further subjected to heat treatment under predetermined conditions (heating temperature and heating time) to perform recrystallization annealing (final recrystallization annealing process), and the thickness thereof. A 0.2 mm plate was obtained.
합금 조성은 표 1 내지 4에 나타낸 바와 같지만, 표 1 내지 4에 나타낸 합금 성분 이외의 잔부는 구리 및 불가피 불순물이다. 또한, 중간 냉간 가공 공정, 중간 재결정 어닐링 공정, 최종 냉간 가공 공정, 및 최종 재결정 어닐링 공정의 각 조건은, 표 1 내지 4에 나타낸 바와 같다. 표 1은, 합금 조성을 다양하게 변경한 Cu-Mn-Ni 합금 재료의 예이며, 표 2는, 합금 조성을 다양하게 변경한 Cu-Mn-Sn 합금 재료의 예이다. 또한, 표 3은, 상기 4개의 공정의 조건을 다양하게 변경한 Cu-Mn-Ni 합금 재료의 예이며, 표 4는, 상기 4개의 공정의 조건을 다양하게 변경한 Cu-Mn-Sn 합금 재료의 예이다. 또한, 표 3, 4의 제조 조건보다도 표 1, 2의 제조 조건의 쪽이 보다 바람직하다.The alloy composition is as shown in Tables 1 to 4, but the balance other than the alloy components shown in Tables 1 to 4 is copper and unavoidable impurities. In addition, each condition of an intermediate cold working process, an intermediate recrystallization annealing process, a final cold working process, and a final recrystallization annealing process is as showing in Tables 1-4. Table 1 is an example of the Cu-Mn-Ni alloy material which changed the alloy composition variously, and Table 2 is an example of the Cu-Mn-Sn alloy material which changed the alloy composition variously. In addition, Table 3 is an example of the Cu-Mn-Ni alloy material which changed the conditions of the said four processes variously, Table 4 shows the Cu-Mn-Sn alloy material which changed the conditions of the said four processes variously. Is an example. Moreover, the manufacturing conditions of Tables 1 and 2 are more preferable than the manufacturing conditions of Tables 3 and 4.
표 1 내지 4에 나타낸 실시예 1 내지 36 및 비교예 1 내지 36의 판재에 대하여, 각종 평가를 행하였다. 이하에 그 내용과 방법을 설명한다. 또한, 평가 결과를 표 5 내지 8에 나타낸다.Various evaluation was performed about the board | plate material of Examples 1-36 and Comparative Examples 1-36 shown in Tables 1-4. The content and method are demonstrated below. In addition, the evaluation result is shown to Tables 5-8.
<결정립 직경의 측정에 대하여><Measurement of Grain Diameter>
JIS H0501(1986)에 규정된 신동품 결정 입도 시험 방법의 절단법에 준거하여, 결정립 직경의 측정을 행하였다. 즉, 판재를 압연 방향을 따라서 절단하여 단면을 노출시키고, 그 단면에 습식 경면 연마를 실시하였다. 그리고, 그 연마면을 에칭한 후에, 금속 현미경을 사용하여 관찰하고, 관찰 화상으로부터 결정립 직경을 측정하였다.Grain diameter was measured based on the cutting method of the new copper-crystal grain size test method prescribed | regulated to JISH0501 (1986). That is, the plate was cut along the rolling direction to expose the cross section, and wet mirror polishing was performed on the cross section. And after etching the polished surface, it observed using the metal microscope and the crystal grain diameter was measured from the observation image.
<X선 회절에 대하여><X-ray diffraction>
판재의 표면에 대해서 θ-2θ법의 X선 회절을 행하여, (111), (200), (220), (311), (222), (400), (331), (420)의 피크를 검출하고, 그 체적비와 반값폭을 평가하였다. 또한, 입사 X선의 종류는 Cu-Kα이며, 관구 전압은 40㎸이며, 관구 전류는 20㎃이며, 샘플링 속도는 1°/min이다.X-ray diffraction is performed on the surface of the plate by using the θ-2θ method, and the peaks of (111), (200), (220), (311), (222), (400), (331) and (420) are determined. It detected and evaluated the volume ratio and half value width. Moreover, the kind of incident X-ray is Cu-K (alpha), a tube voltage is 40 mA, a tube current is 20 mA, and a sampling rate is 1 degrees / min.
<저항 온도 계수의 측정에 대하여><Measurement of resistance temperature coefficient>
JIS C2526(1994)에 규정된 방법에 준거하여, 판재의 20℃ 이상 50℃ 이하의 범위의 저항 온도 계수를 측정하였다. 20℃ 이상 50℃ 이하의 범위의 저항 온도 계수의 절댓값이 50ppm/K 이하인 경우에는 합격으로 하고, 표 5 내지 8에 있어서는 「○」표시로 나타내었다. 20℃ 이상 50℃ 이하의 범위의 저항 온도 계수의 절댓값이 50ppm/K 초과인 경우에는 불합격으로 하고, 표 5 내지 8에 있어서는 「×」표시로 나타내었다.In accordance with the method specified in JIS C2526 (1994), the resistance temperature coefficient of the range of 20 degreeC or more and 50 degrees C or less of the board | plate material was measured. When the absolute value of the resistance temperature coefficient of the range of 20 degreeC or more and 50 degrees C or less is 50 ppm / K or less, it was set as the pass and it showed by "(circle)" display in Tables 5-8. When the absolute value of the resistance temperature coefficient of the range of 20 degreeC or more and 50 degrees C or less is more than 50 ppm / K, it made it fail, and was shown by "x" display in Tables 5-8.
<프레스 성형성의 평가에 대하여><About evaluation of press formability>
일본신동협회 기술 표준 JCBA T310:2002에 규정된 구리 및 구리 합금 박판 조의 전단 시험 방법에 준거하여 측정한 전단비에 의해, 판재의 프레스 성형성을 평가하였다. 즉, 프레스기, 각형 다이스 등을 사용하여 판재를 펀칭하고, 판재의 압연 방향에 직교하는 단면(프레스 파면)을 노출시키고, 주사 전자 현미경을 사용하여 단면의 관찰을 행하고, 전단비를 산출하였다. 또한, 판재의 펀칭에 있어서의 조건에 대해서는, 클리어런스는 10㎛이며, 프레스 속도는 200㎜/s이며, 윤활 조건은 무윤활이다.The press formability of the plate was evaluated by the shear ratio measured in accordance with the shear test method of the copper and copper alloy thin-film bath stipulated in the Japanese Standards Association Technical Standard JCBA T310: 2002. That is, the board | plate material was punched using a press machine, a square die | dye, etc., the cross section (press wavefront) orthogonal to the rolling direction of a board | plate material was exposed, the cross section was observed using the scanning electron microscope, and the shear ratio was computed. In addition, about the conditions in the punching of a board | plate material, clearance is 10 micrometers, press speed is 200 mm / s, and lubrication conditions are lubrication-free.
전단비가 85％ 미만인 경우에는, 프레스 성형성이 우수하다고 평가하고, 표 5 내지 8에 있어서는 「○」 표시로 나타내었다. 전단비가 85％ 이상인 경우에는, 프레스 성형성이 불충분하다고 평가하고, 표 5 내지 8에 있어서는 「×」표시로 나타내었다.When the shear ratio was less than 85%, the press formability was evaluated to be excellent, and in Tables 5 to 8, they were indicated by "○" marks. When the shear ratio was 85% or more, it was evaluated that the press formability was insufficient, and in Tables 5 to 8, it was indicated by "x" display.
<비커스 경도의 측정에 대하여><Measurement of Vickers Hardness>
JIS Z2244(2009)에 규정된 방법에 준거하여, 판재의 표면으로부터 비커스 경도를 측정하였다. 또한, 하중은 2.9N이며, 압자의 압하 시간은 15s이다.Vickers hardness was measured from the surface of a board | plate material based on the method prescribed | regulated to JISZ2244 (2009). The load was 2.9 N, and the indentation time was 15 s.
표 5 내지 8에 나타낸 결과로 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 36의 판재는, 결정립 직경이 8㎛ 이상 60㎛ 이하이기 때문에, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비하고 있다.As can be seen from the results shown in Tables 5 to 8, the plate materials of Examples 1 to 36 have a small resistance temperature coefficient and good press formability because the grain sizes are 8 µm or more and 60 µm or less.
이에 반하여, 비교예 1 내지 8은, 합금 조성이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있는 예이지만, 비교예 1 내지 7의 판재는, 합금 조성이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있기 때문에 결정립 직경이 8㎛ 미만 또는 60㎛ 초과로 되고, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비할 수 없었다. 또한, 비교예 1과 비교예 4는, Mn의 함유량이 낮기 때문에, 결정립 직경이 규정의 범위 내이더라도, 작은 저항 온도 계수를 얻지 못했다.On the other hand, Comparative Examples 1 to 8 are examples in which the alloy composition is out of the suitable range of the present invention, but the plate materials of Comparative Examples 1 to 7 have a grain size of 8 μm because the alloy composition is out of the suitable range of the present invention. It became less than or more than 60 micrometers, and could not combine small resistance temperature coefficient and favorable press formability. In addition, in Comparative Example 1 and Comparative Example 4, since the content of Mn was low, even if the crystal grain diameter was within the prescribed range, a small resistance temperature coefficient could not be obtained.
비교예 8은, 합금 조성이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있기 때문에 열간 압연 시에 판형상물에 깨짐이 발생하여, 이후의 공정으로 진행해서 판재를 얻을 수 없었다.In Comparative Example 8, because the alloy composition was out of the suitable range of the present invention, cracks occurred in the plate-like material at the time of hot rolling, and the plate material could not be obtained by proceeding to the subsequent step.
비교예 9 내지 44는, 제조 조건이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있는 예이지만, 비교예 9 내지 14, 17 내지 23, 26 내지 32, 35 내지 41, 및 44의 판재는, 제조 조건이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있기 때문에 결정립 직경이 8㎛ 미만 또는 60㎛ 초과로 되어, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비할 수 없었다.Although Comparative Examples 9-44 are examples in which manufacturing conditions are out of the suitable range of this invention, the board | plate material of Comparative Examples 9-14, 17-23, 26-32, 35-41, and 44 has manufacturing conditions of this invention. Since it was out of the suitable range of, the grain diameter became less than 8 micrometers or more than 60 micrometers, and it could not combine small resistance temperature coefficient and favorable press formability.
비교예 15, 16, 24, 25, 33, 34, 42, 43의 판재는, 제조 조건이 본 발명의 적합한 범위를 벗어나 있기 때문에, 최종 재결정 어닐링 공정에 의해 재결정 조직을 얻지 못해, 작은 저항 온도 계수와 양호한 프레스 성형성을 겸비할 수 없었다.The plate materials of Comparative Examples 15, 16, 24, 25, 33, 34, 42 and 43 cannot obtain a recrystallized structure by the final recrystallization annealing process because the manufacturing conditions are out of a suitable range of the present invention, and thus the small resistance temperature coefficient And good press formability could not be combined.
Claims (9)
비커스 경도가 90HV 이상 150HV 미만인 저항재용 구리 합금 재료.The method of claim 1,
The copper alloy material for resistance materials whose Vickers hardness is 90 to 150 HV or more.
비커스 경도가 80HV 이상 120HV 미만인 저항재용 구리 합금 재료.The method of claim 3,
Copper alloy material for resistance materials whose Vickers hardness is 80 HV or more and less than 120 HV.
철 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 규소 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 크롬 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 지르코늄 0.001질량％ 이상 0.2질량％ 이하, 티타늄 0.001질량％ 이상 0.2질량％ 이하, 은 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 마그네슘 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하, 코발트 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 인 0.001질량％ 이상 0.1질량％ 이하, 및 아연 0.001질량％ 이상 0.5질량％ 이하로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상의 원소를 더 함유하는 저항재용 구리 합금 재료.The method according to any one of claims 1 to 4,
Iron 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, Silicon 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, Chromium 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, Zirconium 0.001 mass% or more and 0.2 mass% or less, Titanium 0.001 mass% or more and 0.2 mass% or less, Silver 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, magnesium 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less, cobalt 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, phosphorus 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, and zinc 0.001 mass% or more and 0.5 mass% or less The copper alloy material for resistance materials which further contains 1 type, or 2 or more types of elements chosen from the group which consists of these.
20℃ 이상 50℃ 이하의 범위의 저항 온도 계수의 절댓값이 50ppm/K 이하인 저항재용 구리 합금 재료.The method according to any one of claims 1 to 5,
The copper alloy material for resistance materials whose absolute value of the resistance temperature coefficient of the range of 20 degreeC or more and 50 degrees C or less is 50 ppm / K or less.
일본신동협회(日本伸銅協會) 기술 표준 JCBA T310:2002에 규정된 구리 및 구리 합금 박판 조의 전단 시험 방법에 준거하여 측정한 전단비가 85％ 미만인 저항재용 구리 합금 재료.The method according to any one of claims 1 to 6,
Copper alloy material for resistance materials with a shear ratio of less than 85%, measured in accordance with the shear test method for copper and copper alloy sheet baths specified in Japanese Standard Society of Japan Technical Standard JCBA T310: 2002.
구리 합금의 주괴에 800℃ 이상 950℃ 이하, 10분간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하는 균질화 열처리 공정과,
상기 균질화 열처리 공정에서 균질화된 주괴에 열간 가공을 실시하는 열간 가공 공정과,
상기 열간 가공 공정에서 열간 가공을 실시한 주괴에 가공률 50％ 이상의 냉간 가공을 실시하는 중간 냉간 가공 공정과,
상기 중간 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 중간 재결정 어닐링 공정과,
상기 중간 재결정 어닐링 공정에서 재결정 어닐링을 실시한 주괴에 가공률 5％ 이상 80％ 이하의 냉간 가공을 실시하는 최종 냉간 가공 공정과,
상기 최종 냉간 가공 공정에서 냉간 가공을 실시한 주괴에 400℃ 이상 700℃ 이하, 10초간 이상 10시간 이하의 열처리를 실시하여 재결정 어닐링을 실시하는 최종 재결정 어닐링 공정
을 구비하는 저항재용 구리 합금 재료의 제조 방법.As a method of manufacturing the copper alloy material for resistance materials as described in any one of Claims 1-7,
A homogenization heat treatment step of subjecting the ingot of the copper alloy to a heat treatment of 800 ° C. or more and 950 ° C. or less for 10 minutes or more and 10 hours or less,
A hot working step of performing a hot working on the homogenized ingot in the homogenizing heat treatment step,
An intermediate cold working step of subjecting the ingot subjected to the hot working in the hot working step to cold working with a processing rate of 50% or more,
An intermediate recrystallization annealing step of performing recrystallization annealing by performing a heat treatment of 400 ° C. or more and 700 ° C. or less, 10 seconds or more and 10 hours or less to the ingot subjected to cold working in the intermediate cold processing step;
A final cold working step of subjecting the ingot subjected to recrystallization annealing in the intermediate recrystallization annealing step to cold working with a processing rate of 5% or more and 80% or less,
Final recrystallization annealing step of performing a recrystallization annealing by performing a heat treatment for 400 ℃ or more, 700 ℃ or less, 10 seconds or more and 10 hours or less on the ingot subjected to cold working in the final cold working process
The manufacturing method of the copper alloy material for resistance materials provided with.
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