KR910006017B1 - 구리기본 합금 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Description

구리기본 합금 및 이의 제조방법

제1도는 균열 감수성에 대한, 합금의 마그네슘 함량과 합금의 열간가공(hot working)중의 감온성(temperature sensitivity)간의 관계를 나타내는 그라프이다.

제2도는 상이한 시효 처리 시간에서의 합금의 시효 처리 온도, 경도, 굴곡 성형성 및 전기 전도성간의 관계를 나타내는 그라프이다.

본 발명은 전자산업에서 도선 프레임(lead frame)또는 접속기 재료로서의 특정 용도를 갖는 구리기본 합금에 관한 것이다. 전자산업에서는 우수한 성형성, 전기 전도성 및 열 전도성을 갖는 고강도 도선 프레임 합금에 대한 요구가 증가하고 있다. 이러한 합금이 우수한 내응력완화성을 제공할 수 있다면, 접속기 재료로서 사용시 이점을 가질 것이다. 본 발명의 합금은 높은 강도와 보통 이상의 높은 전도성의 조합을 제공하는데, 이는 시판 합금에 비하여 향상된 것이다.

전자산업에서 사용되는 여러 가지 구리합금에 대한 비교는 문헌에 기술되어 있다[참조 : ＂ High Strength, High Conductivity Copper Alloys For IC Lead Frame＂, published by Sumitomo Metal Mining Copper ＆ Brass Sales Co., Ltd.]. 본 발명의 합금이 많은 시판 합금에 비하여 매우 향상된 강도와 전도성의 조합을 제공한다는 것은 하기의 기재사항으로부터 명백할 것이다.

도선 프레임 재료로서 약 40％ IACS 이상의 전기 전도성을 유지하면서 약 100ksi 이상의 인장 강도를 갖는 구리합금을 전술한 응용분야에 제공하는 것이 매우 바람직하다. 상기 문헌에 기술된 재료중에서 앨로이(Alloy) 42합금만이 이러한 목적 강도를 가지지만, 합금의 전도성은 매우 낮다. 전도성이 보통인 합금중에서 합금 C19500은 목적하는 성질에 가장 근접하지만 목적하는 강도를 충족시키지는 못한다.

특정한 베릴륨-구리합금(예 : 합금 C 17400)은 굴곡특성이 없고 비경제적이지만 전도성과 강도가 우수하다.

접속기 용도로서는 강도의 전도성 이외에 내응력완화성도 중요한 특성이다. 본 발명의 합금은 대표적인 시판 합금(예를들면, 인청동 C51000 합금)에 비하여 굴곡 특성,전도성 및 내응력완화성의 향상된 조합을 제공한다.

본 발명의 합금은 석출 경화성 니켈-규소-청동이며, 여기에 마그네슘을 가하여 매우 향상된 특성의 조합을 제공한다. 니켈과 규소를 가함으로써 제공되는 석출 경화 특성을 이용하는 다수의 합금 및/또는 이의 제조방법이 특허문헌에 기술되어 있다[참조 : 코르손(Corson)의 미합중국 특허 제1,658,186호, 풀러(Fuller)의 미합중국 특허 제1,778,668호 및 스트랑(Strang)등의 미합중국 특허 제2,185,958호]. 니켈-규소-청동에 다른 원소를 첨가하는 것이 다수 문헌에 기재되어 있다[참조 : 헨셀(Hensel) 등의 미합중국 특허 제2,137,282호, 클레멘트(Klement)등의 미합중국 특허 제3,072,508호, 에덴스(Edens) 등의 미합중국 특허 제4,191,601호 및 제4,260,435호, 킴(Kim) 등의 미합중국 특허 제 4,466,939호 및 미야후지(Miyafuji)등의 일본국 특허 공개 공보 제213,847/83호]. 펜 프리시젼 프로덕츠 인코포레이티드(Penn Precision Products, Inc.)는 상품명이 딕칼로이(DICKALLOY)인 니켈-규소-청동을 제조하고 있다. 이의 제품 팜플렛에서 설명된 바와같이, 상기 합금은 알루미늄과 크롬이 첨가된 구리-니켈-규소로 이루어진다.

또한, 본 발명의 양수인은 내응력완화성이 향상된, 마그네슘 첨가된 구리기본 합금에 관한 특허의 소유권자이다. 이 특허는 스미드(Smith) 등의 미합중국 특허 제4,233,068호 및 제4,233,069호(이는 놋쇠 합금에 관한 것이다) 및 살레(Saleh)등의 미합중국 특허 제4,434,016호(이는 구리-니켈-알루미늄 합금에 관한 것이다)를 포함한다. 크노르(Knorr) 등의 미합중국 특허원 제645,957호에는 철, 마그네슘, 인 및 임의로 주석을 포함하는 도선 프레임 또는 접속기용 구리기본 합금이 기술되어 있다.

마그네슘이 첨가된 니켈-규소-청동은 로아크(Roach)등의 미합중국 특허 제2,851,353호 및 쓰지(Tsuji)의 미합중국 특허 제4,366,117호에 기재되어 있다. 이러한 특허들에 의해 고안된 합금은 한가지 이상의 점에서 본 발명의 합금의 범위밖에 있다.

헨셀(Hensel) 및 리센(Larsen)의 미합중국 특허 제2,157,934호에는 마그네슘 0.1 내지 3％, 니켈, 코발트 및 철로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나의 물질 0.1 내지 5％, 규소 0.1 내지 3％, 구리 잔여량을 포함하는 시효 경화성 구리기본 합금이 기술되어 있다. 상기 합금은 700℃ 이상의 온도로 가열시킨 후, 급냉시킨 다음, 700℃ 미만의 온도에서 시효처리 한다. 경우에 따라, 급냉과 시효 처리 사이에는 냉간 가공(cold working)하여 경도를 높일 수 있다.

니켈 1.8％, 규소 0.8％ 및 구리 잔여량을 함유하는 구리-니켈-규소 합금의 시효 거동에 대한, 합금 중에의 알루미늄, 마그네슘, 망간 및 크롬의 소량 첨가 효과는 문헌에 기재되어 있다[참조 : ＂Effects of Small Alloying Additions on the Ageing Behaviour of A Copper-Nickel-Silicon Alloy＂ by Tewari et al. appearing in Transactions of the Indian Institute of Metals, December, 1964, pages 211 through 216]. 연구된 마그네슘 함량은 0.2％ 내지 1％이다. 특히, 니켈 1.8％, 규소 0.8％, 마그네슘 또는 크롬 0.3％를 포함하는 구리-니켈-규소-마그네슘 합금이 문헌에 기재되어 있다[참조 : ＂Studies on Age Hardening Cu-Ni-Si-Mg 및 Cu-Ni-Si-Cr Alloys＂ by Bhargava et al. appearing in Z.Metallkde., Bd. 63(1972) H. 3, Pages 155 through 157]. 상기 문헌에는 이러한 합금의 시효 경화 거동이 기술되어 있다. 상기 문헌에서 연구된 합금의 니켈 함량은 본 발명의 범위 밖에 있음을 주목해야 한다.

본 발명에 따라, 보통 이상의 높은 전도성과 이례적으로 우수한 강도 특성을 갖는 구리기본 합금이 제공된다. 상기 합금은 각 용도에 대해 강도, 굴곡 성형성 및 전도성의 최적 조합을 제공할 수 있도록 여러 가지 방법으로 가공할 수 있다. 도선 프레임용 용도의 경우에는 일반적으로 합금을 가공하여 강도, 전도성 및 우수한 굴곡 특성의 최적 조합을 제공하는 반면에 접속기용 용도의 경우에는 강도 및 내응력 완화성이 중요한 파라메터이다. 일부 접속기용 용도에 있어서는 전도성 및 굴곡 성능은 향상시키면서 강도는 약화시키는 것이 필요하다.

이러한 특성의 향상은 본질적으로 니켈 약 2 내지 약 4.8중량％, 규소 약 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 약 0.05 내지 약 0.45중량％ 및 구리 잔여량으로 이루어진 구리기본 합금에 의해 성취된다. 합금은 바람직하게는 본질적으로 니켈 약 2.4 내지 약 4.0중량％, 규소 약 0.3 내지 약 1.1중량％, 마그네슘 약 0.05 내지 약 0.3중량％ 및 구리 잔여량으로 이루어진다. 가장 바람직하게는 마그네슘은 약 0.1 내지 약 0.2중량％이다. 도선 프레임용 용도의 경우, 합금은 과시효 처리상태에 있는 것이 바람직하다. 접속기용 용도의 경우, 합금은 안정화상태에 있는 것이 바람직하다.

여러 가지 다른 원소를 소량 가할 수 있는데, 이는 합금의 성질에 역영향을 미치지 않는다.

합금의 가공은 강도, 전도성, 굴곡 성형성과 내응력완화성의 조합 및 도선 프레임 및 접속기 재료로서의 용도에 대한 적합성을 부분적으로 결정한다.

일반적으로, 합금은 직접 냉강 주조함으로써 주조한다. 이후에, 합금을 약 750 내지 950℃, 바람직하게는 약 850 내지 900℃에서 열간 압연시킨다.

경우에 따라, 전술한 가공 공정 후에 합금을 임의로 약 550 내지 700℃에서 균질화 어니일링할 수 있다. 가공시 균질화 어니일링할 경우, 750℃ 이상의 온도에서 어니일링한 후, 급냉시킨 다음, 시효처리함으로써 합금을 재용체화(resolutionization)시켜야 한다. 균질 어니일링은 열간 가공 후, 또는 바람직하게는 최소 냉각 가공 후에 수행할 수 있다.

첫 번째 대안 공정으로서, 이후에 합금을 1회 이상 연속적으로 냉간 압연 및 시효 처리한다. 첫 번째의 냉간 압연에서 두께가 약 30％ 이상, 바람직하게는 약 50％ 이상 감소되어야 한다. 굴곡 성형성이 다소 희생되더라도 최고 강도 특성을 필요로 하는 접속기용 용도의 경우, 이후에, 합금을 약 350 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 425 내지 약 480℃에서 시효처리한다. 두 번째 냉간 압연 및 시효 처리가 필요한 경우, 냉간 압연에서 두께가 약 10％ 이상, 바람직하게는 약 30％ 이상 감소되어야 하며, 이후에 첫 번째 시효처리 온도보다 더 낮은 온도, 일반적으로 약 350 내지 약 490℃에서 시효 처리해야 한다. 이후에 냉간 가공하여 최종적으로 합금의 두께를 약 10 내지 약 90％, 바람직하게는 약 30 내지 약 60％로 감소시킨다. 이후에, 접속기용 용도의 경우, 합금을 임의로 약 200 내지 345℃, 바람직하게는 약 225 내지 330℃에서 어니일링시킴으로써 안정화시킨다.

두 번째 대안 공정으로서, 도선 프레임용 용도의 경우, 열간 가공 또는 균질화 어니일링 후, 냉간 가공하여 두께를 약 30％ 이상, 바람직하게는 약 50％ 이상 감소시킨 후, 약 750 내지 900℃, 바람직하게는 약 800 내지 850℃에서 어니일링시키고 급냉시킨 다음, 냉간 가공하여 두께를 약 10％ 이상, 바람직하게는 약 30％ 이상 감소시킨 후, 약 500 내지 700℃, 바람직하게는 약 510 내지 575℃에서 과시효 처리한 다음, 냉간 가공하여, 두께를 약 10 내지 약 90％, 바람직하게는 약 30 내지 약 60％ 감소시킨다. 상기 공정은 도선 프레임용으로 계획되었지만, 상기 합금은 접속기용 용도에 사용하기에 바람직하며, 첫 번째 대안 공정에서와 같이 임의로 안정화시킬 수 있다. 두 번째 대안 공정은 니켈 약 0.05 내지 약 5.0중량％, 규소 약 0.01 내지 약 2.0중량％, 마그네슘 약 1중량％ 이하 및 구리 잔여량으로 이루어진 구리합금에 널리 적용할 수 있다고 생각된다. 다른 원소 및 불순물이 존재할 수 있으며, 이는 합금의 성질에 실질적으로 나쁜 영향을 주지 않는다. 그러나, 본 발명에 따른 합금에 적용되는 것이 바람직하다.

끝으로, 세 번째 대안 공정으로서, 강도가 비교적 높고 전도성이 보통이며 첫 번째 대안 공정보다는 상당히 우수하나 두 번째 대안 공정보다는 다소 열등한 굴곡 특성을 갖는 도선 프레임 또는 접속기로서 각각 사용할 수 있도록 합금을 적응시킬 수 있는 공정에 의해 합금을 처리할 수 있다. 이 공정은 과시효 처리 어니일링 대신에 비-과시효 처리 어니일링을 사용하는 것 이외에는 두 번째 대안 공정과 동일하다. 상기 공정에 따라서, 최종적으로 두께를 감소시키기 이전에 약 350 내지 약 500℃ 미만, 바람직하게는 약 425 내지 480℃에서 어니일링한다. 최종 냉간 가공에 의한 두께를 감소시키는 공정은 전술한 바와 같이 임의로 안정화 어니일링하는 것이 바람직하다.

그러므로, 본 발명에 따라서, 강도, 전도성, 굴곡 성형성 및 임의로 내응력완화성의 독특한 조합을 갖는 다목적 구리기본 합금이 제공되며, 이는 접속기 또는 도선 프레임 재료로서 사용하기 위한 합금에 적용된다.

마그네슘을 임계량 가한 본 발명의 합금은 이의 가공을 적절히 조절하므로써 상기 용도들 중의 어느 하나에 용이하게 맞출 수 있다.

놀랍게도, 과시효 처리된 상태의 본 발명의 합금은 비교적 높은 강도와 우수한 전도성을 유지하면서도 굴곡 성형성이 상당히 향상된 것으로 밝혀졌다.

또한, 놀랍게도 안정화 어니일링시킴으로써, 본 발명의 합금의 내응력완화성에 상당히 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.

놀랍게도, 합금의 열간 가공성은 마그네슘의 함량을 본 발명의 범위내에서 임계적으로 조절함으로써 향상 될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 마그네슘 함량이 높으면, 합금이 열간 가공온도에 따라서 균열에 대한 감수성을 나타낸다. 그러나, 마그네슘의 함량을 본 발명의 범위내로 유지시킴으로써 열간 가공온도에 관계없이 균열에 대한 감수성이 나타나지 않게 된다.

따라서, 본 발명의 잇점은 도선 프레임 또는 접속기 같은 전자산업용 다목적 구리기본 합금 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 잇점은 강도, 전도성, 굴곡 성형성 및 임의로 내응력완화성의 향상된 조합을 갖는 합금을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 잇점은 용이하게 열간 가공할 수 있고 열간 가공하는 동안 감온(temperature sensitive) 균열감수성을 나타내지 않는 합금을 제공하는 것이다.

이러한 잇점 및 기타의 잇점은 하기의 기재 내용 및 도면으로부터 더욱 명백해질 것이다.

본 발명에 따라, 합금의 가공법에 따라서 전자산업의 도선 프레임 또는 접속기 재료로서 효과적으로 사용될 수 있는 다목적 구리기본 합금이 제공된다. 본 발명의 합금은 현재 일반적으로 시판되고 있는 합금보다 우수한 특성의 전체적인 조합을 제공한다는 점에서 독특한 것이다. 이전에는 본 발명의 합금과 유사한 특성을 달성하기 위해서는 값비싼 베릴륨-구리형 합금을 사용해야 했다.

본 발명의 합금은 보통의 전도성에서 매우 높은 강도를 제공한다. 예를들면, 본 발명의 합금은 전도성이 훨씬 더 우수한 앨로이(Alloy) 42에 필적하는 강도를 가질 수 있다. 또한, 본 발명의 합금은 인장 강도가 상당히 향상되고 전도성이 보통인 시판중인 합금에 필적하는 전도성을 가질 수 있다.

가공법을 적절히 조절함으로써, 합금을 접속기 용으로 조형할 수 있다. 예를들면, 편평한 스프링 접속기와 같은 용도에 있어서는, 합금을 전도성이 35％ IACS 이상으로 유지되면서 최종 인장 강도가 130ksi 이상이 되도록 가공할 수 있다. 높은 강도와 우수한 굴곡 성형성을 필요로 하는 접속기 또는 도선 프레임용 용도에 있어서는, 합금을 전기 전도성이 약 40％ IACS 이상이면서 최종 인장 강도가 115ksi 이상이 되도록 가공할 수 있다. 끝으로, 훨씬 더 우수한 굴곡 성형성을 필요로 하는 도선 프레임 및 기타 용도에 있어서는, 합금을 최종 인장 강도가 100ksi 이상이고 전기 전도성이 45％ IACS 이상이 되도록 가공할 수 있다.

그러므로, 본 발명에 따라서, 상술한 범위의 조성을 갖는 합금을 많은 다른 용도에 적용될 수 있도록 기계적 특성의 범위를 충족시키도록 독특하게 가공할 수 있음이 명백하다. 굴곡 특성과 전기전도성을 약간 떨어뜨리면서 합금의 최종 인장강도를 높일 수 있다. 또한, 최종 인장 강도를 약간 손상시키면서 우수한 전도성을 제공함과 동시에 굴곡 특성을 높일 수 있다.

접속기 또는 다른 용도의 경우, 우수한 내응력완화성을 제공하도록 합금을 가공할 수 있다.

본 발명의 다목적 구리기본 합금은 하기의 임계범위의 조성을 갖는 합금을 포함한다. 즉 구리기본 합금은 주로 니켈 약 2 내지 약 4.8중량％, 규소 약 0.2 내지 약 1.4중량％, 마그네슘 약 0.05 내지 약 0.45％ 및 구리 잔여량으로 이루어진다.

바람직하게는 구리기본 합금은 필수적으로 니켈 약 2.4 내지 약 4.0중량％, 규소 약 0.3 내지 약 1.1중량％, 마그네슘 약 0.05 내지 약 0.3중량％ 및 구리 잔여량으로 이루어진다. 가장 바람직하게는, 마그네슘은 약 0.1 내지 약 0.2중량％이다.

바람직하게는 합금의 규소에 대한 니켈의 비율은 약 3.5 : 1 내지 약 4.5 : 1, 가장 바람직하게는, 약 3.8 : 1 내지 약 4.3 : 1이다.

도선 프레임용 용도의 경우, 합금은 바람직하게는, 과시효 처리 상태로 존재한다. 접속기용 용도의 경우, 합금은 바람직하게는 안정화된 상태로 존재한다.

합금의 성질에 실질적으로 역영향을 주지않는 다른 원소 및 불순물이 합금중에 포함될 수 있다.

실리사이드 생성원소, 예를들면, 크롬, 코발트, 철, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄타륨, 미시메탈(mischmetal)(란타나이드) 및 이의 혼합물이 실리사이드 생성 유효량이 약 1중량％ 이하로 존재할 수 있다. 이러한 원소가 존재하는 경우, 상응하는 양의 니켈 함량과 대체되어야 한다. 바람직하게는, 크롬의 양을 약 0.1중량％를 초과하지 않게 제한해야 한다.

또한, 본 발명의 합금은 리튬, 칼슘, 망간, 미세메탈(mischmetal) 및 이의 혼합물중에서 선택된 1종 이상의 환원 원소 및/또는 탈황 원소를 환원 또는 탈황 유효량인 약 0.25중량％ 이하로 포함할 수도 있다.

합금의 바람직한 강도를 성취하기 위해서는 본 발명의 합금의 니켈과 규소에 대한 최소 한계량이 필요하다. 니켈 또는 규소가 전술한 양보다 과량으로 존재하면, 합금중에 용체화되기 어렵게 된다. 마그네슘의 함량 범위는 합금의 열간 가공성 및 냉간 가공성에 중요하다.

제1도는 열간 압연 온도에 대한 합금의 마그네슘 함량에 대한 그라프를 나타낸다. 점선 AB의 하부 및 좌측 영역은 열간 압연이 허용된다. AB의 상부 및 우측 영역은 열간 압연하는 동안 주괴에 균열이 생기기 때문에 열간 압연이 허용되지 않는다. 제1도로부터 마그네슘 함량이 0.45중량％를 초과하는 경우, 본 발명의 합금이 열간 압연 감온성(temperature sensitivity)을 가짐을 명백히 알수 있다. 마그네슘 함량이 본 발명의 범위내에서 0.45중량％ 미만인 경우, 합금이 열간 가공온도에 대한 감수성을 갖지 않으며, 넓은 열간 가공온도 범위에 걸쳐서 쉽게 열간 가공할 수 있다.

헨셀(Hensel)과 라손(Larson)의 미합중국 특허 제2,157,934호에는 높은 열간 가공온도에서의 균열 감수성에 대해 전혀 예견되어 있지 않다. 헨셀과 라손의 특허에 기술된 마그네슘의 함량 범위는 3중량％ 이하이다. 제1도로부터, 본 발명에 따른 작은 범위에서만 합금이 열간 가공 온도에 의한 균열점에 대해 감수성을 갖지 않게 됨으로써 용 이하게 열간 가공할 수 있음이 명백히 입증된다.

마그네슘 함량의 최소 한계는 본 발명의 합금의 목적하는 기계적 성질, 특히 내응력완화성의 향상을 성취하는데에 중요하다. 또한, 마그네슘은 합금의 청정성을 개선시킨다고 생각된다.

또한, 마그네슘의 함량을 본 발명의 범위내로 조절해서 냉간 가공하는 동안 모서리가 균열되는 것을 감소시켜야 한다. 상이한 공정 및 마그네슘 함량으로 가공한 합금의 냉간 압연 동안의 모서리 균열에 대한 마그네슘 함량의 영향을 하기 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1로부터, 마그네슘 함량을 본 발명의 범위내로, 특히 바람직한 범위내로 유지시키면, 특히 모서리 손질 후에 냉간 가공하는 동안 모서리 균열이 매우 감소된다는 것이 명백하다.

표 1에서, 각 마그네슘 함량 아래의 슬래시 마크앞의 결과는 출발 두께가 0.55＂인 특정 스트립 두께에서의 균열의 정도를 나타낸다. 슬래시 마크 뒤의 결과는 가공 칼럼에 나타낸 바와같은 최종 게이지에서의 균열 정도를 나타낸다.

본 발명에 따른 합금은 목적하는 기계적 성질에 따라서 상이하게 가공되며, 다시 말하면, 합금이 사용되는 최종 용도에 의해 결정된다. 일반적으로, 접속기용 합금은 충분한 전기 전도성, 열 전도성 및 성형성이 유지되면서 우수한 내응력완화성 및 탄력성을 위한 높은 강도가 있어야 한다. 뛰어난 성형성을 필요로 하는 접속기용 용도의 경우, 강도 특성에 적당하게 영향을 줌으로써 가공 공정을 조정할 수 있다. 끝으로, 높은 굴곡 성형성과 전기 전도성을 필요로 하는 도선 프레임용 용도의 경우, 강도 특성이 다소 희생되도록 가공공정을 조절할 수 있다. 접속기형의 용도에 중요한 합금의 내응력완화성은 합금의 가공에 의하여 매우 많은 영향을 받으며, 특히 놀랍게도 안정화 어니일링에 의해 합금의 내응력완화성이 매우 유리한 영향을 받는 것으로 밝혀졌다.

본 발명의 합금은 통상적인 방법, 예를들면, 직접 냉강 주조에 의해 목적하는 방식으로 주조할 수 있다. 주조 온도는 바람직하게는 적어도 약 1100 내지 약 1250℃이다. 합금을 바람직한 평판(slab) 또는 주괴로서 주조할 경우, 합금을 약 850 내지 약 980℃에서 약1/2 내지 약 4시간 동안 균질화 또는 침지시킨 후, 예를들면, 여러개의 패스(pass)에서 열간 압연시킴으로써 열간 가공하여, 일반적으로 약 3/4＂, 바람직하게는 1/2＂ 미만의 목적하는 게이트지를 얻는다. 바람직하게는 합금을 열간 가공 후, 예를들면, 물로 급냉시켜 신속히 냉각시킨다. 바람직하게는 열간 가공은 합금 원소를 용체화시키도록 조정된다.

직접 냉강 주조 후 열간 가공하는 것은 바람직한 본 발명의 공정이지만, 두께가 약 1＂ 미만인 스트립 형태로 합금을 주조할 수 있다. 합금을 스트립 형태로 주조할 경우, 합금을 열간 압연할 필요가 없다는 것은 명백하다. 특히 열간 가공 후에 물로 급냉시킬 경우, 합금 원소가 용체화되도록 열간 가공 공정을 조정하여 용액 어니일링이 필요하지 않게 해야 한다. 그러나, 경우에 따라 및 특히 합금을 스트립 주조할 경우, 합금을 임의로 약 750 내지 약 950℃에서 약 30초 내지 약 8시간 동안, 바람직하게는 약 1분 내지 약 4시간 동안 용체화 어니일링시킨 후, 바람직하게는 물로 급냉시킬 수 있다.

열간 가공 또는 스트립 주조한 후, 추가로 가공하기 전에 바람직하게는 합금을 분쇄하여 옥사이드 및 스케일을 제거한다.

경우에 따라, 합금을 임의로 약 550 내지 약 700℃에서 약 1 내지 약 8시간 동안 균질화 어니일링할 수 있다. 균질화 어니일링은 열간 가공 후에 또는 최초 냉간 가공(예를들면, 두께가 약 80％ 이하, 바람직하게는 약 50 내지 70％ 감소되는 냉간 압연)후에 수행할 수 있다. 합금을 균질화 어니일링할 경우, 이후에 스트립을 용체화 어니일링해야 한다. 그러므로, 균질화 어니일링 처리의 일부로서 합금을 바람직하게는, 약 750 내지 약 950℃에서 약 30초 내지 약 8시간, 바람직하게는 약 1분 내지 약 4시간 동안 용체화 어니일링 한다. 합금을 어니일링한 후, 즉시 바람직하게는 물로 급냉시킨다. 물로 급냉시키는 것이 용이하기 때문에, 스트립 어니일링은 용체화 어니일링의 바람직한 방법이다.

열간 압연 또는 균질화 어니일링 후, 경우에 따라서 합금을 냉간 가공에 의한 두께 감소 처리 및 시효 처리 공정을 1회 이상 행할 수 있다. 냉간 가공에 의한 두께 감소 공정은 바람직하게는 냉간 압연에 의해 수행된다. 첫 번째 냉간 압연은 바람직하게는 두께를 약 30％ 이상, 가장 바람직하게는 약 50％ 이상 감소시킨다.

[대안 공정 1]

[고강도를 얻기 위한 가공]

첫 번째 냉간 가공에 의한 두께 감소 처리 후, 합금을 약 350 내지 약 500℃, 바람직하게는 약 425 내지 약 480℃에서 시효처리한다. 추가로 냉간 감소 및 시효 처리가 필요한 경우, 냉간 압연은 두께를 약 10％이상, 바람직하게는 약 30％ 이상 감소시켜야 하며, 이후에, 선행 시효 어니일링 온도보다 더 낮은 온도인 약 350 내지 약 490℃에서 시효 어니일링해야 한다.

시효 어니일링은 상기 온도에서 약 1/2 내지 8시간, 바람직하게는 약 2 내지 약 4시간 동안 수행해야 한다.

각 냉간 압연 및 시효 처리 이후에, 합금을 압연시킴으로써 최종적으로 냉간 가공하여 두께를 약 10 내지 약 90％, 바람직하게는 약 30 내지 약 60％ 감소시킨다.

본 발명의 합금의 내응력완화성은 임의로 약 200 내지 약 345℃, 바람직하게는 약 225 내지 약 330℃에서 약 1/2 내지 약 8시간, 바람직하게는 약 1 내지 약 2시간동안 안정화 어니일링시킴으로써 현저히 향상된다.

[대안공정 2]

[가장 좋은 굴곡 성형성을 얻기 위한 가공]

열간 가공 또는 균일한 어니일링 처리후, 합금을 바람직하게는, 두께가 약 30％ 이상, 바람직하게는 약 50％ 이상 감소되도록 냉간 압연시킴으로써 첫 번째로 냉간 가공한다. 이후에, 합금을 약 750 내지 약 950℃, 바람직하게는 약 800 내지 850℃에서 약 30초 내지 약 8시간, 바람직하게는 약 1분 내지 1시간동안 어니일링함으로써 재용체화시킨 후, 바람직하게는 물로 급냉시킨다. 이러한 어니일링은 바람직하게는 스트립 어니일링으로서 수행된다.

목적하는 최종 게이지를 얻기 위해, 임의로 첫 번째 냉간 가공 및 어니일링을 다시 반복할 수 있다.

이후에, 합금을 두께가 약 10％ 이상, 바람직하게는 약 30％ 이상 감소되도록 압연시킴으로써 냉간 가공한 다음, 과시효 처리한다. 이후에, 바람직하게는, 합금을 약 500 내지 약 700℃, 바람직하게는 약 510 내지 약 575℃에서 약 1/2 내지 약 8시간, 바람직하게는 약 1 내지 약 4시간 동안 어니일링시킴을 포함하여 과시효처리한다. 이후에 일반적으로 합금을 두께가 약 10 내지 약 90％, 바람직하게는 약 30 내지 약 60％ 감소되도록 냉간 압연시킴으로써 최종적으로 냉간 가공하여 두께를 감소시킨다.

본 대안 공정은 도선 프레임용의 합금을 제공하도록 특별히 조정된 것이지만, 전술한 임의의 안정화 처리가 바람직하게 수행되는 경우의 접속기용 합금에 대해서는 사용될 수 있다.

두번째 대안 공정은 필수적으로 니켈 약 0.05 내지 약 5.0중량％, 규소 약 0.01 내지 약 2.0중량％, 마그네슘 약 1중량％ 이하 및 구리 잔여량으로 이루어진 구리 합금에 대해 널리 사용할 수 있다고 생각된다. 합금의 성질에 역영향을 거의 주지 않는 다른 원소 및 불순물이 존재할 수 있다. 그러나, 본 발명에 따른 합금에 사용되는 것이 바람직하다.

[대안공정 3]

[강도 및 굴곡 특성을 얻기 위한 가공]

[대안공정 1 및 2의 복합 공정]

본 공정은 비교적 높은 강도, 보통인 전도성 및 대안 공정 2보다 다소 불량한 굴곡특성을 갖는 도선 프레임 또는 접속기 재료로서 사용하기 위한 구리합금을 제공한다. 본 공정은 시효 처리 어니일링을 과시효 어니일링으로 대체하는 것을 제외하고는 대안 공정 2와 거의 동일하다. 본 공정에 따라서, 최종 두께 감소 전의 최종 시효 어니일링을 약 350 내지 약 500℃ 미만, 바람직하게는 약 425 내지 약 480℃에서 약 1/2 내지 약 8시간, 바람직하게는 약 1 내지 약 4시간 동안 수행한다. 이후에, 합금을 두께가 약 10 내지 약 90％, 바람직하게는 약 30 내지 약 60％로 감소되도록 최종 냉간 가공하여 두께를 감소시킨다. 합금을 접속기용 용도로 사용하고자 할 경우, 바람직하게는 합금을 대안 공정 1에서 기술한 안정화 공정에 따라서 안정화 어니일링한다.

본 발명에 따른 임의의 안정화 어니일링은 경우에 따라서 최종 두께 감소 후에, 또는 최종 생성물 수득후에 수행할 수 있다. 용이하게 제조하기 위해서는 최종 두께 감소 후에 수행하는 것이 가장 쉽다. 그러나, 안정화 어니일링 후에 합금을 생성시키면 내응력완화성이 어느 정도 감소될 수 있으므로 최종 생성물수득 후에 안정화 처리를 수행하면 가장 우수한 내응력완화성이 수득되리라 생각된다.

제2도에서, 그라프는 상이한 시효처리 시간에서의 시효처리 온도, 본 발명의 합금의 경도, 굴곡 성형성 및 전기 전도성 사이의 관계를 나타낸다.

제2도에서, 연속 곡선 C는 각 시효 처리 온도에서 2시간 동안 시효 처리된, 구리-4.0％ 니켈 0.98％ 규소-0.18％ 마그네슘 합금의 경도를 나타낸다. 연속 곡선 D는 시효 처리 온도 범위에 걸쳐 상기 합금의 전기 전도성을 나타낸다. 불연속 곡선 E는 합금을 4시간 동안 시효 처리했을 때의 경도에 대한 영향을 나타내고, 불연속 곡선 F는 합금을 4시간 동안 시효 처리했을 때의 전기전도성에 대한 영향을 나타낸다. 각 곡선 G 및 H는 4시간 동안 시효 처리된 합금에 대한, 굴곡 특성이 우수한 방향의 굴곡 특성 및 굴곡 특성이 불량한 방향의 굴곡 특성을 나타낸다. 제2도에 도시된 결과는 시효 처리된 상태의 합금에 대한 것이다.

제2도로부터, 시효 처리 온도가 450℃인 경우, 최고 시효 처리 응답이 제공되며, 반면에 480℃, 바람직하게는 500℃를 넘으면 과시효 처리 상태가 됨이 명백함을 알 수 있다. 비교적 높은 강도 수준을 유지하면서 합금을 과시효 처리할 수 있다는 것은 놀랍고도 중요한 것이다. 또한, 제2도로부터 굴곡 특성 및 전기 전도성이, 최고 경화 응답을 위한 시효 처리보다는 과시효 처리에 의해 현저히 향상됨이 명백함을 알 수 있다.

제2도로부터, 대안 공정 1은 일반적으로 최고 시효 처리된 제품을 생성시키는 반면에 대안 공정 2는 과시효 처리된 제품을 생성시킴을 알 수 있다. 대안 공정 3은 대안 공정 1과 2사이의 제품을 생성시킨다.

제2도에서, 굴곡 특성은 스트립의 두께로 나눈 최소 굴곡 반경으로서 정의된다. 스트립에 대한 최소 굴곡 반경을 측정하는 굴곡 성형성 시험에서 균열없이 90°까지 휘어질 수 있다. 굴곡 특성이 우수한 방향, 즉 세로 방향의 굴곡 특성은 압연 방향에 수직인 굴곡축에 대해 측정된다. 굴곡 특성이 불량한 방향, 즉 가로 방향의 굴곡 특성인 압연 방향에 평행한 굴곡축에 대해 측정된다. 최소 굴곡 반경(MBR)은 스트립을 파열없이 90°굽힐 수 있는 최소 다이 반경이며, ＂t＂는 스트립의 두께이다.

제2도에서, 곡선 G는 굴곡 특성이 우수한 방향, 즉 세로 방향의 굴곡 특성에 대한 것이며, 반면에 곡선 H는 굴곡 특성이 불량한 방향, 즉 가로 방향의 굴곡 특성에 대한 것이다.

지금까지 전기 전도성에 대해 기술하였지만, 전기산업용 용도의 본 발명의 합금은 합금의 전기 전도성과 물리학적으로 관련되는 우수한 열전도성이 필요하다.

합금은 경우에 따라, 예를들면, 어니일링 후에 통상적인 산세척용액으로 임의로 세정할 수 있다.

본 발명은 하기의 예시적인 실시예로부터 보다 쉽게 이해될 것이다.

[실시예 1]

니켈 3.03％, 규소 0.71％, 마그네슘 0.17％ 및 구리 잔여량의 조성을 갖는 합금을 약 1,100℃의 용융온도에서 직업 냉강 주조함으로써, 횡단면적이 6＂×30＂인 주괴를 제조한다. 주괴로부터 잘라낸 2＂×2＂×4＂ 샘플을 875℃에서 2시간 동안 침지시키고, 6개의 패스(pass)에서 0.55＂ 두께로 열간 압연시킨다. 이후에, 합금을 0.45＂ 게이지로 분쇄한다. 이후에, 주괴를 0.10＂로 냉간 압연시키고 475℃에서 2시간 동안 어니일링함으로써 시효 처리한다. 이후에 합금을 0.050＂로 냉간 압연시키고, 400℃에서 2시간 동안 다시 시효 처리한다. 이후에, 합금을 0.030＂로 냉간 압연시키고 300℃에서 1시간 동안 안정화 어니일링한다. 최종 냉간 압연 후 안정화 어니일링 후에 합금의 기계적 특성을 측정한다. 측정한 특성을 하기 표 2에 나타낸다.

[표 2]

표 2로부터, 본 발명의 합금을 대안 공정 1에 따라서 가공할 때 보통인 전기 전도성에서 매우 높은 최종인장 강도가 수득됨을 명백히 알 수 있다. 그러나, 굴곡 성형성은 상당히 희생된 것이다. 합금의 냉응력완화성은, 안정화시킨 후에 잔류하는 88.8％ 응력과 안정화되지 않은 합금에 잔류하는 64.1％ 응력을 비교함으로써 나타나는 바와같이 안정화 어니일링시킴으로써 현저히 향상된다. 안정화된 상태에서의 상당한 내응력완화성과 결합된 본 합금의 탁월한 강도 및 전도성은 본 발명의 합금을 편평한 스프링 형태의 장치와 같은 접속기용 용도에 매우 유용하게 한다. 따라서, 대안 공정 1은 안정화된 상태에서 탁월한 내응력완화성과 함께 보통인 전도성에서 매우 높은 강도를 갖는 본 발명에 따른 합금을 제공하도록 조정되었음이 명백하다.

[실시예 2]

표 3에 기재한 바와 같이 조성을 갖는 일련의 합금을 제조한다. 합금을 표 3에 기재한 바와 같이 가공 한다.

[표 3]

공정 : A=0.16＂까지 CR+약 475℃에서 -2시간 A+0.080＂까지 CR+약 400℃에서 -2시간 A+0.020＂까지 CR

B=0.10＂까지 CR+약 525℃에서 -4시간 A+0.050＂까지 CR+약 425℃에서 -4시간 A+0.030＂까지 CR

C=0.18＂까지 CR+약 550℃에서 -4시간 A+0.080＂까지 CR+약 425℃에서 -4시간 A+0.040＂까지 CR

D=0.16＂까지 CR+약 425℃에서 -2시간 A+0.080＂까지 CR+약 350℃에서 -2시간 A+0.020＂까지 CR

표 3에서 나타낸 합금은 다양한 마그네슘 함량을 갖는다. 합금의 내응력완화성은 최종 냉간 압연후 및 추가의 안정화 어니일링 후에 측정한다. 표 3의 데이터는 마그네슘 함량의 넓은 범위에 걸쳐서 마그네슘이 상기 합금의 내응력완화성에 대해 유리하게 영향을 미침을 명백히 설명해준다. 또한, 이 데이터는 합금을 안정화 어니일링함으로써 수득된 내응력완화성이 현저히 향상됨을 명백히 나타낸다. 그러므로, 내응력 완화성이 필요한 접속기 또는 기타 용도에 본 발명에 따라서 안정화된 상태의 합금을 사용하는 것이 바람직하다.

[실시예 3]

열간 압연 후, 실시예 1의 샘플을 하기와 같이 가공 처리한다. 열간 압연 후, 합금을 0.15＂로 냉간 압연시킨다. 이어서, 합금을 600℃에서 6시간 동안 어니일링하고, 0.10＂로 냉간 압연시킨 후, 830℃에서 4 1/2분 동안 어니일링한 다음, 물로 급냉시킴을 포함하는 균질화 처리를 한다. 균질화 처리 후, 합금을 0.030＂로 냉간 압연한 후, 830℃에서 4 1/2분 동안 어니일링한 다음, 물로 급냉시킨 후 0.015＂로 냉간 압연시킨다. 0.015＂로 냉간 압연된 합금이 일부분을 525℃에서 4시간 동안 과시효 어니일링한 후, 0.010＂로 냉간 압연시킨다. 이 공정은 대안 공정 2에 따라 수행한다. 이후에, 이 합금의 다른 일부분을 475℃에서 2시간 동안 시효 어니일링한 후, 0.010＂로 냉간 압연시킨다. 상기 합금을 대안 공정 3에 따라서 가공한다. 0.010＂ 게이지의 합금의 특성을 표 4에 나타낸다.

[표 4]

표 4에 나타난 바와같이, 대안 공정 2은 100ksi 이상의 탁월한 최종 인장 강도를 유지시키면서, 또한 탁월한 굴곡 성형성을 제공하면서 가장 높은 전기 전도성을 제공한다. 이 공정은 특히, 탁월한 굴곡 성형성뿐만 아니라 강도 및 전도성이 필요한 도선 프레임으로서의 용도를 갖는 물질을 제조하는데에 적합하다. 대안 공정 2에 따라 가공된 합금은 주요 용도가 도선 프레임일 것으로 생각되는 한편, 탁월한 굴곡 성형성을 필요로 하는 접속기 또는 다른 용도에 대해서도 사용될 수 있을 것이라고 생각된다. 접속기용 용도의 경우, 바람직하게는 향상된 내응력완화성을 제공하기 위해 합금을 안정화 어니일링한다. 대안 공정 2 및 표 2에 기재된 결과와 비교한 대안 공정 3의 결과는 다른 공정의 특성들의 중간에 속한다. 대안 공정 3은 굴곡 특성이 불량한 방향의 굴곡 특성이 희생되고 40％ AISC 이상의 우수한 전도성 및 120ksi 이상의 최종 인장 강도에서 매우 양호한 강도 특성을 제공한다.

[실시예 4]

표 5에 기재한 조성을 갖는 일련의 합금을 다음과 같이 제조한다 : 합금을 약 1225℃에서 용융시킨다. 각 용융물을 수냉각 구리 플레이트 위에 놓인 강철 주형에 붓는다. 생성된 2＂×2＂×4＂ 냉각 주조 주괴를 900℃에서 2시간 동안 침지시키고, 동일한 온도에서 6개의 패스에서 두께가 0.55＂가 되도록 열간 압연시킨다. 이후에, 합금을 다음과 같이 가공한다. 합금을 칫수 0.40＂로 압연시킨 후, 0.18＂ 게이지로 냉간 압연시킨다. 합금의 일부를 500℃에서 4시간 동안 어니일링한 후, 0.080＂ 게이지로 냉간 압연시킨 다음, 425℃에서 2시간 동안 어니일링한 후, 0.020＂ 게이지로 75％ 냉간 압연시킨다. 이후에, 합금의 기계적 및 물리적 특성을 측정하여 표 5에 기재한다.

[표 5]

표 5로부터, 본 발명의 합금에 의해 전기 전도성이 허용될 수 없을 정도로 많이 감소되지 않으면서 강도가 매우 향상될 수 있음을 명백히 알 수 있다. 또한, 표 5의 데이터는 합금이 본 발명의 범위내에서 크롬 및 망간과 같은 다른 원소를 강도 특성의 희생없이 포함할 수 있음을 나타낸다.

[실시예 5]

0.18＂ 게이지의 선행 실시예의 합금 일부를 475℃에서 2시간 동안 어니일링한 후, 0.080＂ 게이지로 냉간 압연시키고, 400℃에서 2시간 동안 어니일링한 후, 0.020＂ 게이지로 75％ 냉간 압연시킨다. 합금의 기계적 및 전기적 특성을 측정하여 표 6에 기재한다.

[표 6]

표 6으로부터, 본 발명의 합금이 보통인 전도성을 유지하면서 이례적인 인장 강도 수준을 성취할 수 있음을 알 수 있다. 또한 표 6으로부터 크롬 및/또는 망간을 소량 첨가하면 전기 전도상이 다소 감소되지만 합금의 인장 강도 성질에는 유리함을 알 수 있다.

본 명세서에서 ＂항복강도＂는 0.2％ 편차로 측정한 항복강도를 말한다. ＂UTS＂ 최종 인장 강도를 말한다. 본 발명에 따른 ＂신도＂는 2＂ 게이지 길이에서 측정한다. 용어 ＂ksi＂는 1000lb/inch²의 약자이다. 모든 조성％는 중량％이다. 어니일링 시간은 어니일링 온도에서의 시간이며, 이 온도에 도달시키고 냉각시키는데에 걸리는 가열 시간은 포함하지 않는다. 본 발명에 따라서 합금을 용체화 어니일링 또는 재용체화하기 위해서는 스트립 어니일링이 바람직하다. 10분 미만 동안 수행될 수 있는 어니일링은 바람직하게는 스트립 어니일링에 의해 수행된다. 10분 이상 수행되는 어니일링은 바람직하게는 벨(Bell) 어니일링에 의해 수행된다.

본 명세서에 기재된 시판 구리 합금 제품명은 카퍼 디벨로프먼트 어쏘시에이션 인코포레이티드(Copper Development Association Incorporated, 405 Lexington Avenue, New York, New York 10017)의 규격 품명이다.

본 발명에 따라서, 보통인 전도성 및 높은 강도를 가지며, 전술한 목적, 수단 및 잇점을 충분히 충족시키는 다목적 구리 합금 및 이의 제조방법이 제공됨이 명백하다. 본 발명을 이의 특정한 태양과 함께 기술하였지만, 당해 기술분야의 숙련가는 상기한 내용의 견지에서 많은 대안, 수정 및 변형이 가능함을 명백히 알 수 있을 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구의 범위의 정신 및 확대된 범위에서 이러한 모든 대안, 수정 및 변형이 포함된다.

Claims (30)

1. 니켈 2 내지 4.8중량％, 규소 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.45중량％ 및 구리 잔여량을 포함하는, 최종 인장 강도 및 전기 전도성이 향상된 구리기본 합금.
2. 제1항에 있어서, 니켈 2.4 내지 4.0중량％, 규소 0.3 내지 1.1중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.3중량％ 및 구리 잔여량을 포함하는 구리기본 합금.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 굴곡 성형성이 우수한 도선 프레임을 구성하며, 과시효 처리상태에 있는 구리기본 합금.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 내응력완화성이 우수한 전기 접속기를 구성하며, 안정화된 상태에 있는 구리기본 합금.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 합금 중의 규소에 대한 니켈의 비가 3.5 : 1 내지 4.5 : 1인 구리기본 합금.
6. 니켈 2 내지 4.8중량％, 규소 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.45중량％, 크롬, 코발트, 철, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈륨, 미시메틸 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 실리사이드 생성원소 0초과 1중량％ 이하 및 구리 잔여량을 포함하고, 여기서 합금중의 니켈 함량은 실리사이드 생성원소의 양만큼 감소됨을 특징으로 하는, 최종 인장 강도 및 전기 전도성이 향상된 구리기본 합금.
7. 니켈 2 내지 4.8중량％, 규소 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.45중량％, 리튬, 칼슘, 망간, 미시메탈 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 환원 원소 또는 탈황 원소 0초과 0.25중량％이하 및 구리 잔여량을 포함하는, 최종 인장 강도 및 전기 전도성이 향상된 구리기본 합금.
8. 제6항에 있어서, 크롬이 존재하는 경우, 크롬이 0.1중량％를 초과하지 않는 구리기본 합금.
9. (a) 니켈 2 내지 4.8중량％, 규소 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.45중량％ 및 구리 잔여량을 포함하는 구리기본 합금을 제공하고 ; (b) 이를 목적하는 형태로 주조하고 ; (c) 주조한 합금을 750 내지 950℃에서 30초 내지 8시간 동안 용체화시킨 후, 급냉시키고 ; (d) 급냉시킨 합금을 냉간 가공에 의해 두께를 30％ 이상 감소시키고 ; (e) 냉간 가공에 의해 두께를 감소시킨 합금을 350 내지 500℃에서 1/2 내지 8시간 동안 시효처리하고 ; (f) 최종적으로, 시효처리된 합금을 냉간 가공에 의해 두께를 10 내지 90％ 감소시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하여, 강도와 전도성의 향상된 조합을 갖는 구리기본 합금을 제조하는 방법.
10. 제9항에 있어서, (g) 냉간 가공에 의해 두께를 감소시킨 합금을 200 내지 345℃에서 1/2 내지 8시간 동안 안정화 어니일링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
11. 제9항에 있어서, 용체화 단계(c)가 주조한 합금을 여러개의 패스중에서 용체화 온도에서 목적하는 게이지로 열간 가공함을 포함하는 방법.
12. 제9항에 있어서, 시효 처리 온도를 첫 번째로 수행하는 (d) 및 (e) 단계의 시효 처리 온도보다 더 낮게 하여 350 내지 490℃에서 1/2 내지 8시간 동안 수행하는 조건으로 (d) 및 (e) 단계를 반복하는 방법.
13. 제9항에 있어서, (e) 단계 대신에, 냉간 가공에 의해 두께를 감소시킨 합금을 (h) 750 내지 950℃에서 30초 내지 8시간 동안 어니일링한 후, 급냉시키고 ; (i) 두께가 10％ 이상 감소되도록 냉각 가공한 후 ; (j) 500 내지 700℃에서 1/2 내지 8시간 동안 어니일링함으로써 과시효 처리하는 방법.
14. 제13항에 있어서, (q) 합금을 200 내지 345℃에서 1/2 내지 8시간 동안 안정화 어니일링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
15. 제13항에 있어서, 용체화 단계(c)가 주조한 합금을 여러개의 패스 중에서 용체화 온도에서 목적하는 게이지로 열간 가공함을 포함하는 방법.
16. 제13항에 있어서, (j) 단계 대신에, 냉간 가공된 합금을 (k) 350 내지 500℃ 미만의 온도에서 1/2 내지 8시간 동안 시효처리하는 방법.
17. 제16항에 있어서, (g) 합금을 200 내지 345℃에서 1/2 내지 8시간 동안 안정화 어니일링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
18. 제16항에 있어서, 용체화 단계(c)가 주조한 합금을 여러개의 패스중에서 용체화 온도에서 목적하는 게이지로 열간 가공함을 포함하는 방법.
19. 제13항 또는 제16항에 있어서, (h) 및 (i) 단계를 반복하는 방법.
20. 제9항에 있어서, (c) 단계, (d)단계 또는 (e) 단계 전에 합금을 550 내지 700℃에서 1 내지 8시간 동안 균질화 어니일링하는 방법
21. 제13항 또는 제16항에 있어서, (c) 단계, (d) 단계 또는 (e) 단계 전에 합금을 550 내지 700℃에서 1 내지 8시간 동안 균질화 어니일링하는 방법.
22. (a) 니켈 0.05 내지 5.0중량％, 규소 0.01 내지 2.0중량％, 마그네슘 1중량％ 이하 및 구리 잔여량을 포함하는 구리기본 합금을 제공하고; (b) 이를 목적하는 형태로 주조하고; (c)주조한 합금을 750 내지 950℃에서 30초 내지 8시간 동안 용체화시킨 후, 급냉시키고; (d) 급냉시킨 합금을 냉간 가공에 의해 두께를 30％ 이상 감소시키고; (e) 냉간 가공에 의해 두께를 감소시킨 합금을 750 내지 950℃에서 30초 내지 8시간 동안 어니얼링한 후, 급냉시키고; (f) 급냉시킨 합금을 두께가 10％ 이상 감소되도록 냉간 가공하고; (g) 냉간 가공시킨 합금을 500 내지 700℃ 에서 1/2 내지 8시간 동안 어니일링함으로써 과시효 처리시키는 단계로 이루어짐을 특징으로 하여, 강도와 전도성의 향상된 조합을 갖는 구리기본 합금을 제조하는 방법.
23. 제22항에 있어서, (h) 과시효 처리한 합금을 200 내지 345℃에서 1/2 내지 8시간 동안 안정화 어니일링하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
24. 제22항에 있어서, 용체화 단계(c)가 주조한 합금을 여러개의 패스 중에서 용체화 온도에서 목적하는 게이지로 열간 가공함을 포함하는 방법.
25. 제22항에 있어서, (e) 및 (f) 단계를 반복하는 방법.
26. 제22항에 있어서, (c) 단계, (d) 단계 또는 (e) 단계 전에 합금을 550 내지 700℃에서 1 내지 8시간 동안 균질화 어니일링하는 방법.
27. 제23항에 있어서, (h) 단계 전 또는 후에 합금을 전기접속기 부재로 성형시키는 방법.
28. 제22항에 있어서, (g) 단계 후에 합금을 도선 프레임으로 성형시키는 방법.
29. 제2항에 있어서, 마그네슘이 0.1 내지 0.2중량％로 존재하는 구리기본 합금.
30. 니켈 2내지 4.8중량％, 규소 0.2 내지 1.4중량％, 마그네슘 0.05 내지 0.45중량％, 크롬, 코발트, 철, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 니오븀, 탄탈륨, 미시메탈 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 실리사이드 생성원소 0초과 1중량％ 이하 리튬, 칼슘, 망간, 미시메탈 및 이의 혼합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 환원 원소 및 탈황 원소 0초과 0.25중량％ 이하 및 구리 잔여량을 포함하고, 여기서 합금 중의 니켈 함량이 실리사이드 생성원소의 양만큼 감소됨을 특징으로 하는, 최종 인장 강도 및 전기 전도성이 향상된 구리기본 합금.

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