TW201736614A

TW201736614A - 銅合金板材及銅合金板材的製造方法

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Publication number: TW201736614A
Application number: TW106110525A
Authority: TW
Inventors: Kei Saegusa
Original assignee: Jx Nippon Mining & Metals Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2017-03-29
Publication date: 2017-10-16
Also published as: TWI622658B; JP2017179568A; US20170283925A1; US10662515B2; KR102126731B1; CN107267803A; KR20190018661A; JP6385383B2; DE102017003106A1; KR20170113409A; CN110295299A

Abstract

本發明的銅合金板材含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免的雜質構成，將板面的{200}晶面的X射線衍射强度設為I{200}，純銅標準粉末的{200}晶面的X射線衍射强度設為I0{200}，則為1.0□I{200}/I0{200}□5.0，軋製平行方向的0.2%降伏强度為800MPa以上950MPa以下，電導率為43.5%IACS以上且53.0%IACS以下，軋製平行方向和軋製直角方向的180度彎曲加工性為R/t=0，而且0.2%降伏强度的軋製平行方向和軋製直角方向之差為40MPa以下。

Description

銅合金板材及銅合金板材的製造方法

本發明係關於一種析出型銅合金板材及其製造方法，尤其關於一種能夠合適地使用在連接器、引線框架、插頭、繼電器、開關等各種電子部件的Cu-Ni-Si系合金板材及其製造方法。

近年來，伴隨對智慧型手機等民用電子機器的輕薄迷你化的市場需求，使用並內置於在這些電子機器中的連接器、引線框架、插頭、繼電器、開關等各種電子部件的電子材料用銅合金板材而言，小型化、薄型化需求正急劇發展。因此，對電子材料用銅合金板材要求的材料特性逐漸變得嚴格，從而要求同時滿足：承受電子部件在組裝時或工作時所受到的應力的高强度、通電時焦耳熱產生少的高電導率、加工時不發生裂紋的良好彎曲加工性等材料特性。具體而言，0.2%降伏强度(軋製平行方向(RD))為800MPa以上、電導率為43.5%IACS以上、軋製平行方向(GW)和軋製直角方向(BW)的180度彎曲加工性為R/t=0的電子材料用銅合金板材的市場需求非常大。

在這些特性的基礎上，目前為止要求0.2%降伏强度的軋製平行方向(RD)和軋製直角方向(TD)之差(所謂的强度異向性)較小(40MPa以下)的材料特性。這是因為：作為電子材料用銅合金製造商的直接顧客的沖壓加工製造商，為了提高成品率，使插頭或連接器的長尺寸方向與銅合金材料的軋製方向形成直角而進行沖壓加工的情況較多，從而軋製直角方向的强度對電子部件的壓接或疲勞特性產生影響。

但是，在這些强度、電導率、彎曲、强度異向性之間，一般為人所知是存在權衡的關係。例如，在强度與電導率之間存在權衡的關係，因此以現有的磷青銅或黃銅、鋅白銅等為代表的固溶硬化型銅合金板材無法同時滿足這些要求水準。近年，多使用能同時滿足該要求水準的Cu-Ni-Si系合金(所謂的可魯遜合金)等析出型銅合金板材，該銅合金藉由對被固溶處理的過飽和固溶體進行時效處理，來使微細的析出物均勻地分散，由此能夠同時提高合金的强度和電導率。

在能夠實現高强度、高電導率的Cu-Ni-Si系合金中，在維持這些特性的情況下，使彎曲性、强度異向性良好是不容易的。通常，銅合金板材除了在上述的强度與電導率之間存在權衡的關係以外，在强度和彎曲加工性之間也存在權衡的關係。為此，如果採用提高時效處理後的軋製加工度的方法、或增加溶質元素Ni或Si的添加量的方法，則存在彎曲加工性大幅度降低的傾向。另外，由於在强度和强度異向性之間也存在權衡的關係，如果為提高强度而採用提高精軋加工度的方法，則存在强度異向性變大的傾向。因此，兼顧這些四種特性是極其困難，從而成為銅合金材料的很大的課題。

近年來，作為兼顧Cu-Ni-Si系合金中之這些各種材料特性的方法，提出了控制晶體取向或析出物、錯位密度等的方法。例如，專利文獻1中提出了如下方法，適當地控制中間退火條件和固溶處理條件，並且提高{200}晶面(所謂的Cube取向)的比例和退火雙晶的密度，由此兼顧高强度、高電導率、良好的彎曲加工性的方法。另外，專利文獻2中提出了如下方法，適當地控制固溶處理條件和時效處理條件，精軋加工度限制在較低水準，並且使析出物密度和晶粒直徑最佳化，由此兼顧良好的彎曲加工性和較小的强度異向性的方法。另外，專利文獻3中提出了如下方法，控制軋製加工度和固溶處理的升溫速度，由此控制{200}晶面和錯位密度，並且即使提高了精軋加工度也殘留有{200}晶面，從而兼顧高强度、高電導率、良好的彎曲性、良好的强度異向性的方法。

[習知技術文獻]

專利文獻1：日本專利公開2010-275622號公報。

專利文獻2：日本專利公開2008-24999號公報。

專利文獻3：日本專利公開2011-162848號公報。

但是，在專利文獻1的製造方法中，根本沒有考慮到强度異向性，因此不能製造出强度異向性小的材料。

並且，在專利文獻2的方法中，為減小强度異向性且將精軋時的加工度限制在30%以下，强度水準變低，從而無法滿足0.2%降伏强度(軋製平行方向)為800MPa以上的市場要求。在專利文獻3的方法中，0.2%降伏强度(軋製平行方向)為800MPa以下，並且電導率也低於43.5%IACS，因此也無法滿足市場需求。

本發明是鑒於這種現狀而提出的，其目的在於，提供一種在以高水準維持强度和電導率以及彎曲加工性的狀態下，可以減小强度異向性的銅合金板材及其製造方法。

本發明的發明人為解決上述問題進行了詳細的研究，其結果確認了能夠藉由含有Co和Cr的Cu-Ni-Si系合金來實現。之後，對含有Co和Cr的Cu-Ni-Si系合金重複探討的結果，發現藉由將精加工冷軋工序和之後的低溫退火工序以適當的條件實施，來以高水準維持强度和電導率以及彎曲加工性的狀態下，軋製直角方向的强度急劇上升，由此降低强度異向性，並完成了本發明。

本發明係基於上述發現實施者，在一個實施例中，本發明的銅合金板材的特徵在於，其含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免的雜質構成，如果將板面的{200}晶面的X射線衍射强度設為I{200}，將純銅標準粉末的{200}晶面的X射線衍射强度設為I₀{200}，則為1.0I{200}/I₀{200}5.0，軋製平行方向(RD)的0.2%降伏强度為800MPa以上且950MPa以下，電導率為43.5%IACS以上且53.0%IACS以下，軋製平行方向(GW)和軋製直角方向(BW)的180度彎曲加工性為R/t=0，而且0.2%降伏强度的軋製平行方向(RD)和軋製直角方向(TD)之差為40MPa以下。

本發明的銅合金板材在一實施方式中，還含有總量最多為0.5質量%之選自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag中的一種或兩種以上元素。

在本發明的另一個實施例中，銅合金板材的製造方法包括：熔解和鑄造工序，熔解銅合金原料並進行鑄造，所述銅合金的組成為，含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免雜質構成；熱軋工序，在該熔解和鑄造工序之後，在950℃~400℃下降低溫度的同時進行熱軋；冷軋工序，在該熱軋工序之後，以30%以上的加工度進行冷軋的；固溶處理工序，在該冷軋工序之後，700~980℃的加熱溫度進行10秒~10分鐘的固溶處理；時效處理工序，在該固溶處理工序之後，400~600℃下進行時效處理5~20小時；精加工冷軋工序，在該時效處理工序之後，以30~50%的加工度實施冷軋。其中，藉由該精加工冷軋工序得到電導率表示為43.5~49.5%IACS、且精加工冷軋工序後的{200}晶面滿足1.0I{200}/I₀{200}5.0的銅合金板，該銅合金板材的製造方法還包括：在250~600℃的溫度下對該銅合金板實施10~1000秒的時間的低溫退火工序的工序；以及調整製造條件，使得精加工冷軋工序的加工度a(%)和精加工冷軋工序後的電導率EC(%IACS)和低溫退火工序的溫度K(℃)之間成立K=(a/30)×{3.333×EC²-291.67EC+6631}的計算公式。

本發明的銅合金板材的製造方法在另一實施方式中，上述銅合金板材還含有總量最多為0.5質量%之選自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag中的一種或兩種以上的元素。

根據本發明，能夠提供一種在以高水準維持强度和電導率以及彎曲加工性的狀態下，可以減少强度異向性的銅合金板材和其製造方法。

第1圖為用於說明本發明實施方式之銅合金板材的製造方法的流程圖。

第2圖為顯示本發明實施方式之銅合金板材在精軋後電導率與低溫退火溫度之間的關係圖。

以下，對本發明的實施方式的銅合金板材進行說明。

本發明實施方式的銅合金板材，其特徵在於，其組成為，含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免的雜質構成，如果將板面的{200}晶面的X射線衍射强度設為I{200}，將純銅標準粉末的{200}晶面的X射線衍射强度設為I₀{200}，則基於1.0I{200}/I₀{200}5.0或者SEM-EBSP法的測量結果，立方(Cube)取向的面積率為4.0~20.0%，0.2%降伏强度(軋製平行方向)為800MPa以上且950MPa以下，電導率為43.5%IACS以上且53.0%IACS以下，軋製平行方向(GW)和軋製直角方向(BW)的180度彎曲加工性為R/t=0，而且0.2%降伏强度的軋製平行方向(RD)和軋製直角方向(TD)之差為40MPa以下。以下，詳細說明該銅合金板材和其製造方法。

[合金組成]

本發明的實施方式的銅合金板材由含有Cu、Ni、Co、Si的Cu-Ni-Co-Si系合金構成，在鑄造過程中包含不可避免的雜質。Ni、Co以及Si藉由實施適當的熱處理來形成Ni-Co-Si系的金屬間化合物，從而不降低電導率的情況下能夠實現高强度化。

對於Ni和Co而言，為滿足目標强度和電導率，Ni為約0.5~約2.5質量%，Co為約0.5~約2.5質量%，較佳Ni為約1.0~約2.0質量%，Co為約1.0~約2.0質量%，更佳Ni為約1.2~約1.8質量%，Co為約1.2~約1.8質量%。但是，如果分別為Ni未滿約0.5質量%，Co未滿約0.5質量%，則無法得到所期望的强度，相反地，如果Ni超過約2.5質量%，Co超過約2.5質量%，則能實現高强度化，但是電導率顯著下降，而且熱加工性降低，因此是不理想的。對於Si，為滿足目標强度和電導率，Si為約0.30~約1.2質量%，較佳Si為約0.5~約0.8質量%。但是，如果Si未滿約0.3質量%則無法得到所期望的强度，如果超過約1.2質量%則能實現高强度化，但電導率顯著下降，而且熱加工性降低，因此是不理想的。

[(〔Ni+Co〕/Si質量比)]

由Ni和Co和Si形成的Ni-Co-Si系析出物可以認為是以(Co+Ni)Si為主體的金屬間化合物。不過，藉由時效處理，合金中的Ni和Co和Si不會全都形成為析出物，某種程度在Cu基體中以固溶的狀態存在。固溶狀態的Ni和Si使銅合金板材的强度提高少許，但是與析出狀態相比其效果小，並且也成為降低電導率主要原因。因此，較佳地，Ni、Co、Si的含有量比儘量接近於析出物(Ni+Co)Si的組分比。從而，〔Ni+Co〕/Si質量比較佳調整為3.5~6.0，更佳調整為4.2~4.7。

[Cr的添加量]

本發明中，在上述含有Co的Cu-Ni-Si系合金添加最大約0.5質量%的Cr，較佳添加約0.09~約0.5質量%，更佳添加約0.1~約0.3質量%。對於Cr，藉由實施適當的熱處理來Cr在銅母相中單獨析出或者作為與S的化合物而析出，從而不損壞强度而能夠實現電導率的上升。不過，若超過約0.5質量%則形成為對强度沒有貢獻的粗大的夾雜物，並且加工性和鍍覆性受損，因此是不理想的。

[其他添加元素]

添加預定量的Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag，由此也存在改善製造性(例如，因鍍覆性或鑄錠組織的微細化帶來熱加工性的改善)的效果，因此，對應所要求的特性，可以在上述含有Co的Cu-Ni-Si系合金適當地添加這些一種或兩種以上。在這種情況下，其總量最大為約0.5質量%，較佳為0.01~0.1質量%。若這些元素的總量超過約0.5質量%，則電導率的降低或製造性的劣化變得顯著，因此是不理想的。

所屬技術領域中具有通常知識者可以理解根據添加的添加元素的組合而變更各個添加量，各個含有量並不限定於以下值，在一實施方式中，例如可以添加0.5%以下的Mg、0.5%以下的Sn、0.5%以下的Ti、0.5%以下的Fe、0.5%以下的Zn、0.5%以下的Ag。此外，只要最終得到的銅合金板保持800以上且950MPa以下的0.2%降伏强度，並且是電導率表示為43.5%以上且53.0%IACS以下的添加元素的組合和添加量，則本發明的銅合金板材不一定必須限定於這些上限值。

可以藉由第1圖的流程圖所示的方法實現。詳細而言，所述方法包括：對具有上述組分的銅合金原料進行熔解並鑄造的熔解和鑄造工序；在該熔解和鑄造工序之後，在950℃~400℃下降低溫度的同時進行熱軋的熱軋工序；在該熱軋工序之後，以30%以上的加工度進行冷軋的冷軋工序；在該冷軋工序之後，在700~980℃的加熱溫度下進行10秒~10分鐘的固溶處理的固溶處理工序；在該固溶處理工序之後，在400~600℃下進行5~20小時的時效處理的時效處理工序；在該時效處理工序之後，以30%以上且50%以下的加工度實施冷軋的精加工冷軋工序；在該精加工冷軋工序之後，在250~600℃下實施10~1000秒的低溫退火工序的工序。另外，在進行熱軋後，根據需要進行表面加工，在熱處理後，也可根據需要進行酸洗、研磨、脫脂。以下，詳細說明這些工序。

[熔解和鑄造工序]

利用與通常的銅合金的熔煉方法相同的方法，在熔解銅合金原料，然後藉由連續鑄造或半連續鑄造等來製造鑄片。例如，首先使用大氣熔解爐來熔解電解銅、Ni、Si、Co、Cr等原料，由此得到目標組成的熔融金屬溶液。並且，可以列舉出將該熔融金屬溶液鑄造成鑄錠的方法等。本發明一實施方式的製造方法中，還含有總量最多為約0.5質量%之選自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag中的一種或兩種以上元素。

[熱軋工序]

利用與通常的銅合金的製造方法相同的方法進行熱軋。鑄片的熱軋在950℃~400℃下降低溫度的同時分成數個道次進行。此外，較佳以低於600℃的溫度進行1道次以上的熱軋。總加工度較佳大致為80%以上。在結束熱軋之後，較佳藉由水冷等進行急冷。另外，根據需要，在熱加工之後進行表面加工或酸洗也可。

[冷軋工序]

對利用先前工序中得到的銅合金板，實施稱為「開坯」的冷軋。對於冷軋而言，與通常的銅合金的軋製方法相同，只要加工度為30%以上即可。加工度也可根據目標產品板厚和精加工冷軋的加工度而適當地進行調整。

[預備退火工序(任意)]

對於本發明，當之後工序的精加工冷軋後，{200}晶面不滿足1.0I{200}/I₀{200}5.0時，在最終工序的預備退火工序中無法產生由低溫退火硬化所引起之軋製直角方向的强度上升，從而無法達成本發明的課題。因此，也可以在冷軋工序之後進行如在專利文獻1的方法中所記載的、使{200}晶面生長的預備退火。本工序中的{200}晶面的生長方法不限於專利文獻1的方法，例如也可以是專利文獻3中的基於控制固溶處理的升溫速度的方法。由此，在本發明中可以任意實施預備退火工序。

[固溶處理工序]

在固溶處理中，在約700~約980℃的高溫下加熱10秒~10分鐘，由此使Co-Ni-Si系化合物固溶於Cu母材，同時使Cu母材再結晶。在本工序中進行先前工序的冷軋中所產生的軋製組織的再結晶和{200}晶面的形成，但是如前所述，{200}晶面的生長方法可以是專利文獻1的方法，也可以是專利文獻3的方法。本發明中，只要在精加工冷軋工序之後能夠使{200}晶面以1.0I{200}/I₀{200}5.0的範圍殘留，對使{200}晶面生長的方法不進行限定。

在本發明中，作為使0.2%降伏强度(軋製平行方向)達到800MPa以上、用於使電導率達到43.5%IACS以上的固溶處理的調整條件，與通常的方法相同，只要是所屬技術領域中具有通常知識者就能容易實現。具體而言，從約400℃冷却至室溫是有效果的，冷却速度每秒約10℃以上，較佳約15℃以上，更佳每秒約20℃以上。不過，如果過於增加冷却速度，反而會無法充分得到强度上升的效果，因此，較佳為每秒約30℃以下，更佳為每秒約25℃以下。冷却速度的調整可以按所屬技術領域中具有通常知識者已知的習知方法進行。通常減少每個單位時間內的水量則導致冷却速度的低下，因此例如藉由水冷噴嘴的增設或者增加每個單位時間內的水量來能夠實現冷却速度的上升。此處，「冷却速度」是計測從固溶溫度(700℃~980℃)至400℃的冷却時間，並藉由「(溶固溶溫度-400)(℃)/冷却時間(秒)」來計算出的值(℃/秒)。

[時效處理工序]

在時效處理工序中，需要調整條件使得下一個工序的精加工冷軋工序後的電導率形成為43.5~49.5%IACS。如果超出43.5~49.5%IACS的範圍，則在最終工序的低溫退火工序中無法提高軋製直角方向的强度，由此無法達成本發明的課題。另外，在時效處理工序之後的精加工冷軋中，因錯位的導入等通常的理由而使電導率下降至0.0~1.0%IACS，因此在該時效處理工序中，目標可以是44.5~50.5%IACS左右的電導率。時效處理條件的調整方法是與通常的銅合金的製造方法相同的方法，只要是所屬技術領域中具有通常知識者就能夠容易實現。例如，在約400~600℃的溫度範圍加熱5~20h左右，將在固溶處理中固溶的Ni-Co-Si的化合物作為微細粒子而析出。藉由該條件，能夠將電導率實現為44.5~50.5%IACS左右的電導率。

[精加工冷軋工序]

通常為了提高時效處理後的强度而以高加工度進行精加工冷軋，則多會使强度的異向性變差。但是，在本發明中，藉由將精加工冷軋工序的加工度設為30%以上，並且以適當的溫度條件進行最終工序的低溫退火工序，由此能夠迅速地提高軋製直角方向的强度，從而能夠改善强度的異向性。但是，如果將加工度設為50%以上，則會過度提高强度，因此彎曲加工性會變差，從而較佳在30~50%的範圍內進行。

在該精加工冷軋中，通常以{220}晶面作為主取向成分的軋製結構得以生長，並且{200}晶面會減少。因此，在本發明中，不得不調整加工度以在調整精加工冷軋後{200}晶面形成為1.0I{200}/I₀{200}5.0(另外，可藉由SEM-EBSP法來調整加工度，以使在精加工冷軋後的Cube取向的面積率形成為4~20%的範圍內)。

由此，即使加工度處於30~50%的範圍內，在精加工冷軋後的{200}晶面未滿1.0或者超過5.0的情況下，需要充分注意不發生低溫退火硬化。精加工冷軋的加工度根據固溶處理後的{200}晶面的大小將加工度在30~50%的範圍內確定即可。另外，{200}晶面是發生後述的低溫退火硬化的條件之一，但是也具有提高最終產品的彎曲加工性的效果。

[低溫退火工序]

通常在精加工冷軋工序之後，以降低銅合金板材的殘留應力、提高彈性極限值和應力鬆弛性為目的，多為任意實施低溫退火。但是，在本實施方式中，精加工冷軋後的加工度為30~50%，而且精加工冷軋後的{200}晶面在1.0I{200}/I₀{200}5.0的範圍，而且精加工冷軋工序後的電導率為43.5~49.5%IACS，在精加工冷軋的加工度a(%)、精加工冷軋工序後的電導率EC(%IACS)和低溫退火溫度K(℃)之間成立K=(a/30)×{3.333×EC²-291.67EC+6631}(公式1)的計算公式，除非以10~1000秒的時間進行低溫退火時，能夠得到軋製直角方向的强度上升50MPa左右，强度異向性小的材料(參照第2 圖。以在公式1中代入加工度和電導率而得到的溫度的±0.5範圍的整數值實施低溫退火即可)。

該低溫退火工序幾乎不會降低彎曲加工性，具有將電導率提高0~4.0%IACS左右的效果(據此，最終得到的產品(銅合金板)的電導率形成為43.5~53.0%IACS)。軋製平行方向的0.2%降伏强度增減少許，但與精加工冷軋後的產品相比，為±10MPa的範圍，幾乎相等。

上述的精軋加工度和精軋後的{200}晶面和電導率的範圍、或者精軋加工度和精軋後的電導率和低溫退火的溫度的關係(公式1)，是本發明的發明人藉由經驗發現的，詳細機制目前正在調查。但是，可以推測該現象是由科特雷爾黏接而來。精軋後的電導率越低，固溶於母相的Co、Ni、Si等的元素量越多，並且這些元素黏接於因軋製加工產生的錯位，由此可以認為這些計算公式成立。

在低溫退火中，加熱溫度與加熱時間相比具壓倒性的影響性，因此加熱時間較佳在10~1000秒的範圍內。

此外，只要是所屬技術領域中具有通常知識者就可理解：在上述各個工序的間隔時間，能適當地進行用於去除表面的氧化水銹的磨削、研磨、噴砂酸洗等的工序。

[實施例]

以下，詳細說明本發明的銅合金板材及其製造方法的實施例，但是這些實施例是為了更好地理解本發明及其優點而提供的，並不是意圖限定本發明。

如表1所示，本發明實施例中所使用的銅合金的組成為，在改變一些Ni、Co、Cr以及Si的含有量的銅合金中添加適當的Mg、Sn、Ti、Fe以及Ag。另外，在比較例中使用的銅合金，是分別具有本發明範圍以外的參數的Cu-Ni-Si系合金。

將表1和表2中記載的各種組分組成的銅合金在高頻熔解爐中以1100℃以上溫度熔煉，由此鑄造了厚度為25mm的鑄錠。接著，在950~400℃下加熱該鑄錠，然後進行熱軋使板厚為10mm，並迅速進行了冷却。為去除表面的氧化皮進行了表面加工使厚度為9mm，之後藉由冷軋形成了厚度為1.8mm 的板。接著，以60%的加工度進行冷軋，並在700~980℃下進行了10秒~10分鐘的固溶處理，而且以0.1℃/s以下的升溫速度進行，然後將其立即以約10℃/秒的冷却速度降低至100℃以下得以生長{200}晶面。之後，在400~600℃下經過5~20小時在惰性氛圍中實施了時效處理，並以30~50%的加工度進行精加工冷軋，從而製造了精軋後的{200}晶面為1.0I{200}/I₀{200}5.0且精軋後的電導率為43.5~49.5%的銅合金板材，而且以滿足公式1的溫度實施了10秒的低溫退火工序。

對這樣得到的各板材進行了强度和電導率的特性評估。對於强度，藉由抗拉試驗機並根據JIS Z2241標準，測量軋製平行方向和軋製直角方向的抗拉强度(TS)和0.2%降伏强度(YS)。對於電導率，根據JIS H0505標準，採集試驗片的長尺寸方向與軋製方向平行的試驗片，並藉由雙電橋法的體積電阻率測量來求出。對於彎曲加工性的評估，根據JI SZ2248標準評估軋製平行方向(GW)和軋製直角方向(BW)上的180度彎曲。為R/t=0的試驗片作為○，超過0的實驗片作為×。

對於積分强度比，使用Rigaku Corporation(理學股份有限公司)製的RINT2500，藉由銅合金板材表面的厚度方向的X射線衍射評估{200}衍射峰值的積分强度I{200}，而且藉由微粉末銅的X射線衍射评估{200}衍射峰值的積分强度I₀{200}。接著，計算這些I{200}/I₀{200}比。對於晶粒直徑，對試驗片的軋製直角方向的截面，藉由JIS H0501標準的切割法來求出的平均晶粒直徑作為GS(μm)進行評估。對於Cube取向，使用EBSP(TSL SOLUTIONS Corporation(TSL Solutions股份有限公司製)的產品(OIM Analysis))求出面積率。

對於鍍覆黏結性，根據JIS H8504標準，將寬度為10mm的試料彎曲成90°並恢復至原先狀態後(彎曲半徑0.4mm，軋製平行方向方向)，使用光學顯微鏡(10倍倍率)觀察彎曲部，判斷有無鍍覆剝離情況。以未確認鍍覆剝離的情況作為○，發生鍍覆剝離的情況作為×進行評估。在表5~8中示出各個特性的評估結果。

在實施例1~3中，精軋加工度分別為30%、40%、50%，而且，精軋後的{200}晶面、電導率以及低溫退火溫度滿足預定條件，因此，軋製直角方向(TD)的0.2%降伏强度藉由低溫退火工序與低溫退火前(精軋後)相比增加了50~60MPa，並達到了40MPa以下的强度異向性。另一方面，比較例1和2中，精軋加工度在30~50%的範圍以外，因此即使實施低溫退火也無法增加軋製直角方向的强度，相反與低溫退火前相比下降了10MPa左右。

在實施例4和5中，精軋後的電導率在43.5~49.5%IACS的範圍內，精軋加工度、精軋後的{200}晶面、低溫退火溫度也滿足了預定條件，因此，軋製直角方向的0.2%降伏强度藉由低溫退火工序與低溫退火前相比增加了50MPa左右，並且達到了40MPa以下的强度異向性。另一方面，比較例3、4中，精軋後的電導率在43.5~49.5%IACS的範圍以外，因此，即使實施低溫退火也無法增加軋製直角方向的强度，相反與低溫退火前相比下降了10MPa左右。

在實施例6~9中，精軋後的{200}晶面為1.0I{200}/I₀{200}5.0的範圍內，精軋加工度、精軋後的電導率、低溫退火溫度也滿足預定條件，因此，軋製直角方向的强度與低溫退火前相比增加了50MPa左右，並達到了40MPa以下的强度異向性。另一方面，比較例5、6中，{200}晶面為1I{200}/I₀{200}5的範圍以外，因此，即使實施低溫退火也無法增加軋製直角方向的强度，相反與低溫退火前相比下降了10MPa左右。

在實施例10~13中，精軋加工度、精軋後的電導率、{200}晶面、低溫退火溫度也滿足預定條件，因此，軋製直角方向的强度與低溫退火前相比增加了50MPa左右，並達到了40MPa以下的强度異向性。另一方面，比較例7~11中，低溫退火溫度在公式1的範圍以外，因此即使實施低溫退火也無法增加軋製直角方向的强度，相反與低溫退火前相比下降了10MPa左右。

在實施例14~22中，本發明的主要元素的Ni、Co、Si、Cr的組分添加量具有適度性，另一方面，比較例12~18中，主要元素的組分過高或者過低，因此强度或電導率顯著變差。

在實施例23~28中，作為本發明的可添加的元素Mg、Sn、Zn、Ag、Ti、Fe的添加量是適量，因此可以得到鍍覆黏結性或熱加工性的改善效果。

另一方面，比較例19~24是超過0.5質量%的情況，因此無法得到鍍覆黏結性或熱加工性的改善效果。另外，電導率顯著變差。

比較例25是未實施低溫退火的製造例。雖然軋製平行方向的0.2%降伏强度和電導率、彎曲加工性良好，但是無法達成如實施例1~28所示的40MPa以下的小的强度異向性(即，低溫退火後的0.2%降伏强度的軋製平行方向(RD)和軋製直角方向(TD)之差為40MPa以下)。

比較例26和27也為未實施低溫退火的製造例。在該例子中，雖然强度異向性和彎曲加工性良好，但是由於組分不適當且未實施低溫退火，因此0.2%降伏强度和電導率大幅度地低於近年來的要求水準。

Claims

一種銅合金板材，其特徵在於：含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免的雜質構成；如果將板面的{200}晶面的X射線衍射强度設為I{200}，將純銅標準粉末的{200}晶面的X射線衍射强度設為I₀{200}，則為1.0I{200}/I₀{200}5.0，軋製平行方向(RD)的0.2%降伏强度為800MPa以上且950MPa以下，電導率為43.5%IACS以上且53.0%IACS以下，軋製平行方向(GW)和軋製直角方向(BW)的180度彎曲加工性為R/t=0，而且0.2%降伏强度的軋製平行方向(RD)和軋製直角方向(TD)之差為40MPa以下。
如申請專利範圍第1項所述之銅合金板材，其中還含有總量最多為0.5質量%之選自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag中的一種或兩種以上元素。
一種銅合金板材的製造方法，其特徵在於，包括：熔解和鑄造工序，熔解銅合金的原料並進行鑄造，該銅合金的組成為，含有0.5~2.5質量%的Ni、0.5~2.5質量%的Co、0.30~1.2質量%的Si、以及0.0~0.5質量%的Cr，餘量由Cu和不可避免的雜質構成；熱軋工序，在該熔解和鑄造工序之後，在950℃~400℃下降低溫度的同時進行熱軋；冷軋工序，在該熱軋工序之後，以30%以上的加工度進行冷軋；固溶處理工序，在該冷軋工序之後，在700~980℃的加熱溫度下進行10秒~10分鐘的固溶處理；時效處理工序，在該固溶處理工序之後，在400~600℃下進行5~20小時的時效處理；以及精加工冷軋工序，在該時效處理工序之後，以30~50%的加工度實施冷軋；其中，藉由該精加工冷軋工序得到電導率為43.5~49.5%IACS、且精加工冷軋工序後的{200}晶面滿足1.0I{200}/I₀{200}5.0的銅合金板，該銅合金板材的製造方法還包括：在250~600℃的溫度下對該銅合金板實施10~1000秒的時間的低溫退火工序的工序；以及調整製造條件，使得精加工冷軋工序的加工度a(%)、精加工冷軋工序後的電導率EC(%IACS)和低溫退火工序的溫度K(℃)之間，成立K=(a/30)×{3.333×EC²-291.67EC+6631}的計算公式。
如申請專利範圍第3項所述之銅合金板材的製造方法，其中所述銅合金板材含有總量最多為0.5質量%之選自Mg、Sn、Ti、Fe、Zn以及Ag中的一種或兩種以上元素。