TWI677584B - 具有層狀組織的高強度的銅鈦合金條以及箔 - Google Patents

Abstract

根據本發明的銅鈦合金，包含1.5~5.0質量%的Ti且其剩餘部分由Cu和不可避免的雜質構成，具有低濃度Ti層和高濃度Ti層在厚度方向上交替存在的Cu和Ti的層狀組織，在低濃度Ti層中，Ti濃度小於Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值，在高濃度Ti層中，Ti濃度為Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值以上，該Ti濃度曲線是用STEM-EDX沿著厚度方向對與軋製方向平行的截面進行分析而獲得的，在該與軋製方向平行的截面內，高濃度Ti層中的Ti濃度的最大值和低濃度Ti層中的Ti濃度的最小值之差，即層狀組織中的Ti濃度差為3質量%以上。

Description

具有層狀組織的高強度的銅鈦合金條以及箔

本發明涉及一種具有優異的強度和抗疲勞性，尤其適合使用於自動對焦照相機模組等導電性彈簧材料的銅鈦合金、銅鈦合金的製造方法、伸銅製品、電子裝置部件以及自動對焦照相機模組。

在行動電話的攝像頭部中，使用著被稱為自動對焦照相機模組的電子部件。對於行動電話中的照相機的自動對焦功能而言，通過在自動對焦照相機模組中所使用的材料的彈簧力來將透鏡朝向固定方向進行移動的同時通過向在周圍纏繞的線圈施加電流而產生的電磁力，將透鏡朝向與材料的彈簧力起作用的方向相反的方向進行移動。通過這種結構，驅動攝像頭並發揮自動對焦功能(例如，專利文獻1、2)。

因此，使用於自動對焦照相機模組中的銅合金箔，需要具有能夠承受因電磁力而產生的材料變形的彈簧強度。若彈簧強度低，則材料無法承受因電磁力而產生的位移，並且發生永久變形(疲勞)且在卸荷電磁力之後不會返回到初始位置。若發生疲勞，則在施加固定電流時，透鏡無法移動至所期望的位置，從而無法發揮自動對焦功能。

在自動對焦照相機模組中，一直使用著箔厚度為0.1mm以下且具有1100MPa以上的抗拉強度或0.2%耐力的Cu-Ni-Sn系銅合金箔。

但是，近年來，根據降低成本的要求，使用著材料價格與Cu-Ni-Sn系銅合金相比相對較低的銅鈦合金箔，其需求正逐漸增加。

另一方面，銅鈦合金箔的強度低於Cu-Ni-Sn系銅合金箔，並且具有發生疲勞的問題，因此期望著其高強度化。

例如在專利文獻3、4中，記載了提高銅鈦合金的強度的手段。在專利文獻3中提出了如下方法，即，通過將銅鈦合金的製造製程分為固溶處理、亞時效處理、冷軋、時效處理，並且固溶處理後的熱處理分為兩個步驟，來使基於旋節分解的Ti濃度的梯度(濃淡)變大，從而提高強度和彎曲加工性之間的平衡的方法。另外，在專利文獻4中記載了，通過黃銅鈦合金的製造製程分為固溶處理、預時效處理、時效處理、精軋、消除應力退火，來同樣能有效地增大Ti濃度的波動的內容。

除此以外，在專利文獻5-8中記載了進一步改善銅鈦合金的強度的技術。在專利文獻5中記載了，用最終再結晶退火對平均結晶粒徑進行調整，之後依次進行冷軋、時效處理的方法。在專利文獻6中記載了，在進行固溶化處理之後，依次進行冷軋、時效處理、冷軋的方法。在專利文獻7中記載了，通過在進行熱軋和冷軋之後，進行在750-1000℃的溫度區域保持5秒到5分鐘的固溶處理，接著，依次進行軋製率為0-50%的冷軋、300-550℃的時效處理以及軋製率為0-30%的精軋，來對板面中的{420}的X射線衍射強度進行調整的方法。在專利文獻8中提出了，通過在規定條件下依次進行第一固溶處理、中間軋製、最終固溶處理、退火、最終冷軋以及時效處理，來對軋製面中{220}的X射線衍射強度的半價寬度進行調整的方法。

進一步地，在提高強度的基礎上，為了抑制疲勞的發生，在專利文獻9中記載了，通過在進行熱軋和冷軋之後，依次進行固溶處理、壓下率為55%以上的冷軋、200-450℃的時效處理、壓下率為35%以上的冷軋，來對銅合金箔的表面粗糙度進行控制的內容；另外，在專利文獻10中記載了，通過在進行熱軋和冷軋之後，依次進行固溶處理、壓下率為55%以上的冷軋、200-450℃的時 效處理、壓下率為50%以上的冷軋、根據需要實施的消除應力退火，並且對固溶處理後的冷軋的壓下率進行控制，來對I(220)/I(311)進行控制的內容。在專利文獻9和專利文獻10中記載了，對於銅鈦合金箔的與軋製方向平行的方向上的0.2%耐力而言，能夠達到1100MPa以上的內容。

另外，在專利文獻11中分別提出了，通過在800-1000℃的溫度下熱軋成5-20mm的厚度，之後進行加工度為30-99%的冷軋，以400-500℃的平均升溫速度為1-50℃/秒在500-650℃的溫度帶保持5-80秒，實施了軟化度為0.25-0.75的預退火，並進行加工度為7-50%的冷軋，接著，通過以700-900℃的溫度進行5-300秒的固溶處理以及以350-550℃的溫度進行2-20小時的時效處理，來使楊氏模量變小的方案。

另外，作為著眼於控制組織的技術，在專利文獻12中提出了，在包含0.5質量%以上且3.5質量%以下的範圍內的Ti且具有剩餘部分由Cu和不可避免的雜質構成的組分的銅鈦合金中，通過以冷軋或溫軋進行壓下率超過90%的精軋、時效處理，在時效處理後形成片狀組織，並提高強度和導電率之間的平衡的方法。

先前技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2004-280031號公報

專利文獻2：日本特開2009-115895號公報

專利文獻3：日本特開2015-098622號公報

專利文獻4：日本特開2015-127438號公報

專利文獻5：日本專利第4001491號公報

專利文獻6：日本專利第4259828號公報

專利文獻7：日本特開2010-126777號公報

專利文獻8：日本特開2011-208243號公報

專利文獻9：日本專利第5723849號公報

專利文獻10：日本專利第5526212號公報

專利文獻11：日本特開2014-074193號公報

專利文獻12：日本特開2014-173145號公報

在專利文獻3、4中，以提高銅鈦合金的強度和彎曲加工性作為主要目的，但並沒有關注疲勞的問題。此外，專利文獻3或專利文獻4中記載的銅鈦合金的強度為900-1200MPa左右，因此，在使用於自動對焦模組等的需要高強度的用途中，有可能會無法承受。

在專利文獻5-8的說明書所記載的實施例和比較例中，可以觀察到幾種具有1100MPa以上的0.2%耐力的銅鈦合金。但是，在專利文獻5-8所提出的先前技術中，若向材料施加負載而使其變形，之後去除負載，則會發生疲勞，因此，單單具有高強度無法用作自動對焦照相機模組等導電性彈簧材料。

專利文獻9-11著眼於疲勞的問題，並提出了用於抑制疲勞的發生的方法。但是，對於箔厚度相對較薄的銅鈦合金而言，從專利文獻9-11所提出的技術瞭解到，其效果並沒有發揮出所期望的程度。即，從專利文獻9-11所提出的技術瞭解到，箔厚度為某種程度的銅鈦合金發揮了非常大的效果，但箔厚度薄的銅鈦合金並沒有充分發揮出從箔厚度較厚的銅鈦合金預測到的效果。

另外，在專利文獻12中記載了通過片狀組織來增加強度的內容，但專利文獻12所記載的銅鈦合金會存在其強度變低的問題，由此材料會在需要 更高強度的用途中破裂，因此，存在有失去作為彈簧功能的問題。因此，從兼顧強度和抑制疲勞的觀點出發，是不合適的。

本發明將解決上述問題作為課題，其目的在於，提供一種具有用作彈簧時所需的高強度且疲勞小，並且能夠適用於用作自動對焦照相機模組等電子裝置部件的導電性彈簧材料的銅鈦合金、銅鈦合金的製造方法、伸銅製品(伸銅品)、電子裝置部件以及自動對焦照相機模組。

本發明者對影響疲勞的金屬組織進行調查的結果，發現了金屬組織中的規定的Cu和Ti的微細的層狀組織對疲勞的抑制和高強度化很有效。另外，發現了這種Cu和Ti的微細的層狀組織是通過對熱軋前的預退火條件進行調整獲得的。

在這種見解下，本發明的銅鈦合金包含1.5~5.0質量%的Ti且其剩餘部分由Cu和不可避免的雜質構成，具有低濃度Ti層和高濃度Ti層在厚度方向上交替存在的Cu和Ti的層狀組織，在低濃度Ti層中，Ti濃度小於Ti濃度曲線中Ti濃度的平均值，在高濃度Ti層中，Ti濃度為Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值以上，該Ti濃度曲線是用STEM-EDX沿著厚度方向對與軋製方向平行的截面進行分析而獲得的；在該與軋製方向平行的截面內，高濃度Ti層中的Ti濃度的最大值和低濃度Ti層中的Ti濃度的最小值之差、即層狀組織中的Ti濃度差為3質量%以上。

此處，本發明的銅鈦合金中，層狀組織中的Ti濃度差較佳為3~50質量%。

本發明的銅鈦合金的與軋製方向平行的方向上的抗拉強度為1100MPa以上。

此外，本發明的銅鈦合金可進一步包含基於總量計的0~1.0質量%的選自Ag、B、Co、Fe、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中的一種以上的元素。

另外，本發明的電子裝置部件具備如上所述的任意銅鈦合金。此處，電子裝置部件較佳為自動對焦照相機模組。

本發明的自動對焦照相機模組具備：透鏡；彈簧構件，其將該透鏡彈性載入於光軸方向上的初始位置；電磁驅動單元，其產生用於抵抗該彈簧構件的載入力的電磁力，並且對該透鏡能夠在光軸方向上進行驅動，該彈簧構件為如上所述的任意銅鈦合金。

根據本發明，能夠獲得高強度且疲勞小的Cu-Ti系合金，其能夠適用於用作自動對焦照相機模組等電子裝置部件的導電性彈簧材料。

1‧‧‧自動對焦照相機模組

2‧‧‧磁軛

2a‧‧‧內壁

2b‧‧‧外壁

3‧‧‧透鏡

4‧‧‧磁鐵

5‧‧‧載體(carrier)

6‧‧‧線圈

7‧‧‧基底

8‧‧‧框架

9a、9b‧‧‧彈簧構件

10a、10b‧‧‧蓋體

L‧‧‧固定端隔開距離

d‧‧‧距離

δ‧‧‧疲勞量

第1圖是對本發明的一實施方式的銅鈦合金的與與軋製方向平行的截面進行STEM-EDX分析而獲得的Ti映射圖。

第2圖是對本發明的一實施方式的銅鈦合金的與軋製方向平行的截面進行基於STEM-EDX的線分析而獲得的、與軋製方向平行的截面的厚度方向上的Ti濃度曲線的圖表的示意圖。

第3圖是對現有銅鈦合金的與軋製方向平行的截面進行STEM-EDX分析而獲得的Ti映射圖。

第4圖是本發明的自動對焦照相機模組的剖視圖。

第5圖是第4圖中所示的自動對焦照相機模組的分解立體圖。

第6圖是第4圖中所示的自動對焦照相機模組的動作的剖視圖。

第7圖是用於測量疲勞量的方法的示意圖。

本發明的一實施方式的銅鈦合金包含1.5~5.0質量%的Ti，其剩餘部分由銅和不可避免的雜質構成，並且其形成為箔狀或條狀，該銅鈦合金具有低濃度Ti層和高濃度Ti層在厚度方向上交替存在的Cu和Ti的層狀組織，在低濃度Ti層中，Ti濃度小於Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值，在高濃度Ti層中，Ti濃度為Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值以上，該Ti濃度曲線是用STEM-EDX沿著厚度方向對與軋製方向平行的截面進行分析而獲得的；在該與軋製方向平行的截面內，高濃度Ti層中的Ti濃度的最大值和低濃度Ti層中的Ti濃度之差(層狀組織中的Ti濃度差)為3質量%以上。

(Ti濃度)

在本發明的銅鈦合金中，Ti濃度設定為1.5~5.0質量%。對於銅鈦合金而言，通過固溶處理使Ti固溶於Cu基質(matrix)中，並且通過時效處理使微細的析出物分散在合金中，從而提高強度和導電率。

若Ti濃度小於1.5質量%，則析出物的析出變得不充分，從而無法獲得所期望的強度。若Ti濃度超過5.0質量%，則加工性惡化，從而在進行軋製時材料容易裂開。考慮到強度和加工性之間的平衡，Ti濃度較佳為2.5-4.5質量%。

(其他的添加元素)

在本發明的一實施方式的銅鈦合金中，通過包含基於總量計的0~1.0質量%的選自Ag、B、Co、Fe、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中的一種以上，能夠進一步提高強度。這些元素的合計含量為零，換句話說，也可以不包含這些元素。對於將這些元素的合計含量的上限設定為1.0質量%的理由而言，是因為當超過1.0質量%時加工性惡化，從而在進行軋製時材料容易開裂。考慮到強 度和加工性之間的平衡，較佳包含基於總量計的0.005-0.5質量%的上述元素中的一種以上。

(抗拉強度)

在本發明的一實施方式的銅鈦合金中，與軋製方向平行的方向上的抗拉強度例如為1100MPa以上，進一步能夠達到1200MPa以上。與軋製方向平行的方向上的抗拉強度為1200MPa以上，是用作自動對焦照相機模組的導電性彈簧材料時的期望特性。在較佳實施方式中，與軋製方向平行和垂直的方向上的抗拉強度均為1300MPa以上，進一步地，在更佳實施方式中均為1400MPa以上。

另一方面，從本發明的作為目的的強度這點出發，對抗拉強度的上限值沒有特別限制，但是，考慮到勞力和時間以及成本，與軋製方向平行和直角的方向上的抗拉強度通常為2000MPa以下，典型為1800MPa以下。

在本發明中，銅鈦合金的與軋製方向平行的方向上的抗拉強度是按照JIS Z2241：2011(金屬材料拉伸試驗方法)進行測量的。

(Cu和Ti的層狀組織)

如第1圖、第2圖所示，本發明的一實施方式的銅鈦合金，在對與軋製方向平行的截面進行基於使用了掃描透射電子顯微鏡(STEM)的能量色散X射線分析法(EDX)的分析(STEM-EDX分析)的情況下，在與軋製方向平行的截面中具有低濃度Ti層和高濃度Ti層在厚度方向(第1圖中的上下方向)上交替存在的Cu和Ti的層狀組織，在低濃度Ti層中Ti濃度小於平均濃度，而在高濃度Ti層中Ti濃度為平均濃度以上。

通過這種Cu和Ti的層狀組織在與軋製方向平行的截面中連續穩定地存在，強化對撓曲的抵抗，從而難以發生永久變形，假如，可考慮即使是厚度為0.1mm以下的薄銅箔也能有效地抑制疲勞的理論，但本發明並不限於這種理論。

該“層狀組織”是濃度Ti層和高濃度Ti層交替存在的組織，並定義為各個層在軋製方向上相連50nm以上的組織。另外，相對於軋製方向的層的長度小於50nm的組織定義為斑點組織。

另一方面，如第3圖所示，現有的銅鈦合金的與軋製方向平行的截面中，Ti濃度高的部分和低的部分不連續且以斑點狀分佈，另外，厚度方向上的Ti濃度的多個峰值幾乎是均勻的。在該情況下，厚度薄的銅鈦合金的組織不連續，因此針對撓曲的抵抗並沒有那麼強，並且容易發生彈性限度內的永久變形，從而不能充分抑制疲勞。

另外，作為用於表示Cu和Ti的層狀組織的指標，可以規定層狀組織中的Ti濃度差。該分析也是由STEM-EDX分析進行的。當用STEM-EDX在厚度方向上對與軋製方向平行的截面進行線分析時，每個測量點的Ti濃度會因Ti濃度的大小而發生變化。在本發明中，對1視野(倍率1,000,000倍，觀察視野：140nm×140nm)中的Ti濃度進行測量，由此獲得第2圖所示的相對於厚度方向上的距離的Ti濃度曲線。Ti濃度曲線中的高濃度Ti層和低濃度Ti層，將與JIS B0601所規定的表面性狀相關的輪廓曲線替換為Ti濃度曲線而利用。即，高濃度Ti層定義為，在Ti濃度曲線被X軸(Ti濃度曲線中的平均值)斷開時，被X軸方向上相鄰的兩個交點夾持的曲線部分中的、Ti濃度大於Ti濃度曲線的平均值的上側部分。另外，低濃度Ti層定義為，在Ti濃度曲線被X軸(Ti濃度曲線中的平均值)斷開時，被X軸方向上相鄰的兩個交點夾持的曲線部分中的、Ti濃度小於Ti濃度曲線的平均值的下側部分。

而且，從Ti濃度曲線中求出：各個高濃度Ti層的Ti濃度最高的五個點的Ti濃度的平均值，和各個低濃度Ti層的Ti濃度最低的五個點的Ti濃度的平均值之間的差(層狀組織中的Ti濃度差)。此外，由於Cu和Ti的層狀組織與軋製方向平行，因此，如上所述的線分析必須針對銅鈦合金的厚度方向進行。

如上所述，本發明的銅鈦合金在用STEM-EDX對與軋製方向平行的截面進行分析及測量的情況下，其與軋製方向平行的截面的層狀組織中的Ti濃度差為3質量%以上，較佳為4質量%以上，更佳為7質量%以上。在濃度差過小的情況下，難以兼顧對強度和疲勞的抑制。另一方面，雖然並不存在因濃度差過大所引起的缺點，但是，認為在超過一定以上的濃度差的情況下，強度的上升或者疲勞的抑制的效果容易處於飽和的傾向，因此，通常控制在3質量%-50質量%之間。

(銅鈦合金的厚度)

本發明的銅鈦合金的厚度例如為0.1mm以下，在典型的實施方式中，厚度為0.018mm-0.08mm，在更典型的實施方式中，厚度為0.02mm-0.06mm。

(製造方法)

在製造上述的銅鈦合金的過程中，首先，將電解銅、Ti等原料熔解在熔融爐中，由此獲得包含期望組分的熔液。而且，將該熔液供應到鑄模的鑄造空間，並在此鑄造成鑄塊(ingot)。為防止鈦的氧化磨損，溶解和鑄造較佳在真空中或惰性氣體氣氛中進行。

此處，為了獲得先前所述的銅鈦合金的規定的Cu和Ti的層狀組織，對鑄模以及熱軋前的退火條件進行調整是非常重要的。通過調整預退火條件來能夠控制層狀組織中的Ti濃度差。

對鑄模的厚度並沒有特別指定，較佳調整為與鑄塊厚度相同的程度。鑄模的圓周壁部分的厚度是沿著與鑄塊厚度平行的方向進行測量的。

另外，鑄模的圓周壁部分的材質較佳使用耐火磚。在先前技術中，將鑄鐵或銅用作鑄模的圓周壁部分的材質，但是通過用耐火磚代替這些來使供應熔液後的冷卻速度變得緩慢，由此能夠使鑄塊的冷卻變得緩慢。

之後，對鑄塊依次實施典型的預退火、熱軋、冷軋1、固溶處理、冷軋2、時效處理、冷軋3、消除應力退火，由此完成具有所期望的厚度和特性的箔或者條。不過，根據情況可以省略冷軋3和/或消除應力退火。

預退火是，在調整Cu和Ti的層狀組織中的Ti濃度差的方面上重要的熱處理。即使溫度過高、過低也不會產生Ti濃度差，因此，預退火溫度較佳為600-950℃，更有較佳為625-925℃，更佳為650-900℃。另外，在預退火時間過短或過長的情況下，很難兼顧強度和疲勞，因此，預退火時間較佳為1小時-12小時，更佳為2小時-11小時，更有較佳為3小時-10小時。

熱軋和之後的冷軋的條件，只要是在銅鈦合金的製造中以通常的條件進行即可，此處並沒有特別要求的條件。另外，也可以以通常的條件進行固溶處理，例如可以以700-1000℃的溫度下以5秒-30分鐘的條件進行。

為獲得高強度，可以在固溶處理後進行冷軋2。冷軋2的壓下率較佳為90%以上，更佳為95%。若壓下率小於90%，則難以獲得1100MPa以上的抗拉強度。從本發明的作為目的的強度這點出發，對壓下率的上限沒有特別限制，但是在工業角度上不會超過99.8%。

時效處理的加熱溫度設定為200-450℃，加熱時間較佳設定為2小時-20小時。在加熱溫度小於200℃或超過450℃的情況下，難以獲得1100MPa以上的抗拉強度。在加熱時間小於2時間或超過20小時的情況下，難以獲得1100MPa以上的抗拉強度。

為獲得所期望的強度，可以在時效處理後進行冷軋3。冷軋3的壓下率較佳設定為35%以上，更佳為50%以上，更佳為70%以上。此外，在不需要該冷軋3的情況下，也可以省略。

另外，配合去除殘餘應力等的目的，可以在冷軋3後200-500℃的溫度下進行1-5min的消除應力退火，在不需要的情況下可以省略。

此外，通常在熱處理後，為了去除在表面產生的氧化膜或氧化物層，進行針對表面的酸洗或拋光等。在本發明中，也可以在熱處理後進行針對表面的酸洗或拋光等。

(用途)

本發明的銅鈦合金，能夠適用於用作開關、連接器、插座、端子、繼電器等電子裝置用部件的材料，但並不限於此，尤其能夠適用於用作自動對焦照相機模組等電子裝置部件的導電性彈簧材料。

在一實施方式中，自動對焦照相機模組具備：透鏡；彈簧構件，其將該透鏡彈性載入於光軸方向上的初始位置；電磁驅動單元，其產生對抗該彈簧構件的載入力的電磁力，並且對所述透鏡能夠在光軸方向上進行驅動。電磁驅動單元示例性地具備：“

”字型圓筒狀的磁軛；線圈，其容納於磁軛的內部壁的內側；磁鐵，其圍繞線圈，並且容納於磁軛的外圓周壁的內側。

第4圖是示出本發明的自動對焦照相機模組的一例的剖視圖，第5圖是第4圖中所示的自動對焦照相機模組的分解立體圖，第6圖是示出第4圖中所示的自動對焦照相機模組的動作的剖視圖。

自動對焦照相機模組1具備：磁軛2，其呈“

”字型圓筒狀；磁鐵4，其安裝於磁軛2的外壁；載體(carrier)5，在其中央位置設置有透鏡3；線圈6，其安裝於載體5；基底7，其安裝於磁軛2；框架8，其用於支撐基底7；兩個彈簧構件9a、9b，其上下支撐載體5；兩個蓋體10a、10b，其上下覆蓋上述的這些構件。兩個彈簧構件9a、9b是相同的部件，以相同的位置關係上下夾持並支撐載體5，並且起到作為針對線圈6的供電路徑的功能。載體5通過向線圈6施加電流向上方移動。此外，在本說明書中，適當地使用“上”和“下”的術語，其是指第4圖中的“上下”，“上”表示從照相機朝向被寫體的位置關係。

磁軛2為軟鋼等磁性體，並且形成為其上表面部關閉的“

”字型圓筒狀，而且具有圓筒狀的內壁2a和外壁2b。在“

”字型的外壁2b的內表面安裝(黏接)有環狀的磁鐵4。

載體5為具有底面部的、由圓筒狀構造的合成樹脂等形成的成型品，在其中央位置對透鏡進行支撐，在其底面外側上黏接並搭載有預先成型的線圈6。使磁軛2嵌合於矩形狀樹脂成型品的基底7的內周部並進行組裝，進一步用樹脂成型品的框架8對磁軛2的整體進行固定。

彈簧構件9a、9b的最外周部分別夾持並固定於框架8和基底7，載體5嵌合於內周部的每120°所形成的切口槽部，並且用熱鉚接等進行固定。

通過黏接和熱鉚接等對彈簧構件9b和基底7之間以及彈簧構件9a和框架8之間進行固定，進一步地，蓋體10b安裝於基底7的底面，蓋體10a安裝於框架8的上部，將彈簧構件9b夾入在基底7和蓋體10b之間並進行固定，將彈簧構件9a夾入在框架8和蓋體10a之間並進行固定。

線圈6的一側引線穿過設置於載體5內周面的溝槽並向上方延伸，並且錫焊於彈簧構件9a。線圈6的另一側引線穿過設置於載體5底面的溝槽並向下方延伸，並且錫焊於彈簧構件9b。

彈簧構件9a、9b是本發明的銅鈦合金的板簧。彈簧構件9a、9b具有彈簧特性，將透鏡3彈性載入於光軸方向上的初始位置。同時，起到作為向線圈6供電的路徑的功能。使彈簧構件9a、9b的外周部的一處向外側突出，並且使其起到作為供電端子的功能。

圓筒狀磁鐵4在其徑向上被磁化，並且形成以“

”字型狀磁軛2的內壁2a、上表面部以及外壁2b作為路徑的磁路，在磁鐵4和內壁2a之間的間隙配置有線圈6。

如第4圖、第5圖所示，彈簧構件9a、9b具有相同的形狀且以相同的位置關係進行安裝，因此能夠抑制在載體5向上方進行移動時的軸線偏移。由於線圈6是在繞線後進行加壓成型而製作的，因此，能夠提高成品外徑的精度，並且能夠容易配置於規定的狹窄間隙。載體5在最下側位置抵接於基底7，並且在最上側位置抵接於磁軛2，因此，在上下方向上具備抵接結構，從而能夠防止脫落。

在第6圖中，示出了向線圈6施加電流而使具備自動對焦用透鏡3的載體5向上方進行移動時的剖視圖。當向彈簧構件9a、9b的供電端子施加電壓時，電流流向線圈6，從而朝向上方的電磁力作用於載體5。另一方面，相連結的兩個彈簧構件9a、9b的復原力朝向下方作用於載體5。因此，載體5的朝向上方的移動距離形成為電磁力和復原力呈均衡的位置，通過向線圈6施加電流量來能夠確定載體5的移動量。

上側彈簧構件9a對載體5的上表面進行支撐，下側彈簧構件9b對載體5的下表面進行支撐，因此，復原力在載體5的上表面和下表面均等地作用於下方，從而能夠將透鏡3的軸線偏移抑制為較小。

因此，隨著載體5朝向上方移動，無需基於肋板(rib)等的引導，從而並未採用。由於沒有由進行引導產生的滑動摩擦，因此，載體5的移動量完全被電磁力和復原力之間的均衡支配，從而能夠實現圓滑的、精度優異的透鏡3的移動。據此，能夠達成透鏡抖動少的自動對焦。

此外，以上對磁鐵4呈圓筒狀的情況進行了說明，但並不限於此。也可以將磁鐵4分割成三個或四個並在徑向上被磁化，並且將這些黏貼於磁軛2的外壁2b的內表面並進行固定。

實施例

以下，將本發明的實施例與比較例一併示出，但這些實施例是為了更好地理解本發明及其優點而提供的，並非試圖限定本發明。

將包含表1所示的合金成分且剩餘部分由銅和不可避免的雜質構成的合金作為試驗材料，並評估了合金成分以及製造條件波及到抗拉強度和疲勞的影響。

<製造條件>

首先，將電解銅2.5kg熔解在真空熔融爐中，並添加了合金元素以獲得表1中記載的合金組分。將該熔液注入到以下所示的鑄模，由此製造了厚度為30mm、寬度為60mm、長度為120mm的鑄塊。通過接下來的製程順序來對該鑄塊進行了加工，由此製作了具有表1所記載的規定厚度的產品樣品。

(1)溶解鑄造：鑄造溫度設定為1300℃，從耐火磚、鑄鐵、銅中選擇了鑄模，並且改變了鑄造時的冷卻速度。冷卻速度的快到慢依次為銅、鑄鐵、耐火磚。鑄模的厚度設定為30mm。

(2)預退火：預退火條件在表1示出。

(3)熱軋：將上述鑄塊進一步以950℃的溫度加熱了3個小時，並軋製成10mm的厚度。

(4)磨削：用研磨機(grinder)去除了熱軋中所產生的氧化鐵皮。磨削後的厚度為9mm。

(5)冷軋1：根據壓下率軋製成規定的厚度。

(6)固溶處理：將樣品裝入到升溫至800℃的電爐1中，並保持了5分鐘，之後將樣品放入到水槽中並進行了急速冷卻。

(7)冷軋2：對於未實施後述冷軋3的樣品，以表1中所示的壓下率軋製成表1中所示的產品厚度。

(8)時效處理：在Ar氣氛中，在表1中所示的條件下進行了加熱。

(9)冷軋3：對於實施了冷軋3的樣品，以表1中所示的壓下率軋製成表1中所示的產品厚度。此外，對於未實施冷軋3的樣品，標註了“-”。

(10)消除應力退火：在進行了冷軋2或冷軋3之後，將樣品裝入到已升溫至400℃的電爐中，並保持了10秒，之後將樣品放入到水槽中並進行了急速冷卻。在表1中，對於實施了該消除應力退火的樣品，記載了消除應力退火的溫度和時間，而未實施該消除應力退火的樣品，標註了“-”。

對於這樣製作的各個產品樣品，進行了如下評估。

<抗拉強度>

基於JIS Z2241：2011，使用拉伸試驗機根據如上所述的測量方法測量了與軋製方向平行的方向上的抗拉強度。

<疲勞>

採用寬度為15mm、長度為25mm的長方形樣品的長度尺寸方向形成為軋製平行方向，如第7圖所示，固定樣品的一端，將頂端加工成刀刃的沖頭以1mm/分的移動速度按壓於從該固定端隔開距離L的位置，並向樣品施加了距離d的撓曲，之後將沖頭返回至初始位置並進行了卸荷。卸荷後，求出了疲勞量δ。

對於試驗條件而言，在樣品的箔厚度為0.05mm以下的情況下，設定成L=3mm、d=2mm；在箔厚度大於0.05mm的情況下，設定成L=5mm、d=4mm。另外，以0.01mm的解析度測量了疲勞量，將未被檢測出疲勞的情況標註為<0.01mm。

<組織分析>

如上所述，用STEM-EDX觀察了與軋製方向平行的截面，並從該截面的圖像判斷了是否為層狀或者斑點的任意組織。在此所使用的掃描透射電子顯微鏡是JEOL公司產的JEM-2100F，作為測量條件，樣品傾斜角度設定為0°，加速電壓設定為200kV。

另外，用STEM-EDX在厚度方向上對與軋製方向平行的截面進行了線分析，由此獲得了針對厚度方向上的距離的Ti濃度曲線。另外，通過Ti濃度曲線的解析求出了層狀組織中的Ti濃度差。

表1

在實施例1-22中，由於獲得了Ti濃度差為3質量%以上的層狀組織，因此兼顧了高強度和對疲勞的抑制。

在比較例1中，由於並未進行了熱軋前的預退火，因此形成為斑點組織，並且無法測量到層狀組織中的Ti濃度差，從而因這些原因而產生了非常大的疲勞。

在比較例2、3中，因熱軋前的預退火中的加熱溫度低或加熱時間短的原因而加熱不足，因此Ti濃度差低，從而產生了疲勞。

在比較例4和比較例5中，因熱軋前的預退火中的加熱溫度高或加熱時間長而過度加熱，因此在熱軋中發生開裂，無法進行樣品的製備和對強度以及疲勞的測量。

在比較例6和比較例7中，因鑄模的材質導致冷卻加速，因此組織未能形成為層狀，從而產生了疲勞。

在比較例8中，由於母相中的Ti濃度少，因此強度低，從而產生了疲勞。

在比較例9中，由於鈦的濃度超過了5質量%，因此在熱軋中發生了開裂，從而無法進行樣品的製備和對強度以及疲勞的測量。

在比較例10中，由於副組分的合計超過了1.0質量%，因此在熱軋中發生了開裂，從而無法進行樣品的製備和對強度以及疲勞的測量。

Claims (7)

1. 一種銅鈦合金，包含1.5~5.0質量%的Ti，且剩餘部分由Cu和不可避免的雜質構成，具有低濃度Ti層和高濃度Ti層在厚度方向上交替存在的Cu和Ti的層狀組織，在低濃度Ti層中，Ti濃度小於Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值，在高濃度Ti層中，Ti濃度為Ti濃度曲線中的Ti濃度的平均值以上，該Ti濃度曲線是用STEM-EDX沿著厚度方向對與軋製方向平行的截面進行分析而獲得的，在該與軋製方向平行的截面內，高濃度Ti層中的Ti濃度的最大值和低濃度Ti層中的Ti濃度的最小值之差，即層狀組織中的Ti濃度差為3質量%以上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的銅鈦合金，其中，該層狀組織中的Ti濃度差為3~50質量%。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的銅鈦合金，其中，在與軋製方向平行的方向上的抗拉強度為1100MPa以上。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的銅鈦合金，其中，進一步包含基於總量計的0~1.0質量%的選自Ag、B、Co、Fe、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中的一種以上的元素。
5. 一種電子裝置部件，具備申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的銅鈦合金。
6. 如申請專利範圍第5項所述的電子裝置部件，其中，電子裝置部件為自動對焦照相機模組。
7. 一種自動對焦照相機模組，具備：一透鏡；一彈簧構件，其將該透鏡彈性載入於光軸方向上的初始位置；以及一電磁驅動單元，其產生對抗該彈簧構件的載入力的電磁力，並且對該透鏡能夠在光軸方向上進行驅動，該彈簧構件為申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的銅鈦合金。