WO2018150705A1 - 抵抗材用銅合金材料及びその製造方法並びに抵抗器 - Google Patents

抵抗材用銅合金材料及びその製造方法並びに抵抗器 Download PDF

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WO2018150705A1
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alloy material
plate
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翔一 檀上
俊太 秋谷
恵人 藤井
樋口　優
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古河電気工業株式会社
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • B23K26/21—Bonding by welding
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working

Definitions

  • the present invention relates to a copper alloy material for a resistance material, a manufacturing method thereof, and a resistor.
  • the metal material of the resistor used for the resistor has 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.
  • T in the formula is a test temperature (° C.)
  • T 0 is a reference temperature (° C.)
  • R is a resistance value ( ⁇ ) at the test temperature T
  • R 0 is a resistance value ( ⁇ ) at the test temperature T 0 .
  • Cu—Mn—Ni alloys and Cu—Mn—Sn alloys have a very small TCR and are therefore widely used as metal materials constituting resistance materials (see, for example, Patent Document 1).
  • a resistance material and a conductive material made of oxygen-free copper or the like are often welded.
  • electron beam welding has been generally used for welding the resistance material and the conductive material, but switching to laser welding has been performed in order to reduce manufacturing costs.
  • laser welding it is known that if the laser beam is reflected on the surface of the work piece, the weldability is lowered, so that it is advantageous that the surface roughness of the work piece is rough.
  • resistors have also been miniaturized, and the thickness of the resistor material has become thinner.
  • the influence of the surface properties (surface roughness, etc.) of the resistance material on the electrical resistivity has been neglected and has been ignored.
  • the thickness of the resistance material becomes thinner, the influence has become so large that it cannot be ignored. That is, in the past, a micrometer was used to measure the thickness of the resistance material from the viewpoint of workability, and the cross-sectional area was obtained from the measured value. Since the difference between the apparent cross-sectional area of the resistance material calculated from the value and the true cross-sectional area becomes large, the measured value of the electrical resistivity becomes larger than the true electrical resistivity.
  • the size of the resistance material necessary for manufacturing the resistor and the size calculated from the measured value of the electrical resistivity, which causes a problem in the design of the resistor. .
  • the copper alloy material for a resistance material is a copper alloy material for a resistance material containing 2% by mass to 14% by mass of manganese, with the balance being made of copper and inevitable impurities.
  • the thickness t when measured with a meter is a rolled plate having a thickness of 0.04 mm or more, and the roughness curve in the direction orthogonal to the rolling direction was obtained by the contact-type surface roughness measurement method for the plate surface of the rolled plate.
  • the maximum height Rz is 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less, the average length RSm of the roughness curve element is 0.03 mm or more and 0.15 mm or less, and the value of the parameter A calculated by the following formula Is from 0.002 to 0.04.
  • Y max in the following equation is the height of the highest peak in the extracted portion where only the reference length l is extracted from the roughness curve in the direction in which the average line extends.
  • Y i and y i + 1 in the following formulas are the i-th and i + 1-th counted from one end in the direction in which the average line of the extracted portion extends when the measurement points of the roughness curve existing in the extracted portion are used as reference points, respectively. Is the height of the second reference point.
  • x i and x i + 1 are lengths in the direction in which the average line extends between one end in the direction in which the average line of the extracted portion extends and the i th and i + 1 th reference points.
  • N in the following formula is the number of the reference point counted from one end in the direction in which the average line of the sampling part extends is the farthest from the one end in the direction in which the average line of the sampling part extends. It is a numerical value that represents.
  • T in the following mathematical formula is the thickness of the rolled sheet when measured with a contact-type film thickness meter.
  • a method for producing a copper alloy material for a resistance material according to another aspect of the present invention is a method for producing a copper alloy material for a resistance material according to the above aspect, wherein the copper alloy ingot is subjected to cold rolling.
  • a cold rolling process that forms a sheet into a rolled sheet, a recrystallization annealing process that applies recrystallization annealing to the rolled sheet obtained in the cold rolling process, and a recrystallization annealing process that performs recrystallization annealing.
  • a gist of a resistor according to another aspect of the present invention is that at least a part of the resistor is composed of the copper alloy material for a resistance material according to the above aspect.
  • the copper alloy material for resistance material of the present invention is easy to obtain an accurate measurement value in the measurement of electric resistivity and has good laser weldability.
  • the method for producing a copper alloy material for a resistance material of the present invention can produce a copper alloy material for a resistance material, which is easy to obtain an accurate measurement value in the measurement of electrical resistivity and has good laser weldability.
  • the resistor of the present invention has an accurate electrical resistance value and is easy to manufacture.
  • the copper alloy material for resistance material of this embodiment contains manganese (Mn) 2 mass% or more and 14 mass% or less, and remainder consists of copper (Cu) and an unavoidable impurity.
  • the copper alloy material for resistance materials of this embodiment is a rolled sheet whose plate thickness t when measured with a contact-type film thickness meter is 0.04 mm or more.
  • the maximum height Rz is 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less
  • the average length RSm of the curve elements is 0.03 mm or more and 0.15 mm or less
  • the value of the parameter A calculated by the following mathematical formula is 0.002 or more and 0.04 or less.
  • Y max in the following equation is the height of the highest peak in the extracted portion where only the reference length l is extracted from the roughness curve in the direction in which the average line extends.
  • Y i and y i + 1 in the following formulas are the i-th and i + 1-th counted from one end in the direction in which the average line of the extracted portion extends when the measurement points of the roughness curve existing in the extracted portion are used as reference points, respectively. Is the height of the second reference point.
  • x i and x i + 1 are lengths in the direction in which the average line extends between one end in the direction in which the average line of the extracted portion extends and the i th and i + 1 th reference points.
  • N in the following formula is the number of the reference point counted from one end in the direction in which the average line of the sampling part extends is the farthest from the one end in the direction in which the average line of the sampling part extends. It is a numerical value that represents.
  • T in the following mathematical formula is the thickness of the rolled sheet when measured with a contact-type film thickness meter.
  • the copper alloy material for resistance material of this embodiment has the maximum height Rz, the average length RSm of the roughness curve element, the parameter A (hereinafter, these may be collectively referred to as “surface properties”). ) Is appropriately controlled, it is easy to obtain an accurate electrical resistivity in the measurement of electrical resistivity and has good laser weldability. Therefore, the copper alloy material for resistance material of this embodiment is suitable as a metal material which comprises the resistance material used for resistors, such as a shunt resistor, for example.
  • the resistor at least partly composed of the copper alloy material for resistance material of the present embodiment is an accurate electrical device. It has a resistance value and is easy to manufacture. Below, the copper alloy material for resistors and the resistor of the present embodiment will be described in more detail.
  • the copper alloy material for resistance material of the present embodiment contains 2% by mass or more and 14% by mass or less of manganese, and the balance is made of copper and inevitable impurities.
  • the content of manganese is more preferably 6% by mass or more and 14% by mass or less. If the manganese content is less than 2% by mass, the TCR may increase, and the material strength may decrease, and the desired surface properties may not be obtained during production. On the other hand, if the manganese content exceeds 14% by mass, the electrical resistivity may be increased, and the corrosion resistance and manufacturability may be decreased. Further, the material strength becomes high, and there is a possibility that a desired surface property cannot be obtained at the time of production.
  • the copper alloy material for resistance material of this embodiment may further contain alloy components other than manganese.
  • alloy components that can be contained in the copper alloy material for resistance material of the present embodiment are not particularly limited.
  • nickel (Ni) exceeds 0 mass% and is 3 mass% or less
  • tin (Sn) is 0 mass%.
  • At least one of nickel and tin is more preferably contained.
  • the nickel content is more preferably 0.001% by mass or more and 3% by mass or less
  • the tin content is more preferably 0.001% by mass or more and 4% by mass or less.
  • the copper alloy material for resistance material of the present embodiment is a rolled plate having a thickness t of 0.04 mm or more when measured with a contact-type film thickness meter as described above.
  • Examples of the contact-type film thickness meter include a micrometer. From the plate thickness t measured with the contact-type film thickness meter, the apparent cross-sectional area of the rolled plate (or the resistance material produced from the copper alloy material for resistance material) can be calculated. In order to obtain the true cross-sectional area of the rolled plate (or a resistance material manufactured from a copper alloy material for resistance material), it is necessary to consider the surface properties of the plate surface of the rolled plate.
  • the thickness t of the rolled sheet is less than 0.04 mm, the influence of the surface properties on the measurement of the electrical resistivity is increased, and it may be difficult to accurately measure the electrical resistivity. Further, laser welding becomes difficult, and it may be difficult to have good laser weldability.
  • the plate thickness t of the rolled sheet As the plate thickness t of the rolled sheet is increased, the influence of the surface property on the measurement of the electrical resistivity is reduced, so that the electrical resistivity can be easily measured with high accuracy and the laser weldability is improved.
  • the thickness of the resistance material has been reduced with the miniaturization of the resistor, the plate thickness t at which the influence of the surface property on the measurement of the electrical resistivity becomes remarkable is about 0.3 mm.
  • the surface property of the copper alloy material for resistance material of the present embodiment is as described above, and the contact surface roughness measurement is performed on the roughness curve in the direction orthogonal to the rolling direction.
  • the maximum height Rz is 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less
  • the average length RSm of the roughness curve element is 0.03 mm or more and 0.15 mm or less, and is calculated by the above formula.
  • the value of parameter A is 0.002 or more and 0.04 or less.
  • the maximum height Rz is more preferably 0.5 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less
  • the average length RSm of the roughness curve element is more preferably 0.03 mm or more and 0.1 mm or less.
  • the calculated value of parameter A is more preferably 0.004 or more and 0.028 or less.
  • the maximum height Rz, the average length RSm of the roughness curve element, and the parameter A are all within the above numerical range, accurate measurement values can be easily obtained in the measurement of electrical resistivity and good laser weldability.
  • the copper alloy material for resistance material having When the maximum height Rz is less than 0.3 ⁇ m, the plate surface of the rolled plate is too smooth and the laser weldability may be reduced. On the other hand, when the maximum height Rz is more than 1.5 ⁇ m, the surface of the rolled plate becomes rough, and the electrical resistivity may not be measured accurately.
  • the average length RSm of the roughness curve element When the average length RSm of the roughness curve element is less than 0.03 mm, there are too many irregularities present on the surface of the rolled plate, and thus there is a possibility that the electrical resistivity cannot be measured accurately. On the other hand, when the average length RSm of the roughness curve element is more than 0.15 mm, there are too few irregularities on the plate surface of the rolled plate, so that the laser weldability may be lowered.
  • the above equation for calculating the parameter A represents the relationship between the apparent cross-sectional area of the rolled sheet and the cross-sectional area that increases from the true cross-sectional area due to the influence of the surface properties of the plate surface.
  • a larger value means that the difference between the apparent cross-sectional area and the true cross-sectional area caused by the influence of the surface properties is larger.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the surface properties of the rolled sheet of this embodiment, and the wavy line extending in the X-axis direction is the roughness curve of the surface of the rolled sheet.
  • the lower side of the roughness curve shows the inside of the rolled plate, and the upper side shows the outside of the rolled plate.
  • a plurality of peaks and a plurality of valleys exist in the extracted portion in which only the reference length l is extracted from the roughness curve in the X-axis direction (that is, the direction in which the average line of the roughness curve extends).
  • any measurement point by contact-type surface roughness measurement performed for obtaining a roughness curve is defined as a reference point T.
  • 8000 measurement points (height information) are obtained at intervals of 0.0005 mm.
  • reference points T 1 , T 2 , T 3 , T 4 ,..., T n-1 are sequentially from one end (left end) in the X-axis direction to the other end (right end) of the extracted portion.
  • T n exists.
  • the peak that is farthest from one end (left end) in the X-axis direction of the extracted portion is the highest peak, so that the peak of this peak, that is, the reference point T n-1 is The reference point T max is obtained.
  • the peak of the mountain and the bottom of the valley are displayed as reference points.
  • the reference point is not limited to the peak of the mountain or the bottom of the valley.
  • a point located between the apex and the bottom of the valley may be the reference point.
  • y 1 , y 2 , y 3 , y 4 ,..., Y n ⁇ 1 (y max ), y n indicate the height of the reference point (position in the Y-axis direction).
  • x n are one end (left end) in the X-axis direction of the extracted portion and its reference point. Is the length in the X-axis direction. Therefore, “x i + 1 ⁇ x i ” in the above formula is the distance in the X-axis direction between two adjacent reference points, and means the height of the trapezoidal portion with hatching in FIG.
  • (y max ⁇ y i )” in the above formula represents the Y axis between the reference point T max and the reference point T max that is the i th position counted from one end (left end) in the X axis direction of the extracted portion. It is a distance in the direction, and means the length of the bottom side of the trapezoidal portion with hatching in FIG. Therefore, “(y max ⁇ y i ) + (y max ⁇ y i + 1 )” in the above formula means “the sum of the upper base and the lower base” of the trapezoidal portion shown in FIG.
  • parameter A If the value of parameter A is less than 0.002, the plate surface of the rolled plate is too smooth and the laser weldability may be reduced. On the other hand, if the value of parameter A exceeds 0.04, the difference between the apparent cross-sectional area and the true cross-sectional area becomes large, and thus there is a possibility that the electrical resistivity cannot be measured accurately.
  • the copper alloy material for resistance material of the present embodiment is obtained by cold rolling a copper alloy ingot to form a plate into a rolled plate, and re-rolling the rolled plate obtained in the cold rolling step. Recrystallization annealing step for crystal annealing, and surface polishing for buffing using abrasive grains having a grain size of # 800 or more and # 2400 or less on the surface of the rolled plate subjected to recrystallization annealing in the recrystallization annealing step And a process comprising the steps.
  • the copper alloy material for a resistance material of the present embodiment it is possible to manufacture the copper alloy material for a resistance material of the present embodiment, which is easy to obtain an accurate measurement value in the measurement of electric resistivity and has good laser weldability.
  • the more specific example of the manufacturing method of the copper alloy material for resistance materials of this embodiment is shown as an example.
  • the conditions for the heat treatment in the homogenization heat treatment step may be set as appropriate according to the alloy composition. As an example, a condition of 800 ° C. to 950 ° C. for 10 minutes to 10 hours can be given. If the heating temperature is too high or the heating time is too long, the workability of the copper alloy material for resistance material may be reduced. On the other hand, if the heating temperature is too low or the heating time is too short, homogenization of the alloy components may be insufficient.
  • the ingot homogenized by the homogenization heat treatment step is hot-rolled to form the ingot into a plate-like material (hot rolling step). Since the ingot immediately after the homogenization heat treatment step is in a state of being heated to a high temperature, it is preferable that the ingot is continuously transferred to the hot rolling step and hot rolling is performed. When the hot rolling is finished, the ingot plate is cooled to room temperature. Since the oxide film is formed on the surface of the plate-like material after the hot rolling process, the oxide film is removed (face cutting process).
  • cold rolling process is performed on the plate-like material from which the oxide film has been removed (cold rolling process).
  • the plate-like material is cold-rolled to reduce the plate thickness to obtain a rolled plate.
  • the rolling direction in the cold rolling process is the same as the rolling direction in the hot rolling process.
  • the processing rate of cold rolling is not particularly limited, it can be, for example, 50% or more. If the processing rate in the cold rolling process is 50% or more, the material structure obtained up to the hot rolling process is sufficiently refined by annealing under appropriate conditions in the subsequent recrystallization annealing process. Therefore, the crystal grain size finally obtained does not become too large and tends to be an appropriate size.
  • the rolled plate obtained in the cold rolling process is heat-treated and subjected to recrystallization annealing (recrystallization annealing process).
  • the heat treatment conditions in the recrystallization annealing step may be set as appropriate according to the alloy composition and the like. As an example, there may be mentioned conditions of 350 ° C. or more and 700 ° C. or less and 10 seconds or more and 10 hours or less. If the heating temperature is too high or the heating time is too long, the material structure obtained up to the hot rolling process cannot be sufficiently refined, and the crystal grain size finally obtained cannot be reduced. There is a fear.
  • the heating temperature is too low or the heating time is too short, a recrystallized structure may not be obtained, or the recrystallized structure may be too small and the finally obtained crystal grain size may be small.
  • a batch heat treatment in which the rolled plate is put in a furnace and the temperature is raised may be used, or a running heat treatment in which the rolled plate is continuously passed through the heated furnace may be used.
  • buff polishing using abrasive grains having a grain size of # 800 or more and # 2400 or less is performed on the surface of the rolled plate subjected to the recrystallization annealing in the recrystallization annealing process (surface polishing process).
  • the polishing direction of buffing that is, the relative movement direction between the plate surface of the rolled plate and the buff is the same as the rolling direction in the cold rolling process and the rolling direction in the hot rolling process. If the grain size of the abrasive grains is less than # 800, the surface of the rolled plate becomes too rough, and the desired surface properties may not be obtained. On the other hand, if the grain size of the abrasive grains exceeds # 2400, the plate surface of the rolled plate becomes too smooth, and the desired surface properties may not be obtained.
  • cold rolling with a processing rate exceeding 0% and 50% or less is performed on the rolled plate whose plate surface has been polished in the surface polishing step (re-cold rolling step).
  • the rolled plate is cold-rolled to further reduce the plate thickness to a desired thickness. If the processing rate in the re-cold rolling process is more than 50%, the unevenness of the plate surface formed in the surface polishing process may be crushed by cold rolling, so the desired surface properties may not be obtained. is there.
  • this re-cold rolling process does not need to be performed. That is, the re-cold rolling step is not performed, and the processing rate of the processing performed after the surface polishing step may be 0%.
  • the rolling direction of the re-cold rolling process is the same as the rolling direction of the cold rolling process, the rolling direction of the hot rolling process, and the buffing polishing direction. And after manufacture of a rolled sheet, the roughness curve of the direction orthogonal to a rolling direction is acquired about the sheet surface, but this rolling direction is the rolling direction of the cold rolling process performed before a surface polishing process. Or the rolling direction of a re-cold rolling process is meant.
  • a rolled sheet having the above surface properties can be manufactured by a manufacturing method including the steps as described above.
  • the above surface properties are obtained by the surface polishing step and the re-cold rolling step.
  • the cold rolling step and the recrystallization annealing step performed before the surface polishing step may be performed once each, or may be repeated a plurality of times before performing the surface polishing step. If the horizontal continuous casting method is adopted in the casting process and the ingot is formed into a plate-like material in the casting process, the homogenizing heat treatment process and the hot rolling process can be omitted.
  • this embodiment shows an example of this invention and this invention is not limited to this embodiment.
  • various changes or improvements can be added to the present embodiment, and forms to which such changes or improvements are added can also be included in the present invention.
  • An ingot having a predetermined alloy composition is manufactured by casting (casting process), and heat treatment is performed at 800 ° C. to 950 ° C. for 10 minutes to 10 hours to homogenize alloy components (homogenization heat treatment process). It was formed into a plate shape by hot rolling and water-cooled (hot rolling process). Next, after chamfering the plate-like material obtained by hot rolling to remove the oxide film on the surface (facing step), the plate-like material is cold-rolled at a processing rate of 50% or more to obtain a plate thickness. Thinned into a rolled sheet (cold rolling process).
  • this rolled sheet is heat-treated under conditions of 350 ° C. or higher and 700 ° C. or lower for 10 seconds or longer and 10 hours or shorter and subjected to recrystallization annealing (recrystallization annealing step), and then buffing using abrasive grains is rolled. It gave to the board surface of a board (surface grinding
  • the alloy composition is as shown in Tables 1 and 2, but the balance other than the alloy components shown in Tables 1 and 2 is copper and inevitable impurities.
  • Tables 1 and 2 show the grain sizes of the abrasive grains used in the surface polishing step, the cold rolling processing rate in the re-cold rolling step, and the plate thickness measured by the contact-type film thickness meter of the obtained rolled plate. As shown. Table 1 shows examples when various alloy compositions are changed, and Table 2 shows examples when various conditions of the surface polishing step and the re-cold rolling step are changed. The manufacturing conditions in Table 1 are more preferable than the manufacturing conditions in Table 2.
  • a probe having a diameter of 2 ⁇ m was brought into contact with the plate surface of the rolled plate, and the probe was slid in a direction perpendicular to the rolling direction under the conditions of a probe sliding distance of 4 mm and a sliding speed of 0.1 mm / s.
  • a roughness curve was obtained by obtaining 8000 measurement points (height information) at intervals of 0.0005 mm.
  • the cut-off length is 0.8 mm.
  • the surface properties of the rolled plate after mirror polishing are such that the maximum height Rz is 0.1 to 0.3 ⁇ m, the average length RSm of the roughness curve element is 0.2 to 0.5 mm, and the parameters The value of A was 0.001 to 0.002.
  • the rolled plates of Examples 1 to 27 have a maximum height Rz of 0.3 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less, and an average length RSm of the roughness curve element of 0.2 mm. Since it is 03 mm or more and 0.15 mm or less and the value of parameter A is 0.002 or more and 0.04 or less, it is easy to obtain an accurate measurement value in the measurement of electric resistivity and has good laser weldability. It was.
  • the rolled sheets of Comparative Examples 1 and 2 are examples in which the alloy composition is outside the scope of the present invention, but the maximum height Rz, the average length RSm of the roughness curve element, and the parameter A Since any of the values is out of the above numerical range, it is difficult to obtain an accurate measurement value in the measurement of electric resistivity, or laser weldability is poor.
  • the rolled sheets of Comparative Examples 3 to 6, Comparative Examples 8 to 12, and Comparative Example 14 are examples in which the production conditions are outside the scope of the present invention, but the maximum height Rz and the average length RSm of the roughness curve element , And the value of parameter A is out of the above numerical range, it is difficult to obtain an accurate measurement value in the measurement of electrical resistivity, or laser weldability is poor.
  • the rolled plates of Comparative Examples 7 and 13 had poor laser weldability because the plate thickness was outside the range of the present invention. Moreover, since the value of the parameter A is out of the above numerical range, it is difficult to obtain an accurate measurement value in the measurement of electrical resistivity.

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Abstract

電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する抵抗材用銅合金材料及びその製造方法を提供する。抵抗材用銅合金材料は、接触式膜厚計で測定した場合の板厚ｔが０．０４ｍｍ以上の圧延板であり、マンガン２質量％以上１４質量％以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる。そして、圧延板の板面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法により取得した場合に、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、且つ、下記数式により算出されるパラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下である。

Description

抵抗材用銅合金材料及びその製造方法並びに抵抗器
　本発明は抵抗材用銅合金材料及びその製造方法並びに抵抗器に関する。
　抵抗器に使用される抵抗材の金属材料には、環境温度が変化した際にも抵抗器の抵抗が安定するように、抵抗温度係数（以下「ＴＣＲ」と記すこともある）が小さいことが要求される。抵抗温度係数とは、温度による抵抗値の変化の大きさを１℃当たりの百万分率で表したものであり、ＴＣＲ（×１０－６／Ｋ）＝（Ｒ－Ｒ０）／Ｒ０×１／（Ｔ－Ｔ０）×１０６という式で表される。ここで、式中のＴは試験温度（℃）、Ｔ０は基準温度（℃）、Ｒは試験温度Ｔにおける抵抗値（Ω）、Ｒ０は試験温度Ｔ０における抵抗値（Ω）を示す。Ｃｕ－Ｍｎ－Ｎｉ合金やＣｕ－Ｍｎ－Ｓｎ合金はＴＣＲが非常に小さいため、抵抗材を構成する金属材料として広く使用されている（例えば特許文献１を参照）。
　抵抗器を製造する際には、しばしば抵抗材と無酸素銅等からなる導電材とを溶接する。抵抗材と導電材の溶接には、従来は電子ビーム溶接を用いることが一般的であったが、製造コスト低減の期待から、レーザ溶接への切り替えが行われている。レーザ溶接においては、被溶接物の表面でレーザが反射されると溶接性が低下するため、被溶接物の表面粗さは粗い方が有利であることが知られている。
　また、近年の電気電子部品の小型高集積化に伴い、抵抗器も小型化が進み、抵抗材の板厚も薄くなってきている。従来、抵抗材の表面性状（表面粗さ等）が電気抵抗率に与える影響は小さく、無視されていたが、抵抗材の板厚が薄くなるに従って、無視できないほど影響が大きくなってきた。すなわち、従来は作業性の観点から抵抗材の板厚の測定にはマイクロメータが用いられ、その測定値から断面積を得ていたが、抵抗材の表面粗さが粗いと、マイクロメータによる測定値から算出される抵抗材の見かけの断面積と真の断面積との差が大きくなるため、電気抵抗率の測定値が真の電気抵抗率に比べて大きくなる。これに伴い、抵抗器を製造する際に必要な抵抗材の寸法と、電気抵抗率の測定値から算出される寸法との間に差異が生じるため、抵抗器の設計に問題が生じることとなる。
日本国特許公開公報　２０１６年第６９７２４号
　本発明は、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する抵抗材用銅合金材料及びその製造方法を提供することを課題とする。また、本発明は、正確な電気抵抗値を有し且つ製造が容易な抵抗器を提供することを併せて課題とする。
　本発明の一態様に係る抵抗材用銅合金材料は、マンガン２質量％以上１４質量％以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる抵抗材用銅合金材料であって、接触式膜厚計で測定した場合の板厚ｔが０．０４ｍｍ以上の圧延板であり、圧延板の板面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法により取得した場合に、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、且つ、下記数式により算出されるパラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下であることを要旨とする。
　下記数式中のｙmaxは、粗さ曲線からその平均線が延びる方向に基準長さｌだけを抜き取った抜き取り部分における最も高い山の高さである。下記数式中のｙｉ、ｙｉ＋１は、抜き取り部分に存在する粗さ曲線の測定点をそれぞれ基準点とした場合に、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第ｉ番目、第ｉ＋１番目に存在する基準点の高さである。下記数式中のｘｉ、ｘｉ＋１は、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端と第ｉ番目、第ｉ＋１番目の基準点との間の平均線が延びる方向の長さである。下記数式中のｎは、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から最も離れた位置に存在する基準点が、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第何番目の基準点かを表す数値である。下記数式中のｔは、接触式膜厚計で測定した場合の圧延板の板厚である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　本発明の他の態様に係る抵抗材用銅合金材料の製造方法は、上記一態様に係る抵抗材用銅合金材料を製造する方法であって、銅合金の鋳塊に冷間圧延を施して板状に成形し圧延板とする冷間圧延工程と、冷間圧延工程で得た圧延板に再結晶焼鈍しを施す再結晶焼鈍し工程と、再結晶焼鈍し工程で再結晶焼鈍しを施した圧延板の板面に、粒度＃８００以上＃２４００以下の砥粒を用いるバフ研磨を施す表面研磨工程と、表面研磨工程で板面を研磨した圧延板に加工率０％超過５０％以下の冷間圧延を施す再冷間圧延工程と、を備えることを要旨とする。
　本発明の他の態様に係る抵抗器は、上記一態様に係る抵抗材用銅合金材料で少なくとも一部分が構成されたことを要旨とする。
　本発明の抵抗材用銅合金材料は、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する。
　本発明の抵抗材用銅合金材料の製造方法は、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する抵抗材用銅合金材料を製造することができる。
　本発明の抵抗器は、正確な電気抵抗値を有し且つ製造が容易である。
本発明に係る抵抗材用銅合金材料の一実施形態を説明する模式的説明図である。
　本発明の一実施形態について、以下に詳細に説明する。本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、マンガン（Ｍｎ）２質量％以上１４質量％以下を含有し、残部が銅（Ｃｕ）及び不可避不純物からなる。そして、本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、接触式膜厚計で測定した場合の板厚ｔが０．０４ｍｍ以上の圧延板である。また、圧延板の板面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法により取得した場合に、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、且つ、下記数式により算出されるパラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下である。
　下記数式中のｙmaxは、粗さ曲線からその平均線が延びる方向に基準長さｌだけを抜き取った抜き取り部分における最も高い山の高さである。下記数式中のｙｉ、ｙｉ＋１は、抜き取り部分に存在する粗さ曲線の測定点をそれぞれ基準点とした場合に、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第ｉ番目、第ｉ＋１番目に存在する基準点の高さである。下記数式中のｘｉ、ｘｉ＋１は、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端と第ｉ番目、第ｉ＋１番目の基準点との間の平均線が延びる方向の長さである。下記数式中のｎは、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から最も離れた位置に存在する基準点が、抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第何番目の基準点かを表す数値である。下記数式中のｔは、接触式膜厚計で測定した場合の圧延板の板厚である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　この本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、上記のように最大高さＲｚ、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ、パラメータＡ（以下、これらをまとめて「表面性状」と記すこともある）が適切に制御されているため、電気抵抗率の測定において正確な電気抵抗率が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する。よって、本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、例えば、シャント抵抗器等の抵抗器に使用される抵抗材を構成する金属材料として好適である。
　本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、以上のような優れた特性を有しているため、本実施形態の抵抗材用銅合金材料で少なくとも一部分が構成された抵抗器は、正確な電気抵抗値を有し且つ製造が容易である。
　以下に、本実施形態の抵抗材用銅合金材料及び抵抗器について、さらに詳細に説明する。
　本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、上記のように、マンガン２質量％以上１４質量％以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる。マンガンの含有量は、より好ましくは６質量％以上１４質量％以下である。マンガンの含有量が２質量％未満であると、ＴＣＲが大きくなるおそれがあるとともに、材料強度が低下して、製造時に所望の表面性状が得られないおそれがある。一方、マンガンの含有量が１４質量％超過であると、電気抵抗率が高くなるおそれがあるとともに、耐食性と製造性が低下するおそれがある。また、材料強度が高くなり、製造時に所望の表面性状が得られないおそれがある。
　本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、マンガン以外の合金成分をさらに含有してもよい。本実施形態の抵抗材用銅合金材料において含有可能な他の合金成分は特に限定されるものではないが、例えば、ニッケル（Ｎｉ）０質量％超過３質量％以下、錫（Ｓｎ）０質量％超過４質量％以下、鉄（Ｆｅ）０質量％超過０．５質量％以下、ケイ素（Ｓｉ）０質量％超過０．１質量％以下、クロム（Ｃｒ）０質量％超過０．５質量％以下、ジルコニウム（Ｚｒ）０質量％超過０．２質量％以下、チタン（Ｔｉ）０質量％超過０．２質量％以下、銀（Ａｇ）０質量％超過０．５質量％以下、マグネシウム（Ｍｇ）０質量％超過０．５質量％以下、コバルト（Ｃｏ）０質量％超過０．１質量％以下、リン（Ｐ）０質量％超過０．１質量％以下、及び亜鉛（Ｚｎ）０質量％超過０．５質量％以下からなる群より選ばれる１種又は２種以上の元素である。
　上記の含有可能な他の合金成分のうちニッケル及び錫の少なくとも一方は含有されていることがより好ましい。ニッケルの含有量は０．００１質量％以上３質量％以下であることがより好ましく、錫の含有量は０．００１質量％以上４質量％以下であることがより好ましい。
　これらの合金成分を含有することにより、抵抗材用銅合金材料の材料強度の向上、電気抵抗率の変化、ＴＣＲの低下、耐熱性の向上等が期待できる。これらの合金成分の含有量が上記の範囲の上限値を超えると、抵抗材用銅合金材料の電気抵抗率が高くなりすぎたり、製造性が低下したりするおそれがある。また、材料強度が高くなり、製造時に所望の表面性状が得られないおそれがある。
　本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、上記のように、接触式膜厚計で測定した場合の板厚ｔが０．０４ｍｍ以上の圧延板である。接触式膜厚計としては、例えばマイクロメータ等が挙げられる。接触式膜厚計で測定した板厚ｔから、圧延板（あるいは、抵抗材用銅合金材料から製造した抵抗材）の見かけの断面積を算出することができる。圧延板（あるいは、抵抗材用銅合金材料から製造した抵抗材）の真の断面積を求めるためには、圧延板の板面の表面性状を考慮する必要がある。
　圧延板の板厚ｔが０．０４ｍｍ未満であると、電気抵抗率の測定に及ぼす表面性状の影響が大きくなるため、電気抵抗率を精度良く測定することが困難となるおそれがある。また、レーザ溶接が困難となり、良好なレーザ溶接性を有することが難しくなるおそれがある。
　圧延板の板厚ｔが大きいほど、電気抵抗率の測定に対する表面性状の影響が小さくなるので、電気抵抗率を精度良く測定することが容易となるとともに、レーザ溶接性が良好となる。なお、抵抗器の小型化に伴って抵抗材の薄肉化が進んでいるが、電気抵抗率の測定に対する表面性状の影響が顕著になる板厚ｔは、０．３ｍｍ程度からである。
　本実施形態の抵抗材用銅合金材料の表面性状（圧延板の板面の表面性状）は、上記の通りであり、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法により取得した場合に、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、且つ、上記数式により算出されるパラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下である。
　ただし、最大高さＲｚは０．５μｍ以上１．５μｍ以下であることがより好ましく、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍは０．０３ｍｍ以上０．１ｍｍ以下であることがより好ましく、上記数式により算出されるパラメータＡの値は０．００４以上０．０２８以下であることがより好ましい。
　最大高さＲｚ、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ、及びパラメータＡの全てを上記の数値範囲内とすれば、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する抵抗材用銅合金材料となる。
　最大高さＲｚが０．３μｍ未満である場合は、圧延板の板面が平滑すぎて、レーザ溶接性が低下するおそれがある。一方、最大高さＲｚが１．５μｍ超過である場合は、圧延板の板面が粗くなり、電気抵抗率を正確に測定できないおそれがある。
　粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ未満である場合は、圧延板の板面に存在する凹凸が多すぎるため、電気抵抗率を正確に測定できないおそれがある。一方、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．１５ｍｍ超過である場合は、圧延板の板面に存在する凹凸が少なすぎるため、レーザ溶接性が低下するおそれがある。
　パラメータＡを算出する上記式は、圧延板の見かけの断面積と、板面の表面性状の影響によって真の断面積から増加する断面積との関係を表したものであり、パラメータＡの値が大きいほど、表面性状の影響によって生じる見かけの断面積と真の断面積との差異が大きいことを意味する。
　ここで、パラメータＡを算出する上記式について、図１を参照しながら詳細に説明する。図１は、本実施形態の圧延板の表面性状を示す模式的断面図であり、Ｘ軸方向に伸びる波線が圧延板の板面の粗さ曲線である。この粗さ曲線の下方側は圧延板の内部を示し、上方側は圧延板の外部を示す。この粗さ曲線からＸ軸方向（すなわち、粗さ曲線の平均線が延びる方向）に基準長さｌだけを抜き取った抜き取り部分には、複数の山と複数の谷とが存在するが、本実施形態においては、粗さ曲線を取得するために行った接触式表面粗さ測定による測定点をいずれも基準点Ｔと定義する。接触式表面粗さ測定においては、例えば、０．０００５ｍｍ間隔で８０００点の測定点（高さ情報）を得る。
　図１の例では、抜き取り部分のＸ軸方向の一端（左端）から他端（右端）に向かって順に、基準点Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、・・・、Ｔｎ－１、Ｔｎが存在する。そして、図１に示す例では、抜き取り部分のＸ軸方向の一端（左端）から最も離れた位置に存在する山が最も高い山であるので、この山の頂点、すなわち基準点Ｔｎ－１が基準点Ｔｍａｘとなる。なお、図１では、上記式の説明の便宜上、山の頂点及び谷の底を基準点として表示してあるが、基準点は山の頂点や谷の底に限定されるものではなく、山の頂点と谷の底との間に位置する点が基準点となる場合もある。
　図１のｙ１、ｙ２、ｙ３、ｙ４、・・・、ｙｎ－１（ｙｍａｘ）、ｙｎは、基準点の高さ（Ｙ軸方向の位置）を示す。また、図１のｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４、・・・、ｘｎ－１（ｘｍａｘ）、ｘｎは、抜き取り部分のＸ軸方向の一端（左端）とその基準点との間のＸ軸方向の長さである。よって、上記式中の「ｘｉ＋１－ｘｉ」は、隣り合う２つの基準点の間のＸ軸方向の距離であり、図１中のハッチングが施された台形部分の高さを意味する。
　また、上記式中の「（ｙｍａｘ－ｙｉ）」は、抜き取り部分のＸ軸方向の一端（左端）から数えて第ｉ番目に存在する基準点と基準点Ｔｍａｘとの間のＹ軸方向の距離であり、図１中のハッチングが施された台形部分の底辺の長さを意味する。よって、上記式中の「（ｙｍａｘ－ｙｉ）＋（ｙｍａｘ－ｙｉ＋１）」は、図１中のハッチングが施された台形部分の「上底と下底の和」を意味する。
　したがって、「０．５×｛（ｙｍａｘ－ｙｉ）＋（ｙｍａｘ－ｙｉ＋１）｝×（ｘｉ＋１－ｘｉ）」について、ｉ＝１からｉ＝ｎ－１まで総和すれば（すなわち、抜き取り部分のＸ軸方向の一端（左端）に最も近い位置に存在する基準点Ｔ１から最も離れた位置に存在する基準点Ｔｎまで総和すれば）、圧延板の片面について、見かけの断面積と真の断面積との差を算出したことになる。さらに、上記総和の結果を２倍すれば、圧延板の両面について、見かけの断面積と真の断面積との差を算出したことになる。この断面積の差を、接触式膜厚計で測定した圧延板の板厚ｔと基準長さｌとの積ｔ×ｌ（すなわち、見かけの断面積）で除して算出したパラメータＡによって、表面性状の影響によって生じる見かけの断面積と真の断面積との差異の大きさを評価することができる。
　パラメータＡの値が０．００２未満であると、圧延板の板面が平滑すぎて、レーザ溶接性が低下するおそれがある。一方、パラメータＡの値が０．０４超過であると、見かけの断面積と真の断面積との差異が大きくなるため、電気抵抗率を正確に測定できないおそれがある。
　次に、本実施形態の抵抗材用銅合金材料の製造方法について説明する。本実施形態の抵抗材用銅合金材料は、銅合金の鋳塊に冷間圧延を施して板状に成形し圧延板とする冷間圧延工程と、冷間圧延工程で得た圧延板に再結晶焼鈍しを施す再結晶焼鈍し工程と、再結晶焼鈍し工程で再結晶焼鈍しを施した圧延板の板面に、粒度＃８００以上＃２４００以下の砥粒を用いるバフ研磨を施す表面研磨工程と、を備える方法によって製造することができる。
　このような製造方法によって、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有する本実施形態の抵抗材用銅合金材料を製造することができる。
　以下に、本実施形態の抵抗材用銅合金材料の製造方法のより具体的な例を、一例として示す。
　まず、炉等を用いて原材料を溶解し鋳造して、上記の合金成分を有する鋳塊を得る（鋳造工程）。次に、鋳造工程で得られた鋳塊を熱処理して合金成分を均質化する（均質化熱処理工程）。均質化熱処理工程における熱処理の条件は、合金組成に応じて適宜設定すればよいが、一例としては、８００℃以上９５０℃以下で１０分間以上１０時間以下という条件が挙げられる。加熱温度が高すぎたり加熱時間が長すぎたりすると、抵抗材用銅合金材料の加工性が低下するおそれがある。一方、加熱温度が低すぎたり加熱時間が短すぎたりすると、合金成分の均質化が不十分となるおそれがある。
　続いて、均質化熱処理工程により均質化された鋳塊に熱間圧延を施し、鋳塊を板状物に成形する（熱間圧延工程）。均質化熱処理工程が終了した直後の鋳塊は高温に加熱された状態であるので、そのまま連続して熱間圧延工程に移行し熱間圧延を実施することが好ましい。熱間圧延が終了したら、鋳塊の板状物を常温に冷却する。熱間圧延工程後の板状物の表面には酸化皮膜が形成されているので、この酸化皮膜を除去する（面削工程）。
　次に、酸化皮膜を除去した板状物に冷間圧延を施す（冷間圧延工程）。例えば、板状物を冷間圧延して板厚を薄化し、圧延板とする。冷間圧延工程の圧延方向は、熱間圧延工程の圧延方向と同一方向とする。冷間圧延の加工率は特に限定されるものではないが、例えば５０％以上とすることができる。冷間圧延工程での加工率が５０％以上であれば、続く再結晶焼鈍し工程において適切な条件で焼鈍しすることにより、熱間圧延工程までに得られた材料組織を十分に微細化することができるため、最終的に得られる結晶粒径が大きくなり過ぎることがなく、適切な大きさとなりやすい。
　続いて、冷間圧延工程で得た圧延板を熱処理して、再結晶焼鈍しを施す（再結晶焼鈍し工程）。再結晶焼鈍し工程における熱処理の条件は、合金組成等に応じて適宜設定すればよいが、一例としては、３５０℃以上７００℃以下で１０秒間以上１０時間以下という条件が挙げられる。加熱温度が高すぎたり加熱時間が長すぎたりすると、熱間圧延工程までに得られた材料組織を十分に微細化することができず、最終的に得られる結晶粒径を小さくすることができないおそれがある。一方、加熱温度が低すぎたり加熱時間が短すぎたりすると、再結晶組織が得られなかったり、あるいは、再結晶組織が小さくなりすぎて最終的に得られる結晶粒径が小さくなるおそれがある。この熱処理には、圧延板を炉内に入れて昇温するバッチ熱処理を用いてもよいし、昇温した炉内に圧延板を連続的に通板する走間熱処理を用いてもよい。
　次に、再結晶焼鈍し工程で再結晶焼鈍しを施した圧延板の板面に、粒度＃８００以上＃２４００以下の砥粒を用いるバフ研磨を施す（表面研磨工程）。バフ研磨の研磨方向、すなわち、圧延板の板面とバフとの相対移動方向は、冷間圧延工程の圧延方向及び熱間圧延工程の圧延方向と同一方向とする。砥粒の粒度が＃８００未満であると、圧延板の板面が粗くなりすぎて、所望の表面性状が得られないおそれがある。一方、砥粒の粒度が＃２４００超過であると、圧延板の板面が平滑になりすぎて、所望の表面性状が得られないおそれがある。
　次に、表面研磨工程で板面を研磨した圧延板に、加工率０％超過５０％以下の冷間圧延を施す（再冷間圧延工程）。例えば、圧延板を冷間圧延して、板厚をさらに薄化し所望の厚さとする。再冷間圧延工程での加工率が５０％超過であると、表面研磨工程において形成された板面の凹凸が、冷間圧延によって潰れる場合があるので、所望の表面性状が得られないおそれがある。
　なお、この再冷間圧延工程は行わなくてもよい。すなわち、再冷間圧延工程を行わず、表面研磨工程後に施される加工の加工率を０％としてもよい。
　また、再冷間圧延工程の圧延方向は、冷間圧延工程の圧延方向、熱間圧延工程の圧延方向、及びバフ研磨の研磨方向と同一方向とする。そして、圧延板の製造後に、その板面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を取得するが、この圧延方向とは、表面研磨工程の前に行う冷間圧延工程の圧延方向又は再冷間圧延工程の圧延方向を意味する。
　以上のような工程を備える製造方法によって、上記の表面性状を有する圧延板を製造することができる。表面研磨工程と再冷間圧延工程によって、上記の表面性状を得る。ただし、表面研磨工程の前に行う冷間圧延工程と再結晶焼鈍し工程は、それぞれ１回ずつ行ってもよいし、表面研磨工程を行う前にそれぞれ複数回ずつ繰り返し行ってもよい。また、鋳造工程において横型連続鋳造法を採用して、鋳造工程において鋳塊を板状物に成形すれば、均質化熱処理工程と熱間圧延工程を省略することができる。また、隣接する工程と工程の間又は最終工程（表面研磨工程又は再冷間圧延工程）の後に、形状矯正、酸化膜除去、脱脂、防錆等の処理を実施してもよい。ただし、表面研磨工程又は再冷間圧延工程の後に実施する場合は、表面性状が本発明の範囲を外れないように行う必要がある。
　なお、本実施形態は本発明の一例を示したものであって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。また、本実施形態には種々の変更又は改良を加えることが可能であり、その様な変更又は改良を加えた形態も本発明に含まれ得る。
　以下に実施例及び比較例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
　所定の合金組成を有する鋳塊を鋳造により製造し（鋳造工程）、８００℃以上９５０℃以下で１０分間以上１０時間以下の熱処理を施して合金成分を均質化した後に（均質化熱処理工程）、熱間圧延により板状に成形し水冷した（熱間圧延工程）。次に、熱間圧延により得た板状物に面削を施して表面の酸化皮膜を除去した後に（面削工程）、５０％以上の加工率で板状物を冷間圧延し板厚を薄化して圧延板とした（冷間圧延工程）。
　次に、この圧延板を３５０℃以上７００℃以下、１０秒間以上１０時間以下の条件で熱処理して再結晶焼鈍しを施した後に（再結晶焼鈍し工程）、砥粒を用いるバフ研磨を圧延板の板面に施した（表面研磨工程）。さらに続けて、バフ研磨を施した圧延板に、加工率０％以上６０％以下の冷間圧延を施して（再冷間圧延工程）、厚さ０．０４ｍｍ以上０．３ｍｍ以下の圧延板を得た。
　合金組成は表１、２に示す通りであるが、表１、２に示す合金成分以外の残部は銅及び不可避不純物である。また、表面研磨工程で使用した砥粒の粒度、再冷間圧延工程における冷間圧延の加工率、及び得られた圧延板の接触式膜厚計で測定した板厚は、表１、２に示す通りである。表１は、合金組成を種々変更した場合の例を示し、表２は、表面研磨工程及び再冷間圧延工程の条件を種々変更した場合の例を示す。なお、表２の製造条件よりも表１の製造条件の方がより好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表１、２に示す実施例１～２７及び比較例１～１４の圧延板について、各種評価を行った。以下にその内容と方法を説明する。また、評価結果を表１、２に示す。
＜表面性状の評価について＞
　圧延板の板面について、ＪＩＳ　Ｂ０６０１（２００１）に規定された方法に準じる方法（接触式表面粗さ測定法）により表面粗さの測定を行い、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を取得して、最大高さＲｚ及び粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍを得るとともに、粗さ曲線を解析して、上記数式により算出されるパラメータＡの値を得た。
　上記の接触式表面粗さ測定法について詳述する。圧延板の板面に直径２μｍのプローブを接触させ、プローブの摺動距離４ｍｍ、摺動速度０．１ｍｍ／ｓとの条件で、圧延方向に対して直交する方向にプローブを摺動させた。そして、０．０００５ｍｍ間隔で８０００点の測定点（高さ情報）を得ることにより、粗さ曲線を取得した。なお、カットオフ長は０．８ｍｍである。
＜電気抵抗率の測定について＞
　圧延板の板面に鏡面研磨を施し、鏡面研磨前後の圧延板それぞれについて、ＪＩＳ　Ｃ２５２５に規定された方法に準じる方法（四端子法）により、２０℃における電気抵抗率を測定した。圧延板の板厚はマイクロメータで測定した。そして、鏡面研磨前後の電気抵抗率の差が２％以下であった場合は、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすいと判定し、表１においては「○」印で示した。一方、鏡面研磨前後の電気抵抗率の差が２％超過であった場合は、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られにくいと判定し、表１においては「×」印で示した。
　なお、鏡面研磨後の圧延板は、見かけの断面積と真の断面積との差が小さいため、材料の真の電気抵抗率により近い電気抵抗率が得られる。鏡面研磨後の圧延板の板面の表面性状は、最大高さＲｚが０．１～０．３μｍであり、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．２～０．５ｍｍであり、パラメータＡの値が０．００１～０．００２であった。
＜レーザ溶接性の評価について＞
　圧延板と、無酸素銅からなる導電材とを突き合わせ、その界面をファイバーレーザ溶接で溶接した。溶接後、溶接した短冊状の試験片に対して、ＪＩＳ　Ｚ２２４１に規定された方法に準じる方法により、溶接方向に対して直交する方向に引っ張る引張試験を実施した。そして、試験片の破断強度が１５０ＭＰａ以上であった場合は、レーザ溶接性が良好であると判定し、表１においては「○」印で示した。一方、試験片の破断強度が１５０ＭＰａ未満であった場合は、レーザ溶接性が不良であると判定し、表１においては「×」印で示した。
　表１、２に示す結果から分かるように、実施例１～２７の圧延板は、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下であり、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、パラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下であるため、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られやすく且つ良好なレーザ溶接性を有していた。
　これに対して、比較例１、２の圧延板は、合金組成が本発明の範囲を外れている例であるが、最大高さＲｚ、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ、及びパラメータＡの値のいずれかが上記の数値範囲から外れているため、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られにくいか、又は、レーザ溶接性が不良であった。
　比較例３～６と比較例８～１２と比較例１４の圧延板は、製造条件が本発明の範囲を外れている例であるが、最大高さＲｚ、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍ、及びパラメータＡの値のいずれかが上記の数値範囲から外れているため、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られにくいか、又は、レーザ溶接性が不良であった。
　比較例７、１３の圧延板は、板厚が本発明の範囲を外れているため、レーザ溶接性が不良であった。また、パラメータＡの値が上記の数値範囲から外れているため、電気抵抗率の測定において正確な測定値が得られにくかった。
　　　　ｌ　　　　基準長さ
　　　　Ｔ　　　　基準点

Claims (4)

  1. 　マンガン２質量％以上１４質量％以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる抵抗材用銅合金材料であって、
    　接触式膜厚計で測定した場合の板厚ｔが０．０４ｍｍ以上の圧延板であり、
    　前記圧延板の板面について、圧延方向に対して直交する方向の粗さ曲線を接触式表面粗さ測定法により取得した場合に、最大高さＲｚが０．３μｍ以上１．５μｍ以下、粗さ曲線要素の平均長さＲＳｍが０．０３ｍｍ以上０．１５ｍｍ以下であり、且つ、下記数式により算出されるパラメータＡの値が０．００２以上０．０４以下である抵抗材用銅合金材料。
    　下記数式中のｙmaxは、前記粗さ曲線からその平均線が延びる方向に基準長さｌだけを抜き取った抜き取り部分における最も高い山の高さである。下記数式中のｙｉ、ｙｉ＋１は、前記抜き取り部分に存在する前記粗さ曲線の測定点をそれぞれ基準点とした場合に、前記抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第ｉ番目、第ｉ＋１番目に存在する基準点の高さである。下記数式中のｘｉ、ｘｉ＋１は、前記抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端と第ｉ番目、第ｉ＋１番目の基準点との間の平均線が延びる方向の長さである。下記数式中のｎは、前記抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から最も離れた位置に存在する基準点が、前記抜き取り部分の平均線が延びる方向の一端から数えて第何番目の基準点かを表す数値である。下記数式中のｔは、接触式膜厚計で測定した場合の前記圧延板の板厚である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
  2. 　ニッケル０質量％超過３質量％以下、錫０質量％超過４質量％以下、鉄０質量％超過０．５質量％以下、ケイ素０質量％超過０．１質量％以下、クロム０質量％超過０．５質量％以下、ジルコニウム０質量％超過０．２質量％以下、チタン０質量％超過０．２質量％以下、銀０質量％超過０．５質量％以下、マグネシウム０質量％超過０．５質量％以下、コバルト０質量％超過０．１質量％以下、リン０質量％超過０．１質量％以下、及び亜鉛０質量％超過０．５質量％以下からなる群より選ばれる１種又は２種以上の元素をさらに含有する請求項１に記載の抵抗材用銅合金材料。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の抵抗材用銅合金材料を製造する方法であって、
    　銅合金の鋳塊に冷間圧延を施して板状に成形し圧延板とする冷間圧延工程と、
    　前記冷間圧延工程で得た圧延板に再結晶焼鈍しを施す再結晶焼鈍し工程と、
    　前記再結晶焼鈍し工程で再結晶焼鈍しを施した圧延板の板面に、粒度＃８００以上＃２４００以下の砥粒を用いるバフ研磨を施す表面研磨工程と、
    　前記表面研磨工程で板面を研磨した圧延板に加工率０％超過５０％以下の冷間圧延を施す再冷間圧延工程と、
    を備える抵抗材用銅合金材料の製造方法。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載の抵抗材用銅合金材料で少なくとも一部分が構成された抵抗器。
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