科森合金及其制造方法
【專利摘要】提供兼具高強(qiáng)度和高沖裁彎曲性的科森合金及其制造方法。科森合金，其是含有Ni和Co中的一種以上:0.8～5.0質(zhì)量%、Si:0.2～1.5質(zhì)量%、且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，在相對于板厚為45～55%的截面位置的板厚方向的中央部，與板厚方向平行地進(jìn)行EBSD測定并分析結(jié)晶取向時(shí)，取向于Cube取向｛001｝＜100＞的結(jié)晶的面積率為5%以上，進(jìn)而＜111＞方向取向于軋制材料的寬度方向（TD）的結(jié)晶的面積率為50%以下。
【專利說明】科森合金及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適宜作為連接器、端子、繼電器、開關(guān)等導(dǎo)電性彈簧材料或晶體管、集成電路(IC)等半導(dǎo)體儀器的引線框架材料，且具有優(yōu)異的強(qiáng)度、彎曲加工性、耐應(yīng)力緩和特性、導(dǎo)電性等的科森合金及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，電氣電子部件的小型化發(fā)展，用于這些部件的銅合金被要求良好的強(qiáng)度、導(dǎo)電率和彎曲加工性。對應(yīng)于該要求，替代以往的磷青銅或黃銅等固溶強(qiáng)化型銅合金，具有高的強(qiáng)度和導(dǎo)電率的科森合金等析出強(qiáng)化型銅合金的需求正在增大?？粕辖鹗窃贑u基質(zhì)中使N1-S1、Co-S1、N1-Co-Si等金屬間化合物析出而成的合金，兼具高強(qiáng)度、高導(dǎo)電率、良好的彎曲加工性。通常，強(qiáng)度與彎曲加工性是相反的性質(zhì)，對于科森合金來說也期望在維持高強(qiáng)度的同時(shí)改善彎曲加工性。
[0003]將銅合金板加壓加工為連接器等電子電子部件時(shí)，存在為了提高彎曲加工部的尺寸精度而預(yù)先對銅合金板表面實(shí)施被稱為沖裁加工的切口加工，并沿該切口彎曲銅合金板的情形(以下，也稱為沖裁彎曲)。該沖裁彎曲多被用于例如車載用母端子的加壓加工中。銅合金因沖裁加工而加工硬化并喪失延展性，因而在后續(xù)的彎曲加工中容易在銅合金產(chǎn)生破裂。所以，對于用于沖裁彎曲的銅合金，要求特別良好的彎曲加工性。
[0004]近年來，作為改善科森合金的彎曲性的技術(shù)，提倡控制Cube取向({O OlXlOO >)的面積率的方案。例如，專利文獻(xiàn)1 (日本特開2006-283059號)中，通過依次進(jìn)行(I)鑄造、(2)熱軋、(3)冷軋(加工度95%以上)、(4)固溶處理、(5)冷軋(加工度20%以下)、(6)時(shí)效處理、(7)冷軋(加工度I~20%)、(8)短時(shí)間退火的工序來將Cube取向的面積率控制為50%以上，而改善彎曲加工性。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)2 (日本特開2010-275622號)中，通過依次進(jìn)行(I)鑄造、(2)熱車L(一邊將溫度從950°C下降至400°C—邊進(jìn)行)、(3)冷軋(加工度50%以上)、(4)中間退火(在450~600°C將導(dǎo)電率調(diào)整至1.5倍以上且將硬度調(diào)整至0.8倍以下)、(5)冷軋(加工度70%以上)、(6)固溶處理、(7)冷軋(加工度O~50%)、(8)時(shí)效處理，來將{200}(與{001}含義相同)的X射線衍射強(qiáng)度控制為銅粉標(biāo)準(zhǔn)試樣的X射線衍射強(qiáng)度以上而改善彎曲加工性。
[0006]進(jìn)而，專利文獻(xiàn)3 (日本特開2011-17072號)中，在將Cube取向的面積率控制為5~60%的同時(shí),將Brass取向和Copper取向的面積率均控制為20%以下,而改善彎曲加工性。作為用于其的制造工序，依次進(jìn)行(I)鑄造、(2)熱軋、(3)冷軋(加工度85~99%)、
(4)熱處理(300~700。。、5分~20小時(shí))、(5)冷軋(加工度5~35%)、(6)固溶處理、(7)時(shí)效處理、(8)冷軋(加工度2~30%)、(9)調(diào)質(zhì)退火的工序時(shí)，可得到最良好的彎曲性。
[0007]另一方面，專利文獻(xiàn)4 (W02011/068126號公報(bào))中，并不控制Cube取向，而是通過減少(111)面朝向?qū)挾确较虻膮^(qū)域來改善彎曲加工性。作為用于其的制造工序，提倡由下述構(gòu)成的工序:(I)鑄造、(2)熱軋(500~1020°C下30~98%加工后，進(jìn)行水冷)、(3)冷軋(加工度50~99%)、(4)中間熱處理(600~900°C下保持10秒~5分鐘，不均勻再結(jié)晶組織)、(5)冷軋(加工度5~55%)、(6)中間再結(jié)晶熱處理(在比溶質(zhì)固溶溫度低10~200°C的溫度下保持I秒~20小時(shí)，再結(jié)晶組織)、(7)固溶處理(在比溶質(zhì)固溶溫度高10~150°C的溫度下保持I秒~10分鐘)、(8)時(shí)效處理、(9)冷軋(加工度2~45%)、(10)調(diào)質(zhì)退火。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-283059號公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-275622號公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開2011-17072號公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:W02011/068126號公報(bào)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
本發(fā)明人對前述現(xiàn)有發(fā)明的效果進(jìn)行了驗(yàn)證試驗(yàn)。其結(jié)果是，在以W彎曲試驗(yàn)來評價(jià)彎曲加工性時(shí)，確認(rèn)到一定的改善效果。然而，相對于沖裁彎曲還得不到稱得上充分的彎曲加工性。因此，本發(fā)明的課題在于提供兼具高強(qiáng)度和高沖裁彎曲性的科森合金及其制造方法。
[0010]用于解決問題的方法
現(xiàn)有技術(shù)中，例如，用EBSD法來分析銅合金的結(jié)晶取向，并基于所得數(shù)據(jù)對銅合金的特性不斷改良。這里，EBSD (Electron Back Scatter Diffraction:電子背散射衍射)是指在SEM (Scanning Electron Microscope:掃描電子顯微鏡)內(nèi)對試樣照射電子射線,利用此時(shí)產(chǎn)生的反射電子菊池線衍射(菊池花樣)來分析結(jié)晶取向的技術(shù)。通常，使電子射線照射至銅合金表面，此時(shí)所得的信息是電`子射線穿透至數(shù)IOnm深度的取向信息，即極表層的取向信息。
[0011]另一方面，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)相對于沖裁彎曲需要控制銅合金板內(nèi)部的結(jié)晶取向。其原因是彎曲的內(nèi)角因沖裁加工而向板內(nèi)部移動。而且，使板厚方向中央部的結(jié)晶取向相對于沖裁彎曲而最適化，明確了用以得到該結(jié)晶取向的制造方法。
[0012]以上述見解為背景而完成的本發(fā)明，在一個(gè)方面是科森合金，其是含有Ni和Co中的一種以上:0.8~5.0質(zhì)量％、S1:0.2~1.5質(zhì)量％、且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，在相對于板厚為45~55%的截面位置的板厚方向的中央部，與板厚方向平行地進(jìn)行EBSD測定并分析結(jié)晶取向時(shí)，取向于Cube取向{O O 1} < I O O >的結(jié)晶的面積率為5%以上，進(jìn)而< I I I >方向取向于軋制材料的寬度方向(TD)的結(jié)晶的面積率為50%以下。
[0013]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的科森合金在相對于板厚為45~55%的截面位置的板厚方向的中央部，與板厚方向平行地進(jìn)行EBSD測定并分析結(jié)晶取向時(shí)，取向于Cube取向{ O
01X10 0 >的結(jié)晶的面積率為5~70%。
[0014]在另一實(shí)施方式中，本發(fā)明的科森合金含有以總量計(jì)為0.005~3.0質(zhì)量％的Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr 和 Ag 中的 I 種以上。
[0015]在又另一實(shí)施方式中，本發(fā)明的科森合金的軋制方向的撓曲系數(shù)為106~119GPa。
[0016]另外，本發(fā)明在另一方面是科森合金的制造方法，其中，制作含有Ni和Co中的一種以上:0.8~5.0質(zhì)量％、S1:0.2~1.5質(zhì)量％、且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鑄錠，將該鑄錠由800~1000°C的溫度進(jìn)行熱軋，由此將厚度調(diào)整為5~20mm、將導(dǎo)電率調(diào)整為30%IACS以上后，依次進(jìn)行加工度30~99.5%的冷軋、軟化度0.20~0.80的預(yù)退火、加工度3~50%的冷軋、700~950°C下5~300秒鐘的固溶處理、加工度O~60%的冷軋、350~600°C下2~20小時(shí)的時(shí)效處理、加工度O~50%的冷軋，
將所述軟化度設(shè)為S，則該軟化度由下式表示:
S=(Q0-O)/ ( O0-O 950)
這里，σ ^為預(yù)退火前的拉伸強(qiáng)度，σ和Q95tl各自為預(yù)退火后和950°C下退火后的拉伸強(qiáng)度。
[0017]在一個(gè)實(shí)施方式中，本發(fā)明的科森合金的制造方法中前述鑄錠含有以總量計(jì)為0.005 ~3.0 質(zhì)量 % 的 Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr 和 Ag 中的 I 種以上。
[0018]在又另一方面，本發(fā)明是具備上述科森合金的伸銅制品。
[0019]在又另一方面，本發(fā)明是具備上述科森合金的電子儀器部件。
[0020]發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，可以提供兼具高強(qiáng)度和高沖裁彎曲性的科森合金及其制造方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021][圖1]是示出將本發(fā)明的合金在各種溫度下退火時(shí)的退火溫度與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
[0022][圖2]是示出實(shí)施例中的沖裁彎曲試驗(yàn)的試驗(yàn)步驟的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023](N1、Co和Si的添加量)
NiXo和Si通過進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r(shí)效處理而以N1-S1、Co-S1、N1-Co-Si等金屬間化合物的形式析出。由于強(qiáng)度因該析出物的作用而提高，固溶于Cu基質(zhì)中的N1、Co和Si因析出而減少，因而導(dǎo)電率提高。然而，若Ni與Co的合計(jì)量不足0.8質(zhì)量％或Si不足0.2質(zhì)量％，則得不到所期望的強(qiáng)度，反之若Ni與Co的合計(jì)量超過5.0質(zhì)量％或Si超過1.5質(zhì)量％,則沖裁彎曲性顯著變差。因此，本發(fā)明的科森合金中，使Ni與Co中的一種以上的添加量為0.8~5.0質(zhì)量％，使Si的添加量為0.2~1.5質(zhì)量％。Ni與Co中的一種以上的添加量更優(yōu)選為1.0~4.0質(zhì)量％，Si的添加量更優(yōu)選為0.25~0.90質(zhì)量％。
[0024](其它的添加元素)
Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr、Ag有助于提高強(qiáng)度。進(jìn)而，Zn對于提高鍍Sn的耐熱剝離性有效，Mg對于提高應(yīng)力緩和特性有效，Zr、Cr、Mn對于提高熱加工性有效。Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr、Ag 以總量計(jì)若不足 0.005 質(zhì)量 ％，則得不到上述效果，若超過3.0質(zhì)量％則沖裁彎曲性顯著降低。因此，本發(fā)明的科森合金中，以總量計(jì)優(yōu)選含有0.005~3.0質(zhì)量％、更優(yōu)選含有0.01~2.5質(zhì)量％的這些元素。
[0025](結(jié)晶取向)若Cube取向增加，則不均勻的變形受到抑制，彎曲性提高。這里，Cube取向是指(O OI)面朝向軋制面法線方向(ND)、(I O O)面朝向軋制方向(RD)的狀態(tài)，且以{O OlXl
OO >的指數(shù)來表示。
[0026]板厚中央部的Cube取向的面積率若不足5%，則沖裁彎曲性急劇降低。因此，使取向于板厚中央部的Cube取向的結(jié)晶的面積率為5%以上、更優(yōu)選10%以上。
[0027]從本發(fā)明作為目的的沖裁彎曲性的觀點(diǎn)出發(fā)，取向于板厚中央部的Cube取向的結(jié)晶的面積率的上限值沒有特別限制。其中，板厚中央部的Cube取向面積率若超過70%，則撓曲系數(shù)顯著降低。若撓曲系數(shù)降低，則在加工為連接器時(shí)，在接點(diǎn)處得不到充分的接觸力，接觸電阻上升。所以，該Cube取向面積率優(yōu)選為70%以下。只要將該Cube取向面積率控制為70%以下，則可得到116GPa以上的充分高的撓曲系數(shù)。本發(fā)明的科森合金的撓曲系數(shù)典型地為106~119GPa。
[0028]除了上述Cube取向的控制之外，對于< I I I >方向取向于本發(fā)明的合金軋制材料的寬度方向(垂直于ND和RD的方法，以下記為TD)的結(jié)晶，通過將其板厚中央部的面積率控制為50%以下、更優(yōu)選30%以下，可以進(jìn)行沖裁彎曲。
[0029]從沖裁彎曲性的觀點(diǎn)出發(fā)，板厚中央部的< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率的下限值沒有限制，在后述條件下制造的本發(fā)明合金中，該面積率不足1%的情形少。
[0030]這里，板厚的中央部是指相對于板厚為45~55%的截面位置。
[0031](制造方法)
在科森合金的通常的制造工藝中，首先以熔解爐將電解銅、N1、Co、Si等原料熔解，得到所期望組成的熔液。繼而將該熔液鑄造成鑄錠。然后，以熱軋、冷軋、固溶處理、時(shí)效處理的順序精加工為具有所期望厚度 和特性的條或箔。在熱處理后，為了除去熱處理時(shí)生成的表面氧化膜，可以進(jìn)行表面的酸洗或研磨等。另外，為了高強(qiáng)度化，還可以在固溶處理和時(shí)效之間或在時(shí)效后進(jìn)行冷軋。
[0032]本發(fā)明中，為了獲得上述結(jié)晶取向，在固溶處理之前進(jìn)行熱處理(以下，也稱為預(yù)退火)和較低加工度的冷軋(以下，也稱為輕軋制)，進(jìn)而將熱軋結(jié)束后的導(dǎo)電率調(diào)整至規(guī)定的范圍。
[0033]預(yù)退火是為了在通過熱軋后的冷軋所形成的軋制組織中部分地生成再結(jié)晶晶粒而進(jìn)行的。軋制組織中的再結(jié)晶晶粒的比例存在最適值，若過少或過多則得不到上述結(jié)晶取向。最適比例的再結(jié)晶晶?？梢酝ㄟ^以下述定義的軟化度S為0.20~0.80的方式調(diào)整預(yù)退火條件來獲得。
[0034]圖1例示將本發(fā)明的合金在各種溫度下退火時(shí)的退火溫度與拉伸強(qiáng)度的關(guān)系。將安裝有熱電偶的試樣插入1000°c的管狀爐中，在用熱電偶測定的試樣溫度達(dá)到規(guī)定溫度時(shí)，將試樣從爐中取出并進(jìn)行水冷，測定拉伸強(qiáng)度。再結(jié)晶在試樣到達(dá)溫度為500~700°C之間進(jìn)行，拉伸強(qiáng)度急劇降低。高溫側(cè)的拉伸強(qiáng)度的緩慢降低是由于再結(jié)晶晶粒的成長所引起。
[0035]預(yù)退火中的軟化度S用下式定義。
S=(Q0-O)/ ( O0-O 950)
這里，σ ^為退火前的拉伸強(qiáng)度，σ 和Q95tl各自為預(yù)退火后和950°C下退火后的拉伸強(qiáng)度。在將本發(fā)明的合金在950°C下退火時(shí)，則會穩(wěn)定地完全再結(jié)晶，因而采用950°C的溫度來作為用以知曉再結(jié)晶后的拉伸強(qiáng)度的基準(zhǔn)溫度。
[0036]S若不足0.20，則在板厚中央部，Cube取向的面積率變得不足5%，< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率增加。
[0037]S若超過0.80，在在板厚中央部，Cube取向的面積率變得不足5%，< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率增加。
[0038]預(yù)退火的溫度和時(shí)間沒有特別限制，重要的是將S調(diào)整至上述范圍。通常，在使用連續(xù)退火爐的情形中，以爐溫400~750°C下5秒鐘~10分鐘的范圍來進(jìn)行，在使用間隙退火爐的情形中則以爐溫350~600°C下30分鐘~20小時(shí)的范圍來進(jìn)行。
[0039]應(yīng)予說明，預(yù)退火條件的設(shè)定可以通過以下步驟來進(jìn)行。
(1)測定預(yù)退火前的材料的拉伸強(qiáng)度(σ)。
(2)將預(yù)退火前的材料在950°C下退火。具體地，將安裝有熱電偶的材料插入1000°C的管狀爐中，在用熱電偶測定的試樣溫度達(dá)到950°C時(shí)，將試樣從爐中取出并進(jìn)行水冷。
(3)求出上述950°C退火后的材料的拉伸強(qiáng)度(σ95。)。
(4)例如，在σ0為800MPa、σ 950為300MPa時(shí)，與軟化度0.20和0.80相當(dāng)?shù)睦鞆?qiáng)度分別為 700MPa 和 400MPa。
(5)以使退火后的拉伸強(qiáng)度為400~700MPa的方式，求出預(yù)退火的條件。
[0040]在上述預(yù)退火之后、固溶處理之前，進(jìn)行加工度3~50%的輕軋制。加工度R(%)以下式定義。
[0041]R = (t0-t) /t0X 100 (t0:軋制前的板厚，t:軋制后的板厚)。
[0042]加工度若脫離該范圍，則Cube取向面積率變得不足5%，也會發(fā)生< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率的增加。
[0043]除了實(shí)施上述預(yù)退火和輕軋制，可以通過將熱軋結(jié)束后的導(dǎo)電率調(diào)整為30%IACS以上、更優(yōu)選32%IACS以上，來得到本發(fā)明的結(jié)晶取向。該導(dǎo)電率若不足30%IACS，則Cube取向面積率變得不足5%，也會發(fā)生< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率的增加。
[0044]通常的科森合金的熱軋，為了降低后續(xù)固溶熱處理下的負(fù)荷，是在使N1、Co和Si盡量固溶(固溶于Cu中)的條件下進(jìn)行。因此科森合金的通常的熱軋結(jié)束后的導(dǎo)電率為25%IACS左右。為了將N1、Cc^PSi固溶，在熱軋結(jié)束后的冷卻之際，需要抑制Ni_S1、Co_S1、N1-Co-Si等的析出，因而熱軋后的材料通過水冷等進(jìn)行驟冷。
[0045]本發(fā)明意欲在熱軋中使N1、Co和Si盡量析出，將加熱至800~1000°C的鑄錠軋制到厚度5~20mm后，例如，通過空冷等進(jìn)行緩慢冷卻，由此可得到上述導(dǎo)電率。通過將剛熱軋后的材料插入絕熱容器、用燃燒器進(jìn)行加熱、插入加熱爐進(jìn)行爐冷等，積極地使冷卻延遲，也可以進(jìn)一步促進(jìn)析出。其中，若要將導(dǎo)電率較50%IACS進(jìn)一步提高，則冷卻需要長時(shí)間，生產(chǎn)效率極度降低，因而優(yōu)選使導(dǎo)電率的上限值為50%IACS。進(jìn)而，從將板厚中央部的Cube取向面積率控制為70%以下的觀點(diǎn)出發(fā)，該導(dǎo)電率更優(yōu)選不足40%。
[0046]若依工序次序列出本發(fā)明的合金的制造方法，則如下所述。
(1)鑄錠的鑄造(厚度20~300_)
(2)熱軋(溫度800~1000°C、厚度5~20mm、導(dǎo)電率30%IACS以上)
(3)冷軋(加工度30~99.5%)
(4)預(yù)退火(軟化度:S= 0.20~0.80)(5)輕軋制(加工度3~50%)
(6)固溶處理(700~950°C下5~300秒)
(7)冷軋(加工度O~60%)
(8)時(shí)效處理(350~600°C下2~20小時(shí))
(9)冷軋(加工度O~50%)
(10)去應(yīng)力退火(300~700°C下5秒~10小時(shí))
這里，冷軋(3)的加工度優(yōu)選設(shè)為30~99.5%。為了在預(yù)退火(4)中部分地生成再結(jié)晶晶粒，需要預(yù)先在冷軋(3)中導(dǎo)入應(yīng)變，在30%以上的加工度下可獲得有效的應(yīng)變。另一方面，若加工度超過99.5%，則有軋制材料的邊緣等發(fā)生破裂、軋制中的材料斷裂的情況。
[0047]冷軋(7)和(9)是為了高強(qiáng)度化而任選進(jìn)行的。其中存在下述傾向:在軋制加工度增加的同時(shí)，強(qiáng)度也增加，而< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率增加，Cube取向面積率減少。冷軋(7)和(9)中各自的加工度若超過上述上限值，則板厚中央部的< I I I>方向取向于TD的結(jié)晶的面積率脫離本發(fā)明的規(guī)定，會由于沖裁彎曲而發(fā)生破裂。
[0048]去應(yīng)力退火(10)是為了在進(jìn)行冷軋(9)的情形中使因該冷軋而降低的彈性極限值等恢復(fù)而任選進(jìn)行的。無論去應(yīng)力退火(10)的有無，均可得到通過控制板厚中央部的結(jié)晶取向而使沖裁彎曲性提高的本發(fā)明的效果。去應(yīng)力退火(10)可以進(jìn)行，也可以不進(jìn)行。
[0049]應(yīng)予說明，對于工序(6)和(8)，可以選擇科森合金的通常的制造條件。
[0050]本發(fā)明的科森合金可加工為各種伸銅制品`，例如，板、條和箔，進(jìn)而本發(fā)明的科森合金可用于引線框、連接器、管腳、端子、繼電器、開關(guān)、二次電池用箔材料等電子機(jī)器部件
由
寸T O
實(shí)施例
[0051]以下和比較例一起示出本發(fā)明的實(shí)施例，但這些實(shí)施例是為了更好地理解本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)而提供，并不意欲限定發(fā)明。
[0052](實(shí)施例1)
將含有N1:2.6質(zhì)量％、S1:0.58質(zhì)量％、Sn:0.5質(zhì)量％、和Zn:0.4質(zhì)量％，且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的合金作為實(shí)驗(yàn)材料，對預(yù)退火條件、輕軋制條件和熱軋完成后的導(dǎo)電率與結(jié)晶取向的關(guān)系、以及結(jié)晶取向?qū)Ξa(chǎn)品的彎曲性和機(jī)械特性造成的影響進(jìn)行了研究。
[0053]以高頻熔解爐在氬氣氛中使用內(nèi)徑60mm、深度200mm的石墨坩堝，將電解銅2.5kg熔解。為獲得上述合金組成而添加合金元素，將熔液溫度調(diào)節(jié)至1300°C后，澆鑄于鑄鐵制的鑄模，制成厚度30mm、寬度60mm、長度120mm的鑄錠。以下述工序順序?qū)υ撹T錠進(jìn)行加工，制成板厚0.15mm的產(chǎn)品試樣。
[0054](I)熱軋:將鑄錠在950°C下加熱3小時(shí)，軋制直至厚度10mm。為了使熱軋結(jié)束后的導(dǎo)電率變化，以下述三種方法對剛軋制后的材料進(jìn)行冷卻。
(A)投入水槽中(水冷)。
(B)置于大氣中(空冷)。
(C)在插入升溫至300V或400V的電爐后，切斷爐的通電在爐內(nèi)冷卻(爐冷)。
[0055](2)磨削:用研磨機(jī)將熱軋中生成的氧化皮除去。磨削后的厚度為9mm。[0056](3)冷軋:對應(yīng)于輕軋制的軋制加工度，冷軋至規(guī)定的厚度。
[0057](4)預(yù)退火:將試樣插入調(diào)整至規(guī)定溫度的電爐中，保持規(guī)定時(shí)間后，將試樣投入水槽進(jìn)行冷卻。
[0058](5 )輕軋制:以各種軋制加工度進(jìn)行冷軋直至厚度0.18mm。
[0059](6)固溶處理:將試樣插入調(diào)節(jié)至800°C的電爐中，保持10秒鐘后，將試樣放入水槽中進(jìn)行冷卻。固溶處理后的結(jié)晶粒徑為約ΙΟμπι。
[0060](7)時(shí)效處理:使用電爐在450°C、在Ar氣氛中加熱5小時(shí)。
[0061](8)冷軋:在加工度17%下從0.18mm冷軋至0.15_。
[0062](9)去應(yīng)力退火:將試樣插入調(diào)節(jié)至400°C的電爐中，保持10秒鐘后，將試樣置于大氣中進(jìn)行冷卻。
[0063]對于熱軋后的試樣、預(yù)退火后的試樣和產(chǎn)品試樣(此時(shí)為去應(yīng)力退火結(jié)束)，進(jìn)行以下評價(jià)。
[0064](熱軋后的導(dǎo)電率測定)
對熱軋后的試樣表面進(jìn)行機(jī)械研磨，在除去氧化皮的同時(shí)進(jìn)行平坦化。在其表面使用7工> 7夕一社制)>/ m卜D2.068，在頻率60kHz的條件下測定導(dǎo)電率。
[0065](預(yù)退火中的軟化度評價(jià))
對于預(yù)退火前和預(yù)退火后的 試樣，使用拉伸試驗(yàn)機(jī)，按照J(rèn)IS Z 2241與軋制方向平行地測定拉伸強(qiáng)度，將各值作為σ。和0。另外，根據(jù)上述步驟(插入1000°C的爐中，在試樣達(dá)到950°C時(shí)進(jìn)行水冷)制作950°C退火試樣，并同樣地與軋制方向平行地測定拉伸強(qiáng)度，求出σ 95(|。由σ。、σ、σ %(|求出軟化度S。
S — ( σ Q- σ ) / (ο0_σ 950)。
[0066](產(chǎn)品的結(jié)晶取向測定)
在板厚方向表層和板厚方向中央部，測定{I O 0}<0 O 1>取向的面積率和<1 I I>方向取向于TD的結(jié)晶的面積率。
[0067]作為用于分析表層的結(jié)晶取向的試樣，將試樣表面機(jī)械研磨，除去軋制圖案等所致的微小凹凸后，通過電解研磨精加工為鏡面。該操作所致的表面的研磨深度為2~3 μ m的范圍。
[0068]另外，作為用于分析板厚中央部的結(jié)晶取向的試樣，通過使用氯化鐵溶液的蝕刻從其一個(gè)表面除去至板厚中央部，然后通過機(jī)械研磨和電解研磨精加工為鏡面。精加工后的試樣的厚度相對于原來的板厚為45~55%的范圍。
[0069]EBSD測定中，對包含200個(gè)以上結(jié)晶晶粒的500 μ m見方的試樣面積，以步進(jìn)
0.5μπι進(jìn)行掃描，測定結(jié)晶取向分布。而且，分析結(jié)晶取向密度函數(shù)分析，求出從{I O 0}<0 O I >取向起具有15°以內(nèi)取向差的區(qū)域的面積，將該面積除以總測定面積，作為“取向于Cube取向{O O 1} < I O 0>的結(jié)晶的面積率”。
[0070]另外，求出結(jié)晶的< I I I >方向與TD所成的角度為15°以內(nèi)的區(qū)域的面積，將該面積除以總測定面積，作為“< I I I >方向取向于TD的結(jié)晶的面積率”。
[0071]利用EBSD的取向分析中所得的信息雖然包含電子射線侵入試樣的直至數(shù)IOnm深度的取向信息，但相對于測定的范圍非常小，因此記為面積率。
[0072](產(chǎn)品的拉伸試驗(yàn))使用拉伸試驗(yàn)機(jī)，按照J(rèn)IS Z2241，與軋制方向平行地測定拉伸強(qiáng)度。
[0073](產(chǎn)品的W彎曲試驗(yàn))
按照J(rèn)IS H3100，將內(nèi)彎曲半徑設(shè)為t (板厚)，于Good Way方向(彎曲軸與軋制方向垂直)進(jìn)行W彎曲試驗(yàn)。而且，將彎曲截面通過機(jī)械研磨和拋光研磨精加工為鏡面，用光學(xué)顯微鏡觀察破裂的有無。未觀察到破裂的情形評價(jià)為〇、觀察到破裂的情形評價(jià)為X。
[0074](產(chǎn)品的沖裁彎曲試驗(yàn))
試驗(yàn)步驟示于圖2。相對于板厚t實(shí)施深度為l/2t的沖裁加工。沖裁前端的角度設(shè)為90度，在前端設(shè)置寬0.1mm的平坦部。接著，按照J(rèn)IS H3100，將內(nèi)彎曲半徑設(shè)為t，于Good Way方向(彎曲軸與軋制方向垂直)進(jìn)行W彎曲試驗(yàn)。而且，將彎曲截面通過機(jī)械研磨和拋光研磨精加工為鏡面，用光學(xué)顯微鏡觀察破裂的有無。未觀察到破裂的情形評價(jià)為〇、觀察到破裂的情形評價(jià)為X。
[0075](撓曲系數(shù)的測定)
按照日本伸銅協(xié)會(JACBA)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)“銅和銅合金板條的利用懸臂的撓曲系數(shù)測定方法”來測定軋制方向的撓曲系數(shù)。
[0076]以試樣的長度方向與軋制方向平行的方式取得板厚t、寬w (= 10mm)、長度IOOmm的短柵形狀的試樣。將該試樣的一端固定，在距固定端為L(= loot)的位置施加荷重P(=
0.15N)，根據(jù)此時(shí)的彎曲d，使用下式求出楊氏模量E。
E = 4 P (L/t)3/ (w d)。
[0077]試驗(yàn)條件和評價(jià)結(jié)果示于表1。
[0078][表 I]
【權(quán)利要求】
1.科森合金，其是含有Ni和Co中的一種以上:0.8~5.0質(zhì)量％、S1:0.2~1.5質(zhì)量％、且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的軋制材料，其中，在相對于板厚為45~55%的截面位置的板厚方向的中央部，與板厚方向平行地進(jìn)行EBSD測定并分析結(jié)晶取向時(shí)，取向于Cube取向{O OlXlO O >的結(jié)晶的面積率為5%以上，進(jìn)而< I I I >方向取向于軋制材料的寬度方向(TD)的結(jié)晶的面積率為50%以下。
2.權(quán)利要求1所述的科森合金，其中，在相對于板厚為45~55%的截面位置的板厚方向的中央部，與板厚方向平行地進(jìn)行EBSD測定并分析結(jié)晶取向時(shí)，取向于Cube取向{O O1X10 0 >的結(jié)晶的面積率為5~70%。
3.權(quán)利要求1或2所述的科森合金，其中，以總量計(jì)含有0.005~3.0質(zhì)量％的Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr 和 Ag 中的 I 種以上。
4.權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的科森合金，其中，軋制方向的撓曲系數(shù)為106~119GPa。
5.科森合金的制造方法，其中，制作含有Ni和Co中的一種以上:0.8~5.0質(zhì)量％、S1:0.2~1.5質(zhì)量％、且剩余部分由銅和不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鑄錠，將該鑄錠由800~1000°C的溫度進(jìn)行熱軋，由此將厚度調(diào)整為5~20mm、將導(dǎo)電率調(diào)整為30%IACS以上后，依次進(jìn)行加工度30~99.5%的冷軋、軟化度0.20~0.80的預(yù)退火、加工度3~50%的冷軋、700~950°C下5~300秒鐘的固溶處理、加工度O~60%的冷軋、350~600°C下2~20小時(shí)的時(shí)效處理、加工度O~50%的冷軋， 將所述軟化度設(shè)為S，則該軟化度由下式表示: S=(Q0-O)/ ( O0-O 950) 這里，σ ^為預(yù)退火前的拉伸強(qiáng)度，σ和Q95tl各自為預(yù)退火后和950°C下退火后的拉伸強(qiáng)度。`
6.權(quán)利要求5所述的科森合金的制造方法，其中，所述鑄錠含有以總量計(jì)為0.005~3.0 質(zhì)量 ％ 的 Sn、Zn、Mg、Fe、T1、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr 和 Ag 中的 I 種以上。
7.伸銅制品，其具備權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的科森合金。
8.電子儀器部件，其具備權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的科森合金。
【文檔編號】C22C9/05GK103890206SQ201280051466
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年10月21日
【發(fā)明者】波多野隆紹 申請人:Jx日礦日石金屬株式會社