电子材料用CUNISICOCR系合金.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200980111916.1

申请日:

2009.03.30

公开号:

CN101983249A

公开日:

2011.03.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C22C 9/06变更事项:专利权人变更前:JX金属株式会社变更后:捷客斯金属株式会社变更事项:地址变更前:日本东京都变更后:日本东京都|||专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C22C 9/06变更事项:专利权人变更前:JX日矿日石金属株式会社变更后:JX金属株式会社变更事项:地址变更前:日本东京都变更后:日本东京都|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C22C 9/06申请日:20090330|||公开

IPC分类号:

C22C9/06; C22C9/00; C22C9/01; C22C9/02; C22C9/04; C22C9/05; C22C9/10; C22F1/00; C22F1/08

主分类号:

C22C9/06

申请人:

JX日矿日石金属株式会社

发明人:

江良尚彦; 桑垣宽

地址:

日本东京都

优先权:

2008.03.31 JP 2008-093780

专利代理机构:

中国专利代理(香港)有限公司 72001

代理人:

蔡晓菡;高旭轶

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内容摘要

本发明的课题在于提供一种通过在Cu-Ni-Co-Si系合金中使Cr添加效果更佳地发挥而使特性飞跃性提高,即高强度、高导电性的科森系合金。该电子材料用铜合金含有Ni:1.0~4.5质量%、Si:0.50~1.2质量%、Co:0.1~2.5质量%、Cr:0.0030~0.3质量%,剩余部分由Cu和不可避免的杂质构成;Ni与Co的合计质量与Si的质量浓度比([Ni+Co]/Si比)为4≤[Ni+Co]/Si≤5,对于分散于材料中的大小为0.1μm~5μm的Cr-Si化合物,其分散粒子中的Cr与Si的原子浓度比为1~5;其分散密度大于1×104个/mm2、且为1×106个/mm2以下。

权利要求书

1: 一种电子材料用铜合金, 其含有 Ni : 1.0 ~ 4.5 质量%、 Si : 0.50 ~ 1.2 质量%、 Co : 0.1 ~
2: 5 质量%、 Cr : 0.003 ~ 0.3 质量%, 其中, Ni 与 Co 的合计质量与 Si 的质量浓度比 ([Ni+Co]/Si 比 ) 为 4 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 5, 且剩余部分由 Cu 和不可避免的杂质构成 ; 对于分散于材料中的大小为 0.1μm ~ 5μm 的 Cr-Si 化合物, 其分散粒子中的 Cr 与 Si 4 2 的原子浓度比为 1 ~ 5 ; 其分散密度大于 1×10 个 /mm , 且为 1×106 个 /mm2 以下。 2. 如权利要求 1 的电子材料用铜合金, 其中对于分散于材料中的大小大于 5μm 的 2 Cr-Si 化合物, 其分散密度为 50 个 /mm 以下。
3: 如权利要求 1 或 2 的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.05 ~ 2.0 质量%的选自 Sn 和 Zn 中的 1 种或 2 种以上。 4. 如权利要求 1 ~ 3 中任一项的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.001 ~ 2.0 质量% 的选自 Mg、 Mn、 Ag、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Ti、 Zr、 A1 和 Fe 中的 1 种或 2 种以上。 5. 一种熟铜品, 其使用权利要求 1 ~ 4 中任一项的铜合金。 6. 一种电子仪器部件, 其使用权利要求 1 ~ 4 中任一项的铜合金。
4: 5 质量%、 Si : 0.50 ~ 1.2 质量%、 Co : 0.1 ~ 2.5 质量%、 Cr : 0.003 ~ 0.3 质量%, 其中, Ni 与 Co 的合计质量与 Si 的质量浓度比 ([Ni+Co]/Si 比 ) 为 4 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 5, 且剩余部分由 Cu 和不可避免的杂质构成 ; 对于分散于材料中的大小为 0.1μm ~ 5μm 的 Cr-Si 化合物, 其分散粒子中的 Cr 与 Si 4 2 的原子浓度比为 1 ~ 5 ; 其分散密度大于 1×10 个 /mm , 且为 1×106 个 /mm2 以下。 2. 如权利要求 1 的电子材料用铜合金, 其中对于分散于材料中的大小大于 5μm 的 2 Cr-Si 化合物, 其分散密度为 50 个 /mm 以下。 3. 如权利要求 1 或 2 的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.05 ~ 2.0 质量%的选自 Sn 和 Zn 中的 1 种或 2 种以上。 4. 如权利要求 1 ~ 3 中任一项的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.001 ~ 2.0 质量% 的选自 Mg、 Mn、 Ag、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Ti、 Zr、 A1 和 Fe 中的 1 种或 2 种以上。
5: 一种熟铜品, 其使用权利要求 1 ~ 4 中任一项的铜合金。
6: 一种电子仪器部件, 其使用权利要求 1 ~ 4 中任一项的铜合金。

说明书


电子材料用 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金

    技术领域 本发明涉及一种析出硬化型铜合金, 尤其是涉及一种适用于各种电子仪器部件的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金。
     背景技术 对于用于引线框、 连接器、 管脚、 端子、 继电器、 开关等各种电子仪器部件的电子材 料用铜合金, 作为其基本特性, 被要求可同时实现高强度及高导电性 ( 或热传导性 )。近年 来, 电子部件的高集成化及小型化、 薄壁化快速发展, 与此相对应地, 对于电子仪器部件中 所使用的铜合金的要求等级也愈益提高。
     从高强度及高导电性的角度考虑, 近年来, 作为电子材料用铜合金, 析出硬化型铜 合金的使用量正在增加, 取代先前的以磷青铜、 黄铜等为代表的固溶强化型铜合金。 析出硬 化型铜合金中, 通过对经固溶化处理的过饱和固溶体进行时效处理, 而使微细的析出物均 匀地分散, 从而提高合金的强度, 同时减少铜中的固溶元素量, 以提高电传导性。 因此, 可获 得强度、 弹性等机械性质优异, 并且电传导性、 热传导性良好的材料。
     析出硬化型铜合金中, 一般被称为科森系合金 ( コルソン系合金 ) 的 Cu-Ni-Si 系 铜合金是兼具较高的导电性、 强度、 应力缓和特性及弯曲加工性的典型的铜合金, 为业界目 前正积极开发的合金之一。该铜合金中, 可通过使微细的 Ni-Si 系金属间化合物粒子在铜 基质中析出来谋求强度与导电率的提高。
     目前已知 Cu-Ni-Si 系铜合金可通过添加 Co 与 Cr 来谋求特性的提高。与 Ni 同样 地, Co 和 Cr 能够与 Si 形成化合物来提高强度。
     在日本特开 2006-283120 号公报 ( 专利文献 1) 中, 认为含有 Co 与 Cr 的 Cu-Ni-Si 系合金的特性 ( 尤其是强度与导电率 ) 当于某种组成条件以及制造条件下、 控制夹杂物的 大小、 组成、 分布时, 会有显著性地提高。具体而言, 该专利文献 1 中记载了一种电子材料用 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系铜合金, 其特征在于 : 在含有 Ni : 0.5 ~ 2.5 质量%、 Co : 0.5 ~ 2.5 质 量%、 及 Si : 0.30 ~ 1.2 质量%、 Cr : 0.09 ~ 0.5 质量%, 且剩余部分由 Cu 及不可避免的杂 质构成的铜合金中, 该合金组成中的 Ni 与 Co 的合计量与 Si 的质量浓度比 ([Ni+Co]/Si 比 ) 为 4 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 5, 该合金组成中的 Ni 与 Co 的质量浓度比 (Ni/Co 比 ) 为 0.5 ≤ Ni/ Co ≤ 2, 而对于分散于材料中的大小为 1μm 以上的夹杂物的个数 (P)、 其中含碳浓度为 10 2 质量%以上的夹杂物的个数 (Pc), Pc 为 15 个 /1000μm 以下, 且比 (Pc/P) 为 0.3 以下。
     又, 日本特开 2005-113180 号公报 ( 专利文献 2) 虽然不是 Cu-Ni-Si 系铜合金, 但 其着眼于在铜合金中析出的 Cr 与 Si 的化合物。其中记载, 通过使具有规定的大小以及个 可 数密度的 CrSi 化合物微细地在 Cu 基质中析出, 以及限制 CrSi 以外的 Cr 化合物的大小, 改善冲压加工性, 同时确保蚀刻加工性。另外, 该专利文献 2 中记载了一种电子仪器用铜 合金, 其含有 Cr : 0.1 ~ 0.25 重量%、 Si : 0.005 ~ 0.1 重量%、 Zn : 0.1 ~ 0.5 重量%、 Sn : 0.05 ~ 0.5 重量%, Cr 与 Si 的重量比为 3 ~ 25, 剩余部分由 Cu 及不可避免的杂质构成, 铜母相中大小为 0.05μm ~ 10μm 的 CrSi 化合物以 1×103 ~ 5×105 个 /mm2 的个数密度
     存在, 并且, Cr 化合物 (CrSi 化合物以外 ) 的大小为 10μm 以下, 蚀刻加工性及冲压加工性 优异。在制造该铜合金时, 热加工前的加热处理温度设为 850℃~ 980℃, 在热加工后, 需要 实施一次结合了冷加工与以 400℃~ 600℃的温度进行的热处理的工序, 或者, 需要反复实 施数次该工序。
     专利文献 1 日本特开 2006-283120 号公报
     专利文献 2 日本特开 2005-113180 号公报 发明内容 发明所要解决的课题
     近年来对电子部件的急速的高集成化与小型化、 薄壁化的材料特性的飞跃性提高 的要求, 也同样适用于作为本发明的合金系的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金。
     然而, 在专利文献 1 中并没有关于 Cr-Si 化合物的记载。
     在专利文献 2 中, 虽然有通过控制 Cr-Si 化合物的个数密度与大小来改善蚀 刻加工性与冲压加工性的记载, 但是因为没有添加 Ni, 所以没有考虑到 Ni-Si 化合物、 Co-Si 化 合 物 的 形 成, 只 需 要 考 虑 Cr-Si 化 合 物 形 成 的 条 件 即 可, 并没有研究如何在 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金中控制 Cr-Si 化合物。
     因此, 本发明课题在于通过控制 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金中 Cr-Si 化合物的析出状 态, 来谋求特性的提高。
     用以解决课题的手段
     本 发 明 人 为 解 决 上 述 课 题 而 进 行 了 专 心 研 究, 结 果 发 现 以 下 发 明。 对 于 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金, 设定为 Si 相对于 Ni 及 Co 过剩的组成, 使 Ni 添加量相应的 Ni 硅 化物与 Co 添加量相应的 Co 硅化物确实地析出以实现高强度化, 另一方面使过剩的 Si 与所 添加的 Cr 生成化合物以实现高导电化。并且, 本发明的关键之处在于, 控制 Cr-Si 化合物 的成长, 以避免让 Cr 与 Si 的化合过度成长、 应该与 Ni 及 Co 化合的 Si 变得不足。具体而 言, 本发明人着眼于 Cr-Si 化合物的组成与大小、 个数密度, 发现通过控制热处理工序的温 度与冷却速度可更好地发挥其效果。
     即, 本发明是 :
     (1) 一种电子材料用铜合金, 其含有 Ni : 1.0 ~ 4.5 质量%、 Si : 0.50 ~ 1.2 质 量%、 Co : 0.1 ~ 2.5 质量%、 Cr : 0.003 ~ 0.3 质量%, Ni 与 Co 的合计质量与 Si 的质量浓 度比 ([Ni+Co]/Si 比 ) 为 4 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 5), 剩余部分由 Cu 及不可避免的杂质构成, 对 于分散于材料中的大小为 0.1μm ~ 5μm 的 Cr-Si 化合物, 其分散粒子中 Cr 与 Si 的原子 4 2 浓度比为 1 ~ 5, 其分散密度大于 1×10 个 /mm , 且为 1×106 个 /mm2 以下。
     (2) 如 (1) 的电子材料用铜合金, 其中关于分散于材料中的大小大于 5μm 的 2 Cr-Si 化合物, 其分散密度为 50 个 /mm 以下。
     (3) 如 (1) 或 (2) 的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.05 ~ 2.0 质量%的选自 Sn 和 Zn 中的 1 种或 2 种以上。
     (4) 如 (1) ~ (3) 中任一项的电子材料用铜合金, 其进一步含有 0.001 ~ 2.0 质 量%的选自 Mg、 Mn、 Ag、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Ti、 Zr、 Al 及 Fe 中的 1 种或 2 种以上。
     (5) 一种熟铜品 ( 伸铜品 ), 其使用上述 (1) ~ (4) 中任一项的铜合金。
     (6) 一种电子仪器部件, 其使用上述 (1) ~ (5) 中任一项的铜合金。
     发明效果
     根据本发明, 可更佳地发挥合金元素 Cr 的添加效果, 故而可获得强度及导电率提 高的电子材料用 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金。 具体实施方式
     (1)Ni、 Co 和 Si 的添加量
     Ni、 Co 和 Si 通过实施适当的热处理而形成金属间化合物, 可在不使导电率恶化的 情况下谋求高强度化。以下, 对 Ni、 Co 和 Si 各自的添加量进行说明。
     关于 Ni 及 Co, 为了满足作为电子材料用铜合金的适当的强度及导电率, 必须设为 Ni : 1.0 ~ 4.5 质量%、 Co : 0.1 ~ 2.5 质量%, 优选为 Ni : 1.0 ~ 2.0 质量%、 Co : 1.0 ~ 2.0 质量%, 更优选为 Ni : 1.2 ~ 1.8 质量%、 Co : 1.2 ~ 1.8 质量%。但是, 当未满 Ni : 0.5 质 量%、 Co : 0.5 质量%时, 无法获得所需要的强度 ; 反过来, 当超过 Ni : 2.5 质量%、 Co : 2.5 质 量%时, 虽然能够谋求高强度化, 但导电率会显著地降低, 进一步热加工性也会降低, 故不 优选。
     关于 Si, 为了满足目标强度与导电率, 必须为 0.30 ~ 1.2 质量%, 优选为 0.5 ~ 0.8 质量%。然而, 当小于 0.3%时, 无法获得所需要的强度, 当超过 1.2 质量%时, 虽然能 够谋求高强度化, 但导电率会显著地降低, 进一步热加工性也会降低, 故不优选。
     在 本 发 明 中, 进 一 步 规 定 了 合 金 组 成 中 Ni 与 Co 的 总 量 与 Si 的 重 量 浓 度 比 ([Ni+Co]/Si)。
     在本发明中, 通过将 Ni/Si 比设定在以往所报告的规定范围 3 ≤ Ni/Si ≤ 7 的低 侧, 即通过稍微增加 Si 的添加量, 使 Ni、 Co 不剩余地形成硅化物, 减轻无助于析出的过剩的 Ni 及 Co 的固溶所造成的导电率的降低。但是, 在重量浓度比 [Ni+Co]/Si < 4 时, 因为 Si 的比率过高, 不但由于固溶 Si 而使导电率降低, 在退火工序中也因为在材料表层形成 Si02 的氧化皮膜而使钎焊性劣化。另外, 无助于强化的 Ni-Co-Si 系析出粒子变得容易粗大化, 无助于强度, 相反地容易成为弯曲加工时的裂痕发生的起点、 镀敷不良部。另一方面, 提高 Ni 及 Co 相对于 Si 的比率, 达到 [Ni+Co]/Si > 5 时, 导电率会显著降低, 用于电子材料并不 佳。
     因此, 在本发明中, 将合金组成中的 [Ni+Co])/Si 比控制在 4 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 5 的范围。
     [Ni+Co]/Si 比优选为 4.2 ≤ [Ni+Co]/Si ≤ 4.7。
     Ni 及 Co 不仅都与 Si 生成化合物, 而且 Ni 和 Co 彼此关联进一步改善合金特性, 通过控制合金组成中的 Ni 与 Co 的重量浓度比 (Ni/Co 比 ), 能够进一步提高特性。优选将 Ni/Co 比设在 0.5 ≤ Ni/Co ≤ 2 的范围, 由此可以显著地看到强度的提高。Ni/Co 比更优选 的范围为 0.8 ≤ Ni/Co ≤ 1.3。
     Cr 的添加量
     在 Cu-Ni-Si-Co 系合金中, 若使 Ni、 Si 及 Co 的浓度上升, 则析出粒子的总数增加, 因此可谋求通过析出强化实现的强度上升。 另一方面, 随着添加浓度的上升, 无助于析出的 固溶量也会增加, 因此导电率会降低, 结果时效析出的峰强度上升, 但作为峰强度的导电率下降。然而, 若在上述 Cu-Ni-Si 系合金中添加 0.003 ~ 0.3 质量%的 Cr、 优选 0.01 ~ 0.1 质量%的 Cr, 则于最终特性中, 与具有相同的 Ni、 Si 及 Co 浓度的 Cu-Ni-Si-Co 系合金相比, 可在不有损于强度的条件下使导电率上升, 进一步可改善热加工性而提高材料利用率。
     在 Cu-Ni-Si-Co 系合金中添加 Cr 时析出的粒子的组成, 虽以 Cr 为主成分的 bcc 构造的析出粒子容易单体析出, 但与 Si 的化合物也容易析出。Cr 通过实施适当的热处理, 可在铜母相中容易地析出与 Si 的化合物即铬硅化物 (Cr3Si 等 ), 因此在组合固溶化处理、 冷轧、 时效处理形成合金特性的步骤中, 可使未作为 Ni2Si、 CoSi2 等析出的固溶 Si 成分作为 Cr-Si 化合物析出。 因此, 可抑制因固溶 Si 引起的导电率的降低, 从而可在无损于强度的情 况下谋求导电率的上升。
     此时, 若 Cr 粒子中的 Si 浓度低, 则 Si 残留于母相中, 因而导电率降低, 另一方面, 若 Cr 粒子中的 Si 浓度高, 则用以析出 Ni-Si 粒子、 Co-Si 粒子的 Si 浓度减少, 因而强度降 低。进一步, 当 Cr 中的 Si 浓度高时, 粗大的 Cr-Si 化合物增加, 而弯曲、 疲劳强度等劣化。 进一步, 即使减慢固溶化后的冷却速度, 或者过度延长时效热处理时间, Cr-Si 化合物也会 粗大化, Ni-Si 化合物的 Si 浓度减少, 从而导致有助于强化的 Ni-Si 化合物不足。其原因 在于, Cu 中的 Si 与 Cr 的扩散速度快于 Ni、 Co, 因此 Cr-Si 化合物容易粗大化, Cr-Si 化合 物的析出速度快于 Ni-Si 化合物和 Co-Si 粒子的析出速度。 因此, 若控制固溶化后的冷却速度, 以避免成为比最大强度的时效条件更高温、 更 长时间的条件, 则可控制 Cr-Si 化合物的组成、 大小及密度。因此, 将 Cr 浓度设为 0.003 质 量%以上, 0.3 质量%, 将 Cr-Si 化合物中 Cr 与 Si 的原子浓度比设为 1 ~ 5。
     又, 由于 Cr 在熔解铸造时的冷却过程中会优先析出至晶界, 故而可强化晶界, 使 热加工时不易发生破裂, 从而抑制材料利用率下降。即, 在熔解铸造时析出至晶界的 Cr 在 固溶化处理等中可再固溶, 在接着的时效析出时生成硅化物。通常的 Cu-Ni-Si 系合金中所 添加的 Si 量中, 无助于时效析出的 Si 仍然固溶于母相中, 抑制导电率的上升, 但通过添加 硅化物形成元素的 Cr, 使硅化物进一步析出, 从而与以往的 Cu-Ni-Si-Co 系合金相比, 可降 低固溶 Si 量, 从而可在无损于强度的情况下使导电率上升。
     Cr-Si 化合物的大小、 分散密度
     Cr-Si 化合物的大小会对弯曲加工性及疲劳强度等造成影响, 当大于 5μm 的 2 Cr-Si 化合物的分散密度超过 50 个 /mm 的时候、 或者 0.1 ~ 5μm 的 Cr-Si 化合物的分散密 6 2 度超过 1×10 个 /mm 的时候, 弯曲加工性、 疲劳强度会显著劣化。进一步, 个数密度会影响 母相中的 Si 浓度的过或不足, 因此在大粒子大量分散的状态下无法获得所需的强度特性。 因此, 大于 5μm 的 Cr-Si 化合物的分散密度可以设为 50 个 /mm2 以下, 优选设为 30 个 /mm2 以下, 更优选设为 10 个 /mm2 以下。0.1 ~ 5μm 的 Cr-Si 化合物的分散密度只要为 1×106 个 /mm2 以下即可, 优选为 5×105 个 /mm2 以下, 更优选为 1×105 个 /mm2 以下。又, 为 1×104 个 /mm2 以下时, 通过添加 Cr 产生的改善效果小, 故希望超过 1×104 个 /mm2, 在典型的实施 5 2 方式中, 为 1×10 个 /mm 以上。
     Sn 和 Zn
     通过在本发明的 Cu-Ni-Si 系合金中, 以 0.05 ~ 2.0 质量%的总量添加选自 Sn 和 Zn 中的 1 种或 2 种以上可以在不太损及强度、 导电率的情况下, 改善应力缓和特性等。 当该 添加量小于 0.05 质量%时, 则效果不足, 当超过 2.0 质量%时, 则会损害铸造性、 热加工性
     等制造性、 制品的导电率, 因此优选添加 0.05 ~ 2.0 质量%。
     其它添加元素
     通过添加特定量的 Mg、 Mn、 Ag、 P、 As、 Sb、 Be、 B、 Ti、 Zr、 Al 及 Fe, 可呈现各种效果, 而 通过互补, 不仅可改善强度、 导电率, 也可改善制造性, 例如弯曲加工性、 镀敷性、 通过铸锭 组织的微细化实现的热加工性的改善, 因此, 在本发明的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金中, 可根 据所需求的特性而适当添加总量为 2.0 质量%以下的这些元素的 1 种或 2 种以上。关于其 添加量, 当这些元素的总量小于 0.001 质量%时, 无法获得所需的效果, 而当这些元素的总 量超过 2.0 质量%时, 导电率的降低、 制造性的劣化变得显著, 因此总量优选设为 0.001 ~ 2.0 质量%, 更优选设为 0.01 ~ 1.0 质量%。
     再者, 在不会对本发明的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金的特性造成不良影响的范围, 也 可添加本说明书中未具体记载的元素。
     下面, 对本发明的制造方法进行说明。本发明的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金, 除了 控制 Ni-Si 化合物、 Co-Si 和 Cr-Si 化合物的固溶化处理、 时效处理的条件以外, 可通过 Cu-Ni-Si 系合金的惯用制造方法来制造。
     首先, 使用大气熔解炉, 将电解铜、 Ni、 Si、 Co、 Cr 等原料熔解, 获得所需组成的熔 液。 继而, 将该熔液铸造成铸锭。 其后进行热轧, 并反复进行冷轧与热处理, 以加工成具有所 需厚度及特性的条或箔。 热处理有固溶化处理与时效处理。 固溶化处理中, 在 700 ~ 1000℃ 的高温进行加热, 使 Ni-Si 系化合物、 Ni-Si 系化合物及 Cr-Si 系化合物固溶于 Cu 母相中, 同时使 Cu 母相再结晶。固溶化处理有时也由热轧来兼作。 该固溶化处理中, 冷却速度也与加热温度一样重要。因以往并未控制加热后的 冷却速度, 因此是在加热炉的出侧设置水槽进行水冷, 或者采用大气环境气氛下的空气冷 却。此时, 冷却速度容易因加热温度的设定而发生变动, 以往的冷却速度在 1℃ / 秒以下到 10℃ / 秒以上的范围变动。因此, 难以进行如本发明例的合金系的特性的控制。
     冷却速度理想的是 1℃ / 秒~ 10℃ / 秒的范围。时效处理中, 在 350 ~ 550℃的温 度范围进行 1h 以上的加热, 典型的是进行 3 ~ 24h 的加热, 使固溶化处理中固溶的 Ni 及 Si 的化合物与 Cr 及 Si 的化合物析出为微细粒子。利用该时效处理, 强度与导电率提高。为 获得更高的强度, 有时在时效前和 / 或时效后进行冷轧。又, 当在时效后进行冷轧时, 有时 在冷轧后进行消除应力退火 ( 低温退火 )。
     本发明的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系铜合金在一个实施方式中, 可使 0.2%耐力为 750MPa 以上且导电率为 50 % IACS 以上, 进一步可使 0.2 %耐力为 800MPa 以上且导电率为 50 % IACS 以上, 也可使 0.2%耐力为 850MPa 以上且导电率为 50% IACS 以上。
     本发明的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金可加工成各种熟铜品, 例如板、 条、 管、 棒及线, 进一步, 本发明的 Cu-Ni-Si 系铜合金可使用于同时要求高强度及高电传导性 ( 或热传导 性 ) 的引线框、 连接器、 管脚、 端子、 继电器、 开关、 二次电池用箔材等电子仪器部件。
     实施例 以下示出本发明的具体例, 但这些实施例是为了更进一步理解本发明及其优点而 提供, 并无意用来限定发明。
     本发明的实施例中所用的铜合金, 具有如表 1 所示在使 Ni、 Si、 Co 及 Cr 的含量若
     干变化的铜合金中适当添加 Sn、 Zn、 Mg、 Mn、 Co 及 Ag 的组成。又, 比较例中所用的铜合金分 别为具有本发明的范围外的参数的 Cu-Ni-Si-Co-Cr 系合金。
     利用高频熔解炉, 在 1300℃对表 1 中记载的各种成分组成的铜合金进行熔制, 铸 造成厚度为 30mm 的铸锭。 接着, 将该铸锭在 1000℃加热后, 热轧至板厚为 10mm, 快速进行冷 却。 为去除表面的垢 (scale), 实施平面切削至厚度为 8mm, 随后通过冷轧制成厚度为 0.2mm 的板。 接着, 在 Ar 气体环境气氛中实施固溶化处理, 根据 Ni 及 Cr 的添加量, 在 800 ~ 1000℃ 保持 120 秒后, 改变冷却速度冷却至室温。冷却速度是通过改变向加热后的试样喷吹的气 体流量来控制, 计测自试样的最高到达温度冷却至 400℃的时间作为冷却速度。 未喷吹气体 时的炉冷速度为 5℃ /s, 再者作为延缓冷却速度的示例, 将一面控制加热输出一面进行降 温时的冷却速度设为 1℃ /s。其后, 冷轧至 0.1mm, 最后, 根据添加量, 以 400 ~ 550℃在惰 性环境气氛中各实施 1 ~ 12 小时的时效处理, 制得试样。
     对如此获得的各合金进行强度及导电率的特性评价。对于强度, 进行压延平行方 向上的拉伸试验, 测定 0.2%耐力 (YS : MPa), 而导电率 (EC ; % IACS) 则通过利用 W 电桥 (W ブリツジ ) 的体积电阻率测定而求出。
     弯曲性的评价是使用 W 字型模具, 在试样板厚与弯曲半径的比为 1 的条件下进行 90°弯曲加工。评价是以光学显微镜观察弯曲加工部表面, 将未观察到裂缝的情形判断为 实用上无问题, 并标注○, 将观察到裂缝的情形标注为 ×。疲劳试验是根据 JIS Z 2273, 施 7 加交变应力, 求出直至断裂为止的重复数为 10 次的应力 (MPa)。 Cr-Si 化合物的观察是在对材料的板面进行电解研磨后, 通过 FE-AES 观察 ( 日本 电子株式会社制、 JUMP-7800F), 在多处将大小为 0.1μm 以上的粒子作为对象, 实际上利用 + Ar 进行溅射以去除其表层的吸附元素 (C、 O), 然后测定各粒子的俄歇能谱, 将检测出的元 素通过灵敏度系数法作为半定量值而进行重量浓度换算时, 以检测出 Cr 与 Si 的粒子为对 象。Cr-Si 化合物的 “组成 (Cr/Si)” “大小” “分散密度” 定义为 FE-AES 观察下对多处进行 分析所得出的大小为 0.1μm 以上的 Cr-Si 粒子的平均组成、 最小圆的直径、 各观察视野中 的平均个数。
     将结果示于表 1 及表 2。
     发明例 1 ~ 24 中, 通过适当的冷却速度, 使得 Cr-Si 化合物的分散密度为 1×106 以下, 且 Cr/Si 为 1 ~ 5 的范围, 因此得到良好的特性。
     另一方面, 比较例 1 ~ 10 由于不含 Co, 比较例 11、 12 由于不含 Cr, 因此强度与导 电率无法达到高次元。比较例 13、 14 由于冷却速度慢, 因此 Cr-Si 化合物过度成长, 从而无 法获得充分的强度, 且弯曲加工性也差。
     比较例 15、 16 中, 由于冷却速度快, 因此 Cr-Si 化合物不成长, 过剩的 Si 残留在合 金中, 强度与导电率劣化。比较例 17、 18 中, 由于时效温度高, 因此 Cr-Si 化合物过度成长, 未获得充分的强度, 且弯曲加工性也差。又, 在粗大粒子中 Cu、 Ni 等扩散, 粒子中的 Si 浓度 降低, 相对地 Cr/Si 比上升。比较例 19、 20 中, 由于 Cr 的浓度过高, 因此 Cr-Si 化合物过度 成长, 未获得充分的强度, 弯曲加工性也差。11

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1、10申请公布号CN101983249A43申请公布日20110302CN101983249ACN101983249A21申请号200980111916122申请日20090330200809378020080331JPC22C9/06200601C22C9/00200601C22C9/01200601C22C9/02200601C22C9/04200601C22C9/05200601C22C9/10200601C22F1/00200601C22F1/0820060171申请人JX日矿日石金属株式会社地址日本东京都72发明人江良尚彦桑垣宽74专利代理机构中国专利代理香港有限公司72001代理人蔡。

2、晓菡高旭轶54发明名称电子材料用CUNISICOCR系合金57摘要本发明的课题在于提供一种通过在CUNICOSI系合金中使CR添加效果更佳地发挥而使特性飞跃性提高,即高强度、高导电性的科森系合金。该电子材料用铜合金含有NI1045质量、SI05012质量、CO0125质量、CR0003003质量,剩余部分由CU和不可避免的杂质构成;NI与CO的合计质量与SI的质量浓度比NICO/SI比为4NICO/SI5,对于分散于材料中的大小为01M5M的CRSI化合物,其分散粒子中的CR与SI的原子浓度比为15;其分散密度大于1104个/MM2、且为1106个/MM2以下。30优先权数据85PCT申请进入。

3、国家阶段日2010093086PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0565372009033087PCT申请的公布数据WO2009/123137JA2009100851INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书9页CN101983251A1/1页21一种电子材料用铜合金,其含有NI1045质量、SI05012质量、CO0125质量、CR000303质量,其中,NI与CO的合计质量与SI的质量浓度比NICO/SI比为4NICO/SI5,且剩余部分由CU和不可避免的杂质构成;对于分散于材料中的大小为01M5M的CRSI化合物,其分散粒子中的CR与SI的原子。

4、浓度比为15;其分散密度大于1104个/MM2,且为1106个/MM2以下。2如权利要求1的电子材料用铜合金,其中对于分散于材料中的大小大于5M的CRSI化合物,其分散密度为50个/MM2以下。3如权利要求1或2的电子材料用铜合金,其进一步含有00520质量的选自SN和ZN中的1种或2种以上。4如权利要求13中任一项的电子材料用铜合金,其进一步含有000120质量的选自MG、MN、AG、P、AS、SB、BE、B、TI、ZR、A1和FE中的1种或2种以上。5一种熟铜品,其使用权利要求14中任一项的铜合金。6一种电子仪器部件,其使用权利要求14中任一项的铜合金。权利要求书CN101983249AC。

5、N101983251A1/9页3电子材料用CUNISICOCR系合金技术领域0001本发明涉及一种析出硬化型铜合金,尤其是涉及一种适用于各种电子仪器部件的CUNISICOCR系合金。背景技术0002对于用于引线框、连接器、管脚、端子、继电器、开关等各种电子仪器部件的电子材料用铜合金,作为其基本特性,被要求可同时实现高强度及高导电性或热传导性。近年来,电子部件的高集成化及小型化、薄壁化快速发展,与此相对应地,对于电子仪器部件中所使用的铜合金的要求等级也愈益提高。0003从高强度及高导电性的角度考虑,近年来,作为电子材料用铜合金,析出硬化型铜合金的使用量正在增加,取代先前的以磷青铜、黄铜等为代表的。

6、固溶强化型铜合金。析出硬化型铜合金中,通过对经固溶化处理的过饱和固溶体进行时效处理,而使微细的析出物均匀地分散,从而提高合金的强度,同时减少铜中的固溶元素量,以提高电传导性。因此,可获得强度、弹性等机械性质优异,并且电传导性、热传导性良好的材料。0004析出硬化型铜合金中,一般被称为科森系合金系合金的CUNISI系铜合金是兼具较高的导电性、强度、应力缓和特性及弯曲加工性的典型的铜合金,为业界目前正积极开发的合金之一。该铜合金中,可通过使微细的NISI系金属间化合物粒子在铜基质中析出来谋求强度与导电率的提高。0005目前已知CUNISI系铜合金可通过添加CO与CR来谋求特性的提高。与NI同样地,。

7、CO和CR能够与SI形成化合物来提高强度。0006在日本特开2006283120号公报专利文献1中,认为含有CO与CR的CUNISI系合金的特性尤其是强度与导电率当于某种组成条件以及制造条件下、控制夹杂物的大小、组成、分布时,会有显著性地提高。具体而言,该专利文献1中记载了一种电子材料用CUNISICOCR系铜合金,其特征在于在含有NI0525质量、CO0525质量、及SI03012质量、CR00905质量,且剩余部分由CU及不可避免的杂质构成的铜合金中,该合金组成中的NI与CO的合计量与SI的质量浓度比NICO/SI比为4NICO/SI5,该合金组成中的NI与CO的质量浓度比NI/CO比为0。

8、5NI/CO2,而对于分散于材料中的大小为1M以上的夹杂物的个数P、其中含碳浓度为10质量以上的夹杂物的个数PC,PC为15个/1000M2以下,且比PC/P为03以下。0007又,日本特开2005113180号公报专利文献2虽然不是CUNISI系铜合金,但其着眼于在铜合金中析出的CR与SI的化合物。其中记载,通过使具有规定的大小以及个数密度的CRSI化合物微细地在CU基质中析出,以及限制CRSI以外的CR化合物的大小,可改善冲压加工性,同时确保蚀刻加工性。另外,该专利文献2中记载了一种电子仪器用铜合金,其含有CR01025重量、SI000501重量、ZN0105重量、SN00505重量,CR。

9、与SI的重量比为325,剩余部分由CU及不可避免的杂质构成,铜母相中大小为005M10M的CRSI化合物以11035105个/MM2的个数密度说明书CN101983249ACN101983251A2/9页4存在,并且,CR化合物CRSI化合物以外的大小为10M以下,蚀刻加工性及冲压加工性优异。在制造该铜合金时,热加工前的加热处理温度设为850980,在热加工后,需要实施一次结合了冷加工与以400600的温度进行的热处理的工序,或者,需要反复实施数次该工序。0008专利文献1日本特开2006283120号公报0009专利文献2日本特开2005113180号公报发明内容0010发明所要解决的课题0。

10、011近年来对电子部件的急速的高集成化与小型化、薄壁化的材料特性的飞跃性提高的要求,也同样适用于作为本发明的合金系的CUNISICOCR系合金。0012然而,在专利文献1中并没有关于CRSI化合物的记载。0013在专利文献2中,虽然有通过控制CRSI化合物的个数密度与大小来改善蚀刻加工性与冲压加工性的记载,但是因为没有添加NI,所以没有考虑到NISI化合物、COSI化合物的形成,只需要考虑CRSI化合物形成的条件即可,并没有研究如何在CUNISICOCR系合金中控制CRSI化合物。0014因此,本发明课题在于通过控制CUNISICOCR系合金中CRSI化合物的析出状态,来谋求特性的提高。001。

11、5用以解决课题的手段0016本发明人为解决上述课题而进行了专心研究,结果发现以下发明。对于CUNISICOCR系合金,设定为SI相对于NI及CO过剩的组成,使NI添加量相应的NI硅化物与CO添加量相应的CO硅化物确实地析出以实现高强度化,另一方面使过剩的SI与所添加的CR生成化合物以实现高导电化。并且,本发明的关键之处在于,控制CRSI化合物的成长,以避免让CR与SI的化合过度成长、应该与NI及CO化合的SI变得不足。具体而言,本发明人着眼于CRSI化合物的组成与大小、个数密度,发现通过控制热处理工序的温度与冷却速度可更好地发挥其效果。0017即,本发明是00181一种电子材料用铜合金,其含有。

12、NI1045质量、SI05012质量、CO0125质量、CR000303质量,NI与CO的合计质量与SI的质量浓度比NICO/SI比为4NICO/SI5,剩余部分由CU及不可避免的杂质构成,对于分散于材料中的大小为01M5M的CRSI化合物,其分散粒子中CR与SI的原子浓度比为15,其分散密度大于1104个/MM2,且为1106个/MM2以下。00192如1的电子材料用铜合金,其中关于分散于材料中的大小大于5M的CRSI化合物,其分散密度为50个/MM2以下。00203如1或2的电子材料用铜合金,其进一步含有00520质量的选自SN和ZN中的1种或2种以上。00214如13中任一项的电子材料用。

13、铜合金,其进一步含有000120质量的选自MG、MN、AG、P、AS、SB、BE、B、TI、ZR、AL及FE中的1种或2种以上。00225一种熟铜品伸铜品,其使用上述14中任一项的铜合金。说明书CN101983249ACN101983251A3/9页500236一种电子仪器部件,其使用上述15中任一项的铜合金。0024发明效果0025根据本发明,可更佳地发挥合金元素CR的添加效果,故而可获得强度及导电率提高的电子材料用CUNISICOCR系合金。具体实施方式00261NI、CO和SI的添加量0027NI、CO和SI通过实施适当的热处理而形成金属间化合物,可在不使导电率恶化的情况下谋求高强度化。。

14、以下,对NI、CO和SI各自的添加量进行说明。0028关于NI及CO,为了满足作为电子材料用铜合金的适当的强度及导电率,必须设为NI1045质量、CO0125质量,优选为NI1020质量、CO1020质量,更优选为NI1218质量、CO1218质量。但是,当未满NI05质量、CO05质量时,无法获得所需要的强度;反过来,当超过NI25质量、CO25质量时,虽然能够谋求高强度化,但导电率会显著地降低,进一步热加工性也会降低,故不优选。0029关于SI,为了满足目标强度与导电率,必须为03012质量,优选为0508质量。然而,当小于03时,无法获得所需要的强度,当超过12质量时,虽然能够谋求高强度。

15、化,但导电率会显著地降低,进一步热加工性也会降低,故不优选。0030在本发明中,进一步规定了合金组成中NI与CO的总量与SI的重量浓度比NICO/SI。0031在本发明中,通过将NI/SI比设定在以往所报告的规定范围3NI/SI7的低侧,即通过稍微增加SI的添加量,使NI、CO不剩余地形成硅化物,减轻无助于析出的过剩的NI及CO的固溶所造成的导电率的降低。但是,在重量浓度比NICO/SI4时,因为SI的比率过高,不但由于固溶SI而使导电率降低,在退火工序中也因为在材料表层形成SI02的氧化皮膜而使钎焊性劣化。另外,无助于强化的NICOSI系析出粒子变得容易粗大化,无助于强度,相反地容易成为弯曲。

16、加工时的裂痕发生的起点、镀敷不良部。另一方面,提高NI及CO相对于SI的比率,达到NICO/SI5时,导电率会显著降低,用于电子材料并不佳。0032因此,在本发明中,将合金组成中的NICO/SI比控制在4NICO/SI5的范围。0033NICO/SI比优选为42NICO/SI47。0034NI及CO不仅都与SI生成化合物,而且NI和CO彼此关联进一步改善合金特性,通过控制合金组成中的NI与CO的重量浓度比NI/CO比,能够进一步提高特性。优选将NI/CO比设在05NI/CO2的范围,由此可以显著地看到强度的提高。NI/CO比更优选的范围为08NI/CO13。0035CR的添加量0036在CUN。

17、ISICO系合金中,若使NI、SI及CO的浓度上升,则析出粒子的总数增加,因此可谋求通过析出强化实现的强度上升。另一方面,随着添加浓度的上升,无助于析出的固溶量也会增加,因此导电率会降低,结果时效析出的峰强度上升,但作为峰强度的导电率说明书CN101983249ACN101983251A4/9页6下降。然而,若在上述CUNISI系合金中添加000303质量的CR、优选00101质量的CR,则于最终特性中,与具有相同的NI、SI及CO浓度的CUNISICO系合金相比,可在不有损于强度的条件下使导电率上升,进一步可改善热加工性而提高材料利用率。0037在CUNISICO系合金中添加CR时析出的粒子。

18、的组成,虽以CR为主成分的BCC构造的析出粒子容易单体析出,但与SI的化合物也容易析出。CR通过实施适当的热处理,可在铜母相中容易地析出与SI的化合物即铬硅化物CR3SI等,因此在组合固溶化处理、冷轧、时效处理形成合金特性的步骤中,可使未作为NI2SI、COSI2等析出的固溶SI成分作为CRSI化合物析出。因此,可抑制因固溶SI引起的导电率的降低,从而可在无损于强度的情况下谋求导电率的上升。0038此时,若CR粒子中的SI浓度低,则SI残留于母相中,因而导电率降低,另一方面,若CR粒子中的SI浓度高,则用以析出NISI粒子、COSI粒子的SI浓度减少,因而强度降低。进一步,当CR中的SI浓度高。

19、时,粗大的CRSI化合物增加,而弯曲、疲劳强度等劣化。进一步,即使减慢固溶化后的冷却速度,或者过度延长时效热处理时间,CRSI化合物也会粗大化,NISI化合物的SI浓度减少,从而导致有助于强化的NISI化合物不足。其原因在于,CU中的SI与CR的扩散速度快于NI、CO,因此CRSI化合物容易粗大化,CRSI化合物的析出速度快于NISI化合物和COSI粒子的析出速度。0039因此,若控制固溶化后的冷却速度,以避免成为比最大强度的时效条件更高温、更长时间的条件,则可控制CRSI化合物的组成、大小及密度。因此,将CR浓度设为0003质量以上,03质量,将CRSI化合物中CR与SI的原子浓度比设为15。

20、。0040又,由于CR在熔解铸造时的冷却过程中会优先析出至晶界,故而可强化晶界,使热加工时不易发生破裂,从而抑制材料利用率下降。即,在熔解铸造时析出至晶界的CR在固溶化处理等中可再固溶,在接着的时效析出时生成硅化物。通常的CUNISI系合金中所添加的SI量中,无助于时效析出的SI仍然固溶于母相中,抑制导电率的上升,但通过添加硅化物形成元素的CR,使硅化物进一步析出,从而与以往的CUNISICO系合金相比,可降低固溶SI量,从而可在无损于强度的情况下使导电率上升。0041CRSI化合物的大小、分散密度0042CRSI化合物的大小会对弯曲加工性及疲劳强度等造成影响,当大于5M的CRSI化合物的分散。

21、密度超过50个/MM2的时候、或者015M的CRSI化合物的分散密度超过1106个/MM2的时候,弯曲加工性、疲劳强度会显著劣化。进一步,个数密度会影响母相中的SI浓度的过或不足,因此在大粒子大量分散的状态下无法获得所需的强度特性。因此,大于5M的CRSI化合物的分散密度可以设为50个/MM2以下,优选设为30个/MM2以下,更优选设为10个/MM2以下。015M的CRSI化合物的分散密度只要为1106个/MM2以下即可,优选为5105个/MM2以下,更优选为1105个/MM2以下。又,为1104个/MM2以下时,通过添加CR产生的改善效果小,故希望超过1104个/MM2,在典型的实施方式中,。

22、为1105个/MM2以上。0043SN和ZN0044通过在本发明的CUNISI系合金中,以00520质量的总量添加选自SN和ZN中的1种或2种以上可以在不太损及强度、导电率的情况下,改善应力缓和特性等。当该添加量小于005质量时,则效果不足,当超过20质量时,则会损害铸造性、热加工性说明书CN101983249ACN101983251A5/9页7等制造性、制品的导电率,因此优选添加00520质量。0045其它添加元素0046通过添加特定量的MG、MN、AG、P、AS、SB、BE、B、TI、ZR、AL及FE,可呈现各种效果,而通过互补,不仅可改善强度、导电率,也可改善制造性,例如弯曲加工性、镀敷。

23、性、通过铸锭组织的微细化实现的热加工性的改善,因此,在本发明的CUNISICOCR系合金中,可根据所需求的特性而适当添加总量为20质量以下的这些元素的1种或2种以上。关于其添加量,当这些元素的总量小于0001质量时,无法获得所需的效果,而当这些元素的总量超过20质量时,导电率的降低、制造性的劣化变得显著,因此总量优选设为000120质量,更优选设为00110质量。0047再者,在不会对本发明的CUNISICOCR系合金的特性造成不良影响的范围,也可添加本说明书中未具体记载的元素。0048下面,对本发明的制造方法进行说明。本发明的CUNISICOCR系合金,除了控制NISI化合物、COSI和CR。

24、SI化合物的固溶化处理、时效处理的条件以外,可通过CUNISI系合金的惯用制造方法来制造。0049首先,使用大气熔解炉,将电解铜、NI、SI、CO、CR等原料熔解,获得所需组成的熔液。继而,将该熔液铸造成铸锭。其后进行热轧,并反复进行冷轧与热处理,以加工成具有所需厚度及特性的条或箔。热处理有固溶化处理与时效处理。固溶化处理中,在7001000的高温进行加热,使NISI系化合物、NISI系化合物及CRSI系化合物固溶于CU母相中,同时使CU母相再结晶。固溶化处理有时也由热轧来兼作。0050该固溶化处理中,冷却速度也与加热温度一样重要。因以往并未控制加热后的冷却速度,因此是在加热炉的出侧设置水槽进。

25、行水冷,或者采用大气环境气氛下的空气冷却。此时,冷却速度容易因加热温度的设定而发生变动,以往的冷却速度在1/秒以下到10/秒以上的范围变动。因此,难以进行如本发明例的合金系的特性的控制。0051冷却速度理想的是1/秒10/秒的范围。时效处理中,在350550的温度范围进行1H以上的加热,典型的是进行324H的加热,使固溶化处理中固溶的NI及SI的化合物与CR及SI的化合物析出为微细粒子。利用该时效处理,强度与导电率提高。为获得更高的强度,有时在时效前和/或时效后进行冷轧。又,当在时效后进行冷轧时,有时在冷轧后进行消除应力退火低温退火。0052本发明的CUNISICOCR系铜合金在一个实施方式中。

26、,可使02耐力为750MPA以上且导电率为50IACS以上,进一步可使02耐力为800MPA以上且导电率为50IACS以上,也可使02耐力为850MPA以上且导电率为50IACS以上。0053本发明的CUNISICOCR系合金可加工成各种熟铜品,例如板、条、管、棒及线,进一步,本发明的CUNISI系铜合金可使用于同时要求高强度及高电传导性或热传导性的引线框、连接器、管脚、端子、继电器、开关、二次电池用箔材等电子仪器部件。实施例0054以下示出本发明的具体例,但这些实施例是为了更进一步理解本发明及其优点而提供,并无意用来限定发明。0055本发明的实施例中所用的铜合金,具有如表1所示在使NI、SI。

27、、CO及CR的含量若说明书CN101983249ACN101983251A6/9页8干变化的铜合金中适当添加SN、ZN、MG、MN、CO及AG的组成。又,比较例中所用的铜合金分别为具有本发明的范围外的参数的CUNISICOCR系合金。0056利用高频熔解炉,在1300对表1中记载的各种成分组成的铜合金进行熔制,铸造成厚度为30MM的铸锭。接着,将该铸锭在1000加热后,热轧至板厚为10MM,快速进行冷却。为去除表面的垢SCALE,实施平面切削至厚度为8MM,随后通过冷轧制成厚度为02MM的板。接着,在AR气体环境气氛中实施固溶化处理,根据NI及CR的添加量,在8001000保持120秒后,改变。

28、冷却速度冷却至室温。冷却速度是通过改变向加热后的试样喷吹的气体流量来控制,计测自试样的最高到达温度冷却至400的时间作为冷却速度。未喷吹气体时的炉冷速度为5/S,再者作为延缓冷却速度的示例,将一面控制加热输出一面进行降温时的冷却速度设为1/S。其后,冷轧至01MM,最后,根据添加量,以400550在惰性环境气氛中各实施112小时的时效处理,制得试样。0057对如此获得的各合金进行强度及导电率的特性评价。对于强度,进行压延平行方向上的拉伸试验,测定02耐力YSMPA,而导电率EC;IACS则通过利用W电桥W的体积电阻率测定而求出。0058弯曲性的评价是使用W字型模具,在试样板厚与弯曲半径的比为1。

29、的条件下进行90弯曲加工。评价是以光学显微镜观察弯曲加工部表面,将未观察到裂缝的情形判断为实用上无问题,并标注,将观察到裂缝的情形标注为。疲劳试验是根据JISZ2273,施加交变应力,求出直至断裂为止的重复数为107次的应力MPA。0059CRSI化合物的观察是在对材料的板面进行电解研磨后,通过FEAES观察日本电子株式会社制、JUMP7800F,在多处将大小为01M以上的粒子作为对象,实际上利用AR进行溅射以去除其表层的吸附元素C、O,然后测定各粒子的俄歇能谱,将检测出的元素通过灵敏度系数法作为半定量值而进行重量浓度换算时,以检测出CR与SI的粒子为对象。CRSI化合物的“组成CR/SI”“。

30、大小”“分散密度”定义为FEAES观察下对多处进行分析所得出的大小为01M以上的CRSI粒子的平均组成、最小圆的直径、各观察视野中的平均个数。0060将结果示于表1及表2。说明书CN101983249ACN101983251A7/9页90061说明书CN101983249ACN101983251A8/9页1000620063发明例124中,通过适当的冷却速度,使得CRSI化合物的分散密度为1106以下,且CR/SI为15的范围,因此得到良好的特性。说明书CN101983249ACN101983251A9/9页110064另一方面,比较例110由于不含CO,比较例11、12由于不含CR,因此强度与导电率无法达到高次元。比较例13、14由于冷却速度慢,因此CRSI化合物过度成长,从而无法获得充分的强度,且弯曲加工性也差。0065比较例15、16中,由于冷却速度快,因此CRSI化合物不成长,过剩的SI残留在合金中,强度与导电率劣化。比较例17、18中,由于时效温度高,因此CRSI化合物过度成长,未获得充分的强度,且弯曲加工性也差。又,在粗大粒子中CU、NI等扩散,粒子中的SI浓度降低,相对地CR/SI比上升。比较例19、20中,由于CR的浓度过高,因此CRSI化合物过度成长,未获得充分的强度,弯曲加工性也差。说明书CN101983249A。

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