[發明專利]Cu?Ni?Si系合金及其制造方法

在審

• 申請號: 201710574487.8
• 申請日: 2012-04-04
• 公開（公告）號: CN107354342A
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 長野真之
• 申請（專利權）人: JX日礦日石金屬株式會社
• 主分類號: C22C9/06
• 分類號: C22C9/06;C22F1/08;H01B1/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 梅黎,魯煒

本申請是申請日為2012年4月4日的發明名稱為“Cu-Ni-Si系合金及其制造方法”、國家申請號為201280042580.X的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及適宜作為連接器、端子、繼電器、開關等的導電性彈簧材料的、具有優異的強度、彎曲加工性的銅合金及其制造方法。

背景技術

近年來，伴隨電子儀器的小型化，電氣?電子部件的小型化不斷發展。而且，對于用于這些部件的銅合金，要求良好的強度、導電率。

在車載用端子中，伴隨小型化，對所使用的銅合金也要求良好的強度、導電率。進而，車載用母端子多在加壓彎曲加工前對彎曲內面實施被稱為局部沖裁（notching）加工的切口加工。這是為提高加壓彎曲加工后的形狀精度而進行的加工。伴隨產品小型化，存在為了進一步提高端子的形狀精度而使局部沖裁加工加深的傾向。因此，對于用于車載用母端子的銅合金，除了良好的強度、導電率之外，還要求良好的彎曲加工性。進而，在繼電器端子中，伴隨小型化，為了獲得所期望的強度而對材料實施密合彎曲，因而對于材料也要求良好的彎曲加工性。

對應于這些要求，使用具有高的強度和導電率的科森合金等析出強化型銅合金來代替以往的磷青銅或黃銅等固溶強化型銅合金，且該需求不斷增加。在科森合金中，Cu-Ni-Si系合金兼具高強度和較高的導電率，其強化機制是通過在Cu基質中析出Ni-Si系的金屬間化合物粒子而使強度和導電率提高。

通常，強度和彎曲加工性為相反的性質，即使對于Cu-Ni-Si系合金，也希望在維持高強度的同時改善彎曲加工性。

作為Cu-Ni-Si系合金的彎曲加工性的改善方法，有如專利文獻1～3所述控制結晶取向的方法。專利文獻1中通過使EBSD分析的測定結果的｛001｝＜100＞的面積比例為50%以上來改善彎曲加工性；專利文獻2中通過使EBSP分析的測定結果的｛001｝＜100＞的面積比例為50%以上、且不具有層狀邊界來改善彎曲加工性；專利文獻3中通過使EBSD分析的測定結果的｛110｝＜112＞的面積比例為20%以下、｛121｝＜111＞的面積比例為20%以下、｛001｝＜100＞的面積比例為5～60%來改善彎曲加工性。

另外，專利文獻4中通過使加工硬化指數為0.05以上來改善彎曲成形性。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2006-283059號公報

專利文獻2：日本特開2006-152392號公報

專利文獻3：日本特開2011-017072號公報

專利文獻4：日本特開2002-266042號公報。

發明內容

發明要解決的技術問題

本發明人等對前述現有發明的效果進行了驗證試驗。結果可知，對于專利文獻3的技術，雖然以彎曲半徑0.15mm（彎曲半徑/板厚＝1）的W彎曲對彎曲加工性進行評價時可確認一定的改善效果，但以彎曲半徑0.075mm（彎曲半徑/板厚＝0.5）進行W彎曲試驗時，發生破裂，彎曲加工性的改善不充分。因此，本發明的課題在于提供適宜作為連接器、端子、繼電器、開關等的導電性彈簧材料的、具有優異的強度、彎曲加工性的Cu-Ni-Si系合金及其制造方法。

用于解決技術問題的手段

現有技術中，通過控制銅合金的結晶取向來改善Cu-Ni-Si系合金的彎曲加工性，但發現通過不僅控制結晶取向而且還控制加工硬化指數（n值），則可得到優異的彎曲加工性。

以上述見解為背景而完成的本發明，在一個方面中是Cu-Ni-Si系合金，其含有1.0～4.5質量%的Ni和0.2～1.0質量%的Si，且剩余部分由銅和不可避免的雜質構成，在進行EBSD（Electron Back-Scatter Diffraction：電子背散射衍射）測定并分析結晶取向時，Cube取向｛0 0 1｝＜1 0 0＞的面積率為5%以上，Brass取向｛1 1 0｝＜1 1 2＞的面積率為20%以下，Copper取向｛1 1 2｝＜1 1 1＞的面積率為20%以下，加工硬化指數為0.2以下。

本發明的Cu-Ni-Si系合金在一個實施方式中含有以總量計為0.005～2.5質量%的Sn、Zn、Mg、Fe、Ti、Zr、Cr、Al、P、Mn、Co、Cr和Ag之中的1種以上。