高强度钛铜箔及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为自动调焦照相机组件等的导电弹簧材料，具备合适的、优良的强 度的Cu-Ti系合金箱。
【背景技术】
[0002] 移动电话的照相机透镜部中使用称为自动调焦照相机组件的电子元件。移动电话 的照相机的自动调焦功能一方面通过自动调焦照相机组件中使用的材料的弹力，将透镜往 一定方向移动，另一方面通过在卷绕在周围的线圈中流过电流，利用产生的电磁力将透镜 往与材料的弹力作用方向相反的方向移动。照相机透镜通过这样的机构驱动并发挥自动调 焦功能（例如专利文献1、2)。
[0003] 由此，自动调焦照相机组件中使用的铜合金箱需要有能承受因电磁力产生的材料 变形程度的强度。当强度低时，材料不能承受因电磁力产生的位移，会产生永久变形（松 弛）。在产生松弛的情况下，当流过一定的电流时，透镜无法移动到希望的位置从而没能发 挥出自动调焦功能。
[0004] 自动调焦照相机组件中使用了箱厚为0.1 mm以下，具有IlOOMPa以上的0. 2%屈服 强度的Cu-Ni-Sn系铜合金箱。然而，基于近年来的降低成本要求，变为使用比Cu-Ni-Sn系 铜合金箱的材料价格较低的钛铜箱，该需要正在增加。
[0005] 另一方面，由于存在钛铜箱的强度比Cu-Ni-Sn系铜合金箱低，会产生松弛的问 题，因此期待其高强度化。为了得到适用于自动调焦照相机组件的高强度钛铜箱，专利文 献3提出了在进行热乳以及冷乳后，依次进行固溶处理、压缩比55%以上的冷乳、200~ 450°C的时效、以及压缩比35%以上的冷乳，对铜合金箱的表面粗糙度进行控制的方法，专 利文献4提出了通过在进行热乳以及冷乳后，依次进行固溶处理、压缩比55%以上的冷乳、 200~450°C的时效、压缩比50%以上的冷乳、以及根据需要进行的消除应力退火，对固溶 后的冷乳的压缩比进行控制，从而对1_/1_进行控制的方法。对于专利文献3以及专 利文献4所述的钛铜箱而言，记载了对于与乳制方向平行的方向上的0. 2%屈服强度，可实 现IlOOMPa以上。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :日本特开2004-280031号公报
[0009] 专利文献2 :日本特开2009-115895号公报
[0010] 专利文献3 :日本特开2014-037613号公报
[0011] 专利文献4 :日本特开2014-080670号公报
【发明内容】
[0012] 发明要解决的问题
[0013] 然而，由于对现有技术而言，伴随着自动调焦照相机组件的小型化，当施加在材料 上的位移较大时，会产生松弛，因此需要进一步改善。
[0014] 因此，本发明的目的在于，提供一种更适合作为自动调焦照相机组件等电子仪器 元件中使用的导电弹簧材料的高强度钛铜箱。另外，本发明的另一个目的在于，提供一种这 样的钛铜箱的制造方法。
[0015] 用于解决问题的方案
[0016] 本发明的发明人调查了钛铜箱的乳制平行方向以及乳制直角方向的0. 2%屈服强 度以及弹性极限值与松弛的关系，结果发现，不仅是两个方向的〇. 2%屈服强度，而且弹性 极限值越高，则松弛量也越小。本发明为以上述认知为背景而完成的技术方案，确定如下。
[0017] (1) -种钛铜箱，其特征在于，含有2.0~4.0质量％的11，且剩余部分由铜以 及不可避免的杂质构成，与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的0. 2%屈服强度 均为1200MPa以上，并且，与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的弹性极限值均为 800MPa 以上。
[0018] (2)根据⑴的钛铜箱，与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的0. 2%屈服 强度均为1300MPa以上。
[0019] (3)根据⑴或⑵的钛铜箱，与乳制方向成直角的方向上的弹性极限值为 1000 MPa 以上。
[0020] ⑷根据⑴~⑶的任一项的钛铜箱，箱厚为〇· Imm以下。
[0021] (5)根据⑴~⑷的任一项的钛铜箱，含有总量0~I. 0质量％的Ag、B、Co、Fe、 Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr 以及 Zr 中的一种以上。
[0022] (6) -种钛铜箱的制造方法，制成含有2. 0~4. 0质量％的Ti、且剩余部分由铜 以及不可避免的杂质构成的铸块，并对该铸块依次进行热乳、冷乳，接着依次进行700~ 1000°C下的5秒~30分钟的固溶处理、压缩比为95%以上的冷乳之后，进行以15°C /h以 下的速度升温、在200~400°C的范围内保持1~20小时、以15°C /h以下的速度冷却至 150°C的时效处理。
[0023] (7)根据（6)的钛铜箱的制造方法，所述铸块含有总量0~I. 0质量％的Ag、B、 Co、Fe、Mg、Mn、Mo、Ni、P、Si、Cr 以及 Zr 中的一种以上。
[0024] (8) -种铜及铜合金乳制制品，具备⑴~（5)的任一项的钛铜箱。
[0025] (9) 一种电子仪器元件，具备（1)~（5)的任一项的钛铜箱。
[0026] (10)根据（9)的电子仪器元件，电子仪器元件为自动调焦照相机组件。
[0027] (11) -种自动调焦照相机组件，具备透镜、将该透镜弹性推压到光轴方向的初始 位置的弹簧构件、以及生成抵抗该弹簧构件的作用力的电磁力从而能将所述透镜往光轴方 向驱动的电磁驱动单元，所述弹簧构件为（1)~（5)的任一项的钛铜箱。
[0028] 发明效果
[0029] 能得到更合适作为自动调焦照相机组件等电子仪器元件中使用的导电弹簧材料 的高强度Cu-Ti系合金箱。
【附图说明】
[0030] 图1是表示本发明的自动调焦照相机组件的剖视图。
[0031] 图2是图1的自动调焦照相机组件的分解立体图。
[0032] 图3是表示图1的自动调焦照相机组件的动作的剖视图。
[0033] 图4是表示测量松弛量的方法的概略图。
【具体实施方式】
[0034] 自动调焦照相机组件的透镜的自动调焦功能由透镜上设置的材料的弹力、以及向 其相反方向作用的电磁力所导致的位移得到发挥。对材料施加的位移为与材料的乳制面 垂直的方向，对材料施加弯曲变形。由此，认为材料不仅需要与乳制平行的方向的较高的 0. 2%屈服强度，也需要直角方向上的0. 2%屈服强度，进一步地，还需要与乳制平行以及直 角方向上的较高的弹性极限值。
[0035] (I)Ti 浓度
[0036] 对于本发明的钛铜箱而言，Ti浓度设为2.0~4.0质量％。通过固溶处理使Ti固 溶于Cu基体中，通过利用时效处理使微小的析出物分散在合金中，由此使钛铜的强度以及 导电率上升。
[0037] 当Ti浓度不足2. 0质量％时，析出物的析出不充分而不能得到希望的强度。当Ti 浓度超过4. 0质量％时，加工性能差，乳制时材料容易破裂。考虑到强度以及加工性能的平 衡，优选的Ti浓度为2. 5~3. 5质量％。
[0038] (2)其它添加元素
[0039] 对于本发明的钛铜箱而言，通过含有总量0~LO质量％的六8、8、(：〇、？6、1%、111、 Mo、Ni、P、Si、Cr以及Zr中的一种以上，能进一步提高强度。这些元素的合计含有量也可以 为〇,即不含有这些元素。将这些元素的合计含有量的上限设为1. 〇质量％，这是因为当超 过1. 0质量％时，加工性能差，乳制时材料容易破裂。考虑到强度以及加工性能的平衡，优 选含有总量〇. 005~0. 5质量％的上述元素的一种以上。
[0040] (3)0. 2 % 屈服强度
[0041 ] 对于本发明的钛铜箱而言，能实现与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的 0. 2%屈服强度均为1200MPa以上。与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的0. 2%屈 服强度均为1200MPa以上是指在用作自动调焦照相机组件的导电弹簧材料这一点上的期 望特性。本发明的钛铜箱的与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的〇. 2%屈服强度 在优选的实施方式中均为1300MPa以上，在更进一步优选的实施方式中均为HOOMPa以上。 另外，在本发明的钛铜箱的优选的实施方式中，还可以使乳制方向的直角方向上的〇. 2%屈 服强度为1500MPa以上，还可以进一步设为1600MPa以上。
[0042] 0.2%屈服强度的上限值从作为本发明的目的的强度这一点看未特别限定，但由 于耗费工夫以及费用，因此本发明的钛铜箱的与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上 的0.2%屈服强度一般均为200010^以下，典型地均为180010^以下。
[0043] 在本发明中，钛铜箱的与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的0. 2%屈服 强度以JIS Z2241 :2011 (金属材料拉伸试验方法）为基准进行测量。
[0044] (4)弹性极限值
[0045] 对于本发明的钛铜箱而言，能实现与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的 弹性极限值均为800MPa以上。与乳制方向平行的方向以及成直角的方向上的弹性极限值 均为SOOMPa以上是指耐松弛性能优良，是作为自动调焦照