专利名称：铜合金材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及铜合金材料。本发明特别涉及弯曲加工性优异的铜合金材料。
背景技术：
近年来，伴随各种电气·电子仪器的小型化、薄型化及轻量化，电气·电子仪器中 使用的部件也在进行小型化。因此，伴随部件的小型化，对于部件的端子或连接器部件，也 期望小型化及电极间距的狭小化。通过这些部件的小型化，各种部件中使用的电极等材料 与以往相比薄壁化。在这里，即使是薄壁的电极为了保证电连接的可靠性，电极等材料也要 求使用弹性高的材料，为了确保高的弹性，要求充分提高材料的强度及耐力。进而，伴随部件的小型化，还要求通过一体成形制作比以往小型、而且复杂的形状 的部件，强烈要求能适用于更严格条件的弯曲加工的材料。另外，伴随电气·电子仪器的高 功能化的电极数的增加，以及由于通电电流的增加，在电极等产生的焦耳热也增加，强烈要 求使用比以往导电性好的材料。即，对于构成电气·电子仪器中使用的端子或连接器部件 的材料，要求具有高强度、高耐力及良好的弯曲加工性的同时，要求具有良好的导电性。根据该要求，以往，使用析出强化型铜合金(例如，Cu-Ni-Si系的科森铜镍硅合 金、钛铜等)代替固溶强化型铜合金(例如，磷青铜、黄铜等)。特别是Cu-Ni-Si系合金，具 有高强度特性的同时，具有比较高的导电率。但是，通常强度和弯曲加工性是相反的特性， 对于Cu-Ni-Si系合金等要求保持高强度同时改善弯曲加工性。作为弯曲加工性的改善方法，例如，已知一种铜合金材料，其是含有Si和Sn、剩余 部分由Cu及不可避免杂质组成的铜合金材料，由铜合金材料的材料表面的X射线衍射强 度，通过 S (ND) = (I/Cu{311}+I/Cu{200}) ^ (I/Cu {220}+I/Cu {111})确定的参数(这里， 式中的I/Culabc}表示测定试样的{abc}晶面衍射强度I{abc}与标准铜试样的{abc}衍 射面衍射强度Culabc}的比I {abc}/Cu{abc})满足0. 3 < S(ND) ^ 0. 5，而且，将该铜合金 材料对其展伸方向和直角方向进行180°弯曲加工时可能加工的最小弯曲半径R与此时的 板材厚度t的比R/t满足R/t ^ 1.0(例如，参照专利文献1)。另外，已知一种电子部件用铜合金板，其含有Ni、Si和Mg，剩余部分由Cu和不 可避免杂质构成，板表面的1200}晶面的X射线衍射强度为1{200}、{311}晶面的X射线 衍射强度为1{311}、{220}晶面的X射线衍射强度为I {220}时，满足[I {200}+1 {311} ] / I {220} ^0.5(例如，参照专利文献2)。专利文献1记载的铜合金材料具有上述构成，因此与以往的黄铜、磷青铜等比较， 可提高成形加工性、耐环境性、耐热性等。另外，专利文献2记载的电子部件用铜合金板具 有上述构成，因此可提供具有优异的耐力、导电率、耐应力缓和特性及加工性的电子部件用 材料。[背景技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利第4四6344号公报[OO11] [专利文献2]日本专利第3739214号公报发明内容[OO12] [发明要解决的技术问题][OO13] 但是，对于铜合金材料的轧制面的表面通过X射线衍射的2 O／O测定所测定的结晶面，通常为{11l}1{002}1{022}1{113}1{133}1{024}，但专利文献l中记载的铜合金材料及专利文献2中记载的电子部件用铜合金板，仅对于上述一部分结晶面进行控制，因此存在不能适当控制铜合金材料的弯曲加工性的情况。即，专利文献l及专利文献2中记载的技术中，铜合金材料的弯曲加工性的提高存在限度。[OO14] 因此，本发明的目的在于，提供具有高强度1高耐力1高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料。[OO15] [解决问题的手段][OO16] 为了达成上述目的，本发明提供一种铜合金材料，其包含具有多个结晶面的轧制面，轧制面与多个结晶面平行，多个结晶面包含{11l}1{002}1{022}1{113}1{024}，以轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将多个结晶面的相对强度分别计为工{11l}1工{002}1工{022}1工{113}1工{024}，以铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将多个结晶面的相对强度分别计为工。{11l}1工。{002}1工。{022}1工。{113}1工。{024}，在这种情况下，满足下述关系[工{11 l}／工。{11 l}]／[工{022}／工。{022}]≥o．15，而且，[工{002}／工。{002}]／[工{022}／工。{022}]≥o．20，而且，[工{113}／工。{113}]／[工{022}／工。{022}]≥o．60，而且，[工{024}／工。{024}]／[工{022}／工。{022}]≥o．15。[OO17] 另外，上述铜合金材料，优选含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避的杂质形成。[OO18] 另外，上述铜合金材料也可含有选自Zn1Sn及P的至少一种元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。[OO19] [发明效果]
利用本发明的铜合金材料，可提供具有高强度1高耐力1高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料。
[图1]表示Cu—Ni—Si系铜合金材料的X射线衍射图。
[图2]表示本发明实施方式的铜合金材料制造工序的流程的图。
[图3]表示本发明实施方式的变形例的铜合金材料制造工序的流程的图。
[图4A]表示对应于实施例l的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图4B]表示对应于实施例2的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图4C]表示对应于实施例3的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图4D]表示对应于实施例4的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图4E]表示对应于实施例5的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图4F]表示对应于实施例6的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图5A]表示对应于比较例l的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
[图5B]表示对应于比较例2的铜合金材料的X射线衍射结果的图。[图5C]表示对应于比较例3的铜合金材料的X射线衍射结果的图。[图5D]表示对应于比较例4的铜合金材料的X射线衍射结果的图。[图5E]表示对应于比较例5的铜合金材料的X射线衍射结果的图。[图5F]表示对应于比较例6的铜合金材料的X射线衍射结果的图。
具体实施例方式(发明人得到的认识)本发明实施方式的铜合金材料，基于本发明人得到的以下认识。即，本发明人，对 于发挥良好的弯曲加工性的铜合金材料料，基于合金材料的结晶方位控制的观点进行深入 研究的结果而得到的以下认识。具体地说，经过轧制工序制造的铜合金材料，使轧制面具有多个结晶面进行制造。 另外，通过控制铜合金材料的制造，使得通过规定的计算式来计算，平行于铜合金材料的轧 制面的多个结晶面中的，{111}、{002}、{022}、{113}、{0 }的X射线衍射测定中的相对衍 射强度与铜标准粉末的相对衍射强度的比的值在规定的范围内，可得到兼具本来相反的高 强度和良好的弯曲加工性的铜合金材料，本发明基于以上得到的认识。通过以下的实施方式，在作为合金材料的铜合金材料中，将Cu-Ni-Si系铜合金材 料作为一例进行说明。(实施方式的概述)本发明提供一种铜合金材料，其是具有包含多个结晶面的轧制面的铜合金材料， 所述轧制面与所述多个结晶面平行，所述多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、 {0 }，将所述轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度 作为基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别作为I {111}、I {002}、I {022}、I {113}、 I {0 }，将铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基 准时，将所述多个结晶面的相对强度分别计为10{111}、1。{002}、1。{022}、1。{113}、1。{024}， 在这种情况下，满足以下关系[1{111}/10{111}]/^1 (022}/:I0 {022}]彡 0. 15，而且，
[I {002}/I0 {002}]/^1 (022}/:I0 {022}]彡 0. 20，而且，
[1{113}/10{113}]/^1 (022}/:I0 {022}]彡 0.60，而且，
[!{024}/I0 {024}]/'[!{022}/I0 {022}]彡 0. 15。
[实施方式]
(铜合金材料的概述)
本发明实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料，是经过轧制工序制造的铜合金材
料，具有通过轧制工序形成的轧制面。另外，该轧制面具有平行于轧制面的多个结晶面。 Cu-Ni-Si系铜合金材料的多个结晶面中，通过X射线衍射测定的结晶衍射面的{111}、 {002}、{022}、{113}、{024}各自的衍射强度，和通过X射线衍射测定的铜标准粉末的 {111}、{002}、{022}、{113}、{0 }的衍射强度引人注目。 具体地说，将Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射中具有最大强度的结晶面的强 度作为基准(例如，设定为100)时，{111}、{002}、{022}、{113}、{024}各自的相对强度计为I {111}、I {002}、I {022}、I {113}、I {024}。同样地，将铜标准粉末的X射线衍射中具有 最大强度的结晶面的强度作为基准(例如，设定为100)时，{111}、{002}、{022}，、{113}、 {024}各自的相对强度计为 I0 {111}、I。{002}、I。{022}，1。{11；3}、1。{024}。而且，本发明的方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料满足以下的四个式。[1{111}/1。{111}]/[{022}/1。{022}]彡 0. 15. · ·(式 1)[I {002}/I0{002} ]/[I {022}/I0{022}]彡 0. 20. ··(式 2)[I {113}/I0{113}]/[I {022}/I0{022}]彡 0. 60. · ·(式 3)[I {024}/I0{024} ]/[I {022}/I0{022}]彡 0. 15. ··(式 4)另外，铜合金材料的X射线衍射的结晶衍射面也存在{133}，在本实施方式中对于 {133}没有限制。即，{133}是实质上不参与弯曲加工性的改善(即，兼具高强度和良好的 弯曲加工性)的结晶面(即，对于弯曲加工性的影响非常小的结晶面)，因此在本实施方式 中，对于{133}的X射线衍射强度没有规定。在这里，结晶面的标记方法{hkl}(这里，h、k、l为整数)，表示具有等价的对称性 的全部结晶面。具体地说，构成本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金的铜、铜合金等结晶结构 为立方晶系，因此{hkl}和{khl}和{klh}为相互等价的结晶面。例如，标记为{113}面时， 表示(113)面、(131)面、(0311)面、(-113)面、(1-13)面、(11-3)面、(-131)面、(1-31) 面、(13-1)面、(-311)面、(3-11)面及(31-1)面的全部。另外，本实施方式的Cu-Ni-Si系铜合金材料含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可 避免杂质构成。具体地说，铜合金含有2. 0%重量 3. 5%重量的Ni，含有0. 35%重量 0. 85 %重量的Si，剩余部分由Cu及不可避免杂质形成。另外，Cu-Ni-Si系铜合金材料不限于上述例，可以含有选自Zn、Sn及P的至少一 种元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避的杂质形成。具体地说，该铜合金材料含有2. 0 重量％ 3. 5重量％的Ni，含有0. 35重量％ 0. 85重量％的Si，含有合计3. 0重量％以 下的选自Zn、Sn及P的至少一种元素，同时剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。(关于X射线衍射测定)图1表示Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射图的一例。参照图1，在Cu-Ni-Si系铜合金材料的X射线衍射图中，以对应于{111}、{002}、 {022}、{113}、{133}及{0 }的各面的角度来测定峰。表 权利要求
1.一种铜合金材料，其特征在于， 具备含有多个结晶面的轧制面，所述轧制面与所述多个结晶面平行，所述多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}, {024},以所述轧制面的表面的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为 基准时，将所述多个结晶面的相对强度分别计为I {111}、I {002}、I {022}、I {113}、I {024}， 以铜标准粉末的X射线衍射中具有最大的X射线衍射强度的结晶面的强度作为基准时，将 所述多个结晶面的相对强度分别计为I0 {111}、I0 {002}、I0 {022}、I0{113}、I0 {024}时，在这 种情况下，满足下述关系[I {111}/I0 {111} ]/[1 {022}/I0 {022}]彡 0. 15，而且， [I {002} /I0 {002} ] / [I {022} /I0 {022}]彡 0. 20，而且， [I {113}/I0 {113} ]/[1 {022}/I0 {022}]彡 0.60，而且， [I {024} /I0{024}]/[I{022}/I0{022} ] ^ 0.15。
2.根据权利要求1所述的铜合金材料，其含有Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的 杂质形成。
3.根据权利要求1所述的铜合金材料，含有选自由SuSn及P组成的组中的至少一种 元素和Ni和Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质形成。
全文摘要
本发明涉及一种铜合金材料，提供一种具有高强度、高耐力、高导电率及良好的弯曲加工性的铜合金材料，具体提供一种铜合金材料，其多个结晶面包含{111}、{002}、{022}、{113}、{024}，在多个结晶面的相对强度分别计为I{111}、I{002}、I{022}、I{113}、I{024}、铜标准粉末中相对强度分别计为I0{111}、I0{002}、I0{022}、I0{113}、I0{024}时，满足[I{111}/I0{111}]/[I{022}/I0{022}]≥0.15、[I{002}/I0{002}]/[I{022}/I0{022}]≥0.20、[I{113}/I0{113}]/[I{022}/I0{022}]≥0.60、[I{024}/I0{024}]/[I{022}/I0{022}]≥0.15的关系。
文档编号C22C9/00GK102071334SQ20101018291
公开日2011年5月25日 申请日期2010年5月18日 优先权日2009年11月19日
发明者关聪至, 室贺岳海, 萩原登 申请人:日立电线株式会社