专利名称：电子材料用Cu-Si-Co系合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及析出硬化型铜合金，尤其涉及适合用于各种电子部件的Cu-Si-Co系
I=I O
背景技术：
对于连接器、开关、继电器、引脚、端子及引线框等各种电子部件中使用的电子材料用铜合金而言，作为基本特性要求兼备高强度及高导电性(或导热性)。近年来，电子部件的高集积化及小型化、薄壁化快速发展，对应于此，对电子机械部件中使用的铜合金的要求水平也越来越高度化。 从高强度及高导电性的观点考虑，作为电子材料用铜合金，代替以往的以磷青铜、黄铜等为代表的固溶強化型铜合金，析出硬化型的铜合金的使用量逐渐增加。就析出硬化型铜合金而言，通过将固溶处理过的过饱和固溶体进行时效处理，微细的析出物会均匀分散，在合金的强度变高的同时，铜中的固溶元素量減少，导电性提高。因此，可以获得強度、弾性等机械性质优良，且导电性、导热性良好的材料。析出硬化型铜合金中，一般被称为科森(Corson)系铜合金的Cu-Ni-Si系合金是兼具较高的导电性、強度及弯曲加工性的代表性的铜合金，是业界中现在活跃进行开发的合金之一。该铜合金通过在铜基质中析出微细的Ni-Si系金属间化合物粒子来实现强度和导电率的提高。为了得到兼具高导电性、強度及弯曲加工性、并满足近年来对电子材料用铜合金的需求的科森系铜合金，通过适当的组成及制备エ序来降低粗大的第二相粒子的数目、且将晶粒控制为均匀且适当的粒径是重要的。对于这种科森系铜合金，近年来，尝试通过添加Co来实现特性的进ー步的提高。专利文献I中，记载了 Co和Ni同样与Si形成化合物，从而提高机械强度，Cu-Co-Si系合金在进行时效处理时，与Cu-Ni-Si系合金相比，机械强度、导电性均变好，如果成本上容许，也可以选择Cu-Co-Si系合金。而且，记载了为了适宜地实现特性，结晶粒度需要设为超过Iym且在25 μ m以下。专利文献I中记载的铜合金通过如下制备在冷加工后，以再结晶和固溶为目的进行热处理，然后立即进行淬火，另外根据需要进行时效处理。记载了在冷加工后于70(T92(TC下进行再结晶处理；冷却速度要尽量快，优选以10°C /s以上的速度冷却；时效处理温度设为42(T550°C。专利文献2中，记载了将高强度、高导电性及高弯曲加工性的实现作为目的开发的Cu-Co-Si系合金，该铜合金的特征在于在母相中存在Co和Si的化合物及Co和P的化合物，且母相的平均结晶粒度为20μπι以下，板厚方向相对于轧制方向的纵横比为广3。作为专利文献2中记载的铜合金的制备方法，记载了如下方法在热轧后，实施85%以上的冷车し于45(T480°C退火5 30分钟后，实施30%以下的冷轧，进ー步于450 500で进行30 120分钟的时效处理。现有技术文献专利文献
专利文献I :日本特开平11-222641号公报 专利文献2 :日本特开平9-20943号公报。
发明内容
发明要解决的课题
如上所述，已知添加Co可以帮助铜合金的特性提高，但由于至今就科森合金而言主要研究了 Cu-Ni-Si系合金，因此Cu-Co-Si系合金的特性改良未进行充分研究。因此，本发明的课题之ー在于提供导电性及強度的平衡性被改良、优选弯曲加工
性也被改良的Cu-Co-Si系合金。另外，本发明的另ー课题之ー在于提供用于制备如上所述的Cu-Co-Si系合金的方法。解决课题的手段
本发明人为解决上述课题进行深刻研究时发现=Cu-Co-Si系合金与Cu-Ni-Si系合金相比，由于固溶限低，因此容易析出第二相粒子。而且，就Cu-Co-Si系合金而言，第二相粒子容易作为不连续型析出物(也被称为晶界反应型析出物)生成，注意到这会对合金特性产生不良影响。本发明人认为，原因之ー在于Cu和Co原子半径之差比Cu和Ni原子半径之差更大。因此，对第二相粒子尤其是不连续型析出物的控制进行研究吋，发现采取以下制备条件是重要的凭借在热轧后的冷却时缓慢地通过再结晶温度区域而使晶粒变得比较粗大；至固溶处理之前事先使结晶粒变得粗大；在低加工或高加工条件下进行冷轧；时效处理在比较高的温度下实施。以上述见解作为基础完成的本发明，一方面提供一种电子材料用铜合金，其含有O. 5^4. O质量％的Co及O. Γ1. 2质量％的Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Co和Si的质量％比(Co/Si)为3. 5彡Co/Si彡5. 5，不连续析出(DP)单元的面积率为5%以下，不连续析出(DP)单元的最大宽度的平均值为2μπι以下。本发明的电子材料用铜合金，在ー实施方式中，粒径为Iym以上的连续型析出物在与轧制方向平行的剖面中，相对于每1000 μ m2为25个以下。本发明的电子材料用铜合金，在另ー实施方式中，使材料温度为500°C加热30分钟后的O. 2%屈服应カ的降低率为10%以下。本发明的电子材料用铜合金,进ー步在另ー实施方式中，以Badway的W弯曲试验在使板厚和弯曲半径的比为I的条件下进行90°弯曲加工时的弯曲部的表面粗糙度Ra为Iym以下。本发明的电子材料用铜合金，进ー步在另ー实施方式中，相对于轧制方向平行的剖面中的平均结晶粒径为1(Γ30μπι。本发明的电子材料用铜合金，进ー步在另ー实施方式中，峰O. 2%屈服应カ(峰YS)、过时效O. 2%屈服应カ(过时效YS)及峰YS与过时效YS的差(Λ YS)满足Λ YS/峰YS比彡5. 0%的关系。这里，峰O. 2%屈服应カ(峰YS)是指将时效处理时间设为30小时，并使时效处理温度以每25°C改变进行时效处理时的最高的O. 2%屈服应力，过时效O. 2%屈服应カ(过时效YS)是指比得到峰YS的时效处理温度高25°C的时效处理温度时的O. 2%屈服应力。本发明的电子材料用铜合金,进ー步在另ー实施方式中，进ー步含有选自Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、Ti、Zr、Al及Fe中的至少I种的合金元素，且合金元素的总量为2. O质量％以下。另外，本发明，在另ー方面，提供本发明的电子材料用铜合金的制备方法，其包括
エ序I :将具有规定的组成的铸淀进行溶解铸造；
エ序2 :接着，使材料温度为950°C 1070°C加热I小时以上后进行热轧，其中，将材料 温度从850°C降低至600°C时的平均冷却速度设为O. 4°C /s以上15°C /s以下，将600°C以下的平均冷却速度设为15°C /s以上；
エ序3 :接着，任意地反复进行冷轧及退火，其中，作为退火进行时效处理时使材料温度为450°C 600°C实施3 24小时，在即将时效处理前进行冷轧时将加工度设为40%以下或70%以上；
エ序4:接着，进行固溶处理，其中，将固溶处理中的材料的最高到达温度设为9000C 1070°C，将材料温度在最高到达温度保持的时间设为480秒以下，将材料温度从最高到达温度降低至400°C时的平均冷却速度设为15°C /s以上；
エ序5 :接着，进行时效处理，其中，在即将时效处理前进行冷轧时将加工度设为40%以下或70%以上。本发明的制备方法，在一个实施方式中，包括在エ序4之后实施(1Γ(4’ )中的任
(1)冷轧一时效处理(エ序5)—冷轧
(Γ )冷轧一时效处理(エ序5)—冷轧一(低温时效处理或去应变退火)
(2)冷轧一时效处理(エ序5)
(2’ )冷轧一时效处理(エ序5)—(低温时效处理或去应变退火)
(3)时效处理(エ序5)—冷轧
(3’ )时效处理(エ序5)—冷轧一(低温时效处理或去应变退火)
(4)时效处理(エ序5)—冷轧一时效处理
(4’ )时效处理(エ序5)—冷轧一时效处理一(低温时效处理或去应变退火)
其中，低温时效处理在300°C 500°C实施I 30小时。另外，本发明在另一方面，为将本发明的电子材料用铜合金加工得到的锻制铜品。另外，本发明进一步在另一方面，为具备本发明的电子材料用铜合金的电子部件。发明效果
根据本发明，可以得到強度及导电性的平衡性提高、优选弯曲加工性也提高的Cu-Co-Si系合金。另外，根据本发明的优选的方式，可以获得耐热性被改良、时效处理中的过时效软化被抑制、时效处理中的材料线圈内温度差引起的強度的不均降低的Cu-Co-Si系合金。
[图I]为了说明不连续析出(DP)単元(cell)与连续析出物的不同，用电子显微镜观察Cu-Co-Si系铜合金的照片(倍率3000倍)。[图2]将图I的不连续析出(DP)单元放大观察的照片(倍率15000倍)。
具体实施例方式(组成)
本发明的电子材料用铜合金具有如下组成含有O. 5^4. O质量％的Co及O. Γ1. 2质量％的Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Co和Si的质量％比(Co/Si)为3. 5 < Co/
Co若添加量过少，则无法得到作为连接器等的电子部件材料必需的強度，另一方面若添加量过多，则在铸造时会生成结晶相而成为鋳造裂缝的原因。另外，还会引起热加工性的降低，从而成为热轧裂缝的原因。因此Co的添加量设为0.51.0质量％。优选的Co的添加量为I. (Γ3. 5质量％。Si若添加量过少，则无法得到作为连接器等的电子部件材料必需的強度，另一方面若添加量过多，则导电率的降低显著。因此Si的添加量设为O. f I. 2质量％。优选的Si的添加量为O. 2^1. O质量％。关于Co和Si的质量％比(Co/Si)，当作为与强度的提高相关的第二相粒子的硅化钴的组成为Co2Si、且质量比为4. 2时可以最有效地提高特性。Co及Si的质量比若偏离该值过远，则某一元素会过量存在，过量元素不仅与强度提高无关，而且还会使导电率下降，因此是不合适的。所以，本发明中将Co及Si的质量％比设为3. 5 < Co/Si ^ 5. 5，优选为
4く Co/Si く 5。作为其他的添加元素，通过添加规定量的选自Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、
Ti、Zr、Al及Fe中的至少I种的元素，具有改善強度、导电率、弯曲加工性以及镀敷性或铸块组织的微细化引起的热加工性等的效果。这种情况的合金元素的总量，若过量则导电率的降低或制造性的劣化变得显著，因此最大为2. O质量％，优选最大为I. 5质量％。另一方面，为了充分得到所期望的效果，优选将上述合金元素的总量设为O. 001质量％以上，更优选设为O. 01质量％以上。另外，上述合金兀素的含量，优选使各合金兀素各自最大为O. 5质量％。各合金兀素的添加量若超过0.5质量％，则不仅不会进ー步促进上述效果，而且也是导电率的降低或制造性的劣化变得显著的原因。(不连续析出(DP)单元)
本发明中，将硅化钴的第二相粒子通过晶界反应沿晶界析出为层状的区域称为不连续析出(DP)単元。本发明中，硅化钴是指含有35质量％以上的Co、8质量％以上的Si的第二相粒子，可以用EDS (能量分散型X射线分析)进行测量。若參照图I及图2，则沿晶界形成具有层状图案的単元的各个区域分别为不连续析出(DP)単元11。通常，在不连续析出(DP)単元内硅化钴相与Cu母相形成层状的情况较多。层间隔多种多样，但大约为O. 01 μ πΓθ. 5 μ m。不连续析出(DP)単元，由于会对強度及导电性的平衡或耐热性产生不良影响，且会促进过时效软化，因此优选尽量不存在。所以，本发明中将不连续析出(DP)単元的面积率抑制在5%以下，且将不连续析出(DP)单元的最大宽度的平均值抑制在2 μ m以下。不连续析出(DP)単元的面积率优选为4%以下，更优选为3%以下。但是，若使不连续析出(DP)単元完全不存在，则需要提高固溶处理温度，由于这种情况下晶粒容易变大，因此不连续析出(DP)単元的面积率优选为1%以上，更优选为2%以上。不连续析出(DP)単元的最大宽度的平均值优选为1.5μπι以下，更优选为Ι.Ομπι以下。另ー方面，若想减小不连续析出(DP)単元的最大宽度的平均值，则同样由于晶粒容易变大，因此优选为O. 5 μ m以上，更优选为0.8μπι以上。从得到良好的強度及导电性的平衡性的方面考虑，必须同时控制面积率及最大宽度的平均值，仅控制任何一方，效果都是有限的。本发明中，不连续析出(DP)単元的面积率及最大宽度的平均值用以下的方法测定。使用直径I μ m的金刚石磨粒通过机械研磨将材料平行于轧制方向的剖面精加工成镜面后，在20°C的5%磷酸水溶液中用I. 5V的电压电解研磨30秒。通过该电解研磨，Cu的基底溶解，第2相粒子溶解残留而露出。将该剖面使用FE-SEM(场致发射型扫描电子显微镜)在倍率3000倍(观察视野30 μ mX40 μ m)下观察任意的10个部位。 面积率如下计算使用图像软件将根据上述定义的不连续析出(DP)単元与除此之外的部分分开涂成白和黑两种顔色，通过图像解析软件算出观察视野中不连续析出(DP)単元所占的面积。将该值在10个部位的平均值除以观察视野的面积的值(1200μπι2)得到的值作为面积率。最大宽度的平均值是指在各观察视野中，求出观察到的不连续析出(DP)単元中与晶界垂直的方向的长度最大的単元的长度，并将它们在10个部位的平均值作为最大宽度的平均值。(连续型析出物)
连续型析出物是指在晶粒内析出的第二相粒子。连续型析出物中，粒径为Iym以上的连续型析出物，不仅不帮助强度提高，而且还会引起弯曲加工性的劣化。因此，粒径为Iym以上的连续型析出物，在平行于轧制方向的剖面中优选每1000 μ m2为25个以下，更优选为15个以下，进ー步优选为10个以下。本发明中，连续型析出物的粒径是指包围各个连续型析出物的最小圆的直径。(结晶粒径)
关于晶粒，由于对强度产生影响，且强度与晶粒的平方根倒数(-1/2乘方)成比例的霍尔-佩奇(Hall-Petch)法则通常成立，因此晶粒优选为小的。但是，在析出強化型的合金中，需要注意第二相粒子的析出状态。时效处理中在晶粒内析出的微细的第二相粒子(连续型析出物)，有助于强度提高，但在晶界析出的第二相粒子(不连续型析出物)几乎不会帮助强度提高。因此，晶粒越小，析出反应中的晶界反应的比例越高，因此不帮助强度提高的晶界析出成为支配性的，在结晶粒径低于IOym吋，无法得到所期望的強度。另ー方面，粗大的晶粒会使弯曲加工性降低。因此，从得到所期望的強度及弯曲加工性的观点考虑，优选平均结晶粒径为1(Γ30 μ m。而且，关于平均结晶粒径，从兼具高強度及良好的弯曲加工性的观点考虑，更优选控制在1(Γ20μπι。(强度、导电性及弯曲加工性)
本发明的Cu-Co-Si系合金是高维地实现强度及导电性及弯曲加工性的合金，在ー种实施方式中，可以使O. 2%屈服应カ(YS)为800MPa以上，弯曲表面粗糙度平均为0.8μπι以下，且导电率为40%IACS以上，优选为45% IACS以上，更优选为50%IACS以上；在另ー实施方式中，可以使O. 2%屈服应カ(YS)为830MPa以上，弯曲表面粗糙度平均为0.8μπι以下，且导电率为45%IACS以上，优选为50% IACS以上；进ー步在另ー实施方式中，可以使O. 2%屈服应カ(YS)为860MPa以上，弯曲表面粗糙度平均为I. O μ m以下，且导电率为45%IACS以上，优选为50% IACS以上。(过时效软化的难度)
本发明的Cu-Co-Si系合金，通过抑制不连续析出(DP)単元的形成，具有难以进行过时效软化的优点。通过该优点，可以降低时效处理时的温度条件的不均引起的強度的不均。另夕卜，在将材料制成线圈状进行处理的分批式的时效处理时，在线圈的外周部与中心部产生10^250C左右的温度差。本发明的Cu-Co-Si系合金也可以减小在线圈的外周部与中心部由其温度差产生的強度的不均。換言之，也可以说时效处理中的制备稳定性优良。本发明的铜合金在优选的实施方式中，具有难以过时效软化的特征。认为其原因 是不连续型析出物被抑制。过时效软化的难度，就已完成去应变退火或冷轧的产品而言，可以通过对产品进行时效处理来评价。另ー方面，就已完成(低温)时效处理的产品而言，无法通过对产品的时效处理进行评价，可以在进行该(低温)时效处理时同时进行评价。本发明中作为过时效软化的难度的评价指标，使用Λ YS/峰YS的值。YS表示O. 2%屈服应力。另外，峰YS是使时效处理时间为30h、每25°C改变时效处理温度而进行时效处理时的最高YS的值。另外，将比得到峰YS的时效处理温度高25°C的时效处理温度时的O. 2%屈服应力作为为过时效YS。Λ YS定义如下
Δ YS=(峰 YS)-(过时效 YS)。另外，Λ YS/峰YS比定义如下
Δ YS/ 峰 YS= Δ YS/ 峰 YS X 100 (%)。S卩，Λ YS/峰YS的值小时，表示难以产生过时效软化。在一种实施方式中Λ YS/峰YS的值为5. 0%以下，优选为4. 0%以下，进ー步优选为3. 0%以下，可以最优选为2. 5%以下。在优选的一种实施方式中，本发明的Cu-Co-Si系合金，弯曲加工性也优良，以Badway的W弯曲试验，在使板厚和弯曲半径的比为I的条件下进行90°弯曲加工时，根据JIS Β0601进行测定可以使弯曲部的表面粗糙度Ra为I μ m以下，进而也可以使其为O. 7 μ m以下。在优选的一种实施方式中，本发明的电子材料用铜合金，由于可以抑制由不连续析出物的生长引起的软化，因此耐热性也优良，可以使材料温度500°C下加热30分钟后的O. 2%屈服应カ的降低率为10%以下，也可以使其优选为8%以下，进ー步优选为7%以下。在优选的一种实施方式中，本发明的电子材料用铜合金，由于可以抑制由不连续析出物的生长引起的软化，因此可以抑制时效处理中的过时效软化，降低时效处理中的材料线圈内温度差引起的強度的不均。具体而言，可以使在比峰时效处理温度高25°C的温度下进行30hr时效处理时的O. 2%屈服应カ的降低率为5%以下，也可以使其优选为4. 0%以下，进ー步优选为3%以下，最优选为2. 5%以下。
(制备方法)
用于制备本发明的Cu-Co-Si系合金的基本エ序，是将具有规定的组成的铸锭进行熔解鋳造，热轧后，适当反复进行冷轧及退火(包括时效处理及再结晶退火)。之后，在规定的条件下进行固溶处理及时效处理。时效处理之后，也可以进ー步进行去应变退火。在热处理的前后也可以适当插入冷轧。ー边注意抑制不连续型析出的晶粒为粗大、时效处理为高温、冷轧时的加工度为低加工度或高加工度，一边设定各エ序的条件。对以下的各エ序的适合的条件进行说明。由于在铸造时的凝固エ序中粗大的结晶物、在其冷却过程中粗大的析出物不可避免地产生，因此在之后的エ序中需要将这些粗大结晶物·析出物固溶于母相中。所以，就热轧而言，优选在使材料温度为950°C 1070°C加热I小时以上、为了更加均质地固溶优选加热TlO小时之后进行。950°C以上的温度条件与其他的科森系合金的情况相比为较高的温度设定。热轧前的保持温度若低于950°C则固溶不充分，若超过1070°C则有材料熔解的可能性。热轧时，若材料温度低于600°C，则固溶的元素的析出变得显著，因此难以得到高強度。另外，为了进行均质的再结晶化，优选使热轧结束时的温度为850°C以上。由此，热轧时的材料温度优选为600°C 1070°C的范围，更优选为850°C 1070°C的范围。热轧中，无论在轧制途中还是在轧制后的冷却中，为了抑制不连续型析出而使其缓慢地冷却达到粗大地再结晶的目的，优选使材料温度从850°C降低至600°C时的平均冷却速度为15°C /s以下，更优选为10°C /s以下。但是，若冷却速度过慢则此次会析出含有连续型及不连续型的粗大化的第二相粒子，因此优选为O. 40C /s以上，更优选为1°C /s以上，进ー步优选为3°C /s以上。着眼于850°C飞00°C的温度下的平均冷却速度，是由于再结晶在该温度区域内显著发生。该温度范围内的冷却速度，在大气中进行冷却时，可以是吹送空气等冷却气体，从而通过改变冷却气体的温度及流量进行控制。另外，在炉内进行冷却时，可以通过调节炉内温度或炉内气体流量·温度进行控制。
这里的平均冷却速度按照如下所述进行定义
平均冷却速度(V /s) = (850-600 (°C ))バ从850°C降低至600°C所需要的时间(S))。冷却至600°C后，为了抑制第2相粒子的析出，优选尽可能地骤冷。具体的，优选使600°C以下的平均冷却速度为15°C /s以上，更优选为50°C /s以上。这里的冷却一般用水冷进行，并可以通过水量或水温的调节来控制冷却速度。这里的平均冷却速度按照如下所述定义
平均冷却速度CC /s) = (600-100 (°C ))バ从600°C降低至100°C所需要的时间(S))。热轧之后至固溶处理为止，可以适当反复进行退火(包括时效处理及再结晶退火)及冷轧。但是，为了在即将时效处理前的冷轧中抑制不连续型析出，优选以高加工度或低加工度进行。具体的，优选使加工度为40%以下或70%以上，更优选使加工度为30%以下或80%以上。加工度若过低，则退火及冷轧的次数増加，制备需要的时间变长，加工度若过高，则因加工硬化而使冷轧需要时间，施加于轧机的负荷变高，轧机容易出现故障，因此典型的加工度为5 30%或7(Γ95%。加工度按照下式定义
加工度(%) =(轧制前的板厚-轧制后的板厚)/轧制前的板厚X 100。而且，在进行时效处理时，优选通过加热至比较高的温度来实施以抑制不连续型析出。但是，若温度过高，则形成过时效，析出物较大生长，固溶变得困难，因此是不合适的。所以 ，退火优选使材料温度为45(T600°C实施3 24小吋，更优选使材料温度为475 550°C实施6 20小时。此外，不进行时效处理而进行再结晶退火时，对下ーエ序的冷轧加工度不必特别注意。这是因为再结晶退火通常在750°C以上的高温下进行，因此不连续析出几乎不会成为问题。固溶处理中，重要的是通过充分的固溶来降低含有连续型及不连续型的粗大的第二相粒子的数目、且防止晶粒粗大化。因此，将固溶处理中的材料的最高到达温度设定为9000C 1070°C。若最高到达温度低于900°C则不能进行充分的固溶，残留粗大的第二相粒子，因此无法得到所期望的強度及弯曲加工性。从得到高強度的观点考虑，优选最高到达温度高，具体的，优选为1020°C以上，更优选为1040°C以上。但是，若超过1070°C则晶粒的粗大化变得显著，不仅不能期望强度提高，而且由于该温度接近铜的熔点，因此成为制造上的瓶颈。另外，材料温度保持在最高到达温度的适当的时间因Co和Si浓度以及最高到达温度而不同，但为了防止再结晶以及之后的晶粒的生长引起的晶粒的粗大化，典型的将材料温度保持在最高到达温度的时间控制在480秒以下，优选在240秒以下，进ー步优选在120秒以下。但是，若材料温度保持在最高到达温度的时间过短，则有无法降低粗大的第二相粒子的数目的情況，因此优选为10秒以上，更优选为20秒以上。另外，从防止第二相粒子的析出或再结晶粒的粗大化的观点考虑，固溶处理后的冷却速度优选尽可能快。具体的，优选使材料温度从最高到达温度降低至400°C时的平均冷却速度为15°C /s以上，更优选为50°C /s以上。这里的冷却一般使用吹送冷却气体的冷却或水冷进行。使用吹送冷却气体的冷却中，可以通过调节炉内温度、冷却气体的温度或流量来控制冷却速度。使用水冷的冷却中，可以通过调节水量或水温来控制冷却速度。着眼于从最高到达温度至400°C的平均冷却速度是为了防止第二相粒子的析出或再结晶粒的粗大化。这里的平均冷却速度按照如下所述定义
平均冷却速度(V /s)=(最高到达温度-400 (°C ))/(从材料取出时(材料温度从最高到达温度开始降低吋)降低至400°C所需要的时间(s))。固溶处理工序后，进行时效处理。在时效处理之前或之后或前后也可以进行冷轧，在冷轧之后也可以进ー步进行时效处理。在即将时效处理之前进行冷轧时，为了抑制不连续型析出，优选在先前所述的条件下实施。时效处理的条件，可以采用已知使作为含有硅化钴的连续型析出物微细地均匀析出的公知的温度及时间。若列举时效处理的条件的一例，则在350°C 600°C的温度范围内I 30小时，更优选的在425 600°C的温度范围内I 30小时。时效处理后根据需要实施冷轧及去应变退火或低温时效处理。进行冷轧时，为了抑制不连续型析出，优选在先前所述的条件下实施。在冷轧エ序后实施去应变退火或低温时效处理时，加热条件为惯用的条件即可；以去除在轧制中导入的应变为目的的去应变退火的情况下，例如，可以在300°C 600°C的温度范围内进行IOiTlOmin的时间。另外，在将利用时效析出来提高强度和导电率作为目的的低温时效处理的情况下，例如，可以在3000C 500°C的温度范围内进行I 30h的时间。因此，例如在固溶处理之后可以进行以下的エ序
(1) 冷轧一时效处理一冷轧一(根据需要进行低温时效处理或去应变退火)
(2)冷轧一时效处理一(根据需要进行低温时效处理或去应变退火)
(3)时效处理一冷轧一(根据需要进行低温时效处理或去应变退火)
(4)时效处理一冷轧一时效处理一(根据需要进行低温时效处理或去应变退火)。本发明的Cu-Si-Co系合金可以加工成各种锻制铜品，例如板、条、管、棒及线，而且，本发明的Cu-Si-Co系合金可以在引线框、连接器、引脚、端子、继电器、开关及二次电池用箔材等电子部件等中使用。
实施例以下将本发明的实施例与比较例一起示出，这些实施例是为了更好地理解本发明及其优点而提供的，并不g在限定发明。表I中，示出实施例及比较例中使用的铜合金的成分组成。
权利要求
1.电子材料用铜合金，其含有O.5^4. O质量％的Co及O. Γ1. 2质量％的Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Co和Si的质量％比(Co/Si)为3. 5 < Co/Si < 5. 5，不连续析出(DP)单元的面积率为5%以下，不连续析出(DP)单元的最大宽度的平均值为2μπι以下。
2.权利要求I所述的电子材料用铜合金，其中，粒径为Iym以上的连续型析出物在平行于轧制方向的剖面中，相对于每IOOOym2为25个以下。
3.权利要求I或2所述的电子材料用铜合金，其中，使材料温度为500°C加热30分钟后的O. 2%屈服应力的降低率为10%以下。
4.权利要求1 3任一项所述的电子材料用铜合金,其中，以Badway的W弯曲试验在使板厚和弯曲半径的比为I的条件下进行90°弯曲加工时，弯曲部的表面粗糙度Ra为I μ m以下。
5.权利要求Γ4任一项所述的电子材料用铜合金，其中，相对于轧制方向平行的剖面中的平均结晶粒径为1(Γ30μπι。
6.权利要求I飞任一项所述的电子材料用铜合金，其中，峰O.2%屈服应力(峰YS)、过时效O. 2%屈服应力(过时效YS)及峰YS与过时效YS的差(Λ YS)满足Λ YS/峰YS比^ 5. 0%的关系 这里，峰O. 2%屈服应力(峰YS)是指将时效处理时间设为30小时，使时效处理温度以每25°C改变而进行时效处理时的最高的O. 2%屈服应力；过时效O. 2%屈服应力(过时效YS)是指比得到峰YS的时效处理温度高25°C的时效处理温度时的O. 2%屈服应力。
7.权利要求I飞任一项所述的电子材料用铜合金，其中，进一步含有选自Cr、Sn、P、Mg、Mn、Ag、As、Sb、Be、B、Ti、Zr、Al及Fe中的至少I种合金元素,且合金元素的总量为2. O质量％以下。
8.权利要求f7任一项所述的电子材料用铜合金的制备方法，其包括 工序I :将具有规定的组成的铸淀进行溶解铸造； 工序2 :接着，使材料温度为950°C 1070°C加热I小时以上后进行热轧，其中，使材料温度从850°C降低至600°C时的平均冷却速度为O. 40C /s以上15°C /s以下，使600°C以下的平均冷却速度为15°C /s以上； 工序3 :接着，任意地反复进行冷轧及退火，其中，作为退火进行时效处理时使材料温度为450°C飞00°C实施3 24小时，在即将时效处理前进行冷轧时使加工度为40%以下或70%以上； 工序4:接着，进行固溶处理，其中，使固溶处理中的材料的最高到达温度为9000C 1070°C，使材料温度在最高到达温度保持的时间为480秒以下，使材料温度从最高到达温度降低至400°C时的平均冷却速度为15°C /s以上； 工序5 :接着，进行时效处理，其中，在即将时效处理前进行冷轧时使加工度为40%以下或70%以上。
9.权利要求8所述的电子材料用铜合金的制备方法，其包括在工序4之后，实施(I广(4’)中的任一 (I)冷轧一时效处理(工序5)—冷轧 (Γ )冷轧一时效处理(工序5)—冷轧一(低温时效处理或去应变退火)(2)冷轧一时效处理(工序5)(2’ )冷轧一时效处理(工序5)—(低温时效处理或去应变退火)(3)时效处理(工序5)—冷轧(3’ )时效处理(工序5)—冷轧一(低温时效处理或去应变退火)(4)时效处理(工序5)—冷轧一时效处理(4’ )时效处理(工序5)—冷轧一时效处理一(低温时效处理或去应变退火)其中，低温时效处理在300°C 500°C实施I 30小时。
10.锻制铜品，其是将权利要求f7任一项所述的电子材料用铜合金加工得到的。
11.电子部件，其具备权利要求广7任一项所述的电子材料用铜合金。
全文摘要
本发明提供导电性及强度的平衡性改良的Cu-Si-Co系合金。本发明的电子材料用铜合金，其含有0.5~4.0质量%的Co及0.1~1.2质量%的Si，剩余部分由Cu及不可避免的杂质构成，Co和Si的质量%比(Co/Si)为3.5≤Co/Si≤5.5，不连续析出(DP)单元的面积率为5%以下，不连续析出(DP)单元的最大宽度的平均值为2μm以下。
文档编号C22C9/00GK102844452SQ20118001887
公开日2012年12月26日 申请日期2011年4月8日 优先权日2010年4月14日
发明者恩田拓磨 申请人:Jx日矿日石金属株式会社