铜合金板及铜合金板的制造方法技术

本发明专利技术的铜合金板的一方式含有28.0～35.0质量%的Zn、0.15～0.75质量%的Sn及0.005～0.05质量%的P，剩余部分包括Cu及不可避免杂质，满足44≥[Zn]+20×[Sn]≥37且32≤[Zn]+9×（[Sn]-0.25）1/2≤37的关系。该铜合金板的一方式通过包括对铜合金材料进行冷轧的精冷轧工序的制造工序来制造，所述铜合金材料的平均结晶粒径为2.0～7.0μm，所述铜合金材料的金属组织中的β相的面积率和γ相的面积率的总计为0%以上且0.9%以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的铜合金板的一方式含有28.0～35.0质量%的Zn、0.15～0.75质量%的Sn及0.005～0.05质量%的P，剩余部分包括Cu及不可避免杂质，满足44≥+20×≥37且32≤+9×（-0.25）1/2≤37的关系。该铜合金板的一方式通过包括对铜合金材料进行冷轧的精冷轧工序的制造工序来制造，所述铜合金材料的平均结晶粒径为2.0～7.0μm，所述铜合金材料的金属组织中的β相的面积率和γ相的面积率的总计为0%以上且0.9%以下。【专利说明】
本专利技术涉及一种。尤其涉及一种比强度、伸展率及导电率的平衡和弯曲加工性优异的。本申请主张基于2011年9月20日在日本申请的日本专利申请2011-204177号的优先权，其内容援用于本说明书中。
技术介绍
一直以来，作为使用于电气部件、电子部件、汽车部件、通信器件、电子/电气器件等的连接器、端子、继电器、弹簧、开关等的构成材料，使用高导电且具有高强度的铜合金板。然而，随着近些年这种器件的小型化、轻质化及高性能化，对使用于这些的构成材料也非常苛刻地要求改善特性，并且要求成本效益。例如，连接器的弹簧接点部使用极薄板，为了谋求薄壁化，对构成这种极薄板的高强度铜合金要求具有高强度以及伸展率与强度的高度平衡。进一步要求高生产率和尤其将作为贵金属的铜的使用抑制在最小限度内的经济性优异。作为高强度铜合金有弹簧用磷青铜及弹簧用镍银，作为通用的成本效益优异的高导电、高强度铜合金，通常众所周知的是黄铜，但这些通常的高强度铜合金存在以下问题，无法应对上述要求。磷青铜、镍银的热加工性较差，难以通过热轧制造，因此通常通过卧式连续铸造来制造。因此，生产率 较差，能源成本较高，成品率也较差。并且，作为高强度的代表品种的磷青铜和镍银中含有大量作为贵金属的铜，或者含有大量昂贵的Sn、Ni，因此经济性上存在问题，缺乏导电性。并且，由于这些合金的密度均高达约8.8，因此轻质化上也存在问题。黄铜虽廉价，但无法满足强度，不适合作为上述的谋求小型化及高性能化的产品构成材料。因此，这种高导电/高强度铜合金无论如何也满足不了成本效益优异、趋于小型化、轻质化及高性能化的各种器件的部件构成材料，强烈要求开发新的高强度铜合金。作为如上述的用于满足高导电、高强度的要求的合金，已知例如专利文献I中所示的Cu-Zn-Sn合金。然而,在专利文献I所涉及的合金中，强度也不充分。在使用于电气部件、电子部件、汽车部件、通信器件、电子/电气器件等的连接器、端子、继电器、弹簧、开关等的通用的构成材料中，以伸展率、弯曲性优异为前提，因要求薄壁化而存在需要更高强度的部件及部位、以及由于高电流流动而存在需要更高导电率及应力松弛特性的部件及部位。然而，强度和导电率为相反的特性，若强度提高，则导电率通常是下降的。其中，有要求如下高强度材料的部件，该高强度材料的抗拉强度为例如540N/mm2或其以上，且导电率为21%IACS以上，例如25%IACS左右。具体而言，为连接器用途等，以具有所需的伸展率及弯曲加工性为前提，高强度且成本效益优异的部件。但是，关于成本效益，不会大量使用属于贵金属的铜、以及成本与铜相等或高于铜的元素，具体而言，将铜及与铜相等或以上的昂贵元素的总计含量控制在至少71.5质量％，或者71质量％以下，并且，将合金的密度至少设为比纯铜的密度8.94g/cm3或者所述的磷青铜等的密度8.8~8.9g/cm3降低约3%，具体而言至少设为8.55g/cm3以下。比强度提高的程度与密度降低的程度相应，涉及到成本降低。并且，涉及到构成部件的轻质化。专利文献1:日本特开2007-56365号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述的以往技术问题而完成的，其课题在于提供一种比强度、伸展率及导电率的平衡和弯曲加工性、应力松弛特性优异的铜合金板。本专利技术人等着眼于0.2%屈服强度(永久变形成为0.2%时的强度，以下有时简称为“屈服强度”)与结晶粒径Dtl的-1/2乘方(DcT"2)成比例而上升的这种霍尔-佩奇(Hall-Petch)的关系式(参阅 E.0.Hall，Proc.Phys.Soc.London.64 (1951) 747.及N.J.Petch, J.1ron Steel Inst.174 (1953) 25.)，认为能够通过使晶粒微细化来得到能够满足上述的时代要求的高强度铜合金，对晶粒的微细化进行了各种研究及实验。其结果，得到了以下见解。基于添加元素使铜合金再结晶来可实现晶粒的微细化。使晶粒(再结晶晶粒)微细化至某种程度以下，由此能够显著提高以抗拉强度及屈服强度为主的强度。即，随着平均结晶粒径变小，强度也增大。具体而言，关于 晶粒的微细化中添加元素的影响进行了各种实验。由此查明了以下事项。Zn、Sn相对于Cu的添加具有使再结晶核的核生成位置增加的效果。另外，P相对于Cu-Zn-Sn合金的添加具有抑制晶粒成长的效果。由此查明了通过利用这些效果，能够得到具有微细晶粒的Cu-Zn-Sn-P系合金及进一步含有具有抑制晶粒成长的效果的Co及Ni中的任一方或双方的合金。即，认为再结晶核的核生成位置增加的主要原因之一是通过添加原子价分别为2价、4价的Zn、Sn来降低层错能。而且，为了将生成的微细的再结晶晶粒持续维持微细状态，有效的是添加P。而且，可通过由添加P与Co、Ni而形成的微细析出物来抑制微细晶粒的成长。但是，其中，若仅以再结晶晶粒的超微细化为目标，则是无法取得强度、伸展率及弯曲加工性的平衡。已明确，为了保持平衡，在再结晶晶粒的微细化上保持余地，即某一范围大小的晶粒微细化区域为较佳。关于晶粒的微细化或超微细化，在JIS H0501中记载的标准照片中最小的结晶粒度为0.01Omm0因此，认为将具有0.007mm以下程度的平均结晶粒径的称为晶粒已被微细化，平均结晶粒径为0.004mm (4微米)以下的称为晶粒已被超微细化也无妨。本专利技术是基于上述的本专利技术人的见解而完成的。即，为了解决上述课题，提供以下专利技术。本专利技术提供一种铜合金板，其特征在于，该铜合金板通过包括对铜合金材料进行冷轧的精冷轧工序的制造工序来制造，所述铜合金材料的平均结晶粒径为2.0~7.0 ii m，铜合金材料为a相基体，金属组织中的P相的面积率和Y相的面积率的总计为0%以上且0.9%以下，所述铜合金板含有28.0~35.0质量％的Zn、0.15~0.75质量％的Sn及0.005~0.05质量％的P，剩余部分包括Cu及不可避免杂质，Zn的含量质量％和Sn的含量质量 % 具有 44 ≥ +20 X ≥ 37 且 32 ≥ +9 X ( -0.25 )1/2 ( 37(其中，当Sn的含量为0.25%以下时，(-0.25) 1/2成为0)的关系。本专利技术中，对具有预定粒径的晶粒和预定粒径的析出物的铜合金材料进行冷轧，但即使进行冷轧，也能够识别轧制前的晶粒和a相基体中的0相及Y相。因此，在轧制后，能够测定轧制前的晶粒的粒径和P相及Y相的面积率。并且，由于晶粒即使被轧制后其体积也相同，因此晶粒的平均结晶粒径在冷轧前后并无改变。另外，由于P相及Y相即使被轧制后其体积也相同，因此3相和Y相的面积率在轧制前后也并无改变。并且，以下铜合金材料还适当地称为轧制板。根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜合金板，其特征在于，该铜合金板通过包括对铜合金材料进行冷轧的精冷轧工序的制造工序来制造，所述铜合金材料的平均结晶粒径为2.0～7.0μm，所述铜合金材料的金属组织中的β相的面积率和γ相的面积率的总计为0%以上且0.9%以下，所述铜合金板含有28.0～35.0质量%的Zn、0.15～0.75质量%的Sn及0.005～0.05质量%的P，剩余部分包括Cu及不可避免杂质，Zn的含量[Zn]质量%和Sn的含量[Sn]质量%具有44≥[Zn]+20×[Sn]≥37且32≤[Zn]+9×（[Sn]‑0.25）1/2≤37的关系。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大石恵一郎，外薗孝，高崎教男，中里洋介，
申请(专利权)人：三菱伸铜株式会社，三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP