專利名稱：沉淀硬化型銅合金條的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沉淀硬化型銅合金條的制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，銅合金型材料因?yàn)榫哂欣喂痰臋C(jī)械強(qiáng)度、較好的導(dǎo)電性以及價格低 廉的優(yōu)點(diǎn)，所以銅合金條在端子、連接器等的導(dǎo)電部件以及結(jié)構(gòu)部件中被廣泛應(yīng)用。近年 來，伴隨著汽車向輕量化，電子部件向輕量化、小型化發(fā)展，端子等的導(dǎo)電部件越來越需要 更加的小型化。這就導(dǎo)致了對構(gòu)成所述導(dǎo)電部件的材料，提出了應(yīng)對下述用途的要求使 得現(xiàn)有技術(shù)中銅合金條難以實(shí)現(xiàn)的機(jī)械強(qiáng)度成為必要。針對這樣的用途，為了確保足夠的 機(jī)械強(qiáng)度，比較常見的是使用沉淀硬化型銅合金條。另外，不僅對銅合金條所具有的機(jī)械強(qiáng) 度有要求，還對其所具有的良好的彎曲加工性、良好的導(dǎo)電性也有越來越高的要求。也就是 說，需要一種機(jī)械強(qiáng)度、彎曲加工性和導(dǎo)電性的綜合平衡性方面良好的銅合金條的制造方 法。對于這個課題，例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了銅鎳磷系合金作為適合制造導(dǎo)電部 件的銅合金。在專利文獻(xiàn)1中，公開了下述導(dǎo)電材料其是通過向銅鎳磷合金中添加鐵、鉻、 錳、鈷中的一種或者兩種以上，而得到的既不影響優(yōu)良的耐移動性、高強(qiáng)度以及高導(dǎo)電性的 特性，又可以改善焊接性、熱軋性以及焊錫鍍、鍍錫的耐熱剝離性的導(dǎo)電材料。該銅鎳磷系 合金，作為沉淀硬化型合金其沉淀硬化能力出眾，可以獲得30% IACS 50% IACS的導(dǎo)電 率。之后根據(jù)實(shí)施例，鑄造銅合金錠，切割之后進(jìn)行熱軋，然后再反復(fù)地進(jìn)行冷軋和退火酸 洗，在450°C進(jìn)行10個小時的最終退火后進(jìn)行酸洗，并以20%的加工率進(jìn)行冷軋。在專利文獻(xiàn)2中，公開了將鎳和磷作為必需的添加成份的銅合金材料，該銅合金 不但具有70% IACS以上的高導(dǎo)電性，還同時改良了強(qiáng)度、彎曲加工性、沖壓沖孔性能、耐應(yīng) 力松弛性能以及其各向異性。在專利文獻(xiàn)2中，采用了一種方法，該方法通過完工之前的退 火兼時效沉淀處理，只使其局部發(fā)生再結(jié)晶。另外，在專利文獻(xiàn)2中，時效沉淀處理作為中 間加工而進(jìn)行一次，恢復(fù)熱處理原則上也只有最終退火的一次。并且，專利文獻(xiàn)2中的銅合 金可以用于制造滿足下述條件的板材其與軋制方向和厚度方向平行的斷面中的結(jié)晶顆粒 的平均縱橫比(長軸/短軸)A為10以上，縱橫比的最大值A(chǔ)max和最小值A(chǔ)min的比Amax/ Amin 是 1. 0 3. 0。另外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了同時改良了強(qiáng)度、導(dǎo)電性、彎曲加工性、耐應(yīng)力松弛 性能的，適合于較薄導(dǎo)電部件、匯流條的銅合金。在專利文獻(xiàn)3中，把鎳錫磷系銅合金作為 對象，通過位錯密度較少的固溶處理和時效沉淀處理使沉淀物均質(zhì)化生成，在時效沉淀處 理之后不使溫度達(dá)到再結(jié)晶的溫度以上，保證較高完整性的沉淀物的微細(xì)并且均質(zhì)化分散 的組織狀態(tài)，結(jié)合硬化加工，從而得到更強(qiáng)的強(qiáng)度。專利文獻(xiàn)1 日本特開平4-231433號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-299409號公報專利文獻(xiàn)3 日本特開2002-291356號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，即使使用在專利文獻(xiàn)1 專利文獻(xiàn)3中公開的方法，也很難得到具有機(jī)械強(qiáng) 度、彎曲加工性、導(dǎo)電性全部都很高的特性的銅合金條。首先，專利文獻(xiàn)1中公開的方法，由 于最終冷軋的加工率只有較低的20%左右，所以得到的銅合金條的強(qiáng)度還不到500N/mm2， 只能得到具有較低級別機(jī)械強(qiáng)度的沉淀硬化型銅合金條。專利文獻(xiàn)2中公開的方法，通過完工之前的退火兼時效沉淀處理，使只有局部發(fā) 生再結(jié)晶。但是，所述方法是在中間加工中只實(shí)施一次時效沉淀處理的，原則上只將最終退 火作為恢復(fù)熱處理的制造方法。所以，這里公開的完工之前的、退火前后的冷軋中的加工率 比較低，且在完工之前的熱處理中第一次實(shí)施時效沉淀處理。其結(jié)果造成強(qiáng)度再高也不過 500N/mm2左右，只能得到具有不充足的機(jī)械強(qiáng)度的沉淀硬化型銅合金條。專利文獻(xiàn)3中公開的方法，采用了將鎳錫磷系銅合金，在固溶處理和時效沉淀處 理中使沉淀物均質(zhì)化生成的，在時效沉淀處理之后不使溫度達(dá)到再結(jié)晶的溫度以上的方 法。但是，其設(shè)定的制造條件是，可以在得到的銅合金條中確認(rèn)形成有3 μ m 30 μ m的再結(jié) 晶組織。即，如果使用專利文獻(xiàn)3的方法，由于得到的銅合金條具有的再結(jié)晶顆粒比較大， 所以導(dǎo)致硬度低下。此時，為了彌補(bǔ)該硬度的低下而增加了錫的添加量，盡管如此，強(qiáng)度的 提升水平也不充分。并且，如果采用專利文獻(xiàn)3中所公開的方法，在得到的銅合金條的成分 中，錫添加量的增加會導(dǎo)致導(dǎo)電率降低，因此一般只能得到勉強(qiáng)通過30% IACS的市場要求 的銅合金條。另外，由于所述方法采用了固溶處理的工序，設(shè)備成本和運(yùn)行成本的負(fù)擔(dān)變得 很重。本發(fā)明就是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題而完成的，其目的在于提供在機(jī)械強(qiáng)度、彎 曲加工性和導(dǎo)電性的綜合平衡性方面良好的銅合金條的制造方法。解決問題的方法關(guān)于銅鎳磷合金，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過利用下述恢復(fù)現(xiàn)象的制造方法，可以解決上述課題。本發(fā)明中的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，是含有0. 50wt% 1. 50wt%的鎳、 0. 05wt% 0. 20wt% 的磷、0. OOwt % 0. 04wt% 的錫、0. OOwt % 0. 50wt% 的鋅的銅合金 條的制造方法，其特征在于包括下述的工序A 工序C，并利用恢復(fù)現(xiàn)象而進(jìn)行強(qiáng)化。工序A 對銅合金錠實(shí)施熱軋，之后進(jìn)行時效沉淀處理得到經(jīng)過了時效沉淀處理 的銅合金條的工序。工序B 對工序A得到的經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條，實(shí)施包含有一個工序 單位的中間加工，得到經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條的工序，所述一個工序單位包括以 50% 90%的加工率對所述銅合金條090實(shí)施的中間冷軋和之后實(shí)施的中間恢復(fù)熱處理。工序C 對工序B得到的經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條，以20% 95%的加工率 實(shí)施最終冷軋，之后實(shí)施最終恢復(fù)熱處理利用恢復(fù)現(xiàn)象，得到經(jīng)過了強(qiáng)化的沉淀硬化型銅 合金條的工序。本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，所述工序B優(yōu)選多次重復(fù)所述的一 個工序單位的中間加工。
本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，該工序B優(yōu)選，所述一個工序單位 的中間加工的至少一次，以該中間恢復(fù)熱處理前的銅合金條的維氏硬度作為基準(zhǔn)，將該中 間恢復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定為4% 15%。本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，所述工序B優(yōu)選包含以下工序?qū)?經(jīng)過了中間加工前的時效沉淀處理的銅合金條，以50% 90%的加工率實(shí)施冷軋，之后進(jìn) 行使得局部出現(xiàn)再結(jié)晶組織的二次時效沉淀處理，從而得到進(jìn)過了二次時效沉淀處理銅合
ο本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，所述工序C的最終恢復(fù)熱處理優(yōu) 選，以該最終恢復(fù)熱處理前的銅合金條的維氏硬度作為基準(zhǔn)，將該最終恢復(fù)熱處理后的銅 合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定為不足4%。本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，所述工序C的最終恢復(fù)熱處理優(yōu) 選，相對于該最終恢復(fù)熱處理前的銅合金條，將該最終恢復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬 度的降低率設(shè)定為4% 15%。本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，制造的銅合金條優(yōu)選具備抗拉強(qiáng)度 為500N/mm2以上、延展率為5%以上、導(dǎo)電率為50% IACS以上的物理性質(zhì)，并具備良好的 彎曲加工性以及耐應(yīng)力松弛性能。本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，使用上述任意一項(xiàng)記載的沉淀硬化 型銅合金條的制造方法，優(yōu)選使用含有0. 50wt% 1. 50wt%的鎳、0. 05wt% 0. 20襯％的 磷、0. OOwt % 0. 04wt % 的錫、0. OOwt % 0. 50wt % 的鋅、且 Ni (wt % ) /P (wt % )的值為 6 10的銅合金錠來制造銅合金條，該銅合金條具備抗拉強(qiáng)度為500N/mm2以上、延展率為 5%以上、導(dǎo)電率為65% IACS以上的物理性質(zhì)，并具彎曲加工性以及耐應(yīng)力松弛性能良好。發(fā)明的效果本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法包括如下工序?qū)︺~鎳磷系銅合金錠實(shí) 施熱軋，之后進(jìn)行時效沉淀處理從而得到經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條的工序；對經(jīng)過 了時效沉淀處理的銅合金條，實(shí)施包含以50% 90%的加工率進(jìn)行的中間冷軋和其后進(jìn) 行的中間恢復(fù)熱處理的中間加工，從而得到經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條的工序；對該經(jīng) 過了恢復(fù)熱處理的銅合金條，以20% 95%的加工率實(shí)施最終冷軋，之后進(jìn)行最終恢復(fù)熱 處理的工序。只要使用本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，在時效沉淀處理所形成 的沉淀粒子的存在下，在冷軋強(qiáng)化了機(jī)械強(qiáng)度之后利用恢復(fù)現(xiàn)象，就可以制造出在機(jī)械強(qiáng) 度、彎曲加工性和導(dǎo)電性的綜合平衡性方面優(yōu)異的銅合金條。


圖1是本發(fā)明的試驗(yàn)材料A-I表面的TEM放大20000倍的觀察照片。圖2是本發(fā)明的試驗(yàn)材料A-I表面的EBSP放大1500倍的觀察照片。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法進(jìn)行說明，但在此之前，先對普 通的沉淀硬化型銅合金的制造方法進(jìn)行說明。普通的沉淀硬化型銅合金條的制造工序是在熱軋之后，在最終厚度的1階段之前或者2階段前為止實(shí)施冷軋和再結(jié)晶退火，之后實(shí)施固溶處理。固溶處理之后，在實(shí)施冷 軋后進(jìn)行時效沉淀處理或者不進(jìn)行冷軋而直接實(shí)施時效沉淀處理。然后，最終冷軋?jiān)诒容^ 低的加工率下實(shí)施，實(shí)施去應(yīng)力退火而完成產(chǎn)品。這樣的工序通過固溶處理和時效沉淀處 理而達(dá)到較高的機(jī)械強(qiáng)度。但是，如果為了提高機(jī)械強(qiáng)度而提高最終冷軋的加工率，就會使 得銅合金條的延展率變低、彎曲加工性變差。所以可以觀察到，經(jīng)過普通制造工序得到的銅 合金條的結(jié)晶組織，與冷軋的相比，由固溶處理形成的再結(jié)晶顆粒形狀略顯扁平。即，普通 產(chǎn)品的銅合金條的結(jié)晶顆粒，由固溶處理形成，含有很多雙晶，結(jié)晶顆粒直徑通常也在數(shù)十 μ m0相對于上述的普通的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，本發(fā)明的沉淀硬化型銅合 金條的制造方法對含有0. 50wt% 1. 50wt%的鎳、0. 05wt% 0. 20wt%的磷、0. OOwt% 0. 04wt%的錫、0. OOwt % 0. 50wt%的鋅的銅合金條進(jìn)行強(qiáng)化。如果是上述成分構(gòu)成，不但能通過進(jìn)行時效沉淀處理而沉淀出鎳磷化合物來強(qiáng)化 機(jī)械強(qiáng)度，同時還能抑制再結(jié)晶的發(fā)生。另外，此時由于鎳磷的固溶量減少使導(dǎo)電率上升。 但是，如果同時添加磷和超過1. 5wt%的鎳就會使熱加工性降低，使得熱軋時產(chǎn)生更多的開 裂，所以并不優(yōu)選。另一方面，如果鎳的含量不足0. 5wt%,就很難得到充足的強(qiáng)度，所以也 不優(yōu)選。同樣的，如果磷的含量不足0.05%，就很難得到充足的強(qiáng)度，所以不優(yōu)選。另一方 面，如果磷的含量超過0.20%，就會出現(xiàn)導(dǎo)電率下降的可能，所以不優(yōu)選。雖然錫具有提高 強(qiáng)度的效果而可以任意添加，但是如果錫的含量超過0. 04%，就會出現(xiàn)導(dǎo)電率下降的可能， 所以不優(yōu)選。鋅由于具有焊錫鍍、鍍錫之后防止加熱狀態(tài)下放置的表皮層剝落的特性，所以 根據(jù)需要可以隨意添加。但是，如果鋅的添加量超過0.5%就會使表皮層剝落的防止效果飽 和，另一方面，也會導(dǎo)致出現(xiàn)導(dǎo)電率下降的可能，所以不優(yōu)選。并且，本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法在0.50wt% 1.50wt%的鎳、 0. 05wt% 0. 20wt% 的磷、0. OOwt% 0. 04wt% 的錫、0. OOwt% 0. 50wt% 的鋅的組成基 礎(chǔ)上，適合選擇Ni (wt/P(wt% )的值為6 10的銅合金條。在這里，如果Ni(wt% )/ P(wt%)的值不足6就會導(dǎo)致導(dǎo)電率下降，所以不優(yōu)選。另一方面，如果Ni /P
的值超過10就會有銅合金條的強(qiáng)度以及導(dǎo)電率一起下降的傾向。在本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，除了上述的添加成分以外，還可 以進(jìn)一步從鉻、硼、鈦、錳、鎂中選擇一種以上且在共計(jì)3%以下的范圍內(nèi)進(jìn)行添加。這些成 分的添加可以產(chǎn)生提高機(jī)械強(qiáng)度的效果。但是，添加一種以上的這些元素時，為了充分發(fā)揮 其作用而需要添加總量為0. 01%以上的量。另一方面，如果添加量超過3%就會使得熱加 工性和冷加工性降低，所以不優(yōu)選。上述所示以外的其它元素作為雜質(zhì)，優(yōu)選將其控制在不 足0. 05%。但是，由于硫可以避免生成具有脆性的銅合金條，優(yōu)選的是將其控制在50ppm以 下。之后，對于具備上述組成的銅合金，通過實(shí)施包含了如下所示工序的加工，可以制 造出利用恢復(fù)現(xiàn)象而強(qiáng)化的沉淀硬化型銅合金條。以下，根據(jù)各個工序進(jìn)行說明。工序 A工序A是對銅合金錠實(shí)施熱軋，之后進(jìn)行時效沉淀處理而得到經(jīng)過了時效沉淀處 理的銅合金條的工序。在工序A中，熱軋之后立刻進(jìn)行時效沉淀處理。S卩，通過在熱軋之后 立刻進(jìn)行時效沉淀處理，使得鎳磷化合物作為沉淀物而均質(zhì)化地沉淀，發(fā)揮沉淀硬化現(xiàn)象。
6從而，之后的加工工序中銅合金條的硬化變得更加容易。另外，因?yàn)橐种屏顺恋砹Ｗ拥木Ы?遷移，所以在后續(xù)的工序B中抑制了再結(jié)晶粒子的發(fā)生，對微細(xì)的恢復(fù)組織的生成做出貢 獻(xiàn)。并且，只要在工序A中實(shí)施熱軋，在這之后且到最終成品為止的冷軋中就可以取得較高 的積累加工率。冷軋的積累加工率大，就使得由于中間加工包括了恢復(fù)熱處理而出現(xiàn)若干 損耗，但是在增大加工硬化量的同時，使得在冷軋時生成的晶胞、進(jìn)而在恢復(fù)時生成的二次 晶?？梢愿游⒓?xì)密集地產(chǎn)生。本發(fā)明的制造方法，可以使一般的再結(jié)晶完全不發(fā)生或者 僅發(fā)生一部分，所以可以保持二次晶粒的微細(xì)化、均質(zhì)化的狀態(tài)，也可維持良好的彎曲加工 性、延展性。銅合金錠的熱軋，首先將銅合金錠加熱到700°C 1000°C，進(jìn)行軋制。熱軋之前的 銅合金錠的加熱因?yàn)橐灿袑㈡?、磷固溶的效果，所以更?yōu)選的是加熱到800°C 950°C。但 是，如果為了熱軋之后將鎳、磷固溶而采用固溶處理，其后進(jìn)行時效沉淀處理的制造方法， 就必須為了設(shè)置特殊的設(shè)備而進(jìn)行設(shè)備投資。另外，由于實(shí)施了固溶處理，能源成本的增加 也是很明顯的，因經(jīng)濟(jì)成本變高，所以不優(yōu)選。另外，如果采用熱軋之后實(shí)施時效沉淀處理 的制造方法，則熱軋中不可避免的會產(chǎn)生少量的粗大沉淀物。但是，如果具有本發(fā)明的沉淀 硬化型銅合金條的構(gòu)成，則只會產(chǎn)生極少的該粗大沉淀物，對機(jī)械特性達(dá)不到構(gòu)成影響的 程度。即，本發(fā)明的工序A，即使不進(jìn)行花費(fèi)成本的固溶處理，僅實(shí)施時效沉淀處理也可以得 到與固溶處理和時效沉淀處理相同的效果。工序 B工序B是對經(jīng)過工序A得到的經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條，實(shí)施包含一個工 序單位的中間加工，從而得到經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條的工序，所述一個工序單位包 含以50% 90%的加工率進(jìn)行的中間冷軋和其后進(jìn)行的中間恢復(fù)熱處理。這樣，在工序B 中組合進(jìn)行中間恢復(fù)熱處理和中間冷軋。由于在這里實(shí)施的冷軋是強(qiáng)加工，即只要對銅合 金條實(shí)施了冷軋，二次晶粒就會細(xì)密地產(chǎn)生，銅合金條就會變硬。這里加工硬化了的銅合金 條，基本上只要接受加熱，經(jīng)過恢復(fù)過程、再結(jié)晶過程、結(jié)晶粒子成長過程的這三個過程，就 可以制造出具有巨晶的銅合金條。之后，在普通的工序中進(jìn)行再結(jié)晶的退火。但是，如果到 再結(jié)晶的過程為止或到結(jié)晶粒子的成長過程為止進(jìn)行加熱，就會使得結(jié)晶粒子粗大化，導(dǎo) 致硬度降低。即，由于再結(jié)晶退火使得銅合金條的機(jī)械強(qiáng)度變低，如果對完成再結(jié)晶退火的 銅合金條實(shí)施冷軋，就很難實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，即強(qiáng)化沉淀硬化型銅合金條的機(jī)械強(qiáng) 度。所以，本發(fā)明的制造方法進(jìn)行的是，不會產(chǎn)生一般的再結(jié)晶的，恢復(fù)過程的熱處 理。如果進(jìn)行恢復(fù)過程的熱處理，就可以避免冷軋時邊緣開裂。在這里，之所以將以50% 90%的加工率實(shí)施的中間冷軋和其后實(shí)施的中間恢復(fù)熱處理作為一個工序單位的中間處 理，是因?yàn)?，即使?0 % 90 %的加工率實(shí)施冷軋，通過實(shí)施恢復(fù)熱處理，從而在之后可用 相同級別的加工率實(shí)施冷軋，使得反復(fù)操作成為可能。在本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，所述工序B的一個工序單位的中 間加工的最少一次，以該中間恢復(fù)熱處理前的銅合金條的維氏硬度作為基準(zhǔn)，將該中間恢 復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定為4% 15%。只要以該中間恢復(fù)熱處理 前的銅合金條的維氏硬度作為基準(zhǔn)，將該中間恢復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低 率設(shè)定為4% 15%，就不會出現(xiàn)再結(jié)晶，從而可以使抗拉強(qiáng)度和延展率保持良好的平衡。另外，為了使微細(xì)的恢復(fù)組織以理想的狀態(tài)出現(xiàn)，中間恢復(fù)熱處理前的中間冷軋的加工率 優(yōu)選設(shè)定在50%以上，以便使二次晶粒細(xì)密地分布，更優(yōu)選的是設(shè)定在60%以上，進(jìn)一步 優(yōu)選的是設(shè)定為超過80%。但是，一旦以超過90%的加工率進(jìn)行實(shí)施，即使實(shí)施恢復(fù)熱處 理也很難保證彎曲加工性，因此不優(yōu)選。該中間恢復(fù)熱處理之后的銅合金條上產(chǎn)生的微細(xì) 的恢復(fù)組織，即使通過之后的冷軋也難以消失，且恢復(fù)熱處理中的成長也較少。另外，在本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法中，如果希望特別提高導(dǎo)電率， 在所述工序B中，也可以采用如下工序，即對中間加工之前的經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合 金條以50% 90%的加工率實(shí)施冷軋，之后進(jìn)行使得局部出現(xiàn)再結(jié)晶組織的二次時效沉 淀處理，從而得到完成二次時效沉淀處理的銅合金條。該二次時效沉淀處理優(yōu)選的是，使得 恢復(fù)組織和部分再結(jié)晶組織形成混合組織，且可以使用維氏硬度作為已經(jīng)形成混合組織的 代替指標(biāo)。此時，如果維氏硬度達(dá)到110 150，就可以說已經(jīng)具有了良好的混合組織。如 果過度進(jìn)行上述二次時效沉淀處理，就會引起完全的再結(jié)晶，其結(jié)果會導(dǎo)致得到的銅合金 條的強(qiáng)度低于500N/mm2。工序 C工序C是，對工序B中得到的經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條，以20% 95%的加 工率實(shí)施最終冷軋，之后實(shí)施最終恢復(fù)熱處理，并且利用恢復(fù)現(xiàn)象，得到強(qiáng)化了的銅合金條 的工序。工序C中實(shí)施最終冷軋和最終恢復(fù)熱處理。所述的對經(jīng)過了中間恢復(fù)熱處理的 銅合金條實(shí)施最終冷軋的加工率，在彌補(bǔ)之前的由中間恢復(fù)熱處理造成的強(qiáng)度降低的意義 上，也優(yōu)選20%以上。而且，加工率越高，冷軋之后的銅合金條的強(qiáng)度級別越高。但是，最終 冷軋的加工率如果超過95 %，不管如何設(shè)定恢復(fù)熱處理的溫度也很難保證銅合金的彎曲加 工性，因此不優(yōu)選。而且，工序C的最終冷軋的加工率，作為最終得到的銅合金條的特性，根 據(jù)強(qiáng)度優(yōu)先還是加工性、導(dǎo)電率優(yōu)先的不同而不同。最終冷軋的加工率，雖然取決于經(jīng)過了 中間恢復(fù)熱處理的銅合金條的特性，但是如果是強(qiáng)度優(yōu)先，則優(yōu)選的加工率是40% 95%; 如果是加工性、導(dǎo)電率優(yōu)先，且使得之前的熱處理不產(chǎn)生再結(jié)晶組織時，則優(yōu)選的加工率為 20% 50%左右，如果使其局部產(chǎn)生再結(jié)晶時，則優(yōu)選的加工率為40% 85%。而且，最 終恢復(fù)熱處理通常與被稱為低溫退火的工序乃至采取隨機(jī)應(yīng)變退火的工序相類似，并且在 控制強(qiáng)度變低的基礎(chǔ)上，目的是為了提高應(yīng)力松弛性能和彈性極限值。而且，使得最終恢 復(fù)熱處理中的銅合金條的維氏硬度的變化范圍，與最終恢復(fù)熱處理前相比是士3%的范圍。 但是，也可以采用使得該維氏硬度的降低率為4% 15%的恢復(fù)熱處理，來優(yōu)先確保沉淀 硬化型銅合金條的彎曲加工性。另外，根據(jù)用途，如果不需要提高應(yīng)力松弛性能和彈性極限 值，也可以省略低溫退火。例如，在難以進(jìn)行連續(xù)退火的較厚板材的場合，由于不卷曲而進(jìn) 行低溫退火比較困難，所以有省略低溫退火的情況。以上對本發(fā)明的沉淀硬化型銅合金條的制造方法進(jìn)行了說明，以下追加的是補(bǔ)充 部分。銅合金原料的熔解可以使用常規(guī)方法來進(jìn)行，如果有需要也可以實(shí)施防止氧化的處 理。銅合金錠的鑄造可以使用模具鑄造、連續(xù)或者半連續(xù)鑄造法。由于熱軋也以促進(jìn)固溶 的效果為目標(biāo)，所以將銅合金錠加熱到800°C 950°C來進(jìn)行熱軋。時效沉淀處理可以在 400°C 550°C、1個小時 10個小時的條件下進(jìn)行?；謴?fù)熱處理優(yōu)選使用連續(xù)退火設(shè)備， 并將爐內(nèi)溫度設(shè)為300°C 600°C，且通板時間3分鐘以內(nèi)來進(jìn)行，但是也可以使用周期爐， 并在符合規(guī)定的維氏硬度的降低范圍的條件下進(jìn)行實(shí)施。
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由實(shí)施例以及比較例作成的銅合金條的特性，取了抗拉強(qiáng)度以及延展率、0.2%耐 力、彎曲加工性以及導(dǎo)電率來進(jìn)行評價。而且，在實(shí)施例中，對耐應(yīng)力松弛性能也進(jìn)行了評 價。各個評價項(xiàng)目的測定方法如下所述。普通物理性質(zhì)抗拉強(qiáng)度以及延展率采用JIS Z 2241的標(biāo)準(zhǔn)，使用萬能測試 機(jī)進(jìn)行測定。0.2%耐力由測定抗拉強(qiáng)度和延展率時得到的S-S曲線來求得。維氏硬度 采用JIS Z 2244的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。導(dǎo)電率使用日本Hocking公司制造的數(shù)字導(dǎo)電率儀 (aotosiguma3000)進(jìn)行測定。彎曲加工性銅合金條的彎曲加工性，采用日本伸銅協(xié)會的JCBA-T307的技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)，根據(jù)W彎曲試驗(yàn)進(jìn)行評價。具體方法為，沿著Good Way和Bad Way這兩個方向進(jìn)行W 彎曲試驗(yàn)，求出不產(chǎn)生裂紋的最小彎曲半徑R，并用試驗(yàn)片的厚度t算出彎曲加工性的指標(biāo) R/t，所述Good Way是取彎曲軸與軋制方向垂直的方向，所述Bad Way是取彎曲軸與軋制方 向平行的方向。之后，判定彎曲加工性的良好與否的基準(zhǔn)是，如果R/t的值是可以經(jīng)受住一 般部件加工的1. 0以下就為“良好”，如果是可以經(jīng)受住微細(xì)加工的0. 5以下就為“優(yōu)秀”。耐應(yīng)力松弛性能銅合金條的耐應(yīng)力松弛性能，采用日本伸銅協(xié)會的JCBA-T309 的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測定。具體方法為，使試驗(yàn)片負(fù)載相當(dāng)于其具有的0. 2%耐力的80%的彎 曲應(yīng)力，在150°C下1000小時之后評價其應(yīng)力松弛率。在使用環(huán)境嚴(yán)酷的汽車用端子用途 中所要求的耐應(yīng)力松弛性能，在該評價方法中得到的應(yīng)力松弛率不滿30%，但在實(shí)際應(yīng)用 上慣例允許到35%左右。以下，通過本發(fā)明的實(shí)施例和比較例的對比，對本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。后面 所示的表1中示出與本發(fā)明制造條件相關(guān)的組成、加工工序，表2中示出得到的沉淀硬化型 銅合金條的各種特性。表 1
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權(quán)利要求
一種沉淀硬化型銅合金條的制造方法，所述銅合金條含有0.50wt％～1.50wt％的鎳、0.05wt％～0.20wt％的磷、0.00wt％～0.04wt％的錫、0.00wt％～0.50wt％的鋅，其特征在于所述方法包括下述的工序A～工序C，并利用恢復(fù)現(xiàn)象進(jìn)行強(qiáng)化，工序A對銅合金錠實(shí)施熱軋，之后進(jìn)行時效沉淀處理得到經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條的工序；工序B對工序A中得到的經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條，實(shí)施包含有一個工序單位的中間加工，得到經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條的工序，所述一個工序單位包括以50％～90％的加工率實(shí)施的中間冷軋和之后實(shí)施的中間恢復(fù)熱處理；工序C對工序B中得到的經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條，以20％～95％的加工率實(shí)施最終冷軋，之后實(shí)施最終恢復(fù)熱處理利用恢復(fù)現(xiàn)象，從而得到強(qiáng)化過的沉淀硬化型銅合金條的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，其特征在于，所述工序B重 復(fù)多次所述的一個工序單位的中間加工。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，其特征在 于，所述工序B的所述一個工序單位的中間加工的最少一次，以該中間恢復(fù)熱處理前的銅 合金條的維氏硬度作為基準(zhǔn)，將該中間恢復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定 為4% 15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者權(quán)利要求2任意一項(xiàng)所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法， 其特征在于，所述工序B含有這樣的工序，即對經(jīng)過了中間加工前的時效沉淀處理的銅合 金條，以50% 90%的加工率實(shí)施冷軋，之后進(jìn)行使得局部出現(xiàn)再結(jié)晶組織的二次時效沉 淀處理，從而得到經(jīng)過了二次時效沉淀處理的銅合金條。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，其特征在 于，所述工序C的最終恢復(fù)熱處理，相對于該最終恢復(fù)熱處理前的銅合金條，將該最終恢復(fù) 熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定為不足4%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，其特征在 于，所述工序C的最終恢復(fù)熱處理，以該最終恢復(fù)熱處理前的銅合金條的維氏硬度作為基 準(zhǔn)，將該最終恢復(fù)熱處理后的銅合金條的維氏硬度的降低率設(shè)定為4% 15%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項(xiàng)所述的沉淀硬化型銅合金條的制造方法，其特征在 于，制造的銅合金條具備抗拉強(qiáng)度為500N/mm2以上、延展率為5%以上、導(dǎo)電率為50% IACS 以上的物理性質(zhì)，并具備良好的彎曲加工性以及耐應(yīng)力松弛性能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、權(quán)利要求2、權(quán)利要求4 6中任意一項(xiàng)所述的沉淀硬化型銅合金 條的制造方法，其特征在于，使用含有0. 50wt% 1. 50wt%的鎳、0. 05wt% 0. 20襯％的 磷、0. 00wt%~0. 04wt% 的錫、0. 00wt%~0. 50wt% 的鋅的、且 Ni (wt% )/P (wt% )的值為 6 10的銅合金錠來制造銅合金條，該銅合金條具備抗拉強(qiáng)度為500N/mm2以上、延展率為 5%以上、導(dǎo)電率為65% IACS以上的物理性質(zhì)，并且彎曲加工性以及耐應(yīng)力松弛性能良好。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種銅合金條的制造方法，該銅合金條在抗拉強(qiáng)度、延展率和導(dǎo)電性的綜合平衡性方面非常優(yōu)異。為了實(shí)現(xiàn)這個目的，采用包含如下工序的制造方法對銅鎳磷系銅合金實(shí)施熱軋之后，進(jìn)行時效沉淀處理而得到經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條的工序；對經(jīng)過了時效沉淀處理的銅合金條，以50％～90％的加工率實(shí)施中間冷軋，之后進(jìn)行中間恢復(fù)熱處理而得到經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條的工序；對經(jīng)過了恢復(fù)熱處理的銅合金條，以20％～95％的加工率實(shí)施最終冷軋，之后進(jìn)行最終恢復(fù)熱處理而得到利用了恢復(fù)現(xiàn)象的銅合金條的工序。這個制造方法中，通過調(diào)整冷軋和恢復(fù)熱處理的條件的組合，就可以使得沉淀硬化型銅合金條的特性在目標(biāo)范圍之內(nèi)。
文檔編號C22C9/06GK101939460SQ200880126328
公開日2011年1月5日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月8日
發(fā)明者山口洋 申請人:三井金屬礦業(yè)株式會社