專利名稱：用于電氣電子部件的銅合金材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適于用在端子、連接器等電氣電子部件的電氣電子部件用的銅合金材料及其制造方法。
背景技術(shù)：
磷青銅(JIS C5210、JIS C5191等)、或者黃銅(JIS C2600)等銅合金具有優(yōu)異的加工性和機械強度，因而被用于電子設(shè)備或汽車內(nèi)配線用途的連接器、端子等電氣電子部件。近年來，在電子設(shè)備的小型化、輕量化以及高密度封裝化的發(fā)展過程中，強烈需求用于電氣電子部件的金屬材料具有高強度且優(yōu)異的彎曲加工性。這些電氣電子部件通常通過使用了模具的高速壓力裝置來進行沖切加工。當(dāng)進行該沖切加工時，材料在通過模具的沖頭而發(fā)生剪切變形之后，從該材料的與沖頭的刀刃接觸的部位向材料內(nèi)部產(chǎn)生裂紋，由此產(chǎn)生斷裂變形，被沖切成預(yù)定形狀。但是，隨著通過壓力裝置進行沖切加工的單行程數(shù)(shot number)增加，模具沖頭的刀刃磨耗加重，結(jié)果從與刀刃接觸的部位開始的裂紋的產(chǎn)生變得不均勻，電氣電子部件的斷裂形狀可能會變亂。具體地可能剪切帶與斷裂帶的高低差變大，或者產(chǎn)生大的毛邊，或者通過斷裂而產(chǎn)生大的材料渣滓，無論發(fā)生其中哪個情況，沖切的電氣電子部件都無法保證預(yù)定形狀。因此，作為電氣電子部件用材料，需求沖切加工性優(yōu)異的銅合金材料，以達到降低模具磨耗和維護頻率的目的。但是，雖然銅合金材料的強度(抗拉強度)能夠通過加工硬化容易提高，但加工硬化材料通常韌性差，因此當(dāng)加工成端子等時存在發(fā)生屈撓龜裂的問題。為了解決該問題，已知有通過向銅(Cu)中添加鐵0 )、鎳(Ni)以及磷(P)來分散第二相的化合物，并且通過規(guī)定最后冷軋制加工前的熱處理條件來使得晶粒微細化，以提高銅合金材料的彎曲性的技術(shù)(參見專利文獻1)。此外，關(guān)于改善銅合金材料的沖切加工性的方法，已知有向磷青銅 (Cu-Sn-Ρ系合金)添加鉛(Pb), M (Bi)、鈣(Ca)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、碲(Te)等元素、分散第二相的化合物來提高沖壓性(> 7性)的技術(shù)(參見專利文獻幻。此外，作為用于同時提高銅合金材料的強度、彎曲加工性、應(yīng)力松弛特性的技術(shù)，已知有包括直徑為1 50nm且密度為IO6 101°個/mm2的析出物和直徑為50 500nm且密度為IO4 IO8個/mm2的析出物的Cu-Sn系合金(參見專利文獻3)?，F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1 國際公開第W02002/053790號小冊子專利文獻2 日本特開平10-195562號公報專利文獻3 日本特開2006-274445號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，專利文獻1 3所述的發(fā)明并沒有滿足強度(抗拉強度)、彎曲加工性以及沖切加工性全部。本申請的發(fā)明人經(jīng)過對迄今常用的磷青銅系材料進行各種研究，發(fā)現(xiàn)了在維持強度(抗拉強度)、彎曲加工性的情況下可改善沖切加工性的方法，并且通過進一步的研究最終完成了本發(fā)明。因此，本發(fā)明要解決的問題在于，提供一種連接器端子等電氣電子部件所要求的諸多特性(尤其，抗拉強度、彎曲加工性、沖切加工性)優(yōu)異的銅合金材料。用于解決問題的手段本發(fā)明的銅合金材料的特征之一是在銅合金中分別包含適量的使晶粒微細化的直徑更小的化合物(以下的化合物X)和提高沖切加工性的直徑更大的化合物(以下的化合物Y)。此外，如上大小不同的兩種化合物能夠通過特定的工序來生成。即，根據(jù)本發(fā)明， 可提供以下的解決手段[1] 一種用于電氣電子部件的銅合金材料，包含3.0 13.0質(zhì)量％的Sn;總量為
0.01 2.0質(zhì)量％的從i^e、Ni中選擇的任意一種或兩種；以及0.01 1.0質(zhì)量％的P；并且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，所述銅合金材料的特征在于，晶粒的平均直徑為
1.0 5. 0 μ m，平均直徑大于等于30nm且小于等于300nm的化合物X以密度IO4 IO8個/ mm2分布，平均直徑大于0. 3 μ m且小于等于5. 0 μ m的化合物Y以密度IO2 IO6個/mm2分布，抗拉強度大于等于600MPa。[2] 一種用于電氣電子部件的銅合金材料，包含3.0 13.0質(zhì)量％的Sn;總量為 0. 01 2. 0質(zhì)量％的從Fe、Ni中選擇的任意一種或兩種；總量為0. 01 1. 0質(zhì)量％的從 Co、Cr、Mn中選擇的一種或兩種以上；以及0. 01 1. 0質(zhì)量％的P ；并且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，所述銅合金材料的特征在于，晶粒的平均直徑為1. 0 5. 0 μ m，平均直徑大于等于30nm且小于等于300nm的化合物X以密度IO4 IO8個/mm2分布，平均直徑大于0. 3 μ m且小于等于5. 0 μ m的化合物Y以密度IO2 IO6個/mm2分布，抗拉強度大于等于 600MPa。[3]如[1]或[2]所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于，所述化合物X的平均直徑的平均值大于等于50nm且小于等于200nm。[4]如[1]或[2]所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于，所述化合物Y的平均直徑的平均值大于等于0. 5 μ m且小于等于3. 0 μ m。[5]如[1]至[4]中任一項所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于， 關(guān)于所述化合物Y，以{(從表層至厚度10%以內(nèi)的區(qū)域的化合物Y的密度)/ (從表層至厚度40 60%的區(qū)域的化合物Y的密度)}表示的比在0.8 1.0的范圍內(nèi)。[6] 一種用于電氣電子部件的銅合金材料的制造方法，用于制造[1]至[5]中任一項所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，所述制造方法的特征在于，對在鑄造時的冷卻速度快于l°c /秒且慢于100°c /秒的條件下制出的鑄塊進行均質(zhì)處理，并對表面實施表面切削Irnm以上的工序，然后重復(fù)進行冷軋制和中間退火，之后進行精軋制、去應(yīng)力退火。[7]如[6]所述的用于電氣電子部件的銅合金材料的制造方法，其特征在于，在 300 550°C下進行精軋制之前的最后的中間退火工序。本發(fā)明的電氣電子部件用銅合金材料的抗拉強度(化)為600Mpa以上，且強度高，并且優(yōu)選抗拉強度為700MPa以上。該抗拉強度的上限值不特別限制，但從重視彎曲特性 (彎曲加工性)的觀點來說，優(yōu)選為SOOMpa以下。發(fā)明效果本發(fā)明的銅合金材料能夠在不損害強度(抗拉強度)、彎曲加工性的情況下提高沖切加工性，可得到電氣電子部件用的例如端子和連接器用的銅合金所要求的高級別的特性。本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點可通過適當(dāng)參考附圖閱讀下述記載的內(nèi)容來了解。


圖1是示出優(yōu)選的溫度和時間的均質(zhì)化熱處理條件的曲線圖，圖中被梯形包圍的范圍是優(yōu)選的均質(zhì)化熱處理條件。
具體實施例方式以下，對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行說明。在以下的說明中，作為銅合金材料，特別提及板材。本發(fā)明的銅合金材料的形狀在沖切加工的前提下，優(yōu)選為板狀(板材、條材
寸乂 O在本發(fā)明的銅合金材料中，通過在銅合金中含有鐵(Fe)或鎳(Ni)中的至少一種元素和磷(P)，而具有由這些添加元素組成的化合物(具體來說斤『 、附- 1『·- )。在本發(fā)明中，將該化合物區(qū)分為微小化合物X (直徑大于等于30nm且小于等于300nm)、和比化合物X大的化合物Y(直徑大于0.3 μ m且小于等于5.0 μ m)來規(guī)定?；衔锏闹睆?平均直徑)和密度是通過用透射電子顯微鏡對壓延平行方向上的截面拍攝照片、并在該照片上測量化合物的直徑(長徑和短徑的平均值)和密度而得的。將銅合金中的化合物X的平均直徑設(shè)置為大于等于30nm且小于等于300nm的范圍的理由是為了將晶粒微細化。在比這個過小的粒子的情況下，無法針扎晶界，不能獲得晶粒的微細化效果。另一方面，在比這個大的粒子的情況下，上述晶界的針扎和由此得到的晶粒的微細化效果小?；衔颴的平均直徑優(yōu)選為大于等于50nm且小于等于200nm。此外， 化合物X的平均直徑的平均值優(yōu)選為大于等于50nm且小于等于200nm。在本發(fā)明中，比平均直徑30nm小的化合物雖其自身幾乎不影響沖切加工性和彎曲加工性，但如果這種化合物的密度過高，化合物X和化合物Y的密度就會減少。從而，比平均直徑30nm小的化合物的密度優(yōu)選非常低。將化合物X的密度設(shè)置為IO4 IO8個/mm2的理由是因為能夠穩(wěn)定地制備上述的晶粒。如果化合物X的密度過低，就無法抑制晶粒的生長，導(dǎo)致晶粒變得粗大。如果化合物 X的密度過高，化合物的直徑就會變小，從而無法抑制晶粒的生長，導(dǎo)致晶粒變得粗大。化合物X的密度優(yōu)選為IO5 IO8個/mm2，更優(yōu)選為IO6 IO8個/mm2。將化合物Y的平均直徑設(shè)置為大于0. 3 μ m且小于等于5. 0 μ m的理由是因為提高沖切加工性。比這個過大的粒子在彎曲加工時會發(fā)生應(yīng)力集中，從而會產(chǎn)生以該點為起點的曲撓龜裂的問題。另一方面，在比這個小的粒子的情況下，提高沖切加工性的效果小。此外，如果比化合物Y小的化合物過多，化合物Y的密度就會下降?；衔颵的平均直徑優(yōu)選為大于等于0. 5 μ m且小于等于3. 0 μ m。此外，化合物Y的平均直徑的平均值優(yōu)選為大于等于0. 5 μ m且小于等于3. 0 μ m，更優(yōu)選為大于等于0. 6 μ m且小于等于3. 0 μ m。將化合物Y的密度設(shè)定為IO2 IO6個/mm2是因為提高沖切加工性的緣故。如果化合物Y的密度過低，則由于在沖切加工時應(yīng)成為斷裂裂紋的起點的化合物Y的密度低，而無法提高沖切加工性。如果化合物Y的密度過高，化合物的直徑就會變小，從而不能抑制晶
粒的生長，導(dǎo)致晶粒變得粗大。并且惡化彎曲加工性。化合物Y的密度優(yōu)選為IO3 IO5個
/ 2 /mm 。本發(fā)明的銅合金材料含有錫(Sn)、磷(P)、鐵(Fe)和/或鎳(Ni)，并根據(jù)需要含有其它添加元素，剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成。在本發(fā)明的銅合金材料中，將Sn的含量設(shè)定為3. 0 13. 0質(zhì)量％的理由是為了提高強度(抗拉強度)。如果過少，則通過固溶強化得到的強度就會不足，如果過多，就會形成脆度強Cu-Sn金屬間化合物，從而引起惡化可加工性的問題。Sn的含量優(yōu)選為5. 0 11.0質(zhì)量％，更優(yōu)選為7.0 11.0質(zhì)量％。本發(fā)明的銅合金材料中包含的i^e、Ni分別優(yōu)選為0. 01 1. 0質(zhì)量％，其中任意一種或兩種的總量設(shè)定為0. 01 2. 0質(zhì)量％。！^的含量優(yōu)選為0. 05 0. 5質(zhì)量％。Ni的含量優(yōu)選為0. 02 0. 4質(zhì)量％。！^和Ni中的任意一種或兩種的總含量優(yōu)選為0. 05 0. 5 質(zhì)量％。此外，在本發(fā)明的銅合金材料中，含有0. 01 1. 0質(zhì)量％的P，更優(yōu)選含有0. 03 0. 30質(zhì)量％的P。在本發(fā)明的銅合金材料中，通過分別含有預(yù)定量的狗和/或Ni、以及P， 晶粒大小不會變得粗大，壓延中也不會發(fā)生斷裂。此外，當(dāng)構(gòu)成所述化合物Y的化合物的O^e+Ni)量為68 88質(zhì)量％、P量為10 25質(zhì)量％時，能夠穩(wěn)定地分散有效地發(fā)揮壓力沖切性的粒子，能夠提高沖切加工性。有時上述含量的總和不到100質(zhì)量％的原因是因為化合物Y中有時含有其它元素(例如Cu或Sn等)。本發(fā)明的銅合金材料中也可以包含選自鈷(Co)、鉻(Cr)、錳(Mn)的至少一種。這些C0、Cr、Mn與磷(P)作為第二相(化合物)結(jié)晶出或者析出，有效于晶粒大小的控制、沖切加工性的提高。添加時，將所述Co、Cr、Mn中的一種或者兩種以上的總含量設(shè)為0. 01 1.0質(zhì)量％的理由是因為如果過少，就不能充分獲得其效果，如果過多，鑄造時就會結(jié)晶出粗大的化合物，惡化彎曲加工性。在本發(fā)明中，將銅合金材料的晶粒的平均直徑(平均晶粒大小)設(shè)為1.0 5.0μπι的理由是因為強度(抗拉強度)和彎曲加工性二者均優(yōu)異。如果過小，與強度(抗拉強度)的提高相比延展性的劣化更為顯著，其結(jié)果，韌性差，彎曲加工性劣化。并且存在工業(yè)上無法穩(wěn)定地制造的問題。如果過大，就會引起通過晶粒微細化得到的強度(抗拉強度)不足的問題。該晶粒的平均直徑優(yōu)選為1.0 2.0μπι。由于當(dāng)所述化合物Y的密度在板厚方向上均勻時能夠進一步提高沖切加工性，因此關(guān)于化合物YWK從板表層至板厚10%以內(nèi)的區(qū)域的化合物Y的密度)/ (從板表層至板厚40 60% ^區(qū)域的化合物Y的密度)}表示的比優(yōu)選為0. 8 1. 0。沖壓時的材料的變形被認為變形從表層深入，產(chǎn)生裂紋并斷裂。因此，在表層中諸如成為裂紋的起點的結(jié)晶物(化合物Y)少的情況下，成為難以斷裂的材料，從而惡化模具的壽命。通常，表層在鑄造時冷卻速度快，結(jié)晶物少。另一方面，在表層中存在過多的結(jié)晶物的情況下，硬的結(jié)晶物會與模具碰撞，從而磨損模具。這被認為極表層中化合物的偏析很多。相對于此，在本發(fā)明的銅合金材料料中，難以引起這樣的偏析，因此能夠顯示出良好的沖切性。在本發(fā)明的銅合金材料的制造方法中，如果對在鑄造時的冷卻速度快于1°C /秒且慢于100°C /秒的條件下制出的鑄塊進行均質(zhì)處理，然后對表面實施將正反兩面總共表面切削Imm以上的工序，重復(fù)2次 4次的冷軋制和中間退火，之后實施精軋制、去應(yīng)力退火，則能夠工業(yè)上穩(wěn)定地制備晶粒大小為1 5μπι的再結(jié)晶組織，能夠抑制所得到的再結(jié)晶組織中的加工組織和粒徑的偏差。此外，通過規(guī)定鑄造的冷卻速度，能夠控制結(jié)晶物的量，可使得化合物Y的分散量為規(guī)定值，通過將表面切削Imm以上并重復(fù)冷軋制i中間退火，能夠抑制化合物Y的密度在板厚方向上的偏差。在本發(fā)明的制造方法中，壓延加工以冷軋制進行，而不進行熱軋制。這是因為如果對本發(fā)明的銅合金材料進行熱加工則有時會產(chǎn)生加工斷裂的緣故。此外，通過重復(fù)進行冷軋制和中間退火，能夠防止所得到的銅合金材料變得過硬，從而能夠防止當(dāng)弄薄至預(yù)定厚度時由于過硬而發(fā)生加工斷裂。舉出本發(fā)明的銅合金的制造方法的優(yōu)選實施方式的一個例子，其每個工序如下所述。將包含Sn、P以及其它添加元素并且剩余部分為Cu的合金通過高頻熔爐等來熔解并在鑄造時的冷卻速度快于1°C /秒且慢于100°C /秒的條件下鑄造，獲得鑄塊。在對該鑄塊進行850°C 600°C且0. 5小時 10小時的均質(zhì)化熱處理，更優(yōu)選在被下述直線包圍的時間-溫度的條件下實施均質(zhì)化熱處理，該直線是連接時間和溫度的關(guān)系為(780°C、0. 7 小時)、(780°C、4小時)、(600°C、10小時)、(600°C、2. 5小時)這四個點的直線。圖1示出了這種優(yōu)選的溫度與時間的均質(zhì)化熱處理條件。圖1中用梯形包圍的范圍內(nèi)部為優(yōu)選的均質(zhì)化熱處理條件的范圍。均質(zhì)化熱處理優(yōu)選在溫度高時進行較短時間，在溫度底時進行較長時間。如果均質(zhì)化熱處理溫度過高，鑄造中生成的結(jié)晶物就會固溶，其結(jié)果，導(dǎo)致有助于提高沖切加工性的化合物Y會減少。此外，當(dāng)均質(zhì)化熱處理的溫度低時，在經(jīng)過長時間熱處理后，化合物會變得粗大，化合物Y的數(shù)量減少，因此不優(yōu)選。尤其優(yōu)選嚴格地控制均質(zhì)化處理溫度。在均質(zhì)化熱處理之后，進行緩冷，并將表面切削Imm以上。該表面切削量優(yōu)選為2mm以上。表面切削量的上限不特別限制，通常設(shè)為5mm以下的表面切削量。接著，實施 40 70%的冷軋制a，在惰性氣體氣氛中并在550 750°C下進行1 10小時的熱處理 a，然后進行緩冷。此外，以40 80%的軋制加工率進行冷軋制b，在惰性氣體氣氛中并在 350 550°C下進行1 10小時的熱處理b，得到5 20 μ m的平均晶粒大小的組織。在對完成該熱處理b的材料以40 80%的加工率進行冷軋制c之后，以300 550°C進行10 120秒的熱處理c，得到再結(jié)晶組織。接著，在以40 70%的加工率進行冷軋制d之后，以300 550°C進行5 200秒的熱處理d。在熱處理d中，升溫速度和冷卻速度分別優(yōu)選為5°C /秒 80°C /秒，更優(yōu)選設(shè)為40°C /秒左右。通過冷軋制d積累用于在熱處理d中再結(jié)晶的驅(qū)動力，在熱處理d結(jié)束時得到晶粒大小為1 5μπι的組織?；衔颴主要在熱處理c和熱處理d中產(chǎn)生。另一方面，化合物Y主要在鑄造、均質(zhì)化加熱處理、熱處理a以及熱處理b中產(chǎn)生。此外，在所述熱處理d工序之后，化合物X和化合物Y均勻分散。在熱處理c工序之后，為得到均勻的再結(jié)晶組織，優(yōu)選將熱處理a和熱處理b之間的冷加工b中的加工率設(shè)為40 80%，更優(yōu)選設(shè)為50 70%。如果該加工率過高，就會引起加工斷裂，如果加工率過低，就會產(chǎn)生由于在熱處理b中再結(jié)晶不結(jié)束而在熱處理b之后的冷加工中引起加工斷裂的問題。在熱處理d之后，以加工率10 30%實施最后冷軋制，然后以150 250°C實施 0. 2小時 1. 0小時、優(yōu)選0. 5小時左右的去應(yīng)力熱處理。在上述的合金制造條件中，能夠調(diào)節(jié)本發(fā)明中規(guī)定的晶粒大小、化合物X和化合物Y的大小、生成密度的條件，除合金組成之外，還在于鑄造條件、均質(zhì)化熱處理、熱處理 (a、b、c、d)、冷軋制(a、b、c、d)等的條件，通過如上規(guī)定這些條件，能夠得到目標的銅合金材料。但是，冷軋制b與熱處理b、冷軋制d與熱處理d是根據(jù)需要進行的，可以省略。當(dāng)各個軋制的加工率為40%以上時，粗大的化合物在軋制時破碎，能夠增加化合物Y的密度。本發(fā)明的銅合金材料例如能夠很好地使用于連接器、端子、繼電器、開關(guān)、引線框架等電氣電子部件。實施例以下，基于實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明，但本發(fā)明不被限定于這些實施例。實施例(本發(fā)明例)的合金如下制作。將包含各個實施例所述的量的Sn、0. 07質(zhì)量％的P以及其它添加元素并且剩余部分為Cu的合金，通過高頻熔爐來熔解，并對此在鑄造時的冷卻速度快于l°c /秒且慢于1001/秒的條件下實施0((01儀(^ Chill，直接激冷) 鑄造，從而獲得了厚度30mm、寬度100mm、長度150mm的鑄塊。接著，對該鑄塊實施在800°C下加熱1小時的均質(zhì)化處理，進行緩冷，并通過將兩面分別表面切削2mm以上來去除了氧化膜。接著，以加工率40 70%實施冷軋制a，在惰性氣體氣氛中并在550 750°C下進行1 10小時的熱處理a，并進行了緩冷。而且，以40 80%的軋制加工率實施冷軋制b，制成厚度2 5mm的板材，在惰性氣體氣氛中并在350 550°C下進行1 10小時的熱處理b，獲得了 5 20 μ m的平均晶粒大小的組織。在對完成該熱處理b的材料以40 80%的加工率進行冷軋制c之后，以300 550°C進行了 10 120秒的熱處理C。對經(jīng)該熱處理c的具有1 15 μ m的平均晶粒大小的組織的板材以40 70%的加工率進行冷軋制d，然后以300 550°C進行了 5 200秒的熱處理d。熱處理d是以40°C/秒的升溫速度和冷卻速度進行的。然后，以加工率10 20% 實施最后冷軋制，之后以150 250°C實施0. 5小時的去應(yīng)力熱處理，得到了厚度0. 2mm的板材。此外，比較例8、9是調(diào)查了改變鑄造的冷卻速度條件時的效果的例子。比較例8除以120°C /秒的鑄造的冷卻速度實施以外，比較例9除以0. 5°C /秒的鑄造的冷卻速度實施以外，其余均與上述的實施例相同。將如上得到的各個板材作為測試用材料進行下述的特性調(diào)查，并在表中示出了其結(jié)果。評價項的測量方法如下所述。a.機械性能(抗拉強度；TS)基于JIS-Z2241測量了與壓延方向平行地從測試用材料切出的3件JIS-UB號試件，并以其平均值(MPa)示出。b.彎曲加工性
將測試用材料(板材)切出寬10mm、長25mm，以彎曲半徑R = O進行彎曲角度90° 的W彎曲，并觀察了彎曲部有沒有斷裂。該觀察通過基于放大倍率為50倍的光學(xué)顯微鏡的目視觀測進行，調(diào)查了該彎曲加工部位有無斷裂。試件采取方向假定為G. W. (Good Way 彎曲的軸垂直于軋制方向)、B.W(Bad Way 彎曲的軸平行于軋制方向)，將沒有斷裂表示為 ΓO (良)」，將有斷裂的表示為「Χ(劣)」。c.平均晶粒大小在與最后冷軋制方向平行和垂直的方向這兩個方向上測量了測試用材料(板材) 的與厚度反向平行且與最后冷軋制方向(最后塑性加工方向)平行的截面上的晶粒大小。 并且，將測量值大的作為長徑，小的作為短徑，示出了長徑和短徑的各4個值的平均值。測量遵照JIS-H0501的切割法對測試用材料的截面進行鏡面研磨后，進行蝕刻，并用掃描電子顯微鏡(SEM)放大1000倍來拍攝了照片。在該照片上劃上200mm的線段，計算被該線段橫穿的晶粒個數(shù)n，并通過OOOmm/(ηX 1000))的公式求出了平均晶粒大小。當(dāng)被所述線段橫穿的晶粒個數(shù)不足20時，拍取500倍的照片，計算被長度200mm的線段橫穿的晶粒個數(shù) n，并通過OOOmm/(ηX500))的公式進行了計算。d.第二相化合物(化合物X以及化合物Y)的大小和密度將測試用材料沖切為直徑3mm，使用雙噴研磨法(twin-jet polishing)進行研磨，以使從板表層至板厚40 60%的區(qū)域變?yōu)楸∧?，然后使用加速電壓?00kV的透射電子顯微鏡對任意三個位置拍攝1000 100000倍的照片，并在該照片上測量的化合物的粒度和密度。粒度分別關(guān)于化合物X的粒度范圍和化合物Y的粒度范圍，在表中以0. 005mm 的整數(shù)倍示出了各平均值。當(dāng)測量化合物的粒度和密度時，通過以n= 10 (η為觀察的視場數(shù))測量其個數(shù)，以排除個數(shù)的局部偏倚的方式進行了測量。將該個數(shù)運算為每單位面接的個數(shù)(個/mm2)。e.壓力沖切加工性在研磨模具之后，用每個樣品以四角形且大小為3mmX5mm的沖切形狀實施每分鐘500次的連續(xù)壓力加工，并在模具磨損從而在材料的沖壓斷裂面上產(chǎn)生了超過10 μ m的毛邊的階段，中止壓力加工，并測量了到此為止的單行程數(shù)。該測量進行3次，并將單行程數(shù)的最小值大于等于300萬次的作為沖切性特別優(yōu)異而在表中示出“ ◎”，將單行程數(shù)的最小值大于等于200萬次的作為沖切性良好而在表中示出“〇”，將單行程數(shù)的平均值大于等于200萬次、沖切性良好，但存在單行程數(shù)的最小值小于200萬次的因而存在偏差的在表中示出“Δ”，將單行程數(shù)的平均值小于200萬次的樣品作為沖切性差而在表中示出了 “ X ”。 該評價結(jié)果在以下的表中作為“沖切性(1)”示出。表1示出了本發(fā)明例1 18、比較例1 12的結(jié)果。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種用于電氣電子部件的銅合金材料，包含3. 0 13. 0質(zhì)量％的Sn ；總量為 0.01 2.0質(zhì)量％的從i^e、Ni中選擇的任意一種或兩種；以及0.01 1.0質(zhì)量％的P ；并且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，所述銅合金材料的特征在于， 晶粒的平均直徑為1. 0 5. 0 μ m，平均直徑大于等于30nm且小于等于300nm的化合物X以密度IO4 IO8個/mm2分布， 平均直徑大于0. 3 μ m且小于等于5. 0 μ m的化合物Y以密度IO2 IO6個/mm2分布， 抗拉強度大于等于600MPa。
2.一種用于電氣電子部件的銅合金材料，包含3. 0 13. 0質(zhì)量％的Sn ；總量為 0. 01 2. 0質(zhì)量％的從Fe、Ni中選擇的任意一種或兩種；總量為0. 01 1. 0質(zhì)量％的從 Co、Cr、Mn中選擇的一種或兩種以上；以及0. 01 1. 0質(zhì)量％的P ；并且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，所述銅合金材料的特征在于， 晶粒的平均直徑為1. 0 5. 0 μ m，平均直徑大于等于30nm且小于等于300nm的化合物X以密度IO4 IO8個/mm2分布， 平均直徑大于0. 3 μ m且小于等于5. 0 μ m的化合物Y以密度IO2 IO6個/mm2分布， 抗拉強度大于等于600MPa。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于， 所述化合物X的平均直徑的平均值大于等于50nm且小于等于200nm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于， 所述化合物Y的平均直徑的平均值大于等于0. 5 μ m且小于等于3. 0 μ m。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，其特征在于， 關(guān)于所述化合物Y，以{(從表層至厚度10%以內(nèi)的區(qū)域的化合物Y的密度)/ (從表層至厚度40 60%的區(qū)域的化合物Y的密度)}表示的比在0.8 1.0的范圍內(nèi)。
6.一種用于電氣電子部件的銅合金材料的制造方法，用于制造權(quán)利要求1至5中任一項所述的用于電氣電子部件的銅合金材料，所述制造方法的特征在于，對在鑄造時的冷卻速度快于rc /秒且慢于100°c /秒的條件下制出的鑄塊進行均質(zhì)處理，并對表面實施表面切削Imm以上的工序，然后重復(fù)進行冷軋制和中間退火，之后進行精軋制、去應(yīng)力退火。
7.如權(quán)利要求6所述的用于電氣電子部件的銅合金材料的制造方法，其特征在于， 在300 550°C下進行精軋制之前的最后的中間退火工序。
全文摘要
一種用于電氣電子部件的銅合金材料，包含3.0～13.0質(zhì)量％的Sn；總量為0.01～2.0質(zhì)量％的從Fe、Ni中選擇的任意一種或兩種；以及0.01～1.0質(zhì)量％的P；并且剩余部分由Cu和不可避免的雜質(zhì)組成，晶粒的平均直徑為1.0～5.0μm，平均直徑大于等于30nm且小于等于300nm的化合物X以密度104～108個/mm2分布，平均直徑大于0.3μm且小于等于5.0μm的化合物Y以密度102～106個/mm2分布，抗拉強度大于等于600MPa。
文檔編號C22F1/08GK102257170SQ20098015142
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者佐藤浩二, 廣瀨清慈, 松尾亮佑, 金子洋 申請人:古河電氣工業(yè)株式會社