专利名称：铜合金、锻制铜、电子元件及连接器的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及适于例如电子元件用材料的含有钛的铜合金、使用该铜合金的锻制铜 (伸銅品)、使用该铜合金制造的电子元件以及连接器。
背景技术：
近年，随着以便携式终端等为代表的电子仪器的小型化的日益发展，其中使用的连接器的间距变窄以及低矮化的趋势显著。越是小型的连接器，则管脚宽度越窄，形成弯折越小的加工形状，因此要求所使用的原料具有得到必要的弹性所需的高强度、和可以耐严酷的弯曲加工的优异的弯曲加工性。由此，含有钛的铜合金(以下称为“钛铜”)由于强度比较高、应力缓和特性在铜合金中最优异，一直以来被用作要求原材料强度的信号系统端子用原料。钛铜为时效硬化型的铜合金。具体地说，通过固溶化处理，形成溶质原子Ti的过饱和固溶体，如果由该状态在低温下实施比较长时间的热处理，则通过旋节线分解，母相中 Ti浓度周期性变动的调制结构生长，强度提高。基于上述增强机理，为了进一步提高钛铜的特性，对各种方法进行了研究。此时，问题在于，强度和弯曲加工性为相反的特性。S卩，若提高强度则损害弯曲加工性，相反地，若重视弯曲加工性则得不到所需的强度。因此，以往从添加Fe、Co、Ni、Si等第三元素(专利文献1)，规定固溶在母相中的杂质元素组的浓度、使它们作为第二相粒子(Cu-Ti-Χ系粒子)以规定的分布形态析出来提高调制结构的规则性(专利文献2)，规定对于使晶粒微细化有效的微量添加元素和第二相粒子的密度(专利文献幻，使晶粒微细化(专利文献4)等角度，为了同时实现钛铜的强度和弯曲加工性进行了研究开发。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2004-231985号公报[专利文献2]日本特开2004-176163号公报[专利文献3]日本特开2005-97638号公报[专利文献4]日本特开2006-283142号公报
发明内容
如此，钛铜通常通过锭的熔解铸造一均勻化退火一热轧一(退火和冷轧的重复进行)—最终固溶化处理一冷轧一时效处理的顺序制造，一直以来以该步骤为基础来谋求特性的改善。但是在得到具有更优异特性的钛铜方面还有进一步改善的余地。因此，本发明通过从与以往不同的角度尝试改善钛铜的特性，提供具有优异的强度和弯曲加工性的铜合金、锻制铜、电子元件及连接器。
以往的钛铜的制造方法中，通过最终的固溶化处理使钛充分固溶在母相中后，进行冷轧使强度升高一定程度，最后通过时效处理发生旋节线分解，从而得到高强度的钛铜。 因此，没有考虑过在冷轧之前实施好不容易固溶了的钛的稳定相有可能析出的热处理。但是，本发明人进行精心研究，结果发现，若通过不生成或生成一部分钛的亚稳相或稳定相程度的适当热处理，在冷轧之前预先发生一定程度的旋节线分解，则随后进行冷轧以及时效处理而最终得到的钛铜的强度显著提高。即，相对于以往的钛铜在时效处理的一个阶段进行发生旋节线分解的热处理步骤，本发明的钛铜制造方法中，在隔着冷轧在2 个阶段发生旋节线分解方面大幅不同。进一步可知，通过追加热处理步骤而在比以往低的温度一侧进行最终的时效处理，由此得到强度和弯曲加工性的平衡飞跃性地提高的钛铜。通过采用上述制造步骤，钛铜的特性提高的原因还不十分清楚。并非意图通过理论来限定本发明，但是本发明人推测其原因如下。即，对于钛铜，在时效处理中随着钛的调制结构生长，钛的浓度变化的振幅(浓淡)增大，但是若达到一定的振幅，则不耐起伏的顶点附近的钛向更稳定的β ’相、进一步β相变化。即，通过固溶化处理而固溶在母相中的钛通过随后施加热处理，Ti浓度周期性变动的调制结构慢慢变化，其向亚稳相β，相变化， 最终向作为稳定相的β相变化。但是，认为若在最终固溶化处理之后，冷轧之前，预先实施可以产生旋节线分解的热处理，则时效处理时即使达到通常β，相应该析出的振幅，β，相也不易析出，而是生长至具有更大的振幅的调制结构。而且认为，这种起伏大的调制结构使钛铜具有粘性。进一步地，本发明人为了具体地研究其原因，使用扫描型透射电子显微镜(STEM) 对本发明的钛铜进行了观察，结果在母相中钛浓度振幅的大小方面发现特征点。基于上述发现完成的本发明的一方案为铜合金，其含有2. 0 4. 0质量％的Ti、总计含有0 0. 5质量％作为第三元素的选自Μη、 ^、]\%、(:ο、·、0、ν、Μο、ΝΙκΖι·、3 、Β和P中的1种或2种以上，剩余部分包含铜和不可避免的杂质，其中，使用扫描型透射电子显微镜对铜合金的与铜合金的轧制方向平行的截面的母相中的钛浓度进行线分析(線分析)的结果，铜合金的Ti浓度为X(wt% )、母相中的Ti浓度的振幅为Y(wt% )时，满足0.83X-0.65 < Y < 0. 83X+0. 50 的关系。本发明的铜合金的一实施方式中，母相中的钛浓度的波长为21nm以上。本发明的另一方案为锻制铜，其为使用上述铜合金的锻制铜。本发明的另一方案为电子元件，其使用上述铜合金制造。本发明的另一方案为连接器，其使用上述铜合金制造。根据本发明，可以提供具有优异的强度和弯曲加工性的铜合金、锻制铜、电子元件及连接器。
图1表示本发明的实施方式的钛铜的母相中的钛浓度(wt% )的周期变动的测定结果的一例。图2为表示本发明的实施方式的钛铜中含有的钛浓度与母相的振幅之间的关系的图。图3为表示本发明的实施方式的钛铜的0. 2%耐力(YS)与弯曲加工性(MBR/t)的关系的图。
具体实施例方式〈Ti 含量 >Ti小于2质量％时，由于不能充分得到通过钛铜本来的调制结构的形成实现的增强机理，因此得不到充分的强度，相反地若超过4质量％则易析出粗大的TiCu3，有强度和弯曲加工性变差的趋势。因此，本发明的铜合金中的Ti含量为2. 0 4. 0质量％，优选为 2. 7 3. 5质量％。如此通过使Ti的含量适当，可以同时实现适于电子元件的强度和弯曲加工性。<第三元素>第三元素有助于晶粒的微细化，因此可以添加规定的第三元素。具体地，在Ti充分固溶的高的温度下进行固溶化处理，也容易使晶粒微细化，强度易提高。此外，第三元素促进调制结构的形成。进一步地，还具有抑制TiCu3析出的效果。因此，得到钛铜本来的时效硬化能力。钛铜中，上述效果最高的为Fe。而且对于Mn、Mg、Co、Ni、Cr、V、Mo、Nb、Zr、Si、B 和P，也可以期待相当于的效果，单独添加也有效果，但是也可以复合2种以上来添加。这些元素若总计含有0. 05质量％以上则表现出其效果，但是若总计超过0. 5质量％，则Ti的固溶限变窄，易析出粗大的第二相粒子，强度虽然稍微提高，但是弯曲加工性变差。同时粗大的第二相粒子助长弯曲部的表面粗糙，促进加压加工中的模具磨损。因此， 作为第三元素组，可以含有选自Mn、Fe、Mg、Co、Ni、Cr、V、Mo、Nb、Zr、Si、B和P中的1种或 2种以上总计0 0. 5质量％，优选总计含有0. 05 0. 5质量％。这些第三元素的更优选的范围，对于!^e为0. 17 0. 23质量％，对于Co、Mg、Ni、 Cr、Si、V、Nb、Mn、Mo 为 0. 15 0. 25 质量％，对于 Zr、B、P 为 0. 05 0. 1 质量％。<振幅与波长的关系>图1表示本实施方式的钛铜的母相中的钛浓度)的周期变动的测定结果的一例。示出分析利用使用扫描型透射电子显微镜(STEM)通过能量分散型X射线(EDX)进行的分析(STEM-EDX分析)的例子。如图1所示，若通过STEM-EDX分析对钛铜的母相进行线分析，则可以观察到钛浓度周期性地变化。图1所示的平均线表示通过线分析测定的各测定部位的钛浓度的总计值除以测定部位数得到的值(平均值)。进一步地，由图1所示的数据测定钛浓度的波长Z、振幅Y、钛浓度的最大值(Ti-MAX) )、最小值(Ti-MIN) (wt%)0其中，波长Z为测定数据的测定距离除以周期数得到的值，振幅Y为由各周期的1 个周期内的最大值减去1周期内的最小值得到的值的总计除以周期数而得到的值，Ti-MAX 为测定距离范围内的最大值，Ti-MIN为测定距离范围内的最小值。将得到的值与使用以往方法(最终固溶化处理一冷轧一时效处理)制造的钛铜比较可知，本实施方式的钛铜与通过以往方法得到的钛铜相比，有振幅增大、波长增长的趋势。测定结果的一例如表1所示。[表 1]
权利要求
1.铜合金，其为含有2.0 4. 0质量％的Ti，总计含有0 0. 5质量％的作为第三元素的选自Mn、Fe、Mg、Co、Ni、Cr、V、Mo、Nb、Zr、Si、B和P中的1种或2种以上，剩余部分包含铜和不可避免的杂质的铜合金，其中，使用扫描型透射电子显微镜对所述铜合金的与轧制方向平行的截面的母相中的钛浓度进行线分析的结果，所述铜合金的Ti浓度为X(wt% )、 所述母相中的Ti浓度的振幅为Y(wt% )时，满足0. 83X-0. 65 < Y < 0. 83X+0. 50的关系。
2.如权利要求1所述的铜合金，其中，上述母相中的钛浓度的波长为21nm以上。
3.锻制铜，其使用权利要求1或2中任意一项所述的铜合金。
4.电子元件，其使用权利要求1或2中任意一项所述的铜合金制造。
5.连接器，其使用权利要求1或2中任意一项所述的铜合金制造。
全文摘要
本发明提供具有优异的强度和弯曲加工性的铜合金、锻制铜、电子元件以及连接器。铜合金为含有2.0～4.0质量％的Ti，总计含有0～0.5质量％的作为第三元素的选自Mn、Fe、Mg、Co、Ni、Cr、V、Mo、Nb、Zr、Si、B和P中的1种或2种以上，剩余部分包含铜和不可避免的杂质的铜合金，其中，使用扫描型透射电子显微镜对电子元件用铜合金的母相中的钛浓度进行观察的结果，铜合金的与轧制方向平行的截面的母相中的Ti浓度的振幅为Y(wt％)、上述电子元件用铜合金中的Ti浓度为X(wt％)时，满足0.83X-0.65＜Y＜0.83X+0.50的关系。
文档编号H01B1/02GK102453814SQ201110342260
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月28日 优先权日2010年10月29日
发明者堀江弘泰, 江良尚彦 申请人:Jx日矿日石金属株式会社