铜合金板材及其制造方法、以及电气与流程

铜合金板材及其制造方法、以及电气
·
电子部件用构件
技术领域
1.本发明涉及铜合金板材及其制造方法、以及电气
·
电子部件用构件。


背景技术：

2.通常，对电子设备用的连接器、汽车车载用的屏蔽壳等中使用的铜合金板材，实施冲裁、弯曲、拉深、鼓凸等冲压加工、翻边加工(孔凸缘加工)。
3.另外，要求以更高的水平同时实现：与近年来的电子设备、汽车车载设备的高性能化相伴，构成电气
·
电子设备的电气
·
电子部件用构件中使用的铜合金板材的机械特性及电气特性；和与电气
·
电子部件用构件的轻质化、复杂形状化相伴，铜合金板材向目标形状的加工性。
4.例如专利文献1中记载了下述铜合金板，其含有0.1～0.6质量％的cr、合计为0.01～0.30质量％的zr及ti中的1种或2种，余量由铜及不可避免的杂质组成，母相中存在的第2相粒子中，粒径为0.1μm以上的第2相粒子以1000～10000000个/mm2的方式存在。
5.专利文献1中，通过控制cu-cr系合金的第2相粒子数，从而兼具高强度、高导电性、弯曲加工性。然而，对于进行将圆形的孔扩大的加工的翻边加工而言，其是与弯曲加工完全不同的加工，因此就专利文献1这样的控制cu-cr系合金的第2相粒子数的铜合金板而言，翻边加工性不充分。
6.另外，关于由以往的方法制造的铜合金板材，虽然能够在难条件下进行翻边加工，但需要牺牲机械特性、电气特性。所谓难条件下的加工，例如是指：为了使翻边加工孔的孔凸缘高度增大，而增大翻边加工孔的扩孔率；为了缩短冲头冲程来提高生产率，而使扩孔用冲头的前端角度相对于冲头冲程而言增大；等等。
7.如此，寻求一种铜合金板材，其在加工为目标形状的过程中，即使实施难条件下的翻边加工，也具有优异的翻边加工性，而不牺牲近年来的电气
·
电子部件用构件所要求的强度与电导率的均衡性。
8.现有技术文献
9.专利文献
10.专利文献1：日本特开2018-154910号公报


技术实现要素：

11.发明所要解决的课题
12.本发明的目的在于提供一种铜合金板材及其制造方法、以及电气
·
电子部件用构件，所述铜合金板材在充分地发挥强度及导电性的同时，即使以难加工条件进行翻边加工，翻边加工性也优异。
13.用于解决课题的手段
14.本发明的主旨构成如下所述。
15.[1]铜合金板材，其特征在于，具有下述合金组成：含有0.10质量％以上0.80质
量％以下的cr，余量为cu及不可避免的杂质，
[0016]
拉伸强度为350mpa以上800mpa以下，电导率为55％iacs以上90％iacs以下，
[0017]
相对于轧制方向而言，在0
°
方向上切出的截面s0°
中的板厚方向的平均结晶粒径a0°
、在45
°
方向上切出的截面s
45
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
45
°
、及在90
°
方向上切出的截面s
90
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
90
°
均为10.0μm以下，并且a0°
的标准偏差、a
45
°
的标准偏差及a
90
°
的标准偏差的平均值为2.0μm以下，
[0018]
下述式(1)表示的、上述平均结晶粒径a0°
的各向异性度b0°
、上述平均结晶粒径a
45
°
的各向异性度b
45
°
、及上述平均结晶粒径a
90
°
的各向异性度b
90
°
均为10.0％以下。
[0019]bm
＝100
×
(a
m-c)/c
……
式(1)
[0020]
其中，上述式(1)中，m为0
°
、45
°
或90
°
，c为a0°
、a
45
°
及a
90
°
的平均值((a0°
+a
45
°
+a
90
°
)/3)。
[0021]
[2]如上述[1]所述的铜合金板材，其中，上述截面s0°
中的轧制方向的平均结晶粒径d0°
为15.0μm以下。
[0022]
[3]如上述[1]或[2]所述的铜合金板材，其特征在于，上述截面s0°
中的平均kam值e0°
、上述截面s
45
°
中的平均kam值e
45
°
、及上述截面s
90
°
中的平均kam值e
90
°
均为10.0
°
以下，并且e0°
的标准偏差、e
45
°
的标准偏差及e
90
°
的标准偏差的平均值为3.0
°
以下，下述式(2)表示的、上述平均kam值e0°
的各向异性度f0°
、上述平均kam值e
45
°
的各向异性度f
45
°
、及上述平均kam值e
90
°
的各向异性度f
90
°
均为10.0％以下。
[0023]fm
＝100
×
(e
m-g)/g
……
式(2)
[0024]
其中，上述式(2)中，m为0
°
、45
°
或90
°
，g为e0°
、e
45
°
及e
90
°
的平均值((e0°
+e
45
°
+e
90
°
)/3)。
[0025]
[4]铜合金板材，其特征在于，具有下述合金组成：含有0.10质量％以上0.80质量％以下的cr，余量为cu及不可避免的杂质，
[0026]
拉伸强度为350mpa以上800mpa以下，电导率为55％iacs以上90％iacs以下，
[0027]
相对于轧制方向而言，在0
°
方向上切出的截面s0°
中的平均kam值e0°
、在45
°
方向上切出的截面s
45
°
中的平均kam值e
45
°
、及在90
°
方向上切出的截面s
90
°
中的平均kam值e
90
°
均为10.0
°
以下，并且e0°
的标准偏差、e
45
°
的标准偏差及e
90
°
的标准偏差的平均值为3.0
°
以下，下述式(2)表示的、上述平均kam值e0°
的各向异性度f0°
、上述平均kam值e
45
°
的各向异性度f
45
°
、及上述平均kam值e
90
°
的各向异性度f
90
°
均为10.0％以下。
[0028]fm
＝100
×
(e
m-g)/g
……
式(2)
[0029]
其中，上述式(2)中，m为0
°
、45
°
或90
°
，g为e0°
、e
45
°
及e
90
°
的平均值((e0°
+e
45
°
+e
90
°
)/3)。
[0030]
[5]如上述[1]～[4]中任一项所述的铜合金板材，其中，上述合金组成还含有合计为0.05质量％以上2.50质量％以下的选自由mg、ti、co、zr、zn、sn及si组成的组中的1种以上的元素。
[0031]
[6]如上述[1]～[5]中任一项所述的铜合金板材，其厚度为0.05mm以上0.50mm以下。
[0032]
[7]铜合金板材的制造方法，其为上述[1]～[6]中任一项所述的铜合金板材的制造方法，其特征在于，
[0033]
对铜合金原材料依次实施铸造工序(工序1)、均质化热处理工序(工序2)、热轧工序(工序3)、表面切削工序(工序4)、冷轧工序(工序5)、中间热处理工序(工序6)、冷精轧工序(工序7)及调质退火工序(工序8)，
[0034]
上述中间热处理工序(工序6)中的热处理材的最高温度t6(℃)相对于上述冷轧工序(工序5)中的轧制材的加工率r5(％)之比(t6/r5)为8.0以上20.0以下，
[0035]
上述最高温度t6为400℃以上650℃以下，
[0036]
上述调质退火工序(工序8)中的退火材的最高温度t8(℃)相对于上述冷精轧工序(工序7)的各道次中设置的一对工作辊的、由下述式(3)表示的辊间隙形状比的各道次的平均值m7之比(t8/m7)为10.0以上100.0以下，
[0037]
上述最高温度t8为250℃以上700℃以下。
[0038]
m7＝3
×
{r(h
1-h2)}
1/2
/{n(h1+2h2)}
……
式(3)
[0039]
其中，上述式(3)中，r为工作辊的半径(mm)，h1为上述冷精轧工序(工序7)的各道次前的轧制材的厚度(mm)，h2为上述冷精轧工序(工序7)的各道次后的轧制材的厚度(mm)，n为上述冷精轧工序(工序7)的总道次数。
[0040]
[8]电气
·
电子部件用构件，其特征在于，在上述[1]～[6]中任一项所述的铜合金板材中具有翻边加工孔。
[0041]
[9]如上述[8]所述的电气
·
电子部件用构件，其中，上述翻边加工孔的由下述式(4)表示的扩孔率λ为20％以上。
[0042]
λ＝100
×
(d―d0)/d0……
式(4)
[0043]
其中，上述式(4)中，d0为扩孔加工前的孔的直径(mm)，d为扩孔加工后的翻边加工孔的直径(mm)。
[0044]
发明的效果
[0045]
根据本发明，能够提供在充分地发挥强度及导电性的同时，即使以难加工条件进行翻边加工，翻边加工性也优异的铜合金板材及其制造方法以及电气
·
电子部件用构件。
附图说明
[0046]
[图1]图1为用于对铜合金板材的截面s0°
、截面s
45
°
及截面s
90
°
进行说明的图。
[0047]
[图2]图2为用于对冷精轧工序(工序7)中的辊间隙形状比的平均值m7进行说明的图。
[0048]
[图3]图3为示出翻边加工中的冲裁的一例的概略截面图。
[0049]
[图4]图4为示出翻边加工中的扩孔的一例的概略截面图。
具体实施方式
[0050]
以下，基于实施方式，对本发明详细地进行说明。
[0051]
本技术的发明人反复进行深入研究，结果发现，通过高精度地控制铜合金板材的结晶粒径、与局部应变量相当的kam值、以及它们的均匀性及各向异性度，从而在不损害强度及导电性的均衡性的情况下，即使以难加工条件进行翻边加工，也获得优异的翻边加工性，基于上述见解，从而完成了本发明。
[0052]
实施方式的铜合金板材具有下述合金组成：含有0.10质量％以上0.80质量％以下
的cr，余量为cu及不可避免的杂质，
[0053]
拉伸强度为350mpa以上800mpa以下，电导率为55％iacs以上90％iacs以下，
[0054]
相对于轧制方向而言，在0
°
方向上切出的截面s0°
中的板厚方向的平均结晶粒径a0°
、在45
°
方向上切出的截面s
45
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
45
°
、及在90
°
方向上切出的截面s
90
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
90
°
均为10.0μm以下，并且a0°
的标准偏差、a
45
°
的标准偏差及a
90
°
的标准偏差的平均值为2.0μm以下，
[0055]
下述式(1)表示的、上述平均结晶粒径a0°
的各向异性度b0°
、上述平均结晶粒径a
45
°
的各向异性度b
45
°
、及上述平均结晶粒径a
90
°
的各向异性度b
90
°
均为10.0％以下。
[0056]bm
＝100
×
(a
m-c)/c
……
式(1)
[0057]
上述式(1)中，m为0
°
、45
°
或90
°
，c为a0°
、a
45
°
及a
90
°
的平均值((a0°
+a
45
°
+a
90
°
)/3)。
[0058]
另外，实施方式的铜合金板材具有下述合金组成：含有0.10质量％以上0.80质量％以下的cr，余量为cu及不可避免的杂质，
[0059]
拉伸强度为350mpa以上800mpa以下，电导率为55％iacs以上90％iacs以下，
[0060]
相对于轧制方向而言，在0
°
方向上切出的截面s0°
中的平均kam值e0°
、在45
°
方向上切出的截面s
45
°
中的平均kam值e
45
°
、及在90
°
方向上切出的截面s
90
°
中的平均kam值e
90
°
均为10.0
°
以下，并且e0°
的标准偏差、e
45
°
的标准偏差及e
90
°
的标准偏差的平均值为3.0
°
以下，
[0061]
下述式(2)表示的、上述平均kam值e0°
的各向异性度f0°
、上述平均kam值e
45
°
的各向异性度f
45
°
、及上述平均kam值e
90
°
的各向异性度f
90
°
均为10.0％以下。
[0062]fm
＝100
×
(e
m-g)/g
……
式(2)
[0063]
上述式(2)中，m为0
°
、45
°
或90
°
，g为e0°
、e
45
°
及e
90
°
的平均值((e0°
+e
45
°
+e
90
°
)/3)。
[0064]
首先，对铜合金板材的合金组成进行说明。
[0065]
上述实施方式的铜合金板材具有下述合金组成：含有0.10质量％以上0.80质量％以下的cr，余量为cu及不可避免的杂质。
[0066]
＜cr：0.10质量％以上0.80质量％以下＞
[0067]
cr(铬)为用于提高铜合金板材的强度而必需的元素，必须含有0.10质量％以上0.80质量％以下的cr。cr的含量为0.10质量％以上时，铜合金板材的强度增加，翻边加工性提高。另外，cr的含量为0.80质量％以下时，在铸造工序时不易产生包含cr的粗大结晶物，翻边加工性提高。因此，cr的含量的下限值为0.10质量％，优选为0.2质量％，更优选为0.3质量％，cr的含量的上限值为0.80质量％，优选为0.7质量％，更优选为0.6质量％。
[0068]
＜铜合金板材的副成分：0.05质量％以上2.50质量％以下＞
[0069]
铜合金板材的合金组成可以还含有合计为0.05质量％以上2.50质量％以下的选自由mg、ti、co、zr、zn、sn及si组成的组中的1种以上的元素。即，铜合金板材可以除了含有作为必需的基本成分的cr以外，还含有合计为0.05质量％以上2.50质量％以下的选自由mg、ti、co、zr、zn、sn及si组成的组中的1种以上的成分作为任选成分即副成分。副成分的含量为0.05质量％以上时，能够提高铜合金板材的强度，并且发挥出使热轧工序中的再结晶、中间热处理工序中的再结晶减慢的效果，能够容易地将铜合金板材的作为结晶状态的结晶粒径、kam值、以及它们的均匀性及各向异性度控制在规定范围内，能够提高翻边加工性。另外，副成分的含量为2.50质量％以下时，能够抑制铜合金板材的电导率的降低。因此，副成分的含量的下限值优选为0.05质量％，更优选为0.30质量％，进一步优选为0.50质量％，副
成分的含量的上限值优选为2.50质量％，更优选为2.20质量％，进一步优选为1.90质量％。
[0070]
＜mg：0.05质量％以上0.20质量％以下＞
[0071]
mg(镁)的含量为0.05质量％以上时，发挥出将铜合金板材固溶强化的效果。mg的含量为0.20质量％以下时，能够抑制铜合金板材的电导率的降低。因此，mg的含量的下限值优选为0.05质量％，mg的含量的上限值优选为0.20质量％。
[0072]
＜ti：0.05质量％以上0.20质量％以下＞
[0073]
ti(钛)的含量为0.05质量％以上时，通过固溶于铜合金板材中、使铜合金板材的再结晶温度上升，从而发挥出抑制热轧工序中的动态再结晶粒的粗大化的效果。ti的含量为0.20质量％以下时，铜合金板材的电导率的降低量能够抑制在可最低限度地确保屏蔽壳等所需的散热性的水平。因此，ti的含量的下限值优选为0.05质量％，ti的含量的上限值优选为0.20质量％。
[0074]
＜co：0.05质量％以上1.50质量％以下＞
[0075]
co(钴)的含量为0.05质量％以上时，铜合金板材的强度增加。co的含量超过1.50质量％时，铜合金板材的电导率下降，并且导致原料金属成本的上升。因此，co的含量的下限值优选为0.05质量％，co的含量的上限值优选为1.50质量％。
[0076]
＜zr：0.05质量％以上0.20质量％以下＞
[0077]
zr(锆)的含量为0.05质量％以上时，抑制热轧中的动态再结晶粒的粗大化，有助于提高铜合金板材的强度。若zr的含量超过0.20质量％，则在铸造工序时产生粗大的结晶物，有时成为翻边加工时的断裂的起点。因此，zr的含量的下限值优选为0.05质量％，zr的含量的上限值优选为0.20质量％。
[0078]
＜zn：0.05质量％以上0.60质量％以下＞
[0079]
zn(锌)的含量为0.05质量％以上时，能够改善sn镀层、焊料镀层的密合性、迁移特性。zn的含量为0.60质量％以下时，能够抑制铜合金板材的电导率的降低，获得充分的散热性。因此，zn的含量的下限值优选为0.05质量％，zn的含量的上限值优选为0.60质量％。
[0080]
＜sn：0.05质量％以上0.30质量％以下＞
[0081]
sn(锡)的含量为0.05质量％以上时，发挥出将铜合金板材固溶强化的效果。sn的含量为0.30质量％以下时，能够抑制铜合金板材的电导率的降低。因此，sn的含量的下限值优选为0.05质量％，sn的含量的上限值优选为0.30质量％。
[0082]
＜si：0.02质量％以上0.40质量％以下＞
[0083]
si(硅)的含量为0.02质量％以上时，与其他添加元素例如co、mg、cr形成si化合物，铜合金板材的强度增加。si的含量为0.40质量％以下时，能够抑制铜合金板材的热导率的降低，获得充分的散热性。因此，si的含量的下限值优选为0.02质量％，si的含量的上限值优选为0.40质量％。
[0084]
＜余量：cu及不可避免的杂质＞
[0085]
上述的成分以外的余量为cu(铜)及不可避免的杂质。需要说明的是，不可避免的杂质是下述杂质成分：在制造工序中不可避免地混入，本身不需要，但为微量，不会对铜合金板材的特性造成影响，因此被允许的杂质成分。不可避免的杂质的含量越少越优选。作为不可避免的杂质，例如，可举出bi(铋)、se(硒)、as(砷)、ag(银)等。这些成分含量的上限按上述成分计优选为0.03质量％，按上述成分的总量计，优选为0.10质量％。
[0086]
接着，对铜合金板材的拉伸强度进行说明。
[0087]
铜合金板材的拉伸强度为350mpa以上800mpa以下。铜合金板材的拉伸强度为350mpa以上时，强度提高，因此也能够兼顾具备铜合金板材的屏蔽壳、相机模块、电池组壳体等电气
·
电子设备的保护，并且散热性提高。另外，铜合金板材的拉伸强度为800mpa以下时，能够抑制铜合金板材的散热性及加工性的降低。因此，拉伸强度的下限值为350mpa，优选为370mpa，更优选为400mpa，拉伸强度的上限值为800mpa，优选为750mpa，更优选为700mpa。
[0088]
铜合金板材的拉伸强度可以通过下述方式测定：使用jis 13b号试验片，基于jis z 2241：2011，进行拉伸试验。铜合金板材的拉伸强度为轧制平行方向的拉伸强度。
[0089]
接着，对铜合金板材的电导率进行说明。
[0090]
铜合金板材的电导率为55％iacs以上90％iacs以下。已知热导率可根据威德曼-弗朗兹定律(wiedemann-franz law)、由电导率算出，若温度恒定，则无论金属的种类如何，与电导率成比例关系。因此，铜合金板材的电导率为55％iacs以上时，能够具有高的热导率，结果，具备铜合金板材的屏蔽壳、相机模块、电池组壳体等电气
·
电子设备的散热性优异。另外，铜合金板材的电导率为90％iacs以下时，能够最低限度地确保作为搭载于这些电气
·
电子设备上的电气
·
电子部件用构件所要求的铜合金板材的强度。因此，电导率的下限值为55％iacs，优选为60％iacs，电导率的上限值为90％iacs。如此，铜合金板材的电导率越高越优选。
[0091]
铜合金板材的电导率可通过下述方式算出：使端子间距离为100mm，在保持为20℃(
±
0.5℃)的恒温槽中，利用4端子法计测电阻率而算出。
[0092]
接着，对铜合金板材的平均结晶粒径a及各向异性度b进行说明。
[0093]
如图1所示，关于铜合金板材10，在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
中的板厚方向的平均结晶粒径a0°
为10.0μm以下。另外，在相对于轧制方向而言为45
°
的方向上切出的截面s
45
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
45
°
为10.0μm以下。另外，在相对于轧制方向而言为90
°
的方向上切出的截面s
90
°
中的板厚方向的平均结晶粒径a
90
°
为10.0μm以下。平均结晶粒径a0°
、平均结晶粒径a
45
°
或平均结晶粒径a
90
°
大于10.0μm时，由冲压冲裁形成的贯通孔的断裂面中的剪切面与撕裂面的界面变得不均匀，扩孔加工时引发裂纹。从提高翻边加工性的观点考虑，平均结晶粒径a0°
、平均结晶粒径a
45
°
及平均结晶粒径a
90
°
均为10.0μm以下，优选为8.0μm以下，更优选为5.0μm以下。如此，上述的平均结晶粒径越小越优选。
[0094]
另外，平均结晶粒径a0°
的标准偏差、平均结晶粒径a
45
°
的标准偏差与平均结晶粒径a
90
°
的标准偏差的平均值为2.0μm以下。将这些平均结晶粒径的标准偏差平均而算出的平均值大于2.0μm时，结晶粒径的不均变大，由冲压冲裁形成的贯通孔的断裂面中的剪切面与撕裂面的界面变得不均匀，扩孔加工时引发裂纹。从提高翻边加工性的观点考虑，上述平均结晶粒径的标准偏差的平均值为2.0μm以下，优选为1.8μm以下，更优选为1.0μm以下。如此，上述的标准偏差的平均值越小越优选。
[0095]
另外，上述式(1)表示的平均结晶粒径a0°
的各向异性度b0°
为10.0％以下。上述式(1)表示的平均结晶粒径a
45
°
的各向异性度b
45
°
为10.0％以下。上述式(1)表示的平均结晶粒径a
90
°
的各向异性度b
90
°
为10.0％以下。若各向异性度b0°
、各向异性度b
45
°
或各向异性度b
90
°
大于10.0％，则由冲压冲裁形成的贯通孔的断裂面中的剪切面与撕裂面的界面变得不均
匀，扩孔加工时引发裂纹。从提高翻边加工性的观点考虑，各向异性度b0°
、各向异性度b
45
°
及各向异性度b
90
°
均为10.0％以下，优选为8.0％以下，更优选为5.0％以下。如此，上述的各向异性度越小越优选。
[0096]
另外，如图1所示，关于铜合金板材10，在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
中的轧制方向的平均结晶粒径d0°
优选为15.0μm以下，更优选为13.0μm以下。若平均结晶粒径d0°
大于15.0μm，则在扩孔加工后形成的孔凸缘的根部(弯曲部)处容易产生轧制方向上的深褶皱，引发裂纹。如此，上述的平均结晶粒径d0°
越小越优选。
[0097]
结晶粒径可由晶体取向分析数据得到，所述晶体取向分析数据是由使用高分辨率扫描型分析电子显微镜(日本电子株式会社制，jsm-7001fa)所附属的ebsd检测器连续地测定而得的晶体取向数据，使用分析软件(tsl公司制，oim analysis)算出的。所谓“ebsd”，为电子背散射衍射(electron backscatter diffraction)的简称，是利用了在扫描电子显微镜(sem)内对作为试样的铜合金板材照射电子束时产生的反射电子菊池线衍射的晶体取向分析技术。“oim analysis”是指由ebsd测得的数据的分析软件。测定区域是通过电解抛光对如图1所示在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
、在相对于轧制方向而言为45
°
的方向上切出的截面s
45
°
、在相对于轧制方向而言为90
°
的方向上切出的截面s
90
°
进行镜面精加工而得的表面。在板厚全长
×
宽度150μm的视野中，以0.1μm的步进尺寸进行测定。将15
°
以上的取向差作为晶粒间界，将包含2个像素(pixel)以上的晶粒作为分析的对象。
[0098]
然后，在得到的ipf图像(反极图，inverse pole figure)中，以50μm的间隔划出2根与板厚方向平行且将板厚横切的线，利用切断法测定结晶粒径并平均，将得到的结果分别作为平均结晶粒径a0°
、平均结晶粒径a
45
°
、平均结晶粒径a
90
°
。另外，在得到的ipf图像中，以25μm的间隔相对于板厚方向划出2根长度150μm的垂直线，利用切断法测定结晶粒径并平均，将得到的结果作为平均结晶粒径d0°
。各平均结晶粒径的标准偏差以各线上的各晶粒为对象而算出。
[0099]
接着，对铜合金板材的平均kam值e及各向异性度f进行说明。
[0100]
如图1所示，关于铜合金板材10，在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
中的平均kam值e0°
为10.0
°
以下。另外，在相对于轧制方向而言为45
°
的方向上切出的截面s
45
°
中的平均kam值e
45
°
为10.0
°
以下。另外，在相对于轧制方向而言为90
°
的方向上切出的截面s
90
°
中的平均kam值e
90
°
为10.0
°
以下。平均kam值e0°
、平均kam值e
45
°
或平均kam值e
90
°
大于10.0
°
时，意味着铜合金板材中蓄积大量应变，翻边加工性下降。从提高翻边加工性的观点考虑，平均kam值e0°
、平均kam值e
45
°
及平均kam值e
90
°
均为10.0
°
以下，优选为7.0
°
以下，更优选为3.0
°
以下。另外，从材料强度的观点考虑，平均kam值e0°
、平均kam值e
45
°
及平均kam值e
90
°
均优选为1.0
°
以上。
[0101]
另外，平均kam值e0°
的标准偏差、平均kam值e
45
°
的标准偏差与平均kam值e
90
°
的标准偏差的平均值为3.0
°
以下。将这些平均kam值的标准偏差平均而算出的平均值大于3.0
°
时，应变分布存在不均，扩孔加工时变形容易局部地集中，因而引发裂纹。从提高翻边加工性的观点考虑，上述平均kam值的标准偏差的平均值为3.0
°
以下，优选为1.0
°
以下，更优选为0.5
°
以下。如此，上述的标准偏差的平均值越小越优选。
[0102]
另外，上述式(2)表示的平均kam值e0°
的各向异性度f0°
为10.0％以下。上述式(2)表示的平均kam值e
45
°
的各向异性度f
45
°
为10.0％以下。上述式(2)表示的平均kam值e
90
°
的各
向异性度f
90
°
为10.0％以下。各向异性度f0°
、各向异性度f
45
°
或各向异性度f
90
°
大于10.0％时，应变分布的圆周状的各向异性大，在进行扩孔加工成圆形时引发裂纹。从提高翻边加工性的观点考虑，各向异性度f0°
、各向异性度f
45
°
及各向异性度f
90
°
均为10.0％以下，优选为5.0％以下。
[0103]
所谓kam(kernel平均错配度，kernel average misorientation)值，是指测定点与其邻接的所有测定点之间的晶体取向差的平均值。kam值与位错密度相关，对应于晶体的晶格应变量。
[0104]
kam值可由晶体取向分析数据得到，所述晶体取向分析数据是由使用高分辨率扫描型分析电子显微镜(日本电子株式会社制，jsm-7001fa)所附属的ebsd检测器连续地测定而得的晶体取向数据，使用分析软件(tsl公司制，oim analysis)算出的。测定区域是通过电解抛光对如图1所示在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
、在相对于轧制方向而言为45
°
的方向上切出的截面s
45
°
、在相对于轧制方向而言为90
°
的方向上切出的截面s
90
°
进行镜面精加工而得的表面。在板厚全长
×
宽度150μm的视野中，以0.1μm的步进尺寸进行测定。将15
°
以上的取向差作为晶粒间界，将包含2个像素以上的晶粒作为分析的对象。
[0105]
然后，在得到的kam图像中，以50μm的间隔划出2根与板厚方向平行且将板厚横切的线，对各线上的晶粒内的kam值进行测定并平均，将得到的结果分别作为平均kam值e0°
、平均kam值e
45
°
、平均kam值e
90
°
。各平均kam值的标准偏差以各线上的各晶粒为对象而算出。
[0106]
如上述那样平均结晶粒径a及其各向异性度b各自被控制在规定范围内的铜合金板材具有良好的翻边加工性。另外，平均kam值e及其各向异性度f各自被控制在规定范围内的铜合金板材具有良好的翻边加工性。此外。平均结晶粒径a及其各向异性度b各自被控制在规定范围内、并且平均kam值e及其各向异性度f各自被控制在规定范围内的铜合金板材具有进一步提高的翻边加工性。
[0107]
另外，关于铜合金板材的厚度，上限值优选为0.50mm，下限值优选为0.05mm。铜合金板材的板厚大于0.50mm时，在翻边加工后形成的孔凸缘的根部的外侧、内侧容易形成深的褶皱，存在产生裂纹且裂纹发展的情况。另外，铜合金板材的板厚小于0.05mm时，铜合金板材的刚性下降。
[0108]
接着，对实施方式的铜合金板材的制造方法进行说明。就实施方式的铜合金板材的制造方法而言，对铜合金原材料依次实施铸造工序(工序1)、均质化热处理工序(工序2)、热轧工序(工序3)、表面切削工序(工序4)、冷轧工序(工序5)、中间热处理工序(工序6)、冷精轧工序(工序7)及调质退火工序(工序8)，中间热处理工序(工序6)中的热处理材的最高温度t6(℃)相对于冷轧工序(工序5)中的轧制材的加工率r5(％)之比(t6/r5)为8.0以上20.0以下，最高温度t6为400℃以上650℃以下，调质退火工序(工序8)中的退火材的最高温度t8(℃)相对于冷精轧工序(工序7)的各道次中设置的一对工作辊的、由下述式(3)表示的辊间隙形状比的各道次的平均值m7之比(t8/m7)为10.0以上100.0以下，最高温度t8为250℃以上700℃以下。
[0109]
m7＝3
×
{r(h
1-h2)}
1/2
/{n(h1+2h2)}
……
式(3)
[0110]
上述式(3)中，r为工作辊的半径(mm)，h1为上述冷精轧工序(工序7)的各道次前的轧制材的厚度(mm)，h2为上述冷精轧工序(工序7)的各道次后的轧制材的厚度(mm)，n为上述冷精轧工序(工序7)的总道次数。
[0111]
在铸造工序[工序1]中，将合金成分熔化，进行铸造，由此得到规定形状的铜合金铸块。例如，熔化使用高频熔化炉在大气下进行。适当设定合金成分的种类、铸造条件等。
[0112]
在均质化热处理工序(工序2)中，针对由铸造工序(工序1)得到的铜合金铸块，在规定的加热条件(例如于1000℃以下进行1小时)下实施均质化热处理。均质化热处理工序(工序2)在例如大气下进行。
[0113]
在热轧工序(工序3)中，在达到规定板厚(例如15mm)之后立即冷却。
[0114]
在表面切削工序(工序4)中，从热轧板的表面进行规定厚度(例如2.5mm以上5.0mm以下)的表面切削，将氧化膜除去。
[0115]
在冷轧工序(工序5)中，以轧制材的加工率r5成为25％以上70％以下的方式实施冷轧。
[0116]
在中间热处理工序(工序6)中，在热处理材的最高温度t6为400℃以上650℃以下、最高温度t6处的保持时间为1分钟以上10小时以内的条件下实施热处理。中间热处理工序(工序6)在例如氩气等非氧化性气氛下进行。中间热处理工序(工序6)中的热处理材的最高温度t6的下限值为400℃。中间热处理工序(工序6)中的热处理材的最高温度t6为400℃以上时，通过热处理材的恢复，翻边加工性提高，cr粒子析出，强度及电导率上升。另一方面，最高温度t6高于650℃时，材料的软化进行。
[0117]
中间热处理工序(工序6)中的热处理材的最高温度t6(℃)相对于冷轧工序(工序5)中的轧制材的加工率r5(％)之比(t6/r5)为8.0以上20.0以下。比(t6/r5)在上述范围内时，能够均衡性良好地呈现强度及导电性。
[0118]
上述的加工率r5越高，则用于在铜合金板材中生成作为第2相的含有cr的化合物的驱动力越下降，由此，因该第2相的生成而引起的铜合金板材的强度增加量达到峰值的中间热处理工序(工序6)的最高温度t6低温化。另外，中间热处理工序(工序6)的最高温度t6越高，则该第2相的生成越被得以促进，铜合金板材的导电性越提高。另一方面，若最高温度t6过高，则晶粒在再结晶之后粗大化，翻边加工性下降。因此，加工率r5与最高温度t6的均衡性重要，并且最高温度t6自身的控制也重要。
[0119]
在冷精轧工序(工序7)中，通过各道次中设置的一对工作辊，实施冷轧。冷精轧时的轧制材的最高温度例如为75℃以上150℃以下。冷精轧工序(工序7)是为了加工成规定板厚、提高铜合金板材的强度、控制结晶粒径、kam值等结晶状态而进行的。
[0120]
参照图2对冷精轧工序(工序7)中的、由式(3)表示的辊间隙形状比的各道次的平均值m7进行说明。
[0121]
m7＝3
×
{r(h
1-h2)}
1/2
/{n(h1+2h2)}
……
式(3)
[0122]
如图2所示，冷精轧工序(工序7)中，在各道次中设置一对工作辊20。具有半径r的一对工作辊20沿彼此相反的方向旋转。轧制材朝向轧制方向移动时，具有厚度h1的各道次前的轧制材21通过工作辊20的旋转而被冷却轧制，加工成具有厚度h2的各道次后的轧制材22。
[0123]
在调质退火工序(工序8)中，在退火材的最高温度t8为250℃以上700℃以下、最高温度t8处的保持时间为10秒以上1小时以内的条件下实施热处理。这样的热处理条件的调质退火工序(工序8)是为了恢复铜合金板材的伸展、降低包括伸展在内的机械特性的各向异性而进行的。调质退火工序(工序8)在例如氩气等非氧化性气氛下进行。
[0124]
调质退火工序(工序8)中的退火材的最高温度t8(℃)相对于冷精轧工序(工序7)中的辊间隙形状比的各道次的平均值m7之比(t8/m7)的下限值为10.0，上限值为100.0。比(t8/m7)在上述范围内时，kam值及kam值的各向异性被控制，翻边加工性提高。另外，通过控制比(t6/r5)及比(t8/m7)，能够控制结晶粒径、其各向异性、标准偏差。
[0125]
通常，在轧制材中，由于距工作辊距离近的表层附近和距离远的内部金属流(锻造流线)不同，因此变形组织不同。适当调整辊间隙形状比的平均值m7，从而能够控制调质退火工序(工序8)中的热处理后的结晶粒径、kam值、以及它们的各向异性及标准偏差。
[0126]
冷精轧工序(工序7)中的辊间隙形状比的平均值m7大的情况下，即每1道次的压下量大或工作辊的半径大的情况下，从轧制材料的表层至内部容易形成整体均匀的变形组织，通过调质退火工序(工序8)进行了去应变的铜合金板材容易成为均匀的组织。因此，调质退火工序(工序8)的最高温度t8及最高温度t8处的保持时间由去应变和软化的均衡性决定。例如，比(t8/m7)大于100.0时，导致进行了去应变的铜合金板材的内部软化。
[0127]
另外，上述实施方式的铜合金板材的制造方法优选在表面切削工序(工序4)与冷轧工序(工序5)之间还具有冷轧工序(工序a1)及中间热处理工序(工序a2)。具体而言，冷轧工序(工序a1)在表面切削工序(工序4)之后进行，中间热处理工序(工序a2)在冷轧工序(工序a1)之后进行，冷轧工序(工序5)在中间热处理工序(工序a2)之后进行。
[0128]
中间热处理工序(工序a2)是为了容易地调节冷轧工序(工序5)中的轧制材的加工率而进行的工序，例如，在热处理材的最高温度为300℃以上1000℃以下、该最高温度处的保持时间为10秒以上3小时以内的条件下实施热处理。另外，在冷轧工序(工序a1)中，以在冷轧工序(工序5)中使轧制材成为规定的加工率的方式，适当调整轧制材的加工率。在不进行中间热处理工序(工序a2)的情况下，冷轧工序(工序a1)可以不实施而汇总于冷轧工序(工序5)。需要说明的是，根据工序时的板厚、制造的铜合金板材的板厚，冷轧工序(工序a1)及中间热处理工序(工序a2)可省略。
[0129]
接着，对实施方式的电气
·
电子部件用构件进行说明。实施方式的电气
·
电子部件用构件是在上述实施方式的铜合金板材中具有翻边加工孔的构件。
[0130]
关于通过翻边加工形成的翻边加工孔，参照图3～4进行说明。
[0131]
首先，如图3所示，通过朝向冲裁方向实施利用冲裁用冲头31对铜合金板材32进行冲裁的冲裁加工，从而在铜合金板材32中开出直径d0的贯通孔33。接着，如图4所示，朝向插入方向将扩孔用冲头34插入贯通孔33中，进行以扩大贯通孔33的方式使贯通孔33的周边塑性变形的扩孔加工，由此能够形成朝向扩孔用冲头34的插入方向突出的、直径d的凸形状的翻边加工孔35。如此，能够得到在铜合金板材32中形成有翻边加工孔35的电气
·
电子部件用构件30。
[0132]
此处示出实施冲裁加工及扩孔加工的翻边加工的一例，但就翻边加工而言，只要能够形成翻边加工孔即可，没有特别限定。例如，翻边加工也可以不进行冲裁加工而是对具备已形成的贯通孔的铜合金板材仅进行扩孔加工。
[0133]
另外，翻边加工孔的由下述式(4)表示的扩孔率λ优选为20％以上。若扩孔率λ为20％以上，则在将电气
·
电子部件用构件用作电气
·
电子设备等的部件时，能够充分地设计形状。
[0134]
λ＝100
×
(d―d0)/d0……
式(4)
[0135]
上述式(4)中，d0为扩孔加工前的孔的直径(mm)，d为扩孔加工后的翻边加工孔的直径(mm)。即，d0为通过冲裁加工而形成的贯通孔的直径，d是通过扩孔加工来扩大贯通孔而形成的翻边加工孔的直径。
[0136]
上述电气
·
电子部件用构件可合适地用于要求优异的强度、导电性及高的翻边加工性的、电子设备用的连接器、引线框架、继电器、开关、底座、屏蔽壳、屏蔽罩、液晶增强板、液晶的底盘、有机el显示器的增强板、相机模块、电池组壳体、汽车车载用的连接器、屏蔽壳、屏蔽罩等电气
·
电子设备。
[0137]
根据以上说明的实施方式，能够制造具有规定的拉伸强度、电导率、并且将结晶粒径、kam值、其标准偏差和各向异性度控制在规定范围内的铜合金板材。与以往的未控制结晶粒径、kam值、其标准偏差和各向异性度的铜合金板材相比，以上述方式得到的铜合金板材的强度、导电性、翻边加工性优异。因此，在铜合金板材中形成翻边加工孔而成的电气
·
电子部件用构件能够用于要求强度及电导率的均衡性和高的翻边加工性的各种电气
·
电子设备。
[0138]
以上，对实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，包括本发明的概念及权利要求书所包含的所有方式，可以在本发明的范围内进行各种变更。
[0139]
实施例
[0140]
接着，对实施例及比较例进行说明，但本发明不限于这些实施例。
[0141]
(实施例1～17及比较例1～11)
[0142]
在大气下，利用高频熔化炉将各合金成分熔化，用模具对其进行铸造，得到表1所示的合金组成、且厚度为30mm的铜合金铸块。接着，在大气中，于1000℃进行1小时的均质化热处理后，立即热轧至厚度15mm，用水进行冷却。接着，从轧制板的表层进行2.5mm以上5.0mm以下的表面切削，由此将氧化膜除去，使厚度为5.0mm以上10.0mm以下。接着，以厚度成为1.25mm以上2.50mm以下的方式进行冷轧，于300℃以上1000℃以下进行10秒的中间热处理。接着，如表2所示，进行加工率r5、厚度0.25mm以上1.25mm以下的冷轧(工序5)，在氩气氛中，进行最高温度t6、最高温度t6处的保持时间1分钟以上360分钟以内的中间热处理(工序6)，进行辊间隙形状比的各道次的平均值m7的冷精轧(工序7)，在氩气氛中，进行最高温度t8、最高温度t8处的保持时间1分钟以上60分钟以内的调质退火(工序8)。如此，得到具有表2所示的厚度的铜合金板材。需要说明的是，在表1所示的铜合金板材中，作为不可避免的杂质，包含bi、se、as、ag，不可避免的杂质的含量按成分计为0.03质量％以下，按成分的总量计为0.10质量％以下。
[0143]
[表1]
[0144][0145]
[表2]
[0146][0147]
[测定及评价]
[0148]
针对上述实施例及比较例中得到的铜合金板材，进行下述的测定及评价。将结果示于表3～5。
[0149]
[1]结晶粒径及kam值
[0150]
结晶粒径及kam值由晶体取向分析数据得到，所述晶体取向分析数据是针对上述实施例及比较例中得到的铜合金板材，使用高分辨率扫描型分析电子显微镜(日本电子株式会社制，jsm-7001fa)所附属的ebsd检测器连续地测定，由得到的晶体取向数据使用分析软件(tsl公司制，oim analysis)算出的。
[0151]
测定区域是通过电解抛光对如图1所示在相对于轧制方向而言为0
°
的方向上切出的截面s0°
、在相对于轧制方向而言为45
°
的方向上切出的截面s
45
°
、在相对于轧制方向而言为90
°
的方向上切出的截面s
90
°
进行镜面精加工而得的表面。在板厚全长
×
宽度150μm的视野中，以0.1μm的步进尺寸进行测定。并且，将15
°
以上的取向差作为晶粒间界，将包含2个像素以上的晶粒作为分析的对象。
[0152]
关于结晶粒径，在得到的ipf图像中，以50μm的间隔划出2根与板厚方向平行且将板厚横切的线，利用切断法测定结晶粒径并平均，由此分别算出平均结晶粒径a0°
、平均结晶粒径a
45
°
、平均结晶粒径a
90
°
。另外，在得到的ipf图像中，以25μm的间隔相对于板厚方向划出2根长度150μm的垂直线，利用切断法测定结晶粒径并平均，由此算出平均结晶粒径d0°
。各平均结晶粒径的标准偏差以各线上的各晶粒为对象而算出。然后，算出这些平均结晶粒径的标准偏差的平均。
[0153]
关于kam值，在得到的kam图像中，以50μm的间隔划出2根与板厚方向平行且将板厚横切的线，对各线上的晶粒内的kam值进行测定并平均，由此分别算出平均kam值e0°
、平均kam值e
45
°
、平均kam值e
90
°
。各平均kam值的标准偏差以各线上的各晶粒为对象而算出。然后，算出这些平均kam值的标准偏差的平均。
[0154]
[2]拉伸强度(ts)
[0155]
针对上述实施例及比较例中得到的铜合金板材，使用3个(n＝3)jis 13b号试验片，基于jis z 2241：2011，进行拉伸试验，将3个测定值平均，算出拉伸强度(ts)。拉伸强度为轧制平行方向的拉伸强度。
[0156]
[3]电导率(ec)
[0157]
针对上述实施例及比较例中得到的铜合金板材，使端子间距离为100mm，在保持为20℃(
±
0.5℃)的恒温槽中，利用4端子法计测电阻率，由此算出电导率(ec)。
[0158]
[4]翻边加工性
[0159]
针对上述实施例及比较例中得到的铜合金板材，以铜合金板材的1/2厚度为间隙，通过冲压冲裁，开出直径d0为10mm的圆形贯通孔，然后利用前端角度为60
°
且直径为10～20mm的冲头，进行将贯通孔扩大的扩孔加工。然后，将发生断裂时的扩孔率作为扩孔率λ。另外，关于翻边加工性，进行以下的分级。扩孔率λ越高，则翻边加工性越良好。
[0160]
◎
：λ为50％以上
[0161]
○
：λ为20％以上且小于50％
[0162]
×
：λ小于20％
[0163]
[表3]
[0164][0165]
[表4]
[0166][0167]
[表5]
[0168][0169]
如表1～5所示，实施例1～17中，cr含量、拉伸强度、电导率、结晶粒径、kam值、各向异性度各自被控制在规定范围内，因此强度、电导率、翻边加工性均良好。尤其是实施例1及8，通过将加工率r5、最高温度t6、辊间隙形状比的平均值m7、最高温度t8、比(t6/r5)、比(t8/m7)各自调节在优选范围内，从而结晶粒径、kam值、各向异性度进一步良好，因此翻边加工性进一步提高。
[0170]
另一方面，比较例1中，cr含量少，平均kam值的各向异性度大，最高温度t6低，比(t6/r5)大，拉伸强度小，翻边加工性不良。比较例2中，最高温度t6低，拉伸强度小。比较例3中，平均结晶粒径及其各向异性度、和标准偏差的平均值大，最高温度t6高，拉伸强度小，翻边加工性不良。比较例4中，cr含量高，铸造时生成包含cr的粗大结晶物，引发断裂，因此翻边加工性不良。比较例5中，平均kam值的各向异性度大，电导率低，翻边加工性不良。比较例6中，平均kam值及其各向异性度大，最高温度t6低，最高温度t8低，比(t6/r5)小，翻边加工性不良。比较例7中，平均结晶粒径及其标准偏差的平均值大，最高温度t8高，比(t8/m7)大，
拉伸强度小，翻边加工性不良。比较例8中，比(t6/r5)小，拉伸强度小。比较例9中，比(t8/m7)大，拉伸强度小。比较例10中，平均kam值的各向异性度大，比(t6/r5)大，拉伸强度小，翻边加工性不良。比较例11中，平均结晶粒径的各向异性度和标准偏差的平均值大，平均kam值的各向异性度大，比(t6/r5)大，比(t8/m7)小，翻边加工性不良。
[0171]
附图标记说明
[0172]
10 铜合金板材
[0173]
20 工作辊
[0174]
21 道次前的轧制材
[0175]
22 道次后的轧制材
[0176]
30 电气
·
电子部件用构件
[0177]
31 冲裁用冲头
[0178]
32 铜合金板材
[0179]
33 贯通孔
[0180]
34 扩孔用冲头
[0181]
35 翻边加工孔