电气电子部件用铜合金的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及耐应力松弛特性及锻Sn的耐热剥离特性优异的高强度、高导电率的 电气电子部件用铜合金，更具体来说，设及电气电子部件用化-化-Ti-Si系合金。
【背景技术】
[0002] 作为用于搭载于电气设备的端子的铜合金，多使用导电率、强度、耐应力松弛特 性、弯曲加工性、锻Sn的耐热剥离性等特性的平衡好的化-Ni-Si系合金。化-Ni-Si系合金 的导电率通常为30~50%IACS左右。
[0003] 另一方面，由于汽车的轻量化趋势，端子的薄壁化及小型化要求变强，需要在强 度、耐应力松弛特性、弯曲加工性等特性方面保持化-Ni-Si系合金的水平，并且进一步提 高了导电率的铜合金。
[0004]对于该样的要求，提出了化-&-Ti-Si系合金（参照专利文献1)。专利文献1中 记载的化-化-Ti-Si系合金含有化；0. 10~0. 50质量％、Ti;0. 005~0. 50质量％及Si; 0. 005~0. 20质量％，规定0 ;150ppmW下及H;5ppmW下，余量由化及不可避免的杂质构 成。该铜合金具有导电率为65%IACSW上、0. 2%屈服强度为460MPaW上、在180°C下保 持24小时（相当于在150°C下保持1000小时）后的应力松弛率为20%W下的特性。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 ;日本特开2012-214882号公报
【发明内容】
[000引发明所要解决的问题
[0009] 专利文献1中记载的化-&-Ti-Si系合金已开始用作在比化-Ni-Si系合金的导 电率高的领域中使用的嵌合型端子等的材料，但为了确保在汽车的发动机舱附近等、特别 是高温环境下的端子的接触可靠性，要求进一步提高耐应力松弛特性。
[0010] 因此，本发明的目的在于，提高化-化-Ti-Si系合金的耐应力松弛特性。
[0011] 用于解决课题的方法
[0012] 由铜矿石电解而制造的高纯度铜原料金属在10年前左右为200~300日元/kg， 但由于最近的铜的需要增大、因矿山公司的合并导致的价格控制等，高纯度铜原料金属的 价格高涨到800~1000日元/kg。另外，还为了回应资源的有效利用、再利用率的提高的社 会需求，除了一直W来使用的在伸铜工厂内产生的废料W外，低纯度铜原料金属、由顾客产 生的引线框、端子冲孔废料、市场的电线废料、空调废料等向烙解原料中的配合比率变高。
[0013]在低纯度铜原料金属中，S、0、Pb、Bi等杂质较多，废料附着有轴制油、压制润滑油、 氧化铜等。由于该样的低纯度原料金属、废料向烙解原料中的配合比例变高，铜合金中的S、 c、o等杂质元素的含有率有升高的倾向（轴制用油、润滑油中大量含有s、o)。
[0014] 另一方面，化-化-Ti-Si系合金含有容易与S、C、0形成化合物的化、Ti、Si作为 主要添加元素。带入烙解原料的S、C、0与化、Ti、Si键合而生成硫化物、碳化物、氧化物， 在铜合金母材中固溶或析出而消耗提高耐应力松弛特性的化、Ti、Si。换言之，通过降低消 耗化、Ti、Si的S、C、0,有化-化-Ti-Si系合金的耐应力松弛特性进一步提高的可能性。
[0015] 本发明人基于该样的想法，降低化-化-Ti-Si系合金中的S、C、0,其结果是能够使 化-化-Ti-Si系合金的耐应力松弛特性提高。
[0016] 本发明的电气电子部件用铜合金的特征在于，含有化；0. 15~0.4质量％、Ti; 0. 005~0. 15质量％、Si;0. 01~0. 05质量％，S、0、C分别规定在S;0. 005质量％W下、 0 ;0. 005质量％W下及C;0. 004质量％ 1^下，且S、0、c的合计规定在0. 007质量％ 1^下，余 量由化及不可避免的杂质构成。该铜合金根据需要，进一步含有W总量计为0. 001~1. 0 质量％的化、Sn、Mg中的1种W上。
[0017] 发明效果
[0018] 根据本发明，通过降低电气电子部件用铜合金（化-化-Ti-si系合金）中的S、0、c的总含量，能够在不降低该合金的强度、导电率及弯曲加工性等特性的情况下，提高耐应力 松弛特性。本发明的电气电子部件用铜合金具有在16(TC下保持1000小时后的应力松弛率 为20%W下的特性，例如用于嵌合型端子等时，能够确保在汽车的发动机舱附近等、特别是 高温环境下的端子的接触可靠性。
【附图说明】
[0019] 图1是实施例No. 1的供试材的显微镜组织照片。
【具体实施方式】
[0020] W下，对于本发明的电气电子部件用铜合金（化-化-Ti-Si系合金）更具体地进行 说明。
[0021] [化-&-Ti-Si系合金的化学组成]
[002引Cr;0. 15 ~0. 4 质量％
[002引Cr为Cr单质，或者与Si、Ti形成Cr-Si、Cr-Ti、Cr-Si-Ti等化合物，通过析出硬 化来提高铜合金的强度。通过该析出，化母相中的化、Si及Ti的固溶量减少而铜合金的导 电率提高。Cr的含量低于0. 15质量％时，基于析出的强度的增加不充分，耐应力松弛特性 也未提高。另一方面，若化的含量超过0. 4质量％，则成为析出物粗大化的原因，耐应力松 弛特性及弯曲加工性降低。因此，化的含量为0. 15~0.4质量％的范围，下限优选为0.25 质量％、更优选为0. 27质量％，上限优选为0. 35质量％、更优选为0. 30质量％。
[0024] Ti;0. 005 ~0. 15 质量％
[0025]Ti具有在化母材中固溶而提高铜合金的耐热性及应力松弛特性的作用。另外，Ti与化、Si形成析出物，通过析出硬化来提高铜合金的强度。通过该析出，化母相中的化、Si 及Ti的固溶量减少而铜合金的导电率提高。Ti的含量低于0.005质量％时，铜合金的耐热 性低而在退火工序中软化，难W得到高强度。另外，不能提高铜合金的耐应力松弛特性。另 一方面，若Ti的含量超过0. 150质量％，则化母相中的Ti的固溶量增加，导致导电率的降 低。因此，Ti的含量为0.005~0. 150质量％的范围，下限优选为0.030质量％、更优选为 0.050质量％，上限优选为0. 130质量％，更优选为0. 100质量％。
[0026] Si;0. 01 ~0. 05 质量％
[0027] Si与化、Ti形成化-SiXr-Si-Ti化合物，通过析出硬化来增加铜合金的强度。通 过该析出，化母相中的化、Si及Ti的固溶量减少而导电率提高。Si的含量低于0.01质 量％时，基于化-Si析出物或化-Si-Ti析出物的强度的提高不充分。另一方面，若Si的含 量超过0. 05质量％，则化母相中的Si的固溶量增加而降低导电率。
[002引另外，化-Si析出物粗大化，弯曲加工性及耐应力松弛特性降低。因此，Si的含量 为0. 01~0. 05质量％的范围，下限优选为0. 15质量％、更优选为0. 02质量％，上限优选 为0. 03质量％、更优选为0. 025质量％。
[0029] 8:0.005 质量％ ^下
[0030] 0:0.005 质量％ ^下
[0031] C;0. 004 质量％^下
[0032] S、0、C的合计（S+0+C) ;0. 007 质量％ ^下
[0033] 不可避免的杂质中的S、0、C分别与作为本发明的铜合金（化-化-Ti-Si系合金） 的必需元素的Cr、Ti、Si形成W下化合物（硫化物、氧化物、碳化物及它们的复合化合物）， 成为亚微米至lOym左右的直径的夹杂物存在于化母相中。该些夹杂物对强度、耐应力松 弛特性的提高没有帮助，另外，由于该些夹杂物的形成而消耗化、Ti、Si,因此，包含化、Ti、 Si的金属间化合物的析出量及在Cu母相中固溶的Ti的量减少。
[0034] 硫化物；Ti-S(TiS、TiS2、TiS3 等）、Cr-S(Cr2S3 等），Si-S(SiS2 等）、及包含Ti、 &、Si中的2种W上的复合硫化物。
[003引 氧化物；Ti-0 (TiO、Ti02、Ti203等）、Cr-0(Cr203、化02、化化等）、Si-0(SiO2等）、及 包含Ti、化、Si中的2种W上的复合氧化物。
[0036] 碳化物；Ti-C(TiC等）、Cr-C(化23〔6、化并3、化等）、Si-C(SiC等），及包含Ti、 &、Si中的2种W上的复合碳化物。
[0037] 复合化合物；Ti-C-S-0、Cr-Ti-S-0、Cr-Ti-Si-S-0、Cr-C-0、Si-S-0 等。
[003引为了抑制因S、0、C导致的&、Ti、Si的消耗，并发挥本发明的铜合金本来具有的 优异的耐应力松弛特性，需要S的含量为0. 005质量％W下，0的含量为0. 005质量％W 下，C的含量为0. 004质量％ ^下，且S、0、C的总含量为0. 007质量％W下。S、0的含量优 选均为0. 003质量％ ^下、更优选均为0. 001质量％W下，C的含量优选为0. 002质量％W 下、更优选为0. 001质量％ ^下。另外，S、0、C的总含量优选为0. 005质量％ ^下、更优选 为0. 003质量％W下。
[0039] 化；0. 001 ~1. 0 质量％
[0040] Sn;0. 001 ~1. 0 质量％