铜合金板材及其制造方法以及载流部件的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明设及改善了弯曲加工性与耐应力松驰特性的Cu-Fe-P-Mg系铜合金板材，特 别是设及音叉终端等，相对于社制方向及板厚方向两者的垂直方向（TD)赋予应力的状态下 使用的部件也适合的高强度铜合金板材。另外，设及加工该铜合金板材而制造的音叉终端 等载流部件。
【背景技术】
[0002] 化-Fe-P-Mg系铜合金是能够得到导电性良好的高强度构件的合金，用于制造载流 部件的用途。采用运种铜合金，可尝试强度、导电性、冲压加工性、弯曲加工性、或耐应力松 驰特性等根据目的的特性的改善(专利文献1~5)。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1:特开昭61-67738号公
[0006] 专利文献2:特开平10-265873号公报
[0007] 专利文献3:特开2006-200036号公报 [000引专利文献4:特开2007-291518号公报
[0009] 专利文献5:美国专利第6093265号
【发明内容】
[0010] 发明要解决的课题
[0011] 作为接线器等载流部件中使用的铜合金板材，弯曲加工性优良及耐应力松驰特性 优良是重要的。其中，关于耐应力松驰特性，此前，在作为原材料的板材的板厚方向赋予负 荷应力(晓曲变形)的方法进行评价。但是，音叉终端等部件，还可W在相对于原材料的板厚 方向的垂直方向，即原材料板面的平行方向发生变形的状态下使用。板材的社制方向（LD)、 或相对于社制方向与板厚方向的两者的垂直方向（TD)，任何一种均相当于"板厚方向的垂 直方向"。当为音叉终端时，即使从作为原材料的板材的采取方向为哪个方向，也在部件内， 赋予晓曲变形的方向产生变成LD的地方与变成TD的地方。
[0012] 根据本发明人的探讨已知，赋予晓曲变形的方向（负荷应力的方向），对于巧中情 况：（i)板厚方向的情况、（i ：0 LD方向的情况、（i i i) TD方向的情况，同一铜合金板材的耐应 力松驰特性相比较时，（iii )TD方向的应力松驰率易变得最差。因此，当考虑音叉终端等"相 对于板厚方向的垂直方向"为经受变形的状态下使用的部件的用途时，改善弯曲变形的方 向为TD的情况的耐应力松驰特性是重要的。但是，未知改善了运样的特性的铜合金板材。 [00 1引本发明的目的在于，在导电性良好的高强度Cu-Fe-P-Mg系铜合金板材中，特别是 弯曲加工性、与晓曲变形的方向为TD的情况的耐应力松驰特性同时得到改善。
[0014] 用于解决课题的手段
[0015] 根据本发明人的详细研究已知，Cu-Fe-P-Mg系铜合金板材，其基体中的固溶Mg与 细微的Fe-P系化合物，对晓曲变形的方向为TD的情况的耐应力松驰特性改善是极有效的发 挥作用。另外，特别是粒径lOOnmW上的Mg-P系化合物，已探明成为使弯曲加工性降低的要 因。而且，为了抑制粒径lOOnmW上的Mg-P系化合物的生成，并且充分确保固溶Mg量，已知采 用W下的方法是有效的：使细微的Fe-P系化合物于600~850°C的高溫区域优先生成，使与 Mg结合的P减少，然后进一步于400~590°C的低溫区域，使化-P系化合物与Mg-P系化合物再 细微析出。另外，关于Mg,从得到的数据表明，Mg总含量的50% W上的Mg作为固溶Mg含有，对 弯曲加工性与晓曲变形的方向为TD的情况的耐应力松驰特性改善是极有效的。本发明是基 于运样的见解而完成的。
[0016] 旨P，上述目的可由W下的铜合金板材达到，W质量％计，包含Fe :0.05~2.50 %、 Mg:0.03~1.00%、P:0.01~0.20%、Sn:0~0.50%、Ni:0~0.30%、Zn:0~0.30%、Si:0~ 0.10%、Co:0~0.10%、Cr:0~0.10%、B:0~0.10%、Zr:0~0.10%、Ti:0~0.10%、Mn:0~ 0.10%、V:0~0.10%、余量Cu及不可避免的杂质，具有满足下述（1)式的化学组成，W倍率 10万倍的TEM观察，通过抓X分析求出的Cu基体部分的平均Mg浓度（质量％ )称作固溶Mg量 时，由下述(2)式定义的Mg固溶率为50% W上，粒径50nmW上的化-P系化合物的存在密度在 10.00个/1〇皿2从下，粒径100皿W上的Mg-P系化合物的存在密度在10.00个Λ〇μπι 2Κ下。
[0017] Mg-1.18(P-Fe/3.6) >0.03. ..(1)
[001引 Mg固溶率（％ )=固溶Mg量(质量％ )/Mg总含量(质量％ ) X 100. . . (2)
[0019] 式中，可把（1)式的元素符号Mg、P、Fe的地方分别用每个元素的含量W质量％表示 的值代入。
[0020] 化-P系化合物及Mg-p系化合物的粒径，意指通过TEM观测的粒子的长径。
[0021] 上述铜合金板材具有W下的特性，例如，导电率为65%IACSW上；当社制方向称作 LD、相对于社制方向与板厚方向两者的垂直方向称作TD时，按照JIS Z2241，LD的0.2%补偿 屈服强度为450N/mm2W上；按照JIS Z3110,在W弯曲试验中的弯曲轴为LD，弯曲半径R与板 厚t之比R/t为0.5的条件下，具有未观察到破损的弯曲加工性；W及，在悬臂式的应力松驰 试验中，采用长度方向与LD-致、TD的宽度为0.5mm的试验片，在晓曲变形的赋予方向为TD 的方法中，施加 LD的0.2%补偿屈服强度的80%负荷应力，于150°C保持1000小时时的应力 松驰率为35% W下。本发明的铜合金板材的板厚，例如，处于0.1~2.0mm的范围是优选的、 0.4~1.5mm的范围是更优选的。
[0022] 作为上述铜合金板材的制造方法，具有W下的工序：
[0023] 铸造工序，把上述化学组成的铜合金的烙融物，用铸模使其凝固，在凝固后的冷却 过程中，700~300°C的平均冷却速度在30°C/minW上来制造铸片；
[0024] 铸片加热工序，把得到的铸片加热保持于850~950°C的范围；
[0025] 热社工序，把上述加热后的铸片W使最终道次溫度成为400~700°C的方式进行热 社后，W使400~300°C的平均冷却速度成为5°C/sec W上的方式迅速冷却，制成热社板；
[0026] 冷社工序，把上述热社板W社制率30% W上进行社制；
[0027] 第1中间退火工序，从300°C至T°C的平均升溫速度W成为5°C/secW上的方式升 溫，达到在600~850°C范围的保持溫度^^^，于T°C保持5~300sec，从T°C至300°C的平均冷 却速度W成为5°C/sec W上的方式进行冷却；
[0028] 第2中间退火工序，在400~600°C的范围保持0.化W上，然后，从该保持溫度至300 °0的平均冷却速度W成为20~200°C A的方式进行冷却；
[0029] 精冷社工序，W社制率5~95%进行社制；
[0030] 低溫退火工序，在200~400°C进行加热。
[0031] 另外，本发明提供载流部件，其是从上述铜合金板材加工的部件，该部件在来自相 对于与上述铜合金板材的社制方向与板厚方向的两者垂直方向（TD)的部件内的方向赋予 负荷应力的状态下使用。
[0032] 发明的效果
[0033] 按照本发明，提供导电性、强度、弯曲加工性、耐应力松驰特性等W高水平兼得的 铜合金板材。特别是在相对于社制方向与板厚方向两者的垂直方向（TD)赋予负荷应力的状 态下使用的载流部件，能够实现高的耐久性。
【具体实施方式】
[0034] 《化学组成》
[0035] W下设及的合金元素的化学组成"％"，除特别限定外，均意指"质量％"。
[0036] Fe，与P形成化合物，通过在基体中的细微析出，是有助于强度提高及耐应力松驰 特性提高的元素。为了充分发挥运些效果，必需确保0.05% W上的Fe含量。但是，过剩的Fe 含有，是成为招致导电率降低的要因，故必需控制在2.50% W下的范围。1.00% W下是更优 选的、0.50% W下是尤其优选的。
[0037] P，一般有助于作为铜合金的脱氧剂，本发明中通过Fe-P系化合物及Mg-P系化合物 的细微析出，带来强度及耐应力松驰特性的提高。为了充分发挥运些效果，必需确保0.01% W上的P含量。为0.02% W上是更优选的。但是，当P含量增多时，易产生热社破裂，故P含量 处于0.20% W下的范围。为0.17% W下是更优选的、0.15% W下是尤其优选的。
[0038] Mg,通过在Cu基体中固溶，有助于耐应力松驰特性的提高。另外，通过形成细微的 Mg-P系化合物，有助于强度及耐应力松驰特性的提高。特别是赋予晓曲变形的方向为TD的 情况下的耐应力松驰特性下将其称作"晓曲方向为TD的耐应力松驰特性"），除细微的 化