銅合金以及銅合金塑性加工材制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的第1至第3方式所涉及的銅合金含有3.3原子%以上且6.9原子%以下的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。并且，具有以下條件（a）、（b）中的任一個(gè)或兩個(gè)。（a）當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子%時(shí)，導(dǎo)電率σ（%IACS）滿足式（1）：σ≤{1.7241/（-0.0347×X2+0.6569×X+1.7）}×100。（b）粒徑為0.1μm以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為1個(gè)/μm2以下。本發(fā)明專利技術(shù)的第4方式所涉及的銅合金還含有總計(jì)0.01原子%以上且3.0原子%以下的范圍的選自Al、Ni、Si、Mn、Li、Ti、Fe、Co、Cr以及Zr中的1種以上，且滿足條件（b）。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】【專利摘要】本專利技術(shù)的第1至第3方式所涉及的銅合金含有3.3原子%以上且6.9原子%以下的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。并且，具有以下條件（a）、（b）中的任一個(gè)或兩個(gè)。（a）當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子%時(shí)，導(dǎo)電率σ（%IACS）滿足式（1）：σ≤{1.7241/（-0.0347×X2+0.6569×X+1.7）}×100。（b）粒徑為0.1μm以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為1個(gè)/μm2以下。本專利技術(shù)的第4方式所涉及的銅合金還含有總計(jì)0.01原子%以上且3.0原子%以下的范圍的選自Al、Ni、Si、Mn、Li、Ti、Fe、Co、Cr以及Zr中的1種以上，且滿足條件（b）。【專利說(shuō)明】銅合金以及銅合金塑性加工材
本專利技術(shù)涉及一種例如使用于機(jī)械零件、電子零件、日用品、建材等的銅合金以及通過(guò)對(duì)由該銅合金構(gòu)成的銅原材料進(jìn)行塑性加工而成型的銅合金塑性加工材。本申請(qǐng)主張基于2011年11月14日于日本申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2011-248731號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于本說(shuō)明書中。
技術(shù)介紹
以往，作為機(jī)械零件、電子零件、日用品、建材等的原材料，使用了銅合金塑性加工材。該銅合金塑性加工材通過(guò)對(duì)鑄塊等進(jìn)行軋制、拔絲、擠壓、孔型軋制、鍛造、沖壓等塑性加工而成型。尤其從制造的效率化的觀點(diǎn)來(lái)看，使用銅合金的棒、線、管、板、條、帶等長(zhǎng)形物作為機(jī)械零件、電子零件、日用品、建材等的原材料。棒例如被用作套筒、襯套、螺栓、螺母、軸、凸輪、柄、轉(zhuǎn)軸、閥、引擎零件、電阻焊接用電極等的原材料。 線例如被用作接點(diǎn)、電阻、機(jī)器人用配線、汽車用配線、滑接導(dǎo)線、引腳、彈簧、焊接棒等的原材料。管例如被用作供水管、燃?xì)夤堋峤粨Q器、熱管、制動(dòng)管、建材等的原材料。板以及條例如被用作開(kāi)關(guān)、繼電器、連接器、引線框架、頂板、密封墊、齒輪、彈簧、印刷版、密封墊、散熱器、隔板(diaphragm)、貨幣等的原材料。帶例如被用作太陽(yáng)能電池用內(nèi)互連器、磁線等的原材料。在此，作為這些棒、線、管、板、條、帶等長(zhǎng)形物(銅合金塑性加工材)，根據(jù)各自的用途使用具有各種組成的銅合金。例如，作為用于電子設(shè)備或電氣設(shè)備等的銅合金，開(kāi)發(fā)出了非專利文獻(xiàn)I中記載的Cu-Mg合金以及專利文獻(xiàn)I中記載的Cu-Mg-Zn-B合金等。在這些Cu-Mg系合金中，由圖1所示的Cu-Mg系狀態(tài)圖可知，當(dāng)Mg的含量為3.3原子％以上時(shí)，能夠通過(guò)進(jìn)行固溶處理和析出處理來(lái)析出由Cu和Mg構(gòu)成的金屬間化合物。即，在這些Cu-Mg系合金中，通過(guò)析出硬化，能夠具有比較高的導(dǎo)電率和強(qiáng)度。并且，作為用于滑接導(dǎo)線等的銅合金塑性加工材，提出了專利文獻(xiàn)2中記載的Cu-Mg合金的線坯。該Cu-Mg合金的Mg的含量為0.01質(zhì)量％以上且0.70質(zhì)量％以下。由圖1所示的Cu-Mg系狀態(tài)圖可知，該Mg的含量比固溶極限小，專利文獻(xiàn)2中記載的Cu-Mg合金為Mg固溶于銅的母相中的固溶強(qiáng)化型銅合金。在此，在非專利文獻(xiàn)I以及專利文獻(xiàn)I中記載的Cu-Mg系合金中，母相中分散有大量的以Cu和Mg為主成分的粗大的金屬間化合物。因此，在彎曲加工時(shí)，容易以這些金屬間化合物為起點(diǎn)而發(fā)生破裂等。由此，存在無(wú)法成型復(fù)雜形狀的產(chǎn)品的問(wèn)題。并且，在專利文獻(xiàn)2中記載的Cu-Mg系合金中，Mg固溶于銅的母相中。因此，雖然加工性沒(méi)有問(wèn)題，但有時(shí)根據(jù)用途而強(qiáng)度不足。專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平07-018354號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2010-188362號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)1:掘茂徳、他2名、“ C u —M g合金(二杉It ^晶界型析出”、伸銅技術(shù)研究會(huì)誌V ο 1.19 (1980) P.115 - 124 (掘茂德等3人，Cu-Mg合金中的晶界型析出，伸銅技術(shù)研究會(huì)雜志Vol.19 (1980) ρ.115-124)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
該專利技術(shù)是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種高強(qiáng)度且具有優(yōu)異的加工性的銅合金以及由該銅合金構(gòu)成的銅合金塑性加工材。為了解決該課題，本專利技術(shù)人進(jìn)行了深入研究并得出了以下見(jiàn)解。對(duì)Cu-Mg合金進(jìn)行固溶化之后進(jìn)行驟冷而制作出的加工硬化型銅合金由Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成。該加工硬化型銅合金的強(qiáng)度高，且具有優(yōu)異的加工性。并且，能夠通過(guò)降低含氧量來(lái)提高銅合金的抗拉強(qiáng)度。本專利技術(shù)是基于這種見(jiàn)解而完成的。本專利技術(shù)的第I方式所涉及的銅合金含有3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)滿足以下式(I)。σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(I)本專利技術(shù)的第2方式所涉及`的銅合金含有3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到的粒徑為0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。本專利技術(shù)的第3方式所涉及的銅合金含有3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ (%IACS)滿足以下式(I)。σ ^ {1.7241/ (-0.0347XX2+0.6569XX+1.7)} XlO0......(I)通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到的粒徑為0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。本專利技術(shù)的第4方式所涉及的銅合金含有3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，還含有總計(jì)0.01原子％以上且3.0原子％以下的范圍的選自Al、N1、S1、Μη、L1、T1、Fe、Co、Cr以及Zr中的至少I種以上，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下。通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到的粒徑為0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/ μ m2以下。在上述第1、第3方式所涉及的銅合金中，如圖1的狀態(tài)圖所示，含有固溶極限以上的3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，并且當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子％時(shí)，導(dǎo)電率σ滿足上述式(I)。因此，銅合金由Mg以過(guò)飽和狀態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成。或者，在第2、第3、第4方式所涉及的銅合金中，含有固溶極限以上的3.3原子％以上且6.9原子％以下的范圍的Mg，并且通過(guò)掃描電子顯微鏡觀察到的粒徑為0.1 μ m以上的以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)為I個(gè)/μπι2以下。因此，抑制了金屬間化合物的析出，銅合金由Mg以過(guò)飽和狀態(tài)固溶于母相中的Cu-Mg過(guò)飽和固溶體構(gòu)成。另外，關(guān)于粒徑為0.1 μπι以上且以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的平均個(gè)數(shù)，利用場(chǎng)發(fā)射型掃描電子顯微鏡以5萬(wàn)倍的倍率、約4.8μπι2的視場(chǎng)進(jìn)行10個(gè)視場(chǎng)的觀察而計(jì)算出。并且，以Cu和Mg為主成分的金屬間化合物的粒徑為金屬間化合物的長(zhǎng)徑與短徑的平均值。另外，長(zhǎng)徑為以在中途不與晶界接觸為條件能夠在粒子內(nèi)畫出最長(zhǎng)的直線的長(zhǎng)度，短徑為在與長(zhǎng)徑垂直交叉的方向上以中途不與晶界接觸為本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種銅合金，其特征在于，所述銅合金含有3.3原子%以上且6.9原子%以下的范圍的Mg，剩余部分實(shí)際上為Cu以及不可避免雜質(zhì)，含氧量為500原子ppm以下，當(dāng)設(shè)Mg的含量為X原子%時(shí)，導(dǎo)電率σ%IACS滿足以下式（1），σ≤｛1.7241/（?0.0347×X2+0.6569×X+1.7）｝×100……（1）。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：牧一誠(chéng)，伊藤優(yōu)樹(shù)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：三菱綜合材料株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP