(57)【要約】【課題】優れた耐応力緩和特性を有するチタン銅、チタン銅の製造方法及びチタン銅を用いた電子部品を提供する。【解決手段】Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向の逆極点図において＜１１１＞の極密度が２．５〜４．５であり、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が高いことを特徴とするチタン銅である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向の逆極点図において＜１１１＞の極密度が２．５〜４．５であり、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が高いことを特徴とするチタン銅。
【請求項２】
３００℃で１０時間保持後の応力緩和率が、１０％以下である請求項１に記載のチタン銅。
【請求項３】
圧延面に対するＥＢＳＤ測定における結晶方位解析において、方位差５°以上を結晶粒界とみなしたときの平均結晶粒径が、２〜３０μｍである請求項１又は２に記載のチタン銅。
【請求項４】
ＪＩＳ−Ｚ２２４１（２０１１）に従って引張試験を行ったときの、圧延方向に平行な方向における０．２％耐力が８００ＭＰａ以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載のチタン銅。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載のチタン銅を備えた電子部品。
【請求項６】
Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるチタン銅のインゴットを鋳造し、熱間圧延した後、冷間圧延工程及びその後の最終溶体化処理工程を行うことを含むチタン銅の製造方法であって、
熱間圧延工程が、前記インゴットに対し、１パスあたりの圧縮歪を０．０５〜０．１５、最終パスの歪速度を１５．０〜２５．０／ｓとなるように処理し、
前記最終溶体化処理工程が、Ｔｉの添加量（質量％）をＸとする場合に、加熱温度（℃）を５２×Ｘ＋６１０〜５２×Ｘ＋６８０とし、保持時間を５０〜２００秒で処理すること
を特徴とするチタン銅の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チタン銅、チタン銅の製造方法及び電子部品に関し、例えば、コネクタ、バッテリー端子、ジャック、リレー、スイッチ、オートフォーカスカメラモジュール、リードフレーム等の電子部品への利用に好適なチタン銅、チタン銅の製造方法及びチタン銅を用いた電子部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気・電子機器や車載部品に使用されるリードフレーム、コネクタなどの電子部品の小型化が進み、電子部品を構成する銅合金部材の狭ピッチ化及び低背化の傾向が著しい。小型のコネクタほどピン幅が狭く、小さく折り畳んだ加工形状となるため、使用する銅合金部材には、必要なバネ性を得るための高い強度が求められる。この点、チタンを含有する銅合金（以下、「チタン銅」と称する。）は、比較的強度が高く、耐応力緩和特性にあっては銅合金中最も優れているため、特に強度が要求される信号系端子用部材として古くから使用されてきた。
【０００３】
チタン銅は、時効硬化型の銅合金であり、強度と曲げ加工性のバランスに優れ、加えて耐応力緩和特性が種々の銅合金の中でも特に優れた特性を発揮する。そのため、チタン銅の耐応力緩和特性を維持させたまま、強度や曲げ加工性などの特性を向上させるための開発が行われてきた。
【０００４】
特開２０１４−１８５３７０号公報（特許文献１）には、高強度を維持しながら曲げ加工性に優れ、耐応力緩和性を良好に維持しながら耐疲労特性を改善したＣｕ−Ｔｉ系銅合金として、質量％で、Ｔｉ：２．０〜５．０％、Ｎｉ：０〜１．５％、Ｃｏ：０〜１．０％、Ｆｅ：０〜０．５％、Ｓｎ：０〜１．２％、Ｚｎ：０〜２．０％、Ｍｇ：０〜１．０％、Ｚｒ：０〜１．０％、Ａｌ：０〜１．０％、Ｓｉ：０〜１．０％、Ｐ：０〜０．１％、Ｂ：０〜０．０５％、Ｃｒ：０〜１．０％、Ｍｎ：０〜１．０％、Ｖ：０〜１．０％であり、前記元素のうちＳｎ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｚｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂ、Ｃｒ、ＭｎおよびＶの合計含有量が３．０％以下であり、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する銅合金板材であって、板厚方向に垂直な断面において、粒界反応型析出物の最大幅が５００ｎｍ以下であり、直径１００ｎｍ以上の粒状析出物の密度が１０5個／ｍｍ2以下である金属組織を有する銅合金板材の例が記載されている。
【０００５】
特開２０１０−１２６７７７号公報（特許文献２）には、高強度を維持しながら曲げ加工性に優れ且つ耐応力緩和性にも優れた銅合金板材として、１．２〜５．０質量％のＴｉを含み、残部がＣｕおよび不可避的不純物である組成を有し、板面上で無作為に選んだ同一の形状および大きさの複数の領域のそれぞれの領域における結晶粒径の平均値のうちの最大値を最大結晶粒径、それぞれの領域における結晶粒径の平均値のうちの最小値を最小結晶粒径、それぞれの領域における結晶粒径の平均値の平均値を平均結晶粒径とすると、平均結晶粒径が５〜２５μｍ、（最大結晶粒径−最小結晶粒径）／平均結晶粒径が０．２０以下であり、銅合金板材の板面における｛４２０｝結晶面のＸ線回折強度をＩ｛４２０｝とし、純銅標準粉末の｛４２０｝結晶面のＸ線回折強度をＩ0｛４２０｝とすると、Ｉ｛４２０｝／Ｉ0｛４２０｝＞１．０を満たす結晶配向を有することを特徴とする、銅合金板材の例が記載されている。
【０００６】
特開２００８−３０８７３４号公報（特許文献３）には、高強度と優れた曲げ加工性、耐応力緩和性とを同時に具備し、スプリングバックについても改善した銅合金板材として、質量％で、Ｔｉ：１．０〜５．０％、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、Ｉ｛４２０｝／Ｉ0｛４２０｝＞１．０を満たす結晶配向を有し、平均結晶粒径が１０〜６０μｍである銅合金板材の例が記載されている。
【０００７】
特開平７−２５８８０３号公報（特許文献４）には、溶体化処理−冷間圧延工程の製造工程を調整することにより強度と曲げ加工性を改善した高強度銅合金の製造方法として、重量割合にてＴｉ：０．０１〜４．０％を含有し、残部がＣｕおよび不可避的不純物からなる銅合金に、（１）８００℃以上の温度で２４０秒以内かつ平均結晶粒径が２０μｍを越えない熱処理条件で行う１回目の溶体化処理、（２）８０％未満の加工度で行う１回目の冷間圧延、（３）８００℃以上の温度で２４０秒以内かつ平均結晶粒径が１〜２０μｍを越えない範囲となる熱処理条件で行う２回目の溶体化処理、（４）５０％以下の加工度で行う２回目の冷間圧延、（５）３００〜７００℃の温度で１時間以上１５時間未満の時効処理、を順次施すことを特徴とする曲げ性および応力緩和特性に優れたチタン銅合金の製造方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１４−１８５３７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２６７７７号公報
【特許文献３】特開２００８−３０８７３４号公報
【特許文献４】特開平７−２５８８０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
近年、電子機器は高機能化に加えて更に高い信頼性も求められており、電子機器に使用される電子部品も同様に高い信頼性が求められている。中でも、耐熱性は、重要な指標のひとつであり、従来よりも高いレベルが求められている。チタン銅は耐応力緩和特性に比較的優れていることが知られているが、特許文献１〜４のチタン銅合金もまだ十分な耐応力緩和特性が得られているとはいえず、耐応力緩和特性の更なる向上が望まれている。
【００１０】
上記課題に鑑み、本開示は、優れた耐応力緩和特性を有するチタン銅、チタン銅の製造方法及びチタン銅を用いた電子部品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、圧延（ＲＤ）方向の逆極点図において＜１１１＞、＜１０１＞、＜００１＞の極密度に所定の関係を有するチタン銅が耐応力緩和特性に優れていることを見出した。
【００１２】
本発明の実施の形態に係るチタン銅は一側面において、Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、圧延方向の逆極点図において＜１１１＞の極密度が２．５〜４．５であり、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が高いことを特徴とするチタン銅である。
【００１３】
本発明の実施の形態に係るチタン銅の製造方法は一側面において、Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるチタン銅のインゴットを鋳造し、熱間圧延した後、冷間圧延工程及びその後の最終溶体化処理工程を行うことを含むチタン銅の製造方法であって、熱間圧延工程が、インゴットに対し、１パスあたりの圧縮歪を０．０５〜０．１５、最終パスの歪速度を１５．０〜２５．０となるように処理し、最終溶体化処理工程が、Ｔｉの添加量（質量％）をＸとする場合に、加熱温度（℃）を５２×Ｘ＋６１０〜５２×Ｘ＋６８０とし、保持時間を５０〜２００秒で処理することを特徴とするチタン銅の製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば優れた耐応力緩和特性を有するチタン銅、チタン銅の製造方法及びチタン銅を用いた電子部品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】応力緩和率の測定原理を説明する図である。
【図２】応力緩和率の測定原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（Ｔｉ濃度）
本発明の実施の形態に係るチタン銅においては、Ｔｉ濃度を２．０〜４．５質量％とする。チタン銅は、溶体化処理によりＣｕマトリックス中へＴｉを固溶させ、時効処理により微細な析出物を合金中に分散させることにより、強度及び導電率を上昇させる。
Ｔｉ濃度が２．０質量％未満になると、析出物の析出が不充分となり所望の強度が得られない。Ｔｉ濃度が４．５質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなる。強度及び加工性のバランスを考慮すると、好ましいＴｉ濃度は２．５〜３．５質量％である。
【００１７】
（第三元素）
本発明の実施の形態に係るチタン銅においては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択される第三元素の１種以上を含有させることにより、強度を更に向上させることができる。但し、第三元素の合計濃度が０．５質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れやすくなる。そこで、これら第三元素は合計で０〜０．５質量％含有することができ、強度及び加工性のバランスを考慮すると、上記元素の１種以上を総量で０．１〜０．４質量％含有させることが好ましい。なお、添加元素ごとには、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｖ、ＭｇおよびＳｉは０．０１〜０．１５質量％、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、ＮｂおよびＭｎは０．０１〜０．３質量％、Ｚｎは０．１〜０．５質量％含有させることができる。
【００１８】
（ＲＤ方向の逆極点図）
本発明の実施の形態に係るチタン銅においては、ＲＤ方向の逆極点図において＜１１１＞の極密度を一定の範囲に制御すること、且つ＜１０１＞と＜００１＞の極密度の関係を一定の関係にすることが特徴である。具体的には、＜１１１＞の極密度が２．５〜４．５であり、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が高いこととする。この両条件を満たせば、耐応力緩和特性をより向上させることができる。
【００１９】
ＲＤ方向の逆極点図と耐応力緩和特性の関係性は明確には分かっていないが、＜１１１＞の極密度が２．５より低い、または４．５より高いと耐応力緩和特性は向上しない。＜１０１＞よりも＜００１＞の極密度が低いと同様に耐応力緩和特性は向上しない。また、＜１１１＞の極密度が２．５〜４．５であっても＜１０１＞よりも＜００１＞の極密度が低いと、もしくは＜１０１＞よりも＜００１＞の極密度が高くても＜1１１＞の極密度が２．５より低いまたは４．５よりも高いと、耐応力緩和特性は向上しない。
【００２０】
以下に限定されるものではないが、＜１１１＞の極密度は、好ましくは２．７〜４．３であり、より好ましくは２．９〜４．１である。＜１０１＞の極密度は、典型的には０〜２．５であり、＜００１＞の極密度は、典型的には０．５〜３．５である。
【００２１】
本実施形態において「ＲＤ方向の逆極点図」とは、圧延面に対するＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：電子後方散乱解析）測定における結晶方位解析において、ＥＢＳＤに付属している解析ソフト（例えば、ＴＳＬソリューションズ社製のＯＩＭ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いてＲＤ方向の逆極点図を測定した結果を示す。逆極点図は、ＮＤ方向、ＲＤ方向、ＴＤ方向について得ることができるが、本実施形態では、耐応力緩和特性を評価する際に加える応力軸を考慮し、ＲＤ方向の逆極点図を用いる。なお、結晶方位がランダムである状態の極密度を１とする。
【００２２】
本実施形態ではＥＢＳＤ測定における測定条件として以下を採用する。
（ａ）ＳＥＭ条件
・ビーム条件：加速電圧１５ｋＶ、照射電流量５×１０-8Ａ
・ワークディスタンス：２５ｍｍ
・観察視野：１５０μｍ×１５０μｍ
・観察面：圧延面
・観察面の事前処理：リン酸６７％＋硫酸１０％＋水の溶液中で１５Ｖ×６０秒の条件で電解研磨して組織を現出
（ｂ）ＥＢＳＤ条件
・測定プログラム：ＯＩＭ  Ｄａｔａ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
・データ解析プログラム：ＯＩＭ  Ａｎａｌｙｓｉｓ（Ｖｅｒ．５．３）
・ステップ幅：０．２５μｍ
【００２３】
（耐応力緩和特性）
本発明の実施の形態に係るチタン銅は優れた耐応力緩和特性を有することができる。一実施形態においては、チタン銅を３００℃で１０時間保持した後の応力緩和率が１０％以下であるという特徴を有する。
【００２４】
（平均結晶粒径）
強度、曲げ加工性及び疲労特性をバランス良く高める観点から、本発明に係るチタン銅の一実施形態においては、圧延面における平均結晶粒径を２〜３０μｍの範囲に制御することが好ましく、２〜１５μｍの範囲に制御することがより好ましく、２〜１０μｍの範囲に制御することが更により好ましい。
【００２５】
平均結晶粒径とは、前述した結晶粒径の変動係数の算出に用いられる平均結晶粒径と同様、圧延面に対するＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：電子後方散乱回折）測定における結晶方位解析により、ＥＢＳＤに付属している解析ソフト（例：ＴＳＬソリューションズ社製のＯＩＭ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて、方位差５°以上を結晶粒界とみなした場合における平均結晶粒径をいう。
【００２６】
（０．２％耐力）
本発明の実施の形態に係るチタン銅においては一実施形態において、圧延方向に平行な方向での０．２％耐力が８００ＭＰａ以上を達成することができる。本発明に係るチタン銅の０．２％耐力は好ましい実施形態において８５０ＭＰａ以上であり、更に好ましい実施形態において９００ＭＰａ以上であり、更に好ましい実施形態においては９５０ＭＰａ以上である。
【００２７】
０．２％耐力の上限値は、本発明が目的とする強度の点からは特に規制されないが、手間及び費用がかかることから、本発明に係るチタン銅の０．２％耐力は一般には１３００ＭＰａ以下であり、典型的には１２００ＭＰａ以下であり、より典型的には１１００ＭＰａ以下である。
【００２８】
本発明においては、チタン銅の圧延方向に平行な方向での０．２％耐力は、ＪＩＳ−Ｚ２２４１（２０１１）（金属材料引張試験方法）に準拠して測定する。
【００２９】
（チタン銅の厚み）
本発明に係るチタン銅の一実施形態においては、厚みを１．０ｍｍ以下とすることができ、典型的な実施形態においては厚みを０．０２〜０．８ｍｍとすることができ、より典型的な実施形態においては厚みを０．０５〜０．５ｍｍとすることができる。
【００３０】
（用途）
本発明に係るチタン銅は種々の伸銅品、例えば板、条、管、棒及び線に加工することができる。本発明に係るチタン銅は、限定的ではないが、スイッチ、コネクタ、オートフォーカスカメラモジュール、ジャック、端子（特に、バッテリー端子）、リレー等の電子部品における導電材やばね材として好適に使用することができる。これらの電子部品は例えば車載部品や電気・電子機器用部品として使用可能である。
【００３１】
（製造方法）
以下、本発明の実施の形態に係るチタン銅の製造方法は、Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるチタン銅のインゴットを鋳造し、熱間圧延した後、冷間圧延工程及びその後の最終溶体化処理工程を行うことを含む。以下に、本実施形態に係るチタン銅の好適な製造例について、工程毎に順次説明する。
【００３２】
＜インゴット製造＞
溶解及び鋳造によるインゴットの製造は、基本的に真空中又は不活性ガス雰囲気中で行う。溶解において添加元素の溶け残りがあると、強度の向上に対して有効に作用しない。よって、溶け残りをなくすため、ＦｅやＣｒ等の高融点の第三元素は、添加してから十分に攪拌したうえで、一定時間保持する必要がある。一方、ＴｉはＣｕ中に比較的溶け易いので第三元素の溶解後に添加すればよい。従って、Ｃｕに、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択される１種以上を合計で０〜０．５質量％含有するように添加し、次いでＴｉを２．０〜４．５質量％含有するように添加してインゴットを製造することが望ましい。
【００３３】
＜均質化焼鈍及び熱間圧延＞
インゴット製造時に生じた凝固偏析や晶出物は粗大なので均質化焼鈍でできるだけ母相に固溶させて小さくし、可能な限り無くすことが望ましい。これは曲げ割れの防止に効果があるからである。具体的には、インゴット製造工程後には、９００〜９７０℃に加熱して３〜２４時間均質化焼鈍を行った後に、熱間圧延を実施するのが好ましい。液体金属脆性を防止するために、熱延前及び熱延中は９６０℃以下とし、且つ、元厚から全体の圧下率が８０％までのパスは７００℃以上とするのが好ましい。
【００３４】
本実施形態では、１パスあたりの圧縮歪は０．０５〜０．１５とし、最終パスの歪速度は１５．０〜２５．０／ｓ、好ましい一実施態様では１８．０〜２２．０／ｓとする。これによりＲＤ方向の逆極点図における＜１１１＞の極密度と、＜１０１＞と＜００１＞の極密度の関係を上述の範囲に制御することが可能になる。尚、１パスあたりの圧縮歪は、圧縮歪であるη＝ｌｎ｛（熱間圧延前の断面積）／（熱間圧延後の断面積）｝を熱間圧延での総パス数で除することにより算出することができる。また、歪速度ε（／ｓ）は次式（１）より算出する。
【００３５】
【数１】
2020066757.tif 000002
ここで、Ｈ0：入側での板厚（ｍｍ）、ｎ：圧延ロールの回転速度（ｒｐｍ）、Ｒ：圧延ロールの半径（ｍｍ）、ｒ’：加工度（（入側での板厚）−（出側での板厚）／入側での板厚）である。  
【００３６】
＜冷間圧延及び焼鈍＞
熱間圧延後、冷間圧延を行う。冷間圧延の加工度は典型的には６０％以上とする。パスあたりの加工度は、当該パスによる圧延を行う前のインゴットの厚さをＴ0、当該パスによる圧延が終了した時のインゴットの厚さをＴとすると、式（２）により求められる。
加工度（％）＝｛（Ｔ0−Ｔ）／Ｔ0｝×１００    ・・・（２）
次いで、焼鈍を実施することができる。焼鈍の条件は典型的には９００℃で１〜５分とする。この冷間圧延及び焼鈍は必要に応じて適宜繰り返すことができる。
【００３７】
＜第一溶体化処理＞
冷間圧延及び焼鈍を適宜繰り返した後、第一溶体化処理を行うのが好ましい。ここで予め溶体化を行っておく理由は、最終の溶体化処理での負担を軽減させるためである。すなわち、最終の溶体化処理では、第二相粒子を固溶させるための熱処理ではなく、既に溶体化されてあるのだから、その状態を維持しつつ再結晶のみ起こさせればよいので、軽めの熱処理で済む。具体的には、第一溶体化処理は加熱温度を８５０〜９００℃とし、２〜１０分間行えばよい。そのときの昇温速度及び冷却速度においても極力速くし、ここでは第二相粒子が析出しないようにするのが好ましい。なお、第一溶体化処理は行わなくても良い。
【００３８】
＜中間圧延＞
次いで  中間圧延を行う。中間圧延の加工度は典型的には６０％以上とする。
【００３９】
＜最終の溶体化処理＞
最終の溶体化処理では、析出物を完全に固溶させることが望ましいが、完全に無くすまで高温に加熱すると、結晶粒が粗大化しやすいので、加熱温度は第二相粒子組成の固溶限付近の温度とする。具体的には、Ｔｉの添加量（質量％）をＸとする場合、加熱温度（℃）を５２×Ｘ＋６１０〜５２×Ｘ＋６８０の範囲とする。
【００４０】
加熱温度が５２×Ｘ＋６１０℃を下回る場合、未再結晶となり、加熱温度が５２×Ｘ＋６８０を上回る場合、結晶粒径が粗大化し、最終的に得られるチタン銅の強度はいずれも低下する。
【００４１】
最終の溶体化処理での加熱時間を調整することで、ＲＤ方向の逆極点図における＜１１１＞の極密度と、＜１０１＞と＜００１＞の極密度の関係を制御することができる。加熱時間は、例えば５０〜２００秒とすることができ、典型的には９０〜１８０秒とすることができる。
【００４２】
＜最終の冷間圧延＞
最終の溶体化処理に引き続いて最終の冷間圧延を行う。最終の冷間加工によって強度を高めることができるが、良好な耐応力緩和特性を得るためには、加工度を５〜５０％、更には２０〜４０％とすることが望ましい。
【００４３】
＜時効処理＞
最終の冷間圧延に引き続いて時効処理を行う。材料温度３００〜５００℃で１〜５０時間加熱することが好ましく、材料温度３５０〜４５０℃で１０〜３０時間加熱することがより好ましい。時効処理は、酸化被膜の発生を抑制するためにＡｒ、Ｎ2、Ｈ2等の不活性雰囲気で行うことが好ましい。
【００４４】
以上を総括すると、本発明の実施の形態に係るチタン銅の製造方法は、
Ｔｉを２．０〜４．５質量％含有し、第三元素としてＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｐ、Ｂ、Ｍｏ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｎ、Ｍｇ、及びＳｉからなる群から選択された１種以上を合計で０〜０．５質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるチタン銅のインゴットを鋳造する工程と、
当該インゴットに対し、１パスあたりの圧縮歪を０．０５〜０．１５とし、最終パスの歪速度が１５．０〜２５．０／ｓとなるように処理する熱間圧延工程と、
Ｔｉの添加量（質量％）をＸとする場合に、加熱温度（℃）を５２×Ｘ＋６１０〜５２×Ｘ＋６８０とし、保持時間を２０〜２００秒で処理する最終溶体化処理工程とを含む。
【００４５】
なお、当業者であれば上記各工程の合間に適宜、表面の酸化スケール除去のための研削、研磨、ショットブラスト酸洗等の工程を行なうことができることは理解できるだろう。
【実施例】
【００４６】
以下に本発明の発明例を比較例と共に示すが、これらは本発明及びその利点をよりよく理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
【００４７】
表１に示す合金成分を含有し残部が銅及び不可避的不純物からなる合金を実験材料とし、合金成分、熱間圧延及び最終溶体化処理の製造条件が、ＲＤ方向の逆極点図における＜１１１＞の極密度と、＜１０１＞と＜００１＞の極密度の関係及び耐応力緩和特性に及ぼす影響を調査した。
【００４８】
まず、真空溶解炉にて電気銅２．５ｋｇを溶解し、第三元素を表１に示す配合割合でそれぞれ添加した後、同表に示す配合割合のＴｉを添加した。添加元素の溶け残りがないよう添加後の保持時間にも十分に配慮した後に、これらをＡｒ雰囲気で鋳型に注入して、それぞれ約２ｋｇのインゴットを製造した。
【００４９】
上記インゴットに対して９５０℃で５時間加熱する均質化焼鈍の後、９００〜９５０℃で熱間圧延を行い、板厚１０ｍｍの熱延板を得た。面削による脱スケール後、冷間圧延と焼鈍を繰り返して素条の板厚（１．５ｍｍ）とし、素条での第一の溶体化処理を行った。第一の溶体化処理の条件は８５０℃で８分間加熱とし、その後、水冷した。次いで中間の冷間圧延を行った後、最終の溶体化処理を行い、その後、水冷した。次いで、酸洗による脱スケール後、加工度２５％の最終冷間圧延を行い板厚０．１ｍｍとし、最後に４００℃×２０時間の条件で時効処理を行って発明例及び比較例の試験片とした。
【００５０】
作製した試験片について、次の評価を行った。
（０．２％耐力）
ＪＩＳ１３Ｂ号試験片を作製し、上述した測定方法に従い引張試験機を用いて圧延方向と平行な方向の０．２％耐力を測定した。
【００５１】
（平均結晶粒径）
各試験片の板面（圧延面）を研磨したのちエッチングし、これに対しＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：電子後方散乱回折）測定における結晶方位解析により、ＥＢＳＤに付属している解析ソフト（例：ＴＳＬソリューションズ社製のＯＩＭ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いて、方位差５°以上を結晶粒界とみなした場合における平均結晶粒径を測定した。
【００５２】
（逆極点図）
圧延面に対するＥＢＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：電子後方散乱解析）測定における結晶方位解析において、ＥＢＳＤに付属している解析ソフト（例えば、ＴＳＬソリューションズ社製のＯＩＭ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いてＲＤ方向の逆極点図を測定し、＜１１１＞、＜１０１＞、＜００１＞の極密度を評価し、＜１０１＞の極密度より＜００１＞の極密度が高いものを「○」、＜１０１＞の極密度が＜００１＞の極密度以下のものを「×」とした。
【００５３】
（耐応力緩和特性）
試験片を３００℃で１０時間保持した後の応力緩和率を測定した。幅１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの短冊形状の試験片を、試験片の長手方向が圧延方向と平行になるように採取した。図１のように、ｌ＝５０ｍｍの位置を作用点として、試験片にｙ0のたわみを与え、圧延方向の０．２％耐力の８０％に相当する応力（ｓ）を負荷した。ｙ0は次式により求めた。
ｙ0＝（２／３）・ｌ2・ｓ ／  （Ｅ・ｔ）
ここで、Ｅは圧延方向のヤング率であり、ｔは試料の厚みである。３００℃にて１０時間加熱後に除荷し、図２のように永久変形量（高さ）ｙを測定し、応力緩和率｛［ｙ（ｍｍ）／ｙ0（ｍｍ）］×１００（％）｝を算出した。
応力緩和率が１０％以下の場合、耐応力緩和特性が良好（○）とみなした。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
発明例１〜１８の場合はいずれも３００℃１０時間保持した後の応力緩和率が１０％以下となり、優れた耐応力緩和特性を示した。
【００５６】
一方、比較例１は、１パス当たりの圧縮歪が低すぎたことで、＜１１１＞の極密度が２．５より小さくなり、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。比較例２は、１パス当たりの圧縮歪が高すぎたことで、＜１１１＞の極密度が４．５よりも大きくなりすぎた結果、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。
【００５７】
比較例３は、最終パスの歪速度が小さすぎたため、＜１０１＞より＜００１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が低くなり、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。比較例４は、最終パスの歪速度が大きすぎたため、圧延中の形状が悪くなり、製造することができなかった。
【００５８】
比較例５は、最終の溶体化処理の温度が低すぎたため、＜１１１＞の極密度が４．５より大きくなった結果、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。比較例６は、最終の溶体化処理の温度が高すぎたため、＜１１１＞の極密度が２．５より小さくなった結果、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。
【００５９】
比較例７は、最終溶体化処理の保持時間が短すぎたため、結晶粒径は混粒となり、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が低くなり、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。比較例８は、最終溶体化処理の保持時間が長すぎたため、結晶粒径は粗大化し、＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が低くなり、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。
【００６０】
比較例９〜１１は、チタン又は第三元素の添加量が適切ではなかった場合を示す。比較例９及び１１は添加元素及びチタンの量がそれぞれ多すぎたため熱間圧延で割れが発生したため製造することができなかった。比較例１０は、Ｔｉの添加量が少なすぎたため、＜１１１＞の極密度が２．５より小さくなり、また＜１０１＞の極密度よりも＜００１＞の極密度が低くなり、発明例１〜１８よりも優れた耐応力緩和特性が得られなかった。
【図１】
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【図２】
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