(57)【要約】      （修正有）【課題】高強度且つ高導電性の銅合金材料を提供すること。更に具体的には、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上であって且つ硬度が高い銅合金材料を提供する。【解決手段】Ｔｉを２．７〜３．１質量％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金材料であり、該銅合金材料は、熱間加工を行った後、温間加工、又は冷間加工及び温間加工を行い、次いで、時効処理を行うことにより得られる銅合金材料であり、該温間加工での加工温度が４００〜６００℃であり、溶体化処理以降の該冷間加工及び該温間加工の総加工度が２０〜９０％であること、を特徴とする銅合金材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｔｉを２．７〜３．１質量％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金材料であり、
該銅合金材料は、熱間加工を行った後、温間加工、又は冷間加工及び温間加工を行い、次いで、時効処理を行うことにより得られる銅合金材料であり、
該温間加工での加工温度が４００〜６００℃であり、
溶体化処理以降の該冷間加工及び該温間加工の総加工度が２０〜９０％であること、
を特徴とする銅合金材料。
【請求項２】
ビッカース硬さが２８５以上且つ電気伝導度が２０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする請求項１記載の銅合金材料。
【請求項３】
請求項１又は２いずれか１項記載の銅合金材料からなることを特徴とする溶接機器の電極部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度であり且つ高導電性である銅合金材料に関する。以下、高強度であり且つ高導電性である銅合金材料を、高強度且つ高導電性の銅合金材料とも記載する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、溶接機器の電極部材に使用される銅合金材料には、高強度であり且つ高導電性であることが要求される。
【０００３】
この要求を満たす銅合金材料としては、ＪＩＳ  Ｚ  ３２３４に規定されている銅合金材料が挙げられる。これらのうち、特に、ＪＩＳ  Ｚ  ３２３４のクラス４（以下、単にクラス４とも記載する。）に適合する銅合金材料、すなわち、引張強さが９７０ＭＰａ以上、ビッカース硬さが３１０以上且つ導電率が２０％ＩＡＣＳ以上である銅合金材料としては、析出硬化元素としてＢｅを添加したＣｕ−Ｂｅ系銅合金材料が挙げられるが、このＣｕ−Ｂｅ系銅合金材料以外には、クラス４に適合する有力な材料がない。
【０００４】
ところが、添加元素であるＢｅは、リサイクル時の溶解等で発生するヒュームが環境に対して有害な元素である。そして、近年の環境保護の高まりから、有害物質の使用を規制する動きがあり、Ｂｅが規制対象となる可能性がある。そこで、Ｂｅを含有しない高強度且つ高導電性の銅合金材料の開発が望まれている。
【０００５】
ＣＤＡ  Ｃ１７２００に匹敵する強度を有する材料として、Ｔｉを２．９〜３．５％添加したＣｕ−Ｔｉ銅合金材料（ＪＩＳ  Ｈ３１３０  Ｃ１９９０）があるが、これは、バネ用板材及び条材に適用される板厚が薄いものが対象である。
【０００６】
また、下記特許文献１〜４には、高強度と高導電率であるＣｕ−Ｔｉ系銅合金材料が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２４８３７５号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平７−２５８８０３号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００４−２８５４０８号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００５−３４４１４３号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、上記Ｃｕ−Ｔｉ銅合金材料（ＪＩＳ  Ｈ３１３０  Ｃ１９９０）は、溶接機器の電極部材用のような、少なくとも厚さ２ｍｍ以上の厚肉の材料に適用されるものとはなっていない。
【０００９】
また、上記特許文献１〜４は、いずれも薄板材に関するものであり、溶接機器の電極部材のような厚肉の材料に適用には、適用できないという問題があった。
【００１０】
上記特許文献１〜４にように、薄板材では、熱間及び冷間の圧延加工で加工されるため、加工度を大きくすることができるので、該薄板材の強度と導電率を共に高くすることできる。
【００１１】
それに対し、溶接機器の電極部材の加工には、熱間での押出加工、鍛造加工、冷間での鍛造加工など、圧延加工に比べ加工度の小さな加工工程が必要となるのが一般的である。また、鍛造加工を行わず圧延加工を行う場合でも、加工後の板厚は、上記特許文献１〜４に比べ非常に大きいため、加工度が小さい圧延加工が必要となる。
【００１２】
つまり、Ｃｕ−Ｔｉ系銅合金材料における高強度化の主工程である時効処理工程の前に、加工度の大きな工程を用いることができない。そのため、溶接機器の電極部材のような加工度が小さい材料では、高強度と高導電性とのバランスが良い材料を得ることは困難であった。
【００１３】
従って、本発明の課題は、高強度且つ高導電性の銅合金材料を提供することにある。更に具体的には、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上であって且つ硬さが高い銅合金材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明者らは、上記従来技術における課題を解決すべく、鋭意研究を重ねた結果、Ｔｉの含有量を２．７〜３．１質量％とし、且つ、熱間加工後に、時効処理する前に、４００〜６００℃の加工温度で温間加工を行うこと、あるいは、冷間加工と４００〜６００℃の加工温度で温間加工とを行うことにより、加工度が２０〜９０％であっても、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上と高く且つ硬さが高い銅合金材料が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１５】
すなわち、本発明（１）は、Ｔｉを２．７〜３．１質量％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金材料であり、
該銅合金材料は、熱間加工を行った後、温間加工、又は冷間加工及び温間加工を行い、次いで、時効処理を行うことにより得られる銅合金材料であり、
該温間加工での加工温度が４００〜６００℃であり、
溶体化処理以降の該冷間加工及び該温間加工の総加工度が２０〜９０％であること、
を特徴とする銅合金材料を提供するものである。
【００１６】
また、本発明（２）は、前記本発明（１）の銅合金材料からなることを特徴とする溶接機器の電極部材を提供するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高強度且つ高導電性の銅合金材料を提供すること、更に具体的には、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上であって且つ硬さが高い銅合金材料を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の銅合金材料は、Ｔｉを２．７〜３．１質量％を含有し、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金材料であり、
該銅合金材料は、熱間加工を行った後、温間加工、又は冷間加工及び温間加工を行い、次いで、時効処理を行うことにより得られる銅合金材料であり、
該温間加工での加工温度が４００〜６００℃であり、
溶体化処理以降の該冷間加工及び該温間加工の総加工度が２０〜９０％の銅合金材料である。
【００１９】
本発明の銅合金材料は、Ｔｉを含有し、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなるＴｉ−銅合金材料である。本発明の銅合金材料のＴｉの含有量は、２．７〜３．１質量％、好ましくは２．８〜３．０質量％である。Ｔｉの含有量が上記範囲内にあることにより、高強度且つ高導電性の銅合金材料となる。一方、Ｔｉの含有量が上記範囲未満だと、銅合金材料の強度が低くなり、また、上記範囲を超えると、銅合金材料の導電率が低くなる。
【００２０】
本発明の銅合金材料は、熱間加工後に、温間加工及び時効処理を順次行い得られる銅合金材料、又は熱間加工後に、冷間加工、温間加工及び時効処理を順次行い得られる銅合金材料である。なお、本発明の銅合金材料では、該熱間加工後に、該温間加工及び該時効処理を行うが、これは、該熱間加工を行った直後に、該温間加工を行うということではなく、該熱間加工を行った後の工程で、該温間加工及び該時効処理を順次に行うということを指す。あるいは、本発明の銅合金材料では、該熱間加工後に、該冷間加工、該温間加工及び該時効処理を行うが、これは、該熱間加工を行った直後に、該冷間加工を行うということではなく、該熱間加工を行った後の工程で、該冷間加工、該温間加工及び該時効処理を順次に行うということを指す。
【００２１】
本発明の銅合金材料を得るためには、先ず、所定の成分含有量に調節された銅合金の鋳塊を、熱間加工し、熱間加工材を得る。
【００２２】
該熱間加工としては、熱間鍛造、熱間押出、熱間圧延等が挙げられる。該熱間加工の加工温度は、通常７００〜９５０℃、好ましくは８５０〜９００℃である。該熱間加工で加工される該鋳塊を得る方法は、特に制限されない。該鋳塊中のＴｉの含有量は、２．７〜３．１質量％、好ましくは２．８〜３．０質量％である。
【００２３】
次いで、以下の（１）〜（４）により、本発明の銅合金材料を得る。
（１）該熱間加工後に直に、該熱間加工により得られる該熱間加工材の焼き入れを行い、次いで、該温間加工及び該時効処理を行う。
（２）該熱間加工後、該熱間加工により得られる該熱間加工材の温度を一旦下げてから、再び温度を上げて溶体化処理及び該熱間加工材の焼き入れを行い、次いで、該温間加工及び該時効処理を行う。
（３）該熱間加工後に直に、該熱間加工により得られる該熱間加工材の焼き入れを行い、次いで、該冷間加工、該温間加工及び該時効処理を行う。
（４）該熱間加工後、該熱間加工により得られる該熱間加工材の温度を一旦下げてから、再び温度を上げて溶体化処理及び該熱間加工材の焼き入れを行い、次いで、該冷間加工、該温間加工及び該時効処理を行う。
該（１）及び該（３）の場合、焼き入れ直前の温度を７００℃以上とするために、材料のハンドリング時間等を考慮すると、該熱間加工の加工温度は、該熱間加工直後の材料の温度が７５０℃となる温度が好ましい。また、該（１）の場合、該熱間加工材の焼き入れを行った後、該温間加工前に、面削を行うこともでき、また、該（３）の場合、該熱間加工材の焼き入れを行った後、該冷間加工前に、面削を行うこともできる。なお、該（１）及び該（３）の場合、該熱間加工が溶体化処理を兼ねる。
該（２）及び該（４）の場合、該熱間加工材の温度を一旦下げた後、該溶体処理前に、面削や冷間加工等の処理又は加工を行うこともできる。
【００２４】
つまり、該（１）の場合及び該（２）の場合、該焼き入れを行った後の焼き入れ材を、温間加工し、温間加工材を得る。また、該（３）の場合及び該（４）の場合、該焼き入れを行った後の焼き入れ材を、冷間加工し、冷間加工材を得、次いで、該冷間加工を行った後の該冷間加工材を、温間加工し、温間加工材を得る。
【００２５】
該（３）の場合及び該（４）の場合、該温間加工を行う前に、該冷間加工を行うが、該冷間加工としては、冷間鍛造、冷間圧延等が挙げられる。該冷間加工を行う回数は、１回であっても、２回以上に分けて行ってもよい。
【００２６】
そして、該（１）の場合及び該（２）の場合、該焼き入れを行い得られる該焼き入れ材を、温間加工して、また、該（３）の場合及び該（４）の場合、該冷間加工を行い得られる該冷間加工材を、温間加工して、該温間加工材を得るが、該温間加工とは、室温以上、再結晶温度未満の温度域で行う加工を言う。本発明の銅合金材料に係る該温間加工では、該時効処理における時効硬化の起こりうる温度範囲、特に、該時効処理の初期において強度上昇（硬化）が生じる温度範囲で加工を行う。該温間加工の加工温度は、４００〜６００℃である。該温間加工の加工温度が、上記範囲内にあることにより、高強度且つ高導電性の銅合金材料となる。一方、該温間加工の加工温度が上記範囲未満だと、銅合金材料の導電率が低くなり、また、上記範囲を超えると、銅合金材料の強度が低くなる。該温間加工を行う回数は、１回であっても、２回以上に分けて行ってもよい。
【００２７】
該温間加工としては、温間鍛造、温間圧延等が挙げられる。１次加工における仕上げ形状を板材とする場合は、該温間圧延が選択されることが多く、棒材や形材、部品形状とする場合は、通常、該温間鍛造が選択される。なお、本発明の銅合金材料では、該温間加工を行わないと、高強度且つ高導電率の銅合金材料が得られない。
【００２８】
次いで、該温間加工材を、時効処理し、本発明の銅合金材料を得る。該時効処理の処理温度は、３００〜５００℃であり、該時効処理の処理時間は、０．５〜１２時間である。
【００２９】
該（１）及び該（２）の場合、該溶体化処理及び該焼き入れを行った後の該焼き入れ材に対して、該温間加工を行う際、該焼き入れ材に対する該温間加工の総加工度は、２０〜９０％である。つまり、該（１）の場合には、該熱間加工が溶体化処理も兼ねているので、該熱間加工後に直ちに行う焼き入れ後の該焼き入れ材に対する該焼き入れ後に行う該温間加工の総加工度が、２０〜９０％である。また、該（２）の場合には、該溶体化処理後に行う焼き入れ後の該焼き入れ材に対する該焼き入れ後に行う該温間加工の総加工度が、２０〜９０％である。
該（３）及び該（４）の場合、該溶体化処理及び該焼き入れを行った後の該焼き入れ材に対して、該冷間加工及び該温間加工を順に行う際、該焼き入れ材に対する該冷間加工及び該温間加工の総加工度は、２０〜９０％である。つまり、該（３）の場合には、該熱間加工が溶体化処理も兼ねているので、該熱間加工後に直ちに行う焼き入れ後の該焼き入れ材に対する該焼き入れ後に行う該冷間加工及び該温間加工の総加工度が、２０〜９０％である。また、該（４）の場合には、該溶体化処理後に行う焼き入れ後の該焼き入れ材に対する該焼き入れ後に行う該冷間加工及び該温間加工の総加工度が、２０〜９０％である。
なお、本発明において、該（１）及び該（２）の場合、該焼き入れ材に対する該温間加工の総加工度Ｃは、該温間加工される前の該焼き入れ材の断面積をＡ（ｃｍ２）、該温間加工後の該温間加工材の断面積をＢ（ｃｍ２）とすると、次式：
総加工度Ｃ（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００      （５）
で求められる値である。
また、本発明において、該（３）及び該（４）の場合、該焼き入れ材に対する該冷間加工及び該温間加工の総加工度Ｃは、該冷間加工される前の該焼き入れ材の断面積をＡ（ｃｍ２）、該温間加工後の該温間加工材の断面積をＢ（ｃｍ２）とすると、次式：
総加工度Ｃ（％）＝｛（Ａ−Ｂ）／Ａ｝×１００      （５）
で求められる値である。
また、該（２）及び該（４）の場合、該溶体化処理の前にも、冷間加工を行うことができるが、該溶体化処理の前に行った冷間加工でのひずみは、その後の該溶体化処理によってとれる。そして、本発明は、溶体化処理を行った後のひずみがとれない状態での総加工度を、特定の範囲にするものである。よって、該（２）及び該（４）の場合、該溶体化処理を行う前に行った冷間加工での加工度は、上記総加工度（Ｃ）には算入しない。
【００３０】
該（３）及び該（４）の該冷間加工及び該温間加工を行う場合を例に、該焼き入れ材の断面積Ａ、該温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂについて、図１〜図３を参照して説明する。図１〜図３は、該冷間加工及び該温間加工を行う前後の様子を示す模式的な斜視図である。なお、図１の加工としては、圧延が、図２の加工としては、自由鍛造が、図３の加工としては、型鍛造が、例として挙げられる。図１中、焼き入れ材１に対して、加工方向２で加工（該冷間加工及び該温間加工）を加えることにより、温間加工材３が得られる。ここで、該加工方向２に平行な面で、該焼き入れ材１を切ったときの断面４の面積を、該冷間加工される前の該焼き入れ材の断面積Ａとし、該加工方向２に平行な面で、該温間加工材３を切ったときの断面５の面積を、温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとする。また、図２中、焼き入れ材１１に対して、加工方向１２で加工（該冷間加工及び温間加工）を加えることにより、温間加工材１３が得られる。ここで、該加工方向１２に平行な面で、該焼き入れ材１１を切ったときの断面１４の面積を、該冷間加工される前の該焼き入れ材の断面積Ａとし、該加工方向１２に平行な面で、該温間加工材１３を切ったときの断面１５の面積を、温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとする。
【００３１】
また、図３中、焼き入れ材２１に対して、加工方向２２で加工（該冷間加工及び温間加工）を加えることにより、温間加工材２３が得られる。なお、符号２１１が、該加工方向２２に平行な面で切った時の該焼き入れ材２１の断面であり、符号２３１が、該加工方向２２に平行な面で切った時の該温間加工材２３の断面である。図３に示す加工では、該温間加工材２３の位置により、該総加工度Ｃが異なる。図４は、該焼き入れ材２１の断面と、該温間加工材２３の断面とを、それぞれの中心２４で重ね合わせた図であり、点線２９が該焼き入れ材２１の輪郭を示し、実線３０が該温間加工材２３の輪郭を示す。該温間加工材２３のうちの符号２５で示す位置と、符号２７で示す位置を比べると、符号２７の位置の方が内側にあるので、符号２５の位置に比べ、符号２７の位置の方が、該総加工度Ｃが高くなる。本発明では、このように、該温間加工材の位置により該総加工度Ｃが異なるような場合は、最も総加工度Ｃが低くなる位置の総加工度Ｃも、最も総加工度Ｃが高くなる位置の総加工度Ｃも、いずれも、２０〜９０％の範囲内にある。なお、該温間加工材の位置により、該総加工度Ｃが異なる場合の該総加工度Ｃは、該温間加工材の中心を該焼き入れ材の中心と重ねた時に、各位置毎に、輪郭が該温間加工材の各位置に重なり且つ中心が該焼き入れ材及び該温間加工材の中心と重なる該焼き入れ材と相似形の面積を、該温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとして、上記式（５）により各位置の該総加工度Ｃを求める。例えば、図４では、該焼き入れ材２１及び該温間加工材の中心を符号２４で重ね、符号２４及び符号２５の延長線と輪郭２９が重なる点を符号２６すると、輪郭が符号２５に重なり且つ中心が符号２４と重なる円の面積を求め、これを該温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとする。そして、輪郭が符号２５に重なり且つ中心が符号２４と重なる円の半径は、符号２４と符号２５の距離、すなわち、符号ａ１であり、該焼き入れ材２１の半径は、符号２４と符号２６の距離、すなわち、符号ｂ１である。そうすると、Ａ＝πａ１２、Ｂ＝πｂ１２、となるので、符号２５の位置の総加工度Ｃ１＝｛（πａ１２−πｂ１２）／πｂ１２｝×１００＝｛（ａ１２−ｂ１２）／ｂ１２｝×１００となる。また、該焼き入れ材の断面形状が円形でなく、長方形やその他の形状であったとしても、該温間加工材の中心を該焼き入れ材の中心と重ねた時に、輪郭が該温間加工材の位置に重なり且つ中心が該焼き入れ材及び該温間加工材の中心と重なる該焼き入れ材と相似形の面積を、該温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとして、上記式（５）により温間加工材の各位置の該総加工度Ｃ求める。例えば、断面形状が長方形の場合には、輪郭が温間加工材の位置に重なり且つ中心が焼き入れ材及び該温間加工材の中心と重なる該焼き入れ材と相似形の長方形の面積を、該温間加工後の該温間加工材の断面積Ｂとして、上記式（５）により各位置の該総加工度Ｃを求める。
【００３２】
該（１）及び該（２）の場合で、該温間加工を２回以上行う場合は、全ての該温間加工を行った後の該温間加工材と、該焼き入れ材との対比で、該焼き入れ材に対する該温間加工の総加工度を求める。
【００３３】
該（３）及び該（４）の場合、該冷間加工及び該温間加工の両方を経た後の該温間加工材と、該焼き入れ材との対比で、該焼き入れ材に対する該冷間加工及び該温間加工の総加工度を求める。また、該冷間加工を２回以上行う場合、該温間加工を２回以上行う場合は、全ての該冷間加工及び該温間加工を行った後の該温間加工材と、該焼き入れ材との対比で、該焼き入れ材に対する該冷間加工及び該温間加工の総加工度を求める。このとき、該冷間加工及び該温間加工のそれぞれの工程での加工量は、該冷間加工を行う前の該焼き入れ材と、該冷間加工及び該温間加工を行った後の該温間加工材と、の間で、加工度が２０〜９０％となる範囲で、それぞれ適宜選択される。好ましくは、該温間加工での加工度、すなわち、該温間加工を行う前の該冷間加工材に対する該温間加工での加工度は、１０％以上である。なお、本発明において、該冷間加工材に対する該温間加工での加工度Ｆは、該温間加工前の該冷間加工材の断面積をＤ（ｃｍ２）、該温間加工後の該温間加工材の断面積をＥ（ｃｍ２）とすると、次式：
加工度Ｆ（％）＝｛（Ｄ−Ｅ）／Ｄ｝×１００
で求められる値である。
【００３４】
以下に、本発明の銅合金材料が得られるまでの加工及び処理の形態例を示す。ただし、本発明がこれに限定されるものではない。
（ｉ）熱間加工→焼き入れ→温間加工→時効処理
（ｉｉ）熱間加工→冷却→溶体化処理及び焼き入れ→温間加工→時効処理
（ｉｉｉ）熱間加工→冷却→冷間加工→溶体化処理及び焼き入れ→温間加工→時効処理
（ｉｖ）熱間加工→焼き入れ→冷間加工（１回又は２回以上）→温間加工→時効処理
（ｖ）熱間加工→冷却→溶体化処理及び焼き入れ→冷間加工（１回又は２回以上）→温間加工→時効処理
（ｖｉ）熱間加工→冷却→冷間加工（１回目）→溶体化処理及び焼き入れ→冷間加工（２回目）→温間加工→時効処理
なお、該（ｉｉｉ）の場合であるが、上述したように、溶体化処理前の冷間加工のひずみはその後の溶体化処理でとれるので、該（ｉｉｉ）の冷間加工の加工度は、該総加工度Ｃには算入せず、該温間加工での総加工度を、該総加工度Ｃとする。同様に、該（ｖｉ）の場合であるが、溶体化処理前の冷間加工のひずみはその後の溶体化処理でとれるので、該（ｖｉ）の冷間加工（１回目）の加工度は、該総加工度Ｃには算入せず、該冷間加工（２回目）及び該温間加工を経た後の総加工度を、該総加工度Ｃとする。
また、該（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）の場合、熱間加工から温間加工までの間に、面削を行うことができる。また、該（ｉｖ）、（ｖ）及び（ｖｉ）の場合、熱間加工から冷間加工までの間に、面削を行うことができる。
【００３５】
本発明の銅合金材料は、銅合金材料中のＴｉの含有量を２．７〜３．１質量％、好ましくは２．８〜３．０質量％とすることと、該焼き入れ材に対して、又は該焼き入れ後の該冷間加工により得られる該冷間加工材に対して、４００〜６００℃の加工温度で該温間加工を行うことにより、高強度且つ高導電性の銅合金材料となる。つまり、本発明では、Ｔｉ含有量を特定範囲とすることと、該焼き入れ材に対して、又は該焼き入れ後の該冷間加工により得られる該冷間加工材に対して、特定加工温度で該温間加工を行うことと、の両方を組み合わせることにより、銅合金材料を高強度且つ高導電性にするという効果が発揮される。
【００３６】
このことにより、本発明の銅合金材料は、該焼き入れ材に対する該冷間加工及び該温間加工の総加工度が２０〜９０％と低くても、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上と高く、且つ、硬さが高い、好ましくは、ビッカース硬さが２８５以上と高い、高強度と高導電率をバランス良く合わせもった材料となる。
【００３７】
よって、本発明の銅合金材料は、従来のＣｕ−Ｂｅ系銅合金材料（ＣＤＡ  Ｃ１７２００）に代わる溶接機器の電極部材等用の銅合金材料として、好適に用いられる。
【００３８】
本発明の銅合金材料は、該時効処理を行って得られるもので、１次加工材である。本発明の銅合金材料の形状としては、例えば、厚さ２ｍｍ以上の板材、棒材、型材、鍛造材である。そして、本発明の銅合金材料を用いて、溶接機器の電極部材が製造される。
【００３９】
次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、これは単に例示であって、本発明を制限するものではない。
【実施例】
【００４０】
（実施例及び比較例）
＜製造方法＞
以下に示す鋳造及び熱間加工を行った後、工程１、工程２、工程３、工程４又は工程５のうちのいずれかを行い、次いで、時効処理１、時効処理２又は時効処理３のうちのいずれかの時効処理を行った。
鋳造→熱間加工→工程１、工程２、工程３、工程４又は工程５→時効処理１、時効処理２又は時効処理３
工程１、工程２、工程３、工程４又は工程５のうちのいずれを行ったか、及び時効処理１、時効処理２又は時効処理３のうちのいずれを行ったかを、表１に示す。
【００４１】
（鋳造）
Ｃｕ及びＴｉの地金を用いて、表１に示すＴｉ含有量で合金成分を配合し、高周波溶解炉を用いてφ１００ｍｍの鋳塊を製造後、φ９０ｍｍに皮剥きし、長さ９０ｍｍに切断して、鋳塊Ａを得た。
（熱間加工）
得られた９０ｍｍの該鋳塊Ａを、８５０±５０℃で、長さ３０ｍｍに鍛造し、熱間鍛造材Ｂ（熱間加工材）を得た。
（工程１）
該熱間鍛造材Ｂを厚さ２０ｍｍに面削した。次いで、厚さ２０ｍｍにした該熱間鍛造材Ｂを、８５０℃で１時間溶体化処理した後、水中に焼き入れして、焼き入れ材Ｃ１を得た。
次いで、焼き入れ材Ｃ１を、表１に示す加工度で、表１に示す厚さに冷間圧延し、冷間圧延材Ｄ１（冷間加工材）を得た。
次いで、該冷間圧延材Ｄ１を、５５０℃で表１に示す加工度で、表１に示す最終厚さに温間鍛造し、温間鍛造材Ｅ１（温間加工材）を得た。
（工程２）
熱間鍛造後、直ちに該熱間鍛造材Ｂを、水中に焼き入れして、焼き入れ材Ｃ２を得た。次いで、該焼き入れ材Ｃ２を厚さ２０ｍｍに面削した。
次いで、該焼き入れ材Ｃ２を、表１に示す加工度で、表１に示す厚さに冷間圧延し、冷間圧延材Ｄ２（冷間加工材）を得た。
次いで、該冷間圧延材Ｄ２を、５５０℃で表１に示す加工度で、表１に示す最終厚さに温間鍛造し、温間鍛造材Ｅ２(温間加工材)を得た。
（工程３）
該熱間鍛造材Ｂを厚さ２０ｍｍに面削した。次いで、厚さ２０ｍｍにした該熱間鍛造材Ｂを、８５０℃で１時間溶体化処理した後、水中に焼き入れして、焼き入れ材Ｃ３を得た。
次いで、該焼き入れ材Ｃ３を、表１に示す加工度で、表１に示す厚さに冷間圧延し、冷間圧延材Ｄ３を得た。
（工程４）
該熱間鍛造材Ｂを厚さ２０ｍｍに面削した。次いで、厚さ２０ｍｍにした該熱間鍛造材Ｂを、８５０℃で１時間溶体化処理した後、水中に焼き入れして、焼き入れ材Ｃ４を得た。
次いで、焼き入れ材Ｃ４を、５５０℃で表１に示す加工度で、表１に示す最終厚さに温間鍛造し、温間鍛造材Ｅ４（温間加工材）を得た。
（工程５）
熱間鍛造後、直ちに該熱間鍛造材Ｂを、水中に焼き入れして、焼き入れ材Ｃ５を得た。次いで、該焼き入れ材Ｃ５を厚さ２０ｍｍに面削した。
次いで、該焼き入れ材Ｃ５を、５５０℃で表１に示す加工度で、表１に示す最終厚さに温間鍛造し、温間鍛造材Ｅ５(温間加工材)を得た。
（時効処理）
工程１で得た該温間鍛造材Ｅ１、工程２で得た該温間鍛造材Ｅ２、工程３で得た該冷間圧延材Ｄ３、工程４で得た該温間鍛造材Ｅ４、又は工程５で得た該温間鍛造材Ｅ５を、表１に示すＮｏ．の条件で時効処理し、銅合金材料Ｆを得た。
時効処理１：４００℃、４時間
時効処理２：３００℃、８時間
時効処理３：５００℃、２時間
【００４２】
＜銅合金材料の評価＞
時効処理後に得られた銅合金材料Ｆ（１次加工材）について、下記の評価を行った。その結果を表２に示す。
（１）硬さ試験
ビッカース硬さ測定を、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４４に準拠して行った。
ビッカース硬さが、２８５以上のものを「○」、２８５未満のものを「×」とした。
（２）導電率の測定
導電率をシグマテスターにより測定した。
導電率が、２０％ＩＡＣＳ以上のものを「○」、２０％ＩＡＣＳ未満のものを「×」とした。
【００４３】
【表１】
2010007159.tif 000002
【００４４】
【表２】
2010007159.tif 000003
１）総加工度：工程１又は工程２の冷間加工及び温間加工の全工程の合計加工度、あるいは、工程３の冷間加工の加工度、あるいは、工程３又は工程４の温間加工の加工度
【００４５】
＜評価結果＞
試験Ｎｏ．１〜８は、硬さ及び導電率のいずれも高かった。
試験Ｎｏ．９は、Ｔｉ含有量が低過ぎるため、硬さが低かった。
試験Ｎｏ．１０は、Ｔｉ含有量が高過ぎるため、導電率が低かった。
試験Ｎｏ．１１は、硬さ及び導電率をともに低く、時効処理条件を変えて、硬さを高くしても、導電率が２０％ＩＡＣＳより低くなることは明らかなので、試験Ｎｏ．１１からは、総加工度が低過ぎると、硬さ及び導電率をともに高くすることができないことが分かった。
試験Ｎｏ．１２は、導電率は２０％ＩＡＣＳであるものの硬さが低く、時効処理条件を変えて、硬さを高くしようとすると、導電率が２０％ＩＡＣＳより低くなることは明らかなので、試験Ｎｏ．１２からは、総加工度が高過ぎると、硬さ及び導電率をともに高くすることができないことが分かった。
試験Ｎｏ．１３は、温間加工がないため、導電率が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、高強度且つ高導電率の銅合金材量を製造できるので、Ｃｕ−Ｂｅ系銅合金材料からの代替が求められている溶接機器の電極部材用の銅合金材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】該冷間加工及び該温間加工を行う前後の様子を示す模式的な斜視図である。
【図２】該冷間加工及び該温間加工を行う前後の様子を示す模式的な斜視図である。
【図３】該冷間加工及び該温間加工を行う前後の様子を示す模式的な斜視図である。
【図４】図３に示す該焼き入れ材２１の断面と、該温間加工材２３の断面とを、それぞれの中心２４で重ね合わせた図である。
【符号の説明】
【００４８】
１          焼き入れ材
２          加工方向
３          温間加工材
４          焼き入れ材の断面
５          温間加工材の断面
１１        焼き入れ材
１２        加工方向
１３        温間加工材
１４        焼き入れ材の断面
１５        温間加工材の断面
２１        焼き入れ材
２２        加工方向
２３        温間加工材
２４        中心
２５、２７  温間加工材の位置
２９        焼き入れ材の断面の輪郭
３０        温間加工材の断面の輪郭
２１１      焼き入れ材の断面
２３１      温間加工材の断面
【図１】
2010007159.tif 000004
【図２】
2010007159.tif 000005
【図３】
2010007159.tif 000006
【図４】
2010007159.tif 000007