(57)【要約】【課題】  従来の多段時効処理とは異なる方法で微細な析出物を析出させる熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品を提供する。【解決手段】  析出硬化型銅合金を溶体化処理後、析出物の析出を促進する工程を経ずに低温から高温に多段時効する熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
析出硬化型銅合金を溶体化処理した後、析出物の析出を促進する工程を経ずに低温から高温に多段時効する工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項２】
前記多段時効は、何れかの段における時効処理と他の何れかの段における時効処理の温度差が１００℃以上である請求項１に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項３】
前記多段時効は、２００℃以上５００℃未満での低温時効処理を少なくとも１回、５００℃以上７００℃以下での高温時効処理を少なくとも１回行う熱処理である請求項１又は２に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項４】
前記多段時効は、前記低温時効処理の所定の温度に保持する時間の合計が２時間以上の熱処理である請求項３に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項５】
前記多段時効は、前記高温時効処理が前記低温時効処理と同一の又はそれより短い時間行われる熱処理である請求項３又は４に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項６】
前記多段時効は、段数が２の熱処理である請求項１〜５の何れか一項に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の熱処理後に前記析出硬化型銅合金を７０％以上の加工度で冷間圧延する工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項８】
前記析出硬化型銅合金は、Ｃｒ：０．１〜０．５質量％及びＺｒ：０．０１〜０．２０質量％の何れか一方又は両方を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項９】
前記析出硬化型銅合金は、更にＩｎ：０．１〜１．０質量％及びＳｎ：０．１〜０．４質量％の何れか一方又は両方を総量で０．１〜１．０質量％含有することを特徴とする請求項８に記載の析出硬化型銅合金の製造方法。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載の製造方法により製造した析出硬化型銅合金。
【請求項１１】
析出物の平均粒径が１ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載の析出硬化型銅合金。
【請求項１２】
析出物の粒径分布の標準偏差が３ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の析出硬化型銅合金。
【請求項１３】
導電率が６０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする請求項１０〜１２の何れか一項に記載の析出硬化型銅合金。
【請求項１４】
請求項１０〜１３の何れか一項に記載の析出硬化型銅合金から冷間加工した伸銅品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、析出硬化型銅合金の製造方法に関し、特に多段時効を伴う熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法に関する。また、本発明は前記方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅及び銅合金は、リードフレーム、コネクタ、ピン、リード端子等の電子部品及びフレキシブル回路基板を含め、多用途に渡って幅広く利用されている材料である。急速に展開するＩＴ化に伴う情報機器の高機能化及び小型化・薄肉化は、銅及び銅合金に対して更なる特性（強度、導電性）の向上を要求している。
ところが一般には、強度と導電性は相反する特性であり、銅に添加元素を加えて強度を上げると導電性は低くなる。したがって、強度と導電性の両立をいかにして行うべきかが銅合金の開発にあたって大きな課題となっている。
【０００３】
銅合金は、添加元素による強化機構によって、固溶型銅合金と析出硬化型銅合金に分けられる。固溶型銅合金は、比較的容易に強度を向上させることができる反面、添加元素の固溶による導電率低下は避けることができない。そこで、金属間化合物の析出による高強度と高導電性を満足する銅合金として析出硬化型銅合金が用いられてきた。しかしながら、近年、高強度と高導電性を両立した銅合金が求められる状況において、析出硬化型銅合金の更なる高強度化が主として検討されてきている。
【０００４】
銅合金の導電性を下げずに強度を向上させる手段としては、第一に強加工による加工硬化が考えられる。しかし、現状量産レベルで実施している強加工（加工度：９０％程度）以上に加工度を上げても加工硬化による強度向上はほとんど起こらず、冷間圧延の工程において加工度を大きくし過ぎると破断しやすくなり、歩留まり低下を起こす恐れがある。
【０００５】
第二に、結晶粒微細化が考えられる。これは結晶粒径の逆数の平方根と降伏応力又は耐力とは比例関係にあるとするHall-Petch則に基づいたものである。しかし、一般には銅合金の結晶粒微細化の技術は加工に関するものがほとんどであり、大歪み加工が有効とされているが、量産レベルを考えるとかなり実現が難しいのが実情である。
【０００６】
第三に、析出硬化型銅合金においては析出物による析出強化が考えられる。析出物による析出強化を向上させるには、時効処理で析出を制御し、析出量の増加又は析出物の微細化を行わなければならない。析出量を増やす一つの手段としては、合金への添加元素量を増やす方法があるが、これは導電率の低下につながり好ましくない。よって、導電率を維持したまま析出強化を向上させるには、添加元素量を増やさずに析出量を増やすか析出物の微細化が必要である。
時効処理で析出を促進し、かつ析出物を微細化する方法として従来から多段時効が用いられている。この多段時効による析出物微細化に関しては、Ｔｉ合金、Ａｌ合金等に適用した例は多いが、銅合金に適用した例は少ない。その中で銅合金に適用した稀な例として、例えば特許文献１にて開示されたものがある。この開示に係る技術によれば、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金の多段時効処理において、２段目の時効処理を１段目より低温にすることにより析出物のサイズ及び分布を細かく制御し、更なる時効硬化の促進を狙っている。
【０００７】
【特許文献１】特許第２６７３７８１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、一段時効よりは析出が促進されるものの、析出物の微細化の観点からは更なる技術的進歩が求められている。
【０００９】
したがって本発明は、従来とは異なる方法で微細な析出物を析出させることのできる熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品を提供することを課題とする。更には上記従来技術よりも微細な析出物を析出させることのできる熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決すべく種々の熱処理方法について鋭意研究を重ねた結果、析出硬化型銅合金の溶体化材を析出物の析出を促進する工程を経ずに低温から高温に多段時効することで微細な析出物が数多く析出することを見出した。本発明は上記知見に基づき完成したものである。したがって本発明は一側面において析出硬化型銅合金を溶体化処理後、析出物の析出を促進する工程を経ずに低温から高温に多段時効する熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品である。
【００１１】
また、本発明者らは前記多段時効において何れかの段における時効処理と他の何れかの段における時効処理の温度差を１００℃以上にすることにより、更には、２００℃以上５００℃未満での低温時効処理を少なくとも１回、５００℃以上７００℃以下での高温時効処理を少なくとも１回行うことにより析出物の更なる微細化が促進されることを見出した。したがって、本発明は別の一側面において、前記多段時効における何れかの段における時効処理と他の何れかの段における時効処理の温度差が１００℃以上である熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品であり、更に別の一側面においては、前記多段時効において２００℃以上５００℃未満での低温時効処理を少なくとも１回、５００℃以上７００℃以下での高温時効処理を少なくとも１回行う熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品である。
【００１２】
更に、本発明者らは前記多段時効における低温時効処理の所定の温度に保持する時間の合計を２時間以上とすることが好ましいことを見出した。したがって、本発明は更に別の一側面において、前記多段時効における低温時効処理の所定の温度に保持する時間の合計が２時間以上である熱処理工程を含む析出硬化型銅合金の製造方法と当該方法により製造した析出硬化型銅合金及び伸銅品である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、微細な析出物を有する析出硬化型銅合金の製造が可能となり、電子機器用材料として必要な強度及び導電性の向上を図ることができる。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、このように低温から高温への多段時効によって微細な析出物が得られたのは低温時効処理で微細な析出核が生成し、高温時効処理で微細な析出物に成長したためと推定される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
従来、多段時効は導電率を回復させるために１段目の時効を高温とし、２段目以降の時効処理を１段目より低温にすることにより行うことが当然と考えられていた。これは初段での高温時効により析出の駆動力を得て、２段目以降の低温時効で析出物のサイズ及び分布を細かく制御できると考えられてきたことと、１段目の時効処理を低温で行い２段目以降の時効処理を高温で行っても、高温側の時効処理による影響が強いので、結局高温で１段時効を行うのとほとんど変わらないと考えられていたことなどによる。
本発明はそのような技術的偏見を克服して創作されたものであり、析出硬化型銅合金を溶体化処理後、析出物の析出を促進する工程を経ずに低温から高温に多段時効することで析出物を微細化する熱処理工程を含むことを特徴とする析出硬化型銅合金の製造方法である。
【００１５】
本発明に用いることのできる析出硬化型銅合金は特に限定されるものではないが、例えばＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金、Ｃｕ−Ｚｒ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金、Ｃｕ−Ｂｅ系合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ系合金、Ｃｕ−Ｔｉ系合金、Ｃｕ−Ｆｅ系合金が挙げられ、少なくともＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金及びＣｕ−Ｚｒ系合金は本発明に好適に使用される。
【００１６】
Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金の中でも特に、Ｃｒ：０．１〜０．５質量％及びＺｒ：０．０１〜０．２０質量％の何れか一方又は両方を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなるＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金が本発明では有用である。
Ｃｒは時効処理によって析出し、合金の強度及び導電性を向上させる作用を有する。しかしＣｒ含有量が０．１質量％未満ではその効果があまり得られず、一方０．５質量％を超えると溶体化処理後にも未溶解Ｃｒが母相中に残留し、更には粗大晶出物として存在し、冷間加工時のピンホール発生及び破断の原因となる。そのためＣｒは０．１〜０．５質量％とするのが好ましく、より好ましくは０．２〜０．４質量％である。
Ｚｒは時効処理によってＣｕと化合物を形成して母相中に析出し、合金の強度を高める作用を発揮する。しかしＺｒ含有量が０．０１質量％未満ではその効果があまり得られず、一方０．２０質量％を超えると溶体化処理後も未溶解Ｚｒが母相中に残留し、Ｃｒ同様粗大晶出物として、冷間加工時のピンホール発生及び破断の原因となる。そのためＺｒは０．０１〜０．２０質量％とするのが好ましく、より好ましくは０．０５〜０．１５質量％である。
【００１７】
上記Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金、Ｃｕ−Ｃｒ系合金及びＣｕ−Ｚｒ系合金等には更にＩｎ：０．１〜１．０質量％及びＳｎ：０．１〜０．４質量％の何れか一方又は両方を総量で０．１〜１．０質量％含有させても良い。
Ｉｎ及びＳｎはいずれも合金の導電率を大きく低下させずに主として強度の向上を目的として添加するものである。しかしこれらの含有量が総量で０．１質量％未満だとその効果があまり得られず、一方１．０質量％を超えると合金の導電率を劣化させる傾向がある。そのためＩｎ及びＳｎは何れか一方又は両方で０．１〜１．０質量％とするのが好ましく、より好ましくは０．２〜０．８質量％である。
【００１８】
溶体化処理は基本的に溶体化処理温度が高い方が添加元素の固溶量が増加するのでその後の時効処理による析出強化が大になると期待されるが、溶体化処理温度が高すぎると結晶粒が粗大化して曲げ加工性が劣化するという問題が生じる。したがって、使用する析出硬化型銅合金の種類に応じて適切な溶体化処理温度を選定する必要がある。一例を挙げれば、溶体化処理を８００〜１０００℃の溶体化処理温度、１００℃／秒以上の冷却速度（水冷）で行うことができる。
しかし、当業者であれば使用する析出硬化型銅合金の組成に応じて適切な溶体化処理条件（温度×時間）を見出すことができ、更にはその他の条件、例えば昇温条件や冷却条件等も適宜選択することができると考えられる。溶体化処理は熱間加工で兼ねることもできる。
【００１９】
本発明でいう多段時効とは溶体化処理後に異なる温度で２回以上の時効処理を連続して行う熱処理のことである。時効処理は２回以上行うことができるが、生産効率の観点から通常２〜４回であり、好ましくは２回である。
また、析出硬化型銅合金製造プロセスでは溶体化処理後に析出物の析出促進のために冷間加工を行い、その後に時効処理を行うことが多いが、本発明においては逆に析出物の成長速度を抑制するため冷間加工を経ずに時効処理を行う。
溶体化処理後に冷間加工を行うと、加工歪により析出の駆動力が高くなることでその後の時効処理で析出物の成長速度が速くなり、生成した析出物が粗大化し、結果として本発明の多段時効による析出物微細化効果が期待できないからである。
したがって「析出物の析出を促進する工程を経ずに」とは上記の観点から理解されるべきであり、塑性変形を与えて加工歪により析出を促進する冷間圧延、冷間鍛造、プレス、押出、伸線、引き抜き、引張り、及び曲げ加工等の冷間加工やその他の析出を促進する工程を行わずに時効処理に入ることを意味するのであって、実質的に析出を促進しないような工程、例えば溶体化処理後の析出硬化型銅合金に対して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時効処理前に行うことを排除するものではない。
【００２０】
本発明による多段時効においては、何れかの段における時効処理と他の何れかの段における時効処理の温度差を大きくすれば析出物の粒径を小さくすることができるが、その温度差は通常５０℃以上であり、好ましくは１００℃以上であり、より好ましくは１５０℃以上であり、もっとも好ましくは２００℃以上である。また、２００℃以上５００℃未満、好ましくは２５０℃以上４５０℃以下での低温時効処理を少なくとも１回、５００℃以上７００℃以下、好ましくは５００℃以上６５０℃以下での高温時効処理を少なくとも１回行うことにより微細な析出物をより多数析出させることができる。前記温度差の条件は低温時効処理の最高段と高温時効処理の最低段の温度差に適用するとより好ましい。
一つの段における時効処理では温度は一定とするのが原則であるが、±１０℃程度の変動があっても差し支えない。
【００２１】
また、本発明による多段時効においては、低温時効処理を行う時間が析出物の平均粒径を微細化する上で重要な意味を持つ。低温時効処理の時間が短すぎると後の高温時効処理で析出物の微細化があまり促進されないとともに析出個数も減少する傾向にあるため、低温時効処理全体で２時間以上低温時効処理を行うのが好ましく、２〜５時間程度行うのがより好ましく、３〜４時間程度行うのがもっとも好ましい。ただし、生産効率を考慮すれば、あまりに長時間行う必要はない。
【００２２】
高温時効処理を行う時間も析出物の粒径や個数に影響を与える。理論によって本発明が限定されることを意図するものではないが、高温時効処理によって低温時効処理で生じた析出核が成長し、析出が促進されると考えられるので、高温時効処理の時間をあまり長くすると析出核の成長が過度に進行し、析出物の平均粒径の増大及び析出物の個数の減少が見られる。また、平均粒径の増大に伴い、粒径分布の標準偏差の拡大も見られる。
したがって、粒径が小さく偏差も少ない析出物を多く析出させることを目的とすれば高温時効処理の時間は一般に低温時効処理の時間と同程度又はそれよりも短い時間で行い、好ましくは低温時効処理の時間の１／２程度、更には１／６程度とすることもできる。特定の実施形態においては、高温時効処理は４時間、２時間又は１時間とすることができ、更には３０分程度とすることもできる。
【００２３】
最高段での時効処理後の冷却は、水冷、空冷、ガス冷却のいずれでも可能であり、また、高温から低温に向けて更に多段時効処理を行うこともできる。
【００２４】
本発明による多段時効処理後、得られた析出硬化型銅合金に冷間加工を行えば、導電率の低下を抑制しつつ強度を更に向上させることが可能となる。本発明における「冷間加工」には、条・板を製造する冷間圧延は勿論のこと、冷間鍛造、プレス、押出、伸線、引き抜きのような塑性加工も含まれる。したがって棒や線などの塑性加工や、更には圧延ロールを用いて製造する場合に限らずダイスを用いた引抜やプレスを用いた鍛造においても本発明の効果を得ることができる。
本発明の析出硬化型銅合金は種々の伸銅品、例えば板、条、管、棒及び線に加工することができ、本発明の析出硬化型銅合金は特にリードフレーム、コネクタ、ピン、リード端子等の電子部品及びフレキシブル回路基板等に用いる電子材料として好適である。
【００２５】
本発明による熱処理を行った後、析出硬化型銅合金に加工度の大きな冷間加工（例えば７０％以上、更には９０％以上の加工度）を施すことが可能であり、加工度を７０％以上とすることで、より高い強度を有する析出硬化型銅合金に仕上げることができる。
【００２６】
本発明による析出硬化型銅合金の析出物の平均粒径は１ｎｍ以上２０ｎｍ以下、好ましくは１０ｎｍ以下、より好ましくは５ｎｍ以下とすることができる。
また、本発明による析出硬化型銅合金の析出物の粒径分布の標準偏差は３ｎｍ以下とすることができ、好ましくは２ｎｍ以下とすることができる。
例えば、平均粒径を１ｎｍ以上１０ｎｍ以下とし、かつ粒径分布の標準偏差を１ｎｍ以上３ｎｍ以下とすることができ、又は平均粒径を１ｎｍ以上５ｎｍ以下として粒径分布の標準偏差を１ｎｍ以上２ｎｍ以下、更には１．５ｎｍ以下とすることができる。
したがって、本発明によれば平均粒径が小さく、かつ粒径分布の狭い析出物が生じるため、微細な析出物が一様に分布した均質な析出硬化型銅合金が得られる。
【００２７】
本発明による析出硬化型銅合金の導電率は５０％ＩＡＣＳ以上、好ましくは６０％ＩＡＣＳ以上、より好ましくは７０％ＩＡＣＳ以上とすることができる。
また、本発明による析出硬化型銅合金の０．２％耐力は５００ＭＰａ以上、好ましくは５２０ＭＰａ以上、より好ましくは５４０ＭＰａ以上とすることができる。
【００２８】
本発明による析出硬化型銅合金は、０．２％耐力が４５０ＭＰａ以上でかつ導電率が７８％ＩＡＣＳ以上とすることができ、０．２％耐力が５２０ＭＰａ以上でかつ導電率が７０％ＩＡＣＳ以上とすることができ、更には０．２％耐力が５４０ＭＰａ以上でかつ導電率が６０％ＩＡＣＳ以上とすることもできる。
【００２９】
析出硬化型銅合金の製造においては、原料の配合、溶解・鋳造、熱間圧延、面削、焼鈍、めっき加工、冷間圧延、酸洗等の種々の工程を本発明の熱処理工程の前後に導入するのが一般的である。当業者であれば本発明の熱処理工程に他の様々な工程を導入して析出硬化型銅合金を製造することができる。
【００３０】
本発明によれば、従来の一段時効処理及び多段時効処理に比べて微細な析出物を数多く有し、強度及び導電性に優れた析出硬化型銅合金の製造が可能となり、該銅合金を利用した種々の電子機器用材料が実用化されることが期待される。
【実施例】
【００３１】
以下に本発明の具体例を示すが、これら実施例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。
【００３２】
本実施例で用いた銅合金は以下の組成を有する析出硬化型銅合金である。
（１−１Ａ）  Ｚｒ：０．１０％（質量％、以下同様）及びＣｒ：０．２５％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−１Ｂ）  Ｚｒ：０．１０％、Ｃｒ：０．２５％及びＩｎ：０．８％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−１Ｃ）  Ｚｒ：０．１０％、Ｃｒ：０．２５％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−１Ｄ）  Ｚｒ：０．１０％、Ｃｒ：０．２５％、Ｉｎ：０．５％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−２Ａ）  Ｃｒ：０．２５％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−２Ｂ）  Ｃｒ：０．２５％及びＩｎ：０．８％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−２Ｃ）  Ｃｒ：０．２５％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−２Ｄ）  Ｃｒ：０．２５％、Ｉｎ：０．５％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−３Ａ）  Ｚｒ：０．１０％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−３Ｂ）  Ｚｒ：０．１０％及びＩｎ：０．８％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；
（１−３Ｃ）  Ｚｒ：０．１０％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金；及び
（１−３Ｄ）  Ｚｒ：０．１０％、Ｉｎ：０．５％及びＳｎ：０．３％を含み、残部Ｃｕ及び不可避的不純物からなる銅合金
【００３３】
上記各組成が得られるように所定の原料を配合し、真空溶解炉（ＶＩＭ炉）で１３００℃で３０分かけて溶製してそれぞれ２ｋｇの鋳片を得た。鋳造組織を破壊するために該鋳片（厚さ２５ｍｍ）を８５０℃で０．５時間加熱後、板厚１２ｍｍまで熱間圧延した。いったん室温まで冷却した後に再び１０００℃まで加熱して１時間溶体化処理を行った後、水冷した。表面の酸化スケール除去を機械加工で行い、片面１ｍｍずつ表裏面を研削し板厚１０ｍｍの素条とした。
【００３４】
これらの素条を、幅１５ｍｍ×長さ１５ｍｍの大きさに切出し、表１に示す熱処理条件にてＡｒ雰囲気中で時効処理を施した。本実施例では２段時効処理とした。
この時効処理によって得られた試験片について、組織に影響を与えないように機械研磨及び電解研磨で薄膜化し、ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）観察によって析出物を検鏡した。検鏡より得られた析出物の平均粒径、粒径の標準偏差、個数及び体積率を表１に併記する。
【００３５】
次に、これらの素条を加工度９０％で冷間圧延して板厚１ｍｍとした後、特性評価を行った。特性評価は、圧延平行方向での引張試験及びＷブリッジによる体積抵抗率測定を行い、０．２％耐力（ＭＰａ）及び導電率（％ＩＡＣＳ）を求めた結果をそれぞれ表１に併記する。
なお、表１−１にＣｕ−０．２５％Ｃｒ−０．１０％Ｚｒ含有銅合金、表１−２にＣｕ−０．２５％Ｃｒ含有銅合金及び表１−３にＣｕ−０．１０％Ｚｒ含有銅合金の処理条件及び結果をそれぞれ示す。
【００３６】
【表１−１】
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【００３７】
【表１−２】
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【００３８】
【表１−３】
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【００３９】
【表１−４】
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【００４０】
表１−１及び表１−２に記載のＣｕ−０．２５％−Ｃｒ−０．１０％Ｚｒ含有合金の結果を中心に述べる。
これらの表から判るように、析出硬化型銅合金であるＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系合金に本発明の熱処理を施すことにより、微細な析出物を析出させることが可能であったが、当該銅合金に対しては表１−１の発明例の熱処理条件とすることでより顕著な特性の向上が見られたので、それについて従来技術であるＮｏ．２３〜３６の結果と比較しながら述べる。
表１−１の発明例では適宜処理条件を好ましいものとすることにより、一段時効（熱処理条件Ｎｏ．２３〜２８）や高温から低温への多段時効処理（熱処理条件Ｎｏ．２９〜３６）では得られないような微細な析出物を析出させることも可能となり、その後の加工度：９０％の冷間加工で、優れた特性（強度及び導電性）を得ることができた。例えば発明例の熱処理条件Ｎｏ．１、３、５、１３、１７、１９、２１に示すように、平均粒径５ｎｍ以下の微細析出物と、その後の加工で５２０ＭＰa以上の０．２％耐力を得ることができた。中でもＮｏ．１、３、５、１３は７０％ＩＡＣＳ以上の導電率も併せて得ることができた。
また、図１に示すように、低温を３００℃、高温を６００℃とし、低温→高温で多段時効した発明例と高温→低温で多段時効した比較例の特性を比べると導電率はほぼ同等であるが、強度については、本発明例が明らかに高いことがわかる。図２に低温を４００℃、高温を５００℃の場合を示すが同様である。
更にＩｎ及びＳｎを添加した本発明例の熱処理条件Ｎｏ．１７〜２２については５４０ＭＰa以上の０．２％耐力を得ることができた。
【００４１】
次に、表１−１と表１−２の結果を比較する。Ｎｏ．３７、３８は１回目の時効処理の温度が２００℃より低いためにＮｏ．１、２と比べると導電率が若干高いが強度が低いことがわかる。同様に、Ｎｏ．３９、４０は２回目の時効処理の温度が７００℃を超えているためにＮｏ．３、４と比べると強度も導電率も低く、Ｎｏ．４１、４２は２回目の時効処理の温度が５００℃より低いため、Ｎｏ．５、６と比べると強度も導電率も低い。
以上から、低温時効処理を２００℃以上５００℃未満とし、高温時効処理を５００℃以上７００℃以下とした場合には導電率の低下を抑制しつつ、より高強度化が図れることがわかる。
また、Ｎｏ．４３、４４は１回目の時効処理の温度と２回目の時効処理の温度との差が1００℃未満のため、Ｎｏ．９、１０と比べると強度が低く、さらに、Ｎｏ．４５、４６は１回目の時効処理の時間が２時間より短いため、Ｎｏ．４、１４と比べると導電率が若干高いが強度が低い。
以上から、低温時効処理の温度と高温時効処理の温度差が１００℃以上である場合や、低温時効処理の時間が２時間以上の場合には、より高強度化が図れる事もわかる。
【００４２】
また、表１−３及び表１−４に示すＣｕ−０．２５％Ｃｒ含有合金及びＣｕ−０．１０％Ｚｒ含有合金についても同様の結果が得られた。全体的な傾向として、これらの銅合金はＣｕ−０．２５％Ｃｒ−０．１０％Ｚｒ含有合金よりも導電率が高く、強度が低い。また、Ｃｕ−０．２５％Ｃｒ含有合金とＣｕ−０．１０％Ｚｒ含有合金を比較すると、Ｃｕ−０．１０％Ｚｒ含有合金の方が全体的に高い強度を示した。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】低温→高温（発明例）と高温→低温（比較例）で多段時効したときの合金特性の差を示す図である（３００℃⇔６００℃）。
【図２】低温→高温（発明例）と高温→低温（比較例）で多段時効したときの合金特性の差を示す図である（４００℃⇔５００℃）。
【図１】
2006097113.tif 000007
【図２】
2006097113.tif 000008