(57)【要約】【課題】曲げ加工性に優れ、優れた強度を有し、電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材等、自動車車載用などのコネクタや端子材、リレー、スイッチなどに適した銅合金材料を提供する。【解決手段】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おいて、Ｂｒａｓｓ方位｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の面積率が２０％以下、Ｃｏｐｐｅｒ方位｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の面積率が２０％以下、Ｃｕｂｅ方位｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の面積率が５〜６０％であり、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である銅合金材料。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
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おいて、Ｂｒａｓｓ方位｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の面積率が２０％以下、Ｃｏｐｐｅｒ方位｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の面積率が２０％以下、Ｃｕｂｅ方位｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の面積率が５〜６０％であり、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金材料。
【請求項２】
ＮｉとＣｏのいずれか１種または２種を合計で０．５〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．１〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる組成を有し、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おいて、Ｂｒａｓｓ方位｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の面積率が２０％以下、Ｃｏｐｐｅｒ方位｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の面積率が２０％以下、Ｃｕｂｅ方位｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の面積率が５〜６０％であることを特徴とする銅合金材料。
【請求項３】
Ｂｒａｓｓ方位およびＣｏｐｐｅｒ方位の結晶粒の平均結晶粒面積が、Ｃｕｂｅ方位の平均結晶粒面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１または２記載の銅合金材料。
【請求項４】
前記銅合金が、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｂ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆからなる群から選ばれる少なくとも１種を合計で０．００５〜２．０ｍａｓｓ％含有することを特徴とする請求項２または３記載の銅合金材料。
【請求項５】
板材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の銅合金材料。
【請求項６】
コネクタ用材料であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の銅合金材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は銅合金材料に関し、詳しくは車載部品用や電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材、リレー、スイッチ、ソケットなどに適用される銅合金材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
車載部品用や電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材、リレー、スイッチ、ソケットなどの用途に使用される銅合金材料に要求される特性項目は、導電率、耐力（降伏応力）、引張強度、曲げ加工性、耐応力緩和特性がある。近年、電気・電子機器の小型化、軽量化、高機能化、高密度実装化や、使用環境の高温化に伴って、これらの要求特性のレベルが高まっている。
近年の銅合金材料が使用される状況には、以下の様な変化が挙げられる。
一つ目に、自動車や電機・電子機器の高機能化とともに、コネクタの多極化が進行しているため、端子や接点部品の一つ一つの小型化が進行している。例えば、タブ幅が約１．０ｍｍの端子を０．６４ｍｍへダウンサイズする動きが進んでいる。
二つ目に、鉱物資源の低減や、部品の軽量化を背景に、基体材料の薄肉化が進行しており、なおかつバネ接圧を保つために、従来よりも高強度な基体材料が使用されている。
三つ目に使用環境の高温化が進行している。例えば自動車部品では、二酸化炭素発生量の低減のために、車体軽量化を進めるため、従来、ドアに設置していた様なエンジン制御用のＥＣＵなどの電子機器をエンジンルーム内やエンジン付近に設置し、電子機器とエンジンの間のワイヤーハーネスを短くする動きが進んでいる。
【０００３】
そして、上記の変化に伴い、銅合金材料には下記の様な問題が生じている。
端子の小型化に伴い、接点部分やバネ部分に施される曲げ加工の曲げ半径は小さくなり、材料には従来よりも厳しい曲げ加工が施される。そのため、材料にクラックが発生する問題が生じている。
材料の高強度化に伴い、材料の曲げ加工性は、一般的に強度とトレードオフにあるため、材料にクラックが発生する問題が生じている。
接点部分やバネ部分に施される曲げ加工部にクラックが発生すると、接点部分の接圧が低下することにより、接点部分の接触抵抗が上昇し、電気的接続が絶縁され、コネクタとしての機能が失われるため、重大な問題となる。
【０００４】
この曲げ加工性向上の要求に対して、結晶方位の制御によって解決する提案がいくつかなされている。特許文献１では、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金において、結晶粒径と、｛３１１｝、｛２２０｝、｛２００｝面からのＸ線回折強度がある条件を満たす様な結晶方位の場合に、曲げ加工性が優れることが見出されている。また、特許文献２では、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金において、｛２００｝面および｛２２０｝面からのＸ線回折強度がある条件を満足する結晶方位の場合に、曲げ加工性が優れることが見出されている。また、特許文献３では、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金において、Ｃｕｂｅ方位｛１００｝＜００１＞の割合の制御によって曲げ加工性が優れることが見出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−００９１３７号公報
【特許文献２】特開２００８−０１３８３６号公報
【特許文献３】特開２００６−２８３０５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１または特許文献２に記載された発明においては、特定面からのＸ線回折による結晶方位の測定は、ある広がりを持った結晶方位の分布の中のごく一部の特定の面にのみ関するものである。しかも、板面方向の結晶面のみを測定しているに過ぎず、圧延方向や板幅方向にどの結晶面が向いているかについては制御出来ない。よって、曲げ加工性を完全に制御するには、不十分な方法であった。また、特許文献３に記載された発明においては、Ｃｕｂｅ方位の有効性が指摘されているが、その他の結晶方位成分については制御されておらず、曲げ加工性の改善が不十分な場合があった。
【０００７】
上記のような課題に鑑み、本発明の目的は、曲げ加工性に優れ、優れた強度を有し、電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材等、自動車車載用などのコネクタや端子材、リレー、スイッチなどに適した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】
【０００８】
本発明者らは、種々検討を重ね、電気・電子部品用途に適した銅合金について研究を行い、Ｂｒａｓｓ方位及びＣｏｐｐｅｒ方位を低減し、なおかつ、Ｃｕｂｅ方位の集積割合を制御することで、曲げ加工時のクラックが抑制されることを見い出し、これに基づき本発明に至った。また、最も曲げ加工性に優れる場合について、各結晶方位ごとの結晶粒の大きさに特徴があることを見出した。また、それに加えて、本合金系において特定の添加元素を用いることにより、導電率や曲げ加工性を損なうことなく、強度や応力緩和特性を向上させうることを見出した。本発明は、これらの知見に基づきなすに至ったものである。
【０００９】
すなわち、本発明は、
（１）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おいて、Ｂｒａｓｓ方位｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の面積率が２０％以下、Ｃｏｐｐｅｒ方位｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の面積率が２０％以下、Ｃｕｂｅ方位｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の面積率が５〜６０％であり、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金材料、
（２）ＮｉとＣｏのいずれか１種または２種を合計で０．５〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．１〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部が銅及び不可避不純物からなる組成を有し、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おいて、Ｂｒａｓｓ方位｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の面積率が２０％以下、Ｃｏｐｐｅｒ方位｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の面積率が２０％以下であり、Ｃｕｂｅ方位｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の面積率が５〜６０％、であることを特徴とする銅合金材料、
（３）Ｂｒａｓｓ方位およびＣｏｐｐｅｒ方位の結晶粒の平均結晶粒面積が、Ｃｕｂｅ方位の平均結晶粒面積よりも小さいことを特徴とする、（１）または（２）項記載の銅合金材料、
（４）前記銅合金が、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｂ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆからなる群から選ばれる少なくとも１種を合計で０．００５〜２．０ｍａｓｓ％含有することを特徴とする（２）または（３）項記載の銅合金材料、
（５）板材であることを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１項に記載の銅合金材料、および
（６）コネクタ用材料であることを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１項に記載の銅合金材料
を提供するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の銅合金材料は、曲げ加工性に優れ、優れた強度を有し、電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材等、自動車車載用などのコネクタや端子材、リレー、スイッチなどに好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】応力緩和特性の試験方法の説明図であり、（ａ）は熱処理前、（ｂ）は熱処理後の状態をそれぞれ示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の銅合金材料の好ましい実施の態様について、詳細に説明する。ここで、「銅合金材料」とは、銅合金素材が所定の形状（例えば、板、条、箔、棒、線など）に加工されたものを意味する。なお、実施形態として板材、条材について以下に説明する。
【００１３】
材料の曲げ加工時のクラックが発生する原因を明らかにするために、本発明者らは、曲げ変形した後の材料の金属組織を詳細に調査した。その結果、基体材料は均一に変形しているのではなく、特定の結晶方位の領域のみに変形が集中する、不均一な変形が進行することが観察された。そして、その不均一変形により、曲げ加工した後の基体材料表面には、数ミクロンの深さのシワや、微細なクラックが発生することが解った。
そして、基体材料のＢｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位が少なく、Ｃｕｂｅ方位面積率が多い場合に、不均一な変形が抑制され、基体材料の表面に発生するシワが低減され、クラックが抑制されることが解った。
【００１４】
Ｂｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位の面積率は、それぞれ２０％以下でかつ、Ｃｕｂｅ方位の面積率が５〜６０％の場合に、上記の効果が得られる。好ましくはＢｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位の面積率はそれぞれ１５％以下で、Ｃｕｂｅ面積率が１０〜５５％、更に好ましくはＢｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位の面積率はそれぞれ０．５〜１０％で、Ｃｕｂｅ面積率が１５〜５０％である。
【００１５】
本明細書における結晶方位の表示方法は、材料の圧延方向（ＲＤ）をＸ軸、板幅方向（ＴＤ）をＹ軸、圧延法線方向（ＮＤ）をＺ軸の直角座標系を取り、材料中の各領域がＺ軸に垂直な（圧延面に平行な）結晶面の指数（ｈ  ｋ  ｌ）と、Ｘ軸に平行な結晶方向の指数[ｕ  ｖ  ｗ]とを用いて、（ｈ  ｋ  ｌ）[ｕ  ｖ  ｗ]の形で示す。また、（１  ３  ２）[６  −４  ３]と（２  ３  １）[３  −４  ６]などのように、銅合金の立方晶の対称性のもとで等価な方位については、ファミリーを表すカッコ記号を使用し、{ｈ  ｋ  ｌ}＜ｕ  ｖ  ｗ＞と示す。
Ｃｕｂｅ方位とは、圧延面法線方向（ＮＤ）に（１００）面を、圧延方向（ＲＤ）に（１００）面を向いている状態であり、｛０  ０  １｝＜１  ０  ０＞の指数で示される。
Ｂｒａｓｓ方位とは、圧延面法線方向（ＮＤ）に（１１０）面を、圧延方向（ＲＤ）に（１１２）面を向いている状態であり、｛１  １  ０｝＜１  １  ２＞の指数で示される。
Ｃｏｐｐｅｒ方位とは、圧延面法線方向（ＮＤ）に（１１２）面を、圧延方向（ＲＤ）に（１１１）面を向いている状態であり、｛１  ２  １｝＜１  １  １＞の指数でそれぞれ示される。
【００１６】
本発明における上記結晶方位の解析には、ＥＢＳＤ法を用いた。ＥＢＳＤとは、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｂａｃｋ  Ｓｃａｔｔｅｒ  Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（電子後方散乱回折)の略で、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）内で試料に電子線を照射したときに生じる反射電子菊池線回折（菊池パターン）を利用した結晶方位解析技術のことである。本発明においては、結晶粒を２００個以上含む、５００μｍ四方の試料面積に対し、０．５μｍのステップでスキャンし、方位を解析した。
上記指数で示される理想方位からのずれ角度については、共通の回転軸を中心に回転角を計算し、ずれ角度とした。例えば、Ｓ方位（２  ３  １）[６  −４  ３]に対して、（１  ２  １）[１  −１  １]は（２０  １０  １７）方向を回転軸にして、１９．４°回転した関係になっており、この角度をずれ角度とした。共通の回転軸は最も小さいずれ角度で表現できるものを採用した。全ての測定点に対してこのずれ角度を計算して小数第一位までを有効数字とし、Ｂｒａｓｓ方位、Ｃｏｐｐｅｒ方位、Ｃｕｂｅ方位のそれぞれから１０°以内の方位を持つ結晶粒の面積を全測定面積で除し、面積率とした。
ＥＢＳＤによる方位解析において得られる情報は、電子線が試料に侵入する数１０ｎｍの深さまでの方位情報を含んでいるが、測定している広さに対して充分に小さいため、本明細書中では面積率として記載した。また、方位分布は板表面から測定した。
【００１７】
なお、ＥＢＳＤ測定にあたっては、鮮明な菊地線回折像を得るために、機械研磨の後に、コロイダルシリカの砥粒を使用して、基体表面を鏡面研磨した後に、測定を行うことが好ましい。
【００１８】
各結晶方位ごとの平均結晶粒面積について示す。まず、上述の方法でＢｒａｓｓ、Ｃｏｐｐｅｒ、Ｃｕｂｅの理想方位からのずれ角度が１０°以内の領域情報をそれぞれ抽出した。そして、１つ１つの結晶粒が、いくつの測定ピクセルから構成されているかを解析し、一つ一つの結晶粒面積を求めた。そして、２０個以上の結晶粒から平均値を算出した。結晶粒の定義は、２点以上の測定点からなり、ずれ角度が１０°以上の測定点に囲まれていることとした。
【００１９】
Ｂｒａｓｓ方位およびＣｏｐｐｅｒ方位の結晶粒の平均結晶粒面積が、Ｃｕｂｅ方位の平均結晶粒面積よりも小さい場合に、クラックの発生を抑制する効果がある。これは、曲げ加工性には悪影響するＢｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位の結晶粒が分散することによる効果と考えられる。
好ましくは、Ｂｒａｓｓ方位およびＣｏｐｐｅｒ方位の平均結晶粒面積が、Ｃｕｂｅ方位の平均結晶粒面積の９０％以下、更に好ましくは同値が２０〜８０％である。
【００２０】
本発明のコネクタ用材料としては、銅または銅合金が用いられる。コネクタに要求される導電性、機械的強度および耐熱性を有する銅、リン青銅、黄銅、洋白、ベリリウム銅、コルソン系合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系）などの銅合金が好ましい。特に、Ｂｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位を低減し、Ｃｕｂｅ方位の面積率を高めたい場合は、純銅系の材料やベリリウム銅、コルソン系合金を含む析出型合金が好ましい。更に、最先端の小型端子材料に求められるような、高強度と高導電性を両立させるためには、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系が好ましい。
【００２１】
本発明において、銅（Ｃｕ）に添加する第１の添加元素群であるニッケル（Ｎｉ）とコバルト（Ｃｏ）とケイ素（Ｓｉ）について、それぞれの添加量を制御することにより、Ｎｉ−Ｓｉ、Ｃｏ−Ｓｉ、Ｎｉ−Ｃｏ−Ｓｉの化合物を析出させて銅合金の強度を向上させることができる。その添加量は、ＮｉとＣｏのいずれか１種または２種を合計で、好ましくは０．５〜５．０ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．６〜４．５ｍａｓｓ％、より好ましくは０．８〜４．０ｍａｓｓ％、Ｓｉの含有量は好ましくは０．１〜１．５ｍａｓｓ％、さらに好ましくは０．２〜１．２ｍａｓｓ％である。これらの元素の添加量は合計で５．１ｍａｓｓ％よりも多いと導電率を低下させやすく、また、合計で０．６ｍａｓｓ％よりも少ないと強度が不足しやすい。
【００２２】
次に、耐応力緩和特性などの特性（二次特性）を向上させる添加元素の効果について示す。好ましい添加元素としては、Ｓｎ、Ｚｎ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｂ、Ｐ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、ＺｒおよびＨｆが挙げられる。添加効果を充分に活用し、かつ導電率を低下させないためには、総量で０．００５〜２．０ｍａｓｓ％であることが好ましく、さらに好ましくは０．０１〜１．５ｍａｓｓ％、より好ましくは、０．０３〜０．８ｍａｓｓ％である。これらの添加元素が総量で多すぎると導電率を低下させる弊害を生じるため好ましくない。なお、これらの添加元素が総量で少なすぎると、これらの元素を添加した効果がほとんど発揮されない。
【００２３】
以下に、各元素の添加効果を示す。Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎは、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｓｉ系、Ｃｕ−Ｃｏ−Ｓｉ系銅合金に添加することで耐応力緩和特性が向上する。それぞれを添加した場合よりも併せて添加した場合に相乗効果によってさらに耐応力緩和特性が向上する。また、半田脆化を著しく改善する効果がある。
【００２４】
Ｍｎ、Ａｇ、Ｂ、Ｐは添加すると熱間加工性を向上させるとともに、強度を向上する。
【００２５】
Ｃｒ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆは、主な添加元素であるＮｉやＣｏやＳｉとの化合物や単体で微細に析出し、析出硬化に寄与する。また、化合物として５０〜５００ｎｍの大きさで析出し、粒成長を抑制することによって結晶粒径を微細にする効果があり、曲げ加工性を良好にする。
【００２６】
次に、基体材料のＢｒａｓｓ方位、Ｃｏｐｐｅｒ方位、Ｃｕｂｅ方位の面積率を制御する方法について説明する。ここでは、析出型銅合金の板材（条材）を例に挙げて説明するが、固溶型合金、希薄系合金、純銅系合金に展開することが可能である。
一般に、析出型銅合金は、均質化熱処理した鋳塊を熱間と冷間の各ステップで薄板化し、７００〜１０２０℃の温度範囲で最終溶体化熱処理を行って溶質原子を再固溶させた後に、時効析出熱処理と仕上げ冷間圧延によって必要な強度を満足させるように製造される。時効析出熱処理と仕上げ冷間圧延の条件は、所望の強度及び導電性などの特性に応じて、調整される。銅合金の集合組織については、この一連のステップにおける、最終溶体化熱処理中に起きる再結晶によってそのおおよそが決定し、仕上げ圧延中に起きる方位の回転により、最終的に決定される。
【００２７】
最終溶体化熱処理においてＢｒａｓｓ方位及びＣｏｐｐｅｒ方位の面積率を減少させ、Ｃｕｂｅ方位の面積率を上昇させるためには、この時の再結晶及び結晶粒成長において、Ｃｕｂｅ方位の結晶粒がＢｒａｓｓ方位、Ｃｏｐｐｅｒ方位の結晶粒に先立って、優先的に再結晶するとともに、結晶粒成長させることが重要である。そして、Ｂｒａｓｓ、Ｃｏｐｐｅｒ方位の結晶粒には、Ｃｕｂｅ方位の結晶粒よりも、転位などの格子欠陥を多く含むことが、そのための駆動力となる。
この様な機構でＣｕｂｅ方位粒の優先成長を促進する製造方法は、下記の様にいくつかのポイントが挙げられる。
一つ目に、最終溶体化熱処理の４００℃から７５０℃の範囲の昇温速度を２℃／秒〜５０℃／秒の範囲で最適化することが挙げられる。この範囲の場合に、Ｃｕｂｅ方位の優先再結晶が引き起こされる。これよりも速い場合は、Ｃｕｂｅ方位とその他の方位の成長が同時に起きてしまい、遅い場合は溶質原子の析出とその析出物の粗大化が顕著になってしまい、溶体化熱処理中に溶質原子を固溶出来なくなってしまうため、好ましくない。
二つ目に、この最終溶体化熱処理の前に、焼鈍工程とその焼鈍の後に圧延工程を導入する方法が挙げられる。焼鈍工程は３００〜７００℃にて５分間〜２０時間の条件で、圧延工程は３〜３５％の比較的低い加工率で行うことが好ましい。
三つ目に、上記の最終溶体化熱処理の前の焼鈍工程の前には、８０〜９９％の比較的高い加工率の冷間圧延を行うことが好ましい。
【００２８】
上記内容を満たすことで、たとえばコネクタ用銅合金板材に要求される特性を満足することができる。本発明の銅合金材料の一つの好ましい実施態様では、０．２％耐力が５００ＭＰａ以上、かつ導電率が３０％ＩＡＣＳ以上である。特に好ましくは、０．２％耐力については６００ＭＰａ以上、曲げ加工性については９０°Ｗ曲げ試験においてクラックなく曲げ加工が可能な最小曲げ半径を板厚で割った値が１以下、導電率については３５％ＩＡＣＳ以上、耐応力緩和特性については後述する１５０℃に１０００時間保持する測定方法によって３０％以下の良好な特性有する銅合金材料であり、このような特性を実現可能なことが、本発明の一つの利点である。なお、本発明において、０．２％耐力はＪＩＳ  Ｚ２２４１に基づく値である。
【実施例】
【００２９】
以下に、実施例に基づき本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
実施例１
表１−１〜１−２の合金成分の欄の組成に示すように、少なくともＮｉとＣｏの中から１種または２種を合計で０．５〜５．０ｍａｓｓ％、Ｓｉを０．３〜１．５ｍａｓｓ％含有し、残部がＣｕと不可避不純物から成る合金を高周波溶解炉により溶解し、これを鋳造して鋳塊を得た。これを９００〜１０２０℃で３分から１０時間の均質化熱処理後、熱間加工を行った後に水焼き入れ（水冷に相当）を行い、酸化スケール除去のために面削を行った。この状態を提供材とし、下記Ａ〜Ｅのいずれかの工程にて、本発明例１−１〜１−１９および比較例１−１〜１−９の銅合金材料の供試材を製造した。なお、表１−１〜１−２にＡ〜Ｅのいずれの工程を用いたのかを示した。
【００３１】
（工程Ａ）
７５〜８５％の加工率の冷間圧延を行い、昇温速度が５０〜２００℃／秒の昇温速度で７５０〜１０００℃において５秒〜１時間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、３５０〜６００℃において５分間〜２０時間の時効析出熱処理、２〜３０％の加工率の仕上げ圧延、３００〜７００℃で１０秒〜２時間保持する調質焼鈍を行う。
【００３２】
（工程Ｂ）
８５〜９９％の加工率の冷間圧延を行い、３００〜７００℃で５分〜２０時間保持する熱処理、３５〜５５％の加工率の冷間加工、昇温速度が２〜５０℃／秒の昇温速度で７５０〜１０００℃において５秒〜１時間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、３５０〜６００℃において５分間〜２０時間の時効析出熱処理、２〜３０％の加工率の仕上げ圧延、３００〜７００℃で１０秒〜２時間保持する調質焼鈍を行う。
【００３３】
（工程Ｃ）
８５〜９９％の加工率の冷間圧延を行い、３００〜７００℃で５分〜２０時間保持する熱処理、５〜３５％の加工率の冷間加工、昇温速度が２〜５０℃／秒の昇温速度で７５０〜１０００℃において５秒〜１時間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、３５０〜６００℃において５分間〜２０時間の時効析出熱処理、２〜３０％の加工率の仕上げ圧延、３００〜７００℃で１０秒〜２時間保持する調質焼鈍を行う。
【００３４】
（工程Ｄ）
８５〜９９％の加工率の冷間圧延を行い、６００〜９００℃で１０秒〜５分間保持する熱処理、３５〜５５％の加工率の冷間加工、昇温速度が２〜５０℃／秒の昇温速度で７５０〜１０００℃において５秒〜１時間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、３５０〜６００℃において５分間〜２０時間の時効析出熱処理、２〜３０％の加工率の仕上げ圧延、３００〜７００℃で１０秒〜２時間保持する調質焼鈍を行う。
【００３５】
（工程Ｅ）
８５〜９９％の加工率の冷間圧延を行い、昇温速度が５０〜２００℃／秒の昇温速度で７５０〜１０００℃において５秒〜１時間保持する最終溶体化熱処理を行う。その後、３５０〜６００℃において５分間〜２０時間の時効析出熱処理、２〜３０％の加工率の仕上げ圧延、３００〜７００℃で１０秒〜２時間保持する調質焼鈍を行う。
【００３６】
なお、各熱処理や圧延の後に、材料表面の酸化や粗度の状態に応じて酸洗浄や表面研磨を、形状に応じてテンションレベラーによる矯正を行った。
【００３７】
この供試材について下記の特性調査を行った。ここで、供試材の厚さは０．１５ｍｍとした。結果を表１−１〜１−２に示す。
【００３８】
ａ．Ｂｒａｓｓ方位、Ｃｏｐｐｅｒ方位、Ｃｕｂｅ方位の面積率：
ＥＢＳＤ法により、約５００μｍ四方の測定領域で、スキャンステップが０．５μｍの条件で測定を行った。測定面積は結晶粒を２００個以上含むことを基準として調整した。上述した様に、各理想方位から１０°以内について、面積率を算出した。
【００３９】
ｂ．曲げ加工性：
圧延方向に垂直に幅１０ｍｍ、長さ２５ｍｍに切出し、これに曲げの軸が圧延方向に直角になるようにＷ曲げしたものをＧＷ（Ｇｏｏｄ  Ｗａｙ）、圧延方向に平行になるようにＷ曲げしたものをＢＷ（Ｂａｄ  Ｗａｙ）とし、曲げ部を５０倍の光学顕微鏡で観察し、クラックの有無を調査した。
曲げ加工部にクラックがなく、シワも軽微なものを◎、クラックがないがシワが大きいものを○、クラックのあるものを×と判定した。各曲げ部の曲げ角度は９０°、曲げ部の  内側半径は０．１５ｍｍとした。
【００４０】
ｃ．０．２％耐力  ［ＹＳ］：
圧延平行方向から切り出したＪＩＳ  Ｚ２２０１−１３Ｂ号の試験片をＪＩＳ  Ｚ２２４１に準じて３本測定しその平均値を示した。
【００４１】
ｄ：導電率  ［ＥＣ］：
２０℃（±０．５℃）に保たれた恒温漕中で四端子法により比抵抗を計測して導電率を算出した。なお、端子間距離は１００ｍｍとした。
【００４２】
ｅ．応力緩和率  ［ＳＲ］：
日本伸銅協会の仮規格である、ＪＣＢＡ  Ｔ３０９：２００１（旧日本電子材料工業会標準規格  ＥＭＡＳ−３００３に相当）に準じ、以下に示すように、１５０℃で１０００時間保持後の条件で測定した。片持ち梁法により耐力の８０％の初期応力を負荷した。
【００４３】
図１は応力緩和特性の試験方法の説明図であり、（ａ）は熱処理前、（ｂ）は熱処理後の状態である。図１（ａ）に示すように、試験台４に片持ちで保持した試験片１に、耐力の８０％の初期応力を付与した時の試験片１の位置は、基準からδ０の距離である。これを１５０℃の恒温槽に１０００時間保持（前記試験片１の状態での熱処理）し、負荷を除いた後の試験片２の位置は、図１（ｂ）に示すように基準からＨｔの距離である。３は応力を負荷しなかった場合の試験片であり、その位置は基準からＨ１の距離である。この関係から、応力緩和率（％）は（Ｈｔ−Ｈ１）／δ０×１００と算出した。式中、δ０は、基準から試験片１までの距離であり、Ｈ１は、基準から試験片３までの距離であり、Ｈｔは、基準から試験片２までの距離である。
【００４４】
ｆ．各方位の結晶粒の平均結晶粒面積  ［ＧＳ］：
ＥＢＳＤによる方位解析においてＢｒａｓｓ、Ｃｏｐｐｅｒ、Ｃｕｂｅの各理想方位から±１０°以内の領域のデータを抽出し、１つ１つの結晶粒が、いくつのピクセルから構成されているかを解析し、一つ一つの結晶粒面積を求めた。そして、２０個以上の結晶粒から平均値を算出した。結晶粒の定義は、２点以上の測定点からなり、ずれ角度が１０°以上の測定点に囲まれていることとした。
【００４５】
【表１−１】
2011017072.tif 000002
【００４６】
【表１−２】
2011017072.tif 000003
【００４７】
表１―１に示すように、本発明例１−１〜１−１９は、曲げ加工性、耐力、導電率、応力緩和特性に優れた。特に、Ｂｒａｓｓ方位およびＣｏｐｐｅｒ方位の結晶粒の平均結晶粒面積が、Ｃｕｂｅ方位の平均結晶粒面積よりも小さい本発明例１−３、１−４、１−５、１−９、１−１１、１−１２、１−１７、１−１８では、ＧＷ、ＢＷの少なくとも一方においてクラックがなく、シワも軽微なものという極めて優れた曲げ加工性を示した。
一方、表１−２に示すように、本発明の規定を満たさない場合は、特性が劣る結果となった。
すなわち、比較例１−１は、ＮｉとＣｏの総量が少ないために、析出硬化に寄与する析出物の密度が低下し強度が優れなかった。また、ＮｉまたはＣｏと化合物を形成しないＳｉが金属組織中に過剰に固溶し導電率が優れなかった。比較例１−２は、ＮｉとＣｏの総量が多いために、導電率が劣った。比較例１−３は、Ｓｉが少ないために強度が劣った。比較例１−４は、Ｓｉが多いために導電率が劣った。
比較例１−５はＢｒａｓｓ方位の面積率が高く、曲げ加工性が劣った。比較例１−６はＣｏｐｐｅｒ方位の面積率が高く、曲げ加工性が劣った。比較例１−７は、Ｂｒａｓｓ方位とＣｏｐｐｅｒ方位の両方の面積率が高く、曲げ加工性が劣った。比較例１−８はＣｕｂｅ方位の面積率が低く、曲げ加工性が劣った。比較例１−９はＣｕｂｅ方位の面積率が高く、曲げ加工性が劣った。
【００４８】
実施例２
表２の合金成分の欄に示す組成で、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金について、実施例１と同様にして、本発明例２−１〜２−１７、比較例２−１〜２−３の銅合金材料の供試材を製造し、実施例１と同様に特性を調査した。結果を表２に示す。
【００４９】
【表２】
2011017072.tif 000004
【００５０】
表２に示すように、本発明例２−１〜本発明例２−１７は、曲げ加工性、耐力、導電率、応力緩和特性に優れた。
一方、本発明の規定を満たさない場合は、特性が優れなかった。すなわち、比較例２−１、２−２、２−３（いずれも、請求項４に係る発明の比較例）は、その他の元素の添加量が多いために、導電率が劣った。
この様に、本発明により、コネクタ材として最適な特性が実現可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１  初期応力を付与した時の試験片
２  負荷を除いた後の試験片
３  応力を負荷しなかった場合の試験片
４  試験台
【図１】
2011017072.tif 000005