(57)【要約】【課題】鋳塊中の晶出物サイズ、デンドライト２次アームスペーシングを規定した鋳塊に圧延、熱処理を施すことによって、最終の条製品においての粗大な晶出物の残存を回避し、Ｎｉ、Ｓｉなど添加された成分に応じて所望の強度、導電性、応力緩和性等を得ることができる銅合金材を提供する。【解決手段】Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍ、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施された銅合金材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材。
【請求項２】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項１記載の銅合金材。
【請求項３】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項１または２記載の銅合金材。
【請求項４】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材。
【請求項５】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項４記載の銅合金材。
【請求項６】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項４または５記載の銅合金材。
【請求項７】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材。
【請求項８】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項７記載の銅合金材。
【請求項９】
Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する請求項７または８記載の銅合金材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は銅合金材に係り、特に、強度と導電性に優れ、電子電気機器部品の小型化に十分対応し得る端子、コネクタ、スイッチ、リレーなどの電子電気機器部品用銅合金板材または条材（以下、総称して銅合金材という）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より電子電気機器部品には、Ｃｕ−Ｚｎ系合金、Ｃｕ−Ｆｅ系合金、Ｃｕ−Ｓｎ系合金などの銅合金が使用され、特に強度と導電率の両立が求められる電子電気機器部品にはＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金（例えば、特許文献１参照）が使用されている。
しかし、近年、電子電気機器部品の小型化、高密度化に伴い、高強度でかつ導電性に優れる銅合金が求められている。さらに、その他の特性も重要視されている。例えば、箱型端子などではオス端子のタブ幅が２ｍｍ（０９０端子）から、約１ｍｍ（０４０端子）へといわゆるバネ部の断面積が減少する傾向にある。しかしながら、バネ部に要求される接触圧力は従来と同じであり、断面積の減少に伴い、バネの変位を大きく取ることで対処しており、材料への負荷応力が従来にも増して高くなり、より応力緩和が生じ易い状況になっている。Ｍｇを添加して耐応力緩和特性を改善した銅合金（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
【０００３】
また、プレス加工や曲げ加工についても同様であり、小型化に伴い曲げ半径が小さくなるなど、より厳しい曲げ加工が増えてきている。
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金で、プレス性を改善するものとして、Ｎｉ−Ｓｉ化合物の晶出物の大小サイズおよびその数の比を規定するものがあるが、これは鋳造する際の溶銅温度、保持時間および凝固に至るまでの温度での冷却速度を考慮したものである（例えば、特許文献３参照）。しかし、鋳造における冷却中において次の（Ａ）〜（Ｃ）の熱履歴を経て鋳塊がえられる。すなわち、（Ａ）液相のみ存在する温度帯（液相線温度以上の領域）、（Ｂ）母相のデンドライトが成長する温度帯（液相線、固相線温度の中間領域）、（Ｃ）デンドライト間隙の部位が凝固し、凝固が完了する領域（固相線温度以下の領域）である。鋳塊中の晶出物は（Ｃ）の固相線温度以下において生成されるものなので、鋳塊に所望のサイズの晶出物を得るためには固相線以下の冷却速度を考慮するのが重要である。
【０００４】
また、曲げ加工性を安定的に改善、向上させるものとして、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系にＭｇ等を添加した合金おいて、鋳造時のシール手段や凝固位置の制御によって、金属組織のＭｇ系介在物のサイズ、存在密度を規定するもの（例えば、特許文献４参照）がある。
その他、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｚｎ系合金で、安定した強度を確保することができるものとして、晶・析出物の粒径とその体積割合を定めたもの（例えば、特許文献５）、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金で、Ｎｉ２Ｓｉ析出物の粒径とその間隔を規定し、引張強さ、導電率を定めたもの（例えば、特許文献６）およびＣｕ−Ｎｉ−Ｓｉ−Ｍｇ系合金で、Ｎｉ−Ｓｉ化合物粒子のサイズとその存在密度を規定するもの（例えば、特許文献７）等の銅合金がある。
しかし、これ等の銅合金は、鋳造後に得られる鋳塊を種々の条件で圧延、熱処理することで変化する析出物のサイズ等を規定しているものであり、鋳塊中の晶出物のサイズを規定するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１２７８４２号公報
【特許文献２】特開平５−５９４６８号公報
【特許文献３】特開平１０−２１９３７４号公報
【特許文献４】特開２００６−２３３３１４号公報
【特許文献５】特開２００４−１５６１１５号公報
【特許文献６】特開２００５−８９８４３号公報
【特許文献７】特開２００５−２９８９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金においては、鋳塊（スラブ）を高温で加熱保持して熱間圧延を実施し、冷間圧延と熱処理（溶体化、時効工程など）を繰り返し、優れた強度などの性能を得ている。
しかし、鋳塊には鋳塊作成中に晶出物（おもにＮｉ２Ｓｉ）が生成され、あまりにそのサイズが粗大であると熱間圧延前に加熱保持しても固溶状態がえられない。したがって、熱間圧延前にすでに存在している粗大な晶出物は最終の銅合金材製品の状態となっても残存する場合が多く、これら粗大な晶出物は強度等の性能改善に寄与しないため、Ｎｉ、Ｓｉなど規定された成分範囲の鋳塊を得ても所望の強度が得られないという問題があった。
そこで本発明は、鋳塊中の晶出物サイズ、デンドライト２次アームスペーシングを規定した鋳塊に圧延、熱処理を施すことによって、最終の銅合金材製品においての粗大な晶出物の残存を回避し、Ｎｉ、Ｓｉなど添加された成分に応じて所望の強度、導電性、応力緩和性等を得ることができる銅合金材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記課題に鑑み鋭意研究し、鋳塊中の晶出物サイズ、デンドライト２次アームスペーシングを規定した鋳塊に圧延、熱処理を施すことによって、最終の銅合金材製品においての粗大な晶出物の残存を容易に回避し得ることを見出した。
すなわち本発明は、
（１）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材、
（２）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（１）記載の銅合金材、
（３）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）が１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（１）または（２）記載の銅合金材、
（４）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材、
（５）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（４）記載の銅合金材、
（６）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（４）または（５）記載の銅合金材、
（７）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が１０μｍ以下であることを特徴とする銅合金材、
（８）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、晶出物径が０．５〜１０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（７）記載の銅合金材、および、
（９）Ｎｉを１．０〜５．０質量％、Ｓｉを０．２〜１．１質量％、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有し、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの１種以上を０．００５〜２．０質量％含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなり、デンドライト２次アームスペーシングが１０〜５０μｍである銅合金鋳塊に圧延加工および熱処理が施されたことを特徴する（７）または（８）記載の銅合金材、
を提供するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、銅合金鋳塊中に存在する晶出物のサイズ、またはデンドライト２次アームスペーシングを規定することにより、熱間圧延前の加熱保持時に晶出物が固溶し、得られる銅合金材製品での粗大な晶出物の残存がないためＮｉ、Ｓｉなど添加した成分量にしたがって所望の強度を得ることができる。従って、この合金材は、端子、コネクタ、スイッチ、リレーなどの電子電気機器部品の小型化、高密度化に十分対応できる材料として好適である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】デンドライト２次アームスペーシングを説明する平面図（a）と断面図（ｂ）である。
【図２】実施例における、デンドライト２次アームスペーシングの測定方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
まず、本発明の銅合金材の合金組成について好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。
本発明の銅合金材の第１の実施形態における組成は、Ｎｉ１．０〜５．０質量％、Ｓｉ０．２〜１．１質量％を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる。
本発明において、Ｎｉの含有量を１．０〜５．０質量％、Ｓｉの含有量を０．２〜１．１質量％に規定する理由は、いずれが下限値未満でも、強度、応力緩和特性、導電率をバランスよく向上あるいは維持できるという本発明の効果が十分に得られず、いずれが上限値を超えても熱間加工性および曲げ加工性が低下するためである。特に望ましい含有量はＮｉ１．７〜３．０質量％、Ｓｉ０．４〜０．７質量％である。
【００１１】
本発明の銅合金材の第２の実施形態における組成は、前記Ｎｉ、Ｓｉに加えて、Ｍｇを０．０１〜０．２質量％、Ｓｎを０．０５〜１．５質量％、Ｚｎを０．２〜１．５質量％含有するものである。
Ｍｇは応力緩和特性を大幅に改善する作用効果を有し、その含有量を０．０１〜０．２質量％に規定する理由は、０．０１質量％未満ではその効果が十分に得られず、０．２質量％を超えると曲げ加工性が低下するためである。
【００１２】
ＳｎはＭｇと相互に関係し合って応力緩和特性をより一層向上させる。その含有量を０．０５〜１．５質量％に規定する理由は、０．０５質量％未満ではその効果が十分に得られず、１．５質量％を超えると導電率が低下するためである。
【００１３】
ＺｎはＭｇを含有させることによる曲げ加工性の低下を緩和する。また錫めっき層や半田めっき層の耐熱剥離性、耐マイグレーション特性を改善する。Ｚｎの含有量を０．２〜１．５質量％に規定する理由は、０．２質量％未満ではその効果が十分に得られず、１．５質量％を超えると導電率が低下するためである。
【００１４】
本発明の銅合金材の第３の実施形態における組成は、前記Ｎｉ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｚｎに加えて、さらにＡｇ、ＣｏおよびＣｒの群から選ばれる１種または２種以上を０．００５〜２．０質量％含有するものである。
前記Ａｇ、Ｃｏ、Ｃｒは強度向上に寄与する作用を有する。前記Ａｇ、Ｃｏ、Ｃｒの合計の含有量を０．００５〜２．０質量％に規定する理由は、０．００５質量％未満ではその効果が十分に得られず、２．０質量％を超えると、高価なＡｇはコスト高を招き、ＣｏおよびＣｒは鋳造時および熱間加工時に粗大な化合物を晶出（析出）して含有量に見合う強度が得られなくなり、また熱間加工性および曲げ加工性が低下するためである。
【００１５】
Ｃｏは、高価であるがＣｏ−Ｓｉ化合物は析出硬化能が高いため応力緩和特性も改善される。従って、電気伝導性が重視される部材などにはＮｉの一部をＣｏで代替するのが有効である。
【００１６】
Ｃｒは銅中に微細に析出して強度向上に寄与する。Ｃｒは曲げ加工性を低下させるため
０．２質量％以下に規定するのが望ましい。Ａｇは高価なので０．３質量％以下が望ましい。
【００１７】
前述の組成をもつ銅合金は、鋳造により合金鋳塊中に晶出物および樹枝状に発達した結晶であるデンドライトを生じる。
その晶出物は、主にＮｉ２Ｓｉであり、その他に第１の実施形態における組成では、不純物による酸化物、硫化物などがあり、第２の実施形態における組成ではＭｇ系の酸化物、硫化物のほかＭｇ−Ｓｎ系、Ｍｇ−Ｎｉ−Ｓｉ系など成分元素で構成される化合物が含まれ、第３の実施形態における組成ではさらに、Ｃｒ−Ｓｉ系、Ｎｉ−Ｓｉ−Ｃｒ系、Ｃｏ−Ｓｉ系化合物などがある。デンドライトは構成成分が銅に固溶した状態で形成される。
【００１８】
本発明は、鋳塊中のこの晶出物およびデンドライトに着目したもので、本発明はその晶出物の径が、０．５〜１０μｍのものが好ましい。このような粒径サイズのものを対象とするのは、小さな粒径を得るためには冷却速度を大きくする必要があるが、０．５μｍ以下の晶出を得るために鋳塊を急冷すると、鋳塊中内に温度ムラが生じて鋳造ワレが生じ易くなる。また、そのサイズが大きすぎると、その後の熱処理で晶出物が固溶できずに、添加量にたいしての所望の強度が得られない。
【００１９】
また、本発明は、鋳塊中のデンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）の大小がその後の熱処理、圧延処理による銅合金材の引張強度等の特性に影響することを見出した。
本発明は、その値が１０〜５０μｍであるものが好ましく、１５〜４５μｍであるものがさらに好ましい。
デンドライト２次アームスペーシングを小さくするためには冷却速度を大きくする必要があり、この値が下限値未満のものは急冷による温度ムラによって鋳造割れを生じる可能性があり、上限値を超えると鋳塊製出後の熱処理で固溶しきれないサイズの大きな晶出物が発生する。
ここで、デンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）とは、図１に模式図で示すように、デンドライト組織の主軸（幹）１から伸びた２次アーム（枝）２と２次アーム（枝）２との距離である。
【００２０】
鋳塊製出中において、主要な脱熱方向と平行にデンドライトの主幹(軸）１が成長し、これと直角な方向に２次アーム２が成長する。測定面積とした１００ｍｍ２（１０ｍｍ（厚み方向）×１０ｍｍ（幅方向））の領域にあるデンドライト組織を１００倍の倍率にて、エッチング処理後に光学顕微鏡で観察し、２次アームを横切る直線を引くことによって、直線長さと直線を横切ったアーム数からデンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）を見積もることができる。
鋳塊の晶出物径の測定は、デンドライトアームスペーシングと同様の領域を観察面とし、走査型電子顕微鏡での観察により行う。
【００２１】
本発明において、鋳塊中の晶出物径およびデンドライト２次アームスペーシングが上記のような範囲となる状態となるには、鋳造にあたって下記のような態様が好ましい。
デンドライト２次アームスペーシングをｄとすると、ｄは固相線直下の冷却速度Ｒ（℃／秒）と次の関係がある。
【００２２】
【数１】
2011017073.tif 000002
【００２３】
ここでｂは鋳塊成分によって決まる定数であり、前述の合金成分では−０．２〜−０．５の値となる。
【００２４】
鋳造は、上述の組成をもつ合金原料を溶解した後、ＤＣ法、半連続鋳造または連続鋳造法により行うことができる。たとえば原料を１１００℃以上で溶解し鉄製のモールドに鋳込むと鋳塊を製出することができるが、その際にモールドサイズを変化させることによって、種々の冷却速度が得られる。適切なモールドサイズを選択することによって、冷却速度にともなって変化する晶出物径、デンドライト２次アームスペーシングがそれぞれ０．５〜１０μｍ、１０〜５０μｍとなる鋳塊をえることができる。
【００２５】
本発明においては、前述の組成を有する銅合金材は、その金属組織中の晶出物径の最大値が１０μｍ以下のものである。
鋳塊の晶出物径および／またはデンドライト２次アームスペーシングが前記した範囲のものであれば、一般に適用されている熱間圧延前の加熱保持にてすべての晶出物が固溶し、その後の熱処理（溶体化工程や時効工程）で得られる製品である合金材で粗大な晶出物の生成を防ぐことができる。
熱処理条件、加工条件の一例は以下の特開２００７−２４６９３１号公報に示されるとおりである。すなわち、加熱温度と保持時間を９００℃、１時間とした後の厚さ１２ｍｍまでの熱間圧延、厚さ０．２０〜０．５０ｍｍまでの冷間圧延、温度７５０〜９００℃の範囲での溶体化熱処理後に１５℃／秒以上の冷却速度での冷却、１０〜３０％の加工率での冷間圧延、５００℃、２時間の時効熱処理、最終的な板厚である０．２５ｍｍまでの冷間圧延、３５０℃、２時間での低温焼鈍処理が熱処理条件、加工条件の一例となる。
したがって、デンドライト２次アームスペーシングを１０〜５０μｍとすることにより、ある閾値以上の冷却速度を確保し、鋳片中に生成された晶出物の粗大化および、製品での粗大な晶出物の残存を回避することができる。
【００２６】
そして、本発明の銅合金材は、どのような電気電子部品にも用いることができ、その部品は特に限定されるものではないが、例えば、コネクタ、端子材等、特に、高導電性が所望される高周波リレーやスイッチ、あるいは、自動車車載用などのコネクタや端子材およびリードフレーム等に好適に用いられる。
【実施例】
【００２７】
次に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、例えば、試料およびその作製条件などは具体的一例にすぎず、本発明はこれに制限されるものではない。
【００２８】
［実施例１］
表１に示す成分組成（残部はＣｕ）の銅合金を高周波溶解炉にて約１２００℃で溶解し、ＤＣ法により鋳片（スラブ）を得た。この際、鋳片サイズを種々変化（厚さ２０〜４０ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１５０ｍｍ）させることにより鋳片が受ける冷却速度を２〜１００℃／秒の間で変化させて、デンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）を制御し、表１に示すように鋳片中に種々のＤＡＳおよび晶出物サイズをもつ本発明例Ｎｏ．１〜７および比較例Ｎｏ．１〜９の鋳片を得た。
【００２９】
鋳塊のデンドライト２次アームスペーシング（ＤＡＳ）の測定は以下のとおりである。鋳塊製出後、図２に示されるとおり鋳塊を２等分し、切断面の中央部の１０ｍｍ×１０ｍｍの部位（斜線部）を観察領域とした。図中の矢印は鋳塊製出中に熱が主に移動する方向となるが、この方向と平行にデンドライト主軸が成長し、これと直角な方向に２次アームが成長する。このデンドライト組織を１００倍の倍率にて光学顕微鏡にて拡大した拡大図を観察し、２次アームを横切る直線を引くことによって、直線長さと直線を横切ったアーム数から見積もる。５箇所のＤＡＳを測定し、その平均値を表１に示した。
鋳塊の晶出物径の測定は、デンドライトアームスペーシングと同様の領域を観察面とし、エッチングして走査型電子顕微鏡で観察により行った。観察された晶出物の長径と短径を測定してその相乗平均を晶出物径とし、少なくとも１００個の晶出物径の値を算出後、０．５μｍ未満、０．５〜１０μｍ、１０μｍを超える粗大なものの３つのカテゴリーにクラス分けし、それぞれのカテゴリーの存在比率を表１に示した。
【００３０】
次に、これら各鋳片を９００℃に加熱し、この温度に１時間保持後、厚さ１２ｍｍに熱間圧延し、速やかに冷却した。次いで、両面を各１．５ｍｍずつ切削して酸化皮膜を除去したのち、冷間圧延により厚さ０．２５〜０．５０ｍｍに加工した。この後、７５０〜９００℃のそれぞれの条件で溶体化熱処理を行い、直ちに１５℃／秒以上の冷却速度で室温まで冷却した。次いで１０〜３０％の加工率で冷間圧延を行った。次に、不活性ガス雰囲気中で、５００℃で２ｈの時効熱処理を施し、その後、最終塑性加工である冷間圧延を行い、最終的な板厚を０．２５ｍｍに揃えた。最終塑性加工後、３５０℃で２時間の低温焼鈍処理を施し本発明例Ｎｏ．１〜７および比較例Ｎｏ．１〜９の各合金条を得た。
【００３１】
このようにして製造した本発明例Ｎｏ．１〜７および比較例Ｎｏ．１〜９の各々の銅合金条について下記の（１）引張強さ、（２）導電率、（３）応力緩和特性、（４）晶出物径を調べその結果を表１に併記した。各評価項目の測定方法は次の通りである。
（１）引張強さ
圧延平行方向から切り出したＪＩＳ  Ｚ  ２２０１記載の５号試験片を用い、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１に準拠して３本測定しその平均値を求めた。
（２）導電率
ＪＩＳＨ０５０５に準拠して、各試験片の２本について導電率を測定し、その平均値を求めた。
（３）応力緩和特性
日本伸銅協会の仮規格である、ＪＣＢＡ  Ｔ３０９：２００１の片持ち梁式（旧日本電子材料工業会標準規格  ＥＭＡＳ−３００３の片持ちブロック式に相当）を採用し、表面最大応力が４５０Ｎ／ｍｍ２になるように負荷応力を設定して１５０℃の恒温槽に１０００時間保持して緩和率（Ｓ．Ｒ．Ｒ）を求めた。
（４）晶出物径
晶出物径の測定は、厚さ０．２５ｍｍ板の圧延方向と平行な面をエッチングして観察面とし、走査型電子顕微鏡で観察により行った。測定面積は１ｍｍ２（０．２５ｍｍ（厚み方向）×４．０ｍｍ（圧延方向））とし、円相当直径を晶出物径として１０μｍを超える晶出物の有無をしらべた。
【００３２】
【表１】
2011017073.tif 000003
【００３３】
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金では、導電率、応力緩和特性はＮｉ量およびＳｉ量によって異なるが、表１から明らかなように、本発明の銅合金（本発明例１〜７）は従来のものと比べ遜色ないものである。そして、引張強度については成分が同じ場合に比較例１、３、４、６〜９の銅合金より３０〜１３０ＭＰａ高くなっている（備考欄参照）。これはデンドライト２次アームスペーシングを１０〜５０μｍに制御した結果、晶出物サイズが０．５〜１０μｍとなり、熱間圧延前の加熱保持で固溶し、最終条製品において１０μｍを超える晶出物の残存を回避していることによる。
また比較例Ｎｏ．２および５ではデンドライト２次アームスペーシング、または晶出物サイズを小さくし過ぎると強度向上が得られないか、冷却速度を上げた結果、鋳造ワレが生じ評価できなった。
【符号の説明】
【００３４】
１      主軸（幹）
２      ２次アーム（枝）
【図１】
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【図２】
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