(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であって、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有し、ＪＩＳ  Ｈ３１１０に準拠した９０°Ｗ曲げ試験において割れが発生しない最小曲げ半径Ｒと板厚ｔとの比（Ｒ／ｔ）である曲げ加工性について、ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ２、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ１とした場合に、Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．７であり、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて、前記薄肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ１、前記厚肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ２とした場合に、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９〜１．４であることを特徴とする曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項２】
更に質量％でＳｉ：０．００５〜０．０３％を含有することを特徴とする請求項１に記載の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項３】
冷間圧延後の平板状銅合金素材に、異形圧延加工、仕上げ圧延加工、矯正加工、時効処理をこの順で含む工程で施して前記異形断面銅合金板を製造するに際して、前記異形圧延加工を、往復する圧延ロールとダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで連続圧延加工し、幅方向の伸びをＷ１（％）、圧延加工方向の伸びをＷ２（％）とした場合に、Ｗ１／Ｗ２を１．４〜２．３にて実施し、前記矯正加工を、異形断面銅合金板の塑性ひずみが０．０５％〜１．０％となるように実施することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板の製造方法。
【請求項４】
前記異形圧延加工において、前記異形圧延加工後の異形断面銅合金板の平均送り速度をＡ（ｍｍ／分）、異形断面銅合金板の薄肉部の板厚をＴ（ｍｍ）、前記圧延ロールの往復回転をＢ（回／分）とした場合に、（Ａ／Ｂ）／Ｔを１．５〜７０にて実施することを特徴とする請求項３に記載の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有する曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板は、プレスにて打抜き加工や曲げ加工等が施された後に、必要に応じてめっき処理が施され、コネクタやリードフレーム等の電気・電子部品の素材として使用され、耐熱性、通電性、熱放散性等が要求されている。
一般的に、この異形断面銅合金板は、銅合金鋳塊から板幅方向に一定の厚さを有する平板を製造する平板加工工程と、その平板を用いて板幅方向に厚さの異なる異形断面板を製造する異形加工工程とにより製造される。平板加工工程は、銅合金鋳塊の均熱、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、続いて必要に応じて行われる冷間圧延の各工程からなる。異形加工工程は、平板加工工程によって製造された平板を最終製品形状に加工するにあたり、必要とされる幅に切断した後に、粗冷間加工、焼鈍、仕上げ冷間加工、スリッタ加工、必要に応じて行われる矯正の各工程からなる。この場合、冷間加工の中間で焼鈍を行わず、仕上げ冷間加工後に焼鈍を行うこともある。また、異形加工工程における冷間加工は、異形ロールによる冷間圧延、或いは、異形金型による冷間圧延や鍛造などにより行われ、異なる加工方法が組み合わされることもある。
異形断面銅合金板の素材としては、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系銅合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系銅合金等が多用されているが、最近の電気・電子部品の更なる小型化に伴って、その内部に組み込まれている接点部材や擦動部材等に流される電流密度がますます高くなってきており、導電率及び強度に優れたＣｕ−Ｚｒ−Ｃｒ系銅合金も素材として使用され始めている。
【０００３】
特許文献１には、鋳塊から板厚方向に一定の厚さを有する平板を製造し、その平板を異形ロールにより冷間圧延して、板幅方向に厚さの異なる異形断面銅合金板を製造するに当たり、異形ロールによる冷間圧延の中間又は最終で一度も焼鈍を行わずに、高耐熱性を有し、かつ高導電性及び優れた曲げ加工性を有する異形断面銅合金板が開示されている。Ｎｉ：０．０３〜０．５質量％、Ｐ：０．０１〜０．２質量％を含有し、ＮｉとＰとの質量比であるＮｉ／Ｐが２〜１０であり、残部銅及び不可避不純物からなる銅合金を用いる。望ましくはＳｎ：０．００５〜０．５％又は／及びＦｅ：０．００５〜０．２０％を含む。必要に応じてＺｎ：０．００５〜０．５％を含む。異形ロールによる冷間圧延において、薄肉部の冷間加工率は３０〜９０％とされる。
【０００４】
特許文献２には、良好な曲げ加工性を備えるとともに、芯線圧着部や嵌合凸部等を簡単にかつ高強度に成形することが可能な端子用銅合金条材及びその製造方法が開示されている。端子を製作するための端子用銅合金条材であって、時効析出型銅合金で構成されるとともに、条材の長手方向に直交する断面において、板厚の厚い厚板部と、この厚板部よりも板厚の薄い薄板部とを備えており、厚板部の引張強度ＴＳ１と薄板部の引張強度ＴＳ２との比ＴＳ１／ＴＳ２が、１＜ＴＳ１／ＴＳ２≦１．４の範囲となるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３９７３５号公報
【特許文献２】特開２００９−  ９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の製造方法で製造されたＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系の異形断面銅合金板は、その材料特性から、異形圧延加工にて、圧延組織が圧延方向に繊維状に形成され易く、曲げ加工の異方性が大きくなり、特に、ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性とＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性との差異が大きくなり、耐応力緩和特性も充分ではなく、また、形成された異形部の寸法精度の公差（バラツキ）が大きくなるという欠点を有していた。
【０００７】
本発明では、上述の欠点を改良し、曲げ加工の異方性が少なく、充分な耐応力緩和特性を有し、寸法精度に優れたＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系の異形断面銅合金板及びその製造方法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】
【０００８】
本発明者らは、鋭意検討の結果、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系の異形断面銅合金板のＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性（ＪＩＳ  Ｈ３１１０に準拠した９０°Ｗ曲げ試験において割れが発生しない最小曲げ半径Ｒと板厚ｔとの比、以下Ｒ／ｔとする）とＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）との差異は、異形圧延加工を、往復する圧延ロールとダイの成形面との間に平板状銅合金素材を挟みこんで連続的に圧延加工し、幅方向の銅合金素材の伸びをＷ１、圧延加工方向の銅合金素材の伸びをＷ２とした場合に、Ｗ１／Ｗ２を１．４〜２．３にて実施することにより、所定範囲内に収まり、異方性が少なくなることを見出した。
また、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて、異形断面銅合金板の薄肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ１、異形断面銅合金板の厚肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ２とした場合に、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９〜１．４の範囲内であると、優れた耐応力緩和特性を示すことも見出した。
また、Ｗ１／Ｗ２を１．４〜２．３とし、異形圧延加工後の異形断面銅合金板の平均送り速度をＡ（ｍｍ／分）、異形断面銅合金板の薄肉部の板厚をＴ（ｍｍ）、圧延ロールの往復回数をＢ（回／分）とした場合に、（Ａ／Ｂ）／Ｔを１．５〜７０にて実施することにより、形成される異形部の寸法精度の公差（バラツキ）を小さくできることも見出した。
【０００９】
即ち、本発明の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板は、
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であって、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有し、ＪＩＳ  Ｈ３１１０に準拠した９０°Ｗ曲げ試験において割れが発生しない最小曲げ半径Ｒと板厚ｔとの比（Ｒ／ｔ）である曲げ加工性について、ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ２、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ１とした場合に、Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．７であり、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて、前記薄肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ１、前記厚肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ２とした場合に、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９〜１．４であることを特徴とする。
【００１０】
Ｃｒは、銅合金を溶体化処理後、時効処理を施すことにより、銅母相中に析出し、強度を向上させる合金元素である。Ｃｒの含有量が０．２質量％未満では、析出作用による効果が不充分であり、０．４質量％を超えると、強度向上の効果が得られない。
Ｚｒは、銅合金を溶体化処理後、時効処理を施すことにより、銅母相中に析出し、強度を向上させると共に耐熱性を向上させる合金元素である。Ｚｒの含有量は、形成される析出粒子の量や大きさに影響を与えて、導電率と強度とのバランスを変化させるが、０．０５〜０．２質量％にて含有させることにより、導電率と強度とを共に高い次元でバランスさせることができる。Ｚｒの含有量が０．０５質量%未満では、析出作用による効果が不充分で、耐応力緩和性も低下し、０．２質量％を超えるとＣｕ−Ｚｒ析出物の形状が粗大になり易く、強度向上の効果が得られず、曲げ加工性低下の原因ともなる。
ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ２、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ１との比であるＲ２／Ｒ１が０．８未満、或いは、１．７を超えると、曲げ加工性の異方性が大きくなり、特に、プレスにて打抜き加工や曲げ加工時に支障を来たすことが多くなる。
ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９未満、或いは、１．４を超えると、耐応力緩和特性が低下する。
【００１１】
本発明の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板は、更に、質量％でＳｉ：０．００５〜０．０３％を含有することを特徴とする。
Ｓｉは、Ｚｒと併せて添加することにより、全体的な強度を更に向上させる。Ｓｉの含有量が０．００５質量％ 未満では、効果が充分ではなく、０．０３質量％を超えると、導電性が低下し、曲げ加工性にも悪影響を及ぼす。
【００１２】
本発明の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板の製造方法は、冷間圧延後の平板状銅合金素材に、異形圧延加工、仕上げ圧延加工、矯正加工、時効処理をこの順で含む工程で施して前記異形断面銅合金板を製造するに際して、前記異形圧延加工を、往復する圧延ロールとダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで連続圧延加工し、幅方向の伸びをＷ１（％）、圧延加工方向の伸びをＷ２（％）とした場合に、Ｗ１／Ｗ２を１．４〜２．３にて実施し、前記矯正加工を、異形断面銅合金板の塑性ひずみが０．０５％〜１．０％となるように実施することを特徴とする。
【００１３】
質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有する平板状銅合金素材に、異形圧延加工、仕上げ圧延加工、矯正加工、時効処理をこの順で含む工程で施して異形断面銅合金板を製造する。
異形圧延加工は、往復する圧延ロールとダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで連続圧延加工し、被圧延銅合金素材の幅方向の伸びをＷ１、加工方向の伸びをＷ２とした場合に、Ｗ１／Ｗ２を１．４〜２．３にて実施する。
Ｗ１／Ｗ２が１．４未満では、Ｒ２／Ｒ１が１．７を超え、寸法精度の公差（バラツキ）も悪くなる傾向があり、Ｗ１／Ｗ２が２．３を超えると、圧延組織が繊維状に圧延方向に形成され易く、Ｒ２／Ｒ１が０．８未満となって曲げ加工性の異方性が大きくなる。
仕上げ圧延加工は、曲げ加工性の異方性には影響を与えない圧延加工であり、表面硬度に分布が生じることがなく、厚肉部及び薄肉部において均一な物性の異形断面合金板を得る為にも、段付きロールと平ロールとからなる圧延ロールによる冷間圧延加工にて実施することが好ましい。
矯正加工は、主に異形断面銅合金板の曲がりを矯正する加工であり、異形断面銅合金板のコイルを一定速度で繰り出すアンコイラー、繰り出された異形断面銅合金板に所定の張力を付与することにより目的の異形断面銅合金板とするストレッチ機構、ストレッチ機構を通過した異形断面銅合金板を一定速度で巻き取るリコイラーを有する装置を使用して、ストレッチ機構での異形断面銅合金板の塑性ひずみが０．０５％〜１．０％となるように実施する。
ストレッチ機構では、基本的に異形断面銅合金板の一方端を固定し、他端を移動して所定の張力（引張量）を付与するが、この時の張力（引張量）とひずみ（％）の関係は、ひずみ＝（引張量／引張前のチャックの間隔）＝弾性ひずみ＋塑性ひずみ、にて表され、塑性ひずみは、ひずみ−弾性ひずみで求めることができる。
この塑性ひずみが０．０５％未満では、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が１．４を超え、塑性ひずみが１．０％を超えると、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９未満となり、得られた異形断面銅合金板の耐応力緩和特性が低下する。
時効処理は、平板状銅合金素材を製造する段階ではなく、異形加工工程の後に実施することにより、厚肉部及び薄肉部における析出粒子の析出状態をそれぞれに調整することができ、厚肉部及び薄肉部の引張強度、導電率等の特性を所定の範囲に調整することが可能となり、この効果を高める為にも、仕上げ圧延加工後に実施することが好ましい。
【００１４】
本発明の曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板の製造方法は、更に、前記異形圧延加工において、前記異形圧延加工後の異形断面銅合金板の平均送り速度をＡ（ｍｍ／分）、異形断面銅合金板の薄肉部の板厚をＴ（ｍｍ）、前記圧延ロールの往復回転数をＢ（回／分）とした場合に、（Ａ／Ｂ）／Ｔを１．５〜７０にて実施することを特徴とする。
（Ａ／Ｂ）／Ｔが１．５未満、或いは、７０を超えると、形成される異形断面銅合金板の厚肉部及び薄肉部の寸法精度の公差（バラツキ）が大きくなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有する曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板及びその製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の異形断面銅合金板の製造方法の一実施形態について、製造工程順に平板状銅合金素材、粗異形断面銅合金板、仕上げ異形断面銅合金板、矯正後の異形断面銅合金板を示す斜視図である。
【図２】一実施形態における異形圧延加工で用いられるダイと圧延ロールとを示す正面図である。
【図３】図２のダイの成形面を示す平面図である。
【図４】仕上げ圧延加工で用いられる段付きロールと平ロールを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態における矯正加工で用いられる矯正装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る異形断面条の製造方法を、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有する銅合金からなる異形断面条の製造に適用した実施形態について説明する。
本発明の異形断面銅合金板１は、厚肉部２と薄肉部３とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板（図１参照）であり、図示例では、厚肉部２の両側に薄肉部３が配置され、厚肉部２と薄肉部３との間は、所定の立ち上げ傾斜角度βの傾斜部４とされている。
【００１８】
この異形断面銅合金板１は、質量％でＺｒ；０．０５〜０．２％、Ｃｒ：０．２〜０．４％、残部はＣｕ及び不可避的不純物からなる組成を有している。
Ｃｒは、銅合金を溶体化処理後、時効処理を施すことにより、銅母相中に析出し、強度を向上させる合金元素である。Ｃｒの含有量が０．２質量％未満では、析出作用による効果が不充分であり、０．４質量％を超えると、強度向上の効果が得られない。
Ｚｒは、銅合金を溶体化処理後、時効処理を施すことにより、銅母相中に析出し、強度を向上させると共に耐熱性を向上させる合金元素である。Ｚｒの含有量は、形成される析出粒子の量や大きさに影響を与えて、導電率と強度とのバランスを変化させるが、０．０５〜０．２質量％にて含有させることにより、導電率と強度とを共に高い次元でバランスさせることができる。Ｚｒの含有量が０．０５質量%未満では、析出作用による効果が不充分で、耐応力緩和性も低下し、０．２質量％を超えるとＣｕ−Ｚｒ析出物の形状が粗大になり易く、強度向上の効果が得られず、曲げ加工性低下の原因ともなる。
【００１９】
また、この異形断面銅合金板１は、更に、質量％でＳｉ：０．００５〜０．０３％を含有してもよい。
Ｓｉは、Ｚｒと併せて添加することにより、全体的な強度を更に向上させる。Ｓｉの含有量が０．００５質量％ 未満では、効果が充分ではなく、０．０３質量％を超えると、導電性が低下し、曲げ加工性にも悪影響を及ぼす。
【００２０】
また、この異形断面銅合金板１は、ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ２、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性（Ｒ／ｔ）をＲ１とした場合に、Ｒ２／Ｒ１が０．８〜１．７である。ＢａｄＷａｙ方向の曲げとはＬＤ（圧延方向）を曲げ軸とする曲げであり、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げとはＴＤ（圧延方向および板厚方向に垂直な方向）を曲げ軸とする曲げをいう。その曲げ加工性は、ＪＩＳ  Ｈ３１１０に準拠した９０°Ｗ曲げ試験において割れが発生しない最小曲げ半径Ｒと板厚ｔとの比（Ｒ／ｔ）によって表わす。
ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ２、ＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ１との比であるＲ２／Ｒ１が０．８未満、或いは、１．７を超えると、曲げ加工性の異方性が大きくなり、特に、プレスにて打抜き加工や曲げ加工時に支障を来たすことが多くなる。
更に、この異形断面銅合金板１は、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて、薄肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ１、厚肉部の表面の測定面積内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした場合の、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値をＧＯＳ２とした場合に、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９〜１．４である。
ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９未満、或いは、１．４を超えると、優れた耐応力緩和特性を有することができない。
【００２１】
次に、本発明の異形断面銅合金板の製造方法につき説明する。
上記組成の平板状銅合金素材１０を用意し、冷間圧延後の平板状銅合金素材１０に、異形圧延加工、仕上げ圧延加工、矯正加工、時効処理をこの順で含む工程で施して異形断面銅合金板１を製造する。
異形圧延加工では、図２及び図３に示すような成形面２１となる凹凸面を有する平板状のダイ２２と、このダイ２２の成形面２１に対向して成形面２１に沿って往復移動される圧延ロール２３とにより、平板状銅合金素材１０を冷間にて異形圧延加工して、粗厚肉部１２と粗薄肉部１３とが幅方向に並んだ粗異形断面銅合金板１１を得る。図示例では、ダイ２２の成形面２１は、粗薄肉部１３を成形する二つの凸部２４の間に粗厚肉部１２を成形する凹部２５が形成されており、粗異形断面銅合金板１１は、粗厚肉部１２の両側に粗薄肉部１３が配置され、粗厚肉部１２と粗薄肉部１３との間が所定の立ち上げ傾斜角度の傾斜部１４とされる（図１参照）。
この異形圧延加工は、平板状銅合金素材１０の幅方向の伸びをＷ１（％）、圧延加工方向の伸びをＷ２（％）とした場合に、Ｗ１／Ｗ２が１．４〜２．３となるように実施する。幅方向の伸びＷ１（％）は、平板状銅合金素材１０の幅Ｗａに対する粗異形断面銅合金板１１の幅Ｗｂの差を百分率で表した（Ｗｂ−Ｗａ）／Ｗａであり、圧延加工方向の伸びＷ２（％）は、平板状銅合金素材１０の長さＬａに対する粗異形断面銅合金板１０の長さＬｂの差を百分率で表した（Ｌｂ−Ｌａ）／Ｌａである。
Ｗ１／Ｗ２が１．４未満では、Ｒ２／Ｒ１が１．７を超え、寸法精度の公差（バラツキ）も悪くなる傾向があり、Ｗ１／Ｗ２が２．３を超えると、圧延組織が繊維状に圧延方向に形成され易く、Ｒ２／Ｒ１が０．８未満となって曲げ加工性の異方性が大きくなる。
また、この異形圧延加工において、異形圧延加工後の粗異形断面銅合金板１１の平均送り速度をＡ（ｍｍ／分）、粗異形断面銅合金板１１の粗薄肉部１３の板厚をＴ（ｍｍ）、圧延ロール２３の往復回転数をＢ（回／分）とした場合に、（Ａ／Ｂ）／Ｔを１．５〜７０にて実施する。（Ａ／Ｂ）／Ｔが１．５未満、或いは、７０を超えると、形成される異形断面銅合金板１の厚肉部２及び薄肉部３の寸法精度の公差（バラツキ）が大きくなる。平均送り速度は、間欠送りされる異形断面加工における単位時間当たりの送り速度の平均値である。
【００２２】
次に、図１に矢印の順に示すように、この粗異形断面銅合金板１１を仕上げ圧延加工工程により、厚肉部４２と薄肉部４３とが幅方向に並んだ仕上げ異形断面銅合金板４１に形成する。仕上げ圧延加工工程では、図４に示すような段付きロール３１と平ロール３２とからなる仕上げ圧延ロール３３により、粗異形断面銅合金板１１を冷間にて仕上げ圧延加工して異形断面銅合金板１を得る。段付きロール３１は、薄肉部３を成形する一対の大径部３４の間に厚肉部４２を成形する小径部３５が配置された形状とされ、この仕上げ圧延加工により、厚肉部４２の両側に薄肉部４３が配置され、厚肉部４２と薄肉部４３との間が所定の立ち上げ傾斜角度βの傾斜部４４とされた異形断面銅合金板４１が得られる（図１参照）。この仕上げ圧延加工は、曲げ加工性の異方性には影響を与えない圧延加工であり、表面硬度に分布が生じることがなく、厚肉部４２及び薄肉部４３において均一な物性の仕上げ異形断面合金板４１を得る為にも、段付きロール３１と平ロール３２とからなる圧延ロール３３による冷間圧延加工にて実施することが好ましい。
【００２３】
次に、図５で示すようなストレッチ機構８２にて、仕上げ異形断面銅合金板４１の長さ方向の曲がりを、好ましくは、１メートル長さ当たりの曲がり量の実測値をＤ１（ｍｍ）としたとき、Ｄ１が０．１３以下となるように矯正し、異形断面銅合金板１を形成する。厚肉部２、薄肉部３、傾斜部４の寸法は、仕上げ異形断面銅合金板４１の厚肉部４２、薄肉部４３、傾斜部４４の寸法と同様である。
矯正工程は、アンコイラー８１に巻き取られた仕上げ異形断面合金板４１を一定速度で繰り出し、繰り出された仕上げ異形断面合金板Ｅに所定の張力を付与することにより目的の異形断面銅合金板１とするストレッチ機構８２、ストレッチ機構８２を通過した異形断面条１を一定速度で巻き取るリコイラー８３が用いられる。この場合、アンコイラー８１とストレッチ機構８２との間、及びストレッチ機構８２とリコイラー８３との間では、それぞれ張力調整のため、仕上げ異形断面合金板Ｅ又は異形断面合金板１はたるみ部Ｅｓ，Ｇｓを形成した状態に支持されることが好ましい。
ストレッチ機構８２は、仕上げ異形断面合金板Ｅを長さ方向に間隔を開けた二箇所でチャック８４によって挟持し、これらチャック８４の一方端を固定し、他端を移動して仕上げ異形断面合金板Ｅに所定の張力（引張量）を付与し、最終的な異形断面銅合金板１とする。この時の張力（引張量）とひずみ（％）の関係は、ひずみ＝引張量／引張前のチャックの間隔＝弾性ひずみ＋塑性ひずみ、となり、塑性ひずみは、ひずみ−弾性ひずみで求めることができる。この塑性ひずみが０．０５％〜１．０％となるようにストレッチ機構８２を調整することにより、耐応力緩和特性に優れた異形断面合金板１となる。
この塑性ひずみが０．０５％未満では、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が１．４を超え、塑性ひずみが１．０％を超えると、ＧＯＳ１／ＧＯＳ２が０．９未満となり、いずれも耐応力緩和特性が低下する。
【００２４】
次に、時効処理を例えば３００〜５００℃にて２〜１０時間にて施す。この時効処理は、平板状銅合金素材１０を製造する段階ではなく、異形加工工程の後に実施することにより、厚肉部２及び薄肉部３における析出粒子の析出状態をそれぞれに調整することができ、厚肉部２及び薄肉部３の引張強度、導電率等の特性を所定の範囲に調整することが可能となり、この効果を高める為にも、仕上げ圧延加工後に実施することが好ましい。
以上の製造方法により、曲げ加工の異方性が少なく耐応力緩和特性に優れた異形断面銅合金板１を得ることができる。
【実施例】
【００２５】
表１に示す合金組成のＣｕ−Ｃｒ−Ｚｒ系銅合金の鋳塊に熱間圧延と冷間圧延を施し、厚さ２.３ｍｍ、幅６００ｍｍの銅合金板を製造し、スリッタラインにて厚さ２.３ｍｍ、幅４５ｍｍの銅合金板を作製した。この銅合金板を、表１に示すＷ１／Ｗ２、（Ａ／Ｂ）／Ｔにて、往復する圧延ロールとダイの成形面との間に挟みこんで連続圧延加工し、異形断面銅合金板を連続的に作製した。
【００２６】
【表１】
0005833892.tif 000002
【００２７】
次に、これらの異形断面銅合金板を、厚肉部を形成するための小径ロール部及び薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる仕上げ圧延ロールとの間に挟み込んで連続圧延加工した後、表１に示す条件にて矯正加工を施し、更に、４００℃にて３時間の時効処理を施して、厚肉部の幅が２５ｍｍ、薄肉部の幅が４０ｍｍ、厚肉部の厚さが１．５ｍｍ、薄肉部の厚さが０．６５ｍｍ、厚肉部の立上傾斜角度βが１０°（水平面から８０°）で、厚肉部の両側に薄肉部を有する図１に示す形状の実施例１〜８及び比較例１〜５の異形断面銅合金板を連続的に作製した。
矯正加工（ストレッチ機構）では、基本的に異形断面銅合金板の一方端を固定し、他端を移動して所定の張力（引張量）を付与するが、この時の張力（引張量）とひずみ（％）の関係は、ひずみ＝引張量／引張前のチャックの間隔＝弾性ひずみ＋塑性ひずみ、にて表され、塑性ひずみは、ひずみ−弾性ひずみで求めることができる。本実施例では、ストレッチ機構８２のチャック８４の間隔を６０００ｍｍとして、張力（引張量）を変化させて、塑性ひずみを求めた。この場合、異形断面銅合金板の弾性ひずみは、その応力−歪み曲線より０．３％とした。
これらの異形断面銅合金板につき、ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ２とＧｏｏｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ１の比、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定した薄肉部の全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値（ＧＯＳ１）と厚肉部の全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値（ＧＯＳ２）との比、厚肉部と薄肉部の引張強度の比、厚肉部と薄肉部のビッカース硬さの比、耐応力緩和特性を求め、厚肉部と薄肉部の厚みの寸法公差を測定した。
【００２８】
ＢａｄＷａｙ方向の曲げ加工性Ｒ２は、板材を幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍに切出し、曲げＲ＝０〜０．４ｍｍの０．０２５ｍｍ単位として、ＢＷ（ＢａｄＷａｙ：圧延垂直方向）の９０°Ｗ曲げを行い、曲げ部における割れの有無を５０倍の光学顕微鏡で観察し、割れの生じない最小の曲げ半径Ｒと銅合金板の板厚ｔの比をＲ／ｔとして評価した。
ＧｏｏｄＷａｙの曲げ加工性Ｒ１は、板材を幅１０ｍｍ×長さ６０ｍｍに切出し、曲げＲ＝０〜０．４ｍｍの０．０２５ｍｍ単位として、ＧＷ（ＧｏｏｄＷａｙ：圧延方向）の９０°Ｗ曲げを行い、曲げ部における割れの有無を５０倍の光学顕微鏡で観察し、割れの生じない最小の曲げ半径Ｒと銅合金板の板厚ｔの比をＲ／ｔとして評価した。いずれも、厚肉部、薄肉部について複数個ずつ切り出して評価し、その平均値を求めた。
ＧＯＳ１及びＧＯＳ２は、次のようにして求めた。
前処理として、１０ｍｍ×１０ｍｍの試料を１０％硫酸に１０分間浸漬した後、水洗、エアブローにより散水した後に、散水後の試料を日立ハイテクノロジーズ社製フラットミリング（イオンミリング）装置で、加速電圧５ｋＶ、入射角５°、照射時間１時間にて表面処理を施した。
次に、ＴＳＬ社製ＥＢＳＤシステム付きの日立ハイテクノロジーズ社製走査型電子顕微鏡Ｓ−３４００Ｎでその試料表面を観察した。観察条件は、加速電圧２５ｋＶ、測定面積１５０μｍ×１５０μｍとした。
観察結果より、全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の平均値は次の条件にて求めた。
ステップサイズ０．５μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が５°以上である境界を結晶粒界とみなした。次に、結晶粒界で囲まれた個々の結晶粒の全てについて、結晶粒内の全ピクセル間の方位差の平均値（ＧＯＳ：Ｇｒａｉｎ  Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｓｐｒｅａｄ）を数１の式にて計算し、その全ての値の平均値を全結晶粒における結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差とした。なお、２ピクセル以上が連結しているものを結晶粒とした。
【００２９】
【数１】
0005833892.tif 000003
【００３０】
上式において、ｉ、ｊは結晶粒内のピクセルの番号を示す。
ｎは結晶粒内のピクセル数を示す。
αijはピクセルｉとｊの方位差を示す。
このＧＯＳについて、薄肉部のＧＯＳをＧＯＳ１、厚肉部のＧＯＳをＧＯＳ２とした。
耐応力緩和特性は、片持ち梁方式によって測定した。圧延方向に対し平行方向の幅１０ｍｍの短冊状試験片を切り出し、その一端を剛体試験台に固定し、試験片のスパン長Ｌの部分に、ｄ（＝２ｍｍ）の大きさのたわみ量を与えた。このとき、材料耐力の８０％に相当する表面応力が材料に負荷されるようにＬを決めた。これを１８０℃のオーブン中に１０００時間保持した後に取り出し、たわみ量ｄを取り去ったときの永久歪みδを測定してＲＳ＝（δ／ｄ）×１００で応力緩和率（ＲＳ）を計算し、残留応力率（％）＝１００−ＲＳとして耐応力緩和性を求めた。
引張強度は、ＪＩＳ５号試験片にて測定した。
ビッカース硬さの測定は、マイクロビッカース硬度計にて、４．９Ｎ（０．５ｋｇｆ）の加重を加えて行った。
これら結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
これらの測定結果より、本発明の製造方法により製造された異形断面銅合金板は、比較例と比べて、曲げ加工の異方性が少なく、耐応力緩和性に優れ、更に、形成された異形部の寸法精度の公差（バラツキ）が小さいことがわかる。耐応力緩和性としては８５％以上を示している。また、寸法精度の公差は、比較例が±０．０２５ｍｍ以上あったのに対して、±０．００５〜±０．０１０ｍｍと小さいものであった。
【００３３】
以上、本発明の実施形態の製造方法について説明したが、本発明はこの記載に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１  異形断面銅合金板
２  厚肉部
３  薄肉部
４  傾斜部
１０  平板状銅合金素材
１１  粗異形断面銅合金板
１２  粗厚肉部
１３  粗薄肉部
１４  傾斜部
２１  成形面
２２  ダイ
２３  圧延ロール
３１  段付きロール
３２  平ロール
３３  仕上げ圧延ロール
８２  ストレッチ機構
８１  アンコイラー
８３  リコイラー
８４  チャック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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