(57)【要約】本発明は、オーステナイトＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕ合金からなるストリップに関し、前記合金の化学組成が重量％で３０％≦Ｎｉ≦７０％、０％≦Ｃｕ＋２×Ｃｏ≦２０％、０％≦Ｍｎ＋Ｃｒ＜５％、０％≦Ｗ＋２×Ｍｏ≦２％、０％≦Ｔｉ＋Ｖ＋Ｎｂ＋Ａｌ≦１％、０．０００５％≦Ｂ≦０．００７％、残部が鉄及び不純物（例えば、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｏ及びＮ）であり、ただしＦｅ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ≧９５％である。前記合金は、立方テキスチャー指数Ｄｃ≧７である立方テキスチャーを有している。本発明は、ストリップの製造方法及び機械的切断による加工物の製造方法にも関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
オーステナイトＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕ合金からなるストリップであって、前記合金の化学組成が重量％で
2004517205.tif 000006
残部が鉄及び不純物（例えば、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｏ及びＮ）であり、ただしＦｅ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ≧９５％であり、前記合金は立方テキスチャー指数Ｄｃ≧７である立方テキスチャーを有していることを特徴とする前記ストリップ。
【請求項２】
０．０００７％≦Ｂ≦０．００４％であることを特徴とする請求項１に記載のストリップ。
【請求項３】
Ｄｃ＞であることを特徴とする請求項１又は２に記載のストリップ。
【請求項４】
合金の炭素含量が０．０５％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のストリップ。
【請求項５】
合金の硫黄含量が０．０１％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のストリップ。
【請求項６】
合金の硫黄含量が０．００７％以下であることを特徴とする請求項５に記載のストリップ。
【請求項７】
酸素含量が０．００５％未満であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のストリップ。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載のストリップの製造方法であって、
−８０％を越える変形率で冷間圧延して請求項１〜７のいずれか１項で定義した組成を有する合金からなるストリップを製造し、
−前記ストリップに対して微細粒再結晶焼鈍操作を実施し、
−場合により、４０％未満の変形率で補充冷間圧延操作を実施することを特徴とする前記方法。
【請求項９】
機械的切断または機械的切断と引抜きによる部品の製造方法であって、
−請求項１〜７のいずれか１項に記載のストリップからブランクを取り、
−前記ブランクに対して少なくとも１回の機械的切断操作及び場合により少なくとも１回の引抜き操作を実施し、前記した少なくとも１回の引抜き操作は前記の少なくとも１回の機械的切断操作の前または後に実施し得ることを特徴とする前記方法。
【請求項１０】
部品が、電子が通過する孔を有する電子銃部品、接続リードを有するリードフレーム、またはマイクロモータまたは変圧器の磁気コアであることを特徴とする請求の範囲第９項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、予め引抜かれていることもあるブランクを正確に機械的に切断して得られるＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕタイプの合金からなる部品の製造に関する。前記部品は通常小形電気または電子構成部品中に使用されている。
【０００２】
カラーディスプレーブラウン管用電子銃部品や集積回路サポートフレーム（すなわち、リードフレーム）のような多くの小形部品または小型モータ用部品は、約３０〜７０％のニッケルを含有するＦｅ−ＮｉまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏタイプの合金からなり、場合により引抜かれているブランクを正確に機械的に切断することにより製造されている。切断品質はこの種の部品にとって、特にばりの発生を防ぐために非常に重要である。
【０００３】
ブランクを切断して部品を製造するが、このブランクは通常冷間圧延及び焼鈍により得られる等方性または僅かにテキスチャードなストリップから作成される。フラットかまたはほぼフラットな部品、すなわちブランクに塑性変形を生じさせることなく得られる部品の場合、ストリップは多くの場合加工硬化した状態で使用され、焼鈍後直接得られるストリップに比して高い硬度及び低い延性を有している。このように硬度が高く、延性が低いと有利な機械的切断性が与えられる。一方、実質的に引抜かれている場合、ストリップは焼鈍した状態で使用され、高い延性を有し、有意な塑性変形を受け得る。この場合、切断線に沿った金属の延性を低下させるために、時には孔をあける切断作業の前に局部加工硬化を実施することがある。しかしながら、僅かに引抜かれた部品もかなり引抜かれた部品も、切断品質は多くの場合不十分であるので切断された部品がかなり削られる。
【０００４】
切断品質を改良するために、合金に少量の合金化元素（例えば、モリブデンまたはニオブ）を添加することや介在物を形成する恐れがある残留元素（例えば、炭素、硫黄、リンまたは酸素）を非常に低量に維持することは公知である。しかしながら、これらの方法は不十分であり、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕ合金の機械的切断能は例えば３０５ステンレス鋼に比してかなり劣ると見做される。
【０００５】
本発明の目的は、正確に機械的に切断することにより部品、特に電子機器及び電気機器に使用される部品を製造するために薄いストリップの形態で使用されるＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕタイプの合金の切断性を改良する方法を提供することにより、上記した欠点を解消することである。
【０００６】
この目的のために、本発明の主題は、オーステナイトＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｕ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕ合金からなるストリップであり、前記合金の化学組成が重量％で
2004517205.tif 000002
残部が鉄及び不純物（例えば、Ｃ、Ｓ、Ｐ、Ｏ及びＮ）であり、ただしＦｅ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ≧９５％であることを特徴とする。加えて、前記合金は立方テキスチャー指数（ｃｕｂｉｃ  ｔｅｘｔｕｒｅ  ｉｎｄｅｘ）Ｄｃ≧７である立方テキスチャーを有している。
【０００７】
別々にもしくは組み合わせて好ましい要件は、ホウ素含量が０．０００７〜０．００４％であること；Ｄｃ指数が１０を越えること；炭素含量が０．０５％以下であること；硫黄含量が０．０１％以下、より好ましくは０．００７％以下であること；酸素含量が０．００５％未満であることである。
【０００８】
また、本発明はＦｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕ合金からなるストリップの製造方法に関し、その方法は８０％以上の変形率で冷間圧延して上に定義した化学組成を有する合金からなるストリップを製造し、前記ストリップに対して微細粒再結晶焼鈍操作を実施し、場合により４０％未満の変形率で補充冷間圧延操作を実施することを含む。
【０００９】
最後に、本発明は機械的切断または機械的切断と引抜きによる部品の製造方法に関し、その方法は本発明のストリップからブランクを取り、前記ブランクに対して少なくとも１回の機械的切断操作及び場合により少なくとも１回の引抜き操作を実施することを含み、前記した少なくとも１回の引抜き操作は前記の少なくとも１回の機械的切断操作の前または後に実施可能である。前記部品の例は電子が通過する孔を有する電子銃部品であり得る。前記部品は接続リードを有するリードフレームでもあり得る。前記部品はマイクロモータまたは変圧器の磁気コアである。前記部品の用途はここに挙げたものに限定されない。
【００１０】
添付図面を参照して本発明をより詳しく記載するが、これらの記載は例にすぎない。
【００１１】
図１ａは孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図であり、切断面の切断性が乏しいことを示している。
【００１２】
図１ｂは孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図であり、切断面の切断性が許容し得ることを示している。
【００１３】
図１ｃは孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図であり、切断面の切断性が良好であることを示している。
【００１４】
本発明のストリップは、最も包括的な形態ならばそれ自体公知であるＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕタイプの合金からなる薄い（通常、１．５ｍｍ未満の厚さ）冷間圧延ストリップである。これらのタイプの合金において、ニッケルまたはニッケルの置換元素としてのコバルトにより熱膨張率や透磁率のような特性を調節することができる。ニッケル含量は３０〜７０％である。銅及びコバルトは共に任意元素であるが、これらの総含量はＣｕ＋２×Ｃｏが２０％以下であるような量である。残部は本質的に鉄、不純物（例えば、炭素、硫黄、リン、酸素及び窒素）及び場合により補助合金化元素（例えば、マンガン、クロム、タングステン、モリブデン、チタン、バナジウム、ニオブ及びアルミニウム）である。しかしながら、鉄、ニッケル、銅及びコバルトの含量はＦｅ＋Ｎｉ＋Ｃｕ＋Ｃｏ≧９５％であるような量でなければならない。合金化元素の含量はＭｎ＋Ｃｒ＜５％、Ｗ＋２×Ｍｏ≦２％、Ｔｉ＋Ｖ＋Ｎｂ＋Ａｌ≦１％であるような量でなければならない。介在物の形態で存在する特定不純物（例えば、炭素、硫黄及び酸素）は切断性に対して有利な効果を与えるので、これらの不純物は少量存在していることが好ましい場合がある。それでも、炭素含量は好ましくは０．０５％未満でなければならず、硫黄含量は好ましくは０．０１％未満、更に好ましくは０．００７％未満でなければならず、酸素含量は好ましくは０．００５％未満でなければならない。
【００１５】
更に、合金は０．０００５〜０．００７％、好ましくは０．０００７〜０．００４％のホウ素を含有しており、７を越える、好ましくは１０を越える立方テキスチャー指数Ｄｃにより特徴づけられる（００１）＜１００＞立方テキスチャーを有している。これは、ホウ素の添加と非常に明白な立方テキスチャーを組合せるとＦｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−ＣｏまたはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ−Ｃｕタイプの合金の機械的切断能が非常に大きく改善されるという本発明者らの驚くべき知見に基づく。
【００１６】
立方テキスチャー指数Ｄｃは、特性づけようとするストリップ標本及び等方性標本について（１１１）極点図で圧延方向に対して４５°のラインに沿って図の中心から５４°４４’の位置のポイントで測定した最大反射Ｘ線強度の比Ｉｃｕｂｉｃ／Ｉｉｓｏｔｒｏｐｉｃである。
【００１７】
ストリップのテキスチャー度は、引抜きテストで引抜きしわを調べることにより大まかであるが簡単に評価することもできる。この方法は十分に延性の金属を特性づけるためにのみ使用可能である。このテストを使用するためには、例えば直径６０ｍｍのディスクを用意し、このディスクを引抜いて平均で直径３３ｍｍ、高さ１９ｍｍのカップを形成する。その後、上縁の最高点と最低点の高さの違いを測定する。この高さの違いが０．３ｍｍ未満のときにはストリップは等方性であるかまたは殆どテキスチャーをもたない。この差が１．５ｍｍを越えるときにはストリップは非常に明白なテキスチャーを有する。
【００１８】
明白な立方テキスチャーを有する合金ストリップを得るためには、合金をそれ自体公知の方法で精錬し、鋳造し、熱間圧延して、８０％以上、好ましくは９０％以上の圧延率での冷間圧延により所望厚さの冷間圧延ストリップを得ることができるように十分な厚さを有する熱間圧延ストリップを得る。熱間圧延ストリップの厚さは例えば５ｍｍであり得る。冷間圧延は中間焼鈍なしに実施しなければならないが、冷間圧延の前に焼鈍ステップを実施してもよい。これは特に、熱間圧延ストリップの厚さ及び冷間圧延ストリップの所望厚さを考慮して冷間圧延を連続して複数回実施しなければならないときに当たる。（８０％以上の圧延率での）最終冷間圧延の後に再結晶焼鈍ステップを実施する。この再結晶焼鈍ステップは通常、トンネル炉において水素と窒素の混合物から構成されるような保護雰囲気で−４０℃以下の露点で実施する。約１０００℃のオーブン温度は微細粒再結晶を得るのに十分でなければならないが望ましくない粗粒二次再結晶を防ぐために余り高くてはならない。焼鈍ステップの時間は通常約１分である。当業者は、二次再結晶を避けながら微細粒再結晶を達成するための正確な焼鈍条件をケースバイケースで採用する方法を知っている。
【００１９】
場合により、ストリップの硬度を高めるために、再結晶焼鈍後に５０％未満、好ましくは３０％未満の圧延率で補助冷間圧延を実施してもよい。こうすると、当初の立方テキスチャーが過度に損なわれない。補助冷間圧延の圧延率が１０％未満ならば、明白な立方テキスチャーを有する軟化もしくは僅かに加工硬化した冷間圧延ストリップが得られる。補助冷間圧延の圧延率が１０％を越えるならば、明白な立方テキスチャーを有する加工硬化した冷間圧延ストリップが得られる。
【００２０】
熱間圧延ストリップの厚さを考慮すると、得られる冷間圧延ストリップは通常０．５ｍｍの厚さを有している。
【００２１】
７を越える、好ましくは１０を越える、更に好ましくは１５を越える立方テキスチャー指数を有するストリップから本発明の部品を製造するためには、当業界で公知の方法で機械的に切断してブランクとする。ブランクは、フラットな最終部品であっても予備成形物であってもよい。予備成形物は引抜きにより形成され、その後再び機械的切断により切断され得る。この切断は、例えば穴あけ操作であり得る。この切断操作の前に局部加工硬化ステップを実施してもよい。
【００２２】
部品がフラットであるかまたは引抜きにより僅かに変形している場合、すなわち引抜きにより生ずる変形率が２０％未満の場合には、１０〜３０％、場合により５０％の圧延率で補助冷間圧延した後にストリップを使用することができる。これは、例えばカラーディスプレーブラウン管の電子銃用フラット部品、接続リードを有するリードフレーム、または電気マイクロモータの回転子または固定子の場合である。
【００２３】
部品が引抜き、曲げまたは局部圧延によりかなり変形している場合、すなわ変形率が２０％より大きい場合には、ストリップを軟化または僅かに加工硬化させた状態で使用する。すなわち、補助冷間圧延を実施することなく、または１０％未満の圧延率で補助冷間圧延を実施してから使用する。これは、例えばカラーディスプレーブラウン管用電子銃部品の場合である。
【００２４】
切断品質を、剪断された領域及び引裂かれた領域を含む切断面により評価した。前記領域間のデマーケーション線は規則的でなければならず、厚さのほぼ中間に位置していなければならない。ばりがあってはならない。
【００２５】
切断面を図１ａ、１ｂ及び１ｃに示す。これらの面は、ストリップ２ａ，２ｂ，２ｃにポンチ作業によりあけた孔１ａ，１ｂ，１ｃの周りの表面である。孔の軸を通る平面でストリップを切断した後の各孔の半分のみを示している。各孔の壁３ａ，３ｂ，３ｃは、剪断された領域４ａ，４ｂ，４ｃ及び引裂かれた領域５ａ，５ｂ，５ｃを有する。
【００２６】
図１ａは、切断性が劣る合金ストリップに相当する。剪断された領域３ａは厚さの殆どを占め、底部近くまで続き、実質的なバリ６ａが生じている。
【００２７】
図１ｂは、許容し得る切断性を有する合金ストリップに相当する。剪断された領域３ｂは厚さのほぼ半分を占め、底部近くまで続き、若干のバリ６ｂが生じている。
【００２８】
図１ｃは、優れた切断性を有する合金ストリップに相当する。剪断された領域３ｃは厚さのほぼ半分を占めるが、バリはない。
【００２９】
これらの図は単に例示として示したものである。これらの図面から直接的に推測され得るものよりもより正確な基準に従って切断品質を評価する方法は当業者に公知である。
【００３０】
切断面を観察する以外に、切断品質は得られた部品の幾何学的品質によっても評価され得る。切断が丸い孔をあける場合には切断品質はあけられた孔がいかに円形であるかを考慮して評価される。
【００３１】
通常、切断部品の品質を評価するためには１０〜５０倍の倍率で観察する。
【００３２】
実施例及び比較例として、表１に重量％で示す化学組成を有するＦｅＮｉ４２合金からなる厚さ４．５ｍｍの熱間圧延ストリップを作成した。
【００３３】
【表１】
2004517205.tif 000003
合金ＰＶ５８８及びＰＷ０７５は本発明の組成を有し、合金ＰＶ４０８は比較物である。
【００３４】
上記した熱間圧延ストリップから、変形率ＤＥＦ１での第１の冷間圧延ステップ、トンネル炉での再結晶焼鈍ステップ及び変形率ＤＥＦ２での第２の冷間圧延ステップを含む６種の製造スキーム（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦ）に従って冷間ストリップを製造した。場合により、ストリップの厚さを所望値に調節するために、熱間圧延ストリップを予備変形した後第１変形ステップを実施し、その後に再結晶焼鈍ステップを実施した。
【００３５】
各スキームの変形率、得られた硬度Ｈｖ及び破断点伸びＡ％（３種の合金で同一である）を表２に示す。
【００３６】
【表２】
2004517205.tif 000004
各スキームについて、各合金で得た立方テキスチャー指数Ｄｃを表３に示す。
【００３７】
【表３】
2004517205.tif 000005
上記した結果から、１０を越える立方テキスチャー指数Ｄｃを得るためには変形率ＤＥＦ１は高くなければならず、好ましくは８０％より大きくなければならず、変形率ＤＥＦ２は高くてはならないことが分かる。
【００３８】
ＰＶ５８８合金からスキームＤ、Ｅ及びＦを用いて製造した冷間圧延ストリップ及びＰＷ０７５合金からスキームＣ、Ｄ、Ｅ及びＦを用いて製造したストリップは本発明ストリップである。他のストリップは比較ストリップである。
【００３９】
３種の合金及び製造スキームＤに従って製造した０．２５ｍｍ厚さのストリップを機械的切断してリードフレームを製造した。本発明に従ってホウ素を含有するＰＶ５８８合金及びＰＷ０７５合金からは１００％良好な部品が得られた。一方、ＰＶ４０８合金からはバリが顕著な不良部品が生じた。
【００４０】
本発明に従ってホウ素を含有するＰＷ０７５合金から、製造スキームＡ、Ｂ及びＣに従ってそれぞれ製造した０．４ｍｍ厚さのストリップからフラットな部品のバッチを切断した。これらの部品は、ポンチ作業により直径０．５ｍｍの円形孔を有していた。
【００４１】
スキームＡ（比較）に相当するバッチでは部品の２４％しか良好でなく、スキームＢ（比較）に相当するバッチでは部品の５３％しか良好でなかった。対照的に、スキームＣ（本発明）に相当するバッチでは部品の１００％が良好であった。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図である。
【図１Ｂ】
孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図である。
【図１Ｃ】
孔を機械的切断によりあけたストリップの概略断面図である。
【図１Ａ】
2004517205.tif 000007
【図１Ｂ】
2004517205.tif 000008
【図１Ｃ】
2004517205.tif 000009
【国際公開パンフレット】
2004517205.tif 000010
2004517205.tif 000011
2004517205.tif 000012
2004517205.tif 000013
2004517205.tif 000014
2004517205.tif 000015
2004517205.tif 000016
2004517205.tif 000017
2004517205.tif 000018
2004517205.tif 000019
2004517205.tif 000020
2004517205.tif 000021
【国際調査報告】
2004517205.tif 000022
2004517205.tif 000023
2004517205.tif 000024
2004517205.tif 000025
2004517205.tif 000026
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