(57)【要約】【課題】強度と曲げ加工性が共に優れたチタン銅及びその製造方法を提供すること。【解決手段】１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３（式Ｉ）及び、次の式ＩＩ：Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０（式ＩＩ）を満たすチタン銅、及び、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを、８００〜１０００℃の温度に加熱して熱間圧延する工程、徐冷する工程、加工度３０〜９９．５％で冷間圧延する工程、７００〜１０００℃、５秒間〜３０分間で溶体化処理する工程、徐冷する工程、を含むチタン銅の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
及び、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たす、チタン銅。
【請求項２】
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、請求項１に記載のチタン銅。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のチタン銅を用いた伸銅品。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のチタン銅を用いた電子機器部品。
【請求項５】
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを、材料として、８００〜１０００℃の温度に加熱して熱間圧延する工程、
熱間圧延された材料を、徐冷する工程、
熱間圧延され徐冷された材料を、加工度３０〜９９．５％で冷間圧延する工程、
冷間圧延された材料を、７００〜１０００℃、５秒間〜３０分間で溶体化処理する工程、
溶体化処理された材料を、徐冷する工程、
を含む、チタン銅の製造方法。
【請求項６】
溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、
溶体化処理され徐冷された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
冷間圧延された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、
を含む、請求項５に記載の製造方法。
【請求項７】
冷間圧延された材料を、時効処理する工程の後に、
冷間圧延され時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
を含む、請求項６に記載の製造方法。
【請求項８】
溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、
溶体化処理され徐冷された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、
時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
を含む、請求項５に記載の製造方法。
【請求項９】
時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程の後に、
加工度０〜５０％で冷間圧延された材料を、歪み取り焼鈍する工程、
を含む、請求項７又は請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
インゴットが、
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、請求項５〜９のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１１】
熱間圧延された材料を、徐冷する工程によって、徐冷された材料が、１０．０％〜３０．０％ＩＡＣＳの導電率を有する、請求項５〜１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
溶体化処理された材料を、徐冷する工程によって、徐冷された材料が、次の式ＩＩＩ：
１５≧ＥC（％ＩＡＣＳ）＞−１．４×［Ｔｉ］（％）＋８．６    （式ＩＩＩ）  
（ただし、［Ｔｉ］（％）は、材料に含まれるＴｉの濃度（質量％）である）
を満たす導電率ＥC（％ＩＡＣＳ）を有する、請求項５〜１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
請求項５〜１２のいずれかに記載の製造方法によって製造された、
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
及び、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たす、チタン銅。
【請求項１４】
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、請求項１３に記載のチタン銅。
【請求項１５】
請求項１３又は請求項１４に記載のチタン銅を用いた伸銅品。
【請求項１６】
請求項１３又は請求項１４に記載のチタン銅を用いた電子機器部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチタン銅及びその製造方法に関し、コネクタ、端子、リレ−、スイッチ等の導電性ばね材に好適に用いられるチタン銅及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の軽薄短小化に伴い、端子、コネクタ等の小型化、薄肉化が進んでいる。このため、電子機器に使用される電子材料用銅合金には、さらなる強度と曲げ加工性の向上が要求されている。この要求に対し、従来のりん青銅や黄銅といった固溶強化型銅合金に替わり、ベリリウム銅やチタン銅といった析出強化型銅合金が使用されるようになり、その需要は増加しつつある。一般に強度と曲げ加工性は相反する性質であり、チタン銅において高い強度を維持しつつ曲げ加工性を改善することが望まれている。
【０００３】
チタン銅の曲げ性を改善する技術として、｛２００｝面のＸ線回折強度を高め、｛２２０｝面のＸ線回折強度を抑制することが提唱され、その製造方法として、（１）鋳造、（２）熱間圧延（９５０℃から４００℃に温度を下げながら行う）、（３）冷間圧延（加工度５０％以上）、（４）中間焼鈍（４５０〜６００℃、導電率を１．５倍以上にし、硬さを０．８倍以下に調整する）、（５）冷間圧延（加工度７０％以上）、（６）溶体化処理（７００〜９８０℃、結晶粒径５〜２５μｍ）、（６）冷間圧延（加工度０〜５０％）、（７）時効処理（４００〜６００℃）を順次行う工程が開示されている（特許文献１）。しかしながら、上記従来技術の場合、曲げ加工性の改善は、十分なものではなかった。また、中間焼鈍を必要とするために、工程が複雑となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２６６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、強度と曲げ加工性が共に優れたチタン銅及びその製造方法が、さらに求められていた。したがって、本発明の目的は、強度と曲げ加工性が共に優れたチタン銅及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、チタン銅の結晶方位と曲げ性との関係を鋭意研究し、圧延面に対するＸ線回折で測定される｛３１１｝面と｛２２０｝面の回折強度を適正範囲に調整することにより、曲げ加工性が飛躍的に向上すること、また、このようなＸ線回折強度比が、熱間圧延及び溶体化の処理での冷却条件、冷間圧延での加工度の制御によって、達成できることを見いだして、本発明に到達した。
【０００７】
したがって、本発明は、次の（１）〜  にある。
（１）
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
及び、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たす、チタン銅。
（２）
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、（１）に記載のチタン銅。
（３）
（１）又は（２）に記載のチタン銅を用いた伸銅品。
（４）
（１）又は（２）に記載のチタン銅を用いた電子機器部品。
【０００８】
さらに、本発明は、次の（１１）〜  にもある。
（１１）
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを、材料として、８００〜１０００℃の温度に加熱して熱間圧延する工程、
熱間圧延された材料を、徐冷する工程、
熱間圧延され徐冷された材料を、加工度３０〜９９．５％で冷間圧延する工程、
冷間圧延された材料を、７００〜１０００℃、５秒間〜３０分間で溶体化処理する工程、
溶体化処理された材料を、徐冷する工程、
を含む、チタン銅の製造方法。
（１２）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、
溶体化処理され徐冷された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
冷間圧延された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、
を含む、（１１）に記載の製造方法。
（１３）
冷間圧延された材料を、時効処理する工程の後に、
冷間圧延され時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
を含む、（１２）に記載の製造方法。
（１４）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、
溶体化処理され徐冷された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、
時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、
を含む、（１１）に記載の製造方法。
（１５）
時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程の後に、
加工度０〜５０％で冷間圧延された材料を、歪み取り焼鈍する工程、
を含む、（１３）又は（１４）に記載の製造方法。
（１６）
熱間圧延された材料を、徐冷する工程が、
熱間圧延された材料を、２００℃未満の温度となるまで徐冷する工程である、（１１）〜（１５）のいずれかに記載の製造方法。
（１７）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程が、
溶体化処理された材料を、２００℃未満の温度となるまで徐冷する工程である、（１１）〜（１６）のいずれかに記載の製造方法。
【０００９】
さらに、本発明は、次の（２１）〜  にもある。
（２１）
インゴットが、
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、（１１）〜（１７）のいずれかに記載の製造方法。
（２２）
熱間圧延された材料を、徐冷する工程が、炉冷及び／又は空冷によって行われる、（１１）〜（１７）、（２１）のいずれかに記載の製造方法。
（２３）
熱間圧延された材料を、徐冷する工程によって、徐冷された材料が、１０．０％〜３０．０％ＩＡＣＳの導電率を有する、（１１）〜（１７）、（２１）〜（２２）のいずれかに記載の製造方法。
（２４）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程が、炉冷及び／又は空冷によって行われる、（１１）〜（１７）、（２１）〜（２３）のいずれかに記載の製造方法。
（２５）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程が、
溶体化処理された材料を、１５０〜５００℃の冷却室で１８０〜１０分間保持した後に、空冷によって徐冷する工程、
である、（１１）〜（１７）、（２１）〜（２４）のいずれかに記載の製造方法。
（２６）
溶体化処理された材料を、徐冷する工程によって、徐冷された材料が、次の式ＩＩＩ：
１５≧ＥC（％ＩＡＣＳ）＞−１．４×［Ｔｉ］（％）＋８．６    （式ＩＩＩ）  
（ただし、［Ｔｉ］（％）は、材料に含まれるＴｉの濃度（質量％）である）
を満たす導電率ＥC（％ＩＡＣＳ）を有する、（１１）〜（１７）、（２１）〜（２５）のいずれかに記載の製造方法。
【００１０】
さらに、本発明は、次の（３１）〜  にもある。
（３１）
（１１）〜（１７）、（２１）〜（２６）のいずれかに記載の製造方法によって製造された、
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
及び、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たす、チタン銅。
（３２）
１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、
さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、
残部が銅及び不可避的不純物からなる、（３１）に記載のチタン銅。
（３３）
（３１）又は（３２）に記載のチタン銅を用いた伸銅品。
（３４）
（３１）又は（３２）に記載のチタン銅を用いた電子機器部品。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、強度と曲げ加工性が共に優れたチタン銅を得ることができる。本発明によるチタン銅は、強度と曲げ加工性に優れたものであるので、電子機器部品、特に小型の電子機器部品にも好適に使用することができ、例えば、小型電子機器部品として使用される端子、コネクタ等に好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明のチタン銅について、その実施の態様をあげて詳細に説明する。本発明は、以下に例示する実施の態様に限定されるものではない。なお、本発明において％とは、特に断らない限り、質量％を示すものとする。
【００１３】
本発明に係るチタン銅は、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなり、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
及び、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たす、チタン銅にある。
【００１４】
［Ｔｉ含有量］
本発明に係るチタン銅は、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるものとすることができる。Ｔｉ濃度が１．５質量％未満になると、析出物の析出が不充分となり所望の強度が得られない。一方、Ｔｉ濃度が５．０質量％を超えると、加工性が劣化し、圧延の際に材料が割れる。より好ましいＴｉ濃度は２．９〜３．５質量％である。このように、銅、チタン、不可避不純物以外の元素を添加することなく、本発明に係るチタン銅を製造することができる。
【００１５】
［第３元素］
好適な実施の態様において、本発明に係るチタン銅は、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるものとすることができる。このような第３元素の添加によって、強度（引張強さ）を更に向上させることができる。これらの合計含有量が０．００５質量％未満になると強度上昇の効果は得られ難く、合計含有量が１．０質量％を超えると曲げ加工性が劣化する場合がある。より好ましくは、上記各元素を合計で０．００５〜０．５質量％含有させるとよい。
【００１６】
［Ｘ線回折強度］
本発明に係るチタン銅の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる｛３１１｝面のＸ線回折積分強度をＩ{311}とし、対照となる銅粉末に対し同条件でＸ線回折を行ったときに得られる｛３１１｝面のＸ線回折積分強度をＩ0{311}としたときに、両積分強度の比であるＩ{311}／Ｉ0{311}が、次の式Ｉ：
Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）
（ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）
を満たし、同時に、本発明に係るチタン銅の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ{220}とし、対照となる銅粉末に対し同条件でＸ線回折を行ったときに得られる｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ0{220}としたときに、両積分強度の比であるＩ{220}／Ｉ0{220}が、次の式ＩＩ：
Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）
（ただし、式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、
Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）
を満たすときに、優れた曲げ加工性と強度とが両立して得られる。
【００１７】
上記式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝の値は、例えば０．３以上、例えば０．４２以上とすることができる。また、この式ＩのＩ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝の値は、例えば７．０以下、例えば６．０以下、例えば４．８１以下、例えば３．２４以下とすることができる。また、上記式ＩＩにおいて、Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝の値は、例えば７．０以下、例えば６．０以下、例えば５．９３以下とすることができる。また、この式ＩＩのＩ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝の値は、例えば３．０以上、例えば３．７１以上とすることができる。
【００１８】
これらのＸ線回折の強度は、最終製品の圧延面、及び銅粉末（例えば、関東化学株式会社製、銅（粉末）、２Ｎ５、＞９９．５％、３２５ｍｅｓｈ）に対し、各面について、Ｘ線回折積分強度を測定して得ることができる。Ｘ線回折積装置として、例えば、株式会社リガク製ＲＩＮＴ２５００を使用し、Ｃｕ管球にて、管電圧２５ｋＶ、管電流２０ｍＡで測定することができる。
【００１９】
［結晶粒径］
チタン銅の強度及び曲げ加工性を向上させるためには、好適な実施の態様において、溶体化処理された材料を、徐冷する工程によって、徐冷された材料（チタン銅）は、平均結晶粒径が、例えば３〜３０μｍ、好ましくは３〜２５μｍ、さらに好ましくは４〜２５μｍとすることができる。本発明において、平均結晶粒径は光学顕微鏡又は電子顕微鏡による観察で圧延方向に平行な断面の組織観察における円相当径で計算する。例えば、溶体化処理後の試料の圧延方向と直交する断面を機械研磨により鏡面に仕上げた後、エッチングにより結晶粒界を現出させ、ＪＩＳ Ｈ０５０１の切断法に従い結晶粒径を求めることができる。
【００２０】
［導電率］
本発明において、製造の各工程における指標として、後述のように、導電率（％ＩＡＣＳ）を用いることができる。導電率（％ＩＡＣＳ）は、例えば、試料表面を機械研磨し、スケールを除去するとともに平坦化して、この表面において、フェルスター社製シグマテストＤ２．０６８を用い、周波数６０ｋＨｚの条件で導電率を測定することができる。また、四端子法により導電率を測定することもできる。
【００２１】
［チタン銅の加工品］
本発明のチタン銅は、伸銅品又は電子機器部品に好適に適用（加工）することができる。伸銅品としては、例えば板、条及び箔が挙げられる。電子機器部品としては、例えばリードフレーム、コネクタ、ピン、端子、リレー、スイッチ、ソケット等が挙げられる。
【００２２】
［チタン銅の製造］
本発明に係るチタン銅は、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを、材料として、８００〜１０００℃の温度に加熱して熱間圧延する工程、熱間圧延された材料を、徐冷する工程、熱間圧延され徐冷された材料を、加工度３０〜９９．５％で冷間圧延する工程、冷間圧延された材料を、７００〜１０００℃、５秒間〜３０分間で溶体化処理する工程、溶体化処理された材料を、徐冷する工程、を含む製造方法によって、製造することができる。
【００２３】
好適な実施の態様において、上記溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、溶体化処理され徐冷された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、冷間圧延された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、を行うことができる。
【００２４】
さらに、好適な実施の態様において、上記冷間圧延された材料を、時効処理する工程の後に、冷間圧延され時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、を行うことができる。
【００２５】
さらに、好適な実施の態様において、上記溶体化処理された材料を、徐冷する工程の後に、溶体化処理され徐冷された材料を、３５０〜５５０℃の温度、２時間〜２０時間で、時効処理する工程、時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程、を行うことができる。
【００２６】
さらに、好適な実施の態様において、上記時効処理された材料を、加工度０〜５０％で冷間圧延する工程の後に、時効処理され冷間圧延された材料を、歪み取り焼鈍する工程、を行うことができる。
【００２７】
（１）  インゴットの鋳造
本発明に係るチタン銅は、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるインゴットを、出発材料として使用することができる。このインゴットは、チタンの酸化損耗を防止するため、溶解及び鋳造を、真空中又は不活性ガス雰囲気中で行うことが好ましい。インゴットの厚みは、例えば２０〜３００ｍｍである。このインゴットは、上述のように、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるものとすることができるが、さらに第３元素を添加してもよく、好適な実施の態様において、１．５〜５．０質量％のＴｉを含有し、さらに、Ａｇ、Ｂ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐ、Ｓｉ及びＺｒからなる群から１種以上を合計０．００１〜１．０質量％含有し、残部が銅及び不可避的不純物からなるものとすることができる。
【００２８】
（２）  熱間圧延、徐冷
上記のインゴットを、８００〜１０００℃に加熱して、所定の厚みまで熱間圧延する。所定の厚みとして、例えば、５〜２０ｍｍ程度とすることができる。熱間圧延された材料は、このような温度から、急冷することなく、後述のように徐冷する。
【００２９】
熱間圧延された材料は、次に徐冷する。この徐冷は、炉冷、空冷、又はその組み合わせによって行うことができる。例えば、徐冷は、大気中に放置する空冷によって行うことができる。例えば、徐冷は、熱間圧延直後の材料を断熱容器に挿入する、バーナーで加熱する、一定の炉温となるよう制御された加熱炉（冷却室）で数分〜数時間保持する、加熱炉（冷却室）に挿入してから炉の加熱を停止して炉冷するなどにより、冷却を積極的に遅らせて析出をより促進することも可能である。加熱炉（冷却室）は、例えば、１５０〜５５０℃、例えば２００〜４００℃の温度としておく。そして、例えば１５分〜２５時間保持することができる。炉冷によれば、例えば材料表面温度が２００℃未満となるまでに５〜２００℃／時間の冷却速度によって冷却することができる。そして、例えば炉冷による保持の後に、空冷してもよい。好適な実施の態様において、徐冷は、上記熱間圧延によって加熱されて８００〜１０００℃の温度となった後に、この温度から、２００℃未満の温度となるまで徐冷される。このように、熱間圧延上がりの導電率、すなわち、徐冷された材料が、１０．０％〜３０．０％ＩＡＣＳの導電率を有するものとなるような冷却速度で冷却するものは、この工程における徐冷に含まれる。ただし、導電率を３０％ＩＡＣＳより上げようとすると、冷却に長時間を要し生産効率が極度に低下するため、導電率の上限値を３０％ＩＡＣＳにすることが好ましい。一方、熱間圧延直後の材料を水槽中に投入する方法、材料に水を噴射する方法、材料にミストを噴霧する方法等を行うと、熱間圧延上がりの導電率が１０％ＩＡＣＳ以上にならず、本発明における徐冷にあたらない。
【００３０】
（３）  熱間圧延後の冷間圧延
熱間圧延とそれに続く徐冷を行った後に、冷間圧延を行う。冷間圧延の加工度は、３０〜９９．５％とすることができる。溶体化処理で均一な再結晶粒を生成させるためには、その前工程である冷間圧延で歪を導入しておく必要があり、３０％以上の加工度で有効な歪が得られる。一方、加工度が９９．５％を超えると、圧延材のエッジ等に割れが発生し、圧延中の材料が破断することがある。
【００３１】
（４）  溶体化処理、徐冷
熱間圧延後の冷間圧延の後に、溶体化処理を行う。溶体化処理の温度は、Ｔｉを充分に固溶させるため、７００〜１０００℃とするのが好ましい。溶体化温度が７００℃未満であると、Ｔｉの固溶が不十分になり時効処理において強度が上昇しない。溶体化温度が１０００℃を超えると、銅合金の融点に近づくため工業的な製造が難しくなる。溶体化処理時間は、５秒間〜３０分間とするのが好ましい。本発明における溶体化処理とは、上記条件での加熱処理をいう。一般に、溶体化処理とは加熱処理とそれに続けて行われる急冷とをあわせて溶体化処理ということがあるが、本発明における溶体化処理は、急冷の処理を含まず、上記条件での加熱処理をいう。本発明においては、上記条件での加熱処理（溶体化処理）の後に、後述するように徐冷が行われる。
【００３２】
溶体化処理された材料は、次に徐冷する。この徐冷は、炉冷、空冷、又はその組み合わせによって行うことができる。例えば、徐冷は、大気中に放置する空冷によって行うことができる。例えば、徐冷は、溶体化直後の材料を断熱容器に挿入する、バーナーで加熱する、一定の炉温となるよう制御された加熱炉（冷却室）で数分〜数時間保持する、加熱炉（冷却室）に挿入してから加熱を停止して炉冷するなどにより、冷却を積極的に遅らせて析出をより促進することも可能である。加熱炉（冷却室）は、例えば、１５０℃〜５００℃、例えば２００〜４００℃の温度としておく。そして、例えば１８０〜１０分間、例えば９０〜２０分間保持することができる。炉冷によれば、例えば材料温度が２００℃未満となるまでに１０〜３００℃／時間の冷却速度によって冷却することができる。例えば炉冷による保持の後に、空冷してもよい。好適な実施の態様において、徐冷は、溶体化処理後に、７００℃〜１０００℃となっていた材料温度を、２００℃未満となるまで徐冷することによって行うことができる。このように、溶体化処理上がりの導電率、すなわち、徐冷された材料の導電率（％ＩＡＣＳ）の値ＥCが、−１．４×［Ｔｉ］（％）＋８．６を超えるものとなるような冷却速度で冷却するものは、この工程における徐冷に含まれる。この[Ｔｉ]（％）は材料のなかのＴｉ濃度（質量％）を表す。ただし、導電率を１５％ＩＡＣＳより上げようとすると、冷却に長時間を要し生産効率が極度に低下する。また、材料温度を３００℃以上に維持し、長時間冷却を行うと冷却時に粗大な析出物が生成し、曲げ性を悪化させる可能性があるため、導電率の上限値を１５％ＩＡＣＳとすることが好ましい。したがって、好適な実施の態様において、徐冷された材料の導電率（％ＩＡＣＳ）の値ＥCが次の式ＩＩＩを満たすものとすることができる。
１５≧ＥC（％ＩＡＣＳ）＞−１．４×［Ｔｉ］（％）＋８．６    （式ＩＩＩ）  
（ただし、［Ｔｉ］（％）は、材料に含まれるＴｉの濃度（質量％）である）
一方、溶体化処理直後の材料を水槽中に投入する方法、材料に水を噴射する方法、材料にミストを噴霧する方法等を行うと、溶体化処理上がりの導電率が所望の範囲とならず、本発明における徐冷にあたらない。
【００３３】
（５）  時効処理
チタン銅の強度、導電率及び曲げ加工性を向上させるため、時効処理を行う。時効処理の条件は、例えば３５０〜５５０℃で２時間〜２０時間とするとよい。
時効温度が３５０℃未満または時効処理時間が２時間未満になると、Ｔｉの析出が不十分になり強度が上昇しない。時効温度が５５０℃超または時効処理時間が２０時間超になると、Ｔｉの析出が進み過ぎ強度が低下する（過時効）。
時効処理後に、時効時に生成した表面酸化膜を除去するために、表面の酸洗や研磨等を行ってもよい。
【００３４】
（６）  時効処理の前又は後の冷間圧延
製品の強度を高めるために、溶体化処理後で時効処理前に冷間圧延（時効前圧延）を行うことができる。ただし、圧延加工度の増加とともに、Ｉ{311}／Ｉ0{311}が低下するので、加工度の上限を５０％とする。時効前圧延を行う場合には、高強度化の効果を得るために、圧延加工度を１％以上にすることが好ましい。好適な実施の態様において、時効処理の前の冷間圧延の加工度は、例えば５０％以下、好ましくは４５％以下とすることができ、例えば０％以上、好ましくは５％以上とすることができる。
【００３５】
同様に、製品の強度を高めるために、時効処理後に冷間圧延（時効後圧延）を行うことができる。ただし、圧延加工度の増加とともに、Ｉ{311}／Ｉ0{311}が低下するので、加工度の上限を４０％とする。時効後圧延を行う場合には、高強度化の効果を得るために、圧延加工度を１％以上にすることが好ましい。好適な実施の態様において、時効処理の後の冷間圧延の加工度は、例えば４０％以下、好ましくは３５％以下とすることができ、例えば０％以上、好ましくは５％以上、さらに好ましくは１０％以上とすることができる。
【００３６】
上述のように、好適な実施の態様において、溶体化処理とそれに続く徐冷の後で、時効処理前に冷間圧延（時効前圧延）を行うことができ、時効処理後に冷間圧延（時効後圧延）を行うことができる。この時効前圧延と時効後の圧延は、そのいずれかを一方を行うことができるが、両方を行うこともできる。
【００３７】
（７）  歪取り焼鈍
時効処理後の冷間圧延で低下したばね限界値を改善するため、時効後圧延の後に歪取り焼鈍を行ってもよい。歪取り焼鈍の温度は、例えば３００〜７００℃、好ましくは３００〜５００℃、さらに好ましくは３００〜４００℃、さらに好ましくは３００〜３５０℃の温度で、焼鈍時間は、例えば５秒〜１０時間、好ましくは３０秒間〜８時間とすることができる。歪取り焼鈍の温度が３００℃未満であるか、又は焼鈍時間が５秒未満になると、ばね限界値が改善されない場合がある。一方、焼鈍時間が１０時間を超えるか、又は歪取り焼鈍の温度が７００℃を超えると、強度が低下する場合がある。
【実施例】
【００３８】
以下に、実施例をあげて、本発明を詳細に説明する。本発明は、以下に例示する実施例に限定されるものではない。
【００３９】
［チタン銅の製造］
真空溶解炉にて電気銅を溶解し、表１に示す組成が得られるよう合金元素を添加した。この溶湯を鋳鉄製の鋳型に鋳込み、厚さ３０ｍｍ、幅６０ｍｍ、長さ１２０ｍｍのインゴットを製造した。
【００４０】
このインゴットを９５０℃で３時間加熱し、厚さ１０ｍｍまで熱間圧延を行なった。圧延直後の材料は、表１に示す方法で室温まで冷却した。ここで、表１の「空冷」は熱間圧延後の試料を大気中に放置した。「炉冷」は、表１に示す温度に昇温した電気炉に熱間圧延後の試料を挿入した後、炉の通電を切って炉内で冷却した（「３００℃から炉冷」は、３００℃の電気炉に熱間圧延後の試料を挿入した後、炉の通電を切って炉内で冷却したことを示す）。「水冷」は熱間圧延後の試料を水槽中に投入し、「ミスト冷却」は熱間圧延後の試料に水のミストを噴霧して冷却した。冷却した後に測定した導電率（％ＩＡＣＳ）を表１に示す。
【００４１】
次に、表面の酸化スケールを面削した後（研削後の厚み９ｍｍ）、表１に示す加工度で冷間圧延（溶体化前圧延）を行った。その後、表２に示す温度で５分間溶体化処理を行った後、表２に示す条件でそれぞれ冷却した。冷却した後に測定した導電率（％ＩＡＣＳ）、結晶粒径を表２に示す。
【００４２】
さらに、表３に示す条件で、時効処理を行った。この際に、表３に示す条件で、この時効処理の前又は後で、あるいは前と後の両方で、冷間圧延を行った。時効前圧延を行った場合、表３に示す加工度で時効前圧延を行った後、Ａｒ雰囲気中で表３に示す温度で５時間時効処理した。時効処理温度は時効後の引張強さが最大になるように選択した。時効後圧延を行った場合、Ａｒ雰囲気中で表３に示す温度で５時間時効処理した後に、表３に示す加工度で時効後圧延した。時効前圧延と時効後圧延を行った場合もまた、表３に示す通りの条件である。さらに、表３に示すように、時効後圧延を行った試料の一部は、表３に示す温度で１０秒間歪取り焼鈍し、試料を大気中に放置し冷却した。最終板厚(製品板厚ｍｍ)は表１に示す通りである。
【００４３】
［チタン銅の評価］
このようにして得られた各チタン銅試料、及び製造途中の各チタン銅試料について、以下のように、諸特性の評価を行った。
【００４４】
＜導電率＞
熱間圧延して冷却した後の試料について、各試料表面を機械研磨し、スケールを除去するとともに平坦化して、この表面において、フェルスター社製シグマテストＤ２．０６８を用い、周波数６０ｋＨｚの条件で導電率を測定した。また、溶体化処理して冷却した後の試料について、四端子法で導電率を測定した。
【００４５】
＜溶体化処理後の結晶粒径＞
溶体化処理後の試料の圧延方向と直交する断面を機械研磨により鏡面に仕上げた後、エッチングにより結晶粒界を現出させ、ＪＩＳ  Ｈ０５０１の切断法に従い結晶粒径を求めた。
【００４６】
＜Ｘ線回折＞
最終製品の圧延面、及び銅粉末（関東化学株式会社製、銅（粉末）、２Ｎ５、＞９９．５％、３２５ｍｅｓｈ）に対し、｛３１１｝面及び｛２２０｝面のＸ線回折積分強度を測定して、チタン銅の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる｛３１１｝面のＸ線回折積分強度をＩ{311}とし、チタン銅の圧延面に対しＸ線回折を行ったときに得られる｛２２０｝面のＸ線回折積分強度をＩ{220}とし、銅粉末に対し同条件でＸ線回折を行ったときに得られる｛３１１｝面のＸ線回折積分強度をＩ0{311}とし、銅粉末に対し同条件でＸ線回折を行ったときに得られる｛３１１｝面のＸ線回折積分強度をＩ0{220}とした。Ｘ線回折積装置としては、株式会社リガク製ＲＩＮＴ２５００を使用し、Ｃｕ管球にて、管電圧２５ｋＶ、管電流２０ｍＡで測定を行なった。得られたＸ線回折積分強度から、Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝、及びＩ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝の値を、それぞれ算出した。
【００４７】
＜引張り強さ＞
引張試験機を用いてＪＩＳ  Ｚ２２４１に従い、最終製品の圧延方向と平行の引張強さ（ＭＰａ）を測定した。
【００４８】
＜曲げ性＞
最終製品の試料の幅を１０ｍｍとし、ＪＩＳ  Ｈ３１３０に従い、種々の曲げ半径（Ｒ）で、Ｂａｄｗａｙ（ＢＷ：曲げ軸が圧延方向と同一方向）のＷ曲げ試験を行った。次に、曲げ断面を機械研磨及びバフ研磨で鏡面に仕上げ、光学顕微鏡にて割れの有無を観察した。そして、割れの発生しない最小半径（ＭＢＲ）の板厚（ｔ）に対する比であるＭＢＲ／ｔ値を求めた。
【００４９】
得られた結果を表１、表２、表４に示す。時効前圧延または時効後圧延を行わなかった場合については加工度の欄に０と記し、歪取り焼鈍を行わなかった場合については温度の欄になしと記している。
表１〜４において、熱間圧延後の冷却方法以外の条件、あるいは溶体化処理後の冷却方法以外の条件を、同一の条件とした発明例及び比較例のグループを、２桁目（又は３桁目）の番号が同一となるようまとめた。例えば、発明例１１、１２、及び比較例１１、１２、１３は、インゴットの成分組成、最終製品の板厚、溶体化前圧延の加工度、時効前圧延の加工度、時効処理温度、時効圧延後の加工度、歪み取り焼鈍温度の各条件が、すなわち、熱間圧延後の冷却方法、溶体化処理後の冷却方法以外の条件が、同一となっているグループである。また、Ｗ曲げのＭＢＲ／ｔ値には、結晶方位だけでなく、板厚（薄いほど小さくなる）、粗大析出物（少ないほど小さくなる）、結晶粒径（適度な粒径がある）、強度（低いほど小さくなる）等、様々な因子が影響する。そこで、各グループ内の実施例は、結晶方位以外の因子が同様になるように調整されたものである。
【００５０】
【表１−１】
2013209731.tif 000002
【００５１】
【表１−２】
2013209731.tif 000003
【００５２】
【表２−１】
2013209731.tif 000004
【００５３】
【表２−２】
2013209731.tif 000005
【００５４】
【表３−１】
2013209731.tif 000006
【００５５】
【表３−２】
2013209731.tif 000007
【００５６】
【表４−１】
2013209731.tif 000008
【００５７】
【表４−２】
2013209731.tif 000009
【００５８】
このように、次の式Ｉ：    Ｉ｛３１１｝／Ｉ0｛３１１｝≧０．３    （式Ｉ）  （ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛３１１｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛３１１｝面の積分強度であり、Ｉ0｛３１１｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛３１１｝面の積分強度である）  及び、次の式ＩＩ：    Ｉ｛２２０｝／Ｉ0｛２２０｝≦７．０    （式ＩＩ）  （ただし、式Ｉにおいて、Ｉ｛２２０｝は、圧延面においてＸ線回折を用いて測定した｛２２０｝面の積分強度であり、Ｉ0｛２２０｝は、銅粉末のＸ線回折で求めた｛２２０｝面の積分強度である）  を満たすチタン銅は、優れた強度と曲げ性を両立していることがわかった。
【００５９】
また、このような優れた強度と曲げ性を両立したチタン銅は、インゴットの鋳造、熱間圧延、冷間圧延、溶体化処理、時効処理、時効処理前後の圧延、所望により歪み取り焼鈍を行うという一連の製造工程において、熱間圧延の後の冷却条件と、溶体化処理の後の冷却条件を制御することによって、製造できることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明によれば、強度と曲げ加工性が共に優れたチタン銅を得ることができる。本発明によるチタン銅は、強度と曲げ加工性に優れたものであるので、電子機器部品、特に小型の電子機器部品にも好適に使用することができ、例えば、小型電子機器部品として使用される端子、コネクタ等に好適に使用することができる。本発明は、産業上有用な発明である。