(57)【要約】【課題】強度により優れる銅鉄合金を提供する。【解決手段】Ｆｅを２０質量％超８５質量％以下と、Ｍｎを０．０１質量％以上０．５質量％以下と、カーボンを０．０２質量％以上０．３質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である銅鉄合金。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｆｅを２０質量％超８５質量％以下と、
Ｍｎを０．０１質量％以上０．５質量％以下と、
カーボンを０．０２質量％以上０．３質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である銅鉄合金。
【請求項２】
Ｆｅを５質量％以上２０質量％以下と、
Ｍｎを０．０１質量％以上０．２質量％以下と、
カーボンを０．０２質量％以上０．０５質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である銅鉄合金。
【請求項３】
０．２％耐力が７５０ＭＰａ以上である請求項１又は請求項２に記載の銅鉄合金。
【請求項４】
導電率が２０％ＩＡＣＳ以上である請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の銅鉄合金。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣｕとＦｅとを主体とする銅鉄合金に関する。特に、強度により優れる銅鉄合金に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気・電子機器に備える導電部材の構成材料には、銅系材料が利用されている。特に、コネクタ端子、リレーやスイッチなどの接点部材、リードフレームなどの用途には、導電率に優れる純銅、ばね特性に優れる銅合金、例えばベリリウム銅、コルソン合金（Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金）、リン青銅（Ｃｕ−Ｓｎ−Ｐ合金）、黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ合金）などが使用されている。
【０００３】
特許文献１，２は、コネクタの接点部材などといった上述の用途の合金として、ＣｕとＦｅとを主体とする銅鉄合金を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１４２１７８号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１８６９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
強度により優れる銅鉄合金が望まれている。
【０００６】
銅鉄合金は、一般に、Ｆｅの含有量が多いほど、強度が高く（特許文献１，２参照）、耐応力緩和性などのばね特性に優れる。しかし、Ｆｅ量の増加だけでは強度の向上に限界がある。特許文献２に記載されるようにＭｇやＳｎを添加すれば、Ｆｅ量が２０質量％程度でも、０．２％耐力や引張強さが向上する。その反面、ＭｇやＳｎの添加は、導電率の低下を招く。そのため、高い導電率を有しながら、強度により優れる銅鉄合金の開発が望まれる。
【０００７】
そこで、本発明の目的の一つは、強度により優れる銅鉄合金を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様に係る銅鉄合金は、Ｆｅを２０質量％超８５質量％以下と、Ｍｎを０．０１質量％以上０．５質量％以下と、カーボンを０．０２質量％以上０．３質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である。
【０００９】
本発明の別の一態様に係る銅鉄合金は、Ｆｅを５質量％以上２０質量％以下と、Ｍｎを０．０１質量％以上０．２質量％以下と、カーボンを０．０２質量％以上０．０５質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である。
【発明の効果】
【００１０】
上記の銅鉄合金は、強度により優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】試験例１で作製した各試料の銅鉄合金について、Ｍｎ量と０．２％耐力との関係を示すグラフである。
【図２】試験例１で作製した各試料の銅鉄合金について、カーボン量と０．２％耐力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［本発明の実施形態の説明］
本発明者らは、銅鉄合金についてＦｅ量を一定とした場合に強度をより高められる条件を種々検討した。その結果、特定の元素を特定の範囲で含有すると、含有しない場合に比較して、導電率の低下を抑えて高い導電率を有しつつ、強度を高められるとの知見を得た。本発明は、上記知見に基づくものである。最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１３】
（１）  本発明の一態様に係る銅鉄合金は、Ｆｅを２０質量％超８５質量％以下と、Ｍｎを０．０１質量％以上０．５質量％以下と、カーボンを０．０２質量％以上０．３質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である。
（２）  本発明の一態様に係る銅鉄合金は、Ｆｅを５質量％以上２０質量％以下と、Ｍｎを０．０１質量％以上０．２質量％以下と、カーボンを０．０２質量％以上０．０５質量％以下とを含有し、残部がＣｕ及び不純物である。
【００１４】
上記の銅鉄合金は、Ｍｎ及びカーボンの双方を特定の範囲で含有するため、Ｆｅ量が同じでＭｎ及びカーボンの双方を含まない場合や、Ｍｎ量及びカーボン量が特定の範囲よりも少ない場合と比較して、０．２％耐力といった強度に優れる。かつ、上記の銅鉄合金は、Ｍｎ及びカーボンの双方を特定の範囲で含有するため、これらの元素の含有による導電率の低下を抑制して高い導電率を有することができる。従って、上記の銅鉄合金は、Ｍｎ及びカーボンを比較的多く含有するものの、高い導電率を有しつつ、より高い強度を有する。
【００１５】
更に、上記の銅鉄合金の製造にあたりＦｅの原料として、例えば、ＳＳ４００、ＳＰＣＣ、ＳＰＨＣなどの汎用の鋼材を利用すると、これら汎用の鋼材はＭｎ及びカーボンを含むため、Ｍｎ及びカーボンの原料にも利用できて製造コストを低減できる。
【００１６】
（３）  上記の銅鉄合金の一例として、０．２％耐力が７５０ＭＰａ以上である形態が挙げられる。
【００１７】
上記形態は、耐力が十分に高く、強度に優れる。Ｆｅ量が多い場合、特にＦｅ量が５０質量％以上の場合には、耐力がより高く、例えば０．２％耐力が８５０ＭＰａ以上である形態が挙げられる。
【００１８】
（４）  上記の銅鉄合金の一例として、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上である形態が挙げられる。
【００１９】
上記形態は、強度により優れる上に導電率も高いため、高強度、高導電率が望まれる用途の材料に好適に利用できる。
【００２０】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る銅鉄合金、及び銅鉄合金の製造方法をより具体的に説明する。
【００２１】
・銅鉄合金
実施形態に係る銅鉄合金は、ＣｕとＦｅとを主成分とし、代表的にはＣｕ相とＦｅ相とが相分離した二相合金組織を有する。特に、実施形態の銅鉄合金は、Ｍｎ及びカーボンを含む。
【００２２】
・・組成
上記銅鉄合金におけるＦｅの含有量は、５質量％以上８５質量％以下である。ＣｕとＦｅとの二相合金は、一般に、Ｆｅ量が多いほど強度が高く、Ｃｕ量が多いほど導電率が高い傾向がある。但し、後述する試験例１に示すようにＭｎ及びカーボンの有無や含有量の多寡によって、Ｆｅ量が同じであっても強度及び導電率が異なる。従って、実施形態の銅鉄合金の強度及び導電率は、上述の一般的な傾向を有するものの、Ｆｅ量及びＣｕ量の多寡にだけに依存しない。
【００２３】
上記銅鉄合金におけるＦｅの含有量が５質量％以上であることで純銅に比較して強度の向上を図ることができ、８５質量％以下であることで、Ｃｕ相の含有による導電率の確保及びＦｅ相の含有による強度の向上を図ることができる。より高い導電率を望む場合には、Ｆｅの含有量は、２０質量％以下が好ましく、１５質量％以下、１０質量％以下とすることができる。強度の更なる向上、Ｃｕ量の削減による低コスト化などを望む場合には、Ｆｅの含有量は、２０質量％超が好ましく、３０質量％以上、３０質量％超、４０質量％以上、５０質量％以上、更に５０質量％超がより好ましい。Ｆｅの含有量の上限としては、８０質量％以下、７５質量％以下、７０質量％以下が挙げられる。
【００２４】
実施形態の銅鉄合金を構成するＣｕ相は、Ｆｅ及びその他の元素の固溶量が少なく、好ましくは実質的に固溶しておらず、実質的にＣｕのみから構成されると、導電率が高い銅鉄合金となって好ましい。Ｆｅ相は、Ｃｕの固溶量が少ないほど、好ましくはＣｕを実質的に固溶していないと、強度及び靭性に優れる銅鉄合金となって好ましい。また、Ｆｅ相は、後述するようにカーボンを固溶することで強度が高い傾向にある。
【００２５】
実施形態の銅鉄合金に存在するＦｅ相として、鋳造時に生成されたデンドライト状のＦｅ相を含むことができる。ここで、初晶Ｆｅは代表的にはデンドライトを形成し、このデンドライトは、鋳造以降の製造工程に熱処理を受けた場合でも残存する。加工条件などによっては、鋳造工程以降に塑性加工を受けた後にも残存し得る。例えば、実施形態の銅鉄合金が圧延などの塑性加工を受けた板材であり、その板表面に平行な断面（厚さ方向に直交方向に切断した断面）を光学顕微鏡などで観察することで、デンドライト状のＦｅ相を確認できる場合がある。
【００２６】
・・・Ｍｎ
実施形態の銅鉄合金において、Ｍｎは、脱酸効果が期待できる。ここで、溶湯に酸素が過剰に混入している場合、凝固時に巣などの欠陥が形成され易く、この欠陥によって強度といった機械的特性が低下する恐れがある。そこで、実施形態の銅鉄合金は、Ｍｎを０．０１質量％以上含有する。Ｍｎ量が多いほど、脱酸効果に優れると考えられ、０．０３質量％以上、更に０．０５質量％以上、０．１質量％以上とすることができる。Ｆｅ量が多いほどＭｎ量も多いことが好ましい。例えば、Ｆｅ量が２０質量％超であれば、Ｍｎ量は０．０５質量％以上、更にＦｅ量が５０質量％以上であれば、Ｍｎ量は０．１質量％以上とすることが挙げられる。
【００２７】
Ｍｎが多過ぎると、導電率の低下や、合金が硬くなって曲げ難くなるなどの曲げ特性の低下を招き得る。従って、Ｆｅ量が２０質量％超である場合には、Ｍｎの含有量を０．５質量％以下とする。Ｆｅ量が２０質量％以下である場合には、Ｍｎの含有量を０．２質量％以下とする。上記の範囲でＭｎ量が少ないほど導電率や曲げ特性を高められることから、Ｆｅ量が２０質量％超の場合には、Ｍｎ量を０．４５質量％以下、更に０．４質量％以下、Ｆｅ量が２０質量％以下の場合には、Ｍｎ量を０．１８質量％以下、更に０．１５質量％以下とすることができる。
【００２８】
・・・カーボン
実施形態の銅鉄合金は、カーボン（Ｃ）を特定の範囲で含むことで、Ｆｅ相の固溶強化によって強度を高められると考えられる。製造過程で塑性加工工程を含む場合には、カーボンを固溶したＦｅ相が加工硬化し易くなり、強度の更なる向上を期待できる。ここで、銅鉄合金の製造にあたり、溶湯にカーボンが過剰に混入すると、（ａ）ＦｅとＣｕとが完全に分離し易くなる、（ｂ）Ｆｅが球状に部分凝集して、Ｆｅ相が偏在する鋳造材が形成され得る。本発明者らが検討した結果、カーボン量が特定の範囲であれば、上記（ａ），（ｂ）の不具合を低減して、Ｆｅ相が均一的に存在し、強度に優れる銅鉄合金を製造できる、との知見を得た。また、カーボンが主としてＦｅに固溶して存在することで、導電率の低下も招き難く、高い導電率を有する銅鉄合金を製造できる、との知見を得た。そこで、実施形態の銅鉄合金は、カーボンを０．０２質量％以上含有する。カーボン量が多いほど、強度の向上が期待でき、０．０３質量％以上とすることができる。また、Ｆｅ量が多いほどカーボン量も多いことが好ましい。
【００２９】
カーボンが多過ぎると、鋳造時にＣｕリッチ相とＦｅリッチ相とがマクロ的に分離して二相合金組織を維持できない。そのため、Ｆｅ量が２０質量％超と多い場合には、カーボンの含有量を０．３質量％以下とし、Ｆｅ量が２０質量％以下と少ない場合には、カーボンの含有量を０．０５質量％以下とする。
【００３０】
・・・強度向上のメカニズム
実施形態の銅鉄合金は、上述のようにＭｎ添加による欠陥の発生の防止、カーボン添加によるＦｅ相の固溶強化、更にはＦｅ相が加工硬化し易くなることによって、強度に優れると考えられる。Ｆｅ量が多い場合、特に５０質量％以上、５０質量％超である場合には、Ｆｅ量の増加に基づく強化によって、強度に更に優れる銅鉄合金とすることができる。
【００３１】
・・・その他の添加元素
実施形態の銅鉄合金は、ＦｅとＭｎとカーボンとを含有し、残部がＣｕ及び不純物という基本組成の他、Ｐ，Ｓｉ，及びＡｌから選択される少なくとも１種の元素を含有することができる。Ｐ，Ｓｉ，Ａｌは、Ｍｎと同様に脱酸効果が期待できる。実施形態の銅鉄合金は、Ｍｎを必須元素とするため、Ｐ，Ｓｉ，Ａｌを含有する場合でもこれらの元素の含有量は少なくてよく、導電率の低下や機械的特性の低下を抑制するために、Ｍｎとの合計で０．５質量％以下が好ましい。
【００３２】
・・形状、大きさ
実施形態の銅鉄合金は、線材、板材、条材、棒材、管材、その他の三次元形状材など種々の形状にできる。用途に応じて形状、大きさを選択するとよい。三次元形状材は、例えば、塑性加工用素材に利用される大型のブロック材（例えば、インゴットを利用）、所望の形状のニアネットシェイプ材（例えば、ダイカスト材を利用）などが挙げられる。線材は、代表的には、断面矩形状の角線、断面円形状の丸線が挙げられる。
【００３３】
実施形態の銅鉄合金は、種々の大きさにすることができる。例えば、２０ｋｇ程度のブロック材などとすることができる。具体的な大きさとして、例えば、以下が挙げられる。
角線  厚さが０．３ｍｍ以上１ｍｍ以下程度、幅が０．３ｍｍ以上１．５ｍｍ以下程度
丸線  直径が０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度
板材（箔を含む）  厚さが０．０１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度、幅が５ｍｍ以上、更に１０ｍｍ以上程度
【００３４】
・・強度
実施形態の銅鉄合金は、強度が高い。Ｍｎ量が多いほど及びカーボン量が多いほどの少なくとも一方を満たすと、強度により優れる傾向にある。例えば、０．２％耐力が７５０ＭＰａ以上を満たすものが挙げられる。Ｍｎ量やカーボン量にもよるが、０．２％耐力が７６０ＭＰａ以上を満たすものが挙げられる。Ｍｎ量やカーボン量に加えて、Ｆｅ量が多いほど、強度が高く、例えば、Ｆｅ量が５０質量％以上の場合、０．２％耐力が８５０ＭＰａ以上、更に９００ＭＰａ以上を満たすものがある。その他、引張強さが８００ＭＰａ以上、更に９００ＭＰａ以上を満たすもの、Ｆｅ量が５０質量％以上の場合では９００ＭＰａ以上、更に１０００ＭＰａ以上を満たすものが挙げられる。
【００３５】
・・導電率
実施形態の銅鉄合金は、Ｍｎ及びカーボンを含むものの、特定の範囲であるため高い導電率を有する。Ｆｅ量が少ない場合は勿論、Ｆｅ量が５０質量％以上、更に５０質量％超といったＦｅ量が非常に多い場合でも、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上を満たすことができる。Ｍｎ量、カーボン量、Ｆｅ量が多いほど、導電率が低下する傾向にあるものの、Ｆｅ量が５０質量％未満の場合では、導電率が３０％ＩＡＣＳ以上、更に３５％ＩＡＣＳ以上、４０％ＩＡＣＳ以上を満たすものがある。Ｆｅ量が５０質量％以上の場合では、導電率が２５％ＩＡＣＳ以上を満たすものがある。このような実施形態の銅鉄合金は、高強度と高導電率とを両立する。
【００３６】
・・その他の機械的特性
実施形態の銅鉄合金は、曲げや絞り、伸びといった靭性にも優れるものがある。例えばＦｅ量が５０質量％以上の範囲では、破断伸びが１％以上２０％以下程度を満たすもの、絞りが５０％以上８０％以下程度を満たすものがある。このような実施形態の銅鉄合金は、高導電率と高強度と高靭性とを具備する。製造過程に塑性加工を含む場合、加工条件によって靭性もある程度変化し得る。破断伸びが５％以上である線材や、絞りが１０％以上である線材、破断伸びが１０％以上である板材や、絞りが１０％以上である板材などが挙げられる。
【００３７】
・銅鉄合金の製造方法
実施形態の銅鉄合金は、製造形態で分類すると、（Ａ）鋳造材、（Ｂ）鋳造材に塑性加工を施した塑性加工材、（Ｃ）鋳造材や塑性加工材に適宜な時期に熱処理を施した熱処理材が挙げられる。従って、実施形態の銅鉄合金を製造する製造方法は、製造形態で分類すると以下の工程を備えるものが挙げられる。
（Ａ）  鋳造工程
（Ｂ）  鋳造工程⇒塑性加工工程
（Ｃ−Ａ）  鋳造工程⇒熱処理工程
（Ｃ−Ｂ−１）  鋳造工程⇒熱処理工程⇒塑性加工工程
（Ｃ−Ｂ−２）  鋳造工程⇒塑性加工工程⇒熱処理工程
（Ｃ−Ｂ−３）  鋳造工程⇒塑性加工工程⇒熱処理工程⇒塑性加工工程
（Ｃ−Ｂ−４）  鋳造工程⇒熱処理工程⇒塑性加工工程⇒熱処理工程⇒塑性加工工程
【００３８】
以下、工程ごとに詳しく説明する。
・鋳造工程
鋳造工程では、別途準備した銅鉄合金の溶湯を鋳造して、鋳造材を製造する。代表的には、溶湯は、原料をルツボで溶解して作製し、鋳造材は、作製した溶湯を鋳型に鋳込んで作製する。原料の組成は、上述の銅鉄合金の組成の項を参照するとよい。特に、Ｍｎ、カーボン、Ｆｅの原料の少なくとも一部として、Ｍｎ及びカーボンを含む汎用の鋼材を利用すると、原料コストを低減できる。線材や板材などの長尺材を製造する場合、長尺な鋳造材を製造可能である連続鋳造法を利用するとよい。鋳造材は、所望の形状の鋳型で成形したダイカスト材などとしてもよい。
【００３９】
ルツボ及び鋳型として、少なくともＦｅを含む溶湯が接触する表面領域、好ましくは全体の構成材料がカーボンを含まない金属やセラミックスからなるものを利用することができる。この場合、ルツボや鋳型から溶湯中にカーボンが混入することを防止でき、カーボン量の制御を行い易い。セラミックスは、例えば、酸化物や窒化物、これらの複合材などが挙げられる。
【００４０】
鋳造工程の冷却過程では、急冷すると、Ｃｕ相中にＦｅ相を微細に晶出させられると共にＦｅ相を均一に存在させられて、合金強度の向上を図ることができて好ましい。急冷は、空冷、水冷など種々の冷却方法を利用できる。
【００４１】
・塑性加工工程
塑性加工工程では、鋳造材や熱処理材に、所望の塑性加工を施す。塑性加工は、圧延、伸線、鍛造、押出などが挙げられる。鋳造材に対しては、熱間加工、温間加工、冷間加工、熱処理材に対しては温間加工、冷間加工が挙げられる。塑性加工を行うことで、加工硬化できる（特にＦｅ相）と共に、Ｆｅ相の厚さやＦｅ相同士の間隔を小さくできて、繊維強化によって銅鉄合金の強度の向上を図ることができると期待される。塑性加工の加工度は、所望の大きさ、形状となるように適宜選択するとよい。
【００４２】
・熱処理工程
上述の特定の組成の銅鉄合金からなる鋳造材や塑性加工材（塑性加工途中の中間材を含む）に対して熱処理を行うことで、強度、導電率、塑性加工性などの少なくとも一つの特性を高められる。例えば、塑性加工前の素材に施す熱処理によって、軟化したり、過飽和固溶体を形成したりして、塑性加工性を高められる（軟化処理、溶体化処理）。例えば、塑性加工途中の中間材に施す熱処理によって、加工歪みを除去して、塑性加工性を高められる（歪取り）。例えば、最終製品前に施す熱処理によって、Ｃｕ及びＦｅの相互の析出を促して、強度や導電率を高められる（時効処理）。それぞれの熱処理条件は、例えば、以下が挙げられる。熱処理の雰囲気は、酸素及び炭素の含有量が少ない又は実質的に含まない雰囲気、例えば、真空雰囲気やアルゴンや窒素などの不活性ガス雰囲気などが挙げられる。
【００４３】
（軟化処理、溶体化処理）
保持温度：６００℃以上９００℃以下程度、保持時間：１分以上５時間以下程度
（時効処理）
保持温度：３００℃以上６００℃以下程度、保持時間：１分以上６時間以下程度
【００４４】
その他、導電率を高める熱処理として、保持温度を６００℃以上９００℃未満とし、保持温度からＦｅがＣｕ相から析出し易い温度、即ち原子拡散が良好に行われる温度域の冷却速度を１．２℃／秒以下とすることが挙げられる。上記冷却速度をこのように非常に小さくすることで、Ｃｕに固溶するＦｅを十分に析出できて、導電率を高められる。
【００４５】
［試験例１］
添加元素の組成が異なる銅鉄合金を作製し、０．２％耐力及び導電率を調べた。
【００４６】
各試料は、以下のように作製した。
試料Ｎｏ．１−１，１−１１，１−１２，１−２１は、Ｍｎ及びカーボンを含む銅鉄合金である。
銅鉄合金の溶湯を鋳造して鋳造材を作製し、熱間鍛造を施してロッド材（丸棒、直径φ２０ｍｍ）を作製した。このロッド材に複数パスの伸線加工を施して、線径φ１．０ｍｍの伸線加工材（丸線）を作製した。この伸線加工材に熱処理を施し、各試料の銅鉄合金（ここでは線材）を作製した。
【００４７】
銅鉄合金の溶湯の具体的な組成は、Ｍｎと、カーボンと、Ｆｅを６５質量％、又は５０質量％、又は２０質量％とを含有し、残部がＣｕ及び不可避不純物である。Ｍｎ量、カーボン量を表１に示す（いずれも質量％）。また、Ｃｕ及びＦｅを主要組成とし、Ｆｅ量に応じて、表１では「Ｃｕ−６５％Ｆｅ」、「Ｃｕ−５０％Ｆｅ」、「Ｃｕ−２０％Ｆｅ」と示す。この試験では、原料の少なくとも一部に、Ｍｎとカーボンとを含む鋼材を利用し、表１に示す含有量のＭｎ、カーボンが含まれるように鋼材の量を調整した。得られた鋳造材のＭｎ量、カーボン量を測定したところ、原料の組成と実質的に等しいことを確認している。鋳造材などの銅鉄合金中のＭｎ量、カーボン量の測定には、例えば、燃焼赤外線吸収法などが利用できる。
【００４８】
この試験では、溶湯を作製するルツボ及び鋳造材を作製する鋳型として、金属製のものを用いた。得られた鋳造材の組織を光学顕微鏡で確認したところ、Ｆｅ晶出物がデンドライト状に存在していることを確認した。また、同様にしてロッド材の組織を確認したところ、デンドライト状のＦｅ相を確認できた。このことから、塑性加工を行ってもデンドライトが残存し得る場合があると考えられる。
【００４９】
熱処理は、保持温度を８００℃、保持時間を１時間、真空雰囲気、保持温度８００℃から３００℃程度までの冷却速度を０．２３℃／秒とした。冷却は熱処理炉内で行い（炉冷）、熱処理炉内の保持温度を調整することで冷却速度を調整した。
【００５０】
試料Ｎｏ．１−１０１，１−１０２，１−２０１，１−３０１は、Ｍｎ及びカーボンを含まない銅鉄合金である。Ｆｅの原料に上述の鋼材を用いず、純鉄を用いた。試料Ｎｏ．１−１０１，１−１０２，１−２０１，１−３０１は、銅鉄合金の組成を除いて、試料Ｎｏ．１−１，１−１１，１−１２，１−２１と同様にして作製した。
【００５１】
導電率の測定は、各試料から試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｈ  ０５０５（１９７５年）「非鉄金属材料の体積抵抗率及び導電率測定方法」に準じて行った。
０．２％耐力の測定は、各試料から試験片を採取し、ＪＩＳ  Ｚ  ２２４１（２０１１年）「金属材料引張試験方法」に準じて行った。
その結果を表１、図１、図２に示す。図１は、各試料について、横軸にＭｎ量（質量％）、縦軸に０．２％耐力（ＭＰａ）を示すグラフである。図２は、各試料について、横軸にカーボン量（質量％）、縦軸に０．２％耐力（ＭＰａ）を示すグラフである。
【００５２】
【表１】
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【００５３】
表１及び図１に示すように、Ｆｅ量を一定とすると、Ｍｎの有無及びＭｎ量の多寡によって、強度（ここでは０．２％耐力）が異なることが分かる。また、表１及び図２に示すように、Ｆｅ量を一定とすると、カーボンの有無及びカーボン量の多寡によって、強度（ここでは０．２％耐力）が異なることが分かる。
【００５４】
この試験では、Ｆｅ量が同じで、Ｍｎ及びカーボンを含む試料とＭｎ及びカーボンを含まない試料とを比較すると、試料Ｎｏ．１−１は試料Ｎｏ．１−１０１と比較して０．２％耐力が高く７５０ＭＰａ以上であり、試料Ｎｏ．１−１１，１−１２は試料Ｎｏ．１−２０１と比較して０．２％耐力が高く８７０ＭＰａ以上であり、試料Ｎｏ．１−２１は試料Ｎｏ．１−３０１と比較して０．２％耐力が高く１１００ＭＰａ以上である。また、Ｆｅ量が多い試料ほど、０．２％耐力が高い。
【００５５】
得られた各試料の銅鉄合金について、断面を光学顕微鏡で観察して、Ｆｅ相の存在状態を確認したところ、試料Ｎｏ．１−１０２は、Ｆｅ相がマクロ的に分離していた。この試料Ｎｏ．１−１０２よりもＭｎ量及びカーボン量が多い試料Ｎｏ．１−１２は、マクロ的な分離が無かった。このことから、Ｆｅ量の多寡によって、Ｍｎ量及びカーボン量の許容量が異なること、詳しくはＦｅ量が多い場合には、Ｍｎ量及びカーボン量を多くできることが確認できた。
【００５６】
かつ、強度に優れる試料Ｎｏ．１−１、１−１１，１−１２，１−２１はいずれも、導電率も高い。この試験では、試料Ｎｏ．１−１、１−１１，１−１２，１−２１はいずれも、強度の向上に伴って導電率の低下がみられるものの、その低下量が小さく、導電率が２０％ＩＡＣＳ以上である。Ｆｅ量が少ない試料Ｎｏ．１−１の導電率は、３５％ＩＡＣＳ以上、更に４０％ＩＡＣＳ以上である。Ｆｅ量が多い試料１−１１，１−１２，１−２１の導電率は、２０％ＩＡＣＳ以上であり、２５％ＩＡＣＳ以上の試料もある。このことから、Ｍｎ及びカーボンを含むものの、特定の範囲で含むことで、これらの元素の含有による導電率の低下の抑制効果が得られるといえる。
【００５７】
この試験から、Ｆｅ量に応じて、Ｍｎ及びカーボンを特定の範囲で含有することで、強度により優れる銅鉄合金とすることができること、更には、高い導電率をも有することができることが確認できた。この試験から、Ｆｅ量が２０質量％以下の場合、Ｍｎ量は０超０．２１質量％未満、特に０．０１質量％以上０．２質量％以下、カーボン量は０超０．０８質量％未満、特に０．０２質量％以上０．０５質量％以下が好ましいと考えられる。Ｆｅ量が２０質量％超の場合、Ｍｎ量は０超、特に０．０１質量％以上０．５質量％以下、カーボン量は０超、特に０．０２質量％以上０．３質量％以下が好ましいと考えられる。
【００５８】
なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。例えば、上述の試験例１において、銅鉄合金の組成（Ｆｅ量、Ｍｎ量、カーボン量）、大きさ、形状などを適宜変更できる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の銅鉄合金は、自動車用ワイヤーハーネスや印刷回路基板（ＰＣＢ）、その他の各種電気・電子機器のコネクタ端子、リレーやスイッチなどの接点部材などの材料に利用できる。コネクタ端子などでは、その表面に錫又は錫合金のめっき層を備えると、耐食性、半田付け性、電気接続性などを向上できて好ましい。
【図１】
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【図２】
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