JPH01129940A - 高耐熱耐食銅合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱交換器用フィン材又は半導体用リードフレ
ームに用いられる銅合金に関し、特に耐熱性、耐食性及
び熱伝導性に優れた高耐熱耐食鋼合金に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

現代に於いて大いに消費量を伸長している熱交換器用フ
ィン材並びに半導体用リードフレーム材としては、一般
的に耐熱性、熱伝導性、耐食性に富んだ金属材料が要求
されている。

例えば、自動車のラジェーター用フィン材料の腐食と云
う面からみた場合、自動車の走行環境が大気中の窒素酸
化物、硫黄酸化物、塩素等の増加により近年増々厳しい
条件下におかれて居り、素材の耐食性は製品寿命を規定
する重要な性質となって居る。又、素材の耐熱性から見
た場合、ラジェーターの組立加工工程に於いて実施され
るチューブへの半田付は作業に伴う加熱によって、素材
が軟化しこれにより製品不良を発生させる為、耐熱強度
の点も合わせて考慮されなければならない。

このように、耐食性、耐熱性はこれらの素材の重要な性
質となっている。

一方、半導体回路集積度の一層の向上、電流容缶の大き
いＩＣの出現、省資源によるリードフレームの薄肉化等
、時代の進展に伴い従来にも増した高強度、高放熱性、
高耐熱性を伴せもった銅合金によるリードフレーム材分
野への進出要請が強くなって来ている。

自動車のラジェーターフィン用、或いはリードフレーム
用銅合金としては、例えば特公昭４７−４２２８号に示
されるように、銅に錫を０．１〜１．０重量％程度の範
囲内で添加したものが多くの実用に供されている。さら
に、特開昭５９−１６５３号、特開昭５９−１６６６４
５号、特開昭６２−７４０３７号等に示される含テルル
銅合金がこれらの分野で注目されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、より高い水準での性能確保が要求されて来てい
る現代にあっては、前述の銅合金は耐熱性、耐食性及び
熱伝導性の３つの特性を併せ持った材料の要求を満すに
は充分でなく、更に高性能な材料を市場へ供給する事が
熱望されていた。

耐熱性を有する含テルル合金に関しては、導電率を損わ
ずに、耐食性を向上することが望まれていた。

〔問題を解決するための手段〕 本発明は、発明者等が前述の問題解決のために鋭意検討
した結果見い出したもので、本発明の銅合金は、重量％
にてテルルを０．００５〜０．０２５％含み、更にマン
ガン、鉄、コバルト、ニッケル、イツトリウム、錫、ア
ルミニウム、鉛、珪素、ジルコニウム、マグネシウムの
何れか１種又は２種以上を合計して０．５％以下含み、
残部が銅及び不可避的不純物からなり、耐熱耐食性に富
み、特に熱交換器用フィン材又は半導体用リードフレー
ム材として極めて優れている。

〔作用〕

本発明の銅合金に含まれる各成分の作用を次に説明する
。

テルルは耐熱性を付与する役割を担うが、その範囲を０
．００５〜０．０２５重量％以下と定めたのは、０．０
０５重量％では耐熱性の向上が充分でなく、逆に０．０
２５重口％を超えて含有させても耐熱性向上の効果が飽
和するばかりでなく、かえって合金素材の加工性が悪く
なる為である。

しかし、耐熱性とは逆に、テルルは耐食性を悪くする。

マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、イツトリウム、錫
、アルミニウム、鉛、珪素、ジルコニウム、マグネシウ
ムの何れか１種又は２種以上の添加は、前２テルルの含
有量において耐食性を向上させる為で、その含有９を合
計０．５重量％以下としたのは、これらの元素の含有量
合計が０．５重量％を超えると導電率の低下が著しくな
るためである。

〔実施例〕

本発明の合金の実施例（以下、本発明合金という）を第
１表の掬、１〜鬼１４に示す。

第１表には、本発明合金と比較するために、本発明合金
の成分範囲を逸脱した合金（以下、比較合金という）お
よび従来合金を代表して錫を０゜１５％添加した合金を
各々ｌ！＋、１５〜陽１９に示しである。これらの合金
は次のようにして溶解圧延し、合金板を作成した。

電気鋼を黒鉛るつぼで湯面を木炭粉末で覆いながら高周
波大気溶解したのち、第１表に示した各元素添加量の合
金組成になる様に算定された各元素を単体又は母合金の
形で添加すると共に、溶解鋳造工程を経て、厚さ３０＋
＋ｍ、幅８０ＩｌｌＩ１．長さ１５Ｑ＋ｎｍで重石が５
ｋｏの鋳塊を得た。

これらの鋳塊表面を片側２ｍ１Ｉｌづつ面側除去した後
、９００℃で熱間圧延して厚さを２６ｍｍから１２１ま
で下げ、次いで表面を０．５ｆｆｌＩｉづつ面側除去し
た後、板厚０．５ｍｌ１ｌまで一気に冷間圧延した。

次に、不活性ガス中４５０℃にて１時間の焼鈍処理を行
い、その後珍問圧延する事により厚さ０゜３１１１ｉの
合金板を得た。

上記の如くにして得られた板材から適宜板片を裁断によ
り作成し、熱伝導性、耐熱性、耐食性の試験に供した。

熱伝導性の評価は、これと正の相関関係にあるとされる
導電率を測定することにより行なった。

又、耐熱性の測定は１辺２０１１１１１１の正方形の板
片を切り出し、３５０℃に温度を設定したソルトバス中
に５分間浸漬する事により作成した試片についてビッカ
ース硬度を測定し、その軟化度から素材の耐熱性を判断
することにより行なった。さらに、耐食性の評価は得ら
れた板材から幅２５ｍｍ、長さ９０１ＩＩメ試験片を切
り出し、濃度５重量％の食塩水を温度３５℃で３０分当
該試験片に噴霧し、次に温度８０℃、相対湿度８０％で
２３ｒｆ間３０分保持することを１サイクルとして、４
５サイクル（４５日間）繰返すと云う腐食環境下に当該
試験片を置いた後、生成した腐食生成物を除去し、重量
減少を測定することにより行なった。

前記合金Ｎａ１から陽１９の合計１９種の合金について
測定した結果を第１表に示す。同表から、本発明合金が
、導電率、耐熱性、耐食性の三要素を兼備する材料を要
求する分野に於いては比較合金および従来合金と比較し
て逃かに優れていることが明らかである。

即ち、比較合金に関し、テルル含有Ｍが０８ＯＯ３重量
％で残部が銅からなる比較合金歯１５は、耐食性と導電
率において勝れるが、耐熱性を評価するためのビッカー
ス硬度が５３．４Ｌかなく、従って軟化度が高く、耐熱
性に劣る事を示している。

テルル含有量がｏ、ｏｉｏ重量％で残部が銅からなる比
較合金阻１６は、耐熱性が向上するが、腐食減量が９０
９／ｍ２と今回の試験では最高値を示し、耐食性に劣る
事を示している。

テルルを０．００９重蛍％、ニッケル０．３２重量、珪
素０．３６重世％を含み、残部が銅からなる比較合金Ｎ
ｏ、１７は、耐食性が改善されるが、導電率が５２１Ａ
Ｃ８％と低く、本発明合金の８０〜９６１ＡＣ８％に比
較して著しく劣る。

テルルを０．０１２ｆｆｉｆｆｉ％、マンガンを０．３
１重量％、コバルトを０．２４重量％、アルミニウムを
０．０９重量％を含み、残部が銅からなる比較合金風１
８は、やはり、耐食性が改善されるが、導電率が５０　
ｌＡＣ３％と本発明の合金より劣ることを示している。

従来合金宛１９は、腐食減量が８９σ／ｍ２と極めて高
く、耐食性に劣る。

以上に対して、本発明合金は導電率が８０〜９６１ＡＣ
８％で、耐熱性を示す測定値としての軟化後のビッカー
ス硬度が１１５から１２０であり。

さらに腐食減量が６８−８５ｇ／ｍ２である。すなわち
、これらの測定項目の３つの特性において、本発明合金
は平均して高性能を示している。

〔発明の効果〕

以上から明らかな如く、本発明合金は、熱伝導性、耐熱
性、及び耐食性の面において、高性能を有する熱交換器
用フィン材又は半導体用リードフレームとして従来品に
勝る優れた性能を有しており、産業界の要求に応えて、
充分満足の行く製品を供給出来る為産業界に寄与すると
ころ大なるものがある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重量％にて、テルルを０．００５〜０．０２５％含み、
   更に、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、イットリウ
   ム、錫、アルミニウム、鉛、珪素、ジルコニウム、マグ
   ネシウムの何れか１種又は２種以上を合計０．５重量％
   以下含み、残部が銅及び不可避的不純物からなる高耐熱
   耐食銅合金。