JPH0310697B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0310697B2 JPH0310697B2 JP58058760A JP5876083A JPH0310697B2 JP H0310697 B2 JPH0310697 B2 JP H0310697B2 JP 58058760 A JP58058760 A JP 58058760A JP 5876083 A JP5876083 A JP 5876083A JP H0310697 B2 JPH0310697 B2 JP H0310697B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- zinc
- copper
- silicon
- stress corrosion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Conductive Materials (AREA)
Description
本発明は耐応力腐蝕割れ性に優れたばね材とし
て好適な銅合金に関する。コネクター、リレー、
プリンター、スイツチ、ソケツトなどの電気・通
信機器用部品材料は強靫で耐応力腐蝕割れ性、メ
ツキ性、はんだ付け性、導電性およびばね性に優
れた銅合金が要求される。 現在最も代表的に使用されている材料は、ばね
用および一般用りん青銅であるが高価な錫を含有
しており国際的な省資源の傾向およびコストダウ
ンの要求により代替材料の検討がなされている状
況にある。 また用途によつてはりん青銅ほどのばね性を必
要とせずばね限界値で50Kg／mm2、引張強さで70
Kg／mm2程度のもので充分な場合が多くある。一方
安価なばね用黄銅では曲げ加工性および耐応力腐
蝕割れ性に問題があり機構部品用材料として数多
くは使用されていない。このような状況において
ばね限界値が50Kg／mm2、引張強さが70Kg／mm2程度
の強度特性を有しかつ応力腐蝕割れを起こさない
安価なばね用銅合金の開発が望まれている。 本発明は上記電気通信機器等に汎用されている
銅合金について、その添加元素の種類および添加
量を独自の範囲に特定することにより従来みられ
たばね用銅合金の欠点を解消したものであり、そ
の構成は、アルミニウム１〜６重量％、シリコン
0.1〜２重量％、鉄0.05〜１重量％、亜鉛0.5重量
％を越え５重量％未満、残部が銅および不可避不
純物から成ることを特徴とする。 以下に本発明を試験例に基づき詳細に説明す
る。 尚以下の説明中％は重量％を示す。 本発明の銅合金は銅−アルミニウム−亜鉛の３
元合金をベースにし、これにシリコンと鉄とを添
加することにより耐応力腐蝕割れ性と、引張強
さ、ばね限界値の向上を図つたものである。 上記合金組成においてアルミニウムを添加する
のは固溶体の硬化による引張り強さおよびばね性
を向上させるためである。 アルミニウム含有量を１〜６％とするのはアル
ミニウムが１％未満では引張強度およびばね性が
弱く６％より上では鋳造性が悪く、また得られた
合金は硬くて脆くなりまたはんだ付け性、メツキ
性なども悪くなるからである。尚、好ましくはア
ルミニウム含有量を２〜５％とすればよい。次に
シリコンを添加するのは合金の耐蝕性を向上させ
ばね性を改善するためである。ここでシリコンの
含有量は0.1〜２％とする。シリコンが0.1％未満
ではばね性の改良効果が認められず２％より上で
は合金が脆くなり冷間圧延により割れが発生す
る。尚好ましくは、シリコン含有量を0.5〜2.0％
とするのがよい。また鉄を添加するのは結晶粒を
微細化し引張強度とばね性を向上させるためであ
る。鉄の含有量は0.05〜１％とする。鉄が0.05％
未満では結晶粒微細化効果が少なく引張強度およ
びばね性が劣り１％より上では鋳造性が悪くまた
未溶解鉄が分離し第二相となりメツキ性、耐食性
を阻害する。尚好ましくは鉄の含有量を0.1〜0.6
％とするのがよい。次に亜鉛を添加するのは合金
の鋳造性を改良し、引張強度を改良するためであ
る。亜鉛の添加により脱ガス効果が著しく向上し
鋳造性が改良されしかも強度の上昇が認められる
が0.5％以下ではこれらの効果がなく５％以上で
は応力腐蝕割れ感受性が強くなるため亜鉛の含有
量は0.5％を越えて５％未満とする。尚好ましく
は１〜４％とするのがよい。このように銅に亜鉛
が添加されると合金の鋳造性、引張強度等が改善
されるが、その反面アンモニアによる応力腐蝕割
れの感受性が増し、腐有し易くなる問題がある。
本発明は亜鉛を最大限に添加しつつ、しかも腐蝕
性の問題をシリコンの添加によつて解消してい
る。即ち、銅−亜鉛合金（亜鉛５％未満）にシリ
コンを添加すると強固でかつ素地との密着性の良
好な保護被膜が形成され、耐腐蝕性が高まるもの
と考えられる。但し、亜鉛の添加量が５％以上に
なると結晶内部の転位、積層欠陥、亜粒界などの
欠陥部分に亜鉛が密集した部分が生じ易くなり、
シリコンによつて保護被膜を形成する場合でも亜
鉛密集部分が電気的に活性であるためこの部分の
保護被膜が形成され難く、又は極めて薄いため破
れ易くなるのでこの部分に応力が集中しメカノケ
ミカルな反応により応力腐蝕割れを生じ易くな
る。尚亜鉛の添加量が５％未満でもシリコンの添
加量が0.1％より少ない場合はシリコンが相対的
に少ないため同様の問題が生ずる、本発明合金は
本質的にα単相から成り加工により硬化させた後
に200〜300℃で焼鈍硬化することから加工により
生じた各種欠陥（転位、積層欠陥）に添加元素の
うちいずれかが析出している、あるいは規則格子
を形成していることが考えられる。尚、溶体化処
理を行わずともこのような現象があるので正規の
時効硬化による析出状態とは違つた組織であると
考えられる。 次に本発明の実施例および比較例を示す。 実施例 第１表に示した組成の合金を高周波溶解炉で木
炭被覆下のもとに溶解後20×150×250mmの金型に
鋳造し得られた鋳塊を両面面削により17mm厚とし
800℃に加熱し熱間で４mm厚まで圧延した。４mm
厚の熱延板は15％H2SO4で酸洗した後冷間圧延
により75％の圧下率をかけ1.0mm厚とし450℃で１
時間H2ガス中で焼鈍した。その後さらに冷間で
40％の圧下率をとり0.6mm厚の圧延板を作製した。 これらの材料よりJIS5号試験片を作製し圧延方向
の引張強さおよび伸びを引張試験により測定し
た。 またばね限界値についても測定した。結果を第
２表に示す。
て好適な銅合金に関する。コネクター、リレー、
プリンター、スイツチ、ソケツトなどの電気・通
信機器用部品材料は強靫で耐応力腐蝕割れ性、メ
ツキ性、はんだ付け性、導電性およびばね性に優
れた銅合金が要求される。 現在最も代表的に使用されている材料は、ばね
用および一般用りん青銅であるが高価な錫を含有
しており国際的な省資源の傾向およびコストダウ
ンの要求により代替材料の検討がなされている状
況にある。 また用途によつてはりん青銅ほどのばね性を必
要とせずばね限界値で50Kg／mm2、引張強さで70
Kg／mm2程度のもので充分な場合が多くある。一方
安価なばね用黄銅では曲げ加工性および耐応力腐
蝕割れ性に問題があり機構部品用材料として数多
くは使用されていない。このような状況において
ばね限界値が50Kg／mm2、引張強さが70Kg／mm2程度
の強度特性を有しかつ応力腐蝕割れを起こさない
安価なばね用銅合金の開発が望まれている。 本発明は上記電気通信機器等に汎用されている
銅合金について、その添加元素の種類および添加
量を独自の範囲に特定することにより従来みられ
たばね用銅合金の欠点を解消したものであり、そ
の構成は、アルミニウム１〜６重量％、シリコン
0.1〜２重量％、鉄0.05〜１重量％、亜鉛0.5重量
％を越え５重量％未満、残部が銅および不可避不
純物から成ることを特徴とする。 以下に本発明を試験例に基づき詳細に説明す
る。 尚以下の説明中％は重量％を示す。 本発明の銅合金は銅−アルミニウム−亜鉛の３
元合金をベースにし、これにシリコンと鉄とを添
加することにより耐応力腐蝕割れ性と、引張強
さ、ばね限界値の向上を図つたものである。 上記合金組成においてアルミニウムを添加する
のは固溶体の硬化による引張り強さおよびばね性
を向上させるためである。 アルミニウム含有量を１〜６％とするのはアル
ミニウムが１％未満では引張強度およびばね性が
弱く６％より上では鋳造性が悪く、また得られた
合金は硬くて脆くなりまたはんだ付け性、メツキ
性なども悪くなるからである。尚、好ましくはア
ルミニウム含有量を２〜５％とすればよい。次に
シリコンを添加するのは合金の耐蝕性を向上させ
ばね性を改善するためである。ここでシリコンの
含有量は0.1〜２％とする。シリコンが0.1％未満
ではばね性の改良効果が認められず２％より上で
は合金が脆くなり冷間圧延により割れが発生す
る。尚好ましくは、シリコン含有量を0.5〜2.0％
とするのがよい。また鉄を添加するのは結晶粒を
微細化し引張強度とばね性を向上させるためであ
る。鉄の含有量は0.05〜１％とする。鉄が0.05％
未満では結晶粒微細化効果が少なく引張強度およ
びばね性が劣り１％より上では鋳造性が悪くまた
未溶解鉄が分離し第二相となりメツキ性、耐食性
を阻害する。尚好ましくは鉄の含有量を0.1〜0.6
％とするのがよい。次に亜鉛を添加するのは合金
の鋳造性を改良し、引張強度を改良するためであ
る。亜鉛の添加により脱ガス効果が著しく向上し
鋳造性が改良されしかも強度の上昇が認められる
が0.5％以下ではこれらの効果がなく５％以上で
は応力腐蝕割れ感受性が強くなるため亜鉛の含有
量は0.5％を越えて５％未満とする。尚好ましく
は１〜４％とするのがよい。このように銅に亜鉛
が添加されると合金の鋳造性、引張強度等が改善
されるが、その反面アンモニアによる応力腐蝕割
れの感受性が増し、腐有し易くなる問題がある。
本発明は亜鉛を最大限に添加しつつ、しかも腐蝕
性の問題をシリコンの添加によつて解消してい
る。即ち、銅−亜鉛合金（亜鉛５％未満）にシリ
コンを添加すると強固でかつ素地との密着性の良
好な保護被膜が形成され、耐腐蝕性が高まるもの
と考えられる。但し、亜鉛の添加量が５％以上に
なると結晶内部の転位、積層欠陥、亜粒界などの
欠陥部分に亜鉛が密集した部分が生じ易くなり、
シリコンによつて保護被膜を形成する場合でも亜
鉛密集部分が電気的に活性であるためこの部分の
保護被膜が形成され難く、又は極めて薄いため破
れ易くなるのでこの部分に応力が集中しメカノケ
ミカルな反応により応力腐蝕割れを生じ易くな
る。尚亜鉛の添加量が５％未満でもシリコンの添
加量が0.1％より少ない場合はシリコンが相対的
に少ないため同様の問題が生ずる、本発明合金は
本質的にα単相から成り加工により硬化させた後
に200〜300℃で焼鈍硬化することから加工により
生じた各種欠陥（転位、積層欠陥）に添加元素の
うちいずれかが析出している、あるいは規則格子
を形成していることが考えられる。尚、溶体化処
理を行わずともこのような現象があるので正規の
時効硬化による析出状態とは違つた組織であると
考えられる。 次に本発明の実施例および比較例を示す。 実施例 第１表に示した組成の合金を高周波溶解炉で木
炭被覆下のもとに溶解後20×150×250mmの金型に
鋳造し得られた鋳塊を両面面削により17mm厚とし
800℃に加熱し熱間で４mm厚まで圧延した。４mm
厚の熱延板は15％H2SO4で酸洗した後冷間圧延
により75％の圧下率をかけ1.0mm厚とし450℃で１
時間H2ガス中で焼鈍した。その後さらに冷間で
40％の圧下率をとり0.6mm厚の圧延板を作製した。 これらの材料よりJIS5号試験片を作製し圧延方向
の引張強さおよび伸びを引張試験により測定し
た。 またばね限界値についても測定した。結果を第
２表に示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
尚比較合金No.12は亜鉛が無添加なので焼鈍時に
おける木炭の乾燥が充分に行なわれないとガス吸
収による材料欠陥を生じることがある。 次に0.6mm厚の圧延板を200℃および300℃で１
時間の低温焼鈍を行つた後の機械的諸性質を第３
表に示す。
おける木炭の乾燥が充分に行なわれないとガス吸
収による材料欠陥を生じることがある。 次に0.6mm厚の圧延板を200℃および300℃で１
時間の低温焼鈍を行つた後の機械的諸性質を第３
表に示す。
【表】
第２表および第３表から本発明合金は比較合金
と同等以上の引張強さおよび伸びを有する一方、
200〜300℃の低温焼鈍によるばね限界値の向上の
程度は本発明合金の方が大きく50Kg／mm2前後の値
が得られることがわかる。 次にアンモニア蒸気による応力腐蝕割れテスト
結果を第４表に示す。本試験においては市販アン
モニア水（28％）50c.c.と純水500c.c.を入れた内容
積約13のデシケター中に３点支持曲げ法により
試料（25×150mm）に40Kg／mm2の曲げ応力を付加
した状態で常温で８時間保持した後引張試験によ
り初期強度に対する低下度合を測定した。
と同等以上の引張強さおよび伸びを有する一方、
200〜300℃の低温焼鈍によるばね限界値の向上の
程度は本発明合金の方が大きく50Kg／mm2前後の値
が得られることがわかる。 次にアンモニア蒸気による応力腐蝕割れテスト
結果を第４表に示す。本試験においては市販アン
モニア水（28％）50c.c.と純水500c.c.を入れた内容
積約13のデシケター中に３点支持曲げ法により
試料（25×150mm）に40Kg／mm2の曲げ応力を付加
した状態で常温で８時間保持した後引張試験によ
り初期強度に対する低下度合を測定した。
【表】
第４表から明らかなように本発明に係る合金は
アンモニアテスト後の強度低下が全くあるいはほ
とんど認められず優れた耐応力腐蝕割れ性を有し
ていることがわかる。 比較合金１０および１２も耐応力腐蝕割れ性は
良好であるが第３表に示す如くばね限界値が36〜
46Kg／mm2と低いのが欠点である。また48Kg／mm2と
比較的高いばね限界値を有する比較合金１１は著
しい応力腐蝕割れ感受性を示すことがわかる。 このように本発明合金は優れた耐応力腐蝕割れ
性とばね性とを有しておりまた伸びも大きいため
曲げ加工性が良好である。 次にはんだ付けについての試験結果を第５表に
示す。 試験試料として本発明合金１，２、比較合金１
１，１３を選び0.6×17×150mmの寸法に材料を切
り出し1000＃のエメリーペーパーで研磨後アセト
ンで脱脂しはんだ付け試験試料とした。各試料は
同一寸法で同一前処理を行つたりん脱酸銅板と隙
間が0.1mmとなるようにして重ね合わせ、63重量
％Sn−37重量％Pbの溶融はんだ浴中に240℃×５
秒浸漬しはんだ付けを行い、引張試験により剥離
させはんだ付け部の強度を測定した。はんだ付け
部の寸法は17×30mmであり、弱活性ロジンフラツ
クスを使用した。
アンモニアテスト後の強度低下が全くあるいはほ
とんど認められず優れた耐応力腐蝕割れ性を有し
ていることがわかる。 比較合金１０および１２も耐応力腐蝕割れ性は
良好であるが第３表に示す如くばね限界値が36〜
46Kg／mm2と低いのが欠点である。また48Kg／mm2と
比較的高いばね限界値を有する比較合金１１は著
しい応力腐蝕割れ感受性を示すことがわかる。 このように本発明合金は優れた耐応力腐蝕割れ
性とばね性とを有しておりまた伸びも大きいため
曲げ加工性が良好である。 次にはんだ付けについての試験結果を第５表に
示す。 試験試料として本発明合金１，２、比較合金１
１，１３を選び0.6×17×150mmの寸法に材料を切
り出し1000＃のエメリーペーパーで研磨後アセト
ンで脱脂しはんだ付け試験試料とした。各試料は
同一寸法で同一前処理を行つたりん脱酸銅板と隙
間が0.1mmとなるようにして重ね合わせ、63重量
％Sn−37重量％Pbの溶融はんだ浴中に240℃×５
秒浸漬しはんだ付けを行い、引張試験により剥離
させはんだ付け部の強度を測定した。はんだ付け
部の寸法は17×30mmであり、弱活性ロジンフラツ
クスを使用した。
【表】
第５表から明らかなように本発明の合金１およ
び２は比較合金１１および１３と同等以上の剥離
強度を有しておりはんだ付け性に優れていること
がわかる。 メツキ性については銀メツキを対象にしメツキ材
へのはんだ付け強度で評価した。試験方法は次の
通りである。 本発明の合金１，２および比較合金１１，１３
を0.6×40×150mmの寸法に切り出し1000＃エメリ
ーペーパーで研磨し銀メツキ試験試料とした。各
試料はアルカリ脱脂後活性化処理し青化浴で銀ス
トライクメツキし続いて銀メツキを行つた。銀メ
ツキ厚はいずれも1μである。 銀メツキ処理した各試料を17×150mmに切断し
前記のはんだ付け試験と同一方法ではんだ付けし
剥離強度を測定した。試験結果を第６表に示す。
び２は比較合金１１および１３と同等以上の剥離
強度を有しておりはんだ付け性に優れていること
がわかる。 メツキ性については銀メツキを対象にしメツキ材
へのはんだ付け強度で評価した。試験方法は次の
通りである。 本発明の合金１，２および比較合金１１，１３
を0.6×40×150mmの寸法に切り出し1000＃エメリ
ーペーパーで研磨し銀メツキ試験試料とした。各
試料はアルカリ脱脂後活性化処理し青化浴で銀ス
トライクメツキし続いて銀メツキを行つた。銀メ
ツキ厚はいずれも1μである。 銀メツキ処理した各試料を17×150mmに切断し
前記のはんだ付け試験と同一方法ではんだ付けし
剥離強度を測定した。試験結果を第６表に示す。
【表】
本発明合金１および２は比較合金１１および１
３よりも高い剥離強度を示しており優れた銀メツ
キの密着性を有していることがわかる。 以上のように本発明は銅−アルミニウム−亜鉛
の三元合金をベースにしてこれにシリコンと鉄を
添加し、亜鉛含有により鋳造性と引張強度を向上
させる一方、亜鉛量の増加に伴う応力腐蝕割れを
シリコンの添加によつて回避し、耐応力腐蝕割れ
性に優れると共にはんだ付け性およびメツキ性に
優れた銅合金を提供するものであり、本発明の合
金は電気機器のばね用部材等として極めて広汎な
用途を有し、製品コストも低く実用上の利点の大
きい銅合金である。
３よりも高い剥離強度を示しており優れた銀メツ
キの密着性を有していることがわかる。 以上のように本発明は銅−アルミニウム−亜鉛
の三元合金をベースにしてこれにシリコンと鉄を
添加し、亜鉛含有により鋳造性と引張強度を向上
させる一方、亜鉛量の増加に伴う応力腐蝕割れを
シリコンの添加によつて回避し、耐応力腐蝕割れ
性に優れると共にはんだ付け性およびメツキ性に
優れた銅合金を提供するものであり、本発明の合
金は電気機器のばね用部材等として極めて広汎な
用途を有し、製品コストも低く実用上の利点の大
きい銅合金である。
Claims (1)
- １ アルミニウム１〜６重量％、シリコン0.1〜
２重量％、鉄0.05〜１重量％、亜鉛0.5重量％を
越え５重量％未満、残部が銅及び不可避不純物か
らなることを特徴とする耐応力腐蝕割れに優れた
銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5876083A JPS59185752A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 耐応力腐蝕割れに優れた銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5876083A JPS59185752A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 耐応力腐蝕割れに優れた銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59185752A JPS59185752A (ja) | 1984-10-22 |
| JPH0310697B2 true JPH0310697B2 (ja) | 1991-02-14 |
Family
ID=13093488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5876083A Granted JPS59185752A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 耐応力腐蝕割れに優れた銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59185752A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010067712A (ko) * | 2001-03-10 | 2001-07-13 | 정종윤 | 동 합금의 제조방법 |
| KR20030033729A (ko) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | 손영애 | 동합금 조성물 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911650B2 (ja) * | 1976-11-29 | 1984-03-16 | 株式会社神戸製鋼所 | 屈曲性、耐応力腐食割れ性および加工性に優れたフレキシブルチュ−ブ用銅合金 |
| JPS58157931A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-20 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 高力導電用銅合金 |
| JPS59136438A (ja) * | 1983-01-26 | 1984-08-06 | Sanpo Shindo Kogyo Kk | 銀白色を呈する耐食性銅基合金 |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP5876083A patent/JPS59185752A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59185752A (ja) | 1984-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2006009137A (ja) | 銅合金 | |
| JP3824884B2 (ja) | 端子ないしはコネクタ用銅合金材 | |
| US5322575A (en) | Process for production of copper base alloys and terminals using the same | |
| JP2002294368A (ja) | 端子・コネクタ用銅合金及びその製造方法 | |
| JP2844120B2 (ja) | コネクタ用銅基合金の製造法 | |
| KR20010106204A (ko) | 전기 전도성 금속 스트립 및 커넥터 | |
| JP2002266042A (ja) | 曲げ加工性が優れた銅合金板 | |
| JP2001032029A (ja) | 耐応力緩和特性に優れた銅合金及びその製造方法 | |
| JP2521879B2 (ja) | 電子電気機器用銅合金とその製造法 | |
| JPH06228684A (ja) | Ｃｕ合金製電気電子機器用コネクタ | |
| EP0190386A1 (en) | Copper-based alloy and lead frame made of it | |
| JPH0653901B2 (ja) | 電子電気機器用銅合金 | |
| JP3049137B2 (ja) | 曲げ加工性が優れた高力銅合金及びその製造方法 | |
| JPS59170231A (ja) | 高力導電銅合金 | |
| JPH032341A (ja) | 高強度高導電性銅合金 | |
| US4871399A (en) | Copper alloy for use as wiring harness terminal material and process for producing the same | |
| JPH0310697B2 (ja) | ||
| JPH01225781A (ja) | 耐ウィスカ性に優れた錫又は錫合金被覆銅合金材料 | |
| JPS5949293B2 (ja) | 電気電子部品用銅合金及びその製造法 | |
| JPH0219432A (ja) | 半導体機器リード材又は導電性ばね材用高力高導電銅合金 | |
| JPS63109132A (ja) | 高力導電性銅合金及びその製造方法 | |
| JPS63230837A (ja) | ヒユ−ズ用銅合金 | |
| JPH0323620B2 (ja) | ||
| JPH1081927A (ja) | Ｃｕ合金製端子・コネクタ材 | |
| JP2689507B2 (ja) | Ｃｕ合金製端子・コネクタ材 |