JPH0542501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、加工された銅合金の冶金製造方法、
特に量的に相互関係のある少量のベリリウム及び
ニツケル、またはさらにコバルトも含む銅合金の
製造方法に関し、応力緩和抵抗、成形性、伝導性
及び強度の点で改良された有益な物質を製造する
ための製造方法に関する。 〔従来の技術〕 銅・ベリリウム合金は、高強度、成形性、応力
緩和抵抗及び伝導性を必要とする用途に約50年間
工業的に利用されてきた。銅・ベリリウム合金及
びそれらの製造方法の歴史的な発展は、これら合
金の析出硬化する特性を利用して、一般的に高性
能、例えば最高の強度、最良の展性、及び他の好
ましい特性を提供する方向に進んでいる。米国特
許第1893984号、第1957214号、第1959154号、第
1974839号、第2131475号、第2166794号、第
2167684号、第2172639号及び第2289593号は異な
る量のベリリウムと他の元素を含有する種々の加
工された合金を開示している。工業用の銅・ベリ
リウム合金は、銅開発協会（Copper
Development Association）の名称C17500、
C17510、C17000、C17200及びC17300を冠する加
工された合金を含んでいる。 上記の特許が認可されて以来約50年間におい
て、全体の産業に新しい部門が出現し、合金生産
者に新しい要求が課せられてきた。エレクトロニ
クス及びコンピユータ産業の要求は1930年代には
知られていなかつた。しかもエレクトロニクスや
コンピユータにおける小型化の傾向はここ数年間
に起こり且つ加速度的なペースで進んでいる。ス
プリングタイプのコネクタ及び接点の供給におい
て、要求される装置の複雑さ、及び上昇する温度
下で応力緩和のために欠乏することのない部品の
存続のみならず熱散逸に対する要求は急速に高ま
つている。加えて、購買者はますます価格を意識
するようになり、銅・ベリリウム合金に比べて伝
導性、成形性に劣り低い応力緩和抵抗を有する合
金であるにもかかわらず、リン青銅C51000及び
C52100のようなコネクタ合金を用いている。更
に、革新的な金型や他の金属成形技術を用いてい
るストリツプあるいはワイヤからなる複雑な部品
の製造が強いる成形性の要望や、今日信頼度の高
い電気及び電子コネクタ、スイツチ及びリレーの
応用によつて要求される応力緩和への大きな抵抗
の必要性が、米国特許第1893984号及び第2289593
号の発効初期の時代に比べると合金供給者に課せ
られた困難を増大させている。これら特許におい
ては、銅・ベリリウム合金の成分及び製造方法は
単に強度と伝導性との最大の関係を得ようとして
いるだけで、成形性あるいは応力緩和反応につい
ては何ら記載されていない。 銅・ベリリウム合金から加工された形（例え
ば、ストリツプ、板、ワイヤー、ロツド、棒、管
など）を製造するための製法は、一般的に工業用
合金C17500、C17510及びC17200の構成を連想さ
せる第３主成分とベリリウムを含有する超性能合
金に焦点を合わせている。この製法は一般的に次
の段階を含む。すなわち、溶融した合金を用意
し、インゴツトを鋳造し、合金の実用性を維持す
るように任意の中間焼鈍で熱間及び冷間作用を施
してインゴツトを加工された状態にし、銅マトリ
ツクス中のベリリウムの固溶体や合金を再結晶さ
せる温度まで加熱することによつて鍛錬材を溶体
焼鈍し、それからベリリウムを過飽和固溶体の状
態にとどめておくために合金を急速に焼入れし、
任意に次の時効（エージング）硬化で生じる強度
を予め決められた量だけ強化するために溶体焼鈍
された鍛錬材を冷間加工し、そして好ましい強度
と展性に到達するために任意冷間加工された鍛錬
材を溶体焼鈍よりも低い温度で時効硬化させる。
この技術は、米国特許第1893984号、第1959154
号、第1974839号、第1974839号、第1975113号、
第2027750号、第2527983号、第3196006号、第
3138493号、第3240635号、第4179314号、及び第
4425168号に開示されており、その中で、最適な
溶体焼鈍及び時効の温度は合金の成分構成に依存
しており、時効硬化は溶体焼鈍され任意に冷間加
工された鍛錬材を公知の金属成形技術で１個の製
品（例えば、電気式伝導性スプリング、圧縮溶接
電極または同様の装置）に製作する前か、中間か
あるいは後のどちらでも行なつてよいと教示され
ている。 時効硬化させず（リン青銅C51000及びC52100
のように）硬化作用から単独に強度を引き出す先
行技術の銅基合金は、工業的に重要なレベルの強
度に達するために面積において実質的に50％の縮
減を超えるほど頻繁に冷間加工される。先行技術
の銅・ベリリウム合金の場合には、部品製造用金
属の成形作用に関連せず溶体焼鈍と時効硬化の間
で適用される最終の冷間加工は、一般的に約50％
縮減より以下のレベルに限定される。米国特許第
3138493号、第3196006号、第4179314号、及び第
4425168号には、時効硬化に先立ち最小３％から
最大42％の冷間減縮を含む製法が記載されてい
る。先行技術の工業用銅・ベリリウム合金におけ
る冷間加工に関するこの制約の一例は、ブラシユ
ウエルマン インコーポレーテツド（Brush
Wellman Incorporated）による1982年公告の
「鍛錬用ベリリウム銅（Wrought Beryllium
Copper）」に掲げられている。その中で、圧延さ
れたままでの展性（従つて成形性即ち成形加工中
90゜あるいは180゜曲げた時にひび割れを生じない
最小の曲げ半径）は、時効前の冷間加工が約40％
の縮減を越えると工業上不適当なレベルまで低下
し、そして冷間加工後の時効硬化強度は約30％〜
40％の冷間縮減で比較的最大値を示すが、合金を
工業上推薦される時間と温度で時効させるとき
は、より多量の冷間加工で低下する。 ブラツシユ ウエルマン インコーポレーテツ
ド（Brush Wellman Inc.）に譲渡されたアミタ
バ・グハ（Amitava Guha）による米国特許出
願整理番号55063号は、ニツケルに富んだ析出物
を成形する高温溶体焼鈍処理及び低温時効硬化段
階に対して約90％の中間生成までの冷間加工を含
む工業用銅・ベリリウム・ニツケル合金C17510
の製法の改良を記述しており、その全目的は
C17500及びC17510において展性あるいは応力緩
和抵抗をほとんど又は全く損なわずに以前には得
られなかつた強度及び電気伝導性の開発にある。
米国特許第2289593号もまた一例として時効前に
80％ほど冷間加工された銅・ベリリウム・ニツケ
ル合金を開示しているが、これは少なくとも1.47
％のニツケルを含む合金に関するもので、電気伝
導性だけを報告している。 応力緩和の特質は、個々の接点、コネクタ、あ
るいは同様の装置がそれらを有する組立体の長寿
命性能を保証するために必要な接点圧力を維持す
ることを設計者に確信させることのできる設計上
の重要な目安である。応力緩和とは、与えられた
温度で一定の歪を加えた場合の時間の経過におけ
る応力の減少と定義される。応力緩和反応の知識
から設計者は、延長された時間に対して下敷にな
る部品間の電気的接点を維持すべく作用温度下で
特定の最小の力を確めるにはどの程度室温弾力を
増加させなければならないかを決定することがで
きる。 より強力なベリリウム含有時効硬化可能な、約
２％のベリリウムを含む合金、例えばC17200の
ような合金は、応力緩和に対して高い抵抗を持つ
ことが知られている。一方、時効硬化不可能で、
高い強度を得るためには数回冷間加工しなければ
ならない相当廉価なリン青銅、例えばC51000や
C52100のような合金は、応力緩和への抵抗に関
して劣つている。 ここで用いられているように、応力緩和抵抗
は、1982年４月27、28日オクラホマ、ステイルウ
オーターで開かれた第30回リレー協議会総会にお
いてハークネス（Harkness）とローレンツ
（Lorenz）によつて発表された「曲げにおけるベ
リリウム銅ストリツプの応力緩和（Stress
Relaxation of Beryllium Copper Strip in
Bending）」という論文に述べられている試験に
よつて決定される。この試験によれば、テーパー
のついた基準の長さを有する平坦なスプリング標
本に装置内である一定の初期応力レベルまで応力
を加え、応力を加えた状態で延長された時間にわ
たり300〓（150℃）のような上昇した温度に曝
す。材料が受けた永久的な歪の量を決定するため
に標本を定期的に移動させ測定する。そうして残
留応力量のパーセントを計算することができる。 成形性は、平坦なストリツプ標本の種々の既知
の半径のノーズを有するポンチについて、その曲
りの外側繊維でひび割れが生じる箇所と認められ
る破損を伴なう曲げによつて決定される。等級は
試験によつてＲ／ｔで与えられる。ここで「Ｒ」
は、ひび割れを起こさない最小のポンチのノーズ
の半径で、「ｔ」はストリツプの厚さである。等
級は、ある特定の材料が特定の部品において好ま
しい形状に成形できるかどうかを決定するために
設計者によつて用いられる。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明の目的は、高い成形性と展性及び高い伝
導性と実用的な強度を同時に持つ工業上の最強の
銅・ベリリウム合金の応力緩和抵抗を有する少量
のニツケルを含有する時効硬化可能な銅・ベリリ
ウム合金を生産する方法を提供することである。
ここで、上記ニツケルの一部をコバルトで置換し
てもよい。我々の米国出願623463「銅合金の製造
方法（Processing of Copper Alloys）」は少量
のコバルトを含む銅・ベリリウム合金の製造技術
に関している。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、重量比で、0.05％から0.5％ベリリ
ウム、0.05％から１％のニツケル又はニツケル量
及び２倍のコバルト量の和が0.05〜１％で且つニ
ツケル量がコバルト量よりも多いニツケル及びコ
バルトと、残余として実質的に銅からなる銅・ベ
リリウム合金材の処理に関するものである。ここ
で、上記上限を表す0.5は、0.50を意味せず、下
２桁の数字を何等規定するものではない。 処理は、約1600〓（870℃）〜約1850〓（1000
℃）、好ましくは約1600〓（870℃）〜約1700〓
（930℃）の温度範囲で上記合金を溶体焼鈍し、上
記合金の断片厚みを少なくとも約50％、好ましく
は少なくとも約70％〜約95％縮減させるように上
記合金を冷間加工し、そして約600〓（315℃）〜
約1000〓（540℃）の温度範囲で２〜８（２は含ま
ず）時間、上記冷間加工された合金を時効させる
ことで構成され、上記時効された合金に応力緩和
抵抗、成形性、展性、伝導性及び強度の高い組合
せを与える。 〔発明の実施例〕 本発明は、少量の限定された容量のベリリウム
とニツケルを含有し、ニツケル含有量の一部を定
量のコバルトで置換してもよいベリリウム銅合金
は、溶体焼鈍、激しい冷間加工、及び時効の工程
を経ると、応力緩和抵抗、成形性及び展性、伝導
性及び強度の有効性の高い組合せを提供すること
ができるという発見に基づいている。実際、この
合金を面積で約50％の断面減少率を超える冷間加
工の後時効硬化させると、0.2％オフセツト降伏
強度で測られる強度及び引張伸びで測定される展
性は両者とも、50％以下の冷間加工の後時効させ
た合金に比較すると、約95％以上の断面減少率ま
で冷間加工を増やすことで相当改良されることが
わかつた。この合金は、ベリリウム約0.05％〜約
0.5％とニツケル約0.05％〜約１％を含有してお
り、コバルトとニツケルとの重量比が約１：２の
比率でニツケル容量の約半分までコバルトを置換
でき、元のインゴツトを適当な寸法の中間生成物
に変換するために必要とされる熱間、冷間加工の
あとに適用される製造方法は、約1600〓（870℃）
〜約1850〓（1000℃）、好ましくは約1600〓（870
℃）〜約1700〓（930℃）の温度範囲での溶体焼
鈍を有し、続いて少なくとも約50％から約70％〜
約95％まで中間生成物の切断面を縮減させるため
に圧延により冷間加工し、更には１時間未満から
約８時間約600〓（315℃）〜約1000〓（540℃）
の温度範囲で冷間加工された生成物を時効させ
る。上記処理方法は、時効の前に長い冷間加工を
適用させる点で工業上の銅・ベリリウム合金の製
造方法と異なり、用いられる焼鈍の温度及びその
ような焼鈍温度でニツケルに富んだ析出物の生成
の欠如の点でブラシユ ウエルマン インコーポ
レイテツドに譲渡されたアミタバ＝グハによる米
国出願550631号と異なる。 上記処理方法は、工業的に製造される加工され
た銅・ベリリウム合金に比べて合金成分において
低い合金に、有益且つ全く期待し得なかつた特質
を与える。特に、この合金は、同様の強度を持つ
現存する銅合金や真ちゆう合金、例えばリン青銅
などに比較して、応力緩和抵抗、成形性、展性及
び伝導性の優れた組合せを示す。この合金は従来
の静的、半連続的又は連続的な鋳造技術を用いて
インゴツトに鋳造されてもよい。このインゴツト
は、熱間又は冷間圧延により困難なく容易に加工
される。中間焼鈍は約1000〓（540℃）〜1750〓
（955℃）の温度で行なわれる。インゴツトがひと
たび所望する中間寸法にまで縮減され、所定の量
の冷間加工により望ましい最終寸法に冷間縮減さ
れると溶融焼鈍が行われる。溶体焼鈍は、約1600
〓（870℃）から約1700〓（930℃）〜1850〓
（1000℃）の温度で達成される。この範囲より低
い温度では、いくつかの合金における完全な再結
晶に効果がない。この範囲の最低の温度では、よ
り好ましい微小結晶寸法及びよりよい成形性が得
られるが強度には劣る。1750〓（950℃）以上の
溶体処理では、いくつかの合金中の微小結晶が不
適当に粗大化する場合がある。溶体処理された素
材は次に、横断面を少なくとも約50％、好ましく
は少なくとも約70％〜約90％以上に縮減させるた
めに、圧延、引張り、あるいは他の金属変形方法
により実質的に終了寸法まで冷間加工される。冷
間加工された素材はそれから約600〓（315℃）〜
約1000〓（540℃）の温度範囲で、２時間（２は
含まず）から約８時間時効される。 時効は析出硬化及び応力緩和熱処理として作用
する。時効は強度を増す効果がある上に、合金の
展性及び応力緩和抵抗を大きく増加させる。成形
性もまた著しく増加する。約750〓（400℃）以下
の時効温度では、少なくとも約２時間（２は含ま
ず）〜約７時間の時間が必要であるが、より高い
時効温度だと約１時間あるいはそれ以下の時効時
間でよい。ベリリウム容量が低いと、望ましい特
質のレベルに達するには、ベリリウム容量が高い
ものより長い時効時間が必要である。 表に示された組成を有する一連の合金はイン
ゴツトの形状に製造される。そのインゴツトは、
任意の中間焼鈍で熱間及び冷間圧延されて中間寸
法のストリツプに変形される。それから加工され
たストリツプは表に示されたそれぞれの温度で
約５分かそれ未満溶体焼鈍され、次に室温まで急
速に焼入れをする。溶体焼鈍されたストリツプを
それから厚みにおいて72％まで冷間圧延し、示さ
れた時間と温度で時効硬化させる。引張り特性、
硬度、及び伝導率が決定され、表に示されてい
る。比較のため述べると、上記のように72％の冷
間加工をするが時効硬化させていない例番号４及
び５のストリツプ標本では、圧延されたままの引
張り特性は66.5〜67.3ksi（450〜460MPa）の最終
引張強さと63.8〜66.1ksi（440〜455MPa）の0.2％
降伏強度と5.2〜5.6％の伸長を示し、強度はR_B
78、電気伝導性は43.9〜44.1％IACSを示す。

【表】

【表】 表は、表の合金と本発明の範囲内のもう１
つの組成物から成る、時効硬化の前の82％の冷間
圧延を省いて表のものと同様に製造したストリ
ツプから得られた結果を示す。 表は、示されているように時効の前に90％〜
93％冷間圧延した表及びからの合金から得ら
れた結果を示し、90゜曲げ成形試験、300〓（150
℃）での応力緩和試験、及び0.2％オフセツト降
伏強度の75％の初期応力の結果を含んでいる。こ
の例において、90％の冷間圧延は施すが時効硬化
させないで製造した例番号３のストリツプ標本
は、最終引張強さ79.0ksi（545MPa）、0.2％降伏
強度75.9ksi（525MPa）、及び伸長2.5％の圧延さ
れたままの引張強さを示し、硬度はR_B82、電気
的伝導率は42.2％IACSを示す。圧延されたまま
での縦方向の90゜曲げ成形性（ひび割れを起こさ
ないための最小Ｒ／ｔ）は零である。 他の比較例では、0.29％Be、0.26％Co、残余
は銅を含有し、1650〓（900℃）での溶体焼鈍、
90％の冷間圧延、及び750〓（400℃）で５

【表】

【表】

【表】

【表】 時間の時効を施した合金は、最終引張強さが
107ksi（757MPa）、0.2％降伏強度98ksi（676MPa）
伸長９％、硬度R_B98、電気伝導性55％IACS、最
小縦90゜曲げ成形性（Ｒ／ｔ）1.5、及び300〓
（150℃）で1000時間後の「応力残留」値は88％そ
して0.2％オフセツト降伏強度は初期応力が75％
という特性を達成した。 更に他の比較例では0.30％Be、0.49％Co、残
余は銅を含有し、1700〓（930℃）で溶体焼鈍、
90％の冷間圧延、及び750〓（400℃）で５時間の
時効を施した合金は、最終引張強さ126ksi
（869MPa）、0.2％オフセツト降伏強度120ksi
（827MPa）、伸長７％、硬度R_B101、電気伝導性
55％IACS、及び最小縦90゜曲げ成形性（Ｒ／ｔ）
は0.6の特性を示した。 溶体焼鈍し激しい冷間圧延をした合金の特性の
改良における最終時効処理の役割は、第１図に例
証され、700〓（370℃）で時効を施した後90％以
上の冷間圧延をした0.26％Be、0.47％Ni、残余は
銅でできているストリツプにおいて、強度は11％
改良され、展性は６倍増加したことがわかる。同
様に、同温で時効を施した後90％以上冷間圧延を
した0.27％Be、0.71％Ni、残余は銅でできている
ストリツプにおいて、強度は23％改良され、展性
は５倍増加したことがわかる。 第４図に示されるように、焼鈍、激しい冷間加
工、及び時効を施された本発明の合金の応力緩和
抵抗は、工業用C17500及びC17510のストリツプ
と同じで、C17200のような先行技術の高強度析
出硬化合金に近似しており、比較的強度を有する
C51000やC52100のような先行技術の非析出硬化
可能な冷間加工された合金よりはかなり改良され
た。 これらの例を綿密に点検すると、少なくとも約
0.15％から約0.2％のベリリウム及び約0.2％のニ
ツケル、残余は銅という構成が、本発明により製
造される時に約40％IACSを超える電気伝導性と
約70ksi（480MPa）の0.2％オフセツト降伏強度を
超える強度との好ましい組合せを達成するために
必要であり、ベリリウム容量が約0.5％を超え、
ニツケル容量が約0.9％を超え、残余が銅の構成
に関しては、約120ksi（825MPa）を超える強度
には何ら重要な改良点はないが、電気伝導性に重
大な不足が生じることが明らかである。一方、本
発明により合金を製造する時、少なくとも約
50ksi（345MPa）の適度な降伏強度を併ない、約
60％IACSを超える非常に高い電気伝導性が、お
よそ0.15％のベリリウム及び0.1％のニツケル、
残余は銅を含有する合金から得られる場合もあ
る。これらの例の調査から、さらに注目されるこ
とは、コバルトとニツケルの重量比が約１：２の
最大置換割合で、本発明の合金のニツケル容量の
うちいかなる分量でもコバルトと置換でき、与え
られたベリリウム含有量で合理的に比較できる技
術的且つ物質的特性が得られる場合があるという
ことである。 本発明に従つて製造された加工された形状のも
のは、電流伝導スプリング、機械用スプリング、
ダイヤフラム、スイツチブレード、接点、コネク
タ、端子、ヒユーズクリツプ、ベローズ、金型鋳
造プランジヤーの先端、スリーブベアリング、プ
ラスチツクをモールドする治具、石油、石炭採孔
用ドリルの素子、抵抗熔接電極と素成物、リード
フレーム等に対して有効である。 本発明による焼鈍、冷間加工、及び時効硬化を
経て最終形状に製造された合金ストリツプ、平
板、ロツド、棒及び管から組み立てられた有益な
製品に加えて、本発明の範囲にある製品の製作に
ついての他のアプローチがある。かくして第１の
加工された金属物質、例えば、銅基合金、ニツケ
ル基合金、鉄基合金、クロム基合金、コバルト基
合金、アルミニウム基合金、銀基合金、金基合
金、プラチナ基合金、パラジウム基合金、あるい
は前記合金の２つ以上の組合せなどの合金の層
が、本発明の範囲内の銅・ベリリウム合金から成
る第２の金属物質の素地に焼結合している被覆さ
れた、圧延接合された、又は、象眼されたストリ
ツプ又はワイヤーは、第１の金属物質の層を溶体
焼鈍した第２の金属物質を冷間圧延（ワイヤーの
場合は引抜）した成層金属物質の適度に滑らかな
表面に接触させることによつて製造され、本発明
の範囲内で、すなわち、50％〜70％又は90％縮減
させ、冷間溶接し、本発明の範囲内、すなわち、
600〓〜1000〓（315℃〜540℃）で２時間（２は
含まず）〜８時間でき上がつた多層ストリツプ又
はワイヤーを時効硬化させると、素地となる銅・
ベリリウム素材に強度、展性、成形性、伝導性及
び応力緩和抵抗の好ましい組合せが生じる。 加えて、有益な製品が製作される本発明の範囲
内の合金において、激しい冷間加工、例えば冷間
鍛造、冷間塑成、冷間鋳造又は冷間圧造をし、溶
体焼鈍し、加工された合金ストリツプ、平板、ロ
ツド、棒、ワイヤ、又は鋳造未加工部品を任意に
且つ部分的に冷間圧延又は引抜して本発明の範囲
内の合金における全段階の冷間加工、例えば50％
〜約70％又は90％以上の縮減を遂行して最終寸法
にし、本発明の範囲内の冷間加工されて最終形状
になつた製品を例えば600〓〜1000〓（315℃〜
540℃）で２時間（２は含まず）から約８時間時
効硬化させることによつて実質的に最終形状の製
品が製造され、最終製品に本発明内の合金の有す
る好ましい特性の組合せが与えられる。 以上本発明を好ましい実施例について記載した
が、この道に秀でた当業者なら本発明の精神及び
範囲から逸脱することなく修正や変形を行い得る
ことが理解できるであろう。このような修正及び
変形は本発明に該当しまた附記した特許請求の範
囲内にあるものと考えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、0.26％のベリリウム、0.47％のニツ
ケル、残余は本質的に銅を含む合金と、0.27％の
ベリリウム、0.71％のニツケル、残余は銅を含む
合金で両者とも1700〓（925℃）で溶体焼鈍され
た本発明の範囲内の二つの合金から成るストリツ
プの強度及び展性に関して、面積を０％〜93％ま
で縮減させる冷間加工の影響と、圧延したままの
状態と圧延した後７時間700〓（370℃）で時効硬
化させた後の特性を示したものである。第２図
は、1650〓（900℃）で溶体焼鈍し、72％の冷間
圧延し、750〓（400℃）で０から７時間時効硬化
させた一方は0.29％のベリリウム、0.49％のニツ
ケル、残余は銅を含む合金と、他方は0.29％のベ
リリウム、0.30％のニツケル、0.16％のコバル
ト、残余は銅を含む合金の本発明範囲内の二つ合
金に関し、時効硬化による降伏強度及び引張り伸
びを示す図である。第３図は、1700〓（925℃）
で溶体焼鈍し、72％又は90％冷間加工し、750〓
（400℃）で０から７時間時効硬化させた0.27％の
ベリリウム、0.54％のニツケル、残余は銅を含む
本発明の範囲内の合金に関し、時効硬化による降
伏強度及び引張伸びを示した図である。第４図
は、一方は0.29％のベリリウム、0.49％のニツケ
ル、残余は銅を含み、他方は0.29％のベリリウ
ム、0.30％のニツケル、0.16％のコバルト、残余
は銅を含み、両者とも1650〓（900℃）で溶体焼
鈍し、90％冷間加工し、５時間750〓（400℃）で
時効させた本発明の範囲内の二つの合金からなる
ストリツプに関し、300〓（150℃）での応力緩和
曲線と、0.2％オフセツト降伏強度の75％の初期
応力を示す図である。比較のため、時効硬化され
たC17500、C17510及びC17200、及び冷間加工さ
れたC52100などのような先行技術の銅基合金が
提供されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 重量比で、0.05％から0.5％ベリリウム、0.05
   ％から１％のニツケル又はニツケル量及び２倍の
   コバルト量の和が0.05〜１％で且つニツケル量が
   コバルト量よりも多いニツケル及びコバルトと、
   残余として実質的に銅からなる合金とを用いた
   銅・ベリリウム合金材の製造方法であつて、加工
   された中間形状の前記合金を用意し、該合金を、
   1600〓（870℃）から1850〓（1000℃）の温度範
   囲で、析出硬化に寄与する合金化元素の部分が固
   溶体化及び再結晶するまで溶体化処理し、溶体化
   処理された合金を少くとも50％の断面減少率まで
   冷間加工し、該冷間加工された合金を応力緩和抵
   抗、成形性、展性、伝導性及び強度における実質
   的な増加を伴う析出硬化が成されるように、600
   〓（315℃）から1000〓（540℃）の温度範囲で２
   〜８（２は含まず）時間時効処理することを特徴
   とする銅ベリリウム合金材の製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   銅・ベリリウム合金材が所望の寸法及び形状を有
   する製品あるいは部品であり、前記冷間加工にお
   いて、該所望の寸法及び形状に成形することを特
   徴とする方法。 ３ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   冷間加工中に、前記合金に、銅基合金、ニツケル
   基合金、鉄基合金、クロム基合金、コバルト基合
   金、アルミニウム基合金、銀基合金、金基合金、
   プラチナ基合金、及びパラジウム基合金から選択
   された１以上の金属を圧接することを特徴とする
   方法。 ４ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   合金材が、重量比で0.15％から0.5％のベリリウ
   ム、0.2％から１％のニツケル又はニツケル量及
   び２倍のコバルト量の和が0.05〜１％で且つニツ
   ケル量がコバルト量よりも多いニツケル及びコバ
   ルト、及び残余実質的に銅からなることを特徴と
   する方法。 ５ 特許請求の範囲第４項の方法において、製造
   された前記銅・ベリリウム合金材は、300〓（150
   ℃）で500時間の応力緩和試験における「応力残
   留値」が少なくとも約80％で、初期応力が0.2％
   オフセツト降伏強度の75％で、降伏強度（0.2％
   オフセツト）が約70ksi（480MPa）から約120ksi
   （900MPa）で成形性値Ｒ／ｔが縦3.5以下で横9.0
   以下であり、伝導率が少なくとも35％IACSであ
   ることを特徴とする前記方法。 ６ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   銅・ベリリウム合金材が、約300〓（150℃）まで
   の温度にさらされたとき高い応力緩和抵抗を有す
   る接点素子であることを特徴とする方法。 ７ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   冷間加工における断面減少率が約70％から95％で
   あることを特徴とする方法。 ８ 特許請求の範囲第１項の方法において、前記
   時効処理が、700〓（370℃）から800〓（370℃）
   の温度で、１時間から７時間行われることを特徴
   とする方法。 ９ 特許請求の範囲第１項において、前記合金材
   が、重量比で0.2％から0.5％のベリリウム、0.2％
   から0.5％のニツケル又はニツケル量及び２倍の
   コバルト量の和が0.2％から0.5％で且つニツケル
   量がコバルト量よりも多いニツケル及びコバル
   ト、及び残余実質的に銅からなることを特徴とす
   る方法。 １０ 特許請求の範囲第１項の方法において、前
   記合金材が、重量比で0.25％から0.5％のベリリ
   ウム、0.5％のニツケル又はニツケル量及び２倍
   のコバルト量の和が0.5％で且つニツケル量がコ
   バルト量よりも多いニツケル及びコバルト、及び
   残余実質的に銅からなることを特徴とする方法。 １１ 特許請求の範囲第１項の方法において、前
   記合金材が、重量比で0.25％から0.5％のベリリ
   ウム、0.7％から１％のニツケル又はニツケル量
   及び２倍のコバルト量の和が0.7％から１％で且
   つニツケル量がコバルト量よりも多いニツケル及
   びコバルト、及び残余実質的に銅からなることを
   特徴とする方法。 １２ 特許請求の範囲第１項の方法において、前
   記合金材が、重量比で0.05％から0.2％のベリリ
   ウム、0.05％から0.2％のベリリウム、0.05％から
   0.2％のニツケル又はニツケル量及び２倍のコバ
   ルト量の和が0.05％から0.2％で且つニツケル量
   がコバルト量よりも多いニツケル及びコバルト、
   及び残余実質的に銅からなることを特徴とする方
   法。 １３ 特許請求の範囲第１２項の方法において、
   前記銅・ベリリウム合金材が、60％IACSより大
   きな電気伝導率と、少なくとも50ksi（345MPa）
   の0.2％オフセツト降伏強度を有するリードフレ
   ーム或いは類似物品であることを特徴とする方
   法。 １４ 特許請求の範囲第１３項の方法において、
   前記銅・ベリリウム合金材が、ストリツプ、ワイ
   ヤー、ロツド、棒、或いは管であることを特徴と
   する方法。 １５ 特許請求の範囲第１４項の方法において、
   前記銅・ベリリウム合金材が、ストリツプ、ワイ
   ヤー、ロツド、棒、或いは管であることを特徴と
   する方法。