JPH0598372A - 時効硬化性特殊銅合金 - Google Patents
時効硬化性特殊銅合金Info
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- JPH0598372A JPH0598372A JP3287279A JP28727991A JPH0598372A JP H0598372 A JPH0598372 A JP H0598372A JP 3287279 A JP3287279 A JP 3287279A JP 28727991 A JP28727991 A JP 28727991A JP H0598372 A JPH0598372 A JP H0598372A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C9/00—Alloys based on copper
- C22C9/06—Alloys based on copper with nickel or cobalt as the next major constituent
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械的特性を改良した電子部品用銅合金を提
供する。 【構成】 主成分である銅に対してニッケル０．１〜５
重量パーセント、珪素０．０１〜７重量パーセント、鉄
０．０１〜１０重量パーセント、チタン０．０１〜７重
量パーセント、硼素０．００１〜１重量パーセント、を
含有させた時効硬化性特殊銅合金。この合金は電導性、
熱電導性、機械的性質、特に硬度及び弾性が従来の合金
に比べて改良されている。
供する。 【構成】 主成分である銅に対してニッケル０．１〜５
重量パーセント、珪素０．０１〜７重量パーセント、鉄
０．０１〜１０重量パーセント、チタン０．０１〜７重
量パーセント、硼素０．００１〜１重量パーセント、を
含有させた時効硬化性特殊銅合金。この合金は電導性、
熱電導性、機械的性質、特に硬度及び弾性が従来の合金
に比べて改良されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は銅を主成分とする時効硬
化性特殊銅合金に関するものである。
化性特殊銅合金に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】銅を主成分とする合金は、電導性、メッ
キ性、はんだ付性、高力導電、耐熱性等の特性に富み、
電子部品等に利用されている。
キ性、はんだ付性、高力導電、耐熱性等の特性に富み、
電子部品等に利用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電子部品用の銅
合金は機械的特性、特に硬度及び弾性（ばね性）等必ず
しも満足できるものではなかった。銅、鉄、チタンの合
金にニッケル、珪素、及び硼素等を添加することによ
り、銅、鉄、及びニッケル、硼素、チタンの各金属間化
合物又はそれを母体とする３固溶体が時効硬化性を有
し、耐熱性及び高力性の合金を得ることができる。この
合金の特性は銅、鉄、チタン、合金、銅、ニッケル、チ
タン、合金は耐熱性導電用合金として機能し、銅、珪
素、チタン合金は高力導電用合金として優れた性能を有
する。すなわちこの合金に第３元素を添加すると銅、
鉄、チタンの場合には、鉄はＦｅ2Ｔｉとなり、銅、ニ
ッケル、チタンの場合には、ニッケルは、Ｎｉ3Ｔｉと
なる。銅、珪素、チタンの場合には、珪素はＳｉ3Ｔｉ5
の形で時効硬化性に成る。本発明は以上の点に着目し
て、電子部品の材料に敵した銅合金を提供するものであ
る。
合金は機械的特性、特に硬度及び弾性（ばね性）等必ず
しも満足できるものではなかった。銅、鉄、チタンの合
金にニッケル、珪素、及び硼素等を添加することによ
り、銅、鉄、及びニッケル、硼素、チタンの各金属間化
合物又はそれを母体とする３固溶体が時効硬化性を有
し、耐熱性及び高力性の合金を得ることができる。この
合金の特性は銅、鉄、チタン、合金、銅、ニッケル、チ
タン、合金は耐熱性導電用合金として機能し、銅、珪
素、チタン合金は高力導電用合金として優れた性能を有
する。すなわちこの合金に第３元素を添加すると銅、
鉄、チタンの場合には、鉄はＦｅ2Ｔｉとなり、銅、ニ
ッケル、チタンの場合には、ニッケルは、Ｎｉ3Ｔｉと
なる。銅、珪素、チタンの場合には、珪素はＳｉ3Ｔｉ5
の形で時効硬化性に成る。本発明は以上の点に着目し
て、電子部品の材料に敵した銅合金を提供するものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の銅合金は、主成
分である銅に鉄０．０１〜１０重量パーセント、珪素
０．０１〜７重量パーセント、ニッケル０．０１〜１０
重量パーセント、チタン０．０１〜７重量パーセント、
硼素０．００１〜１重量パーセントを含有させたもので
ある。
分である銅に鉄０．０１〜１０重量パーセント、珪素
０．０１〜７重量パーセント、ニッケル０．０１〜１０
重量パーセント、チタン０．０１〜７重量パーセント、
硼素０．００１〜１重量パーセントを含有させたもので
ある。
【０００５】
【作用】この合金の特性は鉄、ニッケル、珪素及びチタ
ンの含有量により大きく変化する。そして、焼入れ後に
時効硬化現象を生じ、機械特性が向上する。
ンの含有量により大きく変化する。そして、焼入れ後に
時効硬化現象を生じ、機械特性が向上する。
【０００６】
【実施例】本発明の銅を主成分とする時効硬化性特殊銅
合金は、耐熱性、高力性導電用の外、強度、硬度、はん
だ付性、メッキ性、ばね性などが要求される電子部品へ
の応用目的に開発したものである。時効硬化性特殊銅合
金とは、銅、鉄、ニッケル、珪素合金にチタンを添加
し、金属間化合物を作り時効硬化性をもたせ、耐熱性及
び高力性の導電用合金として優れた性能を備えることに
よる。この合金の特性は、鉄、ニッケル、珪素及びチタ
ンの量によって大きく変化する。又時効硬化性は焼入れ
後に冷間加工を施すことにより時効硬化性は促進され
る。チタンは銅中に高温で約８パーセント固溶し、しか
も固溶度が温度と共に変化する著しい時効硬化性が期待
できる。上記の銅、ニッケル、鉄、珪素、チタン合金は
銅、ニッケル、チタン（Ｎｉ3Ｔｉ）銅、珪素、チタン
（Ｓｉ3Ｔｉ5）銅、鉄、チタン（Ｆｅ2Ｔｉ）の形で時
効硬化する。この合金は耐熱性導電合金及び高力導電用
合金として優れた性能を有している。時効硬化特殊銅合
金の配合は、銅、ニッケル、珪素、鉄、チタン、ボロン
の６元合金である。上記の配合の各金属は熔媒金属
（銅）を固溶した相が時効硬化の主要な硬化要素に成っ
ている。いづれも金属間化合物又はそれを母体とする固
溶体が硬化の主要素である。
合金は、耐熱性、高力性導電用の外、強度、硬度、はん
だ付性、メッキ性、ばね性などが要求される電子部品へ
の応用目的に開発したものである。時効硬化性特殊銅合
金とは、銅、鉄、ニッケル、珪素合金にチタンを添加
し、金属間化合物を作り時効硬化性をもたせ、耐熱性及
び高力性の導電用合金として優れた性能を備えることに
よる。この合金の特性は、鉄、ニッケル、珪素及びチタ
ンの量によって大きく変化する。又時効硬化性は焼入れ
後に冷間加工を施すことにより時効硬化性は促進され
る。チタンは銅中に高温で約８パーセント固溶し、しか
も固溶度が温度と共に変化する著しい時効硬化性が期待
できる。上記の銅、ニッケル、鉄、珪素、チタン合金は
銅、ニッケル、チタン（Ｎｉ3Ｔｉ）銅、珪素、チタン
（Ｓｉ3Ｔｉ5）銅、鉄、チタン（Ｆｅ2Ｔｉ）の形で時
効硬化する。この合金は耐熱性導電合金及び高力導電用
合金として優れた性能を有している。時効硬化特殊銅合
金の配合は、銅、ニッケル、珪素、鉄、チタン、ボロン
の６元合金である。上記の配合の各金属は熔媒金属
（銅）を固溶した相が時効硬化の主要な硬化要素に成っ
ている。いづれも金属間化合物又はそれを母体とする固
溶体が硬化の主要素である。
【０００７】元素の選択 一般に銅に他の元素を添加すると従弾性（ヤング率）が
下がる傾向になるがニッケルを添加するとヤング率が向
上する。銅、ニッケル、珪素、鉄、チタン、ボロン合金
は金属間化合物を作り大きな強度と耐熱及び高力性導電
性をもたせる目的である。この合金特性はニッケル、珪
素、鉄、チタンの量によって大きく変化する。この合金
は高温に連続加熱しても強度は維持できる。耐熱性が優
れている。又時効硬化性特殊銅合金は銅、ニッケル、
鉄、珪素、チタン、硼素の合金でいずれも金属間化合物
又はそれを母体とする固溶体が硬化の主要素である。焼
入温度は摂氏８５０度で２時間焼戻し温度摂氏４００〜
４５０度で１時間で時効硬化する。この様に実験の反復
によってできた時効硬化性特殊銅合金を組成する事がで
きた。
下がる傾向になるがニッケルを添加するとヤング率が向
上する。銅、ニッケル、珪素、鉄、チタン、ボロン合金
は金属間化合物を作り大きな強度と耐熱及び高力性導電
性をもたせる目的である。この合金特性はニッケル、珪
素、鉄、チタンの量によって大きく変化する。この合金
は高温に連続加熱しても強度は維持できる。耐熱性が優
れている。又時効硬化性特殊銅合金は銅、ニッケル、
鉄、珪素、チタン、硼素の合金でいずれも金属間化合物
又はそれを母体とする固溶体が硬化の主要素である。焼
入温度は摂氏８５０度で２時間焼戻し温度摂氏４００〜
４５０度で１時間で時効硬化する。この様に実験の反復
によってできた時効硬化性特殊銅合金を組成する事がで
きた。
【０００８】元素の添加比率 本発明の時効硬化性特殊銅合金は重量比においてニッケ
ルの含有量が５パーセントをこえると合金の加工性に悪
い作用を及ぼす。又、０．１パーセント以下の少ない添
加では耐食性が悪くなるので、０．１〜５パーセントの
範囲で添加する。時効硬化性特殊銅合金の望ましい強度
と延性を与えるためには１〜２．５パーセントの範囲で
添加する事が望ましい。珪素は含有量が７パーセント以
上添加は加工性を悪くし、機械的性質及び電導度を退行
する。又、０．０１パーセント以下では効果がない。
０．１〜２．５パーセントにおいて添加するのが好まし
い。鉄は含有量が１０パーセント以上の添加は電導性ま
た耐食性が悪くなる。また０．０１パーセント以下の添
加では効果がない。１〜５パーセントにおいて添加する
のが好ましい。チタンは含有量が７パーセント以上添加
は加工性を悪くし又電導性を退行する。又０．０１パー
セント以下では効果がない。０．１〜２．５パーセント
において添加するのが望ましい。硼素は耐食性、及び硬
度等に寄与する。又時効硬化性特殊銅合金の脱酸剤とし
ても大変効果がある。１パーセント以上添加すると加工
性に悪影響を与える。０．１パーセント以下の少ない量
が好ましい。０．００２パーセント添加するのが好まし
い。上記の残量を銅として時効硬化性特殊銅合金とする
ものである。
ルの含有量が５パーセントをこえると合金の加工性に悪
い作用を及ぼす。又、０．１パーセント以下の少ない添
加では耐食性が悪くなるので、０．１〜５パーセントの
範囲で添加する。時効硬化性特殊銅合金の望ましい強度
と延性を与えるためには１〜２．５パーセントの範囲で
添加する事が望ましい。珪素は含有量が７パーセント以
上添加は加工性を悪くし、機械的性質及び電導度を退行
する。又、０．０１パーセント以下では効果がない。
０．１〜２．５パーセントにおいて添加するのが好まし
い。鉄は含有量が１０パーセント以上の添加は電導性ま
た耐食性が悪くなる。また０．０１パーセント以下の添
加では効果がない。１〜５パーセントにおいて添加する
のが好ましい。チタンは含有量が７パーセント以上添加
は加工性を悪くし又電導性を退行する。又０．０１パー
セント以下では効果がない。０．１〜２．５パーセント
において添加するのが望ましい。硼素は耐食性、及び硬
度等に寄与する。又時効硬化性特殊銅合金の脱酸剤とし
ても大変効果がある。１パーセント以上添加すると加工
性に悪影響を与える。０．１パーセント以下の少ない量
が好ましい。０．００２パーセント添加するのが好まし
い。上記の残量を銅として時効硬化性特殊銅合金とする
ものである。
【０００９】具体例 以下は本発明の銅を主成分とした時効硬化性特殊銅合金
の具体例を示すものである。 組 成 ニッケル １．３パーセント〜２．２５パーセ
ント 珪素 ０．２パーセント〜０．９パーセン
ト 鉄 １．３パーセント〜３．０パーセン
ト チタン ０．２パーセント〜２．２０パーセ
ント 硼素 ０．００２パーセント〜０．０２パーセ
ント 銅 残 はじめに銅、ニッケル、鉄、硼素を溶解し、これにチタ
ンを添加し最後に珪素を添加して脱酸して溶解する。溶
解温度は摂氏１３００〜１３５０度である。融点は約摂
氏１１５０〜１２００度の時効硬化性特殊銅合金を得
た。時効硬化性特殊銅合金の物理的性質及び機械的性質
の測定値結果を表１に示す。
の具体例を示すものである。 組 成 ニッケル １．３パーセント〜２．２５パーセ
ント 珪素 ０．２パーセント〜０．９パーセン
ト 鉄 １．３パーセント〜３．０パーセン
ト チタン ０．２パーセント〜２．２０パーセ
ント 硼素 ０．００２パーセント〜０．０２パーセ
ント 銅 残 はじめに銅、ニッケル、鉄、硼素を溶解し、これにチタ
ンを添加し最後に珪素を添加して脱酸して溶解する。溶
解温度は摂氏１３００〜１３５０度である。融点は約摂
氏１１５０〜１２００度の時効硬化性特殊銅合金を得
た。時効硬化性特殊銅合金の物理的性質及び機械的性質
の測定値結果を表１に示す。
【００１０】
【表１】 表１は、厚さ２ミリメートルの板を摂氏８００〜８５０
度で１時間加熱後水冷焼入れしこれを６０パーセントの
常温加工を施した後摂氏４００度で１時間焼戻した時の
性質である。組成を適当に選べば１１０キログラム／平
方ミリメートル以上の抗張力を得ることができる。さら
に２ミリメートルの板を８０パーセント〜９０パーセン
トの常温加工を施せば抗張力、伸び、硬度等が上昇す
る。
度で１時間加熱後水冷焼入れしこれを６０パーセントの
常温加工を施した後摂氏４００度で１時間焼戻した時の
性質である。組成を適当に選べば１１０キログラム／平
方ミリメートル以上の抗張力を得ることができる。さら
に２ミリメートルの板を８０パーセント〜９０パーセン
トの常温加工を施せば抗張力、伸び、硬度等が上昇す
る。
【００１１】
【発明の効果】本発明により構成される銅を主成分とす
る時効硬化性特殊銅合金は、電導性、熱伝導性、機械的
性質、特に硬度及び弾性が向上した。即ちニッケルはＮ
ｉ3Ｔｉ、珪素はＳｉ3Ｔｉ5、鉄はＦｅ2Ｔｉの形で時効
硬化する。これらの合金銅−チタン−ニッケル合金及び
銅−チタン−鉄合金は耐熱性導電用合金、銅−チタン−
珪素合金は高力導電用合金として優れた性能を有するこ
とがわかった。時効硬化性特殊銅合金は、はんだ付性、
メッキ性、耐食性がよく、よってリレー、スイッチ、リ
ードフレーム、コネクターなど広く電子部品の用材とし
て使用することが可能となり、これらの部品の品質を向
上させるという効果がある。
る時効硬化性特殊銅合金は、電導性、熱伝導性、機械的
性質、特に硬度及び弾性が向上した。即ちニッケルはＮ
ｉ3Ｔｉ、珪素はＳｉ3Ｔｉ5、鉄はＦｅ2Ｔｉの形で時効
硬化する。これらの合金銅−チタン−ニッケル合金及び
銅−チタン−鉄合金は耐熱性導電用合金、銅−チタン−
珪素合金は高力導電用合金として優れた性能を有するこ
とがわかった。時効硬化性特殊銅合金は、はんだ付性、
メッキ性、耐食性がよく、よってリレー、スイッチ、リ
ードフレーム、コネクターなど広く電子部品の用材とし
て使用することが可能となり、これらの部品の品質を向
上させるという効果がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 主成分である銅に対してニッケル０．１
〜５重量パーセント、珪素０．０１〜７重量パーセン
ト、鉄０．０１〜１０重量パーセント、チタン０．０１
〜７重量パーセント、硼素０．００１〜１重量パーセン
ト、を含有させたことを特徴とする銅を主成分とする時
効硬化性特殊銅合金。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287279A JP2904372B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 時効硬化性特殊銅合金 |
| US07/863,909 US5215711A (en) | 1991-10-08 | 1992-04-06 | Age-hardening type special Cu alloy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3287279A JP2904372B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 時効硬化性特殊銅合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0598372A true JPH0598372A (ja) | 1993-04-20 |
| JP2904372B2 JP2904372B2 (ja) | 1999-06-14 |
Family
ID=17715347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3287279A Expired - Lifetime JP2904372B2 (ja) | 1991-10-08 | 1991-10-08 | 時効硬化性特殊銅合金 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5215711A (ja) |
| JP (1) | JP2904372B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115044800A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-09-13 | 浙江大学 | 一种高强高导铜合金及其制备方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2807398B2 (ja) * | 1993-08-03 | 1998-10-08 | 和明 深道 | 磁気抵抗効果材料、その製造方法および磁気抵抗素子 |
| US6251199B1 (en) | 1999-05-04 | 2001-06-26 | Olin Corporation | Copper alloy having improved resistance to cracking due to localized stress |
| MXPA05002640A (es) * | 2002-09-13 | 2005-07-19 | Olin Corp | Aleacion a base de cobre que endurece por envejecimiento y proceso. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6254048A (ja) * | 1985-09-02 | 1987-03-09 | Hitachi Metals Ltd | リ−ドフレ−ム用銅合金 |
| JPH08942B2 (ja) * | 1986-12-19 | 1996-01-10 | トヨタ自動車株式会社 | 分散強化Ｃｕ基合金 |
| JPH03115538A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-16 | Tsuneaki Mikawa | 粒子分散強化特殊銅合金 |
-
1991
- 1991-10-08 JP JP3287279A patent/JP2904372B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-04-06 US US07/863,909 patent/US5215711A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115044800A (zh) * | 2022-06-02 | 2022-09-13 | 浙江大学 | 一种高强高导铜合金及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5215711A (en) | 1993-06-01 |
| JP2904372B2 (ja) | 1999-06-14 |
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