本発明の銅合金板材の好ましい実施の態様� ��ついて、詳細に説明する。なお、本発明に� ��ける「板材」には、「条材」も含むものと� ��る。
 本発明において、銅(Cu)に添加するニッケル (Ni)とコバルト(Co)とケイ素(Si)について、それ ぞれの添加量を制御することにより、Ni-Si、C o-Si、Ni-Co-Siの化合物を析出させて銅合金の強 度を向上させることができる。本発明おける 銅合金はNiとCoを合計で0.5~5.0mass%、好ましく� �1.0~4.0mass%、さらに好ましくは1.5~3.5mass%を含� �する。NiとCoはいずれか一方のみを含有させ� ��も良いし、NiとCoの両方を含有させるもので あってもよい。Niの含有量は好ましくは0.5~4.0 mass%、さらに好ましくは1.0~4.0mass%であり、Co� �含有量は好ましくは0.5~2.0mass%、さらに好ま� �くは0.6~1.7mass%である。また、本発明におけ� �銅合金は、Siを0.3~1.5mass%、好ましくは0.4~1.2ma ss%、さらに好ましくは0.5~1.0mass%を含有する。 Ni、Co、Siの添加量が多すぎると導電率を低下 させ、また、少なすぎると強度が不足する。

 銅合金板材の曲げ加工性を改善するため� ��、本発明者らは曲げ加工部に発生するクラ� ��クの発生原因について調査した。その結果� ��塑性変形が局所的に発達して剪断変形帯を� ��成し、局所的な加工硬化によってマイクロ� ��イドの生成と連結が起こり、成形限界に達� ��ることが原因であることを確認した。その� ��策として、曲げ変形において加工硬化が起� ��にくい結晶方位の割合を高めることが有効� ��あることを知見した。即ち、cube方位{0 0 1} <1 0 0>の面積率が5%~50%の場合に、良好な 曲げ加工性を示すことを発明した。cube方位� �面積率が5%よりも少ない場合は、その効果が 不十分である。また、50%よりも高めようとす ると、再結晶処理の後の冷間圧延加工を低加 工率で行わなければならず、強度が著しく低 下してしまうため、好ましくない。また、50% よりも高い場合は応力緩和特性も低下させる ため、好ましくない。好ましい範囲は7~47%、� ��に好ましくは、10~45%である。

 なお、本明細書における結晶方位の表示� ��法は、材料の圧延方向(RD)をX軸、板幅方向(T D)をY軸、圧延法線方向(ND)をZ軸の直角座標系� ��取り、材料中の各領域がZ軸に垂直な(圧延� �に平行な)結晶面の指数(h k l)と、X軸に平行 な結晶方向の指数[u v w]とを用いて、(h k l) [u v w]の形で示す。また、(1 3 2)[6 -4 3]と(2  3 1)[3 -4 6]などのように、銅合金の立方晶� ��対称性のもとで等価な方位については、フ� ��ミリーを表すカッコ記号を使用し、{h k l}& lt;u v w>と示す。cube方位は{0 0 1}<1 0 0& gt;、S方位は{3 2 1}<3 4 6>の指数でそれ� �れ示される。

 また、上記範囲のcube方位に加えて、S方� �{3 2 1}<3 4 6>が5~40%の範囲で存在するこ とが、曲げ加工性の改善に有効であることか ら好ましい。S方位{3 2 1}<3 4 6>の面積� �は、さらに好ましくは7%~37%、より好ましく� �10%~35%である。cube方位とS方位の他に、Copper� �位{1 2 1}<1 -1 1>、D方位{4 11 4}<11 -8� �11>、Brass方位{1 1 0}<1 -1 2>、Goss方位{ 1 1 0}<0 0 1>、R1方位{2 3 6}<3 8 5>� �どが発生するが、cube方位が5~50%、S方位が5~40 %の面積率で存在していれば、これらの方位� �分を含んでいることは許容される。

 本発明における上記結晶方位の解析には、E BSD法を用いた。EBSD法とは、Electron Back-Scatter� �Diffraction(電子後方散乱解析)の略で、走査電� ��顕微鏡(SEM)内で試料に電子線を照射したと� �に生じる反射電子菊池線回折を利用した結� �方位解析技術のことである。結晶粒を200個� �上含む、0.1ミクロン四方の試料面積に対し� �0.5ミクロンなどのステップでスキャンし、� �位を解析した。測定面積およびスキャンス� �ップは試料の結晶粒の大きさによって調整� �た。各方位の面積率は、cube方位{0 0 1}<1  0 0>やS方位{3 2 1}<3 4 6>の理想方位か ら±10°以内の面積の全測定面積に対する割合 である。EBSDによる方位解析において得られ� �情報は、電子線が試料に侵入する数10nmの深� ��までの方位情報を含んでいるが、測定して� ��る広さに対して充分に小さいため、本明細� ��中では面積率として記載した。また、測定� ��板の表層部分から行った。
 結晶方位の解析に、EBSD測定を用いることに より、従来のX線回折法による板面方向に対� �る特定原子面の集積の測定とは大きく異な� �、三次元方向の完全な結晶方位情報が高い� �解能で得られるため、曲げ加工性を支配す� �結晶方位について全く新しい情報が得られ� �。

 次に本合金への副添加元素の効果につい� ��示す。好ましい副添加元素としては、Sn、Zn 、Ag、Mn、B、P、Mg、Cr、Fe、Ti、ZrおよびHfが挙 げられる。これらの元素は総量で1mass%を超え ると導電率を低下させる弊害を生じるために 好ましくない。副添加元素を添加する場合に は、添加効果を充分に活用し、かつ導電率を 低下させないためには、副添加元素は総量で 、0.005~1.0mass%であることが必要で、好ましく� ��0.01mass%~0.9mass%、さらに好ましくは、0.03mass%~ 0.8mass%である。以下に、各元素の添加効果を� ��す。

 Mg、Sn、Znは、Cu-Ni-Si系、Cu-Ni-Co-Si系、Cu-Co- Si系銅合金に添加することで耐応力緩和特性� ��向上する。それぞれを添加した場合よりも� ��せて添加した場合に相乗効果によって更に� ��応力緩和特性が向上する。また、半田脆化� ��著しく改善する効果がある。

 Mn、Ag、B、Pは添加すると熱間加工性を向� ��させるとともに、強度を向上する。

 Cr、Fe、Ti、Zr、Hfは、主な添加元素である NiやCoやSiとの化合物や単体で微細に析出し、 析出硬化に寄与する。また、化合物として50~ 500nmの大きさで析出し、粒成長を抑制するこ� ��によって結晶粒径を微細にする効果があり� ��曲げ加工性を良好にする。

 また、cube方位の結晶粒の平均結晶粒径は 好ましくは20μm以下に、さらに好ましくは、1 7μm以下、より好ましくは15~3μmである。cube方 位の結晶粒の平均結晶粒径を上記の範囲に制 御することによって、曲げ部表面に発生する シワを低減する効果があり、更に優れた曲げ 加工性を実現する。本発明におけるcube方位� �結晶粒の平均結晶粒径は、上記のEBSD法によ� ��方位解析においてcube方位を示す領域のみを 抽出して結晶粒径を測定し、平均として算出 した値である。なお、この場合、cube方位に� �接するcube方位の双晶方位である{2 2 1}<2  1 2>方位はcube方位に含めて解析を行った値 である。

 次に、本発明の銅合金板材の好ましい製� ��条件について説明する。従来の析出型銅合� ��の製造方法の一例は、銅合金素材を鋳造[工 程1]して鋳塊を得て、これを均質化熱処理[工 程2]し、熱間圧延等の熱間加工[工程3]、水冷[ 工程4]、面削[工程5]、冷間圧延[工程6]をこの� ��に行い薄板化し、温度700~1020℃の温度範囲� �中間溶体化熱処理[工程9]を行って溶質原子� �再固溶させた後に、時効析出熱処理[工程11]� ��仕上げ冷間圧延[工程12]によって必要な強度 を満足させるものである。この一連の工程の 中で、材料の集合組織は、中間溶体化熱処理 中に起きる再結晶によっておおよそが決定し 、仕上げ圧延中に起きる方位の回転により、 最終的に決定される。

 本発明の銅合金板材の製造方法の好ましい� ��施態様においては、この中間溶体化熱処理[ 工程9]の前に、温度400℃~800℃で5秒~20時間の� �囲で行う熱処理[工程7]と、更に、50%以下の� �工率の冷間圧延[工程8]を加えることによっ� �、中間溶体化熱処理[工程9]での再結晶集合� �織においてcube方位の面積率が増加する。こ� ��で、熱処理[工程7]は中間溶体化熱処理[工程 9]と比較して低温で行うものである。ここで� ��熱処理[工程7]および中間溶体化熱処理[工程 9]においては、低温の場合は長時間、高温の� ��合は短時間の熱処理を行うことが好ましい� ��
 熱処理[工程7]時の処理温度が400℃より低い� ��合は再結晶しなくなる傾向が強まるため好� ��しくなく、処理温度が800℃より高い場合は� ��晶粒径が粗大化する傾向が強まるため好ま� ��くない。このため、熱処理[工程7]の処理温� ��は450~750℃が好ましく、500~700℃がさらに好� �しい。また、熱処理[工程7]の処理時間は1分� ��~10時間が好ましく、30分間~4時間がさらに好 ましい。熱処理[工程7]の温度と時間との関係 では、450~750℃の場合の処理時間は1分間~10時� ��(低温の場合は長時間、高温の場合は短時間 )が好ましく、処理温度が500~700℃の場合の処� ��時間は30分間~4時間(低温の場合は長時間、� �温の場合は短時間)が好ましい。冷間圧延[工 程8]の加工率は45%以下が好ましく、5~40%がさ� �に好ましい。また、中間溶体化熱処理[工程9 ]の処理温度は750~1020℃、処理時間は5秒~1時間 が好ましい。

 また、中間溶体化熱処理[工程9]後には、冷� ��圧延[工程10]、時効析出熱処理[工程11]、仕� �げ冷間圧延[工程12]及び、調質焼鈍[工程13]を 施す。ここで、冷間圧延[工程10]と仕上げ冷� �圧延[工程12]のそれぞれの加工率R1とR2の合計 を5~65%で行うことが好ましい。5%以下の加工� �では加工硬化量が少なく、強度が不十分で� �り、65%以上の加工率では、中間溶体化熱処� �で生成したcube方位領域が、圧延によって、C opper方位、D方位、S方位、Brass方位などの他の 方位へ回転してしまい、cube方位の面積率が� �下してしまうため、好ましくない。更に好� �しくは、加工率R1とR2の合計は、10~50%である� ��なお、加工率R1とR2の算出は下記の通り行っ た。
 R1(%)=(t[9]-t[10])/t[9]*100
 R2(%)=(t[10]-t[12])/t[10]*100
 ここで、t[9]、t[10]、t[12]はそれぞれ、中間� �体化熱処理[工程9]後、冷間圧延[工程10]後、� ��上げ冷間圧延[工程12]後の板厚である。
 また、上記で言及した以外の部分について� ��、従来の製造方法における工程と同様に行� ��ことができる。

 本発明の銅合金板材は上記の実施態様の製� ��方法により製造することが好ましいが、EBSD 測定における結晶方位解析において、cube方� �{0 0 1}<1 0 0>の面積率が5~50%である銅合 金板材が得られるならば、上記[工程1]~[工程1 3]をこの順にすべて行うことに必ずしも拘束� ��れるものではなく、上記の方法に含まれる� ��のではあるが、上記[工程1]~[工程13]のうち� �例えば、以下のような組み合わせの方法に� �り製造されるものであってもよい。
a.銅合金板材の原料となる銅合金素材に、鋳� ��[工程1]、均質化熱処理[工程2]、熱間加工[工 程3]、水冷[工程4]、面削[工程5]、冷間圧延[工 程6]、熱処理[工程7]、冷間圧延[工程8]、中間� ��体化熱処理[工程9]、冷間圧延[工程10]および 時効析出熱処理[工程11]の処理をこの順に施� �、前記熱処理[工程7]は温度400~800℃で5秒~20時 間の範囲で行い、前記冷間圧延[工程8]は50%以 下の加工率で行い、前記冷間圧延[工程10]で� �加工率R1(%)を5~65%とする方法。この方法は、� ��度に対する要求が極度に厳しくない場合に� ��用されうる。
b.銅合金板材の原料となる銅合金素材に、鋳� ��[工程1]、均質化熱処理[工程2]、熱間加工[工 程3]、水冷[工程4]、面削[工程5]、冷間圧延[工 程6]、熱処理[工程7]、冷間圧延[工程8]、中間� ��体化熱処理[工程9]、時効析出熱処理[工程11] 、仕上げ冷間圧延[工程12]および調質焼鈍[工� ��13]の処理をこの順に施し、前記熱処理[工程 7]は温度400~800℃で5秒~20時間の範囲で行い、� �記冷間圧延[工程8]は50%以下の加工率で行い� �前記仕上げ冷間圧延[工程12]での加工率R2(%)� �5~65%とする方法。この方法は、上記a.の方法� ��同様、強度に対する要求が極度に厳しくな� ��場合に適用されうる。
c.銅合金板材の原料となる銅合金素材に、鋳� ��[工程1]、均質化熱処理[工程2]、熱間加工[工 程3]、面削[工程5]、冷間圧延[工程6]、熱処理[ 工程7]、冷間圧延[工程8]、中間溶体化熱処理[ 工程9]、冷間圧延[工程10]、時効析出熱処理[� �程11]、仕上げ冷間圧延[工程12]および調質焼� ��[工程13]の処理をこの順に施し、前記熱処理 [工程7]は温度400~800℃で5秒~20時間の範囲で行� ��、前記冷間圧延[工程8]は50%以下の加工率で� ��い、前記冷間圧延[工程10]での加工率R1(%)と� ��記仕上げ冷間圧延[工程12]での加工率R2(%)の� ��を5~65%とする方法。この方法は、熱間加工[� ��程3]の終了時の温度が、水冷[工程4]を要し� �い温度(例えば550℃以下)である場合に適用さ れうる。
d.銅合金板材の原料となる銅合金素材に、鋳� ��[工程1]、熱間加工[工程3]、水冷[工程4]、面� ��[工程5]、冷間圧延[工程6]、熱処理[工程7]、� ��間圧延[工程8]、中間溶体化熱処理[工程9]、� ��間圧延[工程10]、時効析出熱処理[工程11]、� �上げ冷間圧延[工程12]および調質焼鈍[工程13] の処理をこの順に施し、前記熱処理[工程7]は 温度400~800℃で5秒~20時間の範囲で行い、前記� ��間圧延[工程8]は50%以下の加工率で行い、前� ��冷間圧延[工程10]での加工率R1(%)と前記仕上� ��冷間圧延[工程12]での加工率R2(%)の和を5~65%� �する方法。この方法は、鋳造[工程1]におけ� �偏析状況が軽微な場合、または偏析状況が� �合金材料およびこれを加工した電気電子部� �に影響を及ぼさない場合に適用されうる。

 本発明の銅合金板材は、上記内容を満た� ��ことで、たとえばコネクタ用銅合金板材に� ��求される特性を満足することができる。特� ��0.2%耐力が600MPa以上、曲げ加工性が90°W曲げ� ��験においてクラックなく曲げ加工が可能な� ��小曲げ半径を板厚で割った値が1以下、導電 率が35%IACS以上、耐応力緩和特性が30%以下の� �好な特性を、本発明により実現することが� �きる。