以下、本件発明に係る析出硬化型銅合金� ��の製造方法の形態について説明するが、そ� ��前に、一般的な析出硬化型銅合金の製造方� ��について述べておく。

 一般的な析出硬化型銅合金条の製造工程� ��は、熱間圧延後、最終厚みの1段階前又は2� �階前までは冷間圧延と再結晶焼鈍とを施し� �その後溶体化処理を施す。溶体化処理後は� �冷間圧延を施した後、又は冷間圧延を施さ� �にそのまま時効析出処理を施す。そして、� �終冷間圧延は比較的低い加工率で施し、歪� �取り焼鈍を施して製品を仕上げている。こ� �ような工程では、比較的高い機械強度を溶� �化処理と時効析出処理とで達成している。� �かし、更に機械強度を高めるために最終の� �間圧延の加工率を高めると、伸び率が低下� �、曲げ加工性が劣る銅合金条になる。そし� �、一般的な製造工程を経て得られた銅合金� �の結晶組織は、溶体化処理で形成された再� �晶粒が、冷間圧延により多少扁平化した形� �で観察される。即ち、通常の製品である銅� �金条の結晶粒は、溶体化処理で形成され、� �晶を多く含むものであって、結晶粒子径も� �十μmであることが通常である。

 上記一般的な析出硬化型銅合金条の製造� ��法に対し、本件発明に係る析出硬化型銅合� ��条の製造方法は、ニッケルを0.50wt%~1.50wt%、� ��ンを0.05wt%~0.20wt%、スズを0.00wt%~0.04wt%、亜鉛� ��0.00wt%~0.50wt%含む銅合金条を強化する。

 上記組成とすれば、時効析出処理を行う� ��とによってニッケル-リン化合物が析出し、 機械強度の強化に寄与すると同時に再結晶が 起こるのを抑制できる。また、このときニッ ケル-リンの固溶量が減少するので導電率が� �上する。しかし、含有量が1.5wt%を超えるニ� �ケルをリンと同時添加すると熱間加工性が� �下し、熱間圧延時にワレを生じる場合が多� �なるため好ましくない。一方、ニッケル含� �量が0.5wt%未満では十分な強度を得ることが� �難になるため好ましくない。同様に、リン� �有量が0.05%未満では、十分な強度を得ること が困難になるため好ましくない。一方、リン 含有量が0.20%を超えると、導電率が低下する� ��向が現れるため好ましくない。スズは、強� ��向上に効果があるので任意に添加しても良� ��が、スズ含有量が0.04%を超えると導電率が� �下する傾向が現れるため好ましくない。亜� �は、はんだやスズめっきを施した後加熱状� �に置かれた皮膜の層剥離を防止する特性を� �するため、必要な場合に任意に添加しても� �い。しかし、亜鉛を0.5%を超えて添加しても� ��剥離の防止効果は飽和している。一方、導� ��率が低下する傾向が現れるため好ましくな� ��。

 更に、本件発明に係る析出硬化型銅合金� ��の製造方法は、ニッケルを0.50wt%~1.50wt%、リ� ��を0.05wt%~0.20wt%、スズを0.00wt%~0.04wt%、亜鉛を0 .00wt%~0.50wt%含む組成において、Ni(wt%)/P(wt%)の� �が6~10とした銅合金条を選択することが適し� ��いる。ここで、Ni(wt%)/P(wt%)の値が6未満であ� ��と、導電率が低下するため好ましくない。� ��方、Ni(wt%)/P(wt%)の値が10を超えると、銅合金 条の強度及び導電率共に、低くなる傾向があ る。

 本件発明に係る析出硬化型銅合金の製造� ��法においては、上記添加成分の他に、クロ� ��、ホウ素、チタン、マンガン、マグネシウ� ��から選択される1種以上を、合計3%以下の範� ��でさらに添加することもできる。これらの� ��分の添加は、機械強度の向上に効果を発揮� ��る。しかし、これらの元素の1種以上を添加 する場合は、その作用を十分に発揮させるた めには総量が0.01%以上となるように添加する� ��一方、総添加量が3%を超えると熱間加工性� �冷間加工性が低下する場合があるため好ま� �くない。上記に示した以外のその他の元素� �不純物として0.05%未満に管理するのが好まし い。ただし、硫黄は脆性を備える銅合金条と なることを避けるため、50ppm以下に管理する� ��が好ましい。

 そして、上記組成を備える銅合金に対し� ��、以下に示す工程を含む加工を施すことに� ��り、回復現象を利用して強化した析出硬化� ��銅合金条を製造することができる。以下、� ��程別に説明する。

<工程A>
 工程Aは、銅合金インゴットを熱間圧延し、 その後時効析出処理して時効析出処理済み銅 合金条を得る工程である。工程Aでは、熱間� �延直後に時効析出処理を行う。即ち、時効� �出処理を熱間圧延直後に行うことにより、� �ッケル-リン化合物が析出物として均質に析� ��し、析出硬化現象を発揮する。そして、そ� ��後の加工工程で銅合金条の硬化を図ること� ��容易になる。また、析出粒子は結晶粒界の� ��動を抑制するので、後述する工程Bにおいて 、再結晶粒の発生を抑制し、微細な回復組織 の生成に寄与する。更に、工程Aで熱間圧延� �施せば、これ以降最終製品までの冷間圧延� �おいて、累積加工率を高く取ることができ� �。冷間圧延の累積加工率が大きいことは、� �間加工が回復熱処理を含むことで若干の目� �りは出るが、加工硬化量を増大させると同� �に冷間圧延の際に生じるセル、更には回復� �際に生じるサブグレインを微細に、且つ、� �に発生させることができる。本件発明に係� �製造方法によれば、通常の再結晶をまった� �又は一部しか起こさせないため、サブグレ� �ンを微細化し、且つ、均質化した状態に保� �ことができ、曲げ加工性や伸び性も良好に� �持することができる。

 銅合金インゴットの熱間圧延では、まず� ��インゴットを700℃~1000℃に加熱して、圧延� �る。熱間圧延前のインゴットの加熱は、ニ� �ケル、リンを固溶させる効果もあるので、80 0℃~950℃とすることがより好ましい。ところ� ��、熱間圧延後にニッケル、リンを固溶させ� ��ために溶体化処理し、その後時効析出処理� ��行う製造方法を採用すると、特殊な設備を� ��置するための設備投資が必要になる。また� ��溶体化処理を施すことによるエネルギーコ� ��トの増加が明らかであり、経済性に問題が� ��るため好ましくない。なお、熱間圧延後に� ��効析出処理を施す製造方法を採用すると、� ��間圧延中に不可避的に粗大析出物が少量発� ��することがある。しかし、本件発明に係る� ��出硬化型銅合金条が備える組成であれば、� ��該粗大析出物は発生してもごく僅かであり� ��機械的特性に影響が生じるレベルではない� ��即ち、本件発明に係る工程Aでは、コストの かかる溶体化処理を行わなくても、時効析出 処理を施すだけで、溶体化処理・時効析出処 理と同等の効果を得ている。

<工程B>
 工程Bは、工程Aで得られた時効析出処理済� �銅合金条を、加工率50%~90%で施す中間冷間圧� ��とその後施す中間回復熱処理とを1単位とし て含む中間加工を施し、回復熱処理済み銅合 金条を得る工程である。このように、工程B� �は中間回復熱処理と中間冷間圧延とを組み� �わせて行う。ここで施す冷間圧延は、強加� �であるため、銅合金条に冷間圧延を施せば� �サブグレインが細かく密に発生し、銅合金� �は硬くなる。ここで加工硬化した銅合金条� �、基本的には加熱すれば、回復過程、再結� �過程、結晶粒が成長する過程の3つの過程を� ��て、巨晶を備える銅合金条とすることがで� ��る。そして、一般的な工程では、再結晶焼� ��を行う。しかし、再結晶過程や結晶粒の成� ��過程に至るまでの加熱を行うと結晶粒が粗� ��化し、硬度が低下する。即ち、再結晶焼鈍� ��銅合金条の機械的強度を低下させる方向に� ��くため、再結晶焼鈍上がりの銅合金条に冷� ��圧延を施すと、本件発明が目的とする、析� ��硬化型銅合金の機械強度強化の達成が困難� ��なる。

 そこで、本件発明に係る製造方法では、� ��常の再結晶を起こさない、回復過程の熱処� ��を行う。回復過程の熱処理を行えば、冷間� ��延時のエッジ割れを回避できる。ここで、� ��工率50%~90%で中間冷間圧延とその後施す中間 回復熱処理とで1単位の中間加工としたのは� �加工率50%~90%で冷間圧延を施しても、回復熱� ��理を施すことにより、次にまた同レベルの� ��工率で冷間圧延を施すことができ、繰り返� ��操作が可能になるからである。

 本件発明に係る析出硬化型銅合金条の製� ��方法においては、前記工程Bは、1単位の中� �加工の少なくとも1回は、当該中間回復熱処� ��前の銅合金条のビッカース硬度を基準とし� ��、当該中間回復熱処理後の銅合金条のビッ� ��ース硬度の低下率を4%~15%とする。当該中間� ��復熱処理前の銅合金条のビッカース硬度を� ��準として、当該中間回復熱処理後の銅合金� ��のビッカース硬度の低下率を4%~15%とすれば� ��再結晶は出現しないため、引張強さと伸び� ��とがバランスよく確保できる。なお、微細� ��回復組織を好ましい状態で出現させるには� ��中間回復熱処理前の中間冷間圧延の加工率� ��、サブグレインを細かく密に分布させるた� ��には50%以上の設定とすることが好ましく、6 0%以上の設定とすることがより好ましく、80%� ��超える設定とすることが更に好ましい。し� ��し、90%を超える加工率で施すと、回復熱処� ��を施してあっても曲げ加工性の確保が難し� ��なる傾向が現れるため好ましくない。この� ��間回復熱処理後の銅合金条に発生した微細� ��回復組織は、その後の冷間圧延によっても� ��滅しにくく、回復熱処理における成長も少� ��い。

 なお、本件発明に係る析出硬化型銅合金条� ��製造方法においては、導電率を特に高くし� ��い場合は、前記工程Bで、中間加工前の時効 析出処理済み銅合金条に、加工率50%~90%で冷� �圧延を施し、その後、部分的に再結晶組織� �現れる二次時効析出処理を行って、二次時� �析出処理済み銅合金条とする工程を採用し� �も良い。この二次時効析出処理は、回復組� �と部分的な再結晶組織との混合組織となる� �が好ましく、混合組織が出来ていることの� �替え指標として、ビッカース硬度を使用す� �ことが可能である。このとき、ビッカース� �度が110~150となるようにすれば、良好な混合� ��織を備えていると言える。上記二次時効析� ��処理を過剰に行うと、完全な再結晶が起こ� ��、結果として得られる銅合金条の強度が500N /mm ² を下回るようになる。

<工程C>
 工程Cは、工程Bで得られた回復熱処理済み� �合金条を加工率20%~95%で最終冷間圧延し、そ� ��後、最終回復熱処理を行って回復現象を利� ��して強化した銅合金条を得る工程である。� ��程Cでは、最終冷間圧延と最終回復熱処理と を施す。前記中間回復熱処理済み銅合金条に 施す最終冷間圧延の加工率は、その前の中間 回復熱処理による強度低下を補う意味でも20% 以上が好ましい。そして、加工率を高く取る ほど冷間圧延後の銅合金条の強度レベルが上 がる。しかし、最終冷間圧延の加工率が95%を 超えると、回復熱処理の温度をどのように設 定しても銅合金の曲げ加工性の確保が難しく なるため好ましくない。そして、工程Cの最� �冷間圧延の加工率は、最終的に得る銅合金� �の特性として、強度を優先するか、加工性� �導電率を優先するかによって異なる。最終� �間圧延の加工率は、中間回復熱処理済み銅� �金条の特性にもよるが、強度を優先するの� �あれば40%~95%、加工性や導電率を優先するの� ��あれば、その前の熱処理で再結晶組織を発� ��させない場合は20%~50%程度、一部再結晶させ る場合は40%~85%とするのが望ましい。そして� �最終回復熱処理は通常は低温焼鈍ないし歪� �り焼鈍と称されているものに近く、強度の� �下を押さえた上で、応力緩和特性の向上と� �ね限界値の向上を図ることを目的としてい� �。そして、最終回復熱処理における銅合金� �のビッカース硬度の変化は、最終回復熱処� �前に比べ3%の上昇から3%の減少の範囲となる� ��うにする。ただし、当該ビッカース硬度の� ��下率が4%~15%となる回復熱処理を採用して、� ��出硬化型銅合金条の曲げ加工性の確保を優� ��することもできる。なお、用途に応じて、� ��力緩和率の向上、ばね限界値の向上が不要� ��ある場合には、低温焼鈍を省いても良い。� ��えば、連続焼鈍が困難な厚い板厚の場合は� ��まきぐせをつけずに低温焼鈍することが困� ��であるため、低温焼鈍を省くことがある。

 以上、本件発明に係る析出硬化型銅合金� ��の製造方法について述べてきたが、以下に� ��足を加える。銅合金原料の溶解は定法で行� ��ことができ、必要により酸化防止処理を施� ��ても良い。インゴットの鋳造は金型鋳造、� ��続又は半連続鋳造法を用いることができる� ��熱間圧延は固溶促進の効果も狙うため、イ� ��ゴットを800℃~950℃に加熱して行う。時効析 出処理は、400℃~550℃で1時間~10時間の条件で� ��うことができる。回復熱処理は連続焼鈍設� ��を用いて炉内温度を300℃~600℃として通板時 間3分以内で行うのが好ましいが、バッチ炉� �用いて、指定したビッカース硬度の低下範� �に適合する条件で実施しても良い。

 実施例及び比較例で作成した銅合金条の� ��性は、引張強さ及び伸び率、0.2%耐力、曲げ 加工性及び導電率を取り上げて評価した。そ して、実施例では耐応力緩和性についても評 価した。各評価項目の測定方法を以下に述べ る。

一般物性: 引張強さ及び伸び率はJIS Z 2241 に準拠し、万能試験機を用いて測定した。0.2 %耐力は、引張強さと伸び率とを測定する際� �得られるS-S曲線から求めた。ビッカース硬� �はJIS Z 2244に準拠して測定した。導電率は� �日本ホッキング社製デジタル導電率計(オー� ��シグマ3000)で測定した。

曲げ加工性: 銅合金条の曲げ加工性は、日 本伸銅協会の技術標準JCBA-T307に準拠し、W曲� �試験で評価した。具体的には、曲げ軸を圧� �方向に垂直方向に取ったGood Way、曲げ軸を� �延方向に平行方向に取ったBad Wayの両方向に W曲げ試験を行い、クラックを生じない最小� �げ半径Rを求め、試験片の厚みtを用いて曲げ 加工性の指標であるR/tを算出した。そして、 曲げ加工性の良否の判定基準は、R/tの値が一 般の部品加工に耐えうる1.0以下を「良好」と し、微細な加工にも耐えうる0.5以下を「優れ ている」とした。

耐応力緩和性: 銅合金条の耐応力緩和性は 、日本伸銅協会の技術標準JCBA-T309に準拠して 測定した。具体的には、試験片が備える0.2%� �力の80%相当の曲げ応力を負荷し、150℃×1000� �間後の応力緩和率で評価した。使用環境の� �しい自動車用端子用途で要求されている耐� �力緩和性は、この評価方法で得られる応力� �和率で30%未満であるが、実用上35%程度まで� �容されるのが通例である。

 以下、本件発明の実施例と比較例とを比� ��し、本件発明をより詳細に説明する。後に� ��す表1には本件発明に係る製造条件に関する 組成、加工工程を、表2には得られた析出硬� �型銅合金条の諸特性を示している。