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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-21
(45)【発行日】2024-10-29
(54)【発明の名称】銅合金材およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
C22C 9/00 20060101AFI20241022BHJP
C22C 9/06 20060101ALI20241022BHJP
C22F 1/08 20060101ALI20241022BHJP
C22F 1/00 20060101ALN20241022BHJP
【ＦＩ】
C22C9/00
C22C9/06
C22F1/08 B
C22F1/00 602
C22F1/00 623
C22F1/00 630K
C22F1/00 661A
C22F1/00 682
C22F1/00 683
C22F1/00 685Z
C22F1/00 691B
C22F1/00 691C
C22F1/00 694A
C22F1/00 694B
C22F1/00 692A
C22F1/00 630A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2020117299
(22)【出願日】2020-07-07
(65)【公開番号】P2022022812
(43)【公開日】2022-02-07
【審査請求日】2023-05-23
(73)【特許権者】
【識別番号】000005290
【氏名又は名称】古河電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114292
【弁理士】
【氏名又は名称】来間 清志
(74)【代理人】
【識別番号】100205659
【弁理士】
【氏名又は名称】齋藤 拓也
(72)【発明者】
【氏名】檀上 翔一
【審査官】河野 一夫
(56)【参考文献】
【文献】特開２００５－０８９８４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１１７０６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１８３４１８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２２Ｃ ９／００
Ｃ２２Ｃ ９／０６
Ｃ２２Ｆ １／０８
Ｃ２２Ｆ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または
Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分
を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、
前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
【請求項2】
Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または
Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分
を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、
前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相は、隣接する２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、
前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上であり、かつ、
前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
【請求項3】
Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、またはＮｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．０質量％以下の２成分
を含有し、
前記２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＮｉまたはＣｏの含有量の比であるＮｉ／Ｓｉ比またはＣｏ／Ｓｉ比が、３．８以上４．４以下の範囲であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、
前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ ２ 以上４．０個／μｍ ２ 以下の範囲である、銅合金材。
【請求項4】
Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または
Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．０質量％以下の２成分
を含有し、
前記２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＮｉまたはＣｏの含有量の比であるＮｉ／Ｓｉ比またはＣｏ／Ｓｉ比が、３．８以上４．４以下の範囲であり、
残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有し、
Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、
前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相は、隣接する２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、
前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上であり、かつ、
前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、
前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ ２ 以上４．０個／μｍ ２ 以下の範囲である、銅合金材。
【請求項5】
Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下、またはＭｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下をさらに含有する、請求項１から４のいずれか１項に記載の銅合金材。
【請求項6】
請求項１から５のいずれか１項に記載の銅合金材を製造する方法であって、銅合金素材に、少なくとも鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、溶体化処理工程［工程７］、第１時効熱処理工程［工程８］、第２冷間圧延工程［工程９］および第２時効熱処理工程［工程１０］および第３冷間圧延工程［工程１１］を順次行ない、
前記銅合金素材は、Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、またはＮｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、
前記鋳造工程［工程１］では、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で前記銅合金素材を溶融させてインゴットを作製し、
前記熱間圧延工程［工程３］では、圧延温度を７００℃以上とし、かつ１パスあたりの加工率を１０％以上とし、
前記第１時効熱処理工程［工程８］では、到達温度を３５０℃以上５５０℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、
前記第２冷間圧延工程［工程９］では、総加工率を５．０％以上２０．０％以下の範囲とし、
前記第２時効熱処理工程［工程１０］では、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、
前記第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下とし、かつ、総加工率を９５．０％以上９９．０％以下の範囲とすることを特徴とする、銅合金材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、銅合金材およびその製造方法に関し、特に車載部品用や電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材、リレー、スイッチ、ソケットなどに用いるのに適した、銅合金材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
銅合金材、例えば電気・電子部品や自動車車載部品に用いられる銅合金材としては、従来は、主に析出強化や加工硬化によって強化された高強度銅合金であるＣｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系合金（コルソン系合金）が広く用いられてきた。
【0003】
しかしながら、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系合金は、導電率は最大でも５０％ＩＡＣＳ程度であり、大電流で通電すると抵抗発熱量が多くなり、熱によって接点部のばね性の低下や、端子を固定するモールドの劣化などにより、端子の機能が著しく低下するおそれがあることから、大電流用の端子材料として用いるには適さない。
【0004】
このため、Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ系合金に代わる端子材料を開発することが求められている。例えば、Ｃｕ母相中に他の元素を含む相を晶出させた複相組織を有する合金（複相合金）は、熱処理後の冷間圧延による強加工を行なうことで、他の元素を含む相が繊維状に分散され、りん青銅と同等の強度を持ち、かつ母相がＣｕであるため、高い導電率が得られる。この複相合金系としては、Ｃｕ－Ｃｒ、Ｃｕ－Ｆｅ、Ｃｕ－Ｎｂ、Ｃｕ－Ａｇ、Ｃｕ－Ｚｒなどが知られている。
【0005】
例えば、特許文献１には、Ｃｒを５重量％以上３０重量％以下の範囲で含有し、かつＺｒおよびＴｉの一方または両方を合計で０．０５％以上０．５％以下の範囲で含有し、残部がＣｕと不回避不純物である銅合金において、ファイバー状のＣｒ相によって分断されるＣｕ母相の厚さを５μｍ以下にすることで、優れた引張強度および導電率を有する銅合金材を得ることができるとしている。
【0006】
また、特許文献２には、Ｃｒ、ＦｅおよびＮｂからなる群から選ばれる１種または２種以上を合計で７質量％以上２０質量％以下の範囲で含有し、またはＡｇを７質量％以上２０質量％以下の範囲で含有し、残部がＣｕと不回避不純物である銅合金において、圧延方向に対して直角な断面で見て、Ｃｒ、ＦｅおよびＮｂの群から選ばれる１種または２種以上を含み、またはＡｇを６０％以上含む第２相の平均アスペクト比（Ａｔ）を１０以上８０以下の範囲にすることで、優れた強度と導電率、曲げ加工性を得られるとともに、強度や曲げ加工性の異方性を抑制させることができるとしている。
【0007】
また、特許文献３には、Ｚｒを３．０原子％以上７．０原子％以下の範囲で含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金において、Ｃｕ母相と、銅－Ｚｒ化合物相および銅相からなる複合相とが母相－複合相層状組織を構成し、幅方向に対して垂直な断面を見たときにＣｕ母相と複合相とを圧延方向に平行に交互に配列させ、かつ圧延方向に配置された銅－Ｚｒ化合物相と銅相とが５０ｎｍ以下の相の厚さで板厚方向において交互に積層するように構成することで、引張強度をより高めることができるとしている。
【0008】
また、特許文献４には、Ａｇを７質量％以上１５質量％以下の範囲で含有し、かつＣｒ，Ｆｅ，Ｎｂ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｍｇ，Ｓｎ，Ｚｒ，Ｃｄ，Ｔｉ，Ｐ，ＩｎおよびＳｉの群から選ばれる１種または２種以上の微量元素を合計で０．０５質量％以上１質量％以下の範囲で含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金において、圧延方向に対して直角な断面で見て、Ａｇを含む第２相の平均アスペクト比（Ａｔ）を１０以上８０以下の範囲にすることで、優れた引張強度（０．２％耐力）を得ることができるとしている。
【0009】
また、特許文献５には、Ａｇを０．５質量％以上６．０質量％以下の範囲で含有し、かつ、Ｍｇ、ＣｒおよびＺｒからなる群から選択される１種または２種以上を合計で０．０１質量％以上１．５質量％以下含有し、残部がＣｕと不可避不純物からなる銅合金線材において、長手方向に垂直な断面で見て、２００ｎｍ以下の粒子サイズを有する第２相粒子の平均最近接粒子間間隔を５８０ｎｍ以下にすることで、優れた引張強度（０．２％耐力）、柔軟性、導電率および振動耐久性を得ることができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【文献】特許第３４９０８５３号公報
【文献】特許第４３０２５７９号公報
【文献】特許第５８００３０１号公報
【文献】特許第５０４８０４６号公報
【文献】特許第６４０７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、特許文献１～５に記載の銅合金は、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｂ、Ａｇ、Ｚｒなどの元素を含んだ第２相をＣｕ母相中にファイバー状に密に分散させるために、Ｃｕ母相への固溶限を大幅に上回る量の元素を含有させるとともに、線引きや重ね接合圧延法（ＡＲＢ法）などの加工率が高い冷間加工を行う必要がある。
【0012】
さらに、車載部品用や電気・電子機器用の銅合金からなる部品は、一般に、板材に対してプレス加工を施し、さらに曲げ加工を施すことにより成形されるため、優れたプレス打ち抜き加工性を有することが求められる。特に、端子用の銅合金板材では、プレス打ち抜き加工性が劣ると、プレス打ち抜き加工を行った際に、切断面の形状を安定した形状にすることが求められる。ここで、切断面の形状が不安定であると、連設して形成される端子などの部品の配設間隔にばらつきが生じやすくなり、また、形成される部品ごとに寸法や形状にばらつきが生じやすくなる。ここで生じる、切断面の形状のばらつきや、形成される部品の寸法や形状のばらつきは、車載部品や電気・電子部品を製造する上で望ましくない。
【0013】
ここで、特許文献１、５に記載の銅合金は、冷間加工時に伸線加工を行って線材を得ることで大きな加工度を持たせているが、プレス打ち抜き加工に供されるような、箔や板材を得るときに銅合金材を得る手法については記載されていない。
【0014】
また、特許文献２、４に記載の銅合金は、第２相を圧延によって繊維化させた圧延板材であり、第２相の形状（（第２相の伸長長さ）／（第２相の圧延厚み方向での厚さ）で表される平均アスペクト比など）を規定することで、圧延方向に直角な方向についての曲げ加工性を向上することができるとしている。しかし、特許文献２、４に記載の銅合金では、圧延板材のプレス打ち抜き加工性については何ら言及されていない。
【0015】
また、特許文献３、４に記載の銅合金では、繊維状に延伸された第２相の形状の観察結果が示されているが、いずれも圧延後の銅合金の断面を研磨した観察面（または、エッチングや電解研磨を行った観察面）をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）によって観察したものであり、第２相の形状やその分布を明瞭に観察できていなかった。そのため、特にＡｇなどの添加元素が少ない場合に、微細な第２相の形状やその分布を観察することが困難であり、その制御についても何ら言及されていない。
【0016】
これに関し、特許文献１～５に記載の銅合金は、プレス打ち抜き加工性に関して、さらに改善の余地があるものであった。
【0017】
したがって、本発明の目的は、高い導電率と高い引張強度を有しながらも、プレス打ち抜き加工性にも優れた銅合金材およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明者は、圧延材である銅合金材の、圧延方向および幅方向を含む断面について、電解研磨を行って平滑にした観察断面を、透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＴＥＭ）で観察することで、従来は明瞭に観察することができなかった第２相の構造を、明瞭に観察できることを見出した。そして、本発明者は、銅合金素材について、時効熱処理工程を経た後の冷間圧延工程において、特定の条件で焼鈍および圧延を行うことにより、圧延方向および幅方向を含む断面で見たときに、図１に示すように、所定の幅寸法を有する第２相（図１の写真における白色の縞状の部分）が圧延方向に向かって繊維状に延在するとともに、圧延方向に沿って所定の平均間隔で第２相が整列することで、高い強度が得られるだけでなく、プレス打ち抜き加工性を向上できることを見出した。また、本発明者は、厚さ方向および幅方向を含む断面で見たときに、図３および図４に示すように、所定の厚さ寸法を有するとともに、幅方向を長手寸法とする第２相（図３の写真における白色の島状の部分）が多く存在することでも、高い強度が得られるだけでなく、プレス打ち抜き加工性を向上できることを見出した。その結果、高い導電率と高い引張強度を有しながらも、プレス打ち抜き加工性にも優れた銅合金材を得ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0019】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
（１）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相は、隣接する第２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上である、銅合金材。
（２）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
（３）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相は、隣接する２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上であり、かつ、前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
（４）Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または、Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の銅合金材。
（５）Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または、Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、前記２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＮｉまたはＣｏの含有量の比であるＮｉ／Ｓｉ比またはＣｏ／Ｓｉ比が、３．８以上４．４以下の範囲であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の銅合金材。
（６）Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下、またはＭｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下をさらに含有する、上記（４）または（５）に記載の銅合金材。
（７）上記（１）～（６）のいずれか１項に記載の銅合金材を製造する方法であって、銅合金素材に、少なくとも鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、溶体化処理工程［工程７］、第１時効熱処理工程［工程８］、第２冷間圧延工程［工程９］および第２時効熱処理工程［工程１０］および第３冷間圧延工程［工程１１］を順次行ない、
前記銅合金素材は、Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、またはＮｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、前記鋳造工程［工程１］では、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で前記銅合金素材を溶融させてインゴットを作製し、前記熱間圧延工程［工程３］では、圧延温度を７００℃以上とし、かつ１パスあたりの加工率を１０％以上とし、前記第１時効熱処理工程［工程８］では、到達温度を３５０℃以上５５０℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、前記第２冷間圧延工程［工程９］では、総加工率を５．０％以上２０．０％以下の範囲とし、前記第２時効熱処理工程［工程１０］では、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、前記第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下とし、かつ、総加工率を９５．０％以上９９．０％以下の範囲とすることを特徴とする、銅合金材の製造方法。
（１）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相は、隣接する第２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上である、銅合金材。
（２）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
（３）Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、前記銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相は、隣接する２相同士の相間隔を前記幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、前記第２相の全体に占める、前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上であり、かつ、前記銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、前記複数の第２相のうち、前記厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ前記幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である、銅合金材。
（４）Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または、Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の銅合金材。
（５）Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または、Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、前記２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＮｉまたはＣｏの含有量の比であるＮｉ／Ｓｉ比またはＣｏ／Ｓｉ比が、３．８以上４．４以下の範囲であり、残部がＣｕおよび不可避不純物からなる合金組成を有する、上記（１）～（３）のいずれか１項に記載の銅合金材。
（６）Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下、またはＭｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下をさらに含有する、上記（４）または（５）に記載の銅合金材。
（７）上記（１）～（６）のいずれか１項に記載の銅合金材を製造する方法であって、銅合金素材に、少なくとも鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、溶体化処理工程［工程７］、第１時効熱処理工程［工程８］、第２冷間圧延工程［工程９］および第２時効熱処理工程［工程１０］および第３冷間圧延工程［工程１１］を順次行ない、
前記銅合金素材は、Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、またはＮｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有し、前記鋳造工程［工程１］では、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で前記銅合金素材を溶融させてインゴットを作製し、前記熱間圧延工程［工程３］では、圧延温度を７００℃以上とし、かつ１パスあたりの加工率を１０％以上とし、前記第１時効熱処理工程［工程８］では、到達温度を３５０℃以上５５０℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、前記第２冷間圧延工程［工程９］では、総加工率を５．０％以上２０．０％以下の範囲とし、前記第２時効熱処理工程［工程１０］では、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とし、前記第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下とし、かつ、総加工率を９５．０％以上９９．０％以下の範囲とすることを特徴とする、銅合金材の製造方法。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、高い導電率と高い引張強度を有しながらも、プレス打ち抜き加工性にも優れた銅合金材およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の銅合金材を、圧延方向および幅方向を含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。
【図2】本発明の銅合金材を、圧延方向および幅方向を含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真から、隣接する第２相同士の相間隔の平均値と、第２相の幅寸法を求める方法を説明するための模式図である。
【図3】本発明の銅合金材を、厚さ方向および幅方向を含む断面で見たときの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図5】本発明の銅合金材に対してプレス打ち抜き加工を行ったときの切断面を示す模式図である。
【図6】本発明例５の銅合金材について、圧延方向および幅方向を含む断面に対してエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）分析を行ったときに得られるスペクトルを示す図であり、（ａ）は第１相についてＥＤＸ分析を行ったときのスペクトルであり、（ｂ）は第２相についてＥＤＸ分析を行ったときのスペクトルである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の銅合金材の好ましい実施形態について、詳細に説明する。
【0023】
本発明に従う銅合金材は、第１の観点では、Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、銅合金材の圧延方向および幅方向を含む断面で見て、複数の第２相は、隣接する第２相同士の相間隔を幅方向に沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であり、かつ、第２相の全体に占める、幅方向に沿って測定したときの幅寸法が５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合が８０％以上である。
【0024】
また、本発明に従う銅合金材は、第２の観点では、Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有する銅合金材であって、銅合金材の厚さ方向および幅方向を含む断面で見て、複数の第２相のうち、厚さ方向に沿って測定したときの厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅方向に沿って測定したときの幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相の存在割合が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲である。
【0025】
また、本発明に従う銅合金材は、上述の第１の観点と第２の観点の両方を兼ね備えたものであってもよい。
【0026】
このように、圧延方向および幅方向を含む断面で見たときに、図１に示すように、所定の幅寸法を有する第２相（図１の写真における白色の縞状の部分）が圧延方向に向かって繊維状に延在するとともに、圧延方向に沿って所定の平均間隔で第２相が整列することで、高い強度が得られるだけでなく、プレス打ち抜き加工性を向上させることができる。また、厚さ方向および幅方向を含む断面で見たときに、図３および図４に示すように、所定の厚さ寸法を有するとともに、幅方向を長手寸法とする第２相（図３の写真における白色の島状の部分）が多く存在することでも、高い強度が得られるだけでなく、プレス打ち抜き加工性を向上させることができる。その結果、本発明に従う銅合金材によることで、高い導電率と高い引張強度を有しながらも、プレス打ち抜き加工性にも優れた銅合金材を得ることができる。
【0027】
加えて、上述の特許文献２、４に記載の銅合金では、第２相を構成する元素のうち、ＮｂやＡｇは、Ｃｕと比べて高価であるにもかかわらず、銅合金への添加量が多いため、原料コストの高騰を招くため好ましくない。また、Ｃｕよりも融点の高い元素、例えばＮｂ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｚｒの銅合金への添加量が多いと、鋳造の際に溶湯温度を高温（組成にもよるが１４００℃以上）にする必要があり、一般的な銅合金の鋳造設備では製造が難しくなるため、製造コストが高くなりやすい。特に、特許文献２、４に記載の銅合金は、第２相に含まれる元素として、Ａｇ、Ｃｒ、ＦｅおよびＮｂからなる群から選ばれる１種または２種以上を７質量％以上添加する必要があり、原料コストや製造コストが一般的な銅合金と比べて高くなっていた。これに関し、本発明の銅合金材では、第２相に含まれる成分であるＡｇやＺｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｃｏの含有量を少なくすることが可能なため、原料コストおよび製造コストの観点で優れた銅合金材を得ることも可能である。
【0028】
［１］銅合金材の金属組織
本発明の銅合金材１０は、Ｃｕ母相である第１相１１と、圧延方向ｙに向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む、複相組織を有する。
本発明の銅合金材１０は、Ｃｕ母相である第１相１１と、圧延方向ｙに向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む、複相組織を有する。
【0029】
以下、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面に表れる金属組織と、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面に表れる金属組織に分けて説明する。
【0030】
＜圧延方向および幅方向を含む断面に表れる金属組織＞
図１は、本発明の銅合金材１０を、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。また、図２は、本発明の銅合金材１０を、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真から、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄの平均値と、第２相１２の幅寸法ｗを求める方法を説明するための模式図である。
図１は、本発明の銅合金材１０を、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真である。また、図２は、本発明の銅合金材１０を、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真から、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄの平均値と、第２相１２の幅寸法ｗを求める方法を説明するための模式図である。
【0031】
本発明の銅合金材１０は、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときに、例えば図１に示されるような、縞状に複数の第２相１２が形成されている複相組織を有する。この縞状の複相組織は、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値が、１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲である（要件（Ｉ））。
【0032】
これに関し、厚さ方向ｚについて第２相１２の間隔を狭めて引張強度を向上させる方法として、圧延によってＣｕ母相である第１相１１と第２相との界面に転位を固着させる方法は知られているが、幅方向ｘについての第２相１２の間隔を狭める方法については知られていなかった。この点、本発明者は、合金組成や製造プロセスを組み合わせて制御し、幅方向ｘに沿った第２相１２の間隔を狭めることで、高い引張強度が得られるだけでなく、プレス打ち抜き加工性も高められることを見出した。
【0033】
特に、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値を１０ｎｍ以上にすることで、プレス打ち抜き加工性を高めることができる。また、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値を１５０ｎｍ以下にすることで、銅合金材１０の引張強度を高めることができる。
【0034】
ここで、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値は、図１に示すような透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を用いて求めることができる。より具体的には、例えば図２の模式図に示すように、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に、圧延方向ｙに対して垂直な垂線Ｅを幅方向ｘに沿って引き、垂線Ｅを横断する第２相１２の数を計測した後、幅方向ｘに引いた垂線Ｅの長さの総和を、垂線Ｅを横断する第２相１２の総数に１を足した数で割ることで、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値を算出することができる。ここで、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に引く垂線Ｅは、図２の模式図に示すように１本であってもよく、互いに平行な垂線Ｅを複数引いてもよい。また、複数の透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真を用いて、それらの垂線Ｅの長さの総和と、垂線Ｅを横断する第２相１２の総数から、この平均値を求めてもよい。
【0035】
圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、第２相１２の圧延方向ｙに沿った長さは、特に限定されるものでないが、繊維状の第２相を増加させて引張強度とプレス打ち抜き加工性をより高める観点から、圧延方向ｙに沿った長さが幅方向ｘに沿った長さの５倍以上である第２相を、上述の第２相１２としてもよい。
【0036】
また、本発明の銅合金材１０は、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見て、第２相１２の全体に占める、幅方向ｘに沿って測定したときの幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にある第２相１２の個数割合が８０％以上である（要件（ＩＩ））。このように、幅寸法ｗが小さい第２相１２の個数割合を多くすることで、Ｃｕ母相である第１相１１の分断によって転位が固着して強度が高められ、かつ第２相１２がプレス打ち抜き加工を行う際の割れの起点になるため、銅合金材１０の引張強度を高めるとともに、プレス打ち抜き加工性を高めることができたと考えられる。
【0037】
圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、第２相１２の幅寸法ｗと、幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲にある第２相１２の個数割合は、例えば図２の模式図に示すように、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真に、圧延方向ｙに対して垂直な垂線Ｅを幅方向ｘに沿って引き、垂線Ｅと第２相１２が重なっている部分における第２相１２の幅寸法ｗを計測することで求めることができる。
【0038】
なお、本発明の銅合金材１０には、幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲に該当しない第２相１２が含まれていてもよい。すなわち、幅寸法ｗが５ｎｍ未満の第２相１２や、幅寸法ｗが５０ｎｍ超の第２相１２が含まれていてもよい。
【0039】
＜圧延方向および幅方向を含む断面に表れる金属組織＞
図３は、本発明の銅合金材１０を、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。また、図４は、図３に示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を用いて、第２相１２の厚さ寸法ｈと幅寸法ｗを求める方法を説明するための模式図である。
図３は、本発明の銅合金材１０を、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。また、図４は、図３に示す走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を用いて、第２相１２の厚さ寸法ｈと幅寸法ｗを求める方法を説明するための模式図である。
【0040】
本発明の銅合金材１０は、例えば図３に示すように、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときに、幅方向ｘを長手寸法とする島状の第２相１２が含まれる。より具体的には、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときに、厚さ方向ｚに沿って測定される厚さ寸法ｈが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅方向ｘに沿って測定される幅寸法ｗが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相１２が、０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲の存在割合で含まれる。
【0041】
このような島状の第２相１２が、０．３個／μｍ２以上の存在割合で含まれることで、相対的に大きな第２相１２が多く含まれるため、プレス打ち抜き加工を行う際に第２相１２を起点として破断しやすくなり、その結果、銅合金材１０のプレス打ち抜き加工性を向上させることができる。特に、島状の第２相１２の厚さ寸法ｈや幅寸法ｗが小さすぎると、プレス打ち抜き加工の際に破断の起点にならず、また、所定の大きさの島状の第２相１２の存在割合が小さいと、破断の起点が少なくなるため、いずれの場合もプレス打ち抜き加工性が低下する。他方で、第２相１２の厚さ寸法ｈが５０ｎｍを超えると、第２相１２の断面形状が矩形に近い形状から円形に近づくことで、プレス打ち抜き加工を行う際に生じるクラックの方向が揃わなくなるため、プレス打ち抜き加工性が低下する。なお、幅寸法ｗの上限は、特に限定されないが、実際に得られうる幅寸法ｗの大きさから、５００ｎｍとすることができる。また、所定の大きさの第２相１２の存在割合の上限についても、実際に得られうる存在割合の大きさから、４．０個／μｍ２とすることができる。
【0042】
厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、所定の大きさを有する第２相１２の存在割合は、図３に示すような走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を用いて求めることができる。より具体的には、図３に示すような走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から、例えば図４の模式図に示すように、第２相１２が占有する領域を特定し、そのうち、厚さ寸法ｈおよび幅寸法ｗが所定の範囲である第２相１２の数を計測する。ここで、計測に用いる走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真は、１枚であってもよく、複数であってもよい。そして、計測された第２相１２の数を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の視野の面積で割ることで、所定の大きさを有する第２相１２の存在割合を算出することができる。
【0043】
なお、本発明の銅合金材１０には、厚さ寸法ｈが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲外である第２相１２や、幅寸法ｗが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲外である第２相１２が含まれていてもよい。
【0044】
本発明の銅合金材１０の板厚は、特に限定されるものではないが、銅合金材１０の加工性を高めて、所望の第２相１２を得やすくする観点では、０．０３ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下の範囲であることが好ましい。
【0045】
［２］銅合金材の組成
本発明の銅合金材は、Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有していればよく、この複相組織を生成するために含める成分は、特に限定されるものではない。
本発明の銅合金材は、Ｃｕ母相である第１相と、圧延方向に向かって間隔をおいて延在する複数の第２相とを含む複相組織を有していればよく、この複相組織を生成するために含める成分は、特に限定されるものではない。
【0046】
その中でも、このような複相組織を生成させることが可能な、銅合金材の合金組成の一例として、Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下、Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下、もしくはＴｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下の単一成分、または、Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下およびＳｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下、もしくはＣｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下およびＳｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下の２成分を含有するものが挙げられる。
【0047】
以下、（ａ）Ａｇの単一成分を含有する場合と、（ｂ）Ｚｒの単一成分を含有する場合と、（ｃ）Ｔｉの単一成分を含有する場合と、（ｄ）ＮｉおよびＳｉの２成分を含有する場合と、（ｅ）ＣｏおよびＳｉの２成分を含有する場合について、それぞれ説明する。
【0048】
＜（ａ）Ａｇの単一成分を含有する場合＞
（Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下）
Ａｇ（銀）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、化合物や単体として、例えば１～１００ｎｍ程度の大きさの析出物の形で微細析出する。この析出物が圧延によって繊維化されてＡｇ含有相を第２相１２として含む複相組織となることで、複相合金として引張強度を向上することができる。この作用を発揮するには、Ａｇ含有量を１．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ａｇ含有量が８．０質量％を超えると、原料コストが非常に大きくなるため望ましくない。このため、Ａｇ含有量は、１．０～７．２質量％とすることが好ましく、１．５～６．０質量％の範囲にすることがより好ましく、２．０～５．５質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
（Ａｇ：１．０質量％以上８．０質量％以下）
Ａｇ（銀）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、化合物や単体として、例えば１～１００ｎｍ程度の大きさの析出物の形で微細析出する。この析出物が圧延によって繊維化されてＡｇ含有相を第２相１２として含む複相組織となることで、複相合金として引張強度を向上することができる。この作用を発揮するには、Ａｇ含有量を１．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ａｇ含有量が８．０質量％を超えると、原料コストが非常に大きくなるため望ましくない。このため、Ａｇ含有量は、１．０～７．２質量％とすることが好ましく、１．５～６．０質量％の範囲にすることがより好ましく、２．０～５．５質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
【0049】
＜（ｂ）Ｚｒの単一成分を含有する場合＞
（Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下）
Ｚｒ（ジルコニウム）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、デンドライトアームスペーシング（ＤＡＳ）が１００～１０００ｎｍ程度であるデンドライト状の化合物相の晶出物を晶出させるとともに、１～１００ｎｍ程度の大きさの微細な析出物を析出させる成分である。これらの析出物や晶出物は、圧延によって繊維化されることで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｚｒ含有量を０．５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｚｒ含有量が５．０質量％を超えると、鋳造時に第２相１２が粗大化することにより、後述する冷間圧延工程における加工性が大きく低下することで、製造が困難になるため不適である。したがって、Ｚｒ含有量は、０．８～５．０質量％の範囲にすることが好ましく、１．０～５．０質量％の範囲にすることがより好ましく、１．５～４．５質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
（Ｚｒ：０．５質量％以上５．０質量％以下）
Ｚｒ（ジルコニウム）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、デンドライトアームスペーシング（ＤＡＳ）が１００～１０００ｎｍ程度であるデンドライト状の化合物相の晶出物を晶出させるとともに、１～１００ｎｍ程度の大きさの微細な析出物を析出させる成分である。これらの析出物や晶出物は、圧延によって繊維化されることで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｚｒ含有量を０．５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｚｒ含有量が５．０質量％を超えると、鋳造時に第２相１２が粗大化することにより、後述する冷間圧延工程における加工性が大きく低下することで、製造が困難になるため不適である。したがって、Ｚｒ含有量は、０．８～５．０質量％の範囲にすることが好ましく、１．０～５．０質量％の範囲にすることがより好ましく、１．５～４．５質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
【0050】
＜（ｃ）Ｔｉの単一成分を含有する場合＞
（Ｔｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下）
Ｔｉ（チタン）は、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程を行うことでＣｕ母相（マトリクス）中に固溶する成分であるとともに、時効熱処理工程を行うことで析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって繊維化されることで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｔｉ含有量を２．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｔｉ含有量が５．０質量％を超えると、銅合金材の加工性が低下し、圧延工程の際に材料が割れやすくなる。したがって、Ｔｉ含有量は、２．０～４．５質量％の範囲にすることが好ましく、２．０～４．０質量％の範囲にすることがより好ましく、２．７～４．０質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
（Ｔｉ：２．０質量％以上５．０質量％以下）
Ｔｉ（チタン）は、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程を行うことでＣｕ母相（マトリクス）中に固溶する成分であるとともに、時効熱処理工程を行うことで析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって繊維化されることで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｔｉ含有量を２．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｔｉ含有量が５．０質量％を超えると、銅合金材の加工性が低下し、圧延工程の際に材料が割れやすくなる。したがって、Ｔｉ含有量は、２．０～４．５質量％の範囲にすることが好ましく、２．０～４．０質量％の範囲にすることがより好ましく、２．７～４．０質量％の範囲にすることがさらに好ましい。
【0051】
＜（ｄ）ＮｉおよびＳｉの２成分を含有する場合＞
（Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下）
Ｎｉ（ニッケル）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、単体またはＳｉとの化合物として、析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって圧延方向に伸長および繊維化することで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｎｉ含有量を３．６質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｎｉ含有量が６．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＮｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｎｉ含有量は、３．８～６．２質量％の範囲にすることが好ましく、４．０～６．０質量％の範囲にすることがより好ましい。
（Ｎｉ：３．６質量％以上６．５質量％以下）
Ｎｉ（ニッケル）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、単体またはＳｉとの化合物として、析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって圧延方向に伸長および繊維化することで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｎｉ含有量を３．６質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｎｉ含有量が６．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＮｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｎｉ含有量は、３．８～６．２質量％の範囲にすることが好ましく、４．０～６．０質量％の範囲にすることがより好ましい。
【0052】
（Ｓｉ：０．８質量％以上２．０質量％以下）
Ｓｉ（珪素）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、Ｎｉとの化合物として、第２相１２となる析出物を不連続に析出する成分である。この作用を発揮するには、Ｓｉ含有量を０．８質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｓｉ含有量が２．０質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＳｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｓｉ含有量は、１．０～１．７質量％の範囲にすることが好ましく、１．０～１．５質量％の範囲にすることがより好ましい。
Ｓｉ（珪素）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、Ｎｉとの化合物として、第２相１２となる析出物を不連続に析出する成分である。この作用を発揮するには、Ｓｉ含有量を０．８質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｓｉ含有量が２．０質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＳｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｓｉ含有量は、１．０～１．７質量％の範囲にすることが好ましく、１．０～１．５質量％の範囲にすることがより好ましい。
【0053】
ここで、ＮｉおよびＳｉの２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＮｉの含有量の比（質量比）であるＮｉ／Ｓｉ比は、３．８以上４．４以下の範囲であることが好ましい。Ｎｉ／Ｓｉ比を３．８以上４．４以下の範囲内にすることで、引張強度に相対して高い導電率を有する銅合金材を得ることができる。したがって、Ｎｉ／Ｓｉ比は、３．８～４．２の範囲にすることが好ましい。
【0054】
＜（ｅ）ＣｏおよびＳｉの２成分を含有する場合＞
（Ｃｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下）
Ｃｏ（コバルト）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、単体またはＳｉとの化合物として、析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって圧延方向に伸長および繊維化することで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｃｏ含有量を２．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｃｏ含有量が４．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＣｏを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｃｏ含有量は、２．５～４．２質量％の範囲にすることが好ましく、２．５～３．５質量％の範囲にすることがより好ましい。
（Ｃｏ：２．０質量％以上４．５質量％以下）
Ｃｏ（コバルト）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、単体またはＳｉとの化合物として、析出物を不連続に析出する成分である。ここで析出する析出物は、圧延によって圧延方向に伸長および繊維化することで、第２相１２が短い相間隔で含まれる複相組織となるため、銅合金材の引張強度を上昇させる作用を有する。この作用を発揮するには、Ｃｏ含有量を２．０質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｃｏ含有量が４．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＣｏを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｃｏ含有量は、２．５～４．２質量％の範囲にすることが好ましく、２．５～３．５質量％の範囲にすることがより好ましい。
【0055】
（Ｓｉ：０．４質量％以上１．５質量％以下）
Ｓｉ（珪素）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、Ｃｏとの化合物として、第２相１２となる析出物を不連続に析出する成分である。この作用を発揮するには、Ｓｉ含有量を０．４質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｓｉ含有量が１．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＳｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｓｉ含有量は、０．６～１．１質量％の範囲にすることが好ましく、０．６～１．０質量％の範囲にすることがより好ましい。
Ｓｉ（珪素）は、Ｃｕ母相（マトリクス）である第１相１１中に、Ｃｏとの化合物として、第２相１２となる析出物を不連続に析出する成分である。この作用を発揮するには、Ｓｉ含有量を０．４質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｓｉ含有量が１．５質量％を超えると、導電率の低下が顕著になるとともに、後述する均質化熱処理工程や溶体化処理工程でＳｉを固溶させることができず、時効熱処理工程を行ったときに析出物の析出が過剰になり、析出物が引張強度の向上に寄与しなくなる。したがって、Ｓｉ含有量は、０．６～１．１質量％の範囲にすることが好ましく、０．６～１．０質量％の範囲にすることがより好ましい。
【0056】
ここで、ＣｏおよびＳｉの２成分を含有する場合、Ｓｉの含有量に対するＣｏの含有量の比（質量比）であるＣｏ／Ｓｉ比は、３．８以上４．４以下の範囲であることが好ましい。Ｃｏ／Ｓｉ比を３．８以上４．４以下の範囲内にすることで、引張強度に相対して高い導電率を有する銅合金材を得ることができる。したがって、Ｃｏ／Ｓｉ比は、３．８～４．２の範囲にすることが好ましい。
【0057】
＜その他の任意添加成分＞
本発明の銅合金材は、その他の任意添加成分として、Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下、またはＭｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下を含有することができる。
本発明の銅合金材は、その他の任意添加成分として、Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下、Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下、またはＭｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下を含有することができる。
【0058】
（Ｃｒ：０．０５質量％以上１．５質量％以下）
Ｃｒ（クロム）は、Ａｇとは化合物を生成せずに、時効熱処理によってＣｕ母相（マトリクス）中に析出することで、銅合金材の引張強度をさらに上昇させる作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｃｒ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｃｒ含有量を１．５質量％以下にすることで、銅合金材の導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。また、固溶せず不均一に分散したＣｒ相によるプレス打ち抜き加工性の低下を起こり難くすることができる。したがって、Ｃｒ含有量は、０．１質量％以上１．４質量％以下の範囲にすることが好ましい。
Ｃｒ（クロム）は、Ａｇとは化合物を生成せずに、時効熱処理によってＣｕ母相（マトリクス）中に析出することで、銅合金材の引張強度をさらに上昇させる作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｃｒ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｃｒ含有量を１．５質量％以下にすることで、銅合金材の導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。また、固溶せず不均一に分散したＣｒ相によるプレス打ち抜き加工性の低下を起こり難くすることができる。したがって、Ｃｒ含有量は、０．１質量％以上１．４質量％以下の範囲にすることが好ましい。
【0059】
（Ｚｎ：０．０５質量％以上１．０質量％以下）
Ｚｎ（亜鉛）は、曲げ加工性を改善するとともに、Ｓｎめっきやはんだめっきの密着性やマイグレーション特性を改善する作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｚｎ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｚｎ含有量を１．０質量％以下にすることで、導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。このため、Ｚｎ含有量は、０．１質量％以上０．７質量％以下の範囲にすることが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下の範囲にすることがより好ましい。
Ｚｎ（亜鉛）は、曲げ加工性を改善するとともに、Ｓｎめっきやはんだめっきの密着性やマイグレーション特性を改善する作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｚｎ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｚｎ含有量を１．０質量％以下にすることで、導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。このため、Ｚｎ含有量は、０．１質量％以上０．７質量％以下の範囲にすることが好ましく、０．１質量％以上０．５質量％以下の範囲にすることがより好ましい。
【0060】
（Ｍｇ：０．０５質量％以上１．０質量％以下）
Ｍｇ（マグネシウム）は、Ｃｕ母相（マトリクス）中に固溶することで、銅合金材の引張強度をさらに上昇させる作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｍｇ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｍｇ含有量を１．０質量％以下にすることで、導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。したがって、Ｍｇ含有量は、０．１質量％以上０．４質量％以下の範囲にすることが好ましい。
Ｍｇ（マグネシウム）は、Ｃｕ母相（マトリクス）中に固溶することで、銅合金材の引張強度をさらに上昇させる作用を有する成分である。この作用を発揮するには、Ｍｇ含有量を０．０５質量％以上とすることが好ましい。他方で、Ｍｇ含有量を１．０質量％以下にすることで、導電率が低下し難くなるため、所望の高い導電率を得易くすることができる。したがって、Ｍｇ含有量は、０．１質量％以上０．４質量％以下の範囲にすることが好ましい。
【0061】
なお、その他の任意添加成分として特にＣｒを含有する場合、Ｃｒを含む相が、第２相１２と同様に、繊維化された微細な析出物となって析出される場合がある。この場合、銅合金材１０の圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面や、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面について、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）などを用いて含有元素のマッピングを行なうことで、Ｃｒを含む相を第２相１２と区別することが好ましい。
【0062】
＜残部：Ｃｕおよび不可避不純物＞
上述した成分以外は、残部がＣｕ（銅）および不可避不純物からなる。なお、ここでいう「不可避不純物」とは、おおむね金属製品において、原料中に存在するものや、製造工程において不可避的に混入するもので、本来は不要なものであるが、微量であり、金属製品の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物である。不可避不純物として挙げられる成分としては、例えば、スズ（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）などが挙げられる。なお、これらの成分含有量の上限は、例えば上記成分ごとに０．０５質量％、上記成分の総量で０．２０質量％とすることができる。
上述した成分以外は、残部がＣｕ（銅）および不可避不純物からなる。なお、ここでいう「不可避不純物」とは、おおむね金属製品において、原料中に存在するものや、製造工程において不可避的に混入するもので、本来は不要なものであるが、微量であり、金属製品の特性に影響を及ぼさないため許容されている不純物である。不可避不純物として挙げられる成分としては、例えば、スズ（Ｓｎ）、酸素（Ｏ）などが挙げられる。なお、これらの成分含有量の上限は、例えば上記成分ごとに０．０５質量％、上記成分の総量で０．２０質量％とすることができる。
【0063】
［３］引張強度
本発明の銅合金材１０は、圧延方向ｙと平行な方向に引っ張ったときの引張強度が７００ＭＰａ以上であることが好ましく、８００ＭＰａ以上であることがより好ましく、９００ＭＰａ以上であることがより好ましい。これにより、銅合金材１０をコネクタなどの用途に用いた場合であっても、所望のばね性が得られるため、接続先の電気機器などに対して高い接続性を得ることができる。ここで、引張強度の測定は、圧延方向と平行な方向が長手方向になるように切り出した、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に規定されている１３Ｂ号の３本の試験片で行ない、３本の試験片から得られた引張強度の平均値を、引張強度の測定値とする。
本発明の銅合金材１０は、圧延方向ｙと平行な方向に引っ張ったときの引張強度が７００ＭＰａ以上であることが好ましく、８００ＭＰａ以上であることがより好ましく、９００ＭＰａ以上であることがより好ましい。これにより、銅合金材１０をコネクタなどの用途に用いた場合であっても、所望のばね性が得られるため、接続先の電気機器などに対して高い接続性を得ることができる。ここで、引張強度の測定は、圧延方向と平行な方向が長手方向になるように切り出した、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に規定されている１３Ｂ号の３本の試験片で行ない、３本の試験片から得られた引張強度の平均値を、引張強度の測定値とする。
【0064】
［４］導電率（ＥＣ）
本発明の銅合金材は、引張強さをＴ［ＭＰａ］とするときに、導電率が下記の（Ａ）式で表される基準値Ｅ［％ＩＡＣＳ］以上であることが好ましい。
Ｅ＝１２００×ＥＸＰ（－０．００４×Ｔ） ・・・・（Ａ）
本発明の銅合金材は、引張強さをＴ［ＭＰａ］とするときに、導電率が下記の（Ａ）式で表される基準値Ｅ［％ＩＡＣＳ］以上であることが好ましい。
Ｅ＝１２００×ＥＸＰ（－０．００４×Ｔ） ・・・・（Ａ）
【0065】
導電率を上述の基準値Ｅ以上にすることで、銅合金材を大電流コネクタなどの用途に用いた場合であっても、通電時における発熱を小さくすることができる。ここで、導電率は、２０℃（±０．５℃）に保たれた恒温槽中で四端子法により計測した比抵抗の数値から算出することができる。なお、一般的に銅合金は、引張強さが大きいほど導電率が低下する傾向にある。そこで、引張強さが大きくても一般的な銅合金より導電率が優れていることを示すため、銅合金材の引張強度に基づいて上記の（Ａ）式で求められる数値Ｅと、無酸素銅の導電率である１０１［％ＩＡＣＳ］のうち、小さい方の値を、導電率の基準値とした。
【0066】
また、本発明の銅合金材は、導電率が１０％ＩＡＣＳ超えであることが好ましく、３０％ＩＡＣＳ超えであることがより好ましく、６０％ＩＡＣＳ超えであることがさらに好ましく、７０％ＩＡＣＳ超えであることがさらに好ましい。
【0067】
［６］プレス打ち抜き加工性
本発明の銅合金材は、上型と下型のクリアランスが前記銅合金材の厚さの５．０％となる条件でプレス打ち抜き加工を行ったときの切断面における、厚さ方向に沿った剪断面および破断面の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔが、銅合金材の厚さの３０％以下であることが好ましい。
本発明の銅合金材は、上型と下型のクリアランスが前記銅合金材の厚さの５．０％となる条件でプレス打ち抜き加工を行ったときの切断面における、厚さ方向に沿った剪断面および破断面の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔが、銅合金材の厚さの３０％以下であることが好ましい。
【0068】
図５は、本発明の銅合金材に対してプレス打ち抜き加工を行ったときの切断面を示す模式図である。図５に示す銅合金材１０は、図示しない下型（ダイ）上に固定された状態で上型（パンチ）を下降させて行う、プレス打ち抜き加工を施した後の切断面２を示すものである。ここで、切断面２は、プレス打ち抜き加工された銅合金材１０の上面１０ａ側から順に、ダレ３、剪断面４および破断面５が形成される。また、切断面２の下端縁には、破断面５から外側に延出するように、バリ６が形成されることが多い。
【0069】
このとき、切断面２における、厚さ方向ｚに沿った剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔを、銅合金材１０の厚さＴに対して小さくすることで、プレス打ち抜き加工性が格段に向上することを、本発明者は見出した。すなわち、剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔを、銅合金材１０の厚さＴに対して小さくすることで、銅合金材１０に対してプレス打ち抜き加工を行う際に、厚さ方向ｚの同じ位置で割れが生じやすくなるため、形成される部品の配設間隔へのばらつきや、形成される部品の寸法および形状のばらつきを小さくすることができる。剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔは、板厚Ｔの３０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましい。
【0070】
ここで、銅合金材１０の厚さＴや、剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔの測定は、切断面２の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を用いて行うことができる。このとき、測定の対象となる切断面２は、図５に示すように、幅方向ｘに沿った切断面２であってもよいが、例えば圧延方向ｙに沿った切断面であってもよい。
【0071】
また、プレス打ち抜き加工により形成した切断面２には、ダレ３やバリ６が発生していることが多いため、銅合金材１０の板厚Ｔや、剪断面４および破断面５の合計厚さを正しく測定できないことが多い。そのため、銅合金材１０の板厚Ｔは、未加工の銅合金材１０や、銅合金材１０のうち未加工の部分における板厚を測定することが好ましい。また、剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔは、銅合金材１０のうち未加工の部分にある下面１０ｂを基準として、切断面２（剪断面４）とダレ３の境界のうち、最も上面１０ａ側にある厚さ位置と、最も下面１０ｂ側にある厚さ位置の差としてもよい。
【0072】
［７］銅合金材の製造方法の一例
上述した銅合金材は、合金組成や製造プロセスを組み合わせて制御することによって実現することができ、その製造プロセスは特に限定されない。その中でも、このような複相組織を生成させることが可能な、製造プロセスの一例として、以下の方法を挙げることができる。
上述した銅合金材は、合金組成や製造プロセスを組み合わせて制御することによって実現することができ、その製造プロセスは特に限定されない。その中でも、このような複相組織を生成させることが可能な、製造プロセスの一例として、以下の方法を挙げることができる。
【0073】
本発明の銅合金材の製造方法の一例として、上述した銅合金材の前記合金組成と実質的に同じ合金組成を有する銅合金素材に、少なくとも、鋳造工程［工程１］、均質化熱処理工程［工程２］、熱間圧延工程［工程３］、冷却工程［工程４］、面削工程［工程５］、第１冷間圧延工程［工程６］、溶体化処理工程［工程７］、第１時効熱処理工程［工程８］、第２冷間圧延工程［工程９］および第２時効熱処理工程［工程１０］および第３冷間圧延工程［工程１１］を順次行なうものである。このうち、鋳造工程［工程１］では、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で銅合金素材を溶融させてインゴットを作製する。また、熱間圧延工程［工程３］では、圧延温度を７００℃以上とし、かつ１パスあたりの加工率を１０％以上とする。また、第１時効熱処理工程［工程８］では、到達温度を３５０℃以上５５０℃以下の範囲とし、保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とする。また、第２冷間圧延工程［工程９］では、総加工率を５．０％以上２０．０％以下の範囲となるようにする。また、第２時効熱処理工程［工程１０］では、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲とし、保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲とする。また、第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下とし、かつ、第１冷間圧延工程［工程６］および第２冷間圧延工程［工程９］を含めた、全ての冷間圧延工程における圧延加工率の合計（総加工率）を、９５．０％以上９９．０％以下の範囲になるようにする。
【0074】
（ｉ）鋳造工程［工程１］
鋳造工程［工程１］は、高周波溶解炉を用いて、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で、上述の合金組成を有する銅合金素材を溶融させ、これを鋳造することによって、所定形状（例えば厚さ３００ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ３０００ｍｍ）の鋳塊（インゴット）を作製する。なお、銅合金素材の合金組成は、製造の各工程において、添加成分によっては溶解炉に付着したり揮発したりして製造される銅合金材の合金組成とは必ずしも完全には一致しない場合があるが、銅合金材の合金組成と実質的に同じ合金組成を有している。
鋳造工程［工程１］は、高周波溶解炉を用いて、不活性ガス雰囲気中もしくは真空中で、上述の合金組成を有する銅合金素材を溶融させ、これを鋳造することによって、所定形状（例えば厚さ３００ｍｍ、幅５００ｍｍ、長さ３０００ｍｍ）の鋳塊（インゴット）を作製する。なお、銅合金素材の合金組成は、製造の各工程において、添加成分によっては溶解炉に付着したり揮発したりして製造される銅合金材の合金組成とは必ずしも完全には一致しない場合があるが、銅合金材の合金組成と実質的に同じ合金組成を有している。
【0075】
この鋳造工程［工程１］では、溶解された銅合金素材を、溶湯から３００℃以下の範囲の温度まで冷却することが好ましい。これにより、鋳塊に第２相が晶出するとともに、第２相の晶出物の成長が抑えられるため、鋳塊に第２相を均一に含ませることができる。それとともに、後述する圧延によって第２相の厚さが小さくなり、第２相が圧延方向に向かって延在するため、銅合金材の引張強度を高めることができる。
【0076】
（ｉｉ）均質化熱処理工程[工程２]
均質化熱処理工程[工程２]は、鋳造工程［工程１］を行った後の鋳塊に対して、熱処理を行なう工程である。均質化熱処理工程[工程２]は、鋳塊の金属組織の均質化を図って、後工程での繊維状の第２相の形成を促進するために行うものである。均質化熱処理の条件は、通常行われている条件であればよく、特に限定はしない。均質化熱処理条件の一例を挙げると、保持温度が７００℃～１０００℃の範囲、保持時間が０．１時間～１０時間の範囲である。
均質化熱処理工程[工程２]は、鋳造工程［工程１］を行った後の鋳塊に対して、熱処理を行なう工程である。均質化熱処理工程[工程２]は、鋳塊の金属組織の均質化を図って、後工程での繊維状の第２相の形成を促進するために行うものである。均質化熱処理の条件は、通常行われている条件であればよく、特に限定はしない。均質化熱処理条件の一例を挙げると、保持温度が７００℃～１０００℃の範囲、保持時間が０．１時間～１０時間の範囲である。
【0077】
（ｉｉｉ）熱間圧延工程［工程３］
熱間圧延工程［工程３］は、均質化熱処理を行った鋳塊に対して、所定の厚さになるまで熱間圧延を施して熱延材を作製する工程である。熱間圧延の条件は、例えば、圧延温度は７００℃以上～１０００℃の範囲であることが好ましく、上述の均質化熱処理工程[工程２]における保持温度と同じであってもよい。また、熱間圧延における１パスあたりの加工率の最小値は、１０％以上であることが好ましい。ここで、圧延温度が７００℃未満であり、または１パスあたりの加工率の最小値が１０％未満であると、鋳造工程［工程１］において生成した第２相が、Ｃｕ母相とともに変形せずに、割れの起点になるため、熱間圧延材に割れが発生しやすくなる。また、後工程において所望の大きさや分布を有する第二相を得ることが困難になるため、高いプレス打ち抜き加工性を有する銅合金材を得ることが困難になる。なお、圧延温度の上限は、特に限定されないが、均質化熱処理工程[工程２]と温度差をつけて製造効率を高める観点から、例えば９００℃を上限としてもよい。
熱間圧延工程［工程３］は、均質化熱処理を行った鋳塊に対して、所定の厚さになるまで熱間圧延を施して熱延材を作製する工程である。熱間圧延の条件は、例えば、圧延温度は７００℃以上～１０００℃の範囲であることが好ましく、上述の均質化熱処理工程[工程２]における保持温度と同じであってもよい。また、熱間圧延における１パスあたりの加工率の最小値は、１０％以上であることが好ましい。ここで、圧延温度が７００℃未満であり、または１パスあたりの加工率の最小値が１０％未満であると、鋳造工程［工程１］において生成した第２相が、Ｃｕ母相とともに変形せずに、割れの起点になるため、熱間圧延材に割れが発生しやすくなる。また、後工程において所望の大きさや分布を有する第二相を得ることが困難になるため、高いプレス打ち抜き加工性を有する銅合金材を得ることが困難になる。なお、圧延温度の上限は、特に限定されないが、均質化熱処理工程[工程２]と温度差をつけて製造効率を高める観点から、例えば９００℃を上限としてもよい。
【0078】
ここで、「圧延加工率」は、圧延前の断面積から圧延後の断面積を引いた値を圧延前の断面積で除して１００を乗じ、パーセントで表した値であり、下記式で表される。
［圧延加工率］＝｛（［圧延前の断面積］－［圧延後の断面積］）／［圧延前の断面積］｝×１００（％）
［圧延加工率］＝｛（［圧延前の断面積］－［圧延後の断面積］）／［圧延前の断面積］｝×１００（％）
【0079】
（ｉｖ）冷却工程[工程４]
冷却工程は、熱間圧延工程［工程３］後の熱延材を冷却する工程である。ここで、冷却工程における冷却手段は、特に限定されないが、例えば第２相の粗大化を起こり難くすることができる観点では、できるだけ冷却速度を大きくすることが好ましく、例えば水冷などの手段により、冷却速度を５０℃／秒以上にすることが好ましい。
冷却工程は、熱間圧延工程［工程３］後の熱延材を冷却する工程である。ここで、冷却工程における冷却手段は、特に限定されないが、例えば第２相の粗大化を起こり難くすることができる観点では、できるだけ冷却速度を大きくすることが好ましく、例えば水冷などの手段により、冷却速度を５０℃／秒以上にすることが好ましい。
【0080】
（ｖ）面削工程［工程５］
面削工程[工程５]は、冷却工程[工程４]を行なった後の熱延材に対して、表面を削り取る工程である。面削工程を行なうことで、熱間圧延工程［工程３］で生じた表面の酸化膜や欠陥を除去することができる。面削工程の条件は、通常行われている条件であればよく、特に限定されない。熱延材の表面から削り取る量は、熱間圧延工程［工程３］の条件に基づいて適宜調整することができ、例えば熱延材の表面から０．５～４ｍｍ程度とすることができる。
面削工程[工程５]は、冷却工程[工程４]を行なった後の熱延材に対して、表面を削り取る工程である。面削工程を行なうことで、熱間圧延工程［工程３］で生じた表面の酸化膜や欠陥を除去することができる。面削工程の条件は、通常行われている条件であればよく、特に限定されない。熱延材の表面から削り取る量は、熱間圧延工程［工程３］の条件に基づいて適宜調整することができ、例えば熱延材の表面から０．５～４ｍｍ程度とすることができる。
【0081】
（ｖｉ）第１冷間圧延工程［工程６］
第１冷間圧延工程[工程６]は、面削工程を行なった後の熱延材に、製品板厚に合わせて任意の加工率で冷間圧延を施す工程である。第１冷間圧延工程[工程６]における圧延の条件は、熱延材の板厚に合わせて設定することができる。特に、後述する溶体化処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に含まれる結晶粒を微細にし、それにより、第１時効熱処理工程［工程８］で、第１相中に均一に分散される第２相の析出を促す観点では、第１冷間圧延工程[工程６]における総加工率を６０％以上とすることが好ましい。
第１冷間圧延工程[工程６]は、面削工程を行なった後の熱延材に、製品板厚に合わせて任意の加工率で冷間圧延を施す工程である。第１冷間圧延工程[工程６]における圧延の条件は、熱延材の板厚に合わせて設定することができる。特に、後述する溶体化処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に含まれる結晶粒を微細にし、それにより、第１時効熱処理工程［工程８］で、第１相中に均一に分散される第２相の析出を促す観点では、第１冷間圧延工程[工程６]における総加工率を６０％以上とすることが好ましい。
【0082】
（ｖｉｉ）溶体化処理工程［工程７］
溶体化処理工程［工程７］は、第１冷間圧延工程[工程６]を行なった後の冷延材に対して熱処理を施す工程である。ここで、熱処理の条件は、各組成のＣｕ母相に対する固溶温度に応じた任意の温度で行うことができ、例えば到達温度を７００℃以上１０００℃以下の範囲、到達温度での保持時間を１０秒以上３００秒以下の範囲にすることが望ましい。溶体化処理工程［工程７］を行うことで、引張強度やプレス打ち抜き成形性の向上に寄与しない粗大析出物を、Ｃｕ母材中に固溶させることができる。
溶体化処理工程［工程７］は、第１冷間圧延工程[工程６]を行なった後の冷延材に対して熱処理を施す工程である。ここで、熱処理の条件は、各組成のＣｕ母相に対する固溶温度に応じた任意の温度で行うことができ、例えば到達温度を７００℃以上１０００℃以下の範囲、到達温度での保持時間を１０秒以上３００秒以下の範囲にすることが望ましい。溶体化処理工程［工程７］を行うことで、引張強度やプレス打ち抜き成形性の向上に寄与しない粗大析出物を、Ｃｕ母材中に固溶させることができる。
【0083】
（ｖｉｉｉ）第１時効熱処理工程［工程８］
第１時効熱処理工程［工程８］は、溶体化処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に対して熱処理を施す工程である。ここで、第１時効熱処理工程［工程８］における熱処理の条件は、到達温度が３５０℃以上５５０℃以下の範囲であり、かつ保持時間が０．１時間以上１０．０時間以下の範囲である。他方で、到達温度が３５０℃未満の場合や、保持時間が０．１時間未満の場合、第２相の生成が困難になるため、引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性が低下する。また、到達温度が５５０℃を超える場合や、保持時間が１０．０時間を超える場合、第２相が第１相中に再固溶したり、第２相が粗大化して数が減少したりすることで、所望の大きさと存在割合で第２相を第１相中に生成することが困難になるため、引張強度やプレス打ち抜き成形性が低下する。
第１時効熱処理工程［工程８］は、溶体化処理工程［工程７］を行なった後の冷延材に対して熱処理を施す工程である。ここで、第１時効熱処理工程［工程８］における熱処理の条件は、到達温度が３５０℃以上５５０℃以下の範囲であり、かつ保持時間が０．１時間以上１０．０時間以下の範囲である。他方で、到達温度が３５０℃未満の場合や、保持時間が０．１時間未満の場合、第２相の生成が困難になるため、引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性が低下する。また、到達温度が５５０℃を超える場合や、保持時間が１０．０時間を超える場合、第２相が第１相中に再固溶したり、第２相が粗大化して数が減少したりすることで、所望の大きさと存在割合で第２相を第１相中に生成することが困難になるため、引張強度やプレス打ち抜き成形性が低下する。
【0084】
（ｉｘ）第２冷間圧延工程［工程９］
第２冷間圧延工程［工程９］では、第１時効熱処理工程［工程８］を行なった後の冷延材に対して、さらに冷間圧延を施す。第２冷間圧延工程［工程９］における総加工率は、後述する第２時効熱処理工程［工程１０］において、所望の大きさの第２相を十分に析出させ、それにより引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性を高める観点では、５％以上２０％以下の範囲にすることが好ましい。
第２冷間圧延工程［工程９］では、第１時効熱処理工程［工程８］を行なった後の冷延材に対して、さらに冷間圧延を施す。第２冷間圧延工程［工程９］における総加工率は、後述する第２時効熱処理工程［工程１０］において、所望の大きさの第２相を十分に析出させ、それにより引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性を高める観点では、５％以上２０％以下の範囲にすることが好ましい。
【0085】
ここで、第１冷間圧延工程[工程６]および第２冷間圧延工程［工程９］の圧延方向は、略同一であることが好ましく、その場合、圧延方向に沿って第２相を延出させることができる。
【0086】
（ｘ）第２時効熱処理工程［工程１０］
第２時効熱処理工程［工程１０］は、第２冷間圧延工程［工程９］を行なった後の冷延材に対して、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲で熱処理を施す工程である。ここで、到達温度が４００℃未満の場合や、保持時間が０．１時間未満の場合、第２相の生成が不十分になるため、引張強度やプレス打ち抜き成形性が低下する。また、到達温度が６００℃を超える場合や、１０．０時間を超える場合、第２相が第１相中に再固溶したり、第２相が粗大化して存在割合が減少したりするため、引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性が低下する。
第２時効熱処理工程［工程１０］は、第２冷間圧延工程［工程９］を行なった後の冷延材に対して、到達温度を４００℃以上６００℃以下の範囲および保持時間を０．１時間以上１０．０時間以下の範囲で熱処理を施す工程である。ここで、到達温度が４００℃未満の場合や、保持時間が０．１時間未満の場合、第２相の生成が不十分になるため、引張強度やプレス打ち抜き成形性が低下する。また、到達温度が６００℃を超える場合や、１０．０時間を超える場合、第２相が第１相中に再固溶したり、第２相が粗大化して存在割合が減少したりするため、引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性が低下する。
【0087】
（ｘｉ）第３冷間圧延工程［工程１１］
第３冷間圧延工程［工程１１］では、第２時効熱処理工程［工程１０］を行なった後の冷延材に対して、さらに冷間圧延を施す。ここで、第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下にすることが好ましい。これにより、圧延方向ｙに沿って第２相１２が伸長する際に、第２相１２の幅が狭くなりすぎることが抑制され、また、銅合金材１０の内部に与えられるせん断歪みの大きさが適切に制御されるため、高い引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性を有する銅合金材１０を得ることができる。
第３冷間圧延工程［工程１１］では、第２時効熱処理工程［工程１０］を行なった後の冷延材に対して、さらに冷間圧延を施す。ここで、第３冷間圧延工程［工程１１］では、圧延時における張力を４９０ｋＰａ以下にすることが好ましい。これにより、圧延方向ｙに沿って第２相１２が伸長する際に、第２相１２の幅が狭くなりすぎることが抑制され、また、銅合金材１０の内部に与えられるせん断歪みの大きさが適切に制御されるため、高い引張強度や導電率、プレス打ち抜き成形性を有する銅合金材１０を得ることができる。
【0088】
さらに、第３冷間圧延工程［工程１１］では、第１冷間圧延工程[工程６]および第２冷間圧延工程［工程９］を含めた総加工率は、９５．０％以上９９．５％以下となるように調整する。この総加工率を９５．０％以上にすることで、圧延方向ｙに沿って第２相１２が多く生成されるようになり、第２相１２の間隔が小さくなるため、銅合金材１０の引張強度やプレス打ち抜き成形性を高めることができる。また、総加工率を９９．５％以下にすることで、所望の大きさの第二相が得られやすくなるため、プレス打ち抜き成形性を高めることができる。
【0089】
ここで、第３冷間圧延工程［工程１１］の圧延方向は、第１冷間圧延工程[工程６]および第２冷間圧延工程［工程９］の圧延方向と略同一であることが好ましく、その場合、これらの圧延方向に沿って第２相を延出させることができる。
【0090】
［８］銅合金材の用途
本発明の銅合金材は、例えば車載部品用や電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材、リレー、スイッチ、ソケットなどに用いるのに適している。
本発明の銅合金材は、例えば車載部品用や電気・電子機器用のリードフレーム、コネクタ、端子材、リレー、スイッチ、ソケットなどに用いるのに適している。
【0091】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本発明の範囲内で種々に改変することができる。
【実施例】
【0092】
次に、本発明の効果をさらに明確にするために、本発明例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【0093】
（本発明例１～３３および比較例１～２４）
表１に示す合金組成を有する銅合金素材を溶解し、これを溶湯から３００℃まで冷却して鋳造する鋳造工程［工程１］を行なって鋳塊を得た。この鋳塊に対して、９５０℃の保持温度および３時間の保持時間で熱処理を行う均質化熱処理工程［工程２］を行ない、次いで、表３に示す圧延温度で、１パスあたりの加工率の最小値が表３に示す値になるように、長手方向が圧延方向になるようにして、１回の圧延で熱間圧延工程［工程３］を行なって熱延材を得た。その後、水冷により室温まで冷却する冷却工程［工程４］を行なった。
表１に示す合金組成を有する銅合金素材を溶解し、これを溶湯から３００℃まで冷却して鋳造する鋳造工程［工程１］を行なって鋳塊を得た。この鋳塊に対して、９５０℃の保持温度および３時間の保持時間で熱処理を行う均質化熱処理工程［工程２］を行ない、次いで、表３に示す圧延温度で、１パスあたりの加工率の最小値が表３に示す値になるように、長手方向が圧延方向になるようにして、１回の圧延で熱間圧延工程［工程３］を行なって熱延材を得た。その後、水冷により室温まで冷却する冷却工程［工程４］を行なった。
【0094】
冷却工程［工程４］後の熱延材に対して、面削工程［工程５］を行なって表裏両面を削り取って表面の酸化膜を除去した後、７５％の総加工率で長手方向に沿って圧延する、第１冷間圧延工程［工程６］を行なった。
【0095】
第１冷間圧延工程［工程６］を行なった後の圧延材に対して、７００～１０００℃の到達温度および１０秒～３００秒の保持時間の条件で溶体化処理工程［工程７］を行ない、次いで表３に示す到達温度および保持時間の条件で第１時効熱処理工程［工程８］を行ない、表３に示す合計圧延加工率の条件で、長手方向が圧延方向になるようにして圧延する第２冷間圧延工程［工程９］を行なった。
【0096】
第２冷間圧延工程［工程９］を行なった後の圧延材に対して、表３に示す到達温度および保持時間の条件で第２時効熱処理工程［工程１０］を行ない、表３に示す圧延時における張力と合計圧延加工率（第１冷間圧延工程［工程６］、第２冷間圧延工程［工程９］および第３冷間圧延工程［工程１１］の圧延加工率の合計）の条件で、長手方向が圧延方向になるようにして圧延する第３冷間圧延工程［工程１１］を行なった。このようにして、本発明の銅合金材を作製した。
【0097】
なお、表１では、第２相の形成の有無にかかわらず、Ａｇ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、ＣｏおよびＳｉを第２相構成成分とし、第２相構成成分と銅（Ｃｕ）以外の構成成分を、その他の任意添加成分として記載した。また、表１では、銅合金素材の合金組成に含まれない成分の欄には横線「－」を記載し、該当する成分を含まない、または含有していたしても検出限界値未満であることを明らかにした。
【0098】
［各種測定および評価方法］
上記本発明例および比較例に係る銅合金材を用いて、下記に示す特性評価を行なった。各特性の評価条件は下記のとおりである。
上記本発明例および比較例に係る銅合金材を用いて、下記に示す特性評価を行なった。各特性の評価条件は下記のとおりである。
【0099】
［１］第２相についての観察および測定
作製した各供試材（銅合金材１０）について、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面に対し、電解研磨を行なった後、Ａｒイオンミリングを行なってＴＥＭ用試料を作製し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子株式会社製、製品名：ＪＥＭ－２１００Ｐｌｕｓ）を用いて、加速電圧２００ｋＶで観察した。このとき、１つの視野領域に表れる、Ｃｕ母相（第１相１１）と色調が異なる部分を第２相１２とした。
作製した各供試材（銅合金材１０）について、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面に対し、電解研磨を行なった後、Ａｒイオンミリングを行なってＴＥＭ用試料を作製し、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）（日本電子株式会社製、製品名：ＪＥＭ－２１００Ｐｌｕｓ）を用いて、加速電圧２００ｋＶで観察した。このとき、１つの視野領域に表れる、Ｃｕ母相（第１相１１）と色調が異なる部分を第２相１２とした。
【0100】
圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面に対する、透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）による観察は、横８００ｎｍ×縦６００ｎｍの視野で、断面内でランダムに選択した１０ヶ所について行った。次いで、それぞれの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真について、圧延方向ｙについて０．２μｍの間隔で、長さ０．５μｍの線分（垂線Ｅ）を幅方向ｘに沿って３本引き、これらの線分を横断する第２相１２の数を計測した。そして、幅方向ｘに引いた線分の長さの総和を、線分を横断する第２相１２の総数に１を足した数で割ることで、要件（Ｉ）である、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値を算出した。
【0101】
また、これらの透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）写真について、圧延方向ｙについて０．２μｍの間隔で、長さ０．５μｍの線分（垂線Ｅ）を幅方向ｘに沿って３本引いたときに、線分と第２相１２とが重なる部分における第２相１２の幅寸法ｗをそれぞれ求めた。そして、求められた第２相１２の幅寸法ｗから、要件（ＩＩ）である、第２相１２の全体に占める、幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相の個数割合を算出した。
【0102】
作製した各供試材（銅合金材１０）について、厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面に対し、Ａｒイオンミリングを行なってＳＥＭ用試料を作製し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（株式会社日立ハイテク社製、製品名：ＳＵ８０２０）を用いて、加速電圧５ｋＶで二次電子像を観察した。このとき、１つの視野領域に表れるＣｕ母相（第１相１１）と色調が異なる部分を第２相１２とした。
【0103】
厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面に対する、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）による観察は、横４μｍ×縦３μｍの視野で、断面内でランダムに選択した１０ヶ所について行った。これらの走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真について、厚さ方向ｚに沿った厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅方向ｘに沿った幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相１２の数を計測した。そして、計測された第２相１２の数を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真の総面積（１２０μｍ２）で割ることで、要件（ＩＩＩ）である、厚さ寸法が１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅寸法が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相１２の存在割合を算出した。
これら要件（Ｉ）～要件（ＩＩＩ）の結果を表２に示す。
これら要件（Ｉ）～要件（ＩＩＩ）の結果を表２に示す。
【0104】
［２］引張強度の測定方法
引張強度の測定は、圧延方向に対して平行な方向が長手方向になるように供試材を切り出した、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に規定されている１３Ｂ号の３本の試験片で行ない、３本の試験片から得られた引張強度の平均値を測定値とした。なお、本実施例では、引張強度が７００ＭＰａ以上を合格レベルとした。結果を表４に示す。
引張強度の測定は、圧延方向に対して平行な方向が長手方向になるように供試材を切り出した、ＪＩＳ Ｚ２２４１：２０１１に規定されている１３Ｂ号の３本の試験片で行ない、３本の試験片から得られた引張強度の平均値を測定値とした。なお、本実施例では、引張強度が７００ＭＰａ以上を合格レベルとした。結果を表４に示す。
【0105】
［３］導電率（ＥＣ）の測定方法
導電率は、２０℃（±０．５℃）に保たれた恒温槽中で四端子法により計測した比抵抗の数値から算出した。なお、端子間距離は１００ｍｍとした。本実施例では、上述の供試材の引張強度の測定値Ｔ［ＭＰａ］に基づいて、導電率の基準値Ｅ［％ＩＡＣＳ］を下記の（Ａ）式により求め、導電率の計測値Ｍが基準値Ｅ以上の場合を合格レベルとした。結果を表４に示す。
Ｅ＝１２００×ＥＸＰ（－０．００４×Ｔ） ・・・・（Ａ）
導電率は、２０℃（±０．５℃）に保たれた恒温槽中で四端子法により計測した比抵抗の数値から算出した。なお、端子間距離は１００ｍｍとした。本実施例では、上述の供試材の引張強度の測定値Ｔ［ＭＰａ］に基づいて、導電率の基準値Ｅ［％ＩＡＣＳ］を下記の（Ａ）式により求め、導電率の計測値Ｍが基準値Ｅ以上の場合を合格レベルとした。結果を表４に示す。
Ｅ＝１２００×ＥＸＰ（－０．００４×Ｔ） ・・・・（Ａ）
【0106】
［４］プレス打ち抜き加工性の測定方法
作製した各供試材（銅合金材）に対して、上型（パンチ）と下型（ダイ）のクリアランスが板厚Ｔの５．０％となるように調整して打ち抜き加工を施し、幅方向ｘに沿った長辺が３．０ｍｍ、圧延方向ｙに沿った短辺が１．０ｍｍの矩形に打ち抜いて、切断面２を形成した。本実施例では、形成された切断面２のうち、幅方向ｘに沿った面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（(株)日立製作所製、ＳＥＭＥＤＸ ＴｙｐｅＭ）を用いて、１００～５００倍の倍率で観察を行った。そして、切断面２の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から、各供試材の板厚Ｔと、厚さ方向ｚに沿った剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔを測定した。なお、この差Δｔは、銅合金材１０のうち未加工の部分にある下面１０ｂを基準として、切断面２とダレ３の境界のうち、最も上面１０ａ側にある厚さ位置と、最も下面１０ｂ側にある厚さ位置の差とした。
作製した各供試材（銅合金材）に対して、上型（パンチ）と下型（ダイ）のクリアランスが板厚Ｔの５．０％となるように調整して打ち抜き加工を施し、幅方向ｘに沿った長辺が３．０ｍｍ、圧延方向ｙに沿った短辺が１．０ｍｍの矩形に打ち抜いて、切断面２を形成した。本実施例では、形成された切断面２のうち、幅方向ｘに沿った面について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（(株)日立製作所製、ＳＥＭＥＤＸ ＴｙｐｅＭ）を用いて、１００～５００倍の倍率で観察を行った。そして、切断面２の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真から、各供試材の板厚Ｔと、厚さ方向ｚに沿った剪断面４および破断面５の合計厚さの最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔを測定した。なお、この差Δｔは、銅合金材１０のうち未加工の部分にある下面１０ｂを基準として、切断面２とダレ３の境界のうち、最も上面１０ａ側にある厚さ位置と、最も下面１０ｂ側にある厚さ位置の差とした。
【0107】
測定された剪断面および破断面の合計厚さの、最大値ｔｍａｘと最小値ｔｍｉｎの差Δｔについて、板厚Ｔの１５％以下の範囲内であった場合を、プレス打ち抜き加工性が優れているとして「◎」と評価した。また、この差Δｔが、板厚Ｔの１５％以上３０％以下の範囲内であった場合を、プレス打ち抜き加工性が合格レベルにあるとして「○」と評価した。他方で、この差Δｔが、板厚Ｔの３０％超であった場合を、プレス打ち抜き加工性が不合格であるとして「×」と評価した。結果を表４に示す。
【0108】
【表1】
【0109】
【表2】
【0110】
【表3】
【0111】
【表4】
【0112】
表１～表３の結果から、実施例１～３、５、６、８～１０、１３～１５、１７、１９、２１～２３、２５～２７、２９、３０、３３の銅合金材１０は、合金組成が本発明の適正範囲内であるとともに、銅合金材１０の圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、隣接する第２相１２同士の相間隔ｄを幅方向ｘに沿って測定したときの平均値が１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下の範囲であるため要件（Ｉ）を満たし、かつ、第２相１２の全体に占める、幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相１２の個数割合が８０％以上であることで要件（ＩＩ）を満たすため、引張強度が７００ＭＰａ以上であり、導電率も基準値Ｅより高く、かつ、プレス打ち抜き加工性も「◎」または「〇」と評価されるものであった。
【0113】
また、実施例１、２、４、５、７～９、１１～１３、１５～２１、２３～２５、２７～２９、３１～３３の銅合金材１０は、合金組成が本発明の適正範囲内であるとともに、銅合金材の厚さ方向ｚおよび幅方向ｘを含む断面で見たときの、厚さ寸法ｈが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅寸法ｗが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相１２の存在割合が０．３個／μｍ２以上４．０個／μｍ２以下の範囲であることで要件（ＩＩＩ）を満たすため、引張強度が７００ＭＰａ以上であり、導電率も基準値Ｅより高く、かつ、プレス打ち抜き加工性も「◎」または「〇」と評価されるものであった。
【0114】
したがって、実施例１～３３の銅合金材１０は、要件（Ｉ）および要件（ＩＩ）の両方を満たし、または要件（ＩＩＩ）を満たすため、引張強度が７００ＭＰａ以上と高く、導電率も基準値Ｅより高く、かつ、プレス打ち抜き加工性も「◎」または「〇」と評価されるものであったため、プレス打ち抜き加工性にも優れていた。
【0115】
一方、比較例１～２４の銅合金材はいずれも、要件（Ｉ）および要件（ＩＩ）の少なくとも一方が本発明の適正範囲外であり、かつ、要件（ＩＩＩ）が本発明の適正範囲外であるため、引張強度、導電率の基準値Ｅと測定値Ｍの差、およびプレス打ち抜き加工性のうち、少なくともいずれかが合格レベルに達していなかった。このうち、比較例２、１６、２３では、第２相の析出が見られず、または第２相の析出が少なかった。特に、比較例２、１６、２３では、第２時効熱処理工程［工程１０］を行なった後でも、要件（ＩＩ）における、幅寸法ｗが５ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲である第２相と、要件（ＩＩＩ）における、厚さ寸法ｈが１ｎｍ以上５０ｎｍ以下の範囲で、かつ幅寸法ｗが１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の範囲である第２相は、いずれも析出しなかったため、所定の銅合金材を得ることができなかった。また、比較例１１では、熱間圧延工程［工程３］を行なっている最中に鋳塊に割れが確認されたため、所定の銅合金材を得ることができなかった。
【0116】
また、図６に、本発明例５の銅合金材１０について、圧延方向ｙおよび幅方向ｘを含む断面に対してエネルギー分散型Ｘ線（ＥＤＸ）分析を行ったときに得られるスペクトルを示す。ここで、図６（ａ）は、銅合金材１０の第１相１１についてＥＤＸ分析を行ったときのスペクトルであり、図６（ｂ）は、銅合金材１０の第２相１２についてＥＤＸ分析を行ったときのスペクトルである。ＥＤＸ分析の結果から、本発明例の銅合金材１０は、第１相１１がＣｕからなる相によって構成されることと、第２相１２がＣｕとＡｇを含有する相によって構成されることが確認された。
【符号の説明】
【0117】
１０ 銅合金材
１０ａ 銅合金材の上面
１０ｂ 銅合金材の下面
１１ 第１相
１２ 第２相
２ 切断面
３ ダレ
４ 剪断面
５ 破断面
６ バリ
ｄ、ｄ１～ｄ４ 隣接する第２相同士の相間隔
ｗ 第２相の幅寸法
ｈ 第２相の厚さ
ｔｍａｘ 剪断面および破断面の合計厚さの最大値
ｔｍｉｎ 剪断面および破断面の合計厚さの最小値
Ｔ 銅合金材１０の厚さ
Ｅ 垂線
ｘ 幅方向
ｙ 圧延方向
ｚ 厚さ方向
１０ａ 銅合金材の上面
１０ｂ 銅合金材の下面
１１ 第１相
１２ 第２相
２ 切断面
３ ダレ
４ 剪断面
５ 破断面
６ バリ
ｄ、ｄ１～ｄ４ 隣接する第２相同士の相間隔
ｗ 第２相の幅寸法
ｈ 第２相の厚さ
ｔｍａｘ 剪断面および破断面の合計厚さの最大値
ｔｍｉｎ 剪断面および破断面の合計厚さの最小値
Ｔ 銅合金材１０の厚さ
Ｅ 垂線
ｘ 幅方向
ｙ 圧延方向
ｚ 厚さ方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】