プレス加工性に優れた異形断面銅合金板およびその製造方法
【課題】Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系の異形断面銅合金板であり、プレス加工性の良好な異形断面銅合金板及びその製造方法を提供する。
【解決手段】厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５である。
【解決手段】厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工性に優れた異形断面銅合金板およびその製造方法に関し、特に詳しくは、銅合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５重量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０重量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０重量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるプレス加工性の良好な異形断面銅合金板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板は、その後にプレス加工にて打抜きや曲げなどの加工が施され、端子材やリードフレーム材として使用されており、耐熱性、通電性、熱放散性が要求されている。
一般的に、この異形断面銅合金板は、銅合金鋳塊から板幅方向に一定の厚さを有する平板を製造する平板加工工程と、その平板を用いて板幅方向に厚さの異なる異形断面板を製造する異形加工工程により製造される。平板加工工程は、銅合金鋳塊の均熱、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、続いて必要に応じて行われる冷間圧延の各工程からなる。異形加工工程は、平板加工工程によって製造された平板を最終製品形状に加工するにあたり、必要とされる幅に切断した後に、粗冷間加工、焼鈍、仕上げ冷間加工、スリッタ加工、必要に応じて行われる矯正の各工程からなる。この場合、冷間加工の中間で焼鈍を行わず、仕上げ冷間加工後、焼鈍を行うこともある。また、異形加工工程における冷間加工は、異形ロールによる冷間圧延、或いは、異形金型による冷間圧延や鍛造などにより行われ、異なる加工方法が組み合わされることもある。
【０００３】
特許文献１には、鋳塊から板厚方向に一定の厚さを有する平板を製造し、その平板を異形ロールにより冷間圧延して、板幅方向に厚さの異なる異形断面銅合金板を製造するに当たり、異形ロールによる冷間圧延の中間又は最終で一度も焼鈍を行わずに、高耐熱性を有し、かつ高導電性及び優れた曲げ加工性を有する異形断面銅合金板が開示されている。Ｎｉ：０．０３〜０．５質量％、Ｐ：０．０１〜０．２質量％を含有し、ＮｉとＰとの質量比であるＮｉ／Ｐが２〜１０であり、残部銅及び不可避不純物からなる銅合金を用いる。望ましくはＳｎ：０．００５〜０．５％又は／及びＦｅ：０．００５〜０．２０％を含む。必要に応じてＺｎ：０．００５〜０．５％を含む。異形ロールによる冷間圧延において、薄肉部の冷間加工率は３０〜９０％とされる。
【０００４】
特許文献２には、良好な曲げ加工性を備えるとともに、芯線圧着部や嵌合凸部等を簡単にかつ高強度に成形することが可能な端子用銅合金条材及びその製造方法が開示されている。端子を製作するための端子用銅合金条材であって、時効析出型銅合金で構成されるとともに、条材の長手方向に直交する断面において、板厚の厚い厚板部と、この厚板部よりも板厚の薄い薄板部とを備えており、厚板部の引張強度ＴＳ１と薄板部の引張強度ＴＳ２との比ＴＳ１／ＴＳ２が、１＜ＴＳ１／ＴＳ２≦１．４の範囲となるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３９７３５号公報
【特許文献２】特開２００９− ９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系の異形断面銅合金板は、端子材やリードフレーム材としての耐熱性や曲げ加工性が重要視されており、製品として所定の形状に成型するためのプレス加工性が充分とは言えず、製造コストを低下させるために、更にプレス加工性の向上した異形断面銅合金板が求められていた。
【０００７】
本発明は、合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系の異形断面銅合金板であり、プレス加工性の良好な異形断面銅合金板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系の異形断面銅合金板の結晶組織に着目して鋭意検討の結果、その厚肉部と薄肉部の後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定した、Ｂｒａｓｓ方位密度の比と、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比と、ＧＯＳの比を各々最適範囲内に収めることにより、プレス加工性が向上することを見出した。
また、この異形断面銅合金板を製造するには、粗圧延加工を凹凸状成形面を有するダイによる冷間圧延にて、加工前後の銅合金板の幅の変動を最適に選定して行い、仕上げ圧延加工を異形ロールによる冷間圧延にて、加工時の銅合金板の圧延ロールとの接触長さと接触角度を最適に選定して行なうことにより、上述の厚肉部と薄肉部のＥＢＳＤ法にて測定したＢｒａｓｓ方位密度の比とＣｏｐｐｅｒ方位密度の比とＧＯＳの比とを最適範囲内に収められることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板は、厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５であることを特徴とする。
【００１０】
後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８を超える、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が５．０を超える、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が１．５を超えると、プレス時のせん断面積が大きくなり、プレス加工性が悪くなる。後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２未満、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２未満、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８未満であると、効果が飽和して製造時の圧延コストが上昇する。
更に、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板は、Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有することを特徴とする。
これらの元素の添加は、更に耐熱性を向上させる役割を有する。添加量が０．０１質量％未満では効果がなく、０．２０質量％を超えると導電率を低下させる。
【００１１】
また、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板の製造方法は、平板状銅合金素材を圧延して厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板を製造する方法であって、前記厚肉部となる凸部及び前記薄肉部となる凹部を形成するための成形面を有するダイと、前記ダイの成形面に対向する位置と前記ダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、前記押圧ロールが前記ダイの成形面からずれた位置にあるときに、前記平板状銅合金素材を長さ方向に間欠送りし、前記押圧ロールが前記ダイの成形面に対向する位置にあるときに、前記押圧ロールと前記ダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで圧延加工して前記凸部と凹部とを有する粗異形断面銅合金板を製造する粗圧延加工工程と、前記厚肉部を形成するための小径ロール部および前記薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、前記粗異形断面銅合金板を挟み込んで圧延加工して異形断面銅合金板を製造する仕上げ圧延加工工程とを有し、前記平板状銅合金素材の幅をＷ１ｍｍとし、前記粗異形断面銅合金板の幅をＷ２ｍｍとし、前記圧延ロールと前記粗銅合金異形断面板との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように粗圧延加工および仕上げ圧延加工することを特徴とする。
【００１２】
粗圧延加工工程にて、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が前記の所定範囲に８〜９割がた収まる素地を作り、仕上げ圧延加工工程にて、前記の所定範囲内とする。
Ｗ１／Ｗ２は、０．５〜０．９であることが好ましく、０．５未満では、仕上げ圧延加工に負荷がかかり過ぎ、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まり難くなる。０．９を超えると、仕上げ圧延加工にて、所定の異形寸法に収めることが難しくなる。
接触長さＬは、粗銅合金異形断面板が複数組の圧延ロールと接触している距離であり、接触角度θは、粗銅合金異形断面板の厚みをＨ０、異形断面銅合金板の厚みをＨ１としたときに、ｔａｎθ＝{（Ｈ０−Ｈ１）／２}／Ｌで表される。
（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）が、０．２５未満、或いは、３．０を超えると、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まらない。
また、粗粗圧延加工後に、調質のための焼鈍を施し、その後に仕上げ圧延加工を施しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるプレス加工性の良好な異形断面銅合金板及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】
【００１４】
【図１】本発明の異形断面銅合金板の一実施形態について、平板状銅合金素材、粗異形断面銅合金板、異形断面銅合金板の製造工程順に示す斜視図である。
【図２】ダイと押圧ロールとにより粗異形断面銅合金板を製造している状態を示す正面図である。
【図３】図２のダイの成形面を示す平面図である。
【図４】圧延ロールにより異形断面銅合金板を製造している状態を示す斜視図である。
【図５】図４の圧延ロールと粗銅合金異形断面板との接触長さＬと接触角度θとの関係を示す模式図である。
【図６】図５の寸法関係図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図６を参照に、本発明の異形断面銅合金板の一実施形態を説明する。
本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板１は、厚肉部２と薄肉部３とが幅方向に並んだＷ３の幅を有する異形断面銅合金板（図１参照）であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの厚肉部２の測定値をＴ１、薄肉部３の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５である。
また、異形断面銅合金板１は、Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有していても良い。これらの元素の添加は、更に耐熱性を向上させる役割を有する。添加量が０．０１質量％未満では効果がなく、０．２０質量％を超えると導電率を低下させる。
【００１６】
後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８を超える、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が５．０を超える、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が１．５を超えると、プレス時のせん断面積が大きくなり、プレス加工性が悪くなる。後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２未満、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２未満、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８未満であると、効果が飽和して製造時の圧延コストが上昇する。
【００１７】
ＧＯＳ、Ｂｒａｓｓ方位密度、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度は次の手法にて測定した。
ＥＢＳＤ法による結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の全結晶粒における平均値の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなし、結晶粒界で囲まれた個々の結晶粒の全てにについて、結晶粒内の全ピクセル間の方位差の平均値である平均方位差（ＧＯＳ：Ｇｒａｉｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｐｒｅａｄ）を（１）の式にて計算し、当該測定領域内の全ての結晶粒における値の平均値を全結晶粒における平均方位差の平均値とした。なお、２ピクセル以上が連結しているものを結晶粒とした
【００１８】
【数１】
【００１９】
上式において、ｉ、ｊは結晶粒内のピクセルの番号を示す。
ｎは結晶粒内のピクセル数を示す。
αijはピクセルｉとｊの方位差を示す。
【００２０】
ＥＢＳＤ法によるＢｒａｓｓ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＢｒａｓｓ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＢｒａｓｓ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００２１】
ＥＢＳＤ法によるＣｏｐｐｅｒ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＣｏｐｐｅｒ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＣｏｐｐｅｒ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００２２】
次に、本発明の異形断面銅合金板の製造方法につき説明する。
先ず、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する幅がＷ１である平板状銅合金素材１０を用意する。
そして、図１に矢印の順に示すように、この平板条銅合金素材１０を図２及び図３に示すダイ１１と押圧ロール１２とにより冷間で粗圧延加工して、厚肉部２とするための凸部１３及び薄肉部３とするための凹部１４を形成した粗異形断面銅合金板１５に成形し、次いで、この粗異形断面銅合金板１５を図４に示す段付きロール１６と平ロール１７とからなる圧延ロール１８により冷間で仕上げ圧延加工して、厚肉部２と薄肉部３とを有する異形断面銅合金板１に成形する。
【００２３】
粗異形断面銅合金板１５を成形するためのダイ１１は、図２及び図３に示すように、凸部１３を成形するための溝部２１を介して、凹部１４を成形するための二つの突起部２２が形成された成形面２３を表面に有しており、押圧ロール１２は、ダイ１１の成形面２３に対向する位置とダイ１１の成形面２３からずれた位置との間で矢印で示すようにダイ１１の成形面２３の長さ方向に沿って往復移動させられる。このダイ１１と押圧ロール１２とにより、押圧ロール１２がダイ１１の成形面２３からずれた位置にあるときに、平板状銅合金素材１０を長さ方向に間欠送りし、押圧ロール１２がダイ１１の成形面２３に対向する位置にあるとき、押圧ロール１２とダイ１１の成形面２３との間に平板状銅合金素材１０を挟みこんで圧延加工して幅がＷ２である粗異形断面銅合金板１５を製造する。
この場合、Ｗ１／Ｗ２は、０．５〜０．９であることが好ましく、０．５未満では、仕上げ圧延加工に負荷がかかり過ぎ、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲の収まり難くなる。０．９を超えると、仕上げ圧延加工にて、所定の異形寸法に収めることが難しくなる。
【００２４】
この粗異形断面銅合金板１５を異形断面銅合金板１に仕上げ圧延するための段付きロール１６は、図４に示すように、厚肉部２を形成するための小径ロール部２５及び薄肉部３を形成するための大径ロール部２６が軸線方向に並んで形成されており、平ロール１７は、半径が軸線方向に沿って一定とされている。そして、これら段付きロール１６と平ロール１７とからなる圧延ロール１８により粗異形断面銅合金板１５を挟みこんで圧延する。このとき、厚肉部２及び薄肉部３のいずれにおいても、この圧延ロール１８と粗銅合金異形断面板１５との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように仕上げ圧延加工し、Ｗ３の幅を有する異形断面銅合金板１を製造する。
【００２５】
図５及び図６に示すように、接触長さＬは、粗銅合金異形断面板１５が圧延ロールと接触している距離であり、接触角度θは、粗銅合金異形断面板の厚みをＨ０、異形断面銅合金板１の厚みをＨ１としたときに、ｔａｎθ＝{（Ｈ０−Ｈ１）／２}／Ｌで表される。厚肉部と薄肉部とは、仕上げ圧延加工工程の前の粗圧延加工工程においてほぼ外形が成形されており、仕上げ圧延加工工程においては、凸部及び凹部の表面を最終の形状に成形することになり、粗圧延加工工程における（Ｗ１／Ｗ２）の結果に応じて（Ｌ／θ）が調整される。
この場合、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）が、０．２５未満、或いは、３．０を超えると、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まらない。
また、粗圧延加工後に、調質のための焼鈍を施し、その後に仕上げ圧延加工を施しても良い。
【実施例】
【００２６】
合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる鋳塊に熱間圧延と冷間圧延を施し、厚さ２.０ｍｍ、幅６００ｍｍのコイルを製造し、スリッタラインに通して幅７０ｍｍの条材を作製した。
この条材を素材として、厚み２．０ｍｍ×幅７０ｍｍのコイルを、表１に示すＷ１／Ｗ２にて、凸部及び凹部を形成するための成形面を有するダイと、該ダイの成形面に対向する位置とダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、押圧ロールがダイの成形面からずれた位置にあるときに、コイルを長さ方向に間欠送りし、押圧ロールがダイの成形面に対向する位置にあるときに押圧ロールとダイの成形面との間にコイルを挟みこんで圧延加工し、厚肉部となる凸部の幅が３０〜３４ｍｍ、薄肉部となる凹部の厚さが０．２〜０．４ｍｍ、凸部の厚さが１．１〜１．３５ｍｍ、凸部の立上傾斜角度βが１０°（図１参照：水平面からは８０°）の粗異形断面銅合金板を連続的に作製した。
【００２７】
次に、この粗異形断面銅合金板を、表１に示すＬ／θにて、厚肉部を形成するための小径ロール部及び薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、挟み込んで圧延加工して、厚肉部の幅が２９〜３２ｍｍ、薄肉部の厚さが０．１５〜０．３２ｍｍ、厚肉部の厚さが１．０〜１．２０ｍｍ、厚肉部の立上傾斜角度βが１０°（水平面から８０°）の実施例１〜１０及び比較例１〜５の異形断面銅合金板を連続的に作製した。
【００２８】
実施例１〜１０及び比較例１〜５の各異形断面銅合金板から試料を採取し、厚肉部と薄肉部を後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定し、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）を求めた。
【００２９】
各々のＧＯＳ、Ｂｒａｓｓ方位密度、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度は次のように測定した。
ＥＢＳＤ法による結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の全結晶粒における平均値の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなし、結晶粒界で囲まれた個々の結晶粒の全てにについて、結晶粒内の全ピクセル間の方位差の平均値である平均方位差（ＧＯＳ：Ｇｒａｉｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｐｒｅａｄ）を（１）の式にて計算し、当該測定領域内の全ての結晶粒における値の平均値を全結晶粒における平均方位差の平均値とした。なお、２ピクセル以上が連結しているものを結晶粒とした
【００３０】
【数２】
【００３１】
上式において、ｉ、ｊは結晶粒内のピクセルの番号を示す。
ｎは結晶粒内のピクセル数を示す。
αijはピクセルｉとｊの方位差を示す。
【００３２】
ＥＢＳＤ法によるＢｒａｓｓ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＢｒａｓｓ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＢｒａｓｓ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００３３】
ＥＢＳＤ法によるＣｏｐｐｅｒ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＣｏｐｐｅｒ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＣｏｐｐｅｒ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
その結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
次に、実施例１〜１０及び比較例１〜５から試料を採取し、プレス性を評価した。
プレス条件は次の通りである。
パンチ径：４．９６ｍｍ、パンチ穴径：５．００ｍｍ、クリアランス：０．０２ｍｍ、
パンチ速度：１ｍ／ｍｉｎ
プレス箇所は厚肉部２箇所、薄肉部２箇所として、各々のバリ、ダレ、せん断面率、２次せん断面の有無を評価し、４箇所の平均値を代表値とした。
バリは、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、発生したバリの平均高さが０．５μｍ未満であったものを○、０．５μｍ以上であったものを×とした。
ダレは、４箇所を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、発生したダレの深さが０．３μｍ未満のものを○、０．３μｍ以上であったものを×とした。
せん断面率は、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、せん断面と破断面を識別して、せん断面率＝（せん断面面積）／（せん断面面積＋破断面面積）として求めた。２次せん断面を有していたものは、その２次せん断面の面積も含めてせん段面面積とした。
２次せん断面は、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、２次せん断面が観察されなかったものを○、観察されたものを×とした。
これらの測定の結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
これらの結果より、本発明の異形断面銅合金板は良好なプレス加工性を有することがわかる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態であるめっき付銅条材の製造方法について説明したが、本発明はこの記載に限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 異形断面銅合金板
２ 厚肉部
３ 薄肉部
１０ 平板状銅合金素材
１１ ダイ
１２ 押圧ロール
１３ 凸部
１４ 凹部
１５ 粗異形断面銅合金板
１６ 段付きロール
１７ 平ロール
２３ 成形面
２６ 大径ロール部
２７ 小径ロール部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレス加工性に優れた異形断面銅合金板およびその製造方法に関し、特に詳しくは、銅合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５重量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０重量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０重量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるプレス加工性の良好な異形断面銅合金板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板は、その後にプレス加工にて打抜きや曲げなどの加工が施され、端子材やリードフレーム材として使用されており、耐熱性、通電性、熱放散性が要求されている。
一般的に、この異形断面銅合金板は、銅合金鋳塊から板幅方向に一定の厚さを有する平板を製造する平板加工工程と、その平板を用いて板幅方向に厚さの異なる異形断面板を製造する異形加工工程により製造される。平板加工工程は、銅合金鋳塊の均熱、熱間圧延、冷間圧延、焼鈍、続いて必要に応じて行われる冷間圧延の各工程からなる。異形加工工程は、平板加工工程によって製造された平板を最終製品形状に加工するにあたり、必要とされる幅に切断した後に、粗冷間加工、焼鈍、仕上げ冷間加工、スリッタ加工、必要に応じて行われる矯正の各工程からなる。この場合、冷間加工の中間で焼鈍を行わず、仕上げ冷間加工後、焼鈍を行うこともある。また、異形加工工程における冷間加工は、異形ロールによる冷間圧延、或いは、異形金型による冷間圧延や鍛造などにより行われ、異なる加工方法が組み合わされることもある。
【０００３】
特許文献１には、鋳塊から板厚方向に一定の厚さを有する平板を製造し、その平板を異形ロールにより冷間圧延して、板幅方向に厚さの異なる異形断面銅合金板を製造するに当たり、異形ロールによる冷間圧延の中間又は最終で一度も焼鈍を行わずに、高耐熱性を有し、かつ高導電性及び優れた曲げ加工性を有する異形断面銅合金板が開示されている。Ｎｉ：０．０３〜０．５質量％、Ｐ：０．０１〜０．２質量％を含有し、ＮｉとＰとの質量比であるＮｉ／Ｐが２〜１０であり、残部銅及び不可避不純物からなる銅合金を用いる。望ましくはＳｎ：０．００５〜０．５％又は／及びＦｅ：０．００５〜０．２０％を含む。必要に応じてＺｎ：０．００５〜０．５％を含む。異形ロールによる冷間圧延において、薄肉部の冷間加工率は３０〜９０％とされる。
【０００４】
特許文献２には、良好な曲げ加工性を備えるとともに、芯線圧着部や嵌合凸部等を簡単にかつ高強度に成形することが可能な端子用銅合金条材及びその製造方法が開示されている。端子を製作するための端子用銅合金条材であって、時効析出型銅合金で構成されるとともに、条材の長手方向に直交する断面において、板厚の厚い厚板部と、この厚板部よりも板厚の薄い薄板部とを備えており、厚板部の引張強度ＴＳ１と薄板部の引張強度ＴＳ２との比ＴＳ１／ＴＳ２が、１＜ＴＳ１／ＴＳ２≦１．４の範囲となるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３９７３５号公報
【特許文献２】特開２００９− ９８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系の異形断面銅合金板は、端子材やリードフレーム材としての耐熱性や曲げ加工性が重要視されており、製品として所定の形状に成型するためのプレス加工性が充分とは言えず、製造コストを低下させるために、更にプレス加工性の向上した異形断面銅合金板が求められていた。
【０００７】
本発明は、合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるＣｕ−Ｆｅ−Ｐ系の異形断面銅合金板であり、プレス加工性の良好な異形断面銅合金板及びその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、Ｃｕ−Ｆｅ−Ｐ系の異形断面銅合金板の結晶組織に着目して鋭意検討の結果、その厚肉部と薄肉部の後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定した、Ｂｒａｓｓ方位密度の比と、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比と、ＧＯＳの比を各々最適範囲内に収めることにより、プレス加工性が向上することを見出した。
また、この異形断面銅合金板を製造するには、粗圧延加工を凹凸状成形面を有するダイによる冷間圧延にて、加工前後の銅合金板の幅の変動を最適に選定して行い、仕上げ圧延加工を異形ロールによる冷間圧延にて、加工時の銅合金板の圧延ロールとの接触長さと接触角度を最適に選定して行なうことにより、上述の厚肉部と薄肉部のＥＢＳＤ法にて測定したＢｒａｓｓ方位密度の比とＣｏｐｐｅｒ方位密度の比とＧＯＳの比とを最適範囲内に収められることを見出した。
【０００９】
即ち、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板は、厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５であることを特徴とする。
【００１０】
後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８を超える、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が５．０を超える、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が１．５を超えると、プレス時のせん断面積が大きくなり、プレス加工性が悪くなる。後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２未満、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２未満、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８未満であると、効果が飽和して製造時の圧延コストが上昇する。
更に、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板は、Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有することを特徴とする。
これらの元素の添加は、更に耐熱性を向上させる役割を有する。添加量が０．０１質量％未満では効果がなく、０．２０質量％を超えると導電率を低下させる。
【００１１】
また、本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板の製造方法は、平板状銅合金素材を圧延して厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板を製造する方法であって、前記厚肉部となる凸部及び前記薄肉部となる凹部を形成するための成形面を有するダイと、前記ダイの成形面に対向する位置と前記ダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、前記押圧ロールが前記ダイの成形面からずれた位置にあるときに、前記平板状銅合金素材を長さ方向に間欠送りし、前記押圧ロールが前記ダイの成形面に対向する位置にあるときに、前記押圧ロールと前記ダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで圧延加工して前記凸部と凹部とを有する粗異形断面銅合金板を製造する粗圧延加工工程と、前記厚肉部を形成するための小径ロール部および前記薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、前記粗異形断面銅合金板を挟み込んで圧延加工して異形断面銅合金板を製造する仕上げ圧延加工工程とを有し、前記平板状銅合金素材の幅をＷ１ｍｍとし、前記粗異形断面銅合金板の幅をＷ２ｍｍとし、前記圧延ロールと前記粗銅合金異形断面板との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように粗圧延加工および仕上げ圧延加工することを特徴とする。
【００１２】
粗圧延加工工程にて、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が前記の所定範囲に８〜９割がた収まる素地を作り、仕上げ圧延加工工程にて、前記の所定範囲内とする。
Ｗ１／Ｗ２は、０．５〜０．９であることが好ましく、０．５未満では、仕上げ圧延加工に負荷がかかり過ぎ、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まり難くなる。０．９を超えると、仕上げ圧延加工にて、所定の異形寸法に収めることが難しくなる。
接触長さＬは、粗銅合金異形断面板が複数組の圧延ロールと接触している距離であり、接触角度θは、粗銅合金異形断面板の厚みをＨ０、異形断面銅合金板の厚みをＨ１としたときに、ｔａｎθ＝{（Ｈ０−Ｈ１）／２}／Ｌで表される。
（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）が、０．２５未満、或いは、３．０を超えると、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まらない。
また、粗粗圧延加工後に、調質のための焼鈍を施し、その後に仕上げ圧延加工を施しても良い。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなるプレス加工性の良好な異形断面銅合金板及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】
【００１４】
【図１】本発明の異形断面銅合金板の一実施形態について、平板状銅合金素材、粗異形断面銅合金板、異形断面銅合金板の製造工程順に示す斜視図である。
【図２】ダイと押圧ロールとにより粗異形断面銅合金板を製造している状態を示す正面図である。
【図３】図２のダイの成形面を示す平面図である。
【図４】圧延ロールにより異形断面銅合金板を製造している状態を示す斜視図である。
【図５】図４の圧延ロールと粗銅合金異形断面板との接触長さＬと接触角度θとの関係を示す模式図である。
【図６】図５の寸法関係図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１〜図６を参照に、本発明の異形断面銅合金板の一実施形態を説明する。
本発明のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板１は、厚肉部２と薄肉部３とが幅方向に並んだＷ３の幅を有する異形断面銅合金板（図１参照）であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの厚肉部２の測定値をＴ１、薄肉部３の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５である。
また、異形断面銅合金板１は、Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有していても良い。これらの元素の添加は、更に耐熱性を向上させる役割を有する。添加量が０．０１質量％未満では効果がなく、０．２０質量％を超えると導電率を低下させる。
【００１６】
後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８を超える、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が５．０を超える、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が１．５を超えると、プレス時のせん断面積が大きくなり、プレス加工性が悪くなる。後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２未満、或いは、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２未満、或いは、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８未満であると、効果が飽和して製造時の圧延コストが上昇する。
【００１７】
ＧＯＳ、Ｂｒａｓｓ方位密度、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度は次の手法にて測定した。
ＥＢＳＤ法による結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の全結晶粒における平均値の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなし、結晶粒界で囲まれた個々の結晶粒の全てにについて、結晶粒内の全ピクセル間の方位差の平均値である平均方位差（ＧＯＳ：Ｇｒａｉｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｐｒｅａｄ）を（１）の式にて計算し、当該測定領域内の全ての結晶粒における値の平均値を全結晶粒における平均方位差の平均値とした。なお、２ピクセル以上が連結しているものを結晶粒とした
【００１８】
【数１】
【００１９】
上式において、ｉ、ｊは結晶粒内のピクセルの番号を示す。
ｎは結晶粒内のピクセル数を示す。
αijはピクセルｉとｊの方位差を示す。
【００２０】
ＥＢＳＤ法によるＢｒａｓｓ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＢｒａｓｓ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＢｒａｓｓ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００２１】
ＥＢＳＤ法によるＣｏｐｐｅｒ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＣｏｐｐｅｒ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＣｏｐｐｅｒ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００２２】
次に、本発明の異形断面銅合金板の製造方法につき説明する。
先ず、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有する幅がＷ１である平板状銅合金素材１０を用意する。
そして、図１に矢印の順に示すように、この平板条銅合金素材１０を図２及び図３に示すダイ１１と押圧ロール１２とにより冷間で粗圧延加工して、厚肉部２とするための凸部１３及び薄肉部３とするための凹部１４を形成した粗異形断面銅合金板１５に成形し、次いで、この粗異形断面銅合金板１５を図４に示す段付きロール１６と平ロール１７とからなる圧延ロール１８により冷間で仕上げ圧延加工して、厚肉部２と薄肉部３とを有する異形断面銅合金板１に成形する。
【００２３】
粗異形断面銅合金板１５を成形するためのダイ１１は、図２及び図３に示すように、凸部１３を成形するための溝部２１を介して、凹部１４を成形するための二つの突起部２２が形成された成形面２３を表面に有しており、押圧ロール１２は、ダイ１１の成形面２３に対向する位置とダイ１１の成形面２３からずれた位置との間で矢印で示すようにダイ１１の成形面２３の長さ方向に沿って往復移動させられる。このダイ１１と押圧ロール１２とにより、押圧ロール１２がダイ１１の成形面２３からずれた位置にあるときに、平板状銅合金素材１０を長さ方向に間欠送りし、押圧ロール１２がダイ１１の成形面２３に対向する位置にあるとき、押圧ロール１２とダイ１１の成形面２３との間に平板状銅合金素材１０を挟みこんで圧延加工して幅がＷ２である粗異形断面銅合金板１５を製造する。
この場合、Ｗ１／Ｗ２は、０．５〜０．９であることが好ましく、０．５未満では、仕上げ圧延加工に負荷がかかり過ぎ、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲の収まり難くなる。０．９を超えると、仕上げ圧延加工にて、所定の異形寸法に収めることが難しくなる。
【００２４】
この粗異形断面銅合金板１５を異形断面銅合金板１に仕上げ圧延するための段付きロール１６は、図４に示すように、厚肉部２を形成するための小径ロール部２５及び薄肉部３を形成するための大径ロール部２６が軸線方向に並んで形成されており、平ロール１７は、半径が軸線方向に沿って一定とされている。そして、これら段付きロール１６と平ロール１７とからなる圧延ロール１８により粗異形断面銅合金板１５を挟みこんで圧延する。このとき、厚肉部２及び薄肉部３のいずれにおいても、この圧延ロール１８と粗銅合金異形断面板１５との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように仕上げ圧延加工し、Ｗ３の幅を有する異形断面銅合金板１を製造する。
【００２５】
図５及び図６に示すように、接触長さＬは、粗銅合金異形断面板１５が圧延ロールと接触している距離であり、接触角度θは、粗銅合金異形断面板の厚みをＨ０、異形断面銅合金板１の厚みをＨ１としたときに、ｔａｎθ＝{（Ｈ０−Ｈ１）／２}／Ｌで表される。厚肉部と薄肉部とは、仕上げ圧延加工工程の前の粗圧延加工工程においてほぼ外形が成形されており、仕上げ圧延加工工程においては、凸部及び凹部の表面を最終の形状に成形することになり、粗圧延加工工程における（Ｗ１／Ｗ２）の結果に応じて（Ｌ／θ）が調整される。
この場合、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）が、０．２５未満、或いは、３．０を超えると、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＢｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が、前記の所定範囲に収まらない。
また、粗圧延加工後に、調質のための焼鈍を施し、その後に仕上げ圧延加工を施しても良い。
【実施例】
【００２６】
合金組成がＦｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる鋳塊に熱間圧延と冷間圧延を施し、厚さ２.０ｍｍ、幅６００ｍｍのコイルを製造し、スリッタラインに通して幅７０ｍｍの条材を作製した。
この条材を素材として、厚み２．０ｍｍ×幅７０ｍｍのコイルを、表１に示すＷ１／Ｗ２にて、凸部及び凹部を形成するための成形面を有するダイと、該ダイの成形面に対向する位置とダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、押圧ロールがダイの成形面からずれた位置にあるときに、コイルを長さ方向に間欠送りし、押圧ロールがダイの成形面に対向する位置にあるときに押圧ロールとダイの成形面との間にコイルを挟みこんで圧延加工し、厚肉部となる凸部の幅が３０〜３４ｍｍ、薄肉部となる凹部の厚さが０．２〜０．４ｍｍ、凸部の厚さが１．１〜１．３５ｍｍ、凸部の立上傾斜角度βが１０°（図１参照：水平面からは８０°）の粗異形断面銅合金板を連続的に作製した。
【００２７】
次に、この粗異形断面銅合金板を、表１に示すＬ／θにて、厚肉部を形成するための小径ロール部及び薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、挟み込んで圧延加工して、厚肉部の幅が２９〜３２ｍｍ、薄肉部の厚さが０．１５〜０．３２ｍｍ、厚肉部の厚さが１．０〜１．２０ｍｍ、厚肉部の立上傾斜角度βが１０°（水平面から８０°）の実施例１〜１０及び比較例１〜５の異形断面銅合金板を連続的に作製した。
【００２８】
実施例１〜１０及び比較例１〜５の各異形断面銅合金板から試料を採取し、厚肉部と薄肉部を後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定し、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）を求めた。
【００２９】
各々のＧＯＳ、Ｂｒａｓｓ方位密度、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度は次のように測定した。
ＥＢＳＤ法による結晶粒内の全ピクセル間の平均方位差の全結晶粒における平均値の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなし、結晶粒界で囲まれた個々の結晶粒の全てにについて、結晶粒内の全ピクセル間の方位差の平均値である平均方位差（ＧＯＳ：Ｇｒａｉｎ Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ Ｓｐｒｅａｄ）を（１）の式にて計算し、当該測定領域内の全ての結晶粒における値の平均値を全結晶粒における平均方位差の平均値とした。なお、２ピクセル以上が連結しているものを結晶粒とした
【００３０】
【数２】
【００３１】
上式において、ｉ、ｊは結晶粒内のピクセルの番号を示す。
ｎは結晶粒内のピクセル数を示す。
αijはピクセルｉとｊの方位差を示す。
【００３２】
ＥＢＳＤ法によるＢｒａｓｓ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＢｒａｓｓ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＢｒａｓｓ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
【００３３】
ＥＢＳＤ法によるＣｏｐｐｅｒ方位密度の測定は、試料の測定領域を通常、六角形等の領域に区切り、区切られた各領域について、試料表面に入射させた電子線の反射電子から菊地パターンを得て、電子線を試料表面に２次元で走査させ、ステップサイズ１．０μｍにて、測定面積範囲内の全ピクセルの方位を測定し、隣接するピクセル間の方位差が１５°以上である境界を結晶粒界とみなして、試料表面の結晶粒の分布を求めた。そして、各結晶粒が、対象とするＣｏｐｐｅｒ方位（理想方位から１５°以内）か否かを判定し、測定領域におけるＣｏｐｐｅｒ方位密度（結晶方位の面積率）を求めた。
その結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
次に、実施例１〜１０及び比較例１〜５から試料を採取し、プレス性を評価した。
プレス条件は次の通りである。
パンチ径：４．９６ｍｍ、パンチ穴径：５．００ｍｍ、クリアランス：０．０２ｍｍ、
パンチ速度：１ｍ／ｍｉｎ
プレス箇所は厚肉部２箇所、薄肉部２箇所として、各々のバリ、ダレ、せん断面率、２次せん断面の有無を評価し、４箇所の平均値を代表値とした。
バリは、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、発生したバリの平均高さが０．５μｍ未満であったものを○、０．５μｍ以上であったものを×とした。
ダレは、４箇所を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、発生したダレの深さが０．３μｍ未満のものを○、０．３μｍ以上であったものを×とした。
せん断面率は、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、せん断面と破断面を識別して、せん断面率＝（せん断面面積）／（せん断面面積＋破断面面積）として求めた。２次せん断面を有していたものは、その２次せん断面の面積も含めてせん段面面積とした。
２次せん断面は、４箇所の断面を光学顕微鏡（２０倍）にて目視観察し、２次せん断面が観察されなかったものを○、観察されたものを×とした。
これらの測定の結果を表２に示す。
【００３６】
【表２】
【００３７】
これらの結果より、本発明の異形断面銅合金板は良好なプレス加工性を有することがわかる。
【００３８】
以上、本発明の実施形態であるめっき付銅条材の製造方法について説明したが、本発明はこの記載に限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１ 異形断面銅合金板
２ 厚肉部
３ 薄肉部
１０ 平板状銅合金素材
１１ ダイ
１２ 押圧ロール
１３ 凸部
１４ 凹部
１５ 粗異形断面銅合金板
１６ 段付きロール
１７ 平ロール
２３ 成形面
２６ 大径ロール部
２７ 小径ロール部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５であることを特徴とするプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項２】
Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有することを特徴とする請求項１に記載のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項３】
平板状銅合金素材を圧延して請求項１又は２に記載のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板を製造する方法であって、前記厚肉部となる凸部及び前記薄肉部となる凹部を形成するための成形面を有するダイと、前記ダイの成形面に対向する位置と前記ダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、前記押圧ロールが前記ダイの成形面からずれた位置にあるときに、平板状銅合金素材を長さ方向に間欠送りし、前記押圧ロールが前記ダイの成形面に対向する位置にあるときに、前記押圧ロールと前記ダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで圧延加工して前記凸部と凹部とを有する粗異形断面銅合金板を製造する粗圧延加工工程と、前記厚肉部を形成するための小径ロール部および前記薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、前記粗異形断面銅合金板を挟み込んで圧延加工して異形断面銅合金板を製造する仕上げ圧延加工工程とを有し、前記平板状銅合金素材の幅をＷ１ｍｍとし、前記粗異形断面銅合金板の幅をＷ２ｍｍとし、前記圧延ロールと前記粗銅合金異形断面板との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように粗圧延加工および仕上げ圧延加工することを特徴とするプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板の製造方法。
【請求項１】
厚肉部と薄肉部とが幅方向に並んだ異形断面銅合金板であり、Ｆｅ；０．０５〜０．１５質量％、Ｐ；０．０１５〜０．０５０質量％およびＺｎ；０．０１〜０．２０質量％を各々含有し、残部Ｃｕおよび不可避的不純物からなる組成を有し、後方散乱電子回折像システム付の走査型電子顕微鏡によるＥＢＳＤ法にて測定したときの前記厚肉部の測定値をＴ１、前記薄肉部の測定値をＴ２とするとき、Ｂｒａｓｓ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が０．２〜０．８であり、Ｃｏｐｐｅｒ方位密度の比（Ｔ１／Ｔ２）が１．２〜５．０であり、ＧＯＳの比（Ｔ１／Ｔ２）が０．８〜１．５であることを特徴とするプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項２】
Ｎｉ、Ｃｏからなる元素のうち少なくとも一種を０．０１〜０．２０質量％含有することを特徴とする請求項１に記載のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板。
【請求項３】
平板状銅合金素材を圧延して請求項１又は２に記載のプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板を製造する方法であって、前記厚肉部となる凸部及び前記薄肉部となる凹部を形成するための成形面を有するダイと、前記ダイの成形面に対向する位置と前記ダイの成形面からずれた位置との間でダイの成形面の長さ方向に沿って往復移動させられる押圧ロールとにより、前記押圧ロールが前記ダイの成形面からずれた位置にあるときに、平板状銅合金素材を長さ方向に間欠送りし、前記押圧ロールが前記ダイの成形面に対向する位置にあるときに、前記押圧ロールと前記ダイの成形面との間に前記平板状銅合金素材を挟みこんで圧延加工して前記凸部と凹部とを有する粗異形断面銅合金板を製造する粗圧延加工工程と、前記厚肉部を形成するための小径ロール部および前記薄肉部を形成するための大径ロール部が軸線方向に並んで形成された段付きロールと、半径が軸線方向に沿って一定とされた平ロールとからなる圧延ロールにより、前記粗異形断面銅合金板を挟み込んで圧延加工して異形断面銅合金板を製造する仕上げ圧延加工工程とを有し、前記平板状銅合金素材の幅をＷ１ｍｍとし、前記粗異形断面銅合金板の幅をＷ２ｍｍとし、前記圧延ロールと前記粗銅合金異形断面板との接触長さをＬｍｍとし、接触角度をθ°としたとき、（Ｗ１／Ｗ２）×（Ｌ／θ）の値が０．２５〜３．０の範囲となるように粗圧延加工および仕上げ圧延加工することを特徴とするプレス打抜き加工性に優れた異形断面銅合金板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７２２４４（Ｐ２０１２−１７２２４４Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８１２３（Ｐ２０１１−３８１２３）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００１７６８２２）三菱伸銅株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００１７６８２２）三菱伸銅株式会社 (116)
【Ｆターム（参考）】
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