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KR20160043674A - Copper alloy material for connectors with high strength, high thermal resistance and high corrosion resistance, and excellent bending processiblity, and method for producing same - Google Patents

Copper alloy material for connectors with high strength, high thermal resistance and high corrosion resistance, and excellent bending processiblity, and method for producing same Download PDF

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KR20160043674A
KR20160043674A KR1020140138095A KR20140138095A KR20160043674A KR 20160043674 A KR20160043674 A KR 20160043674A KR 1020140138095 A KR1020140138095 A KR 1020140138095A KR 20140138095 A KR20140138095 A KR 20140138095A KR 20160043674 A KR20160043674 A KR 20160043674A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
copper alloy
alloy material
weight
bending workability
corrosion resistance
Prior art date
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Ceased
Application number
KR1020140138095A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김대현
이지훈
최영철
Original Assignee
주식회사 풍산
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 풍산 filed Critical 주식회사 풍산
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Priority to PCT/KR2015/010787 priority patent/WO2016060444A1/en
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    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/04Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

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Abstract

본 발명은 고강도, 고내열성, 고내식성 및 양호한 굽힘가공성을 갖는 동합금재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따르는 동합금재의 구성은 100중량%로서, Zn: 5.0~40.0중량%, Fe:0.5~5.0중량%, Sn:0.5~2.0중량%, Ni:0.01~0.3중량%, 잔부량의 Cu 및 극미량의 불가피한 불순물로 조성되고, 상기 동합금재는 높은 인장강도, 연신율, 전기전도도, 양호한 굽힘가공성 등의 특성을 갖는다. 상기 동합금재는 Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함될 수 있다.
상기 동합금재는 상술한 조성이 되도록 용탕을 얻는 단계, 상기 용탕으로부터 주괴를 얻는 단계, 상기 주괴를 800~900℃ 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400~500℃에서 5~10시간 응력제거 열처리하는 단계, 냉간압연하는 단계 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리하는 단계를 포함한다.
The present invention relates to a copper alloy material having high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and good bending workability and a method for producing the same. More specifically, the composition of the copper alloy material according to the present invention is 100% by weight, and is composed of 5.0 to 40.0% by weight of Zn, 0.5 to 5.0% by weight of Fe, 0.5 to 2.0% by weight of Sn, 0.01 to 0.3% Copper, and trace amounts of inevitable impurities, and the copper alloy material has properties such as high tensile strength, elongation, electrical conductivity, and good bending workability. The copper alloy material may further include at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg, and Ca in an amount of 1 wt% or less.
A step of hot rolling the ingot by heating at 800 to 900 DEG C, a step of cold rolling, a step of annealing the ingot at 400 to 500 DEG C for 5 to 10 hours, Removing heat treatment, cold rolling, and annealing at 600 to 800 DEG C for 10 to 60 seconds.

Description

고강도, 고내열성, 고내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 자동차 커넥터용 동합금재 및 이의 제조방법{COPPER ALLOY MATERIAL FOR CONNECTORS WITH HIGH STRENGTH, HIGH THERMAL RESISTANCE AND HIGH CORROSION RESISTANCE, AND EXCELLENT BENDING PROCESSIBLITY, AND METHOD FOR PRODUCING SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a copper alloy material for automobile connectors having high strength, high heat resistance, high corrosion resistance, and excellent bending workability and a method for manufacturing the same. BACKGROUND ART [0002] }

본 발명은 강도, 내열성, 내식성 및 굽힘가공성이 우수한 자동차 커넥터용 동합금재 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명의 동합금재는 강도, 내열성, 내식성 및 굽힘가공성이 황동 및 기존 커넥터 소재 대비 증대 내지는 유지되며, 동시에 저가의 금속들을 배합하여 자동차 전장(wire harness) 소재 등에 적합하다.The present invention relates to a copper alloy material for automobile connectors excellent in strength, heat resistance, corrosion resistance and bending workability, and a method for manufacturing the same. More specifically, the copper alloy material of the present invention is improved in strength, heat resistance, corrosion resistance, and bending workability compared to brass and conventional connector materials, and at the same time, it is suitable for automobile electric wire harness materials and the like by mixing low-cost metals.

황동(Cu-Zn계 합금)은 가공성이 양호하고 저가이기 때문에 자동차, 정보통신기기, 가전제품 등의 배선 접속 부품용으로서 다양하게 사용되고 있다.Brass (Cu-Zn type alloy) has good workability and low cost, and thus is widely used for wiring connection parts for automobiles, information communication appliances, and home appliances.

최근 커넥터 등의 접속 부품이 소형화에 추세에 따라, 전기, 전자 부품군의 경박단소(輕薄短小)가 요구되고 있으며, 이러한 곳에 적용되는 단자 또한 협피치(pitch) 및 다(多)핀(pin)화의 요구로 동합금 소재도 얇아지므로 상대적으로 높은 강도를 요구하고 있다. 그러나, 황동 재료는 녹는점이 낮은 아연(Zn)의 함량 비율이 높기 때문에, 가공성을 유지하면서 강도를 향상시키는 것은 용이하지 않다.In recent years, as connecting parts such as connectors have been downsized, slender and thinner electrical and electronic parts have been demanded. Terminals applied to such parts are also required to have a narrow pitch and a large number of pins, Since the copper alloy material is also thinned due to an increase in the strength, the strength is required to be relatively high. However, since the content of zinc (Zn) having a low melting point is high in the brass material, it is not easy to improve the strength while maintaining workability.

특히, 자동차용 커넥터는 엔진룸 등의 가혹한 환경에서 사용되며, 소형화 및 복잡한 형상이 요구되기 때문에 높은 강도뿐만 아니라, 우수한 굽힘가공성 및 내연화성과 동시에, 일정 수준 이상의 높은 전기전도도가 필요하다. 예를 들어, 자동차용 커넥터 중 헤드라이트 소켓 등 열을 발생시키는 단자 부품은 약 80~120℃에 일반적인 열에 노출되며 반복하여 열응력을 받게 된다. 그러나 기존 황동과 인청동으로 제조된 커넥터는 내연화성이 낮아 장시간 열응력에 노출시 커넥터간 접촉불량으로 인한 신호, 전기의 단락이 발생될 수 있다. 따라서, 고가의 자동차의 경우, 커넥터용으로 황동과 인청동 대신 고가의 고기능성 동합금재를 주로 사용하고 있다. 그러나 국내에서는 제조 비용 문제로 인해 자동차용 커넥터에 가격이 낮은 황동과 인청동이 적용되고 있는 실정이다.Particularly, automotive connectors are used in harsh environments such as engine rooms, and require miniaturization and complicated shapes, so that they require not only high strength but also excellent bending workability and softening resistance and a high level of electrical conductivity higher than a certain level. For example, heat-generating terminal parts such as headlight sockets in automotive connectors are exposed to ordinary heat at about 80 to 120 ° C and repeatedly subjected to thermal stress. However, connectors made of conventional brass and phosphor bronze have low softening resistance, and when exposed to thermal stress for a long time, there may be a short circuit between signal and electric power due to poor contact between the connectors. Therefore, in the case of an expensive automobile, a high-performance copper alloy material is mainly used instead of brass and phosphor bronze for connectors. However, due to manufacturing cost problems, brass and phosphor bronze are applied to automobile connectors.

일본 특개 제2006-188722호(선기술 1)는 Zn 20~37중량%이고, Cu, Zn을 제외한 원소의 합계가 1중량% 이하이며, 열간압연, 중간 냉간압연, 중간 열처리, 및 마무리 냉간압연으로 이루어지는 공정에 의해 인장강도가 500 N/mm2 이상이고, 180° 굽힘가공성에서 양호한 특성을 나타내는 황동 재료를 개시한다. 상기 선기술 1에서는 상술한 공정을 통해 소재를 필요로 하는 두께에 맞게 가공하여 제품을 얻게 된다. 그러나, 상기 선기술 1에 따라 제조된 동합금재는 구성성분이 Cu 및 Zn으로만 구성된 것이므로, 제조 특성을 이용하여 굽힘가공성과 강도를 확보하고자 하지만, 자동차 커넥터용으로 사용하기에는 충분한 강도 등의 특성을 확보하지 못하며, 내열성 및 내식성 특성에 대해서는 언급된 바가 없다.Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-188722 (Prior Art 1) discloses a hot rolled steel sheet which comprises 20 to 37% by weight of Zn and a total of 1% by weight or less of elements excluding Cu and Zn and is characterized by hot rolling, intermediate cold rolling, Discloses a brass material having a tensile strength of 500 N / mm < 2 > or more and exhibiting good characteristics at 180 deg. Bending workability by a process comprising the steps of: In the above-mentioned prior art 1, the material is processed to a required thickness through the above-described process to obtain a product. However, since the copper alloy material manufactured according to the above-mentioned prior art 1 is composed of only Cu and Zn, it is desired to secure the bending workability and strength by making use of the manufacturing characteristics. However, And the heat resistance and corrosion resistance characteristics are not mentioned.

또한, 일본 특개 제2000-129376호(선기술 2)는 미세한 α상과 β상으로 이루어진 2상 혼합 조직 황동이 개시되고 있다. 그러나 일반적으로 넓게 사용되고 있는 단자용 황동은 α단상 황동이며, 상기 α단상 황동을 동합금의 조성에서 Zn 함량을 높임으로써 β상을 증가시켜 α+β상 형태의 황동으로 대체하면 β상으로 인해 내식성이 저하된다. 또한, 선기술 2의 명세서에는 굽힘가공성이 90° 평가만 기재되어 있으나, 실상 많이 사용되는 터미널(terminal) 형태의 단자용으로는 180° 굽힘가공성의 평가가 필연적인 사항임에도 불구하고, 이에 대한 내용은 개시된 바 없다.Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-129376 (Prior Art 2) discloses a two-phase mixed-phase brass made of fine? -Phase and? -Phase. However, in general, the brass used for a terminal is a single-phase brass, and when the single-phase brass is increased in the composition of the copper alloy by increasing the content of the copper to increase the? -Phase to replace the? +? -Phase type brass, . In the specification of the prior art 2, only the evaluation of the bending workability is described as 90 °. However, in spite of the fact that the evaluation of the bending workability at 180 ° is inevitable for the terminals of the terminal type, Have not been disclosed.

본 발명은 자동차용 커넥터 및 전자기기 부품 등으로 사용되는 고강도, 고내열성, 고내식성 및 양호한 굽힘가공성을 가진 동합금재를 제공하기 위하여, 소재 요구 특성으로 560~650N/mm2의 인장강도, 10~25%IACS의 전기전도도, 7~15%의 연신율, 400℃ 이상의 내연화성, 및 고온, 고습 및 부식 환경에 견디는 내식성을 동시에 충족시키며, 단자 가공에 적합한 굽힘가공성을 가진 단자용 동합금재 및 이의 제조방법을 제공하고자 한다.The present invention The tensile strength, 10 to the vehicle connector, and an electronic apparatus parts, etc. in order to provide a copper alloy having a high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and a good bending workability is used, the material characteristics required 560 ~ 650N / mm 2 for Copper alloy materials for terminals having a bending workability satisfying both the electrical conductivity of 25% IACS, the elongation of 7 to 15%, the softening resistance of 400 ° C. or more, and the corrosion resistance against high temperature, high humidity and corrosive environment and suitable for terminal processing Method.

본 발명에 따르는 자동차 커넥터용 동합금재는 100중량%로서, Zn 5.0~40.0중량%, Fe 0.5~5.0중량%, Sn 0.5~2.0중량%, Ni 0.01~0.3중량%, 잔부량의 Cu, 및 불가피한 불순물로 조성되고, 고강도, 고내열성, 고내식성 및 굽힘가공성을 갖는다. 상기 동합금재는 Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함할 수 있다. 상기 동합금재는 인장강도가 560~650N/mm2, 전기전도도가 10~25%IACS, 연신율이 7~15%, 내연화온도가 400℃ 이상, 내부식성 시험에서 부식 깊이가 0.1mm 이하, 굽힘가공성에서 90° 및 180°에서 무결함인 것을 특징으로 한다.The copper alloy material for an automotive connector according to the present invention contains 100 wt% of Zn, 5.0 to 40.0 wt% of Zn, 0.5 to 5.0 wt% of Fe, 0.5 to 2.0 wt% of Sn, 0.01 to 0.3 wt% of Ni, Cu of the remaining amount, And has high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and bending workability. The copper alloy material may further include at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg, and Ca in an amount of 1 wt% or less. The copper alloy material is a tensile strength of 560 ~ 650N / mm 2, the electrical conductivity is 10 ~ 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, is within the softening temperature of more than 400 ℃, below the depth of corrosion in the corrosion resistance test 0.1mm, bendability At 90 [deg.] And 180 [deg.], Respectively.

또한, 본 발명에 따르는 자동차 커넥터용 동합금재의 제조 방법은, 100중량%로서, Zn 5.0~40.0중량%, Fe 0.5~5.0중량%, Sn 0.5~2.0중량%, Ni 0.01~0.3중량%, 잔부량의 Cu 및 불가피한 불순물로 조성된 용탕을 얻는 단계, 상기 용탕으로부터 주괴를 수득하는 단계, 상기 주괴를 850~950℃로 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400~500℃에서 5~10시간 응력제거 열처리하는 단계, 냉간압연하는 단계 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리하는 단계를 포함한다. 상기 제조 방법에서, 상기 용탕에 Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함할 수 있다. 또한 상기 냉간압연 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리하는 단계를 반복 실행하여 최종 생성되는 동합금재를 원하는 두께로 제조할 수 있다. 상기 동합금재의 제조 방법은 인장강도가 560~650N/mm2, 전기전도성이 10~25%IACS, 연신율이 7~15%, 내연화온도가 400℃ 이상, 내부식성 시험에서 부식 깊이가 0.1mm 이하, 굽힘가공성에서 90° 및 180°에서 무결함인 것을 특징으로 하는 동합금재를 수득할 수 있다.The method for manufacturing a copper alloy material for an automotive connector according to the present invention is characterized in that it comprises 100% by weight of Zn, 5.0 to 40.0% by weight of Fe, 0.5 to 5.0% by weight of Fe, 0.5 to 2.0% by weight of Sn, 0.01 to 0.3% Obtaining an ingot from the molten metal; heating the ingot to a temperature of 850 to 950 占 폚 to perform hot rolling; cold rolling; heating the ingot at a temperature of 400 to 500 占 폚 to 5 to 10 Time stress relieving heat treatment, cold rolling and annealing at 600 to 800 占 폚 for 10 to 60 seconds. In the above production method, the molten metal may further contain at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg and Ca in an amount of 1 wt% or less. Further, the cold-rolling and annealing treatment at 600 to 800 ° C for 10 to 60 seconds may be repeatedly performed to produce the finally-produced copper alloy material to a desired thickness. Wherein the copper alloy material has a tensile strength of 560 to 650 N / mm 2 , an electrical conductivity of 10 to 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, a softening temperature of 400 ° C or more, a corrosion depth of not more than 0.1 mm , And is defective at 90 ° and 180 ° in bending workability.

본 발명은 560~650N/mm2의 높은 강도, 10~25%IACS의 전기전도도, 7~15%의 연신율, 400℃ 이상의 내연화성, 높은 내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 동합금재 및 이의 제조 방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a copper alloy material having a high strength of 560 to 650 N / mm 2 , an electrical conductivity of 10 to 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, a softening resistance of 400 ° C. or more, a high corrosion resistance and excellent bending workability, .

도 1은 실시예 1, 비교예 11 및 12에 따라 각각 제조된 동합금재 시료들의 90° 및 180°조건에서 굽힘가공성 시험 결과를 나타낸 광학현미경 사진이다.
도 2는 실시예 1, 비교예 11 및 12에 따라 각각 제조된 동합금재 시료들의 내연화성 시험 결과를 나타낸 그래프이다.
도 3은 실시예 1, 비교예 11 및 12에 따라 각각 제조된 동합금재 시료들의 탈아연부식 시험 결과를 나타낸 광학현미경 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an optical microscope photograph showing the results of bending workability test at 90 ° and 180 ° conditions of copper alloy re-samples respectively prepared according to Example 1, Comparative Examples 11 and 12;
FIG. 2 is a graph showing the resistance test results of the copper alloy specimens prepared according to Example 1 and Comparative Examples 11 and 12, respectively.
FIG. 3 is an optical microscope photograph showing deoxynitic corrosion test results of the copper alloy samples prepared according to Example 1 and Comparative Examples 11 and 12, respectively. FIG.

본 발명은 자동차 커넥터용에 적합한 고강도, 고내열성, 고내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 동합금재 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a copper alloy material having high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and excellent bending workability suitable for automobile connectors and a method for manufacturing the same.

본 발명에 따른 고강도, 고내열성, 고내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 동합금재는, 100중량%로서 Zn 5.0~40.0중량%, Fe 0.5~5.0중량%, Sn 0.5~2.0중량%, Ni 0.01~0.3중량%이고, 잔부량의 Cu 및 극미량의 불가피한 불순물로 조성된다.The copper alloy material having high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and excellent bending workability according to the present invention is characterized by comprising 100 wt% of Zn, 5.0 to 40.0 wt% of Fe, 0.5 to 5.0 wt% of Fe, 0.5 to 2.0 wt% of Sn, 0.01 to 0.3 wt% of Ni %, And the remaining amount of Cu and trace amounts of unavoidable impurities.

상기 동합금재에서, Zn은 도금의 내열 박리성, 주조성, 굽힘가공성 및 내식성의 개선에 기여하며, 5.0 내지 40.0중량% 함량 범위로 포함된다. 본 발명에 따르는 동합금재에서 Zn의 함량이 5중량% 미만에서는 용해주조 단계에서 탈가스 및 도금의 내열 박리성을 개선하는 효과가 없고, 40중량% 초과 함유시키면 기지 내 취성을 유발하는 β상의 증가로 주조성, 굽힘가공성 및 내식성에 악영향을 미친다.In the copper alloy material, Zn contributes to improvement of the heat peelability, casting, bending workability and corrosion resistance of the plating, and is included in the range of 5.0 to 40.0 wt%. If the content of Zn is less than 5% by weight in the copper alloy material according to the present invention, there is no effect of improving the heat peelability of the degassing and plating in the melting and casting step. If the content of Zn exceeds 40% by weight, Which adversely affects casting, bending workability and corrosion resistance.

상기 동합금재에서, Fe는 본 발명에서 가공 경화에 의한 강도 향상 및 내연화성 향상에 기여하며, 0.5 내지 5.0중량% 함량 범위로 포함된다. Fe는 0.5중량% 미만에서는 충분한 강도를 획득할 수 없고, 5.0중량% 초과시에는 도전율의 대폭적인 저하와 주조성에 악영향을 미친다.In the copper alloy material, Fe contributes to improvement of strength and softening resistance by work hardening in the present invention, and is included in the range of 0.5 to 5.0 wt%. When Fe is less than 0.5% by weight, sufficient strength can not be obtained. When Fe is more than 5.0% by weight, the electrical conductivity drastically decreases and the casting is adversely affected.

상기 동합금재에서, Sn은 내식성 향상에 도움을 주며, 부식매개체와 접촉시 부동태 피막 형성으로 탈아연부식을 방지하는 효과를 나타내며, 0.5 내지 2.0중량% 범위로 포함된다. Sn이 0.5중량% 미만으로 포함되는 경우 내식성 향상의 효과가 없고, 2.0중량% 초과 함유 시 열간가공에서 균열을 야기할 수 있다.In the copper alloy material, Sn contributes to improvement in corrosion resistance and shows an effect of preventing dezinc corrosion due to formation of a passive film upon contact with a corrosion medium, and is included in the range of 0.5 to 2.0 wt%. When Sn is contained in an amount less than 0.5% by weight, the corrosion resistance is not improved, and when it is contained in an amount exceeding 2.0% by weight, cracking may occur in hot working.

상기 동합금재에서, Ni의 미량 첨가는 Fe 고용도를 넓히며 가공경화 효과를 극대화시키는 효과를 나타내며, 0.01 내지 0.3 중량% 범위로 포함될 수 있다. Ni은 0.01중량% 미만에서는 인장강도 향상의 효과를 충분히 거둘 수 없고, 0.3중량% 초과하면 인장강도는 개선되나, 원재료 가격 상승 등 경제성에서 부담이 증가하게 된다.In the copper alloy material, the addition of a trace amount of Ni broadens the solubility of Fe and maximizes the work hardening effect, and may be included in the range of 0.01 to 0.3 wt%. When the content of Ni is less than 0.01% by weight, the effect of improving tensile strength can not be sufficiently obtained. When the content of Ni exceeds 0.3% by weight, tensile strength is improved.

본 발명에서, 불가피한 불순물은 제조 공정에서 첨가되는 원소로, 극미량으로 첨가되므로 최종 수득되는 동합금재의 특성에 영향을 미치지 않는다.In the present invention, unavoidable impurities are elements added in the manufacturing process and added in a very small amount, so that the characteristics of the final copper alloy material obtained are not affected.

본 발명에 따르는 동합금재는, Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함할 수 있다. 상기 Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소는 주조시 용탕의 탈산 및 탈가스(gas), 용탕 유동성 향상의 목적으로 소량 첨가시 주괴의 기포 방지, 산화물 권입 방지 등 주조성을 향상시킬 수 있다.The copper alloy material according to the present invention may further contain at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg, and Ca in an amount of 1% by weight or less. At least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg and Ca is added to the molten metal to prevent deformation of the molten metal during ingot casting, The casting can be improved.

본 발명에 따르는 동합금재는 인장강도가 560~650N/mm2, 전기전도도가 10~25%IACS, 연신율이 7~15%, 내연화온도가 400℃ 이상, 내식성 시험에서 부식 깊이가 0.1mm 이하, 굽힘가공성은 90° 및 180°에서 무결함을 나타낸다.The copper alloy material according to the present invention preferably has a tensile strength of 560 to 650 N / mm 2 , an electrical conductivity of 10 to 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, a softening temperature of 400 ° C or more, The bending workability exhibits defect-free properties at 90 ° and 180 °.

인장강도는 금형을 이용하여 소재를 단자로 가공시의 성형성 및 단자 가공 후 암 단자와 수 단자 간 결합 특성과 관련된 소재의 기계적 특성으로, 동합금재의 인장강도가 지나치게 강하면 굴곡 가공성이 불량하여 단자 치수에서 벗어나게 되고 금형의 손상 및 마모 발생이 심해진다. 반대로 인장강도가 지나치게 낮을 경우 단자간 결합 시 휘어짐 등의 불량이 발생하게 되므로 560~650N/mm2의 인장강도가 요구된다.The tensile strength is the mechanical property of the material related to the bondability between the female terminal and the male terminal after the terminal is formed and the formability at the time of working the material using the metal mold. If the tensile strength of the copper alloy material is too strong, And the damage and wear of the mold become severe. On the other hand, if the tensile strength is too low, defects such as warping will occur when joining the terminals, so that a tensile strength of 560 to 650 N / mm 2 is required.

전기전도도는 커넥터재로서 갖추어야 할 기본적인 특성으로, 단자는 전류의 이동 통로 역할을 한다. 전기전도도가 지나치게 낮을 경우에는 전기적 저항 증가에 따라 열이 발생하게 되며 그에 따라 결합된 단자의 변형을 유발시킬 수 있다. 따라서 자동차 커넥터용 동합금재는 최소 10%IACS 이상, 바람직하게 10 내지 25%IACS의 전기전도도를 갖추어야 한다.Electrical conductivity is a fundamental property to be provided as a connector material, and the terminal serves as a current path for current flow. If the electrical conductivity is too low, heat will be generated as the electrical resistance increases, thereby causing deformation of the bonded terminals. Therefore, the copper alloy material for automotive connectors should have an electrical conductivity of at least 10% IACS, preferably 10 to 25% IACS.

연신율은 소재의 인장강도 및 굽힘가공성과 관련이 있는 소재의 특성으로서, 연신율이 작으면 인장강도는 증가하고 굽힘가공성이 저하되며, 반대로 연신율이 크면 인장강도는 저하되고 굽힘가공성이 양호해지는 경향이 있다. 따라서 적절한 가공공정 설계를 통하여 요구 인장강도와 함께 양호한 단자 성형특성을 확보하기 위해 7% 이상의 연신율, 바람직하게 7~15%의 연신율이 필요하다.The elongation is a characteristic of a material which is related to the tensile strength and bending workability of the material. If the elongation is small, the tensile strength is increased and the bending workability is lowered. On the other hand, if the elongation is large, the tensile strength is lowered and the bending workability tends to be good . Therefore, an elongation of 7% or more, preferably an elongation of 7 to 15% is required in order to ensure good terminal forming properties along with the required tensile strength through appropriate processing design.

굽힘가공성은 커넥터 제조시 가장 기본적인 특성으로 금형을 이용하여 타발 후 프로파일 형태로 가공하여 최종 형상이 가공된다. 소재의 굽힘가공성이 나쁘면 굽힘부 표면에서 균열이 발생되고 결국 그 부위는 외부응력을 받을 때 결합강도 약화로 전기적 신뢰성을 잃게 된다. 단자의 소형화가 진행될수록 동합금 판재의 두께는 얇아지며, 굽힘가공성은 더욱 요구된다. 따라서, 자동차용 커넥터 용도로 사용하기 위해서는 동합금재의 90° 및 180° 굽힘가공성에서 무결함을 나타내어야 한다. 본 명세서에서 사용하는 용어 "무결함"이란, 하술되는 실시예에서와 같이, 양호함(good) 내지 작은 주름(small wrinkle)만 발생하는 것을 의미한다.The bending workability is the most basic characteristic in manufacturing the connector, and it is processed into a profile shape after punching using a mold, and the final shape is processed. When the bending workability of the material is poor, cracks are generated on the surface of the bending portion, and the portion is subjected to external stress, thereby losing the electrical reliability due to weak bonding strength. As the size of the terminal progresses, the thickness of the copper alloy sheet material becomes thinner, and the bending workability is further demanded. Therefore, for use in automotive connectors, the copper alloy material should exhibit defect freeness at 90 ° and 180 ° bending workability. As used herein, the term " defect free "means that only good to small wrinkles occur, as in the embodiments described below.

본 발명에 따르는 동합금재의 굽힘가공성은 매우 우수하여, 커넥터 소형화 및 복잡한 형태의 커넥터 부품에도 적용 가능하다.The bending workability of the copper alloy material according to the present invention is very excellent, so that it can be applied to a miniaturization of connectors and connector parts of complex shapes.

한편, 앞서 언급한 선기술 1(일본 특개 제2006-188722 호)에 따라 제조된 동합금재의 인장강도는 본 발명에 따르는 동합금재에 비하여 뒤떨어짐을 알 수 있으며, 연신율, 전기전도도 등에 대한 데이터는 기재되지 않았다.On the other hand, it can be seen that the tensile strength of the copper alloy material manufactured according to the above-mentioned prior art 1 (Japanese Patent Laid-open No. 2006-188722) is inferior to that of the copper alloy material according to the present invention, and data on elongation and electrical conductivity are not described I did.

또한 앞서 언급한 선기술 2(일본 특개 제2000-129736호)에 따라 제조된 동합금재에 대하여, 전기전도도가 본 발명에 따르는 동합금재에 비하여 뒤떨어짐을 알 수 있으며, 내연화성, 굽힘가공성 및 탈아연부식 등에 대한 데이터는 기재되지 않았다. 이와 관련하여, 선기술 2에서는 동합금이 구리 및 아연만으로 이루어졌기 때문에, 당업자라면 내연화성, 굽힘가공성 및 탈아연부식성이 불량하다는 것을 기존 황동의 특성으로부터 쉽게 예상할 수 있다.Further, it can be seen that the electrical conductivity of the copper alloy material manufactured according to the above-mentioned prior art 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-129736) is inferior to that of the copper alloy material according to the present invention, and its softening resistance, bending workability, Data on corrosion and so on are not provided. In this connection, since the copper alloy is made of only copper and zinc in the prior art 2, those skilled in the art can easily predict from the characteristics of the existing brass that the flame retardancy, the bending workability and the zinc corrosion resistance are poor.

이에 반하여, 본 발명에 따르는 동합금재는 자동차 커넥터용으로 적합하게 강도와 굽힘가공성을 동시에 만족시킨다. 기존의 황동은 강도를 향상시키기 위해 판재를 압연에 의한 가공 경화로 구현하였는데, 이는 굽힘가공성의 저하를 가져왔다. 즉, 기존의 황동은 강도와 굽힘가공성을 동시에 만족하지 못하여 자동차 커넥터 용도로 적용하기 어려웠다. 또한 일부 합금은 열간압연 등 열간가공성이 매우 나빠 판재 형태의 제조가 어렵고 주물로 제조하여야 한다. 그러나, 본 발명에 따르는 동합금재는 굽힘가공성의 확보를 기본으로 구축한 뒤에 강도를 확보하였기 때문에 자동차 커넥터 용도로 사용가능하며, 압연공정에 의한 판재로 제조가 가능하다.On the other hand, the copper alloy material according to the present invention simultaneously satisfies the strength and the bending workability, which are suitable for automobile connectors. In order to improve the strength of conventional brass, the plate material is processed by rolling to reduce the bending workability. That is, the conventional brass can not satisfy both the strength and the bending workability at the same time, and thus it is difficult to apply the present invention to automobile connectors. In addition, some alloys have a poor hot workability, such as hot rolling, and therefore, it is difficult to manufacture plate shapes and they must be manufactured as castings. However, the copper alloy material according to the present invention can be used for an automobile connector because it has strength after securing bending workability, and can be manufactured by a sheet material by a rolling process.

내연화성과 관련하여, 자동차 커넥터는 환경 온도 100~120℃에서 반복적으로 사용되기 때문에, 반복적인 열응력으로 인해 연화가 발생할 수 있다. 기존의 황동, 인청동 합금은 내연화온도가 300 내지 350℃이기 때문에, 상술한 반복적 열응력으로 인해 연화가 종종 발생하곤 하였다. 반면에, 본 발명에 따르는 동합금재는 내연화성이 우수하여 내연화온도가 400℃ 이상이므로 보다 안정적인 신호 및 전류를 전달할 수 있다.Regarding softening resistance, since automobile connectors are repeatedly used at an ambient temperature of 100 to 120 캜, softening may occur due to repeated thermal stress. Since conventional brass and phosphor bronze alloys have an internal softening temperature of 300 to 350 DEG C, softening often occurs due to the above-mentioned repeated thermal stress. On the other hand, the copper alloy material according to the present invention is excellent in resistance to softening and has a softening temperature of 400 DEG C or higher, so that a more stable signal and current can be transmitted.

게다가, 본 발명에 따르는 동합금재는 낮은 원재료 가격으로 제조한 합금임에도 불구하고, 높은 성능을 가질 수 있다는 점에서 더욱 바람직하다.In addition, the copper alloy material according to the present invention is more preferable because it can have a high performance even though it is an alloy produced at a low raw material price.

또한, 탈아연 특성과 관련하여, 기존의 황동의 탈아연현상은 접촉부의 강도를 약화시켜 자동차의 경우 진동에 의한 커넥터 접촉부의 순간 단락을 야기하여 화재로 연결될 수도 있기 때문에, 자동차 커넥터용 동합금재는 내식성 시험에서 부식은 0.1mm 이하로 제어되어야 한다. 본 발명에 따르는 동합금재의 경우 탈아연현상이 발생하지 않아 않아 자동차용 커넥터로 제조시 부식 환경에서도 소재 표면이 유지되어 전기접촉부의 신뢰성을 보장할 수 있다.In addition, with respect to the dezincification characteristic, the existing zinc brass dezincification phenomenon weakens the strength of the contact portion, which may cause a momentary short-circuit of the connector contact portion due to vibration in the automobile and may be connected to the fire. Therefore, The corrosion must be controlled to 0.1 mm or less. In the case of the copper alloy material according to the present invention, since dezincification does not occur, the surface of the material can be maintained even in a corrosive environment when manufactured into an automotive connector, thereby assuring the reliability of the electrical contact portion.

본 발명에 따르는 동합금재의 제조 방법A method for manufacturing a copper alloy material according to the present invention

한편, 상술한 본 발명에 따르는 고강도, 고내열성, 고내식성, 및 우수한 굽힘가공성을 가진 자동차 커넥터용 동합금재의 제조 방법을 하기에 설명한다.On the other hand, a method for manufacturing a copper alloy material for automobile connectors having high strength, high heat resistance, high corrosion resistance, and excellent bending workability according to the present invention will be described below.

본 발명에 따르는 자동차 커넥터용 동합금재의 제조 방법을 보다 구체적으로 설명하면, 고주파, 중주파 또는 저주파 등의 용해로를 사용하여 상기한 조성이 되게 용해하여 용탕을 준비하고, 상기 용탕으로부터 반연속 또는 연속주조에 의해 주괴를 얻어 적당한 길이로 절단한 주괴를 850~950℃로 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400~500℃에서 5~10시간동안 응력제거 열처리하는 단계, 냉간압연하는 단계, 600~800℃에서 10~60초동안 어닐링 처리하는 단계를 포함한다.The method for manufacturing a copper alloy material for an automotive connector according to the present invention will be described in more detail. A molten metal is melted by using a melting furnace such as a high frequency, a mid-frequency or a low frequency, Rolling the ingot by heating to 850 to 950 占 폚, cold-rolling, stress-relieving heat treatment at 400 to 500 占 폚 for 5 to 10 hours, cold-rolling the ingot, To 800 < 0 > C for 10 to 60 seconds.

본 발명은 상기 냉간압연 단계 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리 단계를 반복 실시함으로써 필요한 마무리 압연 두께를 갖는 고강도, 고내열성, 내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 동합금재를 스트립(strip) 형태로 제조할 수 있다.The present invention relates to a copper alloy material having a desired finish rolling thickness and high strength, high heat resistance, corrosion resistance and excellent bending workability by repeating the cold rolling step and the annealing treatment step at 600 to 800 ° C for 10 to 60 seconds in a strip form .

본 발명의 고강도, 고내열성, 내식성 및 우수한 굽힘가공성을 가진 동합금은, 통상의 근대적 설비를 가지는 신동공장의 주괴 가열로나 열간압연기를 사용하는 범위 내에서 별다른 문제없이 제조 가능하다.The copper alloy of the present invention having high strength, high heat resistance, corrosion resistance and excellent bending workability can be manufactured without any problem within the range of using an ingot heating furnace or a hot rolling mill of a Shindong factory having ordinary modern facilities.

열간압연 개시부터 최종 패스까지 통상 10분 전후로 종료해, 수냉 등의 냉각 후 열간압연조를 코일 모양으로 권취한다. 상기 수냉에 이어서 일정 두께가 되도록 냉간압연한 후 열처리한다.After completion of the hot rolling from the start of the hot rolling to the last pass for about 10 minutes, the hot rolling bath is cooled in a coil shape. Following the water cooling, the steel sheet is cold-rolled to a predetermined thickness and then heat-treated.

응력제거 소둔처리시 배치(batch)식 응력제거 소둔로에서는 400~500℃에서 1~10시간동안 실시하는 것이 바람직하다. 상기 범위보다 낮은 온도 범위 및/또는 짧은 처리시간에서는 응력제거가 불충분하고, 높은 온도 범위 및/또는 지나치게 긴 처리시간에서는 경제성이 뒤떨어지기 때문이다.In the batch type stress relieving annealing furnace during the stress relieving annealing treatment, the annealing is preferably performed at 400 to 500 ° C for 1 to 10 hours. Stress removal is insufficient at a temperature range lower than the above range and / or short processing time, and economical efficiency is low at high temperature range and / or too long processing time.

상기 냉간압연하는 단계, 및 600~800℃서 10~60초 어닐링 처리하는 단계는 최종 달성하고자 하는 동합금재 두께에 따라 반복 실시할 수 있다.The cold rolling step and annealing treatment at 600 to 800 ° C for 10 to 60 seconds may be repeatedly performed depending on the thickness of the copper alloy material to be finally achieved.

한편, 본 발명에 따른 동합금재의 제조 방법은 상술한 내용으로 한정되는 것은 아니며, 개별 고객 요구 품질에 대응하기 위해 신동공장에서 통상 실시되는 것과 같이 열간압연 후에 대해 냉간압연, 응력제거 열처리, 표면클리닝(산세연마), 인장소둔, 텐션 레벨링 등의 공정을 취사 선택하여 필요에 따라 대응하여 조합할 수도 있다.The method of manufacturing the copper alloy material according to the present invention is not limited to the above-mentioned contents. The method of manufacturing the copper alloy material according to the present invention is not limited to the above-described contents. For example, cold rolling, stress removal heat treatment, surface cleaning Pickling annealing), tensile annealing, tension leveling, and the like may be selected and combined in accordance with need.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 이에 한정하려는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

실시예Example

제조예Manufacturing example : : 실시예Example 1 내지 10 및  1 to 10 and 비교예Comparative Example 11 내지 18 11 to 18

표 1에 개시한 성분 조성을 가지는 합금을 각각 고주파 용해로에서 용해하여 산화방지를 위해 용탕을 목탄이나 아르곤 가스로 피복하면서 반연속주조 장치를 이용하여 두께 200mm x 폭 600mm x 길이 7000mm의 주괴를 주조하였다.An alloy having the composition shown in Table 1 was melted in a high-frequency melting furnace, and an ingot having a thickness of 200 mm, a width of 600 mm and a length of 7000 mm was cast using a semi-continuous casting apparatus while the molten metal was coated with charcoal or argon gas to prevent oxidation.

상기 주괴의 상부(top)와 하부(bottom)의 주조 불안정 부분을 절단한 후 주괴를 가열하고 열간압연 개시 온도를 870℃로 설정하여 열간압연을 실시하였다.After cutting the unstable portions of the top and bottom of the ingot, the ingot was heated and hot rolling was performed by setting the hot rolling start temperature at 870 캜.

열간압연 종료 후, 두께 12mm의 열간압연조에 신속하게 스프레이에 의한 수냉을 실시해 상온까지 냉각한 후 코일 모양으로 권취하였다. 그 후 표면 스케일을 제거하기 위해 양면 1mm씩 면삭하였다. 그리고 동합금재의 두께가 1.5mm가 되게 냉간압연 및 450℃ x 450min의 응력제거 열처리를 실시하고 수득된 동합금재의 두께가 0.5mm가 되게 냉간압연 및 780℃ x 24sec의 어닐링 처리를 다시 실시하고, 수득된 동합금재의 두께가 0.26mm가 되게 냉간압연 및 780℃ x 12sec의 어닐링 처리를 재실시하고, 최종적으로 수득되는 동합금재의 두께가 0.2mm가 되게 냉간압연하여 마침내 압연조를 수득하였다.After completion of the hot rolling, hot-rolling by spraying was quickly performed in a hot rolling bath having a thickness of 12 mm, cooled to room temperature, and then wound in a coil shape. Thereafter, the surface was ground with 1 mm on both sides to remove the scale. Then, cold-rolling and 450 DEG C x 450min stress-relieving heat treatment were carried out so that the thickness of the copper alloy material became 1.5 mm, and cold rolling and annealing at 780 DEG C x 24 sec were carried out again so that the obtained copper alloy material had a thickness of 0.5 mm. Cold rolling and annealing at 780 占 폚 占 12 sec were repeated so that the thickness of the copper alloy material was 0.26 mm, and the resulting copper alloy material was cold-rolled so that the thickness of the finally obtained copper alloy material became 0.2 mm. Finally, a rolling bath was obtained.

또한 표면 세척을 위해 선택적인 응력제거 열처리 실시 후에 대해서도 산세연마를 실시함과 함께 2번째의 열처리 후에는 텐션 레벨러(tension leveler)로 교정 가공을 실시하였다.In addition, pickling polishing was performed for the surface cleaning after the optional stress relieving heat treatment, and after the second heat treatment, the tension leveler was calibrated.

구분division 시료번호Sample number 성분(중량%)Component (% by weight) CuCu ZnZn FeFe SnSn NiNi SiSi MgMg AlAl 실시예
(본 발명)
Example
(Invention)
1One Bal.Honey. 12.512.5 1.21.2 1.51.5 0.050.05 -- --
22 Bal.Honey. 2525 1.51.5 0.50.5 0.050.05 -- -- 33 Bal.Honey. 2525 3.03.0 1.01.0 0.050.05 -- -- 44 Bal.Honey. 3939 1.51.5 1.51.5 0.050.05 -- -- 55 Bal.Honey. 3535 3.03.0 1.51.5 0.050.05 -- -- 66 Bal.Honey. 2525 1.51.5 1.21.2 0.050.05 -- -- 77 Bal.Honey. 3535 1.51.5 2.02.0 0.050.05 -- -- 88 Bal.Honey. 12.512.5 1.21.2 1.51.5 0.050.05 0.90.9 -- -- 99 Bal.Honey. 3939 1.21.2 1.51.5 0.050.05 -- 0.90.9 -- 1010 Bal.Honey. 2525 1.21.2 1.51.5 0.050.05 -- -- 0.90.9 비교예 Comparative Example 11
(AD442)
11
(AD442)
Bal.Honey. 25.325.3 0.80.8 -- -- -- -- --
12
(C2600)
12
(C2600)
Bal.Honey. 29.929.9 -- -- -- -- -- --
13
(JP 2006-188722)
13
(JP 2006-188722)
Bal.Honey. 3030 -- -- -- -- -- --
14
(JP 2000-129376)
14
(JP 2000-129376)
Bal.Honey. 37.337.3 -- -- -- -- -- --
1515 Bal.Honey. 2525 0.30.3 1.21.2 0.050.05 -- -- -- 1616 Bal.Honey. 2525 5.55.5 1.21.2 0.050.05 -- -- -- 1717 Bal.Honey. 2525 1.51.5 0.30.3 0.050.05 -- -- -- 1818 Bal.Honey. 2525 1.51.5 1.21.2 0.50.5 -- -- --

* AD442: DOWA社의 제품 (용도: 커넥터 외)* AD442: product of DOWA (use: connector other)

* C2600: Cu-30Zn 제품 (범용)* C2600: Cu-30Zn product (general purpose)

시험예Test Example 1: 특성 측정 시험 1: Characteristic test

상기한 조성 및 제조 방법을 통해 얻은 시험편을 잘라 인장강도(TS), 연신율(El), 비커스 경도(Hv), 전기전도도(EC), 굽힘가공성을 조사하였다.The tensile strength (TS), elongation (El), Vickers hardness (Hv), electrical conductivity (EC) and bending workability of the test pieces obtained by the above composition and the production method were examined.

인장강도 및 연신율은 KS B0802에 준해, 비커스 경도(Hv, 5kg)는 KS B0811에 준해, 열 및 전기의 전도성과 관계되는 전기전도도는 KS D0240에 준해 측정하였다.Tensile strength and elongation were measured according to KS B0802, Vickers hardness (Hv, 5 kg) was measured according to KS B0811, and electrical conductivity related to heat and electricity conductivity was measured according to KS D0240.

굽힘가공성은 각각 KSB 0804(금속재료 굴곡시험방법)에 준하여 측정하였다.The bending workability was measured in accordance with KSB 0804 (metal material bending test method).

상기 시험 결과를 표 2에 나타내었다.The test results are shown in Table 2.

구분division 시료
번호
sample
number
TS
(N/mm2)
TS
(N / mm 2 )
El
(%)
Hand
(%)
비커스 경도
(Hv, 5kg)
Vickers hardness
(Hv, 5 kg)
E.C
(%IACS)
EC
(% IACS)
탈아연부식
(mm)
Dezinc corrosion
(mm)
굽힘가공성Bending workability
GWGW BWBW 90°90 ° 180°180 ° 90°90 ° 180°180 ° 실시예
(본 발명)
Example
(Invention)
1One 586586 1212 182182 1919 0.00.0 AA AA AA AA
22 610610 1010 209209 1717 0.00.0 AA AA AA AA 33 590590 1111 185185 1616 0.00.0 AA AA AA AA 44 640640 1010 228228 1717 0.00.0 AA AA BB BB 55 630630 77 218218 1111 0.00.0 AA BB AA BB 66 611611 1111 207207 1313 0.00.0 AA AA AA AA 77 634634 77 224224 1313 0.00.0 BB AA AA AA 88 588588 1111 185185 1818 0.00.0 AA AA AA AA 99 642642 99 229229 1616 0.00.0 AA BB BB BB 1010 601601 99 211211 1515 0.00.0 AA BB AA BB 비교예Comparative Example 11
(AD442)
11
(AD442)
640640 55 200200 2525 0.30.3 CC BB CC CC
12
(C2600)
12
(C2600)
525525 1313 175175 2727 1.21.2 AA BB BB BB
13
(JP 2006-188722)
13
(JP 2006-188722)
520520 1313 110110 2727 1.21.2 AA AA AA BB
14
(JP 2000-129376)
14
(JP 2000-129376)
535535 2626 118118 2626 0.80.8 AA AA AA BB
1515 575575 1212 175175 1515 0.10.1 AA AA AA AA 1616 638638 66 226226 99 0.00.0 BB CC BB CC 1717 590590 1111 186186 1414 0.70.7 AA AA AA AA 1818 632632 88 223223 99 0.00.0 BB BB BB BB

한편, 상기 표 2에서 굽힘가공성은 상술한 실시예 및 비교예에 따라 제조된 동합금재를 압연조의 폭 및 길이 방향의 모두 중앙에 해당하는 부위에서 폭 30mm x 길이 10mm의 시험편으로 각각 잘라 준비한 후, 상기 시험편을 각각 KSB 0804(금속재료 굴곡시험방법)에 준하여 압연방향(Good Way, GW) 및 압연직각방향(Bad Way, BW) 으로 각각 90°(R/t=0), 180°(R/t=1) 조건으로 굽힘가공을 한 뒤, 굽힘면의 표면 결함을 광학 현미경으로 관찰하여 평가하였다. 굽힘부 바깥쪽의 터짐 및 기타 결함의 유무를 육안 또는 현미경으로 관찰하여 A, B, C, D로 평가하였다. 무결함은 하기 평가 등급에서 A 및 B를 의미한다.On the other hand, in Table 2, the copper alloy material produced according to the above-described Examples and Comparative Examples was cut into test pieces each having a width of 30 mm and a length of 10 mm at the center corresponding to both the width and the longitudinal direction of the rolling tank, (R / t = 0) and 180 (R / t = 0) in the rolling direction (Good Way, GW) and in the direction perpendicular to the rolling direction (Bad Way, BW), respectively, according to KSB 0804 t = 1), and then surface defects on the bent surface were observed with an optical microscope and evaluated. B, C, and D were observed visually or microscopically for the presence or absence of breakage outside the bent portion and other defects. Defective means A and B in the following evaluation classes.

<굽힘가공성의 평가 등급> &Lt; Evaluation grade of bending workability >

A: 양호함(Good), A: Good,

B: 작은 주름(Small Wrinkle), B: Small Wrinkle,

C: 큰 주름(Large Wrinkle), C: Large Wrinkle,

D: 균열(Crack)D: Crack

본 발명의 시료 1은 90° 및 180°에서 비교예 11 및 12의 시료 11 및 12의 수득된 결과를 도 1에 도시하였다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 시료 1은 90° 및 180°에서 비교예 11 및 12의 시료 11 및 12에 비해 굽힘가공성이 우수한 것으로 나타났다.Sample 1 of the present invention shows the results obtained for Samples 11 and 12 of Comparative Examples 11 and 12 at 90 ° and 180 ° in FIG. As can be seen from FIG. 1, Sample 1 of the present invention showed excellent bending workability at 90 ° and 180 ° compared to Samples 11 and 12 of Comparative Examples 11 and 12.

시험예Test Example 2:  2: 내연화성Fire resistance 시험 exam

내연화 시험은, 상술한 굽힘가공성 시험과 동일하게, 상술한 실시예 및 비교예에 따라 제조된 동합금재를 압연조의 폭 및 길이 방향의 모두 중앙에 해당하는 부위에서 폭 30mm x 길이 10mm의 시험편으로 각각 잘라, 시험편을 준비하였다. 상기 시험편을 상온(25℃)에서 경도를 측정하고 100℃부터 50℃씩 간격으로 15분 가열시 각각의 경도를 측정하여 압연조가 연화되기 시작하는 온도를 관찰함으로써 실시하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었다. 도 2의 X축은 온도, Y축은 경도를 나타내고, 그래프는 해당 온도에서 15분 유지 후 냉각하여 경도를 측정한 결과이다. 구체적으로, 도 2에 개시된 그래프에 따르면, 본 발명에 따르는 실시예 1의 시료 1(연화 시작 온도: 약 400℃ 근처)은 비교예 11 및 12에 따라 제조된 시료 11 및 12(연화 시작 온도: 각각 300℃ 및 350℃ 근처)에 비해 내연화성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. 상기 실시예 1에 따라 제조된 시료 1의 내연화온도와, 비교예 11 및 12에 따라 각각 제조된 시료 11 및 12의 내연화온도는 50~100℃ 정도 큰 차이가 있다. 이러한 차이로 인해, 실시예에 따른 시료를 자동차용 커넥터에 적용하는 경우, 반복 열응력이 적용되어도 내연화성이 우수하므로 기존 황동과 인청동보다 안정적으로 사용될 수 있다. 실제 커넥터에서 시료 11 및 12를 사용하면, 각각 내연화온도가 300℃ 및 350℃이므로, 커넥터 접촉부에서 연화로 인한 신호 단락이 발생할 수 있다.The softening resistance test was carried out in the same manner as in the above-mentioned bending workability test except that the copper alloy material produced according to the above-mentioned Examples and Comparative Examples was subjected to a test piece having a width of 30 mm and a length of 10 mm Each was cut and a test piece was prepared. The hardness of the specimens was measured at room temperature (25 ° C), and the hardness of each specimen was measured during heating for 15 minutes at intervals of 100 ° C to 50 ° C to observe the temperature at which the rolling mill began to soften. The results are shown in Fig. 2 shows the temperature on the X axis and the hardness on the Y axis, and the graph shows the result of measuring the hardness after cooling for 15 minutes at the corresponding temperature. Specifically, according to the graph shown in FIG. 2, Sample 1 (softening start temperature: about 400 DEG C) of Example 1 according to the present invention is composed of Samples 11 and 12 (softening start temperature: 300 &lt; 0 &gt; C and 350 &lt; 0 &gt; C respectively). The softening temperature of the sample 1 prepared according to Example 1 and the softening temperature of each of the samples 11 and 12 prepared according to Comparative Examples 11 and 12 differ greatly by about 50 to 100 ° C. Due to such a difference, when the sample according to the embodiment is applied to an automotive connector, it can be used more stably than conventional brass and phosphor bronze because it has excellent resistance to softening even when repeated thermal stress is applied. When samples 11 and 12 are used in actual connectors, since the softening temperatures are respectively 300 占 폚 and 350 占 폚, signal shorting due to softening at the connector contact portions may occur.

시험예Test Example 3:  3: 탈아연부식Dezinc corrosion 시험 exam

탈아연부식 시험은 ISO-6509 시험법에 따라 상기 시험예 1의 내연화 시험에서 시험편을 제조하는 방법과 동일한 방법으로 각각의 시험편을 준비하여 사용하였다. 상기 시험편을 증류수와 염화구리(CuCl2)를 혼합한 1.0% m/m 염화구리 수용액에 수직 방향으로 침지하여 24시간 동안 유지한 후, 단면을 잘라 광학현미경으로 부식된 깊이를 측정하여 평가하였다. 수득된 결과는 도 3에 도시하였다. 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1의 시료 1은 탈아연부식이 전혀 발생하지 않아(0mm), 비교예 11 및 12의 시료 11 및 12에 비해 탈아연부식 특성이 우수한 것으로 나타났다.Each of the test pieces was prepared and used in the same manner as in the method of preparing the test piece in the softening test of Test Example 1 according to the ISO-6509 test method. The test specimens were immersed in a 1.0% m / m aqueous solution of copper chloride mixed with distilled water and copper chloride (CuCl 2 ) for 24 hours. The sections were then cut and evaluated by measuring the depth of corrosion by optical microscopy. The results obtained are shown in Fig. As can be seen from FIG. 3, Sample 1 of Example 1 showed no dezinc corrosion (0 mm) and was superior in dezinc corrosion resistance to Samples 11 and 12 of Comparative Examples 11 and 12.

황동의 탈아연현상은 접촉부의 강도를 약화시켜 자동차의 경우 진동에 의한 커넥터 접촉부의 순간단락을 야기하여 화재로 연결될 수도 있다. 본 발명에 의한 제조된 동합금은 부식 환경에 노출시에도 탈아연현상이 발생되지 않아 커넥터로 제조시 부식환경에서도 소재 표면이 유지되어 전기접촉부의 신뢰성을 보장할 수 있다.Zinc de-zinc phenomenon of brass weakens the strength of the contact part, which may cause a momentary shorting of the connector contact due to vibration in the case of automobiles and may be connected to the fire. The copper alloy produced according to the present invention does not cause dezincification even when exposed to the corrosive environment, so that the surface of the material can be maintained even in the corrosive environment during manufacture of the connector, thereby assuring the reliability of the electrical contact.

이상에서와 살펴 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, Cu-Zn계 합금에 Fe, Sn 및 Ni 원소를 특정 범위로 첨가함으로써, 고강도, 고내열성, 고내식성 및 굽힘가공성을 동시에 충족시킬 수 있는 자동차 커넥터용 동합금재로서, 가혹한 사용 환경에서 사용가능한 자동차용 커넥터재 등을 제조할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, by adding Fe, Sn, and Ni elements to a Cu-Zn alloy in a specific range, it is possible to provide an automobile connector capable of satisfying both high strength, high heat resistance, high corrosion resistance and bending workability An automotive connector material or the like which can be used in a severe use environment can be manufactured.

Claims (7)

100중량%로서, Zn 5.0~40.0중량%, Fe 0.5~5.0중량%, Sn 0.5~2.0중량%, Ni 0.01~0.3중량%, 잔부량의 Cu, 및 불가피한 불순물로 조성되는 것을 특징으로 하는 고강도, 고내열성, 고내식성 및 굽힘가공성을 갖는 자동차 커넥터용 동합금재. Characterized in that it is composed of 5.0 to 40.0% by weight of Zn, 0.5 to 5.0% by weight of Fe, 0.5 to 2.0% by weight of Sn, 0.01 to 0.3% by weight of Ni, the balance Cu and unavoidable impurities, A copper alloy material for automobile connectors having high heat resistance, high corrosion resistance and bending workability. 제 1 항에 있어서,
Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함하는 것을 특징을 하는 동합금재.
The method according to claim 1,
And further contains at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg and Ca in an amount of not more than 1% by weight.
제 1 항에 있어서,
인장강도가 560~650N/mm2, 전기전도도가 10~25%IACS, 연신율이 7~15%, 내연화온도가 400℃ 이상, 내부식성 시험에서 부식 깊이가 0.1mm 이하, 굽힘가공성에서 90° 및 180°에서 무결함인 것을 특징으로 하는 자동차 커넥터용 동합금재.
The method according to claim 1,
A tensile strength of 560 to 650 N / mm 2 , an electrical conductivity of 10 to 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, a softening temperature of 400 ° C or more, a corrosion depth of 0.1 mm or less in corrosion resistance test, And a defect-free at 180 DEG.
100중량%로서, Zn 5.0~40.0중량%, Fe 0.5~5.0중량%, Sn 0.5~2.0중량%, Ni 0.01~0.3중량%, 잔부량의 Cu 및 불가피한 불순물로 조성된 용탕을 얻는 단계, 상기 용탕으로부터 주괴를 수득하는 단계, 상기 주괴를 850~950℃로 가열하여 열간압연하는 단계, 냉간압연하는 단계, 400~500℃에서 5~10시간 응력제거 열처리하는 단계, 냉간압연하는 단계 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도, 고내열성, 고내식성 및 우수한 굽힘가공성을 갖는 동합금재의 제조방법.Obtaining a molten metal composed of 5.0 to 40.0 wt% of Zn, 0.5 to 5.0 wt% of Fe, 0.5 to 2.0 wt% of Sn, 0.01 to 0.3 wt% of Ni, and a balance of Cu and unavoidable impurities, as 100 wt% A hot rolling step of heating the ingot at a temperature of 850 to 950 ° C., a cold rolling step, a stress relieving heat treatment at 400 to 500 ° C. for 5 to 10 hours, a cold rolling step, Deg.] C for 10 to 60 seconds, so as to have a high strength, a high heat resistance, a high corrosion resistance and an excellent bending workability. 제 4 항에 있어서,
상기 용탕에 Si, P, Al, Mg 및 Ca로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 이상의 원소를 1중량% 이하의 양으로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the molten metal further comprises at least one element selected from the group consisting of Si, P, Al, Mg and Ca in an amount of 1 wt% or less.
제 4 항에 있어서,
상기 냉간압연 및 600~800℃에서 10~60초 어닐링 처리하는 단계를 반복 실행하여 최종 생성되는 동합금재를 원하는 두께로 제조하는 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Rolling and annealing at 600 to 800 ° C for 10 to 60 seconds to obtain a final thickness of the copper alloy material to a desired thickness.
제 4 항에 있어서,
인장강도가 560~650N/mm2, 전기전도성이 10~25%IACS, 연신율이 7~15%, 내연화온도가 400℃ 이상, 내부식성 시험에서 부식 깊이가 0.1mm 이하, 굽힘가공성에서 90° 및 180°에서 무결함인 것을 특징으로 하는 동합금재의 제조방법.
5. The method of claim 4,
A tensile strength of 560 to 650 N / mm 2 , an electrical conductivity of 10 to 25% IACS, an elongation of 7 to 15%, an internal softening temperature of 400 ° C or more, a corrosion depth of not more than 0.1 mm in the corrosion resistance test, And a defect free at 180 DEG.
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