[其他]改进了强度和导电性的铜合金

说明书

一种改进了的兼具导电性和强度的铜基合金，用于引线结构或电连接件等。合金基本上含有约０．３％～１．６％重量的铁，而多达一半的铁含量由镍、锰、铂、及其混合物所置换；含有大约０．０１％～０．２０％重量的镁；大约０．１０％～０．４０％重量的磷：多达０．５％重量的锡或锑及其混合物；和剩余铜。磷与镁之比和磷与磷化物形成元素总含量之比维持临界限度内。

本发明涉及在电子工业中具有特殊的用途，作为引线结构材料或连接件材料的铜基合金。电子工业越来越需要有电导性和热导性高的较高强度的引线结构合金。而且连接件的应用也会受益于这样的合金。本发明的合金兼具强度和导电性，比另一种可供选择的市售合金有所改善。

由于高铜合金（铜占96%～99.3%）相对于铜来说强度高并且具有中等到较高的导电和导热性，因此用于电子和电器工业。在这类合金中，导电率的幅度一般从铜合金C18200和C16200的高达90%IACS（国际退火铜标准）到铜合金C17000和C17200的低至22%。典型用磷化物强化的合金具有中等到较高的导电性。例如，磷化镍强化合金C19000，铁-磷化物强化合金C19200，C19400和C19600以及在合金C19500中的混合的铁和钴-磷化物。合金C19200和C19600标称有1%的铁，但磷的含量不同，（标称分别含0.03%和0.3%）。另一种国外生产的以TAMAC-5出售的合金C19520，含有0.5%～1.5%的铁，0.01%～0.35%的磷和0.5%～1.5%的锡。

下面的专利是对用磷化物强化的合金的说明：美国专利2，123，628、3，039，867、3，522，039、3，639，119、3，640，779、3，698，965和3，976，477、德国专利915，392，加拿大专利577，850和日本专利56-105645，55-154540，58-53057，55-79848和59-9141。美国专利号3，522，112和3，573，110说明了这种合金的加工方法。

还发现磷化镁也强化铜合金，如C15500，这种合金包括在已公开的美国专利号3，677，745和3，778，318中。在这些专利中披露的合金及其制法，要求磷与镁之比范围为0.3～1.4，这个合金除了含铜杂质外，据披露还大致含0.002%～4.25%的磷和0.01%～5.0%的镁与之平衡。这合金还含有0.02%～0.2%的银和0.01%～2.0%的镉。磷化镁作为强化剂也用于美国专利号4，202，688和4，305，762的合金中，前一个专利中披露了一种含有混合稀土、磷和镁的合金，而后一个专利中披露了一种合金，它含有0.04%～0.2%的镁、磷和从铁、钴、镍及其混合物中选择的一种过渡金属。

美国专利2，157，934披露一种铜合金，它含有0.1%～3%的镁、0.1%～5%的镍、钴、铁类中的一种物质、0.1%～3%的硅和余量的铜。该专利还指出，添加很小百分含量的另外的成分，例如：银、锌、镉、锡、锆、钙、锂、钛和锰，可以改善合金。它还指出“在某些情况下，磷、铝或铍可以全部或者部分代替硅，因为它们也可以与铁族金属形成金属间化合物。”日本专利58-199835披露了一种铜合金，它含有Mg0.03%～0.3%、Fe0.03%～0.3%、P0.1%～0.3%余量的Cu。

按照本发明，可以提供一种强度高、导电性好及优良的耐软化和可成形性的改进的铜基合金。这种合金含有磷化物的混合物，这些磷化物包括磷化镁以及含有或不含有镍、锰、钴或其混合物的铁的磷化物。

按照这一发明，镁与磷之比和磷化物形成元素（镁+铁+镍+锰+钴）的总含量与磷之比，每个必须维持在临界限度内，才能达到所要求的良好的导电性。令人惊奇的发现某种固溶强化元素，例如锡或锑，可以有助于提高合金的强度，同时导电性有一些损失，而其它一些元素例如铝和铬对强度和导电性都有负的影响，硅对导电性有很大负的效应。