2001 Fiscal Year Annual Research Report
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13555185
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
菅野 幹宏 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (60011128)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西 誠治 株式会社神戸製鋼所, 技術開発本部・生産技術研究所, 室長
倉本 繁 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助手 (10292773)
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| Keywords | リードフレーム用銅合金 / 高温延性と水素 / 粒界割れ / 微量不純物 / 工業用純銅 / Cu-Ni-Si系合金 / Cu-Fe系合金 / 拡散挙動 |
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| Research Abstract |
リードフレームの高強度化の要求にこたえて、Cu-Ni-Si系合金やCu-Fe-P系合金が使用に供されている。しかしながら、これら合金では熱間加工時の割れなどによる歩留まりの低下が問題となっているようである。この問題解決の一助として、これら合金における高温での延性低下について各種有害不純物と水素の影響について検討している。これまで銅及び銅合金中の水素の挙動に関する実験結果が少ないことを鑑みて、まず純銅および銅合金中の水素の拡散挙動について検討した。試料としては、工業用純銅として無酸素銅、タフピッチ銅およびリン脱酸銅、固溶強化型合金としてSn量を変化させたCu-Sn合金、さらに析出硬化型合金としてCu-Ni-Si系合金およびCu-Fe系合金を用いた。ガスクロマトグラフを用いた昇温脱離ガス分析(TDS)装置を用いて200℃/hで昇温速度で試験したところ、5X5X50mmの形状の無酸素銅では400℃を中心とした水素放出が見られた。銅中の水素の拡散係数を用いて、シミュレーションを行ったところ、実験結果よりもやや低温側にピークが出現する結果が得られた。合金ではそれらと若干異なるピークが見られ、析出型合金では放出ピークは高温側に見られた。合金では複数のピークが出現するようであり、水素のトラップ効果を示すものと考えられる。水素の拡散挙動に及ぼす固溶元素や析出相の及ぼす影響を検討しつつある。
また高温延性に及ぼす水素の影響を検討するためにガス分析装置付き高温引張試験機を試作し、昇温速度やガス分析関係のソフトを改良して試験が可能となる状態にこぎつけた。水素量の異なるCu-Ni-Si系合金2試料について500℃で試験を行ったところ、両者とも粒界割れを示して延性に大きな差は見られなかった。更に水素量を減少させた試料についても試験すると共に、熱間加工温度などの高温で延性破壊する条件下において、水素の影響を検討する予定である。
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