Cu-Ni-Si계 동합금의 석출경화처리 조건에 따른 물성변화에 관한 연구

Abstract

동합금은 우수한 전기전도도 특성으로 인해 전기·전자 및 IT용 부품에 많이 사용되 어 왔다. 최근 반도체, 전기전자용 커넥터 부품은 고집적화, 소형화, 경량화의 추세에 따라 고강도 특성을 요구하고 있다. 특히 자동차용 커넥터 소재는 자동차의 고 지능화에 따른 전장부품의 증대와 더불어 전기전도도 향상이 요구되고 있다. Corson계 동합금(Cu-Ni-Si)은 일반적인 동합금에 비해 고강도를 나타내며, 전기전도도가 높으며 내연화성이 우수함으로 인해 반도체 커넥터 등 IT, 전기전자 부품용 소재로 적용되고 있다. 본 연구에서는 Cu-Ni-Si계 합금의 석출경화처리 온도 및 시간에 따른 강도, 전기전도도의 변화뿐만 아니라 굽힘가공성을 평가하여 Connector 소재로써 요구되는 특성에 부합하는 조건을 조사하였다 용체화처리후 47%가공도로 냉간압연된 Cu-1.5Ni-0.3Si의 조성의 시험편으로 460~500℃ 온도에서 30~180분 동안 시효처리후 경도 및 전기전도도의 변화를 확인하였다. 490℃, 90분 조건에서 경도 HV190 및 전기전도도 54%IACS로 경도와 전기전도도가 동시에 가장 높은 결과를 나타냈다. 또한 굽힘가공성 시험에서도 양호한 결과를 나타내었다. 시효처리동안 Ni2Si 석출물을 관찰 할 수 있었다. 석출물은 Cu 기지와 결정립계에 구분 없이 균일하게 분포되어 있는 것을 확인 할 수 있었다. 시효시간의 증가에 따라 석출물의 분포가 증가하였고 그 결과로 경도와 전기전도도가 동시에 증가하였다. 시효시간이 더욱 증가하면서 석출물의 분포와 크기는 증가하고 구형에 가까운 형태의 석출물이 관찰되었다. 이는 부정합 석출물의 증가이며 강도가 감소하는 원인이 된다.