CN102356435A - 布线用电线导体、布线用电线导体的制造方法、布线用电线及铜合金线料 - Google Patents

布线用电线导体、布线用电线导体的制造方法、布线用电线及铜合金线料 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种布线用电线导体、其制造方法、对该导体进行绝缘包覆而形成的布线用电线、以及用于该导体的铜合金线料。所述布线用电线导体是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有如下组成：含有0.3～1.5质量％的Cr、余量为Cu和不可避免的杂质，其中，所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下。

Description

布线用电线导体、布线用电线导体的制造方法、布线用电线及铜合金线料
技术领域
本发明涉及电气电子设备等的布线用电线导体、以及使用该布线用电线导体的布线用电线。
背景技术
作为汽车、机器人、电气电子设备等的布线用电线的导体，以往主要使用的是如下的电线(包覆电线)：将JIS C 3102中规定的电气用软铜线、或者对所述电气用软铜线实施了镀锡等而得到的镀敷线捻合，制成捻线，然后在该捻线上包覆氯乙烯、交联聚乙烯等绝缘体而得到的电线。
将上述电线与设备进行连接时，通常是将被称为压着端子的端子与电线进行压着连接，再将连接在电线上的压着端子与设备连接。需要说明的是，所谓压着连接是用端子材料将电线包在里面(或将电线插入)，并进行铆接连接的方法。
作为对压着的连接状态进行评价的方法，有基于“压着接点的拉伸强度”进行试验的方法，该方法记载在JIS C 5402(电子设备用连接器试验方法)中。该方法如下：在将电线与压着端子连接之后，握住其两端进行拉伸试验，并测定产生断裂时的强度。一般来说，通过进行铆接，压着部的导体截面积比铆接之前减小20％～30％(以下，将因铆接而产生的导体截面积的减小比例作为“截面减少率”)，且压着部中的导体强度的绝对值降低。因此，通常在铆接部分产生断裂。
但是，在例如汽车布线电路中，控制等的电子化得到发展，所使用的电线根数增加，电线的总重量也随之增加。另一方面，从节能方面考虑，要求减轻汽车重量。进而，作为其对策之一，要求通过电线导体的细径化来降低电线的总重量。
但是，对于构成以往的电线导体的上述软铜线而言，尽管其通电容量非常充裕，但由于电线导体本身的机械强度差，因此难以进行细径化。对于软铜线的压着强度而言，即使导体的截面积因铆接而降低、导体本身存在加工硬化的余地，因此压着部的强度与未压着部的强度几乎相同，压着强度的稳定性高，但由于是软铜，强度较低这样的问题仍然很显著。
因此，作为提高压着部的机械强度的对策，例如研究了铜合金的硬质材料的使用(参照专利文献1)。另外，对作为耐弯曲性优异、并且可使因压着端子部的拉伸而产生的断线减少的铜合金线的时效析出型的铜合金(Cu-Ni-Si系：所说的科森合金)的使用进行了研究(参照专利文献2)。此外，还进行了提高时效析出型铜合金线的特性的研究(参照专利文献3～4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-016284号公报
专利文献2：日本特开平3-162539号公报
专利文献3：日本特开2008-266764号公报
专利文献4：日本特开2008-088549号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，对于专利文献1中记载的由铜合金的硬质材料制成的电线导体而言，可认为其本身的加工硬化基本上已经达到饱和。此时，将电线导体与压着端子连接时，由于铆接导致的截面积减小，在电线导体的压着部的绝对强度降低，因此，有不能获得稳定的压着强度的隐患。另外，由于材料是硬质的，无法伸长，在赋予冲击力时容易发生断线。此外，对于弯曲性而言，虽然由振动等引起的低形变下的疲劳特性优异，但在捻合(配索)时等所赋予的高形变的反复弯曲的作用下，存在断裂的可能。
专利文献2中记载的时效析出型铜合金(科森合金)的电线导体的伸长率高，且压着强度、冲击强度优异，可以作为信号电路用的电线使用，但在用作使用熔断电路这样的电力用电线时，存在导电率低这样的问题。
另外，在专利文献3中记载了在采用连续铸造轧制法获得铜合金的粗引线(荒引線)时在高温下进行淬火的技术；在专利文献4中记载了对铜合金线进行时效热处理的技术，但为了进一步提高电线导体的特性，需要对专利文献3～4所记载的技术以外的技术事项进行详细研究。
本发明就是鉴于上述问题而进行的。本发明的课题在于，提供一种布线用电线导体、以及该布线用电线导体的制造方法，所述布线用电线导体具有能够用于例如汽车内的电力用电线这样程度的高导电性，且强度及伸长率高，并且其端子压着强度、冲击断裂强度及弯曲性也优异。
解决问题的方法
本发明人等经过深入研究，结果发现：使用特定组成的时效析出型铜合金，能够制造出可解决上述课题的铜合金线材，此外还发现：将所述铜合金线材捻合而制成布线用电线导体，并使其0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下、加工硬化指数为0.03以上且0.17以下，并且将溶体化之后的加工率设定为适当的条件，在此基础上，利用最终工序进行的时效退火(热处理)，可以再现性良好地得到上述布线用电线导体。
即，本发明提供如下的技术方案。
(1)一种布线用电线导体，其是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有如下组成：含有0.3～1.5质量％的Cr、余量为Cu和不可避免的杂质，其中，
所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下。
(2)一种布线用电线导体，其是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有如下组成：含有0.3～1.5质量％的Cr、0.005～0.4质量％的Zr、余量为Cu和不可避免的杂质，其中，
所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下。
(3)上述(1)或(2)所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，进一步含有选自下述成分中的至少一种：0.1～0.6质量％的Sn、0.005～0.3质量％的Ag、0.05～0.4质量％的Mg、0.1～0.8质量％的In、及0.01～0.15质量％的Si。
(4)上述(3)所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，含有选自下述成分中的至少一种：0.1～0.6质量％的Sn、0.005～0.3质量％的Ag、0.05～0.4质量％的Mg、0.1～0.8质量％的In、及0.01～0.15质量％的Si，且它们的总含量为0.005～0.8质量％。
(5)上述(1)～(4)中任一项所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，进一步含有0.1～1.5质量％的Zn。
(6)一种布线用电线导体的制造方法，其是制造上述(1)～(5)中任一项所述的布线用电线导体的方法，该方法包括：对具有上述组成的铜合金实施溶体化处理，再拉丝加工成规定的线径，得到铜合金线材，将多根所述铜合金线材捻合，再进行压缩，然后在300～550℃进行1分钟～5小时的时效热处理。
(7)上述(6)所述的布线用电线导体的制造方法，其中，将刚进行完上述溶体化之后的材料截面积设为A0、将即将进行上述时效热处理之前的材料截面积设为A1、并且用η＝ln(A0/A1)来表示所述拉丝加工时的拉丝加工度η时，η的值为5以上。
(8)一种布线用电线，其是对上述(1)～(5)中任一项所述的布线用电线导体进行绝缘包覆而得到的。
(9)一种铜合金线料(素線)，其是在制作上述(1)～(5)中任一项所述的布线用电线导体的铜合金线材时使用的铜合金线料，该铜合金线料具有上述(1)～(4)中任一项所述的组成，且其电阻率是进行完全的溶体化时的电阻率的70％以上。
发明的效果
本发明的布线用电线导体是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有含有0.3～1.5质量％的Cr的组成，所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下，因此，能够实现线材的细径化，并且导电性优异，另外，端子压着强度、冲击断裂强度及弯曲性也优异。
另外，按照本发明的布线用电线导体的制造方法，可以制造出具有上述优异物性的布线用电线导体。
本发明的布线用电线可以通过导体的细径化而降低电线重量，适合作为汽车及机器人用途及其它用途的电线。
具体实施方式
对本发明的布线用电线导体中使用的铜(Cu)合金线材的优选实施方式进行详细说明。首先，对各合金元素的作用效果及其含量范围进行说明。
对于所含有的元素铬(Cr)而言，其通过在基质中形成析出物来提高铜合金的强度。Cr的含量为0.3～1.5质量％，优选为0.5～1.4质量％。如果Cr量过少，则其析出硬化量少，强度不足。而Cr量过多时，其效果已达到饱和，不会对强度提高带来帮助。
对于所含有的元素锆(Zr)而言，其与铬(Cr)相同，通过在基质中形成析出物来提高铜合金的强度。Zr的含量为0.005～0.4质量％，优选为0.01～0.3质量％。如果Zr量过少，则其析出硬化量少，不会有助于强度的提高。而Zr量过多时，其效果已达到饱和，不会对强度的进一步提高带来帮助。
另外，本实施方式的布线用电线导体中使用的铜合金线材优选分别以上述含量含有锡(Sn)、银(Ag)、镁(Mg)、铟(In)、硅(Si)中的至少一种。这些元素在提高强度方面具有类似的功能。在含有这些元素的情况下，优选以总含量0.005～0.8质量％含有选自Sn、Ag、Mg、In、Si中的至少一种，更优选含有0.01～0.7质量％。
Sn固溶在铜中，可以通过使晶格变形来提高强度。但是，如果Sn含量过多，则导电率降低。因此，添加Sn时的优选含量范围为0.1～0.6质量％，更优选为0.2～0.5质量％。
Ag可使强度提高。如果Ag含量过少，则不能充分获得其效果，但如果Ag含量过多，则虽然不会在特性上带来不良影响，但其效果已达到饱和，成本变高。从上述观点考虑，含有Ag时的含量优选为0.005质量％～0.3质量％，更优选为0.01～0.2质量％。
Mg固溶在铜中，可以通过使晶格变形来提高强度，并且还具有防止加热时的脆化、改善热加工性的效果。添加Mg时的优选含量范围为0.05～0.4质量％，更优选为0.1～0.3质量％。
In固溶在铜中，可以通过使晶格变形来提高强度。但是，如果In含量过多，则导电率降低。因此，添加In时的优选含量范围为0.1～0.8质量％，更优选为0.2～0.7质量％。
Si固溶在铜中，可以通过使晶格变形来提高强度。但是，如果Si含量过多，则导电率降低，并且与Cr形成化合物，使有助于析出硬化的Cr量减少。因此，添加Si时的优选含量范围为0.01～0.15质量％，更优选为0.05～0.1质量％。
此外，在本实施方式的布线用电线导体中使用的铜合金线材中，优选含有锌(Zn)。Zn具有防止加热所引起的铜合金线材与焊锡的密合力降低的效果。在本发明中，通过含有Zn，可显著改善铜合金线材与其它导体等焊锡接合时的界面脆化。本发明中的Zn含量优选为0.1～1.5质量％，更优选为0.2～1.3质量％。如果Zn含量过少，则不能表现出上述效果，而如果Zn含量过多，则导电率有时会降低。
在此，对本实施方式的布线用电线导体中使用的铜合金线材的机械特性进行说明。
本实施方式的布线用电线导体中使用的铜合金线材由时效析出型合金构成。铜合金线材可按照例如下述方法获得。首先，将合金原料熔解铸造，形成铸块或坯段(ビレツト)等，将所述铸块或坯段等进行热加工(或对合金原料进行连续铸造轧制)，得到铜合金线料。接着，对所述铜合金线料实施冷加工，进行溶体化之后，拉丝加工成规定的直径(线径)，制成铜合金线材，将多根所得到的铜合金线材捻合，再根据需要压缩至规定的捻线径，然后进行时效热处理。
即，本说明书中所说的铜合金线材是指拉丝加工后的状态，所说的铜合金线料是指拉丝加工之前的状态。铜合金线料的直径优选为1mm～20mm。需要说明的是，溶体化与热加工或连续铸造轧制同时进行，可以省略该工序。另外，还可以省略冷加工。
从容易满足上述的各特性(导电性、强度、伸长率、端子压着强度、冲击断裂强度及弯曲性等)方面考虑，优选铜合金线材的线径为0.05～0.3mm，更优选为0.1～0.2mm。
本发明的布线用电线导体是将多根铜合金线材捻合而成的捻线，对于捻合的铜合金线材的根数没有特别限定，通常使3～50根铜合金线材捻合。
在时效热处理时，因Cr、Zr而产生析出，且表现出强度的提高及导电率的提高，但由于也产生由同时进行的拉丝加工所导入的变形的释放，0.2％耐力(Y)与拉伸强度(T)之比(将其称为Y/T比)降低。需要说明的是，用来降低Y/T比的时效热处理条件根据拉丝加工度而不同。例如，通过在300～550℃保持1分钟～5小时，可以得到Y/T比为合适值的铜合金线材。
在本发明中，时效热处理可以以移动连续加热(走間加熱)、短时间的时效热处理(例如，1分钟～30分钟、400℃～550℃)的方式进行。或者以间歇式的时效热处理(例如，1小时～5小时、300℃～500℃)的方式进行。任何一种情况下，都只要调整时效热处理条件使得达到上述规定的Y/T比即可。
在使所述Y/T比低于0.7的时效热处理条件下，由于过时效而使强度降低，不适合作为电线使用。Y/T比为0.7～0.95、优选为0.72～0.93时，由于端子压着时导体本身的加工硬化大，压着部的强度降低少。另外，在Y/T比超过0.95的条件下，由于变形的释放不充分，压着时导体本身的加工硬化小，在采用使时效热处理结束后的强度降低的成分或采用使时效热处理结束后的强度降低的制造工序时，压着部的强度降低变大。
接着，对作为布线用电线导体的特性进行叙述。如果压着时的截面减少率过大，则不管Y/T比如何，都存在绝对强度的降低变大的趋势，因此，优选压着时的截面减少率为40％以下，更优选为30％以下。另外，如果压着时的截面减少率过小，则导体部容易从端子的铆接部脱离，作为本来目标的电气接合变得不充分，因此优选压着时的截面减少率为5％以上，更优选为10％以上。
对于本实施方式的布线用电线导体而言，其基本形式是对材料(铜合金线料)进行拉丝加工之后，再经过捻线工序而得到，时效热处理可以在捻线工序之前或之后实施。另外，还可以在捻线工序后追加压缩工序。此时，时效热处理可以在压缩工序之前或之后实施，但在压缩工序之前实施时，可以使包含压缩中的截面减少在内的压着的截面减少率为40％以下。
另外，加工硬化指数(以下，称为n值)是表示加工性的值，其是在屈服点以上的塑性区域中的应力σ与形变ε之间的关系(曲线)近似表示为σ＝Cεn(C为系数)时的指数n。所述n值大时，形变的分布容易被平均化。在本发明中，经过深入研究后得知：在本合金系中，上述Y/T比满足0.7～0.95的范围、且n值为0.03～0.17时，可得到优异的压着强度。
另外，作为将经过溶体化的材料(铜合金线料)进行拉丝加工并进行时效热处理之前的条件，将刚进行完上述溶体化之后的材料截面积设为A0、将即将进行上述时效热处理之前的材料截面积设为A1、并且用η＝ln(A0/A1)来表示所述拉丝加工时的拉丝加工度η时，优选η值为5以上。更优选η值为6以上且11以下。需要说明的是，如果η值为3以下，则导电率、伸长率及冲击断裂荷重存在降低的趋势。
此外，必须要充分进行材料(铜合金线料)的溶体化，一般来说，进行完全的溶体化所需要的温度接近于材料(铜合金线料)的熔点，因此，在工业上进行完全的熔体化是困难的。另外，进行溶体化热处理时的材料(铜合金线料)的线径较粗时，在溶体化之后的冷却时，由于材料中心部的冷却较慢而产生析出，溶体化变得不完全。因此，在本发明中，溶体化的程度可以为如下程度。
即，将溶体化之后的电阻率设为ρ、将进行完全的溶体化时的电阻率设为ρFULL时，ρ/ρFULL(将其称为溶体化率)的值为0.7以上，优选为0.75以上。如果溶体化率过小，则在后面进行的时效热处理中不会产生足够的析出，不能得到强度。需要说明的是，对于进行溶体化时的电阻率而言，即使在其后进行上述的拉丝加工，该电阻率也几乎不发生变化。
因此，在本发明的材料为例如直径5mm、2.6mm、1mm等的铜合金线料的情况下，如果铜合金线料的电阻率为进行完全的溶体化时的电阻率的0.7倍以上，则可以通过在拉丝加工之后进行时效热处理，使得铜合金线料成为规定直径的铜合金线材，由此来获得上述特性。
需要说明的是，在对溶体化之后的线料进行多次拉丝加工来获得铜合金线材的情况下，可以使多次拉丝加工的总加工度为5以上。另外，也可以不必持续进行多次拉丝加工，例如在发货地进行拉丝加工之后进行发货，在收货地进一步进行拉丝加工而得到铜合金线材，并对该铜合金线材进行时效热处理。
在本发明中，对于原材料的制造方法没有限制。例如，可以采用坯段的热挤出、铸块的热锻造、或连续铸造等制造方法中的任意方法来制造本发明的布线用电线导体。
本发明的布线用电线导体不仅适合作为电线导体，也适合制成在其上进行绝缘包覆的布线用电线。作为绝缘包覆的材料，优选聚乙烯、聚丙烯等烯烃类树脂或聚氯乙烯(PVC)树脂等。此外，关于烯烃类树脂，也可以在其中添加阻燃剂或交联剂等来提高阻燃性或机械强度等。
实施例
以下，基于实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不限于这些实施例。
(实施例1)
利用高频熔炉将表1的合金成分中所示组成的合金熔解，铸造了直径200mm的各坯段。接着，为了实施兼作溶体化处理的热加工，将上述坯段在950℃进行热挤出，立即进行水中淬火，得到直径20mm的铜合金线料。然后，对上述铜合金线料进行冷拉丝，得到直径0.175mm的铜合金线材。使7根上述线材捻合，再进行压缩，制成截面积0.13mm2的捻线(用于布线的电线导体)。将上述捻线在400～450℃进行2小时的时效热处理，再用绝缘体(聚乙烯)进行包覆，制造了长度1km的布线用电线。
对于这样得到的各布线用电线，在时效热处理之后以绝缘包覆前的捻线(电线导体)的状态下，对[1]拉伸强度、[2]0.2％耐力、[3]伸长率、[4]导电率、[5]n值这5项进行了测定；在包覆之后形成电线的状态下，对[6]弯曲性(反复弯曲断裂次数)、[7]冲击断裂强度、[8]端子压着强度这3项进行了测定。结果如表1所示。另外，上述8项目的测定方法如下。
(作为电线导体的评价)
[1]拉伸强度
按照JIS Z 2241标准，测定了各3根电线导体，并以其平均值(MPa)来表示拉伸强度。
[2]0.2％耐力
基于JIS Z 2241中记载的偏移(offset)法，求出产生0.2％的永久伸长时的应力。测定了3根电线导体，并以其平均值(MPa)来表示0.2％耐力。
[3]伸长率
按照JIS Z 2241标准，测定了3根电线导体，并以其平均值(％)来表示伸长率。
[4]导电率
使用四端子法，在控制为20℃(±1℃)的恒温槽中，对各试料各2根进行测定，并以其平均值(％IACS)来表示导电率。
[5]n值
将上述拉伸试验中得到的应力-形变曲线转换成真应力-真形变曲线，并由其斜率读取n值。
(作为电线的评价)
[6]弯曲性(反复弯曲断裂次数)
弯曲性评价如下进行：用心轴夹住电线，为了抑制线的挠曲，在其下端部吊上砝码来施加荷重，在该状态下左右各弯曲90度，对各试料测定直至断裂时的弯曲次数。需要说明的是，次数的计数是以90度的弯曲返回作为一次。使用400g的砝码，心轴的直径采用φ25mm(用于赋予低形变)及φ5mm(用于赋予高形变)2种，对弯曲性进行了评价。另外，赋予低形变时，在弯曲次数超过3000次也未断裂时，中止试验，将结果作为无断裂。另外，赋予高形变时，在弯曲次数超过300次也未断裂时，中止试验，将结果作为无断裂。任何一种情况都是对各试料分别进行3次测定，记录其最小值。
[7]冲击断裂强度
将1m的电线的一端固定，另一端安放砝码，求出使砝码从固定端的位置落下而产生断裂时的砝码重量(N)，由此进行冲击断裂强度的比较。利用产生断裂时的砝码重量重复进行3次试验，求出3次试验都发生断裂时的荷重。需要说明的是，在实际使用上，如果荷重低于4N，则在捻合过程中有断线的可能。
[8]端子压着强度
将电线与压着端子连接，握住它们的两端进行拉伸试验，求出产生断裂时的强度。压着的截面减少率为20％。需要说明的是，如果压着强度低于50N，则在布线时或布线后产生断线的可能性增高。
Figure BDA0000091705720000111
Figure BDA0000091705720000121
表1的本发明例1～48均满足拉伸强度、伸长率、导电率，Y/T比为0.7以上且0.95以下、n值为0.03以上且0.17以下，并可以得到在实际使用时没有影响的弯曲性、冲击断裂强度及压着强度的值。
(实施例2)
对于表1的本发明例5、本发明例14、本发明例20、本发明例23、本发明例29及本发明例42，将其压着的截面减少率为10、20、30、40％时的压着强度示于表2。
Figure BDA0000091705720000141
根据表2，如本发明例5、5A-1～5A-3、14、14A-1～14A-3、20、20A-1～20A-3、23、23A-1～23A-3、29、29A-1～29A-3、42、42A-1～42A-3所示，发现随着压着的截面减少率增加，压着强度降低，任何一个试验中，都可以得到实际使用上没有影响的数值为50N以上的压着强度。
(实施例3)
对于表1的本发明例14、本发明例23、本发明例36、本发明例42及本发明例47，通过改变实施溶体化的材料的尺寸(铜合金线料的直径)，使加工度η变化为1、3、5、7、9、11，制造了截面积0.13mm2的电线。除了使实施溶体化的材料的尺寸改变以外，与实施例1相同。得到的电线的特性如表3所示。
由表3可知，使η值为5、7、9、11时(本发明例14、14B-1～14B-3、23、23B-1～23B-3、36、36B-1～36B-3、42、42B-1～42B-3、47、47B-1～47B-3)，任何一种特性都满足要求，但使η值为1时、以及使η值为3时(比较例X1～X10)，导电率、伸长率、反复弯曲断裂次数及冲击断裂荷重存在降低的趋势，这些特性较差。
(实施例4)
对于表1的本发明例14、本发明例20、本发明例23、本发明例29及本发明例42，通过对直径10mm的线料在750～950℃进行溶体化热处理，使溶体化率ρ/ρFULL在0.5～0.9范围变化，制造了截面积0.13mm2电线。除了使溶体化率变化以外，与实施例1相同。得到的电线的特性如表4所示。
Figure BDA0000091705720000181
根据表4可知，在溶体化率为0.7以上(本发明例14C-1～14C-4、20C-1～20C-4、23C-1～23C-4、29C-1～29C-4、42C-1～42C-4)时，任何一种特性都满足要求，但溶体化率低于0.7时(比较例Y1～Y10)，拉伸强度、冲击断裂荷重等强度、反复弯曲断裂次数、以及电线压着后的端子压着强度降低，为较差的值。
(比较例1、参考例)
表5示出比较例、参考例。各比较例、参考例的构成如下。
比较例1～7是合金组成在本发明范围外的例子。
比较例8～15是将表1的本发明例5及14中的捻线加工后的时效热处理条件变更为在温度500℃保持30秒钟，从而使Y/T比为高于本发明范围的0.96、使n值为小于本发明范围的0.02、并使压着时的截面减少率为10、20、30、40％时的例子。
比较例16～23是将表1的本发明例20及29中的捻线加工后的时效热处理条件变更为在温度570℃下保持8小时，从而使Y/T比分别为小于本发明范围的0.69、0.65、使n值分别为高于本发明范围的0.19、0.21、并使压着的截面减少率为10、20、30、40％时的例子。
参考例1～8是将表1的本发明例5、14、20及29中的压着的截面减少率增大至50％、60％时的例子。
Figure BDA0000091705720000201
根据表5，各比较例、参考例的评价结果如下。
比较例1～7的合金组成为本发明的范围外，在所评价的任何一个方面都不能得到满意的特性。
比较例8～15与本发明例5及本发明例14相比，其伸长率、反复弯曲断裂次数、冲击断裂荷重都较差，在截面减少率40％时，其端子压着强度低于50N。
比较例16～23与本发明例20及本发明例29相比，其拉伸强度、反复弯曲断裂次数、端子压着强度均较差。
参考例1～8与本发明例5、本发明例14、本发明例20及本发明例29相比，任何一个参考例的端子压着强度都较差，低于50N。
(现有例)
表6示出了现有例。现有例按照以下的工序制造。即，对于表6的合金成分所示组成的合金，按照在先的专利文献1中0032段记载的方法，采用连续铸造轧制装置制造直径20mm的粗引线(相当于铜合金线料)，然后进行冷拉丝，得到直径0.175mm的线料。将7根上述线料捻合，再进行压缩，得到截面积0.13mm2的捻线，进一步用绝缘体(聚乙烯)包覆，制成布线用电线。将上述捻线在通电加热装置中进行退火(到达温度700℃、到达时间0.5秒钟的热处理)而得到的试样作为现有例1及现有例3、将未进行退火而得到的试样作为现有例2及现有例4。各特性的测定采用与上述[1]～[8]相同的方法。
根据表6，各现有例的评价结果如下。
对于现有例1～4而言，可知其拉伸强度、伸长率、弯曲性、冲击断裂强度、端子压着强度中的至少一个特性较差，不能实际应用。
(实施例5)
对于在先的专利文献3的表5及表6记载的No.66、70、79的铜合金，分别按照专利文献3中0045、0048段记载的实施例5及实施例6的方法制造，得到直径φ6mm的铜合金线料。接着，对上述铜合金线料进行冷拉丝，得到直径0.175mm的铜合金线材。将7根上述线材捻合，再进行压缩，制成截面积0.13mm2的捻线。需要说明的是，此时的拉丝加工度η为7。将上述捻线在400～450℃进行2小时的时效热处理，得到了Y/T比及n值在本发明规定范围内的布线用电线导体。另外，通过将上述捻线在500℃进行30秒钟的时效热处理或者在570℃进行8小时的时效热处理，得到了Y/T比及n值在本发明规定范围外的布线用电线导体。
另外，对于上述直径φ6mm的铜合金线料，进行拉丝使其直径为0.07、0.5或1.3mm，然后分别将7根捻合而制成捻线，进行与上述同样的时效热处理，由此，得到拉丝加工度η的值变更为9、5及3的布线用电线导体。
对于得到的电线导体，与本说明书中记载的上述实施例1同样地进行绝缘体包覆，制成布线用电线，并对特性进行评价。结果如表7所示。在表7的试料号中，用括号同时记载的序号是专利文献3的实施例中记载的合金号。例如，本发明例49(66)是指，与本发明例49相同的合金组成，并且具有与专利文献3的合金号66相同的合金组成。需要说明的是，对于η为9、5及3的例子而言，由于其线径与拉丝加工度7的例子不同，因此，反复弯曲断裂次数、冲击断裂荷重、端子压着强度不能作为直接比较对象。因此，在表7中没有记载这些结果。
Figure BDA0000091705720000241
由表7可知以下结论。使用按照专利文献3记载的方法制造的线料的情况下，在制成本发明中规定的Y/T比、n值、时效前加工度时(本发明例49、49D-1、49D-2、50、50D-1、50D-2、51、51D-1、51D-2)，各特性显示出优异的结果，而另一方面，使Y/T比及n值为本发明规定的范围外时(比较例Z1、Z2、Z4、Z5、Z7、Z8)，拉伸强度、伸长率、反复弯曲断裂次数、冲击断裂强度、端子压着强度中的任意特性较差。另外，使η值为本发明规定的范围外时(比较例Z3、Z6、Z9)，伸长率差。由以上可知，仅按照专利文献3记载的线料的制造方法，不能得到具有满意特性的布线用电线导体及布线用电线。
(比较例2)
接着，示出另外的比较例。对于在先的专利文献4中表1记载的No.19、23的铜合金，分别按照专利文献4的权利要求3所记载的方法，在350℃进行30秒钟或在600℃进行1200秒钟(20分钟)采用移动连续加热的时效处理。需要说明的是，供给到时效处理的导体为按照与本说明书记载的上述实施例1相同的工序制造的截面积0.13mm2的捻线。结果如表8所示。在表8的试料号中，用括号同时记载的序号是专利文献4的表1中记载的合金号。例如，比较例24(19)是指，具有与专利文献4的合金号19相同的合金组成。
Figure BDA0000091705720000261
由表8可知，采用如上所述的专利文献4记载的时效热处理方法时(比较例24～27)，Y/T比、n值为本发明规定的范围外，由此，拉伸强度、伸长率、反复弯曲断裂次数、冲击断裂强度、端子压着强度中的任一种特性得到较差的结果。

Claims (9)

1.一种布线用电线导体，其是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有如下组成：含有0.3～1.5质量％的Cr、余量为Cu和不可避免的杂质，其中，
所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下。
2.一种布线用电线导体，其是将多根铜合金线材捻合而得到的，所述铜合金线材具有如下组成：含有0.3～1.5质量％的Cr、0.005～0.4质量％的Zr、余量为Cu和不可避免的杂质，其中，
所述布线用电线导体的拉伸强度为400MPa以上且650MPa以下、断裂时的伸长率为7％以上、导电率为65％IACS以上、0.2％耐力与拉伸强度之比为0.7以上且0.95以下，并且加工硬化指数为0.03以上且0.17以下。
3.权利要求1或2所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，进一步含有选自下述成分中的至少一种：0.1～0.6质量％的Sn、0.005～0.3质量％的Ag、0.05～0.4质量％的Mg、0.1～0.8质量％的In、及0.01～0.15质量％的Si。
4.权利要求3所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，含有选自下述成分中的至少一种：0.1～0.6质量％的Sn、0.005～0.3质量％的Ag、0.05～0.4质量％的Mg、0.1～0.8质量％的In、及0.01～0.15质量％的Si，且它们的总含量为0.005～0.8质量％。
5.权利要求1～4中任一项所述的布线用电线导体，其中，在所述铜合金线材的组成中，进一步含有0.1～1.5质量％的Zn。
6.一种布线用电线导体的制造方法，其是制造权利要求1～5中任一项所述的布线用电线导体的方法，该方法包括：对具有上述组成的铜合金实施溶体化处理，再拉丝加工成规定的线径，得到铜合金线材，将多根所述铜合金线材捻合，再进行压缩，然后在300～550℃进行1分钟～5小时的时效热处理。
7.权利要求6所述的布线用电线导体的制造方法，其中，将刚进行完上述溶体化之后的材料截面积设为A0、将即将进行上述时效热处理之前的材料截面积设为A1、并且用η＝ln(A0/A1)来表示所述拉丝加工时的拉丝加工度η时，η的值为5以上。
8.一种布线用电线，其是对权利要求1～5中任一项所述的布线用电线导体进行绝缘包覆而得到的。
9.一种铜合金线料，其是在制作权利要求1～5中任一项所述的布线用电线导体的铜合金线材时使用的铜合金线料，该铜合金线料具有权利要求1～4中任一项所述的组成，且其电阻率是进行完全的溶体化时的电阻率的70％以上。
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