CN108463568B - 铜合金线材及铜合金线材的制造方法 - Google Patents

Abstract

包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下，剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成，在铜合金线材的与长边方向平行的截面上的、沿与所述长边方向正交的方向上以1.7μm、沿与所述长边方向平行的方向上以2.3μm的视野观察的范围内，至少包括一处矩形范围，所述矩形范围的与所述长边方向正交的宽度为0.2μm、且与所述长边方向平行的长度为2.3μm，并且所述矩形范围完全地包含5个以上包含Ag且长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子。

Description

铜合金线材及铜合金线材的制造方法

技术领域

本发明关于铜合金线材及铜合金线材的制造方法。

背景技术

对于微型扬声器等，使用多层缠绕被绝缘覆盖的线材而成的线圈，并且线圈由于电流而振动，从而产生声音。形成线圈的线材的端部通过铆接或钎焊固定于扬声器的端子。线圈部本身由熔剂固定，但端部与线圈部之间的线材由于线圈的振动而振动。此时，如果线材的振动耐久性低的话则线材会断开，因此，对于线材需要高振动耐久性。

并且，由于近来电子设备的小型化，微型扬声器也小型化，并且线材的细线化也不断发展。当线材被细线化时，由于电流流动时的电阻的上升、卷绕线材的线圈的振动而会发热。因此，对于线材要求高温环境下也能够确保振动耐久性这样的耐热性。

并且，近年来对于以高分辨率声源为代表的优质音质的要求不断增强。为了制造也能够对应于如上高频振动的微型扬声器，要求具有高循环振动耐久性且耐热性的线材。

以往有时将含有银的铜合金线用于线圈所使用的线材中。这是由于含有银的铜合金线具有如下的性质：由于添加到铜中的银以结晶析出物的形式出现，而强度提高的性质；与一般使添加元素固溶于铜中时导电率下降相对比，即使将银添加于铜中，导电性下降小的性质。迄今为止，作为振动耐久性优异的铜合金线，例如已知：切断结晶析出物的直线的最大长度为100nm以下的、结晶析出物的面积率为100％的Cu-Ag合金线(专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5713230号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1公开的技术中，没有记载结晶析出物的分布状态而难以得到足够的振动耐久性和耐热性，因此，希望振动耐久性以及耐热性的进一步提高。

因此，本发明鉴于上述课题而作出，其目的在于提供一种具有优异的振动耐久性及耐热性的铜合金线材和铜合金线材的制造方法。

解决课题的技术方案

根据本发明的一方式提供一种铜合金线材，其特征在于，包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下，剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成，在所述铜合金线材的与长边方向平行的截面上的、沿与所述长边方向正交的方向以1.7μm、沿与所述长边方向平行的方向以2.3μm的视野观察到的范围内，至少包括一处矩形范围，所述矩形范围的与所述长边方向正交的宽度为0.2μm、且与所述长边方向平行的长度为2.3μm，所述矩形范围完全地包含5个以上的第二相粒子，所述第二相粒子包含Ag且长边方向的最大长度小于300nm。

根据本发明的一方式，提供一种铜合金线材的制造方法，其特征在于，包括：铸造工序，以500℃/s以上的冷却速度对包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下、剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成的熔融金属进行铸造，从而制造铜合金铸锭；拉丝工序，拉丝加工所述铸锭而制造线材；以及热处理工序，以300℃以上且370℃以下的热处理温度、10s以下的保持时间对所述线材进行热处理。

发明效果

根据本发明的一方式，提供了振动耐久性及耐热性优异的铜合金线材及铜合金线材的制造方法。

附图说明

图1为平行于本发明的一实施方式涉及的铜合金线材的长边方向的截面的示意图。

图2为示出矩形范围所包含的第二相粒子的示意图。

图3为示出本发明的一实施方式涉及的铜合金线材的截面的组织照片。

图4为从图3的白色对比度的不同分为第二相和母相的示意图。

图5为示出用于振动试验的高循环疲劳试验器的示意图。

图6为用于导电率的测定的导电率测定装置的示意图。

具体实施方式

在以下的详细说明中，为了提供本发明的实施方式的完全的理解，对于较多的特定的细部进行记载。但是，即使没有这些特定的细部也能够实施一个以上的实施方式，这一点是明确的。除此之外，为了使附图简洁，图示省略了周知的构造以及装置。

<铜合金线材>

对于本发明的一实施方式涉及的铜合金线材进行说明。本发明涉及的铜合金线材为用于微型扬声器等的线圈的线材。作为铜合金线材的直径的线径d[mm]优选为0.01mm以上且0.32mm以下。

铜合金线材包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下，剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成。由于Ag作为固溶于母相铜中的状态或者包含Ag的第二相的状态存在，因此发挥固溶强化或者分散强化。第二相是具有不同于铜的母相的晶体结构的晶体，并且由含有Ag的化合物或者单相构成。当Ag的含量小于0.5wt％时，不能充分地获得固溶强化或者分散强化的效果，拉丝强度和振动耐久性降低。另一方面，当Ag的含量超过6.0wt％时，导电率降低。并且，当Ag的含量超过6.0wt％时，原料成本也提高。通常，在铜合金中，拉丝强度的提高和导电率的提高彼此相反，通过针对所要求的强度和导电率以0.5wt％以上且6.0wt％以下的范围调整Ag含量，能够获得所需的特性。

并且，铜合金线材在上述成分组成的结构的基础上，可以还包含选自由Mg：大于0wt％且1wt％以下、Cr：大于0wt％且1wt％以下以及Zr：大于0wt％且1wt％以下构成的组中的一种或两种以上的元素。由于Mg、Cr及Zr主要作为固溶于母相铜中的状态或者与Ag一起作为第二相的状态存在，因此与Ag同样地，发挥固溶强化或者分散强化。由于Mg、Cr以及Zr与Ag一起被包含，例如作为Cu-Ag-Zr体系等三元体系以上的第二相存在，有助于分散强化。Mg、Cr以及Zr在铜合金线材中的含量越多，则越充分地发挥作为分散强化的性能。但是，当Mg、Cr以及Zr的含量分别超过1wt％时，导电率会过度下降。因此，优选的是，Mg、Cr以及Zr的含量上限分别为1wt％。更加优选的是，Mg、Cr以及Zr的含量上限分别为0.5wt％。

进一步，铜合金线材在平行于长边方向的截面上含有包含Ag的第二相粒子。该第二相粒子沿着铜合金线材的长边方向直线状排列。并且，铜合金线材在与长边方向平行的截面上的、在与长边方向正交的方向上以1.7μm、在与长边方向平行的方向上以2.3μm的视野观察的范围内，至少包括一处完全地包含5个以上铜合金线材的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子的矩形范围。该矩形范围为与长边方向正交的宽度为0.2μm、且与长边方向平行的长度为2.3μm的范围。

图1示出平行于铜合金线材的长边方向的截面的示意图。图1的实线所示的矩形的框线示出，在与铜合金线材的长边方向平行的截面上，长边方向(图1的左右方向)上为2.3μm的长度、且与长边方向正交的方向(图1的上下方向)上为1.7μm长度的矩形的范围。在图1中，矩形的框线内的反白区域示出铜的母相。并且，在图1中，施以剖面线的多个圆形的区域示出第二相粒子C1～C10。并且，在图1中，以虚线所示的矩形的区域为上述的矩形范围。该矩形范围的与铜合金线材的长边方向正交的宽度为0.2μm、且平行于长边方向的长度为2.3μm，完全地包含5个以上铜合金线材的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子。此外，从进一步提高振动耐久性的观点出发，优选在矩形范围内完全地包含10个以上铜合金线材的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子。通过这样做，能够使20℃下的振动耐久性达到2000万次以上。此外，虽然矩形范围内所包含的铜合金线材的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子的个数的上限没有限制，但个数过多则可能导致在第二相粒子和母相的界面发生剥离而断线的可能性升高。另外考虑，如果该个数过多则刚性会变高、线折痕会变深，从而制造时变得难以处理。因此，该个数优选33个以下。

这里，所谓“完全地包含第二相粒子”是指，在铜合金线材的截面上的矩形范围内，第二相粒子仅存在于该矩形范围内。因此，如图2的截面的示意图所示，在与铜合金线材的长边方向正交的方向上的最大长度大于0.2μm且超过矩形范围的第二相粒子C11、一部分位于超出矩形范围的范围内的第二相粒子C12不包含在完全包含于矩形范围内的第二相粒子中。并且，如上所述，即使为仅存在于矩形范围内的第二相粒子，如图2中的第二相粒子C13那样地，铜合金线材的长边方向的长度为300nm以上的粒子不能作为完全包含在矩形范围内的5个以上的第二相粒子。由于铜合金线材的长边方向的长度为300nm以上的第二相粒子过大，因此在铜合金线材振动时形变不被分散而可能集中，可能无助于振动耐久性的提高。

在从组织照片判断矩形范围时，例如，对于初看在铜合金线材的长边方向上排列5个以上的第二相粒子的列，可以应用虚线的矩形范围，判断矩形范围内是否完全包含5个以上的第二相粒子。此时，如图1所示，可以以位于组织照片的最左侧的第二相粒子为宽度方向(图1的上下方向)的中心，设定矩形范围。并且，第二相粒子有时也在与铜合金线材的长边方向正交的方向上存在多个。因此，在判断矩形范围时，对于位于组织照片左侧的预定区域(例如，相对于组织照片的左右方向上的长度的1/5的区域)中的第二相粒子，可以以使各第二相粒子成为宽度方向的中心的方式应用矩形范围，判断在矩形范围内是否完全地包含5个以上的第二相粒子。

进一步优选的是，在矩形范围内，矩形范围内完全地包含的5个以上的第二相粒子的、长边方向上的最大长度之和为300nm以上。例如，在图1所示的示例中，在虚线的矩形范围内包含10个第二相粒子C1～C10。并且，各第二相粒子C1～C10的长边方向上的最大长度分别为长度a1～a10。也就是说，在图1所示的示例中，将长度a1～a10相加的长度优选为300nm以上。由于将长度a1～a10相加的长度为300nm以上，能够充分地获得分散强化的效果，振动耐久性提高。从进一步提高振动耐久性的观点出发，进一步优选的是，矩形范围内包含的5个以上的第二相粒子的、长边方向上的最大长度之和为340nm以上。通过这样做，能够使20℃下的振动耐久性达到2000万次以上。此外，虽然矩形范围内所包含的5个以上的第二相粒子的长边方向的最大长度的合计长度的上限没有限制，但合计长度过长则可能导致在第二相粒子和母相的界面发生剥离而断线的可能性升高。因此，最大长度优选为1230nm以下。

通常，在例如微型扬声器的振动的负载小的反复疲劳中，趋于能够将性能维持至高循环。但是，无论负载怎样小，在反复疲劳中都会发生微观的形变。并且，有时由于形变累积而会导致断裂。在此，所谓材料形变的状态是指，由于缺陷或原子的不对齐等而晶体构造混乱。在铜合金线材的反复疲劳中，最初微观的形变由于反复疲劳而增大，不久变为大的形变，成为原子排列混乱剧烈的构造或空洞。并且，由于应力集中于上述的缺陷处，缺陷不断扩大而最终导致破坏。此时，当多个Ag体系的第二相粒子存在于材料内时，形变被第二相粒子阻挡，形变难以聚集，缺陷难以扩大。进一步，当第二相粒子在平行于铜合金线材的长边方向的方向上连续地排列时，由于其规则性，形变易于被第二相粒子阻挡，因此，缺陷难以扩大。也就是说，根据第二相粒子沿长边方向直线状排列的铜合金线材，能够将性能维持至更高循环。进一步，该排列即使暴露于温度高的环境(例如80℃)也不会散乱，因此，能够将性能维持至高循环。

此外，从阻挡形变的观点出发，铜合金线材的长边方向上的第二相粒子的最大长度尽量小为好，进一步，优选第二相粒子在长边方向上连续地配置。并且，由于同样的理由，优选的是，在铜合金线材内尽量多地形成在长边方向上连续的第二相粒子的列。

进一步优选的是，铜合金线材在80℃的试验环境下实施的振动试验中的振动耐久次数为1000万次以上。

<铜合金线材的制造方法>

接着，对于本实施方式涉及的铜合金线材的制造方法进行说明。在铜合金线材的制造方法中，通过顺序地进行铸造工序、拉丝工序以及热处理工序而制造铜合金线材。

首先，通过铸造上述的铜合金线材的成分组成即熔融金属，制造铜合金的铸锭(铸造工序)。在铸造工序中，以成为上述铜合金线材的成分组成的方式，预先使铜(无氧铜)或Ag等的原料熔解。此时，为了避免氧向熔融金属中的混入，优选如在氮气氛中的不含氧的气体气氛中进行原料的熔解。并且，将已熔解原料的熔融金属注入冷却速度可调节的水冷式的模具中，通过使其凝固而连续铸造预定截面尺寸的铜合金的铸锭。

铸造铸锭时的1085℃至780℃的平均冷却速度为500℃/s以上。通过使1085℃至780℃的平均冷却速度为500℃/s以上，凝固时的温度梯度变大，能够易于使更微细的柱状结晶出现、使结晶物均匀地分散。当平均冷却速度小于500℃/s时，发生冷却不均匀而结晶物容易变得不均匀，随后的热处理工序后的第二相粒子在与长边方向平行的方向上连续的排列也变得不均匀，可能不能满足高振动耐久性。此外，当平均冷却速度超过1000℃/s时，冷却速度太快而来不及补充熔融金属，成为在铸锭内部含有空隙的材料，增加了拉丝时断开的可能性。因此，优选的是，1085℃至780℃的平均冷却速度为1000℃/s以下。

上述铸造时的冷却速度可以通过在铸造开始时将埋设有R热电偶的约

种线放置于模具，并记录将其拉出时的温度的变化来进行测定。R热电偶以位于种线的中央的方式被埋设。并且，从使R热电偶的前端直接浸渍于熔融金属的状态开始拉出。

接着，拉丝加工通过铸造工序制造的铜合金的铸锭，制造预定截面尺寸的线材(拉丝工序)。在拉丝工序中，线材被加工为线径d为0.01mm以上0.32mm以下的最终的产品尺寸。拉丝具有使结晶析出物在拉丝方向上伸长的效果，能够得到纤维状的结晶析出物。为了使得纤维状的结晶析出物在线材内部均匀地分布，需要以线内外均匀地被拉丝的方式进行孔型系统的设计。在单孔的拉模中，优选的是，使加工率(截面减少率)为10％以上30％以下。在加工率小于10％时，由于模具的剪应力集中地施加于线材表面，因此，线材表面被优先地拉长而被拉丝。会出现被如上拉丝的、纤维状的结晶析出物在线材表面多、结晶析出物在线材的中央附近较少地分布的现象。因此，热处理工序后的第二相粒子在与长边方向平行的方向上连续的排列中也会出现不均匀，因此，无法充分地获得振动耐久性。并且，当加工率超过30％时，需要加大拉出力，断开的可能性升高。本发明涉及的铜合金线材的最终线径，考虑近年来的细径化的要求，优选为0.15mm以下。此外，在小于0.1mm的线径中，线材的表面积相对于截面的比例变大，因此，对于本发明中的最终热处理后的第二相粒子的分布施加的影响是轻微的。因此，小于0.1mm的线径中的一孔的加工率，不限于上述的10％以上30％以下的范围。当然，由于线径变细，拉丝时能够耐久的张力降低，因此，在小于0.1mm的线径中，有时也以小于10％的加工率实施拉丝。在此，将在铸造工序中冷却至780℃时出现的含有大量Ag的结晶称为结晶产物，将在冷却至小于780℃时出现的含有大量Ag的结晶称为析出物，将上述统称为结晶析出物。

进一步，通过对于由拉丝工序制造的线材实施热处理，制造铜合金线材(热处理工序)。在热处理工序中，以300℃以上且370℃以下的热处理温度、10s以下的保持时间对线材进行热处理。通过使热处理温度为300℃以上370℃以下并且使保持时间为10s以下，由于通过拉丝工序形成的纤维状的结晶析出物断开为多个第二相而成为在线材的长边方向上连续的排列，因此，能够提高振动耐久性。另一方面，在热处理温度小于300℃的情况下，通过拉丝工序形成的纤维状的结晶析出物不会断开为多个第二相。并且，在热处理温度超过370℃的情况下，大的第二相粒子的比例增加。因此，上述任一情况下，在与铜合金线材的长边方向平行的截面上的1.7μm×2.3μm的范围内，不再存在完全地包含5个以上的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子的矩形范围，振动耐久性下降。并且，在保持时间超过10s的情况下，大的第二相粒子的比例仍会增加。因此，在与铜合金线材的长边方向平行的截面上的1.7μm×2.3μm的范围内，不再存在完全地包含5个以上的长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子的矩形范围，振动耐久性下降。

在本实施方式中，使铸造工序中的冷却速度为500℃/s以上、使拉丝工序中的加工率为10％以上30％以下、使热处理工序中的热处理温度为300℃以上370℃以下以及使保持时间为10s以下，通过上述的组合，能够使包含Ag的5个以上的第二相粒子在矩形范围内线状排列。

<变形例>

以上，参照特定的实施方式说明了本发明，但并无意通过上述的说明限定发明。通过参照本发明的说明，对于本领域技术人员来说，显然知晓上述公开的实施方式的各种变形例以及本发明的其他实施方式。因此，应理解为权利要求书都涵盖了本发明的范围以及主旨所包含的上述变形例或者实施方式。

在上述实施方式中，与铜合金线材的长边方向平行的截面上的1.7μm×2.3μm的范围内，至少存在一个矩形范围即可，但本发明不限于上述示例。单位面积内存在的矩形范围的数量越多则振动耐久性越高，因此，在1.7μm×2.3μm的范围内存在的矩形范围的数量例如可以为2个以上。此外，在1.7μm×2.3μm的范围内存在的矩形范围的数量可以根据希望的振动耐久性而适当选择。

<实施方式的效果>

(1)本发明的一方式涉及的铜合金线材为铜合金线材，包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下，剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成，在与铜合金线材的长边方向平行的截面上的、在与长边方向正交的方向上以1.7μm、在与长边方向平行的方向上以2.3μm的视野观察的范围内，至少包括一处矩形范围，该矩形范围在与长边方向正交的宽度为0.2μm、且与长边方向平行的长度为2.3μm，并且是包含Ag且完全地包含5个以上长边方向的最大长度小于300nm的第二相粒子的矩形范围。

根据上述(1)的结构，通过含有Ag，由于固溶强化及分散强化，能够使铜合金线材的拉丝强度及振动耐久性提高。并且，由于具有沿长边方向排列的第二相粒子，抑制了在如振动的负载小的反复疲劳中产生的形变的集中，振动耐久性进一步提高。进一步，由于在温度高的环境下也能够确保高振动耐久性，因此耐热性优异。

(2)在上述(1)的结构中，矩形范围内完全地包含的5个以上的第二相粒子的、长边方向上的最大长度之和为300nm以上。

根据上述(2)的结构，由于第二相粒子的合计的长度变长，形变容易被第二相粒子阻挡，因此，缺陷难以扩大，能够进一步提高振动耐久性。

(3)在上述(1)或者(2)的结构中，还包含选自由Mg：大于0wt％且1wt％以下、Cr：大于0wt％且1wt％以下以及Zr：大于0wt％且1wt％以下构成的组中的一种或两种以上的元素。

根据上述(3)的结构，通过所形成的三元体系以上的第二相的分散强化，能够进一步提高振动耐久性。

(4)在上述(1)～(3)的任一结构中，80℃的试验环境下实施的振动试验中的振动耐久次数为1000万次以上。

根据上述(4)的结构，作为用于微型扬声器的线圈具有足够的振动耐久性。

(5)在上述(1)～(4)的任一结构中，线径为0.01mm以上且0.32mm以下。

根据上述(5)的结构，能够应用于小型的微型扬声器等所使用的小型的线圈，对于产品的小型化具有贡献。

(6)本发明的一方式涉及的铜合金线材的制造方法，包括以下工序：铸造工序，以500℃/s以上的冷却速度对包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下、剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成的熔融金属进行铸造，从而制造铜合金铸锭；拉丝工序，拉丝加工铸锭而制造线材；以及热处理工序，以300℃以上且370℃以下的热处理温度、10s以下的保持时间对线材进行热处理。

根据上述(6)的结构，能够制造振动耐久性及耐热性优异的上述(1)的结构的铜合金线材。

[实施例]

接着，对于本发明人进行的实施例进行说明。在实施例中，改变成分组成或者制造条件而制造上述实施方式涉及的铜合金线材，进行组织以及特性的评价。此外，在实施例中，根据条件改变的制造条件为制造工序中的冷却速度、以及热处理工序中的热处理温度以及保持时间。并且，作为比较例，制造成分组成或者制造条件与上述实施方式不同的铜合金线，与实施例同样地，进行组织以及特性的评价。

在表1中，示出实施例中的成分组成、制造条件以及后述的组织以及特性的评价结果。

[表1]

如表1所示，在实施例中，通过改变了成分组成的实施例1～实施例14的条件制造铜合金线材。实施例1～实施例14中的制造条件为与冷却速度700℃/s、热处理温度300℃以及保持时间10s相同的条件。并且，在实施例中，通过改变了制造条件的实施例15～实施例25的条件制造铜合金线材。在实施例15～实施例25中，使成分组成与实施例5相同，使冷却速度、热处理温度和保持时间中至少一个条件为在上述实施方式的范围内与实施例5不同的条件。

在实施例1～实施例25中，作为铸造工序，以成为表1所示的成分组成的方式，将作为原料的无氧铜和银以及根据需要将镁、铬和锆投入石墨坩埚中。接着，通过将坩埚内的炉内温度加热至1250℃以上(使用铬的情况下为1500℃以上)，熔解原料。作为原料的无氧铜、银、镁、铬和锆，分别使用Cu、Ag、Mg、Cr及Zr的纯度为99.9wt％以上的物质。在原料的熔解中使用电阻加热式的加热方法。坩埚内的气氛，以不使氧混入熔融金属中的方式形成氮气氛。并且，将收容于坩埚的熔融金属在1250℃以上保持3小时以上之后，通过石墨制的模具铸造为直径约10mm尺寸的铸锭。铸造时，以成为表1所示的冷却速度的方式，调整水冷装置的水温和水量而使冷却速度变化。并且，在实施例1～实施例25中，根据表1所示的条件将熔融金属适当地投入模具，通过根据表1所示的条件调整冷却速度，连续铸造条件不同的铸锭。

铸造工序之后，作为拉丝工序，以单孔加工率10％以上25％以下对于通过铸造工序制造的铸锭进行拉丝加工，制造线径0.04mm～0.3mm的线材。

在拉丝工序之后，作为热处理工序，通过以表1所示的热处理温度以及保持时间对于被拉丝加工的线材实施最终的热处理，得到通过实施例1～实施例25的各条件制造的铜合金线材。此外，在热处理工序中，通过氮气氛下的贯通热处理进行热处理。

并且，在比较例1～4中，作为铸造工序，与实施例1～实施例25同样地，将表1的成分组成的原料投入坩埚，加热并使其熔解。并且，与实施例1～实施例25同样地，通过连续铸造制造铸锭。此外，在比较例1中，使Ag的含量为不满足上述实施方式的范围的8wt％。并且，在比较例2中，使连续铸造时的冷却速度为不满足上述实施方式的范围的12℃/s的冷却速度。

在铸造工序之后，与实施例1～实施例25同样地，进行拉丝工序，从铸锭制造线径为0.1mm的线材。

在拉丝工序之后，作为热处理工序，与实施例1～实施例25同样地，通过以表1所示的热处理温度以及保持时间的条件，对于被拉丝加工的线材实施最终的热处理，制造铜合金线材。此外，在实施例3中，使热处理温度为不满足上述实施方式的500℃。并且，在实施例4中，使保持时间为不满足上述实施方式的范围的1800s。

进一步，在比较例5中，在铸造过程中，首先，以20容量％的硝酸酸洗作为原料的铜、银及镁的表面并使其充分地干燥。作为原料的铜、银以及镁，分别使用Cu、Ag、以及Mg的纯度为99.99wt％以上的物质。接着，将酸洗的原料以成为表1所示的成分组成的方式投入石墨坩埚。进一步，在使坩埚内为氮气氛的状态下，通过将坩埚内的炉内温度加热至1200℃以上，熔解原料。在原料的熔解中使用电阻加热式的加热方法。之后，充分地搅拌熔融金属，以1200℃以上的温度条件保持60分钟。接着，将熔融金属从坩埚的底部向石墨制的模具注入，通过进行向横方向的连续铸造，制造直径20mm的铸锭。此外，在比较例5中，使铸造时的冷却温度为600℃/s。

铸造工序之后，作为拉丝工序，对于通过铸造工序制造的铸锭进行拉丝加工，之后进行剥皮加工，从而制造线径0.08mm的线材。

在拉丝工序之后，作为热处理工序，在氮气氛下，对于线材实施热处理温度600℃以及保持时间1800s的热处理，制造铜合金线材。此外，在热处理工序中，通过氮气氛下的贯通热处理进行热处理。

并且，在比较例6中，作为铸造工序，与实施例1～实施例25同样地，将表1的成分组成的原料投入坩埚，加热并使其熔解。并且，通过与实施例1～实施例25同样地连续铸造，制造直径8mm的铸锭。

在铸造工序之后，通过与实施例1～实施例25的拉丝工序同样地进行拉丝加工，从铸锭制造线径为2.6mm的线材。

并且，在氮气氛下，以热处理温度450℃以及保持时间5小时的条件，对于被拉丝加工的线材实施热处理。

并且，在比较例6中，在热处理工序之后，对于实施了热处理的线材进行炉内冷却(在炉内冷却)，再次进行拉丝加工直至变为线径0.04mm为止，从而制造铜合金线材。如上所述，比较例6与实施例1～实施例25以及比较例1～比较例5不同，在进行了拉丝加工之后，进行热处理，再进行拉丝加工，从而制造铜合金线材。通过如上制造的比较例6的铜合金线材相当于专利文献1记载的试料No.2-5。此外，比较例6中的热处理与在实施例1～实施例25以及比较例1～比较例5中作为制造工序的最终工序而进行的热处理工序不同，因此，在表1中没有记载热处理的条件。

并且，在实施例中，通过以下所示的方法进行截面的组织观察，进行关于第二相粒子的评价。在组织观察中，首先，对于以实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的条件制造的铜合金线材切出平行于长边方向的截面。此时，虽然尽量以通过线材的中心切出截面的方式注意地切出，但是，难以正确地以通过铜合金线材的中心的方式切出截面。因此，在实施例中，如果与铜合金线材的长边方向正交的宽度为线材的线径的9成以上的话，则视为通过线材的中心的截面。接下来，通过湿磨和磨光将切出截面加工成镜面。进一步，使用扫描型电子显微镜(FE-SEM，JEOL公司制)，以50000倍的倍率，对于研磨的截面拍摄1.7μm×2.3μm的矩形区域的组织照片。

图3示出对于上述实施方式涉及的铜合金线材的截面实际拍摄的组织照片的示例。在图3中，对比度是白色粒子状的为第二相。并且，图4示出在图3照片中根据对比度的不同而分为第二相和母相的示意图。从图4可知，能够确认，在上述实施方式涉及的铜合金线材中，第二相粒子沿着长边方向(图4的左右方向)线状地排列而形成。并且，在图4的截面中，能够确认存在完全地包含5个以上的第二相粒子的虚线所示的矩形范围。在表1中，作为组织观察的结果，示出实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的各个条件的、矩形范围所包含的第二相粒子的平均个数。在该矩形范围在视野1.7μm×2.3μm中存在多个的情况下，将各个矩形范围中的第二相粒子的个数相加并除以矩形范围数，得到平均的个数。此外，矩形范围以矩形范围彼此不重合的方式选择。

并且，在满足上述的第二相粒子的条件的矩形范围内，分别测定被计数的第二相粒子的、铜合金线材的长边方向上的最大长度，算出将各第二相粒子的最大长度相加而得到的合计长度。此外，在表1中，作为组织观察的结果，示出实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的各个条件的、矩形范围所包含的第二相粒子的合计长度。此外，在该矩形范围在视野1.7μm×2.3μm中存在多个的情况下，选择矩形范围中所包含的第二相粒子的合计长度最长的并记载。

进一步，在实施例中，作为铜合金线材的特性评价，评价振动耐久性、耐热性以及导电率。

在振动耐久性的评价中，使用图5所示的高循环疲劳试验器以20℃进行振动试验。在振动试验中，首先，将切断为80mm长度的铜合金线材1的长边方向的两端部，分别通过保持夹具2和安装在边缘基座3上的刀刃4夹紧固定。将具有与线材的线径同等的厚度的铜板材料插入线材的两侧，以使得线材不被保持夹具2或刀刃4挤压。铜合金线材1的、通过保持夹具2的固定位置和通过刀刃4的固定位置的间隔为16mm。接下来，在固定铜合金线材1的状态下，在与通过刀刃4夹紧铜合金线材1的方向平行的上下方向上，通过使边缘基座3进行每s50次的、振幅1.6mm的往复运动，向铜合金线材1施加振动。在实施例中，按照实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的各个条件，进行各6根的该振动试验，算出其平均。此时的振动耐久次数设1000万次以上为合格。在2000万次耐久振动的情况下中止试验，将2000万次记载于表1。

并且，在耐热性的评价中，按照实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的各个条件，在80℃的恒温槽中进行各6根的与振动耐久性同样的振动试验。此时的振动耐久次数设500万次以上为合格。并且，在2000万次耐久振动的情况下中止试验，将2000万次记载于表1。

进一步，在导电率的评价中，使用图6所示的通过四端子法的导电率测定装置，按照实施例1～实施例25以及比较例1～比较例6的各个条件，进行导电率的测定。在测定中，通过测定三根长度300mm的铜合金线材1的比电阻，算出平均导电率。此外，电压端子间的距离设为200mm、电压端子和电流端子间的距离设为25mm。铜合金线材中的导电率越高越好，设80％IACS以上为合格。

如表1所示，在实施例1～实施例25的条件下，在振动耐久性、热耐久性以及导电率的评价中，确认均合格。

进一步，如从实施例1～实施例7的组织评价可知，可以确认，Ag的含量越多则矩形范围的数量以及第二相粒子的数量越增大，第二相粒子的合计长度越长，则振动耐久性越为提高。

进一步，在添加了选自由Mg、Cr及Zr构成的组中一种或者两种以上的实施例8～实施例14中，与Ag的含量以及制造条件相同的实施例5相比，从组织评价的结果可以确认振动耐久性提高。

另一方面，在Ag的含量超过6wt％、制造条件满足上述的实施方式的条件的比较例1中，虽然确认了存在完全地包含5个以上的第二相粒子的矩形范围、振动耐久性提高，但是确认了导电率低下而小于80％IACS。

并且，在成分组成满足上述实施方式的条件、作为制造条件的冷却速度、热处理温度和保持时间中至少一个不满足上述实施方式的条件的比较例2～比较例6中，尽管导电率达到80％IACS，但不能确认完全地包含5个以上的第二相粒子的矩形范围。因此，可以确认，在比较例2～比较例6的条件下，振动耐久性及耐热性降低，不能得到所需特性的铜合金线材。

附图标记说明

1铜合金线材

2保持夹具

3边缘基座

4刀刃。

Claims (6)

1.一种铜合金线材，其特征在于，

包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下，剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成，

在所述铜合金线材的与长边方向平行的截面上的、沿与所述长边方向正交的方向以1.7μm、沿与所述长边方向平行的方向以2.3μm的视野观察到的范围内，至少包括一处矩形范围，所述矩形范围的与所述长边方向正交的宽度为0.2μm、且与所述长边方向平行的长度为2.3μm，所述矩形范围完全地包含5个以上的第二相粒子，所述第二相粒子包含Ag且长边方向的最大长度小于300nm。

2.根据权利要求1所述的铜合金线材，其特征在于，

所述矩形范围内完全地包含的5个以上的各个所述第二相粒子在所述长边方向上的最大长度之和为300nm以上。

3.根据权利要求1或2所述的铜合金线材，其特征在于，

所述铜合金线材还包含选自由Mg：大于0wt％且1wt％以下、Cr：大于0wt％且1wt％以下以及Zr：大于0wt％且1wt％以下构成的组中的一种或两种以上的元素。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的铜合金线材，其特征在于，

所述铜合金线材在80℃的试验环境下实施的振动试验中的振动耐久次数为1000万次以上。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的铜合金线材，其特征在于，

所述线材的线径为0.01mm以上且0.32mm以下。

6.一种铜合金线材的制造方法，其特征在于，包括：

铸造工序，以500℃/s以上的冷却速度对包含Ag：0.5wt％以上且6wt％以下、剩余部分由不可避免的杂质和Cu构成的熔融金属进行铸造，从而制造铜合金铸锭；

拉丝工序，拉丝加工所述铸锭而制造线材；以及

热处理工序，以300℃以上且370℃以下的热处理温度、10秒以下的保持时间对所述线材进行热处理。

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