CN112585698A - 包覆电线、带端子电线、铜合金线以及铜合金绞合线 - Google Patents

Abstract

该包覆电线包括导体和设置在导体的外侧的绝缘覆层，其中导体为多根由铜合金制成的铜合金线扭绞而获得的绞合线，铜合金线的线径为0.5mm以下，该铜合金包含总计0.1质量％至1.6质量％的Ni或者Ni和Fe、以及0.05质量％至0.7质量％的P，余量为Cu和杂质，并且在铜合金中析出的P与固溶形式的P的比率为1.1以上。

Description

包覆电线、带端子电线、铜合金线以及铜合金绞合线

技术领域

本公开涉及包覆电线、带端子电线、铜合金线以及铜合金绞合线。

本申请要求基于日期为2018年8月21日的日本专利申请No.2018-154530的优先权，并将上述日本申请中的全部内容并入本文。

背景技术

通常，将由多个捆扎在一起的带端子电线组成的线束用于汽车、工业机器人等的配线结构。带端子电线是这样一种电线，其具有附接至在电线的端部处从绝缘覆层中露出的导体的压接端子之类的端子。通常，各端子插入设置在连接器外壳中的多个端子孔中的一个端子孔中，从而机械地连接到连接器外壳。通过该连接器外壳，电线连接到设备主体。可以将这种连接器外壳连接在一起，以将电线连接在一起。主要使用铜或者类似的铜系材料作为导体的构成材料(例如，参见专利文献1和2)。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利特开No.2014-156617

专利文献2：日本专利特开No.2018-77941

发明内容

根据本公开的包覆电线为：

包括导体和设置在导体的外侧的绝缘覆层的包覆电线，

导体为由多根铜合金线扭绞在一起而构成的绞合线，铜合金线由铜合金构成，并且铜合金线的线径为0.5mm以下，

铜合金包含：

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上。

根据本公开的带端子电线包括：本公开的包覆电线；以及附接至包覆电线的端部的端子。

根据本公开的铜合金线由铜合金构成，该铜合金包含

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且

该铜合金线的线径为0.5mm以下。

根据本公开的铜合金绞合线由多根本公开所披露的铜合金线扭绞在一起而形成。

附图说明

图1是根据实施方案的包覆电线的示意性透视图。

图2是示出根据实施方案的带端子电线的端子附近的示意性侧视图。

图3是沿直线(III)-(III)截取得到的图2的带端子电线的横截面图。

图4是示出了测定本实施方案的铜合金中P的析出与P的固溶的比率的方法的图，其示出了铜合金线的P的K边XANES光谱的实例。

图5示出了试验例1中在附接有端子的状态下的抗冲击能量的测定方法。

具体实施方式

[本公开要解决的问题]

需要这样一种电线，其具有优异的导电性和强度，并且还具有优异的抗冲击性。特别是，需要这样一种电线，即使在该电线的导体由细铜合金线组成时，该电线在受到冲击时也难以断裂。

近年来，随着汽车性能和功能的改进，更多的不同类型的电气设备和控制设备被安装在汽车上，因此，用于这些设备的电线的数量趋于增加。这也使得电线的重量趋于增加。另一方面，为了保护环境，有利的是减轻电线的重量，以提高汽车的燃料经济性。虽然如专利文献1和2所述由铜系材料组成的线材易于具有高导电率，但是其易于具有较大的重量。例如，如果将线径为0.5mm以下的细的铜合金线用于导体，预期可通过加工硬化实现高强度，并且通过具有小直径而实现轻量化。然而，如上所述的这种线径为0.5mm以下的细铜合金线具有较小的截面，因此抗冲击性容易降低，因而当受到冲击时易于断裂。因此，需要这样一种铜合金线，即使当其如上所述较细时，也具有优异的抗冲击性。

如上所述，在附接有端子(如压接端子)的状态下使用的电线的导体在端子附接部分处被压缩，该端子附接部分的截面面积小于导体的其余部分(下文中也称作主线部分)的截面面积。因此，当受到冲击时，导体的端子附接部分趋于成为易断裂的部分。因此，即使对于如上所述的这种细的铜合金线，其也需要在受到冲击时，端子附接部分及其附近不易于断裂，也就是说，在其上附接有端子的状态下，也具有优异的抗冲击性。

此外，当应用于汽车等的电线在其中布线或连接至连接器外壳时，电线可能会被拉伸、弯曲或扭曲，或者在使用过程中受到振动。应用于机器人等的电线可能会在使用过程中弯曲或扭曲。更优选的是，当反复弯曲或扭曲时难以断裂并因此具有优异的抗疲劳性的电线、在固定诸如压接端子之类的端子方面优异的电线等。

本公开的目的是提供包覆电线、带端子电线、铜合金线和铜合金绞合线，它们具有优异的导电性和强度，此外还具有优异的抗冲击性。

[本公开的有利效果]

本公开的包覆电线、带端子电线、铜合金线和铜合金绞合线具有优异的导电性和强度，此外还具有优异的抗冲击性。

[本公开的实施方案的描述]

首先，将列举本公开的实施方案的内容。

(1)本公开的包覆电线为

包括导体和设置在导体的外侧的绝缘覆层的包覆电线，

导体为由多根铜合金线扭绞在一起而构成的绞合线，铜合金线由铜合金构成，并且铜合金线的线径为0.5mm以下，

铜合金包含

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上。

上述绞合线包括简单扭绞在一起的多根铜合金线，以及扭绞在一起并随后经过压缩成形的线，即，所谓的压缩绞合线。这也适用于下文根据(12)项所述的铜合金绞合线。典型的绞合方法为同心绞合。

当铜合金线是圆线时，其直径定义为线径，而当铜合金线为横截面并非圆形的异形线时，则将与横截面的面积相等的圆的直径定义为线径。

由于本公开的包覆电线包括由铜系材料构成且直径较小的线材(或铜合金线)作为导体，因此该包覆电线具有优异的导电性和强度，并且重量轻。该铜合金线由具有包含特定范围内的Ni、或Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金组成。如下文所述，本公开的包覆电线具有优异的导电性和强度，此外还具有优异的抗冲击性。在上述的铜合金中，Ni、Fe和P代表性地以含有P的析出物或微晶(如Ni₂P和Fe₂P)的形式存在于母相(Cu)中，并且这些元素通过析出强化从而有效地提高强度，并且通过减少Cu中的固溶从而维持高导电率。通过这些元素的析出强化，由铜合金构成的铜合金线具有高强度。因此，即使当铜合金线经受热处理并如此进一步伸长时，铜合金线仍具有高强度，并且还具有高韧性，因此也具有优异的抗冲击性。可认为如上所述的本公开的包覆电线、构成包覆电线的导体的铜合金绞合线、以及作为形成铜合金绞合线的各基线的铜合金线均衡地具有高导电率、高强度和高韧性。

此外，本公开的包覆电线包括如上所述的具有高强度和高韧性的铜合金的绞合线作为导体。当将包括绞合线作为导体的包覆电线与包括和绞合线具有相同截面积的单线作为导体的电线相比时，前者的导体(或绞合线)整体倾向于具有更好的机械特性(如弯曲性和扭曲性)。因此，本公开的包覆电线的抗疲劳性优异。此外，在对上述绞合线和铜合金线进行伴随截面减小的塑性加工(如压缩加工)时，其易于加工硬化。因此，当本公开的包覆电线具有附接在其上的诸如压接端子之类的端子时，包覆电线可以被加工硬化以将端子牢固地固定于其上。因此，本公开的包覆电线在固定端子方面是优异的。因此，本公开的包覆电线可以被加工硬化以使导体(或绞合线)具有强度增强的端子连接部分，并因此当导体(或绞合线)受到冲击时在端子连接部分处难以断裂。因此，在其上附接有端子的状态下，本公开的包覆电线也具有优异的抗冲击性。

此外，铜合金中的P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且以析出状态存在于铜合金中的P的比率相对较大，即，以固溶状态存在于铜合金中的P的比率相对较小。因此，析出强化使得令人满意地获得强度增强效果，并且还抑制了P在母相中的固溶，因此抑制了导电率的降低，从而令人满意地有效维持了高导电率。“P的析出与P的固溶的比率”是指以析出状态存在的P的比例(析出比例)与以固溶状态存在的P的比例(固溶比例)的比率。在下文中将描述如何测定P的析出与P的固溶的比率。

(2)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金包含0.05质量％以上0.7质量％以下的Sn。

上述实施方案包含特定范围内的Sn，从而获得了Sn的固溶强化带来的强度增强效果，因此强度更加优异。

(3)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中Ni和Fe的总量与P的含量的质量比为3以上。

在上述实施方案中，所含的Ni或者Ni和Fe比P多，因此Ni或者Ni和Fe易于与P充分地形成化合物，并且P易于以析出状态存在。这导致析出强化，从而产生适当的强度增强效果。此外，可以适当地抑制过剩的P在母相中的固溶并因此抑制导电率的降低，从而有效地维持高导电率。

(4)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金包含总计为10质量ppm以上500质量ppm以下的选自C、Si和Mn中的一种或多种元素。

当在特定范围内包含C、Si和Mn时，C、Si和Mn起到Ni、Fe、P、Sn等的脱氧剂的作用，并且抑制了这些元素的氧化。包含这些元素使得能够适当地有效获得高导电率和高强度。此外，上述实施方案也具有优异的导电性，这是因为能够抑制由于包含过量的C、Si和Mn导致的导电率的降低。所以，上述实施方案的导电性和强度更加优异。

(5)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金线的拉伸强度为385Mpa以上。

以上实施方案包括具有高拉伸强度的铜合金线作为导体，因此强度优异。

(6)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金线的断裂伸长率为5％以上。

在上述实施方案中，包覆电线包括具有较大的断裂伸长率的铜合金线作为导体，因此具有优异的抗冲击性。此外，由于铜合金线具有较大的断裂伸长率，因此包覆电线即使在弯曲或扭曲时也难以断裂，因此也具有优异的弯曲性和扭曲性。

(7)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金线的导电率为60％IACS以上。

在上述实施方案中，包覆电线包括具有高导电率的铜合金线作为导体，因此具有优异的导电性。

(8)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中铜合金线的加工硬化指数为0.1以上。

在上述实施方案中，铜合金线的加工硬化指数大到0.1以上。因此，在本实施方案中，当对铜合金进行伴随有截面缩小的塑性加工(例如压缩加工)时，铜合金被加工硬化以使塑性加工部分的强度增强。予以注意，如上所述，本公开的包覆电线包括本身具有高强度的铜合金线，使得当包覆电线上附接有诸如压接端子之类的端子时，包覆电线以较大的力固定端子(参见下文所述的(9)项)。此外，如上所述的高加工硬化指数使得能够进行加工硬化，以增强导体(或绞合线)的端子连接部分的强度。因此，上述实施方案中的包覆电线使得进一步牢固地固定端子。这种包覆电线在固定端子方面更加优异，此外，端子连接部分在受到冲击时难以断裂，因此在其上附接有端子的状态下也具有优异的抗冲击性。

(9)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其具有45N以上的端子固定力。

下文中将描述如何测定端子固定力、在附接有端子的状态下的抗冲击能量(如下文中(10)和(15)项中所述)和抗冲击能量(如下文中(11)和(16)项中所述)。

在以上实施方案中，当包覆电线上附接有诸如压接端子之类的端子时，包覆电线使得端子能够紧密地固定。因此，在本实施方案中的包覆电线在固定端子方面是优异的。因此，本实施方案中的包覆电线具有优异的导电率和强度以及抗冲击性，并且在固定端子方面也是优异的。本实施方案中的包覆电线可适合用作上述带端子电线等。

(10)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中在附接有端子的状态下的抗冲击能量为3J/m以上。

在上述实施方案中，在附接有诸如压接端子之类的端子的状态下的抗冲击能量高。因此，在该实施方案中，当包覆电线在其上附接有端子的状态下受到冲击时，包覆电线的端子连接部分难以断裂。因此，本实施方案中的包覆电线的导电性和强度以及抗冲击性优异，并且在其上附接有的端子的状态下还具有优异的抗冲击性。本实施方案中的包覆电线可以适当地用于上述带端子电线等。

(11)本公开的包覆电线的实例包括以下实施方案，其中包覆电线的抗冲击能量为6J/m以上。

在以上实施方案中，包覆电线本身具有高抗冲击能量。因此，在本实施方案中，即使当包覆电线受到冲击时也难以断裂，因此抗冲击性优异。

(12)本公开的带端子电线包括：根据上述(1)至(11)项中任一项所述的包覆电线；以及附接在包覆电线的端部的端子。

本公开的带端子电线包括本公开的包覆电线。因此如上所述，本公开的包覆电线具有优异的导电性和强度，另外，也具有优异的抗冲击性。此外，由于本公开的带端子电线包括本公开的包覆电线，因此如上所述，其抗疲劳性、在固定包覆电线和诸如压接端子之类的端子方面、以及在其上附接有端子的状态下的抗冲击性方面也是优异的。

(13)本公开的铜合金线由铜合金构成，该铜合金包含：

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且

铜合金线的线径为0.5mm以下。

本公开的铜合金线是由铜系材料构成的细线材。因此当将本公开的铜合金线以单线或绞合线的形式用作电线等的导体时，其具有优异的导电性和强度，另外，有利于减轻电线的重量。特别是，本公开的铜合金线由具有包含特定范围内的Ni或者Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金构成。因此，如上所述，本公开的铜合金线的导电性和强度优异，另外，还具有优异的抗冲击性。因此，通过使用本公开的铜合金线作为电线用导体，能够构造具有优异的导电性和强度、并且还具有优异的抗冲击性的电线，此外能够构造抗疲劳性、在固定诸如压接端子之类的端子方面、以及在其上附接有端子的状态下的抗冲击性方面也是优异的电线。

此外，本公开的铜合金线由这样的铜合金构成，该铜合金中P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且如上所述，以析出状态存在于铜合金中的P的比率较高。因此，本公开的铜合金线可以在提高强度的同时确保高导电性。

(14)本公开的铜合金绞合线由多根根据(13)项所述的铜合金线绞合在一起形成。

本公开的铜合金绞合线基本上保持了根据以上(13)项所述的铜合金线的组成和特性。因此，本公开的铜合金绞合线具有优异的导电性和强度，另外还具有优异的抗冲击性。所以，通过使用本公开的铜合金绞合线作为电线用导体，能够构造具有优异的导电性和强度、并且还具有优异的抗冲击性的电线，此外能够构造抗疲劳性、在固定诸如压接端子之类的端子方面、以及在其上附接有端子的状态下的抗冲击性方面也是优异的电线。

(15)本公开的铜合金绞合线的实例包括以下实施方案，其中在附接有端子的状态下的抗冲击能量为1.5J/m以上。

在上述实施方案中，在附接有端子的状态下的抗冲击能量高。包括以上实施方案中的铜合金绞合线作为导体以及绝缘覆层的包覆电线能够构造在附接有端子的状态下具有更高抗冲击能量的包覆电线，代表性的是根据以上(10)项中的包覆电线。因此上述实施方案可以适用于导电性和强度以及抗冲击性优异，并且此外在其上附接有端子的状态下的抗冲击性优异的包覆电线、带端子电线等的导体。

(16)本公开的铜合金绞合线的实例包括以下实施方案，其中铜合金绞合线的抗冲击能量为4J/m以上。

在上述实施方案中，铜合金绞合线本身具有高抗冲击能量。包括以上实施方案的铜合金绞合线作为导体以及绝缘覆层的包覆电线能够构造具有更高抗冲击能量的包覆电线，代表性的是根据以上(11)项中的包覆电线。因此上述实施方案可以适用于导电性和强度优异，此外抗冲击性更加优异的包覆电线、带端子电线等的导体。

[本公开的实施方案的详述]

以下，将参考附图详细描述本公开的实施方案。在图中，相同的附图标记表示相同名称的部件。除非另有说明，否则元素的含量为质量比例(质量％或质量ppm)。本发明由权利要求的权项限定，而不是由这些实施例限定，并且旨在包括与权利要求的权项等同的含义和范围内的任何修改。

[铜合金线]

(组成)

根据本实施方案，铜合金线1用作诸如包覆电线3之类的电线的导体(参见图1)。铜合金线1由包含特定范围内的特定添加元素的铜合金构成。铜合金是Cu-Ni-(Fe)-P系Cu(铜)合金，其包含总计为0.1％以上1.6％以下的Ni或者Ni和Fe，以及0.05％以上0.7％以下的P。此外，铜合金还可以包含0.05％以上0.7％以下的Sn。铜合金可以包含杂质。“杂质”主要是指不可避免的物质。现在将在下面详细描述各元素。

·Ni(镍)和Fe(铁)

Ni和Fe主要与P结合，从而析出并因此存于母相或Cu中，并因此有利于增强强度，例如拉伸强度。

当Ni或者Ni和Fe的含量总计为0.1％以上时，Ni和Fe可以与P结合从而令人满意地生成析出物，并且通过析出强化，铜合金线1能够具有优异的强度。此外，析出能够抑制P在母相中的固溶，从而提供具有高导电率的铜合金线1。尽管取决于P的量以及制造条件，但是铜合金线1的强度还是易于随着Ni和Fe含量的增加而提高。如果需要高强度等，Ni含量或者Ni和Fe的总含量(下文也统称为“Ni和Fe的总量”)可为0.2％以上、甚至大于0.35％、为0.4％以上、0.45％以上。

包含总计为1.6％以下范围内的Ni或者Ni和Fe有助于抑制析出物等的粗化。由于抑制了析出物的粗化，可以提供这样的铜合金，该铜合金能够减少始于粗大析出物的断裂，从而具有优异的强度，另外在铜合金的制作过程中，铜合金在拉丝等时难以断裂，从而具有优异的制造性。尽管取决于P的量以及制造条件，但是Ni和Fe的含量越小，越容易抑制上述析出物的粗化等。当需要抑制析出物的粗化(从而减少断裂和断线)等时，Ni含量或Ni和Fe的总含量可以为1.5％以下、甚至1.2％以下、1.0％以下、低于0.9％。

例如，Ni和Fe的总量落入包括0.1％以上1.6％以下、甚至0.2％以上1.5％以下、大于0.35％且小于等于1.2％、0.4％以上1.0％以下、以及0.45％以上且小于0.9％的范围。

·P(磷)

存在P使得其主要与Ni和Fe一起析出，并且有助于提高强度(例如拉伸强度)，即，主要起到析出强化元素的作用。

当P含量为0.05％以上时，P能够与Ni和Fe结合从而令人满意地形成析出物，并且通过析出强化，铜合金线1可具有优异的强度。尽管取决于Fe的量以及制造条件，但是铜合金线1的强度还是趋向于随着P含量的增加而增强。如果需要高强度等，P含量可以为大于0.1％、甚至0.11％以上、0.12％以上。值得注意的是，允许一部分所含的P起到脱氧剂的作用，并且P在母相中以氧化物的形式存在。

P的含量为0.7％以下有助于抑制析出物等的粗化，并且可以减少断裂、断线等。尽管取决于Fe的量以及制造条件，但是P的含量越小，越容易抑制析出物的粗化。当需要抑制析出物的粗化(从而减少断裂和断线)等时，P的含量可以为0.6％以下、甚至为0.5以下、0.35％以下、甚至0.3％以下、0.25％以下。

P含量落入包括0.05％以上0.7％以下、甚至大于0.1％且小于等于0.6％、0.11％以上0.5％以下、0.11％以上0.3％以下、以及0.12％以上0.25％以下的范围。

·(Ni+Fe)/P

除了包含以上特定范围内的Ni、Fe和P之外，优选的是相对于P而言包含适当的Ni或者Ni和Fe。当Ni或者Ni和Fe的含量大于P的含量时，Ni或者Ni和Fe易于与P充分地形成化合物。这实现了析出强化，从而实现了适当的提高强度的效果。此外，可以适当地抑制过量P在母相中的固溶以及由此导致的导电率的降低，从而有效地维持高导电率。因此，铜合金线1能够具有优异的导电性，并且此外还具有高强度。

具体而言，所含的Ni和Fe的总量相对于P含量的质量比((Ni+Fe)/P)为3以上。如上所述，((Ni+Fe)/P)为3以上使析出强化，从而获得令人满意的强度增强效果，并因此提供了更加优异的强度，并且也趋于提供优异的导电性。((Ni+Fe)/P)越大，趋于提供更加优异的导电性，并且((Ni+Fe)/P)可大于3、为3.1以上、甚至为4.0以上。例如，可以选择((Ni+Fe)/P)的范围为30以下。((Ni+Fe)/P)为20以下、甚至10以下有助于抑制由过量Ni和Fe引起的析出物的粗化。

例如，((Ni+Fe)/P)为3以上30以下、甚至大于3小于等于20、3.1以上20以下、4.0以上10以下。

·Sn(锡)

构成本实施方案的铜合金线1的铜合金可以包含0.05％以上0.7％以下的Sn。

Sn在母相或Cu中主要以固溶体的形式存在，并且有助于提高强度，如拉伸强度，即，主要起到固溶强化元素的作用。

当Sn含量为0.05％以上时，可以获得Sn的固溶强化，从而可以获得强度增强效果，并且铜合金线1的强度可以更加优异。Sn的含量越大，越容易具有更高的强度。当需要高强度时，Sn含量可以设定为0.08％以上、甚至0.1％以上、0.12％以上。

当Sn含量在0.7％以下的范围内时，可以抑制由于Sn在母相中的过剩固溶而导致的导电率的降低，并且铜合金线1可具有高导电率。另外，能够抑制由于Sn的过剩固溶导致的加工性降低。因此，拉丝或类似的塑性加工能够容易完成，并且还能够获得优异的制造性。当需要高导电率和令人满意的加工性时，Sn含量可以为0.6％以下、甚至0.55％以下、0.5％以下。

例如，Sn含量落入包括0.05％以上0.7％以下、甚至0.08％以上0.6％以下、0.1％以上0.55％以下、0.12％以上0.5％以下的范围。

如上所述，通过析出强化以及固溶强化，实施方案的铜合金线1具有高强度。因此，即使在制造过程中进行人工时效和软化时，也能够获得具有高强度同时还具有高伸长率等的高强度、高韧性的铜合金线1。

·C(碳)、Si(硅)和Mn(锰)

构成实施方案的铜合金线1的铜合金可包含用作Ni、Fe、P、Sn等的脱氧剂的脱氧元素。具体而言，脱氧元素包含C、Si和Mn。铜合金包含总计为10ppm以上500ppm以下的选自C、Si和Mn中的一种或多种元素。

如果在含氧气氛(如空气)中进行制造过程(例如，铸造过程)，则诸如Ni、Fe、P、Sn等元素可被氧化。如果这些元素成为氧化物，则不能适当地形成上述析出物等，并且/或者不能在母相中固溶。因此，可能不会适当地有效获得通过包含Ni、Fe和P而实现的高导电率和高强度以及通过包含Sn而带来的固溶强化。这些氧化物在拉丝等时成为断裂的起点，并且可能会导致生产性的降低。包含特定范围内的脱氧元素中的至少一种元素、优选两种元素(在后者情况下，优选为C和Mn或者C和Si)、更优选所有三种元素是优选的。这能够更加可靠地实现Ni、Fe和P的析出，从而确保析出强化和高导电率，以及Sn的固溶强化，从而使得铜合金线1具有优异的导电率和高强度。

当脱氧元素的总含量为10ppm以上时，脱氧元素可以抑制上述诸如Ni、Fe、Sn等的元素的氧化。总含量越大，越容易获得脱氧效果，并且总含量可以为20ppm以上、甚至30ppm以上。

如果总含量为500ppm以下，则难以发生由于包含过量的这些脱氧元素而导致的导电率的降低，从而能够获得优异的导电率。总含量越小，越容易抑制导电率的降低，并且总含量可以为300ppm以下、甚至200ppm以下、150ppm以下。

脱氧元素的总含量落入(例如)包括10ppm以上500ppm以下、甚至20ppm以上300ppm以下、以及30ppm以上200ppm以下的范围。

C本身的含量优选为10ppm以上300ppm以下，更优选为10ppm以上200ppm以下，特别优选为30ppm以上150ppm以下。

Mn本身的含量或者Si本身的含量优选为5ppm以上100ppm以下，更优选为大于5ppm且小于等于50ppm。Mn和Si的总含量优选为10ppm以上200ppm以下，更优选为大于10ppm且小于等于100ppm。

当包含各自在上述范围内的C、Mn和Si时，易于满意地获得脱氧效果。例如，铜合金中氧的含量可以为20ppm以下、15ppm以下、甚至10ppm以下。

(结构)

构成实施方案的铜合金线1的铜合金包括这样的结构，其中分散有Ni、Fe和P的析出物和/或微晶。当铜合金具有析出物等分散于其中的结构时，优选微细析出物等均匀分散于其中的结构，可以预期通过析出强化确保高强度，并且通过减少P等在母相中的固溶从而确保高导电率。

(铜合金中的P的析出与P的固溶的比率)

铜合金中的P的析出与P的固溶的比率为1.1以上。P的析出与P的固溶的比率是指P的析出比例与P的固溶比例的比率，并且该比率越高，铜合金中以析出状态存在的P的比率越高。可以通过X射线吸收光谱(XAS)测定检查P如何存在。可以通过XAS估算P的析出与P的固溶的比率。

将描述测定P的析出与P的固溶的比率的方法。使用铜合金线1作为试样，测定铜合金线1的P的K边附近的XAS光谱(以下也称为XANES光谱)。P的K边XANES光谱的实例示于图4。图4所示的XANES光谱为标准化光谱，并且横轴表示x射线能量(eV)，并且纵轴表示x射线吸收(任意单位(au))。在此，横轴表示当将由作为标准试样测定的磷酸三钙(Ca₃(PO₄)₂)观察到的最大峰的峰顶设为零eV时的相对x射线能量。作为标准试样，可以使用磷酸氢钙(CaHPO₄)代替磷酸三钙。为了使沿纵轴的X射线吸收标准化，使用分析软件来分析作为测定试样的铜合金线的XANES光谱。例如，将铜合金线暴露于x射线中以获得荧光x射线强度，然后针对各x射线能量进行绘制，并减去从最低-32.1eV至最高-13.5eV的任意范围作为背景区域，并且将最低+13.4eV至最高+57.4eV的任意范围设置为标准化区域。然而，应当注意的是，假设在定义背景区域的两点之间相隔至少10eV以上，并且在定义标准化区域的两点之间相隔至少20eV以上。用于分析的软件可以(例如)为市售软件，例如可从RigakuCorporation购得的REX2000，或诸如Athena之类的专用于XANES光谱分析的免费软件。如图4所示，通过上述分析过程使用这种分析软件，从而获得铜合金线的P的K边XANES光谱。在图4中，用实线表示铜合金线的标准化XANES光谱，并且另外用虚线表示磷酸三钙的XANES光谱。在所获得的XANES光谱中，将横轴上在-8.0eV至-7.0eV的范围内的x射线吸收的最大值定义为析出度I₀，并且将横轴上在-5.5eV至-4.5eV的范围内的x射线吸收的最小值定义为固溶度I₁，并且将析出度I₀与固溶度I₁的比率(即I₀/I₁)定义为P的析出与P的固溶的比率。还可以使用类似于REX2000或Athena的能够分析XANES光谱的软件，以通过上述分析过程确定P的析出与P的固溶的比率。

P的析出与P的固溶的比率根据制造条件而变化，制造条件例如为在拉丝之后进行的热处理的条件。具体而言，通过在高温下进行热处理、将热处理保持更长的时间等，使P的析出比例增加，并且趋于使P的析出与P的固溶的比率更高。P的析出与P的固溶的比率可为1.2以上、1.3以上、1.4以上、甚至1.5以上。将P的析出与P的固溶的比率的上限(例如)设定为2.5以下、甚至2.0以下。

此外，铜合金可具有微细的晶体结构。这有助于上述析出物等以均匀分散的形式存在，进而能够预期更高的强度。另外，几乎没有作为断裂起始点的粗晶粒，这使得难以断裂。这有助于提高韧性(如伸长率)，并且因此期望更加优异的抗冲击性。此外，在这种情况下，当将该实施方案中的铜合金线1用作电线(例如包覆电线3)的导体，并且将诸如压接端子之类的端子附接至导体时，端子能够牢固地固定从而能够容易增加端子的固定力。

具体而言，当铜合金线1的平均晶粒尺寸为10μm以下，其有助于获得上述效果，并且该尺寸可以为7μm以下、甚至5μm以下。例如可根据组成(Ni、Fe、P、Sn含量，((Ni+Fe)/P)值等，下文同)调整制造条件(如加工度和热处理温度等，下文同)，从而可以将晶粒尺寸调整至预定尺寸。

如下测量铜合金线的平均晶粒尺寸：用截面抛光器(CP)抛光铜合金线的垂直于其纵向方向的横截面，并用扫描电子显微镜(SEM)进行观察。从所观察的图像中，截取预定面积的观察范围，并且测量观察范围中存在的任何晶粒的面积。计算与各晶粒的面积相等的圆的直径作为晶粒尺寸，并且将这样的晶粒尺寸的平均值定义为平均晶粒尺寸。可以使用市售的图像处理装置计算晶粒尺寸。观察范围可为包括50个以上的晶粒的范围，或者是整个横截面。通过如上所述使观察范围足够大，可以充分地减少由晶体之外的物质(例如析出物)引起的误差。

(线径)

通过调整制造过程中拉丝时的加工度(或断面收缩率)，可以使实施方案的铜合金线1具有预定尺寸的线径。特别地，当铜合金线1是线径为0.5mm以下的细线时，其能够适用于需要减轻重量的电线的导体，例如，在汽车中进行布线的电线的导体。线径可以为0.35mm以下、甚至0.25mm以下。

(截面形状)

实施方案的铜合金线1可以具有适当选择的横截面形状。铜合金线1的代表性实例为具有圆形横截面形状的圆线。横截面形状根据用于拉丝的模具形状、以及当铜合金线1为压缩绞合线时的模具形状等而不同。例如，铜合金线1可以是具有矩形或类似横截面形状的四边形线，具有六边形或其他多边形、椭圆形等的异形线。构成压缩绞合线的铜合金线1通常为具有不规则的横截面形状的异形线。

(特性)

-拉伸强度、断裂伸长率和导电率

根据实施方案，铜合金线1由具有上述特定组成的铜合金构成，因此具有优异的导电性并且还具有高强度。此外，实施方案的铜合金线1在制造时经过适当的热处理，从而均衡地具有高强度、高韧性和高导电率。该实施方案的铜合金线1可以适用于包覆电线3等的导体。铜合金线1满足以下至少一条，优选满足两条，更优选满足全部：拉伸强度为385MPa以上；断裂伸长率为5％以上；并且导电率为60％IACS以上。铜合金线1的一个实例的导电率为60％IACS以上、并且拉伸强度为385MPa以上。可供替代的是，铜合金线1的一个实例的断裂伸长率为5％以上。当铜合金线1的拉伸强度为390MPa以上、甚至395MPa以上、(特别是)400MPa以上时，铜合金线1具有更高的强度。

当需要更高的强度时，拉伸强度可为405MPa以上、410MPa以上、甚至415MPa以上。

当需要更高的韧性时，断裂伸长率可为6％以上、7％以上、8％以上、9.5％以上、甚至10％以上。

当需要更高的导电率时，导电率可为62％IACS以上、63％IACS以上、甚至65％IACS以上。

·加工硬化指数

实施方案的铜合金线1的实例的加工硬化指数为0.1以上。

将加工硬化指数定义为等式σ＝C×εⁿ中的真应变ε的指数n，其中σ和ε分别代表拉伸试验中，在单轴方向上施加试验力时，塑性应变区域的真应力和真应变。以上等式中，C代表强度常数。

以上指数n可通过使用市售的拉伸试验机进行拉伸试验，并且绘制S-S曲线来确定(还参见JIS G 2253(2011))。

加工硬化指数越大越有利于加工硬化，因此通过加工硬化能够有效提高加工部分的强度。例如，当铜合金线1用作电线(例如包覆电线3)的导体，并且端子(如压接端子)附接至导体时，导体的端子附接部分成为经过塑性加工(如压缩加工)的加工部分。尽管该加工部分经过伴随着截面的缩小的塑性加工(如压缩加工)，但是该部分比塑性加工之前更加坚硬从而强度更高。因此，导体的加工部分(也就是端子附接部分及其附近)成为强度的弱点。加工硬化指数为0.11以上、甚至0.12以上、0.13以上有助于加工硬化以有效提高强度。根据组成、制造条件等，可预期导体中的端子附接部分将强度保持在与导体的主要线材部分相当的水平上。根据组成、制造条件等，加工硬化指数不同，因此对其上限没有特别限定。

通过调整组成、制造条件等，铜合金线可使拉伸强度、断裂伸长率、导电率和加工硬化指数具有预先设定的数值。例如，Ni、Fe和P以及(适当的)Sn含量越大并且拉丝度越高(或线径越小)，越能够提高拉伸强度。例如，当拉丝之后进行高温下的热处理时，断裂伸长率和导电率趋于变高并且拉伸强度趋于变低。

·熔接性

实施方案的铜合金线1还具有熔接性优异的效果。例如，当铜合金线1或下文所述的铜合金绞合线10用作电线的导体并且将另一根导体线等熔接至导体的分支部分时，熔接部分难以断裂，因此可牢固熔接。

[铜合金绞合线]

实施方案的铜合金绞合线10使用实施方案的铜合金线1作为基线，并且因此由多根铜合金线1扭绞在一起而形成。铜合金绞合线10基本上保持了作为基线的铜合金线1的组成、结构和特性。铜合金绞合线10与单根基线的截面面积相比，易于具有更大的截面面积，因此经受冲击时的力更大，从而抗冲击性更加优异。此外，当与具有相同截面面积的单线相比，铜合金绞合线10更容易弯曲和扭曲，因此弯曲性和扭曲性优异。这样，当将铜合金绞合线10用作电线的导体时，其在布线、反复弯曲等时难以断线。此外，如上所述，铜合金绞合线10具有多根易于加工硬化的扭绞在一起的铜合金线1。这样，当将铜合金绞合线10用作电线(如包覆电线3)的导体并且附接有端子(如压接端子)时，端子能够更加牢固地固定于其上。虽然图1示出了由七根线同心扭绞在一起而组成的铜合金绞合线10作为实例，但是多少根铜合金线1扭绞在一起以及它们如何扭绞在一起可适当改变。

扭绞在一起之后，铜合金绞合线10可被压缩成形，从而形成压缩绞合线(未示出)。绞合状态下的压缩绞合线的稳定性优异，并且当压缩绞合线用作电线(如包覆电线3)的导体时，绝缘覆层2等易于形成于导体的外周。另外，当与简单绞合线相比时，压缩绞合线趋于具有更好的机械性质，另外可以具有比简单绞合线更小的直径。

可根据铜合金线1的线径、铜合金线1的截面面积、铜合金线1的扭绞数量等，适当地选择铜合金绞合线10的线径、截面面积、绞合节距等。

当铜合金绞合线10具有例如0.03mm²以上的截面面积时，导体具有较大的截面面积，从而电阻小且导电性优异。此外，当铜合金绞合线10用作电线(如包覆电线3)的导体并且导体上附接有端子(如压接端子)时，具有稍大的截面面积的导体有利于将端子附接在其上。此外，如上所述，端子能够牢固地固定至铜合金绞合线10，并且此外，在附接有端子的状态下也具有优异的抗冲击性。截面面积可以为0.1mm²以上。当截面面积例如为0.5mm²以下时，铜合金绞合线10的重量可较轻。

当铜合金绞合线10具有(例如)10mm以上的绞合节距时，即使作为线径在0.5mm以下的细线的基线(或铜合金线1)也能够容易地扭绞在一起，因此铜合金绞合线10的制造性优异。例如，20mm以下的绞合节距防止绞合线在弯曲时松动，因此提供了优异的弯曲性能。

·在附接有端子状态下的抗冲击能量

实施方案的铜合金绞合线10由这样的基线构成，该基线为由上述特定铜合金构成的铜合金线1。因此，当将铜合金绞合线10用于包覆电线等的导体并且将诸如压接端子之类的端子附接至导体的端部，并且在铜合金绞合线10受到冲击的条件下，铜合金绞合线10的端子附接部分及其附近难以断裂。定量而言，例如，如上所述附接有端子的铜合金绞合线10具有1.5J/m以上的抗冲击能量。附接有端子的状态下的抗冲击能量越大，端子附接部分及其附近在受到冲击时越难以断裂。当将这种铜合金绞合线10用作导体时，能够构造在附接有端子状态下抗冲击性优异的包覆电线等。在附接有端子的状态下，铜合金绞合线10的抗冲击能量优选为1.6J/m以上，更优选为1.7J/m以上，并且对其上限没有特别限定。

·抗冲击能量

实施方案的铜合金绞合线10由这样的基线构成，该基线为由上述特定铜合金构成的铜合金线1，并且因此铜合金绞合线10在受到冲击等时难以断裂。定量而言，铜合金绞合线10的抗冲击能量(例如)为4J/m以上。抗冲击能量越大，当受到冲击时，铜合金绞合线10自身越难以断裂。当该铜合金绞合线10用作导体时，能够构造抗冲击性优异的包覆电线等。铜合金绞合线10的抗冲击能量优选为4.2J/m以上，更优选为4.5J/m以上，并且对其上限没有特别限定。

予以注意，优选的是，单线形式的铜合金线1在其上附接有端子的状态下、以及单线形式的铜合金线1在未附接有端子的状态下也具有满足上述范围的抗冲击能量。当将本实施方案的铜合金绞合线10与单线形式的铜合金线1进行比较时，本实施方案的铜合金绞合线10在附接有端子的状态下以及在未附接有端子的状态下具有更高的抗冲击能量。

[包覆电线]

虽然实施方案中的铜合金线1和铜合金绞合线10可以直接用作导体，但是被绝缘覆层包覆的铜合金线1和铜合金绞合线10的绝缘性优异。实施方案的包覆电线3包括导体和围绕导体的绝缘覆层2，并且导体为实施方案中的铜合金绞合线10。包覆电线的另一实施方案为包括由铜合金线1(单线形式)实现的导体的包覆电线。图1示出了导体包括铜合金绞合线10的实例。

绝缘覆层2由绝缘材料构成，所述绝缘材料包括(例如)聚氯乙烯(PVC)、无卤树脂(例如，聚丙烯(PP))、阻燃性优异的材料等。可以使用已知的绝缘材料。

可根据预定的绝缘强度适当地选择绝缘覆层2的厚度，因此对厚度没有特别限定。

·端子固定力

如上所述，实施方案的包覆电线3包括作为导体的由基线构成的铜合金绞合线10，该基线为由特定铜合金构成的铜合金线1。因此，在将端子(如压接端子)附接至其上的状态下，包覆电线3能使得端子牢固地固定。定量而言，包覆电线3的端子固定力(例如)为45N以上。更大的端子固定力是优选的，这是因为能够牢固地固定端子并且易于将包覆电线3(或导体)和端子保持在连接状态。端子固定力优选为50N以上、大于55N，进一步优选为58N以上，并且对上限没有特别限定。

·端子附接状态下的抗冲击能量

当将端子附接状态下以及未附接端子的状态下的实施方案的包覆电线3与不具有绝缘覆层2的裸露导体(即，实施方案的铜合金绞合线10)相比时，前者趋于具有更高的抗冲击能量。与裸露导体相比，根据绝缘覆层2的组成材料、厚度等，在附接有端子状态下以及在未附接端子的状态下的包覆电线3可具有进一步增加的抗冲击能量。定量而言，在附接有端子的状态下，包覆电线3具有(例如)3J/m以上的抗冲击能量。当在附接有端子的状态下，包覆电线3具有更大的抗冲击能量时，受到冲击时端子附接部分更难以断裂，并且优选地抗冲击能量为3.2J/m以上，更优选地为3.5J/m以上，并且对其上限没有特别限定。

·抗冲击能量

此外，定量而言，包覆电线3(例如)具有6J/m以上的抗冲击能量(下文中也称作主线的抗冲击能量)。主线的抗冲击能量越大，当受到冲击时线材越难以断裂，并且主线的抗冲击能量优选为6.5J/m以上，甚至为7J/m以上、8J/m以上，并且对其上限没有特别限定。

当包覆电线3去除了绝缘覆层2从而仅剩导体时(即，仅有铜合金绞合线10本身)，并在导体上附接有端子的状态下和仅有导体的状态下测定导体的抗冲击能量时，导体呈现出与上述的铜合金绞合线10基本相同的数值。具体而言，例如，包覆电线3中所包括的导体在附接有端子的状态下具有1.5J/m以上的抗冲击能量，并且包覆电线3中所包括的导体具有4J/m以上的抗冲击能量。

予以注意，优选的是，对于包括铜合金线1(其为单线的形式)作为导体的包覆电线，其端子固定力、附接有端子的状态下的抗冲击能量和主线抗冲击能量中的至少一者满足上述范围。当将实施方案的包覆电线3(该包覆电线的导体为铜合金绞合线10)与使用铜合金线1(其为单线的形式)作为导体的包覆电线相比较时，前者比后者趋于具有更大的端子固定力、更大的附接有端子的状态下的抗冲击能量和更大的主线抗冲击能量。

可通过调节铜合金线1的组成、制造条件等，以及绝缘覆层2的组成材料、厚度等，能够使实施方案的包覆电线3等的端子固定力、附接有端子的状态下的抗冲击能量和主线抗冲击能量具有预定数值。例如，可调节铜合金线1的组成、制造条件等，从而使得前述的拉伸强度、断裂伸长率、导电率、加工硬化指数等特性满足以上特定范围。

[带端子电线]

如图2所示，实施方案的带端子电线4包括实施方案的包覆电线3和附接至包覆电线3的端部的端子5。本文中，举例来说，端子5为压接端子，其包括在一端的阴型或阳型嵌合部分52、以及在另一端的用于夹持绝缘覆层2的绝缘筒部分54、以及位于中间部分的用于夹持导体(图2中，为铜合金绞合线10)的线筒部分50。将压接端子压接至通过除去包覆电线3的端部处的绝缘覆层2而暴露的导体2的端部，从而使压接端子与导体电连接且机械连接。除了诸如压接端子之类的压接型以外，端子5的一个实例为将熔融导体连接至其上的熔接型。根据另一个实施方案的带端子电线包括使用铜合金线1(单线)作为导体的包覆电线。

带端子电线4可包括各包覆电线3均附接有一个端子5的实施方案(参见图2)，以及多根包覆电线3配有一个端子5的实施方案。也就是说，带端子电线4包括如下实施方案：包括一根包覆电线3和一个端子5的实施方案，包括多根包覆电线3和一个端子5的实施方案，以及包括多根包覆电线3和多个端子5的实施方案。当有多根电线时，使用捆扎工具等将多根电线捆扎在一起有助于容易地处理带端子电线4。

[铜合金线、铜合金绞合线、包覆电线和带端子电线的特性]

根据一个实施方案，铜合金绞合线10的各基线、构成包覆电线3的导体的各基线、以及构成带端子电线4的导体的各基线全部保持了铜合金线1的组成、结构和特性或者具有与之相当的特性。因此，以上各基线的实例满足以下至少一者：拉伸强度为385MPa以上、断裂伸长率为5％以上、并且导电率为60％IACS以上。

可以使用带端子电线4自身所配备的端子5(例如压接端子)，以作为用于测定带端子电线4的端子附接状态下的端子固定力和抗冲击能量的端子。

[铜合金线、铜合金绞合线、包覆电线和带端子电线的应用]

实施方案的包覆电线3可用于各种电气装置等的布线部分。特别地，根据实施方案的包覆电线3适合用于端子5附接至包覆电线3的端部的应用中，例如，汽车和飞机等运输工具、用于工业机器人的控制器等。实施方案的带端子电线4可用于诸如上述运输工具和控制器的各种电气装置的布线。该实施方案中的包覆电线3和带端子电线4可适合用作各类线束如汽车线束的构成元件。包括根据实施方案的包覆电线3和带端子电线4的线束容易保持与端子5的连接，因此能提高可靠性。实施方案的铜合金线1和实施方案的铜合金绞合线10可用作诸如包覆电线3和带端子电线4之类的电线的导体。

[效果]

根据实施方案，铜合金线1由具有包含特定范围内的Ni或者Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金构成。因此，铜合金线1具有优异的导电性和强度，并且此外还具有优异的抗冲击性。此外，由于铜合金中的P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，因此以析出状态存在于铜合金中的P的比率较高，并且在提高强度的同时确保了高导电率。具有铜合金线1作为基线的实施方案的铜合金绞合线10也具有优异的导电性和强度，此外还具有优异的抗冲击性。

实施方案的包覆电线3包括作为导体的实施方案的铜合金绞合线10，该铜合金绞合线10由为实施方案的铜合金线1的基线构成。因此包覆电线3具有优异的导电性和强度，另外还具有优异的抗冲击性。此外，当包覆电线3上附接有诸如压接端子之类的端子5时，包覆电线3能够牢固地固定端子5，此外在附接端子5的状态下也具有优异的抗冲击性。

实施方案的带端子电线4包括实施方案的包覆电线3。因此，带端子电线4具有优异的导电性和强度，并且此外还具有优异的抗冲击性。此外，带端子电线4能够牢固地固定端子5，此外，在附接端子5的状态下也具有优异的抗冲击性。

[制造方法]

根据实施方案的铜合金线1、铜合金绞合线10、包覆电线3和带端子电线4可通过(例如)包括以下步骤的制造方法进行制造。下文中将对各个步骤进行概述。

(铜合金线)

<铸造步骤>将具有上述特定组成的铜合金进行熔融和连续铸造，从而制造铸造材料。

<拉丝步骤>对铸造材料进行拉丝，从而制备拉丝材料。

<热处理步骤>对拉丝材料进行热处理。

该热处理代表性地包括人工时效，从而使P与Ni和Fe一起从铜合金中析出，其中Ni、Fe和P以固溶状态存在，并且包括软化，以改善通过进行拉丝(为了获得最终线径)而加工硬化的拉丝材料的伸长率。下文中，该热处理将被称为时效和软化处理。

除了时效和软化处理以外，热处理可包括以下的固溶处理和中间热处理中的至少一者。

固溶处理是这样一种热处理，其一个目的是得到过饱和固溶体，并且该处理可在连续铸造步骤之后、时效和软化处理之前的任意时间进行。

中间热处理是如下进行的热处理：当在铸造步骤之后进行塑性加工(除了拉丝外，还包括轧制、挤出等)时，除去伴随加工的应变以改善加工性，这为热处理的一个目的，并且根据条件，也可以预期中间热处理会提供一定程度的时效和软化。中间热处理可以应用于：在拉丝之前经过加工的铸造材料；拉丝过程中的中间拉丝材料；等。

(铜合金绞合线)

铜合金绞合线10的制造包括上述的<铸造步骤>、<拉丝步骤>和<热处理步骤>，除此之外，还有以下的线绞合步骤。当形成压缩绞合线时，还包括以下压缩步骤。

<线绞合步骤>将各根如上所述的多根拉丝线材扭绞在一起从而制作绞合线。或者，将多根热处理材料扭绞在一起从而制作绞合线，其中该热处理材料各自为经热处理的上述拉丝材料。

<压缩步骤>将绞合线压缩成形为预定的形状，从而制备压缩绞合线。

当包括<线绞合步骤>和<压缩步骤>时，进行<热处理步骤>从而对绞合线或压缩绞合线实施时效和软化热处理。当提供以上经热处理的材料的绞合线或压缩绞合线时，可包括或不包括对绞合线或压缩绞合线进行进一步时效和软化处理的第二热处理步骤。当多次实施时效和软化处理时，可对热处理条件进行调整，从而使得上述特性满足特定范围。通过调节热处理条件，例如，能够易于抑制晶粒的生长，从而形成微细晶体结构，并且易于获得高强度和高伸长率。

(包覆电线)

在制造包覆电线3和包括铜合金线1(为单线形式)的包覆电线等时，包括包覆步骤，从而在通过上述铜合金线制造方法制造的铜合金线(实施方案的铜合金线1)的外周上或者在通过上述铜合金绞合线制造方法制造的铜合金绞合线(实施方案的铜合金绞合线10)的外周上形成绝缘覆层。可以通过例如挤出被覆和粉末涂覆等已知方法形成绝缘覆层。

(带端子电线)

带端子电线4的制造包括压接步骤，其中将通过上述包覆电线制造方法制造的包覆电线(例如，实施方案的包覆电线3等)的末端的绝缘覆层除去而露出导体，并将端子附接至露出的导体上。

下文中，将对铸造步骤、拉丝步骤以及热处理步骤进行详细说明。

<铸造步骤>

在该步骤中，对上述具有包含特定范围内的Ni或者Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金进行熔融和连续铸造，从而制备铸造材料。此外，铜合金还包含特定范围内的上述Sn等。在真空氛围中熔融铜合金能够防止诸如Ni、Fe和P以及Sn(当包含Sn时)之类的元素的氧化。相反，在空气气氛中操作则不需要控制气氛，因而能够有助于提高生产性。在这种情况下，为了抑制由空气中的氧导致的以上元素的氧化，优选地添加上述脱氧元素(C、Mn、Si)。

例如通过用木炭片、木炭粉等覆盖熔体的表面来添加C(碳)。在这种情况中，C可由位于熔体表面附近的木炭片、木炭粉等供至熔体中。

可以通过单独制备含有Mn和Si元素的原料、并将原料与熔体混合来添加Mn和Si。在这种情况下，即使当熔体表面上的穿过由木炭片或木炭粉形成的缝隙而露出的熔体的部分与大气气氛中的氧发生接触时，也能够抑制熔体表面附近的氧化。原料的实例包括单质Mn和单质Si、Mn和Fe的合金、或者Si和Fe的合金等。

除了添加以上脱氧元素外，优选地使用由几乎没有杂质的高纯度碳材料制成的坩埚、模具等，因为这样做使得难以将杂质引入到熔体中。

在本文中，具有代表性的是，实施方案中的铜合金线1使得Ni、Fe和P以析出状态存在，并且当包含Sn时，使得Sn以固溶状态存在。因此，优选通过包括形成过饱和固溶体的过程来制造铜合金线1。例如，可单独实施进行固溶处理的固溶处理步骤。在这种情况下，可在任意时间形成过饱和固溶体。当以高冷却速率实施连续铸造以制备过饱和固溶体的铸造材料时，不需要单独提供固溶处理步骤，并且所制造的铜合金线1最终具有优异的电学性质和机械性质，因此适用于包覆电线3等的导体。所以，作为铜合金线1的制造方法，特别提出实施连续铸造，并且特别是在冷却过程中采用大的冷却速率，从而提供快速冷却。

对于连续铸造，可以使用各种铸造方法，如带轮法、双带法、上引法等。特别是，优选上引法，因为能够减少氧之类的杂质，并且有助于抑制Cu和Fe、P、Sn等的氧化。优选以0.5m/min以上、甚至1m/min以上的速率进行铸造。冷却过程中的冷却速率优选高于5℃/秒，甚至高于10℃/秒、15℃/秒以上。

可对铸造材料进行各种塑性加工、切削及其他加工。塑性加工包括连续挤压成形(conform extrusion)、轧制(热轧、温轧和冷轧)等。切削包括剥皮等。因此，加工铸造材料使得铸造材料的表面缺陷减少，从而在拉丝时，能够减少断线等，从而有利于增加生产率。特别是，当对上引材料进行这些加工时，材料变得难以断线。

<拉丝步骤>

在该步骤中，铸造材料(包括上述经加工的铸造材料)进行至少一个道次、代表性地为多个道次的拉丝(冷拉丝)，从而制备具有最终线径的拉丝材料。当进行多个道次时，可根据组成、最终线径等适当调整各道次的加工度。当在拉丝之前进行中间热处理时，在进行多个道次时，可在道次之间进行中间热处理以提高加工性。在适当选择的条件下进行中间热处理，从而获得所需的加工性。

<热处理步骤>

在该步骤中，对拉丝材料进行这样的热处理，该热处理为如上所述的目的在于人工时效和软化的时效和软化处理。该时效和软化处理使得铜合金中的P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且能够通过析出物等的析出强化来令人满意地获得强度增强效果，并且通过Cu中的固溶的减少得到高导电率维持效果。因此，能够获得导电性和强度优异的铜合金线1、铜合金绞合线10等。另外，时效和软化处理在保持高强度的同时，能够提高伸长率等，并且能够获得韧性优异的铜合金线1和铜合金绞合线10。

当在分批加工中进行时效和软化处理时，在(例如)以下条件下进行时效和软化处理：

(热处理温度)大于等于300℃且小于700℃，优选400℃以上600℃以下、甚至500℃以下。

(保持时间)4小时以上40小时以下，优选5小时以上20小时以下。

本文所指的保持时间为保持上述热处理温度的时间，并且不包括升温和降温的时间。

可根据组成、加工状态等从以上范围内进行选择。需要注意的是，可以使用连续加工，如熔炉型或导电型。

对于给定的组成，在以上范围内的高温下进行的热处理趋于提高导电率、断裂伸长率、端子附接状态下的抗冲击能量、以及主线抗冲击能量。当上述热处理温度较低时，能够抑制晶粒的生长并且也趋于增强拉伸强度。当以上析出物充分析出时，获得高强度，并且此外趋于提高导电率。此外，更高的热处理温度和更长的保持时间有助于使P析出，并且趋于提高P的析出与P的固溶的比率。根据热处理的条件，P的析出与P的固溶的比率可为1.2以上、1.3以上、1.4以上，甚至1.5以上。

另外，时效处理可主要在拉丝过程中进行，并且软化处理可主要用于最终的绞合线。进行时效处理和软化处理的条件可选自上述时效和软化处理条件。

制造铜合金线和包覆电线的方法的具体实例示于表1。

[试验例1]

在各种制造条件下制造各种组成的铜合金线、以及使用所获得的铜合金线作为导体的包覆电线，并对其特性进行检测。

以表1所示的制造模式(B)制造各铜合金线(最终线径参见表3所示的线径(mm))。以表1所示的制造模式(b)制造各包覆电线。

对于任何制造模式，准备以下铸造材料。

(铸造材料)

准备了电解铜(纯度：99.99％以上)和包含表2中所示各元素的母合金或单质形式的元素作为原料。对所准备的原料，使用由高纯度碳(杂质含量为20质量ppm以下)制成的坩埚制作铜合金的熔体。铜合金具有表2中所示的组成(余量为Cu和不可避免的杂质)。

在上引法中使用铜合金的熔体和高纯度碳模具(杂质含量为20质量ppm以下)，从而进行连续铸造以制备具有圆形截面的铸造材料(线径：

)。以1m/min的速率进行铸造，并且以高于10℃/sec的速率进行冷却。

(铜合金线)

在铜合金线制造模式(B)中，以表2所示的热处理温度对拉丝材料进行热处理，并由此在热处理下保持表2所示的时间。

(包覆电线)

在包覆电线制造模式(b)中，以与铜合金线制造模式(B)中所示的方法相同的方式制作线径为

的拉丝材料。将七根拉丝材料扭绞在一起以制作绞合线。此后，将该绞合线压缩成形以制备横截面积为0.13mm²(0.13sq)的压缩绞合线，并且对该压缩绞合线进行热处理。在表2所示的热处理温度进行热处理，并由此保持表2所示的时间。在经热处理的材料的外周上挤出聚氯乙烯(PVC)以包覆该材料，从而形成厚度为2mm的绝缘覆层。由此制作包括热处理材料作为导体的包覆电线。

(P的析出与P的固溶的比率)

对以制造模式(B)制造的铜合金线(

或

)分别进行XAS测定，并由此检查铜合金中P的析出与P的固溶的比率。结果示于表2。

如下进行XAS测定：准备铜合金线的测定用试样，并且使用Aichi SynchrotronRadiation Center的XAS光束线BL6N1，通过部分荧光产额测定对试样进行P的K边XANES光谱的测定。通过进行机械研磨并由此将铜合金线的表面刮削10μm以上来制备试样。在部分荧光产额测定中，使用半导体检测器测定试样中由P产生的荧光x射线的强度。作为光谱仪，使用InSb(111)的双晶体单色仪，并且在He气氛中在大气压下进行测定。如参考图4所描述的，用分析软件分析所测定的XAFS光谱，并通过上述分析过程进行标准化。为了进行标准化，将Ca₃(PO₄)₂用作标准试样。在所获得的XANES光谱中，读取横轴上在-8.0eV至-7.0eV的范围内的x射线吸收的最大值和横轴上在-5.5eV至-4.5eV的范围内的x射线吸收的最小值。将在-8.0eV至-7.0eV的范围内的x射线吸收的最大值用作析出度I₀，并且将在-5.5eV至-4.5eV的范围内的x射线吸收的最小值用作固溶度I₁，并且将两者的比率(I₀/I₁)确定为P的析出与P的固溶的比率。可以使用Kyushu Synchrotron Light Research Center的XAS光束线BL16进行XAS测定，并且还能够以相同的方式由测定的XANES光谱确定P的析出与P的固溶的比率。

表2

(特性的测定)

对制造模式(B)中制造的各铜合金线(

或

)的拉伸强度(MPa)、断裂伸长率(％)、导电率(％IACS)和加工硬化指数进行检测。其结果示于表3。

采用电桥方法测定导电率(％IACS)。根据JIS Z 2241(金属材料拉伸试验方法，1998)，使用通用拉伸试验机测定拉伸强度(MPa)、断裂伸长率(％)和加工硬化指数。

对制造模式(b)中制造的各包覆电线(导体截面面积为0.13mm²)的端子固定力(N)进行了检测。另外，对于制造模式(b)中制造的压缩绞合线，检测在附接有端子状态下的导体的抗冲击能量(J/m，附接有端子的抗冲击性E)、以及导体的抗冲击能量(J/m，抗冲击性E)。其结果如表3中所示。

如下测定端子固定力(N)：在包覆电线的一端，对绝缘覆层进行剥皮，以露出作为导体的压缩绞合线，并将端子附接到该压缩绞合线的端部。此处，端子为市售的压接端子，并且将其压接至压缩绞合线上。此外，此处，如图3所示，调节附接高度(压接高度C/H)以使端子附接部分12处的导体(或压缩绞合线)的横截面积相对于除端子附接部分之外的主线部分的横截面积的值为表3中所示的值(导体残留率，70％或80％)。

使用通用拉伸试验机，测定当以100mm/min拉伸端子时端子未被拉出的最大载荷(N)。将该最大载荷定义为端子固定力。

以下列方式测定导体的抗冲击能量(J/m或(N/m)/m)：在挤出绝缘材料之前，将砝码连接到热处理材料(即，由压缩绞合线构成的导体)的前端，将砝码提升1m，然后使其自由下落。测定导体未发生断线的砝码的最大重量(kg)，并将该重量与重力加速度(9.8m/s²)和下落距离的乘积除以下落距离，从而得到一个数值(即，砝码的重量×9.8×1)/1)，将该数值定义为导体的抗冲击能量。

以下列方式测定端子附接状态下的导体的抗冲击能量(J/m或(N/m)/m)：与上述端子固定力的测定方法类似，在挤出绝缘材料之前，将端子5(此处为压接端子)附接至热处理材料(由压缩绞合线构成的导体)的导体10的一端，从而制备试样100(此处长度为1m)，端子5用夹具200固定，如图5所示。将砝码300连接到试样100的另一端，并且将砝码300提升到固定端子5的位置，然后使砝码300自由下落。与上述测定导体的抗冲击能量类似，测定导体10没有发生断裂时砝码300的最大重量，并将((砝码的重量×9.8×1)/1)定义为端子附接状态下的抗冲击能量。

如表3所示，可以看出试样No.1-1至No.1-5的导电率、强度和抗冲击性的均衡性均优于试样No.1-101和No.1-102。此外，可以看出试样No.1-1至No.1-5在附接端子的状态下均具有优异的抗冲击性。定量而言，如下：

试样No.1-1至No.1-5全部具有385MPa以上、甚至420MPa以上的拉伸强度，并且也有试样具有430MPa以上的拉伸强度。

试样No.1-1至No.1-5全部具有60％IACS以上的导电率，并且也有试样具有62％IACS以上、甚至64％IACS以上的导电率。

试样No.1-1至No.1-5的导体全部具有4J/m以上、甚至5J/m以上的抗冲击能量，并且也有试样具有6J/m以上、甚至7J/m以上的抗冲击能量。

在附接端子的状态下，试样No.1-1至No.1-5的导体全部具有1.5J/m以上、甚至2J/m以上的抗冲击能量，并且也有试样具有2.5J/m以上的抗冲击能量。

预期包括这种导体的试样No.1-1至No.1-5的包覆电线本身具有高抗冲击能量，并且在附接有端子的状态下具有高抗冲击能量。

此外，试样No.1-1至No.1-5全部具有高断裂伸长率，并且能够看出，这些试样具有十分均衡的高强度、高韧性和高导电率。定量而言，试样的断裂伸长率在5％以上、甚至8％以上，并且也有试样的断裂伸长率在10％以上。

此外，试样No.1-1至No.1-5全部表现出45N以上、甚至50N以上的端子固定力，并且由于它们具有大的固定端子力，因此它们在固定端子方面是优异的。

此外，试样No.1-1至No.1-5全部具有0.1以上、甚至0.2以上的加工硬化指数，并且也有试样的加工硬化指数在0.15以上、甚至0.16以上。这些试样具有大的加工硬化指数，使得通过加工硬化从而有效地增强强度。

能够得到上述结果的一个原因认为如下：据信，包括由具有包含以上特定范围内的Ni、或者Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金构成的铜合金线作为导体，其能够增强Ni、Fe和P的析出，从而提供令人满意的有效增加的强度，并且能够减少P等的固溶，从而令人满意地有效地保持了Cu的高导电率。特别是，据信，由于铜合金中的P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且由此以析出状态存在于铜合金中的P的比率相对较大，因此通过析出强化而得到的强度增强效果以及通过减少在Cu中的固溶而得到的高导电率维持效果进一步增强。此外，据信，上述特定组成和适当的热处理能够在获得Ni、Fe和P的析出强化以及在Cu中的固溶减少的效果的同时，防止晶体粗大化和过度软化，因此在获得高强度和高导电率的同时，断裂伸长率也较大，并且还具有优异的韧性。此外，据信，由于在具有高强度的同时还具有优异的韧性，使得在受到冲击时难以断裂，因此抗冲击性优异。在此，据信，通过将质量比((Ni+Fe)/P)设定为3以上、甚至4以上，以使Ni或者Ni和Fe的含量大于P的含量，能够有助于Ni或者Ni和Fe与P适当地形成化合物，从而更加抑制导电率的降低，其中导电率的降低是由于过量的P在Cu中形成固溶体所导致的。

此外，据信，在附接有端子的状态下具有大的抗冲击能量的一个原因是，加工硬化指数为0.1以上使得通过加工硬化能够获得强度增强的效果。例如，让我们比较试样No.1-1和No.1-2，这些试样具有不同的加工硬化指数和相同的端子附接条件(或者相同的导体残余率)。尽管试样No.1-2的拉伸强度低于试样No.1-1，但是在附接有端子的状态下，前者的抗冲击能量大于后者。据信，这是因为试样No.1-2通过加工硬化而弥补了较小的拉伸强度。在该试验中，当关注拉伸强度和端子固定力之间的关系时，可以认为随着拉伸强度的增加，端子固定力趋于增大，并且两者之间具有相关性。

该试验表明，将塑性加工(如拉丝)和热处理(如时效和软化处理)用于具有包含Ni或者Ni和Fe、以及P的特定组成的铜合金，能够提供如上所述具有优异的导电性和强度以及优异的抗冲击性的铜合金线和铜合金绞合线，以及采用该铜合金线和铜合金绞合线作为导体的包覆电线和带端子电线。另外还能够看出，即使组成相同，但是也可以通过热处理温度改变P的析出与P的固溶的比率、拉伸强度、导电率、抗冲击能量等(例如，参见试样No.1-1和No.1-2之间的对比)。增加热处理温度使P的析出与P的固溶的比率、导电率和断裂伸长率以及导体的抗冲击能量趋于增加。

附图标记列表

1 铜合金线

10 铜合金绞合线(导体)

12 端子附接部分

2 绝缘覆层

3 包覆电线

4 带端子电线

5 端子

50 线筒部分

52 嵌合部分

54 绝缘筒部分

100 试样

200 夹具

300 砝码

Claims (16)

1.一种包覆电线，包括导体和设置在所述导体的外侧的绝缘覆层，

所述导体为由多根铜合金线扭绞在一起而构成的绞合线，所述铜合金线由铜合金构成，并且所述铜合金线的线径为0.5mm以下，

所述铜合金包含

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在所述铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上。

2.根据权利要求1所述的包覆电线，其中所述铜合金包含0.05质量％以上0.7质量％以下的Sn。

3.根据权利要求1或2所述的包覆电线，其中Ni和Fe的总量与P的含量的质量比为3以上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的包覆电线，其中所述铜合金包含总计为10质量ppm以上500质量ppm以下的选自C、Si和Mn中的一种或多种元素。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的包覆电线，其中所述铜合金线的拉伸强度为385Mpa以上。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的包覆电线，其中所述铜合金线的断裂伸长率为5％以上。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的包覆电线，其中所述铜合金线的导电率为60％IACS以上。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的包覆电线，其中所述铜合金线的加工硬化指数为0.1以上。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的包覆电线，其具有45N以上的端子固定力。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的包覆电线，其在所述包覆电线附接有端子的状态下的抗冲击能量为3J/m以上。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的包覆电线，其抗冲击能量为6J/m以上。

12.一种带端子电线，包括根据权利要求1至11中任一项所述的包覆电线、以及附接在所述包覆电线的端部的端子。

13.一种由铜合金构成的铜合金线，该铜合金包含：

总计为0.1质量％以上1.6质量％以下的Ni或者Ni和Fe，以及

0.05质量％以上0.7质量％以下的P，

余量为Cu和杂质，

在所述铜合金中，P的析出与P的固溶的比率为1.1以上，并且

所述铜合金线的线径为0.5mm以下。

14.一种铜合金绞合线，其由多根权利要求13所述的铜合金线扭绞在一起而形成。

15.根据权利要求14所述的铜合金绞合线，其在所述铜合金绞合线附接有端子的状态下的抗冲击能量为1.5J/m以上。

16.根据权利要求14或15所述的铜合金绞合线，其抗冲击能量为4J/m以上。

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