DE112014005905T5

DE112014005905T5 - Kupferlegierungsdraht, Kupferlegierungslitze, Elektrokabel, mit Klemme versehenes Elektrokabel und Verfahren zum Herstellen von Kupferlegierungsdraht

Info

Publication number: DE112014005905T5
Application number: DE112014005905.6T
Authority: DE
Inventors: Akiko Inoue; Tetsuya Kuwabara; Yoshihiro Nakai; Taichiro Nishikawa; Hiroyuki Kobayashi
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2014-12-05
Publication date: 2016-10-13
Also published as: US20200035377A1; JPWO2015093317A1; KR20160100922A; WO2015093317A1; US20160284437A1; JP6573172B2; CN105745340A

Abstract

Bereitgestellt werden: ein Kupferlegierungsdraht mit einer exzellenten elektrischen Leitfähigkeit, einer hohen Festigkeit und einer exzellenten Dehnung; eine Kupferlegierungslitze, die den Kupferlegierungsdraht enthält; ein Elektrokabel, welches den Kupferlegierungsdraht oder die Kupferlegierungslitze als einen Leiter enthält; ein klemmenversehenes Elektrokabel, welches das vorgenannte Elektrokabel enthält; und ein Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts. Der Kupferlegierungsdraht weist eine Zusammensetzung auf, die beinhaltet: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg, nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P und der Restbetrag Cu und unvermeidbare Verunreinigungen beinhaltend. Der Kupferlegierungsdraht weist eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf: einen Kupferlegierungsdraht und eine Kupferlegierungslitze, die beide als ein Leiter eines Elektrokabels oder dergleichen verwendet werden; ein Elektrokabel, das einen Kupferlegierungsdraht oder eine Kupferlegierungslitze als einen Leiter enthält; ein Elektrokabel, das mit einer Klemme versehen ist, der den vorgenannten elektrischen Draht enthält; und ein Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Kupferlegierungsdraht, der von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit ist, hohe Festigkeit aufweist und auch bei der Dehnung exzellent ist.
HINTERGRUND
Konventioneller Weise wird als ein Material für einen Leiter eines Elektrokabels reines Kupfer oder eine Kupferlegierung mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit verwendet. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-016284 (PTD 1) offenbart eine Litze als einen Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil. Die offenbarte Litze wird aus verlitzten harten Bestandteilsdrähten einer binären Legierung wie etwa Cu-Mg-Legierung oder Cu-Sn-Legierung hergestellt. Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-016284 (PTD 1) offenbart auch, dass: die vorgenannten harten Bestandteilsdrähte eine hohe Zugfestigkeit aufweisen und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Litze bricht; in dem Fall, bei dem das Elektrokabel für ein Automobil mit einem auf den Leiter an einem Ende des Elektrokabels mit einer pressverpassten Klemme verwendet wird, ist die Festigkeit der Befestigung der Klemme am Leiter (Klemmenfixierstärke) exzellent und es ist weniger wahrscheinlich, dass das Elektrokabel knickt, wenn die am Elektrokabel angebrachte Klemme in ein Verbindergehäuse eingeführt wird.
Die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2) offenbart einen Kupferlegierungsdraht als einen Elektrodendraht für Entladungsbearbeitung (Drahterodierung), der Mg und P, und Sn oder dergleichen enthält, die alle einen in einen spezifischen Bereich fallenden Gehalt aufweisen.
ZITATALISTE
PATENTDOKUMENT

PTD 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-016284
PTD 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHES PROBLEM
Es ist gewünscht, einen Kupferlegierungsdraht zu entwickeln, der als Draht zu verwenden ist, der einen Leiter eines Elektrokabels bildet, exzellente elektrische Leitfähigkeit aufweist und eine hohe Festigkeit, und auch von exzellenter Biegungseigenschaft und Eindrückresistenz ist. Insbesondere wird von einem Draht, der einen Leiter eines in einem Automobil verwendeten Elektrokabels bildet, gewünscht, dass er einen kleinen Durchmesser (beispielsweise 0,3 mm oder kleiner) aufweist, um Gewicht zu reduzieren. Es ist gewünscht, einen Kupferlegierungsdraht zu entwickeln, der einen so kleinen Durchmesser aufweist und immer noch hohe elektrische Leitfähigkeit hat, spezifisch eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, und eine hohe Festigkeit, spezifisch eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa, und auch gegenüber Biegung und Eindrückwiderstand ist und ebenfalls mustergültig exzellent bei der Dehnung.
Die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-016284 (PTD 1) offenbarte Litze erfüllt sowohl den verlangten Bereich elektrischer Leitfähigkeit als auch den verlangten Bereich von Zugfestigkeit, wie oben beschrieben. Jedoch ist dies exzessiv hart und somit von niedriger Festigkeit. Im Fall beispielsweise, bei dem der Draht gebogen wird, wenn er verlegt wird, oder einem Eindrücken unterworfen ist, wenn die Klemme in ein Verbindergehäuse eingeführt wird, können beispielsweise Risse auftreten oder der Draht kann brechen. Andererseits ist ein weiches Material, das durch Erweichen für den Nutzen der Sicherstellung von Flexibilität hergestellt wird, zu weich und somit von niedriger Festigkeit.
Obwohl die japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2) offenbart, dass die Koexistenz von Mg und P die Festigkeit verbessert, scheitert sie daran, die Zugfestigkeit spezifisch zu offenbaren. Darüber hinaus werden gemäß der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2) eine Struktur, die nicht nur von exzellenter Festigkeit ist, sondern auch Biegsamkeit und Aufprall und ein Verfahren zum Herstellen derselben nicht untersucht.
Somit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Kupferlegierungsdraht bereitzustellen, der von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch von exzellenter Dehnung ist, wie auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Kupferlegierungsdrahts. Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Kupferlegierungslitze bereitzustellen, die den vorgenannten Kupferlegierungsdraht enthält, einen den vorstehend erwähnten Kupferlegierungsdraht oder die vorstehend erwähnte Kupferlegierungslitze enthaltendes Elektrokabel und ein den vorgenannten elektrischen Draht enthaltenes Elektrokabel mit verpasster Klemme.
PROBLEMLÖSUNG
Ein Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung hat eine Zusammensetzung, die beinhaltet: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% Mg; nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P und einen Cu und unvermeidbare Verunreinigungen beinhaltenden Restbetrag, der Kupferlegierungsdraht weist eine elektrisch Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% auf.
Ein Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der vorliegenden Erfindung beinhaltet einen Mischkristallschritt, einen Präzipitationsschritt und einen Arbeitsschritt wie folgt.
Mischkristallschritt: ein Schritt des Vorbereitens eines Mischkristallmaterials mit einer Zusammensetzung, die beinhaltet: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg; nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P; und den Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthaltenden Restbetrag; wobei das Mg und das P im Cu in dem Mischkristallmaterial gelöst sind.
Präzipitationsschritt: ein Schritt des Erhitzens des Mischkristallmaterials, um ein gealtertes Material zu produzieren, das eine Struktur aufweist, in der eine, das Mg und das P enthaltende Verbindung in einer Matrix dispergiert ist.
Bearbeitungsschritt: ein Schritt des Drahtziehens des gealterten Materials in einer Mehrzahl von Durchgängen, um ein drahtgezogenes Material mit einem vorbestimmten Enddrahtdurchmesser, einer elektrischen Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS und einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa herzustellen.
Im Bearbeitungsschritt wird eine Zwischenerweichungsbehandlung an einem Zwischenmaterial durchgeführt, das einen Zwischendrahtdurchmesser von mehr als einmal und nicht mehr als zehn Mal dem Enddrahtdurchmesser aufweist.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung weist eine hohe elektrische Leitfähigkeit und hohe Festigkeit auf und ist von exzellenter Dehnung. Das Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um einen Kupferlegierungsdraht herzustellen, der eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hohe Festigkeit aufweist und von exzellenter Dehnung ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Photomikrographie eines Querschnittabschnitts eines gealterten Materials der Probennummer 1 bis 3, die für Testbeispiel 1 angesetzt wurden.
2 ist ein schematisches Strukturdiagramm, welches schematisch einen Querschnitt einer Kupferlegierungslitze in einer Ausführungsform zeigt.
3 ist ein schematisches Strukturdiagramm, welches schematisch einen Querschnitt eines Elektrokabels in einer Ausführungsform zeigt.
4 ist ein schematisches Strukturdiagramm, welches schematisch ein Elektrokabel mit verpasster Klemme in einer Ausführungsform zeigt.
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Schritten zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts in einer Ausführungsform zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Schritten zur Herstellung einer Kupferlegierungslitze in einer Ausführungsform zeigt.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
(Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung)
Gemäß Studienergebnissen, welche durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung durchgeführt wurden, ist herausgefunden worden, dass ein Kupferlegierungsdraht, der von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch von exzellenter Dehnung ist, durch Definieren eines spezifischen Bereichs des Gehalts von Mg (Magnesium) und eines spezifischen Bereichs des Gehalts von P (Phosphor) und in einem Herstellprozess von (i) Fördern der Präzipitation einer, Mg und P enthaltenden Verbindung, so dass extrem feine Präzipitate erzeugt werden, und (ii) Durchführen einer Erweichungsbehandlung bei einem spezifischen Timing während des Drahtziehens erhalten wird.
Die vorliegende Erfindung basiert auf dem obigen Ergebnis. Zuerst werden Details von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nacheinander beschrieben.

(1) Ein Kupferlegierungsdraht gemäß einer Ausführungsform weist eine Zusammensetzung auf, die beinhaltet: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg, nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P und der Restbetrag beinhaltet Cu und unvermeidbare Verunreinigungen, der Kupferlegierungsdraht weist eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% auf.

Der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform weist die spezifische Zusammensetzung auf, die Mg und P enthält, die beide in den spezifischen Bereich fallen. Der Kupferlegierungsdraht ist daher von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit, weist hohe Festigkeit auf und ist von exzellenter Dehnung. Beispielsweise selbst wenn der Draht einen kleinen Durchmesser von beispielsweise 0,3 mm oder weniger aufweist, kann der Draht die vorgenannten Bereiche elektrischer Leitfähigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung erfüllen. Entsprechend kann der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform geeigneter Weise als ein Elektrokabel, von dem erwünscht ist, dass es einen kleinen Durchmesser hat, um das Gewicht zu reduzieren, spezifisch als ein Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil verwendet werden.
In dem Fall, bei dem der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform als Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil verwendet wird, erzeugt die hohe Festigkeit des Kupferlegierungsdrahts die folgenden Effekte (i) und (ii), und erzeugt die hohe Härte den folgenden Effekt (iii).

(i) Der Verbindungszustand zwischen dem Leiter und einer am Ende des Leiters angebrachten Klemme kann zufriedenstellend vom Beginn bis zum Ende der Verwendung aufrechterhalten werden. Es kann nämlich eine hohe Klemmfixierfestigkeit über eine lange Zeit gehalten werden.
(ii) Ein Bruch aufgrund wiederholten Biegens, das von Vibrationen eines Automobils herrührt, kommt weniger wahrscheinlich vor, das heißt der Ermüdungswiderstand ist ausgezeichnet.
(iii) Risse und Brüche treten weniger wahrscheinlich auf, selbst wenn der Draht gebogen ist oder während der Kabelverlegung oder Einführen einer Klemme in ein Verbindergehäuse gedrückt wird, das heißt die Biegungseigenschaft und die Stoßfestigkeit sind ausgezeichnet.

(2) Als ein Beispiel des Kupferlegierungsdrahts gemäß der Ausführungsform kann der Kupferlegierungsdraht von der Form sein, in welcher der Kupferlegierungsdraht eine Struktur aufweist, in der ein Präzipitat dispergiert, wobei das Präzipitat eine Verbindung beinhaltet, die das Mg und das P enthält, und das Präzipitat eine Durchschnittspartikelgröße von nicht mehr als 500 nm aufweist.

In dieser Form weist der Kupferlegierungsdraht die Struktur auf, in der Mg und P im Zustand extrem feiner Präzipitate vorliegen und diese feinen Präzipitate sind dispergiert. Daher erzeugt diese Form den Effekt, die Festigkeit durch Verfestigung durch Dispersion der feinen Präzipitate (Präzipitationsverfestigung) zu verbessern, zusätzlich zu der Mischkristallverfestigung von Mg, und Kaltverfestigungsbasierte Stärkung durch Drahtziehen, das im Prozess der Herstellung eines Drahtes durchgeführt wird. Das heißt, dass diese Form eine exzellente Festigkeit durch eine Kombination von drei Phänomenen ausführt, nämlich Mischkristallverfestigung, Kaltverfestigung und Dispersionsverfestigung. Darüber hinaus macht die Tatsache, dass die Präzipitate extrem fein sind, es weniger wahrscheinlich, dass ein Präzipitat als Ausgangspunkt eines Risses agiert. Daher ist diese Form nicht nur hinsichtlich Festigkeit, sondern auch Dehnung exzellent. Weiter kann die Präzipitat von Mg und P eine exzessive Lösung von Mg in Cu reduzieren und daher ist diese Form von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit.

(3) Als ein Beispiel des Kupferlegierungsdrahts gemäß einer Ausführungsform kann der Kupferlegierungsdraht in der Form sein, in der der Kupferlegierungsdraht weiterhin, zusätzlich zu der Zusammensetzung, nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,5 Masse-% insgesamt zumindest eines Elements enthält, welches ausgewählt ist aus Fe (Eisen), Sn (Zinn), Ag (Silber), In (Indium), Sr (Stontium), Zn (Zink), Ni (Nickel), und Al (Aluminium).

In dieser Form wird ein Anstieg bei der Festigkeit durch die Tatsache ermöglicht, dass der Kupferlegierungsdraht die oben gelisteten Elemente enthält.

(4) Als ein Beispiel des Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform kann der Kupferlegierungsdraht in der Form vorliegen, in der ein Masseverhältnis Mg/P des Mg zum P nicht kleiner als 4 und nicht größer als 30 ist.

P trägt zur Präzipitation von Mg bei. Ein höherer Gehalt von P verursacht mehr Präzipitation von Mg. In dieser Form wird der Gehalt von Mg relativ zum Gehalt von P angemessen eingestellt und daher kann eine angemessene Präzipitation der Mg und P enthaltenden Verbindung wie auch Unterdrückung übermäßiger Präzipitation von Mg erzielt werden. Folglich wird in dieser Form der Mischkristallverfestigungseffekt von Mg erhalten, kann die Beeinträchtigung der Bearbeitbarkeit aufgrund exzellenter Präzipitation verringert werden und kann ein Drahtziehen zufriedenstellend durchgeführt werden. Daher ist die Produktivität des Kupferlegierungsdrahts exzellent.

(5) Als ein Beispiel des Kupferlegierungsdrahts gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann der Kupferlegierungsdraht von der Form sein, in welcher der Kupferlegierungsdraht einen Drahtdurchmesser von nicht mehr als 0,35 mm aufweist. Bezüglich Drahtdurchmesser ist im Falle eines runden Drahts mit einen kreisförmigen Querschnitt der Drahtdurchmesser der Durchmesser und im Fall eines deformierten Drahts mit einer anderen Querschnittsform als einer Kreisform ist der Drahtdurchmesser der Durchmesser eines Kreises, welcher der Fläche des Querschnitts entspricht.

In dieser Form weist der Draht einen kleinen Durchmesser auf und kann daher als ein Leiter eines Elektrokabels verwendet werden, für welches eine Gewichtsreduktion erwünscht ist, insbesondere ein Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil.

(6) Als ein Beispiel der Kupferlegierungsdraht gemäß der Ausführungsform kann die Kupferlegierungsdraht von der Form sein, in der eine Durchschnittspartikelgröße einer das Cu enthaltende Matrix nicht mehr als 10 μm beträgt.

In dieser Form ist der Kupferlegierungsdraht von ausgezeichneter Dehnung und kann die klemmenfixierende Festigkeit des Kupferlegierungsdrahts weiter verbessert werden.

(7) Eine Kupferlegierungslitze gemäß einer Ausführungsform beinhaltet einen Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform, der unter einem von (1) bis (6) oben beschrieben ist.

Die Kupferlegierungslitze der Ausführungsform beinhaltet zumindest einen Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform, der von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch von ausgezeichneter Dehnung ist. Die Kupferlegierungslitze ist entsprechend von ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit, weist eine hohe Festigkeit auf und ist auch von ausgezeichneter Dehnung. In dem Fall, bei dem alle Bestandteilsdrähte der Kupferlegierungslitze der Ausführungsform die Kupferlegierungsdrähte der Ausführungsform sind, werden leichte Strangbildung und hohe Produktivität zusätzlich zu exzellenter elektrischer Leitfähigkeit, Festigkeit und Härte erzielt.

(8) Eine Kupferlegierungslitze einer Ausführungsform ist eine Einspritzgusslitze, die einen Kupferlegierungsdraht der unter einem der Punkte (1) bis (6) oben beschriebenen Ausführungsform (diese Kupferlegierungslitze kann nachfolgend als komprimiertes Kabel bezeichnet werden).

Wie die Kupferlegierungslitze der oben unter (7) beschriebenen Ausführungsform, beinhaltet das komprimierte Kabel der Ausführungsform zumindest einen Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform, der von einer exzellenten elektrischen Leitfähigkeit ist, hohe Festigkeit aufweist und auch von exzellenter Dehnung ist. Das komprimierte Kabel ist entsprechend bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent, weist hohe Festigkeit auf, ist bei Dehnung exzellent und ist weiter bei der Produktivität exzellent. Insbesondere erzeugt das komprimierte Kabel der Ausführungsform auch die Effekte, dass der verlitzte Zustand stabil ist und somit das komprimierte Kabel einfach zu handhaben ist, und der Drahtdurchmesser (der Durchmesser des Hüll-Kreises der Litze) reduziert werden kann und somit kann ein noch kleinerer Durchmesser erzielt werden.

(9) Als ein Beispiel der Kupferlegierungslitze gemäß der Ausführungsform kann die Kupferlegierungslitze in der Form sein, in der die Kupferlegierungslitze eine Querschnittfläche von nicht weniger als 0,05 mm² und nicht mehr als 0,5 mm² aufweist.

In dieser Form ist die Querschnittsfläche klein. Daher kann die Kupferlegierungslitze Kupferlegierungslitze geeigneter Weise als ein Leiter eines Elektrokabels verwendet werden, für welches eine Gewichtsreduktion erwünscht ist, insbesondere als ein Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil.

(10) Als ein Beispiel der Kupferlegierungslitze gemäß der Ausführungsform kann die Kupferlegierungslitze von einer Form sein, in der der Kupferlegierungsdraht einen Verdrillungsgang von nicht weniger als 10 mm und nicht mehr als 20 mm aufweist.

Der Verdrillungsgang von nicht weniger als 10 mm kann die Produktivität der Kupferlegierungslitze verbessern. Ein Verdrillungsgang von nicht mehr als 20 mm kann die Flexibilität der Kupferlegierungslitze verbessern.

(11) Ein Elektrokabel gemäß einer Ausführungsform beinhaltet einen Leiter und eine, eine Oberfläche des Leiters bedeckende Isolierschicht, und der Leiter ist ein Kupferlegierungsdraht der unter einem der Punkte (1) bis (6) oben beschriebenen Ausführungsform oder eine Kupferlegierungslitze einer oben unter einem der Punkte (7) bis (10) beschriebenen Ausführungsform.

Das Elektrokabel der Ausführungsform beinhaltet als seinen Leiter den Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform, der bei der elektrischen Leitfähigkeit exzellent ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch bei der Dehnung exzellent ist. Vorzugsweise sind alle den Leiter bildenden Drähte jeweils ein Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform. Entsprechend ist das Elektrokabel bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent, weist eine hohe Festigkeit auf und ist auch bei der Dehnung exzellent. Es kann erwartet werden, dass ein Elektrokabel der Ausführungsform die nachfolgenden Effekte (1) bis (4) in dem Fall erzeugt, wo das Elektrokabel, von dem an einem Ende eine Klemme angebracht ist, als eine Elektrokabel für eine Automobil verwendet wird. (1) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter gebrochen wird, selbst wenn er beispielsweise zum Verlegen gebogen wird. (2) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter gebrochen wird, selbst bei Stößen, wenn die Klemme mit dem Verbindergehäuse verbunden wird. (3) Der Verbindungszustand zwischen dem Leiter und der Klemme löst sich weniger wahrscheinlich, selbst bei Vibration in Verwendung. (4) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter gebrochen wird, selbst bei Anwesenheit von Ermüdung aufgrund von Vibration oder dergleichen. Das heißt, dass das Elektrokabel der Ausführungsform bei Stoßfestigkeit exzellent ist, eine hohe Klemmfixierfestigkeit aufweist, und exzellente Ermüdungswiderstand und Biegeeigenschaften, und zur Verkabelung für ein Automobil geeigneter Weise verwendet werden kann.

(12) Ein mit Klemme versehenes Elektrokabel gemäß einer Ausführungsform beinhaltet ein Elektrokabel der oben beschriebenen Ausführungsform und einen an einem Ende des Elektrokabels angebrachten Klemmenbereich.

Das mit Klemme versehene Elektrokabel der Ausführungsform beinhaltet das Elektrokabel der Ausführungsform, das bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch bei der Dehnung exzellent ist. Das mit Klemme versehene Elektrokabel ist somit bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent, weist eine hohe Festigkeit auf, und ist auch bei Dehnung exzellent. Daher, in dem Fall, wenn das mit Klemme versehene Elektrokabel der Ausführungsform beispielsweise zur Verdrahtung für ein Automobil verwendet wird, können die nachfolgenden Effekte (1) bis (4) erwartet werden. (1) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter bricht, selbst wenn er beispielsweise zur Verlegung gebogen wird. (2) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter bricht, selbst beim Eindrücken, wenn die Klemme mit einem Verbindergehäuse verbunden wird. (3) Es ist weniger wahrscheinlich, dass sich der Verbindungszustand zwischen dem Leiter und der Klemme löst, selbst bei Vibration in Verwendung. (4) Es ist weniger wahrscheinlich, dass der Leiter selbst bei Anwesenheit von Ermüdung aufgrund von Vibration oder dergleichen bricht. Das heißt, dass der mit Klemme versehene Elektrodraht der Ausführungsform bei der Stoßfestigkeit exzellent ist, und eine hohe Klemmenfixierfestigkeit aufweist, exzellenten Ermüdungswiderstand und Biegeeigenschaft und zur Verdrahtung für ein Automobil geeigneter Weise verwendet werden kann.

(13) Ein Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts gemäß einer Ausführungsform beinhaltet einen Mischkristallschritt, einen Präzipitationsschritt und einen Bearbeitungsschritt wie folgt.

Mischkristallschritt: Schritt des Vorbereitens eines Mischkristallmaterials mit einer Zusammensetzung, welche umfasst: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg; nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P und der Restbetrag Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthaltend, wobei das Mg und das P im Cu in dem Mischkristallmaterial gelöst sind.
Präzipitationsschritt: Schritt des Erhitzens des Mischkristallmaterials, um ein gealtertes Material zu erzeugen, das eine Struktur aufweist, in der eine das Mg und das P enthaltende Verbindung in einer Matrix dispergiert ist.
Bearbeitungsschritt: Schritt des Drahtziehens des gealterten Materials in einer Mehrzahl von Durchgängen, um ein drahtgezogenes Material herzustellen, das einen vorbestimmten Enddrahtdurchmesser, eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS und eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa aufweist.
Im Bearbeitungsschritt wird eine Zwischenerweichungsbehandlung an einem Zwischenmaterial mit einem Zwischendraht von mehr als einmal und nicht mehr als zehn Mal so groß wie der Enddrahtdurchmesser durchgeführt.
Das Verfahren des Herstellens eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann verwendet werden, um einen Kupferlegierungsdraht herzustellen, der bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent ist, eine hohe Festigkeit aufweist und auch bei Dehnung exzellent ist und typischerweise eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% aufweist, aus den unten stehenden Gründen.
Das Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform beinhaltet die Schritte, in denen zuerst ein Mischkristall von Mg und P in Cu angesetzt wird, dann ein Erhitzen entsprechend der Alterung (die Erhitzung mag nicht Alterung sein) durchgeführt wird, um eine Präzipitation eines Teils von Mg aus dem Cu im Mischkristall zu fördern, wobei sich der Effekt zunutze gemacht wird, dass P die Präzipitation von Mg fördert, und nachfolgend wird Drahtziehen durchgeführt. Das heißt, dass ein Präzipitat (typischerweise eine Mg und P enthaltende Verbindung) aus dem Mischkristall präzipitiert wird und es ist daher einfach, den Präzipitationszustand (wie etwa die Größe des Präzipitats, den Dispersionsgrad des Präzipitats) zu steuern. Somit können extrem feine Präzipitate erhalten werden und die feinen Präzipitate können gleichförmig in der Matrix dispergiert werden. Es wird erwogen, dass folglich der Effekt der Verbesserung der Stärke durch Mischkristallverfestigung durch den Rest von Mg und Dispersionsverfestigung durch Dispersion feiner Präzipitate (Präzipitationsverfestigung) erhalten werden kann.
Das die spezifische Struktur wie oben beschrieben aufweisende gealterte Material wird einem Drahtziehen in einer Mehrzahl von Durchgängen unterworfen und es wird eine Zwischenerweichungsbehandlung zu einem spezifischen Zeitpunkt während Drahtziehens durchgeführt (an einem Zwischenmaterial mit einem spezifischen Drahtdurchmesser durchgeführt). Somit wird der Bearbeitungsgrad im Bearbeitungsschritt eingestellt, um die Festigkeit und die Dehnung des sich ergebenden drahtgezogenen Materials so zu steuern, dass die Festigkeit und die Dehnung jeweils gewünschte Werte aufweisen. Darüber hinaus, wenn die Zwischenerweichungsbehandlung zu einem spezifischen Zeitpunkt wie oben beschrieben durchgeführt wird, wird der Effekt des Verbesserns der Festigkeit basierend auf Kaltverfestigung durch Drahtziehen vor der Zwischenerweichungsbehandlung ausreichend erzielt und die Dehnung kann verbessert werden, ohne exzessiv den Effekt der Verbesserung der Stärke basierend auf dieser Kaltverfestigung zu verschlechtern. Darüber hinaus wird erwogen, dass ein Drahtziehen nach der Zwischenerweichungsbehandlung den Effekt des Verbesserns der Festigkeit basierend auf Kaltverfestigung erzeugen kann, ohne die durch die Zwischenerweichungsbehandlung verbesserte Dehnung zu verschlechtern (vorzugsweise eine Bruchdehnung von 5% oder mehr des seinen Enddrahtdurchmesser aufweisenden drahtgezogenen Materials behaltend).
Weiter werden gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform, (i) der Gehalt von Mg und der Gehalt von P beide so eingestellt, dass sie in einen spezifischen Bereich fallen, (ii) die Präzipitation wie oben beschrieben verwendet, um die Menge an gelösten Mg und die Menge an gelöstem P in der Festlösung zu steuern, und (iii) kann die Zwischenerweichungsbehandlung verwendet werden, um Bearbeitungsbeanspruchung zu entfernen. Es wird erwogen, dass der Kupferlegierungsdraht somit eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisen kann.
Zusätzlich werden, hinsichtlich des Verfahrens zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform, feine, Mg und P enthaltende Präzipitate präzipitiert. Somit können Effekte, wie etwa der Effekt der Verbesserung der Bearbeitbarkeit bei plastischer Bearbeitung (typischerweise Drahtziehen), die später durchgeführt wird, erwartet werden. Folglich kann Kupferlegierungsdraht bei hoher Produktivität hergestellt werden.
Gemäß dem Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann ein Kupferlegierungsdraht, der eine hohe Festigkeit aufweist und auch bei der Dehnung exzellent ist, wie oben beschrieben, nämlich ein halb hartes Material mit einer stabilen Struktur hergestellt werden. In dieser Hinsicht unterscheidet sich das Herstellverfahren komplett vom Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2008-016284 (PTD1) und der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2), die ein hartes Material (nur drahtgezogen, sogenanntes H-Material und ein weiches Material, sogenanntes O-Material) offenbart, dass durch komplettes Ausglühen eines harten Materials hergestellt wird, so dass das Material eine stabile rekristallisierte Struktur aufweist. Hier, wie in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2) offenbart, verursacht ein höherer P-Gehalt von 0,02 Masse-% oder mehr, dass eine Mg und P enthaltende Verbindung leicht präzipitiert werden kann, und somit ein beachtlich voluminöses Präzipitat von 2 μm oder mehr gebildet wird. Die Anwesenheit eines solchen voluminösen Präzipitats veranlasst eine Beeinträchtigung des Ermüdungswiderstands und der Stoßfestigkeit. Im Hinblick darauf haben die Erfinder der vorliegenden Erfindung Herstellbedingungen untersucht, um solche voluminösen Präzipitate daran zu hindern, sich zu bilden, während ein P-Gehalt von nicht weniger als 0,02 Masse-% gehalten wird. Folglich haben die Erfinder es bevorzugt gefunden, zuerst ein Mischkristall anzusetzen, dann ausreichend Präzipitate zu bilden und danach Drahtziehen durchzuführen, und auch Zwischenerweichungsbehandlung zu einem angemessenen Zeitpunkt wie oben beschrieben durchzuführen. Basierend auf diesen Erkenntnissen ist das Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform wie oben beschrieben definiert.

(14) Als Beispiel des Verfahrens zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann das Verfahren von einer Form sein, in welcher das Mischkristallmaterial durch Gießen einer Kupferlegierung mit der Zusammensetzung erzeugt wird, ein Lösungsglühen am Gussmaterial durchgeführt wird.

Diese Form beinhaltet den getrennten Schritt des Durchführens einer Wärmebehandlung (Lösungsglühen), um ein Mischkristallmaterial zu erhalten. Daher können die Mischkristallbedingungen leicht eingestellt werden, kann das Mischkristall, in welchem Mg und P ausreichend gelöst sind, leicht erhalten werden, und können Gussmaterialien mit f verschiedenen Formen und jeglichen verschiedenen Größe verwendet werden. Daher weisen die Gussbedingungen einen hohen Freiheitsgrad auf. Insbesondere erzeugt ein kontinuierlicher Guss Effekte wie etwa die Effekte, dass eine Massenproduktion eines langen Gussmaterials möglich ist, Mg und P gelöst werden können in einem gewissen Maß im Mischkristall, da eine rasche Abkühlung im Kühlprozess vorgenommen werden kann, kann das Kristall durch das rasche Kühlen im Kühlprozess feiner gemacht werden und kann ein exzellent bearbeitbares Material erhalten werden.

(15) Als ein Beispiel des Verfahrens zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann das Verfahren von einer Form sein, in der gealtertes Material erzeugt wird, indem eine Alterungsbehandlung am Mischkristallmaterial durchgeführt wird.

Diese Form beinhaltet den getrennten Schritt des Durchführens einer Wärmebehandlung (Alterungsbehandlung), um das gealterte Material zu erhalten. Daher können die Alterungsbedingungen leicht eingestellt werden und kann das gealterte Material, in welchem beachtlich feine Präzipitate gleichförmig dispergiert sind, leicht hergestellt werden.

(16) Als ein Beispiel des Verfahrens zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann das Verfahren von einer Form sein, in welcher das Verfahren weiter einen Glühschritt des weiteren Durchführens eines Glühens am drahtgezogenen Material enthält, um das geglühte, drahtgezogene Material zu veranlassen, eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% aufzuweisen.

Diese Form beinhaltet den getrennten Schritt des Durchführens einer Wärmebehandlung (Glühen) am drahtgezogenen Material, das einen Enddrahtdurchmesser aufweist. Daher kann die Dehnung bei Bruch des Drahts, der den Enddrahtdurchmesser aufweist, zuverlässig so eingestellt werden, dass er eine gewünschte Dehnung ist (nicht weniger als 5%). Folglich kann in dieser Form ein Kupferlegierungsdraht mit hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit, mit einer elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, einer Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und einer Bruchdehnung von 5% hergestellt werden.
(Details von Ausführungsformen der Erfindung)
Nachfolgend werden ein Kupferlegierungsdraht, eine Kupferlegierungslitze, ein Elektrokabel, ein mit Klemme versehenes Elektrokabel und ein Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts gemäß den Ausführungsformen in dieser Reihenfolge beschrieben. In der Beschreibung der Kupferlegierungslitze und des Elektrokabels wird je nach Bedarf Bezug genommen auf 2 und 3. In der Beschreibung des mit Klemme versehenen Elektrokabels wird nach Bedarf auf 4 Bezug genommen. In der nachfolgenden Beschreibung werden die Komponenten der Kupferlegierung alle in Masse-% ausgedrückt. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung nicht auf sie beschränkt ist, wie illustriert, sondern durch Ansprüche definiert ist, und alle Modifikationen beinhaltet, die in der Bedeutung und den Schutzumfang zu den Ansprüchen äquivalent sind. Beispielsweise können Modifikationen angemessen an der Zusammensetzung, dem Drahtdurchmesser und den Herstellbedingungen (wie etwa dem Zeitpunkt zum Durchführen der Zwischenerweichungsbehandlung, der Temperatur jeder Wärmebehandlung, der Haltezeit) des Kupferlegierungsdrahts gemacht werden, wie in Verbindung mit hierin später beschriebenen Testbeispielen abgegeben.
[Kupferlegierungsdraht]
<Zusammensetzung>
Eine, einen Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform bildende Kupferlegierung weist eine Zusammensetzung auf, in der Mg und P unabdingbare Elemente sind und der Restbetrag Cu und unvermeidbare Verunreinigungen ist. Die Zusammensetzung kann weiter zusätzlich zu Mg und P einen spezifischen Bereich von zumindest einem Element enthalten, welches ausgewählt ist aus Fe, Sn, Ag, In, Sr, Zn, Ni und Al.
Mg-Gehalt: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-%
Ein Teil von dem Mg ist in Cu gelöst, um ein Mischkristall zu bilden und dadurch die Kupferlegierung per Mischkristall zu festigen. Eine Alterungsbehandlung oder Erwärmung entsprechend der Alterungsbehandlung wird durchgeführt, um Präzipitate des Restbetrags von Mg zu bilden und dadurch die Festigkeit durch die Präzipitationsverfestigung zu verbessern. Ein Mg-Gehalt von nicht weniger als 0,2 Masse-% ermöglicht, dass der Festigkeitsverfestigungseffekt zufriedenstellend erzeugt wird, durch Mischkristallverfestigung und Präzipitationsverfestigung. Somit kann ein Kupferlegierungsdraht hoher Festigkeit erhalten werden. Darüber hinaus sind Präzipitate extrem fein und gleichförmig dispergiert, was den Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Dispersionsverfestigung (Präzipitationsfestigung) erzeugt. Zusätzlich ist es weniger wahrscheinlich, dass Risse und ein Bruch auftreten, weil die Präzipitate extrem fein sind. Somit kann der Kupferlegierungsdraht, der weiter bei der Festigkeit exzellent ist und auch bei der Dehnung exzellent ist, erhalten werden. Ein höherer Mg-Gehalt macht es einfach, den Effekt der Verbesserung der Festigkeit durch Mischkristallverfestigung und Präzipitationsverfestigung zu produzieren. Der Mg-Gehalt mag nicht kleiner als 0,3 Masse-% sein und mag weiterhin nicht kleiner als 0,4 Masse-% sein. Da der Mg-Gehalt nicht größer als 1 Masse-% ist, werden die folgenden Effekte erzeugt: (i) eine angemessene Menge an gelösten Elementen im Mischkristall und eine angemessene Menge von Präzipitaten kann erzeugt werden und ein Kupferlegierungsdraht kann bei hoher Produktivität hergestellt werden, während die Beeinträchtigung der Festigkeit, Beeinträchtigung von Dehnung, Beeinträchtigung der Bearbeitbarkeit und dergleichen, welche durch exzessive Präzipitation und/oder ein voluminöses Präzipitat verursacht werden, unterdrückt wird, und (ii) Beeinträchtigung der elektrischen Leitfähigkeit, die durch exzessives Mischkristall verursacht wird, kann unterdrückt werden, und es kann ein Kupferlegierungsdraht mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit erzielt werden. Ein niedrigerer Mg-Gehalt ermöglicht die Unterdrückung des Nachteils aufgrund von voluminösem Präzipitat und des Nachteils aufgrund von übermäßigem Mischkristall. Der Mg-Gehalt kann daher so sein, dass er nicht mehr als 0,95 Masse-% ist und kann weiter so sein, dass er nicht mehr als 0,9 Masse-% beträgt. Der auf diese Weise eingestellte Mg-Gehalt erleichtert es, einen Kupferlegierungsdraht zu erhalten, der bei elektrischer Leitfähigkeit, Festigkeit und Zähigkeit exzellent ist.
P-Gehalt: nicht kleiner als 0,02 Masse-% und nicht größer als 0,1 Masse-%
P trägt zur Präzipitation von Mg bei. Eine Alterungsbehandlung oder Erwärmung entsprechend der Alterungsbehandlung wird durchgeführt, um P-Präzipitate zusammen mit Mg-Präzipitaten zu bilden und entsprechend wird die Festigkeit durch die Präzipitationsverfestigung verbessert. Ein P-Gehalt von nicht weniger als 0,02 Masse-% kann die Präzipitation von Mg fördern. Somit wird der Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Präzipitationsverfestigung zufriedenstellend erzeugt. Eine Hochfestigkeitskupferlegierung kann entsprechend erhalten werden. Ein höherer P-Gehalt macht es einfacher, Mg zu präzipitieren. Der P-Gehalt kann größer als 0,02 Masse-% sein und weiter nicht kleiner als 0,03 Masse-%. Der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform beinhaltet einen hohen P-Gehalt von nicht weniger als 0,02 Masse-%. Zusätzlich werden die Herstellbedingungen so gesteuert, dass Präzipitate extrem klein sind, während die Präzipitation von Mg gefördert wird. Entsprechend kann sowohl eine hohe Festigkeit, insbesondere eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine hohe Zähigkeit, spezifisch eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% erzielt werden. Ein P-Gehalt von nicht mehr als 0,1 Masse-% unterdrückt übermäßige Präzipitation von Mg. Somit kann der Effekt der Verbesserung der Festigkeit angemessen durch Mischkristallverfestigung von Mg und Präzipitationsverfestigung durch Präzipitate einer beispielsweise Mg und P enthaltenden Verbindung erhalten werden. Ein niedrigerer P-Gehalt erleichtert die Unterdrückung übermäßiger Präzipitation von Mg und somit kann verhindert werden, dass sich ein voluminöses Präzipitat bildet. Im Hinblick darauf mag der P-Gehalt nicht größer als 0,095 Masse-% sein und mag weiterhin nicht mehr als 0,09 Masse-% sein. Der P-Gehalt kann auf diese Weise eingestellt werden, um es leichter zu machen, einen Kupferlegierungsdraht zu erhalten, der von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit, Festigkeit und Zähigkeit ist.
Mg/P = nicht kleiner als 4 und nicht größer als 30
Der Mg-Gehalt wird in Bezug auf den P-Gehalt eingestellt. Dies wird bevorzugt, weil übermäßige Präzipitation von Mg unterdrückt werden kann, während die Präzipitation von Mg durch P gefördert wird, und entsprechend wird der Effekt der Verbesserung der Festigkeit zufriedenstellend durch Mischkristallverfestigung durch Mg erhalten, und Präzipitationsverfestigung durch Präzipitate, wie etwa eine, Mg und P enthaltende Verbindung. Spezifisch, wenn ein Masseverhältnis: Mg/P von 4 und mehr erfüllt wird, kann Mg zufriedenstellend präzipitiert werden. Wenn Mg/P von 30 oder kleiner erfüllt ist, kann eine übermäßige Präzipitation von Mg unterdrückt werden. Mg/P von 6 oder mehr und Mg/P von 8 oder mehr werden bevorzugt, da die elektrische Leitfähigkeit, die Festigkeit und die Dehnung gut ausgewogen sind. Ein kleinerer Mg/P bedeutet, dass der Mg-Gehalt relativ niedrigerer ist, was einen niedrigeren Gehalt an Mischkristall und höhere elektrische Leitfähigkeit verursacht. Im Hinblick darauf ist Mg/P vorzugsweise 25 oder kleiner und bevorzugterer Weise 20 oder kleiner, zum Nutzen der elektrischen Leitfähigkeit.
Zusätzliche Elemente
Die Zusammensetzung, die zusätzlich zum spezifischen Gehalt von Mg und dem spezifischen Gehalt von P nicht weniger als 0,01 Masse-% insgesamt zumindest eines Elements enthält, das ausgewählt ist aus Fe, Sn, Ag, In, Sr, Zn, Ni und Al, erleichtert es, die Festigkeit zu erhöhen und ein höherer Gesamtgehalt des/der Element(e) macht es einfacher, die Festigkeit zu erhöhen. Die insgesamt nicht mehr als 0,5 Masse-% dieser Elemente enthaltende Zusammensetzung macht es weniger wahrscheinlich, dass die elektrische Leitfähigkeit beeinträchtigt ist und kann eine hohe elektrische Leitfähigkeit bereitstellen. Diese Elemente werden in der Matrix aufgelöst oder liegen in Form von Präzipitaten vor (können in den, Mg und P enthaltenden Präzipitaten beinhaltet sein). Der vorgenannte Gesamtgehalt des Elements/der Elemente mag nicht kleiner als 0,02 Masse-% sein und nicht größer als 0,4 Masse-%, und mag weiter nicht kleiner als 0,03 Masse-% und nicht größer als 0,3 Masse-% sein.
<Struktur>
Eine Kupferlegierung, die einen Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform bildet, weist eine Struktur auf, in der ein Präzipitat, welches typischerweise eine, Mg und P enthaltende Verbindung ist, wird in einer Matrix dispergiert. Vorzugsweise weist die Kupferlegierung eine Struktur auf, in der das Präzipitat extrem fein und gleichförmig verteilt ist. Beispielsweise kann die Verbindung eine durchschnittliche Partikelgröße von 500 nm oder kleiner aufweisen. Die Tatsache, dass das Präzipitat ein solches feines Partikel ist, erzeugt den Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Dispersionsverfestigung. Darüber hinaus, da ein voluminöses Präzipitat (beispielsweise ein Mikroordnungspartikel von 2 μm oder mehr), das ein Ursprung eines Risses werden mag, im Wesentlichen abwesend ist, können beispielsweise der Effekt der Verbesserung der Festigkeit, der Effekt der Verbesserung der Zähigkeit (insbesondere Biegeeigenschaft und Stoßfestigkeit) und der Effekt des Verbesserns der Bearbeitbarkeit, erhalten werden. Da eine kleinere Durchschnittspartikelgröße des Präzipitats eine Verbesserung der Festigkeit und Verbesserung der Zähigkeit durch Dispersionsverfestigung und dergleichen ermöglicht, ist die Durchschnittspartikelgröße vorzugsweise 400 nm oder kleiner, bevorzugterer Weise 350 nm oder kleiner. Zusätzlich zur Durchschnittspartikelgröße ist auch die maximale Partikelgröße vorzugsweise klein. Spezifisch ist die maximale Partikelgröße des Präzipitats vorzugsweise 800 nm oder kleiner, bevorzugterer Weise 500 nm oder kleiner und noch bevorzugterer Weise 400 nm oder kleiner. Die Größe des Präzipitats kann auf die vorgenannte spezifische Größe eingestellt werden, indem die Herstellbedingungen angemessen gesteuert werden, wie hierin später beschrieben wird. Später wird hierin eine Beschreibung davon gegeben, wie die Durchschnittspartikelgröße und die maximale Partikelgröße des Präzipitats zu messen ist. Bezüglich des gemäß dem später hierin beschriebenen Herstellverfahrens hergestellten Kupferlegierungsdraht kann die Größe des Präzipitats des gealterten Materials im Wesentlichen aufrechterhalten werden, selbst wenn eine Zwischenerweichungsbehandlung während des Drahtziehens durchgeführt wird, oder ein Glühen an dem drahtgezogenen Material mit seinem Enddrahtdurchmesser durchgeführt wird. Das heißt, dass beim Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform typischerweise die Größe des Präzipitats im drahtgezogenen Material, mit seinem Enddrahtdurchmesser, im Wesentlichen gleich der Größe des Präzipitats im gealterten Material ist.
Die Durchschnittspartikelgröße der, Cu enthaltenden Matrix ist vorzugsweise nicht größer als 10 μm, da eine solche Größe es gestattet, dass der Kupferlegierungsdraht exzellente Dehnung aufweist und weiter einer Klemmen-fixierenden Festigkeit des Kupferlegierungsdrahts ermöglicht, gesteigert zu werden. Hier ist die Durchschnittspartikelgröße der Matrix ein Wert, der in der nachfolgenden Weise gemessen wird. Zuerst wird ein Querschnitt einer Behandlung durch einen Querschnittspolierer (CP) unterworfen, und dieser Querschnitt wird mit einem Scanning-Elektronenmikroskop (SEM) betrachtet. Die Fläche eines beobachteten Bereichs wird durch die Anzahl von in diesem Bereich vorhandenen Partikeln dividiert. Der Durchmesser eines Kreises entsprechend der Fläche, welche der Quotient der obigen Division ist, ist die Durchschnitts-Kristallpartikelgröße. Es sei anzumerken, dass der beobachtete Bereich ein Bereich ist, in welchem 50 oder mehr Partikel vorliegen, oder der gesamte Querschnitt.
<Form>
Der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform ist typischerweise ein runder Draht mit einem kreisförmigen Querschnitt (siehe Kupferlegierungsdraht 1, gezeigt in 2). Übrigens kann der Kupferlegierungsdraht ein deformierter Draht mit einem rechteckigen Querschnitt, einem polygonalen Querschnitt, einem elliptischen Querschnitt oder dergleichen sein, welcher durch angemessenes Ändern der Form einer zum Drahtziehen verwendeten Matrize erhalten wird.
<Größe>
Der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform kann einen einer Vielzahl von Drahtdurchmessern und eine Vielzahl von Querschnittsflächen aufweisen. Insbesondere für eine Anwendung wie einen Halbleiter eines Elektrokabels für ein Automobil, wo für den Wunsch nach einer Reduzierung des Gewichts ein kleiner Durchmesser gewünscht ist, ist der Drahtdurchmesser vorzugsweise nicht größer als 0,35 mm, bevorzugterer Weise nicht größer als 0,3 mm, da die Querschnittsfläche reduziert werden kann, selbst wenn Drähte in eine Litze verlitzt sind. Der Kupferlegierungsdraht kann einen noch kleineren Durchmesser haben, nämlich einen Drahtdurchmesser von nicht mehr als 0,25 mm. Weiter ist in dieser Anmeldung der Draht mit einem Drahtdurchmesser von beispielsweise mehr als 0,1 mm leicht zu verlitzen, und somit einfach zu verwenden.
<Eigenschaften>
Der Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform ist von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit und weist eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit auf, wie oben beschrieben. Spezifisch weist der Kupferlegierungsdraht eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% (alles bei Raumtemperatur) auf. Die Zusammensetzung und Herstellbedingungen können eingestellt werden, um einen Kupferlegierungsdraht zu erhalten, der eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 62% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 410 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 6% erfüllt, und weiter einen Kupferlegierungsdraht erhält, der eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 65% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 420 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 7% erfüllt. Weiter kann ein Kupferlegierungsdraht, der eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 450 MPa erfüllt, erhalten werden.
[Kupferlegierungslitze]
Eine Kupferlegierungslitze 10 einer Ausführungsform besteht aus einer Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100, die zusammen verlitzt sind. Von diesen Bestandteilsdrähten ist zumindest ein Draht ein Kupferlegierungsdraht 1 der oben beschriebenen Ausführungsform. Die Kupferlegierungslitze kann jegliche Form annehmen, in der eine Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 alle Kupferlegierungsdrähte 1 der Ausführungsform sind, und eine Form, in der nur ein Teil einer Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 Kupferlegierungsdrähte 1 der Ausführungsform ist (nicht gezeigt). Die Anzahl von Bestandteilsdrähten ist nicht besonders beschränkt, aber die typische Anzahl von Bestandteilsdrähten ist 7, 11 und 19 (2 und 3 zeigen beide einen Fall von 7 Drähten als Beispiel).
In der Form (der in 2 und 3 gezeigten Form), in der alle einer Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 Kupferlegierungsdrähte der Ausführungsform sind, sind alle Bestandteilsdrähte 100 vom selben Material. Daher ist ein Verlitzen einfach durchzuführen und wird eine hohe Produktivität von Kupferlegierungslitze 10 erzielt. In dieser Form sind Bestandteilsdrähte 100 im Wesentlichen in Zusammensetzung und Struktur identisch und die Zusammensetzung und die Struktur der Kupferlegierungsdrähten 1 der Ausführungsform vor Verlitzung werden im Wesentlichen beibehalten. Daher werden die elektrische Leitfähigkeit, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung jedes Bestandteildrahts 100 im Wesentlichen identisch zu elektrischer Leitfähigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung des Kupferlegierungsdrahts 1 vor Verlitzung gehalten. Somit kann die Kupferlegierungslitze 10 in dieser Form exzellente elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit aufweisen. Spezifisch kann eine Kupferlegierungslitze 10, die eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% erfüllt, erhalten werden.
In einer Form, in welcher eine Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 zusätzlich zum Kupferlegierungsdraht 1 der Ausführungsform einen Draht eines anderen Materials (nicht gezeigt) beinhalten, können aus diesem anderen Material abgeleitete Effekte erwartet werden. Beispielsweise kann aus einer Form, in der ein Teil der Bestandteilsdrähte 100 einen reinen Kupferdraht enthält, eine Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit und Verbesserung der Zähigkeit erwartet werden. Beispielsweise kann aus einer Form, in welcher ein Teil der Bestandteilsdrähte 100 einen Draht eines eisenbasierten Materials wie etwa Edelstahl enthält, eine Verbesserung der Festigkeit erwartet werden. Beispielsweise kann aus einer Form, in der ein Teil der Bestandteilsdrähte 100 einen Leichtmetalldraht reinen Aluminiums oder einer Aluminiumlegierung beinhaltet, eine Gewichtsreduktion erwartet werden.
Die Form der Kupferlegierungslitze 10 der Ausführungsform kann eine Form sein, in der eine Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 nur zusammen verlitzt sind, (Kupferlegierungslitze 10A, gezeigt in 2), oder eine Form, in der eine Mehrzahl von Bestandteilsdrähten 100 zusammen verlitzt sind und danach kompressionsvergossen werden (in 3 gezeigte Kupferlegierungslitze 10B, das heißt komprimierters Kabel). Im Falle eines komprimierten Kabels 10B kann der die verlitzten Bestandteilsdrähte einschließende Hüllkreis relativ zu denjenigen von nur zusammen verlitzten Bestandteilsdrähten kleiner gemacht werden. Das heißt, dass der Kabeldurchmesser und die Durchschnittsfläche der Litze weiter reduziert werden können und die Litze beispielsweise für einen Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil geeigneter Weise verwendet werden kann. Das komprimierte Kabel 10B liegt typischerweise in einer Form vor, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wie in 3 gezeigt. Die Zusammensetzung und Struktur jedes Bestandteilsdrahts 100B, der das komprimierte Kabel 10B bildet, werden im Wesentlichen identisch zu Zusammensetzung und Struktur von einem Bestandteilsdraht 100 vor Verlitzung gehalten. Daher werden elektrische Leitfähigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung des Kabels 100B im Wesentlichen identisch zur elektrischen Leitfähigkeit, Zugfestigkeit und Bruchdehnung des Drahts 100 (Kupferlegierungsdraht 1 in diesem Fall) vor Verlitzung gehalten. Beispielsweise in einem Fall, bei dem alle Bestandteilsdrähte 100B Kupferlegierungsdrähte 1 der Ausführungsform sind, kann ein komprimiertes Kabel 10B erhalten werden, das eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% erfüllt. Im Falle des komprimierten Kabels mag eine Kaltverfestigung durch Kompressionsgussformen die Festigkeit im Vergleich mit der Vorkompressionsgussform leicht verbessern.
Die Kupferlegierungslitze 10 der Ausführungsform kann jegliche von verschiedenen Größen aufweisen. Insbesondere kann eine Kupferlegierungslitze 10 mit einer Querschnittsfläche von nicht weniger als 0,05 mm² und nicht mehr als 0,5 mm² geeignet für eine Anwendung wie etwa als einem Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil verwendet werden. In dieser Anwendung ist eine Kupferlegierungslitze 10 mit einer Querschnittsfläche von nicht weniger als 0,07 mm² und nicht mehr als 0,3 mm² leichter zu verwenden. Der Drahtdurchmesser und die Querschnittsfläche des Bestandteilsdrahts 100, die Anzahl von Bestandteilsdrähten und der Kompressionsgrad im Falle des komprimierten Kabels können beispielsweise so eingestellt werden, dass die Querschnittsfläche der Kupferlegierungslitze in den vorgenannten Bereich fällt. Der Verdrillungsgang der Kupferlegierungsdrähte kann auf 10 mm oder größer eingestellt werden, um die Produktivität der Kupferlegierungslitze zu verbessern. Im Gegensatz dazu kann der Verdrillungsgang der Kupferlegierungsdrähte auf 20 mm oder weniger eingestellt werden, um die Flexibilität der Kupferlegierungslitze zu verbessern.
[Elektrokabel]
Ein Elektrokabel 20 einer Ausführungsform beinhaltet einen Leiter 21 und eine Isolierschicht 23, welche die Oberfläche des Leiters 21 bedeckt. Der Leiter 21 ist ein Kupferlegierungsdraht 1 der oben beschrieben Ausführungsform, eine Kupferlegierungslitze 10A (2) der Ausführungsform oder ein komprimiertes Kabel 10B (3) der Ausführungsform. Die Zusammensetzung und die Struktur, die elektrische Leitfähigkeit, die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung des Kupferlegierungsdrahts 1 oder der Kupferlegierungslitze 10, welche den Leiter 21 bilden, werden im Wesentlichen identisch zu jenen des Kupferlegierungsdrahts 1 oder der Kupferlegierungslitze 10, bevor die Isolierschicht 23 gebildet ist, gehalten. Daher kann typischerweise ein Elektrokabel 20, das den Leiter 21 enthält, der eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% erfüllt, erhalten werden.
Als Material und Ausbildung der Isolierschicht 23 können ein bekanntes Material und ein bekanntes Herstellverfahren verwendet werden. Beispielsweise kann das Material für die Isolierschicht 23 Polyvinylchlorid (PVC), Nicht-Halogen-Polymer, ein Isoliermaterial mit exzellentem Brandschutz oder dergleichen sein. Das Material und die Dicke der Isolierschicht 23 kann angemessen ausgewählt werden, unter Berücksichtigung einer gewünschten elektrischen Isolationsstärke und ist nicht besonders beschränkt. Die Dicke der in den 2 und 3 gezeigten Isolierschicht 23 ist beispielhaft abgegeben.
[Mit Klemme versehenes Elektrokabel]
Ein mit Klemme versehenes Elektrokabel 40 einer Ausführungsform beinhaltet das Elektrokabel 20 der Ausführungsform, einen Klemmenbereich 30, der an einem Ende des Elektrokabels 20 angebracht ist. Spezifisch wird die Isolierschicht 23 am Ende des Elektrokabels 20 abgestreift, um das Ende des Leiters 21 zu exponieren, und wird der Klemmenbereich 30 mit dem exponierten Bereich verbunden. Ein Klemmenbereich 30 kann verwendet werden, der aus einem bekannten Material hergestellt ist und eine bekannte Form aufweist. Beispielsweise kann der Klemmenbereich eine Presspassungstypklemme (männlicher oder weiblicher Typ) sein, die aus einer Kupferlegierung wie etwa Messing hergestellt ist. 4 zeigt beispielhaft eine Presspassungsklemme vom weiblichen Typ, der einen kastenförmigen Passungsbereich 32, einen Kabellaschenbereich 34, in welchen der Leiter 21 eingepresst ist und einen Isolationslaschenbereich 36, in welchen die Isolierschicht 23 eingepresst ist, enthält. Das klemmenversehene Elektrokabel 40 der Ausführungsform beinhaltet als Leiter 21 einen Kupferlegierungsdraht 1 oder eine Kupferlegierungslitze 10 der Ausführungsform, die eine hohe Festigkeit aufweist und auch bezüglich Zähigkeit exzellent ist. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass, nachdem der Klemmenbereich vom Presstyp angebracht ist, der während der Einpressung erzeugte Stress abgemildert wird, und der Verbindungszustand zwischen dem Leiter 21 und dem Klemmenbereich kann zufriedenstellend über eine lange Zeit aufrechterhalten werden. Folglich ermöglicht die Verwendung des klemmenversehenen Elektrokabels 40 der Ausführungsform, dass eine elektrische Verbindung zwischen Vorrichtungen durch den Leiter 21 und den Klemmenbereich 30 zufriedenstellend über eine lange Zeit aufrechterhalten wird. Zusätzlich kann der Klemmenbereich mit dem Leiter 21 mittels Lot oder dergleichen verbunden sein. Darüber hinaus kann eine Elektrokabelgruppe, in der eine Mehrzahl von Elektrokabeln 20 einen Klemmenbereich teilen, vorgesehen sein. In diesem Fall ist eine Mehrzahl von Elektrokabeln 20 mittels eines Bündelungswerkzeugs oder dergleichen zusammengebündelt und entsprechend wird eine ausgezeichnete Handhabung der Gruppe von Elektrokabeln erzielt.
[Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahts]
Ein Kupferlegierungsdraht der Ausführungsform, der die oben beschriebene spezifische Zusammensetzung aufweist und die spezifische Struktur aufweist, in der eine, Mg und P enthaltende Verbindung dispergiert ist, kann beispielsweise gemäß einem Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts einer Ausführungsform hergestellt werden, die einen Mischkristallschritt, einen Präzipitationsschritt und einen Bearbeitungsschritt, wie unten beschrieben, enthält. Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung Schritt für Schritt gegeben.
<Mischkristallschritt>
Dieser Schritt ist der Schritt des Vorbereitens eines Mischkristallmaterials (vorzugsweise eines übersättigten Mischkristalls) mit einer Zusammensetzung, welche Mg im oben spezifizierten Bereich und P im oben spezifizierten Bereich beinhaltet, und eine Struktur aufweist, in der diese Mg und P in Cu gelöst sind. Da das Mischkristallmaterial vorbereitet wird, kann ein Präzipitat, wie etwa eine Mg und P enthaltende Verbindung, fein und gleichförmig im nachfolgenden Präzipitationsschritt präzipitiert werden. Das Mischkristallmaterial kann beispielsweise durch die nachfolgenden zwei Verfahren (A), (B) erhalten werden.

(A) Eine Kupferlegierung mit der oben beschriebenen Zusammensetzung wird gegossen und das sich ergebende Gussmaterial wird einem Lösungsglühen unterworfen.
(B) Eine Kupferlegierung mit der oben beschriebenen Zusammensetzung wird einem Stranggießen unterworfen und in einem Kühlprozess bei diesem Gießen rasch abgekühlt.

Gemäß Verfahren (A) sind der Gießschritt und der Schritt der Durchführung des Lösungsglühens getrennte Schritte und daher sind die Bedingungen für das Lösungsglühen leicht einzustellen, können Mg und P zuverlässiger gelöst werden und kann Gussmaterial mit einer von verschiedenen Formen verwendet werden. Beispielsweise kann ein mittels einer Gussform, die eine vorbestimmte Form aufweist, erzeugter Barren verwendet werden. Im Gießschritt kann ein Stranggießen durchgeführt werden. Dies wird bevorzugt, da ein langes Gussmaterial leicht hergestellt werden kann und die Produktivität des Gussmaterials ausgezeichnet ist. Darüber hinaus wird dies auch bevorzugt, da ein langes Gussmaterial als ein Material für ein drahtgezogenes Material verwendet werden kann, und somit wird ebenfalls eine hohe Produktivität des drahtgezogenen Materials erzielt. Weiter kann das Stranggießen rasch die geschmolzene Legierung im Vergleich mit dem Fall, bei dem ein Barren erzeugt wird, abkühlen und daher kann zusätzlich zum Mischkristall von Mg und P durch rasches Abkühlen, ein feineres Kristall erwartet werden. Das feinere Kristall kann das plastische Bearbeiten verbessern, wie etwa Drahtziehen. Im Hinblick darauf wird die Verwendung Strangguß bevorzugt, da es eine hohe Produktivität des drahtgezogenen Materials bereitstellt. Für Stranggießen kann jegliches verschiedener Verfahren wie etwa das Band-/Rollensystem, das Doppelbandsystem, das Aufwurf-(Upcast-)System und dergleichen verwendet werden. Natürlich kann ebenfalls jegliches bekannte Stranggussverfahren verwendet werden.
Die Bedingungen für das Lösungsglühen können im Falle einer Chargenprozessierung beispielsweise eine Halte-Temperatur von nicht weniger als 750°C und nicht mehr als 1000°C und eine Haltezeit von nicht weniger als fünf Minuten und nicht mehr als vier Stunden sein. Weiter kann die Haltetemperatur eingestellt sein, nicht weniger als 800°C und nicht mehr als 950°C zu sein, und kann die Haltezeit eingestellt werden, nicht weniger als dreißig Minuten und nicht mehr als drei Stunden zu sein. Im Falle kontinuierlicher Verarbeitung können die Bedingungen so eingestellt sein, dass ein Mischkristall erhalten werden kann. Abhängig von der Zusammensetzung oder dergleichen können Korrelationsdaten zwischen Bedingungen für die kontinuierliche Verarbeitung und die Struktur nach der kontinuierlichen Verarbeitung vorbereitet werden, so dass angemessene Bedingungen leicht ausgewählt werden können. Das Lösungsglühen kann durchgeführt werden, nachdem das Stranggießen durchgeführt ist. In diesem Fall können Mg und P zuverlässiger gelöst werden. Die Umgebung kann beispielsweise eine inerte Umgebung sein, die Oxidation verhindern kann.
Gemäß Verfahren (B) können Kühlbedingungen für das Stranggießen eingestellt werden, um leicht ein langes Mischkristallmaterial herzustellen und daher ist das Verfahren (B) in der Produktivität des Mischkristallmaterials exzellent. Eine spezifische Bedingung zum raschen Kühlen kann eine Verfestigungsrate von 5°C/s oder mehr sein und kann weiter eine Verfestigungsrate von 10°C/s oder mehr sein. Die Verfestigungsrate wird bestimmt durch {(Temperatur geschmolzenen Metalls, °C) – (Oberflächentemperatur von gegossenem Material unmittelbar nach Gießen, °C)} × (Gießrate, m/s)/(Gussformlänge, m) sein. Die Größe des Gussmaterials (Querschnittsfläche), die Temperatur des geschmolzenen Metalls, die Temperatur der Gussform, die Gießrate (Länge von Gießmaterial/Zeit), die Größe der Gussform und dergleichen können so eingestellt werden, dass die Verfestigungsrate in den oben beschriebenen Bereich fällt. typischerweise kann die Gussformtemperatur niedrig eingestellt werden (80°C oder weniger).
<Präzipitationsschritt>
Dieser Schritt ist der Schritt des Förderns der Präzipitation eines Präzipitats, wie etwa eine Mg und P enthaltende Verbindung aus dem oben beschriebenen Mischkristallmaterial, um dadurch ein gealtertes Material herzustellen, das eine Struktur aufweist, in der das Präzipitat dispergiert ist. Das gealterte Material wird hergestellt und das Präzipitat wird aus dem oben beschriebenen Mischkristallmaterial erzeugt, und entsprechend werden extrem feine Präzipitate erzeugt und diese feinen Präzipitate werden gleichförmig dispergiert, um dadurch den Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Dispersionsverfestigung zu erzeugen. Weiter wird eine Erzeugung des Präzipitats gefördert, um dadurch die Menge an gelösten Elementen zu reduzieren, und die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern. Das gealterte Material kann beispielsweise durch die folgenden zwei Verfahren (α), (β) erhalten werden.

(α) Das oben beschriebene Mischkristallmaterial wird einer Alterungshandlung (künstliche Alterung) unterworfen, um das gealterte Material zu erzeugen.
(β) Das oben beschriebene Mischkristallmaterial wird einer warmen Bearbeitung oder Heißbearbeitung unterworfen, um das gealterte Material zu erzeugen.

Gemäß Verfahren (a) sind Bedingungen für die Alterungsbedingungen leicht einzustellen und kann ein Präzipitat, wie etwa eine Mg und P enthaltende Verbindung, zufriedenstellend präzipitiert werden. Im Falle der Chargenverarbeitung können die Bedingungen für die Alterungsbehandlung beispielsweise eine Haltetemperatur von nicht weniger als 300°C und nicht mehr als 600°C und eine Haltezeit von nicht weniger als 30 Minuten und nicht mehr als 40 Stunden sein. Weiter kann die Haltetemperatur nicht weniger als 350°C und nicht mehr als 550°C sein, und mag die Haltezeit nicht weniger als eine Stunde und nicht mehr als 20 Stunden betragen. Im Falle kontinuierlicher Verarbeitung können die Bedingungen so eingestellt werden, dass eine gewünschte Struktur (insbesondere eine Struktur, in der feine Präzipitate vorliegen) erhalten werden kann. Abhängig von der Zusammensetzung oder dergleichen können Korrelationsdaten zwischen Bedingungen für die kontinuierliche Verarbeitung und die Struktur nach der kontinuierlichen Verarbeitung vorbereitet werden, so dass angemessene Bedingungen leicht ausgewählt werden können. Die Umgebung kann beispielsweise eine inerte Umgebung sein, was Oxidation verhindern kann.
Gemäß dem Verfahren (β) wird das Erhitzen für ein warmes Bearbeiten oder Heißbearbeiten nicht nur für plastische Bearbeitung, sondern auch für Alterungsbehandlung, verwendet, um entsprechend die plastische Bearbeitung und die Alterungsbehandlung simultan durchzuführen. Das Verfahren (β) kann beispielsweise durch einen Konform-Prozess durchgeführt werden. Ein solches Verfahren (β) kann als nicht nur Präzipitation durch statische Erhitzung, sondern auch dynamische Präzipitation durch plastische Bearbeitung in einer erhitzten Bedingung erzielend erwartet werden. Es kann erwartet werden, dass die dynamische Präzipitation noch feinere Präzipitate und gleichförmige Dispergierung der Präzipitate ermöglicht. Die plastische Bearbeitung kann spezifisch Walzen, Extrusion, Schmieden und dergleichen sein. Die Arbeitsbedingungen (Bearbeitungsgrad, Dehnungsgeschwindigkeit, Erhitzungszustand, Erhitzungstemperatur für eine Gussform, Erhitzungstemperatur für ein Material, Bearbeitungswärme und dergleichen) kann eingestellt werden, so dass der Erhitzungszustand, welcher für die Präzipitation des Präzipitats nötig ist, aufrechterhalten werden kann. Gemäß dem Verfahren (β) wird eine warme oder heiße plastische Bearbeitung vor dem Drahtziehen durchgeführt, um dadurch eine Reduktion oder Entfernung von Gießdefekten zu ermöglichen, und entsprechend kann die Bearbeitbarkeit des Drahtziehens verstärkt werden.
<Bearbeitungsschritt>
Dieser Schritt ist der Schritt des Durchführens des Drahtziehens am oben beschriebenen gealterten Material, bis es seinen Enddrahtdurchmesser aufweist, um dadurch ein drahtgezogenes Material zu produzieren. Entsprechend dem Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform wird das Drahtziehen im Bearbeitungsschritt in mehreren Durchgängen durchgeführt, und wird eine Zwischenerweichungsbehandlung in einem Zwischendurchgang durchgeführt. Die Zwischenerweichungsbehandlung wird durchgeführt, um Bearbeitungsdehnung zu entfernen, um dadurch die Bearbeitbarkeit des Drahtziehens in nachfolgenden Durchgängen zu verbessern, die elektrische Leitfähigkeit zu verbessern und auch die Dehnung zu verbessern. Insbesondere wird gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform die Zwischenerweichungsbehandlung an einem Zwischenmaterial mit einer spezifischen Größe durchgeführt. Auf diese Weise, selbst wenn Drahtziehen in, der Zwischenerweichungsbehandlung nachfolgenden Durchgängen durchgeführt wird, werden die hohe Dehnung und hohe elektrische Leitfähigkeit erhalten, und kann die Festigkeit, welche aufgrund des Glühens beeinträchtigt wird, wieder durch Kaltverfestigung erhöht werden. Folglich kann das drahtgezogene Material, das den Enddrahtdurchmesser aufweist, eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS und einen Zugstress von nicht weniger als 400 MPa aufweisen, und kann vorzugsweise eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% aufweisen. Das Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform kann verwendet werden, um einen halb harten Kupferlegierungsdraht herzustellen.
Das Drahtziehen ist eine Kaltbearbeitung. Für das Drahtziehen kann eine Drahtziehmatrize (Ziehstein) oder dergleichen verwendet werden. Die Anzahl von Durchgängen kann angemessen ausgewählt werden. Der Grad des Drahtziehens pro Durchgang kann angemessen eingestellt werden, so dass der vorbestimmte endgültige Drahtdurchmesser erreicht wird und die Anzahl von Durchgängen kann entsprechend eingestellt werden.
Für die Zwischenerweichungsbehandlung werden die Bedingungen so eingestellt, dass die Bruchdehnung des Zwischenmaterials nach der Zwischenerweichungsbehandlung nicht weniger als beispielsweise 5% beträgt. Spezifisch ist im Falle der Chargenprozessierung die Haltetemperatur nicht niedriger als 250°C und nicht höher als 500°C und ist die Haltezeit nicht weniger als 10 Minuten und nicht mehr als 40 Stunden. Weiter kann die Haltetemperatur eingestellt sein, nicht weniger als 300°C und nicht mehr als 450°C zu betragen und kann die Haltezeit eingestellt werden, nicht weniger als 30 Minuten und nicht weniger als 10 Stunden zu betragen. Die Haltetemperatur kann für die Zwischenerweichungsbehandlung relativ niedrig eingestellt sein und die Haltezeit kann relativ kurz eingestellt sein. Beispielsweise können sie gleich oder kleiner als die Haltetemperatur und die Haltezeit im Präzipitationsschritt eingestellt sein (typischerweise die Haltetemperatur und die Haltezeit in der Alterungsbehandlung, basierend auf Chargenverarbeitung). In diesem Fall wird das Wachstum von Präzipitaten im Zwischenerweichungsbehandlungsschritt behindert und ist es einfach, dass die im Präzipitationsschritt gebildeten Fein-Präzipitate erhalten bleiben, selbst nach der Zwischenerweichungsbehandlung. Im Falle der kontinuierlichen Bearbeitung können die Bedingungen so eingestellt werden, dass gewünschte Eigenschaften (beispielsweise eine Bruchdehnung nach der Zwischenerweichungsbehandlung von nicht weniger als 5%) erhalten werden. Abhängig von der Zusammensetzung, dem Drahtdurchmesser oder dergleichen können Korrelationsdaten zwischen Bedingungen für die kontinuierliche Verarbeitung und Eigenschaften nach der kontinuierlichen Verarbeitung vorbereitet werden, so dass geeignete Bedingungen leicht ausgewählt werden können. Die Umgebung kann beispielsweise eine inerte Umgebung sein, was Oxidation verhindern kann.
Die Zwischenerweichungsbehandlung wird an einem Zwischenmaterial durchgeführt, das einen Zwischendrahtdurchmesser von mehr als einmal und nicht mehr als zehn Mal so groß wie der endgültige Drahtdurchmesser aufweist. Die Zwischenerweichungsbehandlung wird an einem solchen Zwischenmaterial durchgeführt, um zu ermöglichen, dass der Gesamt-Bearbeitungsgrad (Reduktionsverhältnis des Gesamtquerschnitts) in der Zwischenerweichungsbehandlung und nachfolgenden Schritten 99% oder kleiner ist. Während die Festigkeit durch die Zwischenerweichungsbehandlung gesenkt wird, ermöglicht Kaltverfestigung durch Drahtziehen nach der Zwischenerweichungsbehandlung einen ausreichenden Anstieg der Festigkeit. Folglich kann das drahtgezogene Material nach dem Enddrahtziehen eine Zugfestigkeit von 400 MPa oder mehr aufweisen. Falls die Zwischenerweichungsbehandlung an einem Draht mit einem Durchmesser mehr als zehn Mal so groß wie der finale Drahtdurchmesser durchgeführt wird, d. h. einem Draht mit einem Durchmesser, der beachtlich größer als der endgültig Drahtdurchmesser ist, ist der Gesamtgrad an Bearbeitung danach übermäßig groß. Somit ist hinsichtlich des schließlich erhaltenen drahtgezogenen Materials (Hartmaterial) der Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Kaltverfestigung übermäßig gut, während die Dehnung niedrig ist. Falls die Erweichungsbehandlung an einem Draht mit einem Durchmesser durchgeführt wird, der einmal so groß wie der endgültige Drahtdurchmesser ist, nämlich einem Draht mit dem endgültigen Drahtdurchmesser, wird der Effekt der Verbesserung der Festigkeit durch Kaltverfestigung nach dieser Erweichungsbehandlung nicht erhalten. Somit hat das schließlich erhaltene, drahtgezogene Material eine niedrige Festigkeit, spezifisch eine Zugfestigkeit von weniger als 400 MPa. Vorzugsweise wird die Zwischenerweichungsbehandlung an einem Zwischenmaterial durchgeführt, das einen Durchmesser von nicht weniger als 1,5 Mal und nicht mehr als acht Mal so groß wie der endgültige Drahtdurchmesser aufweist.
Entsprechend der Offenbarung der Zwischenwärmebehandlung im Beispiel 1 der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 58-197242 (PTD 2), wird in dem Fall, bei dem ein Draht kleinen Durchmessers durch Drahtziehen in einer Mehrzahl von Durchgängen produziert wird, eine Erweichungsbehandlung in einem Zwischendurchgang durchgeführt. Jedoch wird diese Erweichungsbehandlung durchgeführt, wenn der Zwischendrahtdurchmesser noch signifikant groß ist (mehr als zehnmal so groß wie der endgültige Drahtdurchmesser beispielsweise) und der Bearbeitungsgrad nach der Zwischenwärmebehandlung groß ist. Mit anderen Worten ist es schwierig oder praktisch unmöglich, die Zähigkeit, wie etwa Dehnung, zu vergrößern. In dieser Hinsicht unterscheidet sich das Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform vollständig vom konventionellen Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts.
<Glühschritt>
Am drahtgezogenen Material, das den endgültigen Drahtdurchmesser aufweist, kann ein Glühen getrennt durchgeführt werden. Dieses Glühen ermöglicht dem geglühten Draht, eine Bruchdehnung von nicht mehr als 5% oder noch mehr aufzuweisen. Hier wird gemäß dem Verfahren der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform die Zwischenerweichungsbehandlung zu einem angemessenen Zeitpunkt durchgeführt, so dass das drahtgezogene Material, welches von ausgezeichneter Dehnung selbst nach dem endgültigen Drahtziehen ist, erhalten werden kann. Jedoch ist der Glühschritt getrennt vorgesehen, um eine Einstellung der Glühbedingungen und Verbesserung der Bruchdehnung zu erleichtern. Darüber hinaus kann dieses Glühen eine vom Drahtziehen bei und nach der Zwischenerweichungsbehandlung herrührende Bearbeitungsbeanspruchung entfernen. Somit kann auch die Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit (beispielsweise eine Verbesserung in der Größenordnung von 3% IACS bis 5% IACS relativ zu dem Fall, bei dem dieses Glühen nicht durchgeführt wird) erzielt werden.
Als die Glühbedingungen können die oben in Verbindung mit der Zwischenerweichungsbehandlung beschriebenen Bedingungen verwendet werden. Abhängig von der Dehnung des drahtgezogenen Materials, an welchem das Glühen durchzuführen ist, kann die Haltetemperatur niedriger oder höher als die Haltetemperatur für die Zwischenerweichungsbehandlung eingestellt werden, oder kann die Haltezeit kürzer oder länger als die Haltezeit für die Zwischenerweichungsbehandlung eingestellt werden. Darüber hinaus werden für das Glühen die Haltetemperatur und die Haltezeit so eingestellt, dass eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa erzielt wird.
<Andere Schritte>
Gemäß dem Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der Ausführungsform, wie in 5 gezeigt, werden der Mischkristallschritt (S1), der Präzipitationsschritt (S2), der Bearbeitungsschritt (S3) und der Glühschritt (S4) in dieser Reihenfolge durchgeführt. Hier wird in diesem Mischkristallschritt (S1) eine Kupferlegierung gegossen und das resultierende Gussmaterial wird dem Lösungsglühen unterzogen und entsprechend wird ein Mischkristallmaterial angesetzt. Im Präzipitationsschritt (S2) wird das Mischkristallmaterial der Alterungsbehandlung unterworfen und entsprechend wird ein gealtertes Material erhalten. Im Bearbeitungsschritt (S3) wird das gealterte Material dem Drahtziehen und der Zwischenerweichungsbehandlung unterworfen.
In der vorliegenden Ausführungsform kann das Mischkristallmaterial einem Prozess (S5) wie etwa Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping und dergleichen zwischen dem Mischkristallschritt (S1) und der Präzipitationsschritt (S2) unterworfen werden. Bezüglich des Prozesses wie Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping und dergleichen kann einer dieser Prozesse durchgeführt werden oder kann eine Kombination von mehreren Prozessen durchgeführt werden. Weiterhin kann jeder Prozess einmal oder mehrfach durchgeführt werden.
In der vorliegenden Ausführungsformen kann zwischen dem Präzipitationsschritt (S2) und dem Bearbeitungsschritt (S3) ein Prozess (S6) wie etwa Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping, Zwischenerweichung und dergleichen am gealterten Material durchgeführt werden. Bezüglich des Prozesses, wie etwa Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping, Zwischenerweichung und dergleichen kann einer dieser Prozesse durchgeführt werden oder kann eine Kombination von mehreren Prozessen durchgeführt werden. Weiter kann dieser Prozess einmal oder mehrmals durchgeführt werden.
[Verfahren zur Herstellung einer Kupferlegierungslitze]
Gemäß einem Verfahren zum Herstellen einer Kupferlegierungslitze einer Ausführungsform, wie in 6 gezeigt, werden der Mischkristallschritt (S1), der Präzipitationsschritt (S2), der Bearbeitungsschritt (S3), der Glühschritt (S4), der Verlitzungsschritt (S7) und der Erweichungsschritt (S8) in dieser Reihenfolge durchgeführt.
Der Mischkristallschritt (S1), der Präzipitationsschritt (S2), der Bearbeitungsschritt (S3) und der Glühschritt (S4) der vorliegenden Ausführungsform können in einer ähnlichen Weise wie das Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts durchgeführt werden. Weiter, wie beim Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts, kann ein Prozess (S5), wie Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping und dergleichen am Mischkristallmaterial zwischen dem Mischkristallschritt (S1) und dem Präzipitationsschritt (S2) durchgeführt werden. Darüber hinaus kann zwischen dem Präzipitationsschritt (S2) und dem Bearbeitungsschritt (S3) ein Prozess (S6), wie etwa Walzen, Drahtziehen, Extrusion, Stripping, Zwischenerweichung und dergleichen am gealterten Material durchgeführt werden.
Nachfolgend dem Glühschritt werden eine Mehrzahl von durch den Glühschritt erhaltenen Kupferlegierungsdrähten miteinander zu einer Litze verlitzt (S7). Danach wird die Litze einer Erweichungsbehandlung unterworfen, um einen Kupferlegierungsdraht zu bilden. Im Falle einer Chargenprozessierung wird die Erweichungsbehandlung unter den Bedingungen durchgeführt, dass die Haltetemperatur nicht kleiner als 200°C und nicht größer als 500°C ist und die Haltezeit nicht kleiner als 10 Minuten und nicht größer als 40 Stunden ist. Weiter kann es sein, dass die Haltetemperatur nicht weniger als 250°C und nicht mehr als 450°C ist und die Haltezeit nicht weniger als 30 Minuten beträgt. Stattdessen kann eine kontinuierliche Verarbeitung durchgeführt werden.
Nachfolgend werden die Eigenschaften, die Struktur, die Herstellbedingungen und dergleichen des Kupferlegierungsdrahts spezifisch basierend auf Testbeispielen beschrieben.
[Testbeispiel 1]
Es wurde ein Kupferlegierungsdraht durch den Prozess Stranggießen → Mischkristall → Alterung → Drahtziehen (während dem eine Zwischenerweichungsbehandlung durchgeführt wird) → Glühen hergestellt und es wurden die Eigenschaften (Zugfestigkeit, Bruchdehnung, elektrische Leitfähigkeit) und die Struktur des erhaltenen Kupferlegierungsdrahts untersucht.
Als Rohmaterialien wurden Elektrolytkupfer mit einer Reinheit von 99,99% oder mehr und in Tabelle 1 gezeigte zusätzliche Elemente angesetzt, in einem Hochreinheits-Kohlenstofftiegel platziert und vakuumgeschmolzen. Eine Stranggussvorrichtung, die mit einer Hochreinheits-Kohlenstoffgussform versehen ist, wird verwendet, um Stranggießen an der erhaltenen, geschmolzenen Legierung durchzuführen. Somit wurde ein Gussmaterial mit einem kreisförmigen Querschnitt (Drahtdurchmesser ϕ 16 mm) hergestellt. Am erhaltenen Gussmaterial wurde Gesenkschmieden durchgeführt. Somit wurde ein Stabmaterial mit einem Drahtdurchmesser von 12 mm erhalten. Während hier Gesenkschmieden durchgeführt wurde, kann ein Stranggießen durchgeführt werden, um ein Gussmaterial mit einem Drahtdurchmesser von 12 mm zu erhalten. Am erhaltenen Stabmaterial mit einem Drahtdurchmesser von 12 mm wurde ein Lösungsglühen unter der Bedingung von 900°C × eine Stunde durchgeführt. Dadurch wurde ein Mischkristallmaterial hergestellt. Nachfolgend wurde eine Alterungsbehandlung an dem Mischkristallmaterial unter der Bedingung von 450°C × 8 Stunden durchgeführt. Somit wurde ein gealtertes Material hergestellt. Am gealterten Material, an welchem das Lösungsglühen und die Alterungsbehandlung durchgeführt worden waren, wurde in einer Mehrzahl von Durchgängen Drahtziehen durchgeführt. Somit wurde ein drahtgezogenes Material hergestellt. Hier wurde an einem Zwischenmaterial mit einem Drahtdurchmesser von 0,4 mm, das durch Drahtziehen erhalten wurde, eine Zwischenerweichungsbehandlung unter der Bedingung von 450°C × eine Stunde durchgeführt. Dieses Zwischenmaterial hatte einen Zwischendrahtdurchmesser zweimal so groß wie der endgültige Drahtdurchmesser. Nach der Zwischenerweichungsbehandlung wurde Drahtziehen durchgeführt, bis ein Drahtdurchmesser von 0,2 mm erreicht wurde. Somit wurde ein drahtgezogenes Material mit einem endgültigen Drahtdurchmesser von 0,2 mm hergestellt. Am erhaltenen, drahtgezogenen Material, wurde eine Glühbehandlung unter der Bedingung von nicht weniger als 300°C und nicht mehr als 450°C × eine Stunde durchgeführt. Entsprechend wurde ein Kupferlegierungsdraht erhalten.
Bezüglich des erhaltenen Kupferlegierungsdrahts wurden die Zugfestigkeit (MPa), die Bruchdehnung (%) und die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) bei Raumtemperatur untersucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Die Zugfestigkeit und die Bruchdehnung wurde mit einem kommerziell verfügbaren Zugtester gemäß JIS Z 2241 (2011) (Messlänge GL = 250 mm) gemessen. Die elektrische Leitfähigkeit wurde basierend auf dem Vierklemmenverfahren durchgeführt. Hier wurden pro Probe drei Prüflinge präpariert. Die vorgenannten Eigenschaften jedes Prüflings wurden gemessen. Der Durchschnittswert jeder Eigenschaft, der aus den drei Prüflingen berechnet ist, ist in Tabelle 1 gezeigt.

Eine interne Betrachtung der gealterten Materialien von Probe Nr. 1 bis Probe Nr. 3 wurde mit einem Transmissions-Elektronenmikroskop (TEM) vorgenommen. 1 ist eine Photomikrographie eines Querschnitts des gealterten Materials von Probe Nr. 1 bis 3. Tabelle 1

Probe Nr.	Zusammensetzung (Masse-%)					Eigenschaften
Probe Nr.	Cu	Mg	P	Anderes	Mg/P	Zugfestigkeit (MPa)	Bruchdehnung (%)	elektrische Leitfähigkeit (% IACS)
1-1	Rest	0.84	0.061	-	13.77	444	7	62
1-2	Rest	0.53	0.050	-	10.60	520	11	70
1-3	Rest	0.44	0.047	-	9.36	470	8	74
1-4	Rest	0.50	0.040	Sn:0.1	12.50	510	10	68
1-5	Rest	0.51	0.041	Ag:0.02 Sr:0.01 Ni:0.01	12.44	505	10	69
1-6	Rest	0.48	0.050	In:0.02 Zn:0.01 Al:0.01	9.60	490	11	72
1-7	Rest	0.30	0.072	Fe:0.08	4.17	525	10	68
1-8	Rest	0.79	0.023	-	34.3	415	7	62
1-9	Rest	0.30	0.095	-	3.16	470	8	80
1-101	Rest	1.20	0.062	-	19.4	600	9	45
1-102	Rest	0.12	0.23	-	0.52	370	10	90
1-103	Rest	0.32	0.13	-	2.46	380	10	78
1-104	Rest	0.95	0.20	-	4.75	-	-	-

Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist zu sehen, dass die Proben von Nr. 1-1 bis Nr. 1-9, die nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg und nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P enthalten, alle von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit, hoher Festigkeit und ausgezeichneter Dehnung sind. Spezifisch haben die Proben von Nr. 1-1 bis Nr. 1-9 alle eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS (hier nicht weniger als 62% IACS und nicht weniger als 65% IACS für die meisten Proben), eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa (hier nicht weniger als 415 MPa und nicht weniger als 440 MPa für die meisten Proben) und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% (hier nicht weniger als 7% und nicht weniger als 10% für die meisten Proben). Es ist zu sehen, dass die zusätzlich zu Mg und P zumindest ein Element (hier ein Element oder zwei oder mehr Elemente), ausgewählt aus Fe, Sn, Ag, In, Sr, Zn, Ni und Al, enthaltenden Proben von noch überlegenerer Festigkeit sind.
Es ist zu sehen, dass die gealterten Materialien der hergestellten Proben eine Struktur wie in 1 gezeigt aufweisen, in welcher extrem feine Partikel gleichförmig in der Matrix dispergiert sind. Gemäß einer Komponentenanalyse dieser Partikel wind Mg und P enthaltende Partikel vorhanden, und sie werden als Präzipitate angesehen, die durch die oben beschriebene Alterungsbehandlung präzipitiert werden. Für die obige Komponentenanalyse kann ein bekanntes System verwendet werden. Beispielsweise kann ein Energiedispersionsröntgenspektrometer oder dergleichen verwendet werden. Weiter ist zu sehen, dass diese Partikel elliptische Partikel mit einer Länge von ungefähr nicht weniger als 50 nm und nicht mehr als 100 nm sind, wie in 1 gezeigt. Im betrachteten Bild wird die Maximallänge jedes Partikels hier als ein Durchmesser definiert. Dann beträgt die Durchschnittspartikelgröße (hier der Durchschnitt von 30 oder mehr Partikeln in diesem Fall) 200 nm oder weniger und ist der Maximaldurchmesser auch 200 nm oder weniger. Die Maximallänge kann leicht durch Bildanalyse des betrachteten Bilds mit einem kommerziell verfügbarem Bildprozessor gemessen werden. Die gealterten Materialien der anderen Proben als Proben Nr. 1-3 weisen auch eine Struktur auf, in der extrem feine Partikel (Präzipitate, die Mg und P enthalten) gleichförmig dispergiert sind. Darüber hinaus werden drahtgezogene Materialien, (Drahtdurchmesser 0,2 mm) von aus solchen gealterten Materialien hergestellten Proben von Nr. 1-1 bis Nr. 1-9 alle als im Wesentlichen die Struktur bewahrend angesehen, in welcher feine Präzipitate (hier mit einer Durchschnitts-Partikelgröße von 200 nm oder kleiner) gleichförmig dispergiert sind, nämlich die Struktur der gealterten Materialien.
Einer der Gründe, warum alle Kupferlegierungsdrähte von Probe Nr. 1-1 bis Probe Nr. 9-1 eine hohe elektrische Leitfähigkeit, eine hohe Festigkeit und eine hohe Zähigkeit aufweisen, wird als die Tatsache angesehen, dass eine, Mg und P enthaltende Verbindung präzipitiert wurde (Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit), der Effekt des Verbesserns der Festigkeit durch Dispersionsverfestigung) (Präzipitationsverfestigung) erreicht wurde (Verbesserung der Festigkeit) und das Präzipitat extrem fein und gleichförmig dispergiert war und es extrem unwahrscheinlich war, dass es Ursprung eines Risses wurde (Verbesserung der Zähigkeit). Weiter wird unter Berücksichtigung der Herstellbedingungen einer der Gründe als die Tatsache angesehen, dass der Effekt der Verbesserung der Festigkeit auf Kaltverfestigung durch Drahtziehen in mehreren Durchgängen basierte, erzielt wurde (Verbesserung der Festigkeit), die Zwischenerweichungsbehandlung während des Drahtziehens durchgeführt wurde (Verbesserung der Zähigkeit, Verbesserung der elektrischen Leitfähigkeit) und die Zwischenerweichungsbehandlung zu einem angemessenen Zeitpunkt durchgeführt wurde (der Zeitpunkt, wenn der Zwischendrahtdurchmesser relativ klein war) (Unterdrückung der Beeinträchtigung der Festigkeit aufgrund der Erweichungsbehandlung).
Es ist zu sehen, dass ein Kupferlegierungsdraht mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit, einer hohen Festigkeit und einer hohen Zähigkeit wie oben beschrieben in der folgenden Weise hergestellt werden kann. Es wird nämlich zuerst ein Mischkristall hergestellt, die Alterung wird getrennt durchgeführt und danach wird Drahtziehen in mehreren Durchgängen durchgeführt, während die Erweichungsbehandlung zu einem angemessenen Zeitpunkt während des Drahtziehens durchgeführt wird. Hier wird die Dehnung durch Glühen nach Drahtziehen verbessert. Die Zugfestigkeit nach Glühen beträgt 400 MPa oder mehr. Es ist zu sehen, dass eine ausreichend hohe Festigkeit aufrechterhalten wird, während die Dehnung verbessert wird. Im Hinblick auf dies kann der Draht als eine Zugfestigkeit von mehr als 400 MPa vor Glühen aufweisend angesehen werden. Entsprechend wird erwogen, dass im Fall, bei dem ein drahtgezogenes Material, welches gezogen worden ist, einen endgültigen Drahtdurchmesser aufzuweisen, eine ausreichend hohe Dehnung aufweist (eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5%), das Glühen übersprungen werden kann, so dass ein Kupferlegierungsdraht mit einer noch höheren Festigkeit erhalten werden kann.
Im Gegensatz dazu ist zu sehen, dass die Probe, die daran scheitert, die vorgenannte spezifische Zusammensetzung aufzuweisen, spezifisch Probe Nr. 1-101 mit einem übermäßig hohen Gehalt an Mg eine übermäßig niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist. Als ein Grund dafür wird die große Menge an gelöstem Mg angesehen. Bezüglich Probe Nr. 1-102, in welcher der Mg-Gehalt zu niedrig ist und der P-Gehalt zu hoch ist, und Probe Nr. 1-103, in welcher der P-Gehalt zu hoch ist, ist zu sehen, dass die Dehnung 10% beträgt, während die Festigkeit niedrig ist. Als Grund dafür wird die Tatsache angenommen, dass der übermäßig hohe P-Gehalt dazu führt, dass Mg enthaltende Präzipitate exzessiv präzipitiert werden oder Partikel wahrscheinlich zu voluminösen Partikeln wachsen, entsprechend eine Dehnung schwierig durch Glühen zu erhöhen ist und eine ausreichende Erweichungsbehandlung notwendig wird, um eine Dehnung von 10% zu halten. Als Ergebnis wurde die Festigkeit reduziert. Um die Dehnung eines Materials zu erhöhen, bei welchem exzessive Präzipitation auftritt, oder welches voluminöse Präzipitat Partikel aufweist, wird eine Erweichung bei einer noch höheren Temperatur oder eine Langzeiterweichung als notwendig angesehen. Jedoch verursacht eine unter einer solchen Bedingung durchgeführte Erweichung eine Reduktion der Festigkeit. Somit ist es schwierig, eine wohlausgewogene hohe Dehnung und hohe Festigkeit zu erzielen. Darüber hinaus wird das Material, in welchem die übermäßige Präzipitation auftritt, oder in welchem voluminöse Präzipitatpartikel vorliegen, auch als bei den Drahtzieheigenschaften unterlegen angesehen. Bezüglich Probe Nr. 1-104, in welcher der Mg-Gehalt relativ hoch ist, und der P-Gehalt exzessiv hoch ist, trat ein Bruch während des Drahtziehens auf. Daher wurden die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung und die elektrische Leitfähigkeit nicht gemessen. Als Grund, warum der Bruch auftrat, wird die Tatsache angesehen, dass der zu hohe Gehalt an Mg und der zu hohe Gehalt an P, und es einfacher wird, voluminösere Präzipitate zu erzeugen. Somit ist es wahrscheinlicher, dass ein von einem voluminösen Partikel ausgehender Riss auftritt.
Die Kupferlegierungsdrähte von Proben Nr. 1-1 bis 1-9, die für das Testbeispiel 1 produziert wurden, sind alle von exzellenter elektrischer Leitfähigkeit, hoher Festigkeit und auch exzellenter Dehnung, wie oben beschrieben, und werden als Eigenschaften (elektrische Leitfähigkeit, zum Zeigen einer bevorzugten Klemmenfixierfestigkeit notwendige Festigkeit und Anti-Ermüdungseigenschaften, für das Zeigen bevorzugter Biegeeigenschaft und Sroßfestigkeit notwendige Dehnung) aufweisend angesehen, die beispielsweise für ein Elektrokabel für ein Automobil gewünscht sind, oder ein klemmenversehenes Elektrokabel für ein Automobil. Weiterhin wird entsprechend erwartet, dass der oben beschriebene Kupferlegierungsdraht, die aus den Kupferlegierungsdrähten hergestellte Kupferlegierungslitze oder ein durch weiteres Komprimieren der Kupferlegierungsdrähte hergestelltes komprimiertes Kabel geeigneter Weise als ein Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil verwendet wird.
[Testbeispiel 2]
Ein Kupferlegierungsdraht wurde durch einen Herstellprozess produziert, nämlich den nachfolgenden Prozess A oder Prozess B und die Eigenschaften (Zugfestigkeit, Bruchdehnung, elektrische Leitfähigkeit) wie auch die Durchschnittspartikelgröße der Matrix des erhaltenen Kupferlegierungsdrahts wurden untersucht.

Prozess A: Gießen (Drahtdurchmesser 9,5 mm) → Stripping (Drahtdurchmesser 8 mm) → Drahtziehen (Drahtdurchmesser 2,6 mm) → Alterungspräzipitation (Chargensystem) → Drahtziehen (Drahtdurchmesser 0,45 mm) → Zwischenerweichung (Chargensystem) → Drahtziehen (Drahtdurchmesser 0,32 mm oder Drahtdurchmesser 0,16 mm) → Enderweichen (Chargensystem)
Prozess B: Gießen (Drahtdurchmesser 12,5 mm) → Konformen (Drahtdurchmesser 8 mm) → (Drahtdurchmesser 0,32 mm) → Zwischenerweichen (kontinuierliches System) → Drahtziehen (Drahtdurchmesser 0,16 mm) → Enderweichung (kontinuierliches System)

Nunmehr wird Prozess A spezifisch beschrieben. Zuerst wurden als Rohmaterialien Elektrolytkupfer mit einer Reinheit von 99,99% oder mehr und in Tabelle 2 gezeigte Additivelemente angesetzt, in einem Hochreinheits-Kohlenstofftiegel platziert und vakuumgeschmolzen. Somit wird eine geschmolzene Legierung mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung produziert. Zu dieser Zeit war die Oberfläche der geschmolzenen Legierung ausreichend mit Holzkohlechips abgedeckt, so dass die Oberfläche der geschmolzenen Legierung nicht in Kontakt mit der Atmosphäre gelangte. Die erhaltene geschmolzene Legierungsmischung und eine Hochreinheits-Kohlenstoffgussform wurden verwendet und gemäß dem Aufwärts-Stranggussverfahren (Upcast-Verfahren) wurde ein Gussmaterial mit einem kreisförmigen Querschnitt produziert. Das erhaltene Gussmaterial wurde Stripping und Drahtziehen unterworfen, bis ein Drahtdurchmesser von 2,5 mm erreicht wurde. Nachfolgend wurde das drahtgezogene Material einer Alterungsbehandlung unter der Bedingung von 450°C × 8 Stunden unterworfen. So wurde ein gealtertes Material produziert. Das gealterte Material wurde einem Drahtziehen in mehreren Durchgängen unterworfen. Dadurch wurde ein drahtgezogenes Material produziert. Hier wurde an einem Zwischenmaterial, welches durch Drahtziehen erhalten wurde, welches vorgenommen wurde, bis ein Drahtdurchmesser von 0,45 mm erreicht war, eine Zwischenerweichungsbehandlung unter der Bedingung von 450°C × 1 Stunde durchgeführt. Nach dieser Zwischenerweichungsbehandlung wurde Drahtziehen durchgeführt. Dadurch wurde ein drahtgezogenes Material mit einem Enddrahtdurchmesser von 0,32 mm oder 0,16 mm produziert. Am erhaltenen drahtgezogenen Material wurde eine Enderweichungsbehandlung (Chargensystem) unter den in Tabelle 2 gezeigten Bedingungen durchgeführt. Entsprechend wurde ein Kupferlegierungsdraht erhalten.
Nunmehr wird Prozess B spezifisch beschrieben. Zuerst wurden als Rohmaterialien Elektrolytkupfer mit einer Reinheit von 99,9% oder mehr und in Tabelle 2 gezeigte Additivelemente vorbereitet, in einem Hochreinheits-Kohlenstofftiegel platziert und vakuumgeschmolzen. Entsprechend wurde eine geschmolzene Legierung mit der in Tabelle 2 gezeigten Zusammensetzung produziert. Zu dieser Zeit wurde die Oberfläche der geschmolzenen Legierung ausreichend mit Holzkohlechips bedeckt, so dass die Oberfläche der geschmolzenen Legierung die Atmosphäre nicht kontaktierte. Die erhaltene, geschmolzene Legierungsmischung und eine Hochreinheits-Kohlenstoffgussform wurden verwendet und gemäß dem Aufwärts-Stranggussverfahren (Upcast-Verfahren) wurde ein Gussmaterial mit einem kreisförmigen Querschnitt produziert. Das enthaltene Gussmaterial wurde dem Konformprozess unterworfen und drahtgezogen, bis ein Drahtdurchmesser von 0,32 mm erreicht wurde. Im Konformprozess wurden sowohl die Alterungs-Präzipitation als auch Bearbeitung durchgeführt. Nachfolgend wurde das drahtgezogene Material einer Zwischenerweichungsbehandlung unter der Bedingung von 450°C × 1 Stunde unterworfen. Nach dieser Zwischenerweichungsbehandlung wurde Drahtziehen durchgeführt, bis ein Drahtdurchmesser von 0,6 mm erreicht wurde. Somit wurde ein drahtgezogenes Material mit dem Enddrahtdurchmesser 0,16 mm produziert. Am erhaltenen drahtgezogenen Material wurde eine kontinuierliche Enderweichungsbehandlung durchgeführt. Entsprechend wurde ein Kupferlegierungsdraht erhalten.
Bezüglich des erhaltenen Kupferlegierungsdrahts wurden die Zugfestigkeit (MPa), die Bruchdehnung (%) und die elektrische Leitfähigkeit (% IACS) bei Raumtemperatur in einer ähnlichen Weise wie bei Testbeispiel 1 untersucht. Weiter wurde die Durchschnittspartikelgröße der Matrix in der nachfolgenden Weise untersucht. Zuerst wurde ein Querschnitt einer Behandlung durch einen Querschnittspolierer (CP) unterworfen und der Querschnitt wurde mit einem Scanning-Elektronenmikroskop (SEM) betrachtet. Die Fläche eines betrachteten Bereichs wird durch die Anzahl von in diesem Bereich vorliegenden Partikeln geteilt. Der Durchmesser eines Kreises entsprechend der Fläche, welche der Quotient der obigen Teilung ist, ist die Durchschnittskristallpartikelgröße. Es sollte angemerkt sein, dass der betrachtete Bereich ein Bereich ist, in welchem 50 oder mehr Partikel vorliegen, oder der gesamte Querschnitt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Wie in Tabelle 2 gezeigt, ist zu sehen, dass Proben von Nr. 2-1 bis Nr. 2-8, die nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% von Mg und nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% von P enthalten, und eine Durchschnittspartikelgröße der Matrix von nicht weniger als 10 μm aufweisen, bei elektrischer Leitfähigkeit exzellent sind, von hoher Festigkeit und bei Dehnung ebenfalls exzellent. Spezifisch weisen die Proben von Nr. 2-1 bis Nr. 2-8 alle eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa (hier nicht weniger als 450 MPa) und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% (hier nicht weniger als 6%) auf.
Im Gegensatz dazu wird gesehen, dass die Probe, welche nicht die oben beschriebene spezifische Zusammensetzung hat, spezifisch Probe Nr. 2-101 mit einem exzessiven Mg-Gehalt, eine exzessiv niedrigere elektrisch Leitfähigkeit aufweist. Es ist zu sehen, dass Probe Nr. 2-102 mit einem exzessiv niedrigen Mg-Gehalt und Probe Nr. 2-103 mit einem exzessiv niedrigen P-Gehalt eine niedrige Festigkeit aufweisen. Es ist zu sehen, dass Probe Nr. 2-103 auch von exzessiv niedriger elektrischer Leitfähigkeit ist. Bezüglich Probe Nr. 2-104, in welcher der Mg-Gehalt relativ hoch ist, während der P-Gehalt exzessiv hoch ist, trat während des Drahtziehens ein Bruch auf. Daher wurden die Zugfestigkeit, die Bruchdehnung und die elektrische Leitfähigkeit nicht gemessen. Es ist zu sehen, dass Probe 2-105, in welcher der Mg-Gehalt niedrig ist und Mg/P 3.1 beträgt, von kleiner Dehnung ist. Es ist zu sehen, dass Probe 2-106, in welcher der P-Gehalt niedrig ist und Mg/P 44,7 beträgt, bei der elektrischen Leitfähigkeit niedrig ist.
[Testbeispiel 3]
Eine Kupferlegierungslitze wurde durch einen Herstellprozess, nämlich den nachfolgenden Prozess A' oder Prozess B' produziert und die Eigenschaften (Klemmenfixierfestigkeit, Stoßfestigkeit) der erhaltenen Kupferlegierungslitze wurden untersucht.

A': Drahtziehen (Drahtdurchmesser 0,16) eines Kupferlegierungsdrahts im Prozess A von Testbeispiel 2 → komprimiertes Elektrokabel (7 Drähte) → Chargenerweichung oder kontinuierliche Erweichung → Isolierungsextrusion (Querschnittsfläche: 0,13 mm²)
B': Drahtziehen (Drahtdurchmesser 0,16) eines Kupferlegierungsdrahts im Prozess B von Testbeispiel 2 → komprimiertes Elektrokabel (7 Drähte) → kontinuierliche Erweichung → Isolierungsextrusion (Querschnittsfläche: 0,13 mm²)

Prozess A' wird spezifisch beschrieben. Zuerst wurde als ein Kupferlegierungsdraht der durch Prozess A von Testbeispiel 2 produzierte Kupferlegierungsdraht präpariert. Der erhaltene Kupferlegierungsdraht wurde einem Drahtziehen unterworfen, bis ein Drahtdurchmesser von 0,16 mm erreicht wurde. Sieben derart erhaltene, drahtgezogene Materialien wurden zusammen in eine Litze verlitzt. An der Litze wurde eine Erweichungsbehandlung unter den in Tabelle 3 gezeigten Erweichungsbedingungen durchgeführt. Entsprechend wurde eine Kupferlegierungslitze erhalten. An der Kupferlegierungslitze wurde eine Isolationsextrusion durchgeführt. Für die Isolationsextrusion wurde Polyvinylchlorid (PVC) mit einer Dicke von 0,2 mm auf der Oberfläche des Kupferlegierungsdrahts extrudiert. Die Querschnittsfläche der Kupferlegierungslitze nach der Isolationsextrusion betrug 0,13 mm².
Prozess B' wird spezifisch beschrieben. Zuerst wurde als ein Kupferlegierungsdraht der durch Prozess B von Testbeispiel 2 produzierte Kupferlegierungsdraht präpariert. Der erhaltene Kd wurde einem Drahtziehen unterworfen, bis ein Drahtdurchmesser von 0,16 mm erreicht wurde. Sieben so erhaltene drahtgezogene Materialien wurden zusammen in eine Litze verlitzt. An der Litze wurde eine kontinuierliche Erweichungsbehandlung durchgeführt. Somit wurde eine Kupferlegierungslitze erhalten. An der Kupferlegierungslitze wurde Isolationsextrusion durchgeführt. Für die Isolationsextrusion wurde Polyvinylchlorid (PVC) mit einer Dicke von 0,2 mm auf der Oberfläche des Kupferlegierungsdrahts extrudiert. Die Querschnittsfläche der Kupferlegierungslitze nach der Isolationsextrusion betrug 0,13 mm².
Für den erhaltenen Kupferlegierungsdraht wurde die Klemmenfixierfestigkeit und Stoßfestigkeit bei Raumtemperatur untersucht.
Die Klemmenfixierfestigkeit (N) wurde durch die nachfolgende Prozedur gemessen. Zuerst wurde eine Isolationsabdeckschicht an einem Ende eines abgedeckten Elektrokabels weggestreift, um die Litze zu exponieren. An die exponierte Lithium-Ionenbatterie wurde ein Klemmenbereich angepresst. Mit einem Universalzugtester wurde der Klemmenbereich bei 100 mm/min gezogen. Zu dieser Zeit wurde die Maximallast (N), unter welcher der Klemmenbereich nicht abgezogen wurde, gemessen und diese Maximallast wurde als die Endgerät-Fixierfestigkeit (N) definiert.
Die Stoßfestigkeit wurde durch die nachfolgende Prozedur berechnet. Ein Gewicht wurde am Führungsende eines bedeckten Elektrokabels (Punkt-zu-Punkt-Distanz: 1 m) angebracht, das Gewicht wurde um 1 Meter angehoben und es wurde ihm danach gestattet, frei zu fallen. Zu dieser Zeit wurde das Maximalgewicht (kg) des Gewichts, unter welchem ein Brechen des abgedeckten Elektrokabels nicht auftrat, gemessen, und das Produkt dieses Gewichts und der Erdbeschleunigung (9,8 m/s²) und der Falldistanz wurde durch die Falldistanz geteilt. Der sich ergebende Quotient wurde als Stoßfestigkeit (J/m oder (N/m)/m) definiert und evaluiert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Wie in Tabelle 3 gezeigt, ist zu sehen, dass Proben Nr. 3-1 bis Nr. 3-8, die nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg und nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P enthielten und eine Durchschnittspartikelgröße der Matrix von nicht weniger als 10 μm aufweisen, alle bei Klemmenfixierfestigkeit und Stoßfestigkeit exzellent sind.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das mit Klemme versehene Elektrokabel der vorliegenden Erfindung und das Elektrokabel der vorliegenden Erfindung können geeigneter Weise als eine Vielzahl von Kabeln verwendet werden, insbesondere ein Kabel für ein Automobil. Der Kupferlegierungsdraht der vorliegenden Erfindung und die Kupferlegierungslitze der vorliegenden Erfindung können geeigneter Weise als Leiter einer Vielzahl von Elektrokabeln verwendet werden, insbesondere einen Leiter eines Elektrokabels für ein Automobil. Das Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts der vorliegenden Erfindung kann geeigneter Weise zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1 Kupferlegierungsdraht; 10, 10A Kupferlegierungslitze; 10B Kupferlegierungslitze (komprimiertes Kabel); 20 Elektrokabel; 21 Leiter; 23 Isolierschicht; 30 Klemmenbereich; 32 Passungsbereich; 34 Drahtlaschenbereich; 36 Isolationslaschenbereich; 40 klemmenversehenes Elektrokabel; 100, 100B Bestandteilsdraht

Claims

Kupferlegierungsdraht, umfassend: nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg; nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P; mit einem Rest, der Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, wobei der Kupferlegierungsdraht aufweist eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS, eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa, und eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5%.
Kupferlegierungsdraht gemäß Anspruch 1, wobei der Kupferlegierungsdraht eine Struktur aufweist, in der ein Präzipitat dispergiert, das Präzipitat eine, das Mg und den P enthaltene Verbindung beinhaltet und das Präzipitat eine Durchschnittspartikelgröße von nicht mehr als 500 nm aufweist.
Kupferlegierungsdraht gemäß Anspruch 1 oder 2, weiter umfassend: nicht weniger als 0,01 Masse-% und nicht mehr als 0,5 Masse-% insgesamt zumindest eines Elements, das ausgewählt ist aus Fe, Sn, Ag, In, Sr, Zn, Ni und Al.
Kupferlegierungsdraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei ein Masseverhältnis Mg/P des Mg oder des P nicht kleiner als 4 und nicht größer als 30 ist.
Kupferlegierungsdraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Kupferlegierungsdraht einen Drahtdurchmesser von nicht mehr als 0,35 mm aufweist.
Kupferlegierungsdraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eine Durchschnittspartikelgröße einer das Cu enthaltenden Matrix nicht größer als 10 μm ist.
Kupferlegierungslitze, die den Kupferlegierungsdraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Kupferlegierungslitze, die eine kompressionsgeformte Litze ist, die den Kupferlegierungsdraht gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 umfasst.
Kupferlegierungslitze gemäß Anspruch 7 oder 8, wobei die Kupferlegierungslitze eine Querschnittsfläche von nicht kleiner als 0,05 mm² und nicht größer als 0,5 mm² aufweist.
Kupferlegierungslitze gemäß einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Kupferlegierungslitze einen Verdrillungsgang von nicht weniger als 10 mm und nicht mehr als 20 mm aufweist.
Elektrokabel, das einen Leiter und eine Isolationsschicht, die die Oberfläche des Leiters abdeckt, umfasst, wobei der Leiter ein Kupferlegierungsdraht gemäß Anspruch 1 ist oder eine Kupferlegierungslitze gemäß Anspruch 7 oder 8.
Elektrokabel mit einer Klemme, die das Elektrokabel gemäß Anspruch 11 umfasst, und wobei die Klemme an einem Ende des Elektrokabels angebracht ist.
Verfahren zum Herstellen eines Kupferlegierungsdrahts, wobei das Verfahren umfasst: Lösen von Mg und P in Cu, um ein Mischkristallmaterial anzusetzen, das eine Zusammensetzung aufweist, die nicht weniger als 0,2 Masse-% und nicht mehr als 1 Masse-% Mg; nicht weniger als 0,02 Masse-% und nicht mehr als 0,1 Masse-% P und den Restbetrag, der Cu und unvermeidbare Verunreinigungen enthält, enthält; Präzipitieren einer das Mg und den P enthaltenden Verbindung, um die Verbindung in einer Matrix zu dispergieren, durch Erhitzen des Mischkristallmaterials, um ein gealtertes Material zu produzieren; und Drahtziehen des gealterten Materials in einer Mehrzahl von Durchgängen, um ein drahtgezogenes Material zu produzieren, das einen vorbestimmten Enddrahtdurchmesser aufweist, eine elektrische Leitfähigkeit von nicht weniger als 60% IACS und eine Zugfestigkeit von nicht weniger als 400 MPa, beim Drahtziehen eine Zwischenerweichungsbehandlung an einem Zwischenmaterial durchgeführt wird, das einen Zwischendrahtdurchmesser von mehr als einmal und nicht mehr als zehnmal so groß wie der Enddrahtdurchmesser aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts gemäß Anspruch 13, wobei das Mischkristallmaterial durch Gießen einer Kupferlegierung mit der Zusammensetzung und Durchführen eines Lösungsglühens an der gegossenen Kupferlegierung produziert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts gemäß Anspruch 13 oder 14, wobei das gealterte Material durch Durchführen einer Alterungsbehandlung am Mischkristallmaterial produziert wird.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahts gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, weiter umfassend Glühen am drahtgezogenen Material, um das geglühte drahtgezogene Material zu veranlassen, eine Bruchdehnung von nicht weniger als 5% aufzuweisen.