DE112019004184T5

DE112019004184T5 - Bedeckter elektrischer Draht, mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, Kupferlegierungsdraht, Kupferlegierungslitze und Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes

Info

Publication number: DE112019004184T5
Application number: DE112019004184.3T
Authority: DE
Inventors: Kei Sakamoto; Akiko Inoue; Tetsuya Kuwabara; Yusuke Oshima; Minoru Nakamoto; Kazuhiro Nanjo; Taichiro Nishikawa; Yoshihiro Nakai; Yasuyuki Otsuka; Fumitoshi Imasato; 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: 2018-08-21
Filing date: 2019-06-13
Publication date: 2021-06-17
Also published as: WO2020039710A1; CN112585700A; JPWO2020039710A1; US20210183532A1

Abstract

Ein bedeckter elektrischer Draht enthält einen Leiter und eine Isolationsabdeckschicht, die außerhalb des Leiters vorgesehen ist, wobei der Leiter eine Litze ist, die sich aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten zusammensetzt, die aus einer Kupferlegierung zusammengesetzt und miteinander verdrillt sind, und einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger hat, wobei die Kupferlegierung Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind, enthält.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Erfindung betrifft einen bedeckten elektrischen Draht, einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht, einen Kupferlegierungsdraht, eine Kupferlegierungslitze und ein Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahtes.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität auf der Basis der japanischen Patentanmeldung 2018-154528 vom 21. August 2018 und fügt den gesamten Inhalt, der in dieser japanischen Patentanmeldung beschrieben ist, ein.
HINTERGRUND
Allgemein wird ein Kabelbaum, der sich aus einer Vielzahl mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drähten zusammensetzt, die zusammengebündelt sind, für eine Kabelstruktur eines Automobils, eines industriellen Roboters oder dergleichen verwendet. Ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht ist ein elektrischer Draht mit einem Anschluss wie einem Crimpanschluss, der an einen Leiter gebunden ist, der an einem Ende des elektrischen Drahtes durch eine Isolationsabdeckschicht freiliegt. Typischerweise wird jeder Anschluss in eines von Anschlusslöchern, die in einem Leitergehäuse vorgesehen sind, eingefügt und mechanisch mit dem Leitergehäuse verbunden. Der elektrische Draht wird mit dem Körper einer Vorrichtung über das Leitergehäuse verbunden. Solche Leitergehäuse können zusammen verbunden werden, um somit elektrische Drähte miteinander zu verbinden. Kupfer oder ein ähnliches auf Kupfer basiertes Material wird hauptsächlich als Bestandteilselement des Leiters verwendet (siehe z. B. PTL 1 und 2).
LISTE DER DRUCKSCHRIFTEN
PATENTLITERATUR

PTL 1: Offengelegtes japanisches Patent 2014-156617
PTL 2: Offengelegtes japanisches Patent 2018-77941

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Gemäß dieser Erfindung ist ein bedeckter elektrischer Draht:

ein bedeckter elektrischer Draht, enthaltend einen Leiter und eine Isolationsabdeckschicht, die außerhalb des Leiters angeordnet ist,
wobei der Leiter eine Litze ist, die sich aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten zusammensetzt, die sich aus einer Kupferlegierung zusammensetzen und zusammen verdrillt sind, und die einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger aufweist,
wobei die Kupferlegierung enthält:
- Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger,
- P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und
- 0,7 Massen% oder weniger und
- Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und weiterhin enthaltend ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von 1000 Massen-ppm oder weniger insgesamt
- mit Cu und Verunreinigungen als Rest.

Gemäß dieser Offenbarung enthält ein mit einem Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht: den hierin offenbarten bedeckten elektrischen Draht und einen Anschluss, der an ein Ende des bedeckten elektrischen Drahtes gebunden ist.
Gemäß dieser Offenbarung setzt sich ein Kupferlegierungsdraht aus einer Kupferlegierung zusammen, die enthält:

Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger,
P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und
0,7 Massen% oder weniger und
Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und enthält weiterhin:
- ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von 1000 Massen-ppm oder
- weniger insgesamt,
- wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind, und hat einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger.

Gemäß dieser Offenbarung ist eine Kupferlegierungslitze aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten gebildet, die jeweils wie oben angegeben sind und zusammen verdrillt sind.
Gemäß dieser Offenbarung enthält ein Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahtes:

kontinuierliches Gießen einer Schmelze aus einer Kupferlegierung, zum Herstellen eines Gussmaterials,
wobei die Kupferlegierung Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und weiterhin ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B, in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger enthält, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind,
Durchführen eines Drahtziehens mit dem Gussmaterial, zur Erzeugung eines drahtgezogenen Teils und
Durchführen einer Wärmebehandlung mit dem drahtgezogenen Teil.

Figurenliste

1 ist eine schematische Perspektivansicht eines bedeckten elektrischen Drahtes gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Nachbarschaft eines Anschlusses eines mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
3 ist eine transversale Querschnittsansicht des mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes entlang der Linie (III)-(III) von 2.
4 erläutert ein Verfahren zum Messen der Schlagresistenzenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss verbunden ist, in einem Testbeispiel 2.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
Es gibt ein Bedürfnis für einen elektrischen Draht, der eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und ebenfalls ausgezeichnete Schlagresistenz hat. Insbesondere gibt es ein Bedürfnis für einen elektrischen Draht, der gegenüber Bruch im Hinblick auf einen Schlag resistent ist, selbst wenn der elektrische Draht einen Leiter hat, der sich aus einem dünnen Kupferlegierungsdraht zusammensetzt.
In den letzten Jahren werden, weil Automobile zunehmend bezüglich der Leistung und Funktion verbessert werden, mehr elektrische Vorrichtungen und Steuervorrichtungen einer Vielzahl von Typen bei den Automobilen befestigt, und demzufolge werden mehr elektrische Drähte für diese Vorrichtungen verwendet. Dies neigt ebenfalls zur Erhöhung des Gewichtes bei den elektrischen Drähten. In Bezug auf den Umweltschutz ist es auf der anderen Seite wünschenswert, das Gewicht der elektrischen Drähte zur Verbesserung der Brennstoffökonomie der Automobile zu reduzieren. Obwohl ein Drahtteil, das sich aus einem Kupfer-basierten Material gemäß PTL 1 und 2 zusammensetzt, leicht eine hohe Leitfähigkeit hat, hat es ein großes Gewicht. Wenn ein dünner Kupferlegierungsdraht mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger für einen Leiter verwendet wird, wird beispielsweise erwartet, dass eine hohe Festigkeit durch Arbeitshärtung und Gewichtsreduktion durch einen kleinen Durchmesser erzielt wird. Jedoch hat ein dünner Kupferlegierungsdraht mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger wie oben beschrieben einen kleinen Querschnitt und wird daher leicht bezüglich der Schlagresistenz vermindert und ist demzufolge für Bruch anfällig, wenn er einen Schlag erhält. Demzufolge gibt es ein Bedürfnis für einen Kupferlegierungsdraht, der eine ausgezeichnete Schlagresistenz aufweist, selbst wenn er wie oben beschrieben dünn ist.
Ein elektrischer Draht, der mit einem Anschluss wie einem Crimpanschluss, der daran gebunden ist, wie oben beschrieben verwendet wird, hat einen Leiter, der an einem Anschlussverbindungsbereich komprimiert wird, der einen Querschnitt mit kleinerer Fläche hat als der des verbleibenden Bereiches des Leiters (ebenfalls auch als Hauptdrahtbereich bezeichnet). Demzufolge neigt der Anschlussbefestigungsbereich des Leiters dazu, ein für Bruch anfälliger Bereich zu sein, wenn er einen Aufprall erfährt. Daher gibt es ein Bedürfnis für selbst einen solchen dünnen Kupferlegierungsdraht, der oben beschrieben ist, dass er einen Anschlussbefestigungsbereich und eine Nähe davon aufweist, die gegenüber Bruch resistent sind, wenn sie einen Schlag erhalten, d. h., dass diese ebenfalls bezüglich der Schlagresistenz in einem Zustand ausgezeichnet sind, bei dem ein Anschluss daran gebunden ist.
Wenn elektrische Drähte, die bei Automobilen oder dergleichen verwendet werden, darin verlegt oder an ein Leitergehäuse verbunden sind, können sie gezogen, gebogen oder verdrillt werden oder können bei der Verwendung eine Vibration erfahren. Elektrische Drähte, die für Roboter oder dergleichen verwendet werden, können bei der Verwendung gebogen oder verdrillt werden. Ein elektrischer Draht, der bruchresistent ist, wenn er wiederholt gebogen oder verdrillt wird, und der somit eine ausgezeichnete Ermüdungsresistenz hat, ein elektrischer Draht, der ausgezeichnet ist bezüglich der Fixierung eines Anschlusses wie eines Crimpanschlusses, und dergleichen sind mehr bevorzugt.
Wie oben beschrieben, neigen elektrische Drähte dazu, zunehmend verwendet zu werden, und es gibt ein Bedürfnis für die Erhöhung der Produktivität von Kupferlegierungsdrähten, die einen Leiter konfigurieren. Im Allgemeinen wird ein Kupferlegierungsdraht wie folgt hergestellt: Ein Gussmaterial, erzeugt durch kontinuierliches Gießen einer Schmelze aus einer Kupferlegierung, wird als Ausgangsmaterial verwendet und geht ein Drahtziehen und anschließend eine Wärmebehandlung ein. Während eine Kupferlegierung ein Additivelement wie Fe, P und Sn, das zugegeben ist, aufweist, um eine hohe Festigkeit zu erzielen, hat eine Kupferlegierung mit einer hohen Festigkeit einen Nachteil, dass nämlich das Gussmaterial bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit reduziert ist. Das Gussmaterial neigt somit zu einem Bruch während des Drahtziehens. Insbesondere wenn das Gussmaterial ein Drahtziehen bei einem großen Arbeitsausmaß eingeht (oder ein großes Querschnitt-Verminderungsverhältnis hat), bricht es häufig. Das Gussmaterial, das während des Drahtziehens häufig bricht, weist eine signifikant verschlechterte Produktivität auf. Im Hinblick auf die Produktivität des Kupferlegierungsdrahtes ist es daher gewünscht, ein Gussmaterial aus einer Kupferlegierung bei der plastischen Verarbeitbarkeit zu verbessern, um den Drahtbruch während des Drahtziehens zu unterdrücken.
Ein Ziel dieser Offenbarung ist, einen bedeckten elektrischen Draht, einen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht, einen Kupferlegierungsdraht und eine Kupferlegierungslitze mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich mit ausgezeichneter Schlagresistenz und mit hoher Produktivität anzugeben. Ein anderes Ziel dieser Offenbarung ist, ein Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes mit hoher Produktivität anzugeben, der eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich eine ausgezeichnete Schlagresistenz aufweist.
[Vorteilhafte Wirkungen dieser Offenbarung]
Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht, mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht, Kupferlegierungsdraht und Kupferlegierungslitze haben eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich eine ausgezeichnete Schlagresistenz und haben eine hohe Produktivität. Das hierin offenbarte Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes ermöglicht die Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und ebenfalls ausgezeichneter Schlagresistenz mit hoher Produktivität.
[Beschreibung der Ausführungsbeispiele dieser Offenbarung]
Zunächst werden die Ausführungsbeispiele dieser Offenbarung aufgelistet.
(1) Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht ist
ein bedeckter elektrischer Draht, enthaltend einen Leiter und eine Isolationsabdeckschicht, die außerhalb des Leiters vorgesehen ist,
wobei der Leiter eine Litze ist, die sich aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten zusammensetzt, die sich aus einer Kupferlegierung zusammensetzen und zusammen verdrillt sind, und die einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger hat,
wobei die Kupferlegierung enthält:

Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger,
P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und
Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin enthaltend:
- ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger,
- wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind.

Die oben beschriebene Litze enthält eine Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten, die einfach zusammen verdrillt sind, und zusätzlich solche zusammen verdrillten Drähte, die anschließend kompressionsgeformt sind, d. h. eine sogenannte komprimierte Litze. Dies gilt auch für eine Kupferlegierungslitze gemäß dem später beschriebenen Aspekt (12). Ein typisches Verseilungsverfahren ist das konzentrische Verseilen.
Wenn der Kupferlegierungsdraht ein runder Draht ist, wird dessen Durchmesser als Drahtdurchmesser definiert, während dann, wenn der Kupferlegierungsdraht ein geformter Draht mit einem anderen transversalen Querschnitt als einem Kreis ist, wird der Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der des transversalen Querschnittes äquivalent ist, als Drahtdurchmesser definiert.
Weil der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht ein Drahtteil, das sich aus einem Kupfer-basierten Material zusammensetzt und einen kleinen Durchmesser hat (oder aus einem Kupferlegierungsdraht zusammensetzt), für einen Leiter enthält, hat der bedeckte elektrische Draht eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und hat zusätzlich ein leichtes Gewicht. Der Kupferlegierungsdraht setzt sich aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung zusammen, die Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich enthält. Wie später beschrieben wird, hat der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und ist ebenfalls zusätzlich ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Bei der oben beschriebenen Kupferlegierung sind Fe und P typischerweise in einer Matrixphase (Cu) als Präzipitate und Kristallite, die Fe und P wie Fe₂P oder eine ähnliche Verbindung enthalten, vorhanden und die Elemente verstärken effektiv die Festigkeit durch verstärkte Präzipitation und halten eine hohe Leitfähigkeit durch Reduktion der festen Lösung in Cu effektiv aufrecht. Weiterhin ist Sn in einem spezifischen Bereich enthalten und eine verstärkte feste Lösung aus Sn verstärkt weiterhin die Festigkeit effektiv. Der Kupferlegierungsdraht, der sich aus der Kupferlegierung zusammensetzt, hat eine hohe Festigkeit aufgrund der Präzipitation und festen Lösung, die durch diese Elemente verstärkt wird. Selbst wenn der Kupferlegierungsdraht eine Wärmebehandlung eingeht und somit weiter gedehnt wird, hat er eine hohe Festigkeit und auch eine hohe Zähigkeit und ist somit ebenfalls bezüglich der Schlagresistenz ausgezeichnet. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht, die Kupferlegierungslitze, die einen Leiter des bedeckten elektrischen Drahtes konstituiert, und ein Kupferlegierungsdraht, der jeweils als elementarer Draht dient, der die Kupferlegierungslitze bildet, wie oben beschrieben, hat eine hohe Leitfähigkeit, hohe Festigkeit und hohe Zähigkeit in einer gut ausgewogenen Art.
Weiterhin enthält der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht als Leiter eine Litze aus einer Kupferlegierung mit hoher Festigkeit und hoher Zähigkeit, wie oben beschrieben. Wenn ein bedeckter elektrischer Draht, der eine Litze als Leiter enthält, mit einem elektrischen Draht verglichen wird, der als Leiter einen festen Draht enthält, der einen gleichen Querschnitt wie die Litze aufweist, neigt der Leiter aus dem zuerst genannten (oder die Litze) insgesamt dazu, bessere mechanische Eigenschaften wie Biegefähigkeit und Verdrillbarkeit zu haben. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht hat somit eine ausgezeichnete Ermüdungsresistenz. Weiterhin neigen die obige Litze und Kupferlegierungsdraht dazu, leicht arbeitsgehärtet zu werden, wenn eine plastische Verarbeitung durchgeführt wird, die mit einer Reduktion des Querschnittes verbunden ist, wie Kompressionsverarbeitung. Wenn der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht einen Anschluss wie einen Crimpanschluss, der daran gebunden ist, aufweist, kann der bedeckte elektrische Draht arbeitsgehärtet werden, um den Anschluss fest daran zu binden. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht ist somit ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Fixierung des Anschlusses. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht kann somit arbeitsgehärtet werden, unter Ermöglichung, dass ein Leiter (oder Litze) einen mit einem Anschluss verbundenen Bereich mit verbesserter Festigkeit aufweist und somit gegenüber Bruch bei dem mit dem Anschluss verbundenen Bereich resistent ist, wenn er einen Aufprall erfährt. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht hat somit ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagresistenz in einem Zustand, bei dem ein Anschluss daran gebunden ist.
Wenn Zr, Ti und B in einem spezifischen Bereich enthalten sind, fungieren sie als Kornraffinierelement, zum Raffinieren der Kristallstruktur des gegossenen Materials aus der Kupferlegierung. Das Gussmaterial mit den raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden und unterdrückt somit einen Bruch während des Drahtziehens. Dies kann die Produktivität des Kupferlegierungsdrahtes erhöhen. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht hat somit ebenfalls eine hohe Produktivität. Die Unterdrückung der Reduktion der Leitfähigkeit und der Festigkeit des Kupferlegierungsdrahtes aufgrund des übermäßigen Vorhandenseins von Zr, Ti und B ermöglicht das Aufrechterhalten der Leitfähigkeit und Festigkeit.
(2) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, worin die Kupferlegierung ein oder mehrere Elemente enthält, ausgewählt aus C, Si und Mn in einer Menge von 10 Massen-ppm oder mehr und 500 Massen-ppm oder weniger insgesamt.
Wenn C, Si und Mn innerhalb eines spezifischen Bereiches enthalten sind, fungieren sie als Deoxidationsmittel für Fe, P, Sn und dergleichen und unterdrücken die Oxidation dieser Elemente. Das Vorhandensein dieser Elemente ermöglicht den Erhalt einer hohen Leitfähigkeit und hohen Festigkeit. Weiterhin ist das obige Ausführungsbeispiel bezüglich der Leitfähigkeit ebenfalls ausgezeichnet, weil es die Reduktion der Leitfähigkeit unterdrücken kann, die dem übermäßigen Vorhandensein von C, Si und Mn zuzuschreiben ist. Somit ist das obige Ausführungsbeispiel weiterhin ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und Festigkeit.
(3) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, bei dem der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr ergibt.
Das obige Ausführungsbeispiel enthält einen Kupferlegierungsdraht mit einer hohen Zugfestigkeit als Leiter und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Festigkeit.
(4) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, worin der Kupferlegierungsdraht eine Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr ergibt.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel enthält der bedeckte elektrische Draht als Leiter einen Kupferlegierungsdraht, der eine große Dehnung beim Bruch ergibt, und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Weil der Kupferlegierungsdraht eine große Dehnung beim Bruch ergibt, ist zusätzlich der bedeckte elektrische Draht gegenüber Bruch resistent, selbst wenn er gebogen oder verdrillt wird, und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Biegefähigkeit und Verdrillbarkeit.
(5) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, worin der Kupferlegierungsdraht eine Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr hat.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel enthält der bedeckte elektrische Draht einen Kupferlegierungsdraht mit einer hohen Leitfähigkeit als Leiter und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit.
(6) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, worin der Kupferlegierungsdraht einen Arbeitshärtungsexponenten von 0,1 oder mehr hat.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel hat der Kupferlegierungsdraht einen großen Arbeitshärtungsexponenten von 0,1 oder mehr. Demzufolge wird bei dem Ausführungsbeispiel, wenn die Kupferlegierung einer plastischen Verarbeitung unterworfen wird wie Kompressionsverarbeitung, die von der Reduktion des Querschnittes begleitet wird, eine Arbeitshärtung durchgeführt, so dass ein plastisch verarbeiteter Bereich mit verstärkter Härte erzielt wird. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht enthält einen Kupferlegierungsdraht, der per se eine hohe Festigkeit wie oben beschrieben aufweist, so dass dann, wenn er einen Anschluss (Klemme) wie einen Crimpanschluss aufweist, der daran gebunden ist, der zuerst genannte den zuletzt genannten mit einer großen Kraft fixiert (siehe Aspekt (7), der später beschrieben wird). Zusätzlich ermöglicht der hohe Arbeitshärtungsexponent, wie oben beschrieben, eine Arbeitshärtung, wodurch die Festigkeit des Leiters (oder der Litze) bei dem mit dem Anschluss verbundenen Bereich verbessert wird. Der bedeckte elektrische Draht in dem so obigen Ausführungsbeispiel ermöglicht somit, dass der Anschluss weiter fest fixiert wird. Ein solcher bedeckter elektrischer Draht ist weiterhin ausgezeichnet bezüglich der Fixierung des Anschlusses und zusätzlich hat er den mit dem Anschluss (Klemme) verbundenen Bereich, der gegenüber einem Aufprall auch resistent ist und somit eine ausgezeichnete Schlagresistenz in dem Zustand aufweist, bei dem der Anschluss daran gebunden ist.
(7) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Anschlussfixierkraft von 45 N oder mehr erhalten wird.
Wie die Anschlussfixierkraft, Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss, wie später in den Aspekten (8) und (13) beschrieben wird, und die Schlagresistenzenergie, die später in den Aspekten (9) und (14) beschrieben wird, gemessen werden, wird nachfolgend beschrieben.
Bei dem obigen Ausführungsbeispiel ermöglicht, wenn der bedeckte elektrische Draht einen Anschluss wie einen Crimpanschluss, der daran gebunden ist, aufweist, der bedeckte elektrische Draht, dass der Anschluss fest fixiert wird. Der bedeckte elektrische Draht in dem Ausführungsbeispiel ist somit ausgezeichnet bezüglich der Fixierung des Anschlusses. Der bedeckte elektrische Draht in dem Ausführungsbeispiel ist somit ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und Festigkeit ebenso wie Schlagresistenz und ist ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Fixierung eines Anschlusses. Der bedeckte elektrische Draht bei dem Ausführungsbeispiel kann geeignet für den oben beschriebenen mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht und dergleichen verwendet werden.
(8) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss 3 J/m oder mehr ist.
In dem obigen Ausführungsbeispiel ist eine Schlagresistenzenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss wie ein Crimpanschluss verbunden ist, hoch. Demzufolge hat in dem Ausführungsbeispiel, wenn der bedeckte elektrische Draht einen Aufprall in einem Zustand mit einem daran gebundenen Anschluss erfährt, der bedeckte elektrische Draht bei dem mit dem Anschluss verbundenen Bereich eine Bruchresistenz. Der bedeckte elektrische Draht in dem Ausführungsbeispiel ist somit ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und Festigkeit ebenso wie Schlagresistenz und ist ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz in einem Zustand mit daran verbundenem Anschluss. Der bedeckte elektrische Draht in dem Ausführungsbeispiel kann geeignet für den oben beschriebenen mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht und dergleichen verwendet werden.
(9) Ein Beispiel des hierin offenbarten bedeckten elektrischen Drahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, bei dem der bedeckte elektrische Draht eine Schlagresistenzenergie von 6 J/m oder mehr ergibt.
In dem obigen Ausführungsbeispiel hat der bedeckte elektrische Draht per se eine hohe Schlagresistenzenergie. Demzufolge ist in dem Ausführungsbeispiel der bedeckte elektrische Draht bruchresistent und hat somit eine ausgezeichnete Schlagresistenz, selbst wenn er einen Aufprall erfährt.
(10) Der hierin offenbarte mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht enthält: den bedeckten elektrischen Draht gemäß einem der obigen Aspekte (1) bis (9) und ein an ein Ende des bedeckten elektrischen Drahtes verbundenen Anschluss.
Der hierin offenbarte mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht enthält den hierin offenbarten bedeckten elektrischen Draht. Der hierin offenbarte bedeckte elektrische Draht hat somit eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit, wie oben beschrieben, und ist ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz und hat eine hohe Produktivität. Weil der hierin offenbarte mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht den hierin offenbarten bedeckten elektrischen Draht enthält, hat er ebenfalls eine ausgezeichnete Ermüdungsresistenz bei der Fixierung des bedeckten elektrischen Drahtes und eines Anschlusses wie eines Crimpanschlusses und eine ausgezeichnete Schlagresistenz in einem Zustand, bei dem der Anschluss daran gebunden ist, wie oben beschrieben.
(11) Der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht setzt sich aus einer Kupferlegierung zusammen, die enthält:

Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und
- 1,6 Massen% oder weniger,
- P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und
- 0,7 Massen% oder weniger und
- Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin enthaltend:
  - ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger,
  - wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind, und der
  - einen Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger hat.

Der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht ist ein dünnes Drahtteil, das sich aus einem Kupfer-basierten Material zusammensetzt. Wenn somit der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht als Leiter für einen elektrischen Draht oder dergleichen in der Form eines festen Drahtes oder einer Litze verwendet wird, hat er eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und trägt zusätzlich zur Gewichtsreduktion des elektrischen Drahtes bei. Insbesondere setzt sich der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung zusammen, die Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich enthält. Somit ist der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und Festigkeit wie oben beschrieben und hat zusätzlich eine ausgezeichnete Schlagresistenz. Durch Verwendung des hierin offenbarten Kupferlegierungsdrahtes als Leiter für einen elektrischen Draht ist es daher möglich, einen elektrischen Draht mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich ausgezeichneter Schlagresistenz und weiterhin einen elektrischen Draht zu konstruieren, der ebenfalls eine ausgezeichnete Ermüdungsresistenz aufweist, indem ein Anschluss wie ein Crimpanschluss fixiert wird, und der eine Schlagresistenz in einem Zustand aufweist, bei dem der Anschluss daran gebunden ist.
Gemäß dem hierin offenbarten Kupferlegierungsdraht, der Zr, Ti und B als Kornraffinierelement in einem spezifischen Bereich enthält, wird das Raffinieren von Kristallkörnern eines Gussmaterials aus der Kupferlegierung wie oben beschrieben ermöglicht. Das Gussmaterial mit den raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden und unterdrückt somit einen Bruch während des Drahtziehens. Der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht hat somit ebenfalls eine hohe Produktivität. Weiterhin kann der hierin offenbarte Kupferlegierungsdraht die Reduktion der Leitfähigkeit und Festigkeit unterdrücken, die sonst übermäßig enthaltenem Zr, Ti und B zuzuschreiben ist, und kann somit die Leitfähigkeit und Festigkeit aufrechterhalten.
(12) Die hierin offenbarte Kupferlegierungslitze wird aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten, jeweils gemäß Aspekt (11) gebildet, die zusammen verdrillt sind.
Die hierin offenbarte Kupferlegierungslitze hält im Wesentlichen die Zusammensetzung und die Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahtes gemäß obigem Aspekt (11) aufrecht. Somit ist die hierin offenbarte Kupferlegierungslitze ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und Festigkeit und ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Durch Verwendung der hierin offenbarten Kupferlegierungslitze als Leiter für einen elektrischen Draht ist es möglich, einen elektrischen Draht mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und darüber hinaus ausgezeichneter Schlagresistenz und weiterhin einen elektrischen Draht mit ausgezeichneter Ermüdungsresistenz zu konstruieren, indem ein Anschluss wie ein Crimpanschluss fixiert wird, und ist ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz in einem Zustand, bei dem der Anschluss daran befestigt ist.
(13) Ein Beispiel der hierin offenbarten Kupferlegierungslitze enthält ein Ausführungsbeispiel, worin eine Schlagresistenzenergie in einem Zustand, bei dem ein Anschluss daran befestigt ist, 1,5 J/m oder mehr ist.
In dem obigen Ausführungsbeispiel ist eine Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss hoch. Ein bedeckter elektrischer Draht mit einer Kupferlegierungslitze gemäß dem obigen Ausführungsbeispiel als Leiter und einer isolierenden Abdeckschicht kann einen bedeckten elektrischen Draht mit einer höheren Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem daran befestigten Anschluss ergeben, typischerweise den bedeckten elektrischen Draht gemäß obigem Aspekt (8). Somit kann das obige Ausführungsbeispiel geeignet für einen Leiter eines bedeckten elektrischen Drahtes, eines mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes und dergleichen mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit ebenso wie Schlagresistenz und zusätzlich mit ausgezeichneter Schlagresistenz in einem Zustand verwendet werden, bei dem ein Anschluss daran befestigt ist.
(14) Ein Beispiel der hierin offenbarten Kupferlegierungslitze enthält ein Ausführungsbeispiel, worin die Kupferlegierungslitze eine Schlagresistenzenergie von 4 J/m oder mehr hat.
Im obigen Ausführungsbeispiel hat die Kupferlegierungslitze per se eine hohe Schlagresistenzenergie. Ein bedeckter elektrischer Draht mit der Kupferlegierungslitze des obigen Ausführungsbeispiels als Leiter und mit einer isolierenden Abdeckschicht kann einen bedeckten elektrischen Draht mit einer höheren Schlagresistenzenergie konstruieren, typischerweise den bedeckten elektrischen Draht gemäß obigem Aspekt (9). Somit kann das obige Ausführungsbeispiel geeignet für einen Leiter eines bedeckten elektrischen Drahtes, eines mit einem Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes und dergleichen angewandt werden, die eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und weiterhin ausgezeichnete Schlagresistenz haben.
(15) Das hierin offenbarte Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes enthält:

kontinuierliches Gießen einer Schmelze aus einer Kupferlegierung, zur Herstellung eines Gussmaterials,
wobei die Kupferlegierung Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und weiterhin ein oder mehrere Elemente enthält, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind,
Durchführen eines Drahtziehens mit dem Gussmaterial, zur Erzeugung eines drahtgezogenen Teils, und
Durchführen einer Wärmebehandlung mit dem drahtgezogenen Teil.

Das hierin offenbarte Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes kann einen Kupferlegierungsdraht ergeben, der sich aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung mit Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich zusammensetzt. Ein solcher Kupferlegierungsdraht hat eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit wie oben beschrieben und ist zusätzlich ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Wenn daher ein Kupferlegierungsdraht, der durch das hierin offenbarte Verfahren erzeugt ist, in einem Zustand eines festen Drahtes oder einer Litze für einen Leiter für einen elektrischen Draht verwendet wird, kann ein elektrischer Draht mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich ausgezeichneter Schlagresistenz und weiterhin ein elektrischer Draht mit ausgezeichneter Ermüdungsresistenz beim Fixieren eines Anschlusses wie eines Crimpanschlusses und mit einer Schlagresistenz in einem Zustand, bei dem der Anschluss daran befestigt ist, hergestellt werden.
In dem hierin offenbarten Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes wird ein Gussmaterial aus einer Kupferlegierung, die Zr, Ti und B, die als Kornraffinierelement fungieren, in einem spezifischen Bereich enthält, als Ausgangsmaterial verwendet. Somit kann das Gussmaterial eine raffinierte Kristallstruktur wie oben beschrieben aufweisen. Das Gussmaterial mit den raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden und unterdrückt somit einen Bruch während des Drahtziehens. Das hierin offenbarte Verfahren kann somit den Kupferlegierungsdraht mit hoher Produktivität herstellen.
(16) Als Beispiel des hierin offenbarten Verfahrens der Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, worin ein Verhältnis der Zahl der Kristallkörner, die jeweils eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger haben, 50% oder mehr in einer Kristallstruktur des Gussmaterials ist.
Beim obigen Ausführungsbeispiel kann das Gussmaterial mit einer Kristallstruktur, die durch feine Kristallkörner mit einer kürzeren Seite von 200 µm oder weniger besetzt ist, bei einem großen Verhältnis bezüglich der Zahl ausreichend bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden. Das Verfahren bei dem obigen Ausführungsbeispiel kann somit effektiv den Bruch während des Drahtziehens unterdrücken.
Die Kristallstruktur des Gussmaterials betrifft eine Kristallstruktur des Gussmaterials in einem transversalen Querschnitt senkrecht zu einer Richtung, in der das Material gegossen wird. Wenn die Kristallstruktur in dem transversalen Querschnitt beobachtet wird, wird ein Liniensegment, das einen maximalen Durchmesser eines Kristallkorns anzeigt, als längere Seite definiert, und ein Liniensegment, das eine maximale Breite des Kristallkorns in einer Richtung senkrecht zu der längeren Seite anzeigt, wird als kürzere Seite definiert. Das Verhältnis der Zahl der feinen Kristallkörner und ein Verfahren zum Messen der durchschnittlichen Kristallkorngröße des Gussmaterials gemäß Aspekt (17) unten wird nachfolgend beschrieben.
(17) Ein Beispiel des hierin offenbarten Verfahrens für die Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes enthält ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Gussmaterial eine durchschnittliche Korngröße von 200 µm oder weniger hat.
Im obigen Ausführungsbeispiel ist das Gussmaterial mit einer kleinen durchschnittlichen Kristallkorngröße bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit weiter verbessert. Das Verfahren in dem obigen Ausführungsbeispiel kann somit den Bruch während des Drahtziehens weiter unterdrücken.
[Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen dieser Offenbarung]
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele dieser Offenbarung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den Figuren zeigen identische Bezugszeichen identisch bezeichnete Komponenten an. Ein Gehalt eines Elementes ist ein Massenanteil (Massen% oder Massen-ppm), wenn nichts anderes angegeben ist. Diese Beschreibung wird durch die Ansprüche definiert und nicht durch diese Beispiele, und es ist beabsichtigt, dass irgendwelche Modifizierungen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs enthalten sind, die äquivalent zu den Ausdrücken in den Ansprüchen sind.
[Kupferlegierungsdraht]
(Zusammensetzung)
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird ein Kupferlegierungsdraht 1 für einen Leiter für einen elektrischen Draht, wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 verwendet (siehe 1). Der Kupferlegierungsdraht 1 setzt sich aus einer Kupferlegierung mit einem spezifischen Additivelement in einem spezifischen Bereich zusammen. Die Kupferlegierung ist eine Cu-Fe-P-Sn-basierte Cu (Kupfer)-Legierung, die 0,1% oder mehr und 1,6% weniger Fe, 0,05% oder mehr und 0,7% oder weniger P und 0,05% oder mehr und 0,7% oder weniger Sn enthält. Weiterhin enthält die Kupferlegierung als Kornraffinierelement ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger. Die Kupferlegierung kann Verunreinigungen enthalten. „Verunreinigungen“ betreffen hauptsächlich unvermeidbare Stoffe. Jedes Element wird nachfolgend detailliert beschrieben.
▪ Fe (Eisen)
Fe ist hauptsächlich vorhanden, so dass es in einer Matrixphase oder Cu ausfällt, und trägt zur Verstärkung der Festigkeit wie Zugfestigkeit bei.
Wenn Fe in einer Menge von 0,1% oder mehr enthalten ist, kann ein Präzipitat mit Fe und P zufriedenstellend erzeugt werden, und durch verstärkte Ausfällung kann der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Festigkeit haben. Weiterhin kann die Ausfällung die feste Lösung aus P in der Matrixphase unterdrücken, unter Erhalt des Kupferlegierungsdrahtes 1 mit hoher Leitfähigkeit. In Abhängigkeit von der Menge von P und den Herstellbedingungen neigt die Festigkeit des Kupferlegierungsdrahtes 1 zur Erhöhung, wenn sich der Fe-Gehalt erhöht. Wenn eine hohe Festigkeit oder dergleichen gewünscht ist, kann der Fe-Gehalt 0,2% oder mehr, sogar mehr als 0,35%, 0,4% oder mehr, 0,45% oder mehr sein.
Fe in einem Bereich von 1,6% oder weniger hilft, das Grobwerden der Fe-haltigen Präzipitate und dergleichen zu unterdrücken. Als Ergebnis der Unterdrückung des Grobwerdens der Präzipitate kann eine Kupferlegierung erhalten werden, die einen Bruch, der von groben Präzipitaten startet, reduzieren kann und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Festigkeit und ist zusätzlich resistent gegenüber Bruch beim Produktionsverfahren, wenn ein Drahtziehen oder dergleichen durchgeführt wird, und ist somit ebenfalls ausgezeichnet bezüglich der Herstellbarkeit. In Abhängigkeit von der Menge von P und den Herstellbedingungen ist, je kleiner der Fe-Gehalt ist, es um so leichter, das Grobwerden der Präzipitate, das oben beschrieben ist, und dergleichen zu unterdrücken. Wenn es gewünscht ist, das Grobwerden der Präzipitate zu unterdrücken (und somit einen Bruch und ein Zerbrechen zu reduzieren), und dergleichen, kann der Fe-Gehalt 1,5% oder weniger, sogar 1,2 % oder weniger, 1,0% oder weniger, weniger als 0,9% sein.
Der Fe-Gehalt fällt innerhalb eines Bereiches, der 0,1% oder mehr und 1,6% oder weniger enthält, sogar 0,2% oder mehr und 1,5% oder weniger, mehr als 0,35% und 1,2% oder weniger,0,4% oder mehr und 1,0% oder weniger und 0,45% oder mehr und weniger als 0,9%.
▪ P (Phosphor)
P existiert hauptsächlich als Präzipitat zusammen mit Fe und trägt zur Verbesserung der Festigkeit wie Zugfestigkeit bei, d. h. es fungiert hauptsächlich als Präzipitationsverstärkungselement.
Wenn P in einer Menge von 0,05% oder mehr enthalten ist, kann ein Präzipitat mit Fe und P zufriedenstellend hergestellt werden, und durch verstärkte Ausfällung kann ein Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Festigkeit haben. In Abhängigkeit von der Menge von Fe und den Herstellbedingungen neigt die Festigkeit des Kupferlegierungsdrahtes 1 zur Erhöhung, wenn sich der P-Gehalt erhöht. Wenn eine hohe Festigkeit oder dergleichen gewünscht ist, kann der P-Gehalt mehr als 0,1%, sogar 0,11% oder mehr, 0,12% oder mehr sein. Es ist zu beachten, dass es erlaubt ist, dass ein Bereich des enthaltenen P als Deoxidationsmittel fungiert und als Oxid in der Matrixphase vorhanden ist.
P in einem Bereich von 0,7% oder weniger hilft zur Unterdrückung des Grobwerdens von Fe- und P-haltigen Präzipitaten und dergleichen. Als Ergebnis kann ein Brechen und Zerbrechen reduziert werden. In Abhängigkeit von der Menge von Fe und Herstellbedingungen ist es um so leichter, das Grobwerden der Präzipitate zu unterdrücken, je kleiner der P-Gehalt ist. Wenn es gewünscht ist, das Grobwerden der Präzipitate zu unterdrücken (und somit einen Bruch und ein Zerbrechen zu reduzieren) und dergleichen, kann der P-Gehalt 0,6% oder weniger, sogar 0,5% oder weniger, 0,35% oder weniger, sogar 0,3% oder weniger, 0,25% oder weniger sein.
Der P-Gehalt fällt innerhalb eines Bereiches, der 0,05% oder mehr und 0,7% oder weniger, sogar mehr als 0,1% und 0,6 oder weniger, 0,11% oder mehr und 0,5% oder weniger, 0,11% oder mehr und 0,3% oder weniger und 0,12% oder mehr und 0,25% oder weniger enthält.
▪ Fe/P
Zusätzlich zu dem Vorhandensein von Fe und P in den obigen spezifischen Bereichen ist es bevorzugt, dass Fe angemessen in Bezug auf P vorhanden ist. Durch Vorhandensein von Fe in einer Menge von gleich oder mehr als P, ist es leicht, dass Fe und P als Verbindung existieren. Dies führt zu einer verstärkten Präzipitation und hierdurch einer angemessenen Festigkeitsverstärkungswirkung. Weiterhin kann eine feste Lösung von überschüssigem P in der Matrixphase und somit die Reduktion der Leitfähigkeit unterdrückt werden, um effektiv eine hohe Leitfähigkeit aufrecht zu erhalten, wenn dies angemessen ist. Ein Kupferlegierungsdraht 1 kann somit ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit sein und zusätzlich eine hohe Festigkeit haben.
Spezifisch ist ein Verhältnis eines Fe-Gehaltes in Bezug auf einen P-Gehalt, d. h. Fe/P von 1,0 oder mehr, bezogen auf die Masse, enthalten. Fe/P von 1,0 oder mehr ermöglicht eine verstärkte Präzipitation und somit eine zufriedenstellende Festigkeitsverstärkungswirkung wie oben beschrieben und ergibt somit eine ausgezeichnete Festigkeit. Wenn eine höhere Festigkeit oder dergleichen gewünscht ist, kann Fe/P 1,5 oder mehr, sogar 2 oder mehr, 2,2 oder mehr sein. Fe/P von 2 oder mehr scheint zu ermöglichen, dass die Kupferlegierung eine noch bessere Leitfähigkeit hat. Fe/P von 4 oder mehr ermöglicht, dass die Kupferlegierung eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und zusätzlich hohe Festigkeit hat. Ein größeres Fe/P-Verhältnis neigt dazu, dass die Kupferlegierung eine weiterhin ausgezeichnete Leitfähigkeit hat, und es kann größer als 4, sogar 4,1 oder mehr sein. Fe/P kann beispielsweise aus dem Bereich von 30 oder weniger ausgewählt werden. Fe/P von 20 oder weniger, sogar 10 oder weniger hilft bei der Unterdrückung des Grobwerdens der Präzipitate, das durch übermäßiges Fe verursacht wird.
Fe/P ist beispielsweise 1 oder mehr und 30 oder weniger, sogar 2 oder mehr und 20 oder weniger, 4 oder mehr und 10 oder weniger.
▪ Sn (Zinn)
Sn ist hauptsächlich als feste Lösung in der Matrixphase oder Cu vorhanden und trägt zur Verbesserung der Festigkeit wie Zugfestigkeit bei, d. h. es fungiert hauptsächlich als Verstärkungselement für die feste Lösung.
Wenn Sn in einer Menge von 0,05% oder mehr enthalten ist, kann der Kupferlegierungsdraht 1 bezüglich der Festigkeit weiter verbessert werden. Je größer der Sn-Gehalt ist, um so leichter ist es, eine höhere Festigkeit zu erhalten. Wenn eine hohe Festigkeit gewünscht ist, kann der Sn-Gehalt auf 0,08% oder mehr, sogar 0,1% oder mehr, 0,12% oder mehr eingestellt werden.
Wenn Sn in einem Bereich von 0,7% oder weniger enthalten ist, wird die Reduktion der Leitfähigkeit, die einer übermäßigen festen Lösung von Sn in der Matrixphase zugeschrieben wird, leicht unterdrückt. Als Ergebnis kann der Kupferlegierungsdraht 1 eine hohe Leitfähigkeit haben. Zusätzlich kann die Reduktion der Verarbeitbarkeit unterdrückt werden, die durch die übermäßige feste Lösung von Sn verursacht wird. Demzufolge kann das Drahtziehen oder eine ähnliche plastische Verarbeitung leicht durchgeführt werden und eine ausgezeichnete Herstellbarkeit kann ebenfalls erzielt werden. Wenn die hohe Leitfähigkeit und eine zufriedenstellende Verarbeitbarkeit gewünscht sind, kann der Sn-Gehalt 0,6% oder weniger, sogar 0,55% oder weniger, 0,5% oder weniger sein.
Der Sn-Gehalt fällt innerhalb eines Bereiches, der 0,05% oder mehr und 0,7% oder weniger, sogar 0,08% oder mehr und 0,6% oder weniger, 0,1% oder mehr und 0,55% oder weniger, 0,12% oder mehr und 0,5% oder weniger enthält.
Der Kupferlegierungsdraht 1 aus einem Ausführungsbeispiel hat eine hohe Festigkeit durch verstärkte Ausfällung und verstärkte feste Lösung, wie oben beschrieben. Selbst wenn ein künstliches Altern und Erweichen beim Herstellungsverfahren durchgeführt werden, kann daher ein signifikant starker und harter Kupferlegierungsdraht 1 mit einer hohen Festigkeit erhalten werden, der auch eine hohe Drehung oder dergleichen aufweist.
▪ Zr (Zirkonium), Ti (Titan) und B (Bor)
Zr, Ti und B tragen hauptsächlich zum Raffinieren einer Kristallstruktur im Gussmaterial der Kupferlegierung bei und fungieren als Kornraffinierelement.
Wenn Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 ppm oder weniger enthalten sind, raffinieren sie effektiv die Kristallstruktur des Gussmaterials der Kupferlegierung. Das Gussmaterial mit raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden und somit einen Bruch während des Drahtziehens unterdrücken. Der Kupferlegierungsdraht 1 ist somit bezüglich der Produktivität verbessert. Mit einem Gesamtgehalt von 1000 ppm oder weniger kann weiterhin eine Reduktion der Leitfähigkeit und Festigkeit, die den sonst übermäßig enthaltenen Kornraffinierelementen zugeschrieben werden, unterdrückt werden, und die Leitfähigkeit und Festigkeit können somit aufrechterhalten bleiben.
Je kleiner der Gesamtgehalt der Kornraffinierelemente ist, um so besser neigt die Kupferlegierung bezüglich der Leitfähigkeit zu sein, und der Gesamtgehalt kann 800 ppm oder weniger, sogar 600 ppm oder weniger, 500 ppm oder weniger sein. Die Kornraffinierelemente müssen nur innerhalb eines Bereiches enthalten sein, so dass ermöglicht wird, dass die Kristallkörner effektiv raffiniert werden, und der Gesamtgehalt ist beispielsweise 100 ppm oder mehr.
Der Gesamtgehalt der Kornraffinierelemente fällt innerhalb eines Bereiches, der größer als 0 und 1000 ppm oder weniger, sogar 100 ppm oder mehr und 800 ppm oder weniger, 100 ppm oder mehr und 600 ppm oder weniger und 100 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger enthält.
▪ C (Kohlenstoff), Si (Silizium) und Mn (Mangan)
Eine Kupferlegierung, die den Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels konstituiert, kann ein deoxidierendes Element enthalten, das als Deoxidator für Fe, P, Sn und dergleichen fungiert. Spezifisch enthält das Deoxidationselement C, Si und Mn. Die Kupferlegierung enthält ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus C, Si und Mn in einer Menge von insgesamt 10 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger.
Wenn das Herstellverfahren (z. B. ein Gussverfahren) in einer Sauerstoff-haltigen Atmosphäre wie Luft erfolgt, können Elemente wie Fe, P, Sn und dergleichen oxidiert werden. Wenn diese Elemente Oxide werden, können die oben beschriebenen Präzipitate und dergleichen nicht angemessen gebildet werden und/oder die feste Lösung kann nicht in der Matrixphase gebildet werden. Als Ergebnis kann eine hohe Leitfähigkeit und hohe Festigkeit durch Vorhandensein von Fe und P und eine verstärkte feste Lösung durch Vorhandensein von Sn nicht effektiv erhalten werden. Diese Oxide dienen als Punkte, die den Beginn eines Bruches beim Drahtziehen oder dergleichen ermöglichen und können zur Reduktion der Produktivität führen. Das Vorhandensein von zumindest einem Element, bevorzugt zwei Elementen der Deoxidationsmittel (im zuletzt genannten Fall sind C und Mn oder C und Si bevorzugt), mehr bevorzugt von allen dieser drei Elemente in einem spezifischen Bereich ist empfehlenswert. Dies führt zuverlässiger zur Ausfällung von Fe und P, zum Sicherstellen einer verstärkten Präzipitation und hohen Leitfähigkeit und verstärkten festen Lösung von Sn, so dass der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und hohe Festigkeit aufweist.
Wenn der Gesamtgehalt der Deoxidationselemente 10 ppm oder mehr ist, können die Deoxidationselemente die Oxidation von Elementen wie Fe, Sn und dergleichen, die oben beschrieben sind, unterdrücken. Je größer der Gesamtgehalt ist, um so leichter ist es, eine Deoxidationswirkung zu erhalten, und der Gesamtgehalt kann 20 ppm oder mehr, sogar 30 ppm oder mehr sein.
Wenn der Gesamtgehalt 500 ppm oder weniger ist, ist es schwierig, die Reduktion der Leitfähigkeit zu erzielen, die den sonst übermäßig vorhandenen Deoxidationselementen zugeschrieben wird, und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit kann erhalten werden. Je kleiner der Gesamtgehalt ist, um so leichter ist es, die Reduktion der Leitfähigkeit zu unterdrücken, und der Gesamtgehalt kann 300 ppm oder weniger, 200 ppm oder weniger oder 150 ppm oder weniger sein.
Der Gesamtgehalt der Deoxidationselemente fällt innerhalb eines Bereiches, der beispielsweise 10 ppm oder mehr und 500 ppm oder weniger, selbst 20 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger und 30 ppm oder mehr und 200 ppm oder weniger enthält.
Der Gehalt von C alleine ist bevorzugt 10 ppm oder mehr und 300 ppm oder weniger, mehr bevorzugt 10 ppm oder mehr und 200 ppm oder weniger, besonders bevorzugt 30 ppm oder mehr und 150 ppm oder weniger.
Der Gehalt von Mn alleine oder der Gehalt von Si alleine ist bevorzugt 5 ppm oder mehr und 100 ppm oder weniger, mehr bevorzugt mehr als 5 ppm und 50 ppm oder weniger. Der Gesamtgehalt von Mn und Si ist bevorzugt 10 ppm oder mehr und 200 ppm oder weniger, mehr bevorzugt mehr als 10 ppm und 100 ppm oder weniger.
Wenn C, Mn und Si in den oben beschriebenen Bereichen enthalten sind, ist es leicht, zufriedenstellend eine Deoxidationswirkung zu erhalten. Beispielsweise kann die Kupferlegierung einen Sauerstoffgehalt von 20 ppm oder weniger, 15 ppm oder weniger, selbst 10 ppm oder weniger haben.
(Struktur)
Eine Kupferlegierung, die den Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels konstituiert, kann eine Struktur haben, worin Präzipitate und/oder Kristallite mit Fe und P dispergiert sind. Wenn die Kupferlegierung eine Struktur hat, worin Präzipitate oder dergleichen dispergiert sind, bevorzugt eine Struktur, worin feine Präzipitate oder dergleichen gleichmäßig dispergiert sind, kann erwartet werden, dass eine hohe Festigkeit durch verstärkte Ausfällung und eine hohe Leitfähigkeit durch Reduktion der festen Lösung von P oder dergleichen in der Matrixphase sichergestellt werden.
Weiterhin kann die Kupferlegierung eine feine Kristallstruktur haben. Dies hilft, dass die oben beschriebenen Präzipitate oder dergleichen vorhanden sind, so dass sie gleichmäßig dispergiert sind, und weiterhin kann eine höhere Festigkeit erwartet werden. Zusätzlich gibt es wenige grobe Kristallkörner, die als Bruchausgangspunkte dienen können, was eine Resistenz gegenüber Bruch ergibt. Dies hilft, die Zähigkeit wie Dehnung zu erhöhen, und eine weiter ausgezeichnete Schlagresistenz wird somit erwartet. Wenn der Kupferlegierungsdraht 1 des Ausführungsbeispiels als Leiter für einen elektrischen Draht wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 verwendet wird, und ein Anschluss wie ein Crimpanschluss an den Leiter befestigt wird, kann der Anschluss fest fixiert werden, und eine Kraft zum Fixieren des Anschlusses kann somit leicht erhöht werden.
Spezifisch wenn der Kupferlegierungsdraht 1 eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 10 µm oder weniger hat, hilft dies für den Erhalt der oben beschriebenen Wirkung, und sie kann 7 µm oder weniger oder 5 µm oder weniger sein. Die Kristallkorngröße kann eingestellt werden, so dass sie eine bestimmte Größe aufweist, beispielsweise indem die Herstellbedingungen (wie Grad der Bearbeitung und Wärmebehandlungstemperatur, etc., was ebenfalls nachfolgend angewandt wird) in Abhängigkeit von der Zusammensetzung eingestellt werden (Fe-, P-, Sn-Gehalte, der Wert von Fe/P, etc., die ebenfalls nachfolgend verwendet werden).
Die durchschnittliche Kristallkorngröße des Kupferlegierungsdrahtes wird wie folgt gemessen: Ein transversaler Querschnitt des Kupferlegierungsdrahtes orthogonal zu seiner longitudinalen Richtung wird mit einem Querschnittpolierer (CP) poliert und mit einem Elektronenabtastmikroskop (SEM) beobachtet. Von dem aufgenommenen Bild wird ein Beobachtungsbereich einer bestimmten Fläche verwendet und irgendein Kristallkorn, das in dem Beobachtungsbereich vorhanden ist, wird bezüglich der Fläche gemessen. Ein Durchmesser eines Kreises mit einer Fläche, die der eines jeden Kristallkorns äquivalent ist, wird als Kristallkorngröße berechnet, und ein Durchschnittswert von solchen Kristallkorngrößen wird als durchschnittliche Kristallkorngröße definiert. Die Kristallkorngröße kann unter Verwendung einer kommerziell verfügbaren Bildverarbeitungsvorrichtung berechnet werden. Der Beobachtungsbereich kann ein Bereich sein, der 50 oder mehr Kristallkörner enthält, oder kann die Gesamtheit des transversalen Querschnitts sein. Indem der Beobachtungsbereich ausreichend groß gemacht wird, wie oben beschrieben, kann ein Fehler, der durch einen anderen Stoff als Kristalle (wie Präzipitate) verursacht wird, ausreichend reduziert werden.
(Drahtdurchmesser)
Wenn ein Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels durch ein Verfahren hergestellt wird, kann mit ihm ein Drahtziehen mit einem eingestellten Bearbeitungsgrad (oder eingestellten Querschnittsreduktionsverhältnis) oder dergleichen durchgeführt werden, so dass ein Drahtdurchmesser mit einer bestimmten Größe erhalten wird. Insbesondere wenn der Kupferlegierungsdraht 1 ein dünner Draht mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger ist, kann er geeignet für einen Leiter für einen elektrischen Draht verwendet werden, für den die Reduktion des Gewichtes gewünscht ist, z. B. einen Leiter für einen elektrischen Draht, der in einem Automobil eingesetzt wird. Der Drahtdurchmesser kann 0,35 mm oder weniger oder 0,25 mm oder weniger sein.
(Querschnittsform)
Der Kupferlegierungsdraht eines Ausführungsbeispiels kann eine transversale Querschnittsform haben, die angemessen ausgewählt wird. Ein repräsentatives Beispiel eines Kupferlegierungsdrahtes 1 ist ein runder Draht mit einer runden Form einem transversalen Querschnitt. Die transversale Querschnittsform variiert in Abhängigkeit von der Form der Düse, die zum Drahtziehen verwendet wird, und der Form einer Form, wenn der Kupferlegierungsdraht 1 eine komprimierte Litze, etc. ist. Der Kupferlegierungsdraht 1 kann beispielsweise eine quadratische Form mit einer rechteckigen oder ähnlichen transversalen Querschnittsform, ein geformter Draht mit einer hexagonalen oder anderen polygonalen Form, einer elliptischen Form oder dergleichen sein. Der Kupferlegierungsdraht 1, der die komprimierte Litze konstituiert, ist typischerweise ein geformter Draht mit einer unbestimmten transversalen Querschnittsform.
(Eigenschaften)
▪ Zugfestigkeit, Dehnung beim Bruch und Leitfähigkeit
Gemäß einem Ausführungsbeispiel setzt sich der Kupferlegierungsdraht 1 aus einer Kupferlegierung mit der oben beschriebenen spezifischen Zusammensetzung zusammen und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Leitfähigkeit und hat zusätzlich eine hohe Festigkeit. Weiterhin wird der Kupferlegierungsdraht 1 des Ausführungsbeispiels durch eine angemessene Wärmebehandlung hergestellt und hat somit eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Leitfähigkeit in gut ausgewogener Weise. Der Kupferlegierungsdraht 1 eines solchen Ausführungsbeispiels kann geeignet als Leiter für einen bedeckten elektrischen Draht 3 oder dergleichen verwendet werden. Der Kupferlegierungsdraht 1 erfüllt zumindest eine, bevorzugt zwei oder mehr bevorzugt alle der folgenden Bedingungen: Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr, Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr und Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr. Ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahtes 1 hat eine Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr und eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr. Alternativ hat ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahtes 1 eine Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr. Wenn ein Kupferlegierungsdraht 1 eine Zugfestigkeit von 390 MPa oder mehr, 395 MPa oder mehr oder 400 MPa oder mehr aufweist, führt er insbesondere zu einer höheren Festigkeit.
Wenn eine höhere Festigkeit gewünscht ist, kann die Zugfestigkeit 405 MPa oder mehr, 410 MPa oder mehr oder 415 MPa oder mehr sein.
Wenn eine höhere Zähigkeit gewünscht ist, kann die Dehnung beim Bruch 6% oder mehr, 7% oder mehr, 8% oder mehr, 9,5% oder mehr oder 10% oder mehr sein.
Wenn eine höhere Leitfähigkeit gewünscht ist, kann die Leitfähigkeit 62% IACS oder mehr, 63% IACS oder mehr oder 65% IACS oder mehr sein.
▪ Arbeitshärtungsexponent
Ein Beispiel eines Kupferlegierungsdrahtes 1 eines Ausführungsbeispiels hat einen Arbeitshärtungsexponenten von 0,1 oder mehr.
Ein Arbeitshärtungsexponent wird als Exponent n einer wahren Dehnung ε in der Gleichung σ = C × εⁿ definiert, worin σ und ε die wahre Spannung bzw. wahre Dehnung in einem plastischen Dehnungsbereich in einem Zugtest sind, wenn eine Testkraft in einer uniaxialen Richtung auferlegt wird. In der obigen Gleichung bedeutet C eine Festigkeitskonstante.
Der obige Exponent n kann durch Durchführen eines Zugtests unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen Zugtestgerätes und Herstellung einer S-S-Kurve (siehe auch JIS G 2253 (2011)) bestimmt werden.
Größere Arbeitshärtungsexponenten erleichtern die Arbeitshärtung, und somit kann die Festigkeit eines bearbeiteten Bereiches durch die Arbeitshärtung effektiv erhöht werden. Wenn beispielsweise ein Kupferlegierungsdraht 1 als Leiter für einen elektrischen Draht wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 verwendet wird und ein Anschluss wie ein Crimpanschluss an den Leiter befestigt wird, hat der Leiter einen Anschluss-Befestigungsbereich, der ein bearbeiteter Bereich ist, bei dem eine plastische Verarbeitung wie Kompressionsverarbeitung durchgeführt wurde. Obwohl bei diesem bearbeiteten Bereich eine plastische Verarbeitung durchgeführt wurde wie Kompressionsverarbeitung, begleitet von einer Reduktion des Querschnittes, ist er härter als vor der plastischen Verarbeitung und hat somit eine verbesserte Festigkeit. Somit kann der bearbeitete Bereich, d. h. der Anschluss-Befestigungsbereich des Leiters und eine Nachbarschaft davon ein verhältnismäßig schwacher Punkt bezüglich der Festigkeit sein. Ein Arbeitshärtungsexponent von 0,11 oder mehr, 0,12 oder mehr oder 0,13 oder mehr hilft, dass die Arbeitshärtung effektiv die Festigkeit verstärkt. In Abhängigkeit von der Zusammensetzung, den Herstellbedingungen und dergleichen kann erwartet werden, dass der Leiter einen Anschluss-Befestigungsbereich aufweist, der einen Grad der Festigkeit aufrechterhält, die äquivalent zu dem des Haupt-Drahtbereiches des Leiters ist. Der Arbeitshärtungsexponent variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, den Herstellbedingungen und dergleichen, und demzufolge wird keine obere Grenze spezifisch hierfür angegeben.
Der Kupferlegierungsdraht kann eine Zugfestigkeit, Dehnung beim Bruch, Leitfähigkeit und Arbeitshärtungsexponent haben, die bezüglich der Größenordnung vorbeschrieben sind, indem die Zusammensetzung, die Herstellbedingungen und dergleichen eingestellt werden. Beispielsweise neigen größere Fe-, P-, Sn-Gehalte und höhere Ausmaße des Drahtziehens (oder kleinere Drahtdurchmesser) zur Erhöhung der Zugfestigkeit. Wenn beispielsweise nach dem Drahtziehen eine Wärmebehandlung durchgeführt wird, die bei hoher Temperatur erfolgt, neigen die Dehnung beim Bruch und die Leitfähigkeit dazu, hoch zu sein und die Zugfestigkeit neigt dazu, niedrig zu sein.
▪ Schweißbarkeit
Der Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels hat ebenfalls eine ausgezeichnete Schweißbarkeit als eine Wirkung. Wenn beispielsweise ein Kupferlegierungsdraht 1 oder eine Kupferlegierungslitze 10, die unten beschrieben wird, als Leiter für einen elektrischen Draht verwendet wird und ein anderer leitender Draht oder dergleichen dazu an einem Bereich zum Abzweigen von dem Leiter geschweißt wird, ist der Schweißbereich resistent gegenüber Bruch und wird somit stark geschweißt.
[Kupferlegierungslitze]
Eine Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels verwendet einen Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels als elementaren Draht und wird somit aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten 1 gebildet, die zusammen verdrillt sind. Die Kupferlegierungslitze 10 behält im Wesentlichen die Zusammensetzung, Struktur und Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahtes 1 bei, der als elementarer Draht dient. Die Kupferlegierungslitze 10 hat leicht eine größere Querschnittsfläche als ein einzelner elementarer Draht und kann demzufolge eine verstärkte Kraft haben, um einen Schlag auszuhalten und ist somit weiter ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Wenn eine Kupferlegierungslitze 10 mit einem festen Draht mit der gleichen Querschnittsfläche verglichen wird, wird die zuerst genannte leichter gebogen und verdrillt und ist somit ausgezeichnet bezüglich der Biegefähigkeit und Verdrillbarkeit. Wenn eine Kupferlegierungslitze 10 als Leiter für einen elektrischen Draht verwendet wird, ist sie als solches resistent gegenüber Brechen, wenn sie verlegt, wiederholt gebogen oder dergleichen wird. Weiterhin hat die Kupferlegierungslitze 10 eine Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten 1, die leicht arbeitsgehärtet werden und wie oben beschrieben zusammen verdrillt werden. Wenn die Kupferlegierungslitze 10 als Leiter für einen elektrischen Draht verwendet wird, wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 und ein Anschluss wie ein Crimpanschluss daran befestigt wird, kann der Anschluss weiterhin fest daran fixiert werden. 1 zeigt eine Kupferlegierungslitze 10, die sich aus sieben, konzentrisch zusammen verdrillten Drähten zusammensetzt, als ein Beispiel; wie viele Kupferlegierungsdrähte 1 zusammen verdrillt sind und wie sie verdrillt werden, kann entsprechend geändert werden.
Nach der Verdrillung kann die Kupferlegierungslitze 10 kompressionsgeformt werden, unter Erhalt einer komprimierten Litze (nicht dargestellt). Eine komprimierte Litze hat eine ausgezeichnete Stabilität in einem verdrillten Zustand, und wenn die komprimierte Litze als Leiter für einen elektrischen Draht wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 verwendet wird, wird die Isolationsabdeckschicht 2 oder dergleichen leicht auf der Umgebung des Leiters gebildet. Wenn zusätzlich die komprimierte Litze mit einer einfachen Litze verglichen wird, neigt die zuerst genannte dazu, bessere mechanische Eigenschaften aufzuweisen und kann einen kleineren Durchmesser als die zuletzt genannte haben.
Eine Kupferlegierungslitze 10 kann einen Drahtdurchmesser, Querschnittsfläche, Verseilungshöhe und dergleichen haben, die angemessen in Abhängigkeit von dem Drahtdurchmesser des Kupferlegierungsdrahtes 1, der Querschnittsfläche des Kupferlegierungsdrahtes 1, der Zahl der Kupferlegierungsdrähte 1, die zusammen verdrillt sind, und dergleichen ausgewählt sind.
Wenn eine Kupferlegierungslitze 10 eine Querschnittsfläche von beispielsweise 0,03 mm² oder mehr hat, hat der Leiter eine große Querschnittsfläche und daher einen kleinen elektrischen Widerstand und eine ausgezeichnete Leitfähigkeit. Wenn eine Kupferlegierungslitze 10 als Leiter für einen elektrischen Draht wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 verwendet und ein Anschluss wie ein Crimpanschluss an den Leiter befestigt wird, erleichtert der Leiter mit einer etwas großen Querschnittsfläche das Verbinden des Anschlusses daran. Wie oben beschrieben kann weiterhin der Anschluss fest an die Kupferlegierungslitze 10 fixiert werden und zusätzlich wird eine ausgezeichnete Schlagresistenz in einem Zustand, bei dem der Anschluss angebunden ist, erhalten. Die Querschnittsfläche kann 0,1 mm² oder mehr sein. Wenn die Querschnittsfläche beispielsweise 0,5 mm² oder weniger ist, kann die Kupferlegierungslitze 10 leichtgewichtig sein.
Wenn die Kupferlegierungslitze 10 eine Verseilhöhe von beispielsweise 10 mm oder mehr hat, können sogar elementare Drähte (oder Kupferlegierungsdrähte 1), die dünne Drähte mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger sind, zusammen verdrillt werden, und die Kupferlegierungslitze 10 hat somit eine ausgezeichnete Herstellbarkeit. Eine Verseilhöhe von beispielsweise 20 mm oder weniger verhindert, dass sich die Litze bei Biegung lockert, und eine ausgezeichnete Biegefähigkeit wird somit erhalten.
▪ Schlagresistenzenergie im Zustand mit verbundenem Anschluss
Die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels setzt sich aus einem elementaren Draht zusammen, der ein Kupferlegierungsdraht 1 ist, der sich aus einer spezifischen Kupferlegierung zusammensetzt, wie oben beschrieben. Wenn eine Kupferlegierungslitze 10 für einen Leiter für einen bedeckten elektrischen Draht oder dergleichen verwendet wird und ein Anschluss wie ein Crimpanschluss an ein Ende des Leiters gebunden wird und wenn in diesem Zustand die Kupferlegierungslitze 10 einen Aufprall erfährt, hat die Kupferlegierungslitze 10 eine Bruchresistenz bei dem Anschlussverbindungsbereich und einer Nähe davon. Quantitativ hat die Kupferlegierungslitze 10 mit dem daran befestigten Anschluss wie oben beschrieben eine Schlagresistenzenergie von 1,5 J/m oder mehr als Beispiel. Je größer die Schlagresistenzenergie im Zustand mit dem verbundenen Anschluss ist, um so höher die Bruchresistenz des Anschlussbefestigungsbereiches und einer Nähe davon gegenüber einem Aufprall. Wenn eine solche Kupferlegierungslitze 10 als Leiter verwendet wird, kann ein bedeckter elektrischer Draht oder dergleichen, der eine ausgezeichnete Schlagresistenz in einem Zustand mit einem daran gebundenen Anschluss aufweist, konstruiert werden. Eine Kupferlegierungslitze 10 in dem Zustand mit dem daran befestigten Anschluss hat bevorzugt eine Schlagresistenzenergie von 1,6 J/m oder mehr, mehr bevorzugt 1,7 J/m oder mehr und keine obere Grenze wird hierfür spezifisch angegeben.
▪ Schlagresistenzenergie
Die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels setzt sich aus einem elementaren Draht zusammen, der ein Kupferlegierungsdraht 1 ist, der sich aus einer spezifischen Kupferlegierung wie oben beschrieben zusammensetzt, und ist somit resistent gegenüber Bruch im Hinblick auf einen Aufprall oder dergleichen. Quantitativ hat die Kupferlegierungslitze 10 eine Schlagresistenzenergie von beispielsweise 4 J/m oder mehr. Je größer die Schlagresistenzenergie ist, um so größer ist die Bruchresistenz der Kupferlegierungslitze 10 per se, wenn sie einen Aufprall erfährt. Wenn eine solche Kupferlegierungslitze 10 als Leiter verwendet wird, kann ein bedeckter elektrischer Draht oder dergleichen mit ausgezeichneter Schlagresistenz konstruiert werden. Die Kupferlegierungslitze 10 hat bevorzugt eine Schlagresistenzenergie von 4,2 J/m oder mehr, mehr bevorzugt 4,5 J/m oder mehr und keine obere Grenze wird dafür spezifisch angegeben.
Es ist bevorzugt, dass der Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines festen Drahtes in einem Zustand, bei dem ein Anschluss daran gebunden ist, und in der Form eines festen Drahtes in einem losen Zustand ebenfalls eine Schlagresistenzenergie aufweisen, die den obigen Bereich erfüllt. Wenn die Kupferlegierungslitze 10 des Ausführungsbeispiels mit dem Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines festen Drahtes verglichen wird, neigt die zuerst genannte dazu, eine höhere Schlagresistenzenergie in dem Zustand mit dem verbundenen Anschluss und in dem losen Zustand aufzuweisen.
[Bedeckter elektrischer Draht]
Während ein Kupferlegierungsdraht 1 und eine Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels als Leiter so wie sie sind verwendet werden können, sind ein Kupferlegierungsdraht 1 und eine Kupferlegierungslitze 10, die durch eine isolierende Abdeckschicht umgeben sind, ausgezeichnet isolierend. Ein bedeckter elektrischer Draht 3 eines Ausführungsbeispiels enthält einen Leiter und eine isolierende Abdeckschicht 2, die den Leiter umgibt, und der Leiter ist die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels. Ein anderes Ausführungsbeispiel des bedeckten elektrischen Drahtes ist ein bedeckter elektrischer Draht mit einem Leiter, implementiert durch den Kupferlegierungsdraht 1 (in der Form eines festen Drahtes). 1 zeigt ein Beispiel mit einem Leiter, der eine Kupferlegierungslitze 10 enthält.
Die isolierende Abdeckschicht 2 setzt sich aus einem Isolationsmaterial zusammen, das beispielsweise Polyvinylchlorid (PVC), ein Nicht-Halogenharz (beispielsweise Polypropylen (PP)), ein ausgezeichnetes flammwidriges Material und dergleichen enthält. Bekannte Isolationsmaterialien können verwendet werden.
Die isolierende Abdeckschicht 2 kann bezüglich der Dicke angemessen ausgewählt werden in Abhängigkeit von der vorgegebenen Isolationsfestigkeit und ist somit bezüglich der Dicke nicht besonders beschränkt.
■ Anschluss-Fixierkraft
Wie oben beschrieben enthält ein bedeckter elektrischer Draht 3 eines Ausführungsbeispiels als Leiter eine Kupferlegierungslitze 10, die sich aus einem elementaren Draht zusammensetzt, der der Kupferlegierungsdraht 1 ist, der sich aus einer spezifischen Kupferlegierung zusammensetzt. In einem Zustand mit einem daran befestigten Anschluss wie einem Crimpanschluss ermöglicht der bedeckte elektrische Draht 3 die feste Fixierung des Anschlusses daran. Quantitativ hat der bedeckte elektrische Draht 3 eine Anschluss-Fixierkraft von beispielsweise 45 N oder mehr. Eine größere Anschluss-Fixierkraft ist bevorzugt, weil sie fest den Anschluss fixieren kann und leicht den bedeckten elektrischen Draht 3 (oder den Leiter) und den Anschluss in einem verbundenen Zustand aufrechterhält. Die Anschluss-Fixierkraft ist bevorzugt 50 N oder mehr, mehr als 55 N, weiter bevorzugt 58 N oder mehr und keine obere Grenze wird spezifisch hierfür angegeben.
▪ Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit verbundenem Anschluss
Wenn der bedeckte elektrische Draht 3 eines Ausführungsbeispiels in einem Zustand mit einem daran verbundenen Anschluss und der in einem losen Zustand mit einem bloßen Leiter ohne isolierende Abdeckschicht 2 verglichen werden, d. h. die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels, neigt die zuerst genannte dazu, eine höhere Schlagresistenzenergie als der zuletzt genannte zu haben. In Abhängigkeit von den Bestandteilsmaterialien der isolierenden Abdeckschicht 2, Dicke oder dergleichen, kann der bedeckte elektrische Draht 3 in dem Zustand mit dem daran gebundenen Anschluss und der in einem losen Zustand eine Schlagresistenzenergie haben, die weiter erhöht ist im Vergleich zu dem bloßen Leiter. Qualitativ hat der bedeckte elektrische Draht 3 in dem Zustand mit dem daran befestigten Anschluss eine Schlagresistenzenergie von beispielsweise 3 J/m oder mehr. Wenn der bedeckte elektrische Draht 3 in dem Zustand mit dem daran gebundenen Anschluss eine größere Schlagresistenzenergie hat, ist der Anschluss-Befestigungsbereich resistenter gegenüber Bruch, wenn er einen Aufprall erfährt, und die Schlagresistenzenergie ist bevorzugt 3,2 J/m oder mehr, mehr bevorzugt 3,5 J/m oder mehr, und keine obere Grenze wird spezifisch hierfür angegeben.
▪ Schlagresistenzenergie
Weiterhin hat quantitativ der bedeckte elektrische Draht 3 eine Schlagresistenzenergie (nachfolgend auch als Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes bezeichnet) von beispielsweise 6 J/m oder mehr. Je größer die Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes ist, um so resistenter ist der Draht, wenn er einen Aufprall erfährt, und sie ist bevorzugt 6,5 J/m oder mehr, 7 J/m oder mehr, 8 J/m oder mehr, und keine obere Grenze wird spezifisch hierfür angegeben.
Wenn der bedeckte elektrische Draht 3 eine isolierende Abdeckschicht 2 aufweist, die von diesem entfernt ist, so dass er einen Leiter alleine darstellt, d. h. die Kupferlegierungslitze 10 allein, und wenn die Schlagresistenzenergie des Leiters in einem Zustand gemessen wird, worin der Leiter einen Anschluss daran befestigt aufweist, und in einem Zustand, bei dem der Leiter alleine vorliegt, hat vermutlich der Leiter im Wesentlichen den gleichen Wert wie die Kupferlegierungslitze 10, die oben beschrieben ist. Spezifisch hat der Leiter, der den bedeckten elektrischen Draht 3 enthält, in dem Zustand mit dem an den Leiter befestigten Anschluss eine Schlagresistenzenergie von 1,5 J/m oder mehr, und der Leiter, der den bedeckten elektrischen Draht 3 enthält, hat eine Schlagresistenzenergie von beispielsweise 4 J/m oder mehr.
Es ist bevorzugt, dass ein bedeckter elektrischer Draht mit dem Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines festen Drahtes als Leiter ebenfalls zumindest eine von der Anschluss-Fixierkraft, Schlagresistenzenergie in dem Zustand mit dem verbundenen Anschluss und Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes aufweist, die den obigen Bereich erfüllen. Wenn der bedeckte elektrische Draht 3 eines Ausführungsbeispiels, der einen Leiter enthält, der eine Kupferlegierungslitze 10 ist, mit einem bedeckten elektrischen Draht unter Verwendung des Kupferlegierungsdrahtes 1 in der Form eines festen Drahtes als Leiter verglichen wird, neigt der zuerst genannte dazu, eine höhere Anschluss-Fixierkraft, eine höhere Schlagresistenzenergie in dem Zustand mit dem verbundenen Anschluss und eine größere Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes zu haben als der zuletzt genannte.
Der bedeckte elektrische Draht 3 oder dergleichen eines Ausführungsbeispiels kann die Anschluss-Fixierkraft, die Schlagresistenzenergie in dem Zustand mit dem verbundenen Anschluss und die Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes haben, die eine Größenordnung aufweist, die durch Einstellen der Zusammensetzung, Herstellbedingungen oder dergleichen des Kupferlegierungsdrahtes 1, der Bestandteilsmaterialien, der Dicke davon und dergleichen der isolierenden Abdeckschicht 2 und dergleichen vorgegeben ist. Beispielsweise sind bei dem Kupferlegierungsdraht 1 die Zusammensetzung, Herstellbedingungen und dergleichen so eingestellt, dass Eigenschaften wie die oben erwähnte Zugfestigkeit, Dehnung beim Bruch, Leitfähigkeit, Arbeitshärtungsexponent und dergleichen die obigen spezifischen Bereiche erfüllen.
[Mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht]
Wie in 2 gezeigt ist, enthält ein mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht 4 eines Ausführungsbeispiels den bedeckten elektrischen Draht 3 eines Ausführungsbeispiels und ein an ein Ende des bedeckten elektrischen Drahtes 3 gebundenen Anschluss. Hierin ist der Anschluss 5 ein Crimpanschluss, enthaltend einen female oder male Anschlussbereich 52 an einem Ende und einen Isolationsbarrelbereich 54 am anderen Ende zum Greifen der isolierenden Abdeckschicht 2 und einen Drahtbarrelbereich 50 an einem mittleren Bereich zum Greifen des Leiters (in 2 die Kupferlegierungslitze 10) als Beispiel. Der Crimpanschluss wird an ein Ende des Leiters gequetscht, der frei liegt, indem die isolierende Abdeckschicht 2 an einem Ende des bedeckten elektrischen Drahtes 3 freigelegt wird, und der Crimpanschluss wird elektrisch und mechanisch mit dem Leiter verbunden. Anstelle des Crimptyps, wie eines Crimpanschlusses ist der Anschluss 5 von einem Schweißtyp, an den ein geschmolzener Leiter als Beispiel gebunden ist. Ein mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel enthält einen bedeckten elektrischen Draht unter Verwendung eines Kupferlegierungsdrahtes 1 (als festen Draht) als Leiter.
Der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 kann ein Ausführungsbeispiel, worin ein Anschluss 5 an jeden bedeckten elektrischen Draht 3 (siehe 2) gebunden ist, und ein Ausführungsbeispiel enthalten, worin ein Anschluss 5 für eine Vielzahl von bedeckten elektrischen Drähten vorgesehen ist. Das heißt der mit einem Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 enthält ein Ausführungsbeispiel, das einen bedeckten elektrischen Draht 3 und einen Anschluss 5 enthält, ein Ausführungsbeispiel, das eine Vielzahl von bedeckten elektrischen Drähten 3 und einen Anschluss enthält, und ein Ausführungsbeispiel, das eine Vielzahl von bedeckten elektrischen Drähten 3 und eine Vielzahl von Anschlüssen 5 enthält. Wenn eine Vielzahl von elektrischen Drähten vorgesehen wird, hilft die Verwendung eines Bindemittels oder dergleichen, zum Binden der Vielzahl der elektrischen Drähte zusammen, dass der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 leicht gehandhabt werden kann.
[Eigenschaften des Kupferlegierungsdrahtes, Kupferlegierungslitze, des bedeckten elektrischen Drahtes und des mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes]
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthalten jeder elementare Draht der Kupferlegierungslitze 10, jeder elementare Draht, der den Leiter des bedeckten elektrischen Drahtes 3 konstituiert, und jeder elementare Draht, der den Leiter des mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes 4 konstituiert, jeweils die Zusammensetzung des Kupferlegierungsdrahtes 1, die Struktur und Eigenschaften oder haben Eigenschaften, die diesen äquivalent sind. Demzufolge erfüllt ein Beispiel eines jeden elementaren Drahtes zumindest eines von einer Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr, einer Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr und einer Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr.
Der Anschluss 5 wie ein Crimpanschluss, bei dem ein mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht 4 per se ausgerüstet ist, kann als Anschluss verwendet werden, der zum Messen der Anschluss-Fixierkraft des mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes 4 und der Schlagresistenzenergie in dem Zustand mit dem verbundenen Anschluss verwendet wird.
[Anwendung des Kupferlegierungsdrahtes, der Kupferlegierungslitze, des bedeckten elektrischen Drahtes und des mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes]
Der bedeckte elektrische Draht 3 eines Ausführungsbeispiels kann für Drahtbereiche von verschiedenen elektrischen Vorrichtungen und dergleichen verwendet werden. Insbesondere wird der bedeckte elektrische Draht 3 gemäß einem Ausführungsbeispiel geeignet bei Anwendungen verwendet, worin ein Anschluss 5 an ein Ende des bedeckten elektrischen Drahtes 3 gebunden ist, z. B. Transportfahrzeuge wie Automobile und Flugzeuge, Steuergeräte für industrielle Roboter und dergleichen. Der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 eines Ausführungsbeispiels kann für die Verdrahtung von verschiedenen elektrischen Vorrichtungen wie den oben beschriebenen Transportfahrzeugen und Kontrollgeräten verwendet werden. Der bedeckte elektrische Draht 3 und der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 eines solchen Ausführungsbeispiels kann geeignet als Bestandteilselement für verschiedene Kabelbäume wie Automobilkabelbäume verwendet werden. Der Kabelbaum mit dem bedeckten elektrischen Draht 3 und der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel behalten leicht die Verbindung mit dem Anschluss 5 bei und können somit eine Zuverlässigkeit verstärken. Der Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels und die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels können als Leiter für einen elektrischen Draht wie einen bedeckten elektrischen Draht 3 und einen mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht 4 verwendet werden.
[Wirkung]
Gemäß einem Ausführungsbeispiel setzt sich der Kupferlegierungsdraht aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung, die Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich enthält, zusammen. Somit hat der Kupferlegierungsdraht 1 eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und ist zusätzlich ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz. Durch Vorhandensein von Zr, Ti und B als Kornraffinierelement in einem spezifischen Bereich ist es möglich, dass das Gussmaterial aus der Kupferlegierung eine raffinierte Kristallstruktur hat und dies kann somit einen Bruch während des Drahtziehens unterdrücken, und der Kupferlegierungsdraht 1 wird ebenfalls mit hoher Produktivität hergestellt. Die Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels mit einem solchen Kupferlegierungsdraht 1 als elementaren Draht hat ebenfalls eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und zusätzlich eine ausgezeichnete Schlagresistenz und hat eine hohe Produktivität.
Der bedeckte elektrische Draht 3 eines Ausführungsbeispiels enthält als Leiter eine Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels, die sich aus einem elementaren Draht zusammensetzt, der ein Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels ist. Der bedeckte elektrische Draht 3 ist somit ausgezeichnet bezüglich Festigkeit und Stärke und hat ebenfalls eine ausgezeichnete Schlagresistenz und hohe Produktivität. Wenn der bedeckte elektrische Draht 3 einen Anschluss 5 wie einen daran gebundenen Crimpanschluss aufweist, kann der bedeckte elektrische Draht 3 fest den Anschluss 5 fixieren und ist zusätzlich ausgezeichnet bezüglich der Schlagresistenz in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss 5.
Der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 eines Ausführungsbeispiels enthält den bedeckten elektrischen Draht 3 eines Ausführungsbeispiels. Der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 hat somit eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und ausgezeichnete Schlagresistenz und hohe Produktivität. Weiterhin kann der mit Anschluss ausgerüstete elektrische Draht 4 den Anschluss 5 fest fixieren und ist zusätzlich ebenfalls ausgezeichnet bezüglich Schlagresistenz in einem Zustand mit dem verbundenen Anschluss 5.
[Herstellverfahren]
Ein Kupferlegierungsdraht 1, eine Kupferlegierungslitze 10, ein bedeckter elektrischer Draht 3 und ein mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht 4 gemäß einem Ausführungsbeispiel können in einem Herstellverfahren hergestellt werden, das beispielsweise die folgenden Schritte beinhaltet. Nachfolgend wird jeder Schritt dargestellt.
(Kupferlegierungsdraht)

<Gussschritt> Ein Kupferlegierungsdraht mit der obigen spezifischen Zusammensetzung wird geschmolzen und kontinuierlich zur Herstellung eines Gussmaterials gegossen.
<Drahtziehschritt> Das Gussmaterial wird einem Drahtziehen zur Herstellung eines drahtgezogenen Teils unterworfen.
<Wärmebehandlungsschritt> Das drahtgezogene Teil wird einer Wärmebehandlung unterworfen.

Diese Wärmebehandlung enthält vermutlich repräsentativ das künstliche Altern, unter Erhalt von Präzipitaten, die Fe und P enthalten, einer Kupferlegierung, die Fe und P enthält, in einem Zustand einer festen Lösung und Erweichen, zur Verbesserung der Dehnung eines drahtgezogenen Teils, das durch das Drahtziehen arbeitsgehärtet ist, unter Erhalt eines endgültigen Drahtdurchmesser. Diese Wärmebehandlung wird als Alterungs- und Erweichungsbehandlung bezeichnet.
Eine andere Wärmebehandlung als die Alterungs- und Erweichungsbehandlung kann zumindest eine von einer Lösungsbehandlung und Zwischenerwärmungsbehandlung wie unten angegeben enthalten.
Die Lösungsbehandlung ist eine Wärmebehandlung, bei der ein Zweck ist, eine supergesättigte feste Lösung zu ergeben, und die Behandlung kann zu irgendeiner Zeit nach dem Gussschritt vor dem Alterungs- und Erweichungsschritt durchgeführt werden.
Die Zwischenerwärmungsbehandlung ist eine Erwärmungsbehandlung, die wie folgt durchgeführt wird: Nach dem Gussschritt wird, wenn plastisches Verarbeiten (einschließlich Walzen, Extrusion und dergleichen und das anders als das Drahtziehen ist) durchgeführt wird, eine Spannung, die die Bearbeitung begleitet, entfernt, zur Verbesserung der Arbeitsbarkeit als Zweck der Wärmebehandlung, und in Abhängigkeit von den Bedingungen kann ebenfalls erwartet werden, dass die Zwischenerwärmungsbehandlung ein gewisses Ausmaß der Alterung und Erweichung ergibt. Die Zwischenwärmebehandlung kann bei einem Gussmaterial, das vor dem Drahtziehen bearbeitet wurde, einem drahtgezogenen Zwischenmaterial während des Drahtziehens und dergleichen durchgeführt werden.
(Kupferlegierungslitze)
Die Herstellung der Kupferlegierungslitze 10 enthält den oben beschriebenen Gussschritt, Drahtziehschritt und Wärmebehandlungsschritt und zusätzlich den folgenden Drahtverdrillungsschritt. Bei Bildung einer komprimierten Litze ist der folgende Kompressionsschritt weiter enthalten.

<Drahtverdrillungsschritt> Eine Vielzahl von drahtgezogenen Teilen, die jeweils oben beschrieben sind, wird zusammen verdrillt, zur Erzeugung einer Litze. Alternativ wird eine Vielzahl von wärmebehandelten Teilen, die jeweils das oben angegebene drahtgezogene Teil sind, mit dem eine Wärmebehandlung durchgeführt wurde, zusammen verdrillt, zur Erzeugung einer Litze.
<Kompressionsschritt> Die Litze wird zu einer bestimmten Form zur Bildung einer komprimierten Litze kompressionsgeformt.

Wenn der <Drahtverdrillungsschritt> und der <Kompressionsschritt> enthalten sind, wird der Wärmebehandlungsschritt durchgeführt, um eine Alterungs- und Erweichungsbehandlung mit der Litze oder der komprimierten Litze durchzuführen. Wenn eine Litze oder eine komprimierte Litze des obigen wärmebehandelten Teils vorgesehen wird, kann ein zweiter Wärmebehandlungsschritt, bei dem die Litze oder die komprimierte Litze weiterhin einer Alterungs- und Erweichungsbehandlung unterworfen wird, enthalten sein oder nicht. Wenn die Alterungs- und Erweichungsbehandlung mehrere Male durchgeführt wird, kann eine Bedingung für die Wärmebehandlung so eingestellt werden, dass die oben beschriebenen Eigenschaften einen spezifischen Bereich erfüllen. Durch Einstellen der Wärmebehandlungsbedingung ist es beispielsweise leicht, das Wachstum der Kristallkörner zu unterdrücken, unter Bildung einer feinen Kristallstruktur, und es ist leicht, eine hohe Festigkeit und hohe Dehnung zu erzielen.
(Bedeckter elektrischer Draht)
Die Herstellung des bedeckten elektrischen Drahtes 3, eines bedeckten elektrischen Drahtes, der einen Kupferlegierungsdraht 1 in der Form eines festen Drahtes enthält, und dergleichen enthält einen Abdeckschritt zur Bildung einer isolierenden Abdeckschicht, die einen Kupferlegierungsdraht (Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels), der in dem oben beschriebenen Herstellverfahren für den Kupferlegierungsdraht hergestellt ist, oder eine Kupferlegierungslitze (Kupferlegierungslitze 10 eines Ausführungsbeispiels) umgibt, die in dem oben beschriebenen Herstellverfahren für die Kupferlegierungslitze hergestellt ist. Die isolierende Abdeckschicht kann durch bekannte Verfahren wie Extrusionsbeschichten und Pulverbeschichtung gebildet werden.
(Mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht)
Die Herstellung eines mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Drahtes 4 enthält einen Crimpschritt, bei dem die isolierende elektrische Schicht an einem Ende eines bedeckten elektrischen Drahtes entfernt wird, der in dem oben beschriebenen Herstellschritt für den bedeckten elektrischen Draht hergestellt ist (z. B. bedeckter elektrischer Draht 3 oder dergleichen eines Ausführungsbeispiels), so dass ein Leiter freiliegt, und ein Anschluss wird dem freiliegenden Leiter verbunden.
Nachfolgend werden der Gussschritt, der Drahtziehschritt und der Wärmebehandlungsschritt detailliert beschrieben.
<Gussschritt>
Bei diesem Schritt wird eine Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung, die Fe, P und Sn wie oben beschrieben und weiterhin ein Kornraffinierelement (Zr, Ti, B) in einem spezifischen Bereich enthält, geschmolzen und kontinuierlich gegossen, zur Herstellung eines Gussmaterials. Das Schmelzen der Kupferlegierung in einer Vakuumatmosphäre kann die Oxidation der Elemente wie Fe, P, Sn verhindern. Im Gegensatz dazu eliminiert diese Arbeit in einer Luftatmosphäre die Notwendigkeit, die Atmosphäre zu steuern und kann somit zur erhöhten Produktivität beitragen. In diesem Fall ist es zum Unterdrücken der Oxidation der obigen Elemente durch Sauerstoff in der Atmosphäre bevorzugt, die oben beschriebenen deoxidierenden Elemente (C, Mn, Si) hinzuzufügen.
C (Kohlenstoff) wird beispielsweise durch Bedecken der Oberfläche der Schmelze mit Kohlechips, Kohlepulver oder dergleichen zugefügt. In diesem Fall kann C zu der Schmelze von Kohlechips, Kohlepulver oder dergleichen in einer Nähe der Oberfläche der Schmelze zugeführt werden.
Mn und Si können durch separates Herstellen eines Quellenmaterials, das diese Elemente enthält, und Mischen des Quellenmaterials in die Schmelze zugegeben werden. In diesem Fall kann selbst wenn ein Bereich der Schmelze, der an der Oberfläche der Schmelze durch Löcher freiliegt, die durch die Kohlechips oder Kohlenpulver gebildet werden, mit Sauerstoff in der Atmosphäre kontaktiert wird, eine Oxidation des Bereiches in der Nähe der Oberfläche der Schmelze verhindert werden. Beispiele des Quellenmaterials enthalten Mn und Si als einfache Substanzen, Mn oder Si und Fe, die zusammen legiert sind, und dergleichen.
Zusätzlich zu der Addition des obigen Deoxidationselementes ist es bevorzugt, einen Tiegel, eine Form oder dergleichen aus einem hochreinen Kohlenstoffmaterial mit wenigen Verunreinigungen zu verwenden, weil dies es schwierig macht, Verunreinigungen in die Schmelze einzuführen.
Der Kupferlegierungsdraht 1 eines Ausführungsbeispiels verursacht repräsentativ, dass Fe und P in einem ausgefällten Zustand und Sn in einem Zustand einer festen Lösung vorhanden sind. Daher ist es bevorzugt, dass der Kupferlegierungsdraht 1 durch ein Verfahren hergestellt wird, das ein Verfahren zur Bildung einer supergesättigten festen Lösung enthält. Beispielsweise kann ein Lösungsbehandlungsschritt zur Durchführung einer Lösungsbehandlung separat angegeben werden. In diesem Fall kann die supergesättigte feste Lösung zu irgendeinem Zeitpunkt gebildet werden. Wenn das kontinuierliche Gießen mit einer erhöhten Kühlrate zur Herstellung eines Gussmaterials einer supergesättigten festen Lösung durchgeführt wird, ist es nicht notwendig, getrennt einen Lösungsbehandlungsschritt vorzusehen, und ein Kupferlegierungsdraht 1 kann hergestellt werden, der schließlich ausgezeichnete elektrische und mechanische Eigenschaften hat und somit für einen Leiter für den bedeckten elektrischen Draht 3 oder dergleichen geeignet ist. Als Verfahren zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahtes 1 wird demzufolge vorgeschlagen, ein kontinuierliches Gießen durchzuführen und eine große Kühlrate bei einem Kühlvorgang zu verwenden, insbesondere um ein schnelles Kühlen zu erzielen.
Für das kontinuierliche Gießen können verschiedene Gießverfahren verwendet werden wie ein Band- oder Walzenverfahren, Doppelbandverfahren, Aufgussverfahren oder dergleichen. Insbesondere ist das Aufgussverfahren bevorzugt, weil es Verunreinigungen wie Sauerstoff reduzieren kann und die Unterdrückung der Oxidation von Cu und Fe, P, Sn und dergleichen erleichtert. Das Gießen erfolgt bevorzugt bei einer Rate von 0,5 m/min oder mehr bzw. 1 m/min oder mehr. Die Kühlrate beim Kühlvorgang ist bevorzugt höher als 5°C/s, höher als 10°C/s oder 15°C/s oder höher.
Verschiedene Typen der plastischen Verarbeitung, Schneidvorgänge und andere Vorgänge können bei dem Gussmaterial angewandt werden. Das plastische Verarbeiten enthält angepasste Extrusion, Walzen (heiß, warm, kalt) und dergleichen. Das Schneiden beinhaltet Strippen und dergleichen. Somit ermöglicht das Verarbeiten des Gussmaterials, dass das Gussmaterial verminderte Oberflächenmängel aufweist, so dass beim Drahtziehen ein Bruch oder dergleichen reduziert werden kann, was zur erhöhten Produktivität beiträgt. Insbesondere wenn diese Arbeitsschritte bei einem Aufgussmaterial angewandt werden, wird das Material bruchresistent.
(Struktur des Gussmaterials)
Das Gussmaterial der Kupferlegierung, die durch den Gießschritt erzeugt ist, hat eine Kristallstruktur, die durch das oben beschriebene Kornraffinierelement (Zr, Ti und B) raffiniert ist. Das Gussmaterial mit den raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert sein. Demzufolge kann ein anschließender Drahtziehschritt durchgeführt werden, während der Bruch während des Drahtziehens unterdrückt wird.
(Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern)
Das Gussmaterial hat eine Struktur, worin beispielsweise ein Verhältnis der Zahl von Kristallkörnern, die die Kristallstruktur besetzen, die eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger haben, 50% oder mehr der Kristallstruktur ist. Dies kann ausreichend die plastische Verarbeitbarkeit des Gussmaterials verbessern und effektiv den Bruch während des Drahtziehens unterdrücken. Ein Gussmaterial mit einer Kristallstruktur mit einem größeren Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern, bei denen eine kürzere Seite 200 µm oder weniger ist, die die Kristallstruktur besetzen, kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden. Das Verhältnis der Zahl der feinen Kristallkörner ist beispielsweise 60% oder mehr oder 70% oder mehr.
Das Verhältnis der Zahl der feinen Kristallkörner wird wie folgt gemessen: Ein transversaler Querschnitt des Gussmaterials wird mechanisch poliert und geätzt und mit einem optischen Mikroskop wird ein Bild aufgenommen. Irgendein Kristallkorn, das in einer Nähe einer Konturenlinie des Bild-aufgezeichneten transversalen Querschnitts vorhanden ist, d. h. eines äußersten peripheren Bereiches davon, wird gezählt, und die kürzere Seite davon wird extrahiert, und irgendein feines Kristallkorn eines solchen gezählten Kristallkornes, das eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger hat, wird gezählt. Wenn Na die Zahl von allen gezählten Kristallkörnern ist und Nm die Zahl der gezählten feinen Kristallkörner ist, wird ein Verhältnis der Zahl der feinen Kristallkörner durch folgende Gleichung berechnet: $Verhältnis der Zahl (%) = (Nm/Na) \times 100$
Wenn ein Liniensegment, das einen maximalen Durchmesser eines Kristallkorns anzeigt, als längere Seite definiert wird, wird ein Liniensegment, das eine maximale Breite des Kristallkorns in einer Richtung senkrecht zu der längeren Seite anzeigt, als kürzere Seite des Kristallkorns definiert. Ein kommerziell erhältliches Bildverarbeitungsgerät kann verwendet werden, um die kürzeren Seiten der Kristallkörner zu extrahieren und die Zahl der Kristallkörner zu messen.
(Durchschnittliche Kristallkorngröße des Gussmaterials)
Wenn das Gussmaterial eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 200 µm oder weniger hat, kann weiterhin das Gussmaterial bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit weiter verbessert werden und den Bruch während des Drahtziehens unterdrücken. Ein Gussmaterial mit einer kleineren durchschnittlichen Kristallkorngröße ist bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert. Das Gussmaterial hat eine durchschnittliche Kristallkorngröße von beispielsweise 180 µm oder weniger oder 150 µm oder weniger.
Die durchschnittliche Kristallkorngröße des Gussmaterials wird wie folgt gemessen: Ein transversaler Querschnitt des Gussmaterials wird mechanisch poliert und geätzt und mit einem optischen Mikroskop wird ein Bild aufgenommen. Irgendein Kristallkorn, das in einer Nähe einer Konturenlinie des Bild-aufgezeichneten transversalen Querschnitts vorhanden ist, d. h. ein äußerster peripherer Bereich davon wird gezählt. Wenn Na die Zahl von allen gezählten Kristallkörnern ist und Lc die Umgebungslänge des transversalen Querschnitts ist, wird die durchschnittliche Kristallkorngröße des Gussmaterials durch folgende Gleichung berechnet: $Durchschnittliche Kristallkorngröße = Lc/Na$
(Anzahl der Brüche während des Drahtziehens)
Als Wirkung zur Verbesserung der plastischen Verarbeitbarkeit, die oben beschrieben ist, kann das Gussmaterial mit der oben beschriebenen Kristallstruktur die Anzahl der Brüche reduzieren, wenn es einem Drahtziehen von einem Drahtdurchmesser von φ 8 mm zu einem Drahtdurchmesser von φ 2,6 mm unterworfen wird. Wie viele Male es bricht, wird wie folgt gemessen: 100 kg des Gussmaterials oder eines verarbeiteten Materials mit einem Drahtdurchmesser von 8 mm werden hergestellt, und die Anzahl der Brüche, wenn es insgesamt einem Drahtziehen unterworfen wurde, unter Erhalt von φ 2,6 mm, wird gezählt und umgewandelt in die Anzahl der Brüche pro 1 kg des Gewichtes des drahtgezogenen Materials (mal/kg). Es wird angenommen, dass die Zwischenwärmebehandlung während des Drahtziehens von φ 8 mm bis φ 2,6 mm nicht durchgeführt wird.
<Drahtziehschritt>
Bei diesem Schritt geht das Gussmaterial (einschließlich dem Gussmaterial, das wie oben beschrieben bearbeitet ist) zumindest einen Durchgang ein, dargestellt durch eine Vielzahl von Durchgängen des Drahtziehens (kalt), zur Herstellung eines drahtgezogenen Teils mit einem Enddrahtdurchmesser. Wenn eine Vielzahl von Durchgängen durchgeführt ist, kann ein Arbeitsgrad für jeden Durchgang angemessen eingestellt werden in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, dem Enddrahtdurchmesser und dergleichen. Wenn vor dem Drahtziehen eine Zwischenwärmebehandlung, eine Vielzahl von Durchgängen und dergleichen erfolgt, kann die Zwischenwärmebehandlung zwischen Durchgängen zur Verstärkung der Verarbeitbarkeit durchgeführt werden. Die Zwischenwärmebehandlung kann unter einer Bedingung durchgeführt werden, die angemessen ausgewählt wird, unter Erhalt einer gewünschten Verarbeitbarkeit.
<Wärmebehandlungsschritt>
Bei diesem Schritt geht das drahtgezogene Teil eine Wärmebehandlung ein, die eine Alterungs- und Erweichungsbehandlung ist, die ein künstliches Altern und Erweichen wie oben beschrieben darstellt. Diese Alterungs- und Erwärmungsbehandlung kann zufriedenstellend die Verstärkung der Festigkeit erzielen, die durch die verstärkte Ausfällung von Präzipitaten oder dergleichen und die Wirkung zur Aufrechterhaltung der hohen Leitfähigkeit erhalten wird, die sich durch Reduktion der festen Lösung in Cu ergibt. Ein Kupferlegierungsdraht 1, eine Kupferlegierungslitze 10 und dergleichen mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit können somit erhalten werden. Zusätzlich kann die Alterungs- und Erweichungsbehandlung die Dehnung oder dergleichen verbessern, während eine hohe Festigkeit aufrechterhalten wird, und ein Kupferlegierungsdraht 1 und eine Kupferlegierungslitze 10 mit ausgezeichneter Zähigkeit können ebenfalls erhalten werden.
Wenn die Alterungs- und Erweichungsbehandlung für ein absatzweise betriebenes Verfahren durchgeführt wird, wird sie unter einer Bedingung durchgeführt, die beispielsweise wie folgt ist:

(Wärmebehandlungstemperatur) 300°C oder höher und weniger als 550°C, bevorzugt 350°C oder mehr und 500°C oder weniger, sogar 400°C oder mehr, 420°C oder mehr.
(Haltezeit) 4 Stunden oder mehr und 40 Stunden oder weniger, bevorzugt 5 Stunden oder mehr und 20 Stunden oder weniger.

Die Haltezeit, auf die hierin Bezug genommen wird, ist eine Zeitperiode, für die die obige Wärmebehandlungstemperatur gehalten wird, und sie schließt eine Zeitperiode aus, für die die Temperatur erhöht wird, und die, für die die Temperatur erniedrigt wird.
Die Auswahl kann aus den obigen Bereichen in Abhängigkeit von der Zusammensetzung, dem Arbeitszustand und dergleichen durchgeführt werden. Ein kontinuierliches Verarbeiten wie vom Ofentyp oder elektrischen Leittyp kann verwendet werden.
Für eine gegebene Zusammensetzung neigt eine Wärmebehandlung, die bei hoher Temperatur innerhalb des obigen Bereiches durchgeführt ist, dazu, die Leitfähigkeit, Dehnung beim Bruch, Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss und die Schlagresistenzenergie des Hauptdrahtes zu verbessern. Wenn die obige Wärmebehandlungstemperatur niedrig ist, kann dies das Wachstum von Kristallkörnern unterdrücken und neigt ebenfalls zur Verbesserung der Zugfestigkeit. Wenn das obige Präzipitat ausreichend ausgefällt ist, wird eine hohe Festigkeit erhalten und zusätzlich neigt die Leitfähigkeit zur Verbesserung.
Zusätzlich kann eine Alterungsbehandlung hauptsächlich während des Drahtziehens durchgeführt werden, und eine Erweichungsbehandlung kann hauptsächlich für eine endgültige Litze verwendet werden. Die Alterungsbehandlung und die Erweichungsbehandlung können unter Bedingungen durchgeführt werden, die aus den Bedingungen der oben beschriebenen Alterungs- und Erweichungsbehandlung ausgewählt sind.

Ein spezifisches Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung des Kupferlegierungsdrahtes und des bedeckten elektrischen Drahtes ist in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1

Kupferlegierungsdraht-Herstellmuster			Herstellmuster für bedeckten elektrischen Draht
(A)	(B)	(C)	(a)	(b)	(c)
Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30 mm)	Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30mm)	Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30mm)	Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30mm)	Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30mm)	Kontinuierliches Gießen (Drahtdurchmesser: φ8mm-30mm)
↓	↓	↓	↓	↓	↓
Angepasste Extrusion (Drahtdurchmesser: φ5mm-10mm)	Kaltwalzen (Drahtdurchmesser: φ5mm-10mm)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: : φ0,35mm oder φ0, 16mm)	Angepasste Extrusion (Drahtdurchmesser: φ5mm-10mm)	Kaltwalzen (Drahtdurchmesser: φ5mm-10mm)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: : φ0,16mm
↓	↓	↓	↓	↓	↓
Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0,35mm oder φ0, 16mm)	Strippen (Drahtdurchmesser: φ4mm-9mm)	Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0.16mm)	Strippen (Drahtdurchmesser: Φ4mm-9mm)	Verdrillen von 7 Drähten miteinander → komprimierte Litze (Querschnitt: 0,13mm²)
↓	↓		↓	↓	↓
Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: φ0,35mm oder φ0, 1 6mm)		Verdrillen von 7 Drähten miteinander → komprimierte Litze (Querschnitt: 0,13mm²)	Drahtziehen (Drahtdurchmesser: : φ0,16mm)	Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)
	↓		↓	↓	↓
	Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)		Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)	Verdrillen von 7 Drähten miteinander → komprimierte Litze (Querschnitt: 0,13mm²)	Extrusionsisolationsmaterial (PVC oder PP, Dicke: 0,1mm-0,3mm)
			Extrusionsisolationsmaterial (PVC oder PP, Dicke: 0,1 mm-0,3mm)	Wärmebehandlung (Altern und Erweichen)
				↓
				Extrusionsisolatio nsmaterial (PVC oder PP, Dicke: 0,1mm-0,3mm)

[Wirkung]
Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann ein Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes einen Kupferlegierungsdraht ergeben, der sich aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung zusammensetzt, die Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich enthält. Das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel kann somit einen Kupferlegierungsdraht herstellen, der eine ausgezeichnete Leitfähigkeit und Festigkeit und ebenfalls ausgezeichnete Schlagresistenz hat. Weiterhin verwendet das Verfahren dieses Ausführungsbeispiels als Ausgangsmaterial ein Gussmaterial aus einer Kupferlegierung, die Zr, Ti und B, die als Kornraffinierelement fungieren, in einem spezifischen Bereich enthält und die somit die Kristallstruktur des Gussmaterials raffinieren können. Das Gussmaterial mit raffinierten Kristallkörnern kann bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert werden und somit einen Bruch während des Drahtziehens unterdrücken. Das Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel kann somit einen Kupferlegierungsdraht mit hoher Produktivität erzeugen.
[Testbeispiel 1]
Gussmaterialien aus Kupferlegierungen mit verschiedenen Zusammensetzungen wurden hergestellt und deren Eigenschaften wurden untersucht.
Die Gussmaterialien wurden wie folgt hergestellt:

Elektrisches Kupfer (Reinheit: 99,99% oder mehr) und eine Masterlegierung, die jedes Element gemäß Tabelle 2 oder das Element in der Form einer einfachen Substanz enthielt, wurden als Ausgangsmaterial hergestellt. Von dem hergestellten Ausgangsmaterial wurde eine Schmelze einer Kupferlegierung unter Verwendung eines Tiegels aus hoch reinem Kohlenstoff (mit Verunreinigungen in einer Menge von 20 Massen-ppm oder weniger) hergestellt. Die Kupferlegierung hat eine Zusammensetzung (mit Rest Cu und unvermeidbaren Verunreinigungen), die in Tabelle 2 gezeigt ist.

Die Schmelze der Kupferlegierung und eine hoch reine Kohlenstoffform (mit Verunreinigungen in einer Menge von 20 Massen-ppm oder weniger) wurden in einem Aufgussverfahren verwendet, zur Durchführung eines kontinuierlichen Gießens, zur Herstellung eines kontinuierlichen Gussmaterials (Drahtdurchmesser: φ10 mm oder φ12,5 mm) mit einem runden Querschnitt. Das Gießen erfolgte bei einer Rate von 1 m/min und das Kühlen bei einer Rate von mehr als 10°C/s.
(Kristallstruktur des Gussmaterials)
Die Proben (Nrn. 1-1 bis 1-5 und 1-101) der somit erzeugten Kupferlegierungsgussmaterialien hatten jeweils einen transversalen Querschnitt, aufgezeichnet mit einem optischen Mikroskop, und deren Kristallstrukturen wurden untersucht. Ein Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern, die die Kristallstruktur des Gussmaterials besetzen, die jeweils eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger aufweisen, und der durchschnittlichen Kristallkorngröße des Gussmaterials wurde gemessen. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
(Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern)
Ein Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern, die die Kristallstruktur des Gussmaterials besetzen, die jeweils eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger aufweisen, wurde wie folgt gemessen: Ein transversaler Querschnitt des Gussmaterials wurde mechanisch poliert und geätzt und mit einem optischen Mikroskop als Bild aufgenommen. Irgendein Kristallkorn, das in einer Nähe einer Konturenlinie des aufgezeichneten transversalen Querschnitt vorhanden war, das mehr spezifisch im Kontakt mit der Konturenlinie war, und irgendwelche feinen Kristallkörner davon mit einer kürzeren Seite von 200 µm oder weniger wurden gezählt, und die obige Gleichung wurde verwendet, zur Berechnung eines Verhältnisses der Zahl der feinen Kristallkörner.
(Durchschnittliche Kristallkorngröße)
Die durchschnittliche Kristallkorngröße des Gussmaterials wurde wie folgt gemessen: Ein transversaler Querschnitt des Gussmaterials wird mechanisch poliert und geätzt und mit einem optischen Mikroskop ein Bild aufgezeichnet. Irgendein Kristallkorn, das in einer Nähe einer Konturenlinie des aufgenommenen transversalen Querschnitt vorhanden war, wurde gezählt und die obige Gleichung wurde verwendet, um die durchschnittliche Kristallkorngröße des Gussmaterials zu berechnen.
(Auswertung der Drahtziehfähigkeit)
Proben (Nrn. 1-1 bis 1-5 und 1-101) von Kupferlegierungsgussmaterialien, die somit erzeugt waren, wurden bezüglich des Drahtziehvermögens bewertet, indem gezählt wurde, wie viele Male sie während des Drahtziehens brachen. Wie viele Male sie brachen wurde wie folgt gemessen: Das Gussmaterial einer jeden Probe wurde kaltgewalzt und gestrippt, unter Erhalt eines Drahtdurchmessers von 8 mm, und 100 kg davon wurden somit hergestellt. Das Gussmaterial einer jeden somit hergestellten Probe wurde einem Drahtziehen von einem Drahtdurchmesser von 8 mm bis zu einem Drahtdurchmesser von 2,6 mm ohne Durchführung einer Zwischenerwärmungsbehandlung unterworfen. Wenn das Gussmaterial insgesamt drahtgezogen war, wurde gezählt, wie viele Male es brach, und es wurde berechnet, wie viele Male es pro 1 kg (mal/kg) brach. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Proben Nrn.	Zusammensetzung								Gießbedingungen		Kristallstruktur des Gussmaterials		Drahtziehfähigkeit
	(Massen%)				Massenverhältnis	KornraffinierElement (Massen-ppm)			Gießrate	Drahtdurchmesser	Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern	Durchschnittliche Kristallkorngröße	Zahl der Brüche
	Cu	Fe	P	Sn	Fe/P	Zr	Ti	B	(m/min)	(mm)	(%)	(µm)	(mal/kg)
1-1	Rest	0,6	0,115	0,216	5,2	-	-	300	1	10	80	180	0
1-2	Rest	0,591	0,119	0,285	5,0	-	132	-	1	10	70	150	0
1-3	Rest	0,6	0,11	0,29	5,5	284	-	-	1	12,5	80	160	0
1-4	Rest	0,726	0,14	0,284	5,2	152	-	-	1	12,5	70	150	0
1-5	Rest	0,727	0,141	0,286	5,2	407	-	-	1	12,5	70	180	0
1-101	Rest	0,66	0,11	0,3	6,0	-	-	-	1	12,5	16	560	0,5

Wie in Tabelle 2 gezeigt, haben die Proben Nrn. 1-1 bis 1-5 Gussmaterialien mit einer Kristallstruktur, worin ein Verhältnis der Zahl von feinen Kristallkörnern, die die Kristallstruktur besetzen, die jeweils eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger haben, 50% oder mehr, sogar 70% oder mehr der Kristallstruktur ist und haben eine durchschnittliche Kristallgröße von 200 µm oder weniger, und es ist ersichtlich, dass die Proben eine feinere Kristallstruktur als die Probe Nr. 1-101 hat. Weiterhin können die Proben Nrn. 1-1 bis 1-5 die Anzahl der Brüche reduzieren im Vergleich zu der Probe Nr. 1-101, und es ist somit ersichtlich, dass der zuerst genannte Kupferlegierungsdraht mit guter Produktivität hergestellt werden kann.
Ein Grund, warum das obige Ergebnis erhalten wird, ist vermutlich, dass das Vorhandensein von zumindest einem von Zr, Ti und B als Kornraffinierelement in einem spezifischen Bereich ermöglicht, dass ein Gussmaterial eine raffinierte Kristallstruktur aufweist. Es wird angenommen, dass das Kristallmaterial mit raffinierten Kristallkörnern bezüglich der plastischen Verarbeitbarkeit verbessert war und somit einen Bruch während des Drahtziehens unterdrückt.
[Testbeispiel 2]
Kupferlegierungsdrähte mit verschiedenen Zusammensetzungen und bedeckte elektrische Drähte unter Verwendung der erhaltenen Kupferlegierungsdrähte als Leiter wurden unter verschiedenen Herstellbedingungen hergestellt und deren Eigenschaften wurden untersucht.
Jeder Kupferlegierungsdraht wurde in einem Herstellmuster (B) oder (C) gemäß Tabelle 1 hergestellt (für den Enddrahtdurchmesser siehe den Drahtdurchmesser (mm), der in Tabelle 4 gezeigt ist). Jeder bedeckte elektrische Draht wurde in einem Herstellmuster (b) oder (c) hergestellt, das in Tabelle 1 gezeigt ist.
Für jedes Herstellmuster wurde das folgende Gussmaterial hergestellt.
(Gussmaterial)
Elektrisches Kupfer (Reinheit: 99,99% oder mehr) und eine Masterlegierung, die jedes Element gemäß Tabelle 3 oder das Element in der Form einer einfachen Substanz enthielt, wurden als Ausgangsmaterial hergestellt. Von dem hergestellten Ausgangsmaterial wurde eine Schmelze aus einer Kupferlegierung unter Verendung eines Tiegels aus hoch reinem Kohlenstoff (mit einer Verunreinigung in einer Menge von 20 Massen-ppm oder weniger) erzeugt. Die Kupferlegierung hat eine Zusammensetzung (mit Rest Cu und unvermeidbaren Verunreinigungen) gemäß Tabelle 3.
Die Schmelze der Kupferlegierung und eine hoch reine Kohlenstoffform wurden in einem Aufgussverfahren verwendet, zur Durchführung des kontinuierlichen Gießens, zur Herstellung eines kontinuierlichen Gussmaterials (Drahtdurchmesser: φ12,5 mm oder φ9,5 mm) mit einem runden Querschnitt. Das Gießen erfolgte bei einer Rate von 1 m/min und das Kühlen bei einer Rate von mehr als 10°C/s.
(Kupferlegierungsdraht)
In dem Kupferlegierungsdraht-Herstellmuster (B) oder (C) wurde ein drahtgezogenes Teil einer Wärmebehandlung bei einer Wärmebehandlungstemperatur gemäß Tabelle 3 unterworfen und somit in der Wärmebehandlung 8 Stunden gehalten.
(Bedeckter elektrischer Draht)
Bei dem Herstellmuster (b) oder (c) für den bedeckten elektrischen Draht wurde ein drahtgezogenes Teil mit einem Drahtdurchmesser von φ0,16 mm auf gleiche Weise wie bei dem Verfahren hergestellt, das in dem Herstellmuster (B) oder (C) für den Kupferlegierungsdraht angegeben ist. Sieben drahtgezogene Teile wurden zusammen verdrillt, zur Erzeugung einer Litze. Danach wurde die Litze kompressionsgeformt, zur Herstellung einer komprimierten Litze mit einer transversalen Querschnittsfläche von 0,13 mm² (0,13 sq), und die komprimierte Litze wurde einer Wärmebehandlung unterzogen. Die Wärmebehandlung wurde bei einer Wärmebehandlungstemperatur gemäß Tabelle 3 durchgeführt und 8 Stunden bei dieser gehalten. Polyvinylchlorid (PVC) wurde auf dem wärmebehandelten Teil als Umgebung extrudiert, zum Bedecken des Teils, zur Bildung einer isolierenden Abdeckschicht mit einer Dicke von 2 mm. Ein bedeckter elektrischer Draht, der das wärmebehandelte Teil als Leiter enthielt, wurde somit hergestellt.

Tabelle 3

Proben-Nrn.	Zusammensetzung								Wärmebehandlungsbedingung
	(Massen%)				Massenverhältnis	Kornraffinierelement (Massen-ppm)			Wärmebehandlungstemperatur
	Cu	Fe	P	Sn	Fe/P	Zr	Ti	B	(°C x 8h)
2-1	Rest	0,6	0,115	0,216	5,2	-	-	300	400
2-2	Rest	0,6	0,115	0,216	5,2	-	-	300	460
2-3	Rest	0,591	0,119	0,285	5,0	-	132	-	400
2-4	Rest	0,6	0,11	0,29	5,5	284	-	-	400
2-5	Rest	0,726	0,14	0,284	5,2	152	-	-	400
2-6	Rest	0,726	0,14	0,284	5,2	152	-	-	420
2-7	Rest	0,726	0,14	0,284	5,2	152	-	-	440
2-8	Rest	0,726	0,14	0,284	5,2	152	-	-	460
2-9	Rest	0,727	0,141	0,286	5,2	407	-	-	400
2-10	Rest	0,727	0,141	0,286	5,2	407	-	-	420
2-11	Rest	0,727	0,141	0,286	5,2	407	-	-	440
2-12	Rest	0,727	0,141	0,286	5,2	407	-	-	460
2-101	Rest	0,66	0,11	0,3	6,0	-	-	-	420
2-111	Rest	0,66	0,11	0,3	6,0	-	-	300	25
2-112	Rest	0,591	0,119	0,285	5,0	-	3000	-	400

(Messung der Eigenschaften)
Kupferlegierungsdrähte, die gemäß den Herstellmustern (B) oder (C) (φ0,35 mm oder φ0,16 mm) hergestellt waren, hatten jeweils eine untersuchte Zugfestigkeit (MPa), Dehnung beim Bruch (%), Leitfähigkeit (% IACS) und Arbeitshärtungsexponent. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt.
Die Leitfähigkeit (% IACS) wurde in einem Brückenverfahren gemessen. Die Zugfestigkeit (MPa), die Dehnung beim Bruch (%) und der Arbeitshärtungsexponent wurden unter Verwendung eines Zugtestgerätes für allgemeine Zwecke entsprechend JIS Z 2241 (Metallic materials-Tensile testing-Method, 1998) gemessen.
Die bedeckten elektrischen Drähte, die beim Herstellmuster (b) oder (c) hergestellt waren (mit einem Leiter mit einer Querschnittsfläche von 0,13 mm²) hatten die untersuchten Anschluss-Fixierkräfte (N). Zusätzlich wurden die komprimierten Litzen, hergestellt nach Herstellmuster (b) oder (c), bezüglich der Schlagresistenzenergie des Leiters in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss (J/m, Schlagresistenz E mit verbundenem Anschluss) und bezüglich der Schlagresistenzenergie des Leiters (J/m, Schlagresistenz E) untersucht. Das Ergebnis ist in Tabelle 4 gezeigt.
Die Anschluss-Fixierkraft (N) wird wie folgt gemessen: An einem Ende des bedeckten elektrischen Drahtes wird die Isolationsabdeckschicht abgestreift, um einen Leiter freizulegen, der die komprimierte Litze ist, und ein Anschluss wird an ein Ende der komprimierten Litze befestigt. Hierin ist der Anschluss ein kommerziell erhältlicher Crimpanschluss und wird mit der komprimierten Litze verbunden. Weiterhin wurde, wie in 3 gezeigt ist, eine Befestigungshöhe (Crimphöhe C/H) eingestellt, so dass der Leiter (oder die komprimierte Litze) bei einem Anschluss-Befestigungsbereich 12 eine transversale Querschnittsfläche aufwies, die einen Wert gemäß 4 hatte, und zwar relativ zu einer transversalen Querschnittsfläche eines Bereiches des anderen Hauptdrahtes als dem Anschluss-Befestigungsbereich (ein verbleibendes Leiterverhältnis von 70% oder 80%).
Unter Verwendung eines Zugtestgerätes für allgemeine Zwecke wurde eine maximale Ladung (N), bei der der Anschluss nicht abging, wenn der Anschluss mit 100 mm/min gezogen wurde, gemessen. Diese maximale Ladung wird als Anschluss-Fixierkraft definiert.
Die Schlagresistenzenergie (J/m oder (N/m)/m) des Leiters wird wie folgt gemessen: Bevor ein Isolationsmaterial extrudiert wird, wird ein Gewicht an eine Spitze eines wärmebehandelten Teils (d. h. Leiter, der sich aus einer komprimierten Litze zusammensetzt) befestigt, und das Gewicht wird um 1 m nach oben gezogen und kann dann frei fallen. Das maximale Gravitationsgewicht (kg) des Gewichtes, bei dem der Leiter nicht bricht, wird gemessen, und das Gravitationsgewicht wird mit der Gravitationsbeschleunigung (9,8 m/s²) und dem Fallabstand multipliziert und durch den Fallabstand dividiert, unter Erhalt eines Wertes (d. h. (Gravitationsgewicht des Gewichtes x 9,8 x 1)/1), das als Schlagresistenzenergie des Leiters definiert wird.
Die Schlagresistenzenergie des Leiters in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss (J/m oder (N/m)/m) wird wie folgt gemessen: Wie bei der Messung einer Anschluss-Fixierkraft erfolgt ist, wie oben beschrieben, wird vor Freilegen eines Isolationsmaterials ein Anschluss 5 (hierin ein Crimpanschluss) an ein Ende des Leiters 10 eines wärmebehandelten Teils (Leiter, der sich aus einer komprimierten Litze zusammensetzt) befestigt, zur Herstellung einer Probe 100 (hierin mit einer Länge von 1 m) und ein Anschluss 5 wird durch einen Spannrahmen 200 wie in 4 gezeigt fixiert. Ein Gewicht 300 wird an das andere Ende der Probe befestigt und zu dem Niveau angehoben, bei dem der Anschluss 5 fixiert ist, und dann kann das Gewicht 300 frei fallen. Gleichermaßen wie bei der Schlagresistenzenergie des Leiters, wie oben beschrieben, wird ein maximales Gravitationsgewicht des Gewicht 300, bei dem der Leiter 10 nicht bricht, gemessen und ((Gravitationsgewicht des Gewichtes x 9,8 x 1)/1) wird als Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit dem befestigten Anschluss definiert.

Tabelle 4

Proben-Nrn..	Eigenschaften						Eigenschaften (0,13mm²)
	Verfahren	Drahtdurchmesser	Zugfestigkeit	Dehnung beim Bruch	Leitfähigkeit	Arbeitshärtungsexponent	Verfahren	Verbleibendes Leiterverhältnis	Anschluss-FixierKraft	Schlagresistenz E im Zustand mit verbundenem Anschluss	Schlagresistenz E
	Verfahren	(mm)	(MPa)	(%)	(%IACS)	Arbeitshärtungsexponent	Verfahren	(%)	(N)	(J/m)	(J/m)
2-1	B	0,16	677	8	68,6	0,1	b	70	82	1,2	4,4
2-2	B	0,16	462	13	76,3	0,146	b	70	63	2,4	6,8
2-3	B	0,16	454	12	64,3	0,144	b	70	60	2,3	4,8
2-4	B	0,16	483	10	61,5	0,127	b	70	62	2,0	10,1
2-5	B	0,16	571	8	62,1	0,11	b	70	80	1,3	4,1
2-6	B	0,16	534	10	64,7	0,12	b	80	76	5,2	10,4
2-7	B	0,16	494	12	65,0	0,145	b	80	61	6,6	10,9
2-8	B	0,16	456	15	64,9	0,162	b	80	60	6,3	9,2
2-9	C	0,16	565	8	61,1	0,11	c	70	80	1,2	3,8
2-10	C	0,16	519	10	63,8	0,133	c	80	72	5,6	8,5
2-11	C	0,16	477	13	64,9	0,141	c	70	56	3,0	7,8
2-12	C	0,16	448	15	64,5	0,161	c	70	60	5,5	11,3
2-101	B	0,16	471	11	62,4	0,144	b	70	61	2,3	5,8
2-111	B	0,16	982	2	30,5	0,04	b	70	101	0,5	2,8
2-112	B	0,16	462	12	50,2	0,146	b	70	61	2,0	6,6

Die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 enthalten alle als Leiter einen Kupferlegierungsdraht, der sich aus einer Kupferlegierung zusammensetzt, die eine spezifische Zusammensetzung mit Fe, P und Sn in einem spezifischen Bereich wie oben beschrieben enthält, und die ebenfalls zumindest eines von Zr, Ti und B als Kornraffinierelement in einem spezifischen Bereich enthält. Weil der Kupferlegierungsdraht Zr, Ti und B in einem spezifischen Bereich enthält, kann ein Gussmaterial, das als Ausgangsmaterial für den Kupferlegierungsdraht dient, eine raffinierte Kristallstruktur haben, wie im Testbeispiel 1 beschrieben ist. Dies kann einen Bruch während des Drahtziehens unterdrücken und ermöglicht, dass der Kupferlegierungsdraht eine hohe Produktivität aufweist. Demzufolge haben die Kupferlegierungslitze mit dem Kupferlegierungsdraht, der als elementarer Draht dient, und ein bedeckter elektrischer Draht und ein mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, bei dem die Kupferlegierungslitze als Leiter dient, ebenfalls eine hohe Produktivität.
Wie in Tabelle 4 gezeigt ist, sind die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 jeweils ausgezeichnet bezüglich der Ausgewogenheit zwischen Leitfähigkeit und Festigkeit. Quantitativ sind sie wie folgt:
Die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 haben jeweils eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr, sogar 420 MPa oder mehr und es gibt viele Proben mit 440 MPa oder mehr oder 450 MPa oder mehr.
Die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 haben jeweils eine Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr, sogar 61% IACS oder mehr und es gibt ebenfalls viele Proben mit 62% IACS oder mehr, sogar 64% IACS oder mehr.
Die Proben Nr. 2-1 bis 2-12 mit Ausnahme der Probe Nr. 2-9 haben jeweils einen Leiter mit einer Schlagresistenzenergie von 4 J/m oder mehr und einige von diesen haben 4,5 J/m oder mehr oder sogar 6 J/m oder mehr. Die Proben Nrn. 2-2 bis 2-4, 2-6 bis 2-8 und 2-10 bis 2-12 hatten jeweils einen Leiter mit einer Schlagresistenzenergie von 1,5 J/m oder mehr, sogar 2 J/m oder mehr in einem Zusatz mit einem verbundenen Anschluss, und es gibt ebenfalls eine Probe mit 2,5 J/m oder mehr im gleichen Zustand. Diese Proben haben auch eine ausgezeichnete Schlagresistenz und es ist ersichtlich, dass sie bezüglich der drei Parameter von Leitfähigkeit, Festigkeit und Schlagresistenz ausgezeichnet sind. Es wird erwartet, dass ein bedeckter elektrischer Draht, der einen solchen Leiter enthält, per se eine hohe Schlagresistenzenergie und eine hohe Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss aufweist.
Weiterhin haben die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 jeweils eine große Dehnung beim Bruch, und es ist ersichtlich, dass die Proben eine hohe Festigkeit, hohe Zähigkeit und hohe Leitfähigkeit in guter Ausgewogenheit haben. Quantitativ ergeben die Proben eine Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr, sogar 8% oder mehr und es gibt ebenfalls viele Proben, die 10% oder mehr ergeben. Weiterhin haben die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 jeweils Anschluss-Fixierkräfte von 45 N oder mehr, sogar 50 N oder mehr, mehr als 55 N, und es ist ersichtlich, dass sie ausgezeichnet bezüglich der Fixierung eines Anschlusses sind. Weiterhin haben die Proben 2-1 bis 2-12 jeweils einen großen Arbeitshärtungsexponenten von 0,1 oder mehr und viele Proben davon haben 0,12 oder mehr, sogar 0,13 oder mehr, und es ist ersichtlich, dass die Proben leicht eine Festigkeitsverstärkungswirkung durch Arbeitshärtung erfahren.
Ein Grund, warum das obige Ergebnis erhalten werden kann, wird wie folgt angesehen: Die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12, die als Leiter einen Kupferlegierungsdraht enthalten, der sich aus einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung, einschließlich Fe, P und Sn in den obigen spezifischen Bereichen, aufweisen, waren in der Lage, die Ausfällung von Fe und P und die feste Lösung von Sn zu verstärken, unter Erhalt von zufriedenstellend effektiv erhöhter Festigkeit, und waren ebenfalls in der Lage, die feste Lösung von P oder dergleichen zu reduzieren auf der Basis einer angemessenen Ausfällung von Fe und P, unter zufriedenstellend effektiver Aufrechterhaltung einer hohen Leitfähigkeit von Cu. Weiterhin wird angenommen, dass die obige spezifische Zusammensetzung und angemessene Wärmebehandlung in der Lage waren, ein Grobwerden des Kristalls und übermäßiges Erweichen zu verhindern, während eine Wirkung einer verstärkten Ausfällung von Fe und P und Reduktion einer festen Lösung in Cu erhalten wurde, und somit wurde, während eine große Festigkeit und hohe Leitfähigkeit erzielt wurden, die Dehnung beim Bruch ebenfalls groß und die Zähigkeit war ausgezeichnet. Beispielsweise wird angenommen, dass die Probe 2-111 eine reduzierte Leitfähigkeit präsentierte, weil die Wärmebehandlung bei einer niedrigen Temperatur durchgeführt wurde und Fe und P unzureichend ausgefällt wurden. Weiterhin wurde angenommen, dass die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 gegenüber einem Aufprall bruchresistent waren und somit eine ausgezeichnete Schlagresistenz hatten und dass die Proben ebenfalls bezüglich der Zähigkeit ausgezeichnet waren, während sie eine hohe Festigkeit hatten. Weiterhin wird angenommen, dass dann, wenn Fe/P auf 1 oder mehr, sogar 4 oder mehr eingestellt wurde, so dass Fe in einer Menge von gleich oder größer der von P enthalten war, es möglich war, die Bildung einer Verbindung von Fe und P zu unterstützen, wo es angemessen war, um zuverlässiger die Reduktion der Leitfähigkeit zu unterdrücken, die sonst der übermäßigen Bildung einer festen Lösung von P in Cu zuzuschreiben war.
Zusätzlich wird angenommen, dass ein Grund für die große Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit einem verbundenen Anschluss ist, dass ein Arbeitshärtungsexponent von 0,1 oder mehr eine Arbeitshärtung ermöglichte, unter Erhalt einer Festigkeitsverstärkungswirkung. Beispielsweise werden die Proben Nrn. 2-6 bis 2-8 oder 2-11 und 2-12, die unterschiedliche Arbeitshärtungsexponenten und identische Bedingungen für das Befestigen eines Anschlusses (oder gleiche verbleibende Leiterverhältnisse) aufwiesen, verglichen. Obwohl die Proben 2-7 und 2-8 eine geringere Zugfestigkeit als die Probe 2-6 zeigten, haben die zuerst genannten eine größere Schlagresistenzenergie in einem Zustand mit dem verbundenen Anschluss als die zuletzt genannte. Obwohl die Probe Nr. 2-12 eine geringere Zugfestigkeit als die Probe 2-11 aufwies, hatte alternativ die vorgenannte eine größere Schlagresistenzenergie im Zustand mit dem verbundenen Anschluss als die zuletzt genannte. Es wird angenommen, dass dies daher kommt, dass die Proben Nrn. 2-7 und 2-8 oder 2-12 die geringe Zugfestigkeit durch Arbeitshärtung kompensieren. Bei diesem Test kann gesagt werden, dass dann, wenn eine Beziehung zwischen der Zugfestigkeit und der Anschluss-Fixierkraft bemerkt wird, die Anschluss-Fixierkraft zur Erhöhung neigt, wenn sich die Zugfestigkeit erhöht, und es gibt eine Korrelation zwischen diesen.
Die Proben Nrn. 2-1 bis 2-12 haben Eigenschaften, die äquivalent oder höher sind als jene der Proben Nr. 2-101 und 2-112, und weil die zuerst genannten angemessen ein Kornraffinierelement (Zr, Ti, B) enthalten, haben die zuerst genannten aufgrund des Kornraffinierelementes keine Verschlechterung, die bezüglich der Eigenschaften beobachtet wird.
Diese Testdaten zeigen, dass die Durchführung einer plastischen Verarbeitung wie Drahtziehen und einer Wärmebehandlung wie einer Alterungs- und Erweichungsbehandlung bei einer Kupferlegierung mit einer spezifischen Zusammensetzung, die Fe, P und Sn enthält und einem Kornraffinierelement (Zr, Ti, B) einen Kupferlegierungsdraht und eine Kupferlegierungslitze mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und Festigkeit und ebenfalls mit ausgezeichneter Schlagresistenz ergeben kann und einen bedeckten elektrischen Draht und einen mit Anschluss ausgerüsteten elektrischen Draht unter Verwendung des Kupferlegierungsdrahtes und der Kupferlegierungslitze als Leiter wie oben beschrieben ergeben kann. Zusätzlich ist ersichtlich, dass selbst die gleiche Zusammensetzung Änderungen bezüglich der Zugfestigkeit, Leitfähigkeit, Schlagresistenzenergie und dergleichen durch die Wärmebehandlungstemperatur ergeben kann (siehe z. B. Vergleich zwischen den Proben Nrn. 2-1 und 2-2, Vergleich zwischen den Proben Nrn. 2-5 bis 2-8 und Vergleich zwischen den Proben 2-9 bis 2-12). Wenn die Wärmebehandlungstemperatur erhöht wird, neigen die Leitfähigkeit und Dehnung beim Bruch und die Schlagresistenzenergie des Leiters zur Erhöhung. Beispielsweise kann gesagt werden, dass die Wärmebehandlungstemperatur bevorzugt 400°C oder weniger und weniger als 550°C, mehr bevorzugt 420°C oder höher und 500°C oder weniger ist.
Bezugszeichenliste

1: Kupferlegierungsdraht
10: Kupferlegierungslitze (Leiter)
12: Anschluss-Befestigungsbereich
2: Isolationsabdeckschicht 3
3: bedeckter elektrischer Draht
4: mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht
5: Anschluss
50: Drahtbarrelbereich
52: Anpassbereich
54: Isolationsbarrelbereich
100: Probe
200: Spannrahmen
300: Gewicht

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2018154528 [0002]
JP 2014156617 [0003]
JP 2018077941 [0003]

Claims

Bedeckter elektrischer Draht, enthaltend einen Leiter und eine Isolationsabdeckschicht, die außerhalb des Leiters vorgesehen ist, wobei der Leiter eine Litze ist, die sich aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten zusammensetzt, die sich aus einer Kupferlegierung zusammensetzen und zusammen verdrillt sind, und mit einem Drahtdurchmesser von 0,5 mm oder weniger, wobei die Kupferlegierung enthält: Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin enthaltend ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind.
Bedeckter elektrischer Draht nach Anspruch 1, worin die Kupferlegierung ein oder mehrere Elemente enthält, ausgewählt aus C, Si und Mn in einer Menge von insgesamt 10 Massen-ppm oder mehr und 500 Massen-ppm oder weniger.
Bedeckter elektrischer Draht nach Anspruch 1 oder 2, worin der Kupferlegierungsdraht eine Zugfestigkeit von 385 MPa oder mehr hat.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 3, worin der Kupferlegierungsdraht eine Dehnung beim Bruch von 5% oder mehr ergibt.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 4, worin der Kupferlegierungsdraht eine Leitfähigkeit von 60% IACS oder mehr hat.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 5, worin der Kupferlegierungsdraht einen Arbeitshärtungsexponenten von 0,1 oder mehr hat.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit einer Anschluss-Fixierkraft von 45 N oder mehr.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer Schlagresistenzenergie von 3 J/m oder mehr in einem Zustand, bei dem ein Anschluss an den bedeckten elektrischen Draht befestigt ist.
Bedeckter elektrischer Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer Schlagresistenzenergie von 6 J/m oder mehr.
Mit Anschluss ausgerüsteter elektrischer Draht, enthaltend einen bedeckten elektrischen Draht nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und einen Anschluss, der an ein Ende des bedeckten elektrischen Drahtes befestigt ist.
Kupferlegierungsdraht, der sich aus einer Kupferlegierung zusammensetzt, die enthält: Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin enthaltend ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind.
Kupferlegierungslitze, gebildet aus einer Vielzahl von Kupferlegierungsdrähten, die jeweils wie in Anspruch 11 definiert sind und zusammen verdrillt sind.
Kupferlegierungslitze nach Anspruch 12, mit einer Schlagresistenzenergie von 1,5 J/m oder mehr in einem Zustand, bei dem ein Anschluss an der Kupferlegierungslitze befestigt ist.
Kupferlegierungslitze nach Anspruch 12 oder 13, mit einer Schlagresistenzenergie von 4 J/m oder mehr.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes, enthaltend: ein kontinuierliches Gießen einer Schmelze aus einer Kupferlegierung, zur Herstellung eines Gussmaterials, wobei die Kupferlegierung Fe in einer Menge von 0,1 Massen% oder mehr und 1,6 Massen% oder weniger, P in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger und Sn in einer Menge von 0,05 Massen% oder mehr und 0,7 Massen% oder weniger, und weiterhin ein oder mehrere Elemente, ausgewählt aus Zr, Ti und B in einer Menge von insgesamt 1000 Massen-ppm oder weniger, wobei Cu und Verunreinigungen der Rest sind, enthält, Durchführen eines Drahtziehens mit dem Gussmaterial, zur Erzeugung eines drahtgezogenen Teils, und Durchführen einer Wärmebehandlung mit dem drahtgezogenen Teil.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes nach Anspruch 15, worin ein Verhältnis der Zahl von Kristallkörnern, die jeweils eine kürzere Seite von 200 µm oder weniger aufweisen, 50% oder mehr in einer Kristallstruktur des Gussmaterials ist.
Verfahren zur Herstellung eines Kupferlegierungsdrahtes nach Anspruch 15 oder 16, worin das Gussmaterial eine durchschnittliche Kristallkorngröße von 200 µm oder weniger hat.