JP2012087360A - 希薄銅合金材料を用いた絶縁電線の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】不可避的不純物を含む純銅に、2〜12massppmの硫黄と2を超え30massppm以下の酸素と4〜55massppmのTiを含む希薄銅合金溶湯を形成し、その希薄銅合金溶湯を用いて連続鋳造を経てワイヤロッドを作製し、そのワイヤロッドを熱間圧延することで希薄銅合金材料からなる線材を作製し、この線材に絶縁被覆を施すことを特徴とする希薄銅合金材料を用いた絶縁電線の製造方法である。
【選択図】図1
Description
導電率が98%IACS以上の軟質銅材を得る場合、不可避的不純物を含む純銅(ベース素材)が、3〜12mass ppmの硫黄と、2を超え30mass ppm以下の酸素と、Tiを4〜55mass ppm含む希薄銅合金材料でワイヤロッド(荒引き線)を製造するものである。ここに2mass ppmを超え30mass ppm以下の酸素を含有していることから本実施の形態に係る軟質希薄銅合金材料は、いわゆる低酸素銅(LOC)を対象としているものである。
分散粒子のサイズは小さく沢山分布することが望ましい。その理由は、硫黄の析出サイトとして働くためサイズが小さく数が多いことが要求される。
SCR連続鋳造圧延により、鋳塊ロッドの加工度が90%(30mm)〜99.8%(5mm)でワイヤロッドを造る、一例として、加工度99.3%でφ8mmワイヤロッドを造る方法を用いる。
ベース材の銅はシャフト炉で溶解の後、還元状態で樋に流すことが好ましい。すなわち還元ガス(CO)雰囲気下で、希薄合金の構成元素の硫黄濃度、Ti濃度、酸素濃度を制御して鋳造し、圧延するワイヤロッドを安定して製造する方法がよい。銅酸化物の混入や粒子サイズが大きいので品質を低下させる。
また、本発明の希薄銅合金線の表面にめっき層を形成してもよい。めっき層としては、例えば、錫、ニッケル、銀を主成分とするものを適用可能であり、いわゆるPbフリーめっきを用いてもよい。
また、本発明の希薄銅合金線を複数本撚り合わせた希薄銅合金撚線として使用することも可能である。
いずれも製品性能として満足している(総合評価○)。
SCR連続鋳造圧延装置で溶解された低酸素銅の溶湯に、Tiを添加して低酸素銅ベースの希薄銅合金からなる酸素濃度7〜8mass ppm、硫黄濃度5mass ppm、Ti濃度30ppmとし、鋳造材に対して多段に熱間圧延処理(880℃〜550℃)を施して、φ8mmの銅線(ワイヤロッド)を複数本用意した。これらを通電アニール処理を施しながら伸線して、φ1.6mmのサイズとし、更にこれを冷間にて皮剥工程(第1伸線ダイス(穴径φ1.440)、第2伸線ダイス(穴径φ1.280)、第3伸線ダイス(穴径φ1.135)、第4伸線ダイス(穴径φ1.005)を順次経由して)を加えながら引抜伸線加工し、夫々φ0.993〜0.996mm程度に仕上げた。その後、伸線材について焼鈍温度:350〜550℃、焼鈍時間:19sec、エナメル絶縁塗布ライン速度:22m/minの条件で、夫々東特塗料製NH−AI505−30のワニスを12回塗布して絶縁被覆を施し、これを焼き付けて(焼付温度:蒸発帯310℃、硬化帯410℃)試料を得た(実施材5〜7)。
得られた各試料のしなやかさ(SEN:Spring Elongation Number)について、次のような方法で測定した。
長さ約1.2mに切り出した試料の線端に700g/mm2の分銅を掛け、導体径の10倍のマンドレル(直径10mm)に密に巻き付けてコイルを作線する。そのコイルを鉛直に吊るし、再び700g/mm2の分銅を付加し、約50mm/秒以下の速度で下降させた後に1分間分銅を保持する。
その後、平面上に自然放置し、1分後にコイルの標点距離を測定し、初めに密巻きした
コイルの長さ(約30mm)を減じることによりSEN値を求める。
得られた各試料の可撓性については、30%伸張後、JIS C3003:1999に準じて調べた。
なお、可撓性の評価における「2d」とは、仕上り寸法の2倍の丸棒に10回巻き付けた後、導体径に応じた倍率の拡大鏡で見て亀裂がないことを意味する。
Claims (7)
- 不可避的不純物を含む純銅に、2〜12mass ppmの硫黄と2を超え30mass ppm以下の酸素と4〜55mass ppmのTiを含む希薄銅合金溶湯を形成し、 その希薄銅合金溶湯を用いて連続鋳造を経てワイヤロッドを作製し、そのワイヤロッドを熱間圧延することで希薄銅合金材料からなる線材を作製し、この線材に絶縁被覆を施すことを特徴とする絶縁電線の製造方法。
- 熱間圧延温度は、最初の圧延ロールでの温度が880℃以下、最終圧延ロールでの温度が550℃以上とする請求項1記載の絶縁電線の製造方法。
- 前記硫黄及び前記チタンは、TiO、TiO2 、TiS、Ti−O−Sの形で化合物または、凝集物を形成し、残りのTiとSが固溶体の形で存在している請求項1又は2に記載の絶縁電線の製造方法。
- 前記TiOのサイズが200nm以下、前記TiO2 は1000nm以下、前記TiSは200nm以下、前記Ti−O−Sは300nm以下に結晶粒内に分布し、500nm以下の粒子が90%以上である請求項1乃至3に記載の絶縁電線の製造方法。
- 希薄銅合金材料のベースとなる銅は、シャフト炉で溶解の後、還元ガス(CO)雰囲気の下で、希薄合金の構成元素の硫黄濃度、Ti濃度、酸素濃度を制御して鋳造した後、圧延する請求項1乃至4に記載の絶縁電線の製造方法。
- 不可避的不純物を含む純銅に、2〜12mass ppmの硫黄と2を超え30mass ppm以下の酸素と4〜55mass ppmのTiを含む希薄銅合金材料を、双ロール式連続鋳造圧延法またはプロペルチ式連続鋳造圧延法により、溶銅温度を1100℃以上1320℃以下として、ワイヤロッドを作製し、そのワイヤロッドを、熱間圧延しかつその熱間圧延温度が、最初の圧延ロールでの温度が880℃以下、最終圧延ロールでの温度が550℃以上とて熱間圧延することを特徴とする絶縁電線の製造方法。
- 希薄銅合金材料のベースとなる銅は、シャフト炉で溶解の後、還元状態の樋になるよう制御した、すなわち還元ガス(CO)雰囲気の下で、希薄合金の構成元素の硫黄濃度、Ti濃度、酸素濃度を制御して鋳造し、圧延する請求項6記載の絶縁電線の製造方法。
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