JP2965481B2 - Method for producing highly conductive copper alloy - Google Patents

Method for producing highly conductive copper alloy

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JP2965481B2 JP10972695A JP10972695A JP2965481B2 JP 2965481 B2 JP2965481 B2 JP 2965481B2 JP 10972695 A JP10972695 A JP 10972695A JP 10972695 A JP10972695 A JP 10972695A JP 2965481 B2 JP2965481 B2 JP 2965481B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高導電性銅合金の製造
方法、とくに半導体などの高導電性が要求される電子材
料の分野などで用いられる、少なくともNiおよびPを
含有する銅合金の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a highly conductive copper alloy, and more particularly to a method for producing a copper alloy containing at least Ni and P used in the field of electronic materials such as semiconductors which require high conductivity. It relates to a manufacturing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】銅に他の金属を添加して銅合金を製造す
る一般的な方法は、銅とともに各種の金属を溶解炉内に
装入し、溶解することによって合金溶体を製造する、い
わゆるバッチ方式が採用されていた。しかしながら、一
つの炉で多種の銅合金をバッチ方式で製造する方法にあ
っては、合金溶体の種類を変更するたびに、溶解炉内を
洗浄しなければならず、このために多量の溶湯が必要と
なると共に、作業性にも問題点があった。また、この方
式では、連続して生産できず溶解炉の稼働率が低いた
め、生産性が低く、製造コストが高いという問題点もあ
った。さらに、溶解炉内では、銅と添加元素とを均一に
混合するのが難しくかつ前回操業に起因する汚染が起こ
るため、でき上がった合金溶体の品質が悪いという問題
点もあった。
2. Description of the Related Art A general method for producing a copper alloy by adding another metal to copper is a method in which various metals are charged together with copper into a melting furnace and melted to produce an alloy solution. A batch method was adopted. However, in the method of manufacturing various types of copper alloys in a single furnace in a batch method, the inside of the melting furnace must be cleaned every time the type of the alloy solution is changed, so that a large amount of molten metal is generated. In addition to the necessity, there was a problem in workability. In addition, in this method, continuous production is not possible, and the operation rate of the melting furnace is low, so that there is a problem that productivity is low and manufacturing cost is high. Further, in the melting furnace, it is difficult to uniformly mix copper and the additional element, and contamination due to the previous operation occurs, so that the quality of the resulting alloy solution is poor.

【0003】一方、銅合金を、連続式溶解炉であるシャ
フト炉で溶製することも考えられるが、溶湯の不均一性
や炉の汚染などの根本的な問題点があり、実用化されて
いない。しかし、添加元素を鋳造(連続鋳造機など)の
前段階で投入することによって合金化する分には、連続
化は十分に可能であり、とくにSnのような低融点でし
かも数百〜数千ppm レベル低含有量の合金への適用が考
えられる。上述した連続化対応の技術として、湯溜り
(タンディッシュ)の上流側に湯道(樋)を設け、この
湯道を通じて固体状態の合金成分を添加する装置(特開
昭63−62829号公報参照)や、その湯溜りと湯道
との間に加熱炉(高周波炉)を設け、上記と同様に湯道
に添加剤投入路を通じて添加する装置(特開昭63−6
2830号公報参照)などが提案されている。
[0003] On the other hand, it is conceivable to melt copper alloys in a shaft furnace which is a continuous melting furnace. However, there are fundamental problems such as non-uniformity of molten metal and furnace contamination. Absent. However, continuity is sufficiently possible for alloying by adding the additional element at a stage prior to casting (such as a continuous casting machine). In particular, the alloy has a low melting point such as Sn and several hundred to several thousand. Application to alloys with low ppm level is conceivable. As a technique for coping with the above-described continuity, a device is provided in which a runner (gutter) is provided upstream of a pool (tundish) and a solid-state alloy component is added through the runner (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-62829). ) Or a heating furnace (high-frequency furnace) provided between the pool and the runner, and a device for adding the runner to the runner through an additive charging path in the same manner as described above (Japanese Patent Laid-Open No. 63-6 / 1988).
No. 2830) has been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、高導電性銅合金を連続的に製造する際、添
加元素によっては含有量制御が困難なものもあった。例
えば、Niを含有する銅合金の場合、Niの融点は1455
℃と、銅のそれ (1085℃) に比べてかなり高く、Cu −
30wt%Ni, Cu −50wt%Ni母合金にしても、その融
点はそれぞれ1200℃以上, 1300℃以上であるから、これ
を上記各従来技術の下で普通に添加したのでは均一かつ
円滑な合金添加が望めない。また、Pの添加を考えた場
合、このPは低密度、低沸点の元素だから、単体での添
加は不可能であり、一般には、ショット化したCu −P
母合金の形で添加されるのが普通である。
However, in the above prior art, when continuously producing a highly conductive copper alloy, it was difficult to control the content depending on the added element. For example, in the case of a copper alloy containing Ni, the melting point of Ni is 1455
° C, which is much higher than that of copper (1085 ° C).
Even in the case of 30wt% Ni and Cu-50wt% Ni mother alloys, their melting points are 1200 ° C or more and 1300 ° C or more, respectively. Addition cannot be expected. In addition, considering the addition of P, since P is an element having a low density and a low boiling point, it is impossible to add P alone, and generally, shot Cu-P
It is usually added in the form of a master alloy.

【0005】この点に関し、高導電性銅合金として必要
な微細なNi−P化合物の析出を実現するのに、もし、
Cu −Ni母合金とCu −P母合金とを併用するとすれ
ば、NiとPの量比制御に乱れが生じ、析出物の組成,
量, 大きさがばらつき、特性が安定しない。その上、溶
解すべきCu 量(母合金として添加すべきCu の相対
量)が多くなる。その結果、母合金溶解による溶銅温度
の低下を招き、その分を保障するための余分の熱エネル
ギーが必要となり、円滑な合金添加を阻害するという問
題点があった。
[0005] In this regard, in order to realize the precipitation of a fine Ni-P compound required as a highly conductive copper alloy,
If a Cu-Ni mother alloy and a Cu-P mother alloy are used together, the control of the amount ratio of Ni and P is disturbed, and the composition of the precipitate,
The quantity and size fluctuate and the characteristics are not stable. In addition, the amount of Cu to be melted (relative amount of Cu to be added as a master alloy) increases. As a result, the melting temperature of the molten copper is lowered due to the melting of the mother alloy, and extra heat energy is required to ensure the decrease, which hinders the smooth addition of the alloy.

【0006】本発明の主たる目的は、均質な高導電性銅
合金の有利な製造方法を提案することにある。本発明の
他の目的は、合金添加元素の高歩留りと円滑な添加を通
じて、他の純銅製品の汚染を招くことなしに、高品質で
安価なNi−P含有高導電性銅合金を製造することにあ
る。本発明のさらに他の目的は、鋳型の直前での効果的
な添加を通じて微少添加成分の均質添加を実現すると共
に、熱的にも有利な銅合金製造技術の確立を図ることに
ある。
[0006] The main object of the present invention is to propose an advantageous method for producing a homogeneous and highly conductive copper alloy. Another object of the present invention is to produce a high-quality and inexpensive Ni-P-containing highly conductive copper alloy without causing contamination of other pure copper products through high yield and smooth addition of alloying elements. It is in. Still another object of the present invention is to achieve homogeneous addition of a small amount of added components through effective addition immediately before a mold, and to establish a copper alloy production technology that is also advantageous from a thermal viewpoint.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した課題を克服し、
上掲の目的を達成するための手段として、本発明では、
以下に述べる要旨構成にかかる各製造方法を提案する。 (1) NiおよびPを含有する銅合金の融体を連続鋳造し
て高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅をタンディ
ッシュ内に収容すると共に、そのタンディッシュ内溶銅
中に、NiおよびPをNi−P化合物の形態にて添加
し、その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅
合金の製造方法。但し、上記Ni−P化合物としては、
Ni−P母合金又はNi−P母合金と溶銅温度よりも融
点の低い金属との化合物を用いる。 (2) Ni−P含有銅合金の融体を連続鋳造して高導電性
銅合金を製造するに当たり、溶銅をタンディッシュ内に
収容すると共に、そのタンディッシュ内に、Ni−P化
合物、Zr,Mg またはSi からなる活性金属との銅母
合金を銅で包囲したもの、In,Sn,CdまたはPb
からなる低融点金属、およびZn , Sb, AlまたはA
gからなるその他の金属を、融体もしくは線, ショット
のいずれかの状態にて、間欠的にもしくは連続的に添加
し、その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅
合金の製造方法。 (3) 少なくとも 0.1〜2.0 wt%Niと0.02〜0.4 wt%P
を含有し、さらにIn,Sn,CdおよびPb のうちか
ら選ばれる1種以上の低融点金属を0.03〜3.0wt%含有
し、さらに必要に応じてZn,Sb , AlおよびAgの
いずれか少なくとも1種からなる添加成分を0.03〜3.0
wt%含有し、残部が実質的にCu からなる高導電性銅合
金の製造に当たり、NiおよびPについては、Ni−P
母合金を銅製チューブ、銅条もしくは銅箔で包囲したも
のを用い、低融点金属については融体を用い、そして、
他の添加成分については、線またはショットの形にした
ものを用い、それぞれをタンディッシュ内に間欠的にも
しくは連続的に投入または供給することにより添加し、
その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅合金
の製造方法。 (4) なお、上記Ni−P母合金は、Pを5〜25wt%含
有し、残部Niからなる成分組成のものを用いることが
好ましい。
Means for Solving the Problems To overcome the above-mentioned problems,
As a means for achieving the above object, the present invention provides:
Each manufacturing method according to the gist configuration described below is proposed. (1) In producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P, molten copper is accommodated in a tundish, and Ni is contained in the molten copper in the tundish. And P is added in the form of a Ni-P compound, followed by continuous casting. However, as the Ni-P compound,
A Ni-P master alloy or a compound of a Ni-P master alloy and a metal having a melting point lower than the molten copper temperature is used. (2) In producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a Ni-P-containing copper alloy, molten copper is contained in a tundish, and a Ni-P compound and Zr are contained in the tundish. , Mg or Si and a copper mother alloy with an active metal surrounded by copper, In, Sn, Cd or Pb
Low melting point metal consisting of Zn, Sb, Al or A
g is added intermittently or continuously in a state of either a melt or a wire or a shot, and then continuously cast, followed by continuous casting. . (3) At least 0.1-2.0 wt% Ni and 0.02-0.4 wt% P
And 0.03 to 3.0 wt% of one or more low-melting metals selected from In, Sn, Cd and Pb, and if necessary, at least one of Zn, Sb, Al and Ag. 0.03 to 3.0 of additional components consisting of seeds
In producing a highly conductive copper alloy containing wt% and the balance substantially consisting of Cu, Ni and P are Ni-P
Use a copper tube, copper strip or copper foil surrounding the mother alloy, use a melt for low-melting metals, and
For other additional components, use those in the form of lines or shots, and add each by intermittently or continuously charging or supplying them in a tundish,
Then, a method for producing a highly conductive copper alloy, which is continuously cast. (4) Preferably, the Ni-P master alloy has a component composition containing 5 to 25 wt% of P and the balance of Ni.

【0008】[0008]

【作用】本発明における特徴の1つは、連続鋳造に先立
つ銅合金溶湯の調整に際し、所定の銅融体に、Niのリ
ン化合物として(Ni−P母合金)または(Ni−P母
合金+溶銅温度より融点の低い金属)を用い、これをタ
ンディッシュ内に供給して連続鋳造することにより、N
i−P含有高導電性銅合金インゴットを製造するように
した点の構成にある。
One of the features of the present invention is that when a copper alloy melt is adjusted prior to continuous casting, a predetermined copper melt is mixed with a Ni phosphorus compound (Ni-P master alloy) or (Ni-P master alloy + By using a metal having a melting point lower than the molten copper temperature) and supplying it into a tundish for continuous casting,
The present invention has a configuration in which an iP-containing high-conductivity copper alloy ingot is manufactured.

【0009】また、本発明にかかる高導電性銅合金製造
方法の他の特徴は、タンディッシュ内への各成分元素の
添加を、各々の元素の特徴に応じ、以下のような異なる
別個の方法で行うことにある。それは主として、熱経済
上および均質合金化という観点から検討されたものであ
る。
Another feature of the method for producing a highly conductive copper alloy according to the present invention is that the addition of each component element to the tundish is performed in accordance with the characteristics of each element, as follows. To do with It was mainly studied from the viewpoint of thermoeconomics and homogeneous alloying.

【0010】(1) Ni−P母合金の投入方法 本発明において、Ni, Pについては、Ni−P母合金
の形態にして用いる。即ち、脆い組成のNi−P化合物
のインゴットを製造し、それを粉砕・分級し、その一定
量をパッキング機を介して銅製チューブ内に充填したも
の、銅条を使ってチューブ状のものを製造しつつ充填し
たもの、または銅箔で包囲したものを、タンディッシュ
内に定ピッチ投入機を使って直接かつ一定間隔で間欠的
に投入する。あるいは、インゴット粉砕物の代わりにシ
ョットの形で投入してもよいが、銅で包囲したものを用
いる方が望ましい。 (2) 低融点金属の供給方法 In,Sn,CdおよびPb 等(いずれもmp=350 ℃
以下) については、これらの金属の地金を溶解炉にて溶
解し、その融体を流調弁を介して一定流量にコントロー
ルして、タンディッシュ内に直接、パイプにて流送して
添加する。但し、厳しい含有量制御を要求される、例え
ば微量添加の場合は、線の形で連続投入する方が好まし
い。即ち、加工した線材をボビンから定速ローラーを用
いて、樋または直接、タンディッシュ内に添加する。 (3) その他の金属の供給方法 Zn,Sb , AlおよびAg(mp=350 〜1000℃) に
ついては、これらの金属を線に加工し、またはショット
に加工したものを、ボビンから定速ローラーを用いる
か、分級して定量ベルトフィーダーを使って、樋または
直接、タンディッシュ内に添加する。
(1) Method of charging Ni-P master alloy In the present invention, Ni and P are used in the form of a Ni-P master alloy. That is, an ingot of a Ni-P compound having a brittle composition is manufactured, crushed and classified, and a predetermined amount is filled in a copper tube via a packing machine, and a tube-shaped product is manufactured using a copper strip. The material filled while filling or surrounded by copper foil is intermittently injected into the tundish directly and at regular intervals using a constant pitch injection machine. Alternatively, instead of the ingot pulverized material, it may be charged in the form of a shot, but it is preferable to use a material surrounded by copper. (2) Supply method of low melting point metal In, Sn, Cd, Pb, etc. (all mp = 350 ° C.)
In the case of (below), these metal ingots are melted in a melting furnace, and the melt is added to the melt by controlling it at a constant flow rate through a flow control valve and flowing it directly into a tundish with a pipe. I do. However, in the case where strict content control is required, for example, in the case of addition in a small amount, it is preferable to continuously feed in the form of a line. That is, the processed wire is added from a bobbin to a gutter or directly into a tundish using a constant speed roller. (3) Other metal supply methods For Zn, Sb, Al and Ag (mp = 350-1000 ° C), these metals were processed into wires or shots, and a constant-speed roller was fed from a bobbin. Use or classify and add into gutter or directly into tundish using metering belt feeder.

【0011】この点、従来は、NiについてはCu −(1
5wt%) Ni母合金の形態で、PについてはCu -(15wt%)
P母合金(≒1000℃) の形態とし、これらのインゴット
を溶解炉中に供給する方法、また、Snの如き低融点金
属(mp:232 ℃) については、線材の形態で溶解炉ま
たは樋に連続供給することにしており、また、供給(添
加)の位置は、溶解炉か、タンディッシュの上流側の加
熱炉か、さらにその上流側の湯道(樋)のところであ
る。即ち、従来法に従う限り、添加位置の下流側には必
ず加熱手段を有するので、熱量不足はほとんど問題にさ
れず、それ故に低融点金属の場合は線材、NiおよびP
についてはそれぞれCu との母合金の形態で充分であ
る。
In this respect, conventionally, Ni is expressed by Cu − (1
5wt%) In the form of Ni master alloy, P is Cu-(15wt%)
A method of supplying these ingots to a melting furnace in the form of a P master alloy (≒ 1000 ° C.), and a method of supplying a low melting point metal such as Sn (mp: 232 ° C.) to a melting furnace or a gutter in the form of a wire rod. The supply (addition) is performed continuously, and the position of the supply (addition) is a melting furnace, a heating furnace upstream of the tundish, or a runner (gutter) upstream thereof. That is, as long as the conventional method is followed, the heating means is always provided on the downstream side of the addition position, so that the shortage of heat is hardly a problem. Therefore, in the case of low melting point metal, wire, Ni and P
In each case, the form of a master alloy with Cu is sufficient.

【0012】しかしながら、本発明のように、連続鋳造
機に直結される非加熱式のタンディッシュに添加する場
合、従来技術のようには十分に熱補償ができないので、
各合金成分の添加の形態に省エネルギーという観点から
の工夫が必要である。
However, when adding to a non-heating type tundish directly connected to a continuous casting machine as in the present invention, sufficient thermal compensation cannot be performed as in the prior art.
It is necessary to devise the form of addition of each alloy component from the viewpoint of energy saving.

【0013】そこで、本発明においては、添加成分に応
じて上述したような添加手段を採用することにしたので
ある。即ち、 NiおよびPについては、Cu 母合金とすることな
く、Ni−P母合金の形態にすることで、第1に、余分
な銅の使用(Cu−Ni, Cu−P母合金の場合)を回避し
て、その溶解熱を不用にし、第2に、図1に示す状態図
に明らかなように、Ni−P共晶合金の融点の低さ(≒
880 ℃) を利用することにより、溶銅中への速やかな均
一拡散を確保して高品質化を実現し、さらに、こうした
対処によって、溶銅の過熱度( Super Heat) を下げ、品
質の安定化およびコストの低下を実現することにしたの
である。
Therefore, in the present invention, the above-described addition means is adopted according to the added components. That is, Ni and P are not Cu master alloys but are in the form of Ni—P master alloys. First, use of excess copper (in the case of Cu—Ni, Cu—P master alloys) Second, the heat of dissolution is made unnecessary, and second, as is clear from the phase diagram shown in FIG. 1, the low melting point of the Ni—P eutectic alloy (≒
(880 ° C) to ensure rapid uniform diffusion into the molten copper to achieve high quality, and furthermore, to reduce the superheat of the molten copper (Super Heat) to stabilize the quality. And cost reduction.

【0014】 また、Sn, Pb、場合によってはZnを含
めて低融点金属については、 融体の状態にてタンディ
ッシュ内もしくは樋に直接流送することで、熱エネルギ
ーの無駄な消費と溶銅温度の低下を防ぐようにする。
For low-melting metals including Sn, Pb and, in some cases, Zn, by flowing them directly into a tundish or a gutter in a molten state, wasteful consumption of heat energy and molten copper Try to prevent the temperature from dropping.

【0015】 そして、その他の、主としてmp=35
0 〜1000℃の金属(Sb, Al, Ag, etc.) については、従
来どおり線状またはショットの形態に加工して供給する
ことにしたのである。
[0015] And other, mainly mp = 35
Metals (Sb, Al, Ag, etc.) at 0 to 1000 ° C are processed and supplied in the form of linear or shot as before.

【0016】本発明方法では、以上のように構成するこ
とで、純銅, 特に無酸銅ベースの銅合金を高生産性と低
コストを同時に実現して製造することができる。特に、
連続鋳型直前のタンディッシュで添加供給するから、溶
銅汚染の機会がなく、OFC操業への切替えも容易であ
る。
According to the method of the present invention, pure copper, in particular, an acid-free copper-based copper alloy can be manufactured by realizing high productivity and low cost at the same time by employing the above structure. Especially,
Since it is added and supplied in a tundish just before the continuous mold, there is no opportunity for molten copper contamination, and it is easy to switch to OFC operation.

【0017】[0017]

【実施例】図2は、本発明製造方法の実施に用いる溶銅
連続鋳造装置の要部を示すものである。この装置によっ
て銅合金を製造するには、まず、図示しない溶解炉から
の溶銅1を、樋2を通じてタンディッシュ3内に供給
し、そして、その溶銅1を注湯ノズル4を介して連続鋳
造機の水冷鋳型5内に連続鋳造する。そうすると、前記
連鋳鋳型5内で凝固を始めた銅の鋳片は、散水式の2次
冷却帯を経て、落下しながらピンチロールに達して引き
抜かれ、さらに所定の長さに切断されて銅鋳片(ケー
ク)が得られる。
FIG. 2 shows a main part of a continuous molten copper casting apparatus used for carrying out the production method of the present invention. In order to manufacture a copper alloy by this apparatus, first, molten copper 1 from a melting furnace (not shown) is supplied into a tundish 3 through a gutter 2, and the molten copper 1 is continuously fed through a pouring nozzle 4. Continuous casting is performed in the water-cooled mold 5 of the casting machine. Then, the copper slab that has started to solidify in the continuous casting mold 5 passes through a water-cooled secondary cooling zone, reaches the pinch roll while being dropped, is pulled out, and is further cut into a predetermined length to be cut into copper. A slab (cake) is obtained.

【0018】上記の装置を使って、下記の組成の銅合金
を製造した例につき説明する。 A.鋳造溶銅 1.0 wt%Ni−0.2 wt%P銅合金 0.32wt%Ni−0.08wt%P−0.1 wt%In銅合金 0.2 wt%Ni−0.05wt%P−2.0 wt%Sn銅合金 1.0 wt%Ni−0.2 wt%P−1.0 wt%Zn銅合金 0.32wt%Ni−0.08wt%P−0.1 wt%Ag銅合金
An example in which a copper alloy having the following composition was produced using the above-described apparatus will be described. A. Cast molten copper 1.0 wt% Ni-0.2 wt% P copper alloy 0.32 wt% Ni-0.08 wt% P-0.1 wt% In copper alloy 0.2 wt% Ni-0.05 wt% P-2.0 wt% Sn copper alloy 1.0 wt% Ni -0.2 wt% P-1.0 wt% Zn copper alloy 0.32 wt% Ni-0.08 wt% P-0.1 wt% Ag copper alloy

【0019】B.連続鋳造 (1) 低周波誘導炉で電気銅を10 T/Hで溶解し、溶銅を樋
2を通じてタンディッシュ3に移送(温度1180℃, O2
10ppm 以下に制御) し、さらに注湯ノズル4を通じて連
鋳鋳型5内に注入し、178 mm×635 mmの断面をもつケー
クを 165mm/min の引抜速度で連続鋳造した。このと
き、本発明法に従い、タンディッシュ3上部の投入口6
より20wt%PのNi−P母合金(銅合金)のインゴット
を粉砕し、銅チューブに57g入れたもの(以下、「Ni−
P粉入り銅チューブ」という)を1秒間隔で投入した。
得られた連鋳ケークの長さ方向の成分変動を調査したと
ころ、表1に示すとおり、許容範囲を十分に満足するも
のが得られた。しかも、鋳造欠陥や表面欠陥等はほとん
ど観察されなかった。 (2) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造において、Ni−P合
金粉91g入りの「Ni−P粉入り銅チューブ」を5秒間隔
で投入し、さらに別の溶解炉7で溶解したIn融体を、温
度 200℃, ポンプ流送の圧力0.8 kg/cm2に保ちながら、
流調弁8を通じて 180g/分の速度でタンディッシュ3
内に注入して、上記銅合金を調整し、連続鋳造した
が、表1に示すように、品質, 作業性ともとくに問題は
なく、しかも円滑な鋳造ができた。 (3) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−P合金
粉57g入りの「Ni−P粉入り銅チューブ」を5秒間隔で
投入し、さらに別の炉で溶解したSn融体を、温度 300
℃, ポンプ流送の圧力1kg/cm2に保ちつつ、流調弁8を
通じて3.6 kg/分の速度でタンディッシュ3内に注入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
表1に示すとおり、品質, 作業性ともとくに問題はな
く、しかも円滑な鋳造ができた。 (4) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−P合金
粉57g入りの「Ni−P粉入り銅チューブ」を1秒間隔で
投入し、さらに10mmφのZn線を投入口からピンチロール
により 3.2m/分の速度でタンディッシュ3内に投入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
品質, 作業性ともに問題はなく、かつ円滑な鋳造ができ
た。 (5) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−P合金
粉91g入りの「Ni−P粉入り銅チューブ」を5秒間隔で
投入し、さらに3mmφのAg線を投入口からピンチロール
により2.3 m/分の速度でタンディッシュ3内に投入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
品質, 作業性ともに問題はなく、かつ円滑な鋳造ができ
た。
B. Continuous casting (1) Electrolytic copper is melted at 10 T / H in a low frequency induction furnace, and the molten copper is transferred to a tundish 3 through a gutter 2 (temperature 1180 ° C., O 2
Then, the cake having a cross section of 178 mm x 635 mm was continuously cast at a pulling speed of 165 mm / min. At this time, according to the method of the present invention, the inlet 6 on the upper part of the tundish 3
A 20 wt% P Ni-P mother alloy (copper alloy) ingot was pulverized and placed in a copper tube in an amount of 57 g (hereinafter referred to as “Ni-P
P powder-containing copper tube ") at 1-second intervals.
When the variation of the component in the length direction of the obtained continuous cast cake was examined, as shown in Table 1, a product sufficiently satisfying the allowable range was obtained. Moreover, almost no casting defects or surface defects were observed. (2) In continuous casting under the same conditions as in (1) above, “Ni-P powder-containing copper tube” containing 91 g of Ni-P alloy powder was charged at intervals of 5 seconds, and In was melted in another melting furnace 7. While maintaining the melt at a temperature of 200 ° C and a pumping pressure of 0.8 kg / cm 2 ,
Tundish 3 at a rate of 180 g / min through flow regulating valve 8
Then, the copper alloy was prepared and continuously cast, and as shown in Table 1, there was no problem in quality and workability, and smooth casting was possible. (3) At the time of continuous casting under the same conditions as in (1) above, a “Ni-P powder-containing copper tube” containing 57 g of Ni-P alloy powder was charged at intervals of 5 seconds, and was further melted in another furnace. At a temperature of 300
C., while maintaining the pumping pressure 1 kg / cm 2 , the copper alloy was poured into the tundish 3 at a rate of 3.6 kg / min through the flow regulating valve 8 to adjust the copper alloy, and then continuously cast.
As shown in Table 1, there was no particular problem in quality and workability, and smooth casting was possible. (4) During continuous casting under the same conditions as in (1) above, “Ni-P powder-containing copper tube” containing 57 g of Ni-P alloy powder was charged at 1-second intervals, and a Zn wire of 10 mmφ was pinched from the input port. The above-mentioned copper alloy was adjusted by throwing into a tundish 3 at a speed of 3.2 m / min by a roll, and then continuously cast.
There was no problem in both quality and workability, and smooth casting was achieved. (5) During continuous casting under the same conditions as in (1) above, “Ni-P powder-containing copper tube” containing 91 g of Ni-P alloy powder was charged at 5-second intervals, and a 3 mmφ Ag wire was pinched from the inlet. The above-mentioned copper alloy was adjusted by charging into the tundish 3 at a speed of 2.3 m / min by a roll, and then continuously cast.
There was no problem in both quality and workability, and smooth casting was achieved.

【0020】[0020]

【表1】 [Table 1]

【0021】[0021]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
滑な連続鋳造を通じて、高純度のNi, P含有高導電性
銅合金を高生産性, 低コストで製造することができる。
とりわけ、Ni−P含有銅合金を、溶銅の過熱度を高く
することなく、しかもタンディッシュ内に直接供給する
ことで添加できるので、溶銅の汚染が少なく、かつ省エ
ネルギーな操業が可能である。
As described above, according to the present invention, a high-purity Ni, P-containing highly conductive copper alloy can be produced at high productivity and at low cost through smooth continuous casting.
In particular, since the Ni-P-containing copper alloy can be added by directly supplying the tundish without increasing the superheat degree of the molten copper, the contamination of the molten copper is small, and an energy-saving operation is possible. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、Ni−P合金状態図である。FIG. 1 is a state diagram of a Ni—P alloy.

【図2】図2は、連続鋳造装置の部分模式図である。FIG. 2 is a partial schematic view of a continuous casting apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 溶銅 2 樋 3 タンディッシュ 4 注湯ノズル 5 連鋳鋳型 6 投入口 7 溶解炉 8 流調弁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Molten copper 2 Gutter 3 Tundish 4 Pouring nozzle 5 Continuous casting mold 6 Input port 7 Melting furnace 8 Flow control valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B22D 11/10 370 B22D 11/00 C22C 1/02 503 C22C 9/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) B22D 11/10 370 B22D 11/00 C22C 1/02 503 C22C 9/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 NiおよびPを含有する銅合金の融体を
連続鋳造して高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅
をタンディッシュ内に収容すると共に、そのタンディッ
シュ内溶銅中に、NiおよびPをNi−P化合物の形態
にて添加し、その後、連続鋳造することを特徴とする高
導電性銅合金の製造方法。
In producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P, molten copper is accommodated in a tundish and the molten copper in the tundish is contained in the tundish. , Ni and P in the form of a Ni-P compound, and then continuously cast, followed by continuous casting.
【請求項2】 NiおよびPを含有する銅合金の融体を
連続鋳造して高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅
をタンディッシュ内に収容すると共に、そのタンディッ
シュ内に、Ni−P化合物、Zr,Mg またはSi から
なる活性金属の銅母合金を銅で包囲したもの、In,S
n,CdまたはPb からなる低融点金属、およびZn ,
Sb , AlまたはAgからなるその他の金属を、融体も
しくは線, ショットのいずれかの状態にて、間欠的にも
しくは連続的に添加し、その後、連続鋳造することを特
徴とする高導電性銅合金の製造方法。
In producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P, molten copper is accommodated in a tundish, and Ni-P is contained in the tundish. An active metal copper mother alloy consisting of a P compound, Zr, Mg or Si, surrounded by copper, In, S
a low melting point metal comprising n, Cd or Pb;
Highly conductive copper characterized by adding intermittently or continuously Sb, Al or other metal consisting of Al or Ag in the form of a melt, wire or shot, and then continuously casting. Alloy manufacturing method.
【請求項3】 少なくとも 0.1〜2.0 wt%Niと0.02〜
0.4 wt%Pを含有し、さらにIn,Sn,CdおよびP
b のうちから選ばれる1種以上の低融点金属を0.03〜3.
0 wt%含有し、さらに必要に応じてZn,Sb , Alお
よびAgのいずれか少なくとも1種からなる添加成分を
0.03〜3.0 wt%含有し、残部が実質的にCu からなる高
導電性銅合金の製造に当たり、 NiおよびPについては、Ni−P母合金を銅製チュー
ブ、銅条もしくは銅箔で包囲したものを用い、低融点金
属については融体を用い、そして、他の添加成分につい
ては、線またはショットの形にしたものを用い、それぞ
れをタンディッシュ内に間欠的にもしくは連続的に投入
または供給することにより添加し、その後、連続鋳造す
ることを特徴とする高導電性銅合金の製造方法。
3. At least 0.1 to 2.0 wt% Ni and 0.02 to
0.4 wt% P, and further contains In, Sn, Cd and P
b) at least one low-melting metal selected from 0.03 to 3.
0 wt%, and if necessary, an additive component comprising at least one of Zn, Sb, Al and Ag.
In producing a highly conductive copper alloy containing 0.03 to 3.0 wt% and the balance substantially consisting of Cu, Ni and P were obtained by enclosing a Ni-P master alloy in a copper tube, copper strip or copper foil. For the low melting point metal, use the melt, and for the other additional components, use those in the form of lines or shots, and supply or supply each one intermittently or continuously in the tundish. , And then continuously cast.
【請求項4】 上記Ni−P母合金は、Pを5〜25wt
%含有し、残部Niからなる成分組成のものを用いるこ
とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1に記載の製造
方法。
4. The Ni—P master alloy according to claim 1, wherein P is 5 to 25 wt.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a composition having a composition ratio of 0.1% and a balance of Ni is used.
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