JP6001420B2 - Cu-Mg alloy body, Cu-Mg alloy body manufacturing method, and wire drawing material manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、Ｃｕ−Ｍｇ合金体、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造方法および伸線材の製造方法に関する。
The present invention relates to a Cu-Mg alloy body, a method for producing a Cu-Mg alloy body, and a method for producing a wire drawing material.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体は、高強度かつ高導電率を有するため、例えばトロリ線などの架空電線に用いる伸線材に利用されている。 Since the Cu-Mg alloy body has high strength and high electrical conductivity, it is used as a wire drawing material used for an overhead electric wire such as a trolley wire.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体は一般には、連続鋳造法により製造される。例えば下記特許文献１には、Ｃｕ合金溶湯から鋳造ダイスを通し連続的に引上げを行うことにより製造される鋳造材及び、この鋳造材を伸線加工することにより製造される伸線材が開示されている。また、下記特許文献１においては、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面に割れが発生するのを防ぐため、伸線加工の前に鋳造材の表面を削る皮剥き加工をすることも開示されている。 The Cu—Mg alloy body is generally manufactured by a continuous casting method. For example, Patent Document 1 below discloses a cast material manufactured by continuously pulling a cast alloy from a Cu alloy molten metal and a wire drawing material manufactured by drawing the cast material. Yes. Moreover, in the following patent document 1, in order to prevent the surface of the resulting wire drawing material from being cracked when the wire drawing is performed, a skinning process for cutting the surface of the cast material before the wire drawing is performed. It is also disclosed to do.
しかし、上記特許文献１に記載の鋳造材は、伸線加工の前に鋳造材の表面を削る皮剥き加工を必要とするため、伸線材の生産性に関して改善の余地があった。 However, since the cast material described in Patent Document 1 requires a stripping process for scraping the surface of the cast material before the wire drawing, there is room for improvement in the productivity of the wire drawing material.
そこで、伸線加工の前に皮剥き加工を行わなくても、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制できるＣｕ−Ｍｇ合金体が望まれていた。 Therefore, there is a demand for a Cu-Mg alloy body that can sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material when the wire drawing process is performed without performing a stripping process before the wire drawing process. It was.
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、十分な強度を有し、伸線加工して得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができるＣｕ−Ｍｇ合金体、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造方法および伸線材の製造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, has a sufficient strength, Cu-Mg alloy body that can sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the wire drawing material obtained by wire drawing, It aims at providing the manufacturing method of a Cu-Mg alloy body, and the manufacturing method of a wire drawing material.
本発明者らは、鋳造によって製造したＣｕ−Ｍｇ合金体を伸線加工する際に、得られる伸線材の表面に割れが発生する原因を突き止めるべく鋭意研究を行った。 The inventors of the present invention have intensively studied to find out the cause of the occurrence of cracks on the surface of the obtained wire drawing material when the Cu—Mg alloy body manufactured by casting is drawn.
その結果、本発明者らは、伸線材の表面に割れが発生する原因が、鋳造されたＣｕ−Ｍｇ合金体の表層部において偏析しているＭｇにあることを突き止めた。 As a result, the present inventors have found that the cause of cracks on the surface of the wire drawing material is Mg segregated in the surface layer portion of the cast Cu—Mg alloy body.
そこで、本発明者らはさらに鋭意研究を重ねた結果、Ｃｕ−Ｍｇ合金体におけるＭｇの含有率を特定の範囲に調整し、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の表層部に占めるＭｇの偏析物の割合を特定の範囲に調整することで、上記課題を解決できることを見出した。 Therefore, as a result of further earnest studies, the present inventors adjusted the Mg content in the Cu-Mg alloy body to a specific range, and determined the ratio of Mg segregated matter in the surface layer portion of the Cu-Mg alloy body. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by adjusting to a specific range.
さらに本発明者らは、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の表層部に占めるＭｇの偏析物の割合が特定の範囲にあるＣｕ−Ｍｇ合金体を得るには、Ｃｕ−Ｍｇ合金体を鋳造によって製造する際に、ＣｕおよびＭｇを含む原料を溶解してなる合金溶湯の冷却速度を特定の範囲に調整することが有効であることを見出し、本発明を完成するに至った。 Furthermore, the present inventors obtain a Cu-Mg alloy body in which the ratio of Mg segregated matter in the surface layer portion of the Cu-Mg alloy body is in a specific range, when the Cu-Mg alloy body is produced by casting. In addition, it has been found that it is effective to adjust the cooling rate of the molten alloy obtained by melting the raw material containing Cu and Mg within a specific range, and the present invention has been completed.
すなわち本発明は、Ｃｕ−Ｍｇ合金からなるＣｕ−Ｍｇ合金体であって、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３〜１．０質量％であり、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体の断面において、表面から深さ３０μｍまでの表層部に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第１偏析Ｍｇ占有率が３．０面積％以下であるＣｕ−Ｍｇ合金体である。
That is, the present invention is a Cu-Mg alloy body made of a Cu-Mg alloy, wherein the content of Mg in the Cu-Mg alloy body is 0.3 to 1.0 mass%, and the Cu-Mg alloy In the cross section of the body, the first segregated Mg occupancy ratio, which is a ratio of the area of Mg segregated matter in the surface layer portion from the surface to a depth of 30 μm, is a Cu—Mg alloy body of 3.0 area% or less.
本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体によれば、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができる。
また、本発明は、Ｃｕ及びＭｇからなる原料を溶解させ、合金溶湯を得る溶解工程と、前記合金溶湯を、鋳造ダイスを通して冷却しながら連続的に引き取り、Ｃｕ−Ｍｇ合金体を得る鋳造工程と、を含み、前記鋳造工程における前記合金溶湯の冷却速度が２５０Ｋ／分以上４００Ｋ／分以下であり、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３〜１．０質量％であり、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体の断面において、表面から深さ３０μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第１偏析Ｍｇ占有率が３．０面積％以下であるＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法である。
本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法によれば、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができるＣｕ−Ｍｇ合金体を製造することができる。
According to the Cu-Mg alloy body of the present invention, it has sufficient strength and can sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the obtained wire drawing material when wire drawing is performed.
The present invention also includes a melting step of melting a raw material consisting of Cu and Mg to obtain a molten alloy, and a casting step of continuously taking out the molten alloy while cooling it through a casting die to obtain a Cu-Mg alloy body. The cooling rate of the molten alloy in the casting step is 250 K / min or more and 400 K / min or less, and the Mg content in the Cu—Mg alloy body is 0.3 to 1.0 mass%. In the cross section of the Cu-Mg alloy body, the first segregated Mg occupancy ratio, which is the ratio of the area of the Mg segregated material to the area of the surface layer portion from the surface to a depth of 30 μm, is 3.0 area% or less. -Manufacturing method of Mg alloy body.
According to the method for producing a Cu-Mg alloy body of the present invention, Cu having sufficient strength and capable of sufficiently suppressing the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material when drawn. -A Mg alloy body can be manufactured.
上記Ｃｕ−Ｍｇ合金体においては、前記第１偏析Ｍｇ占有率が１．５面積％以下であることが好ましい。 In the said Cu-Mg alloy body, it is preferable that the said 1st segregation Mg occupation rate is 1.5 area% or less.
この場合、第１偏析Ｍｇ占有率が１．５面積％を超える場合にくらべて、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生をより十分に抑制することができる。 In this case, compared with the case where the first segregation Mg occupancy ratio exceeds 1.5 area%, the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material can be more sufficiently suppressed when the wire drawing is performed. .
また、上記Ｃｕ−Ｍｇ合金体においては、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体の断面において、表面から深さ１００μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第２偏析Ｍｇ占有率が１．０面積％以下であることが好ましい。 Moreover, in the said Cu-Mg alloy body, in the cross section of the said Cu-Mg alloy body, the 2nd segregation Mg occupation rate which is a ratio of the area of the Mg segregation matter which occupies the area of the surface layer part from the surface to a depth of 100 micrometers Is preferably 1.0 area% or less.
この場合、第２偏析Ｍｇ占有率が１．０面積％を超える場合にくらべて、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生をより十分に抑制することができる。 In this case, compared with the case where the second segregation Mg occupancy rate exceeds 1.0 area%, the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material can be more sufficiently suppressed when the wire drawing is performed. .
また、上記Ｃｕ−Ｍｇ合金体においては、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３〜０．９質量％であることが好ましい。 Moreover, in the said Cu-Mg alloy body, it is preferable that the content rate of Mg in the said Cu-Mg alloy body is 0.3-0.9 mass%.
この場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生をより十分に抑制することができる。 In this case, compared with the case where the Mg content in the Cu-Mg alloy body is out of the above range, the occurrence of cracks on the surface of the resulting wire drawing material is more sufficiently suppressed when wire drawing is performed. Can do.
また、本発明は、上記のＣｕ−Ｍｇ合金体を伸線加工して伸線材を得る伸線材の製造方法である。
Moreover, this invention is a manufacturing method of the wire drawing material which draws the said Cu-Mg alloy body and obtains a wire drawing material .
本発明の伸線材の製造方法によれば、十分な強度を有し、表面における割れの発生が十分に抑制される伸線材が得られる。
According to the method for producing a wire drawing material of the present invention, a wire drawing material having sufficient strength and sufficiently suppressing the occurrence of cracks on the surface can be obtained .
本発明によれば、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができるＣｕ−Ｍｇ合金体、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造方法および伸線材の製造方法が提供される。
According to the present invention, a Cu-Mg alloy body and a Cu-Mg alloy that have sufficient strength and can sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material when drawn. A body manufacturing method and a wire drawing material manufacturing method are provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
（Ｃｕ−Ｍｇ合金体）
まず本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体について説明する。
(Cu-Mg alloy)
First, the Cu—Mg alloy body of the present invention will be described.
本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体は、Ｃｕ−Ｍｇ合金を含むＣｕ−Ｍｇ合金体であって、Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３〜１．０質量％であり、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の表面から深さ３０μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第１偏析Ｍｇ占有率が３．０面積％以下である。 The Cu-Mg alloy body of the present invention is a Cu-Mg alloy body including a Cu-Mg alloy, and the content of Mg in the Cu-Mg alloy body is 0.3 to 1.0 mass%, -The 1st segregation Mg occupation rate which is a ratio of the area of the Mg segregation thing which occupies for the area of the surface layer part from the surface of a Mg alloy body to 30 micrometers in depth is 3.0 area% or less.
このＣｕ−Ｍｇ合金体によれば、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができる。 According to this Cu-Mg alloy body, it has sufficient strength, and when wire drawing is performed, it is possible to sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the obtained wire drawing material.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３質量％未満の場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体は十分な強度を有しなくなる。また、Ｍｇの含有率が１．０質量％を超える場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体は伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができない。さらに、Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が１．０質量％を超える場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体は十分な導電性を有することができない。また、第１偏析Ｍｇ占有率が３．０面積％を超える場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体は伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができない。 When the content of Mg in the Cu—Mg alloy body is less than 0.3 mass%, the Cu—Mg alloy body does not have sufficient strength. Moreover, when the content rate of Mg exceeds 1.0 mass%, when a Cu-Mg alloy body is drawn, it cannot fully suppress generation | occurrence | production of the crack in the surface of the drawn wire material obtained. Furthermore, when the content of Mg in the Cu—Mg alloy body exceeds 1.0 mass%, the Cu—Mg alloy body cannot have sufficient conductivity. Moreover, when the 1st segregation Mg occupation rate exceeds 3.0 area%, when a Cu-Mg alloy body is drawn, it can suppress generation | occurrence | production of the crack in the surface of the drawn wire material fully obtained. Can not.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率は０．３〜０．９質量％であることが好ましい。この場合、Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が上記範囲を外れる場合に比べて、Ｍｇの偏析物がより少ないＣｕ−Ｍｇ合金体が得られる。 The Mg content in the Cu-Mg alloy is preferably 0.3 to 0.9 mass%. In this case, a Cu—Mg alloy body with less segregated Mg can be obtained as compared with the case where the Mg content in the Cu—Mg alloy body is out of the above range.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率は０．３〜０．７質量％であることがより好ましい。 As for the content rate of Mg in a Cu-Mg alloy body, it is more preferable that it is 0.3-0.7 mass%.
第１偏析Ｍｇ占有率は、１．５面積％以下であることが好ましい。この場合、第１偏析Ｍｇ占有率が１．５面積％を超える場合にくらべて、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生をより十分に抑制することができる。第１偏析Ｍｇ占有率は、１．０面積％以下であることがさらに好ましい。 The first segregated Mg occupancy is preferably 1.5 area% or less. In this case, compared with the case where the first segregation Mg occupancy ratio exceeds 1.5 area%, the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material can be more sufficiently suppressed when the wire drawing is performed. . More preferably, the first segregated Mg occupancy is 1.0 area% or less.
第１偏析Ｍｇ占有率は、できるだけ小さいことが好ましいが、Ｃｕ−Ｍｇ合金体最表面に粘度の高い純銅層を形成できるという理由を考慮すると、０面積％より大きいことが好ましい。Ｃｕ−Ｍｇ合金は純粋な銅と比較して延性が小さく、割れが生じやすい。純銅の層が形成されることでＣｕ−Ｍｇ合金体表面が保護され、均一なＣｕ−Ｍｇ合金とするよりも割れを小さくすることができる。 The first segregated Mg occupancy is preferably as small as possible, but is preferably greater than 0 area% in view of the reason that a pure copper layer having a high viscosity can be formed on the outermost surface of the Cu-Mg alloy body. A Cu-Mg alloy is less ductile than pure copper and is likely to crack. By forming a pure copper layer, the surface of the Cu—Mg alloy body is protected, and cracks can be reduced as compared with a uniform Cu—Mg alloy.
また、Ｃｕ−Ｍｇ合金体においては、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の断面において、表面から深さ１００μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第２偏析Ｍｇ占有率が１．０面積％以下であることが好ましい。 Further, in the Cu—Mg alloy body, the second segregated Mg occupancy ratio, which is the ratio of the area of Mg segregated matter in the area of the surface layer portion from the surface to a depth of 100 μm, is 1 in the cross section of the Cu—Mg alloy body. It is preferable that it is 0.0 area% or less.
この場合、第２偏析Ｍｇ占有率が１．０面積％を超える場合に比べて、Ｃｕ−Ｍｇ合金体は伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生をより十分に抑制することができる。 In this case, compared to the case where the second segregated Mg occupancy rate exceeds 1.0 area%, the Cu-Mg alloy body is more sufficiently generated to crack on the surface of the obtained wire drawing material when wire drawing is performed. Can be suppressed.
第２偏析Ｍｇ占有率は０．６面積％以下であることがより好ましく、０．４面積％以下であることがさらに好ましい。 The second segregation Mg occupation ratio is more preferably 0.6 area% or less, and further preferably 0.4 area% or less.
ここで、第１偏析Ｍｇ占有率は以下のようにして求められる。すなわち、第１偏析Ｍｇ占有率は、得られたＣｕ−Ｍｇ合金体を切断して、切断面を光学顕微鏡で観察し、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の表面から深さ３０μｍまでの表層部においてＭｇの偏析物の占有面積を測定し、このＭｇの偏析物の占有面積と、Ｃｕ−Ｍｇ合金体の表面から深さ３０μｍまでの表層部の全面積とから、下記式により求められる。
第１偏析Ｍｇ占有率（面積％）
＝表層部におけるＭｇの偏析物の占有面積／表層部の全面積×１００（面積％）
Here, the 1st segregation Mg occupation rate is calculated | required as follows. That is, the first segregated Mg occupancy rate is obtained by cutting the obtained Cu—Mg alloy body, observing the cut surface with an optical microscope, and forming Mg in the surface layer portion from the surface of the Cu—Mg alloy body to a depth of 30 μm. The occupied area of the segregated material is measured, and is obtained from the following formula from the occupied area of the Mg segregated material and the total area of the surface layer portion from the surface of the Cu—Mg alloy body to a depth of 30 μm.
First segregation Mg occupancy (area%)
= Occupied area of Mg segregated material in the surface layer portion / total area of the surface layer portion × 100 (area%)
また第２偏析Ｍｇ占有率も、上記と同様の方法で求められる。 The second segregated Mg occupancy is also determined by the same method as described above.
（Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造方法）
次に、本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体を製造するＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法について説明する。
(Cu-Mg alloy manufacturing method)
Next, the manufacturing method of the Cu-Mg alloy body which manufactures the Cu-Mg alloy body of this invention is demonstrated.
まず、本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体を製造するＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法の説明に先立ち、本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法において、合金溶湯の冷却に使用される冷却器の一例について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体の製造に使用する冷却器の一例を示す概略断面図である。 First, prior to the description of the method for producing a Cu-Mg alloy body for producing the Cu-Mg alloy body of the present invention, in the method for producing a Cu-Mg alloy body of the present invention, a cooler used for cooling the molten alloy An example will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a cooler used for producing the Cu—Mg alloy body of the present invention.
Ｃｕ−Ｍｇ合金体の冷却器１００は、引き上げられる合金溶湯１を冷却するためのものであり、図１に示すように、その一部が合金溶湯１に浸漬されている。 The Cu-Mg alloy body cooler 100 is for cooling the molten alloy 1 to be pulled up, and a part of the cooler 100 is immersed in the molten alloy 1 as shown in FIG.
図１に示すように、冷却器１００は、合金溶湯１を棒状に加工するための筒状の鋳造ダイス１０と、鋳造ダイス１０を包囲するように設置され、鋳造ダイス１０、および、鋳造ダイス１０から引き上げられた合金溶湯１を冷却する冷却体２０と、冷却体２０を収容する収容部３０と、冷却体２０の上で冷却体２０を通過して固化した合金溶湯１を冷却し、合金溶湯１をＣｕ−Ｍｇ合金体４０として通過させる上部開口５０ａを有する冷却管５０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the cooler 100 is installed so as to surround the cylindrical casting die 10 for processing the molten alloy 1 into a rod shape, the casting die 10, and the casting die 10 and the casting die 10. A cooling
冷却管５０の下部には、冷却水を導入する冷却水導入管５０ｂが接続され、冷却管５０の上部には、冷却水を排出する冷却水排出管５０ｃが接続されている。このため、冷却管５０内に冷却水を循環させることが可能となり、冷却体２０を通過した合金溶湯１を冷却することが可能となっている。また冷却管５０は、冷却体２０をも冷却するようになっている。
A cooling
ここで、鋳造ダイス１０を構成する材料としては、例えば黒鉛が用いられる。収容部３０を構成する材料としては、例えば黒鉛が用いられる。
Here, as a material constituting the casting die 10, for example, graphite is used. For example, graphite is used as the material constituting the
なお、図１において、Ｐ１は、冷却体２０と収容部３０との境界面の位置であって合金溶湯１の冷却が開始される位置（以下、「冷却開始位置」と呼ぶ）を示し、Ｐ２は、冷却管５０の上部開口５０ａの位置であって、合金溶湯１の冷却が終了する位置を示す（以下、「冷却終了位置」と呼ぶ）。
In FIG. 1, P <b> 1 indicates the position of the boundary surface between the cooling
次に、Ｃｕ−Ｍｇ合金体４０の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the Cu—
まず、Ｃｕ及びＭｇを含む原料を溶解させて合金溶湯１を得る（溶解工程）。ここで、Ｃｕ及びＭｇを含む原料としては、Ｃｕ−Ｍｇ合金、又は、Ｃｕ−Ｍｇ合金と、電気銅などのＣｕ単体金属との混合物などを用いることができる。合金溶湯１の温度は、例えば１４７３〜１５７３Ｋであればよい。 First, a raw material containing Cu and Mg is melted to obtain a molten alloy 1 (melting step). Here, as a raw material containing Cu and Mg, a mixture of a Cu—Mg alloy or a Cu—Mg alloy and a Cu simple metal such as electric copper can be used. The temperature of the molten alloy 1 may be 1473 to 1573K, for example.
次に、冷却器１００の冷却水導入管５０ｂから冷却管５０内に冷却水を導入し、冷却水排出管５０ｃから冷却水を排出する。こうして、冷却管５０内で冷却水を循環させる。このとき、冷却体２０は冷却管５０によって冷却されるようになる。
Next, the cooling water is introduced into the cooling
この状態で、合金溶湯１を、鋳造ダイス１０に通して連続的に引き上げる（鋳造工程）。合金溶湯１は、鋳造ダイス１０を通過した後、冷却体２０によって冷却され、その後、冷却管５０によって冷却される。そして、冷却管５０の上部開口５０ａを通過する。こうしてＣｕ−Ｍｇ合金体４０が得られる。
In this state, the molten alloy 1 is continuously pulled up through the casting die 10 (casting process). After passing through the casting die 10, the molten alloy 1 is cooled by the cooling
このとき、合金溶湯１の冷却速度は、２５０Ｋ／分以上とする。 At this time, the cooling rate of the molten alloy 1 is 250 K / min or more.
合金溶湯１の冷却速度を２５０Ｋ／分以上とするのは、合金溶湯１の冷却速度が２５０Ｋ／分未満である場合、得られたＣｕ−Ｍｇ合金体４０は、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができないからである。
The reason why the cooling rate of the molten alloy 1 is 250 K / min or more is that when the cooling rate of the molten alloy 1 is less than 250 K / min, the obtained Cu—
ここで、冷却速度は以下のようにして定義される。図１において、合金溶湯１の温度をＴ１（Ｋ）、冷却管５０の上部開口５０ａを通過する際、すなわち冷却終了位置Ｐ２を通過する際のＣｕ−Ｍｇ合金体４０の表面の温度をＴ２（Ｋ）、Ｃｕ−Ｍｇ合金体４０の引上げ速度をｖ（ｍ／分）、合金溶湯１の冷却開始位置Ｐ１から冷却終了位置Ｐ２までの高さをｈ（ｍ）とすると、冷却速度は、以下の計算式で定義される。
冷却速度（Ｋ／分）＝（Ｔ１（Ｋ）−Ｔ２（Ｋ））×ｖ（ｍ／分）／ｈ（ｍ）
Here, the cooling rate is defined as follows. In FIG. 1, the temperature of the molten alloy 1 is T 1 (K), and the temperature of the surface of the Cu—
Cooling rate (K / min) = (T 1 (K) −T 2 (K)) × v (m / min) / h (m)
上記のようにしてＣｕ−Ｍｇ合金体４０を製造すると、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができるＣｕ−Ｍｇ合金体４０を製造することができる。
When the Cu—
上記冷却速度は２７０Ｋ／分以上であることが好ましく、３００Ｋ／分以上であることがさらに好ましい。 The cooling rate is preferably 270 K / min or more, and more preferably 300 K / min or more.
但し、上記冷却速度は４００Ｋ／分以下であることが好ましい。この場合、冷却速度は４００Ｋ／分を超える場合に比べて、鋳造材表面の荒れをより十分に抑制する事ができる。 However, the cooling rate is preferably 400 K / min or less. In this case, as compared with the case where the cooling rate exceeds 400 K / min, the surface roughness of the cast material can be more sufficiently suppressed.
（伸線材）
伸線材は、上述したＣｕ−Ｍｇ合金体４０を伸線加工して得られる。
(Wire drawing material)
The wire drawing material is obtained by drawing the Cu-
この伸線材によれば、十分な強度を有し、表面における割れの発生が十分に抑制される。 According to this wire drawing material, it has sufficient strength and the occurrence of cracks on the surface is sufficiently suppressed.
伸線加工の条件は、特に制限されず、公知の条件と同様でよい。但し、伸線加工の条件は、ダイス引抜きとすることが好ましい。 The conditions for wire drawing are not particularly limited, and may be the same as known conditions. However, it is preferable that the drawing process is performed by drawing a die.
以下、実施例及び比較例を挙げて本発明の内容をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the content of the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
（実施例１〜９および比較例１〜８）
＜Ｃｕ−Ｍｇ合金体の製造＞
まずＣｕ−Ｍｇ合金体の原料として、電気銅とＣｕ−Ｍｇ合金（Ｍｇ含有量５０質量％）とを用意した。次にこれらの原料を、得られるＣｕ−Ｍｇ合金体におけるＭｇの含有率が表１及び表２に示す値になるように秤量して黒鉛るつぼに仕込み、加熱溶解させて合金溶湯を得た。合金溶湯の温度が１２５０℃（１５２３Ｋ）になったところで、合金溶湯を、黒鉛からなる鋳造ダイスを通して表１及び２に示す冷却速度で冷却しながら引き上げ、実施例１〜９及び比較例１〜８のＣｕ−Ｍｇ合金体を表１および表２に示す値の直径を有する丸線として得た。
<Manufacture of Cu-Mg alloy body>
First, electrolytic copper and a Cu-Mg alloy (
＜第１および第２偏析Ｍｇ占有率の測定＞
実施例１〜９及び比較例１〜８のＣｕ−Ｍｇ合金体について、丸線の長手方向に垂直に合金体を切断し、この切断面において、表面から深さ３０μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合を求めた。この値を「第１偏析Ｍｇ占有率（３０μｍ）」として、表１及び２に示す。
<Measurement of first and second segregation Mg occupancy rates>
About the Cu-Mg alloy bodies of Examples 1-9 and Comparative Examples 1-8, the alloy body was cut perpendicularly to the longitudinal direction of the round wire, and the area of the surface layer portion from the surface to a depth of 30 μm was cut on this cut surface. The ratio of the area of Mg segregated material was calculated. This value is shown in Tables 1 and 2 as “first segregated Mg occupancy (30 μm)”.
また同様に、上記切断面において、表面から深さ１００μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合を求めた。この値を「第２偏析Ｍｇ占有率（１００μｍ）」として、表１及び２に示す。 Similarly, in the cut surface, the ratio of the area of Mg segregated matter to the area of the surface layer part from the surface to a depth of 100 μm was determined. This value is shown in Tables 1 and 2 as “second segregated Mg occupation ratio (100 μm)”.
［特性評価］
＜強度＞
Ｃｕ−Ｍｇ合金体の強度の評価は、実施例１〜９及び比較例１〜８のＣｕ−Ｍｇ合金体について、ＪＩＳ Ｚ ２２４１に従って測定を行い、測定された引張強さの値に基づいて行った。結果を表１及び表２に示す。表１及び表２において、引張強さの単位はＭＰａであり、引張強さの合否基準は下記の通りとした。
引張強さが４２０ＭＰａ以上：合格
引張強さが４２０ＭＰａ未満：不合格
[Characteristic evaluation]
<Strength>
Evaluation of the strength of the Cu-Mg alloy body was performed according to JIS Z 2241 for the Cu-Mg alloy bodies of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8, and based on the measured tensile strength values. It was. The results are shown in Tables 1 and 2. In Tables 1 and 2, the unit of tensile strength is MPa, and the pass / fail criteria for tensile strength are as follows.
Tensile strength is 420 MPa or more: Acceptable tensile strength is less than 420 MPa: Fail
＜伸線加工して得られる伸線材の表面の割れ＞
Ｃｕ−Ｍｇ合金体を伸線加工して得られる伸線材の表面の割れの評価は、以下のようにして行った。
<Crack of the surface of the wire drawing material obtained by wire drawing>
Evaluation of the cracks on the surface of the wire drawing material obtained by drawing the Cu-Mg alloy body was performed as follows.
まず、実施例１〜９及び比較例１〜８のＣｕ−Ｍｇ合金体を冷間加工し、直径２６ｍｍの伸線材を得た。 First, the Cu—Mg alloy bodies of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 8 were cold worked to obtain a wire drawing material having a diameter of 26 mm.
得られた伸線材の表面を光学顕微鏡で１２０倍に拡大して写真を撮影し、この写真上に、伸線の長手方向に平行に、伸線材の実寸０．８５ｍｍに対応する長さの線分を引き、この線分と交差する伸線表面の亀裂部の幅を測定し、上記線分の長さと、上記線分上における亀裂部の幅の総和とから、下記式により、亀裂部の線占有率を算出した。
亀裂部の線占有率（％）＝線分上における亀裂部の幅の総和／線分の長さ×１００（％）
この算出を１０回行い、算出された亀裂部の線占有率の平均値によって、伸線表面の割れを評価した。結果を「伸線表面の割れ」として表１及び２に示す。ここで、亀裂部の線占有率の平均値が５％以下であれば合格として「○」と表示し、５％を超える場合は不合格として「×」と表示した。
The surface of the drawn wire was magnified 120 times with an optical microscope, and a photograph was taken. On this photograph, a wire having a length corresponding to the actual size of the drawn wire was 0.85 mm in parallel with the longitudinal direction of the drawn wire. The width of the crack part on the surface of the wire drawing intersecting with the line segment is measured, and the crack part is calculated from the length of the line segment and the total width of the crack part on the line segment according to the following formula. The line occupancy was calculated.
Line occupancy (%) of the crack portion = total width of the crack portion on the line segment / length of the line segment × 100 (%)
This calculation was performed 10 times, and cracks on the wire drawing surface were evaluated based on the calculated average value of the line occupancy ratio of the cracked portion. The results are shown in Tables 1 and 2 as “cracking on the wire drawing surface”. Here, if the average value of the line occupancy ratio of the crack portion is 5% or less, “◯” is displayed as a pass, and if it exceeds 5%, “x” is displayed as a failure.
表１及び２に示す結果より、実施例１〜９のＣｕ−Ｍｇ合金体は、強度、および伸線加工した際の伸線表面の割れのいずれの点についても合格基準に達していた。これに対し、比較例１〜８のＣｕ−Ｍｇ合金体は、強度または伸線加工した際の伸線表面の割れのいずれかについて合格基準に達していなかった。 From the results shown in Tables 1 and 2, the Cu-Mg alloy bodies of Examples 1 to 9 reached the acceptance criteria for both strength and cracks on the drawn surface when drawn. On the other hand, the Cu-Mg alloy bodies of Comparative Examples 1 to 8 did not reach the acceptance criteria for either strength or cracks on the drawn surface when drawn.
このことから、本発明のＣｕ−Ｍｇ合金体によれば、十分な強度を有し、伸線加工がなされた際に、得られる伸線材の表面における割れの発生を十分に抑制することができることが確認された。 From this, according to the Cu-Mg alloy body of the present invention, it has sufficient strength and can sufficiently suppress the occurrence of cracks on the surface of the drawn wire material when the wire drawing is performed. Was confirmed.
１…合金溶湯
１０…鋳造ダイス
４０…Ｃｕ−Ｍｇ合金体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Molten alloy 10 ... Casting die 40 ... Cu-Mg alloy body
Claims (9)
前記合金溶湯を、鋳造ダイスを通して冷却しながら連続的に引き取り、Ｃｕ−Ｍｇ合金体を得る鋳造工程と、
を含み、
前記鋳造工程における前記合金溶湯の冷却速度が２５０Ｋ／分以上４００Ｋ／分以下であり、
前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体中のＭｇの含有率が０．３〜１．０質量％であり、前記Ｃｕ−Ｍｇ合金体の断面において、表面から深さ３０μｍまでの表層部の面積に占めるＭｇの偏析物の面積の割合である第１偏析Ｍｇ占有率が３．０面積％以下であるＣｕ−Ｍｇ合金体の製造方法。 Melting a raw material composed of Cu and Mg to obtain a molten alloy;
A casting process in which the molten alloy is continuously withdrawn while cooling through a casting die to obtain a Cu-Mg alloy body;
Including
The cooling rate of the molten alloy in the casting process is 250 K / min or more and 400 K / min or less ,
The content of Mg in the Cu-Mg alloy body is 0.3 to 1.0 mass%, and in the cross section of the Cu-Mg alloy body, Mg accounts for the area of the surface layer portion from the surface to a depth of 30 μm. The manufacturing method of the Cu-Mg alloy body whose 1st segregation Mg occupation rate which is a ratio of the area of a segregation thing is 3.0 area% or less .
The Cu-Mg alloy body according to any one of claims 1 to 4 or the Cu-Mg alloy body produced by the method for producing a Cu-Mg alloy body according to any one of claims 5 to 8 is drawn. A method of manufacturing a wire drawing material that is processed to obtain a wire drawing material .
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