JP6131542B2 - Copper alloy wire, copper alloy wire manufacturing method, stranded wire - Google Patents

Copper alloy wire, copper alloy wire manufacturing method, stranded wire Download PDF

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Description

本発明は、導電性及び繰り返し曲げ特性に優れ、ロボットのアーム部、携帯端末及びPCのヒンジ部等の配線ケーブルに適した銅合金線及び銅合金線の製造方法並びに撚り線に関するものである。 The present invention relates to a copper alloy wire, a copper alloy wire manufacturing method, and a stranded wire that are excellent in electrical conductivity and repeated bending characteristics and are suitable for wiring cables such as robot arm portions, portable terminals, and PC hinge portions.

上述のロボットのアーム部、携帯端末及びPCのヒンジ部等で使用される配線ケーブルにおいては、曲げやひねり等が繰り返し負荷されることになるため、繰り返し曲げが負荷されても破断しにくいこと(以下、繰り返し曲げ特性)が求められている。また、通電を行うことから、高い導電性も要求される。
ここで、通常、通電のための配線ケーブルにおいては、導電性が良好なタフピッチ銅からなる銅線が広く使用されているが、強度が低く、繰り返し曲げ特性が不十分であった。
The wiring cable used in the above-described robot arm, mobile terminal, PC hinge, etc., is repeatedly subjected to bending, twisting, and the like, and therefore is not easily broken even when repeatedly bending is applied ( Hereinafter, repeated bending characteristics are required. Moreover, since it supplies electricity, high electroconductivity is also requested | required.
Here, normally, in the wiring cable for energization, copper wire made of tough pitch copper having good conductivity is widely used, but its strength is low and repeated bending characteristics are insufficient.

そこで、上述の使用用途には、例えば特許文献1に示すSn入り銅、特許文献2に示すIn入り銅等の固溶強化型銅合金からなる銅合金線が使用されている。これら特許文献1,2に記載された固溶強化型銅合金においては、強度が高いことから、タフピッチ銅に比べて繰り返し曲げ特性が向上することになる。具体的には、繰り返し曲げ特性の評価指標である耐屈曲試験において、同一条件で破断までの繰り返し曲げ回数が、タフピッチ銅の1.3〜2.5倍程度となる。
しかし、最近では、ロボットのアーム部、携帯端末及びPCの小型化及び薄肉化等に伴い、上述の銅合金線には、さらなる繰り返し曲げ特性の向上が求められている。
For this reason, for example, a copper alloy wire made of a solid solution strengthened copper alloy such as Sn-containing copper shown in Patent Document 1 and In-containing copper shown in Patent Document 2 is used. In these solid solution strengthened copper alloys described in Patent Documents 1 and 2, since the strength is high, repeated bending characteristics are improved as compared with tough pitch copper. Specifically, in the bending resistance test, which is an evaluation index for repeated bending characteristics, the number of repeated bending until breakage under the same conditions is about 1.3 to 2.5 times that of tough pitch copper.
However, recently, with the miniaturization and thinning of the robot arm, mobile terminal, and PC, the above-described copper alloy wire is required to have further improved repeated bending characteristics.

さらに耐屈曲性を向上させた銅合金線として、例えば特許文献3、4に示すCu−Fe−P合金、特許文献5に示すCu−Cr−Zr合金等の析出強化型合金からなる銅合金線が提案されている。
これらの析出強化型銅合金は、銅の母相中に析出物を均一に分散させることにより、固溶強化型銅合金よりも優れた繰り返し曲げ特性を得ることが可能である。
Further, as a copper alloy wire having improved bending resistance, for example, a copper alloy wire made of a precipitation-strengthened alloy such as a Cu—Fe—P alloy shown in Patent Documents 3 and 4 and a Cu—Cr—Zr alloy shown in Patent Document 5 Has been proposed.
These precipitation-strengthening-type copper alloys can obtain repeated bending characteristics superior to those of a solid-solution-strengthening-type copper alloy by uniformly dispersing precipitates in the copper matrix.

特許第3348501号公報Japanese Patent No. 3348501 特開平09−056632号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-056632 特開昭61−064835号公報JP 61-064835 A1 特開昭62−214146号公報JP-A-62-214146 特開平11−181560号公報JP-A-11-181560

ところで、ロボットのアーム部、携帯端末及びPCのヒンジ部に使用される配線ケーブルは、一般的に、単線で直径0.08mm以下の極細線が使用されている。
上述のように、析出強化型銅合金においては、時効熱処理によって析出物を析出・分散させることにより、導電率及び強度が向上することになる。
ここで、時効熱処理後に冷間加工を実施した場合には、粒径の小さな析出物は、冷間加工時に発生する転位によってせん断され、銅の母相中に再固溶し、導電率が低下してしまうことが指摘されている。特に、上述のように、直径0.08mm以下の極細線の場合には、時効熱処理後の冷間加工の加工率が高く、導電率の低下が顕著であって、所望の導電率を確保することができないおそれがあった。
By the way, as for the wiring cable used for the arm part of a robot, the portable terminal, and the hinge part of PC, the extra fine wire with a diameter of 0.08 mm or less is generally used with a single wire.
As described above, in the precipitation-strengthened copper alloy, the conductivity and strength are improved by precipitating and dispersing precipitates by aging heat treatment.
Here, when cold working is carried out after aging heat treatment, precipitates having a small particle size are sheared by dislocations generated during cold working and re-dissolved in the copper matrix, resulting in a decrease in conductivity. It has been pointed out that. In particular, as described above, in the case of an ultrafine wire having a diameter of 0.08 mm or less, the working rate of the cold working after the aging heat treatment is high, the decrease in the conductivity is remarkable, and the desired conductivity is ensured. There was a risk of not being able to.

この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、導電率、及び、繰り返し曲げ特性に優れ、ロボットのアーム部、携帯端末及びPCのヒンジ部等、曲げやひねり等が繰り返し負荷される部位において使用される配線ケーブルに適した銅合金線及び銅合金線の製造方法、並びに、撚り線を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is excellent in conductivity and repeated bending characteristics, and is repeatedly subjected to bending, twisting, etc., such as a robot arm, a mobile terminal, and a PC hinge. An object of the present invention is to provide a copper alloy wire, a method for producing the copper alloy wire , and a stranded wire suitable for a wiring cable used in a part to be used.

前記の課題を解決するために、本発明に係る銅合金線は、Co;0.12質量%以上0.40質量%以下、P;0.040質量%以上0.16質量%以下、Sn;0.005質量%以上0.70質量%以下を含み、残部がCu及び不可避不純物とされた組成の析出強化型銅合金からなり、時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が15nm以上であり、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%以上とされており、当該時効熱処理の後、冷間加工されており、外径が0.015mm以上0.2mm以下であり、曲げ部のRを5mmとし、荷重を20gとし、180°曲げを行って元の位置まで戻った回数を2回とカウントし、破断が発生するまでの曲げ繰り返した場合に、破断が発生するまでの曲げ回数が1154回以上とされていることを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, the copper alloy wire according to the present invention includes Co; 0.12% by mass to 0.40% by mass, P; 0.040% by mass to 0.16% by mass, Sn; Precipitates observed by observing the cross-sectional structure immediately after aging heat treatment, comprising a precipitation-strengthened copper alloy having a composition including 0.005 mass% to 0.70 mass% with the balance being Cu and inevitable impurities The number of precipitates having an average particle size of 15 nm or more and a particle size of 5 nm or more is 80% or more of the total observed precipitates, and is cold worked after the aging heat treatment. The outer diameter is 0.015 mm or more and 0.2 mm or less, the bending portion R is 5 mm, the load is 20 g, the number of times of bending back by 180 ° and returning to the original position is counted twice, When bending is repeated until it occurs, Bending number until disconnection occurs is characterized in that there is a higher 1154 times.

上述した本発明に係る銅合金線においては、Co,P及びSnを含有する析出強化型銅合金からなり、時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が15nm以上であり、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%以上とされているので、Co及びPを含む化合物からなる粒径の小さな析出物の個数が少なく、その後の冷間加工における析出物の再固溶を抑制でき、導電率を確保することが可能となる。
すなわち、時効熱処理によって析出した粒径5nm未満のCo及びPを含む化合物からなる析出物は、時効熱処理後の冷間加工時に、転位によってせん断されてさらに細分化され、最終的には銅の母中に再固溶してしまう。そこで、時効熱処理後で冷間加工前状態において、粒径5nm未満の析出物の個数を、観察される析出物全体の20%未満とすることで、析出物の再固溶を抑制することが可能となるのである。
また、Co及びPを含む化合物からなる析出物の平均粒径が15nm以上とされているので、析出物が十分に析出されており、導電性を向上させることができるとともに、強度及び繰り返し曲げ特性の向上を図ることが可能となる。
The copper alloy wire according to the present invention described above is made of a precipitation-strengthened copper alloy containing Co, P and Sn, and the average particle size of the precipitate observed by observation of the cross-sectional structure immediately after the aging heat treatment is 15 nm. Since the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 80% or more of the total observed precipitates, the number of precipitates having a small particle size made of a compound containing Co and P is small. Therefore, the re-dissolution of precipitates in the subsequent cold working can be suppressed, and the electrical conductivity can be ensured.
That is, a precipitate made of a compound containing Co and P having a particle size of less than 5 nm deposited by aging heat treatment is sheared by dislocation and further subdivided during the cold working after the aging heat treatment, and finally the copper matrix. It will re-dissolve inside. Therefore, in the state after aging heat treatment and before cold working, the number of precipitates having a particle size of less than 5 nm is set to be less than 20% of the total observed precipitates, thereby suppressing re-solution of precipitates. It becomes possible.
In addition, since the average particle diameter of the precipitate made of the compound containing Co and P is 15 nm or more, the precipitate is sufficiently precipitated, the conductivity can be improved, and the strength and repeated bending characteristics can be improved. Can be improved.

また、前記析出強化型銅合金の組成が、Co;0.12質量%以上0.40質量%以下、P;0.040質量%以上0.16質量%以下、Sn;0.005質量%以上0.70質量%以下を含み、残部がCu及び不可避不純物とされている
この構成の銅合金線においては、銅の母相中にCo及びPを含む化合物からなる析出物が分散されることになり、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。
なお、Co及びPが下限値を下回ると析出物の個数が不足し、強度及び繰り返し曲げ特性を充分に向上させることができない。一方、Co及びPが上限値を超えると、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。このため、Co及びPは、上述の範囲内に設定することが望ましい。
また、Snは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、CoとPとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性の向上を図ることもできる。このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、Snの含有量を0.005質量%以上とする必要がある。また、Snが過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Snの含有量は0.70質量%以下とすることが望ましい。
なお、Pの含有量を0.097質量%以上0.16質量%以下の範囲内とすることがさらに好ましい。
The composition of the precipitation strengthening type copper alloy, Co; 0.12 wt% 0.40 wt% or less, P; 0.040 wt% or more 0.16 wt% or less, Sn; 0.005 mass% or more It contains 0.70 mass% or less, and the balance is Cu and inevitable impurities .
In the copper alloy wire having this configuration, precipitates made of a compound containing Co and P are dispersed in the copper matrix, and the strength and conductivity can be improved.
When Co and P are below the lower limit, the number of precipitates is insufficient, and the strength and repeated bending characteristics cannot be sufficiently improved. On the other hand, if Co and P exceed the upper limit values, there are many elements that do not contribute to the improvement of strength, which may cause a decrease in conductivity. For this reason, it is desirable to set Co and P within the above-mentioned range.
Sn is an element having an effect of improving strength by solid solution in a copper matrix. In addition, the effect of promoting the precipitation of precipitates containing Co and P as main components, and the heat resistance and corrosion resistance can be improved. In order to ensure that such effects are achieved, the Sn content needs to be 0.005 mass% or more. In addition, when Sn is added excessively, the electrical conductivity is lowered. Therefore, the Sn content is preferably 0.70% by mass or less.
In addition, it is more preferable to make content of P into the range of 0.097 mass% or more and 0.16 mass% or less.

また、前記析出強化型銅合金は、さらにNi;0.01質量%以上0.15質量%以下を含むことが好ましい。
この構成の銅合金線においては、Niを上述の範囲内で含有しているので、結晶粒の粗大化を抑制でき、強度及び繰り返し曲げ特性をさらに向上させることができる。
Moreover, it is preferable that the said precipitation strengthening type copper alloy contains Ni; 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less further.
Since the copper alloy wire having this configuration contains Ni within the above-described range, the coarsening of crystal grains can be suppressed, and the strength and repeated bending characteristics can be further improved.

また、前記析出強化型銅合金は、さらにZn;0.002質量%以上0.5質量%以下、Mg;0.002質量%以上0.25質量%以下、Ag;0.002質量%以上0.25質量%以下、Zr;0.001質量%以上0.1質量%以下のうち、いずれか1種または2種以上を含むことが好ましい。
この構成の銅合金線においては、Zn,Mg,Ag,Zrのいずれか1種または2種以上を上述の範囲で含有しているので、これらの元素が硫黄(S)と化合物を形成することにより、銅の母相中に硫黄(S)が固溶することを抑制でき、強度等の機械的特性の劣化を抑制することができる。
The precipitation-strengthened copper alloy further contains Zn: 0.002% by mass to 0.5% by mass, Mg: 0.002% by mass to 0.25% by mass, Ag: 0.002% by mass to 0% It is preferable that any one or more of 25% by mass or less and Zr: 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less are included.
In the copper alloy wire having this configuration, one or more of Zn, Mg, Ag, and Zr are contained in the above-mentioned range, so that these elements form a compound with sulfur (S). Thus, it is possible to suppress sulfur (S) from being dissolved in the copper parent phase and to suppress deterioration of mechanical properties such as strength.

本発明の銅合金線の製造方法は、上述の銅合金線の製造方法であって、銅荒引線を連続的に製出する連続鋳造圧延工程と、前記連続鋳造圧延工程によって製出された銅荒引線に冷間加工を施して銅線材を得る1次冷間工程と、前記銅線材に対して時効熱処理を実施する時効熱処理工程と、この時効熱処理工程の後に実施される2次冷間加工工程と、を有し、前記時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を15nm以上とし、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の80%以上とすることを特徴としている。 The method for producing a copper alloy wire according to the present invention is a method for producing the above-described copper alloy wire, and includes a continuous casting and rolling step for continuously producing a copper rough drawn wire, and a copper produced by the continuous casting and rolling step. A primary cold process for obtaining a copper wire by subjecting the rough wire to a cold work, an aging heat treatment process for performing an aging heat treatment on the copper wire, and a secondary cold work performed after the aging heat treatment process. has a step, and the average particle size of the precipitates observed by sectional microstructure observation immediately after carrying out the aging heat treatment process and more 15 nm, and the number of particle size 5nm or more precipitates are observed It is characterized by being 80% or more of the entire precipitate.

上述した本発明に係る銅合金線の製造方法においては、時効熱処理工程と、この時効熱処理工程の後に実施される2次冷間加工工程と、を有し、前記時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を15nm以上とし、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の80%以上としていることから、冷間加工工程において、析出物が再固溶することを抑制でき、導電率に優れた銅合金線を製造することができる。
なお、2次冷間加工工程によって得られた複数の銅合金線を撚り合わせて撚線とする撚り線加工工程を備えていてもよい。
また、2次冷間加工工程によって得られた銅合金線に対して、歪み取りのための最終熱処理工程を実施してもよい。この最終熱処理工程においては、熱処理温度を400℃以下とすることが好ましい。さらに、この最終熱処理工程は、銅合金線(単線)の状態で実施してもよいし、上述の撚り線加工工程の後に撚り線の状態で実施してもよい。
In the manufacturing method of the copper alloy wire according to the present invention described above, an aging heat treatment step and a secondary cold working step performed after the aging heat treatment step, and immediately after the aging heat treatment step is performed. The average particle size of the precipitates observed by cross-sectional structure observation is 15 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 80% or more of the total precipitates to be observed. , It is possible to suppress the precipitation of the solid solution again, and it is possible to produce a copper alloy wire excellent in conductivity.
In addition, you may provide the stranded wire processing process which twists together the some copper alloy wire obtained by the secondary cold working process, and makes it a stranded wire.
Moreover, you may implement the last heat processing process for distortion removal with respect to the copper alloy wire obtained by the secondary cold working process. In this final heat treatment step, the heat treatment temperature is preferably 400 ° C. or lower. Furthermore, this final heat treatment step may be performed in the state of a copper alloy wire (single wire), or may be performed in the state of a stranded wire after the above-described stranded wire processing step.

本発明に係る撚り線は、上述の銅合金線が複数本撚り合わせられた構造とされていることを特徴とする。 Strands according to the present invention is characterized in that the copper alloy wire mentioned above is a plurality of twisted keyed structure.

本発明によれば、導電率、及び、繰り返し曲げ特性に優れ、ロボットのアーム部、携帯端末及びPCのヒンジ部等、曲げやひねり等が繰り返し負荷される部位において使用される配線ケーブルに適した銅合金線及び銅合金線の製造方法、撚り線を提供することができる。 According to the present invention, it has excellent conductivity and repeated bending characteristics, and is suitable for a wiring cable used in a portion where bending or twisting is repeatedly applied, such as a robot arm part, a portable terminal and a PC hinge part. A copper alloy wire, a copper alloy wire manufacturing method , and a stranded wire can be provided.

本発明の実施形態である銅合金線の製造方法及びケーブル導体の製造方法のフロー図である。It is a flowchart of the manufacturing method of the copper alloy wire which is embodiment of this invention, and the manufacturing method of a cable conductor. 本発明の実施形態である銅合金線の製造方法及びケーブル導体の製造方法で用いられる連続鋳造圧延設備の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the continuous casting rolling equipment used with the manufacturing method of the copper alloy wire which is embodiment of this invention, and the manufacturing method of a cable conductor. 実施例で実施した屈曲試験方法の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the bending test method implemented in the Example.

以下に、本発明の実施形態に係る銅合金線の製造方法について添付した図面を参照して説明する。
本実施形態である銅合金線は、ロボットのアーム部等の配線ケーブルの素線として用いられるものである。
このロボット用の配線ケーブルは、複数の銅合金線が撚り合わされてなるケーブル導体と、このケーブル導体の外周を被覆する絶縁被覆と、を備えている。
Below, the manufacturing method of the copper alloy wire which concerns on embodiment of this invention is demonstrated with reference to attached drawing.
The copper alloy wire according to the present embodiment is used as a strand of a wiring cable such as an arm portion of a robot.
The wiring cable for the robot includes a cable conductor formed by twisting a plurality of copper alloy wires, and an insulating coating that covers the outer periphery of the cable conductor.

ここで、本実施形態である銅合金線は、Co;0.12質量%以上0.40質量%以下、P;0.040質量%以上0.16質量%以下、Sn;0.005質量%以上0.70質量%以下を含み、残部がCu及び不可避不純物とされた組成の銅合金で構成されている。
なお、この銅合金においては、さらにNi;0.01質量%以上0.15質量%以下を含んでいてもよい。また、さらにZn;0.002質量%以上0.5質量%以下、Mg;0.002質量%以上0.25質量%以下、Ag;0.002質量%以上0.25質量%以下、Zr;0.001質量%以上0.1質量%以下のうち、いずれか1種または2種以上を含んでいてもよい。
以下に、各元素の含有量を上述の範囲内に設定した理由について説明する。
Here, the copper alloy wire according to the present embodiment is Co: 0.12% by mass or more and 0.40% by mass or less, P: 0.040% by mass or more and 0.16% by mass or less, Sn: 0.005% by mass. It is composed of a copper alloy having a composition that includes 0.70% by mass or less and the balance being Cu and inevitable impurities.
In addition, in this copper alloy, Ni; 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less may be included. Further, Zn: 0.002% by mass to 0.5% by mass, Mg: 0.002% by mass to 0.25% by mass, Ag: 0.002% by mass to 0.25% by mass, Zr; Any one or two or more of 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less may be included.
The reason why the content of each element is set within the above range will be described below.

(Co及びP)
CoとPは、銅の母相中に分散する析出物を形成する元素である。
ここで、Coの含有量が0.12質量%未満及びPの含有量が0.04質量%未満の場合には、析出物の個数が不足し、強度及び繰り返し曲げ特性を充分に向上させることができないおそれがある。一方、Coの含有量が0.40質量%超え及びPの含有量が0.16質量%超えの場合には、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。
このため、Coの含有量を0.12質量%以上0.40質量%以下、Pの含有量を0.040質量%以上0.16質量%以下の範囲内に設定することが望ましい。
(Co and P)
Co and P are elements that form precipitates dispersed in the copper matrix.
Here, when the Co content is less than 0.12 mass% and the P content is less than 0.04 mass%, the number of precipitates is insufficient, and the strength and repeated bending characteristics are sufficiently improved. You may not be able to. On the other hand, when the Co content exceeds 0.40% by mass and the P content exceeds 0.16% by mass, there are many elements that do not contribute to the improvement of the strength, resulting in a decrease in conductivity. There is a risk of inviting.
For this reason, it is desirable to set the Co content within the range of 0.12 mass% to 0.40 mass% and the P content within the range of 0.040 mass% to 0.16 mass%.

(Sn)
Snは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、CoとPとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性を向上させる作用も有する。
ここで、Snの含有量が0.005質量%未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Snの含有量が0.70質量%を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Snの含有量を0.005質量%以上0.70質量%以下の範囲内に設定することが望ましい。
(Sn)
Sn is an element having an action of improving strength by being dissolved in a copper matrix. In addition, it has an effect of promoting precipitation of precipitates containing Co and P as main components and an effect of improving heat resistance and corrosion resistance.
Here, when content of Sn is less than 0.005 mass%, there exists a possibility that the effect mentioned above may not be achieved reliably. On the other hand, when the Sn content exceeds 0.70% by mass, the conductivity may not be ensured.
For this reason, it is desirable to set the content of Sn within the range of 0.005 mass% to 0.70 mass%.

(Ni)
Niは、Coの一部を代替することができ、結晶粒の粗大化を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Niの含有量が0.01質量%未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Niの含有量が0.15質量%を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Niを含有する場合には、Niの含有量を0.01質量%以上0.15質量%以下の範囲内とすることが好ましい。
(Ni)
Ni is an element that can replace a part of Co and has an effect of suppressing coarsening of crystal grains.
Here, when the content of Ni is less than 0.01% by mass, the above-described functions and effects may not be reliably achieved. On the other hand, when the Ni content exceeds 0.15% by mass, the conductivity may not be ensured.
For this reason, when it contains Ni, it is preferable to make content of Ni into the range of 0.01 mass% or more and 0.15 mass% or less.

(Zn,Mg,Ag,Zr)
Zn,Mg,Ag,Zrといった元素は、硫黄(S)と化合物を生成し、銅の母相中への硫黄(S)の固溶を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Zn,Mg,Ag,Zrといった元素の含有量がそれぞれ上述の下限値より少ない場合には、銅の母相中への硫黄(S)の固溶を抑制する作用効果を十分に奏功せしめることができない。一方、Zn,Mg,Ag,Zrといった元素の含有量がそれぞれ上述の上限値より多い場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Zn,Mg,Ag,Zrといった元素を含有する場合には、それぞれ上述の範囲内とすることが好ましい。
(Zn, Mg, Ag, Zr)
Elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr are elements having an effect of generating a compound with sulfur (S) and suppressing the solid solution of sulfur (S) in the copper matrix.
Here, when the content of elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr is less than the above lower limit value, the effect of suppressing the solid solution of sulfur (S) in the copper matrix is sufficiently successful. I can't let you. On the other hand, when the content of elements such as Zn, Mg, Ag, and Zr is larger than the above-described upper limit values, the conductivity may not be ensured.
For this reason, when elements, such as Zn, Mg, Ag, and Zr, are contained, it is preferable to be in the above-mentioned range.

そして、本実施形態である銅合金線においては、後述する時効熱処理工程S03を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が15nm以上であり、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%以上とされており、この時効熱処理工程S03の後、冷間加工(2次冷間加工工程S04)されて製造されたものとされている。
ここで、析出物の観察は、次のようにして実施した。透過型電子顕微鏡によって倍率15万倍および75万倍で観察し、当該析出物の面積を算出してその円相当径を粒径として算出した。なお、倍率15万倍で11〜100nmの粒径の析出物を、倍率75万倍で1〜10nmの粒径の析出物を測定した。倍率75万倍での観察では1nm未満の析出物は明確に判別できないことから、観察される析出物全体の個数は粒径1nm以上の析出物の個数となる。また、透過型電子顕微鏡による観察は、倍率15万倍の場合は視野面積約4×10nm2 、倍率75万倍の場合は視野面積約2×10nm2 で実施した。
And in the copper alloy wire which is this embodiment, the average particle diameter of the precipitate observed by cross-sectional structure | tissue observation immediately after implementing the aging heat treatment process S03 mentioned later is 15 nm or more, and particle diameter is 5 nm or more. The number of precipitates is 80% or more of the total precipitates observed, and after this aging heat treatment step S03, it is assumed that it was manufactured by cold working (secondary cold working step S04). Yes.
Here, the observation of the precipitate was performed as follows. Observation was performed with a transmission electron microscope at magnifications of 150,000 and 750,000 times, the area of the precipitate was calculated, and the equivalent circle diameter was calculated as the particle diameter. The precipitates having a particle diameter of 11 to 100 nm at a magnification of 150,000 times and the precipitates having a particle diameter of 1 to 10 nm at a magnification of 750,000 times were measured. Since observations at a magnification of 750,000 cannot clearly discriminate precipitates less than 1 nm, the total number of precipitates observed is the number of precipitates having a particle size of 1 nm or more. Observation with a transmission electron microscope was performed with a visual field area of about 4 × 10 5 nm 2 when the magnification was 150,000 times and with a visual field area of about 2 × 10 4 nm 2 when the magnification was 750,000 times.

次に、上述の銅合金線の製造方法及びケーブル導体の製造方法について説明する。図1に本発明の実施形態である銅合金線の製造方法及びケーブル導体の製造方法のフロー図を示す。
まず、上記銅合金からなる銅荒引線50を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する(連続鋳造圧延工程S01)。この連続鋳造圧延工程S01においては、例えば図2に示す連続鋳造圧延設備が用いられる。
Next, the manufacturing method of the above-mentioned copper alloy wire and the manufacturing method of the cable conductor will be described. FIG. 1 shows a flow chart of a copper alloy wire manufacturing method and a cable conductor manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
First, the copper roughing wire 50 made of the copper alloy is continuously produced by a continuous casting and rolling method (continuous casting and rolling step S01). In the continuous casting and rolling step S01, for example, the continuous casting and rolling equipment shown in FIG. 2 is used.

図2に示す連続鋳造圧延設備は、溶解炉Aと、保持炉Bと、鋳造樋Cと、ベルトホイール式連続鋳造機Dと、連続圧延装置Eと、コイラーFとを有している。   The continuous casting and rolling equipment shown in FIG. 2 has a melting furnace A, a holding furnace B, a casting rod C, a belt wheel type continuous casting machine D, a continuous rolling device E, and a coiler F.

溶解炉Aとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ(図示なし)が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的に製出される。   In this embodiment, a shaft furnace having a cylindrical furnace body is used as the melting furnace A. A plurality of burners (not shown) are arranged in a multistage shape in the vertical direction at the lower part of the furnace body. And the electrolytic copper which is a raw material is inserted from the upper part of a furnace main body, is melt | dissolved by the combustion of the said burner, and a copper melt is continuously produced.

保持炉Bは、溶解炉Aでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Cに送るためのものである。   The holding furnace B is for temporarily storing the molten copper produced in the melting furnace A while holding it at a predetermined temperature, and sending a certain amount of the molten copper to the casting iron C.

鋳造樋Cは、保持炉Bから送られた銅溶湯を、ベルトホイール式連続鋳造機Dの上方に配置されたタンディッシュ11にまで移送するものである。この鋳造樋Cは、例えばAr等の不活性ガス又は還元性ガスでシールされている。なお、この鋳造樋Cには、不活性ガスによって銅溶湯を攪拌して溶湯中の酸素等を除去する脱ガス手段(図示なし)が設けられている。   The cast iron C is for transferring the molten copper sent from the holding furnace B to the tundish 11 disposed above the belt wheel type continuous casting machine D. The cast iron C is sealed with, for example, an inert gas such as Ar or a reducing gas. The cast iron C is provided with a degassing means (not shown) for stirring the molten copper with an inert gas to remove oxygen and the like in the molten metal.

タンディッシュ11は、ベルトホイール式連続鋳造機Dに銅溶湯を連続的に供給するために設けられた貯留槽である。このタンディッシュ11の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル12が配置されており、この注湯ノズル12を介してタンディッシュ11内の銅溶湯がベルトホイール式連続鋳造機Dへと供給される構成とされている。   The tundish 11 is a storage tank provided for continuously supplying molten copper to the belt wheel type continuous casting machine D. A pouring nozzle 12 is disposed at the end of the tundish 11 in the flow direction of the molten copper, and the molten copper in the tundish 11 passes to the belt wheel continuous casting machine D via the pouring nozzle 12. It is set as the structure supplied.

ここで、本実施形態では、鋳造樋C及びタンディッシュ11に合金元素添加手段(図示なし)が設けられており、銅溶湯中に、上述の元素(Co,P、Sn等)が添加される構成とされている。   Here, in this embodiment, an alloy element addition means (not shown) is provided in the casting iron C and the tundish 11, and the above-mentioned elements (Co, P, Sn, etc.) are added to the molten copper. It is configured.

ベルトホイール式連続鋳造機Dは、外周面に溝が形成された鋳造輪13と、この鋳造輪13の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト14とを有している。このベルトホイール式連続鋳造機Dにおいては、前記溝と無端ベルト14との間に形成された空間に注湯ノズル12を介して銅溶湯が注入され、この銅溶湯を冷却・固化することで、棒状の鋳造銅材21を連続的に鋳造するものである。   The belt wheel type continuous casting machine D includes a cast wheel 13 having a groove formed on the outer peripheral surface thereof, and an endless belt 14 that is circulated so as to contact a part of the outer peripheral surface of the cast wheel 13. . In the belt wheel type continuous casting machine D, molten copper is injected into the space formed between the groove and the endless belt 14 via the pouring nozzle 12, and the molten copper is cooled and solidified. The rod-shaped cast copper material 21 is continuously cast.

このベルトホイール式連続鋳造機Dの下流側には、連続圧延装置Eが連結されている。この連続圧延装置Eは、ベルトホイール式連続鋳造機Dから製出された鋳造銅材21を連続的に圧延して、所定の外径の銅荒引線50を製出するものである。
この連続圧延装置Eから製出された銅荒引線50は、洗浄冷却装置15及び探傷器16を介してコイラーFに巻き取られる。
ここで、上述の連続鋳造圧延設備によって製出される銅荒引線50の外径は、例えば8mm以上40mm以下とされており、本実施形態では8mmとされている。
そして、この連続鋳造圧延工程S01では、鋳造銅材21が、例えば800℃から1000℃の比較的高温で保持されることから、Co、Pといった元素が銅の母相中に多く固溶することになる。
A continuous rolling device E is connected to the downstream side of the belt wheel type continuous casting machine D. The continuous rolling apparatus E continuously rolls the cast copper material 21 produced from the belt wheel type continuous casting machine D to produce a copper roughing wire 50 having a predetermined outer diameter.
The copper roughing wire 50 produced from the continuous rolling device E is wound around the coiler F via the cleaning / cooling device 15 and the flaw detector 16.
Here, the outer diameter of the copper roughing wire 50 produced by the above-mentioned continuous casting and rolling equipment is, for example, 8 mm or more and 40 mm or less, and is 8 mm in this embodiment.
In this continuous casting and rolling step S01, the cast copper material 21 is held at a relatively high temperature of, for example, 800 ° C. to 1000 ° C., so that many elements such as Co and P are dissolved in the copper matrix. become.

次に、図1に示すように連続鋳造圧延工程S01によって製出された銅荒引線50に対して、冷間加工を実施する(1次冷間加工工程S02)。この1次冷間加工工程S02においては、複数段の加工が実施され、外径0.1mm以上8.0mm以下の範囲内の銅線材とする。本実施形態では、外径0.9mmの銅線材とされている。   Next, as shown in FIG. 1, cold working is performed on the copper roughing wire 50 produced by the continuous casting and rolling step S01 (primary cold working step S02). In the primary cold working step S02, a plurality of steps are performed to obtain a copper wire having an outer diameter of 0.1 mm or more and 8.0 mm or less. In the present embodiment, the copper wire has an outer diameter of 0.9 mm.

次に、1次冷間加工工程S02後の銅線材に対して時効熱処理を実施する(時効熱処理工程S03)。この時効熱処理工程S03によって、CoとPとを主成分とする化合物からなる析出物を析出させる。
ここで、時効熱処理工程S03では、熱処理温度が400℃以上600℃以下、保持時間が0.5時間以上6.0時間以下の条件で実施される。
Next, an aging heat treatment is performed on the copper wire after the primary cold working step S02 (aging heat treatment step S03). Through this aging heat treatment step S03, a precipitate made of a compound containing Co and P as main components is precipitated.
Here, in the aging heat treatment step S03, the heat treatment temperature is 400 ° C. or more and 600 ° C. or less, and the holding time is 0.5 hours or more and 6.0 hours or less.

次に、時効熱処理工程S03後の銅線材に対して、冷間加工を実施し、所定の断面形状の銅合金線とする(2次冷間加工工程S04)。
この2次冷間加工工程S04においては、複数段の加工が実施され、外径0.015mm以上0.2mm以下の範囲内の銅合金線とする。本実施形態の銅合金線は、外径0.08mmとされている。
Next, cold working is performed on the copper wire after the aging heat treatment step S03 to obtain a copper alloy wire having a predetermined cross-sectional shape (secondary cold working step S04).
In this secondary cold working step S04, a plurality of steps are performed to obtain a copper alloy wire having an outer diameter of 0.015 mm to 0.2 mm. The copper alloy wire of the present embodiment has an outer diameter of 0.08 mm.

次に、上述のようにして得られた銅合金線を、複数本(本実施形態では40本)を撚り合わせてケーブル導体を成形する(撚り線加工工程S05)。本実施形態では、撚り線加工工程S05における撚りのピッチが、4mm以上24mm以下に設定されている。   Next, a plurality of copper alloy wires obtained as described above (40 in the present embodiment) are twisted to form a cable conductor (twisted wire processing step S05). In the present embodiment, the twist pitch in the stranded wire processing step S05 is set to 4 mm or more and 24 mm or less.

そして、撚り線加工工程S05によって得られたケーブル導体に対して、歪み取りを目的として、バッチ式で100℃以上400℃以下で30分以上300分以下の熱処理を行う(最終熱処理工程S06)。
この最終熱処理工程S06は、バッチ式の熱処理の他に、線材を通過させる管状炉を使った熱処理、通電焼鈍等の各種手段を用いることができる。
And the heat treatment for 30 minutes or more and 300 minutes or less is performed by batch type at 100 degreeC or more and 400 degrees C or less for the purpose of distortion removal with respect to the cable conductor obtained by the strand wire processing process S05 (final heat treatment process S06).
In the final heat treatment step S06, various means such as a heat treatment using a tubular furnace that allows the wire to pass therethrough and an electric annealing can be used in addition to the batch-type heat treatment.

以上のような構成とされた本実施形態である銅合金線によれば、時効熱処理工程S03を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を15nm以上とし、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の80%以上としていることから、粒径の小さな析出物の個数が少なく、その後の2次冷間加工工程S04において、析出物が再固溶することを抑制でき、導電率に優れた銅合金線を製造することができる。
また、析出物の平均粒径が15nm以上とされているので、析出物が十分に析出されており、導電性を向上させることができるとともに、強度及び繰り返し曲げ特性の向上を図ることができる。
よって、ロボットのアーム部等の曲げやひねり等が繰り返し負荷される部位における配線ケーブルとして使用することが可能となる。
According to the copper alloy wire of the present embodiment configured as described above, the average particle size of precipitates observed by cross-sectional structure observation immediately after performing the aging heat treatment step S03 is 15 nm or more, and the grains Since the number of precipitates having a diameter of 5 nm or more is 80% or more of the entire observed precipitates, the number of precipitates having a small particle size is small, and in the subsequent secondary cold working step S04, the precipitates It is possible to suppress re-dissolution and to produce a copper alloy wire excellent in conductivity.
In addition, since the average particle size of the precipitates is 15 nm or more, the precipitates are sufficiently precipitated, the conductivity can be improved, and the strength and repeated bending characteristics can be improved.
Therefore, it can be used as a wiring cable in a portion where bending or twisting of a robot arm or the like is repeatedly loaded.

本実施形態においては、銅合金線の組成が、Co;0.12質量%以上0.40質量%以下、P;0.040質量%以上0.16質量%以下、Sn;0.005質量%以上0.70質量%以下を含み、残部がCu及び不可避不純物とされているので、銅の母相中にCoとPとの化合物からなる析出物が分散されることになり、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。また、Snを0.005質量%以上0.70質量%以下の範囲内で含有しているので、固溶強化によって強度の更なる向上を図ることができ、強度及び繰り返し曲げ特性を向上させることができる。また、耐熱性、耐食性も向上することになる。   In the present embodiment, the composition of the copper alloy wire is Co: 0.12 mass% or more and 0.40 mass% or less, P: 0.040 mass% or more and 0.16 mass% or less, Sn: 0.005 mass% Since the content is 0.70% by mass or less and the balance is Cu and unavoidable impurities, precipitates made of a compound of Co and P are dispersed in the copper matrix, and the strength, conductivity Can be improved. Moreover, since Sn is contained in the range of 0.005 mass% or more and 0.70 mass% or less, the strength can be further improved by solid solution strengthening, and the strength and repeated bending characteristics can be improved. Can do. Moreover, heat resistance and corrosion resistance are also improved.

さらに、本実施形態では、さらにNi;0.01質量%以上0.15質量%以下を含んでいるので、結晶粒の粗大化を抑制でき、強度及び繰り返し曲げ特性をさらに向上させることができる。
また、本実施形態では、さらにZn;0.002質量%以上0.5質量%以下、Mg;0.002質量%以上0.25質量%以下、Ag;0.002質量%以上0.25質量%以下、Zr;0.001質量%以上0.1質量%以下のうち、いずれか1種または2種以上を含んでいるので、Zn,Mg,Ag,Zrといった元素が硫黄(S)と化合物を形成することにより、銅の母相中に硫黄(S)が固溶することを抑制でき、銅合金線の強度等の機械的特性の劣化を抑制することができる。
Further, in the present embodiment, since Ni is further contained in an amount of 0.01% by mass or more and 0.15% by mass or less, coarsening of crystal grains can be suppressed, and strength and repeated bending characteristics can be further improved.
Moreover, in this embodiment, Zn; 0.002 mass% or more and 0.5 mass% or less, Mg; 0.002 mass% or more and 0.25 mass% or less, Ag; 0.002 mass% or more and 0.25 mass% %, Zr: 0.001% by mass or more and 0.1% by mass or less, and any one or more of Zn, Mg, Ag, and Zr are contained in sulfur (S) and a compound. By forming, it is possible to suppress the solid solution of sulfur (S) in the parent phase of copper, and it is possible to suppress deterioration of mechanical properties such as the strength of the copper alloy wire.

また、本実施形態では、2次冷間加工工程S04の後、複数の銅合金線を撚り合わせてケーブル導体とする撚り線加工工程S05と、このケーブル導体に対して、歪み取りのための熱処理を行う最終熱処理工程S06と、を備えているので、最終熱処理工程S06により、2次冷間加工工程S04及び撚り線加工工程S05で蓄積された歪みを解放することができ、曲げ性、伸び等を向上させることが可能となる。なお、この最終熱処理工程S06においては、熱処理温度を100℃以上400℃以下の範囲内に設定しているので、銅合金線同士が密着してしまうおそれはない。   In the present embodiment, after the secondary cold working step S04, a twisted wire processing step S05 in which a plurality of copper alloy wires are twisted to form a cable conductor, and the cable conductor is heat treated for strain relief. The final heat treatment step S06, so that the strain accumulated in the secondary cold working step S04 and the stranded wire working step S05 can be released by the final heat treatment step S06, and bendability, elongation, etc. Can be improved. In the final heat treatment step S06, the heat treatment temperature is set in the range of 100 ° C. or more and 400 ° C. or less, so there is no possibility that the copper alloy wires are in close contact with each other.

さらに、本実施形態では、連続鋳造圧延工程S01によって銅荒引線50を製出しているので、効率良く銅荒引線50を製出することができる。また、例えば800〜1000℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、CoやP等の元素が銅の母相中に固溶されることになり、別途、溶体化処理を行う必要がない。   Furthermore, in this embodiment, since the copper rough drawing wire 50 is produced by the continuous casting rolling process S01, the copper rough drawing wire 50 can be produced efficiently. Moreover, since it will be hold | maintained for a fixed time, for example in a high temperature state of 800-1000 degreeC, elements, such as Co and P, will be dissolved in the mother phase of copper, and it is necessary to perform solution treatment separately. There is no.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施形態では、ロボット用の配線ケーブルを構成する銅合金線として説明したが、これに限定されることはなく、携帯端末及びPCのヒンジ部等に用いられる配線ケーブルであってもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this, It can change suitably in the range which does not deviate from the technical idea of the invention.
For example, in the present embodiment, the copper alloy wire constituting the wiring cable for the robot has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be a wiring cable used for a portable terminal, a hinge portion of a PC, or the like. .

また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程によって銅荒引線を製造するものとして説明したが、これに限定されることはなく、円柱状の鋳塊(ビレット)を製出し、この鋳塊を押出・冷間加工することで銅荒引線を製出してもよい。但し、押出法によって銅荒引線を製出した場合には、別途溶体化処理を行う必要がある。さらに、連続鋳造圧延工程によって製造された場合であっても、銅荒引線に対して溶体化処理を実施してもよい。
また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程を図2に示すベルトホイール式鋳造機を用いて実施するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の連続鋳造法を採用してもよい。
Moreover, although this embodiment demonstrated as what manufactures a copper rough drawing wire by a continuous casting rolling process, it is not limited to this, A cylindrical ingot (billet) is produced and this ingot is extruded. -You may produce a rough copper wire by cold working. However, when a copper roughing wire is produced by an extrusion method, it is necessary to perform a solution treatment separately. Furthermore, even if it is a case where it manufactures by a continuous casting rolling process, you may implement a solution treatment with respect to a copper rough drawing wire.
In the present embodiment, the continuous casting and rolling process is described as being performed using the belt wheel type casting machine shown in FIG. 2, but the present invention is not limited to this, and other continuous casting methods are adopted. Also good.

以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。   Below, the result of the confirmation experiment performed in order to confirm the effectiveness of this invention is demonstrated.

(本発明例及び比較例)
ベルトホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、表1に示す組成の銅合金からなる銅荒引線(直径8mm)を製出した。この銅荒引線に対して、1次冷間加工を実施して直径0.9mmとした後に、表1記載の条件で時効熱処理を施した。その後、2次冷間加工を実施して直径0.08mmとし、表1記載の条件で最終熱処理を施した。
(Examples of the present invention and comparative examples)
Using a continuous casting and rolling facility equipped with a belt wheel type continuous casting machine, a copper roughing wire (diameter 8 mm) made of a copper alloy having the composition shown in Table 1 was produced. The copper rough wire was subjected to primary cold working to a diameter of 0.9 mm, and then subjected to aging heat treatment under the conditions shown in Table 1. Thereafter, secondary cold working was performed to obtain a diameter of 0.08 mm, and a final heat treatment was performed under the conditions shown in Table 1.

(従来例)
従来例1として、外径0.08mmのタフピッチ銅の軟質銅を準備した。
従来例2として、外径0.08mmのSn入り銅の硬質銅を準備した。
従来例3として、外径0.08mmのSn入り銅の軟質銅を準備した。
(Conventional example)
As Conventional Example 1, soft copper of tough pitch copper having an outer diameter of 0.08 mm was prepared.
As Conventional Example 2, hard copper of Sn-containing copper having an outer diameter of 0.08 mm was prepared.
As Conventional Example 3, a soft copper of Sn-containing copper having an outer diameter of 0.08 mm was prepared.

(時効熱処理後の析出物観察)
本発明例について、時効熱処理後の銅線材を用いて析出物の観察を行った。析出物の観察は、透過型電子顕微鏡(機種名:TEM:日立製作所製、H−800、HF−2000、HF−2200および日本電子製 JEM−2010F)の透過電子像を用いて各析出物の面積から相当粒径を算出した。なお、倍率は15万倍、75万倍とし、それぞれ測定視野約4×10nm2、約2×10nm2 で、観察を実施した。そして、析出物の平均粒径、及び、観察される析出物のうち粒径5nm以上の析出物の割合を算出した。結果を表2に示す。
(Observation of precipitates after aging heat treatment)
About the example of this invention, the deposit was observed using the copper wire after an aging heat processing. The observation of the precipitates was performed using transmission electron images of a transmission electron microscope (model name: TEM: manufactured by Hitachi, H-800, HF-2000, HF-2200, and JEOL JEM-2010F). The equivalent particle size was calculated from the area. Note that the magnification was 150,000 times and 750,000 times, and the observation was performed in the measurement visual fields of about 4 × 10 5 nm 2 and about 2 × 10 4 nm 2 , respectively. Then, the average particle size of the precipitates and the proportion of the precipitates having a particle size of 5 nm or more among the observed precipitates were calculated. The results are shown in Table 2.

(屈曲性)
本発明例、比較例、従来例の銅合金線(外径0.08mm)を用いて、屈曲性を評価した。屈曲性試験は、図3に示す屈曲試験方法を用いて、曲げ部61のRを5mm、荷重(錘62)を20gとし、180°曲げを行って元の位置まで戻った回数を2回とし、破断が発生するまで曲げを繰り返した。評価結果を表2に示す。
(Flexibility)
Flexibility was evaluated using the copper alloy wires (outer diameter 0.08 mm) of the present invention example, comparative example, and conventional example. In the bending test, using the bending test method shown in FIG. 3, the bending portion 61 has an R of 5 mm, a load (weight 62) of 20 g, is bent 180 ° and returned to its original position twice. The bending was repeated until breakage occurred. The evaluation results are shown in Table 2.

(導電率)
最終熱処理後の本発明例、比較例、従来例の銅合金線(外径0.08mm)を用いて、導電率を測定した。導電率は、JIS H 0505に準拠して、ダブルブリッジ法によって測定した。評価結果を表2に示す。
(conductivity)
The electrical conductivity was measured using the copper alloy wires (outer diameter 0.08 mm) of the present invention example, comparative example, and conventional example after the final heat treatment. The conductivity was measured by a double bridge method in accordance with JIS H 0505. The evaluation results are shown in Table 2.

Figure 0006131542
Figure 0006131542

Figure 0006131542
Figure 0006131542

本発明例に1−19においては、いずれも時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が15nm以上、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%以上とされていることが確認される。屈曲性は、従来例1,2に比べて優れており、導電率も70%IACS以上とされている。
これに対して、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%未満とされた比較例1−3(比較例2,3においては、析出物の平均粒径が15nm未満)においては、屈曲性及び導電率が悪い。
以上のことから、本発明例によれば、導電率、及び、繰り返し曲げ特性に優れた銅合金線を得られることが確認された。
In Examples 1-19 of the present invention, the number of precipitates having an average particle size of 15 nm or more and a particle size of 5 nm or more observed by observing the cross-sectional structure immediately after aging heat treatment was observed. It is confirmed that it is 80% or more of the entire precipitate. Flexibility is superior to Conventional Examples 1 and 2, and conductivity is 70% IACS or higher.
On the other hand, Comparative Example 1-3 in which the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more was less than 80% of the total precipitates observed (in Comparative Examples 2 and 3, the average particle size of the precipitates was At less than 15 nm, the flexibility and conductivity are poor.
From the above, according to the present invention example, it was confirmed that a copper alloy wire excellent in conductivity and repeated bending characteristics can be obtained.

Claims (6)

Co;0.12質量%以上0.40質量%以下、P;0.040質量%以上0.16質量%以下、Sn;0.005質量%以上0.70質量%以下を含み、残部がCu及び不可避不純物とされた組成の析出強化型銅合金からなり、
時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が15nm以上であり、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数が、観察される析出物全体の80%以上とされており、当該時効熱処理の後、冷間加工されており、
外径が0.015mm以上0.2mm以下であり、
曲げ部のRを5mmとし、荷重を20gとし、180°曲げを行って元の位置まで戻った回数を2回とカウントし、破断が発生するまでの曲げ繰り返した場合に、破断が発生するまでの曲げ回数が1154回以上とされていることを特徴とする銅合金線。
Co: 0.12 mass% or more and 0.40 mass% or less, P: 0.040 mass% or more and 0.16 mass% or less, Sn; 0.005 mass% or more and 0.70 mass% or less, and the balance is Cu And a precipitation-strengthened copper alloy having a composition that is an inevitable impurity,
The average particle size of precipitates observed by cross-sectional structure observation immediately after performing the aging heat treatment is 15 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 80% or more of the total precipitates observed. Has been cold worked after the aging heat treatment,
The outer diameter is 0.015 mm or more and 0.2 mm or less,
When the bending part R is 5 mm, the load is 20 g, the number of times of 180 ° bending and returning to the original position is counted twice, and the bending is repeated until the breaking occurs, until the breaking occurs The copper alloy wire is characterized in that the number of bendings is 1154 times or more.
Pの含有量が0.097質量%以上0.16質量%以下の範囲内とされていることを特徴とする請求項1に記載の銅合金線。   2. The copper alloy wire according to claim 1, wherein the P content is in the range of 0.097 mass% or more and 0.16 mass% or less. 前記析出強化型銅合金は、さらにNi;0.01質量%以上0.15質量%以下を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の銅合金線。   3. The copper alloy wire according to claim 1, wherein the precipitation-strengthened copper alloy further includes Ni; 0.01% by mass or more and 0.15% by mass or less. 前記析出強化型銅合金は、さらにZn;0.002質量%以上0.5質量%以下、Mg;0.002質量%以上0.25質量%以下、Ag;0.002質量%以上0.25質量%以下、Zr;0.001質量%以上0.1質量%以下のうち、いずれか1種または2種以上を含むことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の銅合金線。   The precipitation-strengthening-type copper alloy further contains Zn: 0.002 mass% to 0.5 mass%, Mg: 0.002 mass% to 0.25 mass%, Ag; 0.002 mass% to 0.25 It contains any 1 type (s) or 2 or more types among the mass% or less, Zr; 0.001 mass% or more and 0.1 mass% or less, It is any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. Copper alloy wire. 請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の銅合金線の製造方法であって、
銅荒引線を連続的に製出する連続鋳造圧延工程と、
前記連続鋳造圧延工程によって製出された銅荒引線に冷間加工を施して銅線材を得る1次冷間工程と、
前記銅線材に対して時効熱処理を実施する時効熱処理工程と、
この時効熱処理工程の後に実施される2次冷間加工工程と、を有し、
前記時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を15nm以上とし、かつ、粒径5nm以上の析出物の個数を、観察される析出物全体の80%以上とすることを特徴とする銅合金線の製造方法。
It is a manufacturing method of the copper alloy wire according to any one of claims 1 to 4,
A continuous casting and rolling process for continuously producing copper rough wire,
A primary cold process for obtaining a copper wire by cold-working the copper roughing wire produced by the continuous casting and rolling process;
An aging heat treatment step of performing an aging heat treatment on the copper wire;
A secondary cold working step performed after this aging heat treatment step,
The average particle size of precipitates observed by observation of the cross-sectional structure immediately after performing the aging heat treatment step is 15 nm or more, and the number of precipitates having a particle size of 5 nm or more is 80% or more of the total precipitates observed. The manufacturing method of the copper alloy wire characterized by these.
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の銅合金線が複数本撚り合わせられた構造とされていることを特徴とする撚り線。   A stranded wire characterized by having a structure in which a plurality of the copper alloy wires according to any one of claims 1 to 4 are twisted together.
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