JPH01212732A - 高強度高導電性銅合金 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野１ 本発明は、銅合金に係り、特に例えば自動車用電線の導
体等として用いた場合に、機械的衝撃に対し高強度で、
電気的特性において高導電性を有し、かつ軽量化を図る
ことのできる高強度高導電性銅合金に関する。

【従来の技術１ 一般に自動車は、マニアル・トランス・ミッション車と
、オート・トランス・ミッション車（ＡＴ車）とがある
。これら自動車の自動車用電線の導体としては軟銅線が
主として用いられている。

近年、ＡＴ車の普及に伴ってキャブレタから電子燃料噴
射装置への転換が図られ、各種計器類等車載装置の電子
化が図られている。このような車載装置の電子化等に伴
い、自動車内における電気、電子配線回路の数が著しく
増加し、自動車における自動車用電線の占積空間の増加
及び、この自動車用電線による重量の増加を招いている
。しかし、自動車の燃費の向上の点からは、車体は軽量
であることが望ましく、自動車用電線の使用量の増加は
、車体の軽量化に逆行することとなり、車体の軽量化を
図る上からも自動車用電線の軽量化及び占積空間の狭小
化の要望が強まっている。

従来は、自動車用電線の中で例えばマイクロコンピュー
タを含む微小電流回路に用いられる電線においては、リ
ード線等極細い径の電線で充分であるにも拘らず、自動
車走行中に生じる振動衝撃は甚だしく大きいものである
ため、充分な機械的強度を有していないと接合部がはず
れたり、断線を生じ、自動車走行に支障を生じたりする
ことがある。このようなことから充分な機械的強度を確
保するため、従来、電気的な必要径より大きな径の導体
を用いている。

このような電線を軽量化するために導体外径を小さくし
ても機械的強度を確保できる硬銅線が検討されたが、硬
銅線は材質的に伸びが著しく小さいため、端子間を圧着
接合しても、外力による機械的負荷が接合部に加わると
、この接合部が損儂してしまうというように端子圧着箇
所が機械的な弱点部となり外的衝撃によって断線を生じ
やすく信頼性に乏しいという結果を招来している。

また、自動車用電線の使用重量を小さくすることは、導
体径を小さくすることによって実現が可能であるが、従
来の如き軟銅線にあっては、導体外径を小さくすると機
械的強度が低下する。そこで、近年、導体外径を小さく
しても、機械的強度を充分確保できる高強度で優れた繰
返し屈曲強度及び良好な導電性を有する銅合金として、
Ｃｕ−Ｓｎ合金、リード線用材料として使用されている
Ｃ　ｕ　−Ｆ　ｅ　−Ｐ合金が考案されている。

（発明が解決しようとする課題］ しかしながら、Ｃｕ　−Ｓ　ｎ合金にあっては、例えば
、特公昭６０−３００４３号公報に示す如く伸び繰返し
屈曲強度とも良好であり、Ｓｎを固溶させることにより
引張強さを向上させているが、その効果が不充分であり
、また導電性が悪いという問題点がある。また、Ｃｕ　
−Ｆ　Ｃ−Ｐ合金は、Ｆｅ−Ｐ化合物を分散析出させる
事により導電性及び引張強さを向上させようというもの
であるが、導体としての伸びが小さく繰返し屈曲強度が
低いという問題点を有している。

［課題を解決するための手段］ 本発明の高強度高導電性銅合金においては、Ｆｅを０．
１５〜１．０重量％、Ｐを０．０５−０゜３重量％、Ｍ
ｎを０．０１〜０．１重量％、Ｓｉを０．００５〜０．
０５重量％を含有し、残部を基本的にＣｕによって構成
したものである。

本発明において、Ｆｅの含有量を０．１５〜１゜０重量
％とじたのは、Ｆｅが０．１５重量％未満では、Ｐとの
化合物の析出による引張強さの向上が小さく、また、Ｆ
ｅが１．０重量％以上では、Ｃｕ母相中へ固溶するＦｅ
が多くなり、導電性を著しく損なうためである。また、
本発明において。

Ｐの含有量を０．０５〜０．３重量％とじたのは。

Ｐが０．０５重量％未満では、Ｆｅとの化合物の析出に
よる引張強さを高める効果が小さく、また。

Ｍｎとの化合物の析出による伸びの改善がほとんどない
ためである。また、Ｐが０．３重量％を超えると、Ｃｕ
母相中に固溶するＰが多くなり、導電性が低下するため
である。また、本発明において、Ｍｎの含有量を０．０
１〜０．１重量％とじたのは、Ｍｎが０．０１重量％未
満では固溶による引張強さの向上及びＰ、Ｓｉとの化合
物の析出による伸びの改善が小さく、０．１重量％を超
えるとＣｕ母相中に固溶するＭｎが多くなり、導電性を
低下させるからである。また、本発明において、Ｓｉの
含有量を０．００５〜０．０５重気量としたのは、Ｓｉ
がｏ、ｏｏｓ重量％未満では、Ｍｎとの化合物の析出に
よる伸びの改善効果が小さく、Ｓｉが０．０５重量％を
超えると導電性を低下させるからである。

（作用１ 上記のように構成された高強度高導電性銅合金を用いる
と、硬銅と同等以上の引張強さを有し、導電率は、硬銅
よりはやや低下するも８０％ｌＡＣ３以上を得ることが
できる。

また、上記のように構成された高強度高導電性銅合金を
用いると、伸びは、軟鋼より小さくなるが、硬銅に比し
て７〜８倍の伸びを有しており、軟鋼と同等の繰返し屈
曲強度を得ることができる。

そして、上記した理由から本発明のように構成された高
強度高導電性銅合金を自動車の自動車用電線の導体等と
して用いた場合に、自動車用電線の導体に適した特性を
得ることができ、ぶ体外径の小型化に対する機械的強度
の確保と端子圧着箇所での引張荷重及び屈曲による断線
を減少させることができる。したがって、上記のように
構成された高強度高導電性銅合金を電子機器内配線用゛
省線の導体、半導体のリード材等として用いると好適で
ある。

以上の点から明確なように、上記のように構成された高
強度高導電性鋼合金を例えば自動車の自動車用電線の導
体等として用いた場合に、機械的衝撃に対して高強度で
、しかも電気的特性において高導電性を有し、かつ導線
の小径化が行なわれ、自動車用電線の軽量化する方向に
働く。

【実施例１ 以下、本発明の実施例について説明する。

本発明の実施例として、電気炉にて、不活性ガス雰囲気
中、木炭被覆下で銅を溶解した後、Ｆｅ、Ｐ、Ｍｎ、Ｓ
ｉを母合金の形態で添加し、均一な溶湯を得、これを、
連続鋳造により、第１表に示す如き組成の２０ｍｍφの
鋳造棒を作製した。これらを冷間圧延、伸線により３．
２■φにした後、不活性ガス雰囲気巾約９００℃で１時
間の溶体化処理を行ない、水焼入れ後、伸線し１．０ｍ
ｍφとし、さらに不活性ガス雰囲気中４８０℃で２時間
の時効処理を行ない、引張強さ、伸び、導電率、繰返し
屈曲強度を測定した。比較例も同様である。

なお、屈曲試験は、第１図に示す如く、治具１に供試材
２を挟持し、他端を２ｋｇの引張荷重Ｗを加えた状態で
第１図図示（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）→（Ｄ）と左右９０
’曲げを１回として破断するまで、繰返し行ない、その
回数を繰返し屈曲強度とした。

第１表の実施例と比較例との比較から明らかな如く１本
発明によると、Ｆｅ−Ｐ化合物の析出及び固溶したＭｎ
により引張強さを向上させることができる。すなわち、
時効処理でのＦｅ−Ｐ化合物の析出及び固溶したＭｎに
より、硬銅と同等以上の引張強さを確保し、導電率は、
Ｃｕ母相中に固溶したＭｎによる低下は免れないが、８
０％ｌＡＣ５以上の導電率を有することができる。また
、本発明によれば、伸びが比較例の軟鋼より劣るが、Ｍ
ｎがＳｉ及びＰと析出することにより改善され硬銅の７
〜８倍を確保し、繰返し屈曲強度は軟鋼とほぼ同等の良
好な特性を有している。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、硬銅と同等以上
の引張強さを有し、導電率は、硬銅よりはやや低下する
も８０％ｌＡＣ３以上を得ることができる。また、本発
明によれば、伸びは、軟鋼より小さくなるが、硬銅に比
して７〜８倍の伸びを有しており、軟鋼と同等の繰返し
屈曲強度を得ることができる。

これに基づき本発明によれば、自動車用電線の導体に適
した特性を得ることができ、導体外径の小型化に対する
機械的強度の確保と端子圧着箇所での引張荷重及び屈曲
による断線を減少させることができる。また、電子機器
内配線用電線の導体、半導体のリード材等として用いる
にも好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例及び比較例の屈曲試験方法を
示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｆｅを０．１５〜１．０重量％、Ｐを０．０５〜
   ０．３重量％、Ｍｎを０．０１〜０．１重量％、Ｓｉを
   ０．００５〜０．０５重量％を含有し、残部が基本的に
   Ｃｕからなる高強度高導電性銅合金。