JPH0377869B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0377869B2
JPH0377869B2 JP11948887A JP11948887A JPH0377869B2 JP H0377869 B2 JPH0377869 B2 JP H0377869B2 JP 11948887 A JP11948887 A JP 11948887A JP 11948887 A JP11948887 A JP 11948887A JP H0377869 B2 JPH0377869 B2 JP H0377869B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zirconium
copper
wire
copper alloy
crucible
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP11948887A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63286561A (en
Inventor
Haruo Tominaga
Teruyuki Takayama
Akito Kurosaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikura Ltd
Original Assignee
Fujikura Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikura Ltd filed Critical Fujikura Ltd
Priority to JP11948887A priority Critical patent/JPS63286561A/en
Publication of JPS63286561A publication Critical patent/JPS63286561A/en
Publication of JPH0377869B2 publication Critical patent/JPH0377869B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Coating With Molten Metal (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

産業上の利用分野 この発明は耐熱銅合金として知られるジルコニ
ウム銅からなる線材をデイツプフオーミング法に
よつて製造する方法に関するものである。 従来の技術 銅に50〜2000ppm程度の少量のジルコニウムを
添加したジルコニウム銅(以下Zr銅と記す)は、
耐熱性、特に耐高温軟化性能に優れ、しかも導電
率は純銅と比較してさほど低くないところから、
耐熱性が要求される導電材料、例えばダイオード
リードピン材料などとして従来から広く使用され
ている。このようなZr銅の線材の従来の製造方
法としては、溶解炉において銅を溶融させるとと
もに、ジルコニウムもしくは銅−ジルコニウム母
合金を溶銅に添加溶融させ、得られた合金溶湯を
インゴツトに鋳造し、そのインゴツトを熱間圧延
しさらに伸線加工する方法が一般的である。 ところでジルコニウムは極めて酸化されやすい
材料であるから、溶解工程および鋳造工程におい
ては酸化防止のため真空もしくは不活性ガス雰囲
気とする必要があるが、前述のような従来の方法
ではジルコニウムもしくはジルコニウム母合金の
溶解と鋳造とが別に行なわれるため、酸化防止の
ためのコストが嵩む問題があつた。また前述の方
法では鋳造と圧延とが個別に行なわれるため、エ
ネルギコストや人件費が嵩む問題がある。さらに
前述の方法では熱間圧延時の酸化スケールの除去
が必要であつてこのこともコスト上昇を招く一因
となつていた。そのほか、前述の方法では一般に
凝固速度が遅く、そのため偏析を招いて品質のば
らつきを生じる問題もあつた。 ところで銅荒引線の製造については、最近では
デイツプフオーミング法が適用されるようになつ
ている。この銅荒引線製造のためのデイツププオ
ーミング法は、予め溶融させた純銅の溶湯(溶
銅)をるつぼ内に供給し、一方同じく純銅からな
る種線をるつぼ内に供給して溶銅中に浸漬した後
連続的に垂直上方へ引上げ、これによつて種線周
囲に溶銅を付着凝固させて、種線の径よりも大径
となつた鋳造ロツドを連続的に得、さらにその鋳
造ロツドを連続的に熱間圧延して所要の径の銅荒
引線とするものである。このようなデイツプフオ
ーミング法は、種線に連続的に供給することによ
つて鋳造(種線に対する溶銅の付着凝固)から圧
延工程までを完全に連続的に一連の工程として行
なうことができ、また鋳造品質も良好である等の
長所を有する。そこでこのようなデイツプフオー
ミング法を銅荒引線(純銅線)のみならず、銅合
金線材の製造にも適用することが試みられ、既に
その方法を特公昭61−32110号において提案し、
またそのためのるつぼ装置を実公昭61−24364号
において提案している。 このような既に提案されているデイツプフオー
ミング法による銅合金線材の製造工程を原理的に
第2図に示す。第2図において電気銅等の純銅原
材料1は溶解工程2により溶銅となり、その溶銅
はるつぼ内での浸漬鋳造工程3に供給される。一
方ジルコニウム等の合金元素添加材料4は合金元
素供給工程5を経てるつぼ内の溶銅中に添加され
て、るつぼ内に銅合金溶湯が生成される。また浸
漬鋳造工程3におけるるつぼには、例えば純銅か
らなる種線6が種線供給工程7を経て連続的に供
給される。その種線6はるつぼ内の銅合金溶湯中
に浸漬された後、銅合金溶湯から引上げられてそ
の種線6の周囲に銅合金溶湯が付着され、続いて
冷却工程8において種線周囲の銅合金溶湯が凝固
して鋳造ロツドとなり、その鋳造ロツドは圧延工
程9において所望の径に圧延されて線材となり、
さらにその線材は巻取工程10において巻取られ
る。 さらに上述のような銅合金線材製造のためのデ
イツプフオーミング法に適用されるるつぼ装置の
一例、具体的には前述の実公昭61−24364号にお
いて提案されているるつぼ装置の一例を第3図に
示す。第3図において、黒鉛等の耐火物からなる
るつぼ11の下底部中央には種線挿入孔12が形
成されており、またるつぼ11内には、その内径
よりも小さい外径を有する中空の障壁筒13が垂
直に配設されて、るつぼ11の内側が障壁筒13
の外側の供給室14と障壁筒13の内側の種線走
行室15とに区分されている。障壁筒13の下部
にはその内外を連通する連通孔16が形成され、
また障壁筒13の外周面には突起17が形成され
ている。このようなるつぼ装置において、溶解炉
18で溶融された溶銅19は供給路20を経てる
つぼ11の供給室14に供給され、またその供給
室14には合金元素添加材料4が添加装置21に
より供給されて、銅合金溶湯22が生成される。
その銅合金溶湯22は連通孔16を経て障壁筒1
3の内側の種線走行室15に流入する。またその
種線走行室15においては、種線挿入孔12に挿
入された種線6が垂直上方へ連続的に走行し、そ
の間種線6が銅合金溶湯22に浸漬された後、直
ちに上方へ引上げられ、既に述べたように銅合金
溶湯22が種線6の周囲に付着凝固し、鋳造ロツ
ド23が得られる。 なお以上の過程において、種線6として純銅の
線材を用いれば純銅の周囲に銅合金層が存在する
複合線材が得られるが、このようにして得られた
複合線材をさらに伸線してこれを種線として用
い、同じ工程を複数回繰返せば中心近くまで銅合
金となつている線材を得ることができる。 発明が解決すべき問題点 前述のような従来の提案のデイツプフオーミン
グ法を適用してZr銅合金線材を製造する場合、
合金元素添加材料として最も単純には純ジルコニ
ウム材料を用いることが考えられるが、この場合
には得られた線材のZr銅合金層中におけるジル
コニウムの偏析が大きく、そのため使用目的によ
つては不適当となることが判明した。すなわち純
ジルコニウムはその融点が1857℃付近であつて銅
の融点(1083℃)よりも著しく高く、そのため純
ジルコニウム材料をるつぼ内の溶銅中に添加して
もその溶融もしくは拡散が極めて遅く、未溶解の
まま種線表面に付着して偏析が生じるものと考え
られる。そしてこのようなジルコニウム偏析が生
じれば、その偏析部分で加工性が著しく劣化し、
例えばダイオードリードピン材料として用いる場
合にヘツダー加工等の加工を行なつた際に偏析部
分からクラツク発生してしまう問題が生じる。 このような問題を解決するためには、ジルコニ
ウム添加材料として、純ジルコニウムではなく、
銅−ジルコニウム母合金を用いることが考えられ
る。銅−ジルコニウム母合金においては、その融
点が純ジルコニウムよりも低くなるから、るつぼ
内に添加した際に純ジルコニウムを用いた場合よ
りは早期に溶融して溶湯中に拡散し、上述のよう
なジルコニウム偏析は生じにくくなるものと考え
られる。しかしながら本発明者等が実際に銅−ジ
ルコニウム母合金を用いてデイツプフオーミング
法によりZr銅合金線を製造する実験を行なつた
ところ、実際にはその場合にも銅合金層にかなり
の頻度でジルコニウムの偏析が生じることが判明
した。 この発明は以上の事情を背景としてなされたも
ので、デイツプフオーミング法によつてZr銅合
金線材を製造するにあたり、Zr銅合金層中にお
けるジルコニウムの偏析の発生を確実かつ充分に
防止し得る方法を提供することを目的とするもの
である。 問題点を解決するための手段 デイツプフオーミング法によるZr銅合金線材
の製造にあたり、ジルコニウム添加材料として銅
−ジルコニウム母合金を用いた場合の偏析発生に
ついて本発明者等が種々実験・検討を重ねたとこ
ろ、添加する銅−ジルコニウム母合金の粒径とそ
の母合金のジルコニウム濃度が偏析発生に影響を
及ぼしていることを見出し、さらに実験・検討を
重ねた結果、母合金のジルコニウム濃度に応じて
定まるある粒径よりも大きい粒径となつた場合に
偏析が発生し易くなることを新規に知見した。換
言すれば、使用する銅−ジルコニウム母合金の粒
径を、その母合金のジルコニウム濃度を変数とす
るある不等式を満足させた場合に限つて偏析の発
生を防止し得ることを見出し、この発明をなすに
至つたのである。 具体的には、この発明の方法は、予め溶融され
た溶銅をるつぼ内に供給するとともに、そのるつ
ぼ内の溶銅中にジルコニウム添加材料を添加して
ジルコニウム銅合金の溶湯を生成させ、そのるつ
ぼ内のジルコニウム銅合金溶湯中に種線を連続的
に浸漬して引上げ、これにより種線周囲にジルコ
ニウム銅合金を付着凝固させて、少なくとも表面
層がジルコニウムを50ppm以上2000ppm以下の範
囲で含有するジルコニウム銅合金となつている耐
熱銅合金線材を製造するにあたり、前記るつぼ内
に添加するジルコニウム添加材料として、1.0重
量%以上89重量%以下のジルコニウムを含有する
銅−ジルコニウム母合金からなりしかも粒径y
(mm)がジルコニウム含有量×(重量%)に対し次
式 y≦−0.0417x+4.42 を満足する範囲内にある粉粒体を用いることを特
徴とするものである。 作 用 この発明の方法において製造する対象となる
Zr銅合金線材は、そのZr銅合金層のジルコニウ
ム濃度が50ppm(0.005%)以上2000ppm(0.2%)
以下のものとする。Zr銅の耐熱性は、ジルコニ
ウム濃度が50ppm未満では実用上不充分であり、
一方2000ppmを越えて多量にジルコニウムを含有
させてもそれ以上の軟化温度の上昇は期待でき
ず、コスト上昇を招くだけである。したがつて上
述のように50〜2000ppmの範囲内の濃度の銅合金
層を有するZr銅合金線材を対象とした。なおこ
の発明においてZr銅合金線材とは、表面層のみ
がZr銅合金層となつているもの、および中心部
まで全体がZr銅合金層で形成されているものの
両者を含むものとする。すなわち、既に述べたよ
うにデイツプフオーミング法においては、種線と
して純銅を用いれば表面層のみがZr銅合金層か
らなる線材(複合線材)が得られ、またその1回
のデイツプフオーミングにより表面層にZr銅合
金層が形成された複合線材を伸線してこれを種線
として同じデイツプフオーミングを繰返せば、デ
イツプフオーミング回数を重ねるたびごとに中心
部近くまでZr銅合金層が厚く形成されるように
なり、一方最初から種線としてZr銅合金線材を
用いれば1回のデイツプフオーミングでも全体が
Zr銅合金層となつている線材を得ることができ、
この発明ではこれらのいずれのケースをも含むも
のとする。 この発明の方法においては、上述のようにデイ
ツプフオーミング法によつてZr銅合金線材を製
造するにあたつて、るつぼ内の溶銅中に添加する
ジルコニウム添加材料として、ジルコニウム含有
量が1.0〜89重量%の範囲内にある銅−ジルコニ
ウム母合金の粉粒体であつて、しかもその粒径y
(mm)がジルコニウム含有量×(重量%)に応じて y≦−0.0417x+4.42 を満足する範囲内のものを用いる。このように特
定の範囲内の含有量でジルコニウムを含有しかつ
そのジルコニウム含有量に応じて特定の粒径以下
の粒径を有する銅−ジルコニウム母合金粉粒体
は、るつぼ内の溶銅中に添加された際に速やかに
溶融・拡散して、溶銅中に均一に混合され、その
ためるつぼ内を走行する種線周囲には常に均一な
ジルコニウム濃度のZr銅合金溶湯が存在するこ
とになり、したがつてそのZr銅合金溶湯から引
上げられて種線周囲に付着・凝固させたZr銅合
金層にジルコニウムの偏析が生じることが有効に
防止される。 ここで、ジルコニウム添加材料としての銅−ジ
ルコニウム母合金のジルコニウム含有量が1.0重
量%未満では、この発明の方法で製造するZr銅
合金線材のZr銅合金層の最低ジルコニウム濃度
0.005%を得る場合でも、製品重量の1/200以上の
銅−ジルコニウム母合金をるつぼ中で溶融させな
ければならず、この場合るつぼ中の溶湯保有熱量
の関係からは特に問題はないものの、連続して添
加する際の母合金の溶解が遅れて、投入口付近に
母合金粉粒体が堆積し、投入を停止せざるを得な
い事態が発生するおそれがある。一方銅−ジルコ
ニウム母合金のジルコニウム含有量が89重量%を
越えれば、その融点が高くなつて未溶融のまま種
線周囲に付着し、偏析を招くおそれがある。した
がつて銅−ジルコニウム母合金のジルコニウム含
有量は1.0〜89重量%の範囲内に限定した。 一方、銅−ジルコニウム母合金粉粒体の粒径が
前記式を満足しない場合、すなわちジルコニウム
含有量に応じて許容される粒径よりも大きい場合
には、るつぼ中に投入添加した際に速やかに溶
融・拡散せず、未溶解のまま種線周囲に付着・凝
固して偏析を招くことがある。したがつて銅−ジ
ルコニウム母合金粉粒体の粒径はジルコニウム含
有量に応じて前記式を満足する範囲内とする必要
がある。このようなジルコニウム含有量に応じた
粒径と偏析との関係は、本発明者等の詳細な実験
の結果見出されたことであり、次にその実験結果
を記す。 第3図に示すようなるつぼ装置を用いてデイツ
プフオーミング法によりZr銅合金線材を製造す
るにあたり、ジルコニウム添加材料としての銅−
ジルコニウム母合金粉粒体のジルコニウム濃度お
よび粒径を種々変化させてZr銅合金線材を作成
し、さらに伸線と熱処理を施して最終的に直径
0.8mmの線材に仕上げ、各線材に対しヘツデイン
グ加工を行なつて加工部のクラツクの発生の有無
を調べた。なおここでヘツデイング加工とは、第
4図に示すように線材24の頭頂部25およびそ
の近傍の部分26を円盤状に圧縮変形させて、い
わゆるダイオードリードピン形状とする加工を意
味する。その結果を第1表に示し、またその結果
をジルコニウム含有量および粒径に対応してプロ
ツトしたグラフを第1図に示す。第1表および第
1図において、×印は1万本のサンプルのうち5
本以上のサンプルでクラツクが発生した場合を、
また○印は同じく1万本のサンプルのうちクラツ
クが発生したサンプルが4本以下である場合をそ
れぞれ示す。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD This invention relates to a method of manufacturing a wire made of zirconium copper, known as a heat-resistant copper alloy, by a dip forming method. Conventional technology Zirconium copper (hereinafter referred to as Zr copper) is made by adding a small amount of zirconium (approximately 50 to 2000 ppm) to copper.
It has excellent heat resistance, especially high temperature softening resistance, and its electrical conductivity is not so low compared to pure copper.
It has been widely used as a conductive material that requires heat resistance, such as diode lead pin material. The conventional manufacturing method for such Zr copper wire rods includes melting copper in a melting furnace, adding zirconium or a copper-zirconium master alloy to the molten copper, and casting the resulting molten alloy into an ingot. A common method is to hot-roll the ingot and then wire-draw it. By the way, zirconium is a material that is extremely easily oxidized, so it is necessary to use a vacuum or inert gas atmosphere to prevent oxidation during the melting and casting processes. Since melting and casting are performed separately, there is a problem in that the cost for preventing oxidation increases. Further, in the above-mentioned method, casting and rolling are performed separately, so there is a problem that energy costs and labor costs increase. Furthermore, in the above-mentioned method, it is necessary to remove oxide scale during hot rolling, which also causes an increase in costs. In addition, the above-mentioned methods generally have a slow solidification rate, which leads to segregation and quality variations. Incidentally, the dip forming method has recently been applied to the production of copper rough drawn wire. This dip heating method for producing rough drawn copper wire involves supplying a pre-melted pure copper molten metal (molten copper) into a crucible, and supplying a seed wire also made of pure copper into the crucible. After being immersed in water, the rod is continuously pulled vertically upward, thereby causing the molten copper to adhere and solidify around the seed wire to continuously obtain a cast rod with a diameter larger than the diameter of the seed wire. The rod is continuously hot-rolled into copper wire of the required diameter. In this deep forming method, by continuously supplying copper to the seed wire, the process from casting (solidification of molten copper adhering to the seed wire) to rolling can be performed completely continuously as a series of steps. It also has advantages such as good casting quality. Therefore, attempts were made to apply this deep forming method not only to the production of copper wire (pure copper wire) but also to the production of copper alloy wire, and the method was already proposed in Japanese Patent Publication No. 61-32110.
A crucible device for this purpose was also proposed in Utility Model Publication No. 61-24364. FIG. 2 shows the principle of the manufacturing process of copper alloy wire by such a dip forming method which has already been proposed. In FIG. 2, a pure copper raw material 1 such as electrolytic copper becomes molten copper in a melting step 2, and the molten copper is supplied to an immersion casting step 3 in a crucible. On the other hand, an alloying element additive material 4 such as zirconium is added to the molten copper in the crucible through an alloying element supply step 5, and a molten copper alloy is produced in the crucible. Further, a seed wire 6 made of, for example, pure copper is continuously supplied to the crucible in the immersion casting step 3 through a seed wire supply step 7. After the seed wire 6 is immersed in the molten copper alloy in the crucible, it is pulled up from the molten copper alloy and the molten copper alloy is deposited around the seed wire 6. Subsequently, in the cooling step 8, the copper alloy around the seed wire is The molten alloy solidifies into a cast rod, which is rolled to a desired diameter in a rolling process 9 to become a wire rod,
Further, the wire is wound up in a winding step 10. Furthermore, an example of the crucible device applied to the dip forming method for manufacturing copper alloy wire as described above, specifically an example of the crucible device proposed in the above-mentioned Utility Model Publication No. 61-24364, is described in the third section. As shown in the figure. In FIG. 3, a seed wire insertion hole 12 is formed in the center of the bottom of a crucible 11 made of a refractory material such as graphite, and a hollow barrier having an outer diameter smaller than the inner diameter is provided inside the crucible 11. The cylinder 13 is arranged vertically, and the inside of the crucible 11 is the barrier cylinder 13.
It is divided into a supply chamber 14 outside the barrier cylinder 13 and a seed line running chamber 15 inside the barrier cylinder 13. A communication hole 16 is formed in the lower part of the barrier cylinder 13, which communicates the inside and outside of the barrier cylinder 13.
Further, a protrusion 17 is formed on the outer peripheral surface of the barrier cylinder 13. In such a crucible device, the molten copper 19 melted in the melting furnace 18 is supplied to the supply chamber 14 of the crucible 11 via the supply path 20, and the alloying element additive material 4 is added to the supply chamber 14 by the addition device 21. A molten copper alloy 22 is produced.
The molten copper alloy 22 passes through the communication hole 16 into the barrier tube 1.
3 flows into the seed line running chamber 15 inside. In addition, in the seed wire running chamber 15, the seed wire 6 inserted into the seed wire insertion hole 12 continuously travels vertically upward, and after the seed wire 6 is immersed in the molten copper alloy 22, it immediately moves upward. The molten copper alloy 22 adheres and solidifies around the seed wire 6 as described above, and a cast rod 23 is obtained. In the above process, if a pure copper wire is used as the seed wire 6, a composite wire in which a copper alloy layer exists around the pure copper can be obtained. By using it as a seed wire and repeating the same process multiple times, it is possible to obtain a wire that is made of copper alloy up to the center. Problems to be Solved by the Invention When manufacturing Zr copper alloy wire by applying the previously proposed deep forming method as described above,
The simplest way to add alloying elements is to use pure zirconium material, but in this case, the segregation of zirconium in the Zr-copper alloy layer of the resulting wire is large, so it may be unsuitable depending on the purpose of use. It turned out that. In other words, the melting point of pure zirconium is around 1857°C, which is significantly higher than the melting point of copper (1083°C). Therefore, even if pure zirconium material is added to the molten copper in the crucible, its melting or diffusion is extremely slow, resulting in It is thought that it adheres to the surface of the seed wire while being dissolved, causing segregation. If such zirconium segregation occurs, workability will deteriorate significantly in the segregated area,
For example, when used as a diode lead pin material, a problem arises in that cracks occur from the segregated portions when processing such as header processing is performed. In order to solve this problem, instead of using pure zirconium as the zirconium additive material,
It is conceivable to use a copper-zirconium master alloy. In the copper-zirconium master alloy, its melting point is lower than that of pure zirconium, so when it is added to the crucible, it melts and diffuses into the molten metal more quickly than when pure zirconium is used, resulting in the zirconium as mentioned above. It is thought that segregation becomes less likely to occur. However, when the present inventors actually conducted an experiment to manufacture a Zr copper alloy wire by the dip forming method using a copper-zirconium master alloy, they found that even in that case, the copper alloy layer was formed quite frequently. It was found that zirconium segregation occurs. This invention was made against the background of the above circumstances, and it is possible to reliably and sufficiently prevent the occurrence of segregation of zirconium in the Zr copper alloy layer when manufacturing a Zr copper alloy wire by the dip forming method. The purpose is to provide a method. Means to Solve the Problems The present inventors have conducted various experiments and studies regarding the occurrence of segregation when a copper-zirconium master alloy is used as the zirconium additive material in the production of Zr copper alloy wire by the dip forming method. We discovered that the grain size of the copper-zirconium master alloy to be added and the zirconium concentration in the master alloy affected the occurrence of segregation, and as a result of further experiments and studies, we found that It was newly discovered that segregation is more likely to occur when the particle size is larger than a certain fixed particle size. In other words, it has been discovered that the occurrence of segregation can be prevented only when the grain size of the copper-zirconium master alloy used satisfies a certain inequality in which the zirconium concentration of the master alloy is a variable, and the present invention has been made based on this discovery. I arrived at the eggplant. Specifically, the method of the present invention supplies molten copper that has been melted in advance into a crucible, adds a zirconium-added material to the molten copper in the crucible, and generates a molten zirconium-copper alloy. The seed wire is continuously immersed in the molten zirconium-copper alloy in the crucible and pulled up, thereby adhering and solidifying the zirconium-copper alloy around the seed wire so that at least the surface layer contains zirconium in the range of 50 ppm to 2000 ppm. In producing a heat-resistant copper alloy wire material that is a zirconium copper alloy, the zirconium additive material added to the crucible is a copper-zirconium master alloy containing 1.0% by weight or more and 89% by weight or less of zirconium and having a grain size. y
The present invention is characterized in that the particle size (mm) of zirconium content x (wt%) satisfies the following formula: y≦-0.0417x+4.42. Effect: Target to be manufactured by the method of this invention
Zr copper alloy wire has a Zr copper alloy layer with a zirconium concentration of 50ppm (0.005%) or more than 2000ppm (0.2%)
The following shall apply. The heat resistance of Zr copper is insufficient for practical use when the zirconium concentration is less than 50 ppm.
On the other hand, even if a large amount of zirconium is contained, exceeding 2000 ppm, no further increase in the softening temperature can be expected, and this will only lead to an increase in cost. Therefore, as mentioned above, a Zr copper alloy wire having a copper alloy layer with a concentration in the range of 50 to 2000 ppm was targeted. In this invention, the Zr-copper alloy wire includes both a wire in which only the surface layer is a Zr-copper alloy layer and a wire in which the entire center is made of a Zr-copper alloy layer. In other words, as already mentioned, in the deep forming method, if pure copper is used as the seed wire, a wire (composite wire) whose surface layer is only a Zr-copper alloy layer can be obtained; If you draw a composite wire with a Zr-copper alloy layer formed on the surface layer and repeat the same deep forming using this as a seed wire, each time you repeat the deep-forming, the Zr copper becomes close to the center. The alloy layer can now be formed thickly, and on the other hand, if a Zr copper alloy wire is used as the seed wire from the beginning, the entire layer can be formed with one deep forming.
It is possible to obtain a wire with a Zr copper alloy layer,
The present invention includes any of these cases. In the method of this invention, when producing Zr copper alloy wire by the dip forming method as described above, the zirconium content is 1.0 as the zirconium additive material added to the molten copper in the crucible. Powder of copper-zirconium master alloy in the range of ~89% by weight, and the particle size y
(mm) is within the range that satisfies y≦−0.0417x+4.42 depending on the zirconium content×(wt%). In this way, the copper-zirconium master alloy powder particles containing zirconium within a specific range and having a particle size below a specific particle size according to the zirconium content are added to the molten copper in the crucible. When added, it quickly melts and diffuses and is evenly mixed into the molten copper, so that there is always molten Zr copper alloy with a uniform zirconium concentration around the seed wire running in the crucible. Therefore, segregation of zirconium is effectively prevented from occurring in the Zr copper alloy layer that has been pulled from the molten Zr copper alloy and adhered and solidified around the seed wire. Here, if the zirconium content of the copper-zirconium master alloy as the zirconium additive material is less than 1.0% by weight, the minimum zirconium concentration of the Zr copper alloy layer of the Zr copper alloy wire manufactured by the method of this invention
Even when obtaining 0.005%, it is necessary to melt more than 1/200 of the product weight of the copper-zirconium master alloy in a crucible. There is a risk that the melting of the master alloy during addition will be delayed and the master alloy powder will accumulate near the inlet, resulting in a situation where the charging has to be stopped. On the other hand, if the zirconium content of the copper-zirconium master alloy exceeds 89% by weight, its melting point will become high and it may adhere to the periphery of the seed wire unmelted, leading to segregation. Therefore, the zirconium content of the copper-zirconium master alloy was limited to a range of 1.0 to 89% by weight. On the other hand, if the particle size of the copper-zirconium master alloy powder does not satisfy the above formula, that is, if it is larger than the allowable particle size depending on the zirconium content, it should be It does not melt and diffuse, and may adhere and solidify around the seed wire unmelted, leading to segregation. Therefore, the particle size of the copper-zirconium master alloy powder must be within a range that satisfies the above formula depending on the zirconium content. Such a relationship between grain size and segregation depending on the zirconium content was discovered as a result of detailed experiments by the present inventors, and the experimental results will be described next. When manufacturing Zr copper alloy wire by the dip forming method using a crucible device as shown in Fig. 3, copper as a zirconium-added material is
Zr-copper alloy wire rods are created by varying the zirconium concentration and particle size of the zirconium master alloy powder particles, and are further drawn and heat-treated to finalize the diameter.
The wire rods were finished into 0.8 mm, and each wire rod was subjected to a hedging process, and the presence or absence of cracks in the processed portion was examined. Note that the hedging process here means a process in which the top portion 25 of the wire 24 and the portion 26 in the vicinity thereof are compressed and deformed into a disk shape to form a so-called diode lead pin shape, as shown in FIG. The results are shown in Table 1, and a graph plotting the results as a function of zirconium content and particle size is shown in FIG. In Table 1 and Figure 1, the x marks represent 5 out of 10,000 samples.
If a crack occurs with more than one sample,
Similarly, the circles indicate cases in which the number of samples in which cracks occurred is 4 or less out of 10,000 samples.

【表】【table】

【表】 第1図から明らかなように、クラツクの発生頻
度と銅−ジルコニウム母合金のジルコニウム含有
量および粒径との間には明確な相関関係があり、
1万本のサンプル中5本以上にクラツクが発生す
る場合(×印)とクラツク発生が4本以下である
場合(○印)との境界線は、直線で近似すること
ができ、この直線を最小二乗法で近似すれば、ジ
ルコニウム濃度を×(重量%)、粒径をy(mm)と
すれば、 y=−0.0417x+4.42 となることが判明した。 ここで、上述のようなヘツデイング加工におけ
るクラツクの発生は、主にZr銅合金層における
ジルコニウムの偏析に起因していることが判明し
ており、また1万本のサンプル中におけるクラツ
ク発生数が4本以下であれば実用上支障がなく、
したがつてこの発明ではジルコニウムの偏析を実
用上支障ない程度まで少なくするための条件とし
て、 y≦−0.0417x+4.42 と定めたのである。 なおこの発明の方法を実施するにあたつては、
前述のようなジルコニウム含有量、粒径の銅−ジ
ルコニウム母合金粉粒体をそのままるつぼ中の溶
湯中に添加しても、あるいはその粉粒体を純銅パ
イプに充填して添加しても良い。 実施例 実施例 1 0.018重量%のジルコニウムを含有するZr銅合
金層を有するZr銅合金線材を製造するにあたつ
て、第3図に示すようなるつぼ装置を用いた例に
ついて以下に記す。 直径12.7mmに皮剥ぎされた2000Kg/hrの速度で
走行する無酸素銅線を種線とし、一方るつぼ内に
純銅溶湯を供給するとともに、るつぼ内の溶銅中
にホツパーから25重量%のジルコニウムを含有す
る銅−ジルコニウム母合金の−80メツシユ(2.38
mm以下)の粉粒体を2.4Kg/hrの速度で添加しつ
つ、そのるつぼに前記種線を通過させ、5000Kg/
hrの速度でZr銅被覆の17mmφの荒引線を製造し
た。さらにこの操作を繰返して合計3回の被覆を
行ない、断面におけるジルコニウム銅合金層の部
分の面積が約90%となるようにし、最終で8mmφ
の荒引線に仕上げた。その荒引線に伸線加工を施
して0.8mmφに仕上げた後、425℃で1時間の熱処
理を施して、引張強度32Kgf/mm2、伸び12%の機
械的特性を有する状態にして、ダイオードリード
ピン等に用いられる形状にヘツデイングマシンを
用いて加工した。その結果、10000本中クラツク
の発生したものは皆無であつた。このことから、
ジルコニウムの偏析の発生をほぼ完全に防止でき
たものと考えられる。 実施例 2 実施例1においては銅−ジルコニウム母合金粉
粒体をホツパーから直接溶湯中に添加したが、こ
の実施例2においては、実施例1で用いたものと
同じジルコニウム含有量、粒径の銅−ジルコニウ
ム母合金粉粒体を無酸素銅パイプ中に充填し、4
mmφの線材に加工したものをジルコニウム添加材
として用い、これを実施例1の場合と同じ添加速
度でるつぼ内の溶湯中に連続的に添加した。その
他の条件は実施例1の場合と同じである。その結
果も、実施例1による場合と同様に、ヘツデイン
グ加工におけるクラツクの発生は皆無であること
が確認された。 なお以上の各実施例においてはるつぼ装置とし
て第3図に示されるものを用いた場合について示
したが、るつぼ装置は、要は種線をZr銅合金溶
湯中に浸漬して連続的に引上げ得る構造であれ
ば、第3図に示す構造のものに限定されないこと
は勿論である。 発明の効果 前述の実施例からも明らかなように、この発明
の方法によればデイツプフオーミングによりZr
銅合金線材を製造するにあたつて、ジルコニウム
添加材料として特定の範囲内のジルコニウムを含
有しかつ粒径がジルコニウム含有量に応じて定ま
る粒径以下である銅−ジルコニウム母合金を用い
ることによつて、Zr銅合金層におけるジルコニ
ウムの偏析の発生を有効に防止して、健全なZr
銅合金線材を得ることができ、したがつてこの発
明の方法により得られたZr銅合金線材を用いれ
ば、ジルコニウムの偏析に起因する欠陥、例えば
局部的な加工性の低下に伴なう加工時のクラツク
の発生などを有効に防止することができる。
[Table] As is clear from Figure 1, there is a clear correlation between the frequency of crack occurrence and the zirconium content and grain size of the copper-zirconium master alloy.
The boundary line between cases where cracks occur in 5 or more out of 10,000 samples (x mark) and cases where cracks occur in 4 or less cases (○ mark) can be approximated by a straight line, and this straight line can be approximated by Approximation using the least squares method revealed that y=-0.0417x+4.42, where x (wt%) is the zirconium concentration and y (mm) is the particle size. It has been found that the occurrence of cracks in the hedging process described above is mainly caused by the segregation of zirconium in the Zr-copper alloy layer, and the number of cracks occurring in 10,000 samples is 4. If it is less than this, there is no practical problem.
Therefore, in this invention, y≦-0.0417x+4.42 is set as a condition for reducing the segregation of zirconium to a level that does not cause any practical problems. In carrying out the method of this invention,
The copper-zirconium master alloy powder having the above-mentioned zirconium content and particle size may be added as is to the molten metal in the crucible, or the powder may be added by filling a pure copper pipe. EXAMPLES Example 1 An example in which a crucible apparatus as shown in FIG. 3 was used to manufacture a Zr copper alloy wire having a Zr copper alloy layer containing 0.018% by weight of zirconium will be described below. An oxygen-free copper wire stripped to a diameter of 12.7 mm and running at a speed of 2000 Kg/hr was used as a seed wire, while pure molten copper was fed into the crucible, and 25% by weight of zirconium was added from the hopper to the molten copper in the crucible. -80 mesh of copper-zirconium master alloy containing (2.38
5000 kg/hr) was added at a rate of 2.4 kg/hr and passed through the seed line into the crucible.
A Zr copper coated 17mmφ rough drawn wire was manufactured at a speed of hr. This operation is then repeated for a total of three coatings, so that the area of the zirconium copper alloy layer in the cross section is about 90%, and the final coating is 8mmφ.
Finished with a rough line. After drawing the rough wire and finishing it with a diameter of 0.8 mm, it was heat-treated at 425°C for 1 hour to have mechanical properties of a tensile strength of 32 Kgf/mm 2 and an elongation of 12%. It was processed using a hedging machine into the shape used for etc. As a result, out of 10,000 samples, there were no cracks. From this,
It is considered that the occurrence of zirconium segregation was almost completely prevented. Example 2 In Example 1, the copper-zirconium master alloy powder was directly added to the molten metal from the hopper, but in this Example 2, the same zirconium content and particle size as used in Example 1 was used. Copper-zirconium master alloy powder was filled into an oxygen-free copper pipe, and
A wire rod having a diameter of mmφ was used as the zirconium additive, and this was continuously added to the molten metal in the crucible at the same addition rate as in Example 1. Other conditions are the same as in Example 1. As in the case of Example 1, the results also confirmed that no cracks occurred during the hedging process. In each of the above embodiments, the crucible device shown in FIG. 3 is used, but the crucible device is essentially capable of immersing the seed wire into the molten Zr-copper alloy and pulling it up continuously. Of course, the structure is not limited to that shown in FIG. 3 as long as it has a structure. Effects of the Invention As is clear from the above embodiments, according to the method of the present invention, Zr
In manufacturing copper alloy wire rods, a copper-zirconium master alloy containing zirconium within a specific range as a zirconium additive material and having a particle size equal to or less than the particle size determined depending on the zirconium content is used. This effectively prevents the occurrence of zirconium segregation in the Zr-copper alloy layer, resulting in healthy Zr
It is possible to obtain a copper alloy wire rod, and therefore, by using the Zr copper alloy wire rod obtained by the method of the present invention, defects caused by segregation of zirconium, for example, during processing due to local decrease in workability, can be obtained. The occurrence of cracks can be effectively prevented.

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

第1図はジルコニウム添加材料としての銅−ジ
ルコニウム母合金中のジルコニウム含有量および
粒径とデイツプフオーミング法によつて得られた
Zr銅合金線材のヘツデイング加工性との関係を
示すグラフ、第2図はデイツプフオーミング法に
よつて銅合金線材を製造する場合の工程を原理的
に示すブロツク図、第3図はデイツプフオーミン
グ法によつて銅合金線材を製造するためのるつぼ
装置の一例を示す縦断面図、第4図はヘツデイン
グ加工したダイオードリードピンの一例を示す斜
視図である。 4……合金元素添加材料、6……種線、11…
…るつぼ、19……溶銅、22……銅合金溶湯。
Figure 1 shows the zirconium content and particle size in a copper-zirconium master alloy as a zirconium-added material, obtained by the dip forming method.
A graph showing the relationship between Zr copper alloy wire and hedging workability. Figure 2 is a block diagram showing the principle of the process for producing copper alloy wire by the dip forming method. Figure 3 is a graph showing the relationship between Zr copper alloy wire and hedging workability. FIG. 4 is a longitudinal cross-sectional view showing an example of a crucible apparatus for producing copper alloy wire by the forming method, and FIG. 4 is a perspective view showing an example of a diode lead pin subjected to a hedging process. 4... Alloying element addition material, 6... Seed line, 11...
... Crucible, 19... Molten copper, 22... Molten copper alloy.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 予め溶融された溶銅をるつぼ内に供給すると
ともに、そのるつぼ内の溶銅中にジルコニウム添
加材料を添加してジルコニウム銅合金の溶湯を生
成させ、そのるつぼ内のジルコニウム銅合金溶湯
中に種線を連続的に浸漬して引上げ、これにより
種線周囲にジルコニウム銅合金を付着凝固させ
て、少なくとも表面層がジルコニウムを50ppm以
上2000ppm以下の範囲で含有するジルコニウム銅
合金となつている耐熱銅合金線材を製造するにあ
たり、 前記るつぼ内に添加するジルコニウム添加材料
として、1.0重量%以上89重量%以下のジルコニ
ウムを含有する銅−ジルコニウム母合金からなり
しかも粒径y(mm)がジルコニウム含有量×(重量
%)に対し次式 y≦−0.0417x+4.42 を満足する範囲内にある粉粒体を用いることを特
徴とする耐熱銅合金線材の製造方法。
[Claims] 1. Supplying pre-molten molten copper into a crucible, adding a zirconium-added material to the molten copper in the crucible to produce a molten zirconium-copper alloy, and zirconium in the crucible The seed wire is continuously immersed in the molten copper alloy and pulled up, thereby adhering and solidifying the zirconium copper alloy around the seed wire to form a zirconium copper alloy in which at least the surface layer contains zirconium in the range of 50 ppm to 2000 ppm. In manufacturing the heat-resistant copper alloy wire rod, the zirconium additive material added in the crucible is made of a copper-zirconium master alloy containing 1.0% by weight or more and 89% by weight or less of zirconium, and has a particle size of y (mm). 1. A method for producing a heat-resistant copper alloy wire, characterized by using powder particles whose zirconium content x (weight %) satisfies the following formula: y≦−0.0417x+4.42.
JP11948887A 1987-05-16 1987-05-16 Production of heat resistant copper alloy wire rod Granted JPS63286561A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11948887A JPS63286561A (en) 1987-05-16 1987-05-16 Production of heat resistant copper alloy wire rod

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11948887A JPS63286561A (en) 1987-05-16 1987-05-16 Production of heat resistant copper alloy wire rod

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63286561A JPS63286561A (en) 1988-11-24
JPH0377869B2 true JPH0377869B2 (en) 1991-12-11

Family

ID=14762511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11948887A Granted JPS63286561A (en) 1987-05-16 1987-05-16 Production of heat resistant copper alloy wire rod

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS63286561A (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104232978B (en) * 2014-09-01 2016-05-18 航天材料及工艺研究所 A kind of preparation method of copper silver zircaloy large size forging biscuit
JP7425432B2 (en) * 2019-01-28 2024-01-31 国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 Mesh structure and its manufacturing method, antenna reflector, electromagnetic shielding material, waveguide

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63286561A (en) 1988-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101910446B (en) Metal-coated steel strip
CA2267621C (en) Method of manufacturing porous electrode wire for electric discharge machining and structure of the electrode wire
EP2039444A1 (en) Process for manufacturing copper alloy wire rod and copper alloy wire rod
JP2009226419A (en) Method for producing copper or copper alloy wire rod and copper or copper alloy wire rod
KR20180100725A (en) Metal-coated steel strip
JP6001420B2 (en) Cu-Mg alloy body, Cu-Mg alloy body manufacturing method, and wire drawing material manufacturing method
JP3946966B2 (en) Method for producing Sn-based alloy containing Sn-Ti compound
WO2006100859A1 (en) Process for producing continuous magnesium material
CN115401361B (en) Magnesium-lithium alloy arc additive manufacturing welding wire and preparation and additive manufacturing methods thereof
JPH0377869B2 (en)
JP2011012300A (en) Copper alloy and method for producing copper alloy
JPH0635624B2 (en) Manufacturing method of high strength aluminum alloy extruded material
JPH049253A (en) Production of copper alloy
US4246083A (en) Removal of surface material
FR2764905A1 (en) PROCESS FOR TREATMENT OF CALCIUM MELT LEAD AND CALCIUM-BASED WIRE FOR THIS TREATMENT
JP7433262B2 (en) Method for manufacturing Cu-Ni-Sn alloy and cooler used therein
JPS646862B2 (en)
JP2996378B2 (en) Manufacturing method of copper alloy rod for conductive wire rolled by cold rolling
US5026433A (en) Grain refinement of a copper base alloy
JPS63286266A (en) Dip forming method
JPH01201453A (en) Manufacture of zirconium-copper wire coated with oxygen-free copper
JPH0253143B2 (en)
JPS59156550A (en) Production of fine aluminum alloy wire
JP2996379B2 (en) Method for producing copper alloy rod for conductive wire rolled by cold rolling
JPH01245952A (en) Production of free cutting steel by continuous casting