JPH05287417A - 高強度高導電率銅合金 - Google Patents
高強度高導電率銅合金Info
- Publication number
- JPH05287417A JPH05287417A JP9569292A JP9569292A JPH05287417A JP H05287417 A JPH05287417 A JP H05287417A JP 9569292 A JP9569292 A JP 9569292A JP 9569292 A JP9569292 A JP 9569292A JP H05287417 A JPH05287417 A JP H05287417A
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- Japan
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- alloy
- electric conductivity
- copper alloy
- conductivity
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導電率及び強度が高く、加工性が優れている
と共に、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率銅
合金を得る。 【構成】 0.1 乃至10重量％のＦｅを含有すると共に、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及び
Ｙからなる群から選択された少なくとも１種の元素を総
量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び不可
避的不純物からなる。
と共に、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率銅
合金を得る。 【構成】 0.1 乃至10重量％のＦｅを含有すると共に、
Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及び
Ｙからなる群から選択された少なくとも１種の元素を総
量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び不可
避的不純物からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強度及び導電率が高い
と共に耐熱性が優れていて、電気及び電子機器等に使用
される線材の材料として好適の高強度高導電率銅合金に
関する。
と共に耐熱性が優れていて、電気及び電子機器等に使用
される線材の材料として好適の高強度高導電率銅合金に
関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネット、産業ロボット及び自動車用
の電線及び電子部品等に使用される高導電率銅合金とし
ては、導電性が良好であることに加えて、加工性、引張
強度及び耐熱性が優れていることが要求される。
の電線及び電子部品等に使用される高導電率銅合金とし
ては、導電性が良好であることに加えて、加工性、引張
強度及び耐熱性が優れていることが要求される。
【０００３】従来、上述した用途には、無酸素銅、錫入
り銅及びりん青銅等が使用されている。また、これらに
比して強度が高い材料として、Ｃｕ−Ｆｅ合金が知られ
ている。
り銅及びりん青銅等が使用されている。また、これらに
比して強度が高い材料として、Ｃｕ−Ｆｅ合金が知られ
ている。
【０００４】このＣｕ−Ｆｅ合金は、ＦｅがＣｕ中に微
量しか固溶しない性質を利用して強度の向上を図ったも
のである。即ち、溶解したＣｕ中に所定量のＦｅを添加
し、これを鋳造すると、Ｆｅは銅合金中に単独で分散す
る。例えば、この鋳塊を伸線加工すると、Ｆｅ部分は細
い繊維状になる。この繊維状のＦｅにより、Ｃｕ−Ｆｅ
合金の強度が向上する。また、このＣｕ−Ｆｅ合金は、
Ｃｕマトリックスの物性が純Ｃｕと殆ど同一であるた
め、導電性も優れている。
量しか固溶しない性質を利用して強度の向上を図ったも
のである。即ち、溶解したＣｕ中に所定量のＦｅを添加
し、これを鋳造すると、Ｆｅは銅合金中に単独で分散す
る。例えば、この鋳塊を伸線加工すると、Ｆｅ部分は細
い繊維状になる。この繊維状のＦｅにより、Ｃｕ−Ｆｅ
合金の強度が向上する。また、このＣｕ−Ｆｅ合金は、
Ｃｕマトリックスの物性が純Ｃｕと殆ど同一であるた
め、導電性も優れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｃｕ−
Ｆｅ合金は、上述の如く、Ｃｕマトリックスの物性が純
Ｃｕと殆ど同一であるため、軟化温度が低い。このた
め、Ｃｕ−Ｆｅ合金は、繊維状Ｆｅによる強度向上効果
にも拘らず、使用温度が上昇すると、Ｃｕマトリックス
が軟化して強度が低下してしまう。
Ｆｅ合金は、上述の如く、Ｃｕマトリックスの物性が純
Ｃｕと殆ど同一であるため、軟化温度が低い。このた
め、Ｃｕ−Ｆｅ合金は、繊維状Ｆｅによる強度向上効果
にも拘らず、使用温度が上昇すると、Ｃｕマトリックス
が軟化して強度が低下してしまう。
【０００６】Ｆｅ含有量を多くすると、Ｃｕ−Ｆｅ合金
中における軟化しやすいＣｕマトリックスの占める割合
が少なくなるため、高温での強度の低下を低減すること
ができる。しかし、Ｆｅ含有量を多くすると、必然的に
導電率が低下してしまうという難点がある。
中における軟化しやすいＣｕマトリックスの占める割合
が少なくなるため、高温での強度の低下を低減すること
ができる。しかし、Ｆｅ含有量を多くすると、必然的に
導電率が低下してしまうという難点がある。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、加工性が優れており、強度及び導電率が高
いと共に、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率
銅合金を提供することを目的とする。
のであって、加工性が優れており、強度及び導電率が高
いと共に、高温での強度の低下が少ない高強度高導電率
銅合金を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度高導
電率銅合金は、0.1 乃至10重量％のＦｅを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする。
電率銅合金は、0.1 乃至10重量％のＦｅを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】次に、本発明に係る高強度高導電率銅合金の各
成分の添加理由及びその組成限定理由について説明す
る。
成分の添加理由及びその組成限定理由について説明す
る。
【００１０】Ｆｅ（鉄） Ｆｅは、銅合金中に単独で分散し、例えば伸線加工を施
すことにより、繊維状になって銅合金の強度を向上させ
る作用がある。しかし、Ｆｅ含有量が0.1 重量％未満の
場合は、目的とする強度の改善効果が得られない。ま
た、Ｆｅ含有量が10重量％を超えると、導電率が著しく
低下する。このため、Ｆｅ含有量は0.1 乃至10重量％と
する。
すことにより、繊維状になって銅合金の強度を向上させ
る作用がある。しかし、Ｆｅ含有量が0.1 重量％未満の
場合は、目的とする強度の改善効果が得られない。ま
た、Ｆｅ含有量が10重量％を超えると、導電率が著しく
低下する。このため、Ｆｅ含有量は0.1 乃至10重量％と
する。
【００１１】Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓ
ｅ、Ｔｉ及びＹ Ｉｎ（インジウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｓｎ
（錫）、Ｐｂ（鉛）、Ｔｅ（テルル）、Ｂｉ（ビスマ
ス）、Ｓｅ（セレン）、Ｔｉ（チタン）及びＹ（イット
リウム）は、いずれもＣｕマトリックスに固溶して軟化
温度を上昇させ、耐熱性を向上させる作用がある。この
場合に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｉ及びＹのうちのいずれか１種の元素のみを添加して
もよいし、複数の元素を添加してもよい。しかし、これ
らの元素の総含有量が0.0050重量％未満の場合は、その
効果を十分に得ることができない。また、これらの元素
の総含有量が1.0 重量％を超えると、その効果が飽和し
て無駄であると共に、導電率及び加工性が著しく低下す
る。このため、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、
Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群から選択された元素の総含
有量は、0.0050乃至1.0 重量％とする。
ｅ、Ｔｉ及びＹ Ｉｎ（インジウム）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｓｎ
（錫）、Ｐｂ（鉛）、Ｔｅ（テルル）、Ｂｉ（ビスマ
ス）、Ｓｅ（セレン）、Ｔｉ（チタン）及びＹ（イット
リウム）は、いずれもＣｕマトリックスに固溶して軟化
温度を上昇させ、耐熱性を向上させる作用がある。この
場合に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、
Ｔｉ及びＹのうちのいずれか１種の元素のみを添加して
もよいし、複数の元素を添加してもよい。しかし、これ
らの元素の総含有量が0.0050重量％未満の場合は、その
効果を十分に得ることができない。また、これらの元素
の総含有量が1.0 重量％を超えると、その効果が飽和し
て無駄であると共に、導電率及び加工性が著しく低下す
る。このため、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、
Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群から選択された元素の総含
有量は、0.0050乃至1.0 重量％とする。
【００１２】
【実施例】次に、本発明の実施例について、その特許請
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
求の範囲から外れる比較例と比較して説明する。
【００１３】先ず、無酸素銅、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを原料とし
て、これらの原料を適宜組み合わせて10-3torrの減圧下
で高周波真空溶解炉により溶解し、これを鋳造して、直
径が30mm、長さが300mm の丸棒状のインゴットを得た。
このインゴットの組成を下記表１に示す。
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを原料とし
て、これらの原料を適宜組み合わせて10-3torrの減圧下
で高周波真空溶解炉により溶解し、これを鋳造して、直
径が30mm、長さが300mm の丸棒状のインゴットを得た。
このインゴットの組成を下記表１に示す。
【００１４】次に、直径が27mmになるまで前記インゴッ
トの表面を切削した後、スウェージング及びダイス引き
による冷間伸線加工を施し、直径が8mm の線材を得た。
トの表面を切削した後、スウェージング及びダイス引き
による冷間伸線加工を施し、直径が8mm の線材を得た。
【００１５】次に、この線材をＮ2 雰囲気中で900 ℃に
加熱し、１時間保持した後、水冷した。
加熱し、１時間保持した後、水冷した。
【００１６】次いで、前記線材に冷間伸線加工を施して
直径が 2mmの線材を得た。この線材を600 ℃の温度で焼
鈍した後、再び冷間伸線加工を施して、直径が0.6mm の
線材を得た。
直径が 2mmの線材を得た。この線材を600 ℃の温度で焼
鈍した後、再び冷間伸線加工を施して、直径が0.6mm の
線材を得た。
【００１７】
【表１】
【００１８】このようにして得た線材について、引張試
験により、その引張強さ及び伸びを調べた。また、これ
らの線材の導電率及び耐熱性についても調べた。その結
果を下記表２にまとめて示す。但し、表２において、耐
熱性は、30分間加熱した後の硬度が初期硬度の80％とな
る温度を軟化温度とし、この軟化温度により評価した。
また、加工性は、直径が 2mmの線材から直径が0.6mm の
線材を得る冷間伸線加工工程において断線が発生した場
合を×、断線が発生しなかった場合を○で示した。
験により、その引張強さ及び伸びを調べた。また、これ
らの線材の導電率及び耐熱性についても調べた。その結
果を下記表２にまとめて示す。但し、表２において、耐
熱性は、30分間加熱した後の硬度が初期硬度の80％とな
る温度を軟化温度とし、この軟化温度により評価した。
また、加工性は、直径が 2mmの線材から直径が0.6mm の
線材を得る冷間伸線加工工程において断線が発生した場
合を×、断線が発生しなかった場合を○で示した。
【００１９】この表２から明らかなように、実施例１乃
至１０はいずれも引張強さ及び伸びが夫々50.2kgf/mm2
以上及び1.5 ％以上と優れていると共に導電率が50.3％
IACS以上であり、軟化温度も508 ℃以上と高い。また、
これらの実施例１乃至１０はいずれも加工性が優れてい
た。一方、Ｆｅ含有量が少ない比較例１は引張強さが十
分でなく、その他の添加元素（即ち、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群か
ら選択された元素）の総含有量が少ない比較例２及びそ
の他の添加元素を含有しない比較例４はいずれも軟化温
度が低いものであった。更に、その他の添加元素の総含
有量が多い比較例３は、導電率が低いと共に、加工性が
悪いものであった。更にまた、その他の添加元素を含有
せず、且つＦｅを過剰に含有する比較例５は、導電率が
極めて低いものであった。
至１０はいずれも引張強さ及び伸びが夫々50.2kgf/mm2
以上及び1.5 ％以上と優れていると共に導電率が50.3％
IACS以上であり、軟化温度も508 ℃以上と高い。また、
これらの実施例１乃至１０はいずれも加工性が優れてい
た。一方、Ｆｅ含有量が少ない比較例１は引張強さが十
分でなく、その他の添加元素（即ち、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹからなる群か
ら選択された元素）の総含有量が少ない比較例２及びそ
の他の添加元素を含有しない比較例４はいずれも軟化温
度が低いものであった。更に、その他の添加元素の総含
有量が多い比較例３は、導電率が低いと共に、加工性が
悪いものであった。更にまた、その他の添加元素を含有
せず、且つＦｅを過剰に含有する比較例５は、導電率が
極めて低いものであった。
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る高強度
高導電率銅合金は、所定量のＦｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを含有するから、
導電率及び強度が高く、加工性が優れていると共に、耐
熱性が優れていて高温での強度の低下が少ない。
高導電率銅合金は、所定量のＦｅ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、
Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ及びＹを含有するから、
導電率及び強度が高く、加工性が優れていると共に、耐
熱性が優れていて高温での強度の低下が少ない。
Claims (1)
- 【請求項１】 0.1 乃至10重量％のＦｅを含有すると共
に、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｓｅ、Ｔｉ
及びＹからなる群から選択された少なくとも１種の元素
を総量で0.0050乃至1.0 重量％含有し、残部がＣｕ及び
不可避的不純物からなることを特徴とする高強度高導電
率銅合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9569292A JPH05287417A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9569292A JPH05287417A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05287417A true JPH05287417A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=14144551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9569292A Pending JPH05287417A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | 高強度高導電率銅合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05287417A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283129A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nikko Kinzoku Kk | 高強度高導電性銅合金、銅合金ばね材及び銅合金箔、並びに高強度高導電性銅合金の製造方法 |
| WO2013105475A1 (ja) | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 銅合金、及び銅合金線 |
| CN103233139A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 太原科技大学 | 一种Cu-Fe-Sn导电材料及其制备方法 |
| CN110616352A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-27 | 四川大学 | 一种高强高导铜硒多元合金材料的制备方法 |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP9569292A patent/JPH05287417A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006283129A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Nikko Kinzoku Kk | 高強度高導電性銅合金、銅合金ばね材及び銅合金箔、並びに高強度高導電性銅合金の製造方法 |
| JP4601063B2 (ja) * | 2005-03-31 | 2010-12-22 | Ｊｘ日鉱日石金属株式会社 | 高強度高導電性銅合金、銅合金ばね材及び銅合金箔、並びに高強度高導電性銅合金の製造方法 |
| WO2013105475A1 (ja) | 2012-01-11 | 2013-07-18 | 住友電気工業株式会社 | 銅合金、及び銅合金線 |
| CN103233139A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-07 | 太原科技大学 | 一种Cu-Fe-Sn导电材料及其制备方法 |
| CN110616352A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-12-27 | 四川大学 | 一种高强高导铜硒多元合金材料的制备方法 |
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