JPH06228680A - 銅合金線，及びその製造方法 - Google Patents
銅合金線，及びその製造方法Info
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- JPH06228680A JPH06228680A JP4192093A JP4192093A JPH06228680A JP H06228680 A JPH06228680 A JP H06228680A JP 4192093 A JP4192093 A JP 4192093A JP 4192093 A JP4192093 A JP 4192093A JP H06228680 A JPH06228680 A JP H06228680A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、ＣｄやＡｇを使用せずに、高強度
と高導電率を同時に得ることができ、且つ、製造中の断
線を防いで生産性の向上とコストダウンを図ることを目
的とする。 【構成】 本発明の銅合金線，及びその製造方法は、連
続鋳造機において還元性雰囲気の還元度を制御しながら
Ｃｕに重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１
〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は
２種を添加しするようにしている。
と高導電率を同時に得ることができ、且つ、製造中の断
線を防いで生産性の向上とコストダウンを図ることを目
的とする。 【構成】 本発明の銅合金線，及びその製造方法は、連
続鋳造機において還元性雰囲気の還元度を制御しながら
Ｃｕに重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１
〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は
２種を添加しするようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電気毛布用ヒータ線と
いった各種電気機器の極細銅線として使用される銅合金
線，及びその製造方法に関し、特に、機械的強度，及び
導電率を向上させると共に生産性を向上させた銅合金
線，及びその製造方法に関する。
いった各種電気機器の極細銅線として使用される銅合金
線，及びその製造方法に関し、特に、機械的強度，及び
導電率を向上させると共に生産性を向上させた銅合金
線，及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気電子機器，並びにその部品の高性能
化に伴い、導電用銅線の高特性化，及び高品質化が要求
されている。特に、その中でも導電用極細導線は、電気
毛布用ヒータ線等に使用されるているため、高導電率，
及び高強度で、且つ、緊張や屈曲に耐え得る柔軟性を有
し、しかも、民生品なので製造コストが安く、容易に製
造可能であることが要求されている。
化に伴い、導電用銅線の高特性化，及び高品質化が要求
されている。特に、その中でも導電用極細導線は、電気
毛布用ヒータ線等に使用されるているため、高導電率，
及び高強度で、且つ、緊張や屈曲に耐え得る柔軟性を有
し、しかも、民生品なので製造コストが安く、容易に製
造可能であることが要求されている。
【０００３】このような導電用極細導線としては、一般
に細サイズの素線（極細線）を撚線した撚線導体線や、
撚線を可撓性の線状又は帯状の絶縁体に巻き付けてなる
巻付導体線が使用されている。導体線を構成する極細線
は、０．２ｍｍ以下のもの、一般的には０．０３〜０．
１０ｍｍのものが多く使用されているが、極細線の径も
年々細くなる傾向にあって、中には直径が２０〜５０μ
ｍ程度のものもでてきている。
に細サイズの素線（極細線）を撚線した撚線導体線や、
撚線を可撓性の線状又は帯状の絶縁体に巻き付けてなる
巻付導体線が使用されている。導体線を構成する極細線
は、０．２ｍｍ以下のもの、一般的には０．０３〜０．
１０ｍｍのものが多く使用されているが、極細線の径も
年々細くなる傾向にあって、中には直径が２０〜５０μ
ｍ程度のものもでてきている。
【０００４】上記極細線はＣｕに他の金属を添加した銅
合金線より成り、従来は錫を０．５〜１．０重量％含有
させた銅合金線が最も多用されている。また、この他に
強度を上げるために、ＣｒやＺｒ，更にはＣｒ＋Ｚｒを
添加した銅合金線も使用されている。
合金線より成り、従来は錫を０．５〜１．０重量％含有
させた銅合金線が最も多用されている。また、この他に
強度を上げるために、ＣｒやＺｒ，更にはＣｒ＋Ｚｒを
添加した銅合金線も使用されている。
【０００５】更に、坂本総合金属情報（１９９０年８月
３０日，第２９８号）によると、組成として２．３Ｆ
ｅ，０．１２Ｚｎ，０．０３Ｐ，残りＣｕから成るＦｅ
−Ｃｕ合金をはじめとする他１４種の銅合金について、
引張強さと導電率の関係が示されている。
３０日，第２９８号）によると、組成として２．３Ｆ
ｅ，０．１２Ｚｎ，０．０３Ｐ，残りＣｕから成るＦｅ
−Ｃｕ合金をはじめとする他１４種の銅合金について、
引張強さと導電率の関係が示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の銅合金
線によると、何れも、例えば、６０Ｋｇｆ／ｍｍ2 の引
張強度と、例えば、６０ＩＡＣＳ％以上の電気導電率を
兼ね備えているものがない。すなわち、高強度と高導電
率の２つの特性を同時に満足することができないという
不都合がある。添加元素としてＣｄやＡｇを使用すれ
ば、両特性を確保することもできるが、Ｃｄは毒性を有
し、また、Ａｇはコスト高になるため、実用化すること
が難しい。一方、Ｃｒや、Ｚｒを添加したものにあって
は、鋳造中にＺｒ−Ｃｒ等の金属間化合物や、各元素の
偏析によりＣｕ中に介在物が形成されるため、０．１ｍ
ｍ以下の極細サイズに伸線すると断線し易いという問題
を有している。
線によると、何れも、例えば、６０Ｋｇｆ／ｍｍ2 の引
張強度と、例えば、６０ＩＡＣＳ％以上の電気導電率を
兼ね備えているものがない。すなわち、高強度と高導電
率の２つの特性を同時に満足することができないという
不都合がある。添加元素としてＣｄやＡｇを使用すれ
ば、両特性を確保することもできるが、Ｃｄは毒性を有
し、また、Ａｇはコスト高になるため、実用化すること
が難しい。一方、Ｃｒや、Ｚｒを添加したものにあって
は、鋳造中にＺｒ−Ｃｒ等の金属間化合物や、各元素の
偏析によりＣｕ中に介在物が形成されるため、０．１ｍ
ｍ以下の極細サイズに伸線すると断線し易いという問題
を有している。
【０００７】従って、本発明の目的は有毒なＣｄや高価
なＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を同時に得るこ
とができる銅合金線，及びその製造方法を提供すること
である。
なＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を同時に得るこ
とができる銅合金線，及びその製造方法を提供すること
である。
【０００８】本発明の他の目的は製造中に断線すること
がなく、連続鋳造によって生産性の向上とコストダウン
を図ることができる銅合金線，及びその製造方法を提供
することである。
がなく、連続鋳造によって生産性の向上とコストダウン
を図ることができる銅合金線，及びその製造方法を提供
することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、ＣｄやＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を同時
に得ることができ、且つ、製造中の断線を防いで生産性
の向上とコストダウンを図るため、Ｃｕに重量比で２〜
４０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１〜１．０重量％のＩ
ｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は２種を添加し、且つ
酸素含有量を５０ｐｐｍ以下とした銅合金線を提供する
ものである。
み、ＣｄやＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を同時
に得ることができ、且つ、製造中の断線を防いで生産性
の向上とコストダウンを図るため、Ｃｕに重量比で２〜
４０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１〜１．０重量％のＩ
ｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は２種を添加し、且つ
酸素含有量を５０ｐｐｍ以下とした銅合金線を提供する
ものである。
【００１０】また、上記目的を達成する本発明の銅合金
線の製造方法は、連続鋳造装置において還元性雰囲気の
還元度を制御することにより溶銅の酸素含有量を５０ｐ
ｐｍ以下とし、溶銅へ重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、
合計量で０．１〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何
れか１種、又は２種を添加して連続鋳造により鋳造材を
製造し、この鋳造材を圧延，及び伸線することによって
行う。
線の製造方法は、連続鋳造装置において還元性雰囲気の
還元度を制御することにより溶銅の酸素含有量を５０ｐ
ｐｍ以下とし、溶銅へ重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、
合計量で０．１〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何
れか１種、又は２種を添加して連続鋳造により鋳造材を
製造し、この鋳造材を圧延，及び伸線することによって
行う。
【００１１】Ｐは熱間圧延後の銅線表面の傷を低減させ
るために添加される。すなわち、鋳造時に還元性雰囲気
（ＣＯ2 Ｃｏ等）にすると、溶銅中の酸素が減少して代
わりに水素濃度が高くなる。この水素濃度が高い溶銅は
鋳造輪によって鋳造凝固するが、その凝固時にキャスト
バーに水素放出によるブローホールが形成される。この
ため、熱間圧延後の銅線の表面にブローホールに基づく
傷が生成され、これらの傷が伸線時の断線をもたらす。
しかし、鋳造前に溶銅中にＰを添加すると、脱水素効果
によってブローホールを低減し、熱間圧延後の銅線の表
面の傷を少なくすることができる。ここで、Ｐの添加量
を２〜４０ｐｐｍにした理由は、２ｐｐｍより少ないと
効果がなく、また、４０ｐｐｍより多いと導電率の低下
が著しくなるためである。
るために添加される。すなわち、鋳造時に還元性雰囲気
（ＣＯ2 Ｃｏ等）にすると、溶銅中の酸素が減少して代
わりに水素濃度が高くなる。この水素濃度が高い溶銅は
鋳造輪によって鋳造凝固するが、その凝固時にキャスト
バーに水素放出によるブローホールが形成される。この
ため、熱間圧延後の銅線の表面にブローホールに基づく
傷が生成され、これらの傷が伸線時の断線をもたらす。
しかし、鋳造前に溶銅中にＰを添加すると、脱水素効果
によってブローホールを低減し、熱間圧延後の銅線の表
面の傷を少なくすることができる。ここで、Ｐの添加量
を２〜４０ｐｐｍにした理由は、２ｐｐｍより少ないと
効果がなく、また、４０ｐｐｍより多いと導電率の低下
が著しくなるためである。
【００１２】ＩｎとＳｎの何れか１種または２種の合計
添加量が０．１〜１．０重量％とした理由は、０．１％
より低いと屈曲特性や強度が不十分になり、また、１．
０％より大きくなると、コストアップや導電率の低下を
招くためである。
添加量が０．１〜１．０重量％とした理由は、０．１％
より低いと屈曲特性や強度が不十分になり、また、１．
０％より大きくなると、コストアップや導電率の低下を
招くためである。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の銅合金線について詳細に説明
する。
する。
【００１４】
【表１】 ＳＣＲ連続鋳造装置を用いて、還元性雰囲気下でＰ，及
びＩｎとＳｎを表１に示す配合で母原料である無酸素銅
（ＯＦＣ）に添加し、鋳造速度３０ｔ／ｈで連続鋳造
し、更に熱間圧延することにより酸素含有量３０ｐｐｍ
以下，外径８ｍｍの銅合金線をそれぞれ作成した。次い
で、これを外径０．１ｍｍまで冷間伸線してサンプル１
から５までの本発明品を製造した。
びＩｎとＳｎを表１に示す配合で母原料である無酸素銅
（ＯＦＣ）に添加し、鋳造速度３０ｔ／ｈで連続鋳造
し、更に熱間圧延することにより酸素含有量３０ｐｐｍ
以下，外径８ｍｍの銅合金線をそれぞれ作成した。次い
で、これを外径０．１ｍｍまで冷間伸線してサンプル１
から５までの本発明品を製造した。
【００１５】一方、Ｐの添加量を１ｐｐｍより小さくし
たものをサンプル６とし、添加物を含くまないＯＦＣを
サンプル７とし、Ｓｎを０．７重量％添加したものをサ
ンプル８とした。
たものをサンプル６とし、添加物を含くまないＯＦＣを
サンプル７とし、Ｓｎを０．７重量％添加したものをサ
ンプル８とした。
【００１６】次に、本発明品のサンプル１から５の銅合
金線と、比較品のサンプル６から８の銅合金線に対し
て、引張強さ，導電率，及び曲げ回数といった特性試験
を行った。
金線と、比較品のサンプル６から８の銅合金線に対し
て、引張強さ，導電率，及び曲げ回数といった特性試験
を行った。
【００１７】表１から判るように、ＩｎとＳｎを全く含
有していないサンプル７の銅合金線は、他の銅合金線に
比べて引張強度，及び曲げ回数（屈曲特性）が最も低
く、本発明品の銅合金線の中で最もＩｎとＳｎの合計含
有量が低いサンプル１の銅合金線であっても他の本発明
の銅合金線に比べて低い傾向にある。すなわち、Ｉｎと
Ｓｎの合計含有量が多ければ多いほど機械的強度が高く
なる。しかし、Ｓｎはサンプル８の銅合金線の特性に示
されるように、導電率を低下させるため、できる限り少
ない方が望ましく、Ｉｎは導電率に与える影響は小さい
が、価格が高いので経済性を良くするためにＳｎとＩｎ
を配合して使用するのが望ましい。
有していないサンプル７の銅合金線は、他の銅合金線に
比べて引張強度，及び曲げ回数（屈曲特性）が最も低
く、本発明品の銅合金線の中で最もＩｎとＳｎの合計含
有量が低いサンプル１の銅合金線であっても他の本発明
の銅合金線に比べて低い傾向にある。すなわち、Ｉｎと
Ｓｎの合計含有量が多ければ多いほど機械的強度が高く
なる。しかし、Ｓｎはサンプル８の銅合金線の特性に示
されるように、導電率を低下させるため、できる限り少
ない方が望ましく、Ｉｎは導電率に与える影響は小さい
が、価格が高いので経済性を良くするためにＳｎとＩｎ
を配合して使用するのが望ましい。
【００１８】一方、Ｐの含有量について考察してみる
と、Ｐを全く含有していないサンプル８の銅合金線は、
サンプル１から５の本発明品の銅合金線のＩｎ，Ｓｎの
合計含有量に比べてＳｎの含有量が遙かに高くなってい
るのに本発明品の銅合金線に比べて引張強度，及び曲げ
回数が低くなっている。また、Ｐの含有量が１ｐｐｍよ
り小さいサンプル６の銅合金線にあっても本発明品に比
べて引張強度，及び曲げ回数が低い。このような結果か
らＰの含有量が多くなると機械的強度が大幅に高くなる
ことが判る。
と、Ｐを全く含有していないサンプル８の銅合金線は、
サンプル１から５の本発明品の銅合金線のＩｎ，Ｓｎの
合計含有量に比べてＳｎの含有量が遙かに高くなってい
るのに本発明品の銅合金線に比べて引張強度，及び曲げ
回数が低くなっている。また、Ｐの含有量が１ｐｐｍよ
り小さいサンプル６の銅合金線にあっても本発明品に比
べて引張強度，及び曲げ回数が低い。このような結果か
らＰの含有量が多くなると機械的強度が大幅に高くなる
ことが判る。
【００１９】以上の結果から本発明品が優れた特性を有
する理由は、次のように考えることができる。還元性雰
囲気で連続鋳造すると、溶銅中の酸素量が低くなり、そ
れと同時に溶銅中の水素濃度が増加するため、水素ガス
放出によるブローホールがキャストバーの内部，或いは
表面に多く生成され、熱間圧延した銅線表面に傷ができ
たり、内部に欠陥が存在したりして銅線の強度を低下さ
せるが、鋳造前にＰを添加することにより、Ｐを脱水素
剤として作用させ、水素ガスによるブローホールを低減
するものと考える。
する理由は、次のように考えることができる。還元性雰
囲気で連続鋳造すると、溶銅中の酸素量が低くなり、そ
れと同時に溶銅中の水素濃度が増加するため、水素ガス
放出によるブローホールがキャストバーの内部，或いは
表面に多く生成され、熱間圧延した銅線表面に傷ができ
たり、内部に欠陥が存在したりして銅線の強度を低下さ
せるが、鋳造前にＰを添加することにより、Ｐを脱水素
剤として作用させ、水素ガスによるブローホールを低減
するものと考える。
【００２０】このように、本実施例の銅合金線は、有毒
なＣｄや高価なＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を
兼ね備えた導電用極細導線として優れた特性を得ること
ができる。また、機械的特性の向上により、製造中に断
線することがなくなり、連続鋳造によって生産性の向上
とコストダウンを図ることができる。
なＣｄや高価なＡｇを使用せずに、高強度と高導電率を
兼ね備えた導電用極細導線として優れた特性を得ること
ができる。また、機械的特性の向上により、製造中に断
線することがなくなり、連続鋳造によって生産性の向上
とコストダウンを図ることができる。
【００２１】以上説明した実施例は、連続鋳造用のＣｕ
−Ｐ−Ｓｎ−Ｉｎ系銅合金線に関するものであるが、こ
れを鋳造する連続鋳造機は特に限定されず、ＳＣＲ，ヘ
ズレー法等を適用することができる。また、還元性雰囲
気にてＰを添加するＰ−Ｘ系合金系についても同様な効
果を期待することができる。
−Ｐ−Ｓｎ−Ｉｎ系銅合金線に関するものであるが、こ
れを鋳造する連続鋳造機は特に限定されず、ＳＣＲ，ヘ
ズレー法等を適用することができる。また、還元性雰囲
気にてＰを添加するＰ−Ｘ系合金系についても同様な効
果を期待することができる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の銅合金
線，及びその製造方法によると、Ｃｕに重量比で２〜４
０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１〜１．０重量％のＩ
ｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は２種を添加し、且つ
酸素含有量を５０ｐｐｍ以下としたため、ＣｄやＡｇを
使用せずに、高強度と高導電率を同時に得ることがで
き、且つ製造中の断線を防いで生産性の向上とコストダ
ウンを図ることができる。
線，及びその製造方法によると、Ｃｕに重量比で２〜４
０ｐｐｍのＰと、合計量で０．１〜１．０重量％のＩ
ｎ，或いはＳｎの何れか１種、又は２種を添加し、且つ
酸素含有量を５０ｐｐｍ以下としたため、ＣｄやＡｇを
使用せずに、高強度と高導電率を同時に得ることがで
き、且つ製造中の断線を防いで生産性の向上とコストダ
ウンを図ることができる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年６月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１４】
【表１】 ＳＣＲ連続鋳造装置を用いて、還元性雰囲気下でＰ，及
びＩｎとＳｎを表１に示す配合で母原材である銅に添加
し、鋳造速度３０ｔ／ｈで連続鋳造し、更に熱間圧延す
ることにより酸素含有量３０ｐｐｍ以下、外径８ｍｍの
銅合金線をそれぞれ作成した。次いで、これを外径０．
１ｍｍまで冷間伸線してサンプル１から５までの本発明
品を製造した。
びＩｎとＳｎを表１に示す配合で母原材である銅に添加
し、鋳造速度３０ｔ／ｈで連続鋳造し、更に熱間圧延す
ることにより酸素含有量３０ｐｐｍ以下、外径８ｍｍの
銅合金線をそれぞれ作成した。次いで、これを外径０．
１ｍｍまで冷間伸線してサンプル１から５までの本発明
品を製造した。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１８】一方、Ｐの含有量について考察してみる
と、Ｐを全く有量していないサンプル８の銅合金線は、
サンプル１から５の本発明品の銅合金線のＩｎ，Ｓｎの
合計含有量に比べてＳｎの含有量が遥かに高くなってい
るのに本発明品の銅合金線に比べて曲げ回数が低くなっ
ている。また、Ｐの含有量が１ｐｐｍより小さいサンプ
ル６の銅合金線にあっても本発明品に比べて引張強度，
及び曲げ回数が低い。このような結果からＰの含有量が
多くなると機械的強度が大幅に高くなることが判る。
と、Ｐを全く有量していないサンプル８の銅合金線は、
サンプル１から５の本発明品の銅合金線のＩｎ，Ｓｎの
合計含有量に比べてＳｎの含有量が遥かに高くなってい
るのに本発明品の銅合金線に比べて曲げ回数が低くなっ
ている。また、Ｐの含有量が１ｐｐｍより小さいサンプ
ル６の銅合金線にあっても本発明品に比べて引張強度，
及び曲げ回数が低い。このような結果からＰの含有量が
多くなると機械的強度が大幅に高くなることが判る。
フロントページの続き (72)発明者 紀本 国明 茨城県日立市川尻町４丁目10番１号 日立 電線株式会社豊浦工場内
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｃｕに重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、
合計量で０．１〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何
れか１種、又は２種を添加し、且つ、酸素含有量を５０
ｐｐｍ以下としたことを特徴とする銅合金線。 - 【請求項２】 連続鋳造装置において還元性雰囲気の還
元度を制御することにより溶銅の酸素含有量を５０ｐｐ
ｍ以下とし、 前記溶銅へ重量比で２〜４０ｐｐｍのＰと、合計量で
０．１〜１．０重量％のＩｎ，或いはＳｎの何れか１
種、又は２種を添加して連続鋳造により鋳造材を製造
し、 前記鋳造材を圧延，及び伸線して銅合金線を製造するこ
とを特徴とする銅合金線の製造方法。 - 【請求項３】 前記連続鋳造は、前記Ｐの添加量の制御
に基づいて水素放出量を抑制しながら鋳造輪によって鋳
造し、 前記圧延は、前記水素放出量の抑制によって表面傷を削
減された鋳造材を熱間によって圧延する請求項２の銅合
金線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04192093A JP3279374B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 銅合金線，及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04192093A JP3279374B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 銅合金線，及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06228680A true JPH06228680A (ja) | 1994-08-16 |
| JP3279374B2 JP3279374B2 (ja) | 2002-04-30 |
Family
ID=12621694
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04192093A Expired - Lifetime JP3279374B2 (ja) | 1993-02-05 | 1993-02-05 | 銅合金線，及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3279374B2 (ja) |
Cited By (8)
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-
1993
- 1993-02-05 JP JP04192093A patent/JP3279374B2/ja not_active Expired - Lifetime
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