JPH06287729A - 高強度高導電率銅合金の製造方法 - Google Patents
高強度高導電率銅合金の製造方法Info
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- JPH06287729A JPH06287729A JP7484493A JP7484493A JPH06287729A JP H06287729 A JPH06287729 A JP H06287729A JP 7484493 A JP7484493 A JP 7484493A JP 7484493 A JP7484493 A JP 7484493A JP H06287729 A JPH06287729 A JP H06287729A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 比較的低濃度のＡｇを含有する銅合金におい
ても、その強度を高めることができ、強度及び導電率の
双方を改善することができる高強度高導電率銅合金の製
造方法を提供する。 【構成】 １乃至１０重量％のＡｇを含有し、残部がＣ
ｕ及び不可避的不純物からなる銅合金組成の鋳塊を冷間
加工し、この冷間加工の途中で真空雰囲気又は不活性ガ
ス雰囲気中で７００乃至９５０℃の温度で０．５乃至５
時間熱処理し、更に冷間加工を行い、この冷間加工の途
中で、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で、２５０℃
以上４００℃未満の温度で０．５乃至４０時間にわたり
熱処理を施す。
ても、その強度を高めることができ、強度及び導電率の
双方を改善することができる高強度高導電率銅合金の製
造方法を提供する。 【構成】 １乃至１０重量％のＡｇを含有し、残部がＣ
ｕ及び不可避的不純物からなる銅合金組成の鋳塊を冷間
加工し、この冷間加工の途中で真空雰囲気又は不活性ガ
ス雰囲気中で７００乃至９５０℃の温度で０．５乃至５
時間熱処理し、更に冷間加工を行い、この冷間加工の途
中で、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で、２５０℃
以上４００℃未満の温度で０．５乃至４０時間にわたり
熱処理を施す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高強度高導電率銅合金
であるＣｕ−Ａｇ合金の製造方法に関し、特にＡｇ濃度
が１乃至１０重量％のＣｕ−Ａｇ合金の強度を向上させ
た高強度高導電率銅合金の製造方法に関する。
であるＣｕ−Ａｇ合金の製造方法に関し、特にＡｇ濃度
が１乃至１０重量％のＣｕ−Ａｇ合金の強度を向上させ
た高強度高導電率銅合金の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子部品等の軽量化、薄型化及び小型化
に伴い、近年、電子部品用電線も細線化してきていると
共に、この電子部品用電線には高強度と高導電率を兼ね
備えた特性が要求されている。しかし、導電材料用銅合
金の導電率と強度とは相反するものであり、強度を高め
るべく合金成分を添加すると、導電率が低下し、純度を
高めて導電率を高めると、強度が不足するというよう
に、高強度と高導電率とを両立させることは困難であ
る。
に伴い、近年、電子部品用電線も細線化してきていると
共に、この電子部品用電線には高強度と高導電率を兼ね
備えた特性が要求されている。しかし、導電材料用銅合
金の導電率と強度とは相反するものであり、強度を高め
るべく合金成分を添加すると、導電率が低下し、純度を
高めて導電率を高めると、強度が不足するというよう
に、高強度と高導電率とを両立させることは困難であ
る。
【０００３】而して、このような問題点を解決した高強
度高導電率銅合金として、４〜３２at％（６．５〜５２
重量％）のＡｇを含有する銅合金及びその製造方法が提
案されている（特開平4-120227号）。この銅合金は、Ｃ
ｕに４〜３２at％のＡｇを添加することにより、初晶Ｃ
ｕと、Ｃｕ及びＡｇの共晶相とを均一且つ微細に晶出さ
せたものである。そして、伸線加工を行うことにより、
初相Ｃｕと共晶相がフィラメント状に引き延ばされて、
Ｃｕ−Ａｇ合金の強度を向上させることができる。更
に、加工途中において、真空雰囲気又は不活性ガス中で
温度３００〜５５０℃、熱処理時間０．５〜４０時間の
条件で多段熱処理を施すことにより、初晶及び共晶相中
に固溶しているＡｇ及びＣｕを析出させ、強度と共に導
電率を向上させることを可能としている。
度高導電率銅合金として、４〜３２at％（６．５〜５２
重量％）のＡｇを含有する銅合金及びその製造方法が提
案されている（特開平4-120227号）。この銅合金は、Ｃ
ｕに４〜３２at％のＡｇを添加することにより、初晶Ｃ
ｕと、Ｃｕ及びＡｇの共晶相とを均一且つ微細に晶出さ
せたものである。そして、伸線加工を行うことにより、
初相Ｃｕと共晶相がフィラメント状に引き延ばされて、
Ｃｕ−Ａｇ合金の強度を向上させることができる。更
に、加工途中において、真空雰囲気又は不活性ガス中で
温度３００〜５５０℃、熱処理時間０．５〜４０時間の
条件で多段熱処理を施すことにより、初晶及び共晶相中
に固溶しているＡｇ及びＣｕを析出させ、強度と共に導
電率を向上させることを可能としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この従
来の製造方法により高強度高導電率銅合金を製造する場
合、４at％（６．５重量％）以上のように比較的高濃度
のＡｇを添加してあるものは問題ないが、６．５重量％
以下のようなＡｇ添加量が少ないものは鋳造時のＣｕー
Ａｇ合金の共晶相の晶出量が少ないため、伸線後に多段
熱処理を行う際に、１回目の熱処理時にＣｕマトリクス
が再結晶してしまうという難点がある。この再結晶によ
り、銅合金の強度が著しく低下する。更に、添加Ａｇ量
が少ない場合、１回目の熱処理で初晶及び共晶相中に固
溶しているＡｇ及びＣｕの大部分が析出してしまうた
め、２回目以降の熱処理での析出物の量は少なく、熱処
理を行う効果が殆ど認められない。このため、６．５重
量％以下のようにＡｇ添加量が少ないＣｕ−Ａｇ合金に
おいては、熱処理によって強度を改善する効果が得られ
ず、高価なＡｇの添加及び熱処理コストが無駄であっ
た。
来の製造方法により高強度高導電率銅合金を製造する場
合、４at％（６．５重量％）以上のように比較的高濃度
のＡｇを添加してあるものは問題ないが、６．５重量％
以下のようなＡｇ添加量が少ないものは鋳造時のＣｕー
Ａｇ合金の共晶相の晶出量が少ないため、伸線後に多段
熱処理を行う際に、１回目の熱処理時にＣｕマトリクス
が再結晶してしまうという難点がある。この再結晶によ
り、銅合金の強度が著しく低下する。更に、添加Ａｇ量
が少ない場合、１回目の熱処理で初晶及び共晶相中に固
溶しているＡｇ及びＣｕの大部分が析出してしまうた
め、２回目以降の熱処理での析出物の量は少なく、熱処
理を行う効果が殆ど認められない。このため、６．５重
量％以下のようにＡｇ添加量が少ないＣｕ−Ａｇ合金に
おいては、熱処理によって強度を改善する効果が得られ
ず、高価なＡｇの添加及び熱処理コストが無駄であっ
た。
【０００５】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、比較的低濃度のＡｇを含有する銅合金にお
いても、その強度を高めることができ、強度及び導電率
の双方を改善することができる高強度高導電率銅合金の
製造方法を提供することを目的とする。
のであって、比較的低濃度のＡｇを含有する銅合金にお
いても、その強度を高めることができ、強度及び導電率
の双方を改善することができる高強度高導電率銅合金の
製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係る高強度高導
電率銅合金の製造方法は、１乃至１０重量％のＡｇを含
有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金組
成の鋳塊を冷間加工し，この冷間加工の途中で真空雰囲
気又は不活性ガス雰囲気中で７００乃至９５０℃の温度
で０．５乃至５時間熱処理し、更に冷間加工を行い、こ
の冷間加工の途中で、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気
中で、２５０℃以上４００℃未満の温度で０．５乃至４
０時間にわたり熱処理を施すことを特徴とする。
電率銅合金の製造方法は、１乃至１０重量％のＡｇを含
有し、残部がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金組
成の鋳塊を冷間加工し，この冷間加工の途中で真空雰囲
気又は不活性ガス雰囲気中で７００乃至９５０℃の温度
で０．５乃至５時間熱処理し、更に冷間加工を行い、こ
の冷間加工の途中で、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気
中で、２５０℃以上４００℃未満の温度で０．５乃至４
０時間にわたり熱処理を施すことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明においては、１乃至１０重量％のＡｇを
Ｃｕに配合し、鋳造した後、冷間加工を行いながら、そ
の途中で２つの異なる熱処理を行う。即ち、この冷間加
工の途中で、先ず、高温側熱処理を施して、鋳造時に生
成した共晶相をＣｕマトリクス中に固溶させる。
Ｃｕに配合し、鋳造した後、冷間加工を行いながら、そ
の途中で２つの異なる熱処理を行う。即ち、この冷間加
工の途中で、先ず、高温側熱処理を施して、鋳造時に生
成した共晶相をＣｕマトリクス中に固溶させる。
【０００８】その後再び冷間加工し、再結晶が生じない
ような低温側での熱処理を施すと、Ｃｕマトリクス中に
固溶しているＡｇが微細に析出し、その結果強度と共に
導電率をも向上させることができる。
ような低温側での熱処理を施すと、Ｃｕマトリクス中に
固溶しているＡｇが微細に析出し、その結果強度と共に
導電率をも向上させることができる。
【０００９】本発明においては、Ａｇの添加量は１乃至
１０重量％である。Ａｇ含有量が１重量％未満の場合に
は、Ａｇの析出量が少なくいため、熱処理による特性改
善の効果を殆ど得ることができない。逆に、Ａｇの添加
量が１０重量％を超えると、低温側の析出を目的とした
熱処理を施した際に十分な析出が得られ、再結晶が起こ
りにくいので、高温側の熱処理を特に行わなくても、強
度の著しい低下は見られなくなり、高価なＡｇの過剰の
添加は無駄である。以上の点から、Ａｇの添加量は１乃
至１０重量％とする。なお、本願発明においては、Ａｇ
以外の種々の成分の存在は、不純物量程度であれば、合
金の特性上さしつかえない。
１０重量％である。Ａｇ含有量が１重量％未満の場合に
は、Ａｇの析出量が少なくいため、熱処理による特性改
善の効果を殆ど得ることができない。逆に、Ａｇの添加
量が１０重量％を超えると、低温側の析出を目的とした
熱処理を施した際に十分な析出が得られ、再結晶が起こ
りにくいので、高温側の熱処理を特に行わなくても、強
度の著しい低下は見られなくなり、高価なＡｇの過剰の
添加は無駄である。以上の点から、Ａｇの添加量は１乃
至１０重量％とする。なお、本願発明においては、Ａｇ
以外の種々の成分の存在は、不純物量程度であれば、合
金の特性上さしつかえない。
【００１０】本願発明においては、高温側での熱処理の
温度範囲が７００乃至９５０℃である。７００℃未満の
温度で熱処理を行うと、鋳造時に生成した共晶がＣｕマ
トリクス中に固溶しきらず、次の低温側での熱処理時に
析出するＡｇの量が減少して、強度が上がらない。ま
た、熱処理温度が９５０℃を超える場合には、Ｃｕ−Ａ
ｇ合金の一部が溶融してしまう。
温度範囲が７００乃至９５０℃である。７００℃未満の
温度で熱処理を行うと、鋳造時に生成した共晶がＣｕマ
トリクス中に固溶しきらず、次の低温側での熱処理時に
析出するＡｇの量が減少して、強度が上がらない。ま
た、熱処理温度が９５０℃を超える場合には、Ｃｕ−Ａ
ｇ合金の一部が溶融してしまう。
【００１１】このＣｕ−Ａｇ合金は鋳造後、７００乃至
９５０℃の高温で熱処理した後、冷間加工を行い、更に
２５０℃以上４００℃未満の低温側での熱処理によって
Ａｇを析出させ、強度と導電率を上昇させている。
９５０℃の高温で熱処理した後、冷間加工を行い、更に
２５０℃以上４００℃未満の低温側での熱処理によって
Ａｇを析出させ、強度と導電率を上昇させている。
【００１２】低温側の熱処理を２５０℃以上４００℃未
満としたのは、熱処理温度が２５０℃未満の場合は、Ａ
ｇの十分な析出が実用的な時間内で生じないためであ
る。また、熱処理温度が４００℃以上の場合はＣｕマト
リクスの再結晶が発生し、強度が著しく低下してしま
う。このため、低温側の熱処理を２５０℃以上４００℃
未満で行う。
満としたのは、熱処理温度が２５０℃未満の場合は、Ａ
ｇの十分な析出が実用的な時間内で生じないためであ
る。また、熱処理温度が４００℃以上の場合はＣｕマト
リクスの再結晶が発生し、強度が著しく低下してしま
う。このため、低温側の熱処理を２５０℃以上４００℃
未満で行う。
【００１３】
【実施例】次に、本発明の実施例について、その比較例
と比較して説明する。Ｃｕに１〜１０重量％の範囲の種
々の割合でＡｇを添加し、真空又は不活性ガス雰囲気中
でＣｕ−Ａｇ合金の鋳塊を溶製した。次いで、この鋳塊
の表面を研削した後、ダイスにより冷間伸線加工を行っ
た。この冷間加工の途中で、減面率が５０％のときに、
７００乃至９５０℃で１乃至５時間の熱処理を行い、更
に減面率が７０％のときに、２５０乃至４００℃で０．
５乃至５時間の熱処理を施した。更に、減面率８０％の
ときに、再度２５０乃至４００℃で０．５乃至１時間の
熱処理を施したものも作製した。熱処理後、再び伸線加
工を行い、所定の径で室温での引張試験及び導電率測定
を行った。
と比較して説明する。Ｃｕに１〜１０重量％の範囲の種
々の割合でＡｇを添加し、真空又は不活性ガス雰囲気中
でＣｕ−Ａｇ合金の鋳塊を溶製した。次いで、この鋳塊
の表面を研削した後、ダイスにより冷間伸線加工を行っ
た。この冷間加工の途中で、減面率が５０％のときに、
７００乃至９５０℃で１乃至５時間の熱処理を行い、更
に減面率が７０％のときに、２５０乃至４００℃で０．
５乃至５時間の熱処理を施した。更に、減面率８０％の
ときに、再度２５０乃至４００℃で０．５乃至１時間の
熱処理を施したものも作製した。熱処理後、再び伸線加
工を行い、所定の径で室温での引張試験及び導電率測定
を行った。
【００１４】図１は、横軸にＡｇ添加量（重量％）をと
り、縦軸に引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ2）をとって、９
９．３％の減面率まで伸線加工した場合の、Ａｇ添加量
と、引張強さ及び導電率との関係を示すグラフ図であ
る。図１中白抜き○、□は本発明にて規定した熱間加工
を行った後、冷間伸線加工した場合、黒●、■は従来の
ように熱間加工せずに冷間伸線とその途中の熱処理のみ
を施した場合である。本発明の場合は、従来法と比較す
ると、導電率が低下することなく、強度が大きく上昇し
ている。特に、Ａｇ添加量が１〜７重量％という低Ａｇ
含有量の場合にも引張強さが極めて高い。
り、縦軸に引張強さ（ｋｇｆ／ｍｍ2）をとって、９
９．３％の減面率まで伸線加工した場合の、Ａｇ添加量
と、引張強さ及び導電率との関係を示すグラフ図であ
る。図１中白抜き○、□は本発明にて規定した熱間加工
を行った後、冷間伸線加工した場合、黒●、■は従来の
ように熱間加工せずに冷間伸線とその途中の熱処理のみ
を施した場合である。本発明の場合は、従来法と比較す
ると、導電率が低下することなく、強度が大きく上昇し
ている。特に、Ａｇ添加量が１〜７重量％という低Ａｇ
含有量の場合にも引張強さが極めて高い。
【００１５】また、図２はＣｕ−５重量％Ａｇ合金の伸
線加工の減面率に対する強度の変化を示したものであ
る。図中の曲線２は非熱処理材を示し、曲線３は減面率
７０％まで冷間伸線加工し、その後４５０℃で３時間の
熱処理を行った後、再度伸線加工したもの、曲線１は本
実施例にて減面率５０％において、８００℃で６時間熱
処理し、その後、減面率７０％において、３５０℃で３
時間の熱処理を行ったものを示している。
線加工の減面率に対する強度の変化を示したものであ
る。図中の曲線２は非熱処理材を示し、曲線３は減面率
７０％まで冷間伸線加工し、その後４５０℃で３時間の
熱処理を行った後、再度伸線加工したもの、曲線１は本
実施例にて減面率５０％において、８００℃で６時間熱
処理し、その後、減面率７０％において、３５０℃で３
時間の熱処理を行ったものを示している。
【００１６】非熱処理材（曲線２）及び低温側の熱処理
のみを行ったもの（曲線３）と比較して、本発明のよう
に高温側熱処理の際に共晶相を十分Ｃｕマトリックス中
に固溶させてから、低温側熱処理で再結晶を起こさせず
に析出させたもの（曲線１）は、最終製品において、強
度が高いことがわかる。
のみを行ったもの（曲線３）と比較して、本発明のよう
に高温側熱処理の際に共晶相を十分Ｃｕマトリックス中
に固溶させてから、低温側熱処理で再結晶を起こさせず
に析出させたもの（曲線１）は、最終製品において、強
度が高いことがわかる。
【００１７】また、下記表１はＣｕ−３重量％Ａｇ合金
の強度と導電率に及ぼす熱処理の効果を示したものであ
る。熱処理条件により強度及び導電率が著しく変化し、
高温側の熱処理を行ってから低温側で熱処理を行ったも
のが導電率を低下させずに強度を向上させていることが
わかる。
の強度と導電率に及ぼす熱処理の効果を示したものであ
る。熱処理条件により強度及び導電率が著しく変化し、
高温側の熱処理を行ってから低温側で熱処理を行ったも
のが導電率を低下させずに強度を向上させていることが
わかる。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は鋳塊の鋳
造後の冷間加工の途中で、高温側の熱処理を７００乃至
９５０℃の温度で０．５乃至５時間行い、更に冷間加工
した後、２５０℃以上４００℃未満の温度で０．５乃至
５時間の熱処理を行うことにより、低濃度のＡｇを添加
したＣｕ合金において、導電率を低下させることなく、
強度を著しく向上させることができる。その結果、比較
的安価に高強度及び高導電性を兼ね備えた線材を得るこ
とができる。
造後の冷間加工の途中で、高温側の熱処理を７００乃至
９５０℃の温度で０．５乃至５時間行い、更に冷間加工
した後、２５０℃以上４００℃未満の温度で０．５乃至
５時間の熱処理を行うことにより、低濃度のＡｇを添加
したＣｕ合金において、導電率を低下させることなく、
強度を著しく向上させることができる。その結果、比較
的安価に高強度及び高導電性を兼ね備えた線材を得るこ
とができる。
【図１】Ａｇ添加量と引張強さ及び導電率との関係を本
発明方法と従来方法との場合を比較して示すグラフ図で
ある。
発明方法と従来方法との場合を比較して示すグラフ図で
ある。
【図２】減面率に対する強度の変化を、本発明方法、従
来方法及び熱処理なしの場合と比較して示すグラフ図で
ある。
来方法及び熱処理なしの場合と比較して示すグラフ図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項１】 １乃至１０重量％のＡｇを含有し、残部
がＣｕ及び不可避的不純物からなる銅合金組成の鋳塊を
冷間加工し、この冷間加工の途中で真空雰囲気又は不活
性ガス雰囲気中で７００乃至９５０℃の温度で０．５乃
至５時間熱処理し、更に冷間加工を行い、この冷間加工
の途中で、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気中で、２５
０℃以上４００℃未満の温度で０．５乃至４０時間にわ
たり熱処理を施すことを特徴とする高強度高導電率銅合
金の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07484493A JP3325641B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高強度高導電率銅合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07484493A JP3325641B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高強度高導電率銅合金の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06287729A true JPH06287729A (ja) | 1994-10-11 |
| JP3325641B2 JP3325641B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=13559043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07484493A Expired - Lifetime JP3325641B2 (ja) | 1993-03-31 | 1993-03-31 | 高強度高導電率銅合金の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325641B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241872A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-28 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 耐屈曲性導線及びその製造方法 |
| WO2011136284A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 住友電気工業株式会社 | Cu-Ag合金線及びCu-Ag合金線の製造方法 |
| US8163110B2 (en) | 2004-05-24 | 2012-04-24 | Hitachi Cable, Ltd. | Superfine copper alloy wire and method for manufacturing same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5051647B2 (ja) * | 2005-10-17 | 2012-10-17 | 独立行政法人物質・材料研究機構 | 高強度・高導電率Ｃｕ−Ａｇ合金細線とその製造方法 |
-
1993
- 1993-03-31 JP JP07484493A patent/JP3325641B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002241872A (ja) * | 2001-02-09 | 2002-08-28 | Showa Electric Wire & Cable Co Ltd | 耐屈曲性導線及びその製造方法 |
| US8163110B2 (en) | 2004-05-24 | 2012-04-24 | Hitachi Cable, Ltd. | Superfine copper alloy wire and method for manufacturing same |
| WO2011136284A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 住友電気工業株式会社 | Cu-Ag合金線及びCu-Ag合金線の製造方法 |
| JP2011246802A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-12-08 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｃｕ−Ａｇ合金線及びＣｕ−Ａｇ合金線の製造方法 |
| CN102869805A (zh) * | 2010-04-28 | 2013-01-09 | 住友电气工业株式会社 | Cu-Ag合金线以及Cu-Ag合金线的制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3325641B2 (ja) | 2002-09-17 |
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