JPH07335021A - 複合金属材料及び放電加工用電極線 - Google Patents

複合金属材料及び放電加工用電極線

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JPH07335021A
JPH07335021A JP12234694A JP12234694A JPH07335021A JP H07335021 A JPH07335021 A JP H07335021A JP 12234694 A JP12234694 A JP 12234694A JP 12234694 A JP12234694 A JP 12234694A JP H07335021 A JPH07335021 A JP H07335021A
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修二 酒井
Genzo Iwaki
源三 岩城
Kunihiro Fukuda
州洋 福田
Kiyoshi Shimojima
清志 下嶋
Osamu Nakamura
修 中村
Takamitsu Kimura
孝光 木村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】高強度、高導電率を兼ね備えた均質で加工性に
富み、コストの低い放電加工用電極線等に適した導電材
料の提供。 【構成】面心立方格子構造を有する金属Xと体心立方格
子構造を有する金属Yが、例えば多層の積層構造に複合
されていて、金属Xの厚みまたは間隔が500nm以下、
例えば約50nmになっている。この複合材料は特性改善
等のために金属Zと複合化される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複合金属材料、特に放電
加工用電極線等に適した高強度高導電性材料に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】従来の高強度高導電性材料は、Cu−N
b合金、Cu−Ag合金等を溶解鋳造し、熱間及び/又
は冷間で加工した合金材が主流である(例えば、日本金
属学会春期大会講演概要集ーP383,1991.4)。
【0003】また、放電加工用の電極線としても高強度
高導電性材料が求められるが、これらとしては、Cu−
Zn真鍮材料、Cu−Zn/鋼系の複合材料、W材料等
が使用されている(例えば、特開昭56-126528 号公報、
特開昭60-104616 号公報、特開昭61-270028 号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】Cu−Zn合金、Cu
−Ag合金等の合金材は、強度も高く、導電率も十分で
あるが、溶解鋳造材において均質なものが得られず、ま
た、十分な加工性を有しないことから非常にコスト高に
なり、かつ信頼性に乏しいものになっいる。
【0005】一方、Cu−Zn真鍮系、Cu−Zn/鋼
系の複合材料、W材料等は、高強度、高導電率を兼ね備
えた材料が得られていない。
【0006】従って、本発明は、高強度、高導電率を兼
ね備えた均質で加工性に富み、コストの低い放電加工用
電極線等に適した導電材料を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、面心立
方格子構造を有する金属Xと、体心立方格子構造を有す
る金属Yとが多芯、積層等の構造で複合化されおり、金
属Xの部分が複合化した時点から計算される厚み又は間
隔等を500nm以下としたことにある。
【0008】この場合、金属X、Yとしては種々の金属
が存在するが、その入手の容易さからすると、金属Xと
しはAg、Al、Au、Cu、Ni、Pb、Pd、P
h、Pt、又はそれらの合金が上げられ、また金属Yと
してはCr、Fe、Hf、Mo、Nb、Ta、Ti、
V、W又はそれらの合金が上げられ、複合金属材料が放
電加工用電極線の場合、金属XとしてはAg、Al、C
u、Ni又はその合金が使用されるが、XとYの強度を
得るための複合部以外に、導電率、放電特性等の特性改
善等のために金属Zを複合させてもよい。その場合の金
属ZとしてはAg、Al、Au、Co、Cr、Cu、F
e、Hf、In、Mg、Mo、Nb、Ni、Pb、P
d、Ph、Pt、Sn、Ta、Ti、V、W、Zn又は
その合金が上げられるが、複合材料が放電加工用電極線
のような場合、最外層にCu−Zn合金等のZnを含む
金属を配置することが望ましい。
【0009】金属XとしてCu合金を使用する場合は、
Ni又はSiが1重量%以下のCu合金、Alを使用す
る場合は98重量%以上の純度のものを使用することが
望ましい。
【0010】なお、Xの厚み又は間隔等を500nm以下
としたのは、それ以上では十分な強度が得られないから
である。
【0011】また、金属Xと金属Yの比率は、十分な強
度を得るためには、X:Y=1:0.05〜20程度の
範囲であることが望ましい。
【0012】また、強度と導電率は、引張り強度にして
100kg/mm2 以上、IACS%で10%以上であるこ
とが望ましい。
【0013】
【作用】面心立方格子構造を有する金属Xが体心立方格
子構造を有する金属Yと複合されていて金属Xの厚みま
たは間隔が500nm以下になると、金属XとYの原子が
均一な合金状になるため、複合材の強度が飛躍的に増大
するものと思われる。
【0014】
【実施例】次に本発明を実施例により説明する。
【0015】(実施例1)厚さ25μm 、幅150mmの
純銅箔と、厚さ100μm 、幅150mmの純Nb箔を用
意し、それを重ね合わせた状態で外径6mmの純銅棒の周
囲に巻き付けた後、これを外径25mm,内径23.5mm
の純銅管に挿入し、更に、これをCu−35重量%Zn
合金からなる外径28mm,内径25.2mmの管に挿入し
て押出用のビレットとし、このビレットを400℃に加
熱して外径12mmに押出加工した。次に、その押出材を
加工率約90%のダイス伸線と約400℃×1hの加熱
焼鈍を繰返し、外径50μm の線材に仕上げた。
【0016】仕上がった線材の引張り強度は188kg/
mm2 、導電率は約27%(IACS)であり、これを放
電加工用の電極線として使用したところ、十分な放電加
工性が得られた。
【0017】また、線材の仕上がり線径におけるCuの
厚みは、計算上約50nmであるが、これが100nmのと
きの引張り強度は155kg/mm2 、200nmのとき14
2kg/mm2 であり、550nmのときは95kg/mm2 であ
った。
【0018】本例における金属XとYの比率は4である
が、これが0.04の場合、その引張り強度は約95kg
/mm2 、25の場合、65kg/mm2 で十分な強度が得ら
れなかった。
【0019】(実施例2)実施例1におけるNbの代わ
りにFe、Ta、Ti、Vを用い、夫々実施例1と同様
に加工して外径50μm の線材に仕上げたところ、夫々
170、203、180、183kg/mm2 の引張り強度
が得られ、導電率は殆ど変わらず約25%であった。
【0020】(実施例3)Cuの代わりにAg、Al、
Tiを用い、夫々実施例1と同様に加工して外径50μ
m の線材に仕上げたところ、引張り強度は夫々190、
175、195kg/mm2 で有り、導電率は殆ど変わらず
約24%であった。
【0021】上記実施例はいずれも図1に示すように金
属XとYからなる複合部1を金属Z1の周囲に配置し、
複合部1の周囲に2種類の金属Z1とZ2を配置した場
合であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、
種々の変形が考えられ、例えば、外周の金属Z1又はZ
2を省略することもできる。
【0022】図2は金属XとYを同心状に交互に配置し
て複合化した例であるが、図3は金属XとYを交互に積
層して複合化した例であり、図4は金属XとYを多芯構
造で複合化させた例を示している。
【0023】これらはいずれも金属XとYからなる複合
材であるが、それらの複合材を複合部1とし、図5、図
6に示すように金属Zと複合した構造でもよく、図6に
示すように複合部1を多芯化することで複合材の断面積
を大きくすることができる。以上のような断面構造の複
合材はその複数本を撚合せて図7に示すような撚線タイ
プとすることもできる。
【0024】
【発明の効果】本発明の複合金属材料によると、金属X
と金属Yが多層、多芯等の構造で複合化され、金属Xの
厚さ又は間隔等が極めて小さくなっているため、金属X
と金属Yの原子が均一に合金状になり、高強度、高導電
率を兼ね備え、放電加工用電極線等に適した導電材料を
安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る複合金属材料の例を示す断面図。
【図2】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【図3】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【図4】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【図5】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【図6】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【図7】本発明に係る複合金属材料の別の例を示す断面
図。
【符号の説明】
1 複合部 X 面心立方格子構造を有する金属 Y 体心立方格子構造を有する金属 Z 金属 Z1 金属 Z2 金属
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 下嶋 清志 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 (72)発明者 中村 修 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 (72)発明者 木村 孝光 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 (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】面心立方格子構造を有する金属Xと体心立
    方格子構造を有する金属Yとが多芯、多層等の構造で複
    合化されており、金属Xの部分の厚さ又は間隔が500
    nm以下であることを特徴とする複合金属材料。
  2. 【請求項2】面心立方格子構造を有する金属Xと体心立
    方格子構造を有する金属Yとが多芯、多層等の構造で複
    合化されており、金属Xの部分の厚さ又は間隔が500
    nm以下である複合金属材料からなる放電加工用電極線。
  3. 【請求項3】金属Xと金属Yからなる複合部が、Ag、
    Al、Au、Co、Cr、Cu、Fe、Hf、In、M
    g、Mo、Nb、Ni、Pb、Pd、Ph、Pt、S
    n、Ta、Ti、V、W、Zn又はその合金の群からな
    る金属Zの1種以上と複合化されている請求項1に記載
    の複合金属材料。
  4. 【請求項4】X、Yのいずれか一方の金属の中に他方の
    金属が分散配置されている請求項1又は請求項2に記載
    の複合金属材料。
  5. 【請求項5】金属Xと金属Yからなる複合部が多層構造
    である請求項1又は請求項2に記載の複合金属材料。
  6. 【請求項6】金属Xと金属Yからなる複合部の中心に金
    属Zが配置されている請求項1又は請求項2に記載の複
    合金属材料。
  7. 【請求項7】金属Xと金属Yからなる複合部の複数が金
    属Zの中に分散配置されている請求項1又は請求項2に
    記載の複合金属材料。
  8. 【請求項8】金属XがAl、Ag、Cu、Ni又はその
    合金の中の1種であり、金属YがFe、Nb、Ti又は
    その合金の中の1種である請求項2に記載の放電加工用
    電極線。
  9. 【請求項9】金属Xと金属Yからなる複合部が、Ag、
    Cu、Sn、Zn又はその合金の群からなる金属Zの1
    種以上と複合されている請求項2に記載の放電加工用電
    極線。
  10. 【請求項10】Cuの周囲にCuとNbからなる積層構
    造の複合部が配置され、その外周にCu−Zn合金の層
    が配置されている請求項2に記載の放電加工用電極線。
JP12234694A 1994-06-03 1994-06-03 放電加工用電極線 Expired - Fee Related JP3358294B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102784982A (zh) * 2011-05-20 2012-11-21 昆山市瑞捷精密模具有限公司 快走丝电火花加工用钼铜合金电极线及其制备方法

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