JPH08300119A - Production of highly conductive copper alloy - Google Patents
Production of highly conductive copper alloyInfo
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- JPH08300119A JPH08300119A JP10972695A JP10972695A JPH08300119A JP H08300119 A JPH08300119 A JP H08300119A JP 10972695 A JP10972695 A JP 10972695A JP 10972695 A JP10972695 A JP 10972695A JP H08300119 A JPH08300119 A JP H08300119A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高導電性銅合金の製造
方法、とくに半導体などの高導電性が要求される電子材
料の分野などで用いられる、少なくともＮｉおよびＰを
含有する銅合金の製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a copper alloy containing at least Ni and P, which is used in a method for producing a highly conductive copper alloy, particularly in the field of electronic materials such as semiconductors which require high conductivity. The present invention relates to a manufacturing method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】銅に他の金属を添加して銅合金を製造す
る一般的な方法は、銅とともに各種の金属を溶解炉内に
装入し、溶解することによって合金溶体を製造する、い
わゆるバッチ方式が採用されていた。しかしながら、一
つの炉で多種の銅合金をバッチ方式で製造する方法にあ
っては、合金溶体の種類を変更するたびに、溶解炉内を
洗浄しなければならず、このために多量の溶湯が必要と
なると共に、作業性にも問題点があった。また、この方
式では、連続して生産できず溶解炉の稼働率が低いた
め、生産性が低く、製造コストが高いという問題点もあ
った。さらに、溶解炉内では、銅と添加元素とを均一に
混合するのが難しくかつ前回操業に起因する汚染が起こ
るため、でき上がった合金溶体の品質が悪いという問題
点もあった。2. Description of the Related Art A general method for producing a copper alloy by adding another metal to copper is to load various metals together with copper into a melting furnace and melt them to produce an alloy solution. The batch method was adopted. However, in the method of manufacturing various copper alloys by a batch method in one furnace, the inside of the melting furnace must be cleaned every time the type of alloy solution is changed, and therefore a large amount of molten metal is required. It was necessary and there was a problem in workability. Further, in this method, there is a problem that productivity is low and manufacturing cost is high because continuous operation is not possible and the operation rate of the melting furnace is low. Further, in the melting furnace, it is difficult to uniformly mix the copper and the additive element, and contamination due to the previous operation occurs, which causes a problem that the quality of the finished alloy solution is poor.
【０００３】一方、銅合金を、連続式溶解炉であるシャ
フト炉で溶製することも考えられるが、溶湯の不均一性
や炉の汚染などの根本的な問題点があり、実用化されて
いない。しかし、添加元素を鋳造（連続鋳造機など）の
前段階で投入することによって合金化する分には、連続
化は十分に可能であり、とくにＳｎのような低融点でし
かも数百〜数千ppm レベル低含有量の合金への適用が考
えられる。上述した連続化対応の技術として、湯溜り
（タンディッシュ）の上流側に湯道（樋）を設け、この
湯道を通じて固体状態の合金成分を添加する装置（特開
昭６３−６２８２９号公報参照）や、その湯溜りと湯道
との間に加熱炉（高周波炉）を設け、上記と同様に湯道
に添加剤投入路を通じて添加する装置（特開昭６３−６
２８３０号公報参照）などが提案されている。On the other hand, it is possible to melt a copper alloy in a shaft furnace which is a continuous melting furnace, but there are fundamental problems such as non-uniformity of molten metal and contamination of the furnace, and it has been put to practical use. Absent. However, alloying by adding the additive element in the pre-stage of casting (such as a continuous casting machine) is sufficiently possible to achieve alloying, especially with a low melting point like Sn and hundreds to thousands. It can be applied to alloys with low ppm level content. As a technique for dealing with the above-mentioned continuity, a device is provided in which a runner (gutter) is provided on the upstream side of a basin (tundish), and an alloy component in a solid state is added through this runner (see JP-A-63-62829). ) Or a heating furnace (high frequency furnace) provided between the basin and the runner, and an apparatus for adding the additive to the runner through an additive feeding path (JP-A-63-6).
No. 2830) are proposed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、高導電性銅合金を連続的に製造する際、添
加元素によっては含有量制御が困難なものもあった。例
えば、Ｎｉを含有する銅合金の場合、Ｎｉの融点は1455
℃と、銅のそれ (1085℃) に比べてかなり高く、Ｃu −
30wt％Ｎｉ, Ｃu −50wt％Ｎｉ母合金にしても、その融
点はそれぞれ1200℃以上, 1300℃以上であるから、これ
を上記各従来技術の下で普通に添加したのでは均一かつ
円滑な合金添加が望めない。また、Ｐの添加を考えた場
合、このＰは低密度、低沸点の元素だから、単体での添
加は不可能であり、一般には、ショット化したＣu −Ｐ
母合金の形で添加されるのが普通である。However, in the above-mentioned prior art, when continuously producing a highly conductive copper alloy, it was difficult to control the content depending on the additive element. For example, in the case of a copper alloy containing Ni, the melting point of Ni is 1455.
℃, much higher than that of copper (1085 ℃), Cu-
Even with 30 wt% Ni and Cu-50 wt% Ni mother alloys, their melting points are 1200 ° C. and 1300 ° C., respectively. Can not be expected to be added. Further, when considering the addition of P, since P is an element having a low density and a low boiling point, it is impossible to add it as a simple substance, and in general, shot Cu-P is used.
It is usually added in the form of a master alloy.
【０００５】この点に関し、高導電性銅合金として必要
な微細なＮｉ−Ｐ化合物の析出を実現するのに、もし、
Ｃu −Ｎｉ母合金とＣu −Ｐ母合金とを併用するとすれ
ば、ＮｉとＰの量比制御に乱れが生じ、析出物の組成,
量, 大きさがばらつき、特性が安定しない。その上、溶
解すべきＣu 量（母合金として添加すべきＣu の相対
量）が多くなる。その結果、母合金溶解による溶銅温度
の低下を招き、その分を保障するための余分の熱エネル
ギーが必要となり、円滑な合金添加を阻害するという問
題点があった。In this regard, in order to realize the precipitation of fine Ni-P compounds required as a highly conductive copper alloy,
If a Cu-Ni master alloy and a Cu-P master alloy are used together, the control of the Ni / P quantity ratio is disturbed, and the composition of the precipitate,
The quantity and size vary and the characteristics are not stable. Moreover, the amount of Cu to be melted (the relative amount of Cu to be added as a master alloy) is increased. As a result, the molten copper temperature is lowered due to melting of the mother alloy, and extra heat energy is required to ensure that amount, which hinders smooth alloy addition.
【０００６】本発明の主たる目的は、均質な高導電性銅
合金の有利な製造方法を提案することにある。本発明の
他の目的は、合金添加元素の高歩留りと円滑な添加を通
じて、他の純銅製品の汚染を招くことなしに、高品質で
安価なＮｉ−Ｐ含有高導電性銅合金を製造することにあ
る。本発明のさらに他の目的は、鋳型の直前での効果的
な添加を通じて微少添加成分の均質添加を実現すると共
に、熱的にも有利な銅合金製造技術の確立を図ることに
ある。The main object of the present invention is to propose an advantageous process for the production of a homogeneous, highly conductive copper alloy. Another object of the present invention is to produce a high-quality and inexpensive Ni-P-containing high-conductivity copper alloy without causing contamination of other pure copper products through high yield and smooth addition of alloying additive elements. It is in. Still another object of the present invention is to achieve the homogeneous addition of minutely added components through effective addition immediately before the mold and to establish a thermally advantageous copper alloy production technique.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した課題を克服し、
上掲の目的を達成するための手段として、本発明では、
以下に述べる要旨構成にかかる各製造方法を提案する。 (1) ＮｉおよびＰを含有する銅合金の融体を連続鋳造し
て高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅をタンディ
ッシュ内に収容すると共に、そのタンディッシュ内溶銅
中に、ＮｉおよびＰをＮｉ−Ｐ化合物の形態にて添加
し、その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅
合金の製造方法。但し、上記Ｎｉ−Ｐ化合物としては、
Ｎｉ−Ｐ母合金又はＮｉ−Ｐ母合金と溶銅温度よりも融
点の低い金属との化合物を用いる。 (2) Ｎｉ−Ｐ含有銅合金の融体を連続鋳造して高導電性
銅合金を製造するに当たり、溶銅をタンディッシュ内に
収容すると共に、そのタンディッシュ内に、Ｎｉ−Ｐ化
合物、Ｚｒ，Ｍg またはＳi からなる活性金属との銅母
合金を銅で包囲したもの、Ｉｎ，Ｓｎ，ＣｄまたはＰb
からなる低融点金属、およびＺn , Ｓb, ＡｌまたはＡ
ｇからなるその他の金属を、融体もしくは線, ショット
のいずれかの状態にて、間欠的にもしくは連続的に添加
し、その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅
合金の製造方法。 (3) 少なくとも 0.1〜2.0 wt％Ｎｉと0.02〜0.4 wt％Ｐ
を含有し、さらにＩｎ，Ｓｎ，ＣｄおよびＰb のうちか
ら選ばれる１種以上の低融点金属を0.03〜3.0wt％含有
し、さらに必要に応じてＺｎ，Ｓb , ＡｌおよびＡｇの
いずれか少なくとも１種からなる添加成分を0.03〜3.0
wt％含有し、残部が実質的にＣu からなる高導電性銅合
金の製造に当たり、ＮｉおよびＰについては、Ｎｉ−Ｐ
母合金を銅製チューブ、銅条もしくは銅箔で包囲したも
のを用い、低融点金属については融体を用い、そして、
他の添加成分については、線またはショットの形にした
ものを用い、それぞれをタンディッシュ内に間欠的にも
しくは連続的に投入または供給することにより添加し、
その後、連続鋳造することを特徴とする高導電性銅合金
の製造方法。 (4) なお、上記Ｎｉ−Ｐ母合金は、Ｐを５〜２５wt％含
有し、残部Ｎｉからなる成分組成のものを用いることが
好ましい。[Means for Solving the Problems] Overcoming the above-mentioned problems,
As means for achieving the above object, the present invention is
Each manufacturing method according to the gist configuration described below is proposed. (1) When continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P to produce a highly conductive copper alloy, while containing molten copper in a tundish, the molten copper in the tundish contains Ni. And P are added in the form of a Ni-P compound, and then continuously cast, which is a method for producing a highly conductive copper alloy. However, as the above Ni-P compound,
A Ni-P master alloy or a compound of a Ni-P master alloy and a metal having a melting point lower than the molten copper temperature is used. (2) In producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a Ni-P-containing copper alloy, while containing molten copper in the tundish, the tundish contains the Ni-P compound and Zr. , Mg or Si, which is a copper mother alloy with an active metal surrounded by copper, In, Sn, Cd or Pb
Low melting point metal consisting of Zn, Sb, Al or A
A method for producing a highly conductive copper alloy, characterized in that other metal consisting of g is added intermittently or continuously in the state of either melt, wire or shot, and then continuous casting . (3) At least 0.1 to 2.0 wt% Ni and 0.02 to 0.4 wt% P
And 0.03 to 3.0 wt% of one or more low melting point metal selected from In, Sn, Cd and Pb, and at least one of Zn, Sb, Al and Ag, if necessary. 0.03 to 3.0 added ingredients consisting of seeds
In producing a highly conductive copper alloy containing wt% and the balance substantially Cu, Ni and P are Ni-P.
Use a copper tube, copper strip or copper foil that surrounds the mother alloy, use a melt for low melting point metal, and
For other additive components, those in the form of lines or shots are used, and each is added by intermittently or continuously charging or supplying into the tundish,
After that, continuous casting is performed, and a method for producing a highly conductive copper alloy. (4) It is preferable to use the Ni-P master alloy having a component composition containing 5 to 25 wt% of P and the balance being Ni.
【０００８】[0008]
【作用】本発明における特徴の１つは、連続鋳造に先立
つ銅合金溶湯の調整に際し、所定の銅融体に、Ｎｉのリ
ン化合物として（Ｎｉ−Ｐ母合金）または（Ｎｉ−Ｐ母
合金＋溶銅温度より融点の低い金属）を用い、これをタ
ンディッシュ内に供給して連続鋳造することにより、Ｎ
ｉ−Ｐ含有高導電性銅合金インゴットを製造するように
した点の構成にある。One of the features of the present invention is that when a molten copper alloy is prepared prior to continuous casting, it is added to a predetermined copper melt as a Ni compound (Ni-P master alloy) or (Ni-P master alloy). N) by using a metal having a melting point lower than the molten copper temperature) and supplying this into the tundish to continuously cast N
The point is that the i-P-containing highly conductive copper alloy ingot is manufactured.
【０００９】また、本発明にかかる高導電性銅合金製造
方法の他の特徴は、タンディッシュ内への各成分元素の
添加を、各々の元素の特徴に応じ、以下のような異なる
別個の方法で行うことにある。それは主として、熱経済
上および均質合金化という観点から検討されたものであ
る。Another feature of the method for producing a high-conductivity copper alloy according to the present invention is that the addition of each component element into the tundish is carried out in the following different and separate methods depending on the characteristics of each element. To do in. It was mainly studied from the viewpoint of thermo-economics and homogeneous alloying.
【００１０】(1) Ｎｉ−Ｐ母合金の投入方法 本発明において、Ｎｉ, Ｐについては、Ｎｉ−Ｐ母合金
の形態にして用いる。即ち、脆い組成のＮｉ−Ｐ化合物
のインゴットを製造し、それを粉砕・分級し、その一定
量をパッキング機を介して銅製チューブ内に充填したも
の、銅条を使ってチューブ状のものを製造しつつ充填し
たもの、または銅箔で包囲したものを、タンディッシュ
内に定ピッチ投入機を使って直接かつ一定間隔で間欠的
に投入する。あるいは、インゴット粉砕物の代わりにシ
ョットの形で投入してもよいが、銅で包囲したものを用
いる方が望ましい。 (2) 低融点金属の供給方法 Ｉｎ，Ｓｎ，ＣｄおよびＰb 等（いずれもｍｐ＝350 ℃
以下) については、これらの金属の地金を溶解炉にて溶
解し、その融体を流調弁を介して一定流量にコントロー
ルして、タンディッシュ内に直接、パイプにて流送して
添加する。但し、厳しい含有量制御を要求される、例え
ば微量添加の場合は、線の形で連続投入する方が好まし
い。即ち、加工した線材をボビンから定速ローラーを用
いて、樋または直接、タンディッシュ内に添加する。 (3) その他の金属の供給方法 Ｚｎ，Ｓb , ＡｌおよびＡｇ（ｍｐ＝350 〜1000℃) に
ついては、これらの金属を線に加工し、またはショット
に加工したものを、ボビンから定速ローラーを用いる
か、分級して定量ベルトフィーダーを使って、樋または
直接、タンディッシュ内に添加する。(1) Method of charging Ni-P master alloy In the present invention, Ni and P are used in the form of Ni-P master alloy. That is, an ingot of a Ni-P compound having a brittle composition is produced, crushed and classified, and a certain amount of the ingot is filled into a copper tube through a packing machine, and a tubular product is produced using a copper strip. Then, the one filled while being surrounded by the copper foil or the one surrounded by the copper foil is directly and intermittently charged into the tundish at a constant interval using a constant pitch feeder. Alternatively, the crushed ingot may be charged in the form of shots, but it is preferable to use one surrounded by copper. (2) Method of supplying low melting point metal In, Sn, Cd, Pb, etc. (all are mp = 350 ° C.
For the following), the metal ingots of these metals are melted in a melting furnace, the melt is controlled to a constant flow rate through a flow control valve, and added directly by piping into a tundish. To do. However, when a strict content control is required, for example, in the case of a small amount addition, it is preferable to continuously feed in the form of a line. That is, the processed wire is added from a bobbin to a gutter or directly into a tundish using a constant speed roller. (3) Method of supplying other metals For Zn, Sb, Al and Ag (mp = 350 to 1000 ° C.), these metals are processed into wire or shot, and then the bobbin is moved to a constant speed roller. Use or classify and add into the gutter or directly into the tundish using a metering belt feeder.
【００１１】この点、従来は、ＮｉについてはＣu −(1
5wt%) Ｎｉ母合金の形態で、ＰについてはＣu -(15wt%)
Ｐ母合金（≒1000℃) の形態とし、これらのインゴット
を溶解炉中に供給する方法、また、Ｓｎの如き低融点金
属（ｍｐ：232 ℃) については、線材の形態で溶解炉ま
たは樋に連続供給することにしており、また、供給（添
加）の位置は、溶解炉か、タンディッシュの上流側の加
熱炉か、さらにその上流側の湯道（樋）のところであ
る。即ち、従来法に従う限り、添加位置の下流側には必
ず加熱手段を有するので、熱量不足はほとんど問題にさ
れず、それ故に低融点金属の場合は線材、ＮｉおよびＰ
についてはそれぞれＣu との母合金の形態で充分であ
る。In this respect, conventionally, Cu has a Cu- (1
5 wt%) In the form of Ni mother alloy, P is Cu- (15 wt%)
P master alloy (≈1000 ° C) is used, and these ingots are fed into the melting furnace. For low melting point metals such as Sn (mp: 232 ° C), the melting furnace or gutter is used in the form of wire. Continuous supply is performed, and the position of supply (addition) is at the melting furnace, the heating furnace on the upstream side of the tundish, or the runner (gutter) on the upstream side. That is, as long as the conventional method is followed, since the heating means is always provided on the downstream side of the addition position, insufficient heat quantity is hardly a problem, and therefore in the case of a low melting point metal, the wires, Ni and P are used.
For the above, the form of the master alloy with Cu is sufficient.
【００１２】しかしながら、本発明のように、連続鋳造
機に直結される非加熱式のタンディッシュに添加する場
合、従来技術のようには十分に熱補償ができないので、
各合金成分の添加の形態に省エネルギーという観点から
の工夫が必要である。However, when added to a non-heated tundish directly connected to a continuous casting machine as in the present invention, heat compensation cannot be sufficiently performed as in the prior art,
It is necessary to devise the form of addition of each alloy component from the viewpoint of energy saving.
【００１３】そこで、本発明においては、添加成分に応
じて上述したような添加手段を採用することにしたので
ある。即ち、 ＮｉおよびＰについては、Ｃu 母合金とすることな
く、Ｎｉ−Ｐ母合金の形態にすることで、第１に、余分
な銅の使用（Cu−Ni, Cu−Ｐ母合金の場合）を回避し
て、その溶解熱を不用にし、第２に、図１に示す状態図
に明らかなように、Ｎｉ−Ｐ共晶合金の融点の低さ（≒
880 ℃) を利用することにより、溶銅中への速やかな均
一拡散を確保して高品質化を実現し、さらに、こうした
対処によって、溶銅の過熱度( Super Heat) を下げ、品
質の安定化およびコストの低下を実現することにしたの
である。Therefore, in the present invention, it is decided to adopt the above-mentioned addition means depending on the added components. That is, for Ni and P, by using the form of Ni-P master alloy instead of Cu master alloy, firstly, the use of extra copper (in the case of Cu-Ni, Cu-P master alloy) Secondly, the heat of fusion is made unnecessary, and secondly, as is apparent from the phase diagram shown in FIG. 1, the low melting point of the Ni—P eutectic alloy (≈
(880 ℃) ensures rapid uniform diffusion into the molten copper to achieve high quality, and by taking such measures, the superheat of the molten copper is lowered and the quality is stabilized. And to reduce costs.
【００１４】 また、Sn, Pb、場合によってはZnを含
めて低融点金属については、 融体の状態にてタンディ
ッシュ内もしくは樋に直接流送することで、熱エネルギ
ーの無駄な消費と溶銅温度の低下を防ぐようにする。Further, for low melting point metals including Sn, Pb, and Zn in some cases, by directly sending the low melting point metal into the tundish or the trough in a molten state, wasteful consumption of heat energy and molten copper Try to prevent the temperature from dropping.
【００１５】 そして、その他の、主としてｍｐ＝35
0 〜1000℃の金属（Sb, Al, Ag, etc.) については、従
来どおり線状またはショットの形態に加工して供給する
ことにしたのである。And other, mainly mp = 35
Metals (Sb, Al, Ag, etc.) at 0 to 1000 ℃ were processed and supplied in the form of linear or shot as before.
【００１６】本発明方法では、以上のように構成するこ
とで、純銅, 特に無酸銅ベースの銅合金を高生産性と低
コストを同時に実現して製造することができる。特に、
連続鋳型直前のタンディッシュで添加供給するから、溶
銅汚染の機会がなく、ＯＦＣ操業への切替えも容易であ
る。With the method of the present invention, with the above-mentioned structure, pure copper, especially a copper alloy based on acid-free copper can be manufactured at the same time with high productivity and low cost. In particular,
Since it is added and supplied in the tundish immediately before the continuous mold, there is no opportunity for copper contamination, and it is easy to switch to OFC operation.
【００１７】[0017]
【実施例】図２は、本発明製造方法の実施に用いる溶銅
連続鋳造装置の要部を示すものである。この装置によっ
て銅合金を製造するには、まず、図示しない溶解炉から
の溶銅１を、樋２を通じてタンディッシュ３内に供給
し、そして、その溶銅１を注湯ノズル４を介して連続鋳
造機の水冷鋳型５内に連続鋳造する。そうすると、前記
連鋳鋳型５内で凝固を始めた銅の鋳片は、散水式の２次
冷却帯を経て、落下しながらピンチロールに達して引き
抜かれ、さらに所定の長さに切断されて銅鋳片（ケー
ク）が得られる。EXAMPLE FIG. 2 shows an essential part of a molten copper continuous casting apparatus used for carrying out the manufacturing method of the present invention. In order to manufacture a copper alloy by this apparatus, first, molten copper 1 from a melting furnace (not shown) is fed into a tundish 3 through a gutter 2 and the molten copper 1 is continuously fed through a pouring nozzle 4. Continuous casting is performed in the water-cooled mold 5 of the casting machine. Then, the copper slab that has started to solidify in the continuous casting mold 5 passes through the water spray type secondary cooling zone, reaches the pinch roll while being dropped, is withdrawn, and is further cut into a predetermined length to form a copper. A slab (cake) is obtained.
【００１８】上記の装置を使って、下記の組成の銅合金
を製造した例につき説明する。 Ａ．鋳造溶銅 1.0 wt％Ni−0.2 wt％Ｐ銅合金 0.32wt％Ni−0.08wt％Ｐ−0.1 wt％In銅合金 0.2 wt％Ni−0.05wt％Ｐ−2.0 wt％Sn銅合金 1.0 wt％Ni−0.2 wt％Ｐ−1.0 wt％Zn銅合金 0.32wt％Ni−0.08wt％Ｐ−0.1 wt％Ag銅合金An example of producing a copper alloy having the following composition using the above apparatus will be described. A. Cast molten copper 1.0 wt% Ni-0.2 wt% P copper alloy 0.32 wt% Ni-0.08 wt% P-0.1 wt% In copper alloy 0.2 wt% Ni-0.05 wt% P-2.0 wt% Sn copper alloy 1.0 wt% Ni -0.2 wt% P-1.0 wt% Zn copper alloy 0.32 wt% Ni-0.08 wt% P-0.1 wt% Ag copper alloy
【００１９】Ｂ．連続鋳造 (1) 低周波誘導炉で電気銅を10 T/Hで溶解し、溶銅を樋
２を通じてタンディッシュ３に移送（温度1180℃, Ｏ2
10ppm 以下に制御) し、さらに注湯ノズル４を通じて連
鋳鋳型５内に注入し、178 mm×635 mmの断面をもつケー
クを 165mm／min の引抜速度で連続鋳造した。このと
き、本発明法に従い、タンディッシュ３上部の投入口６
より20wt％ＰのNi−Ｐ母合金（銅合金）のインゴット
を粉砕し、銅チューブに57ｇ入れたもの（以下、「Ni−
Ｐ粉入り銅チューブ」という）を１秒間隔で投入した。
得られた連鋳ケークの長さ方向の成分変動を調査したと
ころ、表１に示すとおり、許容範囲を十分に満足するも
のが得られた。しかも、鋳造欠陥や表面欠陥等はほとん
ど観察されなかった。 (2) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造において、Ni−Ｐ合
金粉91ｇ入りの「Ni−Ｐ粉入り銅チューブ」を５秒間隔
で投入し、さらに別の溶解炉７で溶解したIn融体を、温
度 200℃, ポンプ流送の圧力0.8 kg/cm2に保ちながら、
流調弁８を通じて 180ｇ／分の速度でタンディッシュ３
内に注入して、上記銅合金を調整し、連続鋳造した
が、表１に示すように、品質, 作業性ともとくに問題は
なく、しかも円滑な鋳造ができた。 (3) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−Ｐ合金
粉57ｇ入りの「Ni−Ｐ粉入り銅チューブ」を５秒間隔で
投入し、さらに別の炉で溶解したSn融体を、温度 300
℃, ポンプ流送の圧力１kg/cm2に保ちつつ、流調弁８を
通じて3.6 kg／分の速度でタンディッシュ３内に注入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
表１に示すとおり、品質, 作業性ともとくに問題はな
く、しかも円滑な鋳造ができた。 (4) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−Ｐ合金
粉57ｇ入りの「Ni−Ｐ粉入り銅チューブ」を１秒間隔で
投入し、さらに10mmφのZn線を投入口からピンチロール
により 3.2ｍ／分の速度でタンディッシュ３内に投入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
品質, 作業性ともに問題はなく、かつ円滑な鋳造ができ
た。 (5) 上記(1) と同じ条件の連続鋳造に際し、Ni−Ｐ合金
粉91ｇ入りの「Ni−Ｐ粉入り銅チューブ」を５秒間隔で
投入し、さらに３mmφのAg線を投入口からピンチロール
により２.3 m／分の速度でタンディッシュ３内に投入し
て、上記銅合金を調整し、その後、連続鋳造したが、
品質, 作業性ともに問題はなく、かつ円滑な鋳造ができ
た。B. Continuous casting (1) Electrolytic copper is melted at 10 T / H in a low frequency induction furnace and the molten copper is transferred to the tundish 3 through the gutter 2 (temperature 1180 ° C, O 2
Then, the cake was injected into the continuous casting mold 5 through the pouring nozzle 4 to continuously cast a cake having a cross section of 178 mm × 635 mm at a drawing speed of 165 mm / min. At this time, according to the method of the present invention, the charging port 6 on the upper part of the tundish 3
20 wt% P Ni-P mother alloy (copper alloy) ingot was crushed and put in a copper tube (57 g) (hereinafter referred to as "Ni-
P-containing copper tube ”) was charged at 1 second intervals.
As a result of investigating the variation of the component in the length direction of the obtained continuous cast cake, as shown in Table 1, it was found that the allowable range was sufficiently satisfied. Moreover, casting defects and surface defects were hardly observed. (2) In continuous casting under the same conditions as in (1) above, a "Ni-P powder-containing copper tube" containing 91 g of Ni-P alloy powder was charged at intervals of 5 seconds and melted in another melting furnace 7. While maintaining the melt at a temperature of 200 ° C and a pumping pressure of 0.8 kg / cm 2 ,
Tundish 3 at a speed of 180 g / min through flow control valve 8
The copper alloy was poured into the inside of the container to adjust the copper alloy, and continuous casting was performed. As shown in Table 1, there was no particular problem in terms of quality and workability, and smooth casting was possible. (3) During continuous casting under the same conditions as in (1) above, the Sn melt melted in another furnace by introducing a “Ni-P powder-containing copper tube” containing 57 g of Ni-P alloy powder at 5 second intervals. The temperature of 300
℃, while keeping the pumping pressure of 1 kg / cm 2 , while pouring into the tundish 3 through the flow regulating valve 8 at a rate of 3.6 kg / min to prepare the above copper alloy, and then continuously casting,
As shown in Table 1, there were no particular problems in terms of quality and workability, and smooth casting was possible. (4) During continuous casting under the same conditions as in (1) above, insert "Ni-P powder-containing copper tube" containing 57 g of Ni-P alloy powder at 1 second intervals, and pinch a 10 mmφ Zn wire from the charging port. It was thrown into the tundish 3 at a speed of 3.2 m / min by a roll to adjust the copper alloy, and then continuously cast,
There was no problem in quality and workability, and smooth casting was possible. (5) When performing continuous casting under the same conditions as in (1) above, insert "Ni-P powder-containing copper tube" containing 91 g of Ni-P alloy powder at 5 second intervals, and then pinch a 3 mmφ Ag wire from the charging port. It was put into the tundish 3 at a speed of 2.3 m / min by a roll to adjust the copper alloy, and then continuously cast,
There was no problem in quality and workability, and smooth casting was possible.
【００２０】[0020]
【表１】 [Table 1]
【００２１】[0021]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、円
滑な連続鋳造を通じて、高純度のＮｉ, Ｐ含有高導電性
銅合金を高生産性, 低コストで製造することができる。
とりわけ、Ｎｉ−Ｐ含有銅合金を、溶銅の過熱度を高く
することなく、しかもタンディッシュ内に直接供給する
ことで添加できるので、溶銅の汚染が少なく、かつ省エ
ネルギーな操業が可能である。As described above, according to the present invention, it is possible to produce a high-purity Ni, P-containing highly conductive copper alloy with high productivity and low cost through smooth continuous casting.
In particular, the Ni-P-containing copper alloy can be added by directly supplying it into the tundish without increasing the degree of superheat of the molten copper, so that the molten copper is less contaminated and energy-saving operation is possible. .
【図１】図１は、Ｎｉ−Ｐ合金状態図である。FIG. 1 is a Ni—P alloy phase diagram.
【図２】図２は、連続鋳造装置の部分模式図である。FIG. 2 is a partial schematic view of a continuous casting device.
１ 溶銅 ２ 樋 ３ タンディッシュ ４ 注湯ノズル ５ 連鋳鋳型 ６ 投入口 ７ 溶解炉 ８ 流調弁 1 molten copper 2 gutter 3 tundish 4 pouring nozzle 5 continuous casting mold 6 inlet 7 melting furnace 8 flow control valve
Claims (4)
連続鋳造して高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅
をタンディッシュ内に収容すると共に、そのタンディッ
シュ内溶銅中に、ＮｉおよびＰをＮｉ−Ｐ化合物の形態
にて添加し、その後、連続鋳造することを特徴とする高
導電性銅合金の製造方法。1. When producing a highly conductive copper alloy by continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P, the molten copper is contained in a tundish and the molten copper in the tundish is placed in the molten tundish. , Ni and P are added in the form of a Ni-P compound, and then continuous casting is performed, and a method for producing a highly conductive copper alloy.
連続鋳造して高導電性銅合金を製造するに当たり、溶銅
をタンディッシュ内に収容すると共に、そのタンディッ
シュ内に、Ｎｉ−Ｐ化合物、Ｚｒ，Ｍg またはＳi から
なる活性金属の銅母合金を銅で包囲したもの、Ｉｎ，Ｓ
ｎ，ＣｄまたはＰb からなる低融点金属、およびＺn ,
Ｓb , ＡｌまたはＡｇからなるその他の金属を、融体も
しくは線, ショットのいずれかの状態にて、間欠的にも
しくは連続的に添加し、その後、連続鋳造することを特
徴とする高導電性銅合金の製造方法。2. When continuously casting a melt of a copper alloy containing Ni and P to produce a highly conductive copper alloy, molten copper is accommodated in a tundish, and Ni- is contained in the tundish. A copper master alloy of an active metal composed of a P compound, Zr, Mg or Si, surrounded by copper, In, S
a low melting point metal composed of n, Cd or Pb, and Zn,
Highly conductive copper characterized by intermittently or continuously adding another metal consisting of Sb, Al or Ag in any state of melt, wire or shot, and then continuously casting Alloy manufacturing method.
0.4 wt％Ｐを含有し、さらにＩｎ，Ｓｎ，ＣｄおよびＰ
b のうちから選ばれる１種以上の低融点金属を0.03〜3.
0 wt％含有し、さらに必要に応じてＺｎ，Ｓb , Ａｌお
よびＡｇのいずれか少なくとも１種からなる添加成分を
0.03〜3.0 wt％含有し、残部が実質的にＣu からなる高
導電性銅合金の製造に当たり、 ＮｉおよびＰについては、Ｎｉ−Ｐ母合金を銅製チュー
ブ、銅条もしくは銅箔で包囲したものを用い、低融点金
属については融体を用い、そして、他の添加成分につい
ては、線またはショットの形にしたものを用い、それぞ
れをタンディッシュ内に間欠的にもしくは連続的に投入
または供給することにより添加し、その後、連続鋳造す
ることを特徴とする高導電性銅合金の製造方法。3. At least 0.1-2.0 wt% Ni and 0.02-
Containing 0.4 wt% P, and further containing In, Sn, Cd and P
0.03 to 3. One or more low melting point metals selected from b.
0 wt%, and if necessary, an additive component consisting of at least one of Zn, Sb, Al and Ag.
In producing a highly conductive copper alloy containing 0.03 to 3.0 wt% and the balance being substantially Cu, for Ni and P, a Ni-P mother alloy is surrounded by a copper tube, copper strip or copper foil. For the low melting point metal, use the melt, and for the other additive components, use the ones in the form of lines or shots, and intermittently or continuously feed or supply each into the tundish. The method for producing a high-conductivity copper alloy, comprising:
％含有し、残部Ｎｉからなる成分組成のものを用いるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１に記載の製造
方法。4. The Ni-P master alloy contains 5 to 25 wt% of P.
%, And the component composition consisting of the balance Ni is used, and the manufacturing method according to claim 1.
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|---|---|---|---|
| JP10972695A JP2965481B2 (en) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | Method for producing highly conductive copper alloy |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08300119A true JPH08300119A (en) | 1996-11-19 |
| JP2965481B2 JP2965481B2 (en) | 1999-10-18 |
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ID=14517682
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| JP (1) | JP2965481B2 (en) |
Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| WO2009069782A1 (en) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | The Furukawa Electric Co., Ltd. | Method of regulating composition of molten metal during continuous casting and apparatus therefor |
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-
1995
- 1995-05-08 JP JP10972695A patent/JP2965481B2/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
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