JPH10140268A

JPH10140268A - 高強度及び高電導性の複合銅合金材料

Info

Publication number: JPH10140268A
Application number: JP30316896A
Authority: JP
Inventors: Michio Miyauchi; 理夫宮内; Koichi Ohara; 弘一尾原
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 1996-11-14
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 1998-05-26

Abstract

(57)【要約】【課題】高強度及び高導電性を有するとともに、メッ
キ性及びはんだ付け性の優れた複合銅合金材料を提供す
ること。【解決手段】Ｃｒ１０〜３０ｗｔ％を含み、残部がＣ
ｕと不可避的不純物からなる銅合金であって、その金属
組織におけるＣｒの晶出・析出物がマトリックス中にフ
ァイバ状に分散し、且つそのファイバ状の晶出・析出物
の平均径を５μｍ以下とした銅合金材料を芯材とし、そ
の芯材の外周に銅含有量が９８％以上の銅若しくは銅合
金の皮材を被覆したことを特徴とする高強度及び高電導
性の複合銅合金材料。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器用配線、
リードフレーム、マグネットコイル等に使用する高強度
及び高導電性で、しかもメッキ性にも優れた複合銅合金
材料（線材、板材）に関するもので、更に詳しくは、引
張強度が６５０Ｎ／ｍｍ²以上の高強度で、導電率が６
０％以上の高導電性を有するとともに、メッキ性及びは
んだ付け性の優れた複合銅合金材料に関するものであ
る。なお、本明細書においては、銅合金の合金組成は全
てｗｔ％を意味するものであるが、これを単に％と記し
た。

【０００２】

【従来の技術】導電用の銅合金は、導電性を低下させず
にいかにして強度を上げるかが課題である。これまでは
銅にＳｎ、Ｚｎ等の固溶元素を添加し、これによる固溶
硬化と加工硬化により、高強度化する方法がとられてき
た。この方法で強度を高くするには、添加量を多くする
必要があり、導電率の低下が大きい。例えば、８％Ｓｎ
を添加したりん青銅では、引張強度は７００Ｎ／ｍｍ²
以上に達するものの、導電率は１２％程度である。この
ため、最近では析出強化型銅合金が積極的に使用される
ようになってきた。この代表がＣｕ−Ｂｅ合金で、適切
な析出処理により、引張強度は１０００Ｎ／ｍｍ²に近
い強度が得られるが、導電率は約２１％である。また、
Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ系合金では、引張強度は７００〜８０
０Ｎ／ｍｍ²、導電率は５０〜４０％程度である。更
に、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｓｎ系合金では、引張強度が６５０Ｎ
／ｍｍ²で導電率が７０％程度のものが得られるが、メ
ッキ性に劣るという問題がある。このように析出強化型
銅合金は、固溶強化型よりも導電性と強度に優れている
ため、電子機器用材料として多用されている。また、高
強度で高導電の材料を得る別の方法として、二相合金を
利用する方法があり、Ｃｕ−Ｎｂ合金、Ｃｕ−Ａｇ合金
等の例がある。Ｃｕ−Ａｇ合金は、パルスマグネット導
体として実用化されているが、高価なＡｇを６％も添加
するため価格が高く、大量に使用する用途には向かな
い。また、Ｃｕ−１〜１７％Ｃｒ系合金も提案されてい
る。このなかでＣｒを１％程度添加した合金が実用化さ
れているが、導電率は８０％程度と高いが、強度は６０
０Ｎ／ｍｍ²程度である。Ｃｒを１７％程度添加したＣ
ｕ−Ｃｒ系合金では、導電率は７０％程度であり、強度
は７００Ｎ／ｍｍ²程度である（例えば特開昭５７−９
７８６６等）が、メッキ性に劣るという問題がある。近
年、電子機器及びその部品の小型化、高性能化の要求が
高まり、更なる高強度で高導電性を有し、且つメッキ
性、はんだ付け性にも優れた材料が望まれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前記
の問題点を解決するもので、高強度でしかも導電率が高
い材料、具体的には引張強度が６５０Ｎ／ｍｍ²以上、
望ましくは７５０Ｎ／ｍｍ²で、且つ導電率が６０％以
上の銅合金材料を提供することである。更に、本発明の
他の課題は、上記の高強度及び高導電性を有するととも
に、メッキ性及びはんだ付け性にも優れた銅合金材料を
提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の請求項１の発明は、Ｃｒ１０〜３０％を含み、残部が
Ｃｕと不可避的不純物からなる銅合金であって、その金
属組織におけるＣｒの晶出・析出物がマトリックス中に
ファイバ状に分散し、且つそのファイバ状の晶出・析出
物の平均径を５μｍ以下とした銅合金材料を芯材とし、
その芯材の外周に銅含有量が９８％以上の銅若しくは銅
合金の皮材を被覆したことを特徴とする高強度及び高電
導性の複合銅合金材料であり、

【０００５】請求項２の発明は、請求項１の合金組成の
銅合金に、更にＺｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ
0.05〜0.5%、Ｂ0.01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.
1%の１種または２種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅
合金としたことを特徴とする請求項１に記載の高強度及
び高電導性の複合銅合金材料である。

【０００６】また、請求項３の発明は、Ｃｒ１０〜３０
％を含み、更にＳｉ0.05〜3.0%、Ｐ0.01〜0.1%、Ｃｏ0.
05〜3.0%、Ａｇ0.05〜3.0%、Ｎｉ0.05〜3.0%、Ｂｅ0.05
〜3.0%、Ａｌ0.05〜3.0%、Ｓｎ0.05〜3.0%、Ｚｎ0.05〜
5.0%の１種または２種以上を含有し、残部がＣｕと不可
避的不純物からなる銅合金であって、その金属組織にお
けるＣｒの晶出・析出物がマトリックス中にファイバ状
に分散し、且つそのファイバ状の晶出・析出物の平均径
を５μｍ以下とした銅合金材料を芯材とし、その芯材の
外周に銅含有量が９８％以上の銅若しくは銅合金の皮材
を被覆したことを特徴とする高強度及び高電導性の複合
銅合金材料であり、

【０００７】請求項４の発明は、請求項３の合金組成の
銅合金に、更にＺｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ
0.05〜0.5%、Ｂ0.01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.
1%の１種または２種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅
合金としたことを特徴とする請求項３に記載の高強度及
び高電導性の複合銅合金材料である。

【０００８】さらに請求項５の発明は、請求項１〜４の
いずれかに記載の芯材用銅合金材料を複数集合させて集
合体芯材とし、更にその集合体芯材の外周に、銅含有量
が９８％以上の銅もしくは銅合金の皮材が被覆されてい
ることを特徴とする高強度及び高電導性の複合銅合金材
料である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、前記各発明について、詳細
に説明する。（１）請求項１及び２の発明について請求項１の発明は、Ｃｕ−１０〜３０％Ｃｒ合金であっ
て、その金属組織におけるＣｒの晶出・析出物がマトリ
ックス中にファイバ状に分散し、且つそのファイバ状の
晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした銅合金材料を
芯材とし、その芯材の外周に銅含有量が９８％以上の銅
若しくは銅合金の皮材を被覆した複合銅合金材料であ
る。

【００１０】本発明をこのように限定するのは、以下の
理由によるものである。即ち、芯材用銅合金におけるＣ
ｒは、ファイバー状のＣｒ晶出・析出物による繊維強化
によりＣｕの導電性を低下させることなく、強度（引張
強度）を向上させる元素である。その含有量を１０〜３
０％と限定したのは、１０％未満では強度改善の効果が
少なく、３０％を越えると本来の目的である強度、導電
率が低下するためである。次に本発明の芯材用銅合金材
料の金属組織において、Ｃｒの晶出・析出物をマトリッ
クス中にファイバ状に分散させ、そのファイバ状の晶出
・析出物の平均径を５μｍ以下としたのは、高電導性を
保持しながら、高強度を得るためである。ファイバ状の
晶出・析出物の平均径が５μｍを越えると、引張強度６
５０Ｎ／ｍｍ²以上で且つ、導電率６０％以上の特性が
得られない。従って、マトリックス中に分散するファイ
バ状のＣｒ晶出・析出物の形状を前記のごとく規定し
た。

【００１１】次に、本発明は、前記の芯材用銅合金材料
の外周に銅含有量が９８％以上の銅若しくは銅合金の皮
材を被覆した複合銅合金材料である。Ｃｕ−Ｃｒ系合金
は、前記のごとくその材料の構成によって高強度、高電
導の材料を得ることができるが、これを電子機器用材料
として使用する場合に要求されるメッキ性及びはんだ付
け性（はんだ付け時のはんだのぬれ性）が劣る。また、
条件によっては耐蝕性が劣る場合がある。これはＣｒ粒
子によるメッキ時の電流集中や腐食電位の急激な変化に
起因するものである。本発明において、芯材外周に銅含
有量が９８％以上の銅若しくは銅合金の皮材を被覆する
のは、メッキ性及びはんだ付け性を向上させるためであ
る。この皮材の銅含有量が、９８％未満では、メッキ性
及びはんだ付け性が劣るためである。ここでいう皮材
は、具体的には純銅、銅含有量が９８％以上のＣｕ−Ｓ
ｎ合金、Ｃｕ−Ａｇ合金等が含まれる。また、皮材のク
ラッド率は、全体の外径もしくは厚さに対して３〜１０
％が望ましい。下限未満では、メッキもしくははんだ付
けを行う場合に好ましくなく、また、上限を越えると強
度が低下するからである。

【００１２】なお、ここで複合銅合金材料とは、形状と
して線材、板材が含まれる。例えば電子機器の配線等は
線材として、リードフレーム等は板材として利用され
る。以上の構成からなる複合銅合金材料は、高強度及び
高電導性の特性を有し、かつメッキ性及びはんだ付け性
に優れている。

【００１３】次に、請求項２の発明について、説明す
る。請求項２の発明は、請求項１に記載のＣｕ−Ｃｒ合
金に、更にＺｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ0.05
〜0.5%、Ｂ0.01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.1%の
１種または２種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅合金
であって、その金属組織におけるＣｒの晶出・析出物を
マトリックス中にファイバ状に分散させ、そのファイバ
状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした芯材用銅
合金材料の外周に、銅含有量が９８％以上の銅若しくは
銅合金の皮材を被覆したことを特徴とする高強度及び高
電導性の複合銅合金材料である。

【００１４】ここで、添加元素Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｂ、
Ｃ、Ｎの添加の意義、組成範囲を前記のごとく限定した
理由について説明する。本発明の銅合金は、請求項１の
ごとくＣｕ−Ｃｒ合金でも目的を達成できるが、鋳造時
にＣｒが不均一に分散し、特性にばらつきが生じる場合
がある。鋳造組織を微細にし、かつＣｒを均一に分散さ
せることについて、種々検討した結果、微量のＺｒ、Ｔ
ｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｃ、Ｎを添加することが有効であること
を見出した。本発明において、Ｃｒ相が均一に分布して
いた方が強度、導電率いずれも優れている。しかしなが
らＣｕ−Ｃｒ合金において、Ｃｒ量が１０％以上になる
と凝固温度範囲が広く、このためＣｒ粒子の分散を制御
することが困難となる。Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｃ、Ｎ
は、これらの改善のために添加するもので、いずれも個
々の元素の下限未満ではその効果がなく、上限を越える
とＣｒと化合物を形成し、加工性を損なう。また、これ
らの元素の添加は、１種または２種以上を合計で0.01〜
0.5%添加する。合計の添加量が下限未満でも、また上限
を越えても効果、若しくは特性を損なう。なお、Ｚｒ、
Ｔｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｃ、Ｎが、晶出Ｃｒの分布を均一化す
る機構については必ずしも明確ではないが、核生成頻度
と関係するものと考えられる。

【００１５】請求項２の発明において、銅合金芯材の金
属組織及び皮材の限定理由、またこれによって得られる
特性については、前記の請求項１の発明で説明したこと
と同じである。請求項２の発明に係わる複合銅合金材料
は、引張強度が７５０Ｎ／ｍｍ²以上で、導電率が６０
％以上の特性が得られ、且つメッキ性及びはんだ付け性
にも優れている。

【００１６】次に、前記請求項１及び２の発明に係わる
複合銅合金材料（線材、板材）の製造方法について、述
べる。まず、複合銅合金線材の製造方法の一例につい
て、説明する。真空溶解炉にて、所定のＯ₂含有量のＣ
ｕ地金を溶解し、Ｃｒ等の添加元素を所定量投入して所
定の合金組成の溶湯とし、これを鋳込んで円柱状の鋳塊
からなる芯材（例えば外径２００ｍｍ）とする。次にこ
れを皮材となる純銅等の円筒に挿入し、端部を溶接した
後、ＨＩＰを行い、これを再び熱間押出加工（７００〜
１０００℃）して複合銅合金押出材（例えば外径１０ｍ
ｍ）とする。次に、これを必要に応じて引抜加工（必要
に応じて途中焼鈍）して所定の寸法とした後、Ｃｒを固
溶させるため８００〜１０００℃の温度で３０ｓｅｃ〜
１５ｍｉｎの熱処理を施して急冷する溶体化処理を行
い、その後４００〜７００℃の温度で時効処理してＣｒ
を微細に析出させ、次いでこれを断面減少率９０％以上
の最終冷間引抜加工して所定寸法（例えば外径１．０ｍ
ｍ）の複合銅合金線材とするものである。なお、その
後、他の特性付与のため、５００℃以下の低温焼鈍を施
してもよい。

【００１７】ここで、熱間加工（押出、圧延）後溶体化
処理、続いて時効処理を行うのは、溶解鋳造で発生した
Ｃｒの晶出物の一部（１％未満）をいったん固溶させ、
これを更に時効処理によって微細に析出させ、これを後
の冷間による強加工によってファイバー状として、強度
と導電率を向上させるためである。なお、溶体化処理条
件、時効処理条件を前記のごとくしたのは、この範囲外
の場合は、所定の特性が得られないからである。また、
断面減少率９０％以上の最終冷間引抜加工を行うのは、
Ｃｒの晶出物、析出物をマトリックス中にファイバー状
に分散させ、これを充分伸長させるためである（ファイ
バ状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とする）。こ
のようにすることによって、強度（引張強さ）を６５０
Ｎ／ｍｍ²以上望ましくは７５０Ｎ／ｍｍ²以上、導電
率を６０％以上とすることができる。

【００１８】次に、板状の複合銅合金材料の製造方法に
ついて、説明する。前記と同様に所定の合金組成からな
る芯材用鋳塊を製造し、この芯材の片面又は両面に純銅
等の皮材を合わせて、これを熱間圧延により被覆して複
合銅合金熱間圧延板とし、これを必要に応じて冷間圧延
（必要に応じて途中焼鈍）して所定の板厚の板とし、前
記と同様な条件で、溶体化処理、時効処理、最終冷間圧
延を施して所定の複合銅合金板とするものである。な
お、銅合金芯材に皮材を被覆する方法としては、前記の
方法の外に、コンフォーム押出法、鋳ぐるみ法など公知
の方法を採用することができる。このように製造した複
合銅合金材料は、請求項１に記載の金属組織となり、高
強度、高電導性を有し、かつメッキ性及びはんだ付け性
にも優れている。

【００１９】（２）請求項３及び４の発明について請求項３の発明は、Ｃｒ１０〜３０％を含み、更にＳｉ
0.05〜3.0%、Ｐ0.01〜0.1%、Ｃｏ0.05〜3.0%、Ａｇ0.05
〜3.0%、Ｎｉ0.05〜3.0%、Ｂｅ0.05〜3.0%、Ａｌ0.05〜
3.0%、Ｓｎ0.05〜3.0%、Ｚｎ0.05〜5.0%の１種または２
種以上を含有し、残部がＣｕと不可避的不純物からなる
銅合金であって、その金属組織におけるＣｒの晶出・析
出物がマトリックス中にファイバ状に分散し、且つその
ファイバ状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした
銅合金材料を芯材とし、その芯材の外周に銅含有量が９
８％以上の銅若しくは銅合金の皮材を被覆した高強度及
び高電導性の複合銅合金材料である。

【００２０】ここで、Ｃｒ１０〜３０％を含有する理由
は、前記と同様であるが、Ｃｕ−Ｃｒ合金に、更にＳｉ
0.05〜3.0%、Ｐ0.01〜0.1%、Ｃｏ0.05〜3.0%、Ａｇ0.05
〜3.0%、Ｎｉ0.05〜3.0%、Ｂｅ0.05〜3.0%、Ａｌ0.05〜
3.0%、Ｓｎ0.05〜3.0%、Ｚｎ0.05〜5.0%の１種または２
種以上を含有した銅合金とするが、これらの元素を添加
する理由、その範囲をこのようにする理由は、以下のと
おりである。Ｓｉは、強度向上に寄与する元素であり、
0.05% 未満ではその効果がなく、3.0%を越えると熱間加
工性が悪くなる。Ｐは、焼き入れ処理（溶体化処理）を
容易にする効果があり、0.01% 未満ではその効果がな
く、0.1%を越えると粒界に偏析して耐蝕性を低下させる
と同時に導電率が悪くなる。Ｃｏは、導電率の向上と温
度上昇に伴う結晶粒の粗大化を防止して耐熱性の向上に
も寄与する。0.05% 未満ではその効果がなく、3.0%を越
えると特性的に大きな変化がなく経済的でない。Ａｇ
は、耐熱性を向上させる効果があるが、0.05% 未満では
その効果がなく、3.0%を越えると導電率の低下と融点の
低下が生じる。

【００２１】Ｎｉは、強度向上の効果があり、0.05% 未
満ではその効果がなく、3.0%を越えると導電率の低下を
もたらす。Ｂｅは、強度向上の効果があり、0.05% 未満
ではその効果がなく、3.0%を越えると強度向上に大きな
変化がなく経済的に好ましくない。Ａｌは、強度向上の
効果があり、0.05% 未満ではその効果がなく、3.0%を越
えると導電率が低下する。Ｓｎ、Ｚｎは、Ｃｕ−Ｃｒ合
金基地中に固溶し、高温強度を改善する効果がある。各
々0.05% 未満ではその効果がなく、3.0%と5.0%を越える
と上記効果に大きな変化がなく導電率が低下する。ま
た、これらの元素の添加は、材料の要求品質に応じて１
種または２種以上を添加する。

【００２２】請求項３の発明における銅合金芯材の金属
組織、皮材についての限定理由及びこれによって得られ
る特性については、前記の請求項１、２の発明で説明し
たことと同じである。

【００２３】次に、請求項４の発明について、説明す
る。請求項４の発明は、請求項３に記載のＣｕ−Ｃｒ系
合金に、更にＺｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ0.
05〜0.5%、Ｂ0.01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.1%
の１種または２種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅合
金であって、その金属組織におけるＣｒの晶出・析出物
をマトリックス中にファイバ状に分散させ、そのファイ
バ状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした芯材用
銅合金材料の外周に、銅含有量が９８％以上の銅若しく
は銅合金の皮材を被覆したことを特徴とする高強度及び
高電導性の複合銅合金材料である。ここで、添加元素Ｚ
ｒ、Ｔｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ｃ、Ｎの添加の理由等は、前記請
求項２で説明した理由と同様である。また、銅合金芯材
の金属組織、皮材についての限定理由及びこれによって
得られる特性については、前記請求項１で説明したこと
と同じである。

【００２４】（３）請求項５の発明について請求項５の発明は、前記請求項１〜４のいずれかに記載
の芯材用銅合金材料を複数集合させて集合体芯材とし、
更にその集合体芯材の外周に、銅含有量が９８％以上の
銅もしくは銅合金の皮材が被覆されている高強度及び高
電導性の複合銅合金材料である。本発明は、このように
構成することによってＣｒの晶出・析出物を更に微細に
することができ、強度と導電率、特に強度を更に向上さ
せることができる。本発明の材料は、線材、板材いずれ
も製造可能であるが、線材の製造の方が容易である。こ
の材料の製造は、前記請求項１〜４のいずれかに記載の
芯材用銅合金材を溶解鋳造、熱間加工、冷間加工により
製造し、これを複数集合させて集合体芯材とし、その集
合体芯材を銅含有量が９８％以上の銅もしくは銅合金の
皮材で被覆して複合材料とし、これに対して更に前記と
同様に、熱間加工、冷間加工、溶体化処理、時効処理、
減面加工率９０％以上の最終冷間加工を行い、製造する
ものである。

【００２５】

【実施例】次に、本発明の実施例（本発明例）を比較例
とともに、具体的に説明する。〔実施例１〕本実施例は、請求項１及び２に関するもの
である。真空溶解炉にて、所定のＯ₂含有量の銅地金を
溶解し、Ｃｒおよび他の添加元素を所定量投入して、表
１に示す成分の均一な溶湯とし、これを鋳込んで、直径
２００ｍｍの鋳塊を得た。これを内径２１０ｍｍ、外径
２３０ｍｍの純銅の円筒に挿入し、端部を溶接した後、
ＨＩＰを行い、これを９５０℃で再び押出して直径１０
ｍｍの複合銅合金押出材を得た。

【００２６】次に、これを引抜加工（途中外径２．６ｍ
ｍで中間焼鈍）した後、Ｃｒを固溶させるため１０００
℃の温度で３０分の熱処理を施して急冷する溶体化処理
を行い、その後５００℃の温度で１時間の時効処理を行
い、Ｃｒを微細に析出させ、次いでこれに対して、断面
減少率９２％の最終冷間引抜加工を行い、外径１．０ｍ
ｍの複合銅合金線材（本発明例：Ｎｏ．１〜１２、比較
例：Ｎｏ．１３〜１６）を得た。

【００２７】この線材について、Ｃｒの晶出・析出物の
ファイバー状の径、引張強度と導電率を測定した。な
お、Ｃｒの晶出・析出物のファイバー状の径は、材料の
断面（加工方向と直角断面）を走査型電子顕微鏡にて観
察し、視野内のファイバー状の径を測定し、これの平均
値で示した。また、引張強度はＪＩＳ−Ｚ２２４１に準
じて測定し、導電率はＪＩＳ−Ｈ０５０５に準じて測定
した。また、この線材について、Ｓｎメッキ及びはんだ
付けを行い、この特性を調べた。なお、メッキ性につい
ては、１８０℃×１ｈｒ加熱してふくれの有無を調べ、
ふくれ無しのものは○、有りのものは×で評価した。ま
た、はんだ付け性については、はんだ浴にデイップし、
ぬれ性について調べ、良好なものは○、不良のものは×
で評価した。これらの結果を表２に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】

【表２】

【００３０】表２から明らかな如く、本発明の複合銅合
金材料は、強度と導電性に優れ、かつメッキ性、はんだ
付け性にも優れていることがわかる。

【００３１】〔実施例２〕本実施例は、請求項３及び４
に関するものである。真空溶解炉にて、所定のＯ₂含有
量の銅地金を溶解し、Ｃｒおよび他の添加元素を所定量
投入して、表３に示す成分の均一な溶湯とし、これを鋳
込んで、直径２００ｍｍの鋳塊を得た。これを内径２１
０ｍｍ、外径２３０ｍｍの純銅の円筒に挿入し、端部を
溶接した後、ＨＩＰを行い、これを９５０℃で再び押出
して直径１０ｍｍの複合銅合金押出材を得た。

【００３２】次に、これを引抜加工（途中外径２．６ｍ
ｍで中間焼鈍）した後、Ｃｒを固溶させるため１０００
℃の温度で３０分の熱処理を施して急冷する溶体化処理
を行い、その後５００℃の温度で１時間の時効処理を行
い、Ｃｒを微細に析出させ、次いでこれに対して、断面
減少率９２％の最終冷間引抜加工を行い、外径１．０ｍ
ｍの複合銅合金線材（本発明例：Ｎｏ．１７〜２８、比
較例：Ｎｏ．２９〜３２）を得た。

【００３３】これらの線材について、実施例１と同様
に、Ｃｒの晶出・析出物の径、引張強度、導電率、メッ
キ性、はんだ付け性の測定若しくは試験評価を行い、こ
れらの結果を表４に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】

【表４】

【００３６】表４から明らかな如く、本発明の複合銅合
金材料は、強度と導電性に優れ、かつメッキ性、はんだ
付け性にも優れていることがわかる。

【００３７】〔実施例３〕本実施例は、請求項５に関す
るものである。真空溶解炉にて、銅地金、ＣｒおよびＺ
ｒ元素を所定量投入して、表１のＮｏ．５に示す合金成
分の均一な溶湯とし、これを鋳込んで、直径２００ｍｍ
の鋳塊を得た。これを９５０℃で熱間押出して、直径６
０ｍｍｍの押出材を得た。これを冷間で直径７ｍｍまで
伸線し、これを多数本、Ｃｕ−０．３％Ｓｎ合金の管に
入れて、端部を溶接してＨＩＰを行った。これを外削加
工後、熱間押出加工を行い、直径５０ｍｍの複合銅合金
押出材を得た。次に、これを引抜加工（途中外径２．６
ｍｍで中間焼鈍）した後、Ｃｒを固溶させるため１００
０℃の温度で３０分の熱処理を施して急冷する溶体化処
理を行い、その後５００℃の温度で１時間の時効処理を
行い、Ｃｒを微細に析出させ、次いでこれを断面減少率
９５％以上の最終冷間引抜加工して外径０．５ｍｍの複
合銅合金線材（本発明例：Ｎｏ．３３）を得た。これら
の線材について、実施例１と同様に、Ｃｒの晶出・析出
物の径、引張強度、導電率、メッキ性、はんだ付け性の
測定若しくは試験評価を行い、これらの結果を表５に示
す。

【００３８】

【表５】

【００３９】表５から、明らかなごとく、本発明の複合
銅合金材料は、強度と導電性特に強度に優れ、かつメッ
キ性、はんだ付け性にも優れていることがわかる。

【００４０】

【発明の効果】このように本発明によれば、従来なし得
なかった高強度でしかも導電率が高く、かつメッキ性、
はんだ付け性にも優れている材料を得ることができ、電
子機器用配線、リードフレーム、マグネットコイル等の
用途への適用が可能となり、工業上顕著な効果を奏する
ものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｃｒ１０〜３０％（ｗｔ％、以下同じ）
を含み、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅合金で
あって、その金属組織におけるＣｒの晶出・析出物がマ
トリックス中にファイバ状に分散し、且つそのファイバ
状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした銅合金材
料を芯材とし、その芯材の外周に銅含有量が９８％以上
の銅若しくは銅合金の皮材を被覆したことを特徴とする
高強度及び高電導性の複合銅合金材料。
【請求項２】請求項１の合金組成の銅合金に、更にＺ
ｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ0.05〜0.5%、Ｂ0.
01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.1%の１種または２
種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅合金としたことを
特徴とする請求項１に記載の高強度及び高電導性の複合
銅合金材料。
【請求項３】Ｃｒ１０〜３０％を含み、更にＳｉ0.05
〜3.0%、Ｐ0.01〜0.1%、Ｃｏ0.05〜3.0%、Ａｇ0.05〜3.
0%、Ｎｉ0.05〜3.0%、Ｂｅ0.05〜3.0%、Ａｌ0.05〜3.0
%、Ｓｎ0.05〜3.0%、Ｚｎ0.05〜5.0%の１種または２種
以上を含有し、残部がＣｕと不可避的不純物からなる銅
合金であって、その金属組織におけるＣｒの晶出物がマ
トリックス中にファイバ状に分散し、且つそのファイバ
状の晶出・析出物の平均径を５μｍ以下とした銅合金材
料を芯材とし、その芯材の外周に銅含有量が９８％以上
の銅若しくは銅合金の皮材を被覆したことを特徴とする
高強度及び高電導性の複合銅合金材料。
【請求項４】請求項３の合金組成の銅合金に、更にＺ
ｒ0.05〜0.5%、Ｔｉ0.05〜0.5%、Ｍｇ0.05〜0.5%、Ｂ0.
01〜0.1%、Ｃ0.01〜0.1%、Ｎ0.01〜0.1%の１種または２
種以上を合計で0.01〜0.5%含有する銅合金としたことを
特徴とする請求項３に記載の高強度及び高電導性の複合
銅合金材料。
【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の芯材用銅
合金材料を複数集合させて集合体芯材とし、更にその集
合体芯材の外周に、銅含有量が９８％以上の銅もしくは
銅合金の皮材が被覆されていることを特徴とする高強度
及び高電導性の複合銅合金材料。