JPS6192770A - デイツプフオ−ミング法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、銅の一１！！続鋳造圧延法の一棟であるディ
ップフォーミング法に関し、特に低コストで銅合金線材
を製造できるディップフォーミング法に関するものであ
る。

〔従来技術およびその問題点〕

周知のように、電線、ケーブル等に使用される導電用線
材としては銅荒引線を伸線加工した純銅線が広く使用さ
れているが、用途によっては耐摩耗性や耐熱性１強度等
が不充分となることもあり、このため従来はこれらの緒
特性の不足を解消する目的で銅に檀々の合金元素を添加
して性りしを改善することがなされてきた。なお、近年
、特に需要の大きな電子機器用の銅合金線材にあっては
、導電率の低下を少なく、しかも耐熱性を向上させる目
的で％銀、クロム、錫寺の元素を少電添力口して銅合金
線材を製造することがなされている。

ところで従来、この棟の銅合金線材を製造するには、合
金浴場をビレット鋳造し、ビレットの再加熱と熱間圧延
とｒｌｌ、況い等の諸工程を経て行っているが、この方
法は、大量生産向きではあるものの、特に電子機器用等
の多品種少量生産には向かず、この場合はコスｌ−Ｍに
なってしまう問題がある。

一万、上記銅合金線材を製造する場合に、硬度を高めて
耐摩耗性を高めるために、鋼に銀や錫を添加すると、導
電率が低下してしまい、逆に導電率を確保しようとすれ
ば耐摩耗性の向上に限界を生じるのが実情である。

そこで従来、このような問題を解決するために。

銅荒引線の製造に適用されているディップフォーミング
法の不用がなされた。ここで、銅荒引線のディップフォ
ーミング製造法について第３図を診照して説明すると、
底部に種線挿入口１が形成された黒鉛等の耐火物からな
るクルージプル（るつぼ）２内に、溶解炉３から＃鋼供
給口４を経て銅合金からなる溶銅５を供給し、−万同じ
く純銅からなる所定径の植朦６をクルージプル２の下方
からそのクルージプル２内に種線挿入口１を経て連続的
に挿入して溶鋼５中に浸漬し、さらにその種線６をクル
ージプル２内の溶鋼５中から垂直上方へ連続的に引上げ
て冷却塔７内に８いて水冷等により冷却し、これによっ
て種線６の周囲に溶鋼が附着凝固されて橿＠６の径より
も大径となった鋳造線を連続的に得、さらにその鋳造嶽
を巻取装置に巻取るものである。そして、上記溶鋼５の
かわりに銅合金溶湯をクルージプル２内に入れておけば
、種線６の周囲に銅合金層を有する銅合金線材を得るこ
とができ、この銅合金線材は銅合金１−の存在により耐
摩耗性が高く、かつ、純銅の種線６の存在により導電率
も良好である特長を有していた。

ところが、上記従来のディップフォーミング法を応用し
て銅合金線材を製造する場合に、多品種少量生産を行う
と、品種ごとに溶解炉３内およびるつぼ２内の溶湯をす
べて変更しなくてはならず、変更に伴う操業中断、再開
に時間がかかって操業効率が低下し、銅合金線材のコス
トが高くなる問題がめった。

〔発明の目的〕

本発明は、多品種の銅合金線材を低コストで製造できる
ディップフォーミング法の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、るつぼ内を、相互に連通する槙線供結室と合
金元素添加室とに区分し、合金元素添加室に純銅溶湯を
供給し、合金元素添加材料を供給するとともに、種線供
給室に種線を供給させて銅合金浴湯を棟線表面に付着凝
固させたものを、再度４線として、前記すべての操作を
前記の順に３回以上繰り返し行って銅合金線材を形成す
るようにしたものである。

〔作　用〕

純銅の種線の外方に銅合金層が３層以上形成されて銅合
金線が傅成される。

〔実施例〕

第１図はこの発明のディップフォーミング法の夾角ｌこ
使用する装置の一例を示すものである。第１図において
、黒鉛等の耐熱材料からなる有酸筒状のるつぼ１０の底
部には純銅の第１種線１４を挿入するための種線挿入孔
１０ａが形成されており、またるつぼ１０の側面には外
部からｆｌＩ鋼溶湯Ａが供給されるｆＩ湯供給口１０ｂ
が形成され、この供給口１０　ｂ＋ｃハｍ）’ｌ１ｆｉ
ｌ　１カ（ｆｉｌ　２ヲ介Ｌｒ接続されている。一方前
記るつば１０内には、黒鉛等からなる中空円筒状の［４
１０Ａが配設されている。このＮ曖１０Ａはその内側の
空間が前記種線挿入孔１０ａの上方に位１ｔするように
配置されており、したがってこのｍｋｊＪ、１ｏＡによ
りるつば１０の内部は、棟線挿入孔１０ａの上方の棟線
走行室１０Ｂと溶湯供給口１０ｂに連続する合金元素添
加室１０Ｃとに区分される。なお障壁１０Ａの下端には
その内側のｉｉ［ｓ走行室１０Ｂと外側の合金元素添加
室１０Ｃとを連通するための複数の連通孔１０ｄが周方
向に間隔を置いて形成されている。したがって棟線走行
室１０Ｂと合金元素添加室１０Ｃとはそれらの下部にお
いて連続している。

次に第１図に示される装置を用いて鋼合金線材を得るた
めのディップフォーミング法について説明すると、溶解
炉１１にて電気鋼等の適宜の純鋼材料を浴解し、得られ
た純鋼溶湯Ａを＠１２を介し溶湯供給口１０ｂからるつ
ば１０内の合金元素添加室１０Ｃへ供給する。この合金
元素添加室１０Ｃには上方から錫等の合金元素、または
錫等の合金元素と銅との母合金からなる合金元素添加材
料Ｍを適宜の添加装置Ｒ１３によって添加する。斯くす
れば合金元素添加室１０Ｃ内において純鋼溶湯に錫等の
合金元素が混合されて銅合金溶湯Ｂが生成される。この
鋼合金＃湯Ｂは障壁１０Ａの下端の連通孔１０ｄを介し
て種線走行室１０Ｂ＃（流れ込む。この種線走行室１０
Ｂ内においてはその下部の種縁神人孔１０ａを通して連
続的に純銅製の第１種線１４が垂直上方へ走行しており
、したがってその第１ａ練１４が種線走行室１０Ｂ内の
銅合金浴湯Ｂから上方へ引き上げられる際に第１檀＃１
４の狭面に銅合金溶湯Ｂが耐着して第１輪合金層１５が
形成され、第１ａ線１４の局面を第１銅合金層１５で被
ったｇ２橿庫１６が構成される。

この第２ｄｉ＠１６はるつぼ１０から引き上げられた後
に図示略の熱間圧延装置によって圧延された後に所要の
巻Ｍｊｌ装置に巻き取られる。

次に、第１図に示す装置と同等の構成で、力１つ、るつ
ば１０の橿栂挿入口１０ａが第１図に示す装置の棟線挿
入口１０ａより若干大きな装置を用意し、この装置によ
り、前記第２′４巌１６に、第１図に示す装置で行った
すべての操作と同じ操作を加え、第２図に示すような第
２樵線１６の外側に第２＠合金層１７を有した第３ｍｍ
１８を形成する。

続いて、再びこの第３攬巌１８に、前記と同じ操作を加
え、第３種線１８の外側に第３１１．１合金層１９を有
した第４ａ１［２０を形成する。

そして、再びこのｉ４＃！８２０に、前記と同じ操作を
７Ｊ１１え、第４橿線２０の外側に第４銅合金層２１を
有した銅合金線材２２を形成する。

以上のような方法によって鋼金蛇触材２２を形成した場
合に、第２樵線１６において、全体の横断面積に対して
、第１植巌１４の割合を約４０％。

第１銅合金層の割合を約６０％、５なるように辣作し、
以後、第３橿線１８における第２種線１６の割合を約４
０チ、ｄＸ４徳線２０における第３極嶽１８の割合を４
０％、銅合金線材２２に２ける第４１線２０の割合を４
０％に各々なるように操作して銅合金線材２２を製造し
た場合、第４槙１ｌｌ１５Ｉ２０における第１植巌１４
の割付は約６％、銅合金線材２２に初ける第１椀線１４
の割合は約３％となり、銅合金線材２２においては実質
的に全体を銅合金線とみなしても長し支えなくなってい
る。すなわち、前記の方法によれば、第１ｉ、４様１４
が純銅製であっても、るつぼ１０内の鋼合金溶湯Ｂへの
浸漬を繰り返し行うことによって、鋼合金線材を製造す
ることができるのである。

ところで、第２〜第４橿稼１６，１８，２０と鋼合金線
材２２とは、各々の形成時にるつば１０から引き上げら
れた後に熱間圧延されるため、銅合金溶湯Ｂの付着凝固
により生じた鋳造組織は破壊されて一様な結晶？ｆ＠賊
となり１合金元索の偏析も少なくなって、銅合金線材２
２は良好な品貞のものとなる。また１合金元素添７１０
室１０Ｃに添加する合金元素添加材料Ｍの組成またはａ
ｌ類を変えることによって、第１〜第４銅合金層１５，
１７゜１９．２１を各々異った組成またはａｌ類のもの
に形成できる。すなわち、従来のディップフォーミング
法に使用する装置によって銅合金線材を製造すると、銅
合金層の変更に伴って溶解炉内とるつぼ内の銅合金浴湯
をすべて交換しなくてはならなかったが、前記の方法に
よれば第１〜第４銅合金層１５，１７，１９，２１の組
成または種類の変更が上記の如く容易なため、多品橿生
竣も容易にでき、製造コストを低くすることができる。

なお、ａＩ？！１ｌｉｌにるつぼ１０内を通過させる操
作は３回以上であれば何回行ってもよい。

〔製造例１〕 るつぼ内の合金元素添加室の純鋼溶湯に目標成分０．１
ｗｔ％となるように粒状の銀を連銃的に供給するととも
に１．ｉｆｇ１棟巌として直径１２．ＯＪｌｍの純銅線
を使用し、これを毎分５０ｍの走行速度でるつぼ内のａ
［解走行呈を通過させて第２槙厭を得る。この第２ａ線
に同様の操作を４回株り返し施して鋼合金線材を得た。

この銅合金機材を直径２ＳＵまで伸籾して銀濃度を分析
により測定したところ、０．０９〜０．１１チの範囲で
あり、はぼｈ標値にあっていることを確かめることがで
きた。したがってこの銅合金線材は、銀入り鋼線として
使用できることが判明した。

〔製造例２〕 るつぼ内の合金元素添加室の純銅浴湯に目標成分０．１
ｗ１％となるように直径４關の銀縁を連続的に供給する
とともに、第１ａ線として直径１２．Ｏｎの純鋼線を使
用し、これを毎分５０ｍの走行速度でるつぼ内の種線走
行室を通過させて第２植線を得る。この第２ｆｉ線にも
う１夏同様の操作を施して第３種線を形成し、続いて、
合金元素添刀口室に０．１ｗ１％の錫濃度となるようｌ
こ錫の粒子を添加して、第４８１ｍを形成し、次いでも
う１度同様の操作を行って鋼合金線材を得た。この銅合
金線材を直径２．６　ｊＩＪＬまで伸線加工したが、問
題なく伸線可能であり、この銅合台成分の分析を行った
ところ、銀０．０８〜０．０９ｗｔチ、すず０．０９〜
０．１０ｗｔ％となっていた。この銅合金−材は、内部
が耐熱性を有する銀入り銅層であり、外部が耐摩耗性を
有する錫入銅層であるといった特殊な構造になっていて
、耐熱性と耐摩耗性を備えている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の方法によれば、以下に述べ
る如き種々の効果がある。

（５）るつぼ内の合金元素添加室に所要の合金元素添加
材料を供給することによって種線の外側に所要の銅合金
層を形成することができ、るつぼ内の種線走行室を複数
回通過させて複数の銅合金層を有する銅合金線材を形成
できる。

（ロ）合金元素添加室に供給する合金元素添加材料を変
更する操作で種線の外側に所要の銅合金層を形成できる
ため、従来方法では合金元素添加材料の変更のたびに、
溶解炉とるつぼごとの鋼合金浴湯の変更が必要であった
のに比軟して、操作が簡単ｌこなって多徨類の鋼合金線
材を安価に製造できるようになる。

（Ｃｌ　　ａ線の外側に所要の銅合金層を形成できるた
め、内部と外部とで、あるいは、一層ごとに異った組成
あるいは成分の鋼合金ノーを有する鋼合金線材を製造で
き、したがって用途に合わせて、耐熱性や耐摩耗性およ
び強度や４電車に優れた銅合金機材を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

８ｇ１図と第２図は本発明の詳細な説明するためのもの
で、第１図は本発明の方法の実施に使用する装置の概略
構成を示す喀面図、第２図は本発明の方法により形成さ
れる鋼合金線材の形成過根を示す断面図、第３図は従来
方法の実施に使用する装置の断面図である。 １０・・・・・・るつぼ、Ｍ・・・・・・合金元素添加
材料、１３　′・・・・・・添加装置、Ａ・・・・・・
純銅浴湯、Ｂ・・・・・・銅合金浴湯、ＩＯＡ・・・・
・・障壁、ＩＯＢ・・・・・・ｕｉ厭走行室、１０Ｃ・
・・・・・合金元素添刀口室、１４・・・・・・第１樵
線、１６・・・・・・第２纏惺、１８・・・・・・第３
橿巌、２０・・・・・・８ｇ４槍庫、２２・・・・・・
鋼合金線材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 純銅からなる種線をるつぼ内の銅合金溶湯に連続的に浸
   漬して引上げ、これによって種線表面に銅合金を附着凝
   固させるディップフォーミング法において、 前記るつぼ内を障壁によって種線供給室と合金元素添加
   室とに区分するとともに両室を連通孔によって連通し、
   前記合金元素添加室にるつぼ外部から純銅溶湯を連続的
   に供給するとともにその合金元素添加室内の純銅溶湯に
   合金元素添加材料を添加溶融して銅合金溶湯を生成し、
   かつ前記種線走行室に前記種線を走行させて、合金元素
   添加室から連通孔を介し種線走行室に供給された銅合金
   溶湯を種線表面に付着凝固させたものを、再度種線とし
   て前記すべての操作を前記の順に３回以上繰り返し行っ
   て銅合金線材を形成することを特徴とするディップフォ
   ーミング法。