JPS62256952A - 銅合金部材の製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野コ この発明は、電線用導体や電極用チップ等に用いられる
銅合金部材、具体的にはＣ「を０．１〜１．２％または
Ｚｒを０．０５〜０．５％含有する銅合金部材の製造方
法に関するものである。

［従来の技術］および［発明が解決しようとする問題点
］ 各種材料の製造方法は、生産効率や歩留りの向上のため
連続化が進められている。電線用導体やその他の導電用
用途に用いられる銅合金も、多くは横型連続鋳造法など
によって鋳造されている・この横型連続鋳造法を第２図
に模式的に示す。

第２図において、１は鋳型、２はヒータ、３は溶湯であ
る。鋳型出口部１ａは、たとえば水を用いた冷却手段４
によって冷却されている。この横型連続鋳造法によれば
、溶湯３は鋳型１内で完全に凝固し、この凝固したもの
を鋳型出口部１ａから引き抜く。そのため、使用される
鋳型１としては、潤滑性のある黒鉛が最適であると考え
られている。しかし、炭化物を作りやすいような元素、
たとえばＣ「やＺｒを含む合金では、それらの元素が凝
固時に鋳型材料である黒鉛と反応するため、鋳造が不可
能であった。

また、何らかの方法でＣｒまたはＺｒを含有する銅合金
を鋳造したとしても、それを再加熱して熱間加工を施し
たり、溶体化処理（高温からの焼入れ）などを施したり
しなければならず、エネルギロスが大きかった。さらに
、再加熱の際に、合金表面が酸化しやすく、加工性が悪
くなるという問題点もあった。

それゆえに、この発明の目的は、炭化物を作りやすいＣ
「やＺｒを含む銅合金であっても容易に連続鋳造するこ
とができ、なおかつ省エネルギ、生産性の向上にも寄与
し得る銅合金部材の製造方法を提供することである。

［問題点を解決するための手段コ この発明に従った銅合金部材の製造方法は、Ｃ「を０．
　１〜１．２％またはＺｒを０．０５〜０゜５％含有す
る銅合金を、加熱鋳型を用いた連続鋳造法により鋳造し
、こうして得られた鋳塊を冷間もしくは温間において５
０％以上の加工度で加工した後、３５０〜７００°Ｃに
て加熱処理することを特徴とする。

［作用］ ここで言う「加熱鋳型」とは、鋳型出口部の温度が鋳造
金属の凝固温度以上に加熱されている鋳型のことである
。第１図に、そのような鋳型を模式的に示している。こ
の図において、１は鋳型、１ａは鋳型出口部、２はヒー
タ、３は溶湯、５はヒータ、６は冷却手段を示している
。ヒータ５によって、鋳型出口部１ａは、鋳造金属３の
凝固温度以上に加熱されている。このような加熱鋳型を
用いれば、溶湯３が鋳型１内において凝固を完了すると
いうことはない。したがって、鋳塊引出時において、鋳
型１と鋳塊との摩擦が生じない。つまり、従来連続鋳造
できなかったＣ　ｒ９Ｚ　ｒを含有する銅合金を連続的
に鋳造することが可能となる。従来では、Ｃ「やＺｒを
含有する銅合金を連続鋳造しようとした場合、Ｃ「やＺ
ｒが鋳型材料である黒鉛と反応し、炭化物を形成してい
た。そのため、鋳型表面に凹凸を生じ、鋳塊を連続的に
引出すことができなかった。

連続鋳造法によって得られた鋳塊を冷間もしくは温間に
おいて５０％以上の加工度で加工するのは、加工硬化に
よる強度の増加を得ようとするものである。また、その
ような加工は、時効析出を促進させる効果も生じさせる
。５０％未満の加工度であれば、これらの効果があまり
期待できない。

さらに、３５０〜７００℃にて加熱処理するのは、十分
な時効析出を生じさせ、かつ導電率を十分に回復させる
ためである。３５０℃未満の加熱処理であれば、時効析
出が十分でなく、導電率が十分に回復しない。一方、７
００℃を越えるような加熱処理であれば、過時効になっ
て十分な機械的特性が得られなくなるとともに、酸化し
やすくなる。さらに、加工硬化の効果も失われるおそれ
がある。加熱処理時間としては、たとえば４５０℃の加
熱温度であれば約１時間程度である。加熱温度が高くな
れば処理時間は短くなり、加熱温度が低くなれば処理時
間は長くなる。

加熱鋳型を用いて連続鋳造するものであるので、細径の
ものに連続的に鋳造することも可能である。

したがって、再加熱による熱間加工や溶体化処理が不要
となる。こうして、省エネルギに貢献でき、また酸化に
よる加工性劣化を防止できる。従来では、溶体化処理時
等において、表面が酸化したり、また一部表面近傍が内
部酸化したりして、以後の加工が必要な用途では加工性
を害していた。しかし、この発明によれば、そのような
ことを防止できる。

［実施例］ Ｃｕ−０，５％Ｃｒ合金を、加熱鋳型を用いて、鋳型内
で完全に凝固させない方法にて３ｍｍφに連続的に鋳造
した。これを１ｍｍφにまで伸線加工した後、４７０℃
で１時間時効処理をし、さらにこれを４０μｍφにまで
伸線加工した。このときの伸線性を、従来の方法によっ
て得られたものと比較した。すなわち、同じ組成の合金
で従来の方法により得られた荒引き線を同様に４０μｍ
φにまで伸線したときの伸線性を１００としたとき、上
述の方法（本発明例）は５００であった。なお、ここで
いう従来の方法とは、バッチ式にインゴットを作成し、
これを約９００℃に再加熱して８ｍｍφにまで熱間圧延
し、さらに約９５０℃まで再加熱した後、溶体化処理、
水焼入れをするものである。

なお、比較のため、冷却した黒鉛鋳型を使用した横型連
続鋳造機を用いて、２０ｍｍφ、３ｍｍφに連続鋳造し
ようとしたが、前者では最初の短時間のみ連続鋳造する
ことができ、後者では全く連続鋳造することができなか
った。

また、本発明例によって得られた４０μｍφの合金線を
６５０　’Ｃのトンネル炉で連続的に調質した後の特性
は、以下のとおりであった。比較のため、従来例によっ
て得られた合金線の特性も以下に記す。

本発明例 組成：Ｃｕ−０，５９６Ｃｒ 引張り強さ：５０ｋｇ／ｍｍ２ 伸び：４％ 導電率：８８％ＩＡＣＳ 従来例 組成：Ｃｕ−０，５％Ｃｒ 引張り強さ：　５０　ｋ　ｇ／ｍｍ２ 伸び：３９６ 導電率−８７％ｌＡＣ３ 上記結果から明らかなように、本発明例では、溶体化処
理を実施せず効率良く製造したが、その特性においては
従来のものと何ら遜色のないものが得られた。

［発明の効果］ この発明によれば、以下の効果が得られる。

（１）　加熱鋳型を用いて鋳造するものであるので、黒
鉛と反応しやすいＣｒやＺｒを含をする銅合金であって
も連続的に鋳造することが可能となる。このことにより
、省エネルギ、歩留りの向上、生産性の向上が期待でき
る。

（２）　上記（１）に関連して、細径のものに連続的に
鋳造することも可能である。したがって、再加熱や熱間
圧延等の工程が省略できることに加えて、連続鋳造時の
冷却速度を速くすることができる。こうして、時効析出
型合金の特性を発揮するのに必要な溶体化処理を実施し
なくとも、溶体化処理を実施したのと同様の時効析出の
効果が発揮され得る。

（３）　溶体化処理や熱間加工は、工業的には、大気中
の酸化雰囲気下で実施されるが、その際の表面酸化や表
面近傍の内部酸化を防止することは困難である。しかし
、本発明によれば、鋳型出口部を非酸化雰囲気にするだ
けで効果的に酸化防止をすることが可能である。したが
って、本発明によって細線導体等を得ようとする場合、
伸線加工性の著しい向上に寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加熱鋳型を用いた連続鋳造法を模式的に示す
図である。第２図は、従来の横型連続鋳造法を模式的に
示す図である。 図において、１は鋳型、１ａは鋳型出口部、２はヒータ
、３は溶湯、４は冷却手段、５はヒータ、６は冷却手段
を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｃｒを０．１〜１．２％またはＺｒを０．０５〜０．５
   ％含有する銅合金を、加熱鋳型を用いた連続鋳造法によ
   り鋳造し、こうして得られた鋳塊を冷間もしくは温間に
   おいて５０％以上の加工度で加工した後、３５０〜７０
   ０℃にて加熱処理することを特徴とする、銅合金部材の
   製造方法。