JPS6328971B2

JPS6328971B2 -

Info

Publication number: JPS6328971B2
Application number: JP253280A
Authority: JP
Inventors: Haruka Machitori; Masato Sakai
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1980-01-16
Publication date: 1988-06-10
Also published as: JPS56102537A

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は導電性と強度とを兼備した銅合金部材
を提供することに関する。（従来の技術）銅は導電性に優れているが添加物を加えた銅合
金はどうしても純銅に比較してその導電性が劣
る。したがつて、電線，ケーブルなどの導電性を
重視する使用分野では純銅を使用するのが一般的
である。しかし、純銅を用いてより線を製造する
場合には伸びすぎたり、こまかい線径では、より
線製造中に切れなどの欠点が生ずる。（発明が解決しようとする問題点）上記純銅における欠点を解決するために、添加
物を加えて強度を向上させた銅合金部材の使用が
考えられるが、前述のとおり電線などの導電性の
要求される分野には不向きであつた。たとえば、
クロム銅，ジルコニウム銅などは析出硬化化処理
によつて強度の向上を図ることができるが、導電
率が低く、また、容体化処理や析出処理をするの
で電線のような大量生産には使用できないとの欠
点があつた。本発明は上記従来の銅合金部材の欠点を解消
し、電線にも使用可能な程度に、導電性，強度大
量生産性を兼ね備える銅合金部材を提供すること
を目的とする。その他の本発明の目的は以下の詳
細な説明により明らかとなろう。［発明の概要］（問題点を解決するための手段と作用）本発明の導電性及び強度を兼備した銅合金部材
は、銅合金の組成がクロム0.05〜0.3重量％未満、
及び／又はジルコニウム0.05〜0.5重量％を含有
し、残部が実質的に銅であると共に、結晶粒度が
JIS Ｇ 0551の粒度番号において７番以上のも
の、および上記銅合金にさらにけい素，ゲルマニ
ウム，ほう素，マグネシウムのうちいずれか１種
以上が0.005〜0.1重量％含有してなる結晶粒度が
JIS Ｇ 0551の粒度番号において７番以上のもで
ある。本発明の最重要点は従来析出硬化型材料とされ
てきた銅合金部材を溶体化処理することなく焼鈍
と加工をくり返すことにより結晶粒度をJIS Ｇ
0551の粒度番号において７番以上とすることによ
り導電性と強度とを兼ね備えた銅合金部材となる
点にある。したがつて、溶体化処理しないことに
よる大量生産性という点での有利さが工業上の効
果として存在する。以下0.15％クロム、0.3％ジルコニウム、残銅
よりなる銅合金を例にとり本発明を具体的に述べ
る。上記組成合金を溶製後700〜850℃熱間加工を施
し、直径７〜10mmの線とし、これを酸洗後冷間加
工と500〜650℃の焼鈍をくり返し直径0.26mmの線
とした。このときの冷間加工上りの結晶粒度は
JIS Ｇ 0551の粒度番号において９番であり、導
電率は、90 IACS％、引張強さ49Kg／cm²であつ
た。さらに550℃の焼鈍を行つた場合は結晶粒度
10番、導電率93IACS％、引張り強さ44Kg／cm²で
あつた。このように加工上りか焼鈍上りかによつ
て導電率強度は変化するので、所望の特性が容易
に得られる。結晶粒度は諸特性から好ましくは８以上最も好
ましくは10〜11番と考えられる。この場合あえて
上限を記載した理由は、導電率及び強度の点から
考えると、結晶粒度は細かい程（番数が大きい
程）良いが、製造法の経済性から考慮すると、14
番以下更には11番以下とすれば、比較的経済的で
あるという意味である。また、結晶形状は圧延上
り形状においては比較的細長く、焼鈍上り形状に
おいては比較的円状に近くなる。なお、従来の析出硬化を施した場合の結晶粒度
５〜６番、導電率70〜85 IACS％、引張強さ50〜
60Kg／cm²である。次にこの合金を電線、ケーブルに使用する点に
ついて述べる。前述のとおり、純銅を用いる場合はその製造過
程において切れたり、伸びたりする欠点がある。
一方この合金部材を用いればこのようなことが生
じることはない。したがつて、特により線として
の使用をする場合に極めて好都合である。切れた
り、伸びすぎたりするのは本発明者の研究によれ
ば耐力と伸線性に関係するのであり、この点で本
発明合金部材は耐力，伸線性に優れており電線，
ケーブル用として好適である。以下電線，ケーブ
ルに本発明合金部材を適用する場合を0.15％クロ
ム、0.30％ジルコニウム，残銅よりなる合金を例
にとり説明する。上記合金を溶製後、700〜850℃で熱間加工を施
し、直径10mmの線とし、これを酸洗後２mm伸線加
工と500〜650℃の焼鈍をくり返し更に冷間加工を
施しながら直径0.26mmの線とした。更に550℃で
焼鈍を行つた焼鈍上りの状態および冷間加工上り
の状態で特性を測定したところ第１表のとおりで
あり、付記する純銅および通常の析出硬化処理を
行つたものの場合と比較して耐力，伸線性ともに
すぐれていることが理解されるであろう。なお、この線材を用いてより線を製造したとこ
ろ製造過程での切れやのびが生ずることはなく結
晶粒形状もより線加工前と同等であつた。

【表】

【表】評価法は次の方法によつた。導電率比抵抗を室温で測定し、0.7241（国際標準銅
比抵抗値）を100として換算したもの（IACS
％）熱伝導単位面積あたりを一定時間に通る熱量を与え
る物質常数（cal／cm・deg）耐酸化性 400℃で30H加熱した場合の酸化増量（mg／
cm²）耐力 0.2％歪んだ時の強度（Kg／mm²）くり返し曲げ重荷250grをかけ、0.3Rで90゜曲げをくり返し
た場合の切断までの回数フレキシブル性より線とした場合のフレキシブル性の有無メツキ性 Ag，Au，Sn，Ni，ハンダ等のメツキ加工
性の良否伸線性伸線加工の容易性（耐切断性：純Cuに比較）結晶粒度 JIS Ｇ 0551粒度番号による。上記の諸特性から分かるように本発明合金は次
の用途に特に好適する。すなわち、たとえば溶接機用ケーブル耐力，く
り返し曲げ，疲労，熱伝導，導電性，耐酸化性，
伸線性などの特性が要求されるので好適である。
また、エレベータ用ケーブルには耐力，くり返し
曲げ，疲労，導電性，伸線性などの特性が要求さ
れるので好適である。また、車輪用ジヤンパー線
には耐力，くり返し曲げ，疲労，導電性，耐食
性，伸線性などの特性が要求されるので好適であ
る。また、クレーン用ケーブルには耐力，くり返
し曲げ，疲労，導電性，耐食性，伸線性などの特
性が要求されるので好適である。また、溶解炉用
には耐力，くり返し曲げ，導電性，耐酸化性，伸
線性などの特性が要求されるので好適である。ま
た、発変電所用のケーブルには耐力，くり返し曲
げ，導電性，耐酸化性，耐食性，伸線性などの特
性が要求されるので好適である。また、架線のト
ロリー硬銅より線，リード線などの用途には耐
力，耐摩耗性，くり返し曲げ，熱伝導，導電性，
耐酸化性，耐食性などの特性が要求されるので好
適である。また、半導体装置のリードフレームな
どの用途には、くり返し曲げ，導電性，熱伝導，
耐食性などの特性が要求されるので好適である。以上クロム、ジルコニウム銅合金について述べ
たが、上述の技術思想は従来析出硬化材として知
られている銅合金に適用できることは容易に理解
されるであろう。特にクロム0.05〜0.3重量％未満，残部銅であ
る合金、クロム0.05〜0.3重量％未満，ジルコニ
ウム0.05〜0.5重量％，残部銅である合金、これ
ら合金にけい素，ゲルマニウム，ほう素，マグネ
シウム等を0.005〜0.1重量％含有した合金などを
溶体化処理することなく結晶粒度７番以上に調整
すれば導電率，熱伝導，耐酸化性，耐力，くり返
し曲げ，疲労，ラプチヤー，フレキシブル性，メ
ツキ性，伸線性などの改良がなされ、従来純銅の
使用されている分野において有効な改善がもたら
される。また、けい素，ゲルマニウム，ほう素，マグネ
シウム等は強度，結晶粒粗大化の抑制などに対し
有効な元素である。（実施例）本発明の一実施例として本発明に従う場合の各
種特性を第２表に示す。

【表】この表から明らかな様に本願発明の銅合金部材
は導電率及び強度の双方を兼備すると共に他の特
性（熱伝導率，耐酸化性，メツキ性，伸線性等）
も優れている。本願実施例のうちでもCu―0.25％
Crに比べCu―0.22％Cr―0.15％Zrの方が優れて
いるが、更にSi，Ｂ，Ge，Mgを添加したもので
は一層優れたものが得られる。（発明の効果）本発明の銅合金部材は電線にも使用可能が程度
に導電性及び強度を有するものであり、銅合金部
材を溶体化処理しないことにより大量生産性も有
し工業上極めて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】１銅合金の組成がクロム0.05〜0.3％重量％未
満、及び／又はジルコニウム0.05〜0.5重量％を
含有し、残部が実質的に銅であると共に、結晶粒
度がJIS Ｇ 0551の粒度番号において７番以上で
ある導電性及び強度を兼備した銅合金部材。２銅合金は圧延上りまたは焼鈍上りである特許
請求の範囲第１項に記載の導電性及び強度を兼備
した銅合金部材。３銅合金は導電線用である特許請求の範囲第１
項に記載の導電性及び強度を兼備した銅合金部
材。４導電線はより線である特許請求の範囲第３項
に記載の導電性及び強度を兼備した銅合金部材。５銅合金の組成がクロム0.05〜0.3重量％未満、
及び／又はジルコニウム0.05〜0.5重量％，けい
素，ゲルマニウム，ほう素，マグネシウムのうち
いずれか１種以上を0.005〜0.1重量％含有し、残
部が実質的に銅であると共に結晶粒度がJIS Ｇ
0551の粒度番号において７番以上である導電性及
び強度を兼備した銅合金部材。６銅合金は圧延上りまたは焼鈍上りである特許
請求の範囲第５項に記載の導電性及び強度を兼備
した銅合金部材。７銅合金は導電線用である特許請求の範囲第５
項に記載の導電性及び強度を兼備した銅合金部
材。８導電線はより線である特許請求の範囲第７項
に記載の導電性及び強度を兼備した銅合金部材。