JPS633936B2 - - Google Patents

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JPS633936B2
JPS633936B2 JP54096067A JP9606779A JPS633936B2 JP S633936 B2 JPS633936 B2 JP S633936B2 JP 54096067 A JP54096067 A JP 54096067A JP 9606779 A JP9606779 A JP 9606779A JP S633936 B2 JPS633936 B2 JP S633936B2
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copper alloy
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copper
electrical conductivity
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JP54096067A
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JPS5620136A (en
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Haruka Machitori
Masato Sakai
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C9/00—Alloys based on copper
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
    • H01B1/02—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors mainly consisting of metals or alloys
    • H01B1/026—Alloys based on copper
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4998—Combined manufacture including applying or shaping of fluent material
    • Y10T29/49988—Metal casting
    • Y10T29/49991—Combined with rolling

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Conductive Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
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。 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。そこで、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、溶体化処理や析出化処理をす
るので電線のような大量生産には使用できないと
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、電線にも使用可能に程度に、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。 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0.81％クロム、0.30％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℃で熱間加工を
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88 IACS％、引張強さ50Kg／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92 IACS％、引張り強さ45Kg／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、わりあい経済的
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0.81％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℃の焼純をくり返し更に冷間加工を
施しながら直径WW0.26mmの線とした。更に550
℃で焼純を行なつた焼純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】 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・dag） 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け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、耐磨耗性、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0.3〜1.5重量％、残部銅である合
金、ジルコニウム0.1〜0.5重量％、残部銅である
合金、クロム0.3〜1.5重量％、ジルコニウム0.1〜
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。 上記の例示合金について本発明に従う場合の各
種特性を第２表に示す。 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−１％
Cr及びCu−0.15％Zrに比べCu−0.7％Cr−0.3％
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。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 銅合金の組成がクロム0.3〜1.5重量％、及
    び／又はジルコニウム0.1〜0.5重量％でなり、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 導電性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0.3〜1.5重量％、及
    び／又はジルコニウム0.1〜0.5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
    れか一種以上が0.005〜0.1重量％でなり、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。
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