TWI520799B - 含反應性元素的銅合金線材之製造方法 - Google Patents

Description

含反應性元素的銅合金線材之製造方法

本發明係關於：由含有Cr、Zr、Si等的銅合金所組成之使用於電車用架空線之類的用途的高強度銅合金線材之製造方法。

本案係根據2010年1月26日於日本申請發明專利之日本特願2010-14397號來主張優先權，因此本案在此將援用該基礎申請案的內容。

以往，係廣泛地使用純銅、含有Sn的銅合金等的銅線材來當作電車用架空線等的素材。這些銅線材係使用例如：專利文獻1以及專利文獻2所揭示的連續鑄造機來製造的。專利文獻1以及專利文獻2所示的連續鑄造機，係將鑄模直接連接於鑄造爐，再將鑄模內凝固而得的鑄塊，朝水平方向、鉛垂線方向上方或鉛垂線方向下方抽拉出來。

因為這種連續鑄造機可以連續地製出比較小直徑的鑄塊，因此特別適合於製造線材。

近年來，作為新幹線等的高速鐵路用的架空線的線材，被要求係由：較之以往強度更高且導電性良好的銅合金所組成的線材。

此處，強度高且導電性良好的銅合金，係可舉出例如：含有Cr、Zr、Si等的銅合金。含有這些元素的銅合金係只要藉由進行適切的熱處理，即可讓晶析物粒子分散在銅的母相中，而可謀求強度的提昇和確保導電性。

這種含有Cr、Zr、Si等的銅合金的線材，以往係先製作成被稱為鑄錠或小胚之剖面積較大的鑄塊之後，再將這種鑄塊藉由熱間加工、冷間加工而製造出來的。

然而，先製造成剖面積較大的鑄塊，接下來再進行熱間加工、冷間加工來製造線材的話，所製得的線材的長度係受到鑄塊的大小的限制，所以無法製得很長的線材。此外，也有生產效率欠佳的問題。

因此，專利文獻3所揭示的技術思想，係將含有Cr、Zr等的銅合金的線材朝向水平方向、鉛垂線方向上方或鉛垂線方向下方抽拉，而連續地做出小直徑的線材之技術思想。亦即，其所提出的技術方案係利用專利文獻1、2所揭示的這種連續鑄造機來鑄造出含有Cr、Zr等的銅合金的線材。

又，專利文獻4所揭示的技術，係藉由使用加熱鑄模的橫型連續鑄造機來製造含有Cr、Zr的銅合金的線材之技術。

然而，在專利文獻1以及專利文獻2所示的連續鑄造機中，通常其鑄模係由具有優異的固體潤滑性的石墨所構成的，這種由石墨所構成的鑄模係與鑄造爐內的熔湯(熔融金屬液)直接地接觸。

此處，Cr、Zr、Si等的元素均為與石墨的反應性很高的反應性元素(活性元素)。因此，鑄模與熔銅中的Cr、Zr、Si等的元素(反應性元素)產生反應因而生成碳化物，導致鑄造出來的鑄塊與鑄模發生固著現象，或者鑄模提早耗損，因而無法長時間穩定地進行鑄造。

又，專利文獻1、2所揭示的橫型連續鑄造機，因為是將鑄塊朝向大致呈水平的方向拉出，所以在鑄模內凝固時會受到重力的影響。又，因為凝固收縮而導致在鑄模與鑄塊之間會產生被稱為「氣隙」的間隙，然而在橫型連續鑄造機中，鑄塊的上方側與下方側所產生的氣隙量並不相同。因此，鑄塊的上方側與下方側的冷卻速度也變得不同，將會有導致由含有Cr、Zr、Si等的銅合金所成的鑄塊的品質變得不穩定之虞慮。又，如前所述，因為發生了：鑄塊與鑄模互相固著、鑄模提早耗損的情事，所以鑄塊的表面品質惡化、鑄模的引出變得困難，而無法穩定地進行鑄造。

在專利文獻3中所揭示的技術思想，係將含有Cr、Zr等的銅合金的線材朝水平方向、鉛垂線方向上方或鉛垂線方向下方抽引，而連續地製出小直徑的線材之技術思想。然而，如上所述，根據以往的連續鑄造方法，並無法連續地製造出含有Cr、Zr、Si等的銅合金的線材。

又，專利文獻4係揭示出藉由使用加熱鑄模來抑制石墨與Cr、Zr等的反應性元素之間的反應，且利用橫型連續鑄造機來連續地製造出含有Cr、Zr等的銅合金的線材。但是，因為石墨鑄模本身係與高溫的熔銅接觸，所以氧化耗損會趨於激烈。此外，使用加熱鑄模的話，因為難以加快鑄塊的拉出速度，所以會有無法提昇生產效率的問題。此外，這個專利文獻4因為是將鑄塊朝略呈水平的方向進行拉出，所以還是會受到重力的影響，會有品質不穩定的問題。

[先行技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平06-226406號公報

[專利文獻2]日本特開昭61-209757號公報

[專利文獻3]日本特開2006-138015號公報

[專利文獻4]日本特公平08-000956號公報

本發明係有鑒於前述情事而進行開發完成的，其目的係在於提供：可很有效率且穩定地製造出由含有Cr、Zr、Si等的反應性金屬的銅合金所成的銅合金線材之含反應性元素的銅合金線材之製造方法。

為了解決這種問題且達成前述目的，本發明的一種態樣係具有下列的要件。

本發明的一種態樣之含反應性元素的銅合金線材之製造方法，係具有：將銅原料熔解而生成熔銅的熔銅生成工序、將反應性元素添加到前述熔銅中的反應性元素添加工序、將前述熔銅保持在鑄造爐內的保持工序、利用連接於前述鑄造爐的鑄模來連續地製出鑄塊的鑄造工序，前述鑄模係在前述鑄造爐的鉛垂線方向下方側，中介著隔熱構件連接於該鑄造爐，前述鑄造工序係朝向前述鑄模內施加壓力而將前述熔銅供給到前述鑄模內，在前述鑄模內讓前述熔銅冷卻和凝固。

前述含反應性元素的銅合金線材係由含反應性元素的銅合金所構成的。

在本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法中，前述鑄模的溫度亦可被保持在450℃以下。

在前述隔熱構件部分的前述熔銅的溫度亦可被設定為較之前述熔銅的融點更高。

在前述鑄造工序中，由前述鑄模的上端起算之鑄造爐內熔銅的水頭(高低落差)亦可設定為100mm以上。

前述鑄模的水平方向的剖面積Sc與前述鑄造爐的水平方向的剖面積Sf之兩者的剖面積比Sf/Sc亦可為5以上。

亦可在前述鑄造爐的前段設置連續熔解爐與保持爐，而將前述熔銅生成工序所生成的前述熔銅連續地供給到前述鑄造爐內。

在本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法中，因為是在鑄模與鑄造爐之間配設了隔熱構件，因而可以防止鑄模被加熱成與鑄造爐內部的熔銅同等的溫度。因此，可抑制鑄模與Cr、Zr、Si等的反應性元素之間的反應。此外，即使將鑄模的溫度控制成較低溫，鑄造爐內之靠近鑄模近旁的熔銅的溫度還是被維持在高溫，所以可穩定地進行鑄造。

此外，在鑄造工序時，係朝向鑄模內施加壓力而將熔銅供給到鑄模內，在鑄模中讓熔銅冷卻和凝固。因此，如前所述般地，即使在鑄造爐與鑄模之間中介著隔熱構件，亦可確實地將熔銅從鑄造爐供給到鑄模，而可穩定地進行鑄造。又，因為鑄模是被配設在鑄造爐的鉛垂線方向的下方側，所以利用被保持在鑄造爐內的熔銅的水頭壓，可確實地對於鑄模內施加壓力。

此處，鑄模的溫度，亦即，在鑄模中之最高溫的部位之溫度係被保持在450℃以下為宜。

這種情況下，係將鑄模冷卻，藉由將鑄模之最高溫的部位的溫度保持在450℃以下，除了可抑制鑄模提早耗損之外，又可以抑制鑄模與Cr、Zr、Si等的反應性元素之間的反應。尤其是當鑄模的一部分是由石墨所構成的情況下，係可確實地抑制鑄模的氧化耗損。又，因為是中介著隔熱構件讓鑄模與鑄造爐相連接，所以即使將鑄模保持在450℃以下，還是可以防止鑄造爐內的熔銅的溫度降低，而可穩定地進行鑄造。

在前述隔熱構件部分的前述熔銅的溫度係被設定成：較之前述熔銅的融點更高為宜。

這種情況下，可確保在隔熱構件部分之熔銅的流動性，可利用鑄造爐內的熔銅的水頭壓來將熔銅確實地供給到鑄模內。又，因為是中介著隔熱構件讓鑄模與鑄造爐連接在一起，所以即使將正在通過隔熱構件內的熔銅的溫度設定成：較之熔銅的融點更高，也不會讓鑄模被曝曬成高溫。因此，可抑制鑄模的提早耗損、鑄模與反應性元素之間的反應。

在前述鑄造工序中，由前述鑄模的上端起算之鑄造爐內熔銅的水頭係被設定成100mm以上為宜。

這種情況下，係可將熔銅確實地供給到鑄模內，可穩定地進行鑄造。此外。可抑制細微空孔的發生，因而可製造出高品質的鑄塊。

鑄模的水平方向的剖面積Sc與鑄造爐的水平方向的剖面積Sf之兩者的剖面積比Sf/Sc係設定成5以上為宜。

這種情況下，可以將：當從鑄模拉出鑄塊時之鑄造爐內的熔銅的金屬液面的變動抑制得很小。因此，熔銅的水頭壓可保持穩定而可製造出高品質的鑄塊。

係在鑄造爐的前段設置連續熔解爐與保持爐，並且將熔銅生成工序所生成的熔銅連續地供給到鑄造爐內為宜。

這種情況下，因為熔銅是被連續地供給到鑄造爐內，所以可製造出很長尺寸的鑄塊。此外，可很有效率地製造出作為線材的素材之鑄塊。

根據本發明的一種態樣，係可很有效率且很穩定地製造出由含有Cr、Zr、Si等的反應性金屬的銅合金所構成的銅合金線材。

以下將佐以圖式來說明本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法之實施方式。

本實施方式的製造方法中所製造的含反應性元素的銅合金線材係含有：可與後述之構成石墨套筒31的石墨之間，具有較高的反應性之反應性元素也就是Cr、Zr、Si等。又，所稱的「與石墨之間的反應性很高的元素」係指：碳化物標準生成自由能量很低，元素單體較不穩定，生成碳化物才會更穩定的元素。

在本實施方式中，含反應性元素的銅合金線材係含有Cr：0.25質量%以上0.45質量%以下、Zr：0.05質量%以上0.15質量%以下、Si：0.01質量%以上0.05質量%以下，其餘部分係含有Cu與不可避免的雜質之由Cu-Cr-Zr-Si合金所構成的。

又，含反應性元素的銅合金線材的線徑(直徑)係10mm以上40mm以下，本實施方式中係30mm。

其次，說明本實施方式的含反應性元素的銅合金線材之製造方法中所使用的連續鑄造裝置。第1圖係顯示用來製造出作為含反應性元素的銅合金線材的素材之鑄塊W之連續鑄造裝置10。

這種連續鑄造裝置10係具備：熔解爐11、保持爐13、移送涵管15、鑄造爐20、鑄模30、用來拉出所製造出來的鑄塊W之夾輥機17。

熔解爐11係將銅原料加熱熔解以製出熔銅的爐，係具備：被投入銅原料之原料投入口11A、以及用來排出所製出的熔銅之熔銅排出口11B。

又，在這種熔解爐11的後段側，配設有保持爐13，熔解爐11與保持爐13係利用連結涵管12而連接在一起。

保持爐13係用來將從熔解爐11所供給的熔銅予以暫時性地保持並且保溫之爐。在這種保持爐13係設置了用來添加Cr、Zr、Si等的反應性元素之未圖示的添加手段(添加裝置)。又，這個保持爐13內，為了防止反應性元素氧化，因此係保持成鈍氣氛圍。

移送涵管15係用來將已經添加了Cr、Zr、Si等的反應性元素而被調整成分後的熔銅移送到後段的鑄造爐20。本實施方式中，移送涵管15的內部係保持成鈍氣氛圍。

鑄造爐20係用來儲存從保持爐13移送來的熔銅之爐。這個鑄造爐20係如第2圖所示，係具備：空腔室21、爐本體23、加熱手段(加熱裝置)24。空腔室21的內部係保持在鈍氣氛圍。又，加熱手段24是被設置成用來調整所儲存的熔銅的溫度，在本實施方式中，係設置了輻射式加熱器。此外，在爐本體23以及空腔室21的底面部分係穿設了注液孔26。

在這個鑄造爐20之中，供儲存熔銅的爐本體23的內部之沿著水平方向的剖面的剖面積Sf係被設定在20000mm²≦Sf≦34600mm²的範圍內。此外，在這個鑄造爐20，也配設了用來偵測出儲存在爐本體23的內部的熔銅的液面位置之液面高度偵知器(未圖示)。

鑄模30係如第3圖所示，係為具有貫穿於軸方向的鑄造孔36之筒狀形狀。鑄模30係具備：設在鑄造孔36的內周面之石墨套筒31、以及位於這個石墨套筒31的外周側之冷卻水套32。在冷卻水套32的內部係設有供冷卻水流過的水路33，用來冷卻石墨套筒31。

這個鑄模30係連接在鑄造爐20的鉛垂線方向的下方側，如第2圖及第3圖所示，係被配設成讓鑄造爐20的注液孔26與鑄模30的鑄造孔36相連通。鑄模30的鑄造孔36的直徑係50mm以下，更好是設定在10mm以上40mm以下。在本實施方式中，鑄造孔36的直徑係被設定為30mm。

鑄模30的水平方向的剖面積Sc與鑄造爐20的水平方向的剖面積Sf之兩者的剖面積比Sf/Sc係被設定成5以上(Sf/Sc≧5)。這個剖面積比Sf/Sc更好是10以上(Sf/Sc≧10)。

並且在鑄模30的石墨套筒31與鑄造爐20的爐本體23之間，配設了隔熱構件40，在本實施方式中，隔熱構件40係配置在空腔室21的底面外側與爐本體23的底面外側之間。又，這個隔熱構件40係形成具有貫通孔46之筒狀，貫通孔46的內周面係被配置成相連於鑄模30的鑄造孔36以及鑄造爐20的注液孔26的內周面。

隔熱構件40係由：例如Al₂O₃、SiO₂等的陶瓷所製成，其熱傳導率在常溫時係40W/(m‧K)以下，厚度被設定為5mm以上60mm以下。

其次，說明使用前述的連續鑄造裝置10之本實施方式的含反應性元素的銅合金線材之製造方法。

這種含反應性元素的銅合金線材之製造方法係如第4圖所示，係具有：將銅原料熔解而生成熔銅之熔銅生成工序S01、對於所獲得的熔銅中添加反應性元素之反應性元素添加工序S02、從保持爐13將熔銅移送到鑄造爐20之熔銅移送工序S03、將已經添加了反應性元素後的熔銅保持在鑄造爐20內之保持工序S04、利用與這個鑄造爐20相連接的鑄模30來連續地製造出鑄塊W之鑄造工序S05。

(熔銅生成工序S01)

首先，備好純度為99.99質量%以上未達99.999質量%之純銅(4NCu)的陰極板來當作銅原料。將這種4NCu的陰極板從原料投入口11A投入熔解爐11內，利用熔解爐11進行加熱熔解而製造出熔銅。然後，所獲得的熔銅係從熔銅排出口11B經由連結涵管12供給到保持爐13。

(反應性元素添加工序S02)

保持爐13是用來將被供給過來的熔銅暫時地保持，並且利用加熱器、感應加熱線圈等的加熱手段(加熱裝置)(未圖示)來將熔銅的溫度控制在例如：1100～1400℃。然後，將Cr、Zr、Si等的反應性元素添加到保持爐13內的熔銅中，以資調整熔銅的成分。此時，保持爐13內係保持在鈍氣氛圍，可抑制Cr、Zr、Si等的反應性元素受到氧化。

(熔銅移送工序S03)

在保持爐13中已經添加了Cr、Zr、Si等的反應性元素後的熔銅係經由移送涵管15供給到鑄造爐20。這個移送涵管15的內部係如前所述，被保持在鈍氣氛圍，可防止熔銅以及反應性元素受到氧化。

(保持工序S04)

在這個鑄造爐20係一方面保持著已經添加了Cr、Zr、Si等的反應性元素後的熔銅，一方面利用輻射加熱器之類的加熱手段(加熱裝置)24，將熔銅的溫度控制在例如：1100～1400℃。此外，儲存在這個鑄造爐20的爐本體23內的熔銅的液面位置係利用液面高度偵知器來檢測出來，係以可使得液面位置保持一定的方式來調整來自保持爐13的熔銅的移送量。

(鑄造工序S05)

然後，儲存在鑄造爐20內的熔銅就經由注液孔26而被供給到鑄模30的鑄造孔36內。被供給到鑄模30內的熔銅係在：受到冷卻水套32冷卻的石墨套筒31的部分進行凝固，而從鑄造孔36的下端側製造出鑄塊W。又，鑄塊W的拉出速度係被夾輥機17所控制，在本實施方式中，係採用間歇性地將鑄塊W予以拉出的方式。

在鑄造工序S05中之鑄塊W的拉出速度係調整為200mm/min以上600mm/min以下。又，對於鑄造爐20之熔銅的供給速度係調整為0.5公噸/小時以上10公噸/小時以下。

又，在這個鑄造工序S05中，儲存在鑄造爐20的爐本體23內的熔銅的水頭壓係作用到鑄模30內，在本實施方式中，係以從鑄模30的上端30a起算之爐本體23內的熔銅的水頭為100mm以上的方式來控制爐本體23內的熔銅的液面高度。

此外，在這個鑄造工序S05中，鑄模30的石墨套筒31的上端部分31a的溫度係被設定在450℃以下，在隔熱構件40部分的熔銅溫度係被設定為較之熔銅的融點更高。

以這種方式製得的鑄塊W係被冷卻手段(未圖示)予以冷卻，然後捲取成線圈狀。在本實施方式中，利用冷卻手段將例如：溫度為950℃以上的長條鑄塊W，以50℃/min以上的冷卻速度進行冷卻至常溫為止，藉此，來進行鑄塊W的熔體化處理。

然後，對於已經冷卻到常溫的鑄塊W實施熱處理或冷間加工等，以製造出具有預定的特性之含反應性元素的銅合金線材。

根據具有這種工序之本實施方式的含反應性元素的銅合金線材之製造方法，係在鑄模30的石墨套筒31與鑄造爐20的爐本體23之間，配設有隔熱構件40，所以可防止爐本體23內的熔銅直接地接觸鑄模30的石墨套筒31。因此，可以抑制石墨套筒31與Cr、Zr、Si等的反應性元素發生反應。藉此，可防止石墨套筒31與鑄塊W的固著現象，可防止石墨套筒31的惡化。又，可抑制石墨套筒31的氧化耗損，可長期間穩定地進行鑄造。

而且因為鑄模30係配設在鑄造爐20的鉛垂線方向的下方側，所以在鑄造工序S05時，係可將被保持在鑄造爐20的爐本體23內的熔銅的水頭壓一面施加作用在鑄模30內，一面在鑄模30中讓熔銅冷卻和凝固，即使中介著隔熱構件40亦可將熔銅確實地供給到鑄模30的鑄造孔36內，可穩定地進行鑄造。尤其是在本實施方式中，係在鑄造工序S05中，將從鑄模30的上端起算之爐本體23內的熔銅的水頭設定為100mm以上，所以可確實地將熔銅朝向鑄模30內供給，可以穩定地進行鑄造。又，可抑制細微空孔的發生，可製造出高品質的鑄塊W。

又，鑄模30的石墨套筒31的上端部分31a的溫度係被保持在450℃以下，所以可抑制石墨套筒31的提早耗損，並且可以抑制石墨套筒31與Cr、Zr、Si等的反應性元素發生反應。又，因為是中介著隔熱構件40來將鑄模30的石墨套筒31與鑄造爐20的爐本體23連接在一起，所以即使以鑄模30的溫度變成450℃以下的方式來將鑄模30予以冷卻，亦可防止鑄造爐20內的熔銅的溫度降低。

此外，在隔熱構件40部分的熔銅的溫度係被設定成較之熔銅的融點更高，所以在隔熱構件40部分的熔銅的流動性可獲得確保，利用鑄造爐20內的熔銅的水頭壓可將熔銅確實地供給到鑄模30內。又，因為是中介著隔熱構件40來將鑄模30與鑄造爐20連接在一起，所以即使將在隔熱構件40部分的熔銅的溫度設定成較之熔銅的融點更高，也不會讓鑄模30曝曬成高溫，可以抑制鑄模30的提早耗損、可以抑制鑄模30與反應性元素發生反應。

尤其是在本實施方式中，隔熱構件40的熱傳導率在常溫時係40W/(m‧K)以下，隔熱構件40的厚度係設定在5mm以上60mm以下，所以可確實地抑制鑄模30的石墨套筒31與鑄造爐20的爐本體23之間的熱傳導。

鑄模30的鑄造孔36之水平方向的剖面積Sc與鑄造爐20之水平方向的剖面積Sf之兩者的剖面積比Sf/Sc，係被設定為符合Sf/Sc≧5，更好是被設定為符合Sf/Sc≧10。因此，在鑄造工序S05中，可將爐本體23內的熔銅的液面變動抑制得很小，可使得熔銅的水頭壓很穩定。因此，可以製造出高品質的鑄塊W。

此外，係在鑄造爐20的前段，設置了熔解爐11與保持爐13與連結涵管12，可將在熔銅生成工序S01所生成的熔銅連續地供給到鑄造爐20內。因此，可很有效率地製造出鑄塊W。

又，在本實施方式中，係將熔解爐11、保持爐13、移送涵管15、鑄造爐20的內部都保持成鈍氣氛圍，所以可防止熔銅以及Cr、Zr、Si等的反應性元素之氧化，可以製出高品質的鑄塊W。

以上雖然是針對於本發明的實施方式加以說明，但是本發明並不限定於此，只要是在不脫離本發明的技術思想的範圍內，均可做適宜地變更。

例如：在本實施方式中，雖然係針對於：將所製得的鑄塊W急速冷卻來進行熔體化處理的情況加以說明，但是並不限定於此。例如：亦可先將鑄塊W冷卻之後，接下來，才進行熔體化處理，而且熔體化處理本身不必實施也是可以。

又，雖然係針對使用了具備：熔解爐11與保持爐13與連結涵管12之連續鑄造裝置10的情況加以說明，但是並不限定於此。亦可設置成例如：第5圖所示般，利用批次式熔解爐111來生成熔銅，經由移送涵管15將熔銅供給到鑄造爐20。這種情況下，係可在批次式熔解爐111中進行成分調整。亦即，可以同時進行熔銅生成工序S01與反應性元素添加工序S02。又，亦可將複數座的批次式熔解爐111連接到鑄造爐20，藉由交替地從批次式熔解爐111將熔銅供給到鑄造爐20，亦可製造出長條尺寸的鑄塊W。

在本實施方式中，雖然是針對於製造出：含有Cr：0.25質量%以上0.45質量%以下、Zr：0.05質量%以上0.15質量%以下、Si：0.01質量%以上0.05質量%以下，其餘部分係含有Cu與不可避免的雜質之Cu-Cr-Zr-Si合金的銅合金線材的情況來做說明，但是，並不限定於此。例如：銅合金線材既可以是含有Cr、Zr、Si的其中任何一種或兩種以上的反應性元素，也可以含有其他的元素。

雖然是針對於鑄模30的鑄造孔36的直徑是50mm以下，更好是10mm以上40mm以下的情況做說明，但是並不限定於此。

又，在鑄造工序中的鑄塊W的拉出速度、對於鑄造爐20之熔銅的供給速度也並不限定於本實施方式。

雖然是針對於分別設有一個注液孔26以及一個鑄造孔36的情況，舉出圖示來做說明，但是並不限定於此。例如：亦可設置複數個注液孔26以及鑄造孔36來同時製造出複數根的鑄塊W。

雖然是針對於將鑄塊W間歇性地拉出的情況做說明，但是並不限定於此。例如：亦可將鑄塊W連續地拉出。

又，雖然是針對於將熔解爐11、保持爐13、移送涵管15、以及鑄造爐20的內部保持成鈍氣氛圍的情況做說明，但是並不限定於此。例如：亦可形成真空(減壓)狀態來防止熔銅、反應性金屬的氧化。

雖然是針對於鑄模30具備了石墨套筒31的情況做說明，但是並不限定於此。例如：亦可利用氮化硼(BN)等之具有固體潤滑性的別種材料來構成鑄模30。

雖然是針對於：隔熱構件40的貫通孔46的內周面被配置成與鑄模30的鑄造孔36的內周面相連的情況進行說明，但是並不限定於此。例如：亦可將貫通孔46的內周面較之鑄造孔36的內周面更為後退到直徑方向的外方。亦即，亦可將貫通孔46的直徑較之鑄造孔36的直徑更大。

此外，鑄模30的構成構件並不侷限於本實施方式。例如：亦可適切地將設計變更為冷卻水套32的構造、水冷配管(水路33)的配置等。

[產業上的可利用性]

根據本發明的一種態樣，係可很有效率且穩定地製造出由含有反應性金屬的銅合金所構成的銅合金線材。含有反應性金屬的銅合金線材，因為強度高且導電性良好，所以可利用於例如：高速鐵路用的架空線等的用途。本發明的一種態樣係可非常適用在這種銅合金線材的製造工序。

W．．．鑄塊

11．．．熔解爐

13．．．保持爐

20．．．鑄造爐

30．．．鑄模

30a．．．鑄模的上端

40．．．隔熱構件

S01．．．熔銅生成工序

S02．．．反應性元素添加工序

S04．．．保持工序

S05．．．鑄造工序

第1圖係本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法的實施方式所採用的連續鑄造裝置之一例的概略說明圖。

第2圖係第1圖所示的連續鑄造裝置所具備的鑄造爐的說明圖。

第3圖係鑄造爐與鑄模之連接部分的擴大說明圖。

第4圖係本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法的實施方式之流程圖。

第5圖係顯示本發明的一種態樣的含反應性元素的銅合金線材之製造方法的實施方式所採用的連續鑄造裝置之另外一例之圖。

Claims (6)

1. 一種含反應性元素的銅合金線材之製造方法，其特徵為：該方法具有：將銅原料熔解而生成熔銅的熔銅生成工序、將Cr、Zr、Si中任一種或兩種以上的反應性元素添加到前述熔銅中的反應性元素添加工序、將前述熔銅保持在鑄造爐內的保持工序、利用連接於前述鑄造爐的鑄模來連續地製出鑄塊的鑄造工序，前述鑄模係具備石墨套筒，且前述鑄模係在前述鑄造爐的鉛垂線方向下方側，中介著隔熱構件連接於該鑄造爐，使儲存在前述鑄造爐內的前述熔銅的水頭壓作用到前述鑄模內，前述鑄造工序係朝向前述鑄模內施加壓力而將前述熔銅供給到前述鑄模內，在前述鑄模內讓前述熔銅冷卻和凝固。
2. 如申請專利範圍第1項所述之含反應性元素的銅合金線材之製造方法，其中，前述鑄模的溫度被保持在450℃以下。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之含反應性元素的銅合金線材之製造方法，其中，在前述隔熱構件部分的前述熔銅的溫度被設定成較之前述熔銅的融點更高。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之含反應性元素的 銅合金線材之製造方法，其中，在前述鑄造工序中，由前述鑄模的上端起算之鑄造爐內熔銅的水頭(高低落差)係被設定為100mm以上。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之含反應性元素的銅合金線材之製造方法，其中，前述鑄模的水平方向的剖面積Sc與前述鑄造爐的水平方向的剖面積Sf之剖面積比Sf/Sc係為5以上。
6. 如申請專利範圍第1或2項所述之含反應性元素的銅合金線材之製造方法，其中，係在前述鑄造爐的前段設置連續熔解爐與保持爐，前述熔銅生成工序所生成的前述熔銅係被連續地供給到前述鑄造爐內。