WO2014020701A1

WO2014020701A1 - 銅合金線及び銅合金線の製造方法

Info

Publication number: WO2014020701A1
Application number: PCT/JP2012/069479
Authority: WO
Inventors: 斉中本; 徳和石田; 牧　一誠; 広行森; 芦田　哲哉
Original assignee: 三菱マテリアル株式会社; 三菱電線工業株式会社
Priority date: 2012-07-31
Filing date: 2012-07-31
Publication date: 2014-02-06
Also published as: CN104411845B; EP2881476A1; KR20150040254A; MX2014015451A; EP2881476A4; US20150187452A1; CN104411845A

Abstract

　この銅合金線は、Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなり、中間時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下であり、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数が、観察される析出物全体の１０％以上とされており、当該中間時効熱処理の後、冷間加工及び最終時効熱処理されている。

Description

銅合金線及び銅合金線の製造方法

　本発明は、例えば自動車や機器の配線等に用いられる銅合金線及び銅合金線の製造方法に関するものである。

　従来、例えば特許文献１、２に示すように、自動車配線用及び機器配線用の電線として、銅線を複数本撚り合わせてなる電線導体に、絶縁被膜を被覆したものが提供されている。また、配線等を効率的に行うために、これらの電線を複数本束ねたワイヤーハーネスが提供されている。

　近年、環境保護の観点から、自動車から排出される二酸化炭素量を低減するために、自動車車体の軽量化が強く求められている。一方、自動車のエレクトロニクス化が進み、さらに、ハイブリッド車や電気自動車の開発も進んでおり、自動車に用いられる電気系統の部品数は加速的に増加している。これにより、これらの部品をつなぐワイヤーハーネスの使用量が、今後、さらに増加する見込みであり、このワイヤーハーネスの軽量化が求められている。
　ここで、ワイヤーハーネスを軽量化する手段として、電線及び銅線の細径化が図られている。また、電線導体及び銅線の細径化によって、ワイヤーハーネスの軽量化とともに小型化も図られることになり、配線スペースを有効活用できるといったメリットもある。

　従来、上述の銅線としては、タフピッチ銅で構成されたものが主に使用されており、ワイヤーハーネス組み立て時や自動車取り付け後の振動による衝撃を吸収する目的で、高温で熱処理された軟銅線が用いられている。軟銅線は、軟らかく伸びが高いために外部からの衝撃を吸収できる一方で、瞬時に加わる引張荷重に対しては極めて弱く、容易に弾性変形領域を超え、塑性変形領域に達し、さらに強い荷重が加わると破断に至ることになる。すなわち、タフピッチ銅で構成された銅線においては、伸びが十分であるものの強度が不足しているのである。
　このようなタフピッチ銅で構成された銅線においては、強度を十分に確保できないため、細径化による軽量化、小型化を図ることはできなかった。

　そこで、強度を向上させた銅線として、例えば特許文献３、４に示すようにＳｎを０．２～２．５質量％含有したＳｎ入り銅で構成された銅合金線が提供されている。
　Ｓｎ入り銅は、Ｓｎが銅の母中に固溶することによって強度を向上させる固溶強化型の銅合金であり、上述のタフピッチ銅に比較して強度が十分に向上されたものである。

特開２００８－０１６２８４号公報特開平６－１５０７３２号公報特開２００８－０２７６４０号公報特許第２７０９１７８号公報

　ところで、Ｓｎ入り銅等の固溶強化型銅合金においては、冷間加工によって成形された状態では強度は高いものの伸びが不足しており、ワイヤーハーネス組み立て時に、線ハネや線絡みが発生しやすく、取扱いが困難であった。このＳｎ入り銅の伸びを改善する方法として、熱処理によって組織を回復させることが考えられる。しかしながら、Ｓｎ入り銅においては、熱処理温度が軟化点に達すると急激に引張強度と伸びが変化することから、熱処理条件を調整して、引張強度及び伸びを制御することは困難であった。
　このため、Ｓｎ入り銅を用いた場合であっても、伸びと強度とを両立させることができず、銅線の細径化を図ることができなかった。

　この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、強度及び伸びに優れ、ワイヤーハーネスの細径化を図ることができる銅合金線及び銅合金線の製造方法を提供することを目的とする。

　前記の課題を解決するために、本発明に係る銅合金線は、Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなり、中間時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下であり、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数が、観察される析出物全体の１０％以上とされており、当該中間時効熱処理の後、冷間加工及び最終時効熱処理されていることを特徴としている。

　上述した本発明に係る銅合金線においては、Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなり、中間時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下であり、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数が、観察される析出物全体の１０％以上とされているので、銅の母相には、Ｃｏ及びＰを含む化合物からなる粒径の小さな析出物が数多く分散していることになる。ここで、中間時効熱処理の後に冷間加工が実施されると、転位が発生し、粒径の小さな析出物の部分で転位ループが形成されることになる。また、粒径の小さな析出物は、転位によってせん断されて分断され、銅の母相中に再固溶することになる。
そして、この銅合金線に対して最終時効熱処理を実施すると、再固溶していたＣｏ及びＰを含む化合物からなる析出物が、転位ループを析出サイトとして再度析出し、導電率が向上するとともに析出強化によって強度も向上することになる。また、この熱処理によって、転位が解放され、伸びが回復することになる。よって、強度及び伸びに優れた銅合金線を得ることができる。
　なお、冷間加工後の最終時効熱処理は、銅合金線の状態で実施してもよいし、複数の銅合金線を撚り線加工した後に実施してもよい。

　ここで、前記析出強化型銅合金の組成が、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされていることが好ましい。
　この構成の銅合金線においては、銅の母相中にＣｏ及びＰを含む化合物からなる析出物が分散されることになり、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。
なお、Ｃｏ及びＰが下限値を下回ると析出物の個数が不足し、強度を充分に向上させることができない。一方、Ｃｏ及びＰが上限値を超えると、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。このため、Ｃｏ及びＰは、上述の範囲内に設定することが望ましい。
　また、Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性の向上を図ることもできる。このような作用効果を確実に奏功せしめるためには、Ｓｎの含有量を０．００５質量％以上とする必要がある。また、Ｓｎが過剰に添加された場合には導電率の低下を招くため、Ｓｎの含有量は０．７０質量％以下とすることが望ましい。

　また、前記析出強化型銅合金は、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含むことが好ましい。
　この構成の銅合金線においては、Ｎｉを上述の範囲内で含有しているので、結晶粒の粗大化を抑制でき、強度をさらに向上させることができる。

　また、前記析出強化型銅合金は、さらにＺｎ；０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｍｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ａｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ｚｒ；０．００１質量％以上０．１質量％以下のうち、いずれか１種または２種以上を含むことが好ましい。
　この構成の銅合金線においては、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒのいずれか１種または２種以上を上述の範囲で含有しているので、これらの元素が硫黄（Ｓ）と化合物を形成することにより、銅の母相中に硫黄（Ｓ）が固溶することを抑制でき、強度等の機械的特性の劣化を抑制することができる。

また、本発明の銅合金線は、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされていることが好ましい。
この構成の銅合金線においては、引張強度、伸びが確保されているので、ワイヤーハーネスの細線化を図ることが可能となる。

本発明の銅合金線の製造方法は、Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなる銅合金線の製造方法であって、中間時効熱処理工程と、この中間時効熱処理工程の後に実施される冷間加工工程と、この冷間加工工程の後に実施される最終時効熱処理工程を有し、前記中間時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を１５ｎｍ以下とし、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数を、観察される析出物全体の１０％以上とすることを特徴としている。

　上述した本発明に係る銅合金線の製造方法においては、中間時効熱処理工程と、この時効熱処理工程の後に実施される冷間加工工程と、この冷間加工工程の後に実施される最終時効熱処理工程を有し、前記中間時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を１５ｎｍ以下とし、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数を、観察される析出物全体の１０％以上としていることから、冷間加工工程において、析出物を再固溶させることができる。よって、この銅合金線に対して最終時効熱処理を行うことによって、析出物を均一に分散させることができ、強度及び伸びに優れた銅合金線を製造することができる。

　なお、冷間加工工程の後に、複数の銅合金線を撚り合わせて撚線とする撚り線加工工程を備えていてもよい。
また、冷間加工工程の後の最終時効熱処理工程は、単線の状態で実施してもよいし、上述の撚り線加工工程の後に実施してもよい。

　本発明によれば、強度及び伸びに優れ、ワイヤーハーネスの細径化を図ることができる銅合金線及び銅合金線の製造方法を提供することができる。

本発明の実施形態である銅合金線を用いた絶縁電線の断面説明図である。本発明の実施形態である銅合金線の製造方法及び電線導体の製造方法のフロー図である。本発明の実施形態である銅合金線の製造方法及び電線導体の製造方法で用いられる連続鋳造圧延設備の概略説明図である。本発明の他の実施形態である銅合金線を用いた絶縁電線の断面説明図である。

　以下に、本発明の実施形態に係る銅合金線及び銅合金線の製造方法について添付した図面を参照して説明する。
　本実施形態である銅合金線１は、ワイヤーハーネスを構成する絶縁電線５の素線として用いられるものである。図１に、本発明の実施形態である銅合金線１を用いた絶縁電線の一例を示す。
　この絶縁電線５は、複数（図１においては７本）の銅合金線１が撚り合わされてなる電線導体６と、この電線導体６の外周を被覆する絶縁被覆７と、を備えている。

　上述の電線導体６を構成する本実施形態である銅合金線１は、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされた組成の銅合金で構成されていることが望ましい。
なお、この銅合金においては、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含んでいてもよい。また、さらにＺｎ；０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｍｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ａｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ｚｒ；０．００１質量％以上０．１質量％以下のうち、いずれか１種または２種以上を含んでいてもよい。
以下に、各元素の含有量を上述の範囲内に設定した理由について説明する。

（Ｃｏ及びＰ）
ＣｏとＰは、銅の母相中に分散する析出物を形成する元素である。
ここで、Ｃｏの含有量が０．１２質量％未満及びＰの含有量が０．０４質量％未満の場合には、析出物の個数が不足し、強度を充分に向上させることができないおそれがある。一方、Ｃｏの含有量が０．４０質量％超え及びＰの含有量が０．１６質量％超えの場合には、強度の向上に寄与しない元素が多く存在してしまい、導電率の低下等を招くおそれがある。
このため、Ｃｏの含有量を０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐの含有量を０．０４０質量％以上０．１６質量％以下の範囲内に設定することが望ましい。

（Ｓｎ）
　Ｓｎは、銅の母相中に固溶することによって強度を向上させる作用を有する元素である。また、ＣｏとＰとを主成分とする析出物の析出を促進させる効果や、耐熱性、耐食性を向上させる作用も有する。
ここで、Ｓｎの含有量が０．００５質量％未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｓｎの含有量が０．７０質量％を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｓｎの含有量を０．００５質量％以上０．７０質量％以下の範囲内に設定することが望ましい。

（Ｎｉ）
　Ｎｉは、Ｃｏの一部を代替することができ、結晶粒の粗大化を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Ｎｉの含有量が０．０１質量％未満の場合には、上述した作用効果を確実に奏功せしめることができないおそれがある。一方、Ｎｉの含有量が０．１５質量％を超える場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｎｉを含有する場合には、Ｎｉの含有量を０．０１質量％以上０．１５質量％以下の範囲内とすることが好ましい。

（Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒ）
　Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素は、硫黄（Ｓ）と化合物を生成し、銅の母相中への硫黄（Ｓ）の固溶を抑制する作用効果を有する元素である。
ここで、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素の含有量がそれぞれ上述の下限値より少ない場合には、銅の母相中への硫黄（Ｓ）の固溶を抑制する作用効果を十分に奏功せしめることができない。一方、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素の含有量がそれぞれ上述の上限値より多い場合には、導電率を確保できなくなるおそれがある。
このため、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素を含有する場合には、それぞれ上述の範囲内とすることが好ましい。

　そして、本実施形態である銅合金線１においては、中間時効熱処理工程Ｓ０３を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下であり、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数が、観察される析出物全体の１０％以上とされており、この中間時効熱処理工程Ｓ０３の後、冷間加工（２次冷間加工工程Ｓ０４）され、さらに最終時効熱処理（最終時効熱処理工程Ｓ０６）を行って製造されたものとされている。
　ここで、析出物の観察は、次のようにして実施した。透過型電子顕微鏡によって倍率１５万倍および７５万倍で観察し、当該析出物の面積を算出してその円相当径を粒径として算出した。なお、倍率１５万倍で１１～１００ｎｍの粒径の析出物を、倍率７５万倍で１～１０ｎｍの粒径の析出物を測定した。倍率７５万倍での観察では１ｎｍ未満の析出物は明確に判別できないことから、観察される析出物全体の個数は粒径１ｎｍ以上の析出物の個数となる。また、透過型電子顕微鏡による観察は、倍率１５万倍の場合は視野面積約４×１０^５ｎｍ²　、倍率７５万倍の場合は視野面積約２×１０^４ｎｍ²　で実施した。

　次に、上述の銅合金線１の製造方法及び電線導体６の製造方法について説明する。図２に本発明の実施形態である銅合金線１の製造方法及び電線導体６の製造方法のフロー図を示す。
　まず、上記銅合金からなる銅荒引線５０を連続鋳造圧延法によって連続的に製出する（連続鋳造圧延工程Ｓ０１）。この連続鋳造圧延工程Ｓ０１においては、例えば図３に示す連続鋳造圧延設備が用いられる。

　図３に示す連続鋳造圧延設備は、溶解炉Ａと、保持炉Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄと、連続圧延装置Ｅと、コイラーＦとを有している。

　溶解炉Ａとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ（図示なし）が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的に製出される。

　保持炉Ｂは、溶解炉Ａでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Ｃに送るためのものである。

　鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた銅溶湯を、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄの上方に配置されたタンディッシュ１１にまで移送するものである。この鋳造樋Ｃは、例えばＡｒ等の不活性ガス又は還元性ガスでシールされている。なお、この鋳造樋Ｃには、不活性ガスによって銅溶湯を攪拌して溶湯中の酸素等を除去する脱ガス手段（図示なし）が設けられている。

　タンディッシュ１１は、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄに銅溶湯を連続的に供給するために設けられた貯留槽である。このタンディッシュ１１の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル１２が配置されており、この注湯ノズル１２を介してタンディッシュ１１内の銅溶湯がベルトホイール式連続鋳造機Ｄへと供給される構成とされている。

　ここで、本実施形態では、鋳造樋Ｃ及びタンディッシュ１１に合金元素添加手段（図示なし）が設けられており、銅溶湯中に、上述の元素（Ｃｏ，Ｐ、Ｓｎ）が添加される構成とされている。

　ベルトホイール式連続鋳造機Ｄは、外周面に溝が形成された鋳造輪１３と、この鋳造輪１３の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト１４とを有している。このベルトホイール式連続鋳造機Ｄにおいては、前記溝と無端ベルト１４との間に形成された空間に注湯ノズル１２を介して銅溶湯が注入され、この銅溶湯を冷却・固化することで、棒状の鋳造銅材２１を連続的に鋳造するものである。

　このベルトホイール式連続鋳造機Ｄの下流側には、連続圧延装置Ｅが連結されている。この連続圧延装置Ｅは、ベルトホイール式連続鋳造機Ｄから製出された鋳造銅材２１を連続的に圧延して、所定の外径の銅荒引線５０を製出するものである。
　この連続圧延装置Ｅから製出された銅荒引線５０は、洗浄冷却装置１５及び探傷器１６を介してコイラーＦに巻き取られる。
　ここで、上述の連続鋳造圧延設備によって製出される銅荒引線５０の外径は、例えば８ｍｍ以上４０ｍｍ以下とされており、本実施形態では８ｍｍとされている。
そして、この連続鋳造圧延工程Ｓ０１では、鋳造銅材２１が、例えば８００℃から１０００℃の比較的高温で保持されることから、Ｃｏ、Ｐといった元素が銅の母相中に多く固溶することになる。

　次に、図２に示すように連続鋳造圧延工程Ｓ０１によって製出された銅荒引線５０に対して、冷間加工を実施する（１次冷間加工工程Ｓ０２）。この１次冷間加工工程Ｓ０２においては、複数段の加工が実施され、外径０．１ｍｍ以上８．０ｍｍ以下の範囲内の銅線材とする。本実施形態では、外径０．９ｍｍの銅線材とされている。

　次に、１次冷間加工工程Ｓ０２後の銅線材に対して中間時効熱処理を実施する（中間時効熱処理工程Ｓ０３）。この中間時効熱処理工程Ｓ０３によって、ＣｏとＰとを主成分とする化合物からなる析出物を析出させる。
　ここで、中間時効熱処理工程Ｓ０３では、熱処理温度が２５０℃以上４５０℃以下、保持時間が０．５時間以上１５時間以下の条件で実施される。

　次に、中間時効熱処理工程Ｓ０３後の銅線材に対して、冷間加工を実施し、所定の断面形状の銅合金線１とする（２次冷間加工工程Ｓ０４）。
　この２次冷間加工工程Ｓ０４においては、複数段の加工が実施され、外径０．０１５ｍｍ以上０．２ｍｍ以下の範囲内の銅合金線１とする。本実施形態の銅合金線１は、外径０．１６９ｍｍとされている。

　次に、上述のようにして得られた銅合金線１を、複数本（本実施形態では７本）を撚り合わせて電線導体６を成形する（撚り線加工工程Ｓ０５）。この撚り線加工工程Ｓ０５においては、１本の銅合金線１を中心として、その外周側に６本の銅合金線１を配置して撚り合わせた同心撚りとされている。そして、本実施形態では、撚り線加工工程Ｓ０５における撚りのピッチが、４ｍｍ以上２４ｍｍ以下に設定されている。

　そして、撚り線加工工程Ｓ０５によって得られた電線導体６に対して、３００℃以上５００℃以下の温度下に３０分以上６００分以下の間保持するバッチ式の熱処理を行う（最終時効熱処理工程Ｓ０６）。
この最終時効熱処理工程Ｓ０６は、バッチ式の熱処理の他に、線材を通過させる管状炉を使った熱処理、通電焼鈍等の各種手段を用いることができる。

　以上のような構成とされた本実施形態である銅合金線１及び電線導体６によれば、中間時効熱処理工程Ｓ０３を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を１５ｎｍ以上とし、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数を、観察される析出物全体の１０％以上としていることから、粒径の小さな析出物が数多く分散しており、その後の２次冷間加工工程Ｓ０４において、粒径の小さな析出物を起点として転位ループが形成されるとともに、粒径の小さな析出物が転位によってせん断されて分断され、銅の母相中に再固溶することになる。
そして、２次冷間加工工程Ｓ０４の後に、最終時効熱処理工程Ｓ０６を実施すると、再固溶していたＣｏ，Ｐが、転位ループを析出サイトとして再度析出し、粒径の小さな析出物が数多く分散することになる。よって、導電率が向上するとともに析出強化によって強度も向上することになる。また、この熱処理によって、転位が解放され、伸びが回復することになる。よって、強度及び伸びに優れた銅合金線１及び電線導体６を製造することができる。
具体的には、本実施形態である銅合金線１は、引張強度が４５０ＭＰａ以上、伸びが５％以上とされているので、ワイヤーハーネスの細線化を図ることが可能となる。

　本実施形態においては、銅合金線１の組成が、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされているので、銅の母相中にＣｏ及びＰを主体とする化合物からなる析出物が分散されることになり、強度、導電率の向上を図ることが可能となる。また、Ｓｎを０．００５質量％以上０．７０質量％以下の範囲内で含有しているので、固溶強化によって強度の更なる向上を図ることができ、強度及び繰り返し曲げ特性を向上させることができる。また、耐熱性、耐食性も向上することになる。

　さらに、本実施形態では、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含んでいるので、結晶粒の粗大化を抑制でき、強度をさらに向上させることができる。
　また、本実施形態では、さらにＺｎ；０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｍｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ａｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ｚｒ；０．００１質量％以上０．１質量％以下のうち、いずれか１種または２種以上を含んでいるので、Ｚｎ，Ｍｇ，Ａｇ，Ｚｒといった元素が硫黄（Ｓ）と化合物を形成することにより、銅の母相中に硫黄（Ｓ）が固溶することを抑制でき、銅合金線１の強度等の機械的特性の劣化を抑制することができる。

　また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程Ｓ０１によって銅荒引線５０を製出しているので、効率良く銅荒引線５０を製出することができる。また、例えば８００～１０００℃の高温状態で一定時間保持されることになるので、ＣｏやＰ等の元素が銅の母相中に固溶されることになり、別途、溶体化処理を行う必要がない。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　例えば、本実施形態では、自動車用ワイヤーハーネスとして用いられる電線導体及び被覆電線を構成する銅合金線として説明したが、これに限定されることはなく、コピー機等の機器用ワイヤーハーネスに用いられる電線導体及び被覆電線を構成する銅合金線であってもよい。

　さらに、本実施形態では、図１に示すような電線導体及び被覆電線を構成する銅合金線として説明したが、これに限定されることはなく、図４に示すように、撚り線を圧縮加工した電線導体１０６及び被覆電線１０５であってもよい。この場合、圧縮加工の後に最終時効熱処理工程を実施することが好ましい。
　また、撚り線加工工程の後に最終時効熱処理工程を実施するものとして説明したが、これに限定されることはなく、単線の状態で最終時効熱処理工程を実施し、その後、撚り線加工工程を実施してもよい。

　さらに、本実施形態では、連続鋳造圧延工程によって銅荒引線を製造するものとして説明したが、これに限定されることはなく、円柱状の鋳塊（ビレット）を製出し、この鋳塊を押出・冷間加工することで銅荒引線を製出してもよい。但し、押出法によって銅荒引線を製出した場合には、別途溶体化処理を行う必要がある。さらに、連続鋳造圧延工程によって製造された場合であっても、銅荒引線に対して溶体化処理を実施してもよい。
また、本実施形態では、連続鋳造圧延工程を図３に示すベルトホイール式鋳造機を用いて実施するものとして説明したが、これに限定されることはなく、他の連続鋳造法を採用してもよい。

　以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。

（本発明例及び比較例）
　ベルトホイール式連続鋳造機を備えた連続鋳造圧延設備を用いて、表１に示す組成の銅合金からなる銅荒引線（直径８ｍｍ）を製出した。この銅荒引線に対して、１次冷間加工を実施して直径０．９ｍｍとした後に、表１記載の条件で中間時効熱処理を施した。その後、２次冷間加工を実施して直径０．１６５ｍｍとし、表１記載の条件で最終時効熱処理を施した。

（中間時効熱処理後の析出物観察）
本発明例について、中間時効熱処理後の銅線材を用いて析出物の観察を行った。析出物の観察は、透過型電子顕微鏡（機種名：ＴＥＭ：日立製作所製、Ｈ－８００、ＨＦ－２０００、ＨＦ－２２００および日本電子製ＪＥＭ－２０１０Ｆ）の透過電子像を用いて、各析出物の面積から相当粒径を算出した。なお、倍率は１５万倍、７５万倍とし、それぞれ測定視野約４×１０^５ｎｍ²、約２×１０^４ｎｍ²　で、観察を実施した。そして、析出物の平均粒径、及び、観察される析出物のうち粒径５ｎｍ以上の析出物の割合を算出した。結果を表２に示す。

（引張強度及び伸び）
　ＪＩＳ　Ｚ　２２４１に準拠し、島津製作所製ＡＧ－５ｋＮＸを用いて引張試験を実施し、引張強度及び伸びを測定した。結果を表２に示す。

　析出物の平均粒径が１５ｎｍ以上、５ｎｍ以下の析出物の割合が１０％未満である比較例１－３においては、引張強度及び伸びをともに向上させることができなかった。
　一方、析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下、５ｎｍ以下の析出物の割合が１０％以上である本発明例１－１９においては、引張強度及び伸びをともに向上させることができた。

　本発明は、強度及び伸びに優れ、ワイヤーハーネスの細径化を図ることができる銅合金線及び銅合金線の製造方法に関する。

１　銅合金線
５　絶縁電線
６　電線導体

Claims

　Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなり、
　中間時効熱処理を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径が１５ｎｍ以下であり、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数が、観察される析出物全体の１０％以上とされており、
　当該中間時効熱処理の後、冷間加工及び最終時効熱処理されていることを特徴とする銅合金線。
　前記析出強化型銅合金の組成が、Ｃｏ；０．１２質量％以上０．４０質量％以下、Ｐ；０．０４０質量％以上０．１６質量％以下、Ｓｎ；０．００５質量％以上０．７０質量％以下を含み、残部がＣｕ及び不可避不純物とされていることを特徴とする請求項１に記載の銅合金線。
前記析出強化型銅合金は、さらにＮｉ；０．０１質量％以上０．１５質量％以下を含むことを特徴とする請求項２に記載の銅合金線。
　前記析出強化型銅合金は、さらにＺｎ；０．００２質量％以上０．５質量％以下、Ｍｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ａｇ；０．００２質量％以上０．２５質量％以下、Ｚｒ；０．００１質量％以上０．１質量％以下のうち、いずれか１種または２種以上を含むことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の銅合金線。
　Ｃｏ，Ｐ及びＳｎを含有する析出強化型銅合金からなる銅合金線の製造方法であって、
　中間時効熱処理工程と、この中間時効熱処理工程の後に実施される冷間加工工程と、この冷間加工工程の後に実施される最終時効熱処理工程を有し、
　前記中間時効熱処理工程を実施した直後の断面組織観察により観察される析出物の平均粒径を１５ｎｍ以下とし、かつ、粒径５ｎｍ以下の析出物の個数を、観察される析出物全体の１０％以上とすることを特徴とする銅合金線の製造方法。