WO2022202870A1 - 銅合金線材 - Google Patents

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WO2022202870A1
WO2022202870A1 PCT/JP2022/013375 JP2022013375W WO2022202870A1 WO 2022202870 A1 WO2022202870 A1 WO 2022202870A1 JP 2022013375 W JP2022013375 W JP 2022013375W WO 2022202870 A1 WO2022202870 A1 WO 2022202870A1
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copper alloy
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alloy wire
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亮佑 松尾
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古河電気工業株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22FCHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/08Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of copper or alloys based thereon

Definitions

  • the present disclosure relates to copper alloy wires.
  • wire diameter tends to be thinner than before due to product miniaturization, space saving of wires, and increase in signal lines.
  • wire rods of copper alloys such as Cu--Sn, Cu--Cr, and Cu--Ag have been used in place of pure copper wires, which lack strength.
  • copper alloys Cu—Ag alloys have an excellent balance between high strength and high electrical conductivity.
  • Patent Document 1 an ingot having a copper alloy composition containing 1 to 10% by weight of Ag and the balance being Cu and unavoidable impurities is cold worked, and during the cold working, in a vacuum atmosphere or Heat treatment is performed in an inert gas atmosphere at a temperature of 570 to 680° C. for 0.5 to 5 hours, followed by cold working. C. for 0.5 to 40 hours, a method for producing copper alloys is described.
  • Patent Document 2 a Cu—Ag alloy fine wire having an Ag content of 1 to 10 wt%, the balance being Cu and unavoidable impurities, and the entire structure made of a solid solution of Cu is formed from the recrystallized texture.
  • a Cu—Ag alloy fine wire is described.
  • Patent Documents 1 and 2 above the eutectic phase of Cu and Ag is extended into a filament to improve strength and conductivity. Further, in Patent Document 2, in a method for producing a Cu—Ag alloy fine wire, the strength is improved by heat treatment for developing a recrystallized texture and high working after the heat treatment.
  • Patent Document 1 the strength characteristics are insufficient because the control of the precipitation distribution of the eutectic phase, which particularly contributes to the strength after wire drawing, is inappropriate.
  • Patent Document 2 appropriate wire drawing conditions are not set before the heat treatment, so embrittlement of the material progresses during the heat treatment, making it difficult to thin the wire. Therefore, due to poor productivity, the product cannot be cost-competitive.
  • Patent Documents 1 and 2 it is difficult to simultaneously achieve improvements in wire drawability, which is manufacturability, in addition to improvements in strength and electrical conductivity.
  • An object of the present disclosure is to provide a copper alloy wire rod with an excellent balance of strength, electrical conductivity and wire drawability.
  • the alloy composition contains 1.0% by mass or more and 6.0% by mass or less of Ag, and the balance is Cu and inevitable impurities, and the peak intensity of 111 diffraction obtained by X-ray diffraction analysis of the surface I ( 111) and 220 diffraction peak intensity I (220), the peak intensity ratio of the peak intensity I (111) to the peak intensity I (220) (the peak intensity I (111) / the peak intensity I (220)) is 0.50 or more and 1.50 or less, a copper alloy wire.
  • the copper alloy according to [1] above wire further includes one or more elements selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr and Cr in a total of 0.05% by mass or more and 0.30% by mass. % or less, the copper alloy wire according to the above [1] or [2].
  • the present inventor focused on the peak intensity of a predetermined surface obtained by X-ray diffraction analysis of the surface of a copper alloy wire, and controlled the ratio of the peak intensity of a predetermined surface within a predetermined range. , found to be excellent in balance of strength, electrical conductivity and wire drawability, and have completed the present disclosure based on such findings.
  • the copper alloy wire of the embodiment has an alloy composition containing 1.0% by mass or more and 6.0% by mass or less of Ag, the balance being Cu and inevitable impurities, and 111 diffraction obtained by surface X-ray diffraction analysis and the peak intensity I (220) of 220 diffraction, the peak intensity ratio of the peak intensity I (111) to the peak intensity I (220) (the peak intensity I (111)/the peak intensity I(220)) is 0.50 or more and 1.50 or less.
  • the copper alloy wire of the above embodiment has an alloy composition containing 1.0% by mass or more and 6.0% by mass or less of Ag, with the balance being Cu and inevitable impurities.
  • Ag is an element necessary for increasing the strength of the copper alloy wire, and contains 1.0% by mass or more and 6.0% by mass or less of Ag.
  • the Ag content is 1.0% by mass or more, the strength of the copper alloy wire can be increased by solid solution and precipitation of Ag. Further, when the Ag content is 6.0% by mass or less, a decrease in electrical conductivity of the copper alloy wire can be suppressed, and high electrical conductivity of the copper alloy wire can be maintained. Furthermore, if the Ag content exceeds 6.0% by mass, it is not possible to increase the strength enough to meet the increase in material costs due to the increase in the amount of Ag used, so it will contribute to the added value of the customer's product. becomes difficult.
  • the Ag content is 1.0% by mass or more, preferably 1.5% by mass or more, and 6.0% by mass or less, Preferably, it is 4.0% by mass or less.
  • the alloy composition of the copper alloy wire further includes one or more elements selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr and Cr in a total amount of 0.05% by mass or more and 0.30% by mass. % or less. That is, the copper alloy wire is selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr, and Cr as an optional subcomponent in addition to Ag, which is an essential basic component. A total of 0.05 mass % or more and 0.30 mass % or less of one or more components can be contained.
  • the content of the accessory component is 0.05% by mass or more, the strength characteristics of the copper alloy wire are improved, and some elements have the effect of alleviating the brittleness of the copper alloy wire.
  • the content of the subcomponent is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.08% by mass or more, and still more preferably 0.10% by mass or more, while preferably 0.30% by mass. % or less, more preferably 0.25 mass % or less, and still more preferably 0.20 mass % or less.
  • the Sn (tin) content is 0.05% by mass or more, it contributes to improving the strength of the copper alloy wire, and when the Sn content is 0.20% by mass or less, the conductivity of the copper alloy wire is improved. It doesn't hurt much. Therefore, the Sn content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • Mg manganesium
  • Mg content is 0.05% by mass or more, it contributes to the strength improvement of the copper alloy wire and has the effect of alleviating the brittleness of the copper alloy wire.
  • Mg content is 0.20% by mass or less, the electrical conductivity of the copper alloy wire and the manufacturability during casting are not greatly impaired.
  • the content of Mg is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • ⁇ Zn 0.05% by mass or more and 0.30% by mass or less>
  • Zn (zinc) When the content of Zn (zinc) is 0.05% by mass or more, it contributes to the strength improvement of the copper alloy wire and has the effect of alleviating the brittleness of the copper alloy wire.
  • Zn content When the Zn content is 0.30% by mass or less, the electrical conductivity of the copper alloy wire is not greatly impaired.
  • the Zn content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.30% by mass or less, more preferably 0.25% by mass or less, still more preferably 0.20% by mass or less, and particularly preferably 0.15% by mass or less.
  • the In content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • Ni (nickel) content is 0.05% by mass or more, there is an effect of contributing to improvement in the strength of the copper alloy wire.
  • the Ni content is 0.30% by mass or less, the electrical conductivity of the copper alloy wire is not greatly impaired. Therefore, the Ni content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.30% by mass or less, more preferably 0.25% by mass or less, still more preferably 0.20% by mass or less, and particularly preferably 0.15% by mass or less.
  • the Co content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • ⁇ Zr 0.05% by mass or more and 0.20% by mass or less>
  • Zr zirconium
  • the content of Zr (zirconium) is 0.05% by mass or more, it contributes to improving the strength of the copper alloy wire and has the effect of alleviating the brittleness of the copper alloy wire.
  • the Zr content is 0.20% by mass or less, the electrical conductivity of the copper alloy wire and the manufacturability during casting are not greatly impaired.
  • the Zr content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • the Cr content is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.07% by mass or more, still more preferably 0.08% by mass or more, and particularly preferably 0.10% by mass or more, On the other hand, it is preferably 0.20% by mass or less, more preferably 0.18% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and particularly preferably 0.12% by mass or less.
  • the balance other than the components mentioned above is Cu (copper) and unavoidable impurities.
  • Unavoidable impurities are inevitably mixed in during the manufacturing process, and depending on the content, they may cause a reduction in one or more of the strength, electrical conductivity, and wire drawability of the copper alloy wire, and have an impact on the environment. or cause material embrittlement. Therefore, the content of unavoidable impurities is preferably as small as possible. Examples of unavoidable impurities include elements such as S, Pb, Sb, and Bi.
  • the upper limit of the content of the inevitable impurities is preferably less than 0.0001% by mass for each element, and preferably less than 0.0005% by mass in total for the above elements.
  • peak intensity ratio peak intensity I(111)/peak intensity I(220) (hereinafter also referred to as first peak intensity ratio) is 0.50 or more and 1.50 or less.
  • the strength and drawability of the copper alloy wire can be increased. Specifically, when the first peak intensity ratio is less than 0.50, the wire drawability is excellent, but sufficient strength cannot be obtained. Further, when the first peak intensity ratio is 1.50 or less, the strength and wire drawability can be increased. Specifically, when the first peak intensity ratio is more than 1.50, although the strength is excellent, sufficient drawability cannot be obtained. As a result, it becomes difficult to perform wire drawing for thinning the copper alloy wire to a desired wire diameter, or the production yield of the copper alloy wire is greatly reduced.
  • the lower limit of the first peak intensity ratio is preferably 0.60 or more, more preferably 0.70 or more, in order to achieve both strength improvement and wire drawability improvement of the copper alloy wire and balance with conductivity,
  • the upper limit is preferably 1.20 or less, more preferably 1.00 or less.
  • the peak intensities of 111, 200, 220, and 311 diffraction obtained by X-ray diffraction analysis of the surface of the copper alloy wire are set as I (111), I (200), I (220), and I (311), respectively.
  • the peak intensity ratio of the total intensity of peak intensity I (111), peak intensity I (200) and peak intensity I (311) to peak intensity I (220) ((peak intensity I (111) + peak intensity I (200 )+peak intensity I(311))/peak intensity I(220)) (hereinafter also referred to as a second peak intensity ratio) is preferably 1.20 or more and 3.00 or less.
  • the drawability of the copper alloy wire can be further improved.
  • strength of a copper alloy wire can further be improved as a 2nd peak intensity ratio is 3.00 or less.
  • the lower limit of the second peak intensity ratio is preferably 1.30 or more, more preferably 1.50 or more, from the viewpoint of improving the strength and drawability of the copper alloy wire, and improving the balance with the conductivity.
  • the upper limit is preferably 2.80 or less, more preferably 2.50 or less.
  • the correlated ⁇ 111 ⁇ plane tends to reduce the drawability of the copper alloy wire while contributing to the strength improvement of the copper alloy wire.
  • heat treatment is not performed in the manufacturing process of the copper alloy wire described later, even if the peak strength I(111) is high, the copper alloy wire may show a decrease in drawability without an increase in strength.
  • the correlated ⁇ 100 ⁇ plane tends to contribute to the improvement of the drawability of the copper alloy wire, but its contribution to the improvement of the strength is relatively low.
  • the ratio of the ⁇ 111 ⁇ planes and the ⁇ 100 ⁇ planes is relatively reduced, and the effect is relatively decreased.
  • the degree of contribution is relatively low, it contributes to improving the strength and drawability of the copper alloy wire.
  • the ratio of ⁇ 111 ⁇ planes and ⁇ 100 ⁇ planes will be relatively reduced, and the effect will be relatively reduced.
  • the degree of contribution is relatively low, it contributes to improving the strength and drawability of the copper alloy wire.
  • the X-ray diffraction analysis of the surface of the copper alloy wire is measured as follows. Using an X-ray diffractometer, the side surface, which is the surface of the copper alloy wire, is measured by the ⁇ -2 ⁇ method, and the X-ray diffraction intensity between 40 ° and 100 ° is measured, and the noise is obtained from the confirmed peak intensity. Subtract the background value, which is , to obtain the peak intensity for each plane. In X-ray diffraction analysis, a plurality of copper alloy wires are placed in parallel in the same direction on a sample holder in contact with each other.
  • the copper alloy wire satisfies a tensile strength of 1000 MPa or more and an electrical conductivity of 60% IACS or more, and the Ag content is X (% by mass), the tensile strength of the copper alloy wire is Y (MPa), and the copper alloy wire is
  • the conductivity of is Z (%IACS)
  • the Ag content X, tensile strength Y and conductivity Z preferably satisfy the following formulas (1), (2) and (3).
  • a copper alloy wire that satisfies such a configuration has a better balance between strength and electrical conductivity.
  • the tensile strength of the copper alloy wire is measured by performing a tensile test in accordance with JIS Z 2241:2011.
  • the conductivity of the copper alloy wire is measured according to JISH0505:1975.
  • the cross section of the copper alloy wire is preferably circular with a diameter of 0.02 mm or more and 0.08 mm or less.
  • the cross section of the copper alloy wire may be ribbon-shaped having a long side of 0.060 mm or more and 0.500 mm or less and a short side of 0.005 mm or more and 0.040 mm or less. Even in the case of a ribbon-like extra-fine wire having a cross section with long sides and short sides within the above range, the copper alloy wire has an excellent balance between high strength and high conductivity.
  • the strength and conductivity of the ribbon-shaped copper alloy wire do not differ greatly from the strength and conductivity of the columnar copper alloy wire before being formed into a ribbon, for example, the columnar ultra-fine wire. That is, if the strength and conductivity of the cylindrical copper alloy wire before being formed into a ribbon shape are desired values or more, the strength and conductivity of the ribbon-shaped copper alloy wire are desired values or more.
  • the copper alloy wire has high drawability, even if the copper alloy wire is thinned to an ultra-thin wire, it is possible to obtain an ultra-thin wire with an excellent balance between high strength and high conductivity, which has not been possible in the past. .
  • This makes it possible to reduce the size of electric products, save circuit space, and increase the number of circuits at a level that has not been realized so far, and can contribute to increasing the added value of products.
  • heat treatment is performed at least once while the ingot having the above alloy composition is drawn to the final wire diameter of the copper alloy wire.
  • This heat treatment is an aging heat treatment for the purpose of precipitation and recrystallization of Ag.
  • the heat treatment temperature is preferably 400° C. or higher and 500° C. or lower.
  • the heat treatment time is preferably 10 hours or more and 100 hours or less in order to obtain a sufficient amount of precipitated Ag.
  • cold wire drawing is performed on the samples before and after the heat treatment.
  • the cold wire drawing process before the heat treatment is called the first wire drawing process
  • the cold wire drawing process after the heat treatment is called the second wire drawing process.
  • a copper alloy wire can be manufactured by subjecting the sample cooled after the heat treatment to the second wire drawing process.
  • the ratio of the degree of processing of the first wire drawing to the degree of processing of the second wire drawing (the degree of processing of the first wire drawing/the degree of processing of the second wire drawing) (hereinafter also simply referred to as the degree of processing ratio) is It is 5.0 or more and 12.0 or less. If the working ratio is less than 5.0, the final drawing rate of the copper alloy wire obtained after the second drawing process is greatly reduced, and the desired strength cannot be obtained. When the workability ratio is 5.0 or more, it is possible to quickly recrystallize in the heating and holding temperature range from the temperature rise during the heat treatment to eliminate the accumulated strain, and the second wire drawing process, which is a post-process, can be performed. can suppress embrittlement that causes poor wire drawing.
  • the drawing rate of the first wire drawing before the heat treatment is lowered, so that the sample with a low workability is heat treated.
  • the release of strain during heat treatment is slowed down, which promotes embrittlement and makes it difficult to thin the wires in the subsequent process.
  • the one-pass area reduction rate in each wire drawing process is 15% or more and 35% or less for wire diameters larger than 0.9 mm, and 10% or more and 25% or less for wire diameters of 0.9 mm or less.
  • Other wire drawing conditions apply wire drawing speed, die size and capstan diameter, which are very common conditions used in operations.
  • the working degree of each wire drawing can be calculated by the following formula.
  • the recrystallization orientation and degree of wire drawing during heat treatment greatly contribute to the peak strength of the copper alloy wire.
  • the peak strength I (200) is low and the peak strength I (111) is too high, resulting in a copper alloy wire. Wire drawability decreases. Furthermore, normally, when the peak strength I(111) increases, the strength of the copper alloy wire tends to increase, but if heat treatment is not performed, the degree of increase in the strength of the copper alloy wire may decrease.
  • the peak intensity I (200) is high and the peak intensity I (111) is too low, affecting the first peak intensity ratio and the second peak intensity ratio. influence.
  • the workability ratio exceeds 12.0, the peak intensity I(200) is low and the peak intensity I(111) is too high, affecting the first peak intensity ratio and the second peak intensity ratio.
  • the peak intensity I (220) and the peak intensity I (311) are not actively controlled, the effect of the peak intensity I (200) and the peak intensity I (111) increases when the ratio of these increases. There is a relatively declining adverse effect.
  • the peak intensity obtained by X-ray diffraction analysis can be controlled by performing the heat treatment, the first wire drawing process, and the second wire drawing process, and by setting the degree of drawing ratio within the above range.
  • the heating rate when the heating rate is set to 1°C/min or more in the above heat treatment, the progress of embrittlement during the heating process can be efficiently suppressed.
  • the faster the temperature rise rate during heat treatment the more effective it is in suppressing the progress of embrittlement, but in order to simplify the heat treatment apparatus, the upper limit of the temperature rise rate is preferably 15 ° C./min or less. .
  • the degree of working of the first wire drawing before the heat treatment is 0.69 or more and 2.31 or less, the progress of embrittlement can be suppressed, and the wire thinning in the second wire drawing, which is a post-processing, can be easily performed. Become.
  • a solution heat treatment may be performed to promote precipitation of Ag in the heat treatment.
  • the heat treatment temperature is preferably 700° C. or more and 900° C. or less, and the heat treatment time is preferably 10 minutes or more and 5 hours or less.
  • the solution heat treatment is for causing Ag to form a solid solution, and is effective in precipitating a large amount of more homogeneous Ag precipitates.
  • a ribbon-shaped copper alloy wire can be manufactured by rolling the copper alloy wire obtained by the second wire drawing.
  • the copper alloy wire described above is suitably used for device connection cables such as micro speaker lead wires that require an excellent balance of strength, conductivity and drawability.
  • the strength, conductivity and elongation can be obtained.
  • a copper alloy wire having excellent linearity balance can be obtained.
  • Examples 1 to 34 and Comparative Examples 1 to 12, 14 An ingot having an alloy composition shown in Table 1 and cast to an outer diameter of 6 mm or more and 39 mm or less is subjected to the first wire drawing process, which is a cold wire drawing process, to a wire diameter of 4 mm or more and 9 mm or less under the conditions shown in Table 2. Then, heat treatment was performed at a temperature increase rate of 10° C./min, and after cooling, a second wire drawing process, which is a cold wire drawing process, was performed to the final wire diameter to produce a cylindrical copper alloy wire.
  • Example 35 A columnar copper alloy wire was obtained in the same manner as in Example 1. Subsequently, the cylindrical copper alloy wire was rolled to produce a ribbon-shaped copper alloy wire having a cross section with a long side of 0.080 mm and a short side of 0.007 mm.
  • Examples 36-3-7 A copper alloy wire was produced in the same manner as in Example 1, except that the ingot was subjected to solution heat treatment at 800° C. for 2 hours before the first wire drawing.
  • Comparative Example 13 A cylindrical copper alloy wire having the alloy composition shown in Table 1 and having the final wire diameter shown in Table 2 was produced by casting. That is, in Comparative Example 13, the heat treatment, the first wire drawing process, and the second wire drawing process in Example 1 were not performed.
  • the copper alloy wire shown in Table 1 contains S, Pb, Sb, and Bi as inevitable impurities. It was less than % by mass.
  • the number of wire breakages per wire drawn length is 1 time/100km or less: ⁇
  • the wire breakage frequency per wire drawn length is more than 1 time/100km: ⁇

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Abstract

強度、導電率および伸線性のバランスに優れた銅合金線材を提供する。 銅合金線材は、Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)および220回折のピーク強度I(220)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)のピーク強度比(前記ピーク強度I(111)/前記ピーク強度I(220))は、0.50以上1.50以下である。

Description

銅合金線材
 本開示は、銅合金線材に関する。
 機器接続ケーブルでは、製品の小型化、電線の省スペース化、信号ラインの増加などから、電線径は従来に比べて更に細線化する傾向にある。例えば、強度が不足する純銅線に代わり、Cu-Sn系、Cu-Cr系、Cu-Ag系などの銅合金の線材が使用されてきた。銅合金の中でも、Cu-Ag系合金は、高強度および高導電率のバランスに優れている。
 例えば、特許文献1には、1乃至10重量%のAgを含有し、残部がCuおよび不可避不純物からなる銅合金組成の鋳塊を冷間加工し、この冷間加工の途中で真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で570乃至680℃の温度で0.5乃至5時間熱処理し、更に冷間加工を行い、この冷間加工の途中で、真空雰囲気中または不活性ガス雰囲気中で400乃至550℃の温度で0.5乃至40時間にわたり熱処理を施す、銅合金の製造方法が記載されている。
 また、特許文献2には、Ag含有率が1~10wt%で、残部がCuおよび不可避不純物であるCu-Ag合金細線であって、Cuの固溶体からなる組織の全体が再結晶の集合組織からなるCu-Ag合金細線が記載されている。
 上記の特許文献1~2では、CuおよびAgの共晶相がフィラメント状に延ばされて、強度および導電性の向上を図っている。また、特許文献2では、Cu-Ag合金細線の製造方法において、再結晶の集合組織を発達させる熱処理および熱処理後の高加工によって、強度の向上を図っている。
 しかしながら、特許文献1では、特に伸線後の強度に寄与する共晶相の析出分布の制御が不適切であるために、強度特性が不十分である。また、特許文献2では、熱処理前に適切な伸線条件を設定していないことから、熱処理中の材料脆化が進み、細線化を行うことが困難である。そのため、生産性の悪さから、コスト競争力のある製品にはならない。このように、特許文献1~2では、強度および導電率の向上に加えて、製造性である伸線性の向上を並立して達成することは困難である。
特許3325639号 特許5051647号
 本開示の目的は、強度、導電率および伸線性のバランスに優れた銅合金線材を提供することである。
[1] Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)および220回折のピーク強度I(220)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)のピーク強度比(前記ピーク強度I(111)/前記ピーク強度I(220))は、0.50以上1.50以下である、銅合金線材。
[2] 前記表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)、200回折のピーク強度I(200)、220回折のピーク強度I(220)および311回折のピーク強度I(311)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)と前記ピーク強度I(200)と前記ピーク強度I(311)との合計強度のピーク強度比((前記ピーク強度I(111)+前記ピーク強度I(200)+前記ピーク強度I(311))/前記ピーク強度I(220))は、1.20以上3.00以下である、上記[1]に記載の銅合金線材。
[3] 前記合金組成は、さらに、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上0.30質量%以下含有する、上記[1]または[2]に記載の銅合金線材。
[4] 引張強度が1000MPa以上、導電率が60%IACS以上を満たし、かつAgの含有量X(質量%)、引張強度Y(MPa)および導電率Z(%IACS)は、下記式(1)、式(2)、および式(3)を満たす、上記[1]~[3]のいずれか1つに記載の銅合金線材。
  Y≧110X+880      ・・・式(1)
  Z≧-4.6X+82      ・・・式(2)
  Y≧-0.040Z+117   ・・・式(3)
[5] 横断面が0.02mm以上0.08mm以下の直径を有する円形状である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の銅合金線材。
[6] 横断面が0.060mm以上0.500mm以下の長辺および0.005mm以上0.040mm以下の短辺を有するリボン状である、上記[1]~[4]のいずれか1つに記載の銅合金線材。
 本開示によれば、強度、導電率および伸線性のバランスに優れた銅合金線材を提供することができる。
 以下、実施形態に基づき詳細に説明する。
 本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる所定面のピーク強度に着目し、所定面のピーク強度の比を所定範囲内に制御することによって、強度、導電率および伸線性のバランスに優れることを見出し、かかる知見に基づき本開示を完成させるに至った。
 実施形態の銅合金線材は、Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)および220回折のピーク強度I(220)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)のピーク強度比(前記ピーク強度I(111)/前記ピーク強度I(220))は、0.50以上1.50以下である。
 まず、銅合金線材の合金組成について説明する。
 上記実施形態の銅合金線材は、Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有する。
<Ag:1.0質量%以上6.0質量%以下>
 Ag(銀)は、銅合金線材の強度を高めるために必要な元素であり、Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有する。Agの含有量が1.0質量%以上であると、Agの固溶や析出により、銅合金線材の強度を増加できる。また、Agの含有量が6.0質量%以下であると、銅合金線材の導電率の低下を抑制し、銅合金線材の高導電性を維持できる。さらに、Agの含有量が6.0質量%超であると、Agの使用量の増加による材料費のコストアップに見合うだけの高強度化を望めないため、顧客の製品付加価値に寄与することが困難になる。銅合金線材の強度向上および導電性向上のバランスを図るため、Agの含有量は、1.0質量%以上、好ましくは1.5質量%以上であり、一方で、6.0質量%以下、好ましくは4.0質量%以下である。
<銅合金線材の副成分:0.05質量%以上0.30質量%以下>
 銅合金線材の合金組成は、さらに、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上0.30質量%以下含有することができる。すなわち、銅合金線材は、必須の基本成分であるAgに加えて、任意成分である副成分として、さらに、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群より選択される1種以上の成分を合計で0.05質量%以上0.30質量%以下含有することができる。副成分の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度特性が向上し、いくつかの元素においては銅合金線材の脆性を緩和する効果をもたらす。また、副成分の含有量が0.30質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、副成分の含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.08質量%以上、さらに好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.30質量%以下、より好ましくは0.25質量%以下、さらに好ましくは0.20質量%以下である。
<Sn:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 Sn(スズ)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、Snの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Snの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<Mg:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 Mg(マグネシウム)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、銅合金線材の脆性を緩和する効果がある。Mgの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性や鋳造時の製造性を大きく損ねない。このため、Mgの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<Zn:0.05質量%以上0.30質量%以下>
 Zn(亜鉛)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、銅合金線材の脆性を緩和する効果がある。Znの含有量が0.30質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Znの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.30質量%以下、より好ましくは0.25質量%以下、さらに好ましくは0.20質量%以下、特に好ましくは0.15質量%以下である。
<In:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 In(インジウム)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、Inの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Inの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<Ni:0.05質量%以上0.30質量%以下>
 Ni(ニッケル)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与する効果がある。Niの含有量が0.30質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Niの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.30質量%以下、より好ましくは0.25質量%以下、さらに好ましくは0.20質量%以下、特に好ましくは0.15質量%以下である。
<Co:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 Co(コバルト)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、Coの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Coの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<Zr:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 Zr(ジルコニウム)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、銅合金線材の脆性を緩和する効果がある。Zrの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性や鋳造時の製造性を大きく損ねない。このため、Zrの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<Cr:0.05質量%以上0.20質量%以下>
 Cr(クロム)の含有量が0.05質量%以上であると、銅合金線材の強度向上に寄与し、Crの含有量が0.20質量%以下であると、銅合金線材の導電性を大きく損ねない。このため、Crの含有量は、好ましくは0.05質量%以上、より好ましくは0.07質量%以上、さらに好ましくは0.08質量%以上、特に好ましくは0.10質量%以上であり、一方で、好ましくは0.20質量%以下、より好ましくは0.18質量%以下、さらに好ましくは0.15質量%以下、特に好ましくは0.12質量%以下である。
<残部:Cuおよび不可避不純物>
 上述した成分以外の残部は、Cu(銅)および不可避不純物である。不可避不純物は、製造工程において不可避的に混入するもので、含有量によっては銅合金線材の強度、導電率および伸線性のいずれか1つ以上の特性を低下させる要因にもなり、環境に影響を与えたり、材料脆化の原因となったりする。そのため、不可避不純物の含有量は少ないほど好ましい。不可避不純物としては、例えば、S、Pb、Sb、Biなどの元素が挙げられる。上記不可避不純物の含有量の上限は、上記元素毎に0.0001質量%未満であることが好ましく、上記元素の合計で0.0005質量%未満であることが好ましい。
 次に、銅合金線材の表面のX線回折分析で得られるピーク強度比について説明する。
 銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる111、220回折の各ピーク強度をI(111)、I(220)と置く場合、ピーク強度I(220)に対するピーク強度I(111)のピーク強度比(ピーク強度I(111)/ピーク強度I(220))(以下、第1ピーク強度比ともいう)は、0.50以上1.50以下である。
 第1ピーク強度比が0.50以上であると、銅合金線材の強度および伸線性を増加できる。具体的には、第1ピーク強度比が0.50未満であると、伸線性に優れるものの、十分な強度を得ることができない。また、第1ピーク強度比が1.50以下であると、強度および伸線性を増加できる。具体的には、第1ピーク強度比が1.50超であると、強度に優れるものの、十分な伸線性を得ることができない。そのため、銅合金線材を所望の線径まで細線化する伸線加工を行うことが困難になる、もしくは銅合金線材の製造歩留まりが大きく低下する。銅合金線材の強度向上および伸線性向上を両立させると共に、導電率とのバランスを図るため、第1ピーク強度比の下限は、好ましくは0.60以上、より好ましくは0.70以上であり、一方で上限は、好ましくは1.20以下、より好ましくは1.00以下である。
 また、銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる111、200、220、311回折のピーク強度をそれぞれI(111)、I(200)、I(220)、I(311)と置く場合、ピーク強度I(220)に対するピーク強度I(111)とピーク強度I(200)とピーク強度I(311)との合計強度のピーク強度比((ピーク強度I(111)+ピーク強度I(200)+ピーク強度I(311))/ピーク強度I(220))(以下、第2ピーク強度比ともいう)は、1.20以上3.00以下であることが好ましい。
 第2ピーク強度比が1.20以上であると、銅合金線材の伸線性をさらに向上できる。また、第2ピーク強度比が3.00以下であると、銅合金線材の強度をさらに向上できる。銅合金線材の強度向上および伸線性向上の両立、ならびに導電率とのバランスの向上の観点から、第2ピーク強度比の下限は、好ましくは1.30以上、より好ましくは1.50以上であり、一方で上限は、好ましくは2.80以下、より好ましくは2.50以下である。
 銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)は、2θ=43±1°の範囲内におけるピーク高さの最大値(最高強度)である。相関する{111}面について、銅合金線材の強度向上に寄与する一方で、銅合金線材の伸線性を低下する傾向がある。ただし、後述する銅合金線材の製造工程で熱処理を行わない場合、ピーク強度I(111)が高い状態であっても、銅合金線材は強度増加せずに伸線性低下を示すことがある。
 銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる200回折のピーク強度I(200)は、2θ=50±1°の範囲内におけるピーク高さの最大値(最高強度)である。相関する{100}面について、銅合金線材の伸線性向上に寄与する一方で、強度向上の寄与は比較的低い傾向がある。
 銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる220回折のピーク強度I(220)は、2θ=74±1°の範囲内におけるピーク高さの最大値(最高強度)である。相関する{110}面については、その総量が多いと相対的に{111}面ならびに{100}面の割合が減り相対的に効果が減少するため適当な値以下であることが必要であり、また比較的寄与度は低いものの、銅合金線材の強度向上および伸線性向上に寄与する。
 銅合金線材の表面のX線回折分析で得られる311回折のピーク強度I(311)は、2θ=90±1°の範囲内におけるピーク高さの最大値(最高強度)である。相関する{311}面については、その総量が多いと相対的に{111}面ならびに{100}面の割合が減り相対的に効果が減少するため適当な値以下であることが必要であり、また比較的寄与度は低いものの、銅合金線材の強度向上および伸線性向上に寄与する。
 銅合金線材の表面のX線回折分析は、次のようにして測定する。X線回折装置を用いて、θ-2θ法にて、銅合金線材の表面である側面を測定対象とし、40°~100°間のX線回折強度を測定し、確認されたピーク強度からノイズであるバックグラウンド値を差し引いて、各面のピーク強度を得る。X線回折分析では、試料ホルダー上に、複数の銅合金線材を接触させて同一方向に並列設置する。
 また、銅合金線材について、引張強度が1000MPa以上、導電率が60%IACS以上を満たし、かつAgの含有量をX(質量%)、銅合金線材の引張強度をY(MPa)および銅合金線材の導電率をZ(%IACS)としたとき、Agの含有量X、引張強度Yおよび導電率Zは、下記式(1)、式(2)、および式(3)を満たすことが好ましい。このような構成を満たす銅合金線材は、強度および導電率のバランスがさらに良好になる。
  Y≧110X+880      ・・・式(1)
  Z≧-4.6X+82      ・・・式(2)
  Y≧-0.040Z+117   ・・・式(3)
 銅合金線材の引張強度は、JIS Z 2241:2011に準拠して引張試験を行うことによって測定する。
 銅合金線材の導電率は、JISH0505:1975に準拠して測定する。
 また、銅合金線材の横断面は0.02mm以上0.08mm以下の直径を有する円形状であることが好ましい。横断面が上記範囲内の直径を有する円形状である銅合金線材、すなわち銅合金線材が円柱状の極細線であっても、高強度および高導電率のバランスに優れている。
 また、銅合金線材の横断面は0.060mm以上0.500mm以下の長辺および0.005mm以上0.040mm以下の短辺を有するリボン状であってもよい。横断面が上記範囲内の長辺および短辺を有するリボン状である極細線であっても、銅合金線材は高強度および高導電率のバランスに優れている。
 リボン状の銅合金線材の強度および導電率は、リボン状に成形する前の円柱状の銅合金線材、例えば円柱状の極細線の強度および導電率と大きく変わらない。すなわち、リボン状に成形する前の円柱状の銅合金線材の強度および導電率が所望値以上であれば、リボン状の銅合金線材の強度および導電率は所望値以上である。
 このように、銅合金線材は、高い伸線性を有するため、極細線まで銅合金線材を細線化しても、従来ではなかった高強度および高導電率のバランスに優れた極細線を得ることができる。これにより、これまで実現化できなかったレベルでの電気製品の小型化、回路の省スペース化、回路数の増大などが可能となり、製品の高付加価値化に寄与することができる。
 次に、実施形態の銅合金線材の製造方法について説明する。
 実施形態の銅合金線材の製造方法では、上記の合金組成を有する鋳塊を銅合金線材の最終線径まで伸線する間に、少なくとも1回の熱処理を行う。この熱処理は、Agの析出および再結晶を目的とする時効熱処理である。熱処理温度は、好ましくは400℃以上500℃以下である。また、熱処理時間は、Agの十分な析出量を得るため、好ましくは10時間以上100時間以内である。
 また、上記熱処理前後の試料について、冷間伸線加工を行う。ここでは、熱処理前の冷間伸線加工を第1伸線加工、熱処理後の冷間伸線加工を第2伸線加工という。熱処理後に冷却した試料を第2伸線加工することによって、銅合金線材を製造できる。
 第2伸線加工の加工度に対する第1伸線加工の加工度の比(第1伸線加工の加工度/第2伸線加工の加工度)(以下、単に加工度比ともいう)は、5.0以上12.0以下である。上記加工度比が5.0未満であると、第2伸線加工後に得られる銅合金線材について、最終の伸線率が大きく低下するため、所望の強度を得ることができない。上記加工度比が5.0以上であると、上記熱処理時の昇温から加熱保持温度域で早期に再結晶させて蓄積歪を消滅することができると共に、後工程である第2伸線加工で伸線不良の原因となる脆化を抑制することができる。上記加工度比が12.0超であると、熱処理前の第1伸線加工の伸線率を下げることになるため、低加工度の試料を熱処理することになる。その結果、熱処理時の歪開放が遅くなることから脆化が進行し、後工程の細線化が困難になる。
 また、各伸線加工における1パス減面率は、0.9mmより太い線径では15%以上35%以下、0.9mm以下の線径では10%以上25%以下である。その他の伸線条件は、操業で用いられるごく一般的条件である伸線速度、ダイス寸法、キャプスタン径を適用する。
 ここで、各伸線加工の加工度は、以下の式で算出できる。
 加工度:η=2×ln(伸線前の線径/伸線後の線径)
 ln:自然対数
 また、熱処理時の再結晶方位および伸線加工度は、銅合金線材の上記ピーク強度に大きく寄与する。
 例えば、熱処理を行わない場合、最終加工度が高くなることや再結晶組織を形成しないことから、ピーク強度I(200)が低く、ピーク強度I(111)が高くなりすぎて、銅合金線材の伸線性が低下する。さらに、通常では、ピーク強度I(111)が増加すると、銅合金線材の高強度化がもたらされやすいものの、熱処理を行わないと、銅合金線材の強度の上昇度が低くなることがある。
 また、上記加工度比が5.0未満である場合、ピーク強度I(200)が高く、ピーク強度I(111)が低くなりすぎて、第1ピーク強度比および第2ピーク強度比に影響を及ぼす。上記加工度比が12.0超である場合、ピーク強度I(200)が低く、ピーク強度I(111)が高くなりすぎて、第1ピーク強度比および第2ピーク強度比に影響を及ぼす。
 また、ピーク強度I(220)およびピーク強度I(311)については積極的に制御するわけではないが、これらの比率が高まるとピーク強度I(200)及びピーク強度I(111)がもたらす効果が相対的に低下する悪影響がある。上記の製造条件を満たすことで、所望の範囲に収めることが可能となる。
 このように、熱処理、第1伸線加工および第2伸線加工を行うと共に、加工度比を上記範囲内にすることによって、X線回折分析で得られるピーク強度を制御することができる。
 また、上記の熱処理について、昇温速度を1℃/min以上にすると、昇温過程での脆化の進行を効率的に抑制できる。また、熱処理時の昇温速度が速いほど、脆化進行の抑制に効果的であるが、熱処理を行う装置の簡便化から、昇温速度の上限値は15℃/min以下であることが好ましい。
 また、熱処理前の第1伸線加工の加工度が0.69以上2.31以下であると、脆化の進行を抑制でき、後加工である第2伸線加工での細線化が容易になる。
 また、上記熱処理の前に、上記熱処理でAgの析出を促進させるための溶体化熱処理を行ってもよい。溶体化熱処理について、熱処理温度は、好ましくは700℃以上900℃以下であり、熱処理時間は、好ましくは10分以上5時間以内である。溶体化熱処理は、Agを固溶させるためであり、より均質なAgの析出物を多く析出することに対して有効である。
 また、上記のように、リボン状に成形する前の円柱状の銅合金線材の強度および導電率は、リボン状の銅合金線材の強度および導電率と大きく変わらない。そのため、第2伸線加工で得られた銅合金線材を圧延加工することによって、リボン状の銅合金線材を製造できる。
 上記の銅合金線材は、強度、導電率および伸線性の優れたバランスが求められるマイクロスピーカリード線などの機器接続ケーブルに好適に用いられる。
 以上説明した実施形態によれば、表面のX線回折分析で得られる所定面のピーク強度に着目し、所定面のピーク強度の比を所定範囲内に制御することによって、強度、導電率および伸線性のバランスに優れた銅合金線材を得ることができる。
 以上、実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本開示の概念および特許請求の範囲に含まれるあらゆる態様を含み、本開示の範囲内で種々に改変することができる。
 次に、実施例および比較例について説明するが、本開示はこれら実施例に限定されるものではない。
(実施例1~34および比較例1~12、14)
 表1に示す合金組成を有すると共に外径6mm以上39mm以下に鋳造した鋳塊について、表2に示す条件で、4mm以上9mm以下の線径まで冷間伸線加工である第1伸線加工を行い、昇温速度を10℃/minで熱処理を行い、冷却後に最終線径まで冷間伸線加工である第2伸線加工を行って、円柱状の銅合金線材を製造した。各伸線加工の加工度は、加工度η=2×ln(伸線前の線径/伸線後の線径)(lnは自然対数)から算出した。また、加工度比は、第1伸線加工の加工度を第2伸線加工の加工度で割って算出した。
(実施例35)
 実施例1と同様にして円柱状の銅合金線材を得た。続いて、円柱状の銅合金線材を圧延加工して、横断面が0.080mmの長辺および0.007mmの短辺を有するリボン状の銅合金線材を製造した。
(実施例36~37)
 第1伸線加工を行う前に、鋳塊に対して800℃、2hの溶体化熱処理を行ったこと以外は実施例1と同様にして、銅合金線材を製造した。
(比較例13)
 表1に示す合金組成を有し、鋳造によって表2に示す最終線径を有する円柱状の銅合金線材を製造した。すなわち、比較例13では、実施例1における熱処理、第1伸線加工および第2伸線加工を行わなかった。
 なお、表1に示す銅合金線材には、不可避不純物としてS、Pb、Sb、Biが含まれ、不可避不純物の含有量は、元素毎に0.0001質量%未満、元素の合計で0.0005質量%未満であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[測定および評価]
 上記実施例および比較例で得られた銅合金線材について、下記の測定および評価を行った。結果を表3に示す。
[1] X線回折分析
 上記実施例および比較例で得られた銅合金線材について、X線回折装置(スペクトリス株式会社製、X’Pert PRO MRD)を用いて、θ-2θ法にて、銅合金線材の表面を測定対象とし、線径が細いため充填するよう横並びに整列して最低20mm×40mmの面積を確保した状態で、40°~100°間のX線回折強度を測定し、確認されたピーク強度からノイズであるバックグラウンド値を差し引いて、各面のピーク強度を得た。X線回折分析では、試料ホルダー上に、複数の銅合金線材を接触させて同一方向に並列設置した。
[2] 引張強度
 上記実施例および比較例で得られた銅合金線材を2つ(n=2)用いて、JIS Z 2241:2011に基づいて引張試験を行い、2つの測定値を平均することで、引張強度を算出した。
[3] 導電率
 上記実施例および比較例で得られた銅合金線材を2つ(n=2)用いて、JISH0505:1975に基づいて測定を行い、2つの測定値を平均することで、導電率を算出した。
[4] 式(1)(Y≧110X+880)
 Agの含有量をX(質量%)および銅合金線材の引張強度をY(MPa)として、式(1)を計算し、以下のランク付けをした。
 式(1)を満たす  :有
 式(1)を満たさない:無
[5] 式(2)(Z≧-4.6X+82)
 Agの含有量をX(質量%)および銅合金線材の導電率をZ(%IACS)として、式(2)を計算し、以下のランク付けをした。
 式(2)を満たす  :有
 式(2)を満たさない:無
[6] 式(3)(Y≧-0.040Z+117)
 銅合金線材の引張強度をY(MPa)および銅合金線材の導電率をZ(%IACS)として、式(3)を計算し、以下のランク付けをした。
 式(3)を満たす  :有
 式(3)を満たさない:無
[7] 伸線性
 上記実施例および比較例で得られた銅合金線材について、線径0.02mmまで伸線した後の全長と伸線全工程中に起きた断線回数を測定し、以下のランク付けをした。なお、実施例35では、リボン状に圧延加工する前の円柱状の銅合金線材(線径0.02mm)について測定した。伸線長に対する断線回数が1回/100km以下であると、伸線性が良好である。
 伸線長に対する断線回数が1回/100km以下:〇
 伸線長に対する断線回数が1回/100km超 :×
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表1~3に示すように、実施例1~37では、Agの含有量および第1ピーク強度比がそれぞれ所定範囲内に制御されていたため、引張強度、導電率および伸線性がいずれも良好であった。一方、比較例1~14では、Agの含有量および第1ピーク強度比の少なくとも一方が所定範囲内に制御されていなかったため、引張強度、導電率および伸線性の少なくとも1つ以上が不良であった。

Claims (6)

  1.  Agを1.0質量%以上6.0質量%以下含有し、残部がCuおよび不可避不純物である合金組成を有し、
     表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)および220回折のピーク強度I(220)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)のピーク強度比(前記ピーク強度I(111)/前記ピーク強度I(220))は、0.50以上1.50以下である、銅合金線材。
  2.  前記表面のX線回折分析で得られる111回折のピーク強度I(111)、200回折のピーク強度I(200)、220回折のピーク強度I(220)および311回折のピーク強度I(311)について、前記ピーク強度I(220)に対する前記ピーク強度I(111)と前記ピーク強度I(200)と前記ピーク強度I(311)との合計強度のピーク強度比((前記ピーク強度I(111)+前記ピーク強度I(200)+前記ピーク強度I(311))/前記ピーク強度I(220))は、1.20以上3.00以下である、請求項1に記載の銅合金線材。
  3.  前記合金組成は、さらに、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群より選択される1種以上の元素を合計で0.05質量%以上0.30質量%以下含有する、請求項1または2に記載の銅合金線材。
  4.  引張強度が1000MPa以上、導電率が60%IACS以上を満たし、かつAgの含有量X(質量%)、引張強度Y(MPa)および導電率Z(%IACS)は、下記式(1)、式(2)、および式(3)を満たす、請求項1~3のいずれか1項に記載の銅合金線材。  
      Y≧110X+880      ・・・式(1)
      Z≧-4.6X+82      ・・・式(2)
      Y≧-0.040Z+117   ・・・式(3)
  5.  横断面が0.02mm以上0.08mm以下の直径を有する円形状である、請求項1~4のいずれか1項に記載の銅合金線材。
  6.  横断面が0.060mm以上0.500mm以下の長辺および0.005mm以上0.040mm以下の短辺を有するリボン状である、請求項1~4のいずれか1項に記載の銅合金線材。
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