WO2024177092A1 - Copper–silver alloy wire - Google Patents

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WO2024177092A1
WO2024177092A1 PCT/JP2024/006161 JP2024006161W WO2024177092A1 WO 2024177092 A1 WO2024177092 A1 WO 2024177092A1 JP 2024006161 W JP2024006161 W JP 2024006161W WO 2024177092 A1 WO2024177092 A1 WO 2024177092A1
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達也 高橋
亮佑 松尾
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古河電気工業株式会社
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Abstract

Provided is a copper–silver alloy wire that has sufficient conductivity and high strength and that can maintain high strength even when used for a long period in a heat-generating state. This copper–silver alloy wire has a composition that contains 1–6% by mass of silver, with the remainder consisting of copper and unavoidable impurities, and is characterized in that: the copper–silver alloy wire has a copper phase that is a parent phase and a plurality of silver phases that are second phases; if the cross-sectional area of a transverse cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the copper–silver alloy wire is represented by σ (μm2) and the diameter of a circle with the same area as each of the silver phases present in that transverse cross-section is represented by D (μm), a formula (1) (in formula (1), π represents the circular constant) is satisfied; and the ratio of the number of silver phases with a diameter D that is less than 5 nm to the total number of silver phases is at least 50%.

Description

Cu-Ag系合金線Cu-Ag alloy wire
 本発明は、Cu-Ag系合金線に関する。 The present invention relates to Cu-Ag alloy wire.
 純銅線、銅合金線は電機・電子機器用線材として用いられている。同用途においては、技術の高度化に伴い、単線径の細線化が進み、強度が不足する純銅線に代わり、Cu-Sn系、Cu-Cr系、Cu-Ag系等の合金線の使用が進められている。近年、特に電子機器の高密化、小型化を受けて、電気・電子機器接続用ケーブルやスピーカーコイル等の電線もさらに細径化する傾向にあるため、銅合金の中でも、特に強度と導電率のバランスに優れるCu-Ag系合金線が主に用いられている。 Pure copper wire and copper alloy wire are used as wire materials for electrical and electronic equipment. In this application, as technology becomes more advanced, the diameter of the single wire becomes thinner, and the use of alloy wires such as Cu-Sn, Cu-Cr, and Cu-Ag is increasing in place of pure copper wire, which lacks strength. In recent years, as electronic devices have become increasingly dense and compact, there has been a trend for cables for connecting electrical and electronic equipment and electric wires such as speaker coils to become even thinner in diameter. Therefore, among copper alloys, Cu-Ag alloy wire, which has an excellent balance between strength and conductivity, is mainly used.
 特許文献1、2では、CuとAgの共晶相をフィラメント状に延ばす組織に制御することによって、Cu-Ag系合金線の強度と導電率の双方を向上させる技術を開示したものである。特許文献1では、プロセス途中の熱処理にて再結晶集合組織を発達させ、その後の高加工で高強度化させる技術が示されている。また、特許文献2では、合金鋳造時の冷却速度を制御することにより、晶析出物を微細かつ均一に晶出させ、合金線を高強度化することが示されている。 Patent documents 1 and 2 disclose techniques for improving both the strength and electrical conductivity of Cu-Ag alloy wire by controlling the structure of the eutectic phase of Cu and Ag to extend like a filament. Patent document 1 shows a technique for developing a recrystallized texture by heat treatment during the process, and then increasing the strength by intensive processing. Patent document 2 shows that controlling the cooling rate during alloy casting causes the precipitates to crystallize finely and uniformly, increasing the strength of the alloy wire.
 しかし、特許文献1では、熱処理前に適切な伸線プロセス条件が採用されていないため、熱処理中の材料脆化が進み、結果として、細線化が困難となり、その生産性の悪さからコスト競争力のある製品にならない。さらに、鋳造工程における冷却速度の検討も不十分である。また、特許文献2では、晶析出物の分布制御および中間熱処理の最適化による析出促進については検討がなされておらず、さらなる高強度化の余地を残している。加えて、特許文献1および特許文献2では、いずれも電気・電子機器接続ケーブルで生じる通電時のジュール熱や振動熱による、ケーブルの発熱が続いた状態における強度特性については開示がない。 However, in Patent Document 1, appropriate wire drawing process conditions are not adopted before heat treatment, which leads to material embrittlement during heat treatment, making it difficult to produce thin wire and resulting in poor productivity that makes the product less cost-competitive. Furthermore, the cooling rate in the casting process is not sufficiently considered. Furthermore, Patent Document 2 does not consider controlling the distribution of crystal precipitates or promoting precipitation by optimizing intermediate heat treatment, leaving room for further strength improvement. In addition, neither Patent Document 1 nor Patent Document 2 discloses strength characteristics in a state where the cable continues to heat up due to Joule heat or vibration heat generated when current is passed through the cable for connecting electric and electronic devices.
国際公開第2007/046378号International Publication No. 2007/046378 特開2017-2337号公報JP 2017-2337 A
 本発明は、高い強度と高い導電率の双方を具備し、しかも、発熱による高温加熱下における長時間の使用に際しても、高い強度を維持することができるCu-Ag系合金線を提供することを目的とする。 The objective of the present invention is to provide a Cu-Ag alloy wire that has both high strength and high electrical conductivity, and that can maintain its high strength even when used for long periods of time under high-temperature heating due to heat generation.
 上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は、以下のとおりである。
[1]1質量%以上6質量%以下のAgを含有し、残部がCuおよび不可避不純物からなる組成を有するCu-Ag系合金線であって、
 前記Cu-Ag系合金線は、母相であるCu相と、第二相である複数のAg相とを含む金属組織を有し、
 前記Cu-Ag系合金線の長手方向に対して直交する横断面の断面積をσとし、前記横断面に存在する各々のAg相と同じ面積を有する真円の直径をDとしたとき、下記式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
(式(1)中、πは円周率を示す。)
を満たし、かつ、直径Dが5nm未満のAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合が50%以上である、Cu-Ag系合金線。
[2]前記Cu-Ag系合金線の前記横断面において、
 前記Cu相の結晶粒界上に存在するAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合が15%以上35%以下である、上記[1]に記載のCu-Ag系合金線。
[3]前記組成は、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種の副添加元素を、それぞれ0.05質量%以上0.3質量%以下の範囲でさらに含有する、上記[1]または[2]に記載のCu-Ag系合金線。
[4]前記Cu-Ag系合金線は、0.01mm以上0.08mmの以下の線径を有する丸線である、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載のCu-Ag系合金線。
[5]前記Cu-Ag系合金線は、0.02mm以上0.32mm以下の幅と0.002mm以上0.04mm以下の厚さとをもつ略矩形の横断面形状を有するリボン線である、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載のCu-Ag系合金線。
In order to achieve the above object, the gist of the present invention is as follows.
[1] A Cu-Ag based alloy wire containing 1 mass% or more and 6 mass% or less of Ag, with the remainder being composed of Cu and unavoidable impurities,
The Cu-Ag alloy wire has a metal structure including a Cu phase as a parent phase and a plurality of Ag phases as a second phase,
When the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the Cu—Ag based alloy wire is σ and the diameter of a perfect circle having the same area as each of the Ag phases present in the cross section is D, the following formula (1) is satisfied:
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
(In formula (1), π represents the ratio of the circumference of a circle to its circumference.)
and the number of Ag phases having a diameter D of less than 5 nm accounts for 50% or more of the total number of Ag phases.
[2] In the cross section of the Cu-Ag based alloy wire,
The Cu-Ag based alloy wire according to [1] above, wherein the number of Ag phases present on the crystal grain boundaries of the Cu phase is 15% or more and 35% or less of the total number of Ag phases.
[3] The Cu-Ag-based alloy wire according to the above [1] or [2], wherein the composition further contains at least one additional element selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr and Cr in an amount of 0.05 mass% or more and 0.3 mass% or less.
[4] The Cu-Ag alloy wire according to any one of the above [1] to [3], wherein the Cu-Ag alloy wire is a round wire having a wire diameter of 0.01 mm or more and 0.08 mm or less.
[5] The Cu-Ag alloy wire is a ribbon wire having a substantially rectangular cross section with a width of 0.02 mm or more and 0.32 mm or less and a thickness of 0.002 mm or more and 0.04 mm or less. The Cu-Ag alloy wire according to any one of [1] to [3] above.
 本発明によれば、高い強度と高い導電率の双方を具備し、しかも、発熱による高温加熱下における長時間の使用に際しても、高い強度を維持することができるCu-Ag系合金線の提供が可能になった。 The present invention makes it possible to provide a Cu-Ag alloy wire that has both high strength and high electrical conductivity, and that can maintain its high strength even when used for long periods of time under high-temperature heating due to heat generation.
本発明のCu-Ag系合金線を、その長手方向に切断したときの金属組織を示した概略縦断面図であって、各製造工程後の金属組織を示す。1A to 1C are schematic longitudinal sectional views showing metal structures of the Cu—Ag alloy wire of the present invention when cut in its longitudinal direction, and show the metal structures after each manufacturing process. 従来のCu-Ag系合金線を、その長手方向に切断したときの金属組織を示した概略縦断面図であって、各製造工程後の金属組織を示す。1A to 1C are schematic longitudinal sectional views showing metal structures of a conventional Cu—Ag alloy wire cut in its longitudinal direction, showing the metal structures after each manufacturing process. Cu-Ag系合金線の横断面に存在するAg相の分布状態を撮影したときの走査型透過電子顕微鏡(STEM)写真およびAg相の処理画像である。1 shows a scanning transmission electron microscope (STEM) photograph of the distribution state of an Ag phase present in a cross section of a Cu—Ag based alloy wire, and a processed image of the Ag phase. Cu-Ag系合金線の横断面の結晶粒界上に存在するAg相の分布状態を撮影したときの走査型透過電子顕微鏡(STEM)写真およびAg相の結晶粒界の処理画像である。1 shows a scanning transmission electron microscope (STEM) photograph of the distribution state of Ag phases present on grain boundaries in the cross section of a Cu-Ag based alloy wire, and a processed image of the grain boundaries of the Ag phase.
 本発明者らは、所定の組成を有し、伸線加工を含む製造工程により製造されるCu-Ag系合金線において、製造方法、特に熱処理条件の適正化を図ることによって、所望の金属組織を有した強度と耐熱性に優れたCu-Ag系合金線を得ることができることを見出し、かかる知見に基づき本発明を完成するに至った。
 以下、本発明の実施形態について説明する。
The present inventors have found that, in a Cu-Ag alloy wire having a predetermined composition and produced by a production process including wire drawing, by optimizing the production method, particularly the heat treatment conditions, it is possible to obtain a Cu-Ag alloy wire having a desired metal structure and excellent strength and heat resistance, and have completed the present invention based on this finding.
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
[1]Cu-Ag系合金線の組成
<必須含有成分>
 本発明のCu-Ag系合金線は、1質量%以上6質量%以下のAgを必須成分として含有する。
[1] Composition of Cu-Ag alloy wire <Essential components>
The Cu-Ag alloy wire of the present invention contains 1 mass % or more and 6 mass % or less of Ag as an essential component.
[Ag:1質量%以上6質量%以下]
 本発明のCu-Ag系合金線においては、Agの含有量を1質量%以上6質量%の範囲にすることにより、十分な導電性と高い引張強度を有し、さらに発熱状態における長時間の使用に際しても高い強度を維持することができる。Agの含有量が1質量%未満になると、Ag相の析出が十分に起こらず、所望の金属組織を得られないため、引張強度が大きく低下する。一方、Agの含有量が6質量%を超えると、導電性が大きく低下する。また、6質量%を超える量を含有させても、引張強度の更なる向上効果は期待できず、Ag含有量が増加した分だけ、コストの上昇を招くからである。
[Ag: 1% by mass or more and 6% by mass or less]
In the Cu-Ag alloy wire of the present invention, by setting the Ag content in the range of 1 mass % to 6 mass %, it has sufficient electrical conductivity and high tensile strength, and further has long-term durability under a heated state. If the Ag content is less than 1 mass %, the Ag phase does not precipitate sufficiently, and the desired metal structure cannot be obtained, so that the tensile strength is significantly reduced. On the other hand, when the Ag content exceeds 6 mass %, the electrical conductivity is significantly decreased. Furthermore, even if the Ag content exceeds 6 mass %, no further improvement in tensile strength can be expected. This is because the increased quantity leads to an increase in costs.
 本発明のCu-Ag系合金線において、Ag(銀)は、母相(第一相)であるCu相中に固溶した状態、または第二相となるAg相として晶析出した状態で存在する。Cu相中に固溶したAgは固溶強化の作用を発揮し、晶析出したAg相は、伸線加工により繊維状の形状を有する繊維状Ag相となっており、繊維強化の作用を発揮する。晶析出物であるAg相は、鋳造後の冷却時および時効熱処理などの際に析出し、後述する本発明のCu-Ag系合金線の製造方法においては、主に鋳造後冷却工程、第一、第二熱処理工程の際に析出する。 In the Cu-Ag alloy wire of the present invention, Ag (silver) exists in a state of solid solution in the Cu phase, which is the parent phase (first phase), or in a state of crystallization as the Ag phase, which is the second phase. The Ag dissolved in the Cu phase exerts a solid solution strengthening effect, and the crystallized Ag phase becomes a fibrous Ag phase having a fibrous shape due to the wire drawing process, exerting a fiber strengthening effect. The Ag phase, which is a crystallized precipitate, precipitates during cooling after casting and aging heat treatment, etc., and in the manufacturing method of the Cu-Ag alloy wire of the present invention described below, it precipitates mainly during the cooling process after casting and the first and second heat treatment processes.
<任意添加成分>
 本発明のCu-Ag系合金線は、任意添加成分として以下の成分を含有してもよい。
<Optionally Added Ingredients>
The Cu-Ag alloy wire of the present invention may contain the following components as optional additives.
[Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種の副添加元素:それぞれ0.05質量%以上0.3質量%以下]
 さらに、本発明のCu-Ag系合金線では、任意添加成分として、Sn(スズ)、Mg(マグネシウム)、Zn(亜鉛)、In(インジウム)、Ni(ニッケル)、Co(コバルト)、Zr(ジルコニウム)およびCr(クロム)からなる群から選ばれる少なくとも1種の成分を、それぞれ0.05質量%以上0.3質量%以下の範囲でさらに含有することが好ましい。これらの任意添加成分は、いずれも母相(第一相)であるCu中に固溶した状態、または単相または3元系以上の晶析出物として存在し、固溶強化または繊維強化の作用を発揮する。3元系以上の晶析出物としてはCu-Ag-Zrなどが挙げられる。副添加元素の単相または3元系以上の晶析出物は鋳造後の冷却時および時効熱処理の際に析出する。
 以下に個々の副添加元素の含有量について説明する。
[At least one additional element selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr, and Cr: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less each]
Furthermore, in the Cu-Ag alloy wire of the present invention, it is preferable to further contain at least one component selected from the group consisting of Sn (tin), Mg (magnesium), Zn (zinc), In (indium), Ni (nickel), Co (cobalt), Zr (zirconium) and Cr (chromium) in a range of 0.05 mass% to 0.3 mass%. These optional components exist in a solid solution state in the parent phase (first phase) Cu, or as single-phase or ternary or more element crystal precipitates, and exert the effect of solid solution strengthening or fiber strengthening. Examples of ternary or more element crystal precipitates include Cu-Ag-Zr. Single-phase or ternary or more element crystal precipitates of the secondary additive elements precipitate during cooling after casting and during aging heat treatment.
The contents of the individual auxiliary elements will be explained below.
(Sn:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Sn(スズ)は引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Snの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Snの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.18質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(Sn: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Sn (tin) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Sn content is preferably 0.05 mass% or more, and more preferably 0.07 mass% or more. It is preferable that the Sn content is 0.08 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Sn content is too high, there is a risk of the electrical conductivity being significantly reduced. It is preferably 0.3 mass% or less, more preferably 0.18 mass% or less, further preferably 0.15 mass% or less, and particularly preferably 0.12 mass% or less. .
(Mg:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Mg(マグネシウム)は引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Mgの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Mgの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.18質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(Mg: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Mg (magnesium) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Mg content is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.07% by mass or more. It is preferable that the Mg content is 0.08 mass% or more, more preferably 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Mg content is too high, there is a risk of the electrical conductivity being significantly reduced. It is preferably 0.3 mass% or less, more preferably 0.18 mass% or less, further preferably 0.15 mass% or less, and particularly preferably 0.12 mass% or less. .
(Zn:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Zn(亜鉛)は、引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Znの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Znの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.25質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以下であることがさらに好ましく、0.15質量%以下であることが特に好ましい。
(Zn: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Zn (zinc) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Zn content is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.07% by mass or more. It is more preferable that the Zn content is 0.08 mass% or more, and even more preferable that the Zn content is 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Zn content is too high, the electrical conductivity may be significantly reduced. %, preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.25 mass % or less, even more preferably 0.2 mass % or less, and particularly preferably 0.15 mass % or less. preferable.
(In:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 In(インジウム)は、引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Inの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Inの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.18質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(In: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
In (indium) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the In content is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.07% by mass or more. It is more preferable that the In content is 0.08 mass% or more, further more preferable that the In content is 0.1 mass% or more. On the other hand, if the In content is too high, there is a risk of the electrical conductivity being significantly reduced. %, preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.18 mass % or less, even more preferably 0.15 mass % or less, and particularly preferably 0.12 mass % or less. preferable.
(Ni:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Ni(ニッケル)は、引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Niの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Niの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.25質量%以下であることがより好ましく、0.2質量%以下であることがさらに好ましく、0.15質量%以下であることが特に好ましい。
(Ni: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Ni (nickel) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Ni content is preferably 0.05% by mass or more, and more preferably 0.07% by mass or more. It is more preferable that the Ni content is 0.08 mass% or more, and even more preferable that the Ni content is 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Ni content is too high, the electrical conductivity may be significantly reduced. %, preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.25 mass % or less, even more preferably 0.2 mass % or less, and particularly preferably 0.15 mass % or less. preferable.
(Co:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Co(コバルト)は、引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Coの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Coの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.18質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(Co: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Co (cobalt) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Co content is preferably 0.05 mass% or more, and more preferably 0.07 mass% or more. It is more preferable that the Co content is 0.08 mass% or more, and even more preferable that the Co content is 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Co content is too high, the electrical conductivity may be significantly reduced. %, preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.18 mass % or less, even more preferably 0.15 mass % or less, and particularly preferably 0.12 mass % or less. preferable.
(Zr:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Zr(ジルコニウム)は、引張強度を向上させ、脆性を緩和する元素である。この作用を発揮するには、Zrの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Zrの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.2質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(Zr: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Zr (zirconium) is an element that improves tensile strength and reduces brittleness. To achieve this effect, the Zr content is preferably 0.05 mass% or more, and more preferably 0.07 mass% or more. It is more preferable that the Zr content is 0.08 mass % or more, further preferably 0.1 mass % or more. On the other hand, if the Zr content is too high, the electrical conductivity is significantly reduced. Therefore, the content is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.2% by mass or less, even more preferably 0.15% by mass or less, and further preferably 0.12% by mass or less. It is particularly preferred that:
(Cr:0.05質量%以上0.3質量%以下)
 Cr(クロム)は、引張強度を向上させる元素である。この作用を発揮するには、Crの含有量は0.05質量%以上であることが好ましく、0.07質量%以上であることがより好ましく、0.08質量%以上であることがさらに好ましく、0.1質量%以上であることが特に好ましい。他方で、Crの含有量が多すぎると導電性が大きく低下する恐れがあるため、0.3質量%以下であることが好ましく、0.18質量%以下であることがより好ましく、0.15質量%以下であることがさらに好ましく、0.12質量%以下であることが特に好ましい。
(Cr: 0.05% by mass or more and 0.3% by mass or less)
Cr (chromium) is an element that improves tensile strength. To achieve this effect, the Cr content is preferably 0.05 mass% or more, and more preferably 0.07 mass% or more. It is more preferable that the Cr content is 0.08 mass% or more, and even more preferable that the Cr content is 0.1 mass% or more. On the other hand, if the Cr content is too high, there is a risk of the electrical conductivity being significantly reduced. %, preferably 0.3 mass % or less, more preferably 0.18 mass % or less, even more preferably 0.15 mass % or less, and particularly preferably 0.12 mass % or less. preferable.
[Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCr:合計で0.05質量%以上1質量%以下]
 Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrは、引張強度と導電性をより高度に両立させる観点から、合計で0.05質量%以上1質量%以下の範囲で含有することが好ましく、0.1質量%以上0.5質量%以下の範囲で含有することがより好ましい。
[Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr and Cr: 0.05% by mass or more and 1% by mass or less in total]
From the viewpoint of achieving a higher compatibility between tensile strength and electrical conductivity, Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr, and Cr are preferably contained in a total amount of 0.05 mass % or more and 1 mass % or less, and more preferably in a total amount of 0.1 mass % or more and 0.5 mass % or less.
<残部:Cuおよび不可避不純物>
 上述した必須含有成分および任意添加成分以外は、残部はCu(銅)および不可避不純物である。Cuは、本発明のCu-Ag系合金線の母相であり、必須の添加成分であるAgなどが固溶した状態または晶析出した状態で存在している。不可避不純物とは、本発明のCu-Ag系合金線の製造工程上、不可避的に含まれうる含有量レベルの不純物である。不可避不純物としては、例えば、Pb(鉛)、S(硫黄)、P(リン)などが挙げられる。
<Balance: Cu and inevitable impurities>
Other than the above-mentioned essential components and optional additional components, the balance is Cu (copper) and inevitable impurities. Cu is the parent phase of the Cu-Ag alloy wire of the present invention, and Ag, which is an essential additional component, is present in a solid solution state or a crystallized state. The inevitable impurities are impurities at a content level that can be unavoidably contained in the manufacturing process of the Cu-Ag alloy wire of the present invention. Examples of inevitable impurities include Pb (lead), S (sulfur), and P (phosphorus).
[2]Cu-Ag系合金線の金属組織、形状
 本発明のCu-Ag系合金線は、母相であるCu相と、第二相である複数のAg相とを含む金属組織を有している。本発明のCu-Ag系合金線におけるAg相は、上記したように伸線加工により繊維状Ag相となっており、比較的大きい粗大な繊維状のAg相(以下、「繊維状粗大Ag相」ともいう。)と微細な繊維状のAg相(以下、「繊維状微細Ag相」ともいう。)が存在する。
[2] Metal structure and shape of Cu-Ag alloy wire The Cu-Ag alloy wire of the present invention has a metal structure including a Cu phase as a parent phase and a plurality of Ag phases as a second phase. The Ag phase in the Cu-Ag alloy wire of the present invention is a fibrous Ag phase due to the wire drawing process as described above, and a relatively large coarse fibrous Ag phase (hereinafter also referred to as "fibrous coarse Ag phase") and a fine fibrous Ag phase (hereinafter also referred to as "fibrous fine Ag phase") are present.
 繊維状粗大Ag相は、従来から製造されていたCu-Ag系合金線にも存在したものであり、図2に示すように、主に鋳造後の冷却時に晶析出した粗大Ag相に由来する。繊維状微細Ag相は、本発明に特徴的なAg相であり、図1に示すように、特に後述する第一、第二熱処理工程により晶析出した多数の微細なAg相(以下、「微細Ag相」ともいう。)に由来する。第一、第二熱処理工程により晶析出した微細なAg相は、通常、析出した際の線径の1万分の1以下の大きさであるため、引き伸ばされた繊維状微細Ag相についても線径に対する比率は同様である。即ち、繊維状微細Ag相は、製造されたCu-Ag系合金線の横断面で観察した際、直径Dが線径の1万分の1以下かつ5nm未満となるものをいう。一方、繊維状粗大Ag相は、同様に観察した際、直径Dが線径の1万分の1を超えるか、または、5nm以上となるものをいう。なお、繊維状Ag相の直径は、前記横断面に存在する各々の繊維状Ag相と同じ面積を有する真円の直径をいう。本発明のCu-Ag系合金線においては、繊維状粗大Ag相2fに加えて、多数の繊維状微細Ag相3fを有することにより、繊維強化の作用によって引張強度が顕著に向上している。 The fibrous coarse Ag phase was also present in Cu-Ag alloy wires manufactured in the past, and originates from the coarse Ag phase that crystallized mainly during cooling after casting, as shown in FIG. 2. The fibrous fine Ag phase is an Ag phase characteristic of the present invention, and originates from a large number of fine Ag phases (hereinafter also referred to as "fine Ag phases") that crystallized in the first and second heat treatment steps described below, as shown in FIG. 1. The fine Ag phases that crystallized in the first and second heat treatment steps are usually 1/10,000 or less of the wire diameter when precipitated, so the ratio to the wire diameter is the same for the stretched fibrous fine Ag phase. In other words, the fibrous fine Ag phase refers to a phase in which the diameter D is 1/10,000 or less of the wire diameter and less than 5 nm when observed in cross section of the manufactured Cu-Ag alloy wire. On the other hand, the fibrous coarse Ag phase refers to a phase in which the diameter D exceeds 1/10,000 of the wire diameter or is 5 nm or more when observed in the same manner. The diameter of the fibrous Ag phase refers to the diameter of a perfect circle having the same area as each of the fibrous Ag phases present in the cross section. In the Cu-Ag alloy wire of the present invention, in addition to the fibrous coarse Ag phases 2f, there are many fibrous fine Ag phases 3f, and the tensile strength is significantly improved by the action of fiber reinforcement.
<繊維状微細Ag相の個数割合>
 本発明のCu-Ag系合金線は、Cu-Ag系合金線の長手方向に対して直交する横断面の断面積をσ(μm)とし、横断面に存在する各々のAg相と同じ面積を有する真円の直径(以下、単に「Ag相の直径」ともいう。)をD(μm)としたとき、下記式(1)
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
(式(1)中、πは円周率を示す。)
を満たし、かつ、直径Dが5nm未満のAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合が50%以上であることを特徴とする。
<Number ratio of fibrous fine Ag phase>
In the Cu—Ag alloy wire of the present invention, when the cross-sectional area of a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the Cu—Ag alloy wire is σ (μm 2 ) and the diameter of a perfect circle having the same area as each Ag phase present in the cross section (hereinafter, also simply referred to as the “diameter of the Ag phase”) is D (μm), the following formula (1) is satisfied:
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
(In formula (1), π represents the ratio of the circumference of a circle to its circumference.)
and the ratio of the number of Ag phases having a diameter D of less than 5 nm to the total number of Ag phases is 50% or more.
 Cu-Ag系合金線の横断面のAg相の直径、即ち繊維状Ag相の断面の直径は、上記の式(1)範囲を満たす割合が、Ag相全体の個数の50%以上となることにより、Cu-Ag系合金線の引張強度を向上することができる。上記式(1)を満たすようなレベルの微細なAg相、即ち繊維状微細Ag相の割合が高い場合には、Cu-Ag系合金線に含まれるAg相の個数が増加することになり、高密度の繊維状微細Ag相を有するCu-Ag系合金線を得ることができる。そのため直径Dが式(1)を満たすAg相の個数割合が50%以上であり、好ましくは60%以上である。この場合、伸線方向に対して鉛直方向に位置する繊維状微細Ag相同士の間隔が狭くなる。 The tensile strength of the Cu-Ag alloy wire can be improved by making the ratio of the diameter of the Ag phase in the cross section of the Cu-Ag alloy wire, i.e., the diameter of the cross section of the fibrous Ag phase, which satisfies the range of the above formula (1) 50% or more of the total number of Ag phases. When the ratio of fine Ag phases that satisfy the above formula (1), i.e., fibrous fine Ag phases, is high, the number of Ag phases contained in the Cu-Ag alloy wire increases, and a Cu-Ag alloy wire having a high density of fibrous fine Ag phases can be obtained. Therefore, the ratio of the number of Ag phases whose diameter D satisfies formula (1) is 50% or more, preferably 60% or more. In this case, the spacing between the fibrous fine Ag phases located perpendicular to the wire drawing direction becomes narrower.
 上記の式(1)は、Cu-Ag系合金線の形状によらず、合金線の断面積σ(μm)から、この断面積σを有する真円の直径d(μm)を求め、直径dの1万分の1以下の大きさである直径Dを有する繊維状微小Ag相の割合を求めている。繊維状微小Ag相の直径は、伸線後の最終線径dにより影響を受けるため、この最終線径dから算出される前記断面積σの関数として表している。 The above formula (1) determines the diameter d (μm) of a perfect circle having a cross-sectional area σ (μm 2 ) of the Cu-Ag alloy wire, regardless of the shape of the Cu-Ag alloy wire, and determines the proportion of fibrous micro Ag phases having a diameter D that is 1/10,000 or less of the diameter d. The diameter of the fibrous micro Ag phases is affected by the final wire diameter d after wiredrawing, and is therefore expressed as a function of the cross-sectional area σ calculated from the final wire diameter d.
 また、繊維状Ag相は、長手方向に対して直交する横断面で測定したときの平均径が0.5~10nmの範囲であることが好ましい。なお、本発明のCu-Ag系合金線においては、最終線径によっては直径0.5nm以下の繊維状Ag相が存在する可能性もあるが、横断面における直径0.5nm以下の繊維状Ag相を検出し、個数を計数することは現在の技術では非常に困難であるため0.5nm以上としている。 Furthermore, it is preferable that the average diameter of the fibrous Ag phase is in the range of 0.5 to 10 nm when measured in a cross section perpendicular to the longitudinal direction. In the Cu-Ag alloy wire of the present invention, fibrous Ag phases with a diameter of 0.5 nm or less may be present depending on the final wire diameter, but since it is very difficult with current technology to detect and count fibrous Ag phases with a diameter of 0.5 nm or less in a cross section, the limit is 0.5 nm or more.
 また、上記した繊維状Ag相の内、繊維状粗大Ag相および繊維状粗大Ag相の横断面で測定したときの平均径は、上記したようにCu-Ag系合金線の最終線径によって異なるが、繊維状微小Ag相の平均径は、例えば0.5nm以上5nm未満であり、好ましくは0.5nm以上3nm以下である。一方、繊維状粗大Ag相の平均径は、例えば5nm超20.0nm以下である。 Furthermore, among the above-mentioned fibrous Ag phases, the average diameter of the fibrous coarse Ag phase and the average diameter of the fibrous coarse Ag phase when measured in cross section will vary depending on the final wire diameter of the Cu-Ag alloy wire as described above, but the average diameter of the fibrous micro Ag phase is, for example, 0.5 nm or more and less than 5 nm, and preferably 0.5 nm or more and 3 nm or less. On the other hand, the average diameter of the fibrous coarse Ag phase is, for example, more than 5 nm and 20.0 nm or less.
 繊維状微細Ag相の個数割合は以下の方法で測定することができる。まず、Cu-Ag系合金線の長手方向に対して垂直な横断面に対して収束イオンビーム法(FIB:Focused Ion Beam法)にて試料の薄片化処理を実施する。当該加工には、例えばSIINT-3050TB(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いてGaイオンビームの加速電圧を30kVとする。加工後には、試料のダメージ除去のために、Arイオンミリングを例えば加速電圧2kVとし、5分間実施する。加工後の試料は走査型透過電子顕微鏡(STEM)で長手方向に対して直交する横断面の観察を行う。STEM観察は、例えば、JEM-ARM200F(日本電子社製)を用いて、電子線の加速電圧を200kVとして、観察領域は一辺130nm以上の正方形として、STEM明視野像とSTEM暗視野画像(高角度散乱暗視野像)の撮影を行う。横断面を観察することで、観察面奥行方向にAg相が連続して存在するため、5nm未満の微細析出物についても容易に検出が可能となる。そして、得られたSTEM暗視野画像に対して、画像処理ソフトウェア「Image J(バージョンv1.53k)」で画像処理を行うことによりAg相の平均径およびAg相の個数を算出することができ、さらに繊維状微細Ag相の個数割合を算出することができる。なお、Ag相の可能性のあるコントラストが確認された箇所において、元素分析をSTEMに付属するエネルギー分散型X線分析(EDX:Energy Dispersive X-ray spectroscopy)にて行い確認することによりAg相の存在をより正確に確認することが可能である。 The number ratio of fibrous fine Ag phases can be measured by the following method. First, the sample is thinned by using the focused ion beam method (FIB) on the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the Cu-Ag alloy wire. For this processing, for example, a SIINT-3050TB (manufactured by SII Nanotechnology) is used with a Ga ion beam acceleration voltage of 30 kV. After processing, Ar ion milling is performed for 5 minutes with an acceleration voltage of 2 kV, for example, to remove damage to the sample. After processing, the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the processed sample is observed with a scanning transmission electron microscope (STEM). For STEM observation, for example, a JEM-ARM200F (manufactured by JEOL Ltd.) is used with an electron beam acceleration voltage of 200 kV, and the observation area is a square with one side of 130 nm or more, and STEM bright field images and STEM dark field images (high angle scattering dark field images) are taken. By observing the cross section, the Ag phase is continuously present in the depth direction of the observation surface, so even fine precipitates less than 5 nm in size can be easily detected. The average diameter and number of Ag phases can be calculated by processing the obtained STEM dark field image with the image processing software "Image J (version v1.53k)", and the number ratio of fibrous fine Ag phases can be calculated. In addition, in areas where contrast that may be Ag phases is confirmed, elemental analysis can be performed using energy dispersive X-ray analysis (EDX: Energy Dispersive X-ray spectroscopy) attached to the STEM to confirm the presence of Ag phases more accurately.
 具体的な画像処理の手順については、実際の例である図3を参考に手順を説明する。まず、暗視野像(図3左)から、例えば400から800nmの任意の範囲(図3左a~c)をトリミングし、この画像をグレースケール化する。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位3~6%を閾値として、低輝度側を白色、高輝度側を黒色に二値化する(図3a-1~c-1)。さらに、10pixels以下の黒色部をノイズとして除去したうえで、残分をAg相析出物とみなす(図3a-2~c-2)。そして、各析出物のpixel数を算出し面積に換算した後に、各析出物を真円と仮定して面積より直径を算出することにより、それぞれの析出物、即ちAg相の直径Dを求めることができる。そして、測定範囲のAg相析出物の全体の個数を計数して、その内の式(1)の範囲の個数を計数して全体の個数で除することにより繊維状微細Ag相の個数割合が算出される。 The specific image processing procedure will be described with reference to FIG. 3, which is an actual example. First, an arbitrary range (a to c in FIG. 3, left) from, for example, 400 to 800 nm 2 is trimmed from the dark field image (left in FIG. 3), and this image is converted into a grayscale image. Next, in the histogram of the brightness value of this image, the upper 3 to 6% is used as a threshold, and the low brightness side is binarized to white and the high brightness side to black (FIG. 3a-1 to c-1). Furthermore, after removing black parts of 10 pixels or less as noise, the remainder is regarded as Ag phase precipitates (FIG. 3a-2 to c-2). Then, the number of pixels of each precipitate is calculated and converted to an area, and the diameter is calculated from the area assuming that each precipitate is a perfect circle, so that the diameter D of each precipitate, i.e., the Ag phase, can be obtained. The total number of Ag phase precipitates in the measurement range is then counted, the number of those falling within the range of formula (1) is counted, and the result is divided by the total number to calculate the proportion of the number of fibrous fine Ag phase precipitates.
 また、Cu-Ag系合金線に存在するAg相は、略長手方向に連なって線上に分布していることが好ましい。即ちAg相は、繊維状Ag相(繊維状粗大Ag相、繊維状微細Ag相)であることが好ましい。従来技術において、晶析出した粗大Ag相が伸線加工により長手方向に伸長し、繊維状粗大Ag相としてCu-Ag系合金線に存在することは分析技術により確認されている。本明細書においては繊維状であることを示す分析結果は示していないが、本発明において時効熱処理で晶析出した微小Ag相についても、大きさは異なるものの、同様に長手方向に伸長し、例えばアスペクト比が100以上の繊維状微小Ag相となり、本発明のCu-Ag系合金線に存在していることは合理的に理解可能である。 Furthermore, it is preferable that the Ag phase present in the Cu-Ag alloy wire is distributed on the wire in a line connected in the approximately longitudinal direction. In other words, it is preferable that the Ag phase is a fibrous Ag phase (fibrous coarse Ag phase, fibrous fine Ag phase). In the prior art, it has been confirmed by analytical techniques that the crystallized coarse Ag phase is elongated in the longitudinal direction by wire drawing and exists in the Cu-Ag alloy wire as a fibrous coarse Ag phase. Although no analytical results showing that it is fibrous are shown in this specification, it is reasonably understandable that the micro Ag phase crystallized by the aging heat treatment in this invention also elongates in the longitudinal direction, although the size is different, and becomes, for example, a fibrous micro Ag phase with an aspect ratio of 100 or more, and exists in the Cu-Ag alloy wire of the present invention.
<結晶粒界上のAg相の個数割合>
 また、本発明のCu-Ag系合金線においては、Cu-Ag系合金線の横断面において、Cu相の結晶粒界上に存在するAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合(以下「結晶粒界上のAg相の個数割合」ともいう。)が15%以上35%以下であることが好ましい。結晶粒界上のAg相の個数割合が好ましくは15%以上、より好ましくは20%以上、であることにより、ピンニング効果により、発熱時の結晶粒の粗大化による軟化が抑制され、その結果として発熱時の引張強度の低下を抑制することができる。一方、第2相粒子の過度な結晶粒界への偏在による粒界割れ、そしてその結果として起こる引張強度の低下を抑制する観点から、結晶粒界上のAg相の個数割合が35%以下であることが好ましい。
<Number ratio of Ag phases on grain boundaries>
In the Cu-Ag alloy wire of the present invention, the number of Ag phases present on the grain boundaries of the Cu phase in the cross section of the Cu-Ag alloy wire is preferably 15% or more and 35% or less in terms of the ratio to the total number of Ag phases (hereinafter also referred to as the "number ratio of Ag phases on grain boundaries"). By making the number ratio of Ag phases on grain boundaries preferably 15% or more, more preferably 20% or more, the pinning effect suppresses softening due to coarsening of crystal grains during heat generation, and as a result, the decrease in tensile strength during heat generation can be suppressed. On the other hand, from the viewpoint of suppressing grain boundary cracking due to excessive uneven distribution of second phase particles to the grain boundaries and the resulting decrease in tensile strength, the number ratio of Ag phases on grain boundaries is preferably 35% or less.
 結晶粒界上のAg相の個数割合は以下の手順で測定した。測定は、上記のAg相の個数割合の測定の際に取得したSTEM明視野画像とSTEM暗視野画像を用いて、画像処理ソフトウェア「Image J(バージョンv1.53k)」で画像処理を行うことによって結晶粒界上のAg相の個数割合を測定することができる。 The number ratio of Ag phases on the grain boundaries was measured using the following procedure. The measurement uses the STEM bright-field image and STEM dark-field image acquired during the above measurement of the number ratio of Ag phases, and performs image processing with the image processing software "Image J (version v1.53k)" to measure the number ratio of Ag phases on the grain boundaries.
 具体的な画像処理については実際の測定例である図4を参考に手順を説明する。まず、取得したSTEM明視野画像に対して二値化処理を施し、結晶粒界の位置を定める。明視野像(図4左)から例えば400から800nmの任意の範囲(図4左a~c)をトリミングし、この画像をグレースケール化する。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位10%を閾値として二値化し、高輝度側を白色、低輝度側を黒色とする。その黒色部のうち例えば長手方向に15nm以上続き、短辺の長さが5nm以下の黒色部を結晶粒界と定める(図4a-1~c-1)。また、STEM暗視野画像に対して、Ag相の個数割合の測定の説明で示した手順にならい、同範囲(図4左a~c)に対してAg相析出物の抽出を実施する。なお、図4においては図3で析出物を測定した範囲と同じ範囲について測定を行っているため、析出物の位置の説明には図3を用いる。STEM暗視野像の例えば400から800nmの任意の範囲(図3左a~c)をトリミングし、この画像をグレースケール化する。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位10%と上位2%の輝度の値を比較し、その差が25以上ある場合に、上位2%を閾値として二値化する(図3a-1~c-1)。その際、低輝度側を白色にして母相と定め、高輝度側を黒色にする。さらに、二値化した黒色部のうち10pixels以下はノイズとして除去し、残分をAg相析出物と定める(図3a-2~c-2)。結晶粒界の位置(図4a-1~c-1)とAg相析出物の位置(図3a-2~c-2)の比較より、結晶粒界を示す線状に一部でも重なるAg相を結晶粒界上の析出物、全く重ならないAg相を結晶粒界上ではなく結晶粒内の析出物としてみなし、結晶粒界上の析出物であるAg相の個数割合が算出される。 The specific image processing procedure will be described with reference to FIG. 4, which is an actual measurement example. First, the acquired STEM bright-field image is binarized to determine the position of the grain boundary. An arbitrary range (a to c, left in FIG. 4) of, for example, 400 to 800 nm2 is trimmed from the bright-field image (left in FIG. 4), and this image is converted into a grayscale image. Next, in the histogram of the brightness value of this image, the top 10% is used as a threshold value to binarize, and the high brightness side is white and the low brightness side is black. Among the black parts, for example, black parts that continue in the longitudinal direction for 15 nm or more and have a short side length of 5 nm or less are determined to be grain boundaries (FIG. 4a-1 to c-1). In addition, following the procedure shown in the explanation of the measurement of the number ratio of Ag phase, extraction of Ag phase precipitates is performed for the same range (a to c, left in FIG. 4) for the STEM dark-field image. Note that in FIG. 4, the measurement is performed for the same range as the range in which the precipitates were measured in FIG. 3, so FIG. 3 is used to explain the position of the precipitates. For example, an arbitrary range from 400 to 800 nm2 (Figure 3, left, a to c) of the STEM dark-field image is trimmed, and this image is converted to grayscale. Next, in the histogram of the brightness values of this image, the top 10% and top 2% brightness values are compared, and if the difference is 25 or more, the top 2% is used as a threshold for binarization (Figures 3a-1 to c-1). At that time, the low brightness side is made white and determined to be the parent phase, and the high brightness side is made black. Furthermore, 10 pixels or less of the binarized black parts are removed as noise, and the remainder is determined to be Ag phase precipitates (Figures 3a-2 to c-2). By comparing the positions of the grain boundaries (Figs. 4a-1 to 4c-1) with the positions of the Ag phase precipitates (Figs. 3a-2 to 3c-2), the Ag phase that overlaps even a part of the line indicating the grain boundary is regarded as a precipitate on the grain boundary, and the Ag phase that does not overlap at all is regarded as a precipitate within the grain, not on the grain boundary, and the number ratio of the Ag phase that is a precipitate on the grain boundary is calculated.
 また、長手方向に対して直交する横断面で測定したとき、単位面積1μm当たりに存在するAg相の総数は、例えば100個以上15000個以下である。引張強度を向上する観点から、Ag相の総数は1000個以上であることが好ましい。一方、製造条件の設定の容易さの観点から、Ag相の総数は13000個以下であることが好ましい。 In addition, when measured in a cross section perpendicular to the longitudinal direction, the total number of Ag phases present per unit area of 1 μm 2 is, for example, 100 to 15,000. From the viewpoint of improving tensile strength, the total number of Ag phases is preferably 1,000 or more. On the other hand, from the viewpoint of ease of setting manufacturing conditions, the total number of Ag phases is preferably 13,000 or less.
<Cu-Ag系合金線の形状>
 本発明のCu-Ag系合金線の形状は、特に制限されないが、丸線、リボン線などを挙げることができる。
<Shape of Cu—Ag based alloy wire>
The shape of the Cu-Ag alloy wire of the present invention is not particularly limited, but examples thereof include a round wire and a ribbon wire.
 本発明のCu-Ag系合金線は、0.01mm以上0.08mm以下の線径を有する丸線であることが好ましい。市場では部品に使用する導体として、0.01mmφ以上0.08mmφ以下の極細線の高引張強度高導電材が求められている。線径が0.01mmφを下限としたのは市場のニーズを反映したものであり、今後更なる細径化の要求があれば、本発明のCu-Ag系合金線を応用することで対応することが可能である。線径が0.08mmφを超えると寸法が大きく、極細線としての役割を果たせない。 The Cu-Ag alloy wire of the present invention is preferably a round wire with a wire diameter of 0.01 mm or more and 0.08 mm or less. There is a demand in the market for ultra-fine wires with high tensile strength and high conductivity of 0.01 mmφ or more and 0.08 mmφ or less as conductors for use in parts. The lower limit of the wire diameter is 0.01 mmφ, reflecting market needs, and if there is a demand for even thinner diameters in the future, this can be met by applying the Cu-Ag alloy wire of the present invention. If the wire diameter exceeds 0.08 mmφ, the dimensions are too large and it will not be able to fulfill its role as an ultra-fine wire.
 また、本発明のCu-Ag系合金線は、0.02mm以上0.32mm以下の幅と0.002mm以上0.04mm以下の厚さをもつ略矩形の横断面形状を有するリボン線であることが好ましい。製法としては、例えば伸線した上記丸線を圧延で所望形状にする方法がある。リボン状の寸法は、線径の上下限と同様の理由で板幅0.02mm以上0.32mm以下、板厚0.002mm以上0.04mm以下の寸法にすることが好ましい。板幅は圧延ロール幅方向、板厚はロール間方向にあたり、板幅方向端部の圧延ロール非接触部は変形を伴いながら円弧を維持した形状部が残る。ここでリボン線の横断面においてもっとも長い値を幅、短い値を厚さとした。なお、リボン線の特性はリボン状に形成する前の円形状と強度、導電率とも大きく変わらない。 The Cu-Ag alloy wire of the present invention is preferably a ribbon wire having a substantially rectangular cross-sectional shape with a width of 0.02 mm to 0.32 mm and a thickness of 0.002 mm to 0.04 mm. One manufacturing method is, for example, to roll the above-mentioned round wire that has been drawn into the desired shape. For the same reasons as for the upper and lower limits of the wire diameter, the ribbon-shaped dimensions are preferably a plate width of 0.02 mm to 0.32 mm and a plate thickness of 0.002 mm to 0.04 mm. The plate width is in the width direction of the rolling rolls, and the plate thickness is in the inter-roll direction, and the non-contact portion of the rolling rolls at the end in the plate width direction remains as a circular arc shape while being deformed. Here, the longest value in the cross section of the ribbon wire is the width, and the shortest value is the thickness. The properties of the ribbon wire are not significantly different from those of the circular shape before it is formed into a ribbon shape, in terms of strength and conductivity.
[3]Cu-Ag系合金線の製造方法
 本発明のCu-Ag系合金線は、例えば、以下に示す、鋳造工程[工程1]、鋳造後冷却工程[工程2]、第一伸線工程[工程3]、第一熱処理工程[工程4]、第二熱処理工程[工程5]、第二伸線工程[工程6]を含む製造方法で製造することができる。
[3] Manufacturing method of Cu-Ag alloy wire The Cu-Ag alloy wire of the present invention can be manufactured by a manufacturing method including, for example, a casting step [step 1], a post-casting cooling step [step 2], a first wiredrawing step [step 3], a first heat treatment step [step 4], a second heat treatment step [step 5], and a second wiredrawing step [step 6], as shown below.
 これらの工程の中で、繊維状微細Ag相の個数割合を本発明に規定する範囲に制御するためには、特に鋳造後冷却工程[工程2]、第一熱処理工程[工程4]、第二熱処理工程[工程5]を適切な条件で実施することが重要である。また、結晶粒界上のAg相の個数割合を本発明に規定する範囲に制御するためには、特に、鋳造後冷却工程[工程2]を適切な条件で実施することが重要である。 In order to control the proportion of the fibrous fine Ag phase within the range specified in the present invention, it is particularly important to carry out the post-casting cooling process [process 2], the first heat treatment process [process 4], and the second heat treatment process [process 5] under appropriate conditions. In addition, in order to control the proportion of the Ag phase on the grain boundaries within the range specified in the present invention, it is particularly important to carry out the post-casting cooling process [process 2] under appropriate conditions.
(i)鋳造工程[工程1]
 本発明のCu-Ag系合金線の製造方法においては、まず、所望の成分組成となるように原料および副添加元素を添加し、鋳造、圧延し荒引線を得る鋳造工程が行われる。この工程においては、連続的にリング状の溝金型に溶湯を流し込んで鋳造し、連続的に圧延することによって荒引線を得ることができる、鋳造輪とベルトを組み合わせたベルトホイール式の連続鋳造圧延機を用いることが製造効率の観点から好ましい。
(i) Casting process [Process 1]
In the method for producing a Cu-Ag alloy wire of the present invention, first, a casting step is carried out in which raw materials and auxiliary additive elements are added so as to obtain a desired composition, and then the raw materials and the auxiliary additive elements are cast and rolled to obtain a roughly drawn wire. In this type, molten metal is continuously poured into a ring-shaped groove die for casting, and then rolled continuously to obtain rough wire. This type of continuous casting and rolling machine combines a casting wheel and a belt. It is preferable to use the above from the viewpoint of production efficiency.
(ii)鋳造後冷却工程[工程2]
 鋳造工程[工程1]により荒引線とした後、60℃/秒以上120℃/秒以下の冷却速度で冷却する鋳造後冷却工程[工程2]が行われる。冷却速度が、60℃/秒未満であると粗大Ag相の晶析出が多くなり過ぎるため、第一、第二熱処理工程[工程4、5]における微細Ag相の晶析出が大きく低下する。一方、冷却速度を120℃/秒よりも高い値にすると溶質(Ag)の粒界への堆積が妨げられ、結晶粒界上のAg相の晶析出が減少する。以上より、鋳造後冷却工程[工程2]を60℃/秒以上、好ましくは80℃/秒以上、120℃/秒以下で行うことにより、急速な冷却により拡散不十分のため溶質(Ag)が粒界近傍に多く存在することになり、ピンニング粒子としてふるまう結晶粒界上のAg相の晶析出を促進できる。
(ii) Post-casting cooling step [Step 2]
After the rough wire is drawn by the casting step [step 1], a post-casting cooling step [step 2] is performed in which the wire is cooled at a cooling rate of 60 ° C./s or more and 120 ° C./s or less. If the cooling rate is less than 60 ° C./s, the crystallization of the coarse Ag phase becomes too much, and the crystallization of the fine Ag phase in the first and second heat treatment steps [steps 4 and 5] is greatly reduced. On the other hand, if the cooling rate is set to a value higher than 120 ° C./s, the deposition of the solute (Ag) on the grain boundaries is hindered, and the crystallization of the Ag phase on the grain boundaries is reduced. From the above, by performing the post-casting cooling step [step 2] at 60 ° C./s or more, preferably 80 ° C./s or more and 120 ° C./s or less, the solute (Ag) is present in large amounts near the grain boundaries due to insufficient diffusion due to rapid cooling, and the crystallization of the Ag phase on the grain boundaries that acts as pinning particles can be promoted.
(iii)第一伸線工程[工程3]
 鋳造後冷却工程[工程2]に続いて50%以上90%以下の加工率で冷間伸線を行う第一伸線工程[工程3]が行われる。加工率が50%未満であると時効熱処理において十分な量の微細Ag相の晶析出が起こらない。また、加工率が50%未満であるとボイド欠陥が成長するという問題もある。一方、加工率が90超であると、第二熱処理工程[工程5]の後に高い加工率で伸線加工を行うことが難しい。そのため、十分な量の微細Ag相の晶析出を促進し、ボイド成長を抑制し、さらに後工程における伸線加工の余地を十分に確保する観点から第一伸線工程[工程3]は50%以上90%以下の加工率で実施される。
(iii) First wire drawing process [Process 3]
Following the post-casting cooling step [step 2], a first wire drawing step [step 3] is performed in which cold wire drawing is performed at a working ratio of 50% to 90%. In the heat treatment, a sufficient amount of fine Ag phase does not crystallize. In addition, if the processing rate is less than 50%, there is a problem that void defects grow. On the other hand, if the processing rate is more than 90%, the second It is difficult to perform wire drawing at a high processing rate after the heat treatment step [step 5]. Therefore, it is necessary to promote the precipitation of a sufficient amount of fine Ag phase, suppress the growth of voids, and further to perform wire drawing in the subsequent step. In order to ensure sufficient margin for this, the first wire drawing process [process 3] is carried out at a working ratio of 50% or more and 90% or less.
 ここで、「加工率」は、伸線加工を施す前の断面積から、加工後の断面積を引いた値を、加工前の断面積で除して100を乗じ、パーセントで表した値であり、下記式で表される。
 [加工率]={([加工前の断面積]-[加工後の断面積])/[加工前の断面積]}×100(%)
Here, the "working rate" is a value obtained by subtracting the cross-sectional area after processing from the cross-sectional area before drawing, dividing the result by the cross-sectional area before processing, and multiplying the result by 100, and expressed as a percentage, and is expressed by the following formula.
[Processing rate] = {([Cross-sectional area before processing] - [Cross-sectional area after processing]) / [Cross-sectional area before processing]} x 100 (%)
 第一伸線工程[工程3]は、ダイスを用いた引抜伸線加工など公知の方法で行うことができる。第一伸線加工は、1パスで行っても、目的とする線径が得られるまで複数パスで行ってもよい。 The first wire drawing process [Step 3] can be carried out by a known method such as a draw wire drawing process using a die. The first wire drawing process can be carried out in one pass, or in multiple passes until the desired wire diameter is obtained.
(iv)第一熱処理工程[工程4]
 第一伸線工程[工程3]に続いて、第一熱処理工程[工程4]が行われる。第一熱処理工程[工程4]は保持温度300℃以上400℃以下の範囲の温度で2時間以上100時間以下の間保持した後、90℃/秒以上の冷却速度で室温まで冷却が行われる。当該所定温度での保持により、微細Ag相の晶析出が促進される。また、室温まで急冷することにより、本工程までに得られたAg相と母相との熱膨張係数の差および冷却速度差に由来した残留応力が蓄積され、続く第二熱処理工程[工程5]におけるAg相の析出を促進する。第一熱処理工程[工程4]における保持温度が300℃に満たない場合、析出物であるAg相の生成が十分に起こらない。一方、第一熱処理工程[工程4]の保持温度が400℃を超えると、晶析出するAg相が粗大となり、生成されるAg相の個数も少なくなるため、十分な量の微細Ag相の晶析出が得られない。また、第一熱処理工程[工程4]における冷却速度が遅いと、Ag相と母相の収縮量の差が小さくなり、効果的に歪みを蓄積することが困難になる。第一熱処理工程[工程4]を保持温度300℃以上400℃以下の範囲の温度で行い、90℃/秒以上の冷却速度で冷却することにより、生成される繊維状微細Ag相の個数割合を高くすることができる。
(iv) First heat treatment step [Step 4]
Following the first wire drawing step [step 3], the first heat treatment step [step 4] is performed. In the first heat treatment step [step 4], the holding temperature is kept in the range of 300°C to 400°C for 2 hours to 100 hours, and then the cooling is performed to room temperature at a cooling rate of 90°C/sec or more. By holding at the predetermined temperature, the crystallization of the fine Ag phase is promoted. In addition, by rapidly cooling to room temperature, residual stress derived from the difference in thermal expansion coefficient and the cooling rate difference between the Ag phase and the parent phase obtained up to this step is accumulated, and the precipitation of the Ag phase in the subsequent second heat treatment step [step 5] is promoted. If the holding temperature in the first heat treatment step [step 4] is less than 300°C, the generation of the Ag phase, which is a precipitate, does not occur sufficiently. On the other hand, if the holding temperature in the first heat treatment step [step 4] exceeds 400°C, the Ag phase that is crystallized and precipitated becomes coarse, and the number of Ag phases generated also decreases, so that a sufficient amount of fine Ag phase crystallization is not obtained. In addition, if the cooling rate in the first heat treatment step [step 4] is slow, the difference in the amount of shrinkage between the Ag phase and the parent phase becomes small, making it difficult to effectively accumulate strain. By carrying out the first heat treatment step [step 4] at a holding temperature in the range of 300° C. to 400° C. and cooling at a cooling rate of 90° C./sec or more, the proportion of fibrous fine Ag phases produced can be increased.
(v)第二熱処理工程[工程5]
 第一熱処理工程[工程4]に続いて、第一熱処理工程より高い温度で熱処理を行う第二熱処理工程[工程5]が行われる。第二熱処理工程[工程5]は第一熱処理工程[工程4]の保持温度より25℃以上高い温度で実施され、通常は保持温度400~600℃の範囲の温度で2時間以上100時間以下の保持時間で行われる。なお、所定温度で保持した後の冷却については続く伸線工程での加工性を良好にするため、加温を停止した炉内での自然冷却が望ましい。第二熱処理工程[工程5]は第一熱処理工程[工程4]の後により高い温度で行うことで、拡散能向上および冷却時に蓄積された歪みの効果による残固溶元素の析出および再結晶が促進される。
(v) Second heat treatment step [Step 5]
Following the first heat treatment step [step 4], a second heat treatment step [step 5] is performed at a temperature higher than that of the first heat treatment step. The second heat treatment step [step 5] is performed at a temperature 25°C or higher than the holding temperature of the first heat treatment step [step 4], and is usually performed at a holding temperature in the range of 400 to 600°C for a holding time of 2 hours to 100 hours. In addition, for cooling after holding at a predetermined temperature, natural cooling in a furnace with heating stopped is preferable in order to improve workability in the subsequent wire drawing step. By performing the second heat treatment step [step 5] at a higher temperature after the first heat treatment step [step 4], precipitation and recrystallization of residual solid solution elements are promoted due to the effect of improved diffusivity and accumulated strain during cooling.
 第一熱処理工程および第二熱処理工程における保持時間は合計で10時間以上100時間以下の範囲で行われることが好ましい。第一熱処理工程[工程4]と第二熱処理工程[工程5]の二段階の熱処理を行うことにより、微細かつ多量に生成するAg相は、伸線後に高密度の繊維状微細Ag相を形成し高強度化をもたらす。また、第二熱処理工程[工程5]である再結晶工程を経ることで、その後の伸線工程における加工性を向上し、細線化時の断線を防止することができる。保持温度、保持時間が上記の規定の条件に満たない場合、溶質(Ag)の拡散遅れに伴う析出不足が生じるため、Ag相の晶析出が大きく低下する。なお、熱処理工程による酸化等の表面品質劣化を防止する観点から、第二熱処理工程[工程5]の後に、皮むき工程を有してもよい。 The holding time in the first heat treatment step and the second heat treatment step is preferably in the range of 10 hours to 100 hours in total. By carrying out two-step heat treatment, the first heat treatment step [step 4] and the second heat treatment step [step 5], the fine and abundant Ag phase is formed, which forms a high-density fibrous fine Ag phase after wire drawing, resulting in high strength. In addition, by going through the recrystallization step, which is the second heat treatment step [step 5], the workability in the subsequent wire drawing step can be improved and breakage during thinning can be prevented. If the holding temperature and holding time do not meet the above-mentioned specified conditions, precipitation insufficiency occurs due to the delayed diffusion of the solute (Ag), and the crystallization and precipitation of the Ag phase is greatly reduced. In addition, from the viewpoint of preventing deterioration of surface quality due to oxidation, etc. caused by the heat treatment step, a peeling step may be included after the second heat treatment step [step 5].
 上記した第一熱処理工程[工程4]および第二熱処理工程[工程5]は、例えばバッチ式熱処理、高周波加熱、通電加熱、走間加熱などの連続熱処理など公知の方法を用いて行うことができる。第一熱処理工程[工程4]後の冷却は、オイルや水などの焼入液の噴霧やこれらの液中への浸漬、非酸化性ガスの噴流による冷却などが所望の冷却速度を得るために好ましい。 The above-mentioned first heat treatment step [step 4] and second heat treatment step [step 5] can be carried out using known methods, such as batch heat treatment, high-frequency heating, electric current heating, running heating, and other continuous heat treatments. Cooling after the first heat treatment step [step 4] is preferably carried out by spraying a quenching liquid such as oil or water, immersion in such a liquid, or cooling by a jet of non-oxidizing gas in order to obtain the desired cooling rate.
(vi)第二伸線工程[工程6]
 第二熱処理工程[工程5]の後に冷却後、99.7%以上99.998%以下の加工率で冷間伸線を行う第二伸線工程[工程6]が行われる。加工率が99.7%未満であると強度の十分な上昇に至らない。一方、加工率を99.998%超とすることは、加工技術的に困難である。そのため、第二伸線工程[工程6]は99.7%以上99.998%以下の加工率で実施される。
(vi) Second wire drawing process [Process 6]
After cooling after the second heat treatment step [step 5], a second wire drawing step [step 6] is performed in which cold wire drawing is performed at a working ratio of 99.7% or more and 99.998% or less. If the drawing ratio is less than 99.7%, the strength will not be increased sufficiently. On the other hand, it is difficult to increase the drawing ratio to more than 99.998%. Therefore, the second drawing step [step 6] is performed. is carried out at a processing rate of 99.7% or more and 99.998% or less.
 第二伸線工程は、ダイスを用いた引抜伸線加工など公知の方法で行うことができる。第二伸線加工は、1パスで行っても、目的とする線径が得られるまで複数パスで行ってもよい。 The second wire drawing process can be carried out by a known method such as a draw wire drawing process using a die. The second wire drawing process can be carried out in one pass or multiple passes until the desired wire diameter is obtained.
 なお、上述の製造方法は主に円形状の丸線の製造方法であるが、リボン形状のリボン線を製造する場合は、上述の製造方法によって円形状で製造された丸線を、指定の厚さまで圧延加工することによって、製造することができる。 The above-mentioned manufacturing method is primarily a method for manufacturing circular round wire, but ribbon-shaped ribbon wire can be manufactured by rolling the circular round wire manufactured by the above-mentioned manufacturing method to a specified thickness.
 以上、本発明の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、本発明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、本発明の範囲内で種々に改変することができる。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment, and includes all aspects included in the concept of the present invention and the scope of the claims, and can be modified in various ways within the scope of the present invention.
 次に、実施例および比較例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Next, examples and comparative examples will be described, but the present invention is not limited to these examples.
1.実験1 Cu-Ag系合金線の製造と評価
 以下に記載の製造方法で実施例と比較例のCu-Ag系合金線を製造した。
1. Experiment 1: Production and Evaluation of Cu-Ag Alloy Wire Cu-Ag alloy wires of the examples and comparative examples were produced by the production method described below.
<製造方法>
(実施例1-1~1-11)
 大気中で、Cu-1.0質量%Agの原料を溶解し、荒引線に鋳造した鋳塊を表1に示す条件で、鋳造後冷却工程、第一伸線工程を行った。次に、表1に示す条件で第一熱処理工程、第二熱処理工程および当該第二熱処理工程における加熱停止後の炉内での自然冷却後に第二伸線工程を行い実施例1-1~1-11のCu-Ag系合金線を得た。なお、リボン線である実施例1-9については一旦、丸線として製造した後、表5に示す寸法のリボン線に成形した。
<Production Method>
(Examples 1-1 to 1-11)
A raw material of Cu-1.0 mass% Ag was melted in air, and the ingot was cast into a roughly drawn wire, which was then subjected to a post-casting cooling step and a first wiredrawing step under the conditions shown in Table 1. Next, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and natural cooling in the furnace after heating was stopped in the second heat treatment step were performed under the conditions shown in Table 1, followed by a second wiredrawing step, to obtain Cu-Ag alloy wires of Examples 1-1 to 1-11. Note that, with regard to Example 1-9 which is a ribbon wire, it was once manufactured as a round wire and then formed into a ribbon wire having the dimensions shown in Table 5.
(比較例1-1~1-11)
 比較例1-1~1-11のうち、比較例1-1、1-2については第一熱処理工程および第二熱処理工程を行わず、比較例1-4については第二熱処理工程を行わず、比較例1-5については第一熱処理を行わないこと以外は、実施例1-1~1-11と同様の手順により表1に示す条件で製造を行い、比較例1-1~1-11のCu-Ag系合金線を得た。
(Comparative Examples 1-1 to 1-11)
Among Comparative Examples 1-1 to 1-11, the first heat treatment step and the second heat treatment step were not performed for Comparative Example 1-1 and 1-2, the second heat treatment step was not performed for Comparative Example 1-4, and the first heat treatment was not performed for Comparative Example 1-5. Except for this, the Cu-Ag-based alloy wires of Comparative Examples 1-1 to 1-11 were produced under the conditions shown in Table 1 by the same procedures as those of Examples 1-1 to 1-11.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
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(実施例2-1~2-11)
 大気中で、Cu-2.0質量%Agの原料を溶解し、荒引線に鋳造した鋳塊を表2に示す条件で、鋳造後冷却工程、第一伸線工程を行った。次に、表2に示す条件で第一熱処理工程、第二熱処理工程および当該第二熱処理工程における加熱停止後の炉内での自然冷却後に第二伸線工程を行い、実施例2-1~2-11のCu-Ag系合金線を得た。なお、リボン線である実施例2-9については、一旦、丸線として製造した後、表6に示す寸法のリボン線に成形した。
(Examples 2-1 to 2-11)
A raw material of Cu-2.0 mass% Ag was melted in air, and the ingot was cast into a roughly drawn wire, and then a post-casting cooling step and a first wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 2. Next, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a second wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 2, after which the wire was naturally cooled in the furnace after heating was stopped in the second heat treatment step, to obtain Cu-Ag alloy wires of Examples 2-1 to 2-11. Note that, with regard to Example 2-9 which is a ribbon wire, it was once manufactured as a round wire, and then formed into a ribbon wire having the dimensions shown in Table 6.
(比較例2-1~2-11)
 比較例2-1~2-11のうち、比較例2-1、2-2については第一熱処理工程および第二熱処理工程を行わず、比較例2-4については第二熱処理工程を行わず、比較例2-5については第一熱処理を行わないこと以外は、実施例2-1~2-11と同様の手順により表2に示す条件で製造を行い、比較例2-1~2-11のCu-Ag系合金線を得た。
(Comparative Examples 2-1 to 2-11)
Among the comparative examples 2-1 to 2-11, the first heat treatment step and the second heat treatment step were not performed for the comparative examples 2-1 and 2-2, the second heat treatment step was not performed for the comparative example 2-4, and the first heat treatment was not performed for the comparative example 2-5. Except for this, the Cu-Ag-based alloy wires of the comparative examples 2-1 to 2-11 were produced under the conditions shown in Table 2 by the same procedures as those of the examples 2-1 to 2-11.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
(実施例3-1~3-11)
 大気中で、Cu-4.0質量%Agの原料を溶解し、荒引線に鋳造した鋳塊を表3に示す条件で、鋳造後冷却工程、第一伸線工程を行った。次に、表3に示す条件で第一熱処理工程、第二熱処理工程および当該第二熱処理工程における加熱停止後の炉内での自然冷却後に第二伸線工程を行い、実施例3-1~3-11のCu-Ag系合金線を得た。なお、リボン線である実施例3-9については、一旦、丸線として製造した後、表7に示す寸法のリボン線に成形した。
(Examples 3-1 to 3-11)
A raw material of Cu-4.0 mass% Ag was melted in air, and the ingot was cast into a roughly drawn wire, and then a post-casting cooling step and a first wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 3. Next, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a second wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 3, after which the wire was naturally cooled in the furnace after heating was stopped in the second heat treatment step, to obtain Cu-Ag alloy wires of Examples 3-1 to 3-11. Note that, with regard to Example 3-9 which is a ribbon wire, it was once manufactured as a round wire, and then formed into a ribbon wire having the dimensions shown in Table 7.
(比較例3-1~3-11)
 比較例3-1~3-11のうち、比較例1-1、1-2については、第一熱処理工程および第二熱処理工程を行わず、比較例1-4については第二熱処理工程を行わず、比較例1-5については第一熱処理を行わないこと以外は、実施例3-1~3-11と同様の手順により表3に示す条件で製造を行い、比較例3-1~3-11のCu-Ag系合金線を得た。
(Comparative Examples 3-1 to 3-11)
Among Comparative Examples 3-1 to 3-11, the first heat treatment step and the second heat treatment step were not performed for Comparative Examples 1-1 and 1-2, the second heat treatment step was not performed for Comparative Example 1-4, and the first heat treatment was not performed for Comparative Example 1-5. Except for this, the Cu-Ag-based alloy wires of Comparative Examples 3-1 to 3-11 were produced under the conditions shown in Table 3 by the same procedures as those of Examples 3-1 to 3-11.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
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(実施例4-1~4-11)
 大気中で、Cu-6.0質量%Agの原料を溶解し、荒引線に鋳造した鋳塊を表4に示す条件で、鋳造後冷却工程、第一伸線工程を行った。次に、表4に示す条件で第一熱処理工程、第二熱処理工程および当該第二熱処理工程における加熱停止後の炉内での自然冷却後に第二伸線工程を行い、実施例4-1~4-11のCu-Ag系合金線を得た。なお、リボン線である実施例4-9については、一旦、丸線として製造した後、表8に示す寸法のリボン線に成形した。
(Examples 4-1 to 4-11)
A raw material of Cu-6.0 mass% Ag was melted in air, and the ingot was cast into a roughly drawn wire, and then a post-casting cooling step and a first wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 4. Next, a first heat treatment step, a second heat treatment step, and a second wiredrawing step were carried out under the conditions shown in Table 4, after which the wire was naturally cooled in the furnace after heating was stopped in the second heat treatment step, to obtain Cu-Ag alloy wires of Examples 4-1 to 4-11. Note that, with regard to Example 4-9 which is a ribbon wire, it was once manufactured as a round wire, and then formed into a ribbon wire having the dimensions shown in Table 8.
(比較例4-1~4-11)
 比較例4-1~4-11のうち、比較例4-1、4-2については、第一熱処理工程および第二熱処理工程を行わず、比較例4-4については第二熱処理工程を行わず、比較例4-5については第一熱処理を行わないこと以外は、実施例4-1~4-11と同様の手順により表4に示す条件で製造を行い、比較例4-1~4-11のCu-Ag系合金線を得た。
(Comparative Examples 4-1 to 4-11)
Among Comparative Examples 4-1 to 4-11, the first heat treatment step and the second heat treatment step were not performed for Comparative Example 4-1 and 4-2, the second heat treatment step was not performed for Comparative Example 4-4, and the first heat treatment was not performed for Comparative Example 4-5. Except for this, the Cu-Ag-based alloy wires of Comparative Examples 4-1 to 4-11 were produced under the conditions shown in Table 4 by the same procedures as those of Examples 4-1 to 4-11.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
[評価方法]
 上記において製造した実施例と比較例のCu-Ag系合金線を以下の評価方法で評価した。
[Evaluation method]
The Cu-Ag alloy wires of the examples and comparative examples produced above were evaluated by the following evaluation methods.
[1]引張試験(製造最終品)
 製造最終品であるCu-Ag系合金線について引張試験を実施した。試験片形状は元の線形状としたためJISZ2201に沿わないが、試験条件はJIS Z2241に準拠し、測定結果を平均した値(n=2)を引張強度の結果とした。
[1] Tensile test (final product)
A tensile test was carried out on the final Cu-Ag alloy wire. The test specimen shape was the original wire shape, so it did not conform to JIS Z2201, but the test conditions were in accordance with JIS Z2241, and the average value of the measurement results (n=2) was taken as the tensile strength result.
 第一熱処理工程、第二熱処理工程を行わない従来の製造方法で製造されたCu-Ag系合金線(比較例1-1、比較例2-1、比較例3-1、比較例4-1)の引張強度を基準としたときの引張強度の上昇量(MPa)を算出し、引張試験の評価とした。評価基準は、引張強度の上昇量(MPa)が100MPa以上高いものを合格(良)とし、特に、150MPa以上高いものを合格(優)とした。 The increase in tensile strength (MPa) was calculated based on the tensile strength of Cu-Ag alloy wires (Comparative Example 1-1, Comparative Example 2-1, Comparative Example 3-1, Comparative Example 4-1) manufactured by a conventional manufacturing method that did not perform the first and second heat treatment steps, and used as the evaluation of the tensile test. The evaluation criteria were that an increase in tensile strength (MPa) of 100 MPa or more was passed (good), and in particular, an increase of 150 MPa or more was passed (excellent).
[2]引張試験(再熱処理後)
 発熱状態における長期間の使用後の引張強度として製造最終品であるCu-Ag系合金線に対して250℃、30minの熱処理を施した際の引張強度を測定するため引張試験を実施した。引張試験は上記「[1]引張試験(最終製造品)と同様の方法で行った。なお、上記の熱処理条件はラーソン・ミラーのパラメータより通電時における発熱温度である約80℃の熱処理に換算すると製品寿命を大きく超過する処理時間となり、発熱状態における長期間後のCu-Ag系合金線を測定したものとみなすことができる。
[2] Tensile test (after reheat treatment)
A tensile test was carried out to measure the tensile strength of the Cu-Ag alloy wire, which is the final product, after heat treatment at 250°C for 30 minutes as the tensile strength after long-term use in a heated state. The tensile test was carried out in the same manner as in the above "[1] Tensile test (final product)". The above heat treatment conditions, when converted to heat treatment at about 80°C, which is the heat generation temperature when current is applied according to the Larson-Miller parameters, result in a treatment time that greatly exceeds the product life, and it can be considered that the Cu-Ag alloy wire after a long period of use in a heated state was measured.
 引張試験の評価は、第一熱処理工程、第二熱処理工程を行わない従来の製造方法で製造された対照Cu-Ag系合金線と再熱処理後の引張強度を比較することによって行った。表5~表8に示す再熱処理後の引張強度は測定された再熱処理後の引張強度から同組成の対照Cu-Ag系合金線(比較例1-1、比較例2-1、比較例3-1、比較例4-1)の再熱処理後の引張強度を差し引いた値を引張試験の評価とした。評価基準は、対象Cu-Ag系合金線と比較して、100MPa以上高いものを合格(良)とし、特に、150MPa以上高いものを合格(優)とした。 The tensile test evaluation was performed by comparing the tensile strength after reheat treatment with that of a control Cu-Ag alloy wire manufactured by a conventional manufacturing method that does not perform the first and second heat treatment steps. The tensile strength after reheat treatment shown in Tables 5 to 8 was evaluated by subtracting the tensile strength after reheat treatment of the control Cu-Ag alloy wires of the same composition (Comparative Example 1-1, Comparative Example 2-1, Comparative Example 3-1, Comparative Example 4-1) from the measured tensile strength after reheat treatment. The evaluation criteria were as follows: a value 100 MPa or higher higher than the target Cu-Ag alloy wire was considered to be pass (good), and a value 150 MPa or higher was considered to be pass (excellent).
[3]導電率の測定
 導電率は、JIS H0505-1975に基づく四端子法を用いて、20℃(±1℃)に管理された恒温槽中で、各試験片の2本について導電率を測定し、その平均した値(%IACS)を測定値とした。このとき端子間距離は100mmとした。
[3] Measurement of Electrical Conductivity The electrical conductivity was measured for two of each test piece in a thermostatic chamber controlled at 20°C (±1°C) using the four-terminal method based on JIS H0505-1975, and the average value (% IACS) was taken as the measured value. The distance between the terminals was 100 mm.
 評価においてはCu-1.0質量%Agの場合には導電率が75%IACS以上を合格、80%IACS以上を優れているとした。Cu-2.0質量%Agの場合には導電率が70%IACS以上を合格、75%IACS以上を優れているとした。Cu-4.0質量%Agの場合には導電率が60%IACS以上を合格、65%IACS以上を優れているとした。Cu-6.0質量%Agの場合には導電率が50%IACS以上を合格、55%IACS以上を優れているとした。 In the evaluation, for Cu-1.0% by mass Ag, a conductivity of 75% IACS or more was considered to be passable, and 80% IACS or more was considered to be excellent. For Cu-2.0% by mass Ag, a conductivity of 70% IACS or more was considered to be passable, and 75% IACS or more was considered to be excellent. For Cu-4.0% by mass Ag, a conductivity of 60% IACS or more was considered to be passable, and 65% IACS or more was considered to be excellent. For Cu-6.0% by mass Ag, a conductivity of 50% IACS or more was considered to be passable, and 55% IACS or more was considered to be excellent.
 なお、Cu-Ag系合金線は、Ag含有量を上下させることにより引張強度を制御できることは従来から知られており、それぞれのAg含有量の強度が異なるCu-Ag系合金線は異なった用途に用いられるため、上記の評価基準においては、それぞれのAg含有量に対して異なった導電率の評価基準を設定している。 It has long been known that the tensile strength of Cu-Ag alloy wire can be controlled by increasing or decreasing the Ag content, and since Cu-Ag alloy wires with different strengths for each Ag content are used for different purposes, the above evaluation criteria set different conductivity evaluation criteria for each Ag content.
[4]組織観察
 金属組織の画像解析に先立ち、走査型透過電子顕微鏡(STEM)によりSTEM明視野像とSTEM暗視野像を取得するためにSTEMによる組織観察を行った。測定サンプルはCu-Ag系合金線の長手方向に対して垂直な横断面に対して収束イオンビーム法(FIB:Focused Ion Beam法)にて試料の薄片化処理により得、当該加工には、SIINT-3050TB(エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用い、Gaイオンビームの加速電圧は30kVで行った。加工後には、試料のダメージ除去のために、Arイオンミリングを加速電圧2kVとし、5分間実施した。加工後の試料はSTEM(JEM-ARM200F、日本電子社製)で長手方向に対して直交する横断面の観察を行った。STEM観察の条件は電子線の加速電圧を200kVで行った。観察領域は一辺130nm以上の正方形とし、当該範囲のSTEM明視野像とSTEM暗視野像(高角度散乱暗視野像)の撮影を行った。
[4] Structure observation Prior to image analysis of the metal structure, a scanning transmission electron microscope (STEM) was used to obtain a STEM bright-field image and a STEM dark-field image. The measurement sample was obtained by thinning the sample using a focused ion beam method (FIB: Focused Ion Beam method) on a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the Cu-Ag alloy wire, and the processing was performed using SIINT-3050TB (manufactured by SII NanoTechnology Co., Ltd.) with an acceleration voltage of 30 kV for the Ga ion beam. After processing, in order to remove damage to the sample, Ar ion milling was performed for 5 minutes with an acceleration voltage of 2 kV. The processed sample was observed in a cross section perpendicular to the longitudinal direction using a STEM (JEM-ARM200F, manufactured by JEOL Ltd.). The condition of the STEM observation was an electron beam acceleration voltage of 200 kV. The observation area was a square with one side of 130 nm or more, and a STEM bright-field image and a STEM dark-field image (high-angle scattering dark-field image) of the area were taken.
[5]繊維状微細Ag相の個数割合の算出
 取得したSTEM暗視野画像に対して、画像処理ソフトウェア「Image J(バージョンv1.53k)」を使用し、析出物であるAg相の二値化およびその平均径の算出を下記のように実施した。まず、暗視野像から400から800nmの任意の範囲をトリミングし、この画像をグレースケール化した。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位3~6%を閾値として、低輝度側を白色、高輝度側を黒色に二値化した。さらに、10pixels以下の黒色部をノイズとして除去したうえで、残分をAg相析出物とみなした。各析出物のpixel数を算出し面積に換算した後に、各析出物を真円と仮定して面積より直径を算出することにより、それぞれの析出物、即ちAg相の直径Dを求めた。そして、測定範囲のAg相の全体の総数を計数して、その内の式(1)の範囲の個数を計数して全体の個数で除することにより繊維状微細Ag相の個数割合を算出した。
[5] Calculation of the number ratio of fibrous fine Ag phase The image processing software "Image J (version v1.53k)" was used for the acquired STEM dark field image to binarize the Ag phase, which is a precipitate, and calculate its average diameter as follows. First, an arbitrary range of 400 to 800 nm 2 was trimmed from the dark field image, and this image was grayscaled. Next, in the histogram of the brightness value of this image, the upper 3 to 6% was used as a threshold, and the low brightness side was binarized to white and the high brightness side to black. Furthermore, black parts of 10 pixels or less were removed as noise, and the remainder was considered to be Ag phase precipitates. After calculating the number of pixels of each precipitate and converting it to an area, the diameter D of each precipitate, i.e., the Ag phase, was obtained by assuming each precipitate to be a perfect circle and calculating the diameter from the area. The total number of Ag phases in the measurement range was then counted, and the number within the range of formula (1) was counted and divided by the total number to calculate the proportion of fibrous fine Ag phases.
[6]結晶粒界上のAg相の個数割合の算出
 取得したSTEM明視野画像に対して、画像処理ソフトウェア「Image J(バージョンv1.53k)」を使用した二値化処理を施し、結晶粒界の位置を定めた。明視野像から400から800nmの任意の範囲をトリミングし、この画像をグレースケール化した。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位10%を閾値として二値化し、高輝度側を白色、低輝度側を黒色とした。その黒色部のうち長手方向に15nm以上続き、短辺の長さが5nm以下の黒色部を結晶粒界の位置と定めた。また、STEM暗視野画像に対して、「[5]繊維状微細Ag相の個数割合の算出」で示した手順で、画像処理ソフトウェア「Image J」を使用し、Ag相析出物の抽出を実施した。暗視野像の400から800nmの任意の範囲をトリミングし、この画像をグレースケール化する。次いで、この画像の輝度値のヒストグラムにおいて、上位10%と上位2%の輝度の値を比較し、その差が25以上ある場合に、上位2%を閾値として二値化をした。その際、低輝度側を白色にして母相と定め、高輝度側を黒色にした。さらに、二値化した黒色部のうち10pixels以下はノイズとして除去し、残分をAg相析出物と定めた。定めた結晶粒界の位置との比較より、結晶粒界を示す線状に一部でも重なるAg相を結晶粒界上の析出物、全く重ならないAg相を結晶粒界上ではなく結晶粒内の析出物としてみなし、結晶粒界上のAg相の個数を計数し、測定範囲の全体のAg相の個数で除することにより結晶粒界上のAg相の個数割合を算出した。
[6] Calculation of the number ratio of Ag phase on grain boundary The acquired STEM bright field image was subjected to binarization processing using the image processing software "Image J (version v1.53k)" to determine the position of the grain boundary. An arbitrary range of 400 to 800 nm 2 was trimmed from the bright field image, and this image was grayscaled. Next, in the histogram of the brightness value of this image, the top 10% was used as a threshold to binarize, and the high brightness side was white and the low brightness side was black. The black part that continued in the longitudinal direction for 15 nm or more and had a short side length of 5 nm or less was determined to be the position of the grain boundary. In addition, the image processing software "Image J" was used to extract Ag phase precipitates from the STEM dark field image in the procedure shown in "[5] Calculation of the number ratio of fibrous fine Ag phase". An arbitrary range of 400 to 800 nm 2 of the dark field image was trimmed, and this image was grayscaled. Next, in the histogram of the brightness values of this image, the brightness values of the top 10% and the top 2% were compared, and when the difference was 25 or more, the top 2% was used as a threshold for binarization. At that time, the low brightness side was made white and determined to be the parent phase, and the high brightness side was made black. Furthermore, 10 pixels or less of the binarized black part was removed as noise, and the remaining part was determined to be Ag phase precipitates. By comparing with the position of the determined grain boundary, Ag phases that overlap even a part of the line indicating the grain boundary were regarded as precipitates on the grain boundary, and Ag phases that did not overlap at all were regarded as precipitates within the grains rather than on the grain boundary, and the number of Ag phases on the grain boundary was counted and divided by the number of Ag phases in the entire measurement range to calculate the number ratio of Ag phases on the grain boundary.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 表1、5に示すように、Agの含有量が1.0質量%であるCu-Ag合金線の場合において、式(1)をAg相の個数割合が50%以上である実施例1-1~1-11においては十分な導電率と、比較例1-1(引張強度:920MPa、再熱処理後の引張強度:720MPa)と比較して高い引張強度が確認され、再熱処理後においても引張強度が十分に高いことが確認された。 As shown in Tables 1 and 5, in the case of a Cu-Ag alloy wire with an Ag content of 1.0 mass%, sufficient electrical conductivity was confirmed in Examples 1-1 to 1-11, where the number ratio of Ag phases in formula (1) was 50% or more, and high tensile strength was confirmed compared to Comparative Example 1-1 (tensile strength: 920 MPa, tensile strength after reheat treatment: 720 MPa), and it was confirmed that the tensile strength was sufficiently high even after reheat treatment.
 また、結晶粒界上のAg相の個数割合が15%以上35%以下である実施例1-1、1-3~1-11においては再熱処理後の引張強度の上昇量が特に高く、引張強度が優れていることが確認された。 In addition, in Examples 1-1 and 1-3 to 1-11, in which the proportion of Ag phases on the grain boundaries was 15% or more and 35% or less, the increase in tensile strength after reheat treatment was particularly large, and it was confirmed that the tensile strength was excellent.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
 表2、6に示すようにAgの含有量が2.0質量%であるCu-Ag合金線の場合において、式(1)をAg相の個数割合が50%以上である実施例2-1~2-11においては十分な導電率と、比較例2-1(引張強度:1020MPa、再熱処理後の引張強度:860MPa)と比較して十分に高い引張強度が確認され、再熱処理後においても引張強度が十分に高いことが確認された。 As shown in Tables 2 and 6, in the case of a Cu-Ag alloy wire with an Ag content of 2.0 mass%, in Examples 2-1 to 2-11 in which the number ratio of the Ag phase in formula (1) is 50% or more, sufficient electrical conductivity and sufficiently high tensile strength compared to Comparative Example 2-1 (tensile strength: 1020 MPa, tensile strength after reheat treatment: 860 MPa) were confirmed, and it was confirmed that the tensile strength was sufficiently high even after reheat treatment.
 また、結晶粒界上のAg相の個数割合が15%以上35%以下である実施例2-1、2-3~2-11においては再熱処理後の引張強度の上昇量が特に高く、引張強度が優れていることが確認された。 In addition, in Examples 2-1 and 2-3 to 2-11, in which the proportion of Ag phases on the grain boundaries was 15% or more and 35% or less, the increase in tensile strength after reheat treatment was particularly large, confirming that the tensile strength was excellent.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表3、7に示すように、Agの含有量が4.0質量%であるCu-Ag合金線の場合において、式(1)をAg相の個数割合が50%以上である実施例3-1~3-11においては十分な導電率と、比較例3-1(引張強度:1235MPa、再熱処理後の引張強度:1060MPa)と比較して十分に高い引張強度が確認され、再熱処理後においても引張強度が十分に高いことが確認された。 As shown in Tables 3 and 7, in the case of a Cu-Ag alloy wire with an Ag content of 4.0 mass%, Examples 3-1 to 3-11, in which the number ratio of the Ag phase in formula (1) is 50% or more, were confirmed to have sufficient electrical conductivity and sufficiently high tensile strength compared to Comparative Example 3-1 (tensile strength: 1235 MPa, tensile strength after reheat treatment: 1060 MPa), and it was confirmed that the tensile strength was sufficiently high even after reheat treatment.
 また、結晶粒界上のAg相の個数割合が15%以上35%以下である実施例3-1、3-3~3-11においては再熱処理後の引張強度の上昇量が特に高く、引張強度が優れていることが確認された。 In addition, in Examples 3-1 and 3-3 to 3-11, in which the proportion of Ag phases on the grain boundaries was 15% or more and 35% or less, the increase in tensile strength after reheat treatment was particularly large, confirming that the tensile strength was excellent.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000011
 表4、8に示すように、Agの含有量が6.0質量%であるCu-Ag合金線の場合において、式(1)をAg相の個数割合が50%以上である実施例4-1~4-11においては十分な導電率と、比較例4-1(引張強度:1470MPa、再熱処理後の引張強度:1270MPa)と比較して十分に高い引張強度が確認され、再熱処理後においても引張強度が十分に高いことが確認された。 As shown in Tables 4 and 8, in the case of a Cu-Ag alloy wire with an Ag content of 6.0 mass%, in Examples 4-1 to 4-11 in which the number ratio of the Ag phase in formula (1) is 50% or more, sufficient electrical conductivity and sufficiently high tensile strength compared to Comparative Example 4-1 (tensile strength: 1470 MPa, tensile strength after reheat treatment: 1270 MPa) were confirmed, and it was confirmed that the tensile strength was sufficiently high even after reheat treatment.
 また、結晶粒界上のAg相の個数割合が15%以上35%以下である実施例4-1、4-3~4-11においては再熱処理後の引張強度の上昇量が特に高く、引張強度が優れていることが確認された。 In addition, in Examples 4-1 and 4-3 to 4-11, in which the proportion of Ag phases on the grain boundaries was 15% or more and 35% or less, the increase in tensile strength after reheat treatment was particularly large, and it was confirmed that the tensile strength was excellent.
2.実験2 添加元素を含むCu-Ag系合金線の製造と評価
 表9に示す所定の添加量の副添加元素を添加した以外は実験1の実施例2-1~2-11と同様に表9に示す製造条件で実施例5-1~5-8と比較例5-1のCu-Ag系合金線を製造し、実験1と同様に評価した。なお引張試験の対照としては比較例5-1を用いた。
2. Experiment 2: Manufacturing and evaluation of Cu-Ag alloy wire containing additive elements Except for adding the predetermined amount of the secondary additive elements shown in Table 9, the Cu-Ag alloy wires of Examples 5-1 to 5-8 and Comparative Example 5-1 were manufactured under the manufacturing conditions shown in Table 9 in the same manner as in Examples 2-1 to 2-11 of Experiment 1, and were evaluated in the same manner as in Experiment 1. Comparative Example 5-1 was used as a control for the tensile test.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000012
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000013
 表9、10に示すように、副添加元素を0.05質量%以上0.30質量%以下の範囲で添加したCu-Ag系合金線の場合であっても、式(1)をAg相の個数割合が50%以上である実施例5-1~5-8においては十分な導電率と、比較例5-1(引張強度:1060MPa、再熱処理後の引張強度:900MPa)と比較して十分に高い引張強度が確認され、再熱処理後においても引張強度が十分に高いことが確認された。 As shown in Tables 9 and 10, even in the case of Cu-Ag alloy wires to which the additional element was added in the range of 0.05% by mass to 0.30% by mass, sufficient electrical conductivity was confirmed in Examples 5-1 to 5-8, in which the number ratio of Ag phases in formula (1) was 50% or more, and sufficiently high tensile strength was confirmed compared to Comparative Example 5-1 (tensile strength: 1060 MPa, tensile strength after reheat treatment: 900 MPa), and it was confirmed that the tensile strength was sufficiently high even after reheat treatment.
 また、結晶粒界上のAg相の個数割合が15%以上35%以下である実施例5-1~5-8においては再熱処理後の引張強度の上昇量が特に高く、引張強度が優れていることが確認された。 In addition, in Examples 5-1 to 5-8, in which the proportion of Ag phases on the grain boundaries was 15% or more and 35% or less, the increase in tensile strength after reheat treatment was particularly high, confirming that the tensile strength was excellent.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
 また、表11に示すように、Agの含有量が同じ2.0質量%であり同条件で製造された実施例2-1と比較して、副添加元素を添加して製造した実施例5-1~5-8は引張強度、再熱処理後の引張強度の両方が高く、副添加元素を添加することにより引張強度、再熱処理後の引張強度の両方を上昇させることが可能であることが確認された。 In addition, as shown in Table 11, compared to Example 2-1, which had the same Ag content of 2.0 mass% and was produced under the same conditions, Examples 5-1 to 5-8, which were produced with the addition of additional additive elements, had higher tensile strength and tensile strength after reheat treatment, confirming that it is possible to increase both the tensile strength and the tensile strength after reheat treatment by adding additional additive elements.
 1    Cu相
 2    粗大Ag相
 2f   繊維状粗大Ag相
 3    微細Ag相
 3f   繊維状微細Ag相
 10、10a、10b、10c、20、20a、20b   Cu-Ag系合金材
1 Cu phase 2 Coarse Ag phase 2f Fibrous coarse Ag phase 3 Fine Ag phase 3f Fibrous fine Ag phase 10, 10a, 10b, 10c, 20, 20a, 20b Cu-Ag alloy material

Claims (5)

  1.  1質量%以上6質量%以下のAgを含有し、残部がCuおよび不可避不純物からなる組成を有するCu-Ag系合金線であって、
     前記Cu-Ag系合金線は、母相であるCu相と、第二相である複数のAg相とを含む金属組織を有し、
     前記Cu-Ag系合金線の長手方向に対して直交する横断面の断面積をσ(μm)とし、前記横断面に存在する各々のAg相と同じ面積を有する真円の直径をD(μm)としたとき、下記式(1)
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    (式(1)中、πは円周率を示す。)
    を満たし、かつ、直径Dが5nm未満のAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合が50%以上である、Cu-Ag系合金線。
    A Cu-Ag based alloy wire containing 1 mass % or more and 6 mass % or less of Ag, with the remainder being composed of Cu and unavoidable impurities,
    The Cu-Ag alloy wire has a metal structure including a Cu phase as a parent phase and a plurality of Ag phases as a second phase,
    When the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the Cu—Ag based alloy wire is σ (μm 2 ) and the diameter of a perfect circle having the same area as each of the Ag phases present in the cross section is D (μm), the following formula (1) can be obtained:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
    (In formula (1), π represents the ratio of the circumference of a circle to its circumference.)
    and the number of Ag phases having a diameter D of less than 5 nm accounts for 50% or more of the total number of Ag phases.
  2.  前記Cu-Ag系合金線の前記横断面において、
     前記Cu相の結晶粒界上に存在するAg相の個数は、Ag相の総数に対する割合が15%以上35%以下である、請求項1に記載のCu-Ag系合金線。
    In the cross section of the Cu-Ag based alloy wire,
    2. The Cu-Ag alloy wire according to claim 1, wherein the number of Ag phases present on the crystal grain boundaries of the Cu phase is 15% or more and 35% or less of the total number of Ag phases.
  3.  前記組成は、Sn、Mg、Zn、In、Ni、Co、ZrおよびCrからなる群から選ばれる少なくとも1種の副添加元素を、それぞれ0.05質量%以上0.3質量%以下の範囲でさらに含有する、請求項1に記載のCu-Ag系合金線。 The Cu-Ag alloy wire according to claim 1, wherein the composition further contains at least one additional element selected from the group consisting of Sn, Mg, Zn, In, Ni, Co, Zr and Cr, each in a range of 0.05% by mass to 0.3% by mass.
  4.  前記Cu-Ag系合金線は、0.01mm以上0.08mmの以下の線径を有する丸線である、請求項1~3のいずれか1項に記載のCu-Ag系合金線。 The Cu-Ag alloy wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the Cu-Ag alloy wire is a round wire having a wire diameter of 0.01 mm or more and 0.08 mm or less.
  5.  前記Cu-Ag系合金線は、0.02mm以上0.32mm以下の幅と0.002mm以上0.04mm以下の厚さとをもつ略矩形の横断面形状を有するリボン線である、請求項1~3のいずれか1項に記載のCu-Ag系合金線。 The Cu-Ag alloy wire according to any one of claims 1 to 3, wherein the Cu-Ag alloy wire is a ribbon wire having a substantially rectangular cross-sectional shape with a width of 0.02 mm to 0.32 mm and a thickness of 0.002 mm to 0.04 mm.
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