JPH01208430A - 銅合金線材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、銅細線又はマグネットワイヤ用芯線等として
使用される銅合金線材に関し、特に、機械的強度が優れ
ていると共に、伸線加工性が向上し、線径が０．１ｍ＋
ｎ以下の極細線として好適の銅合金線材に関する。

［従来の技術］ 電子時計又はフライバックトランス等に使用される銅細
線及びマグネットワイヤ用芯線等の分野においては、近
時の電子機器の発達に伴い、線径が０　、１　ｍｍ以下
の極細銅線、特に線径が５０μｍ以下の極細銅線に対す
る需要が急増している。しかしながら、銅線の極細線化
に伴い、その製造時に断線が発生し易くなるという不都
合が生じ、この断線を回避するために伸線加工性を高め
た銅合金が提案されている（特公昭６０−１２４１５号
）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、マグネットワイヤ用芯線のように、伸線
加工後にエナメル焼き付けを行うような場合においては
、上述の従来の銅合金線材は焼き付は時の熱処理で機械
的強度が低下し、断線し易くなる。このため、従来の銅
合金線材は伸線加工後の熱処理温度が比較的低いものに
しか適用することができないという問題点があった。

また一方、前述の電子機器等の用途においては、適度の
伸びを有すると共に、耐熱性及び機械的強度も優れた銅
合金線材に対する需要が多くなってきている。

しかしながら、従来の銅細線及びマグネットワイヤ用芯
線は完全軟化状態で使用されており、上述の用途につい
ては引張強度が不足する。一方、伸線加工後の銅又は銅
合金極細線を半軟化状態に焼鈍することにより、上述の
用途に対処することもできるが、従来の銅又は銅合金線
材は半軟化状態にするための焼鈍温度範囲が狭く、所望
の機械的特性を得にくいか、又は伸線加工時に断線し易
いという問題点がある。このように、従来の銅合金線材
においては、強度及び耐熱性と、伸線加工性との双方を
満足するものは得られなかった。

更に、マグネットワイヤ用芯線の場合は、軟化温度が低
い銅又は銅合金線材を使用すると、所望の機械的特性（
半軟化状態）を得るためには、エナメル焼付工程におけ
る熱処理温度を焼付処理上適切な範囲よりも低くする必
要があり、良好なエナメル焼付処理ができないという問
題点がある。

更にまた、銅細線又はマグネットワイヤ用芯線としては
、上述の特性の外に、基本的な要求として導電性が優れ
ていることも必要である。従って、導電性、強度及び耐
熱性並びに伸線加工性のいずれも優れた銅合金線の開発
が要望されている。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
導電性を損なうことなく、伸線加工性が優れ、伸線加工
後の熱処理を併う加工時にも断線しに＜＜、所望の機械
的特性が得やすく、極細線化が容易の銅合金線材を提供
することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明に係る銅合金線材は、５０乃至２００ｐｐｍのＳ
ｂ及び１００乃至５００ｐｐｍのＺｒを含有すると共に
、酸素含有量を２０ｐｐｍ以下に規制し、残部がＣｕ及
び不可避的不純物であることを特徴とする。

［作用］ 適当量のＺｒを含有する銅合金は、その半軟化温度範囲
が４００乃至５００℃であり、他の銅合金に比して、高
温且つ広範囲の半軟化温度を有する。

このため、Ｃｕ−Ｚｒ系合金は所望の機械的特性（半軟
化状態）を得るための熱処理を施し易く、しかも半軟化
温度が高いことがら、伸線加工後の極細線において熱処
理を併う加工を施しても断線し難いという利点がある。

しかしながら、このＣｕ−Ｚｒ系合金は、線径が５０μ
ｍ以下の極細線に伸線加工する際に断線することが多く
、このため、伸線歩留が低いという欠点を有する。

本願発明者等は、このＣｕ−Ｚｒ系の銅合金をベースに
してその伸線加工性を向上させるべく、種々の元素を添
加した銅合金について、線径が２０μｍ以下の極細線に
伸線加工する実験を繰り返した。

その結果、酸素含有量を低く規制したＣｕ−Ｚｒ銅合金
に対し、Ｓｂを適当量添加することによって、線径が２
０μｍ以下の極細線にまで安定して連続伸線することが
可能であることを見い出した。本発明はこのような知見
に基づいてなされたものである。

以下、本発明に係る銅合金線材の成分添加理由及びその
組成限定理由について説明する。

ｌ 先ず、銅合金中のＯ（酸素）含有量を２０ＰＰｍ以下に
する必要がある。酸素含有量が２０ｐｐｍを超えると、
伸線加工性が著しく低下するからである。

ジ坦 Ｓｂ（アンチモン）は銅合金の伸線加工性を向上させる
元素である。この伸線加工性の向上効果は、Ｓｂ含有量
が５０ｐｐｍより低い場合は不十分である。逆に、Ｓｂ
含有量が２００ｐｐｍを超えると、導電性が著しく低下
してしまう。このため、Ｓｂ含有量は５０乃至２００ｐ
ｐｍとする。

Ｚｒ Ｚｒ（ジルコニウム）は銅合金の半軟化温度範囲を広げ
ると共に、この半軟化温度を高める作用を有する。Ｚｒ
含有量が１１００ｐｐ未満の場合は十分高い半軟化温度
を得ることができないと共に、所望の機械的特性を得に
くい。逆に、Ｚｒ含有量が５００ｐｐｍを超えると、伸
線加工性が著しく劣化するのに加え、導電性も低下させ
てしまう。従って、Ｚｒ含有量は１００乃至５００ｐｐ
ｍにする。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について、本発明にて規定した組
成範囲から外れる比較例と比較して説明する。純度が９
９．９９５重量％の電解銅を溶解し、脱酸処理した後、
Ｓｂ及びＺｒの各添加元素を母合金の状態で添加し、下
記第１表に示す組成の実施例１乃至５及び比較例１乃至
８の各合金を溶製した。

そして、この各合金を直径が１７ｍｍのロッドに鋳造し
、次いで、このロッドに対し、伸線加工と、焼鈍とを繰
り返して線径が２０μｍの極細線を得た。

第１表 これらの実施例１乃至５及び比較例１乃至８の各合金の
極細線に対し、伸線加工性を求めると共に、線径が５０
μｍのものについて４００℃に１時間加熱して焼鈍した
ときの導電率を求めた。その結果を下記第２表に示す。

また、第１図は横軸に焼鈍温度をとり、縦軸に引張強さ
をとって、実施例１〜５及び比較例４，６．８の各合金
の軟化特性を示すグラフ図である。

下記第２表の伸線加工性欄は、この伸線加工において、
１　ｋｇの線材を伸線加工して断線回数が０回であった
場合を○、同じく断線回数が１乃至３回の場合を△、断
線回数が４回以上の場合を×で示す。なお、この伸線加
工性欄は、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ及び２０μｍ
の線径に夫々伸線加工した場合のその各伸線工程におけ
る断線回数を基に表示したものである。

また、第２表に示す導電率の単位％ｌＡＣ３は純銀焼鈍
材の導電率を１００としたときの値である。

第２表 この第２表から明らかなように、比較例１．５゜７．８
は伸線加工性が悪く、比較例２．３は導電率が低い。こ
れに対し、実施例１乃至５の各銅合金線材はいずれも合
金元素の添加に拘らず導電率が低下することなく、十分
に高い導電率を確保している。しかも、各段階の伸線工
程において断線が発生せず、極めて優れた伸線加工性を
示す、このため、線径が２０μｍの極細線にまで安定し
て伸線加工することができた。

また、第１図から明らかなように、比較例４゜６．８の
各銅合金線材は半軟化温度が極めて低い。

これに対し、実施例１乃至５の各銅合金線材は４００乃
至５００℃と高温且つ広範囲の半軟化温度範囲を有する
。

゛　　［発明の効果コ 以上説明したように、本発明に係る銅合金線材は、酸素
含有量を２０ｐｐｍ以下に規制したと共に、適当量のＳ
ｂを含有しているから、適度の伸びを有していて伸線加
工性が優れており、線径が２０μｍ以下の極細線も安定
して伸線加工して量産することができる。また、本発明
に係る銅合金線材は、適当量のＺｒを含有しているから
、半軟化温度範囲が広範囲でしかも高温であり、伸線加
工後に熱処理を伴う加工を加えても断線しに＜＜、かつ
所望の機械的特性を容易に得ることができる。

更に、この銅合金線材は、十分な導電率を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１乃至５及び比較例４，６．８の各銅合
金線材の軟化特性を示すグラフ図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）５０乃至２００ｐｐｍのＳｂ及び１００乃至５０
   ０ｐｐｍのＺｒを含有すると共に、酸素含有量を２０ｐ
   ｐｍ以下に規制し、残部がＣｕ及び不可避的不純物であ
   ることを特徴とする銅合金線材。