JPH11293431A - 銅合金極細線の製造方法 - Google Patents
銅合金極細線の製造方法Info
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- JPH11293431A JPH11293431A JP9978498A JP9978498A JPH11293431A JP H11293431 A JPH11293431 A JP H11293431A JP 9978498 A JP9978498 A JP 9978498A JP 9978498 A JP9978498 A JP 9978498A JP H11293431 A JPH11293431 A JP H11293431A
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- alloy
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 伸線性、強度、耐疲労特性などに優れる線径
が50μm以下の銅合金極細線の製造方法を提供する。 【解決手段】 晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材
(Cu−1.0〜4.5wt%Ag合金、Cu−0.2〜
1.5wt%Cr合金、Cu−0.1〜0.3wt%Zr合
金、Cu−0.2〜1.5wt%Cr−0.1〜0.3wt
%Zr合金、またはCu−0.3〜4.0wt%Ti合金
など)を冷間加工し、必要に応じて中間焼鈍を施す、線
径50μm以下の銅合金極細線の製造方法であって、前
記銅合金軟質素材からの冷間加工率を99.999%以
下にし、最終中間焼鈍以外の中間焼鈍後の次の中間焼鈍
までの冷間加工率を99.999%以下にし、最終中間
焼鈍後の冷間加工率を80〜99%にする。
が50μm以下の銅合金極細線の製造方法を提供する。 【解決手段】 晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材
(Cu−1.0〜4.5wt%Ag合金、Cu−0.2〜
1.5wt%Cr合金、Cu−0.1〜0.3wt%Zr合
金、Cu−0.2〜1.5wt%Cr−0.1〜0.3wt
%Zr合金、またはCu−0.3〜4.0wt%Ti合金
など)を冷間加工し、必要に応じて中間焼鈍を施す、線
径50μm以下の銅合金極細線の製造方法であって、前
記銅合金軟質素材からの冷間加工率を99.999%以
下にし、最終中間焼鈍以外の中間焼鈍後の次の中間焼鈍
までの冷間加工率を99.999%以下にし、最終中間
焼鈍後の冷間加工率を80〜99%にする。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、伸線性、強度、耐
疲労特性などに優れ、特に巻線に適した線径50μm以
下の銅合金極細線の製造方法に関する。
疲労特性などに優れ、特に巻線に適した線径50μm以
下の銅合金極細線の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】巻線などに使用される銅合金極細線に
は、伸線性、強度、耐疲労特性などが要求される。特
に、伸線性はコストに大きく影響するので重要である。
このような銅合金極細線には、従来より、タフピッチ
銅、Sn入り銅合金、0.2%以下のAgを含む銅合金
などが用いられてきた。そして、近年の携帯機器の小型
化に伴って、巻線用極細線には50μm以下、さらには
30μmから20μmへと細線化が求められ、また強度
や耐疲労特性なども以前より重視されるようになってき
ている。
は、伸線性、強度、耐疲労特性などが要求される。特
に、伸線性はコストに大きく影響するので重要である。
このような銅合金極細線には、従来より、タフピッチ
銅、Sn入り銅合金、0.2%以下のAgを含む銅合金
などが用いられてきた。そして、近年の携帯機器の小型
化に伴って、巻線用極細線には50μm以下、さらには
30μmから20μmへと細線化が求められ、また強度
や耐疲労特性なども以前より重視されるようになってき
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の銅合金
極細線は50μm以下の径になると断線し易くなり生産
性に問題が生じている。そこで、本発明者等は、冷間加
工性に優れる銅合金を種々探索し、Agを1%以上含有
する銅合金やCu−Cr合金などは加工条件を選定する
ことにより20μm以下の径に細線化できることを見い
だし、さらに研究を進めて本発明を完成させるに至っ
た。本発明の目的は、伸線性、強度、耐疲労特性などに
優れる線径が50μm以下の銅合金極細線の製造方法を
提供することにある。
極細線は50μm以下の径になると断線し易くなり生産
性に問題が生じている。そこで、本発明者等は、冷間加
工性に優れる銅合金を種々探索し、Agを1%以上含有
する銅合金やCu−Cr合金などは加工条件を選定する
ことにより20μm以下の径に細線化できることを見い
だし、さらに研究を進めて本発明を完成させるに至っ
た。本発明の目的は、伸線性、強度、耐疲労特性などに
優れる線径が50μm以下の銅合金極細線の製造方法を
提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材を冷間加工し、
必要に応じて中間焼鈍を施す、線径50μm以下の銅合
金極細線の製造方法であって、前記銅合金軟質素材から
の冷間加工率を99.999%以下とし、中間焼鈍を施
す場合は、中間焼鈍と中間焼鈍の間の冷間加工率は9
9.999%以下とし、最終中間焼鈍後の冷間加工率は
80〜99%にすることを特徴とする銅合金極細線の製
造方法である。
晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材を冷間加工し、
必要に応じて中間焼鈍を施す、線径50μm以下の銅合
金極細線の製造方法であって、前記銅合金軟質素材から
の冷間加工率を99.999%以下とし、中間焼鈍を施
す場合は、中間焼鈍と中間焼鈍の間の冷間加工率は9
9.999%以下とし、最終中間焼鈍後の冷間加工率は
80〜99%にすることを特徴とする銅合金極細線の製
造方法である。
【0005】請求項2記載の発明は、晶出物などの異相
を含む銅合金軟質素材がCu−1.0〜4.5wt%Ag
合金、Cu−0.2〜1.5wt%Cr合金、Cu−0.
1〜0.3wt%Zr合金、Cu−0.2〜1.5wt%C
r−0.1〜0.3wt%Zr合金、またはCu−0.3
〜4.0wt%Ti合金であることを特徴とする請求項1
記載の銅合金極細線の製造方法である。
を含む銅合金軟質素材がCu−1.0〜4.5wt%Ag
合金、Cu−0.2〜1.5wt%Cr合金、Cu−0.
1〜0.3wt%Zr合金、Cu−0.2〜1.5wt%C
r−0.1〜0.3wt%Zr合金、またはCu−0.3
〜4.0wt%Ti合金であることを特徴とする請求項1
記載の銅合金極細線の製造方法である。
【0006】請求項3記載の発明は、中間焼鈍を300
〜550℃で1秒〜30分間保持して施すことを特徴と
する請求項1または2記載の銅合金極細線の製造方法で
ある。
〜550℃で1秒〜30分間保持して施すことを特徴と
する請求項1または2記載の銅合金極細線の製造方法で
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明は、晶出物などの異相を含
む銅合金軟質素材を、必要に応じて中間焼鈍を施しつ
つ、所定の加工率で冷間加工して、線径50μm以下の
極細線に加工する方法である。前記晶出物などの異相に
は析出物なども含まれる。銅合金軟質素材としては、C
u−1.0〜4.5wt%Ag合金、Cu−0.2〜1.
5wt%Cr合金、Cu−0.1〜0.3wt%Zr合金、
Cu−0.2〜1.5wt%Cr−0.1〜0.3wt%Z
r合金、またはCu−0.3〜4.0wt%Ti合金など
の小径鋳塊、熱間圧延材(荒引線)、熱間押出材、焼鈍
材などが挙げられる。前記銅合金軟質素材は、圧延、溝
ロール圧延、引抜加工、伸線加工などにより冷間で加工
されて所望形状の極細線に加工される。
む銅合金軟質素材を、必要に応じて中間焼鈍を施しつ
つ、所定の加工率で冷間加工して、線径50μm以下の
極細線に加工する方法である。前記晶出物などの異相に
は析出物なども含まれる。銅合金軟質素材としては、C
u−1.0〜4.5wt%Ag合金、Cu−0.2〜1.
5wt%Cr合金、Cu−0.1〜0.3wt%Zr合金、
Cu−0.2〜1.5wt%Cr−0.1〜0.3wt%Z
r合金、またはCu−0.3〜4.0wt%Ti合金など
の小径鋳塊、熱間圧延材(荒引線)、熱間押出材、焼鈍
材などが挙げられる。前記銅合金軟質素材は、圧延、溝
ロール圧延、引抜加工、伸線加工などにより冷間で加工
されて所望形状の極細線に加工される。
【0008】前記各銅合金には、合金元素の晶出物など
の異相(Ag粒子、Cr粒子、Zr・Cu化合物粒子、
Ti・Cu化合物粒子など)がそれぞれ冷間加工により
短繊維状に微細に分散しており、これら分散物は、冷間
加工に伴って銅合金マトリックスに形成される転位セル
を微細かつ均一に分布させる作用を果たし、前記各銅合
金の冷間加工性を向上させる。前記各銅合金の合金元素
量の規定理由は、いずれも、下限未満では前記晶出物な
どが少ないため転位セルが微細かつ均一に分布せず、上
限を超えると晶出物などが著しく粗大化して断線を惹起
するためである。
の異相(Ag粒子、Cr粒子、Zr・Cu化合物粒子、
Ti・Cu化合物粒子など)がそれぞれ冷間加工により
短繊維状に微細に分散しており、これら分散物は、冷間
加工に伴って銅合金マトリックスに形成される転位セル
を微細かつ均一に分布させる作用を果たし、前記各銅合
金の冷間加工性を向上させる。前記各銅合金の合金元素
量の規定理由は、いずれも、下限未満では前記晶出物な
どが少ないため転位セルが微細かつ均一に分布せず、上
限を超えると晶出物などが著しく粗大化して断線を惹起
するためである。
【0009】前記晶出物は、前述のように、転位セルを
微細かつ均一化するが、反面、冷間加工が進むと転位セ
ルが著しく微細化し、そこに転位がピン止めされて断線
が起き易くなる。
微細かつ均一化するが、反面、冷間加工が進むと転位セ
ルが著しく微細化し、そこに転位がピン止めされて断線
が起き易くなる。
【0010】そこで、本発明では、前記銅合金軟質素材
からの冷間加工率が99.999%を超える場合は、中
間焼鈍を施して断線を防止する。中間焼鈍により、転位
が熱活性的に移動して転位セルが粗大化して冷間加工性
が改善される。中間焼鈍を複数回施す場合の中間焼鈍間
の冷間加工率は、前記銅合金軟質素材からの冷間加工率
と同じように99.999%以下にする。但し、最終中
間焼鈍後の冷間加工率は80〜99%に規定する。その
理由は、80%未満では銅合金極細線に必要な強度が得
られず、99%を超えると転位セルが微細化してコイリ
ングなどの際に断線し易くなるためである。なお、Cu
−Cr合金、Cu−Zr合金、Cu−Ti合金は、冷間
加工後、時効処理を施すことによりさらに強度を向上さ
せることができる。
からの冷間加工率が99.999%を超える場合は、中
間焼鈍を施して断線を防止する。中間焼鈍により、転位
が熱活性的に移動して転位セルが粗大化して冷間加工性
が改善される。中間焼鈍を複数回施す場合の中間焼鈍間
の冷間加工率は、前記銅合金軟質素材からの冷間加工率
と同じように99.999%以下にする。但し、最終中
間焼鈍後の冷間加工率は80〜99%に規定する。その
理由は、80%未満では銅合金極細線に必要な強度が得
られず、99%を超えると転位セルが微細化してコイリ
ングなどの際に断線し易くなるためである。なお、Cu
−Cr合金、Cu−Zr合金、Cu−Ti合金は、冷間
加工後、時効処理を施すことによりさらに強度を向上さ
せることができる。
【0011】前述のように、転位セルが微細に形成され
た冷間加工線材を中間焼鈍すると、転位が熱活性的に移
動して転位セルが粗大化して冷間加工性が改善される。
前記中間焼鈍は、焼鈍温度が300℃未満ではその効果
が十分に得られず、550℃を超えると焼鈍による強度
低下が大きく、以後、冷間加工しても十分な強度が得ら
れなくなる。また焼鈍時間が1秒未満では転位が熱活性
的に移動するための時間が不足し、また30分を超える
と中間焼鈍の効果が飽和してエネルギーコスト的に不利
になる。従って中間焼鈍は300〜550℃で1秒〜3
0分間施すのが望ましい。
た冷間加工線材を中間焼鈍すると、転位が熱活性的に移
動して転位セルが粗大化して冷間加工性が改善される。
前記中間焼鈍は、焼鈍温度が300℃未満ではその効果
が十分に得られず、550℃を超えると焼鈍による強度
低下が大きく、以後、冷間加工しても十分な強度が得ら
れなくなる。また焼鈍時間が1秒未満では転位が熱活性
的に移動するための時間が不足し、また30分を超える
と中間焼鈍の効果が飽和してエネルギーコスト的に不利
になる。従って中間焼鈍は300〜550℃で1秒〜3
0分間施すのが望ましい。
【0012】
【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。 (実施例1)本発明規定内組成の種々の銅合金を横型連
続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊に鋳造し、こ
の鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮むき後の鋳塊を
伸線加工して0.10mm径または0.05mm径の線
材とした。次いで前記各線材に300〜550℃で30
秒間保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸線加
工して20μm(0.02mm)径の銅合金極細線を製
造した。
る。 (実施例1)本発明規定内組成の種々の銅合金を横型連
続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊に鋳造し、こ
の鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮むき後の鋳塊を
伸線加工して0.10mm径または0.05mm径の線
材とした。次いで前記各線材に300〜550℃で30
秒間保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸線加
工して20μm(0.02mm)径の銅合金極細線を製
造した。
【0013】(実施例2)本発明規定内組成の種々の銅
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して0.10mm径または0.0
5mm径の線材とした。次いで前記各線材に580℃ま
たは280℃で30秒間保持する条件で走間焼鈍を施
し、その後再び伸線加工して20μm径の銅合金極細線
を製造した。
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して0.10mm径または0.0
5mm径の線材とした。次いで前記各線材に580℃ま
たは280℃で30秒間保持する条件で走間焼鈍を施
し、その後再び伸線加工して20μm径の銅合金極細線
を製造した。
【0014】(比較例1)本発明規定内組成の種々の銅
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して0.30mm径または0.0
3mm径の線材とした。次いで前記各線材に400℃で
30秒間保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸
線加工して20μm径の銅合金極細線を製造した。
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して0.30mm径または0.0
3mm径の線材とした。次いで前記各線材に400℃で
30秒間保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸
線加工して20μm径の銅合金極細線を製造した。
【0015】(比較例2)本発明規定内組成の種々の銅
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して20μm径の銅合金極細線を
製造した。途中走間焼鈍は施さなかった。
合金を横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊
に鋳造し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮む
き後の鋳塊を伸線加工して20μm径の銅合金極細線を
製造した。途中走間焼鈍は施さなかった。
【0016】(比較例3)本発明規定外組成の銅合金を
横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊に鋳造
し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮むき後の
鋳塊を伸線加工して0.10mm径または0.05mm
径の線材とした。次いで前記各線材に400℃で30秒
保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸線加工し
て20μm径の銅合金極細線を製造した。
横型連続鋳造機により10.8mm径の棒状鋳塊に鋳造
し、この鋳塊を10mm径に皮むきし、この皮むき後の
鋳塊を伸線加工して0.10mm径または0.05mm
径の線材とした。次いで前記各線材に400℃で30秒
保持する条件で走間焼鈍を施し、その後再び伸線加工し
て20μm径の銅合金極細線を製造した。
【0017】実施例1、2、比較例1〜3で得られた各
々の銅合金極細線について、引張強さ、疲労破断特性、
伸線性を調査した。疲労破断特性は200N/mm2 の
応力を負荷しつつ90度曲げを繰返したときの破断まで
の回数で表した。1往復を1回と数えた。伸線性は30
μmから20μmに連続伸線したときの破断回数で伸線
量を除した値で表した。合金組成の分析値を表1に、調
査結果を表2〜5にそれぞれ示す。表2〜5には伸線条
件および焼鈍条件を併記した。
々の銅合金極細線について、引張強さ、疲労破断特性、
伸線性を調査した。疲労破断特性は200N/mm2 の
応力を負荷しつつ90度曲げを繰返したときの破断まで
の回数で表した。1往復を1回と数えた。伸線性は30
μmから20μmに連続伸線したときの破断回数で伸線
量を除した値で表した。合金組成の分析値を表1に、調
査結果を表2〜5にそれぞれ示す。表2〜5には伸線条
件および焼鈍条件を併記した。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】 (注)#10mm径−(99.99%)−→ 0.1mm径−(96%) →0.02mm径 10mm径−(99.9975%)→0.05mm径−(84%) →0.02mm径 試料No.1〜12は実施例1。
【0020】
【表3】 (注)#10mm径−−(99.99%)→ 0.1mm径 (96%)→0.02mm径 10mm径−(99.9975%)→0.05mm径 (84%)→0.02mm径 試料No.13〜20は実施例1、試料No.21〜24は実施例2。
【0021】
【表4】 (注)#10mm径−(99.91%)−→ 0.3mm径−(99.56%)→0.02mm径 10mm径−(99.9991%)→0.03mm径−(55.56%)→0.02mm径
【0022】
【表5】 (注)#10mm径−(99.9996%)−−−−−−−−→0.02mm径(中間焼鈍なし) 10mm径−−(99.99%)→ 0.1mm径 (96%)→0.02mm径 10mm径−(99.9975%)→0.05mm径 (84%)→0.02mm径
【0023】表2〜5より明らかなように、本発明例の
試料No.1〜24は、いずれも、1断線あたり3.0kg以
上の伸線性を有しているうえ、強度、耐疲労特性にも優
れている(引張強さ800N/mm2以上、疲労破断回数が
107 回以上)。これに対し、比較例1の No.25〜36と
比較例2の No.37〜42は冷間加工率が本発明の規定を外
れたため、比較例3の No.43〜52は合金元素量が少ない
ため、いずれも伸線性が低下して実用に適さないもので
あった。また最終中間焼鈍後の冷間加工率が99%を超
えたもの(No.25,27,29,31,33,35) は、腰が弱くコイリ
ング性(表示せず)に劣り、前記冷間加工率が80%未
満のもの(No.26,28,30,32,34,36) は引張強さと疲労破
断特性に劣った。合金元素量が不足したもののうちNo.4
5〜50は引張強さと疲労破断特性の少なくとも1種が劣
った。
試料No.1〜24は、いずれも、1断線あたり3.0kg以
上の伸線性を有しているうえ、強度、耐疲労特性にも優
れている(引張強さ800N/mm2以上、疲労破断回数が
107 回以上)。これに対し、比較例1の No.25〜36と
比較例2の No.37〜42は冷間加工率が本発明の規定を外
れたため、比較例3の No.43〜52は合金元素量が少ない
ため、いずれも伸線性が低下して実用に適さないもので
あった。また最終中間焼鈍後の冷間加工率が99%を超
えたもの(No.25,27,29,31,33,35) は、腰が弱くコイリ
ング性(表示せず)に劣り、前記冷間加工率が80%未
満のもの(No.26,28,30,32,34,36) は引張強さと疲労破
断特性に劣った。合金元素量が不足したもののうちNo.4
5〜50は引張強さと疲労破断特性の少なくとも1種が劣
った。
【0024】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明で用いる銅
合金は、そこに含まれる晶出物などが転位セルを微細か
つ均一に分布させるので冷間加工性に優れ、しかも本発
明では前記銅合金を所定条件で、必要に応じて焼鈍を入
れながら冷間加工するので、50μm以下の極細線を良
好に製造することができる。さらに本発明にて得られる
極細線は強度および耐疲労特性にも優れる。依って、本
発明は、巻線などの製造に適用して顕著な効果を奏す
る。
合金は、そこに含まれる晶出物などが転位セルを微細か
つ均一に分布させるので冷間加工性に優れ、しかも本発
明では前記銅合金を所定条件で、必要に応じて焼鈍を入
れながら冷間加工するので、50μm以下の極細線を良
好に製造することができる。さらに本発明にて得られる
極細線は強度および耐疲労特性にも優れる。依って、本
発明は、巻線などの製造に適用して顕著な効果を奏す
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C22F 1/00 630 C22F 1/00 630A 630G 630K 685 685Z 686 686Z 691 691C 691B 694 694A
Claims (3)
- 【請求項1】 晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材
を冷間加工し、必要に応じて中間焼鈍を施す、線径50
μm以下の銅合金極細線の製造方法であって、前記銅合
金軟質素材からの冷間加工率を99.999%以下と
し、中間焼鈍を施す場合は、中間焼鈍と中間焼鈍の間の
冷間加工率は99.999%以下とし、最終中間焼鈍後
の冷間加工率は80〜99%にすることを特徴とする銅
合金極細線の製造方法。 - 【請求項2】 晶出物などの異相を含む銅合金軟質素材
がCu−1.0〜4.5wt%Ag合金、Cu−0.2〜
1.5wt%Cr合金、Cu−0.1〜0.3wt%Zr合
金、Cu−0.2〜1.5wt%Cr−0.1〜0.3wt
%Zr合金、またはCu−0.3〜4.0wt%Ti合金
であることを特徴とする請求項1記載の銅合金極細線の
製造方法。 - 【請求項3】 中間焼鈍を300〜550℃で1秒〜3
0分間保持して施すことを特徴とする請求項1または2
記載の銅合金極細線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9978498A JPH11293431A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 銅合金極細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9978498A JPH11293431A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 銅合金極細線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11293431A true JPH11293431A (ja) | 1999-10-26 |
Family
ID=14256573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9978498A Pending JPH11293431A (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 銅合金極細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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