JPH1158140A - 高強度銅合金線材および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線 - Google Patents
高強度銅合金線材および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線Info
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- JPH1158140A JPH1158140A JP21688297A JP21688297A JPH1158140A JP H1158140 A JPH1158140 A JP H1158140A JP 21688297 A JP21688297 A JP 21688297A JP 21688297 A JP21688297 A JP 21688297A JP H1158140 A JPH1158140 A JP H1158140A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワイヤ放電加工用電極線などに適した高強度
銅合金線材を提供する。 【解決手段】 Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃ
ｒを１０wt％以上３０wt％以下含有し、残部がＣｕおよ
び不可避不純物からなる高強度銅合金線材。 【効果】 Ｚｎを含み、また大量のＣｒ晶出物が長手方
向に繊維状に引き延ばされて均一に分散した銅合金線材
で、強度、耐熱性、屈曲性などに優れるものであり、ま
たこれら特性をＢ、Ｎ、Ｃなどの添加により一層向上さ
せたものであり、従って電子電気機器用配電線、コイル
用巻線などに適用して極めて有用である。特に放電加工
用電極線として用いる場合は、極細線（0.01〜0.07mm）
にしても放電加工中の高張力に耐え、Ｚｎの放電加工性
の向上効果と相まって高精度で平滑な面が得られる放電
加工を高速度で行うことができ、従来の高価なタングス
テンやモリブデンなどの電極線を無用とする。
銅合金線材を提供する。 【解決手段】 Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃ
ｒを１０wt％以上３０wt％以下含有し、残部がＣｕおよ
び不可避不純物からなる高強度銅合金線材。 【効果】 Ｚｎを含み、また大量のＣｒ晶出物が長手方
向に繊維状に引き延ばされて均一に分散した銅合金線材
で、強度、耐熱性、屈曲性などに優れるものであり、ま
たこれら特性をＢ、Ｎ、Ｃなどの添加により一層向上さ
せたものであり、従って電子電気機器用配電線、コイル
用巻線などに適用して極めて有用である。特に放電加工
用電極線として用いる場合は、極細線（0.01〜0.07mm）
にしても放電加工中の高張力に耐え、Ｚｎの放電加工性
の向上効果と相まって高精度で平滑な面が得られる放電
加工を高速度で行うことができ、従来の高価なタングス
テンやモリブデンなどの電極線を無用とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高強度銅合金線材
および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線に関す
る。
および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】高強度銅合金線材は、電子機器用配電
線、コイル用巻線、電極線などに使用されている。電極
線としては、これを走行させて被加工物との間で加工液
中で電圧をかけてパルス状の放電を繰り返し発生させ、
この放電エネルギーにより被加工物を所定形状に加工す
るワイヤ放電加工に用いられ、前記ワイヤ放電加工はプ
レス金型などの精密加工などに広く実用化されている。
前記電極線には黄銅、銅、タングステン、モリブデンな
どの直径０．０１〜０．３５ｍｍの細い線材が用いられ
ており、このうち黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ系合金）線材はＺｎ
が強度を高めるため引張強さが純銅線材の２倍以上あ
り、また合金元素のＺｎが放電頻度と気化爆発力を高め
るなどの作用を果たすため高速加工が可能である。しか
も黄銅は比較的安価なため使い捨てが可能で生産管理が
し易い。
線、コイル用巻線、電極線などに使用されている。電極
線としては、これを走行させて被加工物との間で加工液
中で電圧をかけてパルス状の放電を繰り返し発生させ、
この放電エネルギーにより被加工物を所定形状に加工す
るワイヤ放電加工に用いられ、前記ワイヤ放電加工はプ
レス金型などの精密加工などに広く実用化されている。
前記電極線には黄銅、銅、タングステン、モリブデンな
どの直径０．０１〜０．３５ｍｍの細い線材が用いられ
ており、このうち黄銅（Ｃｕ−Ｚｎ系合金）線材はＺｎ
が強度を高めるため引張強さが純銅線材の２倍以上あ
り、また合金元素のＺｎが放電頻度と気化爆発力を高め
るなどの作用を果たすため高速加工が可能である。しか
も黄銅は比較的安価なため使い捨てが可能で生産管理が
し易い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、ワイヤ放電加工
が広く利用されだし、それに伴い加工精度の向上、加工
面平滑性の向上、加工速度の高速化などがさらに強く求
められるようになった。加工精度は電極線を細線化する
ことにより向上する。平滑性は放電加工時の電極線の振
動で悪化するもので電極線の張力を高めることにより改
善される。なお放電加工時の電極線の振動は放電加工速
度が速いほど激しくなる。このようなことから、ワイヤ
放電加工で、加工精度、平滑性、高速加工を実現するに
は、細線化しても高張力に耐える電極線の開発が不可欠
である。しかし、従来の銅や黄銅などの線材は、強度が
不十分で細線化すると放電加工時に高張力を付与でき
ず、このため加工面の平滑性が劣り、或いは高速加工が
できないという問題がある。またタングステンやモリブ
デンなどの線材は、強度的には問題ないが、伸線加工性
に劣るため加工コストが銅や黄銅の数十倍にもなり実用
性に欠けるという問題がある。本発明は、細線化しても
高張力に耐え、かつ安価な銅合金線材および前記線材を
用いた放電加工用電極線を提供することを目的とする。
が広く利用されだし、それに伴い加工精度の向上、加工
面平滑性の向上、加工速度の高速化などがさらに強く求
められるようになった。加工精度は電極線を細線化する
ことにより向上する。平滑性は放電加工時の電極線の振
動で悪化するもので電極線の張力を高めることにより改
善される。なお放電加工時の電極線の振動は放電加工速
度が速いほど激しくなる。このようなことから、ワイヤ
放電加工で、加工精度、平滑性、高速加工を実現するに
は、細線化しても高張力に耐える電極線の開発が不可欠
である。しかし、従来の銅や黄銅などの線材は、強度が
不十分で細線化すると放電加工時に高張力を付与でき
ず、このため加工面の平滑性が劣り、或いは高速加工が
できないという問題がある。またタングステンやモリブ
デンなどの線材は、強度的には問題ないが、伸線加工性
に劣るため加工コストが銅や黄銅の数十倍にもなり実用
性に欠けるという問題がある。本発明は、細線化しても
高張力に耐え、かつ安価な銅合金線材および前記線材を
用いた放電加工用電極線を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃｒを１０wt％以
上３０wt％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物
からなることを特徴とする高強度銅合金線材である。
Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃｒを１０wt％以
上３０wt％以下含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物
からなることを特徴とする高強度銅合金線材である。
【０００５】請求項２記載の発明は、Ｚｎを３０wt％を
超え３５wt％以下、Ｃｒを１０wt％以上３０wt％以下、
Ｂ、Ｎ、Ｃのうちの少なくとも１元素を総計で０．５wt
％以下個々に０．００５wt％以上含有し、残部がＣｕお
よび不可避不純物からなることを特徴とする高強度銅合
金線材である。
超え３５wt％以下、Ｃｒを１０wt％以上３０wt％以下、
Ｂ、Ｎ、Ｃのうちの少なくとも１元素を総計で０．５wt
％以下個々に０．００５wt％以上含有し、残部がＣｕお
よび不可避不純物からなることを特徴とする高強度銅合
金線材である。
【０００６】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の高強度銅合金線材を用いたことを特徴とするワイ
ヤ放電加工用電極線である。
記載の高強度銅合金線材を用いたことを特徴とするワイ
ヤ放電加工用電極線である。
【０００７】
【発明の実施の形態】請求項１記載の発明の高強度銅合
金線材は、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｒ系合金鋳塊に熱間
加工、溶体化処理、一次冷間加工、熱処理、二次冷間加
工の諸工程を施して製造される。二次冷間加工は省略し
ても製造できる。前記鋳塊中の晶出Ｃｒは冷間加工工程
で長手方向に繊維状に引き延ばされる。この繊維状に引
き延ばされたＣｒ晶出物は線材の強度および耐熱性を著
しく向上させる。この発明において、Ｃｒの含有量を１
０wt％以上３０wt％以下に規定する理由は、１０wt％未
満ではその効果が十分に得られず、３０wt％を超えると
その効果が飽和して不経済な上、冷間加工性が低下する
ためである。Ｚｎは強度と放電加工性を向上させる。放
電加工性は、放電加工速度に影響する放電頻度と気化爆
発力、銅の付着量、放電安定性などで評価される。Ｚｎ
の含有量を３０〜３５wt％に規定する理由は、３０wt％
未満では放電加工時の放電頻度が十分高くならないな
ど、Ｚｎの放電加工性向上効果が十分に発現されないた
めである。また３５wt％を超えると冷間加工性が低下し
て中間焼鈍の回数が増え生産性が悪化するためである。
金線材は、例えば、Ｃｕ−Ｚｎ−Ｃｒ系合金鋳塊に熱間
加工、溶体化処理、一次冷間加工、熱処理、二次冷間加
工の諸工程を施して製造される。二次冷間加工は省略し
ても製造できる。前記鋳塊中の晶出Ｃｒは冷間加工工程
で長手方向に繊維状に引き延ばされる。この繊維状に引
き延ばされたＣｒ晶出物は線材の強度および耐熱性を著
しく向上させる。この発明において、Ｃｒの含有量を１
０wt％以上３０wt％以下に規定する理由は、１０wt％未
満ではその効果が十分に得られず、３０wt％を超えると
その効果が飽和して不経済な上、冷間加工性が低下する
ためである。Ｚｎは強度と放電加工性を向上させる。放
電加工性は、放電加工速度に影響する放電頻度と気化爆
発力、銅の付着量、放電安定性などで評価される。Ｚｎ
の含有量を３０〜３５wt％に規定する理由は、３０wt％
未満では放電加工時の放電頻度が十分高くならないな
ど、Ｚｎの放電加工性向上効果が十分に発現されないた
めである。また３５wt％を超えると冷間加工性が低下し
て中間焼鈍の回数が増え生産性が悪化するためである。
【０００８】請求項２記載の発明では、Ｚｎ、Ｃｒに加
えてＢ、Ｎ、Ｃの少なくとも１元素を含有させる。Ｂ、
Ｎ、Ｃの各元素は、鋳造の際に結晶核の生成頻度を高め
て鋳塊組織を微細にし、その結果Ｃｒの晶出物がより均
一に分散し、強度、耐熱性などの特性が向上する。前記
Ｂ、Ｎ、Ｃの元素はこのうちの少なくとも１元素が含有
されるが、その含有量を総計で０．５wt％以下、個々に
０．００５wt％以上に規定する理由は、個々の元素が
０．００５wt％未満ではその効果が十分に発現されず、
総計の含有量が０．５wt％を超えるとＢ、Ｎ、Ｃなどと
Ｃｒとの間で化合物が生成して加工性が低下するためで
ある。
えてＢ、Ｎ、Ｃの少なくとも１元素を含有させる。Ｂ、
Ｎ、Ｃの各元素は、鋳造の際に結晶核の生成頻度を高め
て鋳塊組織を微細にし、その結果Ｃｒの晶出物がより均
一に分散し、強度、耐熱性などの特性が向上する。前記
Ｂ、Ｎ、Ｃの元素はこのうちの少なくとも１元素が含有
されるが、その含有量を総計で０．５wt％以下、個々に
０．００５wt％以上に規定する理由は、個々の元素が
０．００５wt％未満ではその効果が十分に発現されず、
総計の含有量が０．５wt％を超えるとＢ、Ｎ、Ｃなどと
Ｃｒとの間で化合物が生成して加工性が低下するためで
ある。
【０００９】本発明の線材を前記工程で製造するときの
望ましい条件は、熱間加工は加工温度７００〜９００
℃、断面減少率５０〜７５％であり、溶体化処理は温
度８５０〜９００℃、時間１〜２ｈｒであり、冷間加
工は、晶出Ｃｒを繊維状に引き延ばすために、断面減少
率を一次と二次の合計で９９％以上、特には９９．９％
以上であり、二次冷間加工を行わない場合は、一次冷間
加工だけで前記断面減少率を付与し、また熱処理は温
度４５０〜５５０℃、時間０．５〜２．０ｈｒである。
望ましい条件は、熱間加工は加工温度７００〜９００
℃、断面減少率５０〜７５％であり、溶体化処理は温
度８５０〜９００℃、時間１〜２ｈｒであり、冷間加
工は、晶出Ｃｒを繊維状に引き延ばすために、断面減少
率を一次と二次の合計で９９％以上、特には９９．９％
以上であり、二次冷間加工を行わない場合は、一次冷間
加工だけで前記断面減少率を付与し、また熱処理は温
度４５０〜５５０℃、時間０．５〜２．０ｈｒである。
【００１０】
【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）酸素量が比較的少ない銅地金を溶解炉にて
溶解し、得られた銅溶湯中に表１のNo.1〜4 に示す割合
でＺｎおよびＣｒを添加し、この合金溶湯を十分に攪拌
したのち、金型に鋳込み円柱状鋳塊を得た。次にこの鋳
塊に８００℃で圧延率７０％の熱間圧延を施し、次いで
８５０℃で１時間加熱する溶体化処理、断面減少率８５
％の引抜加工、５００℃で１．５時間加熱する熱処理、
断面減少率９９．３％の引抜加工を順に施して直径０．
２ｍｍの線材に加工した。ＺｎとＣｒの量は種々に変化
させた。
る。 （実施例１）酸素量が比較的少ない銅地金を溶解炉にて
溶解し、得られた銅溶湯中に表１のNo.1〜4 に示す割合
でＺｎおよびＣｒを添加し、この合金溶湯を十分に攪拌
したのち、金型に鋳込み円柱状鋳塊を得た。次にこの鋳
塊に８００℃で圧延率７０％の熱間圧延を施し、次いで
８５０℃で１時間加熱する溶体化処理、断面減少率８５
％の引抜加工、５００℃で１．５時間加熱する熱処理、
断面減少率９９．３％の引抜加工を順に施して直径０．
２ｍｍの線材に加工した。ＺｎとＣｒの量は種々に変化
させた。
【００１１】（実施例２）酸素量が比較的少ない銅地金
を溶解炉にて溶解し、得られた銅溶湯中に表１のNo.5〜
10に示す割合でＺｎおよびＣｒを添加し、さらにＢ、
Ｎ、ＣをそれぞれＣｒの硼化物、窒化物、炭化物として
添加した。この合金溶湯を十分に攪拌したのち、金型に
鋳込み円柱状鋳塊を得た。次にこの鋳塊に８００℃で圧
延率７０％の熱間圧延を施し、次いで８５０℃で１時間
加熱する溶体化処理、断面減少率８５％の引抜加工、５
００℃で１．５時間加熱する熱処理、断面減少率９９．
３％の引抜加工を順に施して直径０．２ｍｍの線材に加
工した。Ｚｎは３１wt％、Ｃｒは１２wt％、Ｂ、Ｎ、Ｃ
はそれぞれ０．２wt％含有させた。
を溶解炉にて溶解し、得られた銅溶湯中に表１のNo.5〜
10に示す割合でＺｎおよびＣｒを添加し、さらにＢ、
Ｎ、ＣをそれぞれＣｒの硼化物、窒化物、炭化物として
添加した。この合金溶湯を十分に攪拌したのち、金型に
鋳込み円柱状鋳塊を得た。次にこの鋳塊に８００℃で圧
延率７０％の熱間圧延を施し、次いで８５０℃で１時間
加熱する溶体化処理、断面減少率８５％の引抜加工、５
００℃で１．５時間加熱する熱処理、断面減少率９９．
３％の引抜加工を順に施して直径０．２ｍｍの線材に加
工した。Ｚｎは３１wt％、Ｃｒは１２wt％、Ｂ、Ｎ、Ｃ
はそれぞれ０．２wt％含有させた。
【００１２】得られた直径０．２ｍｍの各々の線材を電
極線に用いて鋼製ブロックを放電加工した。所定の表面
平滑性が得られる最大加工速度、および鋼製ブロックへ
の銅の付着量を調べた。比較のためＣｕ−３５wt％Ｚｎ
合金線についても同様の調査を行った。結果を表１に示
す。表１には引張強さを併記した。
極線に用いて鋼製ブロックを放電加工した。所定の表面
平滑性が得られる最大加工速度、および鋼製ブロックへ
の銅の付着量を調べた。比較のためＣｕ−３５wt％Ｚｎ
合金線についても同様の調査を行った。結果を表１に示
す。表１には引張強さを併記した。
【００１３】
【表１】 （注） 65/35黄銅線を１００としたときの相対値。
【００１４】表１より明らかなように、本発明例のNo.1
〜10はいずれも強度が高く、高張力を掛けて高速度で放
電加工を行うことができた。被加工体（鋼製ブロック）
への銅の付着量も従来の 65/35黄銅線より少なく、また
加工面の平滑性も極めて良好であった。
〜10はいずれも強度が高く、高張力を掛けて高速度で放
電加工を行うことができた。被加工体（鋼製ブロック）
への銅の付着量も従来の 65/35黄銅線より少なく、また
加工面の平滑性も極めて良好であった。
【００１５】本発明例のNo.1〜10について耐熱性と屈曲
性を調べたが、いずれも優れた特性を示した。これは大
量のＣｒ晶出物が長手方向に繊維状に引き延ばされて均
一に分散したためである。特にＢ、Ｎ、Ｃをそれぞれ微
量含有させたNo.5〜10は前記Ｃｒ晶出物がより微細に分
散したため前記特性が一段と向上した。本発明例のNo.1
〜10を極細線（0.01〜0.07mm）に伸線加工し、電極線と
して用いたが、放電加工中の高張力に耐え、高精度の、
平滑性に優れる加工面が高速度で得られた。以上、放電
加工用電極線について説明したが、本発明の線材は、電
子機器用配電線やコイル用巻線などに使用しても同様の
効果が得られる。
性を調べたが、いずれも優れた特性を示した。これは大
量のＣｒ晶出物が長手方向に繊維状に引き延ばされて均
一に分散したためである。特にＢ、Ｎ、Ｃをそれぞれ微
量含有させたNo.5〜10は前記Ｃｒ晶出物がより微細に分
散したため前記特性が一段と向上した。本発明例のNo.1
〜10を極細線（0.01〜0.07mm）に伸線加工し、電極線と
して用いたが、放電加工中の高張力に耐え、高精度の、
平滑性に優れる加工面が高速度で得られた。以上、放電
加工用電極線について説明したが、本発明の線材は、電
子機器用配電線やコイル用巻線などに使用しても同様の
効果が得られる。
【００１６】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の銅合金線
材は、Ｚｎを含み、また大量のＣｒ晶出物が長手方向に
繊維状に引き延ばされて均一に分散した銅合金線材で、
強度、耐熱性、屈曲性などに優れるものであり、またこ
れら特性をＢ、Ｎ、Ｃなどの添加により一層向上させた
ものであり、従って電子電気機器用配電線、コイル用巻
線などに適用して極めて有用である。特に放電加工用電
極線として用いる場合は、極細線（0.01〜0.07mm）にし
ても放電加工中の高張力に耐え、Ｚｎの放電加工性の向
上効果と相まって高精度で平滑な面が得られる放電加工
を高速度で行うことができ、従来の高価なタングステン
やモリブデンなどの電極線を無用とするものである。依
って工業上顕著な効果を奏する。
材は、Ｚｎを含み、また大量のＣｒ晶出物が長手方向に
繊維状に引き延ばされて均一に分散した銅合金線材で、
強度、耐熱性、屈曲性などに優れるものであり、またこ
れら特性をＢ、Ｎ、Ｃなどの添加により一層向上させた
ものであり、従って電子電気機器用配電線、コイル用巻
線などに適用して極めて有用である。特に放電加工用電
極線として用いる場合は、極細線（0.01〜0.07mm）にし
ても放電加工中の高張力に耐え、Ｚｎの放電加工性の向
上効果と相まって高精度で平滑な面が得られる放電加工
を高速度で行うことができ、従来の高価なタングステン
やモリブデンなどの電極線を無用とするものである。依
って工業上顕著な効果を奏する。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃ
ｒを１０wt％以上３０wt％以下含有し、残部がＣｕおよ
び不可避不純物からなることを特徴とする高強度銅合金
線材。 - 【請求項２】 Ｚｎを３０wt％を超え３５wt％以下、Ｃ
ｒを１０wt％以上３０wt％以下、Ｂ、Ｎ、Ｃのうちの少
なくとも１元素を総計で０．５wt％以下個々に０．００
５wt％以上含有し、残部がＣｕおよび不可避不純物から
なることを特徴とする高強度銅合金線材。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の高強度銅合金線
材を用いたことを特徴とするワイヤ放電加工用電極線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21688297A JPH1158140A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 高強度銅合金線材および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21688297A JPH1158140A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 高強度銅合金線材および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1158140A true JPH1158140A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16695396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21688297A Pending JPH1158140A (ja) | 1997-08-12 | 1997-08-12 | 高強度銅合金線材および前記線材を用いたワイヤ放電加工用電極線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1158140A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020049573A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 日立金属株式会社 | 放電加工用電極線 |
| JP2025159906A (ja) * | 2024-04-09 | 2025-10-22 | 昭電工業株式会社 | 気液熱交換器用部材、気液熱交換器、及び気液熱交換器用部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-08-12 JP JP21688297A patent/JPH1158140A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020049573A (ja) * | 2018-09-26 | 2020-04-02 | 日立金属株式会社 | 放電加工用電極線 |
| JP2025159906A (ja) * | 2024-04-09 | 2025-10-22 | 昭電工業株式会社 | 気液熱交換器用部材、気液熱交換器、及び気液熱交換器用部材の製造方法 |
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