銅合金線及銅合金線的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明的銅合金線由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成,通過觀察剛實(shí)施時(shí)效熱處理之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑為15nm以上,且粒徑為5nm以上的析出物的個(gè)數(shù)為所觀察到的所有析出物的80%以上,在該時(shí)效熱處理之后,實(shí)施冷加工。
【專利說明】銅合金線及銅合金線的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電性及反復(fù)彎曲特性優(yōu)異且適于機(jī)械手臂部、便攜式終端及PC 的較接部等的配線電纜的銅合金線及銅合金線的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 上述機(jī)械手臂部、便攜式終端及PC的較接部等中使用的配線電纜中,反復(fù)負(fù)載彎 曲和扭轉(zhuǎn)等,因此要求即使被負(fù)載反復(fù)彎曲也不易破斷的特性(W下稱為反復(fù)彎曲特性)。 并且,由于進(jìn)行通電,因此還要求較高導(dǎo)電性。
[0003] 其中,通常在用于通電的配線電纜中,廣泛使用由導(dǎo)電性良好的初銅構(gòu)成的銅線, 但是其強(qiáng)度較低,反復(fù)彎曲特性不充分。
[0004] 因此,對(duì)于上述使用用途,例如使用由專利文獻(xiàn)1所示的慘雜Sn的銅、專利文獻(xiàn)2 所示的慘雜In的銅等固溶強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成的銅合金線。在該些專利文獻(xiàn)1、2中記載的 固溶強(qiáng)化型銅合金中,由于強(qiáng)度較高,因此與初銅相比,反復(fù)彎曲特性得到提高。具體而言, 在作為反復(fù)彎曲特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)的耐彎曲試驗(yàn)中,在相同條件下,至破斷為止的反復(fù)彎曲 次數(shù)為初銅的1. 3?2. 5倍左右。
[0005] 但是,近年來隨著機(jī)械手臂部、便攜式終端及PC的小型化及薄壁化等,對(duì)上述銅 合金線要求進(jìn)一步提高反復(fù)彎曲特性。
[0006] 作為進(jìn)一步提高耐彎曲性的銅合金線,例如提出有由專利文獻(xiàn)3、4所示的 化-Fe-P合金、專利文獻(xiàn)5所示的化-化-Zr合金等析出強(qiáng)化型合金構(gòu)成的銅合金線。
[0007] 該些析出強(qiáng)化型銅合金通過使析出物均勻地分散于銅的母相中,能夠獲得比固溶 強(qiáng)化型銅合金更優(yōu)異的反復(fù)彎曲特性。
[0008] 專利文獻(xiàn)1 ;日本專利第3348501號(hào)公報(bào)
[0009] 專利文獻(xiàn)2 ;日本特開平09-056632號(hào)公報(bào)
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭61-064835號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)4 :日本特開昭62-214146號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)5 ;日本特開平11-181560號(hào)公報(bào)
[0013] 但是,用于機(jī)械手臂部、便攜式終端及PC的較接部的配線電纜通常使用單線且直 徑為0.08mmW下的極細(xì)線。
[0014] 如上所述,析出強(qiáng)化型銅合金中,通過時(shí)效熱處理使析出物析出、分散,由此導(dǎo)電 率及強(qiáng)度得到提高。
[0015] 其中,在時(shí)效熱處理之后實(shí)施冷加工時(shí),被指出如下問題;小粒徑的析出物被冷加 工時(shí)產(chǎn)生的位錯(cuò)剪切,再固溶于銅的母相中,導(dǎo)致導(dǎo)電率下降。尤其,如上所述,當(dāng)為直徑為 0. 08mmW下的極細(xì)線時(shí),時(shí)效熱處理之后的冷加工的加工率較高,導(dǎo)電率的下降較明顯,有 可能無法確保所希望的導(dǎo)電率。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0016] 本發(fā)明是鑒于前述情況而完成的,其目的在于提供一種銅合金線及銅合金線的制 造方法,所述銅合金線的導(dǎo)電率及反復(fù)彎曲特性優(yōu)異且適于在機(jī)械手臂部、便攜式終端及 PC的較接部等被反復(fù)負(fù)載彎曲或扭轉(zhuǎn)等的部位中使用的配線電纜。
[0017] 為了解決前述課題,本發(fā)明所涉及的銅合金線由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型 銅合金構(gòu)成,通過觀察剛實(shí)施時(shí)效熱處理之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑為 15皿W上,且粒徑為加mW上的析出物的個(gè)數(shù)為所觀察到的所有析出物的80%W上,在該 時(shí)效熱處理之后實(shí)施冷加工。
[0018] 上述本發(fā)明所涉及的銅合金線中,其由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成, 通過觀察剛實(shí)施時(shí)效熱處理之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑為15nmW上, 且粒徑為加mW上的析出物的個(gè)數(shù)為所觀察到的所有析出物的80%W上,因此由包含Co及 P的化合物構(gòu)成的小粒徑的析出物的個(gè)數(shù)較少,能夠抑制之后的冷加工中的析出物的再固 溶,并能夠確保導(dǎo)電率。
[0019]目P,由通過時(shí)效熱處理析出的包含粒徑小于5皿的Co及P的化合物構(gòu)成的析出物 在時(shí)效熱處理之后的冷加工時(shí),被位錯(cuò)剪切而進(jìn)一步細(xì)分化,最終再固溶于銅的母相中。因 此,在時(shí)效熱處理后且冷加工之前的狀態(tài)下,將粒徑小于5nm的析出物的個(gè)數(shù)設(shè)為小于所 觀察的所有析出物的20%,由此能夠抑制析出物的再固溶。
[0020] 并且,將由包含Co及P的化合物構(gòu)成的析出物的平均粒徑設(shè)為15nmW上,因此析 出物充分析出,能夠提高導(dǎo)電性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性的提高。
[0021] 其中,優(yōu)選所述析出強(qiáng)化型銅合金的組成包含0. 12質(zhì)量% ^上0.40質(zhì)量% ^下 的Co、0. 040質(zhì)量% ^上0. 16質(zhì)量%W下的P及0. 005質(zhì)量% ^上0. 70質(zhì)量%W下的Sn, 余量為Cu及不可避免的雜質(zhì)。
[0022] 在該結(jié)構(gòu)的銅合金線中,銅的母相中分散有由包含Co及P的化合物構(gòu)成的析出 物,能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度、導(dǎo)電率的提高。
[0023] 另外,若Co及P低于下限值,則析出物的個(gè)數(shù)不足,無法充分提高強(qiáng)度及反復(fù)彎曲 特性。另一方面,若Co及P超過上限值,則存在大量對(duì)強(qiáng)度的提高沒有幫助的元素,有可能 導(dǎo)致導(dǎo)電率的下降等。因此,Co及P優(yōu)選設(shè)定為上述范圍內(nèi)。
[0024] 并且,Sn為具有通過固溶于銅的母相中而提高強(qiáng)度的作用的元素。并且,還能夠 實(shí)現(xiàn)促進(jìn)WCo及P作為主要成分的析出物的析出的效果和耐熱性、耐蝕性的提高。為了可 靠地發(fā)揮該種作用效果,需將Sn的含量設(shè)為0. 005質(zhì)量% ^上。并且,過多添加Sn時(shí)會(huì)導(dǎo) 致導(dǎo)電率的下降,因此優(yōu)選將Sn的含量設(shè)為0. 70質(zhì)量%W下。
[00巧]并且,優(yōu)選所述析出強(qiáng)化型銅合金還含有0.01質(zhì)量% ^上0. 15質(zhì)量%W下的Ni。
[0026] 在該結(jié)構(gòu)的銅合金線中,由于在上述范圍內(nèi)含有Ni,因此能夠抑制晶粒的粗大化, 并能夠進(jìn)一步提高強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性。
[0027] 并且,優(yōu)選所述析出強(qiáng)化型銅合金還包含0. 002質(zhì)量% ^上0. 5質(zhì)量% ^下的化、 0. 002質(zhì)量% ^上0. 25質(zhì)量%W下的Mg、0. 002質(zhì)量% ^上0. 25質(zhì)量%W下的Ag及0.OOl 質(zhì)量% ^上0. 1質(zhì)量%W下的Zr中的任意一種或兩種W上。
[002引在該結(jié)構(gòu)的銅合金線中,由于在上述范圍內(nèi)含有化、Mg、Ag及Zr中的任意一種或 兩種W上,因此通過該些元素與硫(巧形成化合物,能夠抑制硫(巧固溶于銅的母相中,并 能夠抑制強(qiáng)度等力學(xué)特性的劣化。
[0029] 本發(fā)明的銅合金線的制造方法為由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成的銅 合金線的制造方法,其中,具有時(shí)效熱處理工序、及在該時(shí)效熱處理工序之后實(shí)施的冷加工 工序,將通過觀察剛實(shí)施所述時(shí)效熱處理工序之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒 徑設(shè)為15nmW上,且將粒徑為SnmW上的析出物的個(gè)數(shù)設(shè)為所觀察到的所有析出物的80% 社。
[0030] 上述本發(fā)明所涉及的銅合金線的制造方法中,具有時(shí)效熱處理工序、及在該時(shí)效 熱處理工序之后實(shí)施的冷加工工序,將通過觀察剛實(shí)施所述時(shí)效熱處理工序之后的剖面組 織所觀察到的析出物的平均粒徑設(shè)為15nmW上,且將粒徑為5nmW上的析出物的個(gè)數(shù)設(shè)為 所觀察到的所有析出物的80%W上,因此在冷加工工序中,能夠抑制析出物的再固溶,并能 夠制造導(dǎo)電率優(yōu)異的銅合金線。
[0031] 另外,還可具備搶合通過冷加工工序獲得的多個(gè)銅合金線來作為搶線的搶線加工 工序。
[0032] 并且,可對(duì)通過冷加工工序獲得的銅合金線實(shí)施用于去應(yīng)力的最終熱處理工序。 在該最終熱處理工序中,優(yōu)選將熱處理溫度設(shè)為40(TCW下。而且,關(guān)于該最終熱處理工序, 可在銅合金線(單線)狀態(tài)下實(shí)施,也可在上述搶線加工工序之后在搶線狀態(tài)下實(shí)施。
[0033] 根據(jù)本發(fā)明,能夠提供一種銅合金線及銅合金線的制造方法,所述銅合金線的導(dǎo) 電率及反復(fù)彎曲特性優(yōu)異,適于在機(jī)械手臂部、便攜式終端及PC的較接部等被反復(fù)負(fù)載彎 曲或扭轉(zhuǎn)等的部位中使用的配線電纜。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 圖1是本發(fā)明的實(shí)施方式的銅合金線的制造方法及電纜導(dǎo)體的制造方法的流程 圖。
[00巧]圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式的銅合金線的制造方法及電纜導(dǎo)體的制造方法中使用 的連續(xù)鑄造社制設(shè)備的示意圖。
[0036] 圖3是實(shí)施例中實(shí)施的彎曲試驗(yàn)方法的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]W下,參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的銅合金線的制造方法進(jìn)行說明。
[0038] 本實(shí)施方式的銅合金線用作機(jī)械手臂部等的配線電纜的裸線。
[0039] 該機(jī)械手用配線電纜具備;電纜導(dǎo)體,搶合多個(gè)銅合金線而成;及絕緣包覆部,包 覆該電纜導(dǎo)體的外周。
[0040] 其中,本實(shí)施方式的銅合金線由如下組成的銅合金構(gòu)成,即包含0. 12質(zhì)量% ^上 0. 40質(zhì)量%W下的Co、0. 040質(zhì)量% ^上0. 16質(zhì)量%W下的P及0. 005質(zhì)量% ^上0. 70 質(zhì)量%W下的Sn,余量為化及不可避免的雜質(zhì)。
[0041] 另外,該銅合金中,還可W包含0.01質(zhì)量%^上0. 15質(zhì)量%W下的Ni。并且,還 可W包含0. 002質(zhì)量%^上0. 5質(zhì)量下的化、0. 002質(zhì)量%^上0. 25質(zhì)量下的 Mg、0. 002質(zhì)量% ^上0. 25質(zhì)量%W下的Ag及0.OOl質(zhì)量% ^上0. 1質(zhì)量%W下的Zr中 的任意一種或兩種W上。
[0042]W下,對(duì)將各元素的含量設(shè)定為上述范圍內(nèi)的理由進(jìn)行說明。
[004引(Co及巧
[0044]Co及P是形成分散于銅的母相中的析出物的元素。
[0045] 其中,Co的含量小于0. 12質(zhì)量%且?的含量小于0. 04質(zhì)量%時(shí),析出物的個(gè)數(shù)不 足,有可能無法充分提高強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性。另一方面,Co的含量超過0.40質(zhì)量%且? 的含量超過0. 16質(zhì)量%時(shí),存在大量對(duì)強(qiáng)度的提高沒有幫助的元素,有可能導(dǎo)致導(dǎo)電率的 下降等。
[0046] 因此,優(yōu)選將Co的含量設(shè)為0. 12質(zhì)量% ^上0. 40質(zhì)量% ^下,將P的含量設(shè)為 0. 040質(zhì)量% ^上0. 16質(zhì)量%W下的范圍內(nèi)。
[0047] (Sn)
[0048]Sn是具有通過固溶于銅的母相中而提高強(qiáng)度的作用的元素。并且,還具有促進(jìn)W Co及P作為主要成分的析出物的析出的效果和提高耐熱性、耐蝕性的作用。
[0049] 其中,Sn的含量小于0. 005質(zhì)量%時(shí),有可能無法可靠地發(fā)揮上述作用效果。另 一方面,Sn的含量超過0. 70質(zhì)量%時(shí),有可能無法確保導(dǎo)電率。
[0050] 因此,優(yōu)選將Sn的含量設(shè)定為0. 005質(zhì)量% ^上0. 70質(zhì)量%W下的范圍內(nèi)。
[0051] (Ni)
[0052] Ni是具有能夠代替Co的一部分并抑制晶粒的粗大化的作用效果的元素。
[0053] 其中,Ni的含量小于0. Ol質(zhì)量%時(shí),有可能無法可靠地發(fā)揮上述作用效果。另一 方面,Ni的含量超過0.15質(zhì)量%時(shí),有可能無法確保導(dǎo)電率。
[0054] 因此,含有Ni時(shí),優(yōu)選將Ni的含量設(shè)為0. Ol質(zhì)量% ^上0. 15質(zhì)量% ^下的范圍 內(nèi)。
[00巧]狂n、Mg、Ag、Zr)
[0056] 化、Mg、Ag及Zr之類的元素是具有與硫做生成化合物來抑制硫(S)向銅的母相 中的固溶的作用效果的元素。
[0057] 其中,Zn、Mg、Ag及Zr之類的元素的含量分別少于上述下限值時(shí),無法充分發(fā)揮抑 制硫(S)向銅的母相中的固溶的作用效果。另一方面,Zn、Mg、Ag及Zr之類的元素的含量 分別多于上述上限值時(shí),有可能無法確保導(dǎo)電率。
[005引因此,含有化、Mg、Ag及Zr之類的元素時(shí),優(yōu)選分別設(shè)為上述范圍內(nèi)。
[0059] 并且,本實(shí)施方式的銅合金線中,通過觀察剛實(shí)施后述的時(shí)效熱處理工序S03之 后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑為15nmW上,且粒徑為5nmW上的析出物的個(gè) 數(shù)為所觀察到的所有析出物的80%W上,在該時(shí)效熱處理工序S03之后實(shí)施冷加工(二次 冷加工工序S04)來制造。
[0060] 其中,如下實(shí)施析出物的觀察。通過透射電子顯微鏡W15萬倍及75萬倍的倍率 觀察,計(jì)算該析出物的面積,并計(jì)算其等效圓直徑作為粒徑。另外,W15萬倍的倍率測(cè)定 11?IOOnm的粒徑的析出物,W75萬倍的倍率測(cè)定1?IOnm的粒徑的析出物。W75萬倍 的倍率的觀察中無法明確判別小于Inm的析出物,因此所觀察到的所有析出物的個(gè)數(shù)成為 粒徑為InmW上的析出物的個(gè)數(shù)。并且,關(guān)于基于透射電子顯微鏡的觀察,15萬倍的倍率時(shí) W約4X105nm2的視場(chǎng)面積實(shí)施,75萬倍的倍率時(shí)W約2X104nm2的視場(chǎng)面積實(shí)施。
[0061] 接著,對(duì)上述銅合金線的制造方法及電纜導(dǎo)體的制造方法進(jìn)行說明。圖1中示出 本發(fā)明的實(shí)施方式的銅合金線的制造方法及電纜導(dǎo)體的制造方法的流程圖。
[0062] 首先,通過連續(xù)鑄造社制法連續(xù)制出由上述銅合金構(gòu)成的銅線逐50 (連續(xù)鑄造社 制工序SOI)。在該連續(xù)鑄造社制工序SOl中,例如使用圖2所示的連續(xù)鑄造社制設(shè)備。
[0063] 圖2所示的連續(xù)鑄造社制設(shè)備具有烙煉爐A、保持爐B、鑄造導(dǎo)管C、帶輪式連續(xù)鑄 造機(jī)D、連續(xù)社制裝置E及卷繞機(jī)F。
[0064] 作為烙煉爐A,本實(shí)施方式中使用具有圓筒形爐主體的豎爐。在爐主體的下部,沿 圓周方向在上下方向上W多級(jí)狀配備有多個(gè)燃燒爐(未圖示)。并且,從爐主體的上部裝入 作為原料的電解銅,通過所述燃燒爐的燃燒而烙煉,從而連續(xù)制出烙融銅。
[0065] 保持爐B用于在W規(guī)定溫度保持在烙煉爐A中制造的烙融銅的狀態(tài)下暫時(shí)積存, 并將一定量的烙融銅送至鑄造導(dǎo)管C。
[0066] 鑄造導(dǎo)管C將從保持爐B送來的烙融銅移送至配置于帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D的上方 的德口盤11。該鑄造導(dǎo)管C例如用Ar等惰性氣體或還原性氣體密封。另外,在該鑄造導(dǎo)管 C中設(shè)置有通過惰性氣體攬拌烙融銅來去除烙融液中的氧等的脫氣機(jī)構(gòu)(未圖示)。
[0067] 德口盤11是為了向帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D連續(xù)供給烙融銅而設(shè)置的積存槽。德口 盤11構(gòu)成為,在該德口盤11的烙融銅的流動(dòng)方向終端側(cè)配置有德注噴嘴12,德口盤11內(nèi) 的烙融銅經(jīng)由該德注噴嘴12供給至帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D。
[0068] 其中,本實(shí)施方式中構(gòu)成為,在鑄造導(dǎo)管C及德口盤11中設(shè)置有合金元素添加機(jī) 構(gòu)(未圖示),在烙融銅中添加上述元素(Co、P、Sn等)。
[0069] 帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D具有;鑄造輪13,其外周面形成有槽;及環(huán)狀皮帶14,W與該 鑄造輪13的一部分外周面接觸的方式環(huán)繞移動(dòng)。該帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D中,經(jīng)由德注噴嘴 12向形成于所述槽與環(huán)狀皮帶14之間的空間注入烙融銅,通過冷卻、固化該烙融銅,連續(xù) 鑄造棒狀鑄造銅材21。
[0070] 在該帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D的下游側(cè)連接有連續(xù)社制裝置E。該連續(xù)社制裝置E連 續(xù)社制從帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)D制出的鑄造銅材21,從而制出規(guī)定外徑的銅線逐50。
[0071] 從該連續(xù)社制裝置E制出的銅線逐50經(jīng)由清洗冷卻裝置15及探傷儀16卷繞于 卷繞機(jī)F。
[0072] 其中,通過上述連續(xù)鑄造社制設(shè)備制出的銅線逐50的外徑例如設(shè)為8mmW上40mm W下,本實(shí)施方式中設(shè)為8mm。
[0073] 并且,該連續(xù)鑄造社制工序SOl中,例如W80(TC至IOOOC的較高溫保持鑄造銅材 21,因此Co、P之類的元素大量固溶于銅的母相中。
[0074] 接著,如圖1所示,對(duì)通過連續(xù)鑄造社制工序SOl制出的銅線逐50實(shí)施冷加工(一 次冷加工工序S02)。在該一次冷加工工序S02中,實(shí)施多級(jí)加工,從而制成外徑為0.ImmW 上8.OmmW下的范圍內(nèi)的銅線材。本實(shí)施方式中,制成外徑為0.9mm的銅線材。
[00巧]接著,對(duì)一次冷加工工序S02之后的銅線材實(shí)施時(shí)效熱處理(時(shí)效熱處理工序S03)。通過該時(shí)效熱處理工序S03,使由WCo及P作為主要成分的化合物構(gòu)成的析出物析 出。
[0076] 其中,時(shí)效熱處理工序S03中,在熱處理溫度為40(TCW上60(TCW下、保持時(shí)間為 0. 5小時(shí)W上6. 0小時(shí)W下的條件下實(shí)施。
[0077] 接著,對(duì)時(shí)效熱處理工序S03之后的銅線材實(shí)施冷加工,從而制成規(guī)定剖面形狀 的銅合金線(二次冷加工工序S04)。
[0078] 在該二次冷加工工序S04中,實(shí)施多級(jí)加工,從而制成外徑為0. 015mmW上0. 2mm W下的范圍內(nèi)的銅合金線。本實(shí)施方式的銅合金線的外徑為0. 08mm。
[0079] 接著,搶合多根(本實(shí)施方式中為40根)如上述那樣獲得的銅合金線來成型電纜 導(dǎo)體(搶線加工工序S05)。本實(shí)施方式中,搶線加工工序S05中的搶合的間距設(shè)定為4mm W上 24mmW下。
[0080] 并且,對(duì)通過搶線加工工序S05獲得的電纜導(dǎo)體,W去應(yīng)力為目的,進(jìn)行在IOCTC W上40(TCW下的溫度下保持30分鐘W上300分鐘W下的間歇式熱處理(最終熱處理工序 S06)。
[0081] 該最終熱處理工序S06中,除了間歇式熱處理之外,能夠利用使用了使線材通過 的管狀爐的熱處理、通電退火等各種方法。
[0082] 根據(jù)如上構(gòu)成的本實(shí)施方式的銅合金線,將通過觀察剛實(shí)施時(shí)效熱處理工序S03 之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑設(shè)為15nmW上,且將粒徑為5nmW上的析出 物的個(gè)數(shù)設(shè)為所觀察到的所有析出物的80%W上,因此小粒徑的析出物的個(gè)數(shù)較少,能夠 抑制在之后的二次冷加工工序S04中析出物再固溶,并能夠制造導(dǎo)電率優(yōu)異的銅合金線。 [008引并且,析出物的平均粒徑設(shè)為15nmW上,因此析出物充分析出,能夠提高導(dǎo)電性, 并且能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性的提高。
[0084]因此,能夠用作機(jī)械手臂部等被反復(fù)負(fù)載彎曲或扭轉(zhuǎn)等的部位中的配線電纜。
[0085] 本實(shí)施方式中,銅合金線的組成包含0. 12質(zhì)量% ^上0. 40質(zhì)量%W下的Co、 0. 040質(zhì)量% ^上0. 16質(zhì)量%W下的P及0. 005質(zhì)量% ^上0. 70質(zhì)量%W下的Sn,余量 為Cu及不可避免的雜質(zhì),因此由Co及P的化合物構(gòu)成的析出物分散于銅的母相中,由此能 夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度、導(dǎo)電率的提高。并且,在0. 005質(zhì)量% ^上0. 70質(zhì)量% ^下的范圍內(nèi)含有Sn, 因此能夠通過固溶強(qiáng)化實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的進(jìn)一步提高,并能夠提高強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性。并且,耐 熱性、耐蝕性也得到提高。
[0086] 而且,本實(shí)施方式中,還包含0. Ol質(zhì)量% ^上0. 15質(zhì)量%W下的Ni,因此能夠抑 制晶粒的粗大化,并能夠進(jìn)一步提高強(qiáng)度及反復(fù)彎曲特性。
[0087] 并且,本實(shí)施方式中,還含有0. 002質(zhì)量% ^上0. 5質(zhì)量% ^下的化、0. 002質(zhì) 量% ^上0. 25質(zhì)量%W下的Mg、0. 002質(zhì)量% ^上0. 25質(zhì)量%W下的Ag及0.OOl質(zhì)量% W上0. 1質(zhì)量%W下的Zr中的任意一種或兩種W上,因此通過化、Mg、Ag及Zr該樣的元素 與硫(巧形成化合物,能夠抑制硫(巧固溶于銅的母相中,并能夠抑制銅合金線的強(qiáng)度等力 學(xué)特性的劣化。
[0088] 并且,本實(shí)施方式中,在二次冷加工工序S04之后具備有;搶線加工工序S05,搶合 多個(gè)銅合金線來作為電纜導(dǎo)體;及最終熱處理工序S06,對(duì)該電纜的導(dǎo)體進(jìn)行用于去應(yīng)力 的熱處理,因此通過最終熱處理工序S06,能夠釋放在二次冷加工工序S04及搶線加工工序 S05中蓄積的應(yīng)力,并能夠提高彎曲性、伸縮性等。另外,在該最終熱處理工序S06中,將熱 處理溫度設(shè)定為IOOCW上40(TCW下的范圍內(nèi),因此不會(huì)導(dǎo)致銅合金線彼此粘著。
[0089] 而且,本實(shí)施方式中,通過連續(xù)鑄造社制工序SOl制出銅線逐50,因此能夠高效地 制出銅線逐50。并且,例如在800?IOOCTC的高溫狀態(tài)下保持一定時(shí)間,因此Co和P等元 素固溶于銅的母相中,無需另外進(jìn)行固溶處理。
[0090] W上,對(duì)于本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但是本發(fā)明并不限定于此,能夠在不脫 離其發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進(jìn)行適當(dāng)變更。
[0091] 例如,本實(shí)施方式中,作為構(gòu)成機(jī)械手用配線電纜的銅合金線進(jìn)行了說明,但是并 不限定于此,也可W是用于便攜式終端及PC的較接部等的配線電纜。
[0092] 而且,本實(shí)施方式中,作為通過連續(xù)鑄造社制工序制造銅線逐的方式進(jìn)行了說明, 但是并不限定于此,也可W制出圓柱狀鑄塊(鋼逐),通過擠壓并冷加工該鑄塊來制出銅線 逐。但是,通過擠壓法制出銅線逐時(shí),需要另外進(jìn)行固溶處理。而且,即使在通過連續(xù)鑄造 社制工序制造時(shí),也可對(duì)銅線逐實(shí)施固溶處理。
[0093] 并且,本實(shí)施方式中,作為利用圖2所示的帶輪式鑄造機(jī)實(shí)施連續(xù)鑄造社制工序 的方式進(jìn)行了說明,但是并不限定于此,也可采用其他連續(xù)鑄造法。
[0094] 實(shí)施例
[0095] W下,對(duì)為了確認(rèn)本發(fā)明的有效性而進(jìn)行的確認(rèn)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行說明。
[0096](本發(fā)明例及比較例)
[0097] 利用具備帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)的連續(xù)鑄造社制設(shè)備,制出由表1所示的組成的銅合 金構(gòu)成的銅線逐(直徑為8mm)。對(duì)該銅線逐實(shí)施一次冷加工來將直徑設(shè)為0. 9mm之后,W 表1中記載的條件實(shí)施時(shí)效熱處理。之后,實(shí)施二次冷加工來將直徑設(shè)為0. 08mm,并W表1 中記載的條件實(shí)施最終熱處理。
[009引 (W往例)
[009引作為W往例1,準(zhǔn)備外徑為0. 08mm的初銅的軟質(zhì)銅。
[0100] 作為W往例2,準(zhǔn)備外徑為0. 08mm的慘雜Sn的銅的硬質(zhì)銅。
[010。 作為W往例3,準(zhǔn)備外徑為0. 08mm的慘雜Sn的銅的軟質(zhì)銅。
[0102] (觀察時(shí)效熱處理之后的析出物)
[0103] 對(duì)于本發(fā)明例,使用時(shí)效熱處理之后的銅線材進(jìn)行析出物的觀察。關(guān)于析出物的 觀察,使用透射電子顯微鏡(機(jī)種名;TEM;日立制作所制造,H-800、HF-2000、HF-2200及日 本電子制造JEM-2010巧的透射電子圖像,從各析出物的面積計(jì)算等效粒徑。另外,倍率設(shè) 為15萬倍及75萬倍,分別W約4X105nm2的測(cè)定視場(chǎng)及約2X104nm2的測(cè)定視場(chǎng)實(shí)施觀察。 并且,計(jì)算析出物的平均粒徑及所觀察的析出物中粒徑為5nmW上的析出物的比例。將結(jié) 果示于表2。
[0104](彎曲性)
[0105]使用本發(fā)明例、比較例、W往例的銅合金線(外徑為0. 08mm),評(píng)價(jià)彎曲性。彎曲性 試驗(yàn)使用圖3所示的彎曲試驗(yàn)方法,將彎曲部61的R設(shè)為5mm,將荷載(鍵62)設(shè)為20g, 將進(jìn)行180°的彎曲并回到原位的次數(shù)算作兩次,反復(fù)彎曲至產(chǎn)生破斷為止。將評(píng)價(jià)結(jié)果示 于表2。
[0106] (導(dǎo)電率)
[0107]使用最終熱處理之后的本發(fā)明例、比較例、W往例的銅合金線(外徑為0. 08mm), 測(cè)定導(dǎo)電率。導(dǎo)電率依據(jù)JISH0505,通過雙臂電橋法測(cè)定。將評(píng)價(jià)結(jié)果示于表2。
[010 引 [表 1]
[0109]
【權(quán)利要求】
1. 一種銅合金線,其特征在于, 由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成, 通過觀察剛實(shí)施時(shí)效熱處理之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒徑為15nm以 上,且粒徑為5nm以上的析出物的個(gè)數(shù)為所觀察到的所有析出物的80%以上, 在該時(shí)效熱處理之后,實(shí)施冷加工。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金線,其特征在于, 所述析出強(qiáng)化型銅合金的組成包含〇. 12質(zhì)量%以上0. 40質(zhì)量%以下的Co、0. 040質(zhì) 量%以上0. 16質(zhì)量%以下的P及0. 005質(zhì)量%以上0. 70質(zhì)量%以下的Sn,余量為Cu及不 可避免的雜質(zhì)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的銅合金線,其特征在于, 所述析出強(qiáng)化型銅合金還包含〇. 01質(zhì)量%以上〇. 15質(zhì)量%以下的Ni。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的銅合金線,其特征在于, 所述析出強(qiáng)化型銅合金還含有〇. 002質(zhì)量%以上0. 5質(zhì)量%以下的Zn、0. 002質(zhì)量% 以上0. 25質(zhì)量%以下的Mg、0. 002質(zhì)量%以上0. 25質(zhì)量%以下的Ag及0. 001質(zhì)量%以上 0. 1質(zhì)量%以下的Zr中的任意一種或兩種以上。
5. -種銅合金線的制造方法,所述銅合金線由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu) 成,所述制造方法的特征在于, 具有時(shí)效熱處理工序、及在該時(shí)效熱處理工序之后實(shí)施的冷加工工序, 將通過觀察剛實(shí)施所述時(shí)效熱處理工序之后的剖面組織所觀察到的析出物的平均粒 徑設(shè)為15nm以上,且將粒徑為5nm以上的析出物的個(gè)數(shù)設(shè)為所觀察到的所有析出物的80% 以上。
【文檔編號(hào)】C22C9/00GK104379782SQ201280074006
【公開日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月31日
【發(fā)明者】中本齊, 石田徳和, 牧一誠, 森廣行, 蘆田哲哉 申請(qǐng)人:三菱綜合材料株式會(huì)社, 三菱電線工業(yè)株式會(huì)社