銅合金線的制作方法
【專利說(shuō)明】[0147] 符號(hào)說(shuō)明
[0148] SOl-連續(xù)鑄造社制工序
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種銅合金線，其由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成，通過(guò)連續(xù)鑄造乳制 法或?qū)σ赃B續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造，其特征在于， 具有如下組成，即包含〇. 20質(zhì)量％以上0. 35質(zhì)量％以下的Co、超過(guò)0. 095質(zhì)量％且 0. 15質(zhì)量％以下的P及0. 01質(zhì)量％以上0. 5質(zhì)量％以下的Sn，余量由Cu及不可避免的雜 質(zhì)構(gòu)成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的銅合金線，其特征在于， Co與P的原子比Co/P設(shè)為1. 2彡Co/P彡1. 7的范圍內(nèi)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的銅合金線，其特征在于， 所述銅合金線還包含0.01質(zhì)量％以上〇. 15質(zhì)量％以下的Ni及0.005質(zhì)量％以上0.07 質(zhì)量％以下的Fe中的任意一種以上。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的銅合金線，其特征在于， 所述銅合金線還包含〇. 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中的任意一種以上。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的銅合金線，其特征在于， 以原子比計(jì)，（Co+P)/Sn設(shè)為3. 5彡（Co+P)/Sn彡8. 5的范圍內(nèi)。 銅合金線 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及一種例如由使用于汽車和設(shè)備的配線、滑接線、機(jī)械手用鋼絲及航空 用鋼絲等的含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成的銅合金線。 [0002] 本申請(qǐng)主張基于2013年5月24日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2013-110079號(hào)、及2014 年3月28日在日本申請(qǐng)的專利申請(qǐng)2014-068368號(hào)的優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援用于此。 【背景技術(shù)】 [0003] 以往，例如如專利文獻(xiàn)1、2所示，作為汽車配線用及設(shè)備配線用電線，提供有在捻 合多根銅線而成的電線導(dǎo)體上包覆絕緣被膜的電線。并且，為了有效地進(jìn)行配線等，提供有 捆包多條這些電線的線束。 [0004] 近年來(lái)，從保護(hù)環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，為了降低從汽車排出的二氧化碳量，強(qiáng)烈要求汽 車車體的輕量化。另一方面，汽車的電子化得到發(fā)展，而且混合式汽車和電動(dòng)汽車的開發(fā)也 得到發(fā)展，用于汽車的電力系統(tǒng)的組件數(shù)快速增加。由此，預(yù)計(jì)今后連接這些組件的線束的 使用量會(huì)進(jìn)一步增加，要求該線束的輕量化。 [0005] 在此，作為使線束輕量化的方法，實(shí)現(xiàn)了電線及銅線的細(xì)徑化。并且，通過(guò)電線導(dǎo) 體及銅線的細(xì)徑化，與線束的輕量化一同實(shí)現(xiàn)了小型化，還有能夠有效活用配線空間的優(yōu) 點(diǎn)。 [0006] 并且，在使用于電車等的鐵道用滑接線中，如上所述，設(shè)為與受電弓等集電裝置滑 接來(lái)供電的結(jié)構(gòu)，由此需要確保一定的強(qiáng)度、耐磨性、導(dǎo)電率、耐熱性等。 [0007] 近年來(lái)，實(shí)現(xiàn)了電車的行駛速度的高速化，但在新干線等高速鐵路中，若電車的行 駛速度變得比在滑接線等架線產(chǎn)生的波的傳播速度快，則受電弓等集電裝置與滑接線的接 觸變得不穩(wěn)定，有可能無(wú)法穩(wěn)定地進(jìn)行供電。 [0008] 在此，通過(guò)提高滑接線的架線張力，能夠使滑接線中的波的傳播速度高速化，因此 要求比以往更高強(qiáng)度的滑接線。 [0009] 作為滿足如上述的要求特性的具備較高的強(qiáng)度及較高的導(dǎo)電率的銅合金線，例如 如專利文獻(xiàn)1-3所示，提出有含有Co、P及Sn的銅合金線。這些銅合金線中，通過(guò)使Co及 P的化合物析出于銅的母相中，能夠在確保導(dǎo)電率的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度的提高。 [0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公開2010-212164號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本再公表W02009/107586號(hào)公報(bào) [0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本再公表W02009/119222號(hào)公報(bào) [0013] 但是，制造上述含有Co、P及Sn的銅合金線時(shí)，實(shí)施如下方法，即制出被稱作坯料 的截面積較大的鑄錠，再加熱該坯料并進(jìn)行熱擠壓，之后進(jìn)一步進(jìn)行拉絲加工等。然而，在 制出截面積較大的鑄錠之后進(jìn)行熱擠壓來(lái)制造銅合金時(shí)，由于鑄錠的尺寸，所獲得的銅合 金的長(zhǎng)度受限，無(wú)法獲得長(zhǎng)條的銅合金線。并且，存在生產(chǎn)效率較差的問題。 [0014] 因此，提出有例如通過(guò)利用帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)等的連續(xù)鑄造乳制法來(lái)制造銅合金 線的方法。此時(shí)，由于連續(xù)實(shí)施鑄造與乳制，因此生產(chǎn)效率較高，并能夠獲得長(zhǎng)條的銅合金 線。 [0015] 并且，還提出有通過(guò)上方連續(xù)鑄造機(jī)、臥式連續(xù)鑄造機(jī)及熱頂連續(xù)鑄造機(jī)制造連 續(xù)鑄造線材，并冷加工該連續(xù)鑄造線材，由此制造銅合金線的方法。 [0016] 然而，通過(guò)利用帶輪式連續(xù)鑄造機(jī)等的連續(xù)鑄造乳制法制造的銅合金線及通過(guò)對(duì) 連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造的銅合金線，與通過(guò)包含對(duì)坯料進(jìn)行熱擠壓的熱擠壓工序 的制造方法來(lái)制造的銅合金線相比，存在強(qiáng)度降低的趨勢(shì)。因此，為了確保強(qiáng)度，需要通過(guò) 包含熱擠壓工序的制造方法來(lái)制造，無(wú)法高效地生產(chǎn)高強(qiáng)度的銅合金線。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0017] 本發(fā)明是以如上情況為背景而完成的，其目的在于提供一種銅合金線，該銅合金 線由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成，即使通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法或?qū)σ赃B續(xù)鑄造 法來(lái)制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造，也能夠確保充分的強(qiáng)度。 [0018] 為了解決該課題，本發(fā)明人等進(jìn)行深入研究的結(jié)果，判明通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法制 造的銅合金線與通過(guò)包含熱擠壓工序的制造方法來(lái)制造的銅合金線相比，Co、P的偏析較 大。推測(cè)這是因?yàn)椋瑹釘D壓時(shí)，能夠?qū)㈣T錠加熱至高溫并保持，并消除Co、P的偏析，但在連 續(xù)鑄造乳制法中，所獲得的鑄錠直接被乳制，因此無(wú)法充分消除鑄造時(shí)的偏析。如此獲得了 如下見解，即通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法制造的銅合金線中，由于Co、P的偏析較大，因此由Co及 P的化合物構(gòu)成的析出物的個(gè)數(shù)不足，強(qiáng)度降低。在通過(guò)對(duì)連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造 的銅合金線中也同樣存在這種問題。 [0019] 本發(fā)明是基于這種見解而完成的，本發(fā)明的銅合金線為由含有Co、P及Sn的析出 強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成，并且通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法或?qū)σ赃B續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行 冷加工來(lái)制造的銅合金線，其中，具有如下組成，即包含0. 20質(zhì)量％以上0. 35質(zhì)量％以下 的Co、超過(guò)0.095質(zhì)量％且0. 15質(zhì)量％以下的P及0.01質(zhì)量％以上0. 5質(zhì)量％以下的Sn， 余量由Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。 [0020] 上述結(jié)構(gòu)的銅合金線中，包含0. 20質(zhì)量％以上0. 35質(zhì)量％以下的Co及超過(guò) 0. 095質(zhì)量％且0. 15質(zhì)量％以下的P，包含較多的Co、P，因此，即使是通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法 或?qū)σ赃B續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工而Co、P的偏析變大時(shí)，也能夠使Co及 P的化合物充分析出，并能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度的提高。因此，例如能夠通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法或?qū)σ?連續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)高效地制造由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型 銅合金構(gòu)成的強(qiáng)度較高的銅合金線。 [0021] 在此，本發(fā)明的銅合金線中，優(yōu)選Co與P的原子比Co/P設(shè)為1. 2 <Co/P< 1. 7 的范圍內(nèi)。 [0022] 此時(shí)，由于Co與P的原子比Co/P設(shè)為Co/P多1. 2,因此Co量得到充分確保，能夠 確保由Co及P的化合物構(gòu)成的析出物的個(gè)數(shù)。并且，由于Co與P的原子比Co/P設(shè)為Co/ P< 1. 7,因此P量得到充分確保，能夠確保由Co及P的化合物構(gòu)成的析出物的個(gè)數(shù)。另外， 若構(gòu)成析出物的Co及P的化合物設(shè)為Co2P，則Co與P的原子比Co/P為2,但Co、P的偏析 較大時(shí)，通過(guò)包含比理論量更多的P，能夠確保由Co及P的化合物（Co2P)構(gòu)成的析出物的 個(gè)數(shù)。 [0023] 并且，本發(fā)明的銅合金線中，優(yōu)選還包含0. 01質(zhì)量％以上0. 15質(zhì)量％以下的Ni 及0. 005質(zhì)量％以上0. 07質(zhì)量％以下的Fe中的任意一種以上。 [0024] 此時(shí)，通過(guò)Ni、Fe，能夠使Co及P的化合物微細(xì)化，并能夠?qū)崿F(xiàn)強(qiáng)度的進(jìn)一步的提 尚。 [0025] 并且，本發(fā)明的銅合金線中，優(yōu)選還包含0. 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Zr中的任意一種以上。 [0026] 此時(shí)，能夠通過(guò)Zn、Mg、Ag、Zr，使在銅材料的再利用過(guò)程中混入的S無(wú)害化，能夠 防止中溫脆性，并提高銅合金線的強(qiáng)度及延性。 [0027] 而且，本發(fā)明的銅合金線中，優(yōu)選以原子比計(jì)，（Co+P)/Sn設(shè)為3.5$ (Co+P)/ Sn彡8. 5的范圍內(nèi)。 [0028] 此時(shí)，通過(guò)將（Co+P)與Sn的原子比控制在上述范圍，能夠使基于由Co及P的化 合物構(gòu)成的析出物的析出強(qiáng)化與基于Sn的固溶的固溶強(qiáng)化獲得平衡。 [0029] 根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種銅合金線，其由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu) 成，即使通過(guò)連續(xù)鑄造乳制法或?qū)σ赃B續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造， 也能夠確保充分的強(qiáng)度。 【附圖說(shuō)明】 [0030] 圖1是表示制造作為本發(fā)明的一實(shí)施方式的銅合金線的制造方法的流程圖。 [0031] 圖2是在圖1所示的制造方法中使用的連續(xù)鑄造乳制設(shè)備的示意圖。 [0032] 圖3是表示以往例中的Co、P的線性分析結(jié)果的圖。 [0033] 圖4是表示本發(fā)明例1中的Co、P的線性分析結(jié)果的圖。 【具體實(shí)施方式】 [0034] 以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的銅合金線進(jìn)行說(shuō)明。 [0035] 作為本實(shí)施方式的銅合金線由含有Co、P及Sn的析出強(qiáng)化型銅合金構(gòu)成，通過(guò)連 續(xù)鑄造乳制法或?qū)σ赃B續(xù)鑄造法制造的連續(xù)鑄造線材進(jìn)行冷加工來(lái)制造，其中，具有如下 組成，即包含0. 20質(zhì)量％以上0. 35質(zhì)量％以下的Co、超過(guò)0. 095質(zhì)量％且0. 15質(zhì)量％以 下的P及0. 01質(zhì)量％以上0. 5質(zhì)量％以下的Sn，余量由Cu及不可避免的雜質(zhì)構(gòu)成。并且， 本實(shí)施方式中，Co與P的原子比Co/P設(shè)為1.2 <Co/P< 1.7的范圍內(nèi)。