CN108368565B

CN108368565B - 铜系合金线材

Info

Publication number: CN108368565B
Application number: CN201780004396.9A
Authority: CN
Inventors: 关谷茂树; 藤原英道; 水户濑贤悟
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2017-05-15
Publication date: 2020-07-31
Anticipated expiration: 2037-05-15
Also published as: WO2017199906A1; US10626483B2; JPWO2017199906A1; EP3460080B1; KR102117808B1; KR20180102063A; EP3460080A1; JP6284691B1; US20180371580A1; EP3460080A4; CN108368565A

Abstract

本发明的目的在于提供兼具高拉伸强度、高柔软性、高导电率及高耐弯曲疲劳性的铜合金线材。本发明的铜合金线材的特征在于，具有如下化学组成：含有Ag：0.1～6.0质量％、P：0～20质量ppm，余量由铜及不可避免的杂质构成；且在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度大于等于1.4个/μm²。

Description

铜系合金线材

技术领域

本发明涉及铜系合金线材，其适合用于要求高拉伸强度、高柔软性、高导电率及高耐弯曲疲劳性的微型扬声器及电磁线用线材、以及极细同轴线等。

背景技术

对用于微型扬声器或电磁线的线材以及极细同轴线要求兼具能够持久经受线材制造过程或成形为线圈状时的张力的高拉伸强度、能够柔软地弯曲或成形为线圈等的高柔软性、用以使电更多地流通的高导电率、以及能够持久经受线材的反复弯曲或弯折等的高耐弯曲疲劳性。近年来，随着电子设备的小型化，线材直径不断变细，所以这些要求进一步变严格。

以往，有时将含有银的铜合金线用于上述线材。原因在于，添加于铜中的银以析晶的形式出现，具有提高强度的效果，且通常当使添加元素固溶于铜中时，导电率会降低，但银具有即使添加于铜中，导电率的降低也较小的性质。目前为止已知一种Cu-Ag合金线，其中用于将析晶切断的直线的最大长度小于等于100nm的析晶的面积率为100％(专利文献1)；以及一种铜系合金线，其中，最靠近的析晶相彼此的间隔相对于线径d大于等于d/1000且小于等于d/100，且析晶相尺寸大于等于d/5000且小于等于d/1000的析晶的个数大于等于析晶个数总体的80％(记载于JP2015-114320号)。

然而，这些现有技术无法充分应对上述要求。原因在于，在为了提高拉伸强度及耐弯曲疲劳性而通过拉丝加工等进行加工硬化而得到的线材中，柔软性无法满足要求，另一方面，为了提高柔软性而实施了热处理的线材其拉伸强度及耐弯曲疲劳性降低，特别是耐弯曲疲劳性明显降低，所以无法满足上述要求，而且，即使为了弥补这些性能的降低而进行析晶的析出强化或分散强化，耐弯曲疲劳性仍无法充分满足要求。例如，专利文献1所记载的铜合金线无法满足柔软性，日本JP2015-114320号所记载的铜合金线的柔软性或耐弯曲疲劳性中的一者无法满足要求。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5713230号公报

发明内容

(发明要解决的课题)

本发明是鉴于上述实际情况而被完成的，且目的在于提供兼具高拉伸强度、高柔软性、高导电率及高耐弯曲疲劳性的铜合金线材。

(用于解决课题的手段)

本发明者们针对耐弯曲疲劳性和析晶的关系反复进行锐意研究，结果发现，通过将来源于析晶的第二相粒子的粒子形状控制为规定关系，从而即使是为了赋予柔软性而实施了热处理的线材，也能够尤其是提高耐弯曲疲劳性，并基于该发现完成了本发明。

即，本发明的主旨结构如下。

[1]一种铜合金线材，具有如下化学组成：含有Ag：0.1～6.0质量％、P：0～20质量ppm，余量由铜及不可避免的杂质构成；且其特征在于，在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度大于等于1.4个/μm²。

[2]上述[1]所述的铜合金线材，其中，在所述化学组成中，P为0.1～20质量ppm。

[3]上述[1]或[2]所述的铜合金线材，其中，线径小于等于0.15mm。

[4]上述[1]至[3]中任一项所述的铜合金线材，其中，在对线材外周部的弯曲应变为1％的弯曲疲劳试验中，直到线材断裂的弯曲次数大于等于4000次。

[5]上述[1]至[4]中任一项所述的铜合金线材，其中，拉伸强度大于等于320MPa，伸长率大于等于5％，且导电率大于等于80％IACS。

(发明效果)

根据本发明，能够获得兼具高拉伸强度、高柔软性、高导电率及高耐弯曲疲劳性的铜合金线材。

附图说明

图1(A)是表示本发明所涉及的铜合金线材的平行于长度方向的截面的示意图，图1(B)是将图1(A)虚线框区域所包围的部分进行放大表示的示意图。

图2是实施例中进行弯曲疲劳试验时的试验机的示意图。

图3(A)是实施例中进行组织观察时填埋于树脂中的观察用试样的平行于长度方向的截面(图3(B)的I-I截面)的示意图，图3(B)是所述填埋于树脂中的观察用试样的垂直于长度方向的截面(图3(A)的II-II截面)的示意图。

具体实施方式

以下，示出本发明的化学组成等的限定理由。

(1)化学组成

＜Ag：0.1～6.0质量％＞

Ag(银)元素以固溶于母相铜中的状态存在，或者以铸造时作为第二相粒子晶析或在铸造后的热处理中作为第二相粒子析出的状态(本说明书中将它们统称为析晶)存在，并发挥固溶强化或分散强化的效果。应予说明，第二相是指具有与铜的含有比例多的母相(第一相)不同的晶体构造的结晶。在本发明中，第二相中银的含有比例较多。当Ag的含量小于0.1质量％时，上述效果不充分，拉伸强度及耐弯曲疲劳性较差。另外，当Ag的含量超过6.0质量％时，导电率会降低，且原料成本也会提高。因此，从维持高强度及导电率的观点考虑，将Ag的含量设为0.1～6.0质量％。虽然在各种不同用途中，强度和导电率的要求有所不同，但是能够通过改变Ag含量，来调整强度和导电率的平衡。为了具备近年来要求的所有特性，从强度和导电率的平衡的方面考虑，Ag的含量优选1.4～4.5质量％。另外，在本说明书中，将铸造中凝固时出现的大量包含银且具有和母相不同的晶体构造的结晶称为晶析物，将铸造中冷却时出现的或者铸造后热处理时出现的大量包含银且具有和母相不同的晶体构造的结晶称为析出物，将最终热处理中析出或分散的大量包含银且具有和母相不同的晶体构造的结晶称为第二相。另外，第二相粒子是指由第二相构成的粒子。

本发明的铜合金线材如上所述，将Ag作为必须含有成分，但能够根据需要进而添加P(磷)。

＜P：0.1～20质量ppm＞

通常于熔融铜中混入有氧，由此铜合金线材的伸长率有变差的倾向。已知伸长率为柔软性的指标之一。P(磷)是具有如下作用的元素：通过和这种熔融铜中的氧进行反应而生成磷和氧的化合物，从而将氧从熔融铜中排出。因此，当P的含量小于0.1质量ppm时，上述作用不充分，无法充分发挥铜合金线材的伸长率改善效果。另一方面，当P的含量超过20质量ppm时，导电率会降低。因此，从维持优异的伸长率改善效果及高导电率的观点考虑，优选将P的含量设为0.1～20质量ppm。P的添加根据所要求的伸长率与导电率的平衡而发生变化，但是相对于导电率降低略明显的大于10质量ppm且小于等于20质量ppm，例如优选4～10质量ppm的范围。

＜余量：Cu及不可避免的杂质＞

上述成分以外的余量为Cu(铜)及不可避免的杂质。这里所说的不可避免的杂质是指制造工序上不可避免地可能含有的含有水平的杂质。不可避免的杂质根据含量也有可能成为降低导电率的主要原因，所以在考虑导电率的降低的情况下而优选将不可避免的杂质的含量抑制在某种程度上。作为可列举为不可避免的杂质的成分，例如可以列举Si、Mg、Al、Fe等。

本发明的铜合金线材能够通过调整化学组成以及对制造过程进行控制来实现。以下，对本发明的铜合金线材的优选制造方法进行说明。

(2)本发明的一实施例所涉及的铜合金线材的制造方法

本发明的一实施例所涉及的铜合金线材能够通过如下制造方法来制造，该制造方法包括依次进行[1]熔解、[2]铸造、[4]拉丝加工、[5]最终热处理各工序。可以根据需要在[4]拉丝加工前或拉丝加工中途追加[3]选择热处理。另外，可以在[5]最终热处理后，设置实施镀覆的工序、涂布瓷漆(enamel)的工序、制成绞线的工序、和包覆树脂而制成电线的工序。以下，对[1]～[5]的工序进行说明。

[1]熔解

在熔解工序中，准备按照上述化学组成调整各成分的量而得到的材料，并将其熔解。

[2]铸造

利用上引(up cast)方式的连续铸造进行铸造。在该制造方法中，通过以一定间隔拉出铸锭线材而连续地获得线材。铸锭的尺寸为直径

优选将铸造时的、1085℃至780℃的平均冷却速度设为大于等于500℃/s，将780℃至300℃的平均冷却速度设为小于等于500℃/s。另外，由于铸锭尺寸会对凝固过程中的结晶生长及冷却过程中的析出程度产生影响，所以能够以将结晶生长及析出程度保持为某一范围的方式适当变更，但是优选直径

将1085℃至780℃的平均冷却速度设为大于等于500℃/s是为了通过增大凝固时的温度梯度而使微细的柱状晶出现，并使由H₂O构成的微细气泡分散到大量晶界。由此，能够获得拉丝时不易断线的材料。另一方面，当1085℃至780℃的平均冷却速度小于500℃/s时，不易形成温度梯度，成为等轴晶，且晶粒也有***大的倾向。其结果为，由于晶粒较大，所以无法使气泡分散，并且在拉丝时断线的可能性变高。另外，当1085℃至780℃的平均冷却速度超过1000℃/s时，冷却过快，来不及补充熔融金属，会变成在铸锭线材的内部内包空隙的材料，这仍然也会在拉丝时提高断线的可能性。应予说明，1085℃为纯铜的熔点，780℃为铜-银合金的共晶温度。

将780℃至300℃的平均冷却速度设为小于等于500℃/s是为了获得通过在冷却中析出包含银的析出物而产生的提高拉伸强度及耐弯曲疲劳性的效果。冷却中析出的析出物在其后的拉丝工序中被拉伸成纤维状。而且，当实施短时间的热处理时，银原子以原本就存在的纤维状析出物的位置为起点进行再排列、分散，获得纵横比较高的微细的第二相粒子。当780℃至300℃的平均冷却速度超过500℃/s时，无法充分析出第二相粒子，也就无法充分获得拉伸强度和耐弯曲疲劳性。另外，凝固中晶析的晶析物同样地也会在拉丝后变成纤维状晶析物，并在其后的热处理中变为纵横比较高的第二相粒子，从而有助于提高拉伸强度及耐弯曲疲劳性。在本发明中，通过一并使用这种来源于在凝固中晶析的晶析物的第二相粒子以及来源于通过控制上述冷却速度而析出的析出物的上述第二相粒子，从而能够进一步提高拉伸强度及耐弯曲疲劳性。

上述铸造时的冷却速度是通过如下方式测定的：在铸造开始时将埋入了R热电偶的约

种线放入铸模，记录将其拉出时的温度变化。R热电偶是以位于种线中央的方式被埋入。另外，从将R热电偶的前端笔直地浸渍于熔融金属的状态开始拉出。

[3]选择热处理

其次，优选根据需要对通过铸造而获得的铸锭线材进行选择热处理。通过选择性地进行下述条件的热处理，从而能够进一步析出包含银的析出物。另外，关于热处理的时机，为了在热处理后充分进行拉丝加工，并使析出物进一步变成纤维状(在线材长度方向上较长)，而优选在铸造后不久进行，更优选在铸造后马上进行。选择热处理的热处理温度为300～700℃。在选择热处理的热处理温度小于300℃的情况下，不会析出析出物，或者由于以极微细状态析出，所以即使在拉丝后析出物变成纤维状，也无法确保其大小，在其后的热处理中无法获得纵横比较高的第二相粒子，导致耐弯曲疲劳性不足。另外，在选择热处理的热处理温度超过700℃的情况下，大部分银固溶于铜中，并且拉丝后几乎不存在纤维状析出物，在其后的热处理中几乎无法获得纵横比较高的第二相粒子，导致耐弯曲疲劳性不足。另外，从增多析出物的析出量且增大析出尺寸的观点考虑，选择热处理的热处理温度优选350～500℃。析出尺寸由热处理温度和保持时间决定，因此为了维持某一温度下的析出尺寸及析出量，而优选将保持时间设为1小时并进行急冷。急冷是将线材浸渍于水中进行。

[4]拉丝加工

接着，通过拉丝，从而使由铸造所获得的铸锭线材、或者实施过选择热处理的线材直径变细。拉丝有使析晶在拉丝方向上伸长的效果，能够获得纤维状析晶。为了使纤维状析晶均匀地于线材内部显现，需要以线内外均匀地被拉伸的方式设计行程方案(passschedule)。在1个行程的模具中，将加工率(截面减少率)设为10～30％。当加工率小于10％时，由于线材表面集中导致模具的剪应力被施加，所以，线材表面优先被拉伸并进行拉丝，所以会产生纤维状析晶在线材表面分布较多，而在线材的中央附近晶析物分布较少的现象。因此，最终热处理后的纵横比较高的第二相粒子也会产生不均匀，所以无法充分获得耐弯曲疲劳性。当加工率超过30％时，需要增大拉拔力，断线的可能性变高。考虑到近年来细径化的要求，本发明所涉及的铜合金线材的最终线径优选设为小于等于0.15mm。

[5]最终热处理

其次，对经拉丝的线材实施热处理。该热处理是为了使通过拉丝而形成的纤维状析晶分散，并获得纵横比较高的第二相粒子而进行的。优选为，最终热处理的保持时间为短时间，将保持时间设为5秒以内。这是因为，当热处理时间超过5秒时，纤维状析晶会过度分散，并变成球形的第二相粒子。作为这种短时间的热处理设备，有对线材通电而利用自身的焦耳热进行热处理的通电热处理、和通过连续地通入经加热的炉内来进行热处理的行进热处理。另外，热处理温度对用来使纤维状析晶分散成纵横比较高的第二相粒子来说也是重要的。将最终热处理的热处理温度设为500℃～800℃。当最终热处理的热处理温度小于500℃时，在5秒钟这样短的时间内，无法实现热处理的另一目的即去除加工应变，无法获得充分的柔软性。另外，当最终热处理的热处理温度超过800℃时，纤维状析晶会过度分散，变成球形的第二相粒子(纵横比几乎为1)。

(3)本发明的铜合金线材的组织性特征

利用上述那样的(1)化学组成和(2)制造方法所制造的本发明的铜合金线材的特征在于，在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度大于等于1.4个/μm²。另外，线材的长度方向和制造线材时的拉丝方向对应。

本发明的铜合金线材是通过第二相粒子的分散来进一步强化母相和第二相粒子的结合，如果增加第二相粒子和母相的界面面积，则耐弯曲疲劳性进一步得到提高。但是，由于第二相粒子是主要由银构成的结晶粒子，所以比母相的铜柔软。因此，如果仅过于增大第二相粒子，则在弯曲疲劳时应力集中于第二相粒子，第二相粒子本身会变形，耐弯曲疲劳性变差。于是，有通过缩小第二相粒子来抑制变形，并通过增大个数密度来增加第二相粒子和母相的界面面积的方法，但本发明中，为了进一步增加界面面积，将第二相粒子的纵横比设为大于等于1.5。由于弯曲疲劳时拉伸和压缩应力施加于线材长度方向，所以在垂直于线材长度方向的截面中，各第二相粒子中面积较小者变形较小，不会使耐弯曲疲劳性劣化。另外，在平行于线材长度方向的截面中，由于增加界面面积，所以各第二相粒子越长，则耐弯曲疲劳性越优异。因此，可认为，在纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度大于等于1.4个/μm²时，耐弯曲疲劳性特别优异。尤其是，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度优选为1.7～3.0个/μm²，更优选为2.0～3.0个/μm²。

(4)本发明的铜合金线材的特性

本发明的铜合金线材在耐弯曲疲劳性方面优异。例如，在利用图2所示的装置进行的弯曲疲劳试验中，在施加于线材外周部的弯曲应变为1％的条件下，直到线材断裂的弯曲次数优选大于等于1000次，更优选大于等于3000次，进一步优选大于等于4000次，特别优选大于等于5000次。另外，在后述实施例中对具体的测定条件进行说明。

另外，对铜合金线材要求具有高拉伸强度以便能够持久经受线材的制造过程或成形为线圈状时的张力。因此，在本发明的铜合金线材中，依据JIS Z2241的拉伸强度(TS)优选大于等于250MPa，更优选大于等于300MPa，进一步优选大于等于320MPa，特别优选大于等于350MPa。

另外，在成形微型扬声器用线圈时，期望在成形作业中柔软地弯曲、并且在通电热处理和行进热处理、或者涂布瓷漆时容易处理线材。因此，对铜合金线材要求高柔软性，优选作为其指标的伸长率较高。因此，在本发明的铜合金线材中，依据JIS Z2241的伸长率(％)优选大于等于5％，更优选大于等于10％，进一步优选大于等于15％。

另外，铜合金线材为了防止由焦耳热导致的发热，要求具有高导电率。因此，本发明的铜合金线材的导电率优选大于等于80％IACS。另外，在后述实施例中对具体的测定条件进行说明。

本发明的铜合金线材能够作为铜合金线而使用、或者作为对该铜合金线实施了镀锡后的镀覆线而使用、或者作为将多根铜合金线、镀覆线绞合所获得的绞线而使用，并且还能够作为对它们涂布了瓷漆后的漆包线、和进而包覆树脂所得的包覆电线而使用。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，而是能够包括本发明的构思及权利要求书所含的全部方式，并能够在本发明的范围内进行各种改变。

(实施例)

接下来，为了进一步明确本发明的效果，对实施例及比较例进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。

(实施例1～29及比较例1～7)

以成为表1的成分组成的方式将原料(无氧铜、银、磷)投入到石墨坩埚中，加热坩埚至炉内温度大于等于1250℃来熔解原料。使用电阻加热式进行熔解。为了不使氧混入到熔融铜中，将坩埚内的氛围设为氮气氛围。在大于等于1250℃下保持3小时后，如表1所示那样使冷却速度进行各种变化的同时，利用石墨制铸模铸造出直径约10mm尺寸的铸锭。对水冷装置的水温、水量进行调整，从而使冷却速度发生变化。铸造开始后，通过适当投入上述原料，从而进行连续铸造。

其次，以每1行程19～26％的加工率对上述铸锭进行拉丝加工直到成为表1所示的最终线径。其后，在氮气氛围下，对实施过拉丝加工的加工材料进行表1所示条件的最终热处理，从而获得铜合金线材。另外，热处理通过行进热处理来进行。

(实施例30)

在实施例30中，在拉丝加工前，在氮气氛围下对铸锭进行热处理温度为500℃及保持温度为1小时的选择热处理，其后进行水冷，除此以外，以和实施例28相同的方法获得铜合金线材。

(实施例31)

在实施例31中，将选择热处理的热处理温度设为600℃，除此以外，以和实施例30相同的方法获得铜合金线材。

(比较例8)

在比较例8中，将拉丝加工中的、每1行程的加工率设为7～9％，除此以外，以和实施例26相同的方法获得铜合金线材。

(比较例9)

在比较例9中，和上述实施例等同样地，以成为表1所示组成的方式熔解上述原材料，并在表1所示的铸造条件下铸造出直径8mm的铸锭。其次，在氮气氛围下，对该铸锭进行热处理温度为760℃及保持时间为2小时的热处理并进行急冷(固溶处理)。其后，对该热处理后的铸锭进行拉丝加工直到线径成为0.9mm，进而在氮气氛围下对该拉丝加工后的加工材料进行热处理温度为450℃及保持时间为5小时的热处理并进行炉冷。然后，再次对该热处理后的加工材料进行拉丝直到成为表1所示的最终线径(0.04mm)，从而获得铜合金线材。另外，该铜合金线材对应于专利文献1所记载的试样编号2-4。

(比较例10)

在比较例10中，和上述实施例等同样地，以成为表1所示组成的方式熔解上述原材料，并在表1所示的铸造条件下铸造出直径8mm的铸锭。其次，对该铸锭进行拉丝加工直到线径成为2.6mm，并在氮气氛围下对该拉丝加工后的加工材料进行热处理温度为450℃及保持时间为小时的热处理并进行炉冷。然后，再次对该热处理后的加工材料进行拉丝直到成为表1所示的最终线径(0.04mm)，从而获得铜合金线材。另外，该铜合金线材对应于专利文献1所记载的试样编号2-7。

(比较例11)

在比较例11中，利用20体积％的硝酸对纯度大于等于99.99质量％的原料(铜、Ag)的表面进行酸洗并充分进行干燥后，以表1所示组成投入到石墨坩埚中。其后，使坩埚内成为氮气氛围，利用电阻加热而加热到大于等于1200℃，使原料熔解，并充分进行搅拌。将其保持30分钟后，在冷却速度500℃/s的条件下，通过从坩埚底部向下方的连续铸造，从而利用石墨制铸模铸造直径20mm的铸锭。其后，对该铸锭进行拉丝，并进行剥皮加工，从而加工到线径0.2mm。其后，在氮气氛围下进行热处理温度为600℃及保持时间为10秒的热处理，从而获得铜合金线材。另外，该铜合金线材对应于JP2015-114320号所记载的实施例17。

(评价)

对上述实施例及比较例所涉及的铜合金线材进行下文所示的测定及评价。各评价条件如下所述。将结果示于表1。

[组织观察]

首先，如图3(A)所示，将所获得的线材填埋于树脂30，以便在线材10的平行于长度方向X的截面切断，并研磨该截面，精加工成镜面10A，从而作为观察用试样。应予说明，实际上难以对所有线材以使经研磨的镜面完美通过线材中心O的方式进行加工。因此，这里如图3(B)所示，当将线材的直径设为d时，以经研磨的线材的截面宽度δ(线材的垂直于长度方向的长度)成为δ≥0.8d的范围内的方式进行树脂填埋以及研磨。

其次，对于精加工成镜面的线材的平行于长度方向的截面，使用扫描式电子显微镜(FE-SEM、JEOL社制)并以20000倍的倍率拍摄组织照片。对于拍摄到的组织照片，以如下3个视野进行观察：(i)包括精加工成镜面的线材的平行于长度方向的截面的中心部分的视野；(ii)相对于经研磨的线材的截面宽度δ，包括在和线材长度方向垂直的方向上距截面中心δ/4的部分的视野；(iii)包括在和线材长度方向垂直的方向上距截面中心3δ/8的部分的视野。将各视野的观察范围设为3μm×4μm，且不观察重复的范围。另外，由于正确地选择(i)、(ii)、(iii)的位置非常花时间，所以(i)与(ii)、(ii)与(iii)的间隔只需分别从截面中心起在和线材长度方向垂直的方向上远离大于等于δ/8即可。

在拍摄到的图像中，将观察到比周围白的区域判断为大量包含银的第二相粒子20(参照图1(B))，计数其个数。进而，对每个第二相粒子分别测定线材长度方向的尺寸w及和该方向垂直的方向的尺寸t，根据所测得的值算出第二相粒子的纵横比(线材长度方向的尺寸w/和该方向垂直的方向的尺寸t的比)，计数纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸t小于等于200nm的第二相粒子(以下，有时称为“特定第二相粒子”)的数量。针对3个视野同样地进行该测定，将在3个视野中观察到的特定第二相粒子的总数除以总观察视野面积(3μm×4μm×3个视野)，从而算出纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子(特定第二相粒子)的个数密度。

[耐弯曲疲劳性]

这里，使用图2所示的弯曲试验机(藤井精机株式会社(现为株式会社Fujii)制)，进行弯曲疲劳试验，测定直到线材断裂的弯曲次数。具体来说，如图2所示，将所获得的线材作为测定用试样，为了抑制弯曲，将砝码41吊在试样的下端部来施加负重。此时的负重由于会对线材施加拉伸应力，所以应尽可能小，且不应根据线径不同而出现有利或不利情况。因此，为了将由负重所导致的拉伸应力尽量设为一定(23～31MPa)，而根据线径，来改变砝码41的负重。即，在线径为

时使用130g的砝码41，在线径为

时使用80g的砝码41，在线径为

时使用20g的砝码41，在线径为

时使用3g的砝码41，在线径为

时使用1g的砝码41。试样的上端部由连接件43固定。当在该状态下，使连接件43附带的臂向左右各90度地以每分钟100次的速度反复进行旋转往复运动时，线材10会沿夹具45的弯曲半径(R)进行弯曲，并测定直到线材10断裂的弯曲次数。另外，弯曲次数是将图2中的1→2→3的一个往复作为一次进行计数，将吊在试样的下端部的砝码41掉落时设为断裂。弯曲半径(R)是采用使施加在线材10外周部的弯曲应变(ε)成为1％的弯曲半径。另外，上述试验是对各线材以每种4根(N＝4)进行测定，求出直到各线材断裂的弯曲次数的平均值。直到线材断裂的弯曲次数越大，表示耐弯曲疲劳性越优异，在本实施例中，将大于等于1000次设为合格水平。

[拉伸强度]

依据JIS Z2241，使用精密万能试验机(株式会社岛津制作所制)进行拉伸试验，从而测定拉伸强度(MPa)。另外，上述试验是对各线材以每种3根(N＝3)进行测定，求出其平均值作为各线材的拉伸强度。拉伸强度越大越好，在本实施例中，将大于等于250MPa设为合格水平。

[伸长率]

依据JIS Z2241，使用精密万能试验机(株式会社岛津制作所制)算出伸长率(％)。另外，上述试验是对各线材以每种3根(N＝3)进行测定，求出其平均值作为各线材的伸长率。伸长率越大越好，在本实施例中，将大于等于5％设为合格水平。

[导电率]

在保持为20℃(±0.5℃)的恒温槽中，使用四端子法测定3根长度300mm的试片的电阻，进而求出各比电阻值(N＝3)，并根据其平均值算出各线材的导电率(％IACS)。端子间距离设为200mm。导电率越高越好，在本实施例中，将大于等于80％IACS设为合格水平。

(表1)

(注1)表中的粗体字下划线表示在本发明的合理范围外的项、及评价结果未达到本实施例中的合格水平的项。

(注2)特定第二相粒子是指在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子。

根据表1的结果，本发明的实施例1～31所涉及的铜合金线材具有规定的组成，且在线材的平行于长度方向的截面中，将纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度控制为大于等于1.4个/μm²，所以确认到显示出高拉伸强度、高柔软性(伸长率)、高导电率及高耐弯曲疲劳性。

与此相对，比较例1～11的铜合金线材不具有规定组成，或者在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度未被控制为大于等于1.4个/μm²，所以确认到和本发明所涉及的实施例1～31的铜合金线材相比，拉伸强度、柔软性(伸长率)、导电率及耐弯曲疲劳性中任一项以上较差。

标号说明

10…铜合金线材；20…第二相粒子；30…树脂；41…砝码；43…连接件；45…夹具。

Claims

1.一种铜合金线材，具有如下化学组成：含有Ag：0.1～6.0质量％、P：0～20质量ppm，余量由铜及不可避免的杂质构成；且其特征在于，在线材的平行于长度方向的截面中，纵横比大于等于1.5且和线材长度方向垂直的方向的尺寸小于等于200nm的第二相粒子的个数密度大于等于1.4个/μm²。

2.根据权利要求1所述的铜合金线材，其中，

在所述化学组成中，P为0.1～20质量ppm。

3.根据权利要求1或2所述的铜合金线材，其中，

线径小于等于0.15mm。

4.根据权利要求1或2所述的铜合金线材，其中，

在对线材外周部的弯曲应变为1％的弯曲疲劳试验中，直到线材断裂的弯曲次数大于等于4000次。

5.根据权利要求3所述的铜合金线材，其中，

6.根据权利要求1、2或5所述的铜合金线材，其中，

拉伸强度大于等于320MPa，

伸长率大于等于5％，且

导电率大于等于80％IACS。

7.根据权利要求3所述的铜合金线材，其中，

拉伸强度大于等于320MPa，

伸长率大于等于5％，且

导电率大于等于80％IACS。

8.根据权利要求4所述的铜合金线材，其中，

拉伸强度大于等于320MPa，

伸长率大于等于5％，且

导电率大于等于80％IACS。