JPH0586445A - 銅 線 - Google Patents
銅 線Info
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- JPH0586445A JPH0586445A JP24936391A JP24936391A JPH0586445A JP H0586445 A JPH0586445 A JP H0586445A JP 24936391 A JP24936391 A JP 24936391A JP 24936391 A JP24936391 A JP 24936391A JP H0586445 A JPH0586445 A JP H0586445A
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- Japan
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- copper wire
- copper
- wire
- electric conductivity
- annealed
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- Pending
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- Non-Insulated Conductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】疲労強度に優れた配電線用高導電性銅線を得
る。 【構成】無酸素銅（ＯＦＣ）にＳｎを３００ｐｐｍ添加
し、導電率９８．５％の銅合金インゴットを作成する。
それを冷間で鍛造スェージングし、φ８ｍｍの線材（Ｗ
Ｒ）とした。このＷＲをφ３．０ｍｍまで伸線し、Ｎ2
雰囲気中で４００℃×１ｈの焼なましを行った。その
後、さらにφ２．６ｍｍまで表面を伸線加工して軟銅線
を作成した。軟銅線作成の直前に行う伸線は、低加工度
伸線であり、その他にショットピーニング、ロールによ
る繰り返し曲げ等でもよい。本軟銅線Ａの疲労試験によ
れば、繰り返し応力に関係なく破壊までの繰り返し回数
は１０7 回以上であった。
る。 【構成】無酸素銅（ＯＦＣ）にＳｎを３００ｐｐｍ添加
し、導電率９８．５％の銅合金インゴットを作成する。
それを冷間で鍛造スェージングし、φ８ｍｍの線材（Ｗ
Ｒ）とした。このＷＲをφ３．０ｍｍまで伸線し、Ｎ2
雰囲気中で４００℃×１ｈの焼なましを行った。その
後、さらにφ２．６ｍｍまで表面を伸線加工して軟銅線
を作成した。軟銅線作成の直前に行う伸線は、低加工度
伸線であり、その他にショットピーニング、ロールによ
る繰り返し曲げ等でもよい。本軟銅線Ａの疲労試験によ
れば、繰り返し応力に関係なく破壊までの繰り返し回数
は１０7 回以上であった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は配電線等に供される銅
線、特に疲労強度を改善した軟銅線に関する。
線、特に疲労強度を改善した軟銅線に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、金属材料学的には疲労特性は引
張り強さに関係し、引張り強度が大きいほど、疲労強度
が大きいといわれている。すなわち、鉄鋼（硬材）では
σWb（疲労限度）／σB （引張り強さ）＝０．２８〜
０．４６、焼なまし材では０．３である（日本機械学
会、金属疲労強度の設計資料Ｉｐ７５）。なお、同資料
には銅についての記述はないが、鉄鋼と同様と考えられ
る。
張り強さに関係し、引張り強度が大きいほど、疲労強度
が大きいといわれている。すなわち、鉄鋼（硬材）では
σWb（疲労限度）／σB （引張り強さ）＝０．２８〜
０．４６、焼なまし材では０．３である（日本機械学
会、金属疲労強度の設計資料Ｉｐ７５）。なお、同資料
には銅についての記述はないが、鉄鋼と同様と考えられ
る。
【０００３】ところで、配電線用軟銅線には純銅線が使
用されているが、風や雪等の悪天候の多い地域において
は配電線の振動疲労による断線が問題になっており、そ
の対応が望まれている。
用されているが、風や雪等の悪天候の多い地域において
は配電線の振動疲労による断線が問題になっており、そ
の対応が望まれている。
【０００４】対応策として、純銅に合金を添加し引張り
強度を大きくして疲労強度を上げる方法があるが、配電
線用には９８％以上の高い導電率が要求されるため、導
電率の低下をもたらす合金添加は採用されておらず、現
実にもそのような合金添加の配電線は存在しない。
強度を大きくして疲労強度を上げる方法があるが、配電
線用には９８％以上の高い導電率が要求されるため、導
電率の低下をもたらす合金添加は採用されておらず、現
実にもそのような合金添加の配電線は存在しない。
【０００５】このため軟銅線の疲労寿命を延命する方法
として、表面の塑性加工（即ちスキンパスやショットピ
ーニング）による圧縮残留応力負荷法が提案されてい
る。これは塑性加工により圧縮応力が残留するので疲労
寿命が向上するからである。しかし、疲労強度は表面の
傷の有無によっても影響を受けるため問題がある。
として、表面の塑性加工（即ちスキンパスやショットピ
ーニング）による圧縮残留応力負荷法が提案されてい
る。これは塑性加工により圧縮応力が残留するので疲労
寿命が向上するからである。しかし、疲労強度は表面の
傷の有無によっても影響を受けるため問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
配電線軟銅線は純銅から構成されているため、疲労強度
を向上すべく圧縮残留応力負荷法が提案されているが、
この方法は疲労強度が表面の傷に左右されることから実
用に至っていない。また、合金化は導電率の関係から全
く考慮されていない。そのため、配電線用高導電性（９
８％以上）導体として疲労強度に優れた銅線は未だ開発
されていない。
配電線軟銅線は純銅から構成されているため、疲労強度
を向上すべく圧縮残留応力負荷法が提案されているが、
この方法は疲労強度が表面の傷に左右されることから実
用に至っていない。また、合金化は導電率の関係から全
く考慮されていない。そのため、配電線用高導電性（９
８％以上）導体として疲労強度に優れた銅線は未だ開発
されていない。
【０００７】本発明の目的は、銅の基地及び銅表面の両
面から強度を上げることによって、前記した従来技術の
欠点を解消し、疲労強度を大幅に向上させることができ
る新規な銅線を提供することにある。
面から強度を上げることによって、前記した従来技術の
欠点を解消し、疲労強度を大幅に向上させることができ
る新規な銅線を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の銅線は、純銅に
Ｓｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｚｒ等の
導電率の低下が著しく大きくない金属元素を１種あるい
は２種以上添加して合金化する。添加量は導電率９８％
以上を確保できる少量とする。この銅合金を伸線後、焼
なまして軟銅線を形成する。そして、この軟銅線に、導
電率を大幅に低下させない程度の冷間表面加工を施し
て、その加工層の厚さを２００μｍ以下とする加工歪を
軟銅線表面に与えたものである。加工層の厚さを２００
μｍ以下としたのは、２００μｍよりも大きいと加工層
が疲労強度に影響を与え、また導電率が低下するからで
ある。
Ｓｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｚｒ等の
導電率の低下が著しく大きくない金属元素を１種あるい
は２種以上添加して合金化する。添加量は導電率９８％
以上を確保できる少量とする。この銅合金を伸線後、焼
なまして軟銅線を形成する。そして、この軟銅線に、導
電率を大幅に低下させない程度の冷間表面加工を施し
て、その加工層の厚さを２００μｍ以下とする加工歪を
軟銅線表面に与えたものである。加工層の厚さを２００
μｍ以下としたのは、２００μｍよりも大きいと加工層
が疲労強度に影響を与え、また導電率が低下するからで
ある。
【０００９】ここで、純銅には無酸素銅（ＯＦＣ）、タ
フピッチ銅（ＴＰＣ）、リン脱酸銅がある。また、軟銅
線の表面加工法としては、低加工度伸線、ショットピー
ニング、ロールによる繰り返し曲げ等の冷間加工があげ
られる。
フピッチ銅（ＴＰＣ）、リン脱酸銅がある。また、軟銅
線の表面加工法としては、低加工度伸線、ショットピー
ニング、ロールによる繰り返し曲げ等の冷間加工があげ
られる。
【００１０】
【作用】銅線、特に配電線用軟銅線は９８％以上の高い
導電率が要求されるため、導電率の低下をもたらす合金
添加は全く考慮されていなかった。しかし、Ｓｎ、Ａ
ｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｎなどの元素を単体または複
数を純銅中に添加して銅合金としても、添加量を適量に
設定すれば９８％以上の導電率を確保したまま、銅基地
そのものが強化できる。また、低加工度で伸線加工する
ことにより軟銅線表面に加工歪を与えるようにすると、
表面層に圧縮応力が残留するため疲労寿命が向上する。
導電率が要求されるため、導電率の低下をもたらす合金
添加は全く考慮されていなかった。しかし、Ｓｎ、Ａ
ｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｎなどの元素を単体または複
数を純銅中に添加して銅合金としても、添加量を適量に
設定すれば９８％以上の導電率を確保したまま、銅基地
そのものが強化できる。また、低加工度で伸線加工する
ことにより軟銅線表面に加工歪を与えるようにすると、
表面層に圧縮応力が残留するため疲労寿命が向上する。
【００１１】このように軟銅を銅合金にすると共に表面
に冷間表面加工を施すことにより、内部と外部の両面か
ら強化するようにしたので、配電線の疲労特性が格段に
向上する。
に冷間表面加工を施すことにより、内部と外部の両面か
ら強化するようにしたので、配電線の疲労特性が格段に
向上する。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１３】Ｓｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂ等の
元素を１種あるいは２種以上純銅に添加して銅合金のイ
ンゴットを形成する。添加量は導電率９８％以上を確保
できるように少量とする。得られた銅合金のインゴット
を伸線した後、焼なまして軟銅線を形成する。この軟銅
線に導電率の大きな低下が起こらぬ範囲の低加工度の冷
間加工を施し、その加工層の厚さを２００μｍ以下とす
る加工歪を軟銅線表面に与えて本実施例の銅線を形成す
る。これによれば耐疲労強度の優れた銅線が得られる。
元素を１種あるいは２種以上純銅に添加して銅合金のイ
ンゴットを形成する。添加量は導電率９８％以上を確保
できるように少量とする。得られた銅合金のインゴット
を伸線した後、焼なまして軟銅線を形成する。この軟銅
線に導電率の大きな低下が起こらぬ範囲の低加工度の冷
間加工を施し、その加工層の厚さを２００μｍ以下とす
る加工歪を軟銅線表面に与えて本実施例の銅線を形成す
る。これによれば耐疲労強度の優れた銅線が得られる。
【００１４】このようにして、軟銅線の疲労強度の向上
が図れた理由は、次のように推測される。
が図れた理由は、次のように推測される。
【００１５】（１）銅に元素を添加することにより銅基
地そのものが強化され、引張り強度が上がる。疲労強度
と引張り強度は密接に関係し、引張り強度が高いほど疲
労強度が上昇する。
地そのものが強化され、引張り強度が上がる。疲労強度
と引張り強度は密接に関係し、引張り強度が高いほど疲
労強度が上昇する。
【００１６】（２）銅線を焼なました後、低加工度で伸
線加工することにより、表面層が塑性変形し、銅線表面
に圧縮応力が発生し、疲労寿命が延びる。
線加工することにより、表面層が塑性変形し、銅線表面
に圧縮応力が発生し、疲労寿命が延びる。
【００１７】（３）銅線を焼なました後、低加工度で伸
線加工することにより、表面層の強度のみ上昇し、その
結果表面の疲労強度が上昇する。即ち、表面に亀裂が発
生し難いので疲労強度が上昇する。
線加工することにより、表面層の強度のみ上昇し、その
結果表面の疲労強度が上昇する。即ち、表面に亀裂が発
生し難いので疲労強度が上昇する。
【００１８】なお、導電率９８％以上にするための添加
元素としては、Ｓｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂの
他に、Ｓ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｓｉ等のよ
うに、添加により引張り強度を大きくするが、導電率を
大幅に低下させない元素が選択されるべきである。
元素としては、Ｓｎ、Ａｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂの
他に、Ｓ、Ｐｂ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｂｉ、Ｎｉ、Ｓｉ等のよ
うに、添加により引張り強度を大きくするが、導電率を
大幅に低下させない元素が選択されるべきである。
【００１９】また、銅線を焼なまし後に、導電率の大き
な低下が起こらぬ範囲で伸線加工したが、表面加工法と
して、ショットピーニング、繰り返し曲げ等を用いても
よい。特に銅線を配電線（撚線）として使用する場合に
は、表面ひずみを与える方法として、焼なました銅線を
撚り合せる直前にロールを通し加工する方法が好まし
い。
な低下が起こらぬ範囲で伸線加工したが、表面加工法と
して、ショットピーニング、繰り返し曲げ等を用いても
よい。特に銅線を配電線（撚線）として使用する場合に
は、表面ひずみを与える方法として、焼なました銅線を
撚り合せる直前にロールを通し加工する方法が好まし
い。
【００２０】以下、上述した銅線の具体例を述べる。
【００２１】実施例１ 無酸素銅（ＯＦＣ）にＳｎを３００ｐｐｍ添加し、導電
率９８．５％の銅インゴットを作成した。それを冷間で
鍛造スェージングし、φ８ｍｍの線材（ＷＲ）とした。
このＷＲをφ３．０ｍｍまで伸線し、Ｎ2 雰囲気中で４
００℃×１ｈの焼なましを行って軟銅線を形成した。そ
の後この軟銅線表面を伸線加工してφ２．６ｍｍの銅線
を得た。
率９８．５％の銅インゴットを作成した。それを冷間で
鍛造スェージングし、φ８ｍｍの線材（ＷＲ）とした。
このＷＲをφ３．０ｍｍまで伸線し、Ｎ2 雰囲気中で４
００℃×１ｈの焼なましを行って軟銅線を形成した。そ
の後この軟銅線表面を伸線加工してφ２．６ｍｍの銅線
を得た。
【００２２】中村式疲労試験機にて４０００ｒｐｍで疲
労試験を行ったところ、図１に符号Ａで示すように、繰
り返し応力に関係なく破壊までの繰り返し回数は１０7
回以上であった。導電率は９８％であった。
労試験を行ったところ、図１に符号Ａで示すように、繰
り返し応力に関係なく破壊までの繰り返し回数は１０7
回以上であった。導電率は９８％であった。
【００２３】比較例１ ＯＦＣ及びタフピッチ銅（ＴＰＣ）を同様に鍛造スェー
ジング、伸線し、３００℃×１ｈの焼なましを行い、φ
２．６ｍｍの軟銅線を作成した。
ジング、伸線し、３００℃×１ｈの焼なましを行い、φ
２．６ｍｍの軟銅線を作成した。
【００２４】同様に疲労試験を行ったところ、図１に符
号Ｂ（ＴＰＣ）、符号Ｃ（ＯＦＣ）で示すように、繰り
返し応力が低下するほど破壊までの繰り返し回数が増加
する傾向を示し、実施例１の軟銅線Ａに比して疲労寿命
が低いことがわかった。
号Ｂ（ＴＰＣ）、符号Ｃ（ＯＦＣ）で示すように、繰り
返し応力が低下するほど破壊までの繰り返し回数が増加
する傾向を示し、実施例１の軟銅線Ａに比して疲労寿命
が低いことがわかった。
【００２５】実施例２ ＯＦＣにＡｇを０．３％添加し、導電率９９％の銅イン
ゴットを作成した。それを実施例１と同様にして軟銅線
を作成した後、その表面を伸線加工して銅線φ２．６を
得た。
ゴットを作成した。それを実施例１と同様にして軟銅線
を作成した後、その表面を伸線加工して銅線φ２．６を
得た。
【００２６】疲労試験の結果は図１に符号Ｄで示すよう
に、Ｓｎ３００ｐｐｍを含む実施例１の軟線銅（符号
Ａ）よりも疲労特性が優れていた。
に、Ｓｎ３００ｐｐｍを含む実施例１の軟線銅（符号
Ａ）よりも疲労特性が優れていた。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、他元素を混合して合金
化した導電率９８％以上の軟銅線表面に加工歪を与えた
ので銅線の疲労特性を大幅に向上でき、特に配電線軟銅
線に適用すれば振動疲労による断線がなくなり効果大で
ある。
化した導電率９８％以上の軟銅線表面に加工歪を与えた
ので銅線の疲労特性を大幅に向上でき、特に配電線軟銅
線に適用すれば振動疲労による断線がなくなり効果大で
ある。
【図１】本発明の実施例及び比較例の疲労試験結果を示
すＳ−Ｎ線図。
すＳ−Ｎ線図。
Claims (1)
- 【請求項１】導電率９８％以上を保持する量のＳｎ、Ａ
ｇ、Ｚｎ、Ｍｇ、Ｉｎ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｚｒ等の導電率の
低下が著しく大きくない金属元素を１種あるいは２種以
上添加した純銅を伸線後焼なまして軟銅線を形成し、こ
の軟銅線に冷間表面加工を施し、加工層の厚さ２００μ
ｍ以下の表面加工歪を軟銅線表面に与えたことを特徴と
する銅線。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24936391A JPH0586445A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 銅 線 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24936391A JPH0586445A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 銅 線 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586445A true JPH0586445A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17191915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24936391A Pending JPH0586445A (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | 銅 線 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0586445A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115423A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Hitachi Cable Ltd | 耐屈曲性ケーブル用導体及びその製造方法並びにその導体を用いた耐屈曲性ケーブル |
| WO2014007259A1 (ja) | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金線材及びその製造方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP24936391A patent/JPH0586445A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008115423A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Hitachi Cable Ltd | 耐屈曲性ケーブル用導体及びその製造方法並びにその導体を用いた耐屈曲性ケーブル |
| WO2014007259A1 (ja) | 2012-07-02 | 2014-01-09 | 古河電気工業株式会社 | 銅合金線材及びその製造方法 |
| KR20150034678A (ko) | 2012-07-02 | 2015-04-03 | 후루카와 덴키 고교 가부시키가이샤 | 구리합금 선재 및 그의 제조방법 |
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