(57)【要約】【課題】純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い、トロリー線に適用可能な高強度を有すると共に、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金からなる、高導電性、高強度の銅合金導体及びそれを用いたトロリー線、ケーブル、並びに銅合金導体の製造方法を提供すること。【解決手段】酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金導体。
【請求項２】
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金導体。
【請求項３】
前記銅合金導体は、その表面にＳｎ、Ｎｉ、Ａｇのいずれか一つ以上のめっき膜を有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体により構成されたことを特徴とするトロリー線。
【請求項５】
請求項１〜２に記載の銅合金導体の複数本を撚り合わせ、その周囲に絶縁層を設けてなることを特徴とするケーブル。
【請求項６】
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、前記銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を製造することを特徴とする銅合金導体の製造方法。
【請求項７】
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、前記銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を製造することを特徴とする銅合金導体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パンタグラフ等を介して電車に給電を行う電車用トロリー線や各種ケーブルの導体に用いられる、高導電性、高強度の銅合金導体及びそれを用いたトロリー線、ケーブル、並びに銅合金導体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電車用トロリー線や各種ケーブル（機器用ケーブル、耐熱電線、ロボット用ケーブル、キャブタイヤケーブルなど）の導体には、高強度、高導電性、耐摩耗性、耐熱性、耐疲労性などの諸特性が要求される。これらの要求特性により、例えばトロリー線には、導電率が高い硬銅線、又は耐摩耗性、耐熱性を有する銅合金導体が使用されることが多い。銅合金導体としては、銅母材にＳｎを０．２５〜０．３５重量％含有させたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
トロリー線においては、近年、電車の高速化に対応すべく、架線張力が１．５ｔから２．０６ｔに高められる傾向にある。また、電車通過密度（単位長さ当たりの路線を走行する電車の数）の高い路線では、トロリー線の大電流容量化が求められている。これらによりトロリー線全体としては、より一層の高強度化、高導電性化が求められている。
【０００４】
機器用ケーブルにおいては、使用環境を考慮して、耐屈曲性が良好な導体、つまり、高強度の導体が求められている。また、軽量化、小型化の要求に対しては、高導電性の導体が求められている。高強度化、高導電性化の要求傾向は、トロリー線の場合と同様である。
【０００５】
産業用ケーブルにおいても、使用環境を考慮して、導電性の低下を抑制しながら強度及び耐熱性の向上が図られており、また、耐屈曲性が良好な導体が求められている。高強度化、高導電性化の基本的な要求傾向は、やはりトロリー線の場合と同様である。
【０００６】
これらを総合すると、トロリー線や各種ケーブルの導体においては、依然として高強度化、高導電性化の要求傾向が強く、このような基本的な要求を満たす銅合金導体の更なる開発が求められている。
【０００７】
現在実用化されている高強度銅合金（導体）としては、主に、固溶強化型の銅合金と、析出硬化型の銅合金がある。固溶強化型の銅合金としては、例えばＣｕ−Ｓｎ合金、Ｃｕ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｓｎ−Ｉｎ合金、Ｃｕ−Ｍｇ合金が挙げられる。また、析出強化型の銅合金としては、例えばＣｕ−Ｚｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ合金、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｚｒ合金が挙げられる。
【０００８】
固溶強化型の銅合金においては、固溶元素を含有させることによる合金の強化機構から、固溶元素の含有量を多くするほど合金の強度を向上させることができる。しかし、それに伴って導電率が極端に低下してしまうという問題がある。このため、固溶強化型銅合金として現在最もよく使用されているＣｕ−Ｓｎ合金においては、高強度化、高導電性化の特性の向上には限界がある。
【０００９】
また、析出強化型の銅合金においては、添加元素による析出強化機構から、合金の強度は非常に高いものの、強度が高い分、連続鋳造圧延により製造する際に圧延ロールに過大な負荷が掛かるという問題がある。すなわち、工業的に有利な連続鋳造圧延による製造方法を事実上採用できないという問題がある。このため、析出強化型銅合金においては、押出機を用いた押出方法、つまりバッチ式の方法でしか製造することができない。加えて、製造過程の中間段階で、析出強化物を析出させる熱処理を必ず行う必要があり、これらの事由から、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金の場合と比較して、生産性が低く、製造コストが高くなるという問題がある。
【００１０】
一方、先行技術文献である特許文献２には、純度９９．９５重量％以上の高純度銅にＰ、Ｂ、Ｌｉから形成された添加物を極微量（５〜６０ｐｐｍ＝０．０００５〜０．００６％）添加し、銅中の酸素含有量を前記添加物の量に基づいて調整する（添加物とほぼ同量含有させる）ことにより、特に耐水素性とそれに付随した機械的性質を改善した、高導電率（１００％ＩＡＣＳ以上）の高純度銅線を得ることが記載されている。また、この特許文献２には、銅線の結晶粒を小さく（平均粒径３０μｍ）し、結晶粒界に銅と合金化される添加物を堆積させることにより、銅線に対する加工性を向上することが記載されている。
【００１１】
また、特許文献３には、高純度銅にＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ａｌ、およびＢから選択される１種又は２種以上の金属元素を０．０５〜０．９％添加し、この合金からなる母材を伸線して細径化することにより、所望の引張強度（７００ＭＰａ以上）及び導電率（７０％ＩＡＣＳ以上）を有する銅合金線を得ることが記載されている。
【００１２】
また、特許文献４には、高純度銅にＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ａｌ、およびＢから選択される１種又は２種以上の金属元素を０．０５〜０．９％添加し、この合金からなる母材を伸線して細径化すると共に焼鈍処理を施すことにより、所望の引張強度（３００〜５００ＭＰａ）及び導電率（７０％ＩＡＣＳ以上）を有する銅合金線を得ることが記載されている。
【００１３】
【特許文献１】特公昭５９−４３３３２号公報
【特許文献２】特開２００５−２５１７４９号公報
【特許文献３】特開２００１−１４８２０５号公報
【特許文献４】特開２００１−１４８２０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
前記したように、現在実用化されている高強度銅合金（導体）のうち、固溶強化型の銅合金においては、合金の強化機構上、固溶元素の含有量を多くするほど強度を向上させることができる。しかし、それに伴って導電率が極端に低下してしまうという問題がある。このため、最もよく使用されているＣｕ−Ｓｎ合金においては、高強度化、高導電性化に向けた特性の向上には限界がある。また、析出強化型の銅合金においては、合金の強化機構上、合金の強度は非常に高いものの、強度が高い分、連続鋳造圧延により製造する際に圧延ロールに過大な負荷が掛かるという問題があり、工業的に有利な製造方法を採用することができない。このため、析出強化型の銅合金においては、押出機を用いた押出方法、つまりバッチ式の方法でしか製造することができず、加えて、製造過程の中間段階で、析出強化物を析出させる熱処理を必ず行う必要がある。これらの事由から、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金の場合と比較して、生産性が低く、製造コストが高くなるという問題がある。
【００１５】
また、特許文献２に記載された銅線は、添加物を極力排除した導電率１００％ＩＡＣＳ以上の高純度銅を前提とするものであり、これに特定の添加物（Ｐ、Ｂ、Ｌｉ）を極微量（０．０００５〜０．００６％）添加し、この添加物の量と酸素含有量をほぼ同量とすることにより、要するに、導電率１００％ＩＡＣＳ以上の高純度銅線の耐水素性を改善したものである。銅線の強度としては、架線張力の高いトロリー線に適用できないことは勿論であり、使用環境によっては、一定のレベル以上の耐熱性（高温強度）及び耐屈曲性を要求されるケーブルの導体にも適用することができない。この銅線の使用環境は、極めて狭い範囲に限られる。
【００１６】
また、特許文献３及び特許文献４に記載された銅線は、高純度銅にＳｎ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ａｌ、およびＢから選択される１種又は２種以上の金属元素を０．０５〜０．９％添加することにより、使用環境に適した所望の引張強度（３００〜５００ＭＰａもしくは７００ＭＰａ以上）及び導電率（７０％ＩＡＣＳ以上）を有する銅線としたものである。しかし、この強度で、これ以上の導電率の向上には、限界がある。
【００１７】
したがって、本発明の目的は、純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い、トロリー線に適用可能な高強度を有すると共に、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金からなる、高導電性、高強度の銅合金導体及びそれを用いたトロリー線、ケーブル、並びに銅合金導体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記目的を達成するために請求項１の発明は、酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金導体を提供する。
【００１９】
銅及び銅合金の鋳造材は、結晶粒径が小さいほど加工硬化率（同じ加工量を加えたときの強度の上昇率）が大きく、したがって、結晶粒径が小さい銅及び銅合金の鋳造材を伸線等加工することにより、高い強度の銅及び銅合金導体を得ることができる。本発明においては、銅にＢを一定量添加することにより、銅合金の鋳造材の結晶粒を微細化し、その加工硬化率を増加させることにより、伸線等加工して得られる銅合金導体の強度の向上を図ったものである。また、ここでの結晶粒の微細化は、結晶粒の粗大化を抑制する効果（ピン止め効果）も奏する。
【００２０】
また、本発明において、Ｂの含有量を０．０１〜０．０４質量％とした理由は、０．０１質量％未満では結晶粒微細化の効果が得られず、一方、０．０４質量％を超える場合には鋳造材表面にＢの粒界偏析によるとみられるクラックが多数発生するためである。なお、Ｂの含有量は、多いほど結晶粒微細化の効果が大きく、これによる強度の向上と健全な材質を確保する観点から、より好ましいＢの含有量は０．０２〜０．０３質量％である。
【００２１】
また、本発明において、銅母材の酸素含有量を１０ｐｐｍ以下とした理由は、Ｂは銅よりも酸化しやく、銅母材（溶銅）の酸素含有量が１０ｐｐｍを超える状況下でＢを添加した場合は、添加したＢの多くが酸化・分離される結果、合金としてのＢの含有効果が失われるからである。
【００２２】
また、本発明において、銅合金を構成する銅母相の結晶粒の平均粒径を５００μｍ以下とした理由は、銅母材にＢを０．０１〜０．０４質量％含有させて得られる銅合金の微細な結晶粒の平均粒径が５００μｍ以下であるからである。なお、この場合における結晶粒の結晶構造は、通常等軸状（長軸／短軸の比率が１〜２程度）である。
【００２３】
また、本発明において、銅合金を構成する銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在するとした理由は、Ｂ及び／又はＢ化合物が３μｍを超える大きさの分散物として存在した場合には、結晶粒微細化の効果が得られないからである。
【００２４】
また、本発明において、銅合金導体の導電率を８０％ＩＡＣＳ以上とした理由は、汎用導体（ＪＩＳに規格される電気用銅線）に必要な特性を最低限確保する意味から定められたものであり、その実現性を実験により確認した上で、特性面から銅合金導体の構成を特定したものである。
【００２５】
したがって、この発明の銅合金導体によれば、酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上であるという前記した構成の採用により、純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い、トロリー線に適用可能な高強度を有すると共に、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金からなる、高導電性、高強度の銅合金導体を容易に得ることができる。
【００２６】
請求項２の発明は、酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％含有させた銅合金材で構成され、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上であることを特徴とする銅合金導体を提供する。
【００２７】
この銅合金導体によれば、請求項１の発明に対し、銅合金材の結晶粒の結晶構造を等軸状に限定したものであり、上記効果をもたらす銅合金の金属的特徴を明らかにすると共にその特徴を限定することにより、銅合金導体の品質の向上と安定化を図ったものである。
【００２８】
請求項３の発明は、前記銅合金導体は、その表面にＳｎ、Ｎｉ、Ａｇのいずれか一つ以上のめっき膜を有してなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体を提供する。
【００２９】
この銅合金導体によれば、上記効果に加えて、表面に特定のめっき膜を有する構成とすることにより、特に導体表面の接触抵抗を低減し、接合能力を高め、また、必要な耐熱性を容易に確保できることから、機器用ケーブルや産業用ケーブルの導体に適用して有利な構成とすることができる。
【００３０】
請求項４の発明は、請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体により構成されたことを特徴とするトロリー線を提供する。
【００３１】
このトロリー線によれば、請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体の採用により、純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い強度を有する優れた特性のトロリー線を容易に構成することができ、また、このようなトロリー線をコスト的にも有利な連続鋳造圧延により容易に製造することができる。
【００３２】
請求項５の発明は、請求項１〜２に記載の銅合金導体の複数本を撚り合わせ、その周囲に絶縁層を設けてなることを特徴とするケーブルを提供する。
【００３３】
このケーブルによれば、請求項１又は請求項２に記載の銅合金導体の採用により、純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い強度を有する優れた特性のケーブルを容易に構成することができ、また、このようなケーブルをコスト的にも有利な連続鋳造圧延により容易に製造することができる。また、ケーブルとして必要な屈曲性、絶縁性を備えたものであることは、云うまでもない。
【００３４】
請求項６の発明は、酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、前記銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を製造することを特徴とする銅合金導体の製造方法を提供する。
【００３５】
本発明において、鋳造速度を０．０５ｍ／分以上と限定した理由は、実験によれば、０．０５ｍ／分未満では、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の粒子が粗大（少なくとも３μｍを超える大きな粒子）となり、また、銅母相の結晶粒も、平均粒径で５００μｍを超える大きさとなるからである。結晶粒子等の粗大化が、本発明において好ましくないことは、云うまでもないことである。
【００３６】
この銅合金導体の製造方法によれば、上記構成の採用により、特に酸素含有量と共にＢ添加量を特定した銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を連続鋳造圧延により製造することができ、これにより純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い強度を有する優れた特性の銅合金導体を低コストで容易に得ることができる。
【００３７】
請求項７の発明は、酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、前記銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を製造することを特徴とする銅合金導体の製造方法を提供する。
【００３８】
この銅合金導体の製造方法によれば、上記構成の採用により、特に酸素含有量と共にＢ添加量を特定した銅合金溶湯を０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で凝固することにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金導体を連続鋳造圧延により製造することができ、これにより純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い強度を有する優れた特性の銅合金導体を低コストで容易に得ることができる。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、純銅と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅よりも高い強度を有すると共に、連続鋳造圧延により製造可能な固溶強化型の銅合金からなる、高導電性、高強度の銅合金導体及びそれを用いたトロリー線、ケーブル、並びに銅合金導体の製造方法を工業的に実現可能とし、提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の好適な一実施の形態を、鋳造により製造される銅合金線の製造方法を例に取り説明する。
【００４１】
すなわち、まず、酸素含有量を１０ｐｐｍ以下にコントロールして作製された銅母材の溶湯に、Ｂを０．０１〜０．０４質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製する。次に、この銅合金溶湯を１１００〜１２００℃の温度から０．０５ｍ／分以上の鋳造速度で鋳造（凝固）する。この際、φ８ｍｍのカーボン製鋳型を用いることにより、φ８ｍｍの銅合金線（鋳造材）を製造する。勿論、連続鋳造により製造することも可能である。この場合において、銅合金溶湯の作製及び鋳造は、いずれもアルゴンガス雰囲気下で行う。また、鋳造の際には、冷却手段を用いて鋳造速度を適切にコントロールすることにより、結晶組織を構成する銅母相の結晶粒が平均粒径５００μｍ以下の等軸状であり、且つ、銅母相中に分散されたＢ及び／又はＢ化合物の７０％以上が３μｍ以下の微小粒で存在し、導電率８０％ＩＡＣＳ以上である銅合金線（鋳造材）を製造する。この銅合金線が本発明の銅合金導体に相当することは、云うまでもない。
【００４２】
トロリー線については、ダイス等の成形手段を用いて前記銅合金線を所定の断面形状に成形し、トロリー線を製造する。この際、銅合金線に伸線等の加工を加えることで、銅合金線を加工硬化させることにより、トロリー線の強度を向上させることができる。
【００４３】
また、ケーブルについては、前記銅合金線を所定の線径に伸線加工した上で、使用環境に応じてその表面にＳｎ、Ｎｉ、Ａｇのいずれか一つ以上のめっき膜を設ける、あるいは設けずに、得られた銅合金線の複数本を撚り合わせ、その周囲に絶縁層を設けることにより、必要な屈曲性及び絶縁性を備えたケーブルを製造する。前記めっき膜は、銅合金線の表面の接触抵抗を低減し、接合能力を高め、また、必要な耐熱性を容易に確保できることから、裸線（導体）の場合に限らず、ケーブルの導体にも採用することができる。
【実施例】
【００４４】
（実施例１〜４）
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯にＢを０．０１、０．０２、０．０３、０．０４質量％添加して夫々組成の異なる銅合金溶湯を作製し、これらの銅合金溶湯をいずれもφ８ｍｍのカーボン製鋳型を用いて０．１ｍ／分の鋳造速度で鋳造（凝固）し、φ８ｍｍの銅合金線（鋳造材）とした後、各銅合金線を冷間により伸線加工して夫々φ０．９ｍｍの銅合金線を製造した。
【００４５】
（実施例５〜６）
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯にＢを０．０２質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、この銅合金溶湯をφ８ｍｍのカーボン製鋳型を用いて０．０５、０．２ｍ／分の鋳造速度で鋳造（凝固）し、夫々φ８ｍｍの銅合金線（鋳造材）とした後、各銅合金線を冷間により伸線加工して夫々φ０．９ｍｍの銅合金線を製造した。
【００４６】
（比較例１〜３）
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯にＢを０、０．００５、０．０５質量％添加して夫々組成の異なる銅合金溶湯を作製し、これらの銅合金溶湯をいずれもφ８ｍｍのカーボン製鋳型を用いて０．１ｍ／分の鋳造速度で鋳造（凝固）し、φ８ｍｍの銅合金線（鋳造材）とした後、各銅合金線を冷間により伸線加工して夫々φ０．９ｍｍの銅合金線を製造した。
【００４７】
（比較例４）
酸素含有量１０ｐｐｍ以下の銅母材の溶湯にＢを０．０２質量％添加して所定の組成の銅合金溶湯を作製し、この銅合金溶湯をφ８ｍｍのカーボン製鋳型を用いて０．０２ｍ／分の鋳造速度で鋳造（凝固）し、夫々φ８ｍｍの銅合金線（鋳造材）とした後、各銅合金線を冷間により伸線加工して夫々φ０．９ｍｍの銅合金線を製造した。
【００４８】
ここで、実施例１〜６及び比較例１〜３の銅合金線（鋳造材）の製造条件（Ｂの添加量、鋳造速度）と共に鋳造組織の評価結果（銅母相の結晶粒径、Ｂ及び／又はＢ化合物の分散物の粒径、導電率、引張強さ）を表１に示す。
【００４９】
表１中、銅母相の結晶粒径は、表面をマイクロエッチング及びミクロエッチングした銅合金線（鋳造材）を光学顕微鏡で観察し、ＪＩＳ  Ｈ５０１を参考にした比較法により評価した。つまり、粒径５００μｍ以下の場合を○、粒径５００μｍを越える場合を×とした。一方、Ｂ及び／又はＢ化合物の分散物の粒径は、走査型電子顕微鏡（１０００倍）で観察した結晶組織に任意の長さに線分Ｌｍｍ（長さＬ＜１ｍｍ）を引き、その線分上に存在する分散物の数（Ｎ）を用いて、ｒ＝３（１−Ｌ）／４Ｎから算出した値により評価した（日本金属学会編；第６版  金属便覧（２００），２６４）。なお、前記式は、分散物を球状の均一粒子と仮定したものである。この評価としては、粒径３μｍ以下の場合を○、粒径３μｍを超える場合を×とした。
【００５０】
【表１】
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【００５１】
表１より、実施例１〜６の銅合金線によれば、いずれも比較例１の純銅線と同程度の高導電率を有し、かつ、純銅線よりも高い強度を有することが分かる。特に、実施例２、３によれば、純銅線と同じ高導電率を有しながら強度向上の効果が大きく、優れていることが分かる。これに対し、比較例３の場合は、Ｂの添加量が多すぎるために、鋳造材表面にＢの粒界偏析によるとみられるクラックが多数発生し、長尺物の鋳造が困難となる。また、比較例４の場合は、鋳造速度が遅いために、銅母相の結晶粒径及びＢ分散物の粒径がいずれも許容範囲を超える大きさとなり、加工硬化率を大きくすることができず、所望の引張強さを得ることができない。
【００５２】
次いで、実施例２、４及び比較例１、２の銅合金線（鋳造材）をφ２．６、φ０．９、φ０．２６まで冷間により伸線加工して製造された銅合金線の引張強さを評価した。この結果を図１に示す。図１において、縦軸は引張強さ（ＭＰａ）、横軸は伸線加工後の銅合金線の線径（ｍｍ）を示す。
【００５３】
図１より、各測定点を結ぶ線分が上にある実施例２、４の銅合金線によれば、同じ加工を施した比較例１、２の純銅線及び銅合金線よりも引張強さが大きく、加工硬化率が大きいことが分かる。
【００５４】
表１及び図１によれば、本発明の実施例に係る銅合金線においては、純銅と同程度の高導電率を有すると共に、純銅よりも高い加工硬化率を有することから、任意の線径において純銅線よりも高い強度（引張強さ）を得ることができ、特に加工により線径を細くするほど強度向上の効果を増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】伸線加工後の銅合金線の引張強さから母線（銅合金線）の加工硬化率をみたプロット図である。
【図１】
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