(57)【要約】【課題】引抜加工や平角加工しても表面に微細な割れが生じ難く、加工性に優れた荒引銅線を製造することが可能な荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置を提供する。【解決手段】銅原料を溶解して銅溶湯を得る溶解工程と、前記銅溶湯から連続的に長尺鋳塊を製出する連続鋳造工程と、一対の圧延ロール４８、５８を有する圧延ユニットを複数段配置し、前記長尺鋳塊を被圧延材２２として各圧延ユニットによって連続的に圧延する連続圧延工程と、を備え、前記連続圧延工程においては、少なくとも最終段５５もしくは最終段の一つ前の段４５の一対の圧延ロール４８，５８間を通過する被圧延材２２の移送速度Ｖｗと、一対の圧延ロール４８，５８の加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されていることを特徴とする。【選択図】図２
2010214400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅原料を溶解して銅溶湯を得る溶解工程と、
前記銅溶湯から連続的に長尺鋳塊を製出する連続鋳造工程と、
一対の圧延ロールを有する圧延ユニットを複数段配置し、前記長尺鋳塊を被圧延材として各圧延ユニットによって連続的に圧延する連続圧延工程と、を有し、
前記連続圧延工程においては、少なくとも最終段もしくは最終段の一つ前の段の前記一対の圧延ロール間を通過する前記被圧延材の移送速度Ｖｗと、前記一対の圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが、０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されていることを特徴とする荒引銅線の製造方法。
【請求項２】
前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さＲａが、１μｍ≦Ｒａ≦１５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の荒引銅線の製造方法。
【請求項３】
後段側に配置された前記圧延ユニットの前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さが、前段側に配置された前記圧延ユニットの前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さよりも小さくされていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の荒引銅線の製造方法。
【請求項４】
最後段に配置された前記圧延ユニットによる圧延温度が５００℃以上とされていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の荒引銅線の製造方法。
【請求項５】
前記連続鋳造工程においては、鋳造溝を有するホイールと、前記鋳造溝の開口部を覆う無端ベルトとを有し、前記鋳造溝と前記無端ベルトとでモールドを形成し、当該モールドに前記銅溶湯を注湯することにより、前記長尺鋳塊を連続的に製出することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の荒引銅線の製造方法。
【請求項６】
銅原料を溶解して銅溶湯を得る溶解炉と、
前記銅溶湯から連続的に長尺鋳塊を製出する連続鋳造装置と、
一対の圧延ロールを有する圧延ユニットが複数段配置され、前記長尺鋳塊を被圧延材として各圧延ユニットによって連続的に圧延する連続圧延装置と、を有し、
前記連続圧延装置において、少なくとも最終段もしくは最終段の一つ前の段の前記一対の圧延ロール間を通過する前記被圧延材の移送速度Ｖｗと、前記一対の圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されていることを特徴とする荒引銅線の製造装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の荒引銅線の製造方法によって製造される荒引銅線であって、
断面減少率２０％以上の加工の後に完全軟化させたときの結晶方位において、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の１０％以上とされ、かつ、＜１１１＞若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の３０％以下とされていることを特徴とする荒引銅線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造から圧延までを一貫して行って荒引銅線を連続的に製造する荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置及び荒引銅線に関し、特に、引抜加工及び平角加工の原材料として適した荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置及び荒引銅線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、前記の荒引銅線の製造方法としては、ベルト・ホイール式連続鋳造機と連続圧延装置とを用いた製造方法が広く知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
ベルト・ホイール式連続鋳造機は、外周面に溝が形成された鋳造輪と、この鋳造輪の外周の一部に接触するように周回移動される無端ベルトとを有しており、シャフト炉などの大型溶解炉から連続的に供給される溶湯を、前記溝と無端ベルトとの間に形成された空間に注入して冷却・凝固せしめ、長尺鋳塊を連続的に鋳造するものである。
【０００３】
ベルト・ホイール式連続鋳造機に接続された連続圧延装置は、一対の圧延ロールを有する圧延ユニットを複数段備えており、ベルト・ホイール式連続鋳造機から連続的に製出される長尺鋳塊を被圧延材として複数段の圧延ユニットで圧延することで所定の外径の荒引銅線を製出する。このように、ベルト・ホイール式連続鋳造機を用いた荒引銅線の製造方法では、溶解炉からの銅溶湯を連続鋳造および連続圧延することで、荒引銅線を一連の生産ラインで高速に製造することが可能となり、荒引銅線を大量に低コストで生産できるものである。
【０００４】
また、従来の連続圧延工程においては、圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒが圧延ロール間を通過する被圧延材の移送速度Ｖｗよりも速く設定され、例えば速度比Ｖｗ／Ｖｒが０．９８以下とされており、被圧延材に対して圧延ユニット間で張力が作用するように加工している。このように速度差を設けることにより、この速度差に起因する摩擦によって製出される荒引銅線の表面性状の平滑化を図るとともに、荒引銅線の生産性の向上を図っている。
【０００５】
このような荒引銅線は、例えば電車駆動用トロリー線、自動車用ワイヤーハーネス線、モータ用巻線等に幅広く使用されている。これら電車駆動用トロリー線、自動車用ワイヤーハーネス線、モータ用巻線等を構成する銅素線は、荒引銅線に対して引抜加工と焼鈍とを繰り返し行い、所望の線径にまで縮径するとともに、所望の断面形状に成形することにより製造される。また、モータ用巻線においては、縮径された銅素線の外側にエナメル樹脂等の絶縁樹脂が被覆されて使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−５０４４０号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３２０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、荒引銅線に対して引抜加工を行った際には、その表面に微細な割れ等の欠陥が生じることがある。特に、最近では、銅素線の線径がさらに細くなり、かつ、銅素線を構成する銅材料が高強度化されているので、前述の引抜加工によって微細な割れが発生しやすくなってきている。このような微細な割れが発生した場合、例えばモータ用巻線のように銅素線の外側に樹脂を被覆すると、割れが発生した部分に僅かな隙間が生じ、この隙間の中の空気が加熱された際に膨張し、いわゆる「ツブ」と呼ばれる欠陥が発生することになる。
【０００８】
この発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、引抜加工や平角加工しても表面に微細な割れが生じ難く、加工性に優れた荒引銅線を製造することが可能な荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置、及び、この製造方法で製造された荒引銅線を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、本発明に係る荒引銅線の製造方法は、銅原料を溶解して銅溶湯を得る溶解工程と、前記銅溶湯から連続的に長尺鋳塊を製出する連続鋳造工程と、  一対の圧延ロールを有する圧延ユニットを複数段配置し、前記長尺鋳塊を被圧延材として各圧延ユニットによって連続的に圧延する連続圧延工程と、を有し、前記連続圧延工程においては、少なくとも最終段もしくは最終段の一つ前の段の前記一対の圧延ロール間を通過する前記被圧延材の移送速度Ｖｗと、前記一対の圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明に係る荒引銅線の製造装置は、銅原料を溶解して銅溶湯を得る溶解炉と、  前記銅溶湯から連続的に長尺鋳塊を製出する連続鋳造装置と、一対の圧延ロールを有する圧延ユニットが複数段配置され、前記長尺鋳塊を被圧延材として各圧延ユニットによって連続的に圧延する連続圧延装置と、を有し、前記連続圧延装置において、少なくとも最終段もしくは最終段の一つ前の段の前記一対の圧延ロール間を通過する前記被圧延材の移送速度Ｖｗと、前記一対の圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されていることを特徴としている。
【００１１】
本発明に係る荒引銅線の製造方法及び荒引銅線の製造装置によれば、少なくとも最終段もしくは最終段の一つ前の段の一対の圧延ロール間を通過する被圧延材の移送速度Ｖｗと、圧延ロールの加工点における接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されているので、圧延加工される被圧延材と圧延ロールとの速度差が小さく抑えられ、被圧延材の表面に速度差に起因する張力が作用することを抑制できる。これにより、張力によって生じる＜１１１＞集合組織若しくは＜１１２＞集合組織が被圧延材の表面に発生せず、被圧延材および荒引銅線の表面の加工性を確保することが可能となる。よって、この荒引銅線に対して引抜き加工を施して銅素線を形成しても、銅素線の表面に微細な割れが発生し難い。
なお、本発明における圧延ロールとは、断面減少率５％以上の圧延加工を行うものである。
【００１２】
ここで、前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さＲａを、１μｍ≦Ｒａ≦１５μｍの範囲内に設定することが好ましい。
この場合、圧延ロールの加工面の算術平均粗さＲａが１μｍ以上とされているので、加工面に生じた凹凸が被圧延材の表面に食い込むことになり、圧延ロールと被圧延材とが同期して、これらの速度差を小さく抑えることが可能となる。また、加工面の算術平均粗さＲａが１５μｍ以下とされているので、被圧延材の表面に大きな凹凸が転写されることがない。なお、圧延ロールの加工面の算術平均粗さは、ショットブラスト処理を行う際のショット径によって調整することが可能である。
【００１３】
また、後段側に配置された前記圧延ユニットの前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さを、前段側に配置された前記圧延ユニットの前記圧延ロールの加工面の算術平均粗さよりも小さくするように構成することが好ましい。
この構成によれば、圧延加工が進行して後段側に向かうにしたがい、圧延ロールの加工面の算術平均粗さが小さくなるので、製出される荒引銅線の表面に転写される凹凸が小さくなり、表面が比較的平滑な荒引銅線を製出することができる。
【００１４】
さらに、最後段に配置された前記圧延ユニットによる圧延温度を５００℃以上に設定することが好ましい。
この場合、最後段に配置された前記圧延ユニットによる圧延温度が５００℃以上とされているので、製出される荒引銅線の表面に＜１１１＞及び＜１１２＞集合組織が現出することを抑制することができ、荒引銅線の加工性をさらに向上させることができる。
【００１５】
また、前記連続鋳造工程においては、鋳造溝を有するホイールと、前記鋳造溝の開口部を覆う無端ベルトとを有し、前記鋳造溝と前記無端ベルトとでモールドを形成し、当該モールドに前記銅溶湯を注湯することにより、長尺鋳塊を連続的に製出する構成としてもよい。
この場合、長尺鋳塊が連続的に製出されるので、荒引銅線を効率的、かつ、低コストで生産することが可能となる。
【００１６】
本発明に係る荒引銅線は、前述の荒引銅線の製造方法によって製造される荒引銅線であって、断面減少率２０％以上の加工の後に完全軟化させたときの結晶方位において、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の１０％以上とされ、かつ、＜１１１＞若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の３０％以下とされていることを特徴としている。
【００１７】
荒引銅線に対して引き抜き加工を行った場合、結晶の＜１１１＞方位若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向（銅線の延在方向）を向くように結晶が回転することになる。このため、＜１１１＞方位若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向を向く結晶の割合が多くなった後に、さらに引き抜き加工を施した場合には、結晶がこれ以上回転することができず、銅線の表面に割れ等が生じることになる。
また、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶については、さらに引き抜き加工を施しても、＜１１１＞方位若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向を向くように回転させることが可能となる。
【００１８】
そこで、断面積減少率２０％以上の引き抜き加工を加えた後に熱処理によって完全軟化させたときの結晶方位において、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の１０％以上とされ、かつ、＜１１１＞方位若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内となる結晶が全結晶の３０％以下とすることにより、引き抜き加工の途中に、完全軟化させる熱処理を行うことで、その後の引き抜き加工においても結晶を回転させることができ、表面割れ等の欠陥の発生を抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、引引抜加工や平角加工しても表面に微細な割れが生じ難く、加工性に優れた荒引銅線を製造することが可能な荒引銅線の製造方法、荒引銅線の製造装置、及び、この製造方法で製造された荒引銅線を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態である荒引銅線の製造装置の概略説明図である。
【図２】図１の荒引銅線の製造装置に備えられた連続圧延装置の断面図である。
【図３】図２の連続圧延装置に備えられた圧延ロールの正面図である。
【図４】図２の連続圧延装置に備えられた圧延ロールによって被圧延材を圧延する部分を示した拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、本発明の実施形態に係る荒引銅線の製造装置および製造方法、並びに、荒引銅線について添付した図面を参照して説明する。図１に本発明の実施形態である荒引銅線の製造装置の概略を示す。
荒引銅線の製造装置１は、溶解炉Ａと、保持炉Ｂと、鋳造樋Ｃと、ベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄと、連続圧延装置Ｅと、コイラーＦとを有している。
【００２２】
溶解炉Ａとして、本実施形態では、円筒形の炉本体を有するシャフト炉を用いている。炉本体の下部には円周方向に複数のバーナ（図示略）が上下方向に多段状に配備されている。そして、炉本体の上部から原料である電気銅が装入され、前記バーナの燃焼によって溶解され、銅溶湯が連続的につくられる。
【００２３】
保持炉Ｂは、溶解炉Ａでつくられた銅溶湯を、所定の温度で保持したままで一旦貯留し、一定量の銅溶湯を鋳造樋Ｃに送るためのものである。
【００２４】
鋳造樋Ｃは、保持炉Ｂから送られた銅溶湯を、ベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄの上方に配置されたタンディシュ１１まで移送するものである。
【００２５】
タンディシュ１１の銅溶湯の流れ方向終端側には、注湯ノズル１２が配置されており、この注湯ノズル１２を介してタンディシュ１１内の銅溶湯がベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄへと供給される。
ベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄは、外周面に溝が形成された鋳造輪１３と、この鋳造輪１３の外周面の一部に接触するように周回移動される無端ベルト１４とを有しており、前記溝と無端ベルト１４との間に形成された空間に、注湯ノズル１２を介して供給された銅溶湯を注入して冷却し、長尺鋳塊２１を連続的に鋳造するものである。
【００２６】
そして、このベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄは、連続圧延装置Ｅに連結されている。この連続圧延装置Ｅは、ベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄから製出された長尺鋳塊２１を被圧延材２２として連続的に圧延して、所定の外径の荒引銅線２３を製出するものである。連続圧延装置Ｅから製出された荒引銅線２３は、洗浄冷却装置１５および探傷器１６を介してコイラーＦに巻き取られる。
【００２７】
洗浄冷却装置１５は、連続圧延装置Ｅから製出された荒引銅線２３をアルコール等の洗浄剤で表面を洗浄するとともに冷却するものである。
また、探傷器１６は、洗浄冷却装置１５から送られた荒引銅線２３の傷を探知するものである。
【００２８】
次に、連続圧延装置Ｅについて説明する。図２に本実施形態に係る荒引銅線の製造装置１に用いられる連続圧延装置Ｅを示す。
連続圧延装置Ｅは、図２に示すように、カバー部材３１を有し、カバー部材３１の一端側（図２において左側端）に長尺鋳塊２１を装入する装入口３２が形成され、カバー部材３１の他端側（図２において右側端）に荒引銅線２３を製出する製出口３３が形成されている。
【００２９】
そして、カバー部材３１の内部に、垂直方向に対向配置された一対の垂直圧延ロール４８、４８を有する垂直圧延ユニット４０と、水平方向に対向配置された一対の水平圧延ロール５８、５８を有する水平圧延ユニット５０と、を備えている。
【００３０】
一対の垂直圧延ロール４８、４８を有する垂直圧延ユニット４０は、装入口３２側から、第１垂直圧延ユニット４１、第２垂直圧延ユニット４２、第３垂直圧延ユニット４３、第４垂直圧延ユニット４４、第５垂直圧延ユニット４５の５組が配置されている。なお、第１垂直圧延ユニット４１には、圧延油をロール表面に吹き付けるためのノズル３６が設けられている。
【００３１】
一対の水平圧延ロール５８を有する水平圧延ユニット５０は、装入口３２側から、第１水平圧延ユニット５１、第２水平圧延ユニット５２、第３水平圧延ユニット５３、第４水平圧延ユニット５４、第５水平圧延ユニット５５の５組が配置されている。
【００３２】
垂直圧延ロール４８は、圧延される被圧延材２２の進行方向に沿った垂直面上を回転するように支持されており、図示しない動力源によって図２に示す矢印方向に回転駆動されるものである。この垂直圧延ロール４８は、各々一対をなして被圧延材２２を垂直方向に挟持して圧延するものである。第１〜５垂直圧延ユニット４１〜４５の垂直圧延ロール４８は、それぞれ個別に回転速度を制御することが可能な構成とされている。
【００３３】
また、水平圧延ロール５８は、圧延される被圧延材２２の進行方向に沿った水平面上を回転するように支持されており、図示しない動力源によって図２に示す矢印方向に回転駆動されるものである。水平圧延ロール５８は、各々が一対をなして被圧延材２２を水平方向に挟持して圧延するものである。第１〜５水平圧延ユニット５１〜５５の水平圧延ロール５８は、それぞれ個別に回転速度を制御することが可能な構成とされている。
【００３４】
垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８においては、図３に示すように、被圧延材２２に接触する加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さＲａが、１μｍ≦Ｒａ≦１５μｍの範囲内に設定されている。なお、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さＲａは、ショットブラスト加工によって調整される。ショットブラスト加工とは、硬質材料で構成された粒状体を高速で衝突させてロール表面にマクロ的な凹凸を形成するものである。衝突させる粒状体の粒径を調整することで加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さＲａが調整される。
なお、算術平均粗さＲａは、触針式表面粗さ測定装置（ＪＩＳ  Ｂ  ０６５１）を用いて、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−１９７６の規格に基づいて圧延ロールの円周方向に沿って測定した。
【００３５】
そして、本実施形態では、後段側に配置された垂直圧延ユニット４０及び水平圧延ユニット５０の垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さが、前段側に配置された垂直圧延ユニット４０及び水平圧延ユニット５０の垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さよりも小さくなるように設定されている。つまり、製出口３３側に向かって縮径加工が進むにしたがい、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さが小さくなるように構成されているのである。
【００３６】
以下、前述の構成とされた荒引銅線の製造装置１を用いた荒引銅線の製造方法について説明する。
まず、４Ｎ（純度９９．９９％）の電気銅を投入して溶解し、銅溶湯を得る（溶解工程Ｓ１）。この溶解工程Ｓ１では、シャフト炉の複数のバーナの空燃比を調整して溶解炉Ａの内部を還元雰囲気とすることにより、銅溶湯の酸素含有量を２０ｐｐｍ以下とする。
【００３７】
この銅溶湯は、保持炉Ｂへ送られて所定の温度に保持されたまま、鋳造樋Ｃを介してタンディシュ１１まで移送される。
そして、タンディシュ１１から注湯ノズル１２を介してベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄの鋳造輪１３と無端ベルト１４との間に形成された空間（モールド）へ供給され、冷却されて凝固し、長尺鋳塊２１として製出される（連続鋳造工程Ｓ２）。本実施形態では、製出される長尺鋳塊２１は、幅が約１００ｍｍ、高さが約５０ｍｍの略断面台形状とされている。
【００３８】
ベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄによって連続的に製出される長尺鋳塊２１は、連続圧延装置Ｅに供給される。連続圧延装置Ｅの装入口３２から長尺鋳塊２１が被圧延材２２として装入され、第１垂直圧延ユニット４１と第１水平圧延ユニット５１とで初期圧延され、さらに第２垂直圧延ユニット４２、第２水平圧延ユニット５２、第３垂直圧延ユニット４３、第３水平圧延ユニット５３、第４垂直圧延ユニット４４、第４水平圧延ユニット５４、第５垂直圧延ユニット４５、第５水平圧延ユニット５５で連続的に圧延して所定の外径（本実施形態では直径８．０ｍｍ）の荒引銅線２３が製出口３３より製出される（連続圧延工程Ｓ３）。
【００３９】
ここで、連続圧延工程Ｓ３では、少なくとも最終段（第５水平圧延ユニット５５）もしくは最終段の一つ前の段（第５垂直圧延ユニット４５）において、図４に示すように、被圧延材２２の移送速度Ｖｗと、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが、０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲となるように、長尺鋳塊２１の製出速度並びに垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の回転速度が制御されている。なお、被圧延材２２の移送速度Ｖｗは、連続圧延装置Ｅから製出される被圧延材２２の速度Ｖｆ及び断面積Ｓｆを求め、各圧延ユニット４０，５０での被圧延材２２をＳとし、Ｖｗ＝Ｖｆ×（Ｓ／Ｓｆ）で算出した。
【００４０】
また、最も製出口３３側に位置する第５水平圧延ユニット５５における圧延温度は、５００℃以上に設定されている。
【００４１】
製出口３３が製出された荒引銅線２３は、洗浄冷却装置１５で洗浄と冷却とが行われ、探傷器１６によって傷を検知され、品質に問題のない荒引銅線２３がコイラーＦに巻き取られる。
そして、この荒引銅線２３は、引抜加工工程に供給され、所望の線径の銅素線とされる。この銅素線の外側にエナメル樹脂がコーティングされてモータ用巻線となる。
【００４２】
ここで、この荒引銅線２３においては、断面減少率２０％以上の加工の後に完全軟化させたときの結晶方位において、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の１０％以上とされ、かつ、＜１１１＞若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の３０％以下とされている。
【００４３】
このような構成とされた本実施形態である荒引銅線の製造方法及び荒引銅線の製造装置１によれば、少なくとも最終段（第５水平圧延ユニット５５）もしくは最終段の一つ前の段（第５垂直圧延ユニット４５）において、被圧延材２２の移送速度Ｖｗと、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒが０．９９≦Ｖｗ／Ｖｒ≦１．０７の範囲に設定されているので、加工される被圧延材２２と垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８との速度差が小さくなり、被圧延材２２及び荒引銅線２３の表面に、前記速度差に起因する張力が作用することを抑制することができる。よって、この張力によって生じる＜１１１＞集合組織若しくは＜１１２＞集合組織が素材２２及び荒引銅線２３の表面に発生せず、荒引銅線２３の表面の加工性を確保することが可能となる。したがって、この荒引銅線２３に引抜加工を施して所望の線径の銅素線を製出しても、銅素線の表面に微細な割れが発生することを抑制することができる。
【００４４】
また、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さＲａが、１μｍ≦Ｒａ≦１５μｍの範囲内に設定されているので、加工面４８Ａ、５８Ａに生じた凹凸が被圧延材２２の表面に食い込むことになり、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８と被圧延材２２とが同期して、被圧延材２２の移送速度Ｖｗと垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの速度差を小さく抑えることができるとともに、被圧延材２２の表面に大きな凹凸が転写されることがなく製出される荒引銅線２３の表面を比較的平滑にすることができる。
【００４５】
また、後段側に配置された垂直圧延ユニット４０及び水平圧延ユニット５０の垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さが、前段側に配置された垂直圧延ユニット４０及び水平圧延ユニット５０の垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さよりも小さくなるように設定されており、製出口３３側に向かって縮径加工が進むにしたがい、垂直圧延ロール４８及び水平圧延ロール５８の加工面４８Ａ、５８Ａの算術平均粗さが小さくなるように構成されているので、製出される荒引銅線２３の表面に転写される凹凸が小さくなり、表面が比較的平滑な荒引銅線２３を製出することができる。
【００４６】
さらに、最も製出口３３側に位置する第５水平圧延ユニット５５における圧延温度が  ５００℃以上に設定されているので、製出される荒引銅線２３の表面に＜１１１＞集合組織が現出することを抑制することができ、荒引銅線２３の加工性を向上させることができる。
【００４７】
また、連続鋳造工程Ｓ２においては、外周面に溝を有する鋳造輪１３と、無端ベルト１４とを有し、前記溝と無端ベルト１４とで画成された空間（モールド）に前記銅溶湯を注湯することにより長尺鋳塊２３を得るベルト・ホイール式連続鋳造機Ｄを用いているので、荒引銅線２３を効率的、かつ、低コストで生産することが可能となる。
【００４８】
さらに、製出された荒引銅線２３においては、断面減少率２０％以上の加工の後に完全軟化させたときの結晶方位において、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の１０％以上とされ、かつ、＜１１１＞若しくは＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶が、全結晶の３０％以下とされているので、引き抜き加工の途中に、完全軟化させる熱処理を行うことで、その後の引き抜き加工においても結晶を回転させることができ、表面割れ等の欠陥の発生を抑制することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、垂直圧延ユニットを５組、水平圧延ユニットを５組備えた連続圧延装置で説明したが、これに限定されることはなく、圧延ユニットの数や配置は適宜設定することができる。
【００５０】
また、４Ｎの電気銅を溶解し、酸素含有量を２０ｐｐｍ以下とした銅溶湯から荒引銅線を製出するものとして説明したが、これに限定されることはなく、鋳造樋やタンディシュ等で合金元素を添加して、所望の組成の銅溶湯から荒引銅線を製出するように構成してもよい。
また、長尺鋳塊の断面形状やサイズに限定はなく、荒引銅線の線径についても、実施形態に限定されることはない。
さらに、連続鋳造工程では、ベルト・ホイール式鋳造機を用いたものとして説明したが、ツイン・ベルト式鋳造機を用いることもできる。
【実施例】
【００５１】
以下に、本発明の有効性を確認するために行った確認実験の結果について説明する。確認実験は、前述した実施の形態である荒引銅線の製造装置を用いて、素材の移送速度Ｖｗと、一対の垂直圧延ロール及び水平圧延ロールの加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒを変更して線径８．０ｍｍの荒引銅線を製出した。この荒引銅線に引抜加工、平角加工を施して２．０ｍｍ×５．０ｍｍの平角線を製出した。
【００５２】
前述のようにして得られた平角線の表面欠陥（割れ）を、目視検査及び手触り検査によって検出し、１００ｋｇ当たりの欠陥個数をカウントした。さらに、断面減少率２０％以上の加工の後に完全軟化させたときの結晶方位を測定し、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合、及び、＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合を算出した。これらの評価結果について表１に示す。
【００５３】
【表１】
2010214400.tif 000003
【００５４】
表１に示すように、一対の垂直圧延ロール及び水平圧延ロールの加工点Ｐにおける接線方向速度Ｖｒとの比率Ｖｗ／Ｖｒを０．９２とし、被圧延材に対して圧延ユニット間で張力が作用するように加工した比較例では、表面欠陥の数が１００ｋｇ当たり１３個であった。これに対して、比率Ｖｗ／Ｖｒを０．９９〜１．０７とした本発明例１〜３においては、表面欠陥の数が１００ｋｇ当たり１〜２個と極めて少なくなっている。
また、本発明例１−３においては、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合が１０％以上とされ、かつ、＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合が３０％以下とされている。よって、更なる引き抜き加工によって結晶がさらに回転することが可能となる。
これに対して、比較例では、＜１００＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合が５％と低く、かつ、＜１１２＞方位が引き抜き方向に対して±１０°以内を向いている結晶の割合が４０％と比較的高くなっている。このことから、比較例においては、更なる引き抜き加工によって割れ等が生じるおそれがあることが確認された。
この結果から、本発明によれば、引抜加工や平角加工しても表面に微細な割れが生じ難く、加工性に優れた荒引銅線を製造することが可能となることが確認された。
【符号の説明】
【００５５】
１  荒引銅線の製造装置
１３  鋳造輪（ホイール）
１４  無端ベルト
２１  長尺鋳塊
２２  被圧延材
２３  荒引銅線
４０  垂直圧延ユニット（圧延ユニット）
４８  垂直圧延ロール（圧延ロール）
５０  水平圧延ユニット（圧延ユニット）
５８  水平圧延ロール（圧延ロール）
４８Ａ、５８Ａ  加工面
Ｄ  ベルト・ホイール式連続鋳造機（連続鋳造装置）
Ｅ  連続圧延装置
【図１】
2010214400.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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